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-1-高频命题点2生物技术安全性与伦理问题核心整合——掌握必备生物知识1．基因工程的三大安全问题(填空)(1)食物安全方面：可能合成毒蛋白、出现新的①过敏原、改变食物的营养成分等。(2)生物安全方面：有可能造成“②基因污染”，危害生物的③多样性。(3)环境安全方面：有可能打破④物种界限，改变生态系统的能量流动和物质循环；造成二次污染或产生危害动植物和人类的病原微生物。2．界定“克隆”动物与“试管”动物(填空)界定治疗性克隆与生殖性克隆(1)治疗性克隆——属细胞水平，其目的是治疗人类疾病。(2)生殖性克隆——属个体水平，其目的是用于生育，产生新个体。(3)中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。3．试管婴儿和设计试管婴儿(填空)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程⑦d，两种技术属于有性生殖，其中为了解决不孕-2-夫妇生育问题的是⑧试管婴儿技术。考向立意——突显生命观念能力和科学思维能力考向以生物技术安全性及伦理问题，考查学生对社会责任的认同感我国科学家突破了体细胞克隆猴的世界难题，首次成功培育出体细胞克隆猴——“中中”和“华华”。这标志着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代。下图为克隆猴的流程示意图：请回答下列问题：(1)我国克隆猴利用的是猴胎儿成纤维细胞，该细胞是已分化的体细胞，从理论上分析，它具有细胞的全能性，这是因为________________________________________。(2)克隆猴时需要进行“去核”操作，即去掉卵母细胞的细胞核。先在体外培养卵母细胞让其分裂，一般选择____________________的细胞进行去核操作；然后进行“核移植”，即将体细胞的细胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞，此时采用的技术是__________；得到的重组细胞再进行人工激活使其分裂形成胚胎。(3)科学家将79枚克隆胚胎移植入21只代孕母猴中，最终只有两只母猴正常怀孕产下“中中”和“华华”，他俩的性别是否一致？__________；原因是________________________________________________________________________________________________。(4)克隆动物有很多优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)灵长类生物克隆成功是克隆技术的重大突破，在该技术应用方面，应注意哪些潜在的风险？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由于成纤维细胞的细胞核中含有猴的全部核基因，因此成纤维细胞具有全能性。-3-(2)去核操作一般选择减数第二次分裂中期的卵母细胞。将体细胞的细胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞的方法是显微注射技术。(3)79枚克隆胚胎是通过有丝分裂形成，其细胞核遗传物质一致，即“中中”“华华”的细胞核中遗传物质一样，因此“中中”和“华华”的性别一致。(4)克隆动物的优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。可以增加濒危物种的存活数量(或可以建立实验动物模型研究人类疾病)。(5)克隆技术存在潜在的风险，应避免进一步扩大到对人的克隆，引发伦理问题。答案：(1)成纤维细胞的细胞核中含有猴的全部核基因(2)减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)显微注射技术(3)是克隆胚胎是经过有丝分裂形成的“中中”“华华”的细胞核中遗传物质一致(4)可以增加濒危物种的存活数量(或可以建立实验动物模型研究人类疾病)(5)避免进一步扩大到对人的克隆，引发伦理问题一、选择题1．(2019·株洲模拟)长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请回答下列问题：(1)在试管动物和克隆动物的培育过程中都必须用到的生物技术有__________________。(2)与受精和受精后有关的过程有：①第一次卵裂开始；②卵细胞膜反应；③顶体反应；④穿越透明带；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合。其正确的顺序为________(填序号)。(3)对供体母畜和受体母畜进行同期发情处理的目的是________________________________________________________________________。(4)在体外培养早期胚胎时，除需要适宜的营养物质外，还需要_____________________等条件。(5)动物的早期胚胎移植到与供体处于相同________________的同种雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫胚胎移植。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的免疫学基础是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)在试管动物和克隆动物的培育过程中都必须用到动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植等生物技术。(2)与受精和受精后有关的过程的顺序是：③顶体反应；④穿越透明-4-带；②卵细胞膜反应；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合；①第一次卵裂开始。(3)对供体母畜和受体母畜进行同期发情处理的目的是使供、受体处于相同的生理状态。(4)在体外培养早期胚胎时，除需要适宜的营养物质外，还需要无菌、无毒环境，适宜的温度和pH，适宜的气体环境等。(5)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的原因是受体对移入的胚胎不发生免疫排斥反应。答案：(1)动物细胞培养(早期胚胎培养)、胚胎移植(2)③④②⑤⑥①(3)使供、受体处于相同生理状态(4)无菌、无毒环境，适宜的温度和pH，适宜的气体环境(5)生理状态受体对移入的胚胎不发生免疫排斥反应2．(2019·福州模拟)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为__________________，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________________。(2)图中2—细胞胚胎可用人工方法从灰鼠子宫内获得，该过程称为________；也可从灰鼠体内取出卵子，通过________后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过________________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用________方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES细胞)可由囊胚的________分离培养获得。iPS细胞与ES细胞同样具有发育的全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的治疗。解析：(1)原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来叫冲卵。(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196℃的液氮中保存。(4)iPS细胞与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。答案：(1)原代培养接触抑制-5-(2)冲卵体外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化3．(2019·南昌三校联考)下图为绿色荧光小鼠制备流程图。Gfp是绿色荧光蛋白基因。请据图回答问题。(1)据图分析可推知，载体上的Neo为________基因，其表达产物可与________发挥作用而最终将____________的胚胎干细胞筛选出来。(2)完成过程①需要的工具酶是________，完成过程②常用的方法是________，完成过程⑤后，胚胎干细胞应与囊胚中的________部位相结合。(3)进行过程⑥之前，要对代孕母鼠用某种激素处理，即对其进行____________________。(4)胚胎干细胞的培养装置应置于__________________的气体环境中，以保证培养环境pH的相对稳定。解析：Gfp是绿色荧光蛋白基因为目的基因，而载体上Neo则为标记基因，其表达产物与G418发挥作用，起筛选含有目的基因的胚胎干细胞，胚胎干细胞应注射到内细胞团细胞部位，对代孕母鼠应做同期发情处理，动物细胞的培养应植于5%CO2的培养瓶中培养。答案：(1)标记G418导入目的基因(2)DNA连接酶显微注射法内细胞团(3)同期发情处理(4)含一定量(5%)的CO24．(2019·石家庄模拟)科研人员把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理，使其发育成胚胎，将胚胎移植到代孕母猪体内，获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪，现将两种技术进行比较。-6-(1)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程，那么获得核移植克隆猪的技术流程是____________(填序号)。(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物，但由于缺失____________方亲本基因，导致其生长发育中出现多种问题，给研究者提供了很好的材料。(3)卵母细胞能够发育成早期胚胎，进而发育成克隆猪说明卵母细胞具有____________。(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞，需要选择______________________期的卵母细胞，并用微型吸管吸出____________________。(5)早期胚胎移植时，必须移植到同种______________的其他雌性动物子宫中，才可能移植成功。(6)可以从两种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究，也可通过________方法得到多种cDNA，并通过________技术扩增产物。解析：(1)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程，那么获得核移植克隆猪的技术流程是⑤⑥③④。(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物，但由于缺失父方亲本基因，导致其生长发育中出现多种问题，给研究者提供了很好的材料。(3)卵母细胞能够发育成早期胚胎，进而发育成克隆猪，说明卵母细胞具有全能性。(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞，需要选择减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)的卵母细胞，并用微型吸管吸出细胞核和第一极体。(5)早期胚胎移植时，必须移植到同种生理状态相同的其他雌性动物子宫中，才可能移植成功。(6)可以从两种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究，也可通过反转录方法得到多种cDNA，并通过PCR技术扩增产物。答案：(1)⑤⑥③④(2)父(3)全能性(4)减数第二次分裂中(或MⅡ中)细胞核和第一极体(5)生理状态相同(6)反转录PCR5．据卫生部统计，中国每年约有150万人需要器官移植，但是每年仅1万人能够接受移植手术。器官缺乏和免疫排斥是器官移植过程中存在的两大世界性难题。(1)有些研究人员正试图利用基因工程方法对与人相似的动物器官进行改造，采用的方法是向器官供体动物的________________中导入某种调节因子，以抑制________________的表达，或设法除去________________，再结合________________技术，培育出没有免疫排斥反-7-应的转基因克隆动物器官。(2)有些研究人员利用体细胞核移植技术培养免疫匹配的移植器官，具体思路是：将病人体细胞核移入培养到________________(时期)的去核卵母