1、衡中作业(三十九)胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题1下列有关哺乳动物精子和卵子发生的叙述，错误的是()A精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体B不同种动物的精子形态相似，但大小不同，体型越大的动物精子越大C卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时，才具备受精能力D哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别解析不同种动物的精子形态相似，大小略有不同，但与动物的体型大小无关。答案B2下列关于受精过程的叙述错误的是()A获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠B透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障C精子外膜与卵细胞膜相互融合，精子入卵D雄
2、原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂解析大量获能的精子接触到卵子周围的放射冠时，即开始释放顶体酶，解离放射冠的卵丘细胞，这样部分精子可直接触到透明带；透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，卵细胞膜反应是第二道防线；精子外膜与卵细胞膜相互融合，精子的头部即进入卵细胞中；雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂。答案A3如图表示利用二倍体小鼠所做的实验，相关分析合理的是()A过程中存在有丝分裂、减数分裂和细胞分化B图中囊胚的细胞基因型都相同C代孕母鼠需进行同期发情处理D嵌合体幼鼠是四倍体解析过程没有减数分裂，只有有丝分裂和细胞分化；图中囊胚的细胞基因来自两种小鼠，故有些细胞基因型不相同；胚胎移植
3、过程中，需要对供、受体雌鼠进行同期发情处理；嵌合体幼鼠染色体并未加倍，是二倍体。答案C4(2018南阳测试)胚胎干细胞培养的基本过程如下图所示，下列叙述正确的是()A过程的培养液与动物细胞培养的培养液成分不同之处是不含有动物血清B过程采用酶处理的方式将内细胞团细胞分散开C过程培养基中需加入经紫外线照射后的成纤维细胞，以促进胚胎干细胞分化D早期胚胎继续发育会在外层形成滋养层细胞，最终这部分细胞发育为成体的一部分解析动物细胞培养所需的营养物质与体内基本相同，需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，以及血清、血浆等天然成分；早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，
4、还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等；成纤维细胞抑制胚胎干细胞分化；滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。答案B5下列有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是()A对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待B我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆C我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散D对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权解析我们应该利用转基因技术为人类造福。我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，利用治疗性克隆生产一些人造器官可用于医学治疗。答案B6下面是有关胚胎工程的相关问题，请回答：(1)胚胎工程是对动物_或_所进行的多种显微操作和处理技术。胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，都
5、必须通过_给受体才能获得后代。(2)哺乳动物的体外受精主要包括_、_和受精等几个主要步骤。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射_，使其排出更多的卵子。(3)卵子需要发育到_期，才具备受精能力。此时的卵子_(填“能”或“不能”)与直接取自附睾尾部的精子受精，原因是_。(4)精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入_中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。解析(1)胚胎工程是对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术；胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其
6、他雌性动物的体内，使之发育成新个体的技术。(2)体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤；为了充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射促性腺激素，促进其排出更多的卵子。(3)卵细胞发育到减数第二次分裂中期，才具备受精能力，才能与获能的精子完成受精作用；刚排出的精子不能立即与卵子受精，精子获能后才具备受精能力。(4)精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，培养至桑椹胚或囊胚阶段，即早期胚胎，移入代孕家畜的子宫内继续发育。答案(1)早期胚胎配子胚胎移植(2)卵母细胞的采集精子的获取促性腺激素(3)减数第二次分裂中不能精子未获能(4)发育培养液7哺乳动物单倍
7、体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，该项技术为研究隐性基因功能提供了理想的细胞模型。下图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法。请分析回答。(1)方法一中，研究人员需对实验小鼠注射_，使其_，从而获得更多的卵母细胞。用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞，在体外选用特制的培养液培养至_期，从内细胞团中分离、筛选出胚胎干细胞。采用这种方法获得的单倍体胚胎干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞。(2)采用方法二可获得孤雄单倍体胚胎干细胞。受精阶段，防止多精入卵的第一道屏障是_。研究人员用特定方法去除细胞M中的_原核，再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选。(3)研究发现，小鼠单倍体胚胎干细胞存
8、在自发二倍体化的现象。为此，可以通过测定并分析细胞内DNA分子的含量，或利用显微镜观察处于_(写出分裂类型及时期)细胞的染色体数目进行确定。解析(1)超数排卵利用的激素是促性腺激素。胚胎发育到囊胚阶段出现细胞分化，形成内细胞团。(2)防止多精入卵的第一道屏障是透明带反应。将受精卵中的雌原核去掉，保留雄原核，经培育可以得到孤雄单倍体胚胎干细胞。(3)观察染色体形态、计数染色体数目的最佳时期是细胞有丝分裂中期，因为此时染色体螺旋化程度最高且着丝点整齐排列在赤道板上。答案(1)促性腺激素超数排卵囊胚(2)透明带反应雌(3)有丝分裂中期8(2018广东六校联考)为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了
9、以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题。(1)试管牛的培育属于_(填“有性繁殖”或“无性繁殖”)；试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、_等；克隆牛的培育依据的原理是_。(2)促使B牛多排卵的激素一般是_。对B牛和D牛要进行_处理。(3)在受精的过程中，卵子受精的标志是_。(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将_和乳腺蛋白基因的_、_等调控组件重组在一起(该过程需要用到的酶是_)，再通过_法导入牛的_中。解析(1)试管牛的培育属于有性繁殖，试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植等；克隆牛的培育依据的原理是
10、动物细胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素处理供体母牛，促使其超数排卵；胚胎移植时，要对受体母畜和供体母畜进行同期发情处理。(3)在受精的过程中，卵子受精的标志是在透明带和卵细胞膜间有两个极体。(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将生长激素基因和乳腺蛋白基因的启动子、终止子等调控组件重组在一起(该过程需要用到的酶是限制酶和DNA连接酶)，再通过显微注射法导入牛的受精卵中。答案(1)有性繁殖胚胎移植动物细胞核具有全能性(2)促性腺激素同期发情(3)在透明带和卵细胞膜间有两个极体(4)生长激素基因启动子终止子限制酶和DNA连接酶显微注射受精卵9随着生物科学
11、技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图回答下列问题：(1)应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于_个体，性别为_。(2)在应用2、3、4中，若要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其_，得到的卵母细胞需要发育至_时期才能受精。(3)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将_均等分割，否则将影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从_细胞取样做DNA分析。(4)应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过
12、程中除需要适宜的温度、无菌、无毒等环境条件以外，营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核苷酸，还要加入_；向培养液中通入95%空气和5%二氧化碳，空气中的氧气参与细胞的代谢，二氧化碳可以维持培养基的_。解析(1)应用1属于核移植技术，供体1主要提供细胞核，供体2主要提供细胞质(有细胞质基因)，所以小牛的遗传物质来自于供体1和供体2，且性别由供核的良种荷斯坦高产奶牛(雌)决定。(2)精子和卵子在体外受精前必须做好相应准备才能成功结合。(3)对胚胎进行性别鉴定取滋养层细胞做DNA分析即可。(4)动物细胞培养需要无菌、无毒、营养、气体等条件。答案(1)供体1和供体2雌性(2)获能减数第二次分
13、裂中期(或答M中期)(3)内细胞团滋养层(4)动物血清(或血浆)pH10Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。如图为科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的技术流程图，据图回答有关问题：(1)步骤中，在核移植之前应该采集卵母细胞，采用的主要方法是用_处理，使其排出更多的卵子，然后从_中冲取。(2)步骤中，重组细胞培养到囊胚期时，可从其_中分离出ES细胞，该细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上具有发育的_。(3)步骤中，将含有Rag2基因的表达载体导入ES细胞，常采用_法。为检测Rag2基因是否表达出相应的蛋白质，通常采用_的方法。(4)转基
14、因和细胞核移植(克隆)等生物技术存在安全性和伦理问题，如科学家赋予转基因生物某些特殊性状，它们有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存，这属于转基因生物的_(填“食品安全”“生物安全”或“环境安全”)问题；我国政府对待克隆人的态度是_，不反对治疗性克隆。解析(1)采集卵母细胞时，给小鼠注射促性腺激素促使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。(2)胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。步骤中，重组胚胎培养到囊胚期时，可从其内细胞团中分离出ES细胞；ES细胞在功能上具有发育的全能性。(3)常采用显微注射法将目的基因导入动物细胞；检测目的基因是否表达产生相应的蛋白质，应该采用抗原抗体杂交法。(4)转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存，这属于转基因生物的生物安全问题；我国政府对待克隆人的态度是禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。答案(1)促性腺激素输卵管(2)内细胞团全能性(3)显微注射抗原抗体杂交(4)生物安全禁止生殖性克隆
