1、第41讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题考纲解读考情播报最新考纲核心内容1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 ()2胚胎干细胞的移植()3胚胎工程的应用()4转基因生物的安全性()5生物武器对人类的威胁()6生物技术中的伦理问题()受精过程和早期胚胎发育的规律、体外受精操作步骤、早期胚胎培养、胚胎分割及胚胎移植等；生物技术的安全性和伦理问题、转基因生物的安全性问题、克隆技术的伦理问题、生物武器对人类的威胁问题1.考查方式：常以图形为载体，结合人类的生产生活，结合必修免疫部分、细胞分裂等内容，通过胚胎工程、克隆技术等，考查对各种生物技术的过程及相关概念的理解，以及综合解决实际问题的能
2、力。2考查题型：以非选择题的形式出现，属中档题。知识点一体内受精和早期胚胎发育1精子与卵子的发生2受精过程“四步曲”3早期胚胎发育知识点二体外受精和早期胚胎发育1体外受精2胚胎的早期培养知识点三胚胎工程的应用前景1胚胎移植2胚胎分割3胚胎干细胞知识点四生物技术的安全性和伦理问题1判断体内受精和早期胚胎发育叙述的正误(1) (2015江苏卷)精子内的顶体由溶酶体特化而来，顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的 ()(2) (2015江苏卷)顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性 ()(3) (2015江苏卷)精卵融合形成受精卵，受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方 ()(4)
3、 (2014江苏卷)从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 ()(5)排卵是指卵泡从卵巢中排出 ()(6)卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的 ()(7)卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 ()2体外受精和早期胚胎培养及胚胎工程的应用叙述的正误(1) (2015江苏卷)采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的 ()(2) (2015江苏卷)乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养 ()(3) (2015江苏卷)细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行 ()(4) (2015江苏卷)培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质 ()(5)在对囊
4、胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割 ()(6)囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 ()3判断生物技术的安全性和伦理问题叙述的正误(1) (2014重庆卷)生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力 ()(2) (2014重庆卷)反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿 ()(3)国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 ()(4)转入油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 ()(5)目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 ()(6)转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 ()(7)种植转基因植物有可能因基因扩
5、散影响野生植物的遗传多样性 ()1人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：(1)htPA基因与载体用_切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_技术。(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要经过_，才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是_。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的_。(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到_，说明目的
6、基因成功表达。解析：(1)用同种限制酶切割质粒和含有htPA基因的DNA片段可产生相同的黏性末端，便于构建基因表达载体；通常采用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否已插入受体细胞DNA。(2)为获得更多的卵母细胞，通常对供体母羊注射促性腺激素使其超数排卵；采集的精子需要经过获能处理才具备受精能力。(3)通常用显微注射法将重组表达载体导入动物的受精卵；为了获得母羊，移植前需要对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定；早期胚胎细胞具有全能性，可利用胚胎分割和胚胎移植技术获得多个转基因个体。(4)htPA基因的表达产物为人组织纤溶酶原激活物，若在转基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物，说明目的基
7、因成功表达。答案：(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理)(3)显微注射法性别鉴定全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)2下图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题。(1)图中A是_，B是_，E(过程)是指_，阶段C是指个体发育的_(时期)，阶段D是指个体发育的_(时期)。(2)当观察到第二极体时，可以表明_。(3)图中的分别表示的过程是_、_、_，其中有染色体着丝点分裂的是_(填序号)。(4)排卵是指_从_中排出，刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在_内进一步成熟。解析：(1)是初级卵母细胞的生长；为减数分裂，次级卵母细胞的
8、减数第二次分裂是在受精过程中完成的，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期后开始的，因此C为胎儿期，D为初情期后。(2)当观察到第二极体时，表明卵子已经受精。(3)着丝点分裂可发生在减数第二次分裂中，即过程中。(4)排卵是指卵子从卵泡中排出，刚排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟。答案：(1)第一极体合子受精胎儿期初情期后(2)卵子已经受精(3)初级卵母细胞生长减数第一次分裂减数第二次分裂(4)卵子卵泡输卵管3(2016株洲模拟)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗的基础，又解决了器官移植中供体不足的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答问题：(
9、1)图中所涉及的现代生物技术有_和_等。(2)图中两个胚胎均能正常发育成个体，这说明_具有全能性。婴儿1与婴儿2之间_(填“能”或“不能”)进行器官移植。为什么？_。(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入_等天然成分。(4)图中“内细胞团胚胎干细胞”的培养过程中，必须用_处理内细胞团，使之分散成单个细胞。(5)在体外培养胚胎干细胞时，需在培养皿底部添加(胚胎)成纤维细胞作为饲养层，该过程_(填“能”或“不能”)获得动物器官。解析：(1)从图中可知，图中涉及的技术有核移植、胚胎移植、胚胎分割、细胞培养等。(2)图中胚胎1和2来自重组细胞，而重组细胞由核移植形成，两个胚胎都发育成正常个体
10、，说明动物体细胞核具有全能性；由于婴儿1和2均来自同一个重组细胞，遗传物质相同，它们间不存在免疫排斥反应，因而它们间可进行器官移植。(3)动物细胞体外培养时所需的营养物质与体内相同，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，需加入动物血清等天然成分以提供未知营养成分。(4)动物细胞培养的特点是贴壁生长、接触抑制，所以需用胰蛋白酶处理内细胞团，使之分散成单个细胞进行培养。(5)在体外培养胚胎干细胞时，需在培养皿底部添加成纤维细胞作为饲养层，该过程细胞只能分裂而不能分化获得动物器官。答案：(1)核移植胚胎移植(或胚胎分割、细胞培养等)(2)动物体细胞核能因为两者的遗传物质相同(3)血清(4)胰
11、蛋白酶(5)不能4(2016武汉模拟)随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答问题。(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有_。(2)图中经过酶处理可以得到，从到的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用普通的体细胞，原因是_。(3)下列AD中表示到过程中正确的操作方法的是_，把送入的最佳时期是_。(4)是的后代，那么的遗传性状和_最相似，为什么？_。如果的数量太少，常用_来扩增。要实现批量生产血清白蛋白，则要求的性染色体是_，利用该方法得到的动物叫做_。(5)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比，前者
12、的优越性在于_。(6)和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为_。解析：(1)在此过程中涉及的细胞水平的现代生物技术手段主要有核移植和动物细胞培养。(2)动物细胞培养时要用胰蛋白酶处理使组织中的各个细胞分散开来，之所以采用卵细胞作为受体细胞，是因为卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性。(3)胚胎分割是将内细胞团分成几等份，所以答案选B。(4)胚胎移植的最佳时期是早期胚胎的桑椹胚期或囊胚期。克隆牛与提供细胞核的个体性状最相似。要从乳汁中获取血清白蛋白，则该牛应该是产乳汁的雌牛，其性染色体是XX，这样通过导入目的基因的方法获得的
13、动物叫转基因克隆动物。(5)与工厂化生产药物相比，用转基因克隆动物生产药物的优越性在于节约资源、降低成本等。(6)通过分泌乳汁来生产人类所需药物的转基因动物被称为乳腺(房)生物反应器。答案：(1)核移植、动物细胞培养(2)卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性(3)B桑椹胚期或囊胚期 (4)荷斯坦奶牛因为个体的遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，只是为胚胎发育提供营养和场所，并没有获得的遗传信息PCR技术XX转基因克隆动物(5)节约资源、降低成本等(6)乳腺(房)生物反应器5如图为牛胚胎移植过程示意图，请回答下列问题。(1)阶段常用_激素对供体母牛进行处理，其
14、目的是获得更多的卵子。(2)冲卵的生理基础是_。(3)阶段对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到_或_阶段。(4)若要通过获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对阶段检查合格的胚胎进行_技术处理，该过程中应注意对_进行均等分割。(5)ES或EK细胞的形态特征是_，在培养液中加入_，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。解析：(1)胚胎工程中常用促性腺激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。(2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系，这是冲卵的生理基础。(3)胚胎移植前对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到囊胚或桑椹胚阶段。(4)应用胚胎分割技术可以获得遗传物质完全相同的多个新个体
15、，胚胎分割时注意对内细胞团进行均等分割。(5)胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等形态特征，胚胎干细胞在培养时加入分化诱导因子，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。答案：(1)促性腺(2)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系(3)囊胚桑椹胚(4)胚胎分割内细胞团(5)体积小、细胞核大、核仁明显分化诱导因子6(2016洛阳模拟)世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系(株)的无性繁殖”。相对于植物克隆而言，动物尤其是高等动物的克隆比较困难，下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤，请据图回答下列问题：(1)方法2获得的小牛的细胞核遗传物质来源于_。方法3中和发育成的小牛的遗
16、传物质_(填“相同”或“不同”)。(2)细胞B取自囊胚的_，具有全能性，称为_细胞。囊胚_(填“已经”或“尚未”)出现分化。(3)应用图示方法_得到的小牛与供体1遗传物质最相似。(4)克隆也可以理解为复制、拷贝，结合世界卫生组织的定义，你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆？_。(5)美国总统奥巴马签署行政令，决定解除对使用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究的限制。对此，各界反应不一，你的态度及理由是：_。解析：方法1是用核移植克隆动物，供体1提供细胞核，供体3提供卵子。方法2是供体1和供体2体内受精，取其囊胚的胚胎干细胞进行核移植。方法3是供体1和供体2体内受精，然后进行胚胎分割移植。克隆除上述个
17、体克隆外，植物的组织培养也是个体克隆，单克隆抗体是细胞的克隆，PCR是分子的克隆。答案：(1)供体1和供体2相同 (2)内细胞团胚胎干已经(3)1 (4)单克隆抗体、植物组织培养、PCR等 (5)支持，胚胎干细胞的研究有利于治疗人类某些顽症(治疗性克隆)，以及揭示细胞分化和细胞凋亡的机理等(或反对，胚胎干细胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人研究，引起伦理问题)(合理即可)7棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。由于
18、棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题：(1)该项科学成果在环境保护上的重要作用是：_。(2)题中“毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是：_。(3)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是_。(4)在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是_，基因的“缝合针线”是_，基因的“运载工具”是_。(5)转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明。有利方面：_；有害方面：_。解析：基因工程的优点是目的性强、育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍。抗虫棉的优点
19、是减少了农药对环境的污染，保护了生态环境。毒蛋白基因的表达经过转录和翻译两个过程。答案：(1)减少了农药对环境的污染，保护了生态环境(2)毒蛋白基因在棉花细胞内经过转录和翻译合成了毒蛋白 (3)目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍 (4)限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒 (5)用于疾病的诊断和治疗，用于培育优良动植物新品种等不利于环境保护，可能引起环境问题、食物安全问题、生物安全问题等8Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。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。其技术流程如图：(1)步骤中，在核移植前应去除卵母细胞的_。(2)步骤中，重组胚胎培
20、养到_期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。(3)步骤中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的_设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用Hind和Pst限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有_酶的酶切位点。(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的_，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。解析：本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程技术。(1)步骤是核移植过程。体细胞核移植前要除去受体卵母细胞的细胞核，原因是若不去掉卵母细胞的细胞核，就会造成细胞里面有两个细胞核，使得遗传物质不稳定。(
21、2)ES细胞是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。(3)步骤为获取目的基因，并把目的基因导入受体细胞的过程。在生物体外可通过PCR技术扩增目的基因，其条件是模板DNA、根据Rag2基因的核苷酸序列设计的引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶等，另外根据题干可知，获得Rag2基因需要用Hind和Pst限制酶，所以在构建表达载体时，所选择的表达载体上应具有Hind和Pst酶的酶切位点。(4)检测目的基因是否翻译相应蛋白质时，应采用抗原抗体杂交(免疫)法，即提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原抗体杂交，看是否有杂交带。答案：(1)细胞核(2)囊胚(3)核苷酸序列Hind和Pst(4)蛋白质