1、课时跟踪检测（四十四） 胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题一、选择题1(2016大庆月考)下列关于哺乳动物精子和卵子的叙述，正确的是()A一个精原细胞经过减数分裂可直接产生4个精子B精子的头部主要含细胞核，中心体发育为它的顶体C哺乳动物卵泡的形成是在初情期D在体外受精前，要对精子进行获能处理解析：选D减数分裂产生的精细胞经过变形才能形成精子；精细胞变形形成精子时，高尔基体发育成头部的顶体，中心体则演变为精子的尾；哺乳动物卵泡的形成是在出生前完成的。2(2016平顶山月考)下图表示卵子的发生过程。与此相关的叙述，不合理的是()A图中A是第一极体，B是合子，E是指受精，阶段C是指胎儿期，阶段D是
2、指初情期后B当观察到第二极体时，表明卵子已经进行了受精C能发生染色体着丝点分裂的阶段是D阶段存在的变异方式有基因突变、基因重组和染色体变异解析：选D图中为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为减数第一次分裂，只有在受精后，次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，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开始的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期后。当观察到两个第二极体时，表明卵子已进行了受精作用。着丝点分裂可发生在有丝分裂中，也可发生在减数第二次分裂中，因此均能发生着丝点分裂。有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异，没有基因重组。3(2
3、016武昌月考)如图是牛囊胚示意图，有关该图的叙述错误的是()A透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的B囊胚腔是一个充满液体的腔C内细胞团将来分化成内胚层D滋养层将来发育成胎膜和胎盘解析：选C透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂过程产生的。囊胚腔中充满了液体物质，是囊胚液。囊胚时期内部的细胞为内细胞团，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。囊胚时期外层细胞为滋养层细胞，将来发育成胎盘和胎膜。4(2016临沂月考)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
4、D胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低解析：选D在胚胎移植时，需用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，而受体母牛则不需要；胚胎移植技术中，移植的胚胎可来自体内受精发育形成的受精卵；移植的胚胎不能用原肠胚，而应是发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，某些生物可在更早的阶段移植；目前以二分胚胎的分割和移植效率最高，而同卵多胎的成功率较低。5(2016淮安模拟)草甘膦是一种广泛应用的除草剂，能不加选择地杀死各种杂草和农作物。将抗草甘膦基因转入油菜中，使油菜能抗草甘膦。在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有80%含有抗草甘膦基因。下列叙述正确的是()A野生油菜体内的抗草甘膦基因主要源自转基
5、因油菜的花粉B80%的野生油菜体内出现抗草甘膦基因是基因突变的结果C含抗草甘膦基因的野生油菜是经自然选择进化出的新物种D大量使用单一除草剂可以减轻环境污染，提高物种多样性解析：选A转基因油菜花粉的基因组中含有抗草甘膦基因，可能通过受粉过程传递给其他油菜；野生油菜出现抗草甘膦基因是基因重组的结果；含抗草甘膦基因的野生油菜和不含抗草甘膦基因的野生油菜之间没有形成生殖隔离，所以不是新物种；草甘膦能杀死各种杂草和农作物，会降低物种多样性。6(2016开封月考)治疗性克隆有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应等问题。下图表示治疗性克隆的过程，下列有关叙述不正确的是()A上述过程利用了动物细胞
6、核移植、动物细胞培养等技术B上述过程充分说明动物细胞具有全能性C过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化潜能D过程都发生DNA的复制和蛋白质的合成解析：选B形成重组细胞利用了动物细胞核移植技术；重组细胞形成囊胚利用了动物细胞培养技术。由于最终没有形成个体，故不能体现动物细胞具有全能性。过程都有细胞的增殖、分化，因此都会发生DNA的复制和蛋白质的合成。二、非选择题7(2016沈阳模拟)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_、_
7、。(2)与受精和受精后有关的过程有：第一次卵裂开始；卵细胞膜反应；顶体反应；穿越透明带；雌、雄原核的形成；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_，对供体母畜进行超数排卵处理的措施是_。(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做胚胎移植。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)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
8、程的顺序是：顶体反应；穿越透明带；卵细胞膜反应；雌、雄原核的形成；核膜消失，雌、雄原核融合形成受精卵；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；对供体母畜进行超数排卵处理的措施是注射促性腺激素。(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移植后的胚胎在受体子宫中不发生排斥反应。答案：(1)动物细胞培养(早期胚胎培养)胚胎移植(2)(3)使供、受体处于相同生理状态注射促性腺激素(4)无菌无毒环境、适宜的温度和pH、适宜的气体环境(5)生
9、理状态受体对移入的胚胎不发生排斥反应8(2016禹州一模)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，ah为操作过程，请据图回答有关问题： (1)图中c的操作名称是_，d、f的操作名称是_。(2)图中用到的激素是_，其目的是获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的_期，其中胚胎干细胞来源于_(填数字标号)。(3)过程h常用的方法是_。采用_技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)图中A、B牛的性别_(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。解析：(1)分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移
10、植。(2)用促性腺激素处理母畜，可获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；胚胎移植时宜选用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。(3)常用显微注射法将外源基因导入动物受体细胞，采用DNA分子杂交技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。答案：(1)胚胎分割胚胎移植(2)促性腺激素囊胚(3)显微注射法DNA分子杂交(4)相同9(2016信阳模拟)“试管婴儿”技术是将不孕夫妇的精子和卵细胞取出，在体外完成受精，并在体外培养，使其发育到如图所示的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成
11、胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答：(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是()A有性生殖B组织培养C克隆技术D基因工程(2)人的受精卵通过卵裂，逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织，进而形成器官和系统。从细胞水平看，卵裂的分裂方式是_。(3)图示时期是胚胎发育的_期。(4)在该图下一时期，b细胞最可能成为_胚层的一部分。(5)要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是_。双胞胎的性别是否相同？_。(6)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是什么？_。解析：(1)试管婴儿技术实际是体外受精，即经过精卵结合，所以是有性生殖。(2)卵裂是
12、指在透明带中进行的早期胚胎发育，细胞数目不断增多，此时的细胞分裂方式为有丝分裂。(3)图示时期的特点是含有一个腔，即囊胚腔，所以称为囊胚期。(4)图示胚胎发育过程中，b细胞从囊胚表面运动到内部，形成一层内层细胞，最终形成内胚层。(5)将一个受精卵发育形成的早期胚胎一分为二，再移植到母体子宫发育，可形成两个婴儿，即同卵双胞胎，性别相同。(6)滥用设计试管婴儿技术设计婴儿性别会引起性别比例失调，且违反伦理道德。答案：(1)A(2)有丝分裂(3)囊胚(4)内(5)胚胎分割移植相同(6)破坏人类正常的性别比例，违反伦理道德10(2015烟台模拟)克隆羊多利的问世，在全世界引发了一场大讨论，其中关于治疗
13、性克隆的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类治疗性克隆的大概过程，请据图作答： (1)过程A表示_，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由_提供细胞质，进行人工重组。(2)经过程B得到的结构中，是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持_状态。(3)治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核_。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是_的结果。(4)对于治疗性克隆仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治
14、疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？_，为什么？_。解析：(1)从图中可以看出，A是细胞核移植的过程。(2)胚胎干细胞在体外培养的时候，能保持未分化状态。(3)在现有的条件下，动物细胞的全能性不能得到表达，但是动物细胞核的全能性可以表达出来；在分化成各种细胞的过程中，基因进行了选择性表达。(4)我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆。治疗性克隆符合伦理道德，特别是用脐带血进行治疗(并非胚胎)更符合伦理道德。答案：(1)细胞核移植卵子(次级卵母细胞)(2)未分化(3)全能性可以表达基因选择性表达(4)符合因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞11(2016南宁模拟)害虫损伤
15、番茄的叶片后，组成叶片细胞的细胞壁能释放出一种类激素物质，这种物质可以扩散到番茄的其他部位，诱导细胞内蛋白酶抑制剂基因表达，合成蛋白酶抑制剂，导致害虫不能消化食物而死亡。科学家利用转基因技术把番茄的蛋白酶抑制剂基因转移到玉米中，使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，有效抵御了玉米螟对玉米的危害。请结合上面的材料回答：(1)转入了番茄蛋白酶抑制剂基因的玉米合成番茄蛋白酶抑制剂的具体部位是_，合成的化合物还需要在_中加工才具有生物活性。(2)这种抗玉米螟玉米品种的培育技术属于_技术，这种变异在生物学上称为_。(3)在种植了这种转基因玉米的农田中的杂草是否也会出现抗玉米螟性状？原因是什么？_。(4)抗玉
16、米螟玉米具有显著的生态效应。你认为种植该玉米的农田是否还需要进行防虫管理？理由是什么？_。(5)有人对食用该玉米的安全性表示担忧，你认为这种担忧有无道理？请简要说明理由。_。解析：(1)番茄蛋白酶抑制剂的本质为蛋白质，其合成部位为核糖体，但还需要在内质网、高尔基体中加工才具有生物活性。(2)由材料可获得信息，抗玉米螟玉米品种的培育运用的是转基因技术，这种技术的原理是基因重组。(3)(5)题属于开放性问题，答案不唯一，只要有道理即可。(4)抗玉米螟玉米能抗玉米螟，但不一定能抵抗其他害虫，故种植抗玉米螟玉米的农田仍需要进行防虫管理。答案：(1)核糖体内质网和高尔基体(2)转基因基因重组(3)(答案
17、不唯一)不会。不同物种之间存在生殖隔离，玉米的花粉不能传递给杂草(或会。蛋白酶抑制剂基因通过玉米的花粉传递给杂草，使杂草获得抗虫基因，从而表现出抗虫性状)(4)需要。转基因玉米能够抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他玉米害虫(5)(答案不唯一)有道理。这种玉米的子粒可能含有蛋白酶抑制剂，人食用后可能抑制人体蛋白酶的活性，影响人体健康(或没有道理。人蛋白酶与玉米螟蛋白酶结构不同，玉米中的蛋白酶抑制剂对人体蛋白酶无影响)12(2015大连模拟)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究，请据图分析回答： (1)上图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从_和_中分离获取。(2)过程将胚胎干细胞置于射线灭
18、活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(3)过程将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有_的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是_。(4)过程是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，目的是_。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是_。(5)过程得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、
19、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_，该过程研究的意义在于解决_问题。(6)该研究中，包含的生物技术有_(至少写出两种)。解析：(1)胚胎干细胞(ES细胞)可以从早期胚胎和原始性腺中分离获取。(2)胚胎干细胞培养时所用的饲养层细胞可以供给干细胞增殖所需的营养物质，加入抗生素是为了防止杂菌污染。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性，通过组织化学染色，可用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是原肠胚。(4)基因工程中，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。(5)去除小鼠的胸腺，小鼠不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥。过程研究对于解决临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等问题有重要意义。(6)题中的研究过程包括动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术。答案：(1)早期胚胎原始性腺(2)营养物质防止杂菌污染(3)发育的全能性原肠胚(4)使目的基因在受体细胞中稳定存在及表达，并且可以传给下一代显微注射法(5)使移植组织细胞不会被排斥临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等(6)动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植