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1、胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题 1(2019辽宁葫芦岛高三模拟)2016 年 9 月英国新科学家杂志披露，美国华裔科 学家张进团队利用“三父母婴儿”技术，使一对约旦夫妇成功产下了一个健康男婴(婴儿母 亲的线粒体携带有亚急性坏死性脑病基因， 曾导致多次流产， 婴儿夭折)。 所谓 “三父母婴儿” 技术，是指利用线粒体基因缺陷的女性卵子中的健康细胞核和捐赠者去掉细胞核的卵子， “拼装”一个新的卵子，再通过一系列现代生物技术，最终培育出正常婴儿的技术。请回答 下列问题： (1)为重新“拼装”卵子，需要通过显微操作进行_。接下来他们又使用电脉冲 方法来_“拼装”
2、的卵子。 (2)在对“拼装”卵子体外受精前，需要对收集的精子进行_处理，哺乳动物的 处理方法有化学诱导法和_两种。 (3)受精卵形成后，应将其移入_中继续培养。人的体外受精胚胎，即试管胚胎， 可在 816 个细胞阶段进行_。 (4)张进告诉记者：他们碰巧、也是故意要“制造”男孩。因为男性的线粒体 _(填“会”或“不会”)传给下一代，理由是 _。 解析：(1)重新“拼装”卵子指的是将母亲卵细胞的细胞核通过核移植技术移植到捐赠 者的去核卵细胞中，而后还需要用电脉冲方法来激活“拼装”的卵子。(2)精子获能后才能 与 “拼装” 的卵子进行体外受精， 诱导精子获能常用的方法有化学诱导法和培养法两种。 (
3、3) 受精卵形成后，应将其移入发育培养液中继续培养，培养到大约 816 个细胞的胚胎时，进 行胚胎移植。(4)线粒体位于精子的尾部，受精作用进行时通常是含有细胞核的头部进入卵 细胞，而尾部留在外面，所以受精作用时男性的线粒体不会传给下一代。 答案 ： (1)核移植 激活 (2)获能 培养法 (3)发育培养液 胚胎移植 (4)不会 线 粒体位于精子的尾部， 受精作用进行时通常是含有细胞核的头部进入卵细胞， 而尾部留在外 面 2 (2019福建晋江季延中学期末)如图是某科研小组设计的用 “精子介导基因转移法” 培育转基因山羊(2n)的流程图。据图回答下列问题： (1)“精子介导基因转移法”是利用精
4、子易于与外源基因结合的能力，通过图中的过 程，将精子作为外源基因的_，由_的精子经过过程，将外源基因送入 卵母细胞。 (2)进行过程的卵母细胞应处于_期， 此时细胞中含_个染色体组。 受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和_。 (3)过程需要在_(写出两点)等条件下进行。 (4)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或_所进行的多种显微操作和处理技术。 过程涉及的胚胎工程技术是_。 解析 ： 题图中过程为将外源基因导入精子，为体外受精，为早期胚胎培养，为 胚胎移植。“精子介导基因转移法”就是先将外源基因导入精子，将精子作为外源基因的载 体， 通过体外受精将外源基因导入卵母细胞。 卵母细胞需培养至
5、 M中期才能进行受精作用， 此时细胞中只有一个染色体组。 动物细胞培养需要满足的条件 ： 无菌无毒的环境、 营养充足、 适宜的温度和 pH、含 95%空气加 5% CO2的混合气体环境等。 答案：(1)载体 获能 (2)减数第二次分裂中 1 卵细胞膜反应 (3)无菌无毒、适宜的温度和 pH、营养充足、含 95%空气加 5%CO2的混合气体(答出两点 即可) (4)配子 胚胎移植 3(2019辽宁丹东高三一模)器官移植中供体器官的严重缺乏一直是困扰需要器官移 植患者的关键问题。 中山大学眼科中心主任葛坚领导的研究小组培育成了猴鼠嵌合体“猴 鼠” ，期待成果用于人体角膜等器官的移植。根据科研过程示
6、意图回答下列有关问题： (1)图中培养过程中为了防止杂菌污染要加入一定量的_；而由于人们对细 胞所需的营养物质还没有完全弄清楚，所以还要加入_。 (2)囊胚已出现细胞分化，应将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的_部位， 才能伴随其发育成某种组织。 (3)实验中和要同时注射激素的目的是_。而将囊胚移入代孕鼠体 内属于_技术，此技术对代孕受体的要求是_。 (4)在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是_，若想进一 步提高胚胎的利用率，可采用_技术。 解析：(1)图中为动物细胞培养过程；在该过程中，为了防止杂菌污染要加入一定量 的抗生素；而由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全弄清楚，所以还要加入血清(或
7、血 浆)。(2)内细胞团将来发育成各种组织、器官。(3)实验中和要同时注射激素的目的是 让两个个体生理状态相同。(4)在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是充分发挥雌性优良 个体的繁殖潜力，若想进一步提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术。 答案：(1)抗生素 血清(或血浆) (2)内细胞团 (3)同期发情处理 胚胎移植 同种、生理状态相同的其他雌性动物 (4)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 胚胎分割 4(2019四川宜宾诊断)请结合所学知识，回答下列有关问题： (1)基因工程中将目的基因导入植物细胞时多采用_法。这种方法一般不适 用于_(填“单子叶”或“双子叶”)植物。将目的基因导入受体细胞时，
8、主要是 利用 TDNA 可转移到受体细胞并_的特点。 要想检测导入抗虫棉 的 Bt 毒素蛋白基因是否表达，在分子水平上可用_法进行检测。 (2)在单克隆抗体制备过程中， 将杂交瘤细胞进行扩大培养之前至少需要经过两次筛选， 方法分别是_和_。 单克隆抗体的 优点是_。 (3)在胚胎工程中，胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎；移植后的 胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_。 进行胚胎移 植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的_。 (4)体外基因治疗与一般的异体移植相比最大的优点是_。胚胎干细 胞可以作为基因治疗的受体细胞，原因是_。 解析：(1)基因工程中，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，
9、该方法不适用于 单子叶植物；该方法主要是利用了农杆菌质粒上的 TDNA(可转移 DNA)可以转移并与受体细 胞染色体 DNA 整合的特点。 目的基因(Bt 毒素蛋白基因)表达产物是蛋白质， 可以利用抗原 抗体杂交法进行检测。(2)在单克隆抗体制备过程中至少需要两次筛选，第一次是利用选择 性培养基筛选杂交瘤细胞， 第二次是利用专一抗体检测筛选能够产生特异性抗体的杂交瘤细 胞；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点。(3)胚胎工程中，利用胚胎 分割技术可以获得多个相同的胚胎 ； 由于受体子宫对外来胚胎基本不发生排斥反应，所以移 植后的胚胎能在受体子宫中存活 ； 进行胚胎移植的优势是可以
10、充分发挥雌性优良个体的繁殖 潜能。(4)体外基因治疗与一般的异体移植相比最大的优点是没有排斥反应；胚胎干细胞具 有发育的全能性，可以定向诱导分化成各类细胞，可以作为基因治疗的受体细胞。 答案：(1)农杆菌转化 单子叶 整合到受体细胞的染色体 DNA 上 抗原抗体杂交 (2)选择性培养基筛选 专一抗体检测 特异性强、灵敏度高、可大量制备 (3)胚胎分割 受体子宫对外来胚胎基本不发生排斥反应 繁殖潜能 (4)没有排斥反应 具有发育的全能 性，可以定向诱导分化成各类细胞 5(2019东北三省四市教研联合体一模)2018 年 1 月 25 日，我国研究人员在世界上 率先利用去甲基化酶(Kd4d)的 m
11、RNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物食蟹猴， 可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。下图为体细胞核移植技术培育食蟹猴的操作过程， 请回答下列问题： (1)2001 年，美国科学家已经培育出胚胎细胞核移植猴。获得食蟹猴的体细胞核移植技 术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_。 (2)进行过程时，为提供成纤维细胞培养所需的无毒环境，应进行的实验措施是 _，其目的是_。 (3)据图分析，过程是利用_法将成纤维细胞注入猴去核的 M中期卵母细 胞的_。 (4)图中过程的实质是早期胚胎在_条件下空间位置的转移。 (5)上述实验的突破之处是使用了去甲基化酶(Kd4d)的 mRNA，在确定其作用时，
12、研究人 员用正常培养液培养融合细胞得到 A 组实验数据， 用正常培养液培养向融合细胞中注入去甲 基化酶(Kd4d)的mRNA的融合细胞得到B组实验数据。 下图中X为融合细胞发育成的胚胎数、 Y 为囊胚数、Z 为内细胞团数。分析实验数据可知，Kd4d 的 mRNA 的作用是既能提高 _又能提高_。 解析：(1)由于体细胞分化程度高，恢复其全能性较难，所以获得食蟹猴的体细胞核移 植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。(2)过程表示动物细胞培养，为了提供细胞培养所 需的无毒环境， 应该定期更换培养液， 以防止成纤维细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危 害。(3)图中过程表示利用显微注射法将成纤维细胞注入猴去核的 M中期卵母细胞的卵 细胞膜与透明带之间。(4)过程表示胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理条件下空间 位置的转移。 (5)据图分析， B 组的囊胚成活率、 内细胞团形成率都明显高于 A 组， 说明 Kd4d 的 mRNA 既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中内细胞团的形成率。 答案：(1)体细胞分化程度高，恢复其全能性较难 (2)定期更换培养液 防止成纤维细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害 (3)显微注射 卵细胞膜与透明带之间 (4)相同生理 (5)融合细胞发育成囊胚的成功率 囊胚中内细胞团的形成率