高中生物2022年高考生物一輪復習 第10單元 第35講　胚胎工程與生物技術的安全性和倫理問題

大一輪復習講義胚胎工程與生物技術的安全性和倫理問題第35講【目標要求】1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎。2.胚胎干細胞的移植。3.胚胎工程的應用。4.轉基因生物的安全性。5.生物武器對人類的威脅。6.生物技術中的倫理問題?？键c一體內受精與早期胚胎發(fā)育考點二胚胎工程及其應用考點三生物技術的安全性和倫理問題網絡構建要語必背重溫高考真題演練課時精練內容索引考點一

體內受精與早期胚胎發(fā)育1.精子和卵子的發(fā)生(1)精子的發(fā)生①場所：雄性動物的

內。②時期：從

開始，直到生殖機能衰退。③過程睪丸知識自主梳理夯實基礎強化要點初情期有絲初級精母次級精母(2)卵子的發(fā)生①場所：雌性動物的

內。②時期：在動物胚胎

以后。③過程卵巢性別分化卵原次級卵子2.受精(1)概念：

和

結合形成______(受精卵)的過程。(2)場所：雌性動物的

內。精子卵子合子輸卵管(3)過程獲能MⅡ中期頂體透明帶卵細胞膜原核3.早期胚胎發(fā)育受精卵桑椹胚滋養(yǎng)層囊胚腔內細胞團原腸腔(1)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開始的(

)(2)卵子形成過程中，減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是連續(xù)的(

)(3)排卵是指卵泡從卵巢中排出(

)(4)精子獲能就是獲得“能量”(

)(5)透明帶反應和卵細胞膜反應是防止多精子入卵的兩道屏障(

)(6)卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加(

)(7)在胚胎發(fā)育過程中，細胞的分化出現(xiàn)在桑椹胚期(

)×

診斷?？颊Z句，澄清易錯易混

×××√××(源于選修3P63圖3－5)據(jù)圖回答問題：(1)精子和卵子發(fā)生的重要區(qū)別是______________________________________________。(2)判斷卵子是否受精的重要標志是___________________________________________。卵泡的形成和在卵巢內的儲備是在胎兒

闡述基本原理，突破長句表達

時期完成的在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體1.精子和卵子的發(fā)生的比較重點剖析歸納點擊重點攻克難點2.受精過程中的“三大反應”“兩道屏障”3.卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質和體積變化的規(guī)律(1)有機物：胚胎沒有和母體建立聯(lián)系，沒有從母體獲取有機物，而一直呼吸消耗，有機物總量減少。(2)細胞數(shù)目和體積：胚胎總體積不變或略有縮小，但細胞數(shù)目增多，每個細胞體積減小。(3)細胞中DNA含量：伴隨細胞分裂，細胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定?？枷蛞惑w內受精1.如圖為家畜卵子發(fā)生和成熟示意圖(n表示染色體組)。下列敘述錯誤的是A.Ⅰ→Ⅱ過程中細胞核內DNA數(shù)目加倍B.Ⅱ的形成和在卵巢中的儲備是在胎兒時期完成的C.減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成，排出的Ⅲ為成熟的卵子D.Ⅳ為受精卵，在卵細胞膜和透明帶的間隙可觀察到兩個極體√考向逐一突破預測考向總結方法解析Ⅰ→Ⅱ過程為染色體復制，復制完成后，細胞核內DNA數(shù)目加倍；Ⅱ的形成和在卵巢中的儲備是在胎兒時期完成的；減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成，排出的Ⅲ為一個次級卵母細胞和一個第一極體，次級卵母細胞的減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結合過程中完成的。次級卵母細胞分裂產生一個成熟卵子和一個第二極體，故排出的Ⅲ不是成熟卵子；Ⅳ細胞核的染色體數(shù)目為2n，為受精卵，此時在卵細胞膜和透明帶的間隙可觀察到兩個極體。2.下列不是精子、卵子發(fā)生的區(qū)別的是A.初級精母細胞、初級卵母細胞的形成時間B.MⅠ和MⅡ的時間連續(xù)性C.成熟生殖細胞是否經過變形D.成熟生殖細胞中染色體的數(shù)目√3.下面是哺乳動物受精過程示意圖，請據(jù)圖回答：(1)圖中字母表示的結構名稱是a________；b________；c________；d________。(2)在精卵相遇之前，精子在雌性動物生殖道發(fā)生相應的生理變化，具有了受精能力，這個過程稱為__________。卵子一般排出后都要在_______進一步成熟，當發(fā)育到___________________時，才具備與精子結合的能力。放射冠透明帶雄原核雌原核精子獲能輸卵管減數(shù)第二次分裂中期(3)在精卵相遇時精子發(fā)生______反應，釋放出_____酶，該酶可溶解透明帶外面的卵丘細胞之間的物質，形成穿越________________的通路。在精子觸及卵細胞膜的瞬間會發(fā)生________反應，這是防止多精入卵的第一道屏障；同時精子的外膜與__________融合，精子入卵，這時發(fā)生__________反應，這是防止多精入卵的第二道屏障。同時精子的頭部和尾部分離，由此看出精子進入卵子的部分幾乎只有頭部的_______。頂體頂體放射冠和透明帶透明帶卵細胞膜卵細胞膜細胞核考向二早期胚胎發(fā)育4.下列關于卵裂期的敘述，正確的是A.細胞不斷分裂，胚胎體積不斷增大B.卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大C.卵裂過程進行有絲分裂，胚胎中DNA總量不斷增加D.卵裂需要消耗能量，有機物總量和種類都不斷減少√細胞團的表層細胞的DNA進行放射性同位素標記，當胚胎發(fā)育至原腸胚階段，可發(fā)現(xiàn)放射性出現(xiàn)在_______(填“部位A”“部位B”“部位C”或“部位D”)。5.根據(jù)哺乳動物受精作用和胚胎發(fā)育的有關內容，回答下列問題：(1)防止多精入卵的兩道屏障是_____________________反應。(2)胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在透明帶內進行的，這一時期稱為______期。透明帶反應和卵細胞膜卵裂(3)早期胚胎發(fā)育要經過若干發(fā)育階段，在________階段，內細胞團的細胞開始出現(xiàn)分化，其實質是____________________，為了研究內細胞團細胞的遷移和分化情況，將內原腸胚基因的選擇性表達部位A解析囊胚階段細胞分化形成內細胞團和滋養(yǎng)層；在原腸胚階段，內細胞團的細胞開始出現(xiàn)分化，而細胞分化的實質是基因的選擇性表達。內細胞團的表層細胞將形成外胚層，即圖中部位A。考點二

胚胎工程及其應用1.體外受精和早期胚胎培養(yǎng)(1)體外受精促性腺激素知識自主梳理夯實基礎強化要點卵巢減數(shù)第二次分裂中期培養(yǎng)法化學誘導法獲能(2)胚胎的早期培養(yǎng)無機鹽教材中的隱性知識源于選修3P69“小知識”：超數(shù)排卵是給_________

，使一頭母畜一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的卵子。此法用于卵母細胞的采集時，適用于

等，獲得卵子能直接與獲能的精子在體外受精。激素向受體移植供體注射促性腺激素小鼠、兔、豬、羊2.胚胎工程的應用及前景(1)胚胎移植①概念：指將雌性動物體內的早期胚胎，或者通過

及其他方式得到的胚胎，移植到

的、

相同的其他雌性動物的體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。其中提供胚胎的個體叫

，接受胚胎的個體叫

。②地位：是胚胎工程其他技術的最后一道“工序”。體外受精同種生理狀態(tài)供體受體③生理學基礎同種動物生理變化游離免疫排斥遺傳特性④實質：早期胚胎在

條件下空間位置的轉移。⑤基本程序相同生理環(huán)境對供、受體的選擇和處理→配種或進行__________→對胚胎的__

、檢查、

或保存→胚胎移植→胚胎移植后的檢查人工授精收集培養(yǎng)教材隱性知識源于選修3P77圖3－19：胚胎移植中的“沖卵”和體內產生配子時的“排卵”有何不同？提示

排卵是指卵子從卵泡中排出，沖卵是指把供體母牛子宮內的早期胚胎沖洗出來。(2)胚胎分割①材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的

。②實質：胚胎分割可增加動物后代的數(shù)量，其實質是

，即克隆。③分割要求：對囊胚分割時，要注意將

均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。桑椹胚或囊胚無性繁殖內細胞團簡稱ES或EK細胞來源

或原始性腺特點形態(tài)上：體積小，

大，核仁明顯；功能上：具有_____________體外培養(yǎng)①在

細胞上，或在添加

的培養(yǎng)液中能夠只增殖，而維持不分化狀態(tài)；②在培養(yǎng)液中加入

，可誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化；③培養(yǎng)后可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造(3)胚胎干細胞及其應用早期胚胎細胞核發(fā)育的全能性飼養(yǎng)層抑制因子分化誘導因子培養(yǎng)過程

主要用途①用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育的規(guī)律；②治療人類的某些頑癥；③培育出人造組織器官，用于

，可以解決_________問題；④是研究體外

的理想材料等器官移植免疫排斥細胞分化胚胎干分化(1)在胚胎移植中，對供體母畜要用促性腺激素進行超數(shù)排卵處理(

)(2)可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進行移植(

)(3)小鼠胚胎干細胞可來自對囊胚內細胞團的分離培養(yǎng)(

)(4)為避免代孕綿羊對植入胚胎產生排斥反應，應注射免疫抑制劑(

)(5)利用胚胎分割技術可以獲得兩個基因型完全相同的胚胎(

)(6)對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割(

)(7)胚胎干細胞具有細胞核大、核仁小和蛋白質合成旺盛等特點(

)√

診斷常考語句，澄清易錯易混

×√×√××源于選修3P76討論及P77圖3－19(1)胚胎移植的實質是

。(2)供體牛和受體牛的選擇標準為__________________________________

。(3)胚胎移植的優(yōu)勢是

。早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移

闡述基本原理，突破長句表達

供體是遺傳性能和生產性能優(yōu)秀的個體，受體是健康、有繁殖能力的個體，且二者必須是同一物種充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力1.早期胚胎培養(yǎng)液與動物細胞培養(yǎng)液成分的比較重點剖析歸納點擊重點攻克難點項目早期胚胎培養(yǎng)液動物細胞培養(yǎng)液鹽類無機鹽、有機鹽無機鹽、微量元素營養(yǎng)物質氨基酸、核苷酸糖、氨基酸調節(jié)物質維生素、激素促生長因子特有成分血清血清、血漿2.胚胎移植中的四個注意點兩次激素使用第一次：用激素對供、受體進行同期發(fā)情處理；第二次：用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵兩次檢查第一次：對收集的胚胎進行檢查；第二次：對受體母畜是否妊娠進行檢查移植時間不同牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段移植；小鼠、家兔培養(yǎng)到桑椹胚前移植；幾乎所有動物都不能培養(yǎng)到原腸胚階段移植繁殖方式胚胎由受精卵形成，屬于有性生殖；胚胎由核移植或胚胎分割形成，屬于無性生殖名稱產生過程不同點相同點主要生物技術遺傳物質遺傳性狀生殖方式克隆羊

核移植技術A羊核基因，B羊質基因幾乎全部表現(xiàn)A羊性狀無性生殖都用到胚胎移植技術、動物細胞培養(yǎng)技術試管羊

體外受精A、B羊核基因，B羊質基因雙親性狀有性生殖轉基因羊

DNA重組技術目的基因、雙親基因目的基因性狀、雙親性狀有性生殖3.“克隆羊”“試管羊”“轉基因羊”的產生過程及分析比較4.干細胞的種類類別來源或舉例特點全能干細胞胚胎干細胞(囊胚期之前的細胞及內細胞團細胞)能形成機體的所有組織器官、發(fā)育成完整個體多能干細胞造血干細胞具有分化成多種細胞或組織的潛能，但無發(fā)育成完整個體的能力專能干細胞上皮組織基底層干細胞、肌肉中的成肌細胞只能分化成一種類型或功能密切相關的兩種類型的細胞考向一體外受精和早期胚胎培養(yǎng)6.下列有關哺乳動物體外受精的敘述不正確的是A.哺乳動物的體外受精主要包括卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和

獲能、受精幾個階段B.直接從活體動物卵巢中吸取采集的卵母細胞，需要在體外經人工培養(yǎng)

至MⅡ中期C.對于牛、羊等家畜的精子在體外進行獲能處理時，一般用一定濃度的

肝素或鈣離子載體A23187溶液進行處理D.給實驗動物注射促性腺激素，使其產生更多的精子√考向逐一突破預測考向總結方法7.(2020·甘肅調研)小鼠是常用實驗動物，其受精卵在交配24小時后進行第一次分裂，3天后發(fā)育成桑椹胚，并進入子宮。下圖為轉基因鼠培育過程流程圖，據(jù)圖回答問題：(1)給供體母鼠注射促性腺激素，目的是使其_________。在供體母鼠交配后的次日清晨，將從_______處收集受精卵，置于含________________的混合氣體的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。超數(shù)排卵輸卵管95%空氣和5%CO2(2)受精卵在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)幾個小時后，可以在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到_________。將DNA溶液注入到受精卵的____原核中，注射后的受精卵經過鑒定為活的受精卵，馬上進行移植，或放入_____________中保存。(3)受精卵移植的前一天晚上，受體母鼠需要與輸精管結扎的公鼠交配，使母鼠呈假孕的生理狀態(tài)，這樣做的目的是______________________________________________。兩個極體雄－196℃液氮為供體的受精卵移入受體提供了相同的生理環(huán)境(4)由于科學家對基因的結構、基因間的相互作用以及基因的調控機制了解有限，再加上目的基因是異種生物基因，同時由于______________________________________，因此在轉基因小鼠中，有時候會出現(xiàn)一些科學家意想不到的后果。目的基因插入小鼠基因組的部位是隨機的A.過程①所用的人β-酪蛋白基因可從人cDNA文庫中獲得B.過程②可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進行移植C.過程③不可使用胚胎分割技術擴大轉基因山羊群體D.過程④人β-酪蛋白基因在細胞質內進行轉錄、翻譯考向二胚胎工程的應用8.下圖為培育轉基因山羊生產人β-酪蛋白的流程圖，下列敘述正確的是√解析由圖可知，過程①表示基因表達載體的構建，目的基因(人β-酪蛋白基因)的獲取方法有很多，從人cDNA文庫中獲取是其方法之一，A正確；過程②表示胚胎移植，山羊的胚胎移植應在囊胚期以前進行，B錯誤；胚胎分割可以得到多個遺傳性狀相同的個體，在過程③中可以應用，C錯誤；真核生物基因的表達中轉錄過程發(fā)生在細胞核，翻譯過程發(fā)生在細胞質，D錯誤。9.(2020·河北百校聯(lián)盟)和牛是世界公認的高檔肉牛品種，其體型較小，肉質鮮嫩，營養(yǎng)豐富。我國科研人員利用胚胎移植技術，按如圖所示流程操作，成功地批量培育了和牛這一優(yōu)良品種。請回答下列問題：(1)用________激素處理，可使供體母牛超數(shù)排卵，過程①中產生的精子需要進行_____處理后才具有與卵細胞受精的能力。促性腺獲能解析用促性腺激素處理供體母牛后，可使供體母牛超數(shù)排卵，采集的精子往往需要經過獲能處理后才具有與卵細胞受精的能力。(2)試管牛的培育需要的工程技術有_______________________和胚胎移植等。體外受精、早期胚胎培養(yǎng)(3)移植的胚胎處于_____期，移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宮中存活的生理基礎是_____________________________________________；為培育子代雌性小牛，胚胎移植前須進行性別鑒定，宜取圖中[

]________細胞進行DNA分析。囊胚受體雌牛子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應乙滋養(yǎng)層解析題圖中移植的胚胎處于囊胚期；移入的胚胎能在受體雌牛子宮中存活，其生理基礎是代孕雌牛子宮對外來胚胎基本不會發(fā)生免疫排斥反應；另外，為培育雌性奶牛，胚胎移植前須進行性別鑒定，應取早期胚胎的滋養(yǎng)層細胞進行DNA分析。(4)為提高胚胎利用效率，盡快獲得數(shù)量較多的子代和牛，圖中甲環(huán)節(jié)是對牛胚胎所做的處理，使用的技術稱為_________，最終目的是_________________________；這一過程中，要特別注意將內細胞團_____分割，其原因是____________________________________________________________________________________。胚胎分割產生多個基因型相同的后代均等

若分割不均勻，將影響分割后的胚胎恢復和發(fā)育，如含內細胞團少的部分發(fā)育不良或不發(fā)育考向三胚胎干細胞10.如圖為哺乳動物的胚胎干細胞及其分化的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題：(1)胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至______期的內細胞團或胎兒的_______________中分離得到的一類細胞。囊胚原始性腺細胞解析胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，這個早期胚胎指的是囊胚階段的內細胞團。(2)圖中分化程度最低的干細胞是____________，在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入__________因子，可誘導該種干細胞向不同類型的組織細胞分化。胚胎干細胞分化誘導解析圖中分化程度最低的干細胞是胚胎干細胞，其全能性最高，在體外培養(yǎng)條件下，在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子，則該種干細胞可被誘導分化形成不同類型的組織細胞。(3)在機體內，皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因__________的結果。選擇性表達解析細胞分化是細胞中基因選擇性表達的結果。(4)某患者不能產生正常的白細胞，通過骨髓移植可以達到治療的目的。骨髓移植的實質是將圖中的_______細胞移植到患者體內。造血干解析骨髓是人體的造血組織，存在造血功能的干細胞，骨髓移植的實質是將造血干細胞移植到患者體內。(5)若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細胞、白細胞、皮膚細胞、神經細胞中不能作為供體細胞的是成熟的________，其原因是_______________________________。紅細胞哺乳動物成熟的紅細胞中無細胞核解析克隆某種哺乳動物需要供體提供細胞核，而哺乳動物成熟的紅細胞中無細胞核，所以不能作為供體細胞。生物技術的安全性和倫理問題考點三

1.轉基因成果(1)基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應用成果最多的領域是____

。(2)轉基因動物方面，科學家將

、______________________等轉入動物體內，培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品質優(yōu)良的轉基因家禽、家畜；轉基因植物方面，目前已經培育出了大批具有

、

、____

和耐儲藏等新性狀的作物。(3)種植轉基因植物面積較大的國家有

、

、

、

等；種植的轉基因作物中

和

最多，其次是棉花和油菜。對微知識自主梳理夯實基礎強化要點生物的基因改造生長激素基因促生長激素釋放激素基因抗蟲抗病抗除草劑美國巴西阿根廷加拿大大豆玉米2.轉基因產品的安全性(1)轉基因作為一項技術本身是

的，由這項技術研發(fā)出來的產品需要經過一系列的

。(2)理性看待轉基因技術。中性安全性評價項目反對支持設計試管嬰兒(1)把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是對生命的

；(2)早期的生命也有活下去的權利，拋棄或殺死多余的胚胎，無異于“謀殺”；

(3)有人會濫用設計試管嬰兒技術，而設計嬰兒______(1)設計試管嬰兒是為了救人，是救治患者的最好、最快捷的方法之一；(2)提供骨髓中

并不會對試管嬰兒造成損傷；(3)

是試管嬰兒的“身外之物”3.生物技術的倫理問題——設計試管嬰兒和基因身份證不尊重性別造血干細胞臍帶血基因身份證技術方面目前人類對

及基因間的相互作用尚缺乏足夠的認識，通過基因檢測達到

的目的是困難的；基因檢測結果會給受檢者帶來巨大的_________通過基因檢測可以對遺傳性疾病及早采取

，適時進行治療，達到挽救患者生命的目的道德方面基因資訊的泄露造成

，如個人婚姻困難、人際關系疏遠，更明顯的是造成一支遺傳性失業(yè)大軍對于基因歧視現(xiàn)象，可以通過正確的科學知識傳播、

教育和立法得以解決基因結構預防疾病心理壓力預防措施基因歧視倫理道德4.生物武器(1)種類：致病菌、

、生化毒劑以及經過

的致病菌等。(2)中國政府的態(tài)度：在任何情況下

、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術和設備的擴散。病毒基因重組不發(fā)展、不生產(1)轉基因作物被動物食用后，目的基因就會轉入動物體細胞中(

)(2)種植轉基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的基因多樣性(

)(3)轉入油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中(

)(4)轉基因產品需要經過一系列的安全性評價，符合標準后才能上市(

)(5)對于基因歧視現(xiàn)象，可以通過正確的科學知識傳播、倫理道德教育和立法得以解決(

)(6)中國反對生物武器，但中國在特殊情況下可以生產生物武器(

)×

診斷?？颊Z句，澄清易錯易混

√√√√×(源于選修3P87“正文”)對微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應用成果最多的領域，這是因為__________________________________________________________________________________

等優(yōu)點。微生物具有生理結構

闡述基本原理，突破長句表達

和遺傳物質簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進行遺傳物質操作比較試管嬰兒和設計試管嬰兒(1)試管嬰兒和設計試管嬰兒過程如圖所示重點剖析歸納點擊重點攻克難點(2)試管嬰兒和設計試管嬰兒的異同點項目試管嬰兒設計試管嬰兒不同點過程無圖中d過程多出圖中d過程技術手段無須進行遺傳學診斷進行遺傳學診斷應用主要解決不孕夫婦的生育問題主要用于白血病、貧血癥等遺傳疾病的預測及治療相同點二者都是體外受精、體外進行早期胚胎培養(yǎng)，再經過胚胎移植，從生殖方式上都為有性生殖考向一生物技術的安全性11.下列關于轉基因產品安全性的敘述中，錯誤的是A.我國已經對轉基因食品和轉基因農產品強制實施了產品標識制度B.國際上大多數(shù)國家都在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害C.針對轉基因技術，各個國家都制定了符合本國利益的法規(guī)和政策D.目前對轉基因產品安全性的爭論主要集中在食用安全性上√考向逐一突破預測考向總結方法解析對轉基因食品只要求標注“轉基因**”等字樣，并沒有在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害，B項錯誤。12.(2020·齊齊哈爾模擬)馬鈴薯植株在長期栽培過程中容易遭受病毒的侵染，從而導致嚴重減產?？茖W家通過基因工程技術將抗病毒的PVX基因成功導入馬鈴薯細胞中，培育出抗病毒的馬鈴薯植株?；卮鹣铝袉栴}：(1)以相關mRNA為材料，在_______酶的作用下，可以獲得抗病毒的PVX基因。將獲得的PVX基因在體外進行擴增，可以采用______________(填中文名稱)，該技術中所利用的特殊酶是___________________________。逆轉錄多聚酶鏈式反應熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)解析以mRNA為材料，獲得抗病毒的PVX基因，可通過逆轉錄酶的催化獲得。將獲得的PVX基因在體外進行擴增，可以采用多聚酶鏈式反應(PCR)，該技術中所利用的特殊酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)。(2)若要使抗病毒的PVX基因在受體細胞中復制并表達，需要通過質粒載體而不能直接將抗病毒的PVX基因導入受體細胞，其原因是目的基因無___________________________________(答出兩點即可)。復制原點及表達所需的啟動子和終止子解析目的基因上無復制原點及表達所需的啟動子和終止子，故要使抗病毒的PVX基因在受體細胞中復制并表達，需要通過質粒載體而不能直接將抗病毒的PVX基因導入受體細胞。(3)在進行基因操作時，將抗病毒的PVX基因導入馬鈴薯細胞常用的方法為______________。檢測目的基因是否表達出相應的蛋白質，在個體水平上可以采用的方法是______________________________。農桿菌轉化法將相應病毒接種到馬鈴薯植株上解析將抗病毒的PVX基因導入馬鈴薯細胞常用的方法為農桿菌轉化法。在個體生物學水平鑒定馬鈴薯植株是否具有抗病毒特性的方法是將相應的病毒接種到馬鈴薯植株上?？枷蚨锛夹g的倫理問題13.“試管嬰兒”技術是通過將不孕夫婦的精子和卵細胞取出，在試管中完成受精，并在試管中培養(yǎng)使其發(fā)育到如圖所示的時期，再將胚胎植入女性子宮內發(fā)育成胎兒，該技術使一部分不能生育的夫婦重新獲得了生育的機會。下列敘述正確的是A.“試管嬰兒”技術在生物學上所依據(jù)的原理是無性生殖B.如圖所示時期是胚胎發(fā)育的囊胚期，1代表內細胞團，2

代表囊胚腔，3代表滋養(yǎng)層C.“試管嬰兒”的形成用到的技術有人工授精、體內培養(yǎng)、核移植D.“試管嬰兒”技術誕生后，繼而出現(xiàn)了“設計試管嬰兒技術”，二者

對人類的作用是相同的√14.中國深圳的科學家賀建奎，在第二屆國際人類基因組編輯峰會召開前一天宣布，一對名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒于11月在中國健康誕生。這對雙胞胎的一個基因經過修改，使她們出生后即能天然抵抗艾滋病，成為世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒。根據(jù)材料，回答下列有關問題：(1)卵子排出后要在________內進一步成熟達到____________________(填時期)才具備與精子受精的能力。輸卵管解析精卵受精需要精子獲能和卵子準備階段，卵子需在輸卵管進一步成熟至減數(shù)第二次分裂中期。減數(shù)第二次分裂中期(2)為解決不孕夫婦的生育問題出現(xiàn)的試管嬰兒與基因編輯嬰兒的區(qū)別是___________________________________________________________________________________________________________。試管嬰兒培育過程中未改變精子和卵細胞的遺傳物質，只是受精過程在體外；基因編輯嬰兒改變了受精卵中的遺傳物質解析試管嬰兒未改變精卵細胞的遺傳物質，只是進行體外受精，而基因編輯嬰兒選擇性地改變了嬰兒的某些基因。(3)移植的胚胎能夠存活的生理原因是受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生_________反應。免疫排斥解析受體對移入子宮的胚胎不發(fā)生免疫排斥反應。(4)已有研究表明少數(shù)人由于T細胞表面缺少HIV的特異性受體天生能夠抵抗艾滋病，這類人缺少此受體的根本原因是_____________________。缺少特異性受體的基因解析受體的化學本質是蛋白質，基因決定性狀。網絡構建要語必背網絡構建要語必背1.核心概念(1)(選修3P63)受精：精子與卵子結合形成合子的過程。(2)(選修3P64)透明帶反應：在精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應。(3)(選修3P67)孵化：囊胚進一步擴大，會導致透明帶的破裂，胚胎從其中伸展出來的過程。(4)(選修3P80)胚胎干細胞：由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，簡稱ES或EK細胞。2.教材結論性語句(1)(選修3P63)當在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經完成了受精，這是判斷卵子是否受精的重要標志。(2)(選修3P74)胚胎移植是指將雌性動物體內的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。(3)(選修3P74～75)胚胎移植實際上是生產胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。(4)(選修3P78)胚胎分割是指采用機械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。(5)(選修3P79)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，要注意將內細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。重溫高考真題演練1.(2020·山東，14)經遺傳改造的小鼠胚胎干細胞注入囊胚，通過胚胎工程的相關技術可以獲得具有不同遺傳特性的實驗小鼠。下列說法錯誤的是A.用促性腺激素處理雌鼠可以獲得更多的卵子B.體外受精前要對小鼠的精子進行獲能處理C.胚胎移植前要檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚階段移植D.遺傳改造的小鼠胚胎干細胞可以通過轉基因等技術獲得√12345解析用促性腺激素處理雌性動物可以促使其超數(shù)排卵，A項正確；只有獲能的精子才能進行受精作用，因此進行體外受精前，要對精子進行獲能處理，B項正確；不同動物胚胎移植的時間不同，如牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚階段或囊胚階段才能進行移植，小鼠和家兔等可在更早的階段移植，C項錯誤；遺傳改造小鼠胚胎干細胞需要用到轉基因等技術，D項正確。123452.(2020·江蘇，23改編)小鼠胚胎干細胞經定向誘導可獲得多種功能細胞，制備流程如圖所示。下列敘述正確的是A.為獲得更多的囊胚，采用激素注射促進雄鼠產生更多的精子B.細胞a和細胞b內含有的核基因不同，所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶將細胞a的膜蛋白消化后可獲得分散的胚胎干細胞D.胚胎干細胞和誘導出的各種細胞都需在CO2培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)√12345解析哺乳動物進行體外受精時很容易獲得大量精子，因為自然狀態(tài)下雄性哺乳動物產生的精子數(shù)量就很多，不容易大量獲取的是卵細胞，因而通常需要用促性腺激素處理雌性哺乳動物，使其一次性產生更多的卵細胞，來培養(yǎng)更多的胚胎，A項錯誤；細胞分化是基因選擇性表達的結果，不改變基因的種類和數(shù)量，細胞a和細胞b內含有的核基因相同，B項錯誤；12345細胞培養(yǎng)過程中分散細胞時，用胰蛋白酶等處理組織，分散得到單細胞懸液，不是破壞了細胞的膜蛋白，而僅僅是分解掉細胞間的黏連蛋白，C項錯誤；動物細胞的培養(yǎng)需要使用CO2培養(yǎng)箱，D項正確。123453.(2018·江蘇，10)下列關于采用胚胎工程技術實現(xiàn)某良種肉用?？焖俜敝车臄⑹觯_的是A.采取激素注射等方法對良種母牛作超數(shù)排卵處理B.體外培養(yǎng)發(fā)育到原腸胚期的胚胎即可進行移植C.使用免疫抑制劑以避免代孕牛對植入胚胎的排斥反應D.利用胚胎分割技術，同卵多胎較同卵雙胎成功率更高√12345解析胚胎工程中，通常采用注射激素的方法對良種母牛進行超數(shù)排卵處理，A正確；體外培養(yǎng)發(fā)育到桑椹胚期或囊胚期的胚胎即可進行移植，B錯誤；受體母牛對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應，所以受體不需要使用免疫抑制劑，C錯誤；采用胚胎分割技術產生同卵多胎的可能性是有限的，最常見的是經分割產生的同卵雙胎，而同卵多胎成功的比例很小，D錯誤。123454.(2020·全國Ⅲ，38)W是一種具有特定功能的人體蛋白質。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路，制備一種膀胱生物反應器來獲得W，基本過程如圖所示。12345回答下列問題：(1)步驟①中需要使用的工具酶有______________________________。步驟②和③所代表的操作分別是_________和__________。步驟④稱為_________。12345限制性核酸內切酶、DNA連接酶顯微注射體外培養(yǎng)胚胎移植解析構建基因表達載體時，需要用限制性核酸內切酶切割W基因和載體，再由DNA連接酶將兩者連接起來。步驟②是將目的基因導入受體細胞，受體細胞為動物細胞(受精卵)時采用的是顯微注射技術。步驟③是將受精卵在體外培養(yǎng)成早期胚胎，步驟④是將早期胚胎移植到代孕母體的子宮內。12345(2)與乳腺生物反應器相比，用膀胱生物反應器生產W的優(yōu)勢在于不受轉基因動物的____________(答出2點即可)的限制。12345性別、年齡解析乳腺生物反應器所選擇的動物必須是雌性，而且需要發(fā)育到一定年齡才能分泌乳汁。膀胱生物反應器可以不受轉基因動物的性別和年齡的限制。(3)一般來說，在同一動物個體中，乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息_____(填“相同”或“不同”)，原因是______________________________________________。12345相同兩種上皮細胞都是體細胞，且來源于同一個受精卵解析由受精卵經有絲分裂和細胞分化發(fā)育形成的同一動物個體中，乳腺上皮細胞和膀胱上皮細胞等體細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息相同，但兩種細胞中基因選擇性表達。(4)從上述流程可知，制備生物反應器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技術有____________________(答出2點即可)。12345體外受精、胚胎移植解析結合題圖可知該流程涉及的胚胎工程中所用到的主要技術有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。5.(2019·江蘇，29)利用基因編輯技術將病毒外殼蛋白基因導入豬細胞中，然后通過核移植技術培育基因編輯豬，可用于生產基因工程疫苗。如圖為基因編輯豬培育流程，請回答下列問題：12345(1)對1號豬使用__________處理，使其超數(shù)排卵，收集并選取處在___________________時期的卵母細胞用于核移植。促性腺激素減數(shù)第二次分裂中期解析為獲取更多的卵(母)細胞，要對供體母豬注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵。用于核移植的卵母細胞通常處于減數(shù)第二次分裂的中期。(2)采集2號豬的組織塊，用______________________處理獲得分散的成纖維細胞，放置于37℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是________________。12345胰蛋白酶(膠原蛋白酶)維持培養(yǎng)液的pH解析常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織塊，使其分散成單個細胞。動物細胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2，O2是細胞代謝所必需的，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)為獲得更多基因編輯豬，可在胚胎移植前對胚胎進行______。產出的基因編輯豬的性染色體來自于___號豬。12345分割2解析若要獲得更多基因編輯豬，可采用胚胎分割技術對移植前的胚胎進行分割。子代豬的性別取決于核供體親本，即2號豬。(4)為檢測病毒外殼蛋白基因是否被導入4號豬并正常表達，可采用的方法有_____(填序號)。①DNA測序

②染色體倍性分析

③體細胞結構分析

④抗原—抗體雜交12345①④解析為了判斷目的基因是否被導入受體，可采用DNA分子雜交、DNA測序等技術進行檢測；判斷目的基因導入受體細胞后是否成功表達出相應的蛋白質，通常采用抗原—抗體雜交法從分子水平進行檢測。課時精練1.胚胎工程的許多技術，實際是在體外條件下，對動物自然受精和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。請根據(jù)動物受精和早期胚胎發(fā)育過程回答下列問題：(1)在哺乳動物體內卵子的發(fā)生過程中，減數(shù)第一次分裂完成的時間是在雌性個體_________，當次級卵母細胞發(fā)育到________________________________(填時期)時才具備與精子受精的能力，受精的場所是________，判斷卵子受精的重要標志是____________________________________________。(2)受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是___________和______________________________。1234567排卵前后MⅡ中期(或減數(shù)第二次分裂中期)輸卵管在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體透明帶反應卵細胞膜反應(兩空順序可顛倒)(3)胚胎發(fā)育過程首先是卵裂，所得每個子細胞的體積比受精卵_____，胚胎發(fā)育到_____期會導致透明帶破裂，胚胎從中伸展出來，這一過程叫做孵化。(4)胚胎干細胞是由囊胚的_________或_________中分離出來的一類細胞，在人類疾病治療和科學研究中有著廣泛的應用。小1234567囊胚內細胞團原始性腺解析病毒的入侵具有特異性，HIV入侵T細胞，CCR5基因所表達的蛋白是HIV入侵機體細胞的主要輔助受體之一，因此CCR5基因在T細胞中能表達。2.(2020·河北唐山期末)2018年11月一對經基因編輯能先天免疫艾滋病的雙胞胎嬰兒在我國誕生。其基因編輯免疫艾滋病的原理：CCR5基因所表達的蛋白是HIV入侵機體細胞的主要輔助受體之一，通過基因敲除技術讓CCR5基因失效，從而產生對艾滋病的免疫作用。該成果有望讓那些感染艾滋病病毒的夫婦有機會生一個能免于感染艾滋病病毒的孩子。請回答下列問題：(1)CCR5基因在_______(填“T細胞”“B細胞”或“T細胞和B細胞”)中能表達。1234567T細胞(2)醫(yī)學專家首先需要卵子捐獻者注射____________，以獲得足夠數(shù)量的卵子。在體外受精前，需要對精子進行______處理。促性腺激素解析對雌性個體注射促性腺激素，可以起到超數(shù)排卵的作用，以獲得足夠數(shù)量的卵子(卵母細胞)。1234567獲能(3)基因敲除是把Cas9蛋白和特定的引導序列通過__________技術導入到還處于單細胞的受精卵里，使CCR5基因失效。(4)早期胚胎發(fā)育的過程大致為受精卵→________→囊胚→原腸胚，囊胚中的________細胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。顯微注射桑椹胚滋養(yǎng)層3.(2020·重慶市七校聯(lián)考)杜泊羊以其生長速度快、肉質好等優(yōu)點，被稱為“鉆石級”肉用綿羊?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題：1234567(1)采集母羊的卵母細胞可以直接從_______中獲取。卵巢解析獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下可以在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。動物早期胚胎培養(yǎng)需要“兩鹽”(無機鹽和有機鹽)、“兩素”(激素和維生素)、“兩酸”(核苷酸和氨基酸)和動物血清等。(2)一般情況下，符合受精要求的精子和卵子可以在_________________溶液中完成受精過程。培養(yǎng)早期胚胎時，所用培養(yǎng)液的成分除了一些________________類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及動物______等物質。獲能(或專用的受精)1234567無機鹽和有機鹽血清(3)在胚胎移植前要對接受胚胎的當?shù)仄胀ňd羊進行

__________處理。同期發(fā)情1234567(4)圖中胚胎移植的適宜時間是胚胎發(fā)育至________或囊胚階段。采用胚胎分割技術能得到“同卵多胞胎”，對囊胚階段的胚胎進行分割時，要特別注意將__________均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。桑椹胚解析牛、羊胚胎移植的適宜時期是胚胎發(fā)育至桑椹胚或囊胚階段。1234567內細胞團4.重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID)是一種罕見的遺傳病，該病是由于腺苷脫氨酶ADA缺陷所致，ADA活性下降將使細胞損傷或死亡，導致細胞體液免疫缺陷，ADA活性缺陷性疾病為伴X染色體隱性遺傳病，雖然ADA編碼基因也發(fā)現(xiàn)有缺失突變，但大部分為堿基置換突變?；卮鹣铝袉栴}：(1)某研究小組利用一種經過修飾的腺病毒作為______，將治療SCID的正?；驅肱咛ジ杉毎麅龋咛ジ杉毎俳沖_____________________形成骨髓細胞，然后移植給人體。這種對SCID患者進行治療的方法稱為______________。1234567載體細胞分化(定向誘導分化)體外基因治療解析在對SCID患者進行治療時，首先從病人體內獲得治療SCID的正?；?，進行培養(yǎng)，在體外借助一種經過修飾的腺病毒作為載體進行基因轉移，將轉入治療SCID的正?；虻呐咛ジ杉毎ㄏ蛘T導分化，繼而形成骨髓細胞，然后移植給患者，這種治療方法稱為體外基因治療。1234567(2)有一對正常的夫婦生了一個患SCID的兒子，他們希望通過設計試管嬰兒再生一個健康的孩子。設計試管嬰兒的基本程序：首先為女性注射________激素，實現(xiàn)超數(shù)排卵，然后從卵巢中吸取卵母細胞，培養(yǎng)到MⅡ中期；再將成熟的卵子與獲能的精子經__________形成受精卵，然后將受精卵移入___________中繼續(xù)培養(yǎng)獲得早期胚胎；從早期胚胎中取出一個細胞進行___________，選擇無致病基因的胚胎進行移植。促性腺解析設計試管嬰兒所需受精卵是通過體外受精形成的。受精卵形成后需移入發(fā)育培養(yǎng)液中進行培養(yǎng)獲得早期胚胎。在進行胚胎移植前要對形成的早期胚胎進行遺傳學診斷。1234567體外受精發(fā)育培養(yǎng)液遺傳學診斷(3)這對夫婦用該試管嬰兒的臍帶血救治患病孩子。大多數(shù)人認為，用設計試管嬰兒的辦法救治自己的孩子是符合倫理道德的，理由是____________________________________________________________________________________________________________________。

父母是出于強烈的愛子之心，是為了救治孩子(這是救治患者最好、最快捷的辦法之一；提供造血干細胞等不會對嬰兒造成傷害)12345675.(2020·河南名校聯(lián)盟)隨著“二孩”政策放開，眾多高齡婦女“躍躍欲試