2023屆高考生物熱點猜測特訓豬腎豬心移植到人體

2023屆高考生物熱點猜測特訓——豬腎豬心移植到人體知識背景：據(jù)海外網(wǎng)綜合《今日美國》、美國廣播公司等外媒2022年1月10日消息，美國馬里蘭大學醫(yī)學院當?shù)貢r間10日在新聞發(fā)布會上表示，一名57歲的馬里蘭男子在接受轉(zhuǎn)基因豬心臟移植手術3天后情況良好。據(jù)報道，這是人類首次成功將轉(zhuǎn)基因豬心臟移植到患者體內(nèi)。熱點鏈接：幾十年來，科學家們一直夢想著異種移植能在某一天實現(xiàn)，即用動物器官來解決可供人類移植的器官短缺問題。豬成了這一領域的熱點?？茖W家們已開始從靈長類動物轉(zhuǎn)向了豬。豬一直是解決器官短缺問題的研究重點。豬的心臟瓣膜也已在人類身上成功使用了幾十年；血液稀釋劑肝素是從豬腸中提取的；豬的皮膚移植被用于燒傷；中國外科醫(yī)生用豬的角膜來恢復患者視力。但在豬的器官移植到人體的過程中存在一個障礙：豬細胞中一種與人體無關的名為α-Gal的基因會導致免疫系統(tǒng)立即排斥。這項實驗的腎臟來自一只經(jīng)過基因編輯的豬，經(jīng)過基因修飾的豬被敲除了這個基因，避免了免疫系統(tǒng)的攻擊。全國各地模擬題（部分）一、單項選擇題1．（2021秋?遂寧期末）2020年9月21日，中國科學家楊璐菡團隊在Nature子刊發(fā)表論文，宣布利用基因編輯技術成功開發(fā)出第一代可用于臨床的異種器官移植雛形——“豬3.0”。據(jù)測試這些小豬的器官和人有更好的免疫兼容性，可滿足安全、成功移植到人體的要求，減少免疫排斥反應的發(fā)生。下列敘述不正確的是（）A．活化的B細胞分泌的細胞因子與免疫排斥反應相關 B．發(fā)生免疫排斥是由于供體和受體細胞表面的HLA不同 C．T細胞特異性的免疫抑制藥物的使用可降低免疫排斥反應 D．豬3.0的開發(fā)可緩解器官移植中供體器官短缺的問題2．（2020秋?東城區(qū)期末）2020年9月21日，中國科學家楊璐菡團隊在Nature子刊發(fā)表論文，宣布利用基因編輯技術成功開發(fā)出第一代可用于臨床的異種器官移植雛形——“豬3.0”。據(jù)測試這些小豬的器官和人有更好的免疫兼容性，可滿足安全、成功移植到人體的要求，減少免疫排斥反應的發(fā)生。下列敘述不正確的是（）A．發(fā)生免疫排斥是由于供體和受體細胞表面的HLA不同 B．活化的B細胞分泌的細胞因子與免疫排斥反應相關 C．T細胞特異性的免疫抑制藥物的使用可降低免疫排斥反應 D．豬3.0的開發(fā)可緩解器官移植中供體器官短缺的問題3．（2021春?宿州期中）下列關于用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植供體的研究的敘述，不正確的是（）A．豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小和血管分布與人的極為相似 B．靈長類動物體內(nèi)隱藏的、可導致人類疾病的病毒少于豬 C．器官短缺和免疫排斥是目前制約人體器官移植的兩大難題 D．需要抑制供體動物抗原決定基因的表達，或者除去抗原決定基因4．（2021秋?蘇州期中）科學家利用基因編輯與克隆技術培育了十余種基因編輯豬，用于異種器官移植研發(fā)。如圖為基因編輯豬的培育流程，下列相關敘述錯誤的是（）A．可以用促性腺激素處理1號豬使其超數(shù)排卵 B．用于基因編輯的細胞應培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期 C．4號豬的DNA絕大多數(shù)來自2號豬，少數(shù)來自1號豬 D．該項試驗的成功給緩解臨床移植器官短缺問題帶來希望二、非選擇題5．（2021秋?新鄉(xiāng)期末）據(jù)報道，紐約大學朗格尼健康中心實施了一臺特殊的腎移植手術，醫(yī)生成功將豬的腎臟移植到人體。該患者在手術后若能較長時間不出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，則該移植技術將大大造福人類，有利于解決供體器官短缺的問題。回答下列問題：（1）進行器官移植手術后，免疫系統(tǒng)會將來自其他人的器官當做“非己”成分進行攻擊，主要通過免疫對器官發(fā)起攻擊，該免疫過程直接攻擊“非己”器官的細胞是細胞。（2）免疫系統(tǒng)由免疫器官、和免疫活性物質(zhì)組成，其中免疫活性物質(zhì)是指由細胞產(chǎn)生的發(fā)揮免疫功能的物質(zhì)。免疫系統(tǒng)具有的功能，機體依靠它對付病原體和體內(nèi)出現(xiàn)的異常細胞，維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。（3）此次使用的供體豬是經(jīng)過基因改造的，即敲除了能被免疫系統(tǒng)識別出來的“分子標簽”相關基因?！胺肿訕撕灐本褪且l(fā)特異性免疫反應的（填“抗原”或“抗體”）。猴子與人的親緣關系較近，但體型較小。國際上把豬作為人體異種器官移植來源的首選動物。之所以選擇經(jīng)過基因改造的豬作為器官移植的供體，而不選用猴子，除考慮繁殖率、飼養(yǎng)成本外，從免疫學角度分析猴子不能成為首選動物的原因最可能是。6．（2021秋?河南月考）據(jù)報道，紐約大學朗格尼健康中心實施了一臺特殊的腎移植手術：醫(yī)生成功將豬的腎臟移植到人體，且未立即出現(xiàn)排異反應。該患者手術后若能較長時間不出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，將大大造福人類，有利于解決供體器官短缺的問題。請回答下列問題：（1）進行器官移植手術后，免疫系統(tǒng)會將來自其他人的器官當做“非己”成分進行攻擊，這是早期器官移植失敗的原因（物質(zhì)）的應用，大大提高了器官移植的成功率。（2）免疫系統(tǒng)具有的功能，機體依靠它對付病原體和體內(nèi)出現(xiàn)的異常細胞，維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。機體參與特異性免疫反應的免疫活性物質(zhì)有（答出兩種），免疫活性物質(zhì)（填“能”或“不能”）直接殺死病原體，需要借助其他細胞才能發(fā)揮清除“異己“的作用。（3）此次使用的供體豬是經(jīng)過基因改造的，豬的腎臟及其他組織器官內(nèi)不再含有已知的會立即引發(fā)排異現(xiàn)象的物質(zhì)。該類物質(zhì)就是引發(fā)特異性免疫反應的（填“抗原”或“抗體”），直接導致移植器官出現(xiàn)異常反應的細胞是。猴子與人的親緣關系較近，但體型較小，國際上把豬作為人體異種器官移植來源的首選動物。之所以選擇經(jīng)過基因改造的豬作為器官移植的供體，而不選用猴子，除考慮繁殖率、飼養(yǎng)成本外，其原因最可能是。7．（2020秋?山西月考）科學家利用誘導性多能干細胞（iPSC）在豬體內(nèi)培育出可移植到人體的器官。將從胰腺病患者身上獲得的iPSC注入經(jīng)基因改造的豬胚胎中，這些胚胎不具備長出豬胰腺的能力iPSC可在豬胚胎內(nèi)生長發(fā)育成人的胰腺。請回答下列問題：（1）人的胚胎干細胞可以分化為人體的，在功能上具有。（2）多能干細胞的獲得，不使用胚胎細胞，也不誘導發(fā)育成個體因此不會像生殖性克隆那樣引發(fā)問題。（3）用于器官移植的豬在培養(yǎng)過程中，必須要經(jīng)歷體外受精早期胚胎培養(yǎng)和等技術手段。（4）為了獲得較多經(jīng)過基因改造的精胚胎，可以采用的方法，在對囊胚階段的胚胎進行操作時，要注意，否則會影響分制后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。（5）在豬體內(nèi)培養(yǎng)出可移植到人體的器官，是因為豬對人體器官的反應較小，這種豬的后代（能、不能）產(chǎn)生人體器官。8．（2022?重慶四模）2022年1月7日，美國馬里蘭州的醫(yī)生首次將基因編輯豬的心臟移植到人類患者身上。如果異種移植可以實現(xiàn)，將可明顯緩解器官緊缺的問題。請回答下列問題：（1）進行器官移植手術后，免疫系統(tǒng)會把來自其他人的器官當作成分進行攻擊，這就是器官移植容易失敗的原因。在免疫排斥中起主要作用的是免疫。（2）為了更好地減少免疫排斥反應，研究者在豬的培育過程中，進行了基因編輯。敲除了三個和人類可能會產(chǎn)生排斥的基因，同時添加了6個幫助人類免疫系統(tǒng)接受豬心臟的基因。常用的基因編輯系統(tǒng)是CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含向?qū)NA（sgRNA）和Cas9蛋白兩部分：sgRNA能特異性識別特定的DNA序列，能引導Cas9蛋白到相應位置切割DNA，最終實現(xiàn)對靶基因序列定點編輯。①基因編輯過程可能需要的工具酶是。②科學家運用基因工程刪除了豬細胞中和人產(chǎn)生排斥的基因，添加了6個幫助人類免疫系統(tǒng)接受豬心臟的基因。從變異的角度看，這種變異屬于。③CRISPR/Cas9基因編輯技術有時存在編輯對象出錯而造成“脫靶”，sgRNA的識別序列越短，基因編輯的脫靶率越高。請分析原因：。（3）除了進行基因敲除外，科學家還試圖通過導入少量基因，將人體高度分化的成熟體細胞重新編程為可發(fā)育成身體組織的非成熟細胞。這種細胞與人類胚胎干細胞極其相似，稱為誘導多能干細胞（iPS細胞）。據(jù)此推測iPS細胞功能特點是。（4）盡管異體移植易出現(xiàn)免疫排斥，但胚胎移植卻能夠在受體子宮內(nèi)存活。胚胎移植能夠在受體內(nèi)存活的前提條件是。9．（2022?寶雞模擬）最新醫(yī)訊，美國某醫(yī)學中心，一位中年男子成功接受了基因編輯豬的心臟移植手術?；蚓庉嫷漠惙N器官移植成功給人類器官移植帶來光?；蚓庉嫾夹g（CRISPRCas9）可以按照人們的意愿精準剪切、改變?nèi)我獍谢虻倪z傳信息（如圖）。（1）Cas9蛋白能準確切割并斷開目標DNA，因此Cas9蛋白相當于。（2）為了獲得目標DNA，需要設計與Ca9蛋白結(jié)合，進行精準剪切。設計該物質(zhì)需要依據(jù)原則。（3）和免疫排斥是器官移植過程中存在的兩大世界性難題?？茖W家看好用豬的器官來為人體進行器官移植的原因可能是。（4）研究發(fā)現(xiàn)豬體內(nèi)的GGTA1基因會引發(fā)人體發(fā)生急性排斥反應。為了獲得無免疫排斥的克隆豬心臟，科學家需要依次用到以下哪些技術或操作？。①早期胚胎培養(yǎng)技術②動物細胞核移植技術③胚胎移植技術④利用基因編輯技術敲除體細胞中GTA1基因⑤測定GTA1基因的堿基序列⑥手術獲取無免疫排斥的克隆豬心臟（5）2018年11月，賀建奎團隊對外宣布，一對名為露露和娜娜的基因編輯試管嬰兒在中國健康誕生。他們將體外受精的受精卵進行基因編輯，將CCR5基因的32個堿基敲除，個體長大后能夠天然抵御HIV。事發(fā)后，中國的122名科學家聯(lián)名譴責賀建奎團隊。賀建奎團隊因共同非法實施以生殖為目的的人類遺傳基因編輯和生殖醫(yī)療活動，構(gòu)成非法行醫(yī)罪，分別被依法迫究刑事責任。①該項目被我國科技部叫停，并追究刑事責任的理由是（一選或多選）。A.沒有經(jīng)過嚴格的醫(yī)學倫理審查B.此項技術還不成熟，有可能被濫用而威脅人類安全C.我國明令禁止以生殖為目的的人類胚胎基因編輯活動D.艾滋病已經(jīng)有其他更安全有效的治愈方法②你如何看待科學技術的進步與人類社會發(fā)展的關系？請簡要說明。。10．（2021?東昌府模擬）隨著社會的發(fā)展，器官移植日漸普遍。大多數(shù)移植器官都來自意外事故中失去生命的人，由于每年適合移植的器官太少，科學家開始尋找新的“人體配件”，比如說從動物身上獲取。當患者獲得他人或動物器官時，其免疫系統(tǒng)會很快發(fā)現(xiàn)有異物進入身體，而現(xiàn)在還沒有特效藥來阻止免疫排斥反應的發(fā)生，還沒有任何藥物能讓人體把豬心當作自身心臟對待。（1）研究工作在繼續(xù)，借助基因技術，科學家已改變了豬的幾種遺傳物質(zhì)，使它們的心臟和人類心臟更加接近。α﹣1，3半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶是豬細胞表面存在而人體內(nèi)沒有的抗原，利用基因打靶技術對豬細胞α﹣1，3半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因進行改造，去除α﹣1，3半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶引起的免疫排斥反應，主要過程如圖。①構(gòu)建打靶載體需要（填酶的名稱）。打靶載體構(gòu)建后，“靶基因”即α﹣1，3半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因（填“能”或“不能”）表達，原因是。②利用克隆技術，使突變ES細胞增殖、分化，培育出不能合成α﹣1，3半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶的豬器官，但還不能將此器官直接移植入人體，原因是。（2）利用人體細胞克隆組織或器官，其和自身的組織或器官具有相同的，這樣不僅可以消除人體器官移植中的排異反應，而且可以解決可供移植的人體器官嚴重缺乏的難題。比如說，用心臟病患者的一個細胞克隆出一個新的心臟，然后移植到患者體內(nèi)，患者不需要通過藥物來避免排異反應，因為克隆出的心臟所用的原材料就來自他本人。（3）我國“全面二孩”政策給一些高齡夫婦帶來了福音，他們借助試管嬰兒技術實現(xiàn)了自己的“二孩”愿望。試管嬰兒技術（填“屬于”或“不屬于”）克隆技術，其技術手段有、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。胚胎培養(yǎng)液中除了一些無機鹽和有機鹽外，還需要添加“兩素”（維生素、激素）、“兩酸”等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)，其中“兩酸”是指。11．（2022?沈河區(qū)二模）2022年1月7日，馬里蘭大學醫(yī)學中心成功將一顆經(jīng)過基因編輯的豬心臟移植到一名57歲終末期心臟病患者體內(nèi)。3天之后，這顆心臟依然表現(xiàn)良好沒有立即被身體排斥。請回答下列問題：（1）在人類不同個體進行器官移植時，選擇一半以上相似的供體，才能進行移植。移植后還要應用抑制移植免疫排斥反應發(fā)生。（2）選擇豬作為人類器官移植供體，其優(yōu)點是豬的與人的極為相似，而且與靈長類動物相比，豬體內(nèi)隱藏的、要少得多。（3）豬作為人類器官移植供體，最大難題是免疫排斥。目前，科學家正嘗試利用技術對豬的器官進行改造，在豬的基因組中導入某種，以抑制抗原決定基因的表達，然后再結(jié)合技術，培育出不會引起免疫排斥反應的豬器官。（4）馬里蘭大學醫(yī)學中心對供體豬心臟細胞的10個基因進行了編輯﹣﹣敲掉了3個會引發(fā)的基因和一個會導致組織過度生長的基因。敲掉基因會影響基因編輯細胞的功能，因此，他們還。12．（2022?甘肅模擬）胚胎干細胞（ES）是從哺乳動物的早期胚胎或原始性腺中獲得的，人工培養(yǎng)時能夠形成各種類型的細胞，并具有自我更新能力，表現(xiàn)出顯著的長期增殖潛力，在科學和醫(yī)學領域具有極高的研究價值，目前被用于損傷組織的修復、器官移植等研究領域，稱為“胚胎干細胞療法”。請結(jié)合以下材料回答問題：材料一：日前，英國研究人員利用最新的3D打印技術，“打印”出了活體胚胎干細胞。實驗證明，這些干細胞仍保持著胚胎干細胞的正常分化能力。材料二：美國科學家利用鼠的活性卵子及皮膚成纖維細胞，在實驗室成功克隆出了多個鼠胚胎，進而可以開發(fā)出有研究價值的胚胎干細胞。材料三：科學家將胰腺病患者的胚胎干細胞注入經(jīng)基因改造的豬胚胎中，培育出了人體的健康胰腺。（1）自然狀況下的胚胎干細胞是從哺乳動物囊胚的（填“滋養(yǎng)層細胞”或“內(nèi)細胞團”）中分離出來的。胚胎干細胞在體外可培養(yǎng)形成各種類型的細胞，這體現(xiàn)了細胞的能力。（2）從理論上講，用3D打印技術獲得的活體胚胎干細胞（填“能”或“不能”）誘導形成完整個體，原因是。（3）使用活性卵子及皮膚成纖維細胞克隆出多個胚胎的過程中，用到的生物工程技術有細胞核移植、（至少寫出一種）。（4）與常規(guī)的器官移植相比，在豬體內(nèi)培育出的器官移植到人體后成活率大大提高，原因是。（5）目前，胚胎干細胞療法的安全性也受到了有關人士的質(zhì)疑，主要原因是胚胎干細胞具有的特點和腫瘤細胞相似。13．（2020?鼓樓區(qū)二模）“基因剪刀手”楊璐菡掃除了豬器官用于人體移植的最大障礙，其研究成果使得美國《科學》雜志打破慣例提前發(fā)表科研成果，該技術將為全球上百萬病人帶來希望。從2014年起，楊璐菡作為異種器官移植課題帶頭人，帶領10個人的科研團隊利用新發(fā)明的“基因剪刀”技術，敲除豬基因組中可能的致病基因。“基因敲除”技術的主要過程示意圖如圖：請根據(jù)題述內(nèi)容回答下列問題：（1）“基因敲除”技術的原理是，將neoR基因插入到靶基因過程中使用的工具酶是和。（2）將突變基因DNA導入胚胎干細胞之前要，該操作的目的是，該步驟中常用不同的限制酶進行切割，這樣做的優(yōu)點在于可以防止。（3）要獲得一只含失活靶基因的小鼠，則選擇的受體細胞應是，圖中的neoR基因的作用是。（4）用于器官移植的豬最終需要完成基因改造及PERV（豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒）的刪除等工作，改造過的豬胚胎可植入母豬體內(nèi)，胚胎在母豬體內(nèi)存活的原因是。14．（2022?佛山二模）心臟移植是挽救終末期心臟病患者生命唯一有效的手段，然而心臟移植過程中會發(fā)生缺血再灌注損傷（IRI），可能導致心臟壞死。研究發(fā)現(xiàn)，IRI通過促進Caspase8等一系列凋亡基因的表達，導致細胞凋亡壞死最終引起器官損傷。根據(jù)Caspase8基因合成的小干擾RNA（siRNA）可以使Gaspase8基因沉默，有效抑制IRI所致的器官損傷。如圖1是利用豬的心肌細胞開展siRNA作用研究的示意圖?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖中步驟②構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用等工具酶。與直接將sRNA導入豬的心肌細胞相比，通過重組質(zhì)粒將siRNA對應的DNA序列導入心肌細胞，其優(yōu)點是（答出一點）。（2）siRNA對應DNA序列在心肌細胞中表達產(chǎn)生的siRNA，與RISC組裝形成基因沉默復合物，通過抑制基因表達的過程，使Caspase8基因沉默，從而降低IRI引起的細胞凋亡。（3）研究人員根據(jù)Caspase8基因的堿基序列，設計了三種序列分別導入豬的心肌細胞，通過測定靶基因Caspase8的mRNA含量來確定最優(yōu)序列。測定mRNA含量時，需提取心肌細胞的總RNA，經(jīng)過過程得到cDNA，再進行PGR擴增，測定PCR產(chǎn)物量，結(jié)果如圖2所示。據(jù)此判斷最優(yōu)序列是。（4）選用豬的心肌細胞做受體細胞是因為豬在基因、解剖結(jié)構(gòu)、生理生化和免疫反應等方面與人類極為相似。為了解決心臟移植供體短缺問題，許多科學家正在研究用豬心臟代替人的心臟。你認為將豬心臟移植到人體面臨的最大挑戰(zhàn)是，請說出一種解決這一問題的思路：。15．（2021?嘉定區(qū)二模）回答下列生物技術的相關問題。2018年我國科學家利用CRISPR/Cas9基因編輯技術，將人亨廷頓舞蹈病致病基因（HTT基因）“敲入”豬基因組內(nèi)，獲得了人﹣豬“鑲嵌”HTT基因，該技術主要由Cas9蛋白和引導RNA復合物完成（如圖1所示），再利用生物工程技術成功地構(gòu)建了亨廷頓舞蹈病的動物模型（如圖2所示）。（1）圖1中引導RNA能準確識別豬DNA特定序列，并引導Cas9蛋白切割，由此推測Cas9蛋白類似于基因工程中常用到的酶，但Cas9蛋白特性與該酶的區(qū)別是。（2）引導RNA在識別豬DNA特定序列時，存在的堿基配對識別有（填編號）①A﹣T②T﹣T③G﹣C④U﹣A⑤A﹣A⑥U﹣U（3）通過CRISPR/Cas9技術基因編輯后，將含有“敲入”序列的豬胚胎成纖維細胞的細胞核導入去核的卵母細胞的過程，稱為。A.干細胞技術B.動物細胞培養(yǎng)技術C.細胞核移植技術D.動物細胞融合技術（4）圖2中1﹣4號豬中可能成為亨廷頓舞蹈病動物模型的是號。如果經(jīng)基因編輯后，人﹣豬“鑲嵌”HTT基因只在豬成纖維細胞的一條染色體DNA上，那么想獲得純合能穩(wěn)定遺傳“人﹣豬“鑲嵌”HTT基因”的亨廷頓舞蹈病動物模型豬，你的思路是。

參考答案與解析1．A

A.免疫排斥反應主要與T細胞分化形成的效應T細胞有關，與活化的B細胞分泌的細胞因子無關，A錯誤；B.器官移植時排斥反應之所以發(fā)生，是由于供體和受體細胞膜上抗原不同，如果受體和供體兩者的HLA抗原完全相同，就不會發(fā)生排斥反應，B正確；C.排斥反應主要與T細胞分化形成的效應T細胞有關，T細胞特異性的免疫抑制藥物作用于T細胞，使免疫排斥反應降低，C正確；D.豬3.0的器官和人有更好的免疫兼容性，可滿足安全、成功移植到人體的要求，減少免疫排斥反應的發(fā)生，緩解器官移植中供體器官短缺的問題，D正確。2．B

A.免疫排斥是由于供體和受體細胞表面的HLA不同，A正確；B.活化的T細胞分泌的細胞因子與免疫排斥反應相關，B錯誤；C.T細胞在免疫排斥中起主要作用，因此T細胞特異性的免疫抑制藥物的使用可降低免疫排斥反應，C正確；D.由題意可知，豬3.0的器官和人有更好的免疫兼容性，可滿足安全、成功移植到人體的要求，可緩解器官移植中供體器官短缺的問題，D正確。3．B

A.由于豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小和血管分布與人極為相似，人類將解決器官短缺的問題目光集中在小型豬的身上，A正確；B.豬體內(nèi)隱藏得、可導致人類疾病的病毒遠遠少于靈長類動物，B錯誤；C.人體移植器官短缺是一個世界性難題。要實現(xiàn)器官移植時，最大難題是免疫排斥，C正確；D.無論哪種動物作為供體，都需要將器官供體基因組導入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達，或設法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術，培育出沒有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆器官，D正確。4．B

A.收集卵母細胞之前，通常要對1號豬用促性腺激素進行超數(shù)排卵，A正確；B.用于基因編輯的細胞應為體細胞，并保證細胞核內(nèi)的染色體數(shù)與體細胞相同，B錯誤；C.4號豬的細胞核基因來自2號，細胞質(zhì)基因來自1號，因此4號豬的DNA絕大多數(shù)來自2號豬，少數(shù)來自1號豬，C正確；D.由題意“科學家利用基因編輯與克隆技術培育了十余種基因編輯豬，用于異種器官移植研發(fā)”，因此該項試驗的成功給緩解臨床移植器官短缺問題帶來希望，D正確。5．【分析】：（1）進行器官移植手術后，免疫系統(tǒng)會將來自其他人的器官當做“非己”成分進行攻擊，該過程主要通過細胞免疫來實現(xiàn)，因此這里對“非己”器官直接攻擊的細胞是細胞毒性T細胞，細胞毒性T細胞是輔助性T細胞接受抗原刺激后增殖分化產(chǎn)生的。（2）結(jié)合分析可知，免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細胞和免疫活性物質(zhì)組成，其中免疫活性物質(zhì)是指由免疫細胞產(chǎn)生的發(fā)揮免疫功能的物質(zhì)。免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除功能，免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能可以抵御病原體的攻擊，是通過非特異性免疫和特異性免疫實現(xiàn)的；免疫系統(tǒng)的監(jiān)控和清除功能，使機體能夠監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或因其他因素而被破壞的細胞，以及癌變的細胞，維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，因此目前認為內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制是神經(jīng)﹣體液﹣免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡。（3）此次使用的供體豬是經(jīng)過基因改造的，即敲除了能被免疫系統(tǒng)識別出來的“分子標簽”相關基因?！胺肿訕撕灐本褪且l(fā)特異性免疫反應的抗原，由于分子標簽去除，因而供體豬提供的器官容易在體內(nèi)存活。猴子與人的親緣關系較近，但體型較小。國際上把豬作為人體異種器官移植來源的首選動物。之所以選擇經(jīng)過基因改造的豬作為器官移植的供體，而不選用猴子，除考慮繁殖率、飼養(yǎng)成本外，從免疫學角度分析，猴子不能成為首選動物的原因最可能是猴子與人親緣關系近，體內(nèi)可能含有多種隱藏的，可導致人類疾病的病毒，避免不必要的麻煩?！敬鸢浮浚海?）細胞細胞毒性T（2）免疫細胞免疫細胞或其他防衛(wèi)、監(jiān)控和清除（3）抗原猴子與人親緣關系近，體內(nèi)可能含有多種隱藏的，可導致人類疾病的病毒6．【分析】：（1）器官移植會引起機體特異性免疫，如細胞免疫，免疫抑制劑物質(zhì)）的應用，大大提高了器官移植的成功率。（2）免疫系統(tǒng)具有防衛(wèi)、監(jiān)控和清除的功能，機體參與特異性免疫反應的免疫活性物質(zhì)有抗體淋巴因子等，免疫活性物質(zhì)不能直接殺死病原體，需要借助其他細胞才能發(fā)揮清除“異己”的作用。（3）能引起機體特異性免疫的物質(zhì)是抗原，器官移植引起細胞免疫，細胞免疫中主要是效應T細胞起作用，故直接導致移植器官出現(xiàn)異常反應的細胞是效應T細胞。之所以選擇經(jīng)過基因改造的豬作為器官移植的供體，而不選用猴子，除考慮繁殖率、飼養(yǎng)成本外，其原因最可能是豬生長快，器官大小與人體相似?！敬鸢浮浚海?）免疫抑制劑（2）防御、自穩(wěn)和監(jiān)控抗體、細胞因子不能（3）抗原細胞毒性T細胞豬生長快，器官大小與人體相似7．【分析】：（1）人的胚胎干細胞可以分化為人體的各種組織和器官，在功能上具有發(fā)育的全能性。（2）多能干細胞的獲得，不使用胚胎細胞，也不誘導發(fā)育成個體因此不會像生殖性克隆那樣引發(fā)倫理問題。（3）用于器官移植的豬在培養(yǎng)過程中，必須要經(jīng)歷體外受精早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術手段。（4）為了獲得較多經(jīng)過基因改造的精胚胎，可以采用胚胎分割的方法，在對囊胚階段的胚胎進行操作時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分制后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。（5）在豬體內(nèi)培養(yǎng)出可移植到人體的器官，是因為豬對人體器官的免疫排斥反應較小，這種豬的后代不能產(chǎn)生人體器官?！敬鸢浮浚海?）各種組織和器官發(fā)育的全能性（2）倫理（3）胚胎移植（4）胚胎分割將內(nèi)細胞團均等分割（5）免疫排斥不能8．【分析】：（1）進行器官移植手術后，免疫系統(tǒng)會把來自其他人的器官當作抗原進行攻擊，在免疫排斥中起主要作用的是細胞免疫。（2）①根據(jù)題意，基因編輯的過程有切割DNA，還有“對靶基因序列定點編輯”，所以基因編輯過程可能需要的工具酶是限制酶和DNA連接酶。②該變異導致基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生了改變，屬于可遺傳變異。③因為能“特異性識別特定的DNA序列”是通過堿基互補配對原則，sgRNA的識別序列短，特異性差，容易與其他片段結(jié)合造成編輯出錯。（3）由題干信息可知，“這種細胞與人類胚胎干細胞極其相似”，所以推測iPS細胞功能特點是具有發(fā)育全能性。（4）胚胎移植能夠在受體內(nèi)存活的前提條件是受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應?！敬鸢浮浚海?）“非己”（抗原）細胞（2）限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶可遺傳變異sgRNA的識別序列短，特異性差，容易與其他片段結(jié)合造成編輯出錯（3）具有發(fā)育全能性（4）受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應9．【分析】：（1）根據(jù)以上分析可知，Cas9蛋白催化特定部位磷酸二酯鍵水解，完成對特定DNA片段的剪切，因此Cas9蛋白相當于限制性核酸內(nèi)切酶。（2）根據(jù)以上分析可知，通過向?qū)NA與目標DNA的一條鏈發(fā)生堿基互補配對，從而引導Cas9蛋白催化特定部位磷酸二酯鍵水解，完成對特定DNA片段的剪切，獲得目標DNA。因此為了獲得目標DNA，需要設計向?qū)NA與Ca9蛋白結(jié)合，進行精準剪切。設計該物質(zhì)需要依據(jù)堿基互補配對原則。（3）目前，人體移植器官短缺是一個世界性難題。為此，人們不得不把目光移向?qū)で罂商娲囊浦财鞴?。由于豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人極為相似，而且豬體內(nèi)隱藏的、可導致人類疾病的病毒要遠遠少于靈長類動物，因此科學家看好用豬的器官來解決人類器官的來源問題。（4）根據(jù)題意，豬體內(nèi)的GGTA1基因會引發(fā)人體發(fā)生急性排斥反應。為了獲得無免疫排斥的克隆豬心臟，科學家試圖利用基因工程方法對豬的器官進行改造，采用的方法是將器官供體基因組導入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達，或設法除去除GGTA1基因，再結(jié)合克隆技術，培育出沒有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。因此獲得無免疫排斥的克隆豬心臟，科學家需要依次用到⑤測定GTA1基因的堿基序列、④利用基因編輯技術敲除體細胞中GTA1基因、②動物細胞核移植技術、①早期胚胎培養(yǎng)技術、③胚胎移植技術、⑥手術獲取無免疫排斥的克隆豬心臟。（5）①我國政府對克隆技術在倫理、法律等方面可能造成的影響非常重視，有關部門多次組織各方面專家召開研討會，就有關問題達成共識。2002年2月和9月，在聯(lián)合國總部召開的制定《禁止生殖性克隆人國際公約》特委會和工作組會議上，我國代表團指出，中國政府積極支持制定該公約，堅決反對克隆人，不允許進行任何生殖性克隆人實驗。我國政府一再重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗。根據(jù)以上分析可知，該項目被我國科技部叫停，并追究刑事責任的理由我國明令禁止以生殖為目的的人類胚胎基因編輯活動，故選C。②科學技術的發(fā)展為人類社會帶來了生產(chǎn)力、生存環(huán)境、精神文明等多方面的變革，其推動著人類社會的發(fā)展與進步。但是另一方面，科學技術的發(fā)展給人類帶來巨大進步和利益的同時也不可避免的帶來了一些負面影響?！敬鸢浮浚海?）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）（2）向?qū)NA堿基互補配對（3）器官短缺由于豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人極為相似，而且豬體內(nèi)隱藏的、可導致人類疾病的病毒要遠遠少于靈長類動物（4）⑤測定GGTA1基因的堿基序列、④利用基因編輯技術敲除體細胞中GGTA1基因、②動物細胞核移植技術、①早期胚胎培養(yǎng)技術、③胚胎移植技術、⑥手術獲取無免疫排斥的克隆豬心臟（5）C科學技術的發(fā)展為人類社會帶來了生產(chǎn)力、生存環(huán)境、精神文明等多方面的變革，其推動著人類社會的發(fā)展與進步。但是另一方面，科學技術的發(fā)展給人類帶來巨大進步和利益的同時也不可避免的帶來了一些負面影響10．【分析】：（1）①構(gòu)建打靶載體需要切割新霉素抗性基因和a﹣1，3半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因，并將兩者連接起來，因此需要的酶有限制酶和DNA連接酶。插入新霉素抗性基因后，“靶基因”結(jié)構(gòu)被破壞，所以不能表達。②由于人體對豬細胞還存在其他抗原引起的免疫排斥反應，因此得到的器官還不能直接移植入人體。（2）利用人體細胞克隆的組織或器官，和自身的組織或器官具有相同的遺傳物質(zhì)和性狀，這樣不僅可以消除人體器官移植中的排異反應，而且可以解決可供移植的人體器官嚴重缺乏的難題。（3）試管嬰兒技術實際上屬于有性生殖，不屬于克隆技術，其技術手段包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等；胚胎培養(yǎng)液中除了一些無機鹽和有機鹽外，還需要添加“兩素”、“兩酸”等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)，其中“兩酸”是指氨基酸、核苷酸?！敬鸢浮浚海?）①限制酶和DNA連接酶不能基因結(jié)構(gòu)被破壞②人體對豬細胞還存在其他抗原引起的免疫排斥反應（2）遺傳物質(zhì)和性狀（3）不屬于體外受精氨基酸、核苷酸11．【分析】：（1）組織相容性抗原（HLA）一半以上相似的供體，排斥反應較輕，可以進行器官移植；免疫抑制劑是對機體的免疫反應具有抑制作用的藥物，能抑制與免疫反應有關細胞（T細胞和B細胞等巨噬細胞）的增殖和功能，能降低抗體免疫反應，可以抑制移植免疫排斥反應發(fā)生。（2）豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人的極為相似，而且豬體內(nèi)隱藏的可導致人類疾病的病毒要比靈長類動物的器官少得多，因此豬常作為人類器官移植的供體。（3）基因工程技術可以從基因?qū)用嫔蠈ωi的基因進行改造，從而使豬的器官移植時引起的排斥反應減輕；排斥反應主要是抗原﹣抗體結(jié)合，在豬的基因組中導入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達，然后再結(jié)合克隆技術，培育出不會引起免疫排斥反應的豬器官（豬器官上有引起排斥反應的抗原）。（4）抗原大多數(shù)是蛋白質(zhì)，由基因控制，降低抗原的基因表達或者直接將表達抗原的基因敲除掉，抗原減輕排斥反應，因此科學家敲除掉了3個會引發(fā)免疫排斥反應的基因；敲掉基因會影響基因編輯細胞的功能，還需要插入（導入）了人類（心臟病患者）某些（6個）基因，以便發(fā)育成人類需要的正常器官?！敬鸢浮浚海?）組織相容性抗原（HLA）免疫抑制劑（2）內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布可導致人類疾病的病毒（3）基因工程調(diào)節(jié)因子克?。?）免疫排斥反應插入（導入）了人類（心臟病患者）某些（6個）基因12．【分析】：（1）胚胎干細胞是從哺乳動物囊胚的內(nèi)細胞團中分離出來的。胚胎干細胞在體外可培養(yǎng)形成各種類型的細胞，這體現(xiàn)了細胞的全能性。（2）3D打印技術“打印”出了活體胚胎干細胞，這些干細胞仍保持著胚胎干細胞的正常分化能力，因此該方法獲得的活體胚胎干細胞能誘導形成完整個體。（3）使用活性卵子及皮膚成纖維細胞克隆出多個胚胎的過程中，用到的生物工程技術有細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)等。（4）在豬體內(nèi)培育出的器官由于經(jīng)基因改造無相應抗原，減少了免疫排斥，因此與常規(guī)的器官移植相比，移植到人體后成活率大大提高。（5）由于胚胎干細胞具有的較強增殖能力特點和腫瘤細胞相似，因此胚胎干細胞療法的安全性也受到了有關人士的質(zhì)疑。【答案】：（1）內(nèi)細胞團全能性（2）能（3）動物細胞培養(yǎng)（4）經(jīng)基因改造的器官無相應抗原，減少了免疫排斥（5）較強增殖能力13．【分析】：（1）由圖可知，“基因敲除”技術的實質(zhì)就是使靶基因失活，方法是靶基因和neoR基因的拼接，所以原理是基因重組，基因拼接技術使用的工具酶是限制酶和DNA連接酶。（2）依據(jù)基因工程的操作程序，將突變基因DNA導入胚胎干細胞之前要進行基因表達載體的構(gòu)建，從而有利于目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并發(fā)揮作用。用同一種限制酶剪切DNA片段，片段兩端黏性末端相同，這樣會導致被剪切片段自身