高考生物一轮复习练习：10.3课时跟踪练《胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题》（含详解）

这是一份高考生物一轮复习练习：10.3课时跟踪练《胚胎工程及生物技术的安全性和伦理问题》（含详解），共14页。试卷主要包含了棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫等内容，欢迎下载使用。
课时跟踪练
1．(石家庄高三冲刺)下图表示良种牛繁育的产业化技术的部分过程。请回答：
(1)在产生后代的过程中，图中A、B、C牛中，________牛可以是非良种个体。
(2)若①是体外受精，卵子需发育到______________(时期)，精子需用________法处理使其获能。在使用合成培养基培养早期胚胎时，通常还需加入________等天然物质。
(3)若①是体内受精，哺乳动物的早期胚胎形成后，___________
__________________________，这为胚胎的收集提供了可能。为保证母牛C与A有相同的生理环境，还需要在开始时对两头牛进行________处理。
(4)进行该生产的优势是________________________________。
解析：(1)图示良种牛繁育的过程中，A、B都是供体牛，主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎，所以A、B都必须是良种个体。C是受体母牛，担负着繁重而漫长的妊娠和育仔的任务，可以是非良种个体。
(2)体外受精过程中，卵子需发育到减数第二次分裂中期，精子需用化学(诱导)法处理使其获能；在使用合成培养基培养早期胚胎时，通常还需加入血清(血浆)等天然物质。
(3)哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态，这为胚胎的收集提供了可能；为保证母牛C与A有相同的生理环境，还需要在开始时对两头牛进行同期发情处理。
(4)该生产运用了胚胎移植技术，进行该生产的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
答案：(1)C (2)减数第二次分裂中期 化学(诱导) 血清(血浆) (3)在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，处于游离状态 同期发情 (4)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
2．(唐山二模)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，近年来发展起来的基因工程、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，请完成下列相关问题。
(1)动物细胞培养技术需要无菌无毒环境、________、适宜的温度和pH、气体环境等条件。
(2)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射________；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的__________冲出来。
(3)和受精有关的过程有：①第一次卵裂开始；②释放第二极体；③顶体反应；④穿越透明带；⑤雌雄原核融合；其正确的顺序为____________(填序号)。
(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，需构建目的基因表达载体。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的________(填“受精卵”或“乳腺细胞”)，导入方法是__________________。
(5)在试管牛和克隆羊“多利”的培养过程中都必须用到的生物技术有___________________________________________________。
(写出两项)。
解析：(1)动物细胞培养技术需要的条件为：无菌无毒环境、营养、适宜的温度和pH、气体环境等。
(2)促使供体母牛超数排卵需注射的激素为促性腺激素；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的(早期)胚胎冲出来。
(3)受精过程为：③顶体反应；④穿越透明带；②释放第二极体；⑤雌雄原核融合；①第一次卵裂开始。
(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，通常将牛的乳腺蛋白基因与人的干扰素基因的启动子等组件重组在一起，通过显微注射的方法，导入牛的受精卵中，然后将受精卵送入母牛体内。
(5)在试管牛和克隆羊“多利”的培养过程中都必须用到的生物技术有动物细胞培养、胚胎移植、早期胚胎培养、卵母细胞的采集技术等。
答案：(1)营养 (2)促性腺激素 (早期)胚胎 (3)③④②⑤① (4)受精卵 显微注射法 (5)动物细胞培养、胚胎移植、早期胚胎培养、卵母细胞的采集技术(任选两项)
3．(惠州调研)组织型纤溶酶原激活剂(tPA)在人体纤溶和凝血的平衡调节中发挥着关键性的作用，如图是利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的图解，据图回答下列问题：
(1)过程①在构建基因表达载体中，需要用到的酶有________。
(2)在卵细胞去核前，需将体内取出的卵母细胞在体外培养至________期后，用微型吸管将核吸出。
(3)过程⑥移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是________________________。
(4)过程⑤培养过程中需要加入有机盐、无机盐、氨基酸、核苷酸、维生素、激素等营养成分外往往还要加入________。
(5)ES细胞可来自图中B胚胎中的________细胞。
(6)上图中的转基因牛C的培育过程与试管牛生产过程相比，二者均涉及________________等胚胎工程技术。
解析：(1)过程①即把目的基因插入载体中，需要用到的酶有限制酶(限制性核酸内切酶)与DNA连接酶。
(2)在卵细胞去核前，需将体内取出的卵母细胞在体外培养至减数第二次分裂中期，因为这样的细胞中含有激发细胞核全能性的物质。
(3)通过移植后的胚胎相对于受体来说为“非己成分”，移入受体子宫的外来胚胎能存活，说明受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
(4)过程⑤即早期胚胎的培养，所需成分除了有机盐、无机盐、氨基酸、核苷酸、维生素、激素等营养成分外，往往还要加入血清。
(5)ES细胞为胚胎干细胞，其可来自图中B胚胎中的内细胞团。
(6)读图可知，转基因牛C的培育过程中涉及早期胚胎培养及胚胎移植技术，试管牛生产过程中有体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植技术等。
答案：(1)限制酶(限制性核酸内切酶)与DNA连接酶 (2)减数第二次分裂的中(MⅡ中) (3)受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 (4)血清 (5)内细胞团 (6)早期胚胎培养和胚胎移植(有错误项不给分)
4．(淄博二模)转基因猪可为人体器官移植提供供体。人的hDAF基因在猪细胞中表达后，能抑制急性排异反应。某科研小组利用生物工程技术获得器官移植供体，其操作流程如下图所示。请回答：
(1)hDAF基因在体外大量扩增时，所用工具酶的特点是________，过程Ⅲ需要的工具酶是____________________________。
(2)通过检测________________来确定hDAF基因在ES细胞是否表达，从而筛选所需细胞。过程Ⅴ中常用________技术将ES细胞添加到囊胚中。
(3)除图中方法外，ES细胞还可从________中获得，利用ES细胞生产用于移植的器官，其原因是____________________________。
(4)Ⅱ过程获得的重组胚胎移植到受体内，存活率较高的原因是
______________________________________________________，
选用转基因猪为人体器官移植提供供体，突出的优点是
______________________________________________________。
解析：(1)hDAF基因在体外大量扩增时，所用工具酶为热稳定DNA聚合酶，即Taq酶。过程Ⅲ为基因表达载体的构建，需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
(2)确定hDAF基因在ES细胞是否表达，需检测有无hDAF基因控制合成的蛋白质。将携带有目的基因的ES细胞添加到囊胚中，常用显微注射技术。
(3)ES细胞来源于早期胚胎或原始性腺。之所以利用ES细胞生产用于移植的器官，其原因是ES细胞的分化程度低、全能性高。
(4)通过体细胞核移植技术获得的重组胚胎移植到受体内，存活率较高的原因是基本不发生免疫排异反应。因为猪和人的遗传物质同源性高，器官大小相近，材料易得等，所以常选用转基因猪为人体器官移植提供供体。
答案：(1)热稳定性 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 (2)有无hDAF基因控制合成的蛋白质 显微注射 (3)原始性腺 分化程度低、全能性高 (4)基本不发生免疫排异反应 遗传物质同源性高，器官大小相近，材料易得(至少答出2条，其他合理答案亦可)
5．如图1、图2分别表示两项胚胎工程技术应用图解，请据图回答下列问题：
(1)图1与图2共同用到的生物工程技术有__________、__________。
(2)图2中，首先要用激素对C羊和代孕羊H进行________处理，然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵子，选择处于________________期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵F。
(3)图2中，过程d的操作，在相应酶处理后一般选用______作为外源基因的载体，通过________法导入受精卵F中。外源基因是否导入受精卵并稳定遗传，可以采用________________方法对b过程产生的细胞进行检测。
(4)细胞E和F一般在体外培养到________期即可移植到代孕母体子宫内。小羊X和小羊Y比较，小羊Y的显著特点是____________。
解析：(1)由题图可知，图1与图2均采用了动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植技术。(2)图2中，首先要用激素对C羊和代孕羊H进行同期发情处理；然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵子，选择处于MⅡ中期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵F。(3)图2中，过程d表示将目的基因导入受体细胞，该过程一般选用质粒作为外源基因的载体；显微注射法是将目的基因导入动物细胞的最有效方法；检测外源基因是否导入受精卵，可采用DNA分子杂交技术(基因探针技术)。(4)早期胚胎需在体外培养到桑椹胚或囊胚期才可移植到代孕母体子宫内。小羊X是无性生殖的产物，其细胞核遗传物质都来自A羊，因此其性别与A羊相同，性状也主要与A羊相同，而小羊Y是有性生殖的产物，具有双亲的遗传物质，因此其性别不确定，且兼有C羊和D羊的性状、同时能出现外源基因的性状。
答案：(1)动物细胞培养(早期胚胎培养) 胚胎移植 (2)同期发情 减数第二次分裂中(MⅡ中) (3)质粒 显微注射 DNA分子杂交(基因探针) (4)桑椹胚或囊胚 性别不确定；兼有C羊和D羊的性状；出现外源基因的性状(答出一项即可)
6．(潍坊模拟)目前，精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。请回答下列问题：
(1)基因工程操作中，目的基因的获取除人工合成外，还可以采用________或者从________中获取。
(2)外源基因能够整合到精子的________上是转化的关键，因为受精时只有精子的________才能进入卵细胞中。
(3)为了采集更多的卵母细胞，需要对雌性个体注射促性腺激素，使其________。培养成熟的卵母细胞进行体外受精时，应对已经导入外源基因的精子进行________处理。
(4)早期胚胎通过胚胎移植技术移入受体的子宫内继续发育，早期胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_____________________
______________________________________________________。
解析：(1)获取目的基因时，除人工合成外，还可以采用PCR技术扩增或者从基因文库中获取。
(2)精子与卵细胞受精时，精子的头部进入卵细胞中，并释放其细胞核进入卵细胞，但细胞质几乎不进入卵细胞内。为了提高转化率，必须将外源基因整合到精子的染色体中，才可以使外源基因进入受精卵中。
(3)卵母细胞的采集可以用促性腺激素作用于雌性动物，使其超数排卵，以此获取较多的卵母细胞。携带外源基因的精子与卵细胞发生体外受精，形成受精卵，但精子必须经获能处理才可以与卵细胞发生受精作用。
(4)早期胚胎通过胚胎移植技术移入受体的子宫内继续发育，是因为受体子宫对早期胚胎不发生免疫排斥反应。
答案：(1)PCR扩增 基因文库 (2)染色体 头部(细胞核)
(3)超数排卵 获能 (4)受体子宫对早期胚胎不发生免疫排斥反应
7．(新乡调研)我国全面二孩政策已于2016年1月1日起正式实施。十二年前，33岁的产妇朱女士利用试管婴儿技术，成功生下一个男孩。2016年3月，朱女士决定生育第二个孩子，医院找到当年为她冷冻的“胚胎”，经过检胎等程序，朱女士已成功怀孕12周。冷冻12年后复苏、植入，该“冻龄”宝宝将有望成为国内最“老”的宝宝。有意思的是，这个沉睡了12年的“冰宝宝”，跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。请回答以下相关问题：
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，医生在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡发育。试管婴儿技术采用了体外受精等技术，精子顶体内含有的________能协助精子穿过卵细胞的________，最终进入卵细胞内完成受精作用。
(2)通过胚胎移植技术将冷冻的“胚胎”移入朱女士子宫内，使其继续发育，胚胎移植的实质是____________________。沉睡了12年的“冰宝宝”跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。二者性别相同的概率为________。
(3)若进行试管婴儿的某夫妇，其中妻子患有线粒体疾病(线粒体DNA缺陷)，则子女患病的情况为________，该疾病的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。
(4)与试管婴儿相比，人们对克隆人争议较大。持反对态度的科学家认为，由于克隆技术尚不成熟，现在就做克隆人很可能孕育出有严重缺陷的孩子；但是坚持克隆人的科学家则认为，一些技术问题可以通过胚胎分级、基因诊断和____________等方法得到解决。而有些人利用试管婴儿技术选择生男孩还是女孩，从种群特征角度分析，这会严重影响人口的________，进而影响人口数量，产生一系列社会问题。
解析：(1)注射促性腺激素，促使一次有更多的卵泡发育；顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵细胞的放射冠和透明带，最终进入卵细胞。
(2)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移；生男、生女的概率相等，均为eq \f(1,2)。
(3)线粒体疾病的遗传方式是细胞质遗传，具有母系遗传的特点，不遵循孟德尔遗传定律，母亲患病子女全患病。
(4)通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法，可帮助检测有严重缺陷的孩子，弥补克隆技术的不足；人为地选择生男孩还是生女孩，会严重影响人口的性别比例。
答案：(1)促性腺 顶体酶 放射冠和透明带 (2)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 eq \f(1,2) (3)全患病 不遵循 (4)染色体检查 性别比例
8．(江西重点中学联考)2016年10月19日美国新希望生殖医学中心正式宣布，世界首个核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。为中东一位线粒体携带有亚急性坏死脑病基因的母亲带来了希望。培养过程如图，据图回答：
(1)获得重组卵母细胞A也会用到体细胞核移植技术，完成①过程需要用微型吸管吸出______________，完成④过程的B细胞需要选择________(时期)的卵母细胞。
(2)卵母细胞的获取过程中，需要对女性进行超数排卵处理，超数排卵的方法是给女性注射________激素，超数排卵技术带来的危害之一是___________________________________________________。
(3)细胞A的培养过程③所需气体主要有O2和CO2，CO2的主要作用是______________。
(4)为了提高已有胚胎的利用率，可采用________技术。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是____________。
(5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行________。
解析：(1)获得重组卵母细胞A也会用到体细胞核移植技术，完成①过程需要用微型吸管吸出细胞核和第一极体，完成④过程受精作用的B细胞需要选择减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)的卵母细胞。(2)卵母细胞的获取过程中，需要对女性进行超数排卵处理，超数排卵的方法是给女性注射促性腺激素，超数排卵技术带来的危害之一是对孕妇的身体不利、卵巢早衰、影响孕妇内分泌、影响胎儿的健康发育等。(4)为了提高已有胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是将内细胞团均等分割。(5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断(或基因检测或基因诊断)。
答案：(1)细胞核和第一极体(答完整得分) 减数第二次分裂中期(或MⅡ中期) (2)促性腺 对孕妇的身体不利、卵巢早衰、影响孕妇内分泌、影响胎儿的健康发育等(答出一点即可) (3)维持培养液的pH (4)胚胎分割 将内细胞团均等分割 (5)遗传学诊断(或基因检测或基因诊断)
9．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