2024届人教版高中生物一轮复习胚胎工程生物技术的安全性与伦理问题学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习胚胎工程生物技术的安全性与伦理问题学案（不定项），共27页。

第4讲　胚胎工程　生物技术的安全性与伦理问题
课标解读
核心素养
1.理解动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础
2.简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术
3.探讨转基因技术在应用过程中带来的影响
4.举例说明生殖性克隆面临的伦理问题
5.认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散
生命观念
受精作用、早期胚胎发育过程的结构与能量观
科学思维
建立胚胎移植和试管动物的基本操作流程模型
科学探究
体外受精、胚胎移植和胚胎分割等主要步骤,理解其原理、目的和注意事项
社会责任
能用生物学相关概念和原理思考克隆动物和胚胎分割等话题,关注转基因生物的安全性

考点一　体内受精和早期胚胎发育

1.胚胎工程。

2.受精。
(1)概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
(2)场所:在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
(3)阶段。
①受精前的准备阶段。

提醒　a.精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量;排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。
b.不同动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是初级卵母细胞,如马、犬等;有的可能是次级卵母细胞,如猪、羊等。但它们都要在输卵管内进一步成熟,当达到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力。
②受精阶段。

提醒　a.卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。
b.减数分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期细胞分裂都是在雌性动物的输卵管中进行的。
3.胚胎早期发育。


正误判断
(1)卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大。(×)
(2)卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。(×)
(3)在胚胎发育过程中,细胞的分化出现在桑葚胚期。(×)
(4)内细胞团将来发育成胎膜和胎盘。(×)
(5)卵子形成过程中,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ是连续的。(×)
(6)成熟的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。(√)
教材微点
1.(选择性必修3 P56“相关信息”)进行体外受精时,将卵母细胞取出后,是(填“是”或“否”)应当将它置于与输卵管中相似的环境,让它进一步成熟?从卵巢中取出的卵母细胞还没有成熟,可能尚未完成减数分裂Ⅰ,应在体外人工模拟的输卵管环境中进行培养,才能使其成熟,即达到受精前的成熟阶段。
2.(选择性必修3 P58“相关信息”)判断卵子是否受精的标志:观察到两个极体或者雌、雄原核。

1.受精过程中的“三大反应”“两道屏障”。

2.卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律。
(1)有机物:胚胎没有和母体建立联系,不能从母体获取有机物,而呼吸消耗一直进行,因此有机物总量减少。
(2)细胞数目和体积:胚胎总体积不增加,但细胞数目增多,每个细胞体积减小。
(3)细胞中DNA含量:伴随细胞分裂,细胞数目增多,总DNA含量增多,但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。

角度一 围绕受精过程,考查理解能力
1.如图为哺乳动物(2n)的卵原细胞进行减数分裂及之后的生理过程示意图,下列说法正确的是(　　)

A.细胞Ⅱ是初级卵母细胞,细胞内含有4个染色体组
B.图中减数分裂的整个过程都在卵巢中进行
C.处于减数分裂Ⅱ前期的细胞Ⅲ具备与精子结合的能力
D.细胞Ⅳ卵裂成早期胚胎的方式是有丝分裂
解析　由题图中过程可知,细胞Ⅱ是初级卵母细胞,虽然染色体已复制,但染色体数目没有变化,所以细胞内仍为2个染色体组,A项错误;次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合过程中完成的,精子与卵子结合形成合子的过程称为受精,在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成,B项错误;处于减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)的细胞Ⅲ具备与精子结合的能力,C项错误;细胞Ⅳ为受精卵,其卵裂成早期胚胎的方式是有丝分裂,D项正确。
答案　D
2.如图表示精子入卵后,发生(或引起的)一系列变化形成受精卵的过程,下列叙述错误的是(　　)

A.图中X指卵细胞膜反应,Y指卵子的减数分裂Ⅱ
B.经图中Y过程只形成了雌原核
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶
解析　X表示卵细胞膜反应,是防止多精入卵的第二道屏障,Y表示减数分裂Ⅱ,在受精过程中卵子完成减数分裂Ⅱ,A项正确;经图中Y过程,除形成雌原核外,还形成第二极体,B项错误;精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合,C项正确;精子入卵后,尾部留在外面并在溶酶体的作用下自溶,D项正确。
答案　B

受精过程认识的三个误区
(1)成熟的精子并不代表具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。
(2)精子获能是指精子获得受精能力,而不是获得能量。
(3)雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核,而是在原来细胞核的基础上形成的新核,原核膜已破裂。
角度二 以胚胎早期发育为载体,考查生命观念
3.(不定项)如图为某哺乳动物受精作用及胚胎发育过程示意图,据图分析下列相关叙述不正确的是(　　)

A.①过程发生在雌性动物的输卵管中
B.②过程通过有丝分裂进行
C.b时期细胞开始出现分化
D.b时期胚胎可发生孵化过程
解析　精子和卵细胞的结合过程发生在雌性动物的输卵管中,A项正确;②过程是受精卵的卵裂,通过有丝分裂进行,B项正确;a时期为囊胚期,此时细胞开始出现分化,C项错误;b时期为原肠胚时期,胚胎的孵化过程发生在囊胚期,D项错误。
答案　CD

早期胚胎发育中营养物质的来源不同
(1)卵裂期和桑葚胚时期,只进行细胞分裂,不需要从外界获取营养物质,胚胎发育所需营养主要来自卵黄。　
(2)囊胚期细胞开始分化,滋养层细胞从外界吸收营养物质,使胚胎继续发育。　
4.如图表示的是蛙的受精卵发育至囊胚的过程中,DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标表示发育时间)。其中正确的是(　　)

A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析　受精卵发育至囊胚的过程主要是通过卵裂实现的,卵裂是受精卵进行连续的有丝分裂,每一次分裂都发生染色体的复制,从分子水平上看,它包括DNA的复制和有关蛋白质的合成,所以随着细胞数目的增加,DNA分子总量也呈指数形式增长,①正确;在卵裂过程中,随细胞数目的增加,每个细胞的体积在逐渐变小,囊胚的总体积与受精卵的大小相似,且囊胚中还出现了囊胚腔,因此所有细胞体积之和应该略有减小,②正确,③错误;蛙的胚胎发育所需的营养物质来自受精卵中的卵黄,在卵裂过程中,细胞不断分裂需要消耗大量能量,能量是通过细胞氧化分解有机物提供的,在此过程中,胚胎不能从外界摄入有机物,故有机物含量逐渐减少,④错误。故选A。
答案　A
考点二　胚胎工程技术及其应用

1.胚胎工程技术:包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
2.体外受精。
(1)过程。

(2)意义:①提高动物繁殖能力;②为胚胎移植提供可用的胚胎。
提醒　体外受精技术并非胚胎自始至终都在体外发育,而是胚胎发育的初期在培养皿或试管中,培养一段时间后需移植到母体内继续发育。
3.胚胎移植。
(1)概念:将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
(2)操作过程。

提醒　体外受精、体内受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖,动物体细胞核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于无性生殖,即判断胚胎移植为何种生殖方式时,关键是看胚胎通过何种方式获得。
4.胚胎分割。
(1)概念:指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)主要仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。
(3)繁殖方式:无性生殖。
(4)特点:后代遗传性状相同。
(5)操作程序。

①选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,移入盛有操作液的培养皿中。
②用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割。
③对于不同发育阶段的胚胎,分割的具体操作不同。分割后的胚胎可以直接移植给受体,或经体外培养后,再移植给受体。
④还可用分割针分割滋养层,做DNA分析,鉴定性别。
正误判断
(1)在胚胎移植中,对供体母畜要进行超数排卵处理,对供、受体要进行同期发情处理。(√)
(2)胚胎移植技术中对供体和受体母畜都要进行相同激素处理。(×)
(3)胚胎分割移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。(×)
(4)胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低。(√)
(5)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。(√)
(6)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。(×)
(7)在对囊胚进行分割时,只将滋养层细胞均等分割即可。(×)
教材微点
1.(选择性必修3 P62 “相关信息”)超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
2.(选择性必修3 P62“思考·讨论”)胚胎移植的生理学基础:


角度一 借助体外受精与胚胎移植,考查科学思维能力
1.下列有关哺乳动物体外受精的叙述,正确的是(　　)
A.给实验动物注射促性腺激素,使其产生更多的精子
B.采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精
C.获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中完成受精
D.卵母细胞与精子受精前均已完成减数分裂Ⅱ
解析　给实验动物注射促性腺激素,目的是使其产生更多的卵母细胞,A项错误;采集的卵母细胞要在体外进行成熟培养,然后才能与精子共同培养完成受精,B项错误;一般情况下,获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精,C项正确;次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合过程中完成的,D项错误。
答案　C
2.(2023·湖北武汉模拟)牛胚胎移植实验的主要流程如图所示,下列相关叙述正确的是(　　)
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④　　　　→⑤胚胎移植→⑥子代小牛
A.①过程需要注射有关激素,目的是获得更多的成熟卵细胞
B.③过程以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提
C.④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚阶段
D.⑤过程能否成功主要取决于供、受体生理状况是否一致
解析　①过程需要注射有关激素(促性腺激素),目的是获得更多的卵母细胞,但此时所获得的卵母细胞还未完成减数分裂,是不成熟的,A项错误;③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态为前提,B项错误;④过程是“对胚胎进行质量检查”,可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段,C项错误;⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性,D项正确。
答案　D

胚胎移植中的四个注意点
两次激
素使用
第一次:用孕激素对受、供体进行同期发情处理;
第二次:用促性腺激素处理使供体超数排卵
两次
检查
第一次:对收集的胚胎进行检查;
第二次:对受体母畜是否妊娠进行检查
移植时
间不同
牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段;
小鼠、家兔培养到桑葚胚前;
几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植
繁殖
方式
胚胎由受精卵形成,属于有性繁殖;
胚胎由核移植或胚胎分割形成,属于无性繁殖
角度二 　围绕胚胎移植及应用,考查解决实际问题的能力
3.如图表示牛胚胎移植的流程,其中①~④表示相应的操作过程。相关叙述错误的是(　　)

A.过程①是注射相关激素,使供、受体同期发情
B.过程②是注射促性腺激素,达到超数排卵
C.过程③主要涉及人工授精和从卵巢中收集胚胎
D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
解析　图中过程①表示注射相关激素,使供、受体同期发情,A项正确;过程②是注射促性腺激素,达到超数排卵,B项正确;过程③主要涉及体内受精和从输卵管中收集胚胎,C项错误;过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎,D项正确。
答案　C
4.和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:

(1)用　　　　激素处理,可使供体母牛超数排卵,过程①中产生的精子需要进行　　　　　　处理后才具有与卵细胞受精的能力。
(2)试管牛的培育需要的工程技术有　　　　　　　　　　　　和胚胎移植等。
(3)移植的胚胎处于　　　　期,移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;为培育子代雌性小牛,胚胎移植前须进行性别鉴定,宜取图中[　　]　　　　细胞进行DNA分析。
(4)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,图中甲环节是对牛胚胎所做的处理,使用的技术称为　　　　,最终目的是　　　　　　　　　　　　;这一过程中,要特别注意将内细胞团　　　　分割,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　(1)用促性腺激素处理供体母牛后,可使供体母牛超数排卵,采集的精子往往需要经过获能处理后才具有与卵细胞受精的能力。(3)题图中移植的胚胎处于囊胚期;移入的胚胎能在受体雌牛子宫中存活,其生理基础是代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应;另外,为培育雌性奶牛,胚胎移植前须进行性别鉴定,应取早期胚胎的滋养层细胞进行DNA分析。
答案　(1)促性腺　获能　(2)体外受精、早期胚胎培养
(3)囊胚　受体雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应　乙　滋养层　(4)胚胎分割　产生多个基因型相同的后代　均等　若分割不均匀,将影响分割后的胚胎恢复和发育,如含内细胞团少的部分发育不良或不发育
考点三　生物技术的安全性与伦理问题

1.转基因成果。

2.关注生殖性克隆人。

3.禁止生物武器。

正误判断
(1)对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域。(√)
(2)转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期。(√)
(3)高产青霉素菌株属于转基因成果。(×)
(4)中国政府主张对治疗性克隆和生殖性克隆的有效监控并进行严格审查。(×)
(5)设计试管婴儿与试管婴儿技术没有区别。(×)
(6)生物武器可通过吸入、误食、接触带菌物品,被带菌昆虫叮咬等侵入人体。(√)

1.比较试管婴儿和设计试管婴儿。
(1)试管婴儿和设计试管婴儿的过程。

(2)试管婴儿和设计试管婴儿的异同点。
项目
试管婴儿
设计试管婴儿
不同点
过程
无图中d过程
多出图中d过程
技术
手段
无须进行遗传学诊断
进行遗传学诊断
应用
主要解决不孕夫妇的生育问题
主要用于白血病、贫血症等遗传疾病的治疗
相同点
二者都是体外受精、体外进行早期胚胎培养,再经过胚胎移植,从生殖方式上都为有性生殖
2.治疗性克隆和生殖性克隆的比较。


角度一 围绕生物技术的安全性,考查社会责任
1.(2023·湖北孝感期末)下列哪项是转基因生物引起食物安全的证据(　　)
A.世界上数以亿计的人口食用转基因农作物
B.转基因生物合成的营养物质与天然品种“没有差别”
C.转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应
D.转基因产品经过了多环节、严谨的安全性评价
解析　世界上数以亿计的人口食用转基因农作物及其加工食品,这不是转基因生物引起食物安全的证据,A项错误;转基因生物合成的营养物质与天然品种“没有差别”,不是转基因生物引起食物安全的证据,B项错误;转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应,是转基因生物引起食物安全的证据,C项正确;转基因产品经过了多环节、严谨的安全性评价,不是转基因生物引起食物安全的证据,D项错误。
答案　C
2.(2023·山东烟台期末)为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移给自然界中的其他植物,科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中,其原因是(　　)
A.叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
B.受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C.转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
D.植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比
解析　花粉在形成过程中,丢掉了大部分的细胞质包括叶绿体,但是卵细胞中含有叶绿体基因组,A项错误;受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,精子中几乎不含细胞质,即叶绿体中的目的基因不会通过花粉传递给下一代,故将目的基因导入叶绿体基因组中可防止造成基因污染,B项正确;转基因植物与其他植物可以进行基因交流,C项错误;转基因植物相当于杂合子,杂交后代会出现性状分离,D项错误。
答案　B
角度二 围绕生物技术的伦理问题,考查社会责任
3.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是(　　)
A.应严格选择转基因植物的目的基因,避免产生对人类有害的物质
B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验,但不反对治疗性克隆
C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力
解析　在应用基因工程技术培育转基因植物时,应避免选择可能产生对人类有害的物质的目的基因;在对克隆技术引发的伦理问题的争论中,普遍的观点是禁止克隆人的实验,但不反对治疗性克隆;在对胚胎工程技术引发的伦理问题的争论中,反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿;生物武器种类包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等,不包括干扰素。
答案　D
4.(2023·武汉模拟)第三代试管婴儿技术也称胚胎植入前遗传学诊断(PGD),是在试管婴儿技术的基础上出现的。精子和卵子形成受精卵发育成早期胚胎后,要在植入子宫前进行基因检测,再进行胚胎移植。目前PGD能诊断一些单基因缺陷引发的疾病,如血友病等。回答有关问题:
(1)试管婴儿技术包括　　　　　　、早期胚胎培养和胚胎移植。
(2)试管婴儿技术操作时,首先要采集“卵子”。在采集“卵子”之前,需要给母亲注射适量的促性腺激素。目的是　　　　　　　　　　。从母亲的卵巢中采集的“卵子”　　　(填“能”或“不能”)直接参与受精作用。在精子入卵后,会立即发生　　　　　　　　,拒绝其他精子再进入卵内。
(3)受精卵发育成4或8细胞胚时,若要进行血友病基因检测,可采用的检测技术有　　　　　　　　　　(答出2点)。
(4)随着第三代试管婴儿技术的不断发展,将为不孕及基因缺陷患者带来福音。如果滥用该技术,将会对社会产生负面影响,滥用的表现有　　　　　　　　　。
解析　(1)试管婴儿技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)试管婴儿技术操作时,给母亲注射适量的促性腺激素,目的是促进母亲超数排卵,获得更多的卵细胞。从卵巢中采集的“卵子”不能直接参与受精作用,需在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。在精子入卵后,卵细胞会立即发生卵细胞膜反应,拒绝其他精子再进入卵内。(3)对胚胎细胞进行基因检测,可采用PCR技术对目标基因进行扩增,或制备分子探针进行(DNA)分子杂交来检测。(4)滥用第三代试管婴儿技术的表现主要为设计婴儿的性别。
答案　(1)体外受精　(2)促进母亲超数排卵　不能　卵细胞膜反应　(3)(DNA)分子杂交、PCR　(4)设计婴儿的性别

1.(2020·山东卷)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是(　　)
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植
D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得
解析　为获得更多卵子,需要用促性腺激素对雌性个体进行超数排卵处理,A项正确;刚排出的精子不能与卵子受精,必须进行获能处理后才具备受精能力,B项正确;胚胎移植前要检查胚胎质量,牛、羊等一般要培养到桑葚胚或囊胚阶段才进行移植,小鼠等可在更早的阶段移植,C项错误;可通过转基因等技术获得遗传改造的小鼠胚胎干细胞,D项正确。
答案　C
2.(2020·浙江1月选考)下列关于利用胚胎工程培育优质奶牛的叙述,正确的是(　　)
A.从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内
B.在体外完成受精后的受精卵,将其植入子宫即可完成着床
C.随着卵裂的进行,卵裂球细胞的体积变小,卵裂球的体积和有机物总量显著增加
D.在含有经辐射处理的胚胎成纤维细胞的培养体系中,胚胎干细胞不易发生分化
解析　从雄性奶牛中采集到的成熟精子要经获能处理后才能进入卵子内,A项错误;在体外完成受精后的受精卵,需培养至早期胚胎(如囊胚)才能将其植入子宫完成着床,B项错误;随着卵裂的进行,卵裂球细胞的体积变小,卵裂球的体积不会增加,有机物总量减少,C项错误;胚胎成纤维细胞可分泌一些能抑制细胞分化的物质,在含有经辐射处理的胚胎成纤维细胞的培养体系中,胚胎干细胞不易发生分化,D项正确。
答案　D
3.(经典高考题)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是(　　)
A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理
B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植
C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D.利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高
解析　胚胎工程中,通常采用注射激素的方法对良种母牛进行超数排卵处理;体外培养发育到桑葚胚期或囊胚期的胚胎即可进行移植;受体母牛不会对移入子宫的外来胚胎发生免疫排斥反应,所以受体不需要使用免疫抑制剂;采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的,最常见的是经分割产生的同卵双胎,而同卵多胎成功率很低。
答案　A
4.(经典高考题)下列关于转基因生物安全性的叙述,错误的是(　　)
A.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B.转基因作物被动物食用后,目的基因会转入动物体细胞中
C.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
解析　种植转基因作物(如抗虫棉)应与传统农业(普通棉花)种植区隔离,否则转基因作物中的基因可能扩散到普通作物中,使传统农业种植区的产量受到很大的影响,A项正确;目的基因为DNA分子,动物食用后会被消化成小分子脱氧核苷酸,所以目的基因不会转入动物体细胞中,B项错误;种植转基因植物,可能通过花粉扩散而使野生植物获得新基因,从而影响野生植物的遗传多样性,C项正确;导入转基因植物的外源基因有可能与感染转基因植物的某些根际微生物杂交,从而重组出对人类或其他生物有害的病原体,D项正确。
答案　B
5.(2022·全国甲卷)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题:
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是　　　　　。在体外受精前要对精子进行获能处理,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是
　　　　　　　　　　(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到　　　　　时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机盐、激素、血清外,还含的营养成分有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　(1)精液可以冷冻保存,使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力,故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法,化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才能具备与精子受精的能力。(2)进行早期胚胎培养的培养液中,除了无机盐、激素、血清外,还含有维生素、氨基酸、核苷酸等。(3)要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料,获得具有该公羊优良性状的后代,主要是利用胚胎移植技术,即对受体母羊进行发情处理,将保存的囊胚进行胚胎移植,对受体母羊进行是否妊娠的检查,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
答案　(1)冷冻保存　刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力　肝素或钙离子载体A23187　MⅡ中期
(2)维生素、氨基酸、核苷酸
(3)对受体母羊进行发情处理,合适的时间,将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫