第十一单元 第三讲 胚胎工程及伦理问题
1．奥地利科学家已经使用干细胞在实验室中培育出微型人脑。部分培育过程为科研人员选取人类胚胎干细胞或成人皮肤细胞，将其培育成神经外胚层，再放入特制的凝胶中，引导组织进一步生长。请回答下列有关胚胎工程的问题：
(1)哺乳动物的胚胎干细胞又叫ES或EK细胞，是从________或________中分离出来的一类细胞。这种细胞在形态上表现为体积小、________大、核仁明显；在功能上，具有________，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
(2)利用胚胎干细胞可治疗肝衰竭，实现此过程的最重要的原因是________(填“细胞分裂”或“细胞分化”)。
(3)胚胎工程的应用除上述的胚胎干细胞之外，还包括________和胚胎分割。其中胚胎分割要选取发育良好，形态正常的________；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将________，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(4)在胚胎分割过程中，做DNA分析性别鉴定时，一般要选取________细胞。通过胚胎分割产生的后代的性别________(填“相同”或“不同”)。
解析：(1)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。在形态上，表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性。(2)ES细胞具有发育的全能性，可以被诱导分化形成新的组织细胞，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能，因此治疗肝衰竭主要利用的就是这一特性。(3)胚胎工程的应用包括胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞；一般选择发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(4)做DNA分析性别鉴定时一般要选取滋养层细胞，通过胚胎分割产生相同性别的子代。
答案：(1)早期胚胎 原始性腺 细胞核 发育的全能性 (2)细胞分化 (3)胚胎移植 桑椹胚或囊胚 内细胞团均等分割 (4)滋养层 相同
2．哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，该项技术为研究隐性基因功能提供了理想的细胞模型。下图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法。请分析回答。
(1)方法一中，研究人员需对实验小鼠注射________，使其________，从而获得更多的卵母细胞。用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞，在体外选用特制的培养液培养至________期，从
内细胞团中分离、筛选出胚胎干细胞。采用这种方法获得的单倍体胚胎干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞。
(2)采用方法二可获得孤雄单倍体胚胎干细胞。受精阶段，防止多精入卵的第一道屏障是________。研究人员用特定方法去除细胞M中的________原核，再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选。
(3)研究发现，小鼠单倍体胚胎干细胞存在自发二倍体化的现象。为此，可以通过测定并分析细胞内DNA分子的含量，或利用显微镜观察处于________(写出分裂类型及时期)细胞的染色体数目进行确定。
解析：(1)超数排卵利用的激素是促性腺激素。胚胎发育到囊胚阶段出现细胞分化，形成内细胞团。(2)防止多精入卵的第一道屏障是透明带反应。将受精卵中的雌原核去掉，保留雄原核，经培育可以得到孤雄单倍体胚胎干细胞。(3)观察染色体形态、计数染色体数目的最佳时期是细胞有丝分裂中期，因为此时染色体螺旋化程度最高且着丝点整齐排列在赤道板上。
答案：(1)促性腺激素 超数排卵 囊胚 (2)透明带反应 雌 (3)有丝分裂中期 3．2013年12月20日，美国《细胞》杂志发布，中国科研团队在国际上率先完成了“单个卵细胞的高精度基因组测序”，该技术或可将试管婴儿的活产成功率从30%提至60%，并检测与遗传疾病有关的DNA序列变异，降低帕金森氏综合征等疾病遗传到下一代的风险。 (1)“试管婴儿”技术与克隆人本质的区别是前者为________生殖方式。
(2)获得“试管婴儿”需要的胚胎工程技术有________________、________和胚胎移植等。胚胎移植通常要将胚胎培养到________阶段。理论上要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是________。
(3)在医学上可用____________细胞来治疗帕金森氏综合征。该细胞是由________________中分离出来的一类细胞。
(4)现在大多数人反对设计试管婴儿，其原因是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)试管婴儿是由受精卵发育来的，属于有性生殖，克隆属于无性生殖。(2)胚胎需发育到桑椹胚或囊胚时期才能进行移植。(3)胚胎干细胞具有全能性，可通过胚胎干细胞移植来治疗某些由于细胞功能问题引起的疾病。(4)设计试管婴儿会淘汰掉一些“不符合要求”的胚胎，所以部分人认为这是对生命的不尊重，从而引发伦理问题。 答案：(1)有性
(2)早期胚胎培养 体外受精 桑椹胚或囊胚 胚胎分割 (3)胚胎干(ES、EK) 早期胚胎或原始性腺
(4)对生命不尊重，违反伦理道德
4．电影中，“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝，现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答： (1)实验中，通常用ES细胞作为目的基因的受体细胞，这是因为ES细胞在功能上具有________特征。这种细胞一般可以从哺乳动物的________或________中分离出来。 (2)在培养重组细胞时，为了维持不分化的状态，在培养液中要加入________。为防止杂菌污染，可以在细胞培养液中添加一定量的________。
(3)胚胎移植时，通常将早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内，受体对外来胚胎基本上不发生________。正常发育后产出“蜘蛛羊”，这种生殖方式为________。若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”，可将________阶段的胚胎进行分割。
(4)科学家为保证乳汁中有蛛丝蛋白，应该用________技术，先检测蛛丝蛋白基因是否整合到了受体羊的染色体上。
解析：(1)胚胎干细胞一般从哺乳动物的原始性腺或早期胚胎中分离出来。由于胚胎干细胞具有发育的全能性，故常作为目的基因的受体细胞。(2)在动物细胞培养时，为了维持不分化的状态，在培养液中要加入抑制因子。为防止杂菌污染，可以在细胞培养液中添加一定量的抗生素。(3)受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以胚胎移植时，通常将早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的同种动物体内。若需要一次产生多个个体，可将囊胚或桑椹胚阶段的胚胎进行分割。(4)科学家为保证乳汁中有蛛丝蛋白，应该用DNA分子杂交技术，先检测蛛丝蛋白基因是否整合到了受体羊染色体上，也可使用抗原—抗体法检测乳汁中是否有蛛丝蛋白。
答案：(1)发育的全能性 原始性腺 早期胚胎 (2)抑制因子 抗生素 (3)生理状态 免疫排斥反应 无性生殖 囊胚或桑椹胚 (4)DNA分子杂交
5．我国首例“第三代试管婴儿”在上海诞生，这是我国生殖辅助技术领域的一个里程碑。请回答下列问题：
(1)第一代试管婴儿针对女性输卵管堵塞患者，用穿刺针将________(填细胞名称)取出，采集的细胞需要在体外培养成熟，才能与________受精。第二代试管婴儿则针对男性少、弱、畸形精子症患者，通过________技术将精子注入卵母细胞内帮助受精。第三代试管婴儿要在胚胎移植前______________________，从而帮助更多的家庭生出健康的宝宝。
(2)母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________，这为胚胎在母体内存活提供了可能。 (3)现在我国大多数人反对设计试管婴儿性别，原因是________________________，在进行试管婴儿设计时一定不能违反________。
解析：(1)第一代试管婴儿技术中采集的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期，然后与获能的精子结合，形成受精卵，经短期培养后再植入母体子宫。第二代试管婴儿技术中需要运用显微注射技术，将精子注入卵母细胞内。第三代试管婴儿，要在胚胎移植前对胚胎进
2024版高考生物一轮复习第十一单元第三讲胚胎工程及伦理问题课时作业解析
