2018年高考生物大一轮复习高考预测现代生物科技专题3.4胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题课时提升作业

现代生物科技专题 3.4 胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题

预测点1.胚胎工程的主要技术

1.某研究小组将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚里，再将囊胚移入代孕鼠体内发育而形成猴鼠嵌合体——猴鼠，用于角膜等器官的移植研究。请回答下列问题：

(1)猴子的皮肤干细胞只能发育成表皮及其附属物，如眼、耳等感觉器官，与胚胎干细胞相比，细胞中的遗传物质________，蛋白质种类________(“增加”“减少”或“不变”)。

(2)胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，其原因是________________。根据胚胎干细胞的这种功能特性，当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时，利用胚胎干细胞的治疗思路是__________________

_________________________________________。

(3)囊胚期胚胎细胞开始出现分化，有些细胞个体较小，将来只能发育成胎膜和胎盘，这类细胞称为____________。因此，应将猴的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的____________部位，以伴随其发育成某种组织。

(4)将囊胚移入代孕鼠体内属于________技术，此技术对代孕受体的要求是________________。在畜牧生产中若想进一步提高胚胎的利用率，可采用________技术。

【解析】(1)细胞分化是基因的选择性表达过程，遗传物质不变，但产生了特异性的蛋白质。(2)胚胎干细胞具有全能性，因此可以通过诱导其定向分化成各种组织和器官，用于器官移植和修复。(3)在囊胚期，滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘，内细胞团将发育成胎儿的各种组织。(4)将囊胚移入代孕鼠体内属于胚胎移植技术，此技术对代孕受体的要求是同种、生理状态相同的其他雌性动物。通过胚胎分割技术能进一步提高胚胎的利用率。 答案：(1)不变 增加

(2)胚胎干细胞具有发育的全能性 通过诱导胚胎干细胞定向分化来及时修补 (3)滋养层细胞 内细胞团

(4)胚胎移植 同种、生理状态相同的其他雌性动物 胚胎分割

2.据《自然》杂志介绍，日本研究人员利用实验鼠的胚胎干细胞人工培育出了名为“视杯”的视网膜雏形结构。据悉，在一种特殊的培养介质中，来自实验鼠的胚胎干细胞能逐渐发育成感光细胞、神经细胞等，进而形成视网膜的雏形结构。

(1)实验鼠的胚胎干细胞与体细胞相比，核仁较大，原因是_______________。 (2)利用实验鼠的胚胎干细胞能培育出视网膜雏形，其根本原理是__________。

该过程是否实现了细胞的全能性？________。在体外诱导培养时，“特殊的培养介质”中除了加入________等天然成分，很可能还应添加________________，以诱导胚胎干细胞向视网膜雏形分化。 (3)用ATP合成酶基因作为探针，如果能与胚胎干细胞诱导培养过程中某细胞内的mRNA杂交，能否说明该细胞已发生分化？________，理由是_____________ __________________________________________。

(4)假如研究人员在对“视杯”细胞中的某种酶进行提取时，向“视杯”细胞悬液中加入一定量的pH=7.0的缓冲液并充分搅拌，获得了破碎的“视杯”细胞。与生理盐水相比，使用缓冲液的优点是__________________________________

_______________________________________________。

【解析】(1)胚胎干细胞分裂较为旺盛，蛋白质合成过程活跃，而核仁与蛋白质的合成场所——核糖体的形成有关。(2)利用胚胎干细胞培育出视网膜雏形的过程发生了细胞分化，其本质是基因的选择性表达。由于该过程并没有形成完整的个体，所以未实现细胞的全能性。细胞培养时培养基中需要添加血清等天然成分。诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化时，培养液中往往需要添加分化诱导因子。(3)无论是已分化的细胞还是未分化的细胞，其ATP合成酶基因都会表达，因而在细胞中检测到ATP合成酶的mRNA时并不能说明该细胞已发生分化。(4)破碎“视杯”细胞时使用pH=7.0的缓冲液可避免酶溶液pH发生改变而影响酶的活性。

答案：(1)胚胎干细胞分裂较为旺盛，蛋白质合成过程活跃，而核仁与核糖体的形成有关 (2)基因的选择性表达 不是 血清 分化诱导因子 (3)不能 无论是已分化细胞还是未分化细胞，ATP合成酶基因都会表达

(4)可以保证溶液pH基本稳定，避免因pH变化而影响酶的活性

3.在个体发育过程中，细胞由于分化而丧失分裂能力，最终衰老死亡。但机体在生长发育过程中，仍保留了一部分未分化的原始细胞，一旦需要，这些细胞便能按照发育途径增殖分化出相应的组织类型，以保证局部功能的修复，人们称这些细胞为干细胞。运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞)，如下图所示。