选择性必修三第4章
第2节 关注生殖性克隆人
一、单选题
1.下列有关克隆人和设计试管婴儿的叙述,正确的是( )
A.克隆人和试管婴儿均是有性生殖的产物
B.治疗性克隆可为一些患者提供器官,用于器官移植
C.设计试管婴儿可有目的地生出所需的孩子,应大力推广
D.生殖性克隆和治疗性克隆的结果本质是相同的,都会面临伦理问题
2.下列有关治疗性克隆的说法,错误的是( )
A.我国政府既反对生殖性克隆,又反对治疗性克隆
B.其核心技术是胚胎干细胞培养技术
C.解决了临床上供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题
D.胚胎干细胞可以产生不同细胞的根本原因是基因的选择性表达
3.下列有关生物伦理的说法,错误的是( )
A.生命科学的发展应接受生物伦理的规范和制约
B.实施生命科学研究必须遵循自主、不伤害、善行和公正的原则
C.关注生物伦理问题,就是完全限制生命科学的发展
D.对于生物技术应科学地控制,合理地使用,使它的发展对人类最有益
4.20世纪90年代,有一名19岁的姑娘患了白血病,需要进行骨髓移植。然而,她亲人的骨髓配型并不适合她,在骨髓库中也找不到合适配型的骨髓。她的父母通过“设计试管婴儿”生下了一个配型适合她的婴儿。在婴儿出生2个月后,医生就抽取婴儿骨髓中的造血干细胞移植给她,她得救了。下图是培育“试管婴儿”的主要过程。下列叙述错误的是( )
A.“设计试管婴儿”需在③时进行遗传学诊断
B.该婴儿能健康成长,她的造血干细胞也可能挽救其他贫血病患者
C.“试管婴儿”与“设计试管婴儿”均需要符合国家相关规定
D.“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”,“试管婴儿”与“设计试管婴儿”均属有性生殖
5.近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如图)。下列相关叙述错误的是( )
A.向导RNA可在RNA聚合酶催化作用下,以核糖核苷酸为原料合成
B.Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的氢键
C.向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对
D.该技术由于存在脱靶等风险,可能会带来一系列安全性及伦理问题
6.1988年3月10日,中国首例“试管婴儿”在北京大学第三医院诞生;2012年6月29日,中国首例“设计试管婴儿”在中山医院诞生;2016年11月26日,世界首例“基因编辑婴儿”在中国诞生。下列有关三者的说法错误的是( )
A.与“试管婴儿技术”不同的是,“设计试管婴儿技术”需要在胚胎移植前需进行遗传诊断
B.与“试管婴儿技术”和“设计试管婴儿技术”不同的是,“基因编辑婴儿技术”需要有目的地改造特定基因
C.三者都使用到的生物技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植
D.我国允许“试管婴儿”和“设计试管婴儿”等治疗性克隆,但不允许“基因编辑婴儿”等生殖性克隆
7.我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受生殖性克隆人实验,下列哪项不是我们支持四不原则的原因( )
A.由于某种目的制造出无父母的克隆人,他们心理上可能受到伤害
B.克隆人冲击了现有一些关于婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念
C.克隆人破坏了人类基因多样性的天然属性,不利于人类的生存和进化
D.生殖性克隆人可以提供特定细胞、组织、器官,达到治疗疾病的目的
8.下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是( )
A.对先天免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑后,回输给患儿进行治疗
B.利用干细胞培养具有单腔室结构的迷你跳动心脏,增加器官移植供体来源
C.利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗疾病
D.利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到智力超群的婴儿
9.现代生物技术造福人类的同时也会带来一定风险。因此,我国不允许( )
A.通过试管婴儿技术辅助生殖 B.建立生物信息数据库
C.通过基因编辑优化人类胚胎 D.进行早期胚胎体外培养
10.生物技术是一门由多学科综合的新兴科学,人们可以对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟,产生巨大生产力的同时,也带来了生物物种伦理的问题,引起了人们的高度关注和深思。下列相关叙述,正确的是( )
A.与经典的胚胎干细胞技术相比,诱导多能干细胞不使用胚胎,因此一般不涉及伦理问题,所以也不涉及安全问题
B.治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的,需要在严格的监管下进行
C.中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,反对设计试管婴儿
D.某转基因大豆抗病性强,出油率高,可与当地大豆杂交,以提高当地大豆的抗病性
二、多选题
11.据人民网报道,“一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于2018年11月在中国健康诞生。这对双胞胎的一个基因经过修改,使她们出生后即能天然抵抗艾滋病。这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿”。下列有关说法不正确的是( )
A.基因编辑制造人类的行为是不符合伦理道德的
B.基因编辑技术,可改变人类进化的速度和方向,有利于人类的进化
C.通过基因编辑技术改变了人类的遗传物质,使人类进化成新物种
D.基因编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于编辑婴儿
12.先天性肾上腺皮质增生症是一种单基因遗传病,下图为该病的某家系图,这对夫妇为了避免再次妊娠患儿,胚胎植入前进行了遗传学检测(PGD),检测结果如下表,以下叙述正确的是( )
胚胎编号 PGD检测结果
EA1 携带母源致病基因
EA2 无致病基因
EA3 携带母源致病基因
EA4 携带母源致病基因
EA5 携带父源致病基因
EA6 致病基因纯合
EA7 单细胞扩增失败
A.检测时应选择内细胞团的少许细胞进行检测
B.该过程中可能用到的技术有动物细胞核移植、胚胎移植等
C.该技术可能会引发一定的伦理争议
D.EA1~EA5均可以作为植入的胚胎
三、非选择题
13.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。
14.如图为人类治疗性克隆的大概过程,请据图作答:
(1)过程A表示__________________,是目前实现体细胞克隆的关键技术,该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体,由①______________提供细胞质,进行人工重组。
(2)经过程B得到的结构中,④是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下,胚胎干细胞具有增殖能力并保持______________状态。
(3)在合适的条件下,进行C过程的细胞学基础是细胞增殖和__________________,相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是神经细胞,有的是血细胞,有的是肌肉细胞,究其本质原因是基因__________________的结果。治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核_____________。
(4)我国禁止生殖性克隆人,请你谈谈为什么要反对生殖性克隆人_____________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________(至少写出两条理由)。
(5)对于治疗性克隆仍然存在许多争论。有一男子患有白血病,后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复。你认为这种做法符合伦理道德吗?谈一谈你的理由__________________,_____________
_____________________________________________________________________。
15.生殖性克隆和治疗性克隆是两个重要的工程技术,下图是小鼠相关的研究过程。
(1)核移植之前,卵母细胞要培养至____________________期;可通过________________法使两细胞融合,形成重构胚。与胚胎细胞核移植相比,图示移植方式难度________________。
(2)根据发育时期判断,图中早期胚胎是_________胚,其中的a将发育为________________________。胚胎移植之前,需要对代孕母鼠进行____________________________处理。
(3)过程③和过程⑦中不会出现免疫排斥反应的是___________,为避免另一个过程出现免疫排斥反应,可以从________________中取小鼠成纤维细胞。
(4)B技术是_______________性克隆。我国政府“不赞成、不允许、不支持、不接受”将____________(填图中字母)技术应用于人类。
一、单选题
1.【答案】B【解析】克隆人属于无性生殖,试管婴儿属于有性生殖,A错误;治疗性克隆指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植,B正确;设计试管婴儿可能造成性别比例失调,应根据目的进行规范,而不是大力推广,C错误;生殖性克隆的目的是克隆出个体,治疗性克隆是克隆出组织、器官,二者本质不同,但均会面临伦理问题,D错误。故选B。
2.【答案】A【解析】中国政府反对生殖性克隆人°,但不反对治疗性克隆°,A错误;疗性克隆是指从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗,其关键技术是胚胎干细胞培养技术,B正确;目的是培养出能够用于医学治疗的供体器官,以解决目前临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问题,C正确;用胚胎干细胞通过基因的选择性表达能够培养出不同的组织细胞,D正确。故选:A。
3.【答案】C【解析】生命科学的发展必须接受生物伦理的规范和制约,A正确;实施生命科学研究必须遵循:自主、不伤害、善行和公正的原则,B正确;关注生物伦理问题,并不是完全限制生命科学的发展,C错误;对于生物技术应科学地控制,合理地使用,使它的发展对人类最有益,D正确.故选:C.
4.【答案】A【解析】试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。“设计试管婴儿”的目的是用于治疗某些疾病,需在②胚胎移植前进行遗传学诊断,A错误;该婴儿能健康成长,只要供者和受者的主要HLA有一半以上相同,即可进行器官移植,因此该女婴造血干细胞也能挽救其他贫血病患者,B正确;“试管婴儿”与“设计试管婴儿”均需要符合国家相关规定,C正确;“设计试管婴儿”与“试管婴儿”一样,也是利用体外授精和胚胎移植的方法培育新生命,均属于有性生殖,不属于于“治疗性克隆”,D正确。故选A。
5.【答案】B【解析】图中向导RNA是在RNA聚合酶催化作用下,以核糖核苷酸为原料合成,A正确;图中Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,B错误;由图示可知,向导RNA通过与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对而进行相互识别,C正确;CRISPR/Cas9基因编辑技术存在脱靶等风险,可能会带来一系列安全性及伦理问题,D正确。故选B。
6.【答案】D【解析】“设计试管婴儿”与“试管婴儿”相比,“设计试管婴儿”需要在胚胎移植前需要通过多种技术手段对胚胎进行遗传学诊断,以便选择合适的设计出来的试管婴儿,A正确;基因编辑技术是在没有更改DNA序列的基础上,通过改变基因表达来改变性状,因此“基因编辑婴儿技术”需要有目的地改造特定基因,以便改变婴儿的特定性状,B正确;“试管婴儿”、“设计试管婴儿”、“基因编辑试管婴儿”都需要在体外受精获得受精卵,经过早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚期,再经胚胎移植植入受孕母体子宫中继续发育,C正确;“试管婴儿”、“设计试管婴儿”“基因编辑婴儿”属于有性生殖,不属于克隆技术,D错误。故选:D。
7.【答案】D【解析】克隆人只是某些人出于某种目的制造出来的产品,没有父母,这可能导致他们在心理上受到伤害,A正确;克隆人的家庭地位难以确定,这冲击了现有一些关于婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念,B正确;克隆人由于技术问题,可能有严重生理缺陷,破坏了人类基因多样性的天然属性,不利于人类的生存和进化,C正确;治疗克隆可以提供特定细胞、组织、器官,达到治疗疾病的目的,D错误。故选:D。
8.【答案】D【解析】对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑,然后回输给患儿进行治疗,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,A错误;利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏,以增加器官移植供体来源,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,B错误;利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗疾病,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,C错误;利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,符合题意,D正确。故选:D。
9.【答案】C【解析】通过试管婴儿技术辅助生殖给不孕不育夫妇带来了福音,这是我国政策允许的,不符合题意,A错误;利用现代生物技术建立生物信息数据库为人类疾病的治疗带来了福音,是我国政策允许的,不符合题意,B错误;利用基因编辑技术设计试管婴儿得到完美婴儿”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,这是我国政策不允许的,符合题意,C正确;进行早期胚胎体外培养是胚胎移植需要的步骤,是我国政策允许的,D错误。故选:C。
10.【答案】B【解析】与经典的胚胎干细胞技术相比,诱导多能干细胞不使用胚胎,因此一般不涉及伦理问题,但是涉及安全问题,A错误;治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的,需要在严格的监管下进行,B正确;中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,不反对治疗性克隆,C错误;转基因大豆与当地大豆杂交,会造成基因污染,可能降低当地生物的多样性,D错误。故选:B。
二、多选题
11.【答案】BC【解析】对于严格伦理和安全性审查,贸然做可遗传的人体胚胎基因的编辑的任何尝试,是不符合伦理道德的,A正确;基因编辑技术不能改变进化的方向,未必有利于人类的进化,进化的方向是自然选择决定的,B错误;基因编辑技术改变了人类的遗传物质,但不一定使人类进化成新物种,因为不一定产生生殖隔离,C错误;基因编辑技术可用于疾病预防领域研究,但不能用于编辑婴儿,D正确。
故选BC。
12.【答案】CD【解析】内细胞团的细胞具有全能性,将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘,所以做基因诊断时,通常取少量滋养层细胞诊断是否患有遗传病,A错误;动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成一个新的个体,该过程中未用到动物细胞核移植技术,B错误;该技术在胚胎移植前进行了遗传学诊断,若该技术运用不当,如被用于性别鉴定等,可能会引发一定的伦理争议,C正确;分析遗传系谱图,该病为常染色体隐性遗传病,双亲均为杂合子,EA1、EA3、EA4、EA5均为杂合子,EA2是显性纯合子,EA1~EA5不患病,均可作为植入胚胎,D正确。故选CD。
三、非选择题
13.【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 1/2
(3)全患病 不遵循
(4)染色体检查 性别比例
【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。
14.【答案】(1)细胞核移植 卵子(次级卵母细胞)
(2)未分化
(3)细胞分化 选择性表达 全能性可以表达
(4)严重违反了人类伦理;冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念
(5)符合 因为脐带血不是来自于胚胎,其中的造血干细胞属于成体干细胞
【解析】1、分析题图:图示所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,图中①为卵(母)细胞;②为核移植所得的重组细胞;③为滋养层细胞;④为内细胞团,其中的细胞属于胚胎干细胞;A表示核移植过程;B表示早期胚胎发育过程;C表示细胞分化过程。
2、治疗性克隆:指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植.生殖性克隆:指将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体。
(1)过程A表示细胞核移植,是目前实现体细胞克隆的关键技术,该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体,由①(次级)卵(母)细胞提供细胞质,进行人工重组。
(2)经过程B得到的结构中,④是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下,胚胎干细胞具有增殖能力并保持未分化状态。
(3)C过程“克隆”是胚胎干细胞的细胞分裂和细胞分化的结果。图中C过程“克隆”的实质是诱导胚胎干细胞分化为组织细胞的过程,细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。治疗性克隆的结果说明高度分化的体细胞核全能性可以表达。
(5)男子患有白血病,后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复,这种做法符合伦理道德,因为脐带血不是来自于胚胎,其中的造血干细胞属于成体干细胞。
15.【答案】(1)减数分裂Ⅱ中 电融合(灭活病毒诱导) 高
(2)囊 胎儿的各种组织 同期发情
(3)③ 帕金森病模型鼠
(4)治疗 A
【解析】(1)用于构建重组胚胎的卵母细胞需要培养至减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期);将供体细胞注入去核卵母细胞后,还需要通过电融合法使两细胞融合形成重构胚。由于动物胚胎细胞分化程度较低,表现全能性相对容易,故动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
(2)由图可知,早期胚胎是囊胚,a表示内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。胚胎移植之前,需要对代孕母鼠进行同期发情处理。
(3)过程③是胚胎移植,过程⑦是干细胞移植,胚胎移植过程中受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应;通过体外诱导帕金森病模型鼠细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞),取自身细胞形成的iPS细胞表面抗原相同,用于治疗疾病可避免免疫排斥反应。
(4)由题干和题图可知,A技术为生殖性克隆,B技术为治疗性克隆。我国政府“不赞成、不允许、不支持、不接受”将生殖性技术应用于人类。