新教材高中生物选择性必修3第4章 生物技术的安全性与伦理问题：素养进阶(五)(人教版)

素养进阶(五)1.科学思维——试管动物(婴儿)与克隆动物(人)的比较 (1)试管动物与克隆动物的比较(2)试管婴儿与克隆人的比较[典型例题1]

(2020·福建高二期中)下面是科学家设计的快速繁殖良种奶牛的两种方法，下列叙述不正确的是(

)A.在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到动物细胞培养技术B.图中激素处理良种母牛B的目的是为了获得更多的卵细胞C.克隆牛G一定是公牛D.母牛B与公牛C杂交后代与克隆牛G的遗传信息相同解析试管动物和克隆过程中都使用了动物细胞培养技术，A正确；用促性腺激素处理母牛的目的是使之超数排卵，B正确；克隆动物的性别与提供细胞核的生物相同，即是雄性，C正确；有性生殖出现基因重组，而克隆的遗传信息几乎来自核供体，D错误。答案

D[变式训练1]

(2019·北京高二期末)下面分别是试管婴儿和克隆羊培育过程的介绍材料，请阅读并回答后面的问题： a.试管婴儿

试管婴儿是指通过体外受精与胚胎移植的方式使妇女受孕而生出婴儿。人类第一例试管婴儿于1978年7月23日诞生在英国，婴儿的名字叫路易斯布朗。她的母亲由于输卵管堵塞而不能生育。妇产科医生与剑桥大学的生物学教授合作，成功地从婴儿母亲卵巢滤泡中取出卵细胞，并采取了婴儿父亲的精液，使卵细胞和精子成功在试管中完成受精。把受精卵放在盛有特制营养液的试管中，保持和体温一样的温度，使受精卵发育到胚胎时期，再移植到母亲的子宫内，完成发育过程直至诞生一个健康的婴儿。因此这项技术是治疗某些不孕症的好办法。中国第一例试管婴儿于1985年4月在台湾诞生；我国大陆的第一例试管婴儿于1988年3月在北京医科大学附属第三医院诞生。据不完全统计，从1978到1988年十年间，全世界已出生了七千多个试管婴儿。可以说试管婴儿技术已相当成熟了。b.克隆羊的培育过程(见图)(1)多利和路易斯布朗分别是通过什么生殖方式获得的？_____________________________________________________________________。两种生殖方式的本质区别是什么？_____________________________________。(2)在繁殖多利和路易斯布朗的过程中是否遵循孟德尔的遗传规律？________。为什么？______________________________________________________________。(3)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培养成功证明了______________________。(4)用克隆技术其实并不会克隆出一个“希特勒”，这是因为：第一，克隆羊的遗传物质还有一部分来自母羊A，即还受________________遗传的影响；第二，生物的性状是遗传物质与____________________之间相互作用的结果。被去掉细胞核的卵细胞能继续单独存活吗？________。为什么？_____________。解析

(1)从题干的叙述中可知路易斯布朗的出现存在卵细胞和精子的结合，而多利仅是一个细胞的细胞质和另一个细胞的细胞核重组而获得的，并未出现精卵的结合。(2)有性生殖的生物在进行减数分裂时发生基因重组，而无性生殖的生物是没有这些现象的。(3)多利并不是真正意义上的体细胞克隆，它的性状主要由“胞质体”的细胞核控制，而该核来自B母绵羊，所以本例可体现该细胞核具有全能性。(4)胞质体的细胞质几乎全部由A母绵羊的卵细胞质提供，其中的线粒体、细胞质基质中还含有一定数量的DNA或RNA，当然可以在一定程度上控制性状。生物的性状是基因和环境共同作用的结果。单独的细胞核或细胞质存活的时间都很有限，这也是细胞要保持完整性意义所在。答案(1)多利是通过无性生殖获得的，路易斯布朗是通过有性生殖获得的有无两性生殖细胞的生成和结合(2)多利不遵循，路易斯布朗遵循多利是无性生殖，不存在基因重组而路易斯布朗存在

(3)动物细胞核具有全能性(4)细胞质外界环境不能细胞是一个整体，只有保持其完整性才能使其正常完成各项生命活动2.社会责任——干细胞技术与治疗性克隆(1)iPS细胞是由成纤维细胞等体细胞脱分化而来，其分化程度低于纤维细胞等体细胞；(2)iPS细胞属于多能干细胞，经不同的诱导处理，可再分化形成各种细胞、组织和器官；(3)由于可移植的供体来自病人自身正常体细胞的有丝分裂和细胞分化，其遗传物质一般不发生改变，所以不存在免疫排斥的问题；同时也一定程度地解决了器官移植中供体器官短缺的问题。[典型例题2]

(2020·上海学业模拟)科学家把四种转录因子基因引入成纤维细胞，可诱导其发生转化，产生的iPS细胞在形态、基因表达、细胞分裂能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。如图为iPS细胞应用简图，据图文分析下列叙述正确的是(

)A.用人体体细胞诱导产生的iPS细胞只含有人的部分遗传物质B.诱导产生iPS细胞属于一种脱分化过程C.iPS细胞的分裂能力比造血干细胞要弱D.iPS细胞经过诱导分化形成的组织移植入供体会引起免疫排斥反应解析用人体体细胞诱导产生的iPS细胞和胚胎干细胞一样具有发育的全能性，含有人体的全部遗传物质，A错误；把四种转录因子基因(非膜蛋白基因)引入成纤维细胞，发现可诱导其发生转化，产生的iPS细胞，类似于脱分化过程，B正确；iPS细胞属于多能干细胞，造血干细胞属于专能干细胞，iPS细胞的分裂能力强，C错误；利用iPS技术可以用病人自己的体细胞制备专用的干细胞，所以不会有免疫排斥的问题，D错误。答案

B[变式训练2]

(2020·上海高二期中)科学家将c­Myc(原癌基因)、KIf4(抑癌基因)、Sox2和Oct­3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞，如图所示，iPS细胞在适当的诱导条件下，可以定向分化成各种细胞，如神经元细胞、血细胞、心肌细胞和血管平滑肌细胞等。(1)据题意可知，iPS细胞的分化程度与________最接近。A.造血干细胞 B.皮肤基底层干细胞C.胚胎干细胞 D.神经干细胞(2)iPS细胞分化成神经细胞的过程中发生的变化有________A.DNA序列改变 B.细胞功能改变C.细胞形态改变 D.伴随蛋白质的合成(3)将高度分化的小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞的过程中运用了________和________技术。解析

(1)造血干细胞分化形成血细胞和淋巴细胞，不能形成神经细胞等，A错误；皮肤基底层干细胞形成皮肤细胞，不能形成其他的体细胞，B错误；“iPS细胞在适当的诱导条件下，可以定向分化成各种细胞，如神经元细胞、血细胞、心肌细胞和血管平滑肌细胞等”，说明据iPS细胞的分化程度与胚胎干细胞最接近，C正确；神经干细胞形成神经细胞等，不能形成其他的体细胞，D错误。故选C。(2)iPS细胞分化成神经细胞的过程细胞的形态、结构和生理功能发生改变；细胞分化的实质是基