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第4章 生物技术的安全性与伦理问题
第2节 关注生殖性克隆人
知识一 生殖性克隆人面临的伦理问题
1．生殖性克隆与治疗性克隆
(1)生殖性克隆：通过克隆技术产生独立生存的新个体。
(2)治疗性克隆：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
2．对生殖性克隆人研究的不同见解
(1)赞成理由
①生殖性克隆人研究是一项科学研究，应该允许科学家研究。
②伦理道德观念是可以改变的。
(2)反对理由
①生殖性克隆人“有违人类尊严”。
②生殖性克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，严重地违反了人类伦理道德。
③克隆技术还不成熟，生殖性克隆人会面临流产、死胎和畸形儿等问题，与人类传统的伦理道德背道而驰。
3．我国的态度
(1)中国政府对克隆人的态度
坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验。
(2)中国政府的四不原则
我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
(3)我国政府一再重申四不原则的原因
①克隆人只是某些人出于某种目的制造出的“产品”，没有“父母”，这可能导致他们在心理上受到伤害；
②由于技术问题，可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人
③克隆人的家庭地位难以认定，这可能使以血缘为纽带的父子、兄弟和姐妹等人伦关系消亡；
④生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念；
⑤生殖性克隆人是对人类尊严的侵犯
⑥生殖性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。
(4)中国政府对治疗性克隆的原则
对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。
4．警惕用新技术研究生殖性克隆人
（1）化学诱导多能干细胞生殖性克隆
小鼠成纤维细胞→小鼠iPS细胞→克隆鼠。
从技术上讲，利用人的iPS细胞克隆人是可能的。
（2）人类基因组编写计划
“人类基因组编写计划”：希望合成人类的整个基因组。
应用和风险：该计划将使培育出用于移植的人类器官成为可能，还会加速疫苗的研发；如果合成人类的基因组，就可能造出“无父母”人类或者拥有相同基因组的“克隆人”。
[例1]下列有关克隆的叙述，正确的是(　　)
A.我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何克隆实验
B.利用PCR技术扩增目的基因也属于克隆的范畴
C.虽然克隆人的技术已经完全成熟，但因为存在较大的争议，所以我国禁止克隆人
D.克隆羊多莉的诞生，证明了动物细胞具有全能性
【答案】B
【详解】A、我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但是不反对治疗性克隆，A错误；
B、PCR技术是体外复制DNA的技术，属于克隆的范畴，B正确；
C、克隆人技术并未完全成熟，C错误；
D、克隆羊多莉的诞生，证明了动物细胞的细胞核具有全能性，D错误。
故选B。
[例2]下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的说法，正确的是(　　)
A.生殖性克隆和治疗性克隆的目的相同
B.生殖性克隆和治疗性克隆都需要进行胚胎移植
C.生殖性克隆人可以使人类基因的多样性更加丰富
D.克隆技术还不成熟，与社会伦理有严重冲突，可以研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
【答案】D
【详解】A、生殖性克隆的目的是通过克隆技术产生独立生存的新个体；治疗性克隆的目的是利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，从而治疗疾病，A错误；
B、生殖性克隆需要进行胚胎移植；治疗性克隆不需要进行胚胎移植，B错误；
C、生殖性克隆人属于无性生殖，不能丰富人类基因的多样性，C错误；
D、克隆人一旦成功，将严重威胁人类社会的稳定，破坏原有的人际关系，可能引发一系列社会伦理、道德和法律问题，故可以研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人，D正确。
故选D。
难点知识一 关注生殖性克隆人
1．治疗性克隆和生殖性克隆比较
2．治疗性克隆的操作流程
3．试管婴儿与设计试管婴儿的区别
类型 试管婴儿 设计试管婴儿
技术手段 不许进行遗传诊断 胚胎移植前需进行遗传诊断
实践应用 解决不孕不育问题 用于白血病、贫血病等疾病的治疗
联系 二者都是体外受精，经体外早期胚胎培养，再进行胚胎移植，在生殖方式上都为有性生殖
4．试管婴儿和设计试管婴儿过程
讨论1：克隆人与细胞核供体之间是什么关系？以血缘为纽带的人伦关系会因克隆人的到来而消亡吗？
克隆人的遗传信息绝大多数是由细胞核供体提供的，从基因层面来看，克隆人相当于细胞核供体的“复制品”。以血缘为纽带的人伦关系很可能因克隆人的到来而消亡。
讨论2：比较克隆、试管婴儿与设计试管婴儿三项技术。
①克隆动物的早期胚胎是通过细胞核移植，形成重构胚后培养得到的，该过程中没有减数分裂和受精作用，属于无性繁殖。②试管婴儿培育过程中有受精作用，属于有性繁殖，只是受精过程和早期胚胎发育发生在体外。③设计试管婴儿技术重在“设计”，“设计”是指在胚胎移植之前进行遗传学诊断。
讨论3：假如有一对夫妇为生男孩而提出做设计试管婴儿的申请，你觉得是否合理？理由是什么？
不合理。这是对试管婴儿技术的滥用，设计试管婴儿的性别会破坏自然状态下的性别比例，有悖于伦理道德。
巩固训练1
我国政府禁止生殖性克隆人，也同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，下列说法错误的是（ ）
A．生殖性克隆与治疗性克隆的目的是不同的
B．在治疗性克隆中干细胞的研究前景广阔
C．干细胞的研究是不受任何限制的
D．通过人类基因组编写技术也能克隆人
【答案】C
【详解】A、生殖性克隆目的是产生一个完整的人，治疗性克隆只是为了获得特定的细胞、组织或器官，从而达到治疗疾病的目的，A正确；
B、用干细胞诱导形成组织、器官，无需破坏胚胎，且诱导形成的干细胞可来自病人本身，将其移植给病人可避免免疫排斥反应，因此在治疗性克隆中干细胞的研究前景广阔，B正确；
C、干细胞的研究不能用于其它非法途径，因此是受限制的，C错误；
D、理论上通过人类基因组编写技术也能克隆出具有相同基因组的人，D正确。
故选C。
巩固训练2
中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了生一个健康的孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关叙述错误的是（　　）
A．“设计试管婴儿”和“试管婴儿”均为有性生殖
B．“设计试管婴儿”往往需要对胚胎进行遗传学诊断
C．“设计试管婴儿”应用了体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术
D．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同
【答案】C
【详解】A、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均利用了体外受精技术，均为有性生殖，A正确；
B、“设计试管婴儿”需利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等，B正确；
C、“设计试管婴儿”没有应用体细胞核移植技术，C错误；
D、试管婴儿对胚胎检测的目的是质量检查，而设计试管婴儿对胚胎检测的目的是进行遗传学检测，以获得性状符合人们要求的胚胎，即“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同，D正确。
故选C。
一、选择题
1．下列关于生殖性克隆人的说法中，错误的是(　　)
A.克隆人是对人类文明的亵渎和犯罪，应严禁一切克隆实验，克隆人的社会地位无法确定
B.由于人的体细胞分裂次数是有限的，克隆人有可能会面临早衰和多病等问题
C.克隆技术还不成熟，与社会伦理有严重冲突，应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
D.克隆人实验可能会存在流产率高、胎儿畸形率高、重构胚的成功率低等问题
【答案】A
【详解】A、我国政府反对生殖性克隆人，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，而非严禁一切克隆实验，A错误；
B、人的正常体细胞分裂次数是有限的，分裂到一定次数后不再分裂，克隆人有可能会面临早衰和多病等诸多问题，B正确；
C、克隆人一旦成功，将严重威胁着人类社会的稳定，打破原有的人伦关系，可能引发一系列社会伦理、道德和法律问题，故应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人，C正确；
D、克隆人实验可能会面临胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高、重构胚的成功率低等问题，D正确。
故选A。
2．治疗性克隆有望解决供体器官短缺和器官移植出现的排异反应，如图表示治疗性克隆的部分过程。下列叙述中正确的是(　　)
A.细胞A为处于MⅡ期的卵母细胞，通常直接取自患者卵巢
B.采用梯度离心或乙醇等方法激活重构胚
C.过程②细胞中的遗传物质通常不发生改变
D.治疗性克隆不存在伦理问题，实施前无需审核
【答案】C
【详解】A、细胞A为去核的卵母细胞，从患者体内取出的卵母细胞一般需要在体外培养到MⅡ期，而不是直接从体内获取MⅡ期的卵母细胞，A错误；
B、用物理或化学方法(如电刺激、Ca2＋载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育的进程，梯度离心不能激活重构胚，B错误；
C、过程②为细胞的分化，实质是基因选择性表达，遗传物质通常不发生改变，C正确；
D、治疗性克隆也可能会面临伦理问题，因此实施前需要审核，D错误。
故选C。
3．如图表示培育试管婴儿的两条途径，下列相关叙述正确的是(　　)
A.途径1为培育试管婴儿，途径2为设计试管婴儿
B.②为早期胚胎培养过程，该过程要在培养液中加入血清
C.①表示体内受精过程，在输卵管中进行
D.利用这两条途径获得试管婴儿的目的完全一致
【答案】B
【详解】A、途径1进行了遗传学诊断，为设计试管婴儿，途径2为培育试管婴儿，A错误；
B、②为早期胚胎培养过程，培养液中加入血清目的是为了补充人类未搞清楚且又是细胞生命活动所必需的物质，B正确；
C、①表示体外受精过程，C错误；
D、图示两条途径获得试管婴儿的目的不同，途径1主要是用于疾病的治疗等，途径2主要是解决不孕不育问题，D错误。
故选B。
4．一对夫妇都是O 型血，通过“试管婴儿”技术却生下一个A型血的孩子。经检测，作为独生子的丈夫被确诊为“异源嵌合体”(指身体中存在来自不同受精卵的细胞群)，该孩子的血型与“异源嵌合体”有关。下列叙述正确的是（ ）
A．“试管婴儿”的培育过程涉及细胞核移植、体外受精等技术
B．“试管婴儿”与“克隆动物”的原理相同，不会面临伦理问题
C．该丈夫可能是在胚胎期“吸收”了异卵双生兄弟的早期胚胎
D．可将2个囊胚的内细胞团与滋养层交换重组，构建“异源嵌合体”
【答案】C
【详解】A、试管婴儿技术不涉及细胞核移植技术，A错误；
B、“试管婴儿”属于有性生殖，而“克隆动物”属于无性生殖，两者原理不同，且两者均会面临伦理问题，B错误；
C、分析题意可知，“异源嵌合体”是指身体中存在来自不同受精卵的细胞群，一对夫妇都是O 型血，却生下一个A型血的孩子，据此推测该丈夫可能是在胚胎期“吸收”了异卵双生兄弟的早期胚胎，被吸收的早期胚胎含有A型血相关基因，C正确；
D、内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，而滋养层发育为胎膜和胎盘，在现有技术条件下，无法将2个囊胚的内细胞团与滋养层交换重组，构建“异源嵌合体”，D错误。
故选C。
5．下列有关现代生物技术的认识，不正确的是（ ）
A．植物体细胞杂交、基因工程都可以克服远缘杂交不亲和的障碍
B．纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶、限制酶、DNA连接酶都是生物工程的工具酶
C．试管婴儿培育过程涉及到动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D．生物技术的伦理问题主要涉及克隆人、设计试管婴儿、基因身份证等，我国目前禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆
【答案】C
【详解】A、植物体细胞杂交、基因工程都能打破物种之间的生殖隔离，克服远缘杂交不亲和障碍，A正确；
B、植物体细胞杂交时，需要采用纤维素酶和果胶酶去壁；动物细胞培养时，需要采用胰蛋白酶对组织进行处理，获得单个细胞；基因工程需要限制酶和DNA连接酶，B正确；
C、试管婴儿培育过程涉及到体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术等，C错误；
D、生物技术的伦理问题主要涉及克隆人、设计试管婴儿、基因身份证等，我国目前禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆，D正确。
故选C。
6．2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是（ ）
A．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿”
B．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C．“三亲婴儿”的培育和克隆羊多莉的培育都属于动物的无性繁殖
D．“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
【答案】C
【详解】A、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内，而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质，故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”，A正确；
B、母亲为“三亲婴儿“提供的是卵母细胞的细胞核，后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞，故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，B正确；
C、“三亲婴儿”的遗传物质来自母亲卵细胞的细胞核和父亲的精子，染色体一半来自母亲一半来自父亲，属于有性生殖，克隆羊“多莉”的生殖方式属于无性生殖，C错误；
D、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，线粒体基因来自于卵母细胞捐献者，所以“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因，D正确。
故选C。
7．经国家的积极努力，脊髓性肌萎缩症（SMA）的特效药于2021年纳入医保目录。SMA是一种常染色体隐性遗传病，一般是SMNI基因发生部分碱基缺失引起的，主要表现为肌无力、肌肉萎缩等。下列相关分析，正确的是（ ）
A．产前诊断是优生优育的重要手段，孕期可通过产前B超检查胎儿是否患SMA
B．一对表型正常的夫妻，若第一个儿子为SMA患儿，则再次生下SMA儿子的概率为1/4
C．SMN1基因突变，将引起表达产物中氨基酸数量减少，蛋白质空间结构异常而致病
D．第三代试管婴儿技术，可在胚胎移植前进行遗传学诊断，可帮助双方均为携带者的夫妻生下健康宝宝
【答案】D
【详解】A、分析题意可知，SMA是一种常染色体隐性遗传病，该类遗传病无法通过产前B超检查确定胎儿是否患病，A错误；
B、SMA是一种常染色体隐性遗传病，设为A/a，一对表型正常的夫妻，若第一个儿子为SMA患儿aa，则该夫妇基因型都是Aa，再次剩下SMA儿子的概率=1/4×1/2=1/8，B错误；
C、SMNI基因突变是由于基因发生部分碱基缺失引起的，碱基对缺失可能引起mRN上的密码子减少，但不一定会引起氨基酸数量减少：可能因为碱基对缺失而引起终止密码延迟出现，导致氨基酸数量增多，C错误；
D、“第三代试管婴儿”也称胚胎植入前遗传学诊断技术，指在胚胎移植前，取胚胎遗传物质进行分析，诊断胚胎是否异常，是减少出生缺陷儿的有效方法，第三代试管婴儿技术，可在胚胎移植前进行遗传学诊断，可帮助双方均为携带者的夫妻生下健康宝宝，D正确。
故选D。
8．如图是培育“试管婴儿”的主要过程。2012年中国首例“设计试管婴儿”诞生，该女婴出生目的是挽救患有重度致命贫血病的14岁姐姐。
下列叙述错误的是（ ）
A．“设计试管婴儿”需在②时进行遗传学诊断
B．“试管婴儿”“设计试管婴儿”均属有性生殖
C．“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”
D．该女婴造血干细胞不能挽救其他贫血病患者
【答案】D
【详解】A、“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正确；
B、“试管婴儿”和“设计试管婴儿”均涉及精卵细胞在体外受精，所以均属有性生殖，B正确；
C、“设计试管婴儿”也是利用体外授精和胚胎移植的方法，培育新生命，属于有性生殖，不属于克隆，C正确；
D、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，D错误。
故选D。
9．世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术，即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把Cas9蛋白和特定的RNA引导序列注入受精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗人类免疫缺陷病毒，关于该技术的安全性问题，下列说法不正确的是（ ）
A．基因编辑时，引导序列可能发生变异，导致剪切错误，造成不可预知的后果
B．经过基因编辑的个体，有可能影响基因选择性表达，而导致其他疾病的产生
C．将基因编辑技术应用于治疗性克隆，符合人类伦理道德
D．只要加强监管、完善法律法规、完善技术手段，不需担心基因编辑技术的安全性
【答案】D
【详解】A、基因编辑时的引导序列是RNA，RNA的碱基序列改变可能导致识别错误，导致剪切错误，造成不可预知的后果，A正确；
B、基因编辑后，基因的序列发生改变，基因的表达具有选择性，可以相互影响，基因选择性表达受干扰后，容易导致某些疾病的产生，B正确；
C、依据我国法律，生殖性克隆不符合人类伦理道德，治疗性克隆符合人类伦理道德，C正确；
D、加强监管、完善法律法规、完善技术手段，但基因编辑技术仍存在一定的安全性，所以要理性看待，D错误。
故选D。
10．“三父母婴儿”的诞生一般有两种途径：①从母亲的卵细胞中取出细胞核，并将其注入已经去核的捐赠者的卵细胞内，最后再与父亲的精子进行体外受精；②捐献者的卵细胞与父亲的精子经体外受精形成的受精卵去核后，注入父、母亲所形成的受精卵的核。下列关于“三父母婴儿”技术的叙述，正确的是（ ）
A．体外受精使用的培养液与早期胚胎培养的培养液成分相同
B．“三父母婴儿”来自父亲的遗传物质量与来自母亲的相等
C．“三父母婴儿”技术可以避免母亲线粒体中的致病基因遗传给子代
D．若要鉴定“三父母婴儿”的性别可取内细胞团细胞做DNA分析
【答案】C
【详解】A、体外受精过程使用的培养液是获能溶液或专用受精溶液，早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等，A错误；
B、“三父母婴儿”的细胞核内遗传物质一半来自父方，一半来自母方，细胞质的遗传物质大部分来自捐献者，小部分来自父亲，B错误；
C、母亲线粒体存在于细胞质中，“三父母婴儿”技术利用了捐献者的细胞质，避免母亲线粒体中有缺陷的基因遗传给子代，C正确；
D、若要鉴定“三父母婴儿”的性别，应该取囊胚的滋养层细胞做DNA分析，D错误。
故选C。
二、非选择题
11．我国政府对待克隆人的态度非常明确，禁止生殖性克隆人，对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。治疗性克隆的过程如图所示，请回答相关的问题。
(1)利用病人健康的体细胞无法直接诱导培养出胚胎干细胞，但将健康体细胞的细胞核与去核卵母细胞融合的重构胚却能诱导产生胚胎细胞，这说明去核卵母细胞的细胞质含有________________。重构胚应放在CO2培养箱中培养，原因是____________________，培养过程中除了注意满足细胞对营养、温度、pH等的要求，还应该注意培养环境应该是________的。
(2)图中胚胎干细胞来源于囊胚时期的____________。①和②的实质都是________，通过②形成的组织细胞与从病人体内提取的健康细胞在遗传物质上的差异，主要表现在________不同。由于胚胎干细胞具有发育的全能性，因此有望对人类胚胎干细胞进行定向________后用于疾病的治疗。
(3)治疗性克隆获得的组织、器官在移植时一般不会出现排异反应，其根本原因在于_________________________________________________________________________。
【答案】
(1)促使细胞核全能性表达的物质和营养条件　CO2能维持培养液的pH　无菌、无毒
(2)内细胞团　基因选择性表达　细胞质中的遗传物质　诱导分化
(3)治疗性克隆获得的组织和器官的细胞核遗传物质与患者的相同
【详解】(1)核移植一般选择去核的卵母细胞为受体细胞，因为卵母细胞体积大、易操作，且去核卵母细胞的细胞质中含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件。对动物细胞进行体外培养时使用CO2培养箱，原因是其中的CO2具有维持培养液的pH的作用。杂菌的污染和有毒物质的存在都会影响动物细胞的培养，因此该过程应在无菌、无毒的环境中进行。
(2)胚胎干细胞来自囊胚时期具有发育全能性的内细胞团。①和②都属于细胞分化，因此实质是基因的选择性表达。克隆获得的组织细胞的细胞质基因来自去核的卵母细胞，故通过②形成的组织细胞与从病人体内提取的健康细胞在遗传物质上的差异，主要表现在细胞质中的遗传物质不同。通过定向诱导分化形成特定的组织细胞，可用于某些疾病的治疗。
(3)治疗性克隆获得的组织和器官由于其细胞中的细胞核遗传物质与患者的相同，因此细胞表面的抗原基本相同，一般不会发生排异反应。
12．2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生，这是我国科学家历经五年取得的重大突破。这两只克隆猴名字叫“中中”“华华”，寓意为“中华”。克隆猴的诞生标志着我国的克隆技术走在了世界前列，如图表示克隆猴的培育流程。探究下列问题：
(1)重组细胞中的体细胞核能够表现出全能性，是因为卵母细胞中含有大量的营养物质，并含有______的物质。
(2)克隆猴的成功培育在人类医学实践中具有重要意义，由于猴与人在进化上亲缘关系很近，因而比模型小鼠更适合作为研究人类疾病的模型动物。由于同一个体的体细胞克隆出的后代______，因而用于药物对照实验能够更准确地评估药效。
(3)体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题______？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。
【答案】
(1)诱导(激发)体细胞核表现全能性
(2)遗传物质(性状)基本相同
(3)在研究方面，克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。
【详解】（1）重组细胞中的体细胞核能够表现出全能性，是因为卵母细胞中含有大量的营养物质，并含有诱导(激发)体细胞核表现全能性的物质，因此重组细胞利用的细胞质来自发育到减数第二次分裂的卵母细胞。
（2）克隆猴的成功培育在人类医学实践中具有重要意义，由于猴与人在进化上亲缘关系很近，因而比模型小鼠更适合作为研究人类疾病的模型动物。由于同一个体的体细胞遗传物质相同，因此能克隆出遗传物质(性状)基本相同的后代，因而可作为模型动物用于药物对照实验，进而能够更准确地评估药效。
（3）体细胞核移植技术虽然取得了一定的成功，但还存在一些问题，期待解决的问题有：
在研究方面，克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。
在应用上，生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离等。
13．干扰素是动物体内合成的一种糖蛋白，可用于治疗病毒感染和癌症。请回答问题：
(1)若想建立乳腺生物反应器大量生产干扰素，需借助基因工程的方法，常以哺乳动物的__
__________为受体细胞。为了保证干扰素基因只在乳腺细胞内表达，构建表达载体时必须在目的基因的前端加上____________。基因工程不以原核细胞为受体细胞的原因是有活性的干扰素需要____________（填细胞器）的加工。
(2)干扰素体外保存相当困难，若将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在-70℃条件下保存半年。对蛋白质进行改造，一般通过对基因的操作来实现，原因是___________。
(3)科学家正试图利用基因工程对猪的器官进行改造以便获得对人无免疫排斥的可供移植的器官，所使用的方法是____________。
(4)试管婴儿技术与母亲正常怀孕生育过程的相同之处是都是以___________为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养。如果需要设计试管婴儿，还可以对胚胎进行________，最后选取健康的胚胎进行___________保证生出健康的孩子。
【答案】(1) 受精卵 乳腺蛋白基因的启动子 内质网和高尔基体
(2)①蛋白质的结构由基因编码，蛋白质不能复制，基因可以遗传；②对基因的改造比对蛋白质的改造要容易操作。
(3)在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
(4) 受精卵 基因检测 胚胎移植
【详解】（1）若想建立乳腺生物反应器，可以借助基因工程，用显微注射的方法将目的基因（干扰素基因）导入到受精卵中。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，为保证干扰素基因只在乳腺细胞内表达，在构建表达载体时，需在干扰素基因前端加上在乳腺中特异性表达的乳腺蛋白基因的启动子。干扰素需要依次在内质网和高尔基体中进行加工后才具有生物活性，原核细胞中没有内质网和高尔基体，所以一般不选择原核细胞作为受体细胞来生产干扰素。
（2）对干扰素进行改造，应该通过对干扰素基因的操作来实现，原因是：①蛋白质的结构都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造，蛋白质不能复制，基因可以遗传。②对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度小。
（3）为了获得对人无免疫排斥的可供移植的器官，科学家利用基因工程方法对猪的器官进行改造，常用的方法有两种：一是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达；二是设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
（4）试管动物是通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体，试管婴儿的培育与试管动物类似。可见，试管婴儿技术和母亲正常怀孕生育过程的相同之处是都是以受精卵为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养。如果设计试管婴儿，还可以对胚胎进行基因检测，最后选取健康的胚胎进行胚胎移植，保证生出健康的孩子。
2 / 2第4章 生物技术的安全性与伦理问题
第2节 关注生殖性克隆人
知识一 生殖性克隆人面临的伦理问题
1．生殖性克隆与治疗性克隆
(1)生殖性克隆：通过克隆技术产生独立生存的____________。
(2)治疗性克隆：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
2．对生殖性克隆人研究的不同见解
(1)赞成理由
①生殖性克隆人研究是一项____________，应该允许科学家研究。
②伦理道德观念是可以____________。
(2)反对理由
①生殖性克隆人“__________________”。
②生殖性克隆人是在人为地制造在__________上和______________上都不健全的人，严重地违反了人类伦理道德。
③克隆技术还不成熟，生殖性克隆人会面临流产、死胎和畸形儿等问题，与人类传统的___
_________背道而驰。
3．我国的态度
(1)中国政府对克隆人的态度
坚决反对_________，不允许进行任何________________实验。
(2)中国政府的四不原则
我国政府一再重申四不原则：________________________________________________实验。
(3)我国政府一再重申四不原则的原因
①克隆人只是某些人出于某种目的制造出的“产品”，没有“父母”，这可能导致他们在
____________上受到伤害；
②由于技术问题，可能孕育出有_________________克隆人
③克隆人的_____________难以认定，这可能使以血缘为纽带的父子、兄弟和姐妹等人伦关系消亡；
④生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的__________________；
⑤生殖性克隆人是对人类__________的侵犯
⑥生殖性克隆人破坏了人类____________的天然属性，不利于人类的______和________。
(4)中国政府对治疗性克隆的原则
对治疗性克隆进行____________和____________。
4．警惕用新技术研究生殖性克隆人
（1）化学诱导多能干细胞生殖性克隆
小鼠成纤维细胞→小鼠________细胞→克隆鼠。
从技术上讲，利用人的iPS细胞克隆人是可能的。
（2）人类基因组编写计划
“人类基因组编写计划”：希望_________________。
应用和风险：该计划将使培育出用于移植的____________成为可能，还会加速___________的研发；如果合成人类的基因组，就可能造出“_________”人类或者拥有相同____________的“克隆人”。
[例1]下列有关克隆的叙述，正确的是(　　)
A.我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何克隆实验
B.利用PCR技术扩增目的基因也属于克隆的范畴
C.虽然克隆人的技术已经完全成熟，但因为存在较大的争议，所以我国禁止克隆人
D.克隆羊多莉的诞生，证明了动物细胞具有全能性
[例2]下列关于生殖性克隆和治疗性克隆的说法，正确的是(　　)
A.生殖性克隆和治疗性克隆的目的相同
B.生殖性克隆和治疗性克隆都需要进行胚胎移植
C.生殖性克隆人可以使人类基因的多样性更加丰富
D.克隆技术还不成熟，与社会伦理有严重冲突，可以研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
难点知识一 关注生殖性克隆人
1．治疗性克隆和生殖性克隆比较
2．治疗性克隆的操作流程
3．试管婴儿与设计试管婴儿的区别
类型 试管婴儿 设计试管婴儿
技术手段 不许进行遗传诊断 胚胎移植前需进行遗传诊断
实践应用 解决不孕不育问题 用于白血病、贫血病等疾病的治疗
联系 二者都是体外受精，经体外早期胚胎培养，再进行胚胎移植，在生殖方式上都为有性生殖
4．试管婴儿和设计试管婴儿过程
讨论1：克隆人与细胞核供体之间是什么关系？以血缘为纽带的人伦关系会因克隆人的到来而消亡吗？
讨论2：比较克隆、试管婴儿与设计试管婴儿三项技术。
讨论3：假如有一对夫妇为生男孩而提出做设计试管婴儿的申请，你觉得是否合理？理由是什么？
巩固训练1
我国政府禁止生殖性克隆人，也同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，下列说法错误的是（ ）
A．生殖性克隆与治疗性克隆的目的是不同的
B．在治疗性克隆中干细胞的研究前景广阔
C．干细胞的研究是不受任何限制的
D．通过人类基因组编写技术也能克隆人
巩固训练2
中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了生一个健康的孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关叙述错误的是（　　）
A．“设计试管婴儿”和“试管婴儿”均为有性生殖
B．“设计试管婴儿”往往需要对胚胎进行遗传学诊断
C．“设计试管婴儿”应用了体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术
D．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同
一、选择题
1．下列关于生殖性克隆人的说法中，错误的是(　　)
A.克隆人是对人类文明的亵渎和犯罪，应严禁一切克隆实验，克隆人的社会地位无法确定
B.由于人的体细胞分裂次数是有限的，克隆人有可能会面临早衰和多病等问题
C.克隆技术还不成熟，与社会伦理有严重冲突，应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
D.克隆人实验可能会存在流产率高、胎儿畸形率高、重构胚的成功率低等问题
2．治疗性克隆有望解决供体器官短缺和器官移植出现的排异反应，如图表示治疗性克隆的部分过程。下列叙述中正确的是(　　)
A.细胞A为处于MⅡ期的卵母细胞，通常直接取自患者卵巢
B.采用梯度离心或乙醇等方法激活重构胚
C.过程②细胞中的遗传物质通常不发生改变
D.治疗性克隆不存在伦理问题，实施前无需审核
3．如图表示培育试管婴儿的两条途径，下列相关叙述正确的是(　　)
A.途径1为培育试管婴儿，途径2为设计试管婴儿
B.②为早期胚胎培养过程，该过程要在培养液中加入血清
C.①表示体内受精过程，在输卵管中进行
D.利用这两条途径获得试管婴儿的目的完全一致
4．一对夫妇都是O 型血，通过“试管婴儿”技术却生下一个A型血的孩子。经检测，作为独生子的丈夫被确诊为“异源嵌合体”(指身体中存在来自不同受精卵的细胞群)，该孩子的血型与“异源嵌合体”有关。下列叙述正确的是（ ）
A．“试管婴儿”的培育过程涉及细胞核移植、体外受精等技术
B．“试管婴儿”与“克隆动物”的原理相同，不会面临伦理问题
C．该丈夫可能是在胚胎期“吸收”了异卵双生兄弟的早期胚胎
D．可将2个囊胚的内细胞团与滋养层交换重组，构建“异源嵌合体”
5．下列有关现代生物技术的认识，不正确的是（ ）
A．植物体细胞杂交、基因工程都可以克服远缘杂交不亲和的障碍
B．纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶、限制酶、DNA连接酶都是生物工程的工具酶
C．试管婴儿培育过程涉及到动物细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D．生物技术的伦理问题主要涉及克隆人、设计试管婴儿、基因身份证等，我国目前禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆
6．2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是（ ）
A．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿”
B．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C．“三亲婴儿”的培育和克隆羊多莉的培育都属于动物的无性繁殖
D．“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
7．经国家的积极努力，脊髓性肌萎缩症（SMA）的特效药于2021年纳入医保目录。SMA是一种常染色体隐性遗传病，一般是SMNI基因发生部分碱基缺失引起的，主要表现为肌无力、肌肉萎缩等。下列相关分析，正确的是（ ）
A．产前诊断是优生优育的重要手段，孕期可通过产前B超检查胎儿是否患SMA
B．一对表型正常的夫妻，若第一个儿子为SMA患儿，则再次生下SMA儿子的概率为1/4
C．SMN1基因突变，将引起表达产物中氨基酸数量减少，蛋白质空间结构异常而致病
D．第三代试管婴儿技术，可在胚胎移植前进行遗传学诊断，可帮助双方均为携带者的夫妻生下健康宝宝
8．如图是培育“试管婴儿”的主要过程。2012年中国首例“设计试管婴儿”诞生，该女婴出生目的是挽救患有重度致命贫血病的14岁姐姐。
下列叙述错误的是（ ）
A．“设计试管婴儿”需在②时进行遗传学诊断
B．“试管婴儿”“设计试管婴儿”均属有性生殖
C．“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”
D．该女婴造血干细胞不能挽救其他贫血病患者
9．世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术，即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把Cas9蛋白和特定的RNA引导序列注入受精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗人类免疫缺陷病毒，关于该技术的安全性问题，下列说法不正确的是（ ）
A．基因编辑时，引导序列可能发生变异，导致剪切错误，造成不可预知的后果
B．经过基因编辑的个体，有可能影响基因选择性表达，而导致其他疾病的产生
C．将基因编辑技术应用于治疗性克隆，符合人类伦理道德
D．只要加强监管、完善法律法规、完善技术手段，不需担心基因编辑技术的安全性
10．“三父母婴儿”的诞生一般有两种途径：①从母亲的卵细胞中取出细胞核，并将其注入已经去核的捐赠者的卵细胞内，最后再与父亲的精子进行体外受精；②捐献者的卵细胞与父亲的精子经体外受精形成的受精卵去核后，注入父、母亲所形成的受精卵的核。下列关于“三父母婴儿”技术的叙述，正确的是（ ）
A．体外受精使用的培养液与早期胚胎培养的培养液成分相同
B．“三父母婴儿”来自父亲的遗传物质量与来自母亲的相等
C．“三父母婴儿”技术可以避免母亲线粒体中的致病基因遗传给子代
D．若要鉴定“三父母婴儿”的性别可取内细胞团细胞做DNA分析
二、非选择题
11．我国政府对待克隆人的态度非常明确，禁止生殖性克隆人，对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。治疗性克隆的过程如图所示，请回答相关的问题。
(1)利用病人健康的体细胞无法直接诱导培养出胚胎干细胞，但将健康体细胞的细胞核与去核卵母细胞融合的重构胚却能诱导产生胚胎细胞，这说明去核卵母细胞的细胞质含有________________。重构胚应放在CO2培养箱中培养，原因是____________________，培养过程中除了注意满足细胞对营养、温度、pH等的要求，还应该注意培养环境应该是________的。
(2)图中胚胎干细胞来源于囊胚时期的____________。①和②的实质都是________，通过②形成的组织细胞与从病人体内提取的健康细胞在遗传物质上的差异，主要表现在________不同。由于胚胎干细胞具有发育的全能性，因此有望对人类胚胎干细胞进行定向________后用于疾病的治疗。
(3)治疗性克隆获得的组织、器官在移植时一般不会出现排异反应，其根本原因在于_________________________________________________________________________。
12．2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生，这是我国科学家历经五年取得的重大突破。这两只克隆猴名字叫“中中”“华华”，寓意为“中华”。克隆猴的诞生标志着我国的克隆技术走在了世界前列，如图表示克隆猴的培育流程。探究下列问题：
(1)重组细胞中的体细胞核能够表现出全能性，是因为卵母细胞中含有大量的营养物质，并含有______的物质。
(2)克隆猴的成功培育在人类医学实践中具有重要意义，由于猴与人在进化上亲缘关系很近，因而比模型小鼠更适合作为研究人类疾病的模型动物。由于同一个体的体细胞克隆出的后代______，因而用于药物对照实验能够更准确地评估药效。
(3)体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题______？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。
13．干扰素是动物体内合成的一种糖蛋白，可用于治疗病毒感染和癌症。请回答问题：
(1)若想建立乳腺生物反应器大量生产干扰素，需借助基因工程的方法，常以哺乳动物的__
__________为受体细胞。为了保证干扰素基因只在乳腺细胞内表达，构建表达载体时必须在目的基因的前端加上____________。基因工程不以原核细胞为受体细胞的原因是有活性的干扰素需要____________（填细胞器）的加工。
(2)干扰素体外保存相当困难，若将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在-70℃条件下保存半年。对蛋白质进行改造，一般通过对基因的操作来实现，原因是___________。
(3)科学家正试图利用基因工程对猪的器官进行改造以便获得对人无免疫排斥的可供移植的器官，所使用的方法是____________。
(4)试管婴儿技术与母亲正常怀孕生育过程的相同之处是都是以___________为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养。如果需要设计试管婴儿，还可以对胚胎进行________，最后选取健康的胚胎进行___________保证生出健康的孩子。
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