2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 專題3 胚胎工程課件 選修3.ppt

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專題3 胚胎工程 考綱導(dǎo)讀 一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1 精子和卵子的發(fā)生 卵巢 初情期 性別分化 需變形 不均等分裂 4 1個卵子 2 受精 M 透明帶 3 胚胎發(fā)育 受精卵 卵裂 囊胚 內(nèi)細胞 團 組織器官的分化 卵細胞膜 雌雄原核 桑椹胚 原腸胚 二 體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1 試管動物技術(shù) 是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精 并通過培養(yǎng)發(fā)育為 后 再經(jīng) 移植產(chǎn)生后代的技術(shù) 早期胚胎 2 體外受精 促性腺 超數(shù)排卵 1 卵母細胞的采集和培養(yǎng) 用 激素進行 借助超聲波探測儀 內(nèi)窺鏡等從活體動物卵巢中吸取卵母細胞 2 精子的采集和獲能 采集 假陰道法 手握法 電刺激法 精子體外獲能的方法 發(fā)育 冷凍 3 體外受精 獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子 一般都可在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程 3 早期胚胎培養(yǎng) 將受精卵移入 培養(yǎng)液中 發(fā)育到適宜階段 將其取出向受體移植或 保存?zhèn)溆?肝素 三 胚胎工程的應(yīng)用和前景 1 胚胎移植 同種的 生理狀態(tài)相同 1 受體 的其他雌性動物 2 意義 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的 大大縮短了供體本身的 增加供體一生繁殖后代的數(shù)量 從而推動了畜牧業(yè)的發(fā)展 繁殖潛力 繁殖周期 3 基本程序 對供 受體的選擇和處理 對胚胎的收集 檢查 培養(yǎng)或保存 移植后檢查 配種或進行 胚胎移植 人工授精 4 生理基礎(chǔ) 相同的 動物發(fā)情排卵后 在一段時間內(nèi)同種動物的供 受體生殖器官的生理變化是 早期胚胎處于 狀態(tài) 游離 免疫排斥 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生 反應(yīng) 供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受任何影響 2 胚胎分割 全能性 桑椹胚或囊胚 1 原理 細胞的 2 材料 選擇發(fā)育良好 形態(tài)正常的 3 繁殖方式 無性生殖或克隆 4 特點 后代遺傳性狀相同 5 主要儀器設(shè)備 分割針或分割刀片 實體顯微鏡和顯微操作儀 6 操作程序 發(fā)育良好 內(nèi)細胞團 選擇 形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚 移入盛有操作液的培養(yǎng)皿中 用分割針或分割刀片將胚胎切開 吸出其中的半個胚胎 注入預(yù)先準備好的空透明帶中 或直接將祼半胚移植入受體 分割囊胚時要將 均等分割 7 意義 提高了胚胎的利用率 3 胚胎干細胞 ES或EK細胞 早期胚胎 1 概念 由 或原始性腺中分離出來的一類細 胞 簡稱ES或EK細胞 全能性 2 特點 體積小 核大 核仁明顯 具有發(fā)育的 可分化成任何組織 在體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化 3 應(yīng)用 治療人類的某些頑癥 培育用于移植的人造組織器官 研究體外細胞分化等 判斷正誤 1 精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開始的 2 胚胎分割移植應(yīng)選取發(fā)育良好 形態(tài)正常的囊胚或原腸 胚 答案 1 2 考點一 精子和卵子的發(fā)生及受精作用 考點梳理 1 比較 續(xù)表 續(xù)表 2 特點分析 1 哺乳動物精子發(fā)生的主要特點 精子的變形過程 動物精子的大小與動物體型的大小無關(guān) 2 哺乳動物卵子發(fā)生的主要特點 初級卵母細胞的減數(shù)第一次分裂發(fā)生在排卵前后 產(chǎn)生 一個次級卵母細胞和一個第一極體 當精子與卵子結(jié)合時 次級卵母細胞進行減數(shù)第二次分 裂形成卵細胞和第二極體 卵細胞具有只允許同種單個精子完成受精的保障a 第一道屏障 透明帶反應(yīng) b 第二道屏障 卵細胞膜反應(yīng) 3 受精過程中生理或結(jié)構(gòu)上的變化 續(xù)表 4 受精的標志和受精完成的標志 受精的標志 在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體 受精完成的標志 雌 雄原核的融合 高考探究 考向 精子和卵子的發(fā)生 典例1 2017年河北石家莊模擬 下圖A為成熟精子的結(jié)構(gòu)示意圖 圖B是家畜卵子發(fā)生和成熟過程示意圖 請據(jù)圖回答下列問題 A B 1 哺乳動物精子的發(fā)生是在 內(nèi)完成的 卵子的發(fā) 生是在雌性動物的 內(nèi)完成 2 精子頭部的頂體是由 發(fā)育來的 在受精階段發(fā)生頂體反應(yīng) 釋放 溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)和透明帶 獲能的精子穿越放射冠和透明帶 進入卵細胞完成受精的過程中會產(chǎn)生兩次生理反應(yīng) 阻止其他精子入卵 它們是透明帶反應(yīng)和 3 圖B中 代表個體發(fā)育的 期 代表 寫結(jié)構(gòu)名稱 代表 期 寫細胞分裂時期 4 精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是哺乳動物卵泡的形 成和在卵巢內(nèi)的儲備是在 完成的 5 1個次級卵母細胞減數(shù)分裂一般形成 個卵子和 個第二極體 解析 1 精子的產(chǎn)生部位是睪丸的曲細精管 卵子的發(fā)生在卵巢 2 圖A為變形的精子 其中 為頂體 是由高爾基體發(fā)育來的 在受精作用時發(fā)生頂體反應(yīng) 釋放頂體酶 溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)和透明帶 獲能的精子穿越放射冠和透明帶 進入卵細胞完成受精的過程中會產(chǎn)生兩次生理反應(yīng) 阻止其他精子入卵 它們是透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng) 3 圖B中 代表的是胎兒 表示卵細胞膜 表示減數(shù)第二次分裂 4 精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是精子的產(chǎn)生是在性成熟之后 而哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備是在出生前完成的 5 1個次級卵母細胞減數(shù)分裂形成1個卵子和1個第二極體 答案 1 睪丸 的曲細精管 卵巢 2 高爾基體 頂體酶 卵細胞膜反應(yīng) 3 胎兒 卵細胞膜 減數(shù)第二次 M 分裂 4 出生前 胎兒時期 5 11 受精過程的三個易混點 1 精子獲能是指精子獲得受精 能力 而不是獲得能 量 2 排卵 沖卵 排卵是指卵子從卵泡中排出 沖卵是指將早期胚胎從良種母牛子宮內(nèi)沖洗出來 而不 是沖洗出卵子 3 受精的標志 受精完成的標志 受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體 而受精完成的標志是雌 雄原核的融合 考向預(yù)測 1 下圖表示高等動物卵子的發(fā)生過程 請據(jù)圖回答有關(guān)問 題 1 圖中A是 B是 E 過程 是指 階段C是指個體發(fā)育的 時期 階段D是指個體發(fā)育的 時期 2 當觀察到第二極體時 可以表明 3 圖中的 分別表示的過程是 圖中有染色體著絲點分裂的過程是 填序號 4 排卵是指 從 中排出 剛排出的卵子尚 未完全成熟 需要在 內(nèi)進一步成熟 解析 1 是初級卵母細胞的生長 為減數(shù)分裂 次級卵母細胞的減數(shù)第二次分裂是在受精過程中完成的 因此E是受精 B是合子 卵泡的形成是在胎兒期 減數(shù)分裂是從初情期后開始的 因此C為胎兒期 D為初情期后 2 當觀察到第二極體時 表明卵子已經(jīng)完成受精 3 著絲點分裂可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)第二次分裂中 即 過程中 4 排卵是指卵子從卵泡中排出 剛排出的卵子需要在輸卵管內(nèi)進一步成熟 答案 1 第一極體 合子 受精 胎兒期 初情期后 2 卵子已經(jīng)完成受精 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分 裂 3 初級卵母細胞生長 4 卵子 卵泡 輸卵管 2 下面是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法 請 分析回答 1 方法 和方法 均用到的主要生物技術(shù)有動物細胞培 養(yǎng) 早期胚胎培養(yǎng)和 2 用 處理使B牛超數(shù)排卵 從B牛體內(nèi)獲得的卵母細胞需要培養(yǎng)到 時期 才能與精子結(jié)合 3 A牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過相應(yīng)的生理變化后 才能與B牛的卵細胞結(jié)合 卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到 完成受精作用一段時間后 從B牛輸卵管中沖出早期胚胎 這個過程叫 4 生產(chǎn)上常用 期的胚胎進行胚胎移植 若希望同時獲得多個性狀相同的家畜個體 可以使用 技術(shù) 5 獲得試管牛E和克隆牛F的生殖方式分別是 解析 給雌性動物注射促性腺激素可促進其超數(shù)排卵 卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才具有受精能力 受精的標志是用顯微鏡鏡檢可觀察到在卵細胞膜和透明帶的間隙有兩個極體 胚胎移植要求胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚 此時期若進行胚胎分割移植 則可以得到多個性狀相同的個體 試管牛是由受精卵發(fā)育成的 屬于有性生殖 克隆牛是通過核移植技術(shù)得到的 屬于無性生殖 答案 1 胚胎移植 2 促性腺激素 M 中期 減數(shù)第二次分裂中期 3 兩個極體 沖卵 4 桑椹胚或囊胚 胚胎分割 5 有性生殖 無性生殖 考點二 胚胎發(fā)育過程 考點梳理 1 發(fā)育場所 胚胎發(fā)育初期在輸卵管 形成胚泡后移向子宮 并在子宮內(nèi)發(fā)育成為成熟的胎兒 直至分娩 2 分裂方式 有絲分裂 產(chǎn)生的是體細胞 3 胚胎發(fā)育過程 續(xù)表 4 卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積的變化 1 有機物 胚胎沒有和母體建立聯(lián)系 沒有從母體獲取有 機物 而一直呼吸消耗 有機物總量減少 2 細胞體積 胚胎總體積不變或略有減小 但細胞數(shù)目增 多 所以每個細胞體積減小 3 細胞中DNA含量 伴隨細胞分裂 細胞數(shù)目增多 總DNA含量增多 但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定 高考探究 考向 胚胎發(fā)育過程的綜合考查 典例2 2015年山東卷 治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義 流程如下 1 過程 采用的是細胞工程中的 技術(shù) 過程 采用的是胚胎工程中的 技術(shù) 2 體細胞進行體外培養(yǎng)時 所需氣體主要有O2和CO2 其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液 基 的 3 如果克隆過程中需要進行基因改造 在構(gòu)建基因表達載體 重組載體 時必須使用 和 兩種工具酶 基因表達載體上除目的基因外 還需要有 基因 以便選出成功導(dǎo)入基因表達載體的細胞 4 胚胎干細胞可以來自囊胚中的 在一定條件下 胚胎干細胞可以分化形成不同的組織器官 若將圖中獲得的組織器官移植給個體 填 A 或 B 則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 解析 1 過程 采用的是細胞工程中的核移植技術(shù) 過程 采用的是胚胎工程中的 早期 胚胎培養(yǎng)技術(shù) 2 體細胞進行體外培養(yǎng)時 所需氣體主要有O2和CO2 CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH 3 在構(gòu)建基因表達載體 重組載體 時必須使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶兩種工具酶 基因表達載體上除目的基因外 還需有標記基因以便選出成功導(dǎo)入基因表達載體的細胞 4 胚胎干細胞可以來自于囊胚中的內(nèi)細胞團 若將圖中獲得的組織器官移植給個體B則不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 因為B是供核的一方 克隆的組織和器官的絕大多數(shù)遺傳物質(zhì)和B相同 早期 胚胎培養(yǎng) 答案 1 體細胞 核移植 2 pH 或酸堿度 DNA連接酶 兩空可顛倒 標記 3 限制性核酸內(nèi)切酶 4 內(nèi)細胞團B 考向預(yù)測 3 2015年江蘇蘇州模擬 下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程 的幾個階段 請據(jù)圖回答問題 1 寫出各個階段的名稱 A B C 2 寫出圖中各標號的名稱 2 4 5 7 8 3 A時期的細胞具有發(fā)育上的 性 B時期開始出現(xiàn) C時期開始出現(xiàn) 4 2 將來發(fā)育成 5 由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中 細胞數(shù)目 胚胎總體積 解析 1 圖中A是桑椹胚 B是囊胚 C是原腸胚 2 圖中1是滋養(yǎng)層 2是內(nèi)細胞團 3是透明帶 4是囊胚腔 5是外胚層 6是滋養(yǎng)層 7是原腸腔 8是內(nèi)胚層 3 桑椹胚細胞具有發(fā)育的全能性 囊胚開始出現(xiàn)細胞分化 已分化成滋養(yǎng) 層細胞和內(nèi)細胞團 原腸胚已具有胚層分化 分化為外胚層和內(nèi)胚層 4 內(nèi)細胞團將發(fā)育成胎兒的各種組織 滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育成胎膜和胎盤 5 由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中 雖然細胞數(shù)目增多 但胚胎總體積基本不變或略有縮小 答案 1 桑椹胚 囊胚 原腸胚 2 內(nèi)細胞團 囊胚腔 外胚層 原腸腔 內(nèi)胚層 3 全能 細胞分化 胚層分化 4 胎兒的各種組織 5 增多基本不變或略有縮小 考點三胚胎移植 胚胎分割和胚胎干細胞的應(yīng)用 考點梳理 1 胚胎移植 1 胚胎移植的基本程序 2 胚胎移植成功與否的兩個條件 同種動物之間進行胚胎移植易于成功 這里的 同種 是指 同物種 供 受體生理狀態(tài)要相同 a 應(yīng)對供體和受體母畜進行同期發(fā)情處理 使它們的生理條件達到同步或一致 這樣才能使供體的胚胎移入受體后有相同或相似的生存條件 這是胚胎移植成功與否的關(guān)鍵 b 移入受體子宮胚胎的位置應(yīng)該與其在供體內(nèi)的位置相同或相似 移入胚胎一側(cè)的受體子宮角對應(yīng)的卵巢必須有黃體存在 3 胚胎移植的意義 加速育種工作和品種改良 大量節(jié)省購買種畜的費用 一胎多產(chǎn) 保存優(yōu)良品種資源和瀕危物種 可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力 1 兩次使用激素 同期發(fā)情處理 超數(shù)排卵 2 兩次檢查 收集胚胎檢查 移植后是否妊娠檢查 2 胚胎分割 1 胚胎分割的過程 2 意義 加快繁殖速度 提高了胚胎的利用率 3 胚胎干細胞 1 干細胞的分類及特點 2 培養(yǎng)過程 3 胚胎干細胞的主要用途 將胚胎干細胞核移植到去核的卵細胞中 經(jīng)過胚激活 胚胎培養(yǎng) 胚胎移植后直接由受體產(chǎn)生克隆動物 基因敲除 獲得移植器官 培育出人造組織器官 用于器官移植 改良或創(chuàng)造動物新品種 4 克隆動物 試管動物與轉(zhuǎn)基因動物的比較 1 試管動物生殖實質(zhì)是正常的有性生殖 只不過受精及早 期胚胎發(fā)育在體外進行 2 克隆動物生殖的實質(zhì)是無性生殖 依賴動物細胞核 高度分化的體細胞的細胞核 具有全能性 特有的操作程序是核移植 高考探究 考向1 胚胎移植 典例3 下圖是某科研小組設(shè)計的用 精子介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移法 培育轉(zhuǎn)基因山羊 2n 的流程圖 據(jù)圖回答下列問題 1 精子介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移法 是利用精子易于與外源基因結(jié)合的能力 通過圖中的 過程 將精子作為外源基因的 由 的精子經(jīng)過 過程 將外源基因送入卵母細胞 2 進行 過程的卵母細胞應(yīng)處于 期 此時細胞中含 個染色體組 受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和 3 過程需要在 寫 出兩點 等條件下進行 4 胚胎工程是指對動物的早期胚胎或 所進行的多種顯微操作和處理技術(shù) 過程涉及的胚胎工程技術(shù)是 解析 圖中過程 為將外源基因?qū)刖?為體外受精 為早期胚胎培養(yǎng) 為胚胎移植 精子介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移法 就是先將外源基因?qū)刖?以精子作為外源基因的載體 通過體外受精將外源基因?qū)肼涯讣毎?卵母細胞需培養(yǎng)至M 中期才能進行受精作用 此時細胞中只有1個染色體組 動物細胞培養(yǎng)需要滿足的條件有 無菌無毒的環(huán)境 營養(yǎng)充足 適宜的溫度 pH和氣體環(huán)境等 答案 1 載體獲能 2 減數(shù)第二次分裂中 M 中 1 卵細胞膜反應(yīng) 3 無菌無毒 適宜的溫度和pH 營養(yǎng)充足 含95 空氣加5 CO2的混合氣體 答出兩點即可 4 配子 胚胎移植 考向2 核移植技術(shù)及胚胎發(fā)育 典例4 2017年天津河西一模 Leigh氏綜合癥是一種攻擊神經(jīng)系統(tǒng)的嚴重神經(jīng)障礙 其致病基因位于線粒體DNA中 一位母親約有1 4的線粒體攜帶這種致病基因 她的前兩個孩子因為患有Leigh氏綜合癥而夭亡 她的第三個孩子因為接受另一名女性捐贈的健康基因而成為全球首個擁有 三個父母 的男嬰 請根據(jù)男嬰孕育過程回答下面的問題 1 該母親的前兩個孩子患病夭亡的原因是 該健康男嬰孕育過程中依次使用了 早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù) 2 圖示過程中代表該母親卵母細胞的是 填 A 或 B 取卵之前 該母親需要注射 激素 3 早期胚胎需經(jīng)過 水平 檢測合格后才 能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育 解析 1 根據(jù)題意可知 該母親約有1 4的線粒體攜帶有這種致病基因 該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細胞 而受精卵的線粒體幾乎全部來自于卵細胞 導(dǎo)致前兩個孩子患病夭亡 根據(jù)圖示信息可知 該健康男嬰孕育過程中依次使用了核移植 體外受精 早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù) 2 圖示過程中 重組的卵細胞獲取卵母細胞A中的細胞質(zhì) 說明A的細胞質(zhì)基因是正常的 因此代表該母親卵母細胞的是B 取卵之前 該母親需要注射促性腺激素 進行超數(shù)排卵 3 早期胚胎需經(jīng)過DNA分子水平檢測合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育 答案 1 該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細胞 而受精卵的線粒體幾乎全部來自于卵細胞 導(dǎo)致前兩個孩子患病 夭亡 核移植 體外受精 2 B促性腺 3 DNA分子水平 考向3 胚胎干細胞 典例5 2016年豫南八校二模 隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 動物的生殖方式變得越來越多樣化 下圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況 供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛 供體2是健康的黃牛 請據(jù)圖回答下列問題 1 應(yīng)用1中獲得的良種小牛 遺傳物質(zhì)來源于 個體 性別為 2 在應(yīng)用2 3 4中 若要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合 需要對精子進行處理 使其 得到的卵母細胞需要發(fā)育至 時期 才能受精 3 應(yīng)用3可解決良種動物快速大量繁殖的問題 對囊胚階段的胚胎進行分割時 要注意將 均等分割 否則將影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育 如需做性別鑒定 還需從 細胞取樣做DNA分析 4 應(yīng)用4中細胞進行定向誘導(dǎo) 可分化形成各種組織和器官 在胚胎干細胞培養(yǎng)過程中除需要適宜的溫度 無菌 無毒等環(huán)境條件以外 營養(yǎng)液通常含有葡萄糖 氨基酸 無機鹽 維生素 核苷酸 還要加入 向培養(yǎng)液中通入95 空氣和5 二氧化碳 空氣中的氧氣參與細胞的代謝 二氧化碳可以維持培養(yǎng)基的 解析 1 應(yīng)用1屬于核移植技術(shù) 供體1主要提供細胞核 供體2主要提供細胞質(zhì) 含有細胞質(zhì)基因 所以小牛的遺傳物質(zhì)來自于供體1和供體2 且性別由供核的良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛 雌 決定 2 精子和卵子在體外受精前必須做好相應(yīng)準備才能成功結(jié)合 3 對胚胎進行性別鑒定取滋養(yǎng)層細胞做DNA分析即可 4 動物細胞培養(yǎng)需要無菌 無毒 營養(yǎng) 氣體等條件 答案 1 供體1和供體2 雌性 2 獲能 減數(shù)第二次分裂中期 或M 中期 3 內(nèi)細胞團 滋養(yǎng)層 4 動物血清 或血漿 pH 辨析內(nèi)細胞團與滋養(yǎng)層細胞 在胚胎發(fā)育成桑椹胚后 桑椹胚進一步發(fā)育 細胞開始出現(xiàn)分化 聚集在胚胎一端的 個體較大的細胞 稱為內(nèi)細胞團 將來發(fā)育成胎兒的各種組織 而沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列的 個體較小的細胞 稱為滋養(yǎng)層細胞 將來發(fā)育成胎膜和胎盤 考向預(yù)測 4 2017年黑龍江大慶考前沖刺 下圖為某轉(zhuǎn)基因小鼠培育過程示意圖 表示相關(guān)過程 請回答下列問題 1 過程 注射的A物質(zhì)是 目的是使供體母鼠 2 過程 目的基因和運載體連接需要在 的催化 下完成 3 取自公鼠附睪中的精子需放入人工配置的 中 培養(yǎng)一段時間后 才可進行體外受精 4 圖中過程 稱為 為使代孕母鼠與供體母鼠生殖器官的生理變化相同 此前需對代孕母鼠做 處理 5 采用胚胎分割移植的方法可獲得較多基因組成相同的轉(zhuǎn)基因小鼠 若選用囊胚期的胚胎 操作過程需要特別注意的問題是 6 若通過上述操作獲得的蛋白質(zhì) 不完全符合人類的需要 則需要通過 或基因合成 對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造 解析 1 圖示為某轉(zhuǎn)基因小鼠培育過程示意圖 其中 表示注射促性腺激素 使供體母鼠超數(shù)排卵 表示同期發(fā)情處理 表示基因表達載體的構(gòu)建 表示將目的基因?qū)胧荏w細胞 表示早期胚胎培養(yǎng)過程 表示胚胎移植過程 2 為基因表達載體的構(gòu)建過程 該過程需用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA 3 取自公鼠附睪中的精子進行獲能處理才可進行體外受精 即將精子放入人工配置的獲能液中培養(yǎng)一段時間 4 圖中 為胚胎移植 胚胎移植時 需對供受體進行同期發(fā)情處理 以保證胚胎移植進入相同的生理環(huán) 境 5 對囊胚期的胚胎進行分割時 應(yīng)注意對內(nèi)細胞團進行均等分割 否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育 6 蛋白質(zhì)工程指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ) 通過基因修飾或基因合成 對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行基因改造 或制造一種新的蛋白質(zhì) 以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要 答案 1 促性腺激素 超數(shù)排卵 2 DNA連接酶 3 獲能液 4 胚胎移植 同期發(fā)情 5 對內(nèi)細胞團均等分割 6 基因修飾 5 下圖為綠色熒光小鼠制備流程圖 Gfp是綠色熒光蛋白 基因 請分析回答下列問題 1 構(gòu)建表達載體需要的酶是 表達載體包含綠色熒光蛋白基因Gfp 終止子和復(fù)制原點等 2 圖中載體上的Neo基因是一種抗生素抗性基因 圖中步驟 所用的G418是一種抗生素 對細胞有毒害作用 添加G418的目的是 3 圖中所用的胚胎干細胞來自于 4 圖中步驟 要將細胞注射入圖中囊胚的 位置 圖中步驟 胚胎移植前要對代孕母鼠用激素進行 處理 5 可以使用 方法在蛋白質(zhì)水平上鑒 定小鼠是否存在綠色熒光蛋白 解析 1 基因工程中常用限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和運載體 后用DNA連接酶連接目的基因和運載體 基因表達載體包括啟動子 標記基因 目的基因 復(fù)制原點 終止子等 2 Neo基因是一種抗生素抗性基因 而G418是一種抗生素 該物質(zhì)對細胞有毒害作用 所以培養(yǎng)液中添加G418可將導(dǎo)入目的基因的胚胎干細胞篩選出來 3 胚胎干細胞來自早期胚胎或原始性腺 它具有體外培養(yǎng)無限增殖 自我更新和多向分化的特性 4 囊胚時期的內(nèi)細胞團將發(fā)育成幼體的各種組織和器官 所以應(yīng)將含目的基因的胚胎干細胞注射入囊胚的內(nèi)細胞團中 胚胎移植前要對供體和受體進行同期發(fā)情處理 以使供體和受體具有相同的生理狀態(tài) 5 在分子水平鑒定目的基因是否表達產(chǎn)生相應(yīng)蛋白質(zhì) 可采用抗原 抗體雜交方法 標記基因 啟 動子 答案 1 限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 2 篩選出導(dǎo)入目的基因的胚胎干細胞 3 早期胚胎或原始性腺 4 內(nèi)細胞團同期發(fā)情 5 抗原 抗體雜交 6 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 人們可以根據(jù)需求來改造生物的性狀 下圖是利用奶牛乳汁生產(chǎn)人類血清白蛋白的圖解 據(jù)圖回答問題 1 在此過程中涉及的細胞水平的現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要 有 2 圖中 經(jīng)過酶處理可以得到 從 到 的過程中一般利用去核后未受精的卵細胞作為受體 而不用普通的體細胞 原因是 3 下列A D中表示 到 過程中正確的操作方法的是 把 送入 的最佳時期是 4 是 的后代 那么 的遺傳性狀和 最相似 理由是 如果 的數(shù)量太少 常用 來擴增 要實現(xiàn) 批量生產(chǎn)血清白蛋白 則要求 的性染色體是 利用該方法得到的動物叫作 5 用這種方法生產(chǎn)藥物與工廠化生產(chǎn)藥物相比 前者的優(yōu) 越性在于 6 和某些轉(zhuǎn)基因羊可通過分泌乳汁來生產(chǎn)人類所需藥物 這類轉(zhuǎn)基因動物被稱為 解析 1 在此過程中涉及的細胞水平的現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要有核移植和動物細胞培養(yǎng) 2 動物細胞培養(yǎng)時要用胰蛋白酶處理使組織中的各個細胞分散開來 之所以采用卵細胞作為受體細胞 是因為卵細胞大 易操作 分化程度低 體細胞的細胞核在卵細胞的細胞質(zhì)中才能表現(xiàn)出全能性 3 胚胎分割時要將內(nèi)細胞團均分 故選B 4 胚胎移植的最佳時期是早期胚胎的桑椹胚期或囊胚期 克隆牛與提供細胞核的個體性狀最相似 要從乳汁中獲取血清白蛋白 則該牛應(yīng)該是產(chǎn)乳汁的雌牛 其性染色體是XX 這樣通過導(dǎo)入目的基因的方法獲得的動物叫轉(zhuǎn)基因克隆動物 5 與工廠化生產(chǎn)藥物相比 用轉(zhuǎn)基因克隆動物生產(chǎn)藥物的優(yōu)越性在于節(jié)約資源 降低成本等 6 通過分泌乳汁來生產(chǎn)人類所需藥物的轉(zhuǎn)基因動物被稱為乳腺 房 生物反應(yīng)器 答案 1 核移植 動物細胞培養(yǎng) 2 卵細胞大 易操作 分化程度低 體細胞的細胞核在卵細胞的細胞質(zhì)中才能表現(xiàn)出全能性 3 B桑椹胚期或囊胚期 4 荷斯坦奶牛 因為個體 的遺傳物質(zhì)大部分來自荷斯 坦奶牛 只是為胚胎發(fā)育提供營養(yǎng)和場所 并沒有獲得 的遺傳信息 PCR技術(shù) XX 轉(zhuǎn)基因克隆動物 5 節(jié)約資源 降低成本等 6 乳腺 房 生物反應(yīng)器 7 下圖表示培育轉(zhuǎn)基因克隆羊和胚胎工程的部分操作流程 其中字母代表有關(guān)結(jié)構(gòu)或個體 數(shù)字代表過程 方法 請據(jù)圖回答下列問題 1 圖中過程 所涉及的生物技術(shù)有 兩種即可 2 通過 過程獲取分散的細胞時 用到的酶是 培養(yǎng)的細胞在充滿培養(yǎng)皿底時停止分裂 這種現(xiàn)象稱為 3 動物細胞培養(yǎng)過程中應(yīng)將細胞置于95 空氣和5 CO2的氣體環(huán)境中 CO2的作用是 此培養(yǎng)過程中為防止雜菌感染 需要添加一定量的 4 早期胚胎可通過 技術(shù)移入代孕母體 子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育 該技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的意義在于 5 通常用去核的卵母細胞作為受體細胞 此時的卵母細胞應(yīng)該培養(yǎng)到 細胞分裂方式及時期 f細胞在形態(tài)上的特點是 解析 1 圖中 為動物細胞培養(yǎng)獲得細胞群 是用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理獲得單個細胞 為體細胞核移植獲得重組細胞的過程 是早期胚胎培養(yǎng)過程 為胚胎移植 為從早期胚胎中獲取胚胎干細胞 2 培養(yǎng)的細胞在充滿培養(yǎng)皿底時會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象 細胞分裂會停止 3 圖中動物細胞培養(yǎng)過程中應(yīng)將細胞置于95 空氣和5 CO2的氣體環(huán)境中 CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH 為細胞培養(yǎng)提供穩(wěn)定的環(huán)境 培養(yǎng)過程中為防止雜菌感染 需要添加一定量的抗生素 4 早期胚胎通過胚胎移植技術(shù)移入受體子宮內(nèi)進行發(fā)育 可以提高優(yōu)良母畜的繁殖率 5 用去核卵母細胞作為受體 此時的卵母細胞應(yīng)處于減數(shù)第二次分裂中期 f細胞是胚胎干細胞 在形態(tài)上的特點是體積小 細胞核大 核仁明顯 答案 1 動物細胞培養(yǎng) 早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植 細胞核移植 2 胰蛋白酶 或膠原蛋白酶 接觸抑制 3 維持培養(yǎng)液的pH 抗生素 4 胚胎移植 提高優(yōu)良母畜的繁殖率 5 減數(shù)第二次分裂的中期 體積小 細胞核大 核仁明顯