1、第3讲 胚胎工程,-2-,自主梳理,核心突破,考向感悟,体内受精和早期胚胎发育 1.精子的发生 (1)场所:睾丸的 。 (2)时期:动物性成熟后。 (3)过程,曲细精管,精原细胞,精原细胞,初级精母细胞,精细胞,-3-,自主梳理,核心突破,考向感悟,精子头部,顶体,精子的尾,线粒体鞘,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.卵子的发生 (1)场所: 。 (2)时期: 和初情期后。 (3)过程(如下图),卵巢,胎儿期,初情期后,透明带,透明带,受精,合子,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(4)两次分裂的时间:减数第一次分裂是在雌性动物 前完成的,减数第二次分裂是在 的过程中完成的。,排卵
2、,精子和卵子结合,3.受精作用 (1)概念:精子与卵子结合形成 的过程。 (2)场所: 。,合子,输卵管,-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)过程,生殖道,M中,透明带 卵细胞膜,-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.胚胎发育 受精卵 桑椹胚:受精卵多次 形成实心细胞团 囊胚:细胞聚集在囊胚的一端,称为,卵裂,内细胞团,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)精子和卵子的发生都是从初情期开始的。( )(2)卵子形成过程中,M和M是不连续的。 ( ) (3)卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。( ) (4)顶体反应和卵细胞膜反应是卵子防止多精入卵的两道屏障。(
3、 ),提示:精子的发生是从初情期开始的,卵子的发生是从胎儿性别分化后开始的。,提示:卵子防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。,-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.精子和卵子发生的比较,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.受精作用 (1)场所:输卵管中。 (2)过程 受精前的准备 精子获能:指成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间,发生相应的生理变化后,才能受精的过程。精子获能后才具有受精能力。精子体外获能的方法:培养法、化学诱导法(用肝素或钙离子载体A23187溶液诱导精子获能)。 卵子的准备:卵子排出后的成熟程度不同,需要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二
4、次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,受精过程 第一步,精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解卵丘细胞间的物质,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步,精子进入卵细胞膜。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步,原核形成和融合。雄原核和雌原核形成,进而结合形成合子(受精卵)。,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.早期胚胎发育 (1)过程:受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原肠胚。 (2)过程如图所示。,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(1)精子形成过程中M和M是连续的,而卵子的形成过程中M和M是不
5、连续的。 (2)精子获能是指精子获得受精“能力”,而不是获得能量。 (3)排卵是指卵子从卵泡中排出,而不是卵泡从卵巢中排出。 (4)判断卵子是否受精的重要标志:在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。 (5)卵裂期细胞通过有丝分裂使细胞数目增加,但细胞并不生长,因此胚胎的总体积不增大或略缩小。 (6)桑椹胚以前的细胞均未分化,细胞全能性高。 (7)囊胚期的细胞开始出现分化。,-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向 体内受精和早期胚胎发育 1.观察家畜卵子的发生和成熟示意图,思考并回答下面的问题。(1)图中表示的细胞名称依次是 。假设该动物体细胞内有染色体2N
6、条,则四种细胞内的染色体数目依次是 。,-15-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)图中a、b、c表示细胞分裂,依次为 ,在精子与卵子结合过程中完成的分裂是 (填“a”“b”或“c”)。图中的p、q表示的结构依次是 。 (3)a、b、c过程依次发生在个体发育的什么时期? 。精子的发生与之不同的是整个过程都在 后完成。 (4)卵子的发生与成熟过程进行到图中时,即可进行受精,判断卵子是否受精的标志是 。,答案 (1)卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞 2N、2N、N、2N (2)有丝分裂、M分裂、M分裂 c 透明带、卵细胞膜 (3)胎儿期、初情期后、初情期后(受精时) 初情期 (4)在卵细胞膜
7、和透明带间隙是否可以观察到两个极体,-16-,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析 (1)中有第一极体,说明b、c两个过程分别代表减数第一次分裂和减数第二次分裂。减数第一次分裂产生的为次级卵母细胞;卵原细胞进行DNA复制后体积增大,形成初级卵母细胞。受精过程中进行的减数第二次分裂c产生,中包含了雄原核与雌原核融合后的细胞核,染色体数目恢复到体细胞数目。 (2)(3)卵原细胞通过有丝分裂使自身数目增加,所以a为有丝分裂。动物的胚胎在性别分化以后,雌性胎儿卵巢内的卵原细胞通过有丝分裂的方式不断增加数量,并演变为初级卵母细胞,这些初级卵母细胞被卵泡细胞包围形成卵泡。减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后(
8、初情期)完成的;减数第二次分裂是在精子和卵细胞结合的过程中完成的。 (4)在透明带与卵细胞膜间隙观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志。,-17-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题。 (1)精细胞经变形后,高尔基体发育形成精子的顶体,顶体内含有的 能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。精子入卵后,卵细胞膜会立即发生一种生理反应,即 。这是防止多精入卵的第二道屏障。 (2)某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于 卵母细胞阶段,当该细胞发育至减数第二次分裂 期时,才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看
9、到两个极体,则表明 过程已完成。,-18-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎,常用 激素对供体进行处理,其目的是获得更多的 ,经人工授精和适宜条件培养后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜 。 (4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到桑椹胚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行 处理,再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于 条件下。,-19-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)顶体酶
10、 卵细胞膜反应 (2)初级 中 受精 (3)生理状态 促性腺 卵母细胞 对物质的吸收具有选择透过性 (4)胚胎分割 冷冻(或液氮) 解析:(1)精子的顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。精子入卵后会发生卵细胞膜反应,防止多精入卵。(2)动物排卵时卵子处于初级卵母细胞阶段,当发育至减数第二次分裂中期时才具备受精能力。卵子受精完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体。(3)胚胎移植是指将动物的早期胚胎移植到同种且生理状态相同的供体动物体内发育成新个体的技术。获得更多的卵母细胞,常用促性腺激素对供体处理。由于活细胞的细胞膜具有选择透过性,染料不能进入细胞,因此活胚细胞不能
11、被染色,而死胚细胞的细胞膜失去了选择透过性,容易被染色。(4)通过胚胎分割可以获得遗传物质完全相同的两个新个体,对早期胚胎进行长期保存,应将其置于冷冻条件下。,-20-,自主梳理,核心突破,考向感悟,胚胎工程的主要技术 1.体外受精技术 (1)概念:指哺乳动物的精子和卵子在 人工控制的环境中完成 过程的技术。 (2)卵子和精子的采集和培养,体外,受精,培养法,一定浓度的肝素,-21-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)受精:在人为控制的适宜条件下和 中,获能的精子和培养成熟的卵子同时培养一段时间,可以完成受精过程。,(2)胚胎移植的时间:一般为 或 阶段。,专用的受精溶液,维生素、激素,氨基
12、酸、核苷酸,无机盐,血清,桑椹胚 囊胚,-22-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.胚胎移植 (1)胚胎来源:转基因、核移植、体外受精、体内受精。 (2)实质:产生胚胎的 和孕育胚胎的 共同繁育后代的过程。 (3)地位:胚胎移植是胚胎工程中的一项实用技术。 (4)基本程序:对供体、受体的选择和处理 对胚胎的收集、检查、培养或保存 移植后检查。,供体,受体,配种或人工授精,胚胎移植,-23-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.胚胎分割技术 (1)概念:指用 方法将早期胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚,经体内或体外培养后植入受体,以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。 (2)材料:发育良好、形态正
13、常的 。 (3)注意事项:在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意 ,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。,机械,桑椹胚或囊胚,将内细胞团均等分割,-24-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)采集的卵母细胞要在体外培养成熟后,才能与获能的精子受精。( ) (2)精子获能的方法有培养法和化学诱导法。( ) (3)在胚胎移植过程中,对供体要做超数排卵处理,对供、受体做同期发情处理。( ) (4)胚胎分割时,要选取发育良好的囊胚或原肠胚。 ( )(5)对胚胎进行分割时,要将滋养层细胞均等分割。 ( )(6)胚胎分割的次数越多,操作技术的难度越大,移植的成功率也越低。( ) (7)胚胎分割时,应取滋
14、养层细胞做DNA分析进行性别鉴定。( ),提示:应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割。,提示:对胚胎进行分割时,注意要将内细胞团进行均等分割。,-25-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.体外受精 (1)卵母细胞的采集和培养 实验动物以及家畜猪、羊等:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。 大家畜或大型动物:从刚被屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞,然后在体外进行人工培养成熟后,才能与获能精子受精。 (2)精子的采集和获能 收集精子的方法:主要有假阴道法、手握法和电刺激法等。 精子体外获能的方法:
15、主要有培养法(啮齿动物、家兔、猪等)和化学诱导法(牛、羊等家畜的精子常采用化学法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能)。,-26-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)体外受精和胚胎的早期培养 获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程,然后移入发育培养液中继续培养一段时间,经检查发育正常时,在适宜的发育阶段向受体移植或冷冻保存。,-27-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.胚胎移植 (1)胚胎移植的生理学基础及意义,-28-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)胚胎移植流程,-29-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨
16、析(1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎必须在原肠胚之前,不能直接移植受精卵。,(3)激素处理:用激素进行同期发情处理;用促性腺激素做超数排卵处理。 (4)两次检查:收集胚胎检查;移植后是否妊娠检查。 (5)冲卵含义:冲出早期胚胎,不是冲出卵子。 (6)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物。 (7)试管动物的性别和性状由父本、母本决定,而克隆动物的性别与核供体相同,性状与核供体基本相同。 (8)胚胎的产生过程一般是有性生殖,但胚胎分割是无性生殖方式。,-30-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.胚胎分割 (1)胚胎分割的基础和特点 理论基础:细胞的全能性。 物质基础:同一胚胎的每个细
17、胞内具有相同的遗传物质。 特点:每个后代具有相同的遗传特性。 (2)基本操作程序,错混辨析(1)胚胎分割可以看作是动物无性繁殖或克隆的方法之一。 (2)胚胎分割时对内细胞团需均等分割。 (3)目前经胚胎分割产生的最常见的是同卵双胎,而同卵多胎成功的比例较低。,-31-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向 胚胎工程的主要技术 1.(2018全国理综)2018年细胞期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴“中中”和“华华”。回答下列问题。 (1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指 。 通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染
18、色体数目 (填“减半”“加倍”或“不变”)。 (2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度 (填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因是 。 (3)在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目 (填“相同”或“不同”),性染色体组合 (填“相同”或“不同”)。,-32-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)将动物的一个细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中 不变 (2)小于 胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易 (3)相同 不同 解析 本题以克隆动物为背景考查
19、动物细胞工程的操作及应用。(1)克隆动物过程中涉及的动物细胞工程技术有核移植技术、胚胎移植技术等,其中核移植技术是指将供体细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中,构建重组细胞,使其发育成一个胚胎,将来发育成一个动物个体。在整个过程中,细胞只进行有丝分裂,细胞中染色体数目不变。(2)胚胎细胞比体细胞分化程度低,故胚胎细胞核移植比体细胞核移植成功的难度小。(3)通过核移植获得克隆动物的过程中,细胞中染色体数目不变。雌、雄动物的常染色体数目相同,而性染色体组合不同。,-33-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.下图是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图。,-34-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)
20、根据流程图分析,动物乳腺生物反应器主要利用了 技术、胚胎工程技术和细胞培养技术。 (2)要实现超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用 处理,然后在恰当时期采集卵子。通过采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,原因是 。 (3)在显微镜下判断卵子是否完成受精作用的标志是 。 (4)若要一次获得多只相同的转基因崂山奶山羊D,应采用技术。,答案:(1)转基因(DNA重组) (2)促性腺激素 精子没有获能 (3)在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体 (4)胚胎分割,-35-,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析:(1)从图解中可以看出,动物乳腺生物反应器涉及的技术手段有基因工程技术、胚胎工程技术和
21、细胞培养技术等。 (2)体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的获能和受精等步骤。卵子的采集方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。 (3)精子入卵后形成一个雄原核,与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后形成雌原核,并在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。,-36-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.下图为牛胚胎移植示意图,请据图回答下列问题。,-37-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)牛胚胎移植程序中,通常采用 进行同期发情处理,然后用 激素使供体母牛超数排卵。 (2)对胚胎进行质量检查时,胚胎应
22、发育到 或 阶段。 (3)胚胎移植过程一般有 和 两种方法。 (4)过程产生的犊牛的遗传物质与的遗传物质是否相同? ,为什么? 。 (5)进行胚胎移植的优势是 。 (6)冲卵的生理基础是 。 (7)移植的胚胎,也可以来源于体外受精或者核移植,体外受精形成的胚胎发育成的个体可以称为 (填“试管”或“克隆”)动物,核移植形成的胚胎发育成的个体可以称为 (填“试管”或“克隆”)动物。,-38-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)(孕)激素 促性腺 (2)桑椹胚 囊胚 (3)手术 非手术 (4)不相同 犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体公牛,且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响
23、(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 (6)早期胚胎形成后,处于游离状态,未与母体子宫建立组织上的联系 (7)试管 克隆,-39-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.下图是利用生物工程技术生产治疗心脏病药物tPA的过程示意图,其中表示过程。请据图分析回答下列问题。,(1)重组tPA基因时,过程需要用 分别切割载体和目的基因,载体的黏性末端与目的基因的黏性末端是通过 酶结合的。,-40-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)图中的过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是 。体外形成羊受精卵,首先必须在 的作用下使母羊超数排卵,然后在 或专用的受精溶液中进行体外受精。 (3)在过程培养重组
24、细胞时,培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和 等。 (4)如果要通过过程产生大量基因型相同的克隆羊,则该过程需要采用的技术主要有细胞核移植和 。细胞核移植时,受体细胞要用 期的卵母细胞。,-41-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)同一种限制酶 DNA连接 (2)受精卵发育的全能性最高 激素(促性腺激素) 获能溶液 (3)动物血清 (4)胚胎分割 M中 解析:(1)过程是基因工程中基因表达载体的构建,需要用同一种限制酶处理载体和目的基因,然后用DNA连接酶处理使之结合在一起。 (2)受精卵具有全能性,在体外完成受精过程中需用激素处理使雌性动物超数排卵,然后在获能溶液或专用的
25、受精溶液中进行体外受精。 (3)动物细胞培养过程中除必需的营养物质外还需要添加动物血清等。 (4)要通过过程产生大量基因型相同的克隆羊,要用到细胞核移植和胚胎分割。细胞核移植时,受体细胞要用发育到减数第二次分裂中期的卵母细胞。,-42-,自主梳理,核心突破,考向感悟,胚胎工程的应用及伦理问题 1.胚胎工程的应用 (1)胚胎工程在畜牧业生产上的应用:大量繁育家畜 、控制家畜后代的 。 (2)胚胎干细胞,良种,性别比例,原始性腺,小,大,发育的全能性,分化,-43-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.伦理问题 (1)胚胎干细胞的研究和应用给法律、 、国家和_等方面带来的冲击是前所未有的。 (2)一
26、些人认为,人早期胚胎是神圣不可侵犯的生命,不应该毁灭它,而且对人早期胚胎的研究可能导致 的出现,因此反对胚胎干细胞研究。但也有一些人认为,人胚胎干细胞的研究可以为治疗人类疾病带来“令人难以置信”的潜在价值,不应该反对以_为目的的胚胎干细胞研究。,伦理,社会安全,克隆人,治疗,-44-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不分化的特点。( ) (2)中国政府禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。 ( ) (3)胚胎干细胞只能从早期胚胎中获取。( )(4)胚胎干细胞在分化诱导因子的作用下可以向不同类型的组织细胞分化。( ),提示:胚胎干细胞可从早期胚胎或原始性腺中
27、获取。,-45-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.胚胎干细胞 (1)分离途径(2)特点 形态:体积小、细胞核大、核仁明显。 功能:具有发育的全能性。 体外培养:可以增殖而不发生分化。,-46-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)应用 ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一,在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。 ES细胞可用于治疗人类的某些顽症;利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。 用于器官移植:通过ES细胞体外诱导分化,可以培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排
28、斥的问题。,-47-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(1)胚胎干细胞可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。 (2)ES细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态;在培养液中加入分化诱导因子,如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。,-48-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.生物技术中的伦理问题 (1)治疗性克隆和生殖性克隆的比较,-49-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)试管婴儿和设计试管婴儿的比较,-50-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向 胚胎工程的应用及伦理问题 1.下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过
29、程,请据图回答下列问题。,-51-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程的 技术。它是一种 水平的操作。 (2)在正常情况下,去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的 期细胞。 (3)“治疗性克隆”中相同的胚胎干细胞“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是的结果,该过程的开始发生在胚胎发育的 期。 (4)核移植成功后,用物理或化学方法激活受体细胞,目的是 。 (5)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是 。,-52-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(6)已知患者又是红绿色盲
30、的女性。图中提供卵细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后,该患者所生育的子女得红绿色盲的情况是 。 (7)你认为“治疗性克隆”有什么意义?(答出两点)。 我国禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆。请谈谈为什么要反对生殖性克隆人。 (两点即可)。,-53-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)细胞工程 细胞 (2)M中 (3)基因选择性表达 囊胚 (4)使其完成细胞分裂和发育进程 (5)体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境 (6)男孩全是红绿色盲,女孩不确定 (7)为人类疾病治疗提供了新的途径;再造人体组织或器官供移植,没有排斥反应 严重违反了人类
31、伦理道德;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,-54-,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析:(1)人类“治疗性克隆”是一种无性繁殖,属于生物工程的细胞工程技术,是细胞水平的操作。 (2)在正常情况下,去核的卵细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中发育到减数第二次分裂中期的细胞,减数第一次分裂得到的是次级卵母细胞而非卵细胞。 (3)基因选择性表达是指在同一遗传物质下因其转录的mRNA 不一样,导致翻译产生的蛋白质不相同,从而导致细胞的性状、功能不相同,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,该过程的开始发生在囊胚期。 (4)核移植成功后,用物理或化学方法激活受体细胞,目的是
32、使其完成细胞分裂和发育进程,完成从一个细胞到相关组织、器官、个体的使命。,-55-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(5)体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境,且卵细胞体积大,易操作。 (6)器官移植后,不会改变该患者体内通过减数分裂产生的生殖细胞的遗传物质,其所生子女中男孩全是红绿色盲,女孩不确定。 (7)治疗性克隆为人类疾病治疗提供了新的途径、再造人体组织或器官供移植,没有排斥反应。生殖性克隆人严重违反了人类伦理道德;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。,-56-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.科学家已经培养出首批“临床级”(高
33、纯度)人类胚胎干细胞系,该研究有助于科学家能更快为失明、严重损伤或心脏病等找到新的干细胞疗法。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题。 (1)如果是从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,在培养过程中,必须用 处理内细胞团,使之分散成单个细胞。 (2)体外培养胚胎干细胞时,通常要加入 等天然成分,早期胚胎发育在 阶段以前是全能细胞。在培养胚胎干细胞时,培养液中加抗生素的目的是 ,且还要置于5%的CO2气体环境中,CO2的作用是 。,-57-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)胚胎干细胞可作为培养转基因动物的受体细胞,目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是 。检测目的基因是否插入受体细胞的DNA中,可采
34、用 技术。 (4)利用干细胞疗法治疗瘫痪是将干细胞移植入患者体内,通过服用 诱导因子,诱导胚胎干细胞分化出神经细胞,来代替或修复损伤和死亡的神经细胞,达到治疗疾病的目的。,-58-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)胰蛋白酶 (2)动物血清 桑椹胚 防止细菌污染 维持培养液pH的稳定 (3)显微注射法 DNA分子杂交 (4)分化 解析:(2)胚胎干细胞培养时,需在培养液中加入动物血清等天然成分,早期胚胎在桑椹胚以前细胞还未分化,具有全能性。为防止杂菌污染培养基,在培养干细胞时,培养液中应加入抗生素。应将胚胎干细胞置于5%的CO2气体环境中培养,CO2的作用是维持培养液的pH。 (3)将
35、目的基因导入动物受体细胞的方法是显微注射技术,检测目的基因是否插入受体细胞DNA中所采用的技术是DNA分子杂交技术。 (4)加入分化诱导因子,可以促进胚胎干细胞分化为不同的组织、器官。,-59-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。 (1)拟进行如下杂交: A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种) C 选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常 。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是 性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是 ,后代中出现这
36、种母牛的概率是 (假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。,-60-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力,需对其进行 处理;卵子的成熟在过程 中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖,其作用是 。为筛选出具有优良性状的母牛,过程前应鉴定胚胎的 。子代母牛的优良性状与过程 的基因重组有关。 (3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用 技术。,-61-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案:(1)生长发育或胚胎发育 隐性 AC 1/8 (2)获能或增强活力 供能 性别、高产奶和适应生长的基因 (3)胚胎分割 解析:第(1)小题的解题切入点是明确
37、得到高产和本地适应性强奶牛的育种方式为杂交育种,还要注意关键信息“A牛和B牛均为纯种”“两对基因分别位于不同对常染色体上”。借助遗传图解分析第(1)小题如下(设D、d表示奶牛产奶量基因,E、e表示奶牛对本地适应性基因):,-62-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-63-,自主梳理,核心突破,考向感悟,对第(2)(3)小题按胚胎工程的有关技术和原理分析:精子具有受精能力的处理办法是获能处理;卵子在受精的过程中成熟(标志是排出第二极体);胚胎培养液中葡萄糖的作用是为早期胚胎细胞供能;基因重组发生在供体母牛产生卵细胞的过程中;提高已有胚胎利用率的方法是胚胎分割技术。,-64-,自主梳理,核心突破,考
38、向感悟,4.治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:,(1)过程采用的是细胞工程中的 技术,过程采用的是胚胎工程中的 技术。 (2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的 。,-65-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用 和 两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有 基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。 (4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的 。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体 (
39、填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。,答案:(1)(体细胞)核移植 (早期)胚胎培养 (2)pH(或:酸碱度) (3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶) DNA连接酶(注:两空可颠倒) 标记 (4)内细胞团 B,-66-,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析:(1)把个体B的体细胞核移植到个体A去核的卵母细胞中,得到的重组细胞再经过早期胚胎培养获得发育到不同时期的早期胚胎。 (2)动物细胞培养需要在含有95%空气和5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养,二氧化碳可维持培养液的pH(酸碱度)。 (3)构建基因表达载体时需对目的基因和运载体用限制酶和DNA连接酶进行改造。基因表达载体必须含
40、有标记基因以便于筛选出含目的基因的受体细胞。 (4)胚胎干细胞可来自囊胚中的内细胞团。因为该胚胎的细胞核遗传物质全部来自个体B,所以图中获得的组织和器官适合移植给个体B。,-67-,自主梳理,核心突破,考向感悟,5.(2018辽宁丹东高三一模考试)器官移植中供体器官的严重缺乏一直是困扰需要器官移植患者的关键问题。中山大学眼科中心主任葛坚领导的研究小组培育成了猴鼠嵌合体“猴鼠”,期待成果用于人体角膜等器官的移植。根据科研过程示意图回答有关问题。,-68-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)图中培养过程中为了防止杂菌污染要加入一定量的 ;而由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全弄清楚,所以还要加
41、入 。 (2)囊胚已出现细胞分化,应将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的 部位,才能伴随其发育成某种组织。 (3)试验中和要同时注射激素的目的是 。而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 。 (4)在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是 ,若想进一步提高胚胎的利用率,可采用 技术。,-69-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)抗生素 血清(或血浆) (2)内细胞团 (3)同期发情处理 胚胎移植 同种、生理状态相同的其他雌性动物 (4)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 胚胎分割 解析 (1)图中为动物细胞培养过程;在该过程中,为了防止杂菌污染要加入一定量的抗生素;而由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全弄清楚,所以还要加入血清(或血浆)。 (2)内细胞团将来发育成各种组织、器官。 (3)实验中和要同时注射激素的目的是让两个个体生理状态相同。 (4)在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,若想进一步提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割技术。,
