1、第十六讲 胚胎工程与生态工程,-2-,2,1,1.(2015山东理综,36)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 。,-3-,2,1,(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。
2、若将图中获得的组织器官移植给个体 (填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。,-4-,2,1,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,-5-,2,1,解析: 本题主要考查了动物细胞工程、胚胎工程的技术手段,以及基因工程的工具。 (1)把B个体的体细胞核移植到A个体去核的卵母细胞中,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、。 (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B个体,所以图中获得的组织和器官适合移植给B个体。,-6-,2,1,2.(2015重庆理综,8)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
4、。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)。,-7-,2,1,(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。,-8-,2,1,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
5、解析: 本题以高产和适应性强奶牛的培育为基础材料,综合考查分离定律、自由组合定律、遗传育种和胚胎工程的有关知识。第(1)小题的解题切入点是明确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):,-9-,2,1,-10-,2,1,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进行获能处理;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
6、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。,-11-,网络梳理填一填,高考必背记一记,易混易错判一判,-12-,网络梳理填一填,高考必背记一记,易混易错判一判,A.输卵管 B.受精卵 C.桑椹胚 D.囊胚 E.原肠胚 F.化学诱导法 G.动物血清 H.充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 I.桑椹胚或囊胚 J.早期胚胎或原始性腺 K.物种多样性原理 L.协调与平衡原理 M.整体性原理 N.系统学和工程学原理,-13-,网络梳理填一填,高考必背记一记,易混易错判一判,1.受精过程:获能的精子穿过放射冠和透明带进入卵细胞膜原核(雄原核、雌原核)形成雄、雌原核融合受精卵。 2.胚胎
7、发育过程:受精卵卵裂桑椹胚囊胚原肠胚组织、器官分化幼体。 3.体外受精过程:4.胚胎移植的基本程序:对供、受体的选择和处理配种或进行人工授精对胚胎的收集、检查、培养或保存胚胎移植移植后检查。,-14-,网络梳理填一填,高考必背记一记,易混易错判一判,5.生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益与生态效益的同步发展。 6.物质循环再生原理的基础是物质循环;物种多样性原理的基础是生态系统的稳定性;协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡;整体性原理的基础是社会、经济和自然构成复合系统;系统学和工程学原理的基础是系统的结构决定功能。,-15
8、-,网络梳理填一填,高考必背记一记,易混易错判一判,1.为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其同期发情。( ) 2.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。 ( ) 3.在胚胎移植时,对供体和受体母牛都要进行相同激素的处理。( ) 4.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。( ) 5.转基因生物扩散到种植区之外不可能造成“基因污染”。( ) 6.转基因生物不改变生物原有的分类地位、减少了农药的使用、保护了农田土壤环境。( ),-16-,网络梳理填一填,高考必背记一记,易混易错判一判,7.我国禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。( ) 8.种植转基因作物应与传统农业
9、种植区隔离。( ) 9.单一人工林比天然混合林稳定性低,易爆发虫害协调与平衡原理。( ) 10.引种考虑适应环境物种多样性原理。( ) 11.林业生态工程建设,既考虑种树又考虑生活问题整体性原理。( ) 12.要实现人与自然的和谐发展,发展生态农业,实现物质和能量的多级利用是最合理的。( ),-17-,考点1,考点2,考点1 胚胎工程 题点1 考查胚胎工程操作流程及应用 1. “三亲婴儿”的培育过程可选用如图所示技术路线。请回答下列问题。(1)过程采用的是细胞工程中的 技术。图中“三亲婴儿”的染色体来自 和父亲提供的细胞核。 (2)进行过程时,所用的父亲精子是经过 处理的。过程中防止多精入卵的
10、屏障有 和卵细胞膜反应。,-18-,考点1,考点2,(3)过程采用的是胚胎工程中的 技术,该过程所用培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及 等物质。 (4)若捐献者携带红绿色盲基因,则该基因不能遗传给“三亲婴儿”,原因是 。,-19-,考点1,考点2,答案: (1)核移植 母亲 (2)获能 透明带反应 (3)(早期)胚胎培养 动物血清 (4)红绿色盲基因属于核基因,而捐献者提供的是去核的卵母细胞,-20-,考点1,考点2,题点2 考查生物工程的综合应用 2.(2018贵州遵义第二次联考,38)奶牛养殖业中乳腺炎和口蹄疫分别是由细菌和病毒引起的两
11、种严重疾病。研究者利用生物技术培育出转乳铁蛋白肽(抗细菌)和人干扰素(抗病毒)的双转基因奶牛新品种。下图1为基因表达载体,图2为培育流程。,-21-,考点1,考点2,(1)构建基因表达载体时要用到的工具酶是 。图1中新霉素抗性基因的作用是 。,-22-,考点1,考点2,(2)研究者利用含有乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因的DNA片段分别制成探针,与乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞等提取的RNA进行杂交,结果如下表:说明:牛乳铁蛋白肽基因只能在转基因奶牛的 细胞中表达,人干扰素基因则可在转基因奶牛的 细胞中表达,这与构建表达载体时 的选择有关。,-23-,考点1,考点2,(3)图2中是处于 (时期)
12、的卵母细胞,而一般选传代10代以内的细胞,理由是 。 (4)不需要对重组胚胎性别进行鉴定,理由是 。,答案: (1)限制酶和DNA连接酶 鉴别、筛选出含有目的基因的细胞(或胚胎) (2)乳腺(细胞) 全身(细胞)/多种体 启动子 (3)减数第二次分裂中期(或M中期) 以保持细胞正常的二倍体核型或遗传物质未发生改变或细胞没有发生突变 (4)牛胎儿成纤维细胞来自雄性个体,胚胎就是雄性,来自雌性个体,胚胎就是雌性,-24-,考点1,考点2,必清错混辨析 1.辨析体内受精和早期胚胎发育的5个易错易混点 (1)成熟的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。 (2)卵细胞形成过程中,减数第一次分裂
13、在排卵前后完成,而减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成。 (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)受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体;而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。 (5)精子的发生场所睾丸的曲细精管;卵子的发生场所卵巢;受精场所输卵管;受精卵的发育场所输卵管和子宫;精子发生的时间及特点初情期后,减数第一次分裂和减数第二次分裂连续进行;卵子发生的时间及特点胚胎性别分化以后,减数第一次分裂和减数第二次分裂不连续进行。,-25-,考点1,考点2,2.辨析胚胎移植和胚胎分割移植的7个易错易混点 (1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎
14、必须在原肠胚之前,不能直接移植受精卵。 (2)两次检查:收集胚胎检查;移植后是否妊娠检查。 (3)冲卵含义:冲出早期胚胎,不是冲出卵子。 (4)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物。 (5)同期发情处理用雌性激素,超数排卵处理用促性腺激素。 (6)试管动物的性别和性状由父本、母本决定,而克隆动物的性别和性状与核供体相同。 (7)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。,-26-,考点1,考点2,考点2 生态工程 热考题点必练 题点 考查生态工程在治理环境污染中的应用 (2018安徽合肥一中等六校教育研究会联考,34)下图是我国常见的一种生态农业示意图,请据图回答下列问题。,-27
15、-,考点1,考点2,(1)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、 原理、 原理、 原理。农作物、蝇蛆分别属于该生态系统成分中的 、 ,沼气池中微生物的异化作用类型主要是 。 (2)该生态系统建立的意义在于人为调整生态系统的能量流动关系,使能量 ,其最大生态效益是通过多层次分级利用有机废弃物中的物质,既充分利用了有机物中的 ,又 。 (3)一般来说,生态工程的主要任务是对 进行修复,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。,-28-,考点1,考点2,答案: (1)物质循环再生 物种多样性 系统学和工程学 生产者 分解者 异养厌氧型 (2)尽可能流向对人
16、类最有益的部分 能量 减少了环境污染 (3)已被破坏的生态环境,-29-,考点1,考点2,必清错混辨析 1.有关生态工程具体实例对应生态学原理的5个易错易混点 (1)无废物农业物质循环再生原理。 (2)单一人工林比天然混交林稳定性低,易爆发虫害物种多样性原理。 (3)草原确定合理载畜量,不能过度放牧协调与平衡原理。 (4)引种考虑适应环境协调与平衡原理。 (5)林业生态工程建设,既考虑种树又考虑生活问题整体性原理。,-30-,考点1,考点2,2.有关农业生态系统设计原则的6个易错易混点 (1)应当能够体现生态学原理与现代农业技术相结合的原则。 (2)应当能够构成一个合理的生产结构。 (3)应当充分利用自然界的物质和能量资源。 (4)应当体现减少环境污染的原则。 (5)应当充分考虑经济、社会和生态的综合效益。 (6)所设计的农业生态系统,从理论上看应当能够实现良性循环。,
