（全國(guó)）2018版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十二單元 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題 第44講 胚胎工程學(xué)案

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1、 第44講　胚胎工程 　1.動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)　2.胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ)　3.胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ) 　體內(nèi)受精與早期胚胎發(fā)育 1．精子和卵子的發(fā)生比較 項(xiàng)目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場(chǎng)所 睪丸的曲細(xì)精管 卵巢 時(shí)間 從初情期開(kāi)始 從胚胎出現(xiàn)性別分化后 變形 需變形 不需變形 分裂 均等分裂 不均等分裂 結(jié)果 形成4個(gè)精子 形成1個(gè)卵子和3個(gè)極體 2.受精 (1)精子獲能：剛剛排出的精子，不能立即與卵子受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，才能獲得受精能力。 (2)卵子的準(zhǔn)備：卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成

2、熟，到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)，才具備與精子受精的能力。 (3)受精過(guò)程 3．早期胚胎發(fā)育 ↓ ↓ ↓ 1．受精過(guò)程中的“三大反應(yīng)”和防止多精子入卵受精的“兩道屏障” (1)頂體反應(yīng)：精子釋放的頂體酶可直接溶解卵丘細(xì)胞間的物質(zhì)，形成精子穿越放射冠的通路。 (2)透明帶反應(yīng)：在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間，會(huì)產(chǎn)生阻止后來(lái)的精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)，它是防止多精子入卵受精的第一道屏障。 (3)卵細(xì)胞膜反應(yīng)：精子入卵后，卵細(xì)胞膜拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)，這是防止多精子入卵受精的第二道屏障。 2．受精過(guò)程的三個(gè)易混點(diǎn) (1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是

3、獲得能量。 (2)排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。 (3)受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體；而受精過(guò)程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。 3．卵裂期胚胎發(fā)育過(guò)程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律 (1)有機(jī)物：胚胎沒(méi)有和母體建立聯(lián)系，沒(méi)有從母體獲取有機(jī)物，而一直呼吸消耗，有機(jī)物總量減少。 (2)細(xì)胞體積：胚胎總體積不變或略有減小，但細(xì)胞數(shù)目增多，所以每個(gè)細(xì)胞體積減小。 (3)細(xì)胞中DNA含量：伴隨細(xì)胞分裂，細(xì)胞數(shù)目增多，總DNA含量增多，但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。 4．早期胚胎發(fā)育 (1)過(guò)程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊

4、胚→原腸胚。 (2)圖示 如圖甲是卵子的發(fā)生過(guò)程，圖乙表示哺乳動(dòng)物發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)圖甲中A是第一極體，B是________，E是指________，階段C是指胎兒期，階段D是指初情期后，能發(fā)生染色體著絲點(diǎn)分裂的階段是________(填圖中標(biāo)號(hào))。 (2)進(jìn)行體內(nèi)受精的順序，正確的是________。 ①第一次卵裂開(kāi)始?、卺尫诺诙O體?、垌旙w反應(yīng) ④穿越透明帶?、荽?、雄原核的形成?、藓四は? A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥① (3)寫(xiě)出圖乙中各個(gè)階段的名稱(chēng)： F：________，G：

5、________，H：________。 (4)寫(xiě)出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱(chēng)： [2]________，[4]________，[5]________，[7]________， [8]________。 (5)F時(shí)期的細(xì)胞具有發(fā)育上的________性，G時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)________，H時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)________。 (6)[2]將來(lái)發(fā)育成______________________。 答案：(1)合子　受精?、佗? (2)D (3)桑椹胚　囊胚　原腸胚 (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　囊胚腔　外胚層　原腸腔　內(nèi)胚層 (5)全能　細(xì)胞分化　胚層分化 (6)胎兒的各種組織 　體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

6、及胚胎工程的應(yīng)用 1．體外受精 2．早期胚胎培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽)；維生素、激素(兩素)；氨基酸、核苷酸(兩酸)，另外還有水、血清等。 (2)胚胎去向：向受體移植或冷凍保存。 3．胚胎移植、胚胎分割與胚胎干細(xì)胞培養(yǎng) (1)胚胎移植 ①地位：胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。 ②主要過(guò)程： ↓ ↓ ↓ —方法：手術(shù)法和非手術(shù)法 ↓ —檢查受體母牛是否妊娠 ③意義：充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。 (2)胚胎分割 ①材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 ②實(shí)質(zhì)：胚胎分割可增加動(dòng)物后代，其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的無(wú)性繁殖或克隆

7、。 ③注意：對(duì)囊胚分割時(shí)，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (3)胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞) ①來(lái)源：早期胚胎或原始性腺。 ②特點(diǎn)：形態(tài)上體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；功能上具有發(fā)育的全能性；體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。 ③培養(yǎng)過(guò)程 →早期),\s\do5(胚胎))— 1．胚胎的早期培養(yǎng)的培養(yǎng)液與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分的比較 項(xiàng)目 動(dòng)物胚胎培養(yǎng)液 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液 鹽類(lèi) 無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽 無(wú)機(jī)鹽、微量元素 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 氨基酸、核苷酸 糖、氨基酸 調(diào)節(jié)物質(zhì) 維生素、激素 促生長(zhǎng)因子 特有成分 血清 血清、血漿 胚胎的早期

8、培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液類(lèi)似，但是二者所依據(jù)的原理和培養(yǎng)目的不同。 2．克隆動(dòng)物和試管動(dòng)物的異同 (1)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的性狀不同：前者由父本和母本共同決定，后者一般與核供體相同。 (2)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的生殖方式不同：前者是有性生殖，后者是無(wú)性生殖。 (3)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的產(chǎn)生過(guò)程不同：前者經(jīng)過(guò)了體外受精過(guò)程，后者經(jīng)過(guò)了核移植過(guò)程。 (4)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來(lái)源不同：前者細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來(lái)自于母本和父本兩個(gè)個(gè)體，后者細(xì)胞核遺傳物質(zhì)僅來(lái)自一個(gè)個(gè)體。 (5)獲得試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物相同之處：二者都經(jīng)過(guò)早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植環(huán)節(jié)。 3．人工授精和體外受精的比較

9、 比較 項(xiàng)目 人工授精 體外受精 概念 人工授精技術(shù)是指用相應(yīng)的器械采集公畜的精液，再將其注入正在發(fā)情的母畜的生殖道中，使母畜受孕的過(guò)程 體外受精是指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過(guò)程的技術(shù) 場(chǎng)所 母畜的生殖道內(nèi) 體外 過(guò)程 人工采精→檢查與儲(chǔ)存精液→人工授精(用人工的方法將精液注入正在發(fā)情的母畜生殖道中) → 胚胎發(fā)育場(chǎng)所 受精卵的形成和胚胎發(fā)育場(chǎng)所在母畜體內(nèi) 受精卵的形成和早期胚胎發(fā)育在體外，胚胎移植后的胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi) (1)滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層 ①滋養(yǎng)層：囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的、個(gè)體較小的細(xì)胞，滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤(pán)

10、。 ②飼養(yǎng)層：飼養(yǎng)層細(xì)胞一般為輸卵管上皮細(xì)胞，在干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，可作為提供干細(xì)胞分裂、增殖的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。 (2)不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同 ①牛、羊要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段。 ②小鼠、家兔在桑椹胚前。 ③幾乎所有動(dòng)物都不能到原腸胚階段移植，因?yàn)榇藭r(shí)分化程度高，移植成功率很低。 1．如圖是科學(xué)家通過(guò)不同方法培育優(yōu)良種牛的過(guò)程，其中①～⑤表示操作過(guò)程。請(qǐng)回答以下問(wèn)題： (1)圖中①過(guò)程涉及的精子需進(jìn)行________處理；防止多精入卵的兩道屏障為_(kāi)_________________________。 (2)對(duì)圖中良種母牛注射促性腺激素的目的是________________。

11、 (3)圖中②過(guò)程所用的方法是____________。外源基因插入牛受精卵中的DNA上后，有的受精卵能發(fā)育成轉(zhuǎn)基因牛，而有的會(huì)死亡，請(qǐng)分析外源基因插入牛受精卵中的DNA上后導(dǎo)致受精卵死亡的最可能原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)圖中b、c分別代表囊胚的 _______________________________

12、_________________________________________。 (5)圖中④過(guò)程表示 ________________________________________________________________________， 由一個(gè)囊胚經(jīng)④過(guò)程得到的B、C牛性別相同的概率為_(kāi)_______。 答案：(1)獲能　透明帶反應(yīng)、卵細(xì)胞膜反應(yīng) (2)促使其超數(shù)排卵 (3)顯微注射法　外源基因插入牛受精卵中的DNA上后導(dǎo)致受精卵內(nèi)生命活動(dòng)必需的某些基因不能表達(dá)(合理即可) (4)囊胚腔、內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (5)胚胎分割和胚胎移植　100% 2．(2015·高考重慶

13、卷，8)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。 (1)擬進(jìn)行如下雜交： ♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)×♀B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種)―→C 選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常____________________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說(shuō)明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類(lèi)型，最佳雜交組合是________，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。 (2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。 精子要

14、具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行 ________________________________________________________________________ 處理；卵子的成熟在過(guò)程________中完成。在過(guò)程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是 ________________________________________________________________________。 為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過(guò)程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的____________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)程________的基因重組有關(guān)。 (3)為了提高已有胚胎的利用率，可采

15、用________技術(shù)。 答案：(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育　隱性　♂A×♀C　1/8 (2)獲能或增強(qiáng)活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因?、? (3)胚胎分割 3．(2017·廣東六校聯(lián)考)為了加快優(yōu)良種牛的繁殖速度，科學(xué)家采用了以下兩種方法，請(qǐng)根據(jù)圖示信息回答下列問(wèn)題： (1)試管牛的培育屬于______________(“有性繁殖”或“無(wú)性繁殖”)；試管牛和克隆牛的培育過(guò)程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、________________等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是 ___________________________________________________

16、_____________________。 (2)促使B牛多排卵的激素一般是______________________________。對(duì)B牛和D牛要進(jìn)行____________________________處理。 (3)在受精的過(guò)程中，卵子受精的標(biāo)志是______________________________。 (4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，如建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將______________________和乳腺蛋白基因的________、________等調(diào)控組件重組在一起(該過(guò)程需要用到的酶是____________________________

17、)，再通過(guò)________法導(dǎo)入牛的________中。 解析：(1)試管牛的培育屬于有性繁殖，試管牛和克隆牛的培育過(guò)程中均用到的工程技術(shù)有早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等；克隆牛的培育依據(jù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素處理供體母牛，促使其超數(shù)排卵；胚胎移植時(shí)，要對(duì)受體母畜和供體母畜進(jìn)行同期發(fā)情處理。(3)在受精的過(guò)程中，卵子受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個(gè)極體。(4)要培育高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛，如建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳腺生物反應(yīng)器，即科學(xué)家將生長(zhǎng)激素基因和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子、終止子等調(diào)控組件重組在一起(該過(guò)程需要用到的酶是限制酶和DNA連接酶)，再通過(guò)顯微注射法導(dǎo)入牛的受

18、精卵中。 答案：(1)有性繁殖　胚胎移植　動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性 (2)促性腺激素　同期發(fā)情 (3)在透明帶和卵細(xì)胞膜間有兩個(gè)極體 (4)生長(zhǎng)激素基因　啟動(dòng)子　終止子　限制酶和DNA連接酶　顯微注射　受精卵 4．(高考山東卷改編)科學(xué)家通過(guò)誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下： (1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后，對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱(chēng)為_(kāi)_______，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿(mǎn)培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)_______。 (2)圖中2-細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______

19、；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過(guò)________后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過(guò)________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用________方法保存。 (4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的________分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對(duì)人類(lèi)iPS細(xì)胞進(jìn)行定向________后用于疾病的細(xì)胞治療。 解析：(1)將動(dòng)物組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱(chēng)為原代培養(yǎng)；貼壁的細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)為接觸抑制。(2)將早期胚胎從雌性動(dòng)物子宮中沖洗出來(lái)的方法叫沖卵；早期胚胎也可

20、以通過(guò)成熟卵子和精子在體外受精后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)重組后的囊胚通過(guò)胚胎移植技術(shù)移入母體子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不進(jìn)行胚胎移植的胚胎可放入－196 ℃的液氮中冷凍保存。(4)胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱(chēng)ES或EK細(xì)胞，是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類(lèi)細(xì)胞，這里的早期胚胎是指從受精卵發(fā)育到囊胚期(內(nèi)細(xì)胞團(tuán))的細(xì)胞；iPS與ES細(xì)胞一樣，可通過(guò)誘導(dǎo)定向分化修補(bǔ)某些功能異常的細(xì)胞來(lái)治療疾病。 答案：(1)原代培養(yǎng)　接觸抑制 (2)沖卵(或沖胚)　體外受精(或核移植) (3)胚胎移植　冷凍(或低溫) (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　誘導(dǎo)分化 課時(shí)作業(yè) 1．下面是有關(guān)胚胎工程的相關(guān)問(wèn)題，請(qǐng)回答： (1)胚胎工程

21、是對(duì)動(dòng)物______________或________所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。胚胎工程任何一項(xiàng)技術(shù)獲得的胚胎，還需通過(guò)________給受體才能獲得后代。 (2)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括__________________、________________________和受精等幾個(gè)主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能，可給供體注射 ________________________________________________________________________， 使其排出更多的卵子。 (3)精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入________中繼續(xù)培養(yǎng)，

22、以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 (4)胚胎干細(xì)胞是研究體外細(xì)胞分化的理想材料，它除了能從早期胚胎中分離外，還可以從________中獲得。胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持________的狀態(tài)。 解析：(1)胚胎工程是對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，胚胎工程任何一項(xiàng)技術(shù)獲得的胚胎，都必須通過(guò)胚胎移植給受體才能獲得后代，因此，胚胎移植又是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。(2)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精等幾個(gè)主要步驟。給優(yōu)良母畜注射促性腺激素，以促使其超數(shù)排卵。(3)精子與卵子在體外受精后，應(yīng)

23、將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(4)胚胎干細(xì)胞是研究體外細(xì)胞分化的理想材料，它除了能從早期胚胎中分離外，還可以從原始性腺中獲得。胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞上，或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持不分化的狀態(tài)。 答案：(1)早期胚胎　配子　(胚胎)移植 (2)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)　精子的采集和獲能　促性腺激素 (3)發(fā)育培養(yǎng)液 (4)原始性腺　不分化 2．2015年2月3日，英國(guó)議會(huì)下院投票通過(guò)一項(xiàng)歷史性法案，允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”?！叭H嬰兒”的培育過(guò)程可選用如圖所示技術(shù)路線。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)過(guò)程①采用的是細(xì)胞工程中的_____

24、___技術(shù)。圖中“三親嬰兒”的染色體來(lái)自________和父親提供的細(xì)胞核。 (2)進(jìn)行過(guò)程②時(shí)，所用的父親精子是經(jīng)過(guò)________處理的。過(guò)程②中防止多精入卵的屏障有__________________和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。 (3)過(guò)程③采用的是胚胎工程中的__________________技術(shù)，該過(guò)程所用培養(yǎng)液的成分除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類(lèi)外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分以及________等物質(zhì)。 (4)若捐獻(xiàn)者攜帶紅綠色盲基因，則該基因不能遺傳給“三親嬰兒”，原因是 _________________________________________________

25、_______________________。 解析：(1)圖中過(guò)程①是將母親卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核移植到捐獻(xiàn)者去核后的卵母細(xì)胞中，這屬于細(xì)胞工程中的核移植技術(shù)。根據(jù)圖示可知，“三親嬰兒”的全部染色體來(lái)自母親卵母細(xì)胞和父親精子中的細(xì)胞核。(2)過(guò)程②為體外受精，受精前精子在體外需進(jìn)行獲能處理。防止多精入卵的屏障有透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。(3)過(guò)程③表示受精卵培育成早期胚胎，該過(guò)程采用的是胚胎工程中的早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。哺乳動(dòng)物胚胎培養(yǎng)需要“兩鹽”(無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽)、“兩素”(激素和維生素)、“兩酸”(核苷酸和氨基酸)和動(dòng)物血清等。 答案：(1)核移植　母親 (2)獲能　透明帶反應(yīng) (3)

26、(早期)胚胎培養(yǎng)　動(dòng)物血清 (4)紅綠色盲基因?qū)儆诤嘶颍璜I(xiàn)者提供的是去核的卵母細(xì)胞 3．如圖是某科研小組設(shè)計(jì)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(wèn)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(guò)圖中的①過(guò)程，將精子作為外源基因的________，由________的精子經(jīng)過(guò)②過(guò)程，將外源基因送入卵母細(xì)胞。 (2)進(jìn)行②過(guò)程的卵母細(xì)胞應(yīng)處于________期，此時(shí)細(xì)胞中含________個(gè)染色體組。 (3)③過(guò)程需要在__________________________________________________

27、______(寫(xiě)出兩點(diǎn))等條件下進(jìn)行。 (4)④過(guò)程涉及的胚胎工程技術(shù)是____________。 答案：(1)載體　獲能 (2)減數(shù)第二次分裂中　1 (3)無(wú)菌無(wú)毒、適宜的溫度和pH、營(yíng)養(yǎng)充足、含95%空氣加5%CO2的混合氣體(答出兩點(diǎn)即可) (4)胚胎移植 4．毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIF Ⅱ)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIF Ⅱ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)過(guò)程①中最常用的運(yùn)載工具是________，所需要的酶是限制酶和________________。 (2)在過(guò)程②中，用________________處理將皮膚組織塊分散

28、成單個(gè)成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，將成纖維細(xì)胞置于5%CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是______________________________________。 (3)在過(guò)程③中，用________________處理以獲取更多的卵(母)細(xì)胞。成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行________處理。 (4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中所用的胚胎工程技術(shù)是________。在胚胎移植前，通過(guò)________技術(shù)可獲得較多胚胎。 解析：(1)基因工程中，運(yùn)載工具包括質(zhì)粒、噬菌體衍生物及動(dòng)植物病毒等，其中質(zhì)粒是主要運(yùn)載工具；所需工具酶是限制酶和DNA連接酶。(2)分散皮膚組織塊成單個(gè)細(xì)胞可使

29、用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)。在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，CO2的作用是維持培養(yǎng)基(液)pH的相對(duì)穩(wěn)定。(3)要得到更多的卵(母)細(xì)胞需用促性腺激素對(duì)動(dòng)物進(jìn)行超數(shù)排卵處理；成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行去核處理，以保證克隆后代的遺傳性狀主要來(lái)自于供體核。(4)把重組細(xì)胞培養(yǎng)到早期胚胎叫早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)；在胚胎移植前，通過(guò)胚胎分割技術(shù)可獲得較多胚胎。 答案：(1)質(zhì)?！NA連接酶 (2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　維持培養(yǎng)基(液)的pH (3)促性腺激素(或促濾泡素、孕馬血清)　去核 (4)(早期)胚胎培養(yǎng)　胚胎分割 5．(2017·山東臨沂調(diào)研)請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題： (1)圖中

30、的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)可以從________或________中分離獲取。 (2)過(guò)程Ⅰ是將胚胎干細(xì)胞置于經(jīng)γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞構(gòu)成的飼養(yǎng)層上，并加入動(dòng)物血清、抗生素等物質(zhì)培養(yǎng)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過(guò)程中，飼養(yǎng)層能提供胚胎干細(xì)胞增殖所需的________________，加入抗生素是為了________________。該過(guò)程對(duì)于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。 (3)過(guò)程Ⅱ是將帶有遺傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入囊胚的囊胚腔，通過(guò)組織化學(xué)染色，用于研究動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過(guò)程以及影響因素，這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有________________的特點(diǎn)。在哺乳動(dòng)物

31、早期發(fā)育過(guò)程中，囊胚的后一個(gè)階段是________________。 (4)過(guò)程Ⅲ是培育轉(zhuǎn)基因小鼠，將獲得的目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞之前需構(gòu)建基因表達(dá)載體，目的是____________________。將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞最常用的方法是________________。 (5)過(guò)程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類(lèi)組織和器官。實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是____________，該過(guò)程研究的意義在于解決________________問(wèn)題。 (6)該研究中，包含的生物技術(shù)有________________(至少寫(xiě)出兩種)。

32、 解析：(1)胚胎干細(xì)胞可以從早期胚胎或原始性腺中分離獲取。(2)飼養(yǎng)層細(xì)胞可為胚胎干細(xì)胞增殖提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而加入抗生素可防止雜菌的感染。(3)胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性。哺乳動(dòng)物的早期發(fā)育過(guò)程為受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚。(4)基因工程中最關(guān)鍵的步驟為構(gòu)建基因表達(dá)載體，目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞最常用的方法是顯微注射法。(5)為解決臨床上供體器官不足或器官移植后發(fā)生免疫排斥等問(wèn)題，常用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體。為解決免疫排斥問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須去除小鼠的胸腺，使其不能形成T細(xì)胞，不發(fā)

33、生細(xì)胞免疫，使移植組織細(xì)胞不會(huì)被排斥。(6)該研究中，包含的生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。 答案：(1)早期胚胎　原始性腺 (2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)　防止雜菌污染 (3)發(fā)育的全能性　原腸胚 (4)使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 顯微注射法 (5)去除胸腺后不能形成T細(xì)胞，不發(fā)生細(xì)胞免疫，使移植組織細(xì)胞不會(huì)被排斥 臨床上供體器官不足或器官移植后發(fā)生免疫排斥等 (6)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 6．如圖為純種荷斯坦奶牛的繁殖過(guò)程，據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)克隆動(dòng)物培養(yǎng)過(guò)程與圖示

34、繁殖過(guò)程相比特有的技術(shù)手段是________技術(shù)，這兩種繁殖動(dòng)物的方式相比，實(shí)質(zhì)性的區(qū)別為前者是________，后者是________(填“無(wú)性生殖”或“有性生殖”)。 (2)一般用________激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。 (3)純種荷斯坦小奶牛繁殖成功的原因之一是純種荷斯坦奶牛胚胎可與受體黃牛的子宮建立______________________，但是移入受體的供體胚胎的________在孕育過(guò)程中不受任何影響。 (4)某研究所決定培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛，科研人員先構(gòu)建含藥用蛋白基因的表達(dá)載體；再將其導(dǎo)入受精卵中；然后還要采用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè) ______________

35、__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)培育克隆動(dòng)物采用的特有的技術(shù)手段是核移植技術(shù)，核移植技術(shù)為無(wú)性生殖。圖示繁殖過(guò)程采用了體外受精和早期胚胎培養(yǎng)等技術(shù)，屬于有性生殖。(2)一般使用促性腺激素對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理。(3)純種荷斯坦奶牛繁殖成功的原因之一是：供體胚胎(純種荷斯坦奶牛的胚胎)可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受任何影響。(4)在基因工程中，常采用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛的DNA上是否插入了藥用蛋白基因。 答案：(1)核移植　無(wú)性生殖　有性生殖 (2)促性腺 (3)正常的生理和組織聯(lián)系　遺傳特性 (4)轉(zhuǎn)基因荷斯坦奶牛的DNA上是否插入了藥用蛋白基因 14