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1、第2讲胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题及生态工程,专题九 现代生物科技专题,第一部分 知能方法大提升,1排卵指卵子从卵泡中排出，并非卵泡从卵巢中排出。2桑椹胚细胞仍具有全能性，是胚胎分割的最佳时期。囊胚开始出现分化形成内细胞团和滋养层，内细胞团细胞可发育成胎儿的各种组织，该阶段也可进行胚胎分割。,【例1】 毛角蛋白型中间丝(KIF )基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF 基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。,胚胎工程,(1)过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制酶和_。(2)在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5% CO2的气体环境
2、中，CO2的作用是_。(3)在过程中，用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎。,答案(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素，孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割,【预测1】 据青岛日报消息，国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用蛋白”取得重大进展。目前，青岛某实业有限公司已经成功获得经纯化的抗凝血酶蛋白，是继美国GTC公司之后，世界上第二家拥有该技术的企业，此次重大进展是我国
3、生物制药领域自主创新的重大突破。如图是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图：,(1)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)过程需将抗凝血酶基因注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是_。(4)要使人的抗凝血酶基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、_、_、标记基因等部分。在过程之前要检测早期胚胎细胞是否已经导入抗凝血酶基因，宜采用_技术。(5)若要一次获得多只
4、相同的转基因崂山奶山羊D，在过程中应采用_技术。,(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，并在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体。(4)基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等部分，目的基因的检测可采用DNA分子杂交技术。答案(1)转基因(DNA重组)(2)促性腺激素精子没有获能(3)在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体(4)启动子终止子DNA分子杂交(5)胚胎分割,1分清两个标志受精的标志和受精完成的标志(1)受精标志：在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体。(2)受精完成的标志：雌、雄原核的融合。,2克隆动物的培
5、育流程,(1)根据发育成新个体D的重组细胞核由动物B提供，而性别及大多数遗传性状是由核内遗传物质决定的，故B、D两者的性别及大多数遗传性状相同。(2)克隆动物的起点是经过核移植形成的一个细胞，其遗传物质主要来自供核一方。,3胚胎移植的培育流程以牛胚胎移植为例：第一步：对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理第二步：用激素对供体母牛做超数排卵处理第三步：超数排卵的母牛发情后，选择同种优良的公牛进行配种或人工授精,第四步：胚胎的收集(冲卵)第五步：冲卵后，对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，并培养或保存第六步：胚胎的移植第七步：对受体母牛进行是否妊娠的检查第八步：受体母
6、牛产下胚胎移植的犊牛,【例2】池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题。,生态工程,(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为_。(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有_。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的_，有效减少水体中的N、P等含量。,(3)该养殖系
7、统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有_、_。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为_。(5)保护池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过_、_进行调控。,答案(1)高正反馈(2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次),1生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。2生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。3生态工程的研究对象为“社会经济自然复合生态系统”。4生态经济主要是通
8、过实行“循环经济”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的可持续生产原料，从而实现废弃物资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程。,技法：试管动物与克隆动物的比较,自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。请按照提示，回答下列问题。(1)使一头良种雄性黄牛，在一年内繁殖数百头后代，最简便的方法是_。,(2)现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)和代孕母牛(受体)进行_处理；还要用激素使供体母牛_。胚胎收集的过程也叫做_。用于移植的胚胎应发育到_或_阶
9、段。(3)采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和_。体外受精主要包括_、_和_等几个主要步骤。,解析(1)通过人工授精的方法，可以在短时间内大量繁殖优良品种。(2)胚胎移植进行前，首先要对供体母牛和代孕母牛进行同期发情处理，同时还要用激素处理供体母牛使其超数排卵；人工收集发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。(3)试管动物技术包括体外受精和胚胎早期培养，体外受精又包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和受精三个阶段。答案(1)人工授精(2)同期发情超数排卵冲卵桑椹胚囊胚(3)早期胚胎的培养卵母细胞的采集精子的采集和获能(精子的获取)受精,
