2011年一轮复习生物课时课件第45课时胚胎工程

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1、第45课时 胚胎工程1.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。(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。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体,则表明 过程已完成。(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

2、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,可对发育到桑椹胚或囊胚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。答案 (1)顶体酶 (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)2.日前首例毛驴胚胎移植在新疆实验成功。请回答下列问题：(1)克隆动物培育过程与胚胎移植繁殖过程相比特有的技术手段是 技术,这两种繁育动物的方式相比,实质性的区别为前者是 ,后者是 。(2)一般用 激素对供体母驴做超数排卵处理。(3)哺乳动物胚胎体外培养所需的培养液成分一般

3、比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及等物质。(4)如果培育转基因驴,可采用 技术将药用蛋白基因导入到 中,在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是 技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定。(5)毛驴的胚胎能在受体母驴的子宫内存活并正常发育的生理原因是什么？。解析 克隆动物培育的技术手段有:动物细胞培养、核移植、胚胎移植;胚胎移植繁殖优良动物的技术手段有：动物细胞培养、胚胎移植等。动物克隆和胚胎分割都属于无性繁殖,这两种技术获得的动物体的遗传物质不发生改变。答案 (1)核移植 无性生殖 有性生殖 (2)促性腺 (3)动物血清 (4

4、)显微注射 受精卵 DNA分子杂交(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系3.如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图回答：(1)超数排卵技术就是对供体母牛注射 。(2)冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的 冲洗出来。(3)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植时有 。(4)图中标号3为 ,它将来可发育为胎膜和胎盘。(5)若一次给受体移入多个胚胎,产生多个后代,其基因型都相同吗？(要求说明理由)。答案 (1)促性腺激素 (2)胚胎 (3)DE (4)滋养层 (5)不一定相同,因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来,它们的基因型

5、可能相同,也可能不同4.下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14 h,黑暗10 h)饲养成年雌鼠,并注射促性腺激素,目的是 。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是 。再在37、5%CO2条件下,精卵共同作用4 h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天后可以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎 期开始的标志。(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管吸除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物

6、细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是。(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于。(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能的原因。解析 胚胎工程主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作,然后让它继续发育,获得人们所需要的成体动物的新技术,实际上是动物细胞工程的拓展与延伸。(1)光照长短是影响小鼠发情的主要环境因素,在卵巢的正常活动下,光照对母体的排卵数有显著的影响;超

7、数排卵简称超排,就是在动物发情周期的适当时间注射促性腺激素,使卵巢比自然状态有更多的卵泡发育并排卵;可用培养法或化学法使精子获能;囊胚期出现细胞分化和内细胞团,将来可发育成各种组织。(2)类似植物中的单倍体育种,优点是缩短育种时间,易获得纯合子。(3)在该核移植过程中,小鼠丙的核基因来自小鼠甲,细胞质基因来自小鼠乙。(4)外源基因的插入如果没有破坏小鼠原来的基因,则可能存活;如果插入的位置正好在某个基因内部,破坏了原来的基因,小鼠可能会死亡。答案 (1)促进排卵(或超数排卵) 使精子获能囊胚(2)容易获得纯合子并缩短育种时间(3)小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞)的细胞质基因(4)外源

8、基因的插入使受精卵内生命活动所必需的某些基因不能正常表达5.随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,在许多领域取得了可喜的成果,下图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解,根据下图回答：(1)在此工程过程中涉及到的现代生物技术主要有。(2)在形成图中的过程中,我们称为 ,获取的途径主要有 。(3)能实现直接进入吗？为什么？。(4)图中一般经 处理可以得到,从到的过程中一般用未受精的去核卵细胞为受体,不用普通的体细胞,原因是。(5)从到的过程中正确的操作方法是下列的,把送入的最佳时期为 。(6)是的后代,那么与的遗传性状完全一样吗？为什么？。(7)利用转基因动物乳汁生产生物产品的

9、方法称为,利用核移植的方法得到的动物叫做。解析 本题综合考查了基因工程、细胞工程及胚胎工程。目的基因获取的方法有从基因文库中获取、人工合成及通过PCR技术扩增。获取的目的基因不能直接导入受体细胞,需借助于载体,因为独立外源基因很难与受体细胞的基因连接和独立表达。将动物细胞分成单个细胞需用胰蛋白酶处理。在细胞工程中细胞核导入的受体细胞常用去核的卵细胞,因为分化程度越低,细胞全能性的表达越容易。胚胎分割的时期需在胚胎分化之前。克隆得到的生物,性状绝大多数像提供细胞核的动物。答案 (1)基因工程技术、核移植技术、胚胎移植技术 (2)目的基因 从基因文库获取、PCR技术扩增、人工合成(3)不能。因为独

10、立外源基因很难与受体细胞的基因连接和独立表达(4)胰蛋白酶 卵细胞体积大易操作,且其细胞质中含有促进细胞核表现出全能性的物质(5)C 桑椹胚和囊胚期(6)不一样。因为个体的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核,没有孕育它的母体的遗传信息(7)乳腺生物反应器 克隆动物6.下图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程。请回答下列问题：(1)细胞A的形成过程中常用的诱导因素有。(2)过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植,移植后的胚胎能在受体子宫中存活,其生理基础是。(3)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可对中囊胚进行 ,操作过程中需要特别注意的问题是 。解析 (1)诱导动物细

11、胞融合可用离心、振动、电刺激处理,聚乙二醇处理或灭活的病毒处理。(2)受体子宫的生理状态与供体子宫的生理状态相同,供体对移植胚胎不发生免疫排斥反应,才能保证移植的胚胎在受体子宫中存活。(3)胚胎分割移植产生的小牛,遗传物质相同,在进行分割时要注意将囊胚期的内细胞团均等分割。答案 (1)灭活的病毒、聚乙二醇、电刺激等(2)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应(3)胚胎分割(移植) 将囊胚的内细胞团进行均等分割7.在现代社会中糖尿病的发病率越来越高,此病主要是由于患者胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足引起的。对此,某同学根据所学知识提出了以下治疗途径,请分析回答：(1)由转基因动物生产胰岛素。基本程序是：

12、获取目的基因基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定。其中目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来,也可以 。和需要用同一种限制性核酸内切酶,该酶的作用是 ,暴露出相同的黏性末端。是该途径生产胰岛素能否成功的关键,可以将胰岛素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,通常采用方法将目的基因导入哺乳动物的 中。(2)利用细胞工程,模仿“番茄马铃薯”杂交细胞,进行细胞培养生产胰岛素。事实上,超级杂种植株并没有像人们想像的那样：地上结番茄,地下结马铃薯。为什么？。(3)通过体细胞核移植产生胚胎干细胞,再诱导其分化成胰岛B细胞进行移植。该种方法减少了患者经常注射胰岛素的痛苦

13、,试说出它还有什么明显的优点？(一条即可) 。该方法用到了核移植技术,如果该技术使用的全部是牛细胞,在其胚胎早期切割成4等份,经移植发育得到4头小牛,这4头小牛的性状相同,原因是 。解析 (1)因为人类已经掌握了基因的结构原理和合成技术,故可用人工合成的方法获得目的基因;通过显微注射的方式,将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等导入哺乳动物的受精卵中。(2)因为生物体内的所有基因是一个有机整体,是相互影响,相互制约的,又因为当两个物种的基因随着细胞的融合进入一个细胞后,其得以表达的基因和表达顺序均会发生改变,故超级杂种植株并没有像人们想像的那样：地上结番茄,地下结马铃薯。(3)这种做法可使糖尿病患

14、者体内具有正常的胰岛B细胞,这不仅可减轻患者的痛苦,而且还能使人自主地根据体内血糖浓度的变化进行血糖平衡的调节(或根治糖尿病)。由一个胚胎均等分割来的四个胚胎,有着相同的遗传物质,故由这四个胚胎发育成四头小牛,有着相同的性状。答案 (1)人工合成 识别双链DNA分子的某一特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂 显微注射 受精卵(2)生物基因的表达不是孤立的,而是相互制约、相互影响的;杂种植株中两种生物的基因不能像杂交前一样有序表达 (3)根据体内血糖浓度的变化调节血糖平衡(或不用注射胰岛素,减轻患者痛苦等) 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看作动物无性生殖或克隆8.下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图,请据图完成下列问题：(1)填出图中字母所代表的结构名称：A ;B ;C ;D ;(2)写出甲、乙、丙过程的技术名称：甲 ;乙 ;丙 ;进行乙过程时,所取的样本是 。(3)进行甲过程时,所使用的基本仪器是 ,本过程的技术关键是