高考胚胎工程知识点

胚胎工程1．哺乳动物精子和卵子的发生异同点相似之处：细胞分裂的最初阶段为有丝分裂，不断增加性原细胞的数量；经过两次分裂(MⅠ和MⅡ)才能形成精子或卵子。不同之处：由一个精原细胞分裂最后可产生多个精子；一个卵原细胞最后只能生成一个卵子。精子的形状为蝌蚪状；卵子为球形。特别提醒：精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的贮备是在胎儿出生前完成。2．受精(1)受精前的准备阶段：①精子获能：精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才获得受精能力的生理现象。②卵子的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具有与精子受精的能力。(2)受精阶段：精子穿越放射冠和透明带→精子进入卵黄膜→原核形成→配子结合(3)阻止多精入卵的两道屏障：第一道屏障：透明带反应。第二道屏障：卵黄膜的封闭作用。(4)受精的标志：@当在卵黄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。3．早期胚胎发育起点：受精卵；终点：幼体。包括卵裂(细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加)、囊胚(细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织)、原肠胚等主要阶段。4．体外受精(1)卵母细胞的采集和培养；(2)精子的采集和获能；(3)受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。二、胚胎移植和胚胎分割记住这几个例题@2牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答下面的问题。(1)图中a、b、c过程分别是指________、________、__________。(2)供体母牛的主要职能是________________________________________________________________；受体母牛必须具备____________________________。(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是______________；处理的时期是__________；理由是________________________________________________________________________。(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有____________________。(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？___________________________________。答案】(1)超数排卵冲卵胚胎移植(2)产生具有优良遗传特性的胚胎健康的体质和健康的繁殖能力(3)胚胎分割移植桑椹胚或囊胚期此时还未出现细胞分化(4)体积小、细胞核大、核仁明显(5)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种解析(1)a过程是良种母畜在激素刺激下的超数排卵。b是用人工方法将母畜体内已经开始发育的早期胚胎取出的冲卵过程。c是将符合移植要求的早期胚胎移植到受体母畜子宫内的过程。(2)供体母牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，受体母牛则是提供胚胎发育场所，所以受体母牛应具有健康的体质和健康的繁殖能力。(3)因在桑椹胚和囊胚期细胞还未开始分化，所以应在此时期进行胚胎分割。(4)因受精卵早期的分裂速度很快，细胞来不及生长，下一次分裂就开始，所以形成的胚胎干细胞(ES或EK细胞)的特点是细胞体积小、细胞核大、核仁明显。1．胚胎移植的基本程序：①对供、受体母牛进行选择，用激素进行同期发情处理；②对供体母牛用激素做超数排卵处理；③选择同种优秀公牛配种(有性生殖过程)；④对胚胎进行收集(此时胚胎处于游离状态)；⑤对胚胎进行质量检查(此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚)；⑥胚胎移植(或冷冻保存)；⑦检查受体母牛是否受孕；⑧产下胚胎移植的犊牛。2．胚胎分割操作程序：①选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿。②用分割针或分割刀切开胚胎，吸出半个胚胎，注入空透明带或直接将裸半胚移植给受体。对囊胚阶段的胚胎分割时，内细胞团要均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。例题1科学家培育荧光鼠的设计思路可用下面的图解表示。据图回答下列问题：(1)科学家在过程A中对天然质粒做的修饰改造是____________。B过程用到的工具酶有_________________________________。(2)E过程为体外受精，卵子的状态应达到_________________________期才能与获能后的精子完成受精。G过程应用的技术称为_________，此时的胚胎应发育到_____________时期。(3)检测荧光小鼠细胞内是否含有基因X，常用的技术手段是___________________；判断转基因荧光鼠荧光基因的表达是否成功，在个体水平上应检测_____________________。(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要在过程G中实施___________，胚胎移植时应选择_____________________的受体。【解析】(1)基因表达载体包括启动子、终止子、标记基因、目的基因、复制原点等，根据图解，天然质粒上缺少终止子，故需对其进行修饰改造，添加终止子。构建基因表达载体时需用到限制酶和DNA连接酶。(2)体外受精时，获取的卵子需培养到减数第二次分裂中期时才具备受精能力。G过程表示将早期胚胎经胚胎移植技术移植到代孕成鼠的子宫内，此时胚胎要发育到桑椹胚或囊胚期。(3)在基因工程中需对目的基因进行检测和鉴定，在基因水平上需进行DNA分子杂交技术，如果小鼠的荧光基因成功表达，在小鼠的体内应出现相应的荧光蛋白，在个体水平上应检测小鼠身体是否有荧光出现。(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要在过程G中实施胚胎分割，胚胎移植时应选择同种生理状态相同的受体。2下图为哺乳动物精细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答下面的问题。(1)写出各部分的名称：①______高尔基体____，②__线粒体________，③_细胞核________，④_____中心体____，⑤____顶体____，⑥_____精子头_____，⑦______线粒体鞘_____。【解析】(1)图示①～⑦名称依次为高尔基体、线粒体、细胞核、中心体、顶体、精子头、线粒体鞘。(2)精子保留细胞核可保留遗传物质，保留线粒体可为精子运动供能。(3)线粒体集中于精子尾部有利于为精子尾部摆动提供能量，从而为精子运动作保障。(4)①精子的顶体是由高尔基体发育形成，精卵接触时顶体内含有的顶体酶释放出来，溶解卵丘细胞之间的物质和透明带，能协助精子进入卵细胞。②若动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，则此时卵子处于初级卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明卵子已完成了受精。3下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请据图回答下面的问题。(1)胚胎干细胞是从动物______________________________中分离得到的一类细胞。(2)图中分化程度最低的干细胞是____________。在体外培养条件下，培养液中加入__________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中_________________的结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓治疗的实质是将上图的_______细胞移植到患者体内。(5)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的_____期。(6)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用________细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌__________的杂交瘤细胞。【解析】(1)胚胎干细胞是从动物的早期胚胎或胎儿的原始性腺中分离得到的一类细胞；(2)从图可知，分化程度最低的干细胞是胚胎干细胞，在体外培养条件下，培养液中加入分化诱