一轮复习人教版细胞工程第2课时（91张）课件

第2课时动物细胞工程及胚胎工程考点一动物细胞工程

考点二胚胎工程经典真题·明考向内容要求1.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成单个细胞后,在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础2.阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程3.阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段,使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程4.概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术5.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值6.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程7.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术学业要求①结合生活或生产实例,举例说出细胞工程及相关技术的基本原理(生命观念)②针对人类生产或生活的某一需求,在细胞工程中选取恰当的技术和方法,尝试提出初步的工程学构想,进行简单的设计和制作(生命观念、科学探究)必备知识梳理

重点难点突破

命题角度例析考点一动物细胞工程一、动物细胞培养1.概念:指从动物体中取出相关的组织,将它分散成

,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞

的技术。

2.原理:

。

3.条件(1)营养:动物细胞培养需要在合成培养基中加入

等一些天然成分,一般使用

培养基。

必备知识梳理单个细胞生长和增殖细胞增殖血清液体

必备知识梳理灭菌无菌环境代谢物细胞代谢物36.5±0.5℃7.2~7.4

细胞代谢培养液的pH4.过程必备知识梳理胰蛋白酶、胶原蛋白酶贴壁接触抑制离心胰蛋白酶离心类型分布或来源特点胚胎干细胞

中

具有分化为成年动物体内的任何一种类型的

,并进一步形成机体的__________________________的潜能

成体干细胞

内

具有

性,只能分化成特定的

,不具有发育成完整个体的能力

诱导多能干细胞___________产生

不涉及

问题;可以避免

反应

5.干细胞的培养及其应用(1)干细胞的类型必备知识梳理早期胚胎细胞所有组织和器官甚至个体成体组织或器官组织特异细胞或组织体外诱导伦理免疫排斥(2)应用①在

上有着广泛的应用,如治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病;治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病。

②将在

、

等领域发挥大作用。

必备知识梳理医学再生医学药物安全性与有效性检测二、动物细胞融合技术与单克隆抗体1.动物细胞融合技术(1)概念:使两个或多个动物细胞结合形成

细胞的技术。

(2)原理:

。

(3)常用的诱导融合的方法:

、

、

。(4)意义:突破了有性杂交的局限,使

成为可能;成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段,为制造

开辟了新途径。

必备知识梳理一个细胞膜的流动性PEG融合法电融合法灭活病毒诱导法远缘杂交单克隆抗体2.单克隆抗体及其应用(1)制备原理:一种B淋巴细胞只能分泌一种抗体,B淋巴细胞在体外

无限增殖;骨髓瘤细胞能

;B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的

细胞,既能迅速大量增殖,又能产生专一的抗体。

必备知识梳理不能无限增殖杂交瘤(2)制备过程必备知识梳理B淋巴细胞骨髓瘤杂交瘤抗体检测呈阳性腹腔细胞培养液小鼠腹水(3)优点:能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以

。

(4)应用①作为

,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。

②用于

和治疗疾病。

必备知识梳理大量制备诊断试剂运载药物三、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.概念、原理及类型必备知识梳理细胞核去核的卵母细胞重新组合的细胞新胚胎动物个体动物细胞核胚胎细胞体细胞2.过程必备知识梳理MⅡ去核供体细胞电融合重构胚基本相同前景畜牧业加速家畜

进程,促进优良畜群繁育

保护濒危物种医药卫生

①作为

生产医用蛋白

②

的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体

③人核移植

经过诱导分化形成相应的组织、器官,可用于器官移植

①作为

生产医用蛋白

②

的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体

③人核移植

经过诱导分化形成相应的组织、器官,可用于器官移植

问题成功率

克隆动物存在

问题,表现出遗传和生理缺陷

3.应用前景及存在的问题必备知识梳理遗传改良生物反应器转基因克隆动物胚胎干细胞非常低健康【长句表达】(1)动物细胞培养时,一般取幼龄动物组织细胞的原因是

。

(2)进行核移植时,选用去核的“卵母细胞”作为受体细胞的原因是_____________________________________________________________________________。(3)动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是

。

必备知识梳理幼龄动物的细胞增殖能力强,有丝分裂旺盛,细胞更易于培养

卵母细胞比较大,容易操作;卵母细胞的细胞质多,营养丰富,含有促进核全能性表达的物质体细胞分化程度高,表现全能性困难【易错辨析】(1)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理。(

)(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。(

)(3)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。(

)×必备知识梳理[解析]制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。×[解析]保留接触抑制的细胞在细胞接触时即停止分裂,不会在培养瓶壁上形成多层细胞。×[解析]肝细胞培养过程中在培养液中通入5%的CO2的目的是维持培养液的pH。(4)动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性。(

)(5)克隆动物的性状与供核动物完全相同。(

)×必备知识梳理[解析]动物细胞培养与植物组织培养的原理分别是细胞增殖和植物细胞的全能性。×[解析]由于卵母细胞的细胞质中也存在遗传物质,因此克隆动物的性状与供核动物不完全相同。【教材拾遗】(1)渗透压也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。[教材

选择性必修3P44](2)在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,然后再用离心法收集。[教材

选择性必修3P45](3)减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物。[教材

选择性必修3P52]必备知识梳理(4)目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。[教材

选择性必修3P54]必备知识梳理1.比较归纳动物细胞培养与植物组织培养重点难点突破项目

植物组织培养

动物细胞培养理论基础植物细胞的全能性细胞增殖前处理无菌、离体无菌;用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,使组织分散成单个细胞取材植物幼嫩的部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织培养基性质固体液体重点难点突破项目

植物组织培养

动物细胞培养培养基成分水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等结果可产生新个体细胞培养产生大量细胞,不形成新个体应用快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产相同点

①都需人工条件下的无菌操作;②都需要适宜的温度、pH等条件;③都进行有丝分裂,都不涉及减数分裂比较项目

植物体细胞杂交

动物细胞融合原理细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞膜的流动性融合前处理去除细胞壁使细胞分散开相关酶纤维素酶和果胶酶机械方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等诱导方法物理法:电融合法、离心法;化学法:PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法

PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法2.比较归纳植物体细胞杂交和动物细胞融合重点难点突破比较项目

植物体细胞杂交

动物细胞融合过程

结果形成杂种植株形成杂交细胞应用培育植物新品种主要用于制备单克隆抗体意义突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能重点难点突破3.单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的重点难点突破项目

第一次筛选

第二次筛选筛选原因诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞重点难点突破项目

第一次筛选

第二次筛选筛选方法用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“B—B”细胞、“瘤—瘤”细胞)都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞(“B—瘤”细胞)才能生长用多孔培养板培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生所需抗体的细胞群筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞重点难点突破4.对核移植与克隆的理解(1)克隆是指遗传组成完全相同的分子、细胞或个体,即克隆应包含三个层次的内容:①分子水平,如DNA复制;②细胞水平,如动物细胞培养;③个体水平,如克隆动物。(2)核移植技术中选用的核供体应为具有优良性状的个体,提供卵母细胞的受体和代孕个体只需为同一物种的健康雌性个体即可。(3)动物细胞核移植可以有两种操作方式:一是把供体细胞导入去核的卵母细胞,这是现在常用的方法;二是将供体动物的一个细胞核直接导入去核的卵母细胞,该过程需要用电刺激的方法促进融合。(4)体细胞核移植体现了动物细胞核的全能性,而非动物细胞的全能性。角度一考查动物细胞培养❶

[2021·辽宁辽阳一模]下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是(

)A.动物细胞培养所需的营养物质与植物细胞培养不同B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞C.癌细胞在培养瓶中培养会出现接触抑制现象D.动物细胞培养时需要添加抗生素以防止杂菌污染C命题角度例析[解析]

动物细胞培养所需的营养物质有血清、血浆,植物细胞培养需要蔗糖等,A正确;❶

[2021·辽宁辽阳一模]下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是(

)A.动物细胞培养所需的营养物质与植物细胞培养不同B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞C.癌细胞在培养瓶中培养会出现接触抑制现象D.动物细胞培养时需要添加抗生素以防止杂菌污染C命题角度例析传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞,不然会因为接触抑制而无法继续分裂,B正确;癌细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞间信息交流受到限制,在培养瓶中培养不会出现接触抑制现象,C错误;动物细胞培养时需要添加抗生素以防止杂菌污染,D正确。❷干眼症是由于泪液分泌减少导致的眼睛干涩的病症。通过将有关基因导入已分化的体细胞获得类似胚胎干细胞(ES细胞)的诱导多能干细胞(iPS细胞),进而培养得到眼结膜组织,可分泌泪液成分“黏液素”,有望治疗干眼症。下列说法错误的是(

)A.导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力B.利用iPS获得眼结膜组织时应加入分化诱导因子C.iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性D.利用ES细胞治疗人类疾病的前景优于iPS细胞D命题角度例析[解析]

根据题文,导入的基因能促使已分化的体细胞成为诱导多能干细胞(iPS细胞),体细胞无分裂能力,而干细胞是一类有分裂能力的细胞,故导入的基因能促使已分化的体细胞恢复分裂能力,A正确;iPS可分化为多种细胞,加入分化诱导因子才能获得相应的组织或器官,B正确;iPS细胞分裂能力强,分化程度低,所以iPS细胞核移植比体细胞核移植更容易表现全能性,C正确;利用iPS细胞治疗疾病不使用胚胎细胞或卵细胞,只需对体细胞进行操作及适当的培养即可,没有伦理学的问题,还可以避免免疫排斥,故利用iPS细胞治疗人类疾病的前景优于ES细胞,D错误。命题角度例析角度二考查单克隆抗体的制备❸

自爆发新冠疫情以来,科研人员寻找各种方法,治疗新冠肺炎病毒引发的疾病。尽管疫苗是消灭疫情的核心,其他方法也在不断发展,某制药商已经开展单克隆抗体的临床试验。图是生产抗新冠肺炎病毒的单克隆抗体过程,相关叙述正确的是(

)A.②过程可用PEG促进融合,融合的杂交瘤细胞只有一种B.④过程若进行抗体检测结果为阴性,应重新实验C.③过程经过选择培养后只有自身融合细胞的死亡D.为保证获得相应的B淋巴细胞,①过程给小鼠注射大量的新冠肺炎病毒B命题角度例析[解析]

生物体内含有多种抗原刺激产生的B淋巴细胞,故②过程融合形成的杂交瘤细胞有多种,A错误;④过程若进行专一抗体检测结果为阴性,说明没有提取到相应抗原刺激产生的B淋巴细胞,应重新实验,B正确;③过程经过选择培养后自身融合细胞和未融合的细胞都死亡,C错误;为保证获得相应的B淋巴细胞,①过程应给小鼠注射适量的新冠肺炎病毒的相应抗原,D错误。命题角度例析❹

科学家将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,制成了抗体—药物偶联物(ADC),实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,机理见图,回答下列问题:(1)制备单克隆抗体时,获得的杂交瘤细胞需进行

培养和抗体检测,抗体检测的原理是

。克隆化命题角度例析抗体与抗原特异性结合[解析]进行单克隆抗体制备过程中,在特定的选择培养基上筛选出融合的杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞需要既能大量增殖又能产生专一性抗体,故对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测,抗体检测的原理是抗体能特异性识别结合抗原。(2)ADC中,抗体的作用是

(答出两点即可)。除细胞毒素外,图中的物质C还可以是

(答出两点即可)。

与肿瘤细胞特异性结合,将物质C带到肿瘤细胞命题角度例析ATP酶抑制剂,秋水仙素(合理即可)[解析]ADC具有导向作用,能将物质C定向带到肿瘤细胞所在位置,另外由图可知抗体可与肿瘤细胞特异性结合。与细胞毒素具有相似作用的物质C还可以是ATP酶抑制剂和秋水仙素(分别可抑制细胞代谢和细胞分裂)。(3)图中细胞A为

,结构B为一种细胞器,在细胞A中的作用是

。

肿瘤细胞命题角度例析水解抗体,释放出物质C[解析]由图可知细胞A被抗体识别并结合,所以是肿瘤细胞,B是溶酶体,其功能是分解从外界进入细胞内的物质,也消化自身局部的细胞质或细胞器,即清除外来病原微生物等异物及衰老损伤的细胞器,故结构B在细胞A中的作用是水解抗体,释放出物质C。(4)除ADC外,单克隆抗体在临床上的应用还有

(答出两点即可)。

作为诊断试剂;单独使用治疗疾病命题角度例析[解析]单克隆抗体还有其他应用,如作为诊断试剂,准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、简易、快速的特点,单克隆抗体还可以用于治疗疾病和运载药物,主要用于癌症治疗。角度三

考查动物体细胞核移植与克隆❺

[2021·山东济宁二模]我国科学家利用基因编辑技术获得一只彻底敲除BMAL1基因(控制生物节律的核心基因之一)的猕猴甲,发现其出现睡眠紊乱的症状。利用该猕猴的体细胞克隆得到了五只具有睡眠紊乱症状的克隆猴。下列叙述正确的是(

)A.猕猴甲体内各种细胞表达的基因完全相同B.克隆猴的胚胎发育过程中不会发生细胞凋亡C.五只克隆猴的获得能够证明动物体细胞具有全能性D.通过上述技术可批量制备疾病动物模型用于科学研究D命题角度例析[解析]

生物个体发育过程中,基因发生选择性表达,故猕猴甲体内各种细胞表达的基因不完全相同,A错误;克隆猴的胚胎发育过程中也会发生细胞凋亡,B错误;五只克隆猴的获得能够证明动物体细胞核具有全能性,C错误;该猕猴甲可用于研究BMAL1基因的功能和对睡眠的调节,因此可通过题中技术批量制备疾病动物模型用于科学研究,D正确。命题角度例析❻

如图表示我国体细胞克隆猴的培育过程,下列说法正确的是(

)A.克隆小猴的遗传物质全部来自提供体细胞的胎猴B.灭活的仙台病毒短暂处理是为了诱导细胞融合C.代孕母猴应使用一定的激素进行同期发情和超数排卵处理D.克隆猴培育应用了体外受精﹑胚胎移植和胚胎分割技术B命题角度例析[解析]

克隆小猴的细胞核基因由胎猴提供,细胞质基因由提供卵母细胞的母猴提供,因此遗传物质大部分而不是全部来自于提供体细胞的胎猴,A错误;图中用灭活的仙台病毒诱导两类细胞融合,B正确;代孕母猴作为胚胎的“受体”仅需使用激素进行同期发情处理,不需要超数排卵,C错误;克隆猴培育过程属于无性繁殖,没有应用体外受精技术,D错误。命题角度例析考点二胚胎工程必备知识梳理

命题角度例析一、胚胎工程的理论基础1.胚胎工程的概念(1)操作对象:

、受精卵或

。

(2)技术手段:体外受精、

、胚胎分割等。

(3)目的:将获得的胚胎移植到

动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。2.受精(1)概念:精子与卵细胞结合形成合子(受精卵)的过程。(2)场所:自然条件下,哺乳动物的受精在

中完成。

生殖细胞必备知识梳理早期胚胎细胞胚胎移植雌性输卵管(3)过程必备知识梳理获能MⅡ期卵细胞膜原核3.胚胎早期发育必备知识梳理受精卵桑葚胚滋养层囊胚腔内细胞团[说明]卵裂过程中物质和体积的变化(1)有机物:胚胎没有和母体建立联系,没有从母体获取有机物,但一直呼吸消耗有机物,有机物总量减少。(2)细胞数目和体积:胚胎总体积并不增加,但细胞数目增多,每个细胞体积减小。(3)细胞中DNA含量:伴随细胞分裂,细胞数目增多,总DNA含量增多,但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。必备知识梳理二、胚胎工程技术及其应用1.体外受精(1)主要步骤:

、

和受精。

(2)过程必备知识梳理卵母细胞的采集精子的获取MⅡ中获能(3)应用:提高动物

;为

提供可用的胚胎。2.胚胎移植(1)概念:将通过体外受精及其他方式得到的

,移植到

的雌性动物体内,使之继续发育为

的技术。必备知识梳理繁殖能力胚胎移植胚胎同种的、生理状态相同新个体(2)操作过程(以牛胚胎移植为例)必备知识梳理超数排卵人工授精另一次移植受体发情妊娠检查(3)意义:充分发挥雌性优良个体的

。

3.胚胎分割(1)概念:采用机械方法将

切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得

的技术。

(2)理论基础:早期胚胎具有很强的

能力,并保持着

。

(3)繁殖方式:

。

必备知识梳理繁殖潜力早期胚胎同卵双胎或多胎分裂细胞全能性无性繁殖(4)操作过程必备知识梳理桑葚胚囊胚操作液分割针分割刀体外培养(5)应用①促进优良动物品种的

。

②对于人工控制

、动物繁育健康后代具有重要意义。

必备知识梳理繁殖动物性别【长句表达】(1)胚胎移植的实质是

。(2)胚胎移植后一般都能在母体子宫内存活,其生理学基础是

。

(3)对胚胎进行分割时,需对内细胞团均等分割,其目的是

。

必备知识梳理早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移母体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应利于胚胎的恢复和进一步发育【易错辨析】(1)判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或观察到雌雄原核。(

)(2)采集到的卵母细胞和精子要分别在体外进行成熟培养和获能处理,才能用于体外受精。(

)(3)胚胎分割移植应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。(

)必备知识梳理√√×[解析]在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。(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)为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂。(

)×必备知识梳理√[解析]受体子宫对外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应,故不需要注射免疫抑制剂。

【教材拾遗】(1)多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。[教材

选择性必修3P58](2)精母细胞在变成精子的过程中,很多结构会消失,而细胞核与线粒体都保留了下来。[教材

选择性必修3P59](3)超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。[教材

选择性必修3P62]必备知识梳理角度一

考查胚胎工程的理论基础❶

[2022·福建三明月考]下列关于哺乳动物受精的说法正确的是(

)A.观察卵子是否受精的重要标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现第一极体B.受精的实质是雌雄原核的融合,雄原核一般略小于雌原核C.动物排出的卵子成熟程度不同,有的是次级卵母细胞,有的是初级卵母细胞D.精子获能必须在雌性动物生殖道内进行,在体外不能进行C命题角度例析[解析]

卵子是否受精的重要标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体或是否观察到雌、雄原核,A错误;精子入卵后会形成雄原核,雄原核一般略大于雌原核,B错误;❶

[2022·福建三明月考]下列关于哺乳动物受精的说法正确的是(

)A.观察卵子是否受精的重要标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现第一极体B.受精的实质是雌雄原核的融合,雄原核一般略小于雌原核C.动物排出的卵子成熟程度不同,有的是次级卵母细胞,有的是初级卵母细胞D.精子获能必须在雌性动物生殖道内进行,在体外不能进行C命题角度例析动物排出的卵子成熟程度不同,可能是初级卵母细胞,也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力,C正确;精子在体外也能进行获能处理,如在人工配制的获能液中培养,D错误。❷

图为受精作用及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述不正确的是(

)A.①过程发生了基因自由组合,增加了后代的多样性B.②过程通过有丝分裂增殖C.a时期可分离得到胚胎干细胞D.②→④过程,细胞分化程度逐渐增大A命题角度例析[解析]

基因的自由组合发生在减数分裂过程中,①是受精作用,该过程中不会发生基因自由组合,A错误;②过程表示受精卵通过有丝分裂增殖,B正确;a时期为囊胚期,其中的内细胞团细胞具有全能性,因此可分离得到胚胎干细胞,C正确;②→④为受精卵通过分裂和分化形成原肠胚的过程,细胞分化程度逐渐增大,D正确。命题角度例析角度二

考查体外受精❸

[2021·江苏南通模拟]下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,不正确的是(

)A.小鼠在特定条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用B.将从卵巢中采集的卵母细胞立即与精子在获能液中共同培养即可受精C.注射到小鼠囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育D.分割的胚胎细胞虽然有相同的遗传物质,但发育成的个体也会有形态学差异B命题角度例析[解析]

给小鼠注射相关激素(促性腺激素)有促进超数排卵的作用,A正确;从卵巢采集的卵母细胞在体外培养成熟才能和在获能液中获能的精子受精,B错误;注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以分化形成各种组织,因此可以参与个体器官的发育,C正确;分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,但生物的性状还受环境因素的影响,因此发育成的个体有形态学差异,D正确。命题角度例析❹

“试管动物”技术繁育的个体具有健康的体质和重要的商业应用价值。“试管动物”技术繁育的基本过程:良种母畜的卵母细胞+良种公畜的精子→受精卵→早期胚胎→代孕母畜→试管动物。下列相关叙述正确的是(

)A.通常选择良种母畜处于MⅠ中期的卵母细胞更有利于进行受精作用B.从卵巢中采集的卵母细胞应置于与输卵管相似的环境中培养,才能成熟C.早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑葚胚、原肠胚和囊胚等阶段D.代孕母畜可以是同种的,也可以是不同物种的,需对其进行同期发情处理B命题角度例析[解析]

通常选择良种母畜处于MⅡ中期的卵母细胞更有利于受精作用,A错误;从卵巢中采集的卵母细胞需要体外培养到减数第二次分裂中期才可与获能的精子进行体外受精,故从卵巢中采集的卵母细胞应置于与输卵管相似的液体环境中培养,B正确;早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑葚胚、囊胚和原肠胚等阶段,C错误;代孕母畜一般选择同种生物的成年母畜,对其进行同期发情处理是为了保证移植胚胎所处的生理环境相同,D错误。命题角度例析角度三

考查胚胎移植及胚胎分割❺

图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛。下列相关叙述不正确的是(

)A.应用1中获得的良种小牛,遗传物质来源于供体1和供体2个体B.应用2、3、4所用的受精卵只能来源于体外受精,且精子必须进行获能处理C.应用3过程中对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割D.应用4中细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,用于器官移植研究B命题角度例析[解析]

应用1中获得的小牛为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体1,细胞质遗传物质来源于供体2,A正确;应用2、3、4所用的受精卵不一定来源于体外受精,也可以来自体内受精,B错误;对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,C正确;应用4中细胞为胚胎干细胞,进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,用于器官移植研究,D正确。命题角度例析❻

2021年3月,以色列魏茨曼科学研究所研究团队创建了人造机器子宫,并首次使用它将小鼠胚胎培养了6d(达到小鼠整个妊娠期的1/3),且胚胎发育正常。借助人造子宫,可观察到胚胎成功发育出心脏、胃、头部和四肢等,从而帮助人们解决胚胎发育研究领域的诸多问题。请回答:(1)研究人员首先提取受精之后几天的小鼠胚胎,放到含有特殊生长培养基的培养皿中,胚胎像附着在子宫壁上一样,开始形成三胚层。这说明提取的胚胎在小鼠体内已完成受精卵→

的发育。其中受精卵形成经过

、精子接触卵细胞膜、形成雄原核和雌原核并彼此靠近等阶段,当

时,说明卵子已受精。

桑葚胚→囊胚命题角度例析精子穿越卵细胞膜外结构(如透明带等)能观察到两个极体或雌、雄原核[解析]早期胚胎的发育过程经历了受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚的过程,原肠胚时期发生胚层的分化,形成内、中、外三胚层。其中受精卵形成经过精子穿越卵细胞膜外结构(如透明带等)、精子接触卵细胞膜、形成雄原核和雌原核并彼此靠近等阶段,当能在显微镜下观察到两个极体或新形成的雌、雄原核,则说明卵子已受精。命题角度例析(2)上述胚胎培养两天后,进入下一个发育阶段,开始从每个胚层发育形成器官。此时,研究人员将胚胎放在小烧杯内的营养液中,使溶液保持运动并不断混合,帮助胚胎

,防止胚胎附着到杯壁上死亡。小鼠胚胎能依靠这台人造子宫系统正常生长6天,在此期间可以明显看到胚胎不断变大,成功发育出心脏、胃、头部和四肢等重要器官。同种动物个体间进行胚胎移植前,常不需要对受体和供体进行免疫检查,原因是

。充分接触到营养物质命题角度例析受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应[解析]通过振荡培养胚胎,有助于培养液中的营养物质和胚胎充分混合,防止胚胎附着到杯壁上死亡。同种动物个体间进行胚胎移植前,常不需要对受体和供体进行免疫检查,原因是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。(3)若将第(1)问中的胚胎移植到另一雌鼠体内继续发育,则所选代孕母鼠应满足的条件是与供体鼠同种健康且

。为了获得更多的克隆鼠,可对第(1)问中的囊胚进行分割,但需要注意

。经同期发情处理命题角度例析将内细胞团均等分割[解析]若需要将胚胎移植到另一雌鼠体内继续发育,则所选代孕母鼠应满足的条件是与供体鼠同种、健康且经同期发情处理,保证供体和受体生殖器官的生理变化一致,为胚胎移入受体提供相同的生理环境。为了获得更多的克隆鼠,可以对囊胚进行分割,但需要注意将内细胞团均等分割,避免影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。经典真题·明考向❶[2021·山东卷]一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(

)A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况D经典真题·明考向[解析]

单抗的制作需要筛选,而多抗不需要筛选,抗原纯度越高,产生的多抗纯度越高,因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小,A错误;单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,B错误;非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体,所以向小鼠体内注入p72后,可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗,C错误;p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇,因此由这部分抗原决定簇刺激机体产生的抗体失效,但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体,所以多抗仍有效,D正确。经典真题·明考向❷[2021·辽宁卷]图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。有关叙述正确的是(

)A.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定B.过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植B经典真题·明考向[解析]

分析图示可知,后代丁细胞核遗传物质来源于甲牛,细胞质遗传物质来源于乙牛和甲牛,故后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,A错误;过程①是供体动物细胞培养的过程,需要提供95%空气和5%CO2的混合气体,其中CO2的作用主要是维持培养液的pH,B正确;过程②常使用显微操作去核法对乙牛提供的卵母细胞进行处理,C错误;过程③将激活后的重组细胞培养至桑葚胚或囊胚后进行移植,D错误。经典真题·明考向❸

[2021·湖南卷]M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验,将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示,回答下列问题:(1)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是_____________________________________________________________________________。

经典真题·明考向

清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养[解析]动物细胞进行原代和传代培养时,需定期更换培养液,目的是清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养。(2)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是________________________________________________________________________________________。

从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为

(答出两点即可)。功能上具有

。

经典真题·明考向动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难细胞体积小,细胞核大,核仁明显(任选两点作答)发育的全能性[解析]与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更低,原因是动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显,功能上具有发育的全能性。(3)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的

淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路:

。

经典真题·明考向B取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交[解析]以免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体。利用此单克隆抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路:取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。建网知联❶[2021·安徽宣城二模]随着现代生物技术的飞速发展,转基因动物、克隆动物和试管动物相继问世,请回答下列问题:(1)在转基因动物培育过程中,基因工程环节最核心的步骤是

;外源基因能够在异种动物体内表达的理论基础:①

;②

。

构建基因表达载体备用习题遗传信息的传递都遵循中心法则所有生物共用一套遗传密码[解析]在转基因动物培育过程中,基因工程环节最核心的步骤是基因表达载体的构建。基因表达包括转录和翻译过程,外源基因能够在异种动物体内表达的理论基础是遗传信息的传递都遵循中心法则,所有生物共用一套遗传密码。(2)动物克隆是一种通过核移植过程进行无性繁殖的技术。核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植,其中后者更易成功,原因是

。核移植常用的受体细胞为MⅡ期的去核卵母细胞,其中去核的目的是_____________________________________________________________________________。

胚胎细胞分化程度低,恢复其