x胚胎工程一輪

精子獲能

卵子的準備

頂體反應(yīng)

透明帶反應(yīng)

卵黃膜封閉

兩個極體

有絲分裂

不增加

縮小

全能細胞

各種組織

胎膜和胎盤

問題探究1：哺乳動物精子和卵子的發(fā)生在時間上的主要區(qū)別是什么？提示：哺乳動物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前(即胎兒時期)完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。內(nèi)胚層

中胚層

原腸腔

卵母細胞

精子

血清

桑椹胚

8～16個細胞

同種的、生理狀態(tài)相同

生殖器官

游離狀態(tài)

免疫排斥

生理和組織

遺傳特性

選擇和處理

人工受精

移植

早期胚胎

同卵雙胎

多胎

桑椹胚

囊胚

內(nèi)細胞團

問題探究2：(1)采集的卵母母細胞可直直接與獲能能的精子受受精嗎？(2)不同動物胚胚胎移植的的時間一樣樣嗎？提示：(1)不可以。采采集的卵母母細胞，需需在體外經(jīng)經(jīng)人工培養(yǎng)養(yǎng)成熟后，，即培養(yǎng)到到減數(shù)第二二次分裂中中期，才能能與獲能的的精子受精精。(2)不一樣。有有的動物的的胚胎要培培養(yǎng)到桑椹椹胚階段或或囊胚階段段才能進行行移植(如牛、羊)，小鼠和家家兔等實驗驗動物可在在更早的階階段移植，，人的體外外受精胚胎胎，即試管管胚胎，可可在8～16個細胞階段段移植。早期胚胎原始性腺細胞核核仁全能性分化1．下列有關(guān)關(guān)哺乳動物物精子和卵卵子的發(fā)生生以及受精精作用的敘敘述，正確確的是()A．采集到的的精子和卵卵子相遇即即可發(fā)生受受精作用B．排卵就是是排出成熟熟卵子的過過程C．卵子形成成時的分裂裂過程均在在卵巢內(nèi)完完成D．受精作用用完成的標標志是在卵卵黃膜和透透明帶的間間隙觀察到到兩個極體體【答案】D2．將下列哺哺乳動物受受精過程中中的變化按按順序排列列，正確的的是()①第一次卵裂裂開始②釋放第二極極體③頂體反應(yīng)④穿越透明帶帶⑤雌、雄原核核的形成⑥核膜消失，，雌、雄原原核融合A．①②③④⑤⑤⑥B．③②④⑤⑥⑥①C．④⑤②①③③⑥D(zhuǎn)．③④②⑤⑥⑥①【答案】D3．在“試管?！钡纳a(chǎn)過程程中，不是是必需的操操作是()A．卵母細胞胞的采集和和培養(yǎng)B．受精卵中中導(dǎo)入抗病病毒基因C．精子的采采集和獲能能D．胚胎的早早期培養(yǎng)和和移植【答案】B4．科學(xué)家將將人體皮膚膚細胞改造造成了多能能干細胞——“iPS細胞”，人類“iPS細胞”可以形成神神經(jīng)元等人人體多種組組織細胞。。以下有關(guān)關(guān)“iPS細胞”說法正確的的是()A．iPS細胞分化為為神經(jīng)細胞胞的過程應(yīng)應(yīng)在培養(yǎng)細細胞的普通通培養(yǎng)基上上進行B．iPS細胞有細胞胞周期，它它分化形成成的神經(jīng)細細胞一般不不具細胞周周期C．iPS細胞可分化化形成多種種組織細胞胞，說明“iPS細胞”在分裂時很很容易發(fā)生生突變D．iPS細胞分化成成人體多種種組織細胞胞，是因為為它具有不不同于其他他細胞的特特定基因【答案】B5．國家863計劃項目“利用嶗山奶奶山羊乳腺腺生物反應(yīng)應(yīng)器制備藥藥用蛋白”取得重大進進展。目前前，已經(jīng)成成功獲得經(jīng)經(jīng)純化的抗抗凝血酶Ⅲ蛋白，達到到國際先進進水平。下下面是制作作嶗山奶山山羊乳腺生生物反應(yīng)器器的流程圖圖：(1)根據(jù)流程圖圖分析，動動物乳腺生生物反應(yīng)器器主要利用用了________技術(shù)、胚胎胎工程技術(shù)術(shù)和細胞培培養(yǎng)技術(shù)。。(2)要實現(xiàn)①超數(shù)排卵，，應(yīng)在嶗山山奶山羊A發(fā)情周期的的某一階段段用________處理，然后后在恰當(dāng)時時期采集卵卵子。通過過②采集的精子子不能直接接使成熟的的卵子受精精，原因是是__________。(3)過程④需將抗凝血血酶Ⅲ基因注入受受精卵的雄雄原核內(nèi)，，在顯微鏡鏡下判斷是是否完成受受精作用的的標志是________。(4)要使人的抗抗凝血酶Ⅲ基因在奶山山羊乳腺細細胞中特異異性表達，，完整的基基因表達載載體要包括括目的基因因、_________、_______、標記基因因等部分。。在⑤之前要檢測測早期胚胎胎細胞是否否已經(jīng)導(dǎo)入入抗凝血酶酶Ⅲ基因，宜采采用__________技術(shù)。(5)若要一次獲獲得多只相相同的轉(zhuǎn)基基因嶗山奶奶山羊D，⑤應(yīng)采用__________________技術(shù)?！敬鸢浮?1)轉(zhuǎn)基因(DNA重組)(2)促性腺激素素精子沒沒有獲能(3)在卵黃膜和和透明帶的的間隙觀察察到兩個極極體(4)啟動子終終止子DNA分子雜交(5)胚胎分割移移植1.精子與卵子子發(fā)生的比比較項目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)別場所睪丸曲細精管(場所唯一)卵巢(MI)、輸卵管(MⅡ)(場所不唯一)項目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)別時間初情期后性別分化后開始，卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲備，是在出生前完成的，MⅡ是在精子和卵子的結(jié)合過程中完成的過程特點MI和MⅡ是連續(xù)的，需變形；細胞質(zhì)均等分配MI和MⅡ是不連續(xù)的，不需要變形；細胞質(zhì)不均等分配結(jié)果形成4個精子形成1個卵細胞和3個極體相同點原始生殖細胞的增殖為有絲分裂；生殖細胞的增殖為減數(shù)分裂；成熟過程均經(jīng)一次復(fù)制和兩次分裂，子細胞中染色體數(shù)目減半2.受精作用的的過程(1)受精前的準準備階段①精子獲能：：精子必須須在雌性動動物的生殖殖道中發(fā)生生相應(yīng)的生生理變化后后，才能獲獲得受精能能力的生理理現(xiàn)象。②卵子的準備備：在輸卵卵管中發(fā)育育到減數(shù)第第二次分裂裂的中期，，才具有與與精子受精精的能力。。(2)受精階段第一步：精精子穿越放放射冠和透透明帶。頂頂體反應(yīng)使使頂體內(nèi)的的酶釋放出出來并溶解解放射冠內(nèi)內(nèi)的卵丘細細胞之間的的物質(zhì)，透透明帶反應(yīng)應(yīng)是防止多多精入卵受受精的第一一道屏障。。第二步：精精子進入卵卵黃膜。卵卵黃膜封閉閉作用是防防止多精入入卵受精的的第二道屏屏障。第三步：原原核形成。。雄原核形形成和雌原原核形成。。第四步：配配子結(jié)合。。雌雄原核核融合形成成合子(受精卵)。3．早期胚胎胎發(fā)育(1)過程：受精精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚(2)圖示：(1)圖中A是________，B是________，E是指________，階段C是指________，階段D是指________。(2)當(dāng)觀察到第第二極體時時，可以表表明________________。(3)能發(fā)生染色色體的著絲絲點分裂的的階段是________(填序號)。(4)①階段存在的的變異方式式是________?！窘馕觥勘绢}考查卵卵子形成過過程中的有有關(guān)知識。。(1)圖中①為有絲分裂裂，可增加加卵原細胞胞的數(shù)量，，卵原細胞胞進一步演演變?yōu)槌跫壖壜涯讣毎虎邰転闇p數(shù)分裂裂，只有在在受精后，，次級卵母母細胞才能能最終完成成減數(shù)第二二次分裂，，因此E是受精，B是合子；卵卵泡的形成成是在胎兒兒期，減數(shù)數(shù)分裂是從從初情期開開始的，因因此階段C為胎兒期，，階段D為初情期后后；(2)當(dāng)觀察到第第二極體時時，表明卵卵子已完成成了受精作作用；(3)著絲點分裂裂可發(fā)生在在有絲分裂裂中，也可可發(fā)生在減減數(shù)第二次次分裂中，，因此為①④；(4)有絲分裂中中的變異類類型只有基基因突變、、染色體變變異，沒有有基因重組組?！敬鸢浮?1)第一極體合合子受受精胎兒兒期初情情期后(2)卵子已經(jīng)完完成了受精精(3)①④(4)基因突變、、染色體變變異1.卵泡與卵子子的關(guān)系雌性胎兒卵卵巢內(nèi)卵原原細胞初級級卵母細胞胞―→每個初級卵卵母細胞被被卵泡細胞胞包圍卵泡泡―→排卵前后進進行減數(shù)第第一次分裂裂，形成一一個次級卵卵母細胞和和第一極體體―→進入輸卵管管精子與卵子子綜合過程程次級卵母細細胞經(jīng)減數(shù)數(shù)第二次分分裂形成一一個卵子和和第二極體體。2.排卵是指排排出“卵泡”而不是排出出卵子。3.哺乳動物卵卵泡的形成成和在卵巢巢內(nèi)的儲備備是在出生生前(胎兒期)完成的——這是精子和和卵子在發(fā)發(fā)生上的重重要區(qū)別。。1．(2012·浙江理綜)下列關(guān)于高高等哺乳動動物受精與與胚胎發(fā)育育的敘述，，正確的是是()A．絕大多數(shù)數(shù)精卵細胞胞的識別具具有物種特特異性B．卵裂球細細胞的體積積隨分裂次次數(shù)增加而而不斷增大大C．囊胚的滋滋養(yǎng)層細胞胞具有發(fā)育育全能性D．原腸胚發(fā)發(fā)育分化形形成內(nèi)外兩兩個胚層【解析】此題考查受受精作用與與胚胎發(fā)育育的相關(guān)知知識。精卵卵細胞的識識別具有物物種特異性性，卵細胞胞受精時，，一般只能能接受同種種生物的精精子，A正確；受精精卵開始的的幾次卵裂裂，由于沒沒有接受外外來營養(yǎng)物物質(zhì)，細胞胞數(shù)目雖在在增加，但但卵裂球細細胞總體積積并沒有增增大，甚至至略有減小小，B錯誤；囊胚胚由滋養(yǎng)層層和內(nèi)細胞胞團組成，，滋養(yǎng)層細細胞沒有發(fā)發(fā)育全能性性，將來發(fā)發(fā)育成胚胎胎的附屬結(jié)結(jié)構(gòu)，內(nèi)細細胞團細胞胞才具有發(fā)發(fā)育全能性性，C錯誤；原腸腸胚已有外外、中、內(nèi)內(nèi)三個胚層層的分化，，D錯誤?！敬鸢浮緼2．(2012·鹽城一模)下列有關(guān)哺哺乳動物卵卵細胞在生生物技術(shù)中中的應(yīng)用正正確的是()A．提取出來來的卵細胞胞與精子相相遇即可結(jié)結(jié)合形成受受精卵B．直接進行行細胞培養(yǎng)養(yǎng)可形成試試管動物C．可直接作作為核移植植的受體細細胞D．作為目的的基因的受受體細胞，，但不能直直接培育成成轉(zhuǎn)基因動動物【解析】獲取哺乳動動物卵細胞胞時，提取取出來的是是初級卵母母細胞或次次級卵母細細胞，其要要發(fā)育到減減數(shù)第二次次分裂中期期才能與獲獲能的精子子結(jié)合形成成受精卵，，A項錯誤。哺哺乳動物的的卵細胞單單獨培養(yǎng)不不能形成試試管動物，，需進行受受精后才可可形成試管管動物，B項錯誤。卵卵細胞去核核后可以作作為核移植植的受體，，C項錯誤。卵卵細胞不能能直接培育育成轉(zhuǎn)基因因動物，D項正確?！敬鸢浮緿3．如圖表示示哺乳動物物胚胎發(fā)育育過程的幾幾個階段，，請據(jù)圖回回答問題：：(1)寫出各個階階段的名稱稱：A________，B________，C________。(2)寫出圖中各各標號的名名稱：[2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。(3)A時期的細胞具具有發(fā)育上的的________性，B時期開始出現(xiàn)現(xiàn)________，C時期開始出現(xiàn)現(xiàn)________。(4)[2]將來發(fā)育成________。(5)動物胚胎是由由合子經(jīng)有絲絲分裂形成的的，保證合子子只能由一個個精子和卵子子結(jié)合的生理理基礎(chǔ)是______、________?！窘馕觥勘绢}考查受精精和動物的胚胚胎發(fā)育等知知識以及識圖圖、填圖能力力。(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。(2)圖B中1是滋養(yǎng)層細胞胞，2是內(nèi)細胞團，，3是透明帶，4是囊胚腔；圖圖C中5是外胚層，6是滋養(yǎng)層，7是原腸腔，8是內(nèi)胚層。(3)桑椹胚細胞具具全能性；囊囊胚開始出現(xiàn)現(xiàn)細胞分化，，已分化為滋滋養(yǎng)層細胞和和內(nèi)細胞團細細胞；原腸胚胚已有胚層分分化，分化為為外胚層、內(nèi)內(nèi)胚層和中胚胚層。(4)內(nèi)細胞團細胞胞將發(fā)育為胎胎兒的各種組組織，滋養(yǎng)層層細胞將發(fā)育育為胎膜和胎胎盤。(5)受精時的透明明帶反應(yīng)和卵卵黃膜封閉作作用是防止多多精入卵的兩兩道屏障?！敬鸢浮?1)桑椹胚囊胚胚原腸胚(2)內(nèi)細胞團囊囊胚腔外胚胚層原腸腔腔內(nèi)胚層(3)全能細胞分分化胚層分分化(4)胎兒的各種組組織(5)透明帶反應(yīng)卵卵黃膜封閉閉作用1.理論基礎(chǔ)(1)胚胎移入受體體的生理基礎(chǔ)礎(chǔ)：哺乳動物物發(fā)情后，生生殖器官的生生理變化相同同。(2)胚胎收集的理理論基礎(chǔ)：早早期胚胎形成成后，處于游游離狀態(tài)，未未與母體子宮宮建立組織上上的聯(lián)系。(3)胚胎在受體內(nèi)內(nèi)存活的生理理基礎(chǔ)：受體體對移入子宮宮的外來胚胎胎基本上不發(fā)發(fā)生免疫排斥斥反應(yīng)。(4)胚胎在受體內(nèi)內(nèi)正常發(fā)育的的生理基礎(chǔ)：：供體胚胎可可與受體子宮宮建立正常的的生理和組織織上的聯(lián)系，，但遺傳特性性不受影響。。2．基本操作程程序(以牛為例)(1)選擇的對象包包括良種公牛牛、母牛和普普通母牛，處處理是指對良良種母牛和普普通母牛做同同期發(fā)情處理理，以使其生生殖器官的生生理變化相同同，同時要對對良種母牛做做超數(shù)排卵處處理，以促其其多產(chǎn)生卵子子。(2)沖卵是指將早早期胚胎從良良種母牛子宮宮內(nèi)沖洗出來來，而不是沖沖洗出卵子。。(3)良種牛后代的的遺傳特性是是由供體公牛牛和母牛決定定的，受體母母牛只是提供供了胚胎發(fā)育育的場所，不不影響后代的的遺傳特性。。根據(jù)以上信息息回答下列相相關(guān)問題。(1)試管動物技術(shù)術(shù)通常是指通通過人工操作作使卵子和精精子在體外條條件下________，并通過培養(yǎng)養(yǎng)發(fā)育為________后，再經(jīng)________產(chǎn)生后代的技技術(shù)。(2)圖中過程①通常采用________技術(shù)。在這個個過程中________的精子與卵子子相遇時，首首先發(fā)生________反應(yīng)釋放出有有關(guān)的酶直接接溶解卵丘細細胞之間的物物質(zhì)。(3)胚胎移植時，，受體應(yīng)處于于適合的生理理狀況，此時時可利用激素素對受體進行行________處理；此外，，受體對移入入子宮的外來來胚胎基本上上不發(fā)生________反應(yīng)，這為胚胚胎在受體內(nèi)內(nèi)的存活提供供了可能。(4)為了確保得到到所需性別的的試管牛，往往往需要對移移植前的胚胎胎進行性別鑒鑒定，請舉出出兩種對早期期胚胎進行性性別鑒定的方方法(只需寫出名稱稱或簡要原理理)。_________________________________________________(5)人們利用試管管動物技術(shù)成成功培育了轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因動物，，在基因工程程操作的基本本程序中，基基因工程的核核心是__________，科學(xué)家利用用基因工程技技術(shù)，使轉(zhuǎn)基基因動物本身身變成“批量生產(chǎn)藥物物的工廠”。如建立的生生產(chǎn)生長激素素的乳房生物物反應(yīng)器，即即：科學(xué)家將將____________重組在一起，，通過________等方法，導(dǎo)入入哺乳動物的的受精卵中，，然后將受精精卵送入母體體內(nèi)，使其生生長發(fā)育成轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因動物。。轉(zhuǎn)基因動物物進入泌乳期期后，可以通通過分泌乳汁汁來生產(chǎn)所需需要的藥物。?！窘馕觥?1)試管動物技術(shù)術(shù)通常是指通通過人工操作作使卵子和精精子在體外條條件下成熟和和受精，培養(yǎng)養(yǎng)發(fā)育為早期期胚胎，再進進行胚胎移植植。(2)精子獲能后與與卵子受精。。(3)胚胎移植要進進行同期發(fā)情情處理，使供供、受體的子子宮所處的生生理環(huán)境一致致。(4)對移植前的胚胚胎進行性別別鑒定，可用用DNA分子雜交技術(shù)術(shù)(利用基因探針針鑒定)或分析胚胎細細胞的染色體體組型。(5)基因工程的核核心是基因表表達載體的構(gòu)構(gòu)建。乳房生生物反應(yīng)器是是將目的基因因與乳腺蛋白白基因的啟動動子等調(diào)控組組件組合在一一起，構(gòu)建基基因表達載體體?！敬鸢浮?1)成熟和受精早早期胚胎胚胚胎移植(2)體外受精獲獲能頂體(3)同期發(fā)情免免疫排斥(4)DNA分子雜交技術(shù)術(shù)(利用基因探針針鑒定)、分析胚胎細細胞的染色體體組型(5)基因表達載體體的構(gòu)建生生長激素基因因與乳腺蛋白白基因的啟動動子等調(diào)控組組件顯微注注射1.胚胎移植實質(zhì)質(zhì)上是早期胚胚胎在相同生生理環(huán)境條件件下空間位置置的轉(zhuǎn)換，而而胚胎本身的的遺傳物質(zhì)并并不發(fā)生改變變，因此各種種性狀能保持持其原來的優(yōu)優(yōu)良特性。2.胚胎移植的供供體和受體必必須是同種生生物，同一物物種的動物才才有可能具有有相同的生理理特征。3.作為受體的雌雌性動物應(yīng)為為常見或存量量大的品種，，供體則為優(yōu)優(yōu)良的品種。。1．(2012·江蘇單科)通過胚胎移植植技術(shù)，可以以實現(xiàn)良種牛牛的快速繁殖殖。下列相關(guān)關(guān)敘述正確的的是()A．對供體和受受體母牛都要要進行相同激激素處理B．受精和胚胎胎的早期培養(yǎng)養(yǎng)都需要在體體外進行C．對沖卵獲得得的原腸胚檢檢查合格后方方可移植D．胚胎分割移移植實現(xiàn)同卵卵多胎的成功功率較低【解析】本題主要考查查胚胎移植的的有關(guān)問題。。常用孕激素素對受體母牛牛進行同期發(fā)發(fā)情處理，對對供體母牛還還要注射促性性腺激素做超超數(shù)排卵處理理，故A錯；受精和早早期胚胎培養(yǎng)養(yǎng)可在雌性動動物體內(nèi)完成成，也可以在在體外完成，，故B錯；對沖卵獲獲得的桑椹胚胚或囊胚檢查查合格后方可可移植，故C錯；胚胎分割割移植最常見見的是同卵雙雙胎，而同卵卵多胎的成功功率很小，故故D對。【答案】D2．人的血清白白蛋白(HSA)在臨床上需求求量很大，通通常從人血中中提取。但由由于艾滋病病病毒(HIV)等人類感染性性病原體造成成的威脅與日日俱增，使人人們對血液制制品的使用顧顧慮重重。如如果應(yīng)用基因因工程和克隆隆技術(shù)，將人人的血清白蛋蛋白基因轉(zhuǎn)入入奶牛細胞中中，那么利用用牛的乳汁生生產(chǎn)血清白蛋蛋白就成為可可能。其大致致過程如下：：Ⅰ.采集良種供體體奶牛的卵母母細胞和精液液，通過體外外受精，形成成奶牛受精卵卵；Ⅱ.將人血清白蛋蛋白基因?qū)肴肽膛Ｊ芫崖?，形成重組組細胞；Ⅲ.電脈沖刺激重重組細胞，促促使其形成早早期胚胎；Ⅳ.將胚胎移植到到受體母牛的的子宮中，最最終發(fā)育成轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因小牛。。請回答下列列問題：(1)一般情況下，，良種奶牛所所產(chǎn)生的能用用于體外受精精的卵母細胞胞往往數(shù)量不不足，請舉出出一種可以獲獲得更多卵母母細胞的方法法：________________________________________。(2)步驟Ⅰ中，在體外受受精前，需要要對奶牛的精精子進行________處理。受精時時，往往一個個卵母細胞只只能和一個精精子結(jié)合，受受精過程中防防止多精入卵卵的生理反應(yīng)應(yīng)包括________反應(yīng)和卵黃膜膜封閉作用。。(3)步驟Ⅱ中，將人的血血清白蛋白基基因?qū)肽膛ＥＪ芫炎顬闉橛行У姆椒ǚㄊ莀_______。導(dǎo)入基因前前，需要將血血清白蛋白基基因與奶牛乳乳腺蛋白基因因的啟動子等等調(diào)控組件重重組在一起，，這一步驟屬屬于基因工程程“四部曲”中的________，此步驟的目目的是_________________________其中將血清白白蛋白基因與與調(diào)控組件結(jié)結(jié)合時必須用用到限制性核核酸內(nèi)切酶和和________酶。(4)實驗步驟Ⅲ中，進行動物物早期胚胎的的體外培養(yǎng)時時，培養(yǎng)液中中除了含有各各種無機鹽和和有機鹽類、、維生素、氨氨基酸、核苷苷酸等營養(yǎng)成成分外，還要要添加________和動物血清。。(5)實驗步驟Ⅳ中，應(yīng)選擇性性別為________的奶牛胚胎進進行移植。請請舉出一種人人工控制或篩篩選胚胎性別別的方法：__________________________________________________。(6)若需迅速得到到大量轉(zhuǎn)基因因奶牛，現(xiàn)有有兩種處理方方法：方法A：在步驟Ⅳ中將早期胚胎胎分割成若干干個胚胎細胞胞，讓其分別別發(fā)育成一頭頭小牛。進行行上述操作時時，應(yīng)選擇發(fā)發(fā)育至________階段的胚胎進進行操作，分分割時必須注注意要將早期期胚胎中的________均等分割。方法B：在步驟Ⅳ中將早期胚胎胎細胞的細胞胞核移植到普普通黃牛的________細胞中，使其其重組并發(fā)育育成新胚胎。。為獲得大量量可供移植的的胚胎細胞核核，可將早期期胚胎細胞分分離出來，在在添加了抑制制因子的培養(yǎng)養(yǎng)液中，將其其培養(yǎng)成能夠夠增殖而不發(fā)發(fā)生分化的________細胞，再從該該細胞中提取取所需的細