1、專題三 胚胎工程突破1克隆動物、試管動物、轉(zhuǎn)基因動物的異同(以羊為例)名稱產(chǎn)生過程不同點相同點生物技術(shù)遺傳物質(zhì)遺傳性狀生殖方式克隆羊核移植技術(shù)A羊核基因B羊質(zhì)基因幾乎全部表現(xiàn)A羊性狀無性生殖胚胎移植技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)試管羊體外受精A、B羊核基因，B羊質(zhì)基因雙親性狀有性生殖轉(zhuǎn)基因羊DNA重組技術(shù)目的基因、雙親基因目的基因性狀、雙親性狀有性生殖突破體驗1請回答胚胎工程和基因工程方面的問題：(1)應(yīng)用胚胎工程技術(shù)可以培育出“試管?！?。試管牛的培育需經(jīng)過體外受精、_、_以及在母體中發(fā)育和產(chǎn)出等過程。(2)在“試管?！钡呐嘤^程中，要使精子和卵母細胞在體外成功結(jié)合，需要對精子進行處理，使其_。另外，

2、培養(yǎng)的卵母細胞需要發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期，該時期在顯微鏡下可觀察到次級卵母細胞和_。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母細胞，采用激素處理可使其一次排出多枚卵母細胞，常使用的激素是_。(4)利用基因工程可以獲得轉(zhuǎn)基因牛，從而改良奶牛的某些性狀?；蚬こ痰乃膫€基本操作步驟是_、基因表達載體的構(gòu)建、_和_。將該基因表達載體導(dǎo)入受體細胞所采用的方法是_(顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法)，為獲得能大量產(chǎn)生人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛，該基因表達載體應(yīng)導(dǎo)入的受體細胞是_(受精卵、乳腺細胞)。答案(1)早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植(2)獲能第一極體(3)促性腺激素(其他合理答案也可)(4)獲取目的基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細胞目的基因

3、的檢測與鑒定顯微注射法受精卵解析(1)“試管牛”是通過在試管中進行體外受精，然后將受精卵進行胚胎培養(yǎng)，將獲得的胚胎再利用胚胎移植技術(shù)植入母體內(nèi)，在母體內(nèi)發(fā)育和產(chǎn)出牛的過程。(2)為使精卵成功結(jié)合需要對精子進行獲能處理；處于卵母細胞減數(shù)第二次分裂中期的細胞為次級卵母細胞或第一極體。(3)促性腺激素能夠作用于卵巢細胞使其產(chǎn)生更多的性激素從而促進卵母細胞的生成。(4)基因工程的操作步驟為：獲取目的基因、構(gòu)建基因表達載體、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫参锛毎囊环N方法，目的基因?qū)雱游锛毎ǔＰ璨捎蔑@微注射法；如果將該基因表達載體導(dǎo)入受精卵中，受精卵能夠分

4、裂分化獲得產(chǎn)生人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛。2人的血清蛋白在臨床上需求量很大，通常從血液中提取。由于艾滋病等人類感染性疾病造成的威脅與日俱增，使人們對血液制品心存疑慮。生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使利用動物生產(chǎn)人的血清蛋白成為可能，下圖是上海某研究所培育生產(chǎn)出血清蛋白奶牛的流程。請據(jù)圖回答下列問題：(1)雌性奶牛胚胎細胞是()A雌性奶牛產(chǎn)生的卵細胞B雌性奶牛體內(nèi)的受精卵C能發(fā)育成雌性奶牛的受精卵D從奶牛胚胎上取出的細胞，這個奶牛胚胎將發(fā)育成雌性奶牛(2)此操作流程涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有動物細胞培養(yǎng)、_、_、胚胎分割和胚胎移植。(3)將人的血清蛋白基因?qū)肽膛Ｅ咛ナ荏w細胞時，常用的方法是_；選擇早期胚胎細胞作為外源

5、基因受體的原因是_。(4)重組細胞1的特點是_。(5)重組細胞2的特點是_。(6)早期胚胎培養(yǎng)在發(fā)育培養(yǎng)液中，培養(yǎng)液的成分比較復(fù)雜，除了一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加_等物質(zhì)。(7)小牛1、2、3的性別是_性，性狀_(相同，不同)。(8)以上實例說明轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為動物乳腺生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)藥蛋白。在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域，你認為除此之外，轉(zhuǎn)基因克隆動物在治療人類疾病時還有哪些用途？_。答案(1)D(2)基因工程核移植(3)顯微注射法早期胚胎細胞具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)的組織細胞中表達(4)細胞核內(nèi)的DNA分子中含有人體血清蛋白基因(5)細胞核與去核卵母細胞重組，具備發(fā)育成胚胎的可能(6)

6、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清(7)雌相同(8)轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織和器官可以作為異體移植的供體；人的核移植胚胎干細胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織、器官后，可用于組織器官的移植突破2胚胎工程與細胞工程的比較1胚胎工程胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動物體內(nèi)產(chǎn)生后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程操作的主要對象是生殖細胞、受精卵和早期胚胎細胞。胚胎發(fā)育學(xué)是胚胎工程的理論基礎(chǔ)。2細胞工程細胞工程是指應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過細胞水平或細胞器水平上的操

7、作，按照人的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。突破體驗3(2012山東卷，35)毛角蛋白型中間絲(KIF)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIF基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡單流程如下圖。(1)過程中最常用的運載工具是_，所需要的酶是限制酶和_。(2)在過程中，用_處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養(yǎng)過程中，將成纖維細胞置于5%CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是_。(3)在過程中，用_處理以獲取更多的卵(母)細胞。成熟卵(母)細胞在核移植前需要進行_處理。(4)從重組細胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術(shù)是_。在胚胎移植前，通過_技術(shù)可獲得較多胚胎。答案(1)質(zhì)

8、粒DNA連接酶(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)維持培養(yǎng)基(液)的pH(3)促性腺激素去核(4)(早期)胚胎培養(yǎng)胚胎分割解析(1)構(gòu)建基因表達載體時，一般需用同一種限制酶切割目的基因和載體，以產(chǎn)生相同的黏性末端，并用DNA連接酶連接成重組表達載體；常用的載體是質(zhì)粒。(2)利用胰蛋白酶或膠原蛋白酶可將動物組織分散成單個細胞。動物細胞培養(yǎng)時，需將細胞置于5%CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)運用超數(shù)排卵法可獲得更多的卵母細胞，常用的激素是促性腺激素或促濾泡素。成熟卵母細胞在核移植前要進行去核處理。(4)核移植時獲得的重組細胞經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)，可以獲得早期胚胎。為獲得更多胚胎，可

9、以使用胚胎分割法。4世界衛(wèi)生組織解釋克隆為“遺傳上同一的機體或細胞系(株)的無性繁殖”。相對于植物克隆而言，動物尤其是高等動物的克隆比較困難，下圖表示哺乳動物克隆的幾種方法的主要步驟，據(jù)圖回答下列問題：(1)方法2獲得的小牛的遺傳物質(zhì)來源于_，方法3中得到的胚、中的遺傳物質(zhì)是否完全相同？_。(2)細胞B取自囊胚的_，具有全能性；細胞C應(yīng)取自供體3的_細胞。(3)細胞A、B、C在進行D過程之前需要進行細胞體外培養(yǎng)，培養(yǎng)時需要滿足的條件是_。(4)克隆也可以理解為復(fù)制、拷貝，結(jié)合世界衛(wèi)生組織的定義，你認為還有哪些現(xiàn)代生物技術(shù)也屬于克??？_。(5)你是否支持進行胚胎干細胞的研究，為什么？_。答案(1

10、)供體1、供體2和供體3完全相同(2)內(nèi)細胞團M期卵母(3)無菌無毒的環(huán)境、充足的營養(yǎng)、適宜的溫度和pH及氣體環(huán)境(4)單克隆抗體、植物組織培養(yǎng)、PCR等(答出兩點即可)(5)支持，胚胎干細胞的研究，有利于治療人類某些頑癥(治療性克隆)，以及揭示細胞分化和細胞凋亡的機理等；反對，胚胎干細胞取自胚胎，胚胎也是生命，另外可能被用于克隆人研究，引起倫理問題等(合理即可)解析(1)方法2是將供體1、供體2有性生殖獲得的早期胚胎核移植獲得小牛，其遺傳物質(zhì)來源于供體1、供體2和供體3；方法3是胚胎分割，得到的胚、中的遺傳物質(zhì)是完全相同的。(2)核移植時核供體細胞是早期胚胎的內(nèi)細胞團細胞，受體細胞最好是M期卵母細胞。(3)細胞體外培養(yǎng)需要滿足的條件是無菌無毒的環(huán)境、充足的營養(yǎng)、適宜的溫度和pH及氣體環(huán)境。(4)克隆為“遺傳上同一的機體或細胞系(株)的無性繁殖”，克隆也