专题复习三——胚胎工程
【知识回扣】
1.试管动物生产流程
例1动物胚胎移植的过程是首先用激素a促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,再把胚胎送入经过激素b 处理可以接受胚胎植入的母体子宫内,孕育成幼体。
(1)你认为用胚胎移植的方法产生子代属于哪类生殖方式?________________。
(2)题中提及的“激素a”最可能是指_____________,“激素b”可能是指________。
(3)若希望同时获得多个性状相同个体,那么该如何实现?
(4)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)有性生殖 (2)促性腺激素孕激素
(3)利用同一受精卵发育形成的胚胎进行胚胎分割,分别植入不同母牛子宫,使它们正常发育成新个体。
(4)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。
2. 克隆羊、试管羊、转基因羊的异同
例2试管羊、克隆羊、转基因羊所采用的主要生物技术分别是( )
①胚胎移植②DNA重组技术③核移植技术④体内受精⑤基因突变
A.①③⑤ B.①②④ C.①④⑤ D.①③②
【答案】 D
【对点演练】
1.下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
B.试管牛的培育过程属于克隆技术
C.超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等
D.胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程
2.精子变形时,线粒体集中在尾部的原因是( )
A.释放顶体酶发生透明带反应 B.产生能量促进精子运动
C.有利于质基因进入受精卵 D.受细胞核的挤压形成
3.胚胎工程技术在生产中的应用不包括( )
A.移植胚胎干细胞使退化的组织修复并恢复正常功能
B.进行胚胎移植能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能
C.采用机械方法将早期胚胎分割产生同卵双胎
D.在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体
4.下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述,错误的是( )
A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B.人工授精后的一定时间内,收集供体原肠胚用于胚胎分割
C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D.一次给受体母羊植入多个胚胎,可增加双胞胎和多胞胎的比例
5.下列关于胚胎移植生理学基础的叙述,不正确的是( )
A.在发情后的最初一段时期,母牛即使没有受精,其生殖系统也处于受精后的生理状态B.早期胚胎在相当一段时间是独立存在的,未与子宫建立实质性联系
C.一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原物质的胚胎并没有免疫排斥现象D.移植的胚胎,依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育
6.下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是( )
A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化
B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡
C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加
D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加
7.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通
过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理
B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
C.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
D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎
8.一对表现型正常的夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断,过程如下图。
请回答:
(1)过程①是指在体外进行的____________处理,从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程②称为________。
(2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③________进行PCR 扩增,然后用Mst Ⅱ对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物。据此判断,Mst Ⅱ是一种______________酶。
(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同,形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④,据此判断该胎儿为________(填“正常”、“患者”或“携带者”)。
9.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。 ???良种母牛――→采集卵母细胞
良种公牛――→采集 精子 ―→受精卵――→培养早期胚胎――→A 普通母牛子宫
――→分娩试管牛
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是__________________;从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O 2以维持细胞呼吸外,还需要提供____气体以维持________________________________________________________________________。
(3)图中过程A 称为____________,它在胚胎工程中的意义在于__________________________
__________________________________________________。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是__________________;获得转基因母牛后,如果____________________________即说明目的基因已经表达。
10.Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:
(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到期时,可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的
设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在
片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达
载体上应具有酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的,用抗Rag2
蛋白的抗体进行杂交实验。
11. 某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题,引进了具高产奶基因但对本地适应性
差的纯种公牛。
(1)拟进行如下杂交:
♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C
选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常。若C中的母牛表现为适宜
本地生长,但产奶量并不提高,说明高产奶是性状。为获得产奶量高且适宜本
地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是,后代中出现这种母牛的概率
是(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。
精子要具有受精能力,需对其进行处理;卵子的成熟在过程中完成。在过程○4的培养基中含有葡萄糖,其作用是。为筛选出具有优良性状的母牛,过程○5前应鉴定胚胎的。子代母牛的优良性状与过程的基因重组有关。
(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采取技术。
专题2 细胞工程 一、单选题 1.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是() A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变 C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养 2.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是() A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能现出全能性C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性 3.下列关于动物细胞培养的叙述不正确的是() A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性 B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象 D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱 4.下列哪种生物不能通过突变体的利用而获得() A.抗除草剂的白三叶草 B.生产胰岛素的大肠杆菌 C.高产的水稻 D.蛋白质含量高的小麦 5.下列不属于动物细胞工程应用的是() A.大规模生产干扰素,用于抵抗病毒引起的感染 B.为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞 C.大规模生产食品添加剂、杀虫剂等 D.利用胚胎移植技术,加快优良种畜的繁殖 6.与创造“番茄——马铃薯”杂交植株有关的生物技术是() ①转基因技术②细胞核移植③植物组织培养④细胞融合A.①③
B.③④ C.②③ D.①④ 7.植物组织培养技术,可以培养或产生() A.药物 B.无病毒植株 C.人工种子 D. A、B、C均是 8.植物体细胞杂交的结果是() A.产生杂种植株 B.产生杂种细胞 C.原生质体融合 D.形成愈伤组织 9.动物细胞融合的目的中最重要的是() A.克服远缘杂交不亲和 B.制备单克隆抗体 C.培育新物种 D.生产杂交细胞 10.下列关于现代生物技术的应用叙述,不正确的是() A.植物组织培养技术可用于转基因植物的培育 B.动物细胞培养技术可以克隆出动物个体 C.单克隆抗体技术用于制备“生物导弹” D.蛋白质工程可以改造自然界现有的蛋白质 11.运用细胞工程技术获得单克隆抗体时,下列操作不必要的是() A.对小动物注射抗原 B.融合并筛选杂交瘤细胞 C.培养杂交瘤细胞 D.将胰蛋白酶注入小鼠腹腔 12.关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是() A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同 B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
《专题三胚胎工程》练习题2013.4 1.原始生殖细胞(精原细胞、卵原细胞)的产生依赖于() A.有丝分裂B.无丝分裂C.减数分裂D.以上三种都有 2.精细胞变形形成精子的说法正确的是() A.线粒体聚集形成顶体.以便能量供应B.中心体浓缩成原生质滴 C.细胞核变成精子头的主要部分D.高尔基体演变成尾 3.下列不是精子、卵子发生的区别的是() A.初级精母、卵母细胞的形成时间 B.减I和减Ⅱ的时间连续性 C.成熟生殖细胞是否经过变形 D.成熟生殖细胞中染色体的数量 4.假设动物某精原细胞的2对等位基因(Aa,Bb)分别 位于2对同源染色体上,该细胞通过减数分裂产生精 子时,图3—6中可表示其减数第二次分裂后期染色体 和基因变化的是() 5.精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是() ①顶体反应②透明带反应③卵黄膜封闭作用④精子穿越放射冠 A.①②B.②③C.③④D.②④ 6、受精完成的标志是() A、雌、雄原核形成 B、精卵相遇,发生顶体反应 C、精子接触透明带 D、卵黄膜和透明带间出现两个极体 7、体外受精的场所是() A.在水溶液中 B.在盐溶液中 C. 在获能溶液或专用的受精溶液中 D.在酒精溶液中 8、当卵母细胞达到哪一时期时,才具备与精子受精的能力() A.减数第二次分裂后期 B.减数第一次分裂末期 C.减数第二次分裂中期 D. 减数第二次分裂结束成熟 9.如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中的某一变化,若横坐标表示时间,则纵坐标可表示() A.有机物总量 B.每个细胞DNA含量 C.所有细胞体积之和 D.所有细胞表面积总和与体积总和的比值 10.卵细胞的产生过程中减数第二次分裂发生在什么过程完成的?() A.在卵巢内 B.在受精前 C.精子和卵子结合 D.初级卵母细胞生成次级卵母细胞 11.下列最能表现细胞全能性的细胞是() A.桑椹胚期细胞B.囊胚期细胞C.外胚层细胞D.滋养层细胞 12.我国引进良种红安格肉牛后,使其快速繁殖使用的方法有() ①发酵工程②组织培养③基因工程④克隆⑤细胞工程⑥体外受精和胚胎移植 A.①③B.②④C.④⑤D.④⑥ 13.下列有关动物胚胎移植的叙述中,错误的是() A.受孕母畜体内的早期胚胎能够移植B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C.超数排卵技术要使用一定的激素D.试管婴儿的受精及胚胎发育过程在试管内完成14.下面三者可以说是现代生物科技的杰出成果,它们的诞生所依据的生物学原理最接近的是()①试管婴儿②胚胎分割③克隆羊A.①②B.②③C.①③D.①②③
专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过________________________,赋予生物以 _____________________,创造出______________________________________。基因工程是在____________上进行设计和施工的,又叫做__________________。 1. (1 (2 (3 2. (1)两种DNA ②区别:E· (2)与DNA 酸二酯键。 3. (1 (2 _____________________的双链___________DNA (3)其它载体: _________________________________ (二)基因工程的基本操作程序 第一步:__________________________ 1.目的基因是指: ______________________________________________________ 。 2.目的基因可采取_______________-获得,也可以用_____________________。人工合成目的基因的常用方 法有________________和_________________。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:_____________________ 将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是________________,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 _______________。此方法的受体细胞多是 ____________。将目的基因导入微生物细胞:★原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少, 最常用的原核细胞是 ____________,其转化方法是:先用 ________处理细
植物a 叶片叶组 织块 b 愈伤 组织 c 有生根发芽能力的胚 状结构 d 人工 种子 e 种苗 91 届高二生物选修 3 练习:专题二《细胞工程》 一、单项选择题 1、对细胞全能性的表达正确的是 A.离体的植物细胞均能够表现出全能性 B.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现C.花粉可培育成单倍体植株是细胞全能性的表现 D.单克隆抗体的制备依据的原理是细胞的全能性 2、在下列选项中,需要采用植物组织培养技术的是 ①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株②获取大量的脱毒苗 ③制备人工种子④单倍体育种⑤无子西瓜的快速大量繁殖 A.①②③ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤ 3、植物组织培养过程的顺序是 ①离体的植物器官、组织或细胞②根、芽③愈伤组织④脱分化⑤再分化⑥植物体 A.①④③⑤②⑥ B.①④③②⑤⑥ C.①⑤④③②⑥ D.⑥①④③⑤② 4、下面为植物组织培养过程流程图解,以下相关叙述不正确的是 A.上述过程中脱分化发生在b 步骤,形成愈伤组织,在此过程中植物激素发挥了重要作用 B. 再分化发生在d 步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 C.从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性 D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题 5、下列关于植物体细胞杂交的叙述,错误的是 A.不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程 B.参与杂种细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体 C.植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制,培育远缘杂种植株 D.杂种植株表现出的性状是基因选择性表达的结果 6、下图所示为植物体细胞杂交技术的过程,错误的是 A.A 和 B 细胞诱导融合前要先去除细胞壁,可用纤维素酶和果胶酶处理 B.从A 和B 细胞到 C 细胞的过程中,常用离心、振动、电刺激用聚乙二醇(PEG)作为诱 导剂 C.A 和 B 细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁 D. 植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞 7、在动物细胞培养过程中,下列处理不恰当的是 A.培养液和培养用具要进行无菌处理 B.提供种类齐全的营养物质 C.提供纯氧以保证细胞的呼吸作用D.保证提供适宜的温度和pH 8、下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是 A.培养中的人效应T 细胞能产生单克隆抗体B.培养中的人B 细胞能够无限地增殖C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞9、关于动物细胞培养的下列叙述中正确的是 A.动物细胞培养不能获得有重要价值的蛋白质生物制品 B.动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散 C.细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中 D.培养至 50 代后能继续传代的细胞叫细胞株 10、动物细胞融合和植物原生质体融合比较,特殊性表现在 A.融合的原因B.融合的优点C.融合的诱导手段D.融合的过程
人教版高中生物选修三知识点总结(详细)
选修3 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)
细胞工程 考点一植物细胞工程1.细胞工程 (1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。 (2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。2.植物细胞的全能性 (1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。 (3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。 3.植物组织培养技术 (1)原理:植物细胞具有全能性。 (2)过程: 4.植物体细胞杂交技术 (1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 (3)过程(4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。 5.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 ②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。 ③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。 (2)作物新品种的培育 ①单倍体育种 a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→ 秋水仙素诱导 染色体数目加倍 纯合子。 c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。 ②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。 (3)细胞产物的工厂化生产 1.植物组织培养的关键 (1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
专题复习三——胚胎工程 【知识回扣】 1.试管动物生产流程 例1动物胚胎移植的过程是首先用激素a促进成熟雌性个体超数排卵,然后将卵细胞从母体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,再把胚胎送入经过激素b 处理可以接受胚胎植入的母体子宫内,孕育成幼体。 (1)你认为用胚胎移植的方法产生子代属于哪类生殖方式?________________。 (2)题中提及的“激素a”最可能是指_____________,“激素b”可能是指________。 (3)若希望同时获得多个性状相同个体,那么该如何实现? (4)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)有性生殖 (2)促性腺激素孕激素 (3)利用同一受精卵发育形成的胚胎进行胚胎分割,分别植入不同母牛子宫,使它们正常发育成新个体。 (4)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。 2. 克隆羊、试管羊、转基因羊的异同 例2试管羊、克隆羊、转基因羊所采用的主要生物技术分别是( ) ①胚胎移植②DNA重组技术③核移植技术④体内受精⑤基因突变 A.①③⑤ B.①②④ C.①④⑤ D.①③②
【答案】 D 【对点演练】 1.下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( ) A.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 B.试管牛的培育过程属于克隆技术 C.超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等 D.胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程 2.精子变形时,线粒体集中在尾部的原因是( ) A.释放顶体酶发生透明带反应 B.产生能量促进精子运动 C.有利于质基因进入受精卵 D.受细胞核的挤压形成 3.胚胎工程技术在生产中的应用不包括( ) A.移植胚胎干细胞使退化的组织修复并恢复正常功能 B.进行胚胎移植能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 C.采用机械方法将早期胚胎分割产生同卵双胎 D.在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体 4.下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述,错误的是( ) A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B.人工授精后的一定时间内,收集供体原肠胚用于胚胎分割 C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 D.一次给受体母羊植入多个胚胎,可增加双胞胎和多胞胎的比例 5.下列关于胚胎移植生理学基础的叙述,不正确的是( ) A.在发情后的最初一段时期,母牛即使没有受精,其生殖系统也处于受精后的生理状态B.早期胚胎在相当一段时间是独立存在的,未与子宫建立实质性联系 C.一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原物质的胚胎并没有免疫排斥现象D.移植的胚胎,依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育 6.下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是( ) A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化 B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡 C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加 D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加 7.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通 过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是( ) A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理 B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 C.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
高中生物选修三专题一试 题 篇一:高中生物选修三专题一基因工程知识点 专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且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开,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
黏性末端:当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时,被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。 平末端:当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时,切开的DNA两条单链的切口,是平整的,这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有
植物细胞工程知识点清单 (一)植物组织培养 1.理论基础(原理):细胞全能性 2.全能性概念:具有某生物发育所需全部遗传信息的细胞,都具有发育成完整个体的潜能。 3、过程:外植体—脱分化—愈伤组织—再分化—丛芽、不定根—新植株 4、相关概念及实验注意事项 ①外植体:离体植物器官、组织、细胞 ②愈伤组织:高度液泡化,无固定形态的薄壁细胞。全能性高,分化程度低 ③外植体消毒:70%酒精30s—无菌水冲洗—次氯酸钠30min—无菌水冲洗 ④取材:选取形成层部位 ⑤脱分化:23~26o C,避光 ⑥再分化:将愈伤组织转接到分化培养基,光照下培养 ⑦生长素/ 细胞分裂素:比值高—促进生根;比值低—促进发芽 5、植物组织培养概念:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官,组织,细胞培养在人工配置的培养基上,诱导其产生愈伤组织,丛芽,最终形成完整的植株。 6、地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 (二)植物体细胞杂交 1、植物体细胞杂交概念:将不同种的植物细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的过程。 2、过程及注意事项: ①去除细胞壁:酶解法(纤维素酶、果胶酶),获得原生质体 ②原生质体融合方法:物理法(离心、震荡、电刺激);化学法:聚乙二醇 ③细胞融合成功的标志:杂种细胞再生细胞壁 3、融合结果:获得杂种细胞,进而获得杂种植株。 A细胞+B细胞所得杂种植株遗传物质=A+B 4、成功例子:番茄—马铃薯;烟草—海岛烟草;胡萝卜—羊角芹;白菜—甘蓝 5、优点:克服远缘杂交不亲和障碍 6、局限性:不能按照人的要求表达性状 (三)植物细胞工程应用 1、微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖(观赏植物,经济林木,无性繁殖作物) 2、作物脱毒:采用茎尖等分生区组织培养来除去病毒(因为分生区附近的病毒极少或没有) 如:马铃薯;草莓;甘蔗;菠萝、香蕉等经济作物 3、人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输 4、作物新品种培育:单倍体育种 5、突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体) 6、细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。 如:生产人参皂甙,三七,紫草,银杏等。 (定向诱导愈伤组织细胞分化为产生特定物质的细胞,提纯产物)
选修3 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA 重组技术。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用) 3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用) (1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程:第一步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋) 第二步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
细胞工程 植物细胞工程) 1.细胞工程 (1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。 (2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 2.植物细胞的全能性 (1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。 (3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。 3.植物组织培养技术 (1)原理:植物细胞具有全能性。 (2)过程: 4.植物体细胞杂交技术 (1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 (3)过程 (4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。 5.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 ②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。 ③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。 (2)作物新品种的培育 ①单倍体育种 a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 b.流程:花药单倍体幼苗纯合子。 c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。 ②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。 (3)细胞产物的工厂化生产 1.植物组织培养的关键 (1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。 (2)培养基状态:固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基)
专题三3.1 体内受精和早期胚胎发育 (第1课时) 一、学习目标 1.简述哺乳动物的精子、卵子发生过程。 2.比较精子和卵子的发生的异同。 二、学习重难点:简述哺乳动物的精子和卵子的发生。 课前预习 1、精子的发生 (1)哺乳动物精子的发生是在_____内完成的。雄性动物从________期开始,直到__________衰退。 (2)第一阶段:位于_____________________先分裂为两个细胞,然后进行数次___________,产生大量精原细胞,进一步形成多个______________。 第二阶段:___________连续进行两次分裂(即___________):MⅠ产生两个___________,M Ⅱ共产生____个含___________的___________细胞。 第三阶段:____经过变形,________变为________的主要部分,_______发育为头部的____,_____演变为________,________聚集在____的基部形成____。同时,其它物质浓缩为球状,叫____________。细胞核和线粒体都是_____________中的重要部分。其中,细胞核是_____________________的场所,也是参与__________________________的控制中心。而线粒体则是精子进行_____________的场所。 2、卵子的发生 (1)卵子的发生是在_____________内完成的。 (2)卵原细胞通过_______________________,演变为__________,被_________包围,形成卵泡。MⅠ是在雌性动物_________完成的,结果是产生______________和_________;M Ⅱ是在_______________________完成的,产生_____________和_____________。判断卵子是否受精的重要标志是__________________。一个卵泡中能形成___成熟的卵子。 (3)哺乳动物_________的形成和在________内的储备,是在______________(即__________)完成的。 课内学习 一、精子的发生 探究一:各种家畜精子发生的过程 1.请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。 2.阅读P61,观察图3-2,精子变形发生了哪些变化? 3.观察P62图3-3,哺乳动物成熟的精子分为哪几部分?与动物体型大小有没有关系? 4.精子细胞变成精子过程中,细胞核和线粒体都保留,如何理解此现象?
人教版高中生物选修三细胞工程专题复习题二 专题复习二——细胞工程 【知识回扣】 植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 植物体细胞杂交动物细胞融合 理论基础生物膜的流动性、细胞的全能性 融合前处理注射特定抗原使正常小鼠产生免疫反应 促融①物理法:离心、振动、电激等②化学法:聚乙二醇①物化法:与植物细胞融合相同②生物法:灭活的病毒 过程步原生质体的制备 第二步 动物细胞融合 第三步杂种细胞的筛选与培养 第四步单克隆抗体的提纯 意义和用途①克服远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围;②突破有性杂交的母系遗传,获得细胞质基因杂合子,研究细胞质遗传①制备单克隆抗体; ②诊断、治疗和预防疾病,例如:a.肿瘤定位诊断:放射性抗体→肿瘤b.生物导弹治疗:抗体—抗癌药物→肿瘤
与植物体细胞杂交相比,动物细胞融合的原理及其1例 特有的诱导因子分别是 A.细胞膜的流动性、离心B.细胞膜的流动性、灭活的病毒 c.细胞的全能性、电激D.细胞的全能性、灭活的病毒【答案】B 细胞工程与基因工程比较 不同点: 原理不同: 操作水平不同: 工具酶不同: 相同点: 均能打破物种之间的生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍。 均能按照人的意愿定向改良生物性状。 例2下列生物工程技术中,不属于细胞工程的是 A.通过试管动物大量繁殖优良动物 B.利用含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素 c.通过体细胞克隆技术培养出克隆羊 D.将某人的肝癌细胞在实验室中繁殖成一个细胞系【答案】 B
细胞工程技术与育种 育种方法植物组织培养及利用人工种子繁殖物种植物体 细胞杂交细胞核移植技术育种,即克隆 .生殖方式:无性生殖。 .与亲本关系:植物组织培养及利用人工种子繁殖物种得到的后代遗传物质一般全部来自于同一个亲本,故具有相同的遗传性状;植物体细胞杂交、细胞核移植技术得到的后代,遗传物质来自两个亲本,故具有两个亲本的遗传性状。 例3 利用下列现代生物工程技术能培育出只含一个亲本 遗传性状的后代的是 A.组织培养B.细胞融合c.转基因技术D.核移植技术【答案】A 【对点演练】 .培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是 A.组织培养 B.细胞杂交 c.显微注射D.核移植 .以下细胞工程中所用技术与原理不相符的是 A.纤维素酶、果胶酶处理植物细胞——酶的专一性 B.动物细胞培养——细胞的全能性 c.植物体细胞杂交——生物膜的流动性、植物细胞的全能性
镇巴中学2008—2009学年度第二学期第一次月考 高二生物试卷 (选修三专题一和专题二两部分,考试时间:90分钟) 一.选择题:(每小题只有一个选项最符合题意。请将正确答案的代号填入卷后的答题卡内。共40题。1.5×40=60分。) 1.下列关于基因工程的叙述,正确的是:() A.基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B.细菌质粒是基因工程常用的运载体 C.通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA,用另一种处理运载体DNA D.为育成抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体2.与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是:() A.反转录酶 B.DNA连接酶 C.RNA聚合酶 D.解旋酶 3.限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断,一种能对GAATTC 专一识别的限制酶,打断的化学键是:() A.G与A之间的键 B.G与C之间的键 C.A与T之间的键 D.磷酸与脱氧核糖之间的键4.除下列哪一项外,转基因工程的运载体必须具备的条件是:() A.能在宿主细胞中复制并保存 B.具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接C.具有标记基因,便于进行筛选 D.是环状形态的DNA分子 5.下列关于染色体和质粒的叙述,正确的是:() A.染色体只存在于真核生物细胞中,质粒只存在于原核生物细胞中 B.在基因工程中染色体和质粒均可以作为运载体 C.染色体和质粒均与生物的遗传有关 D.染色体和质粒的化学本质相同 6.苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达,其检测方法是:()A.是否有抗生素抗性 B.是否能检测到标记基因 C.是否有相应的性状 D.是否能分离到目的基因 7.如果科学家通过转基因工程,成功地把一名女性血友病患者的造血细胞进行改造,使其凝血功能恢复正常。那么,她后来所生的儿子中:() A.全部正常 B.一半正常 C.全部有病 D.不能确定
t i m e a h i n g o o r 细胞工程考点一 植物细胞工程 1.细胞工程 (1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。 (2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。2.植物细胞的全能性 (1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜 外界条件。3.植物组织培养技术 (1)原理:植物细胞具有全能性。(2) 过程: 4.植物体细胞杂交技术 (1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。(3) 过程 (4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。5.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 ②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。 ③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。(2)作物新品种的培育①单倍体育种 a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 b.流程:花药单倍体幼苗纯合子。 ――――――――→ 秋水仙素诱导 染色体数目加倍c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。(3) 细胞产物的工厂化生产 1.植物组织培养的关键 (1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
3.3 胚胎工程的应用及前景 目标导航 1.结合牛胚胎移植示意图,说出胚胎移植的生理基础,以及具体操作程序。2.根据胚胎发育各个阶段的特点,简述进行胚胎分割的注意事项及其实际意义。3.依据胚胎干细胞的分离途径,说出胚胎干细胞的分类、功能和用途。 重难点击 1.胚胎移植的生理基础及操作程序。2.进行胚胎分割的注意事项及实际意义。3.胚胎干细胞的功能和用途。 课堂导入 方式一:牛的繁殖率非常低,一头牛一年只能繁殖一头犊牛,现有一雄一雌两头良种奶牛以及数头本地奶牛,试问采用何措施可在一年内繁殖数头良种奶牛?阅读材料并且结合已学过的现代生物技术思考。 方式二:克隆牛“蓓蓓”是我国成功繁殖的首例和第二例胎儿皮肤上皮细胞克隆牛“康康”和“双双”的后代。2001年,我国研究人员对“康康”和“双双”进行了超数排卵处理,于2003年1月2日,从“双双”体内采集到13枚符合国际胚胎移植标准的可用胚胎(这是国际上首次对体细胞克隆牛进行超数排卵处理试验并获得可用胚胎)。研究人员将这些标准胚胎经过玻璃化超快速冷冻处理后,移植到中国黑白花奶牛“梨花”的子宫内,结果获得妊娠。什么是胚胎移植?胚胎移植的现状如何?今天我们就一起学习这方面的内容。 一、胚胎移植 1.胚胎工程技术 胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎技术。 2.胚胎移植的概念、意义、生理学基础及基本程序 (1)概念 ①对象:雌性动物体内的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎。 ②移植条件:同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内。 ③供体:在胚胎移植中提供胚胎的个体。 ④受体:在胚胎移植中接受胚胎的个体。 ⑤地位:是胚胎工程的最后一道“工序”。 (2)胚胎移植的意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短了供体本身的繁殖周期,增加供体一生繁殖后代的数量。 (3)胚胎移植成功的保障(生理学基础)
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基 因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。 优点:定向地改造生物的遗传性状; 实现基因在不同物种之间的转移,迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础: (1)大多数生物的遗传物质是DNA (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础: (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 (一)基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是原核生物 (2)功能:能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列,有特定的切割位点(专一性)。 (3)作用部位:磷酸二酯键 (3)结果:形成两种末端:黏性末端和平末端。 注意:用同种限制酶分别切割目的基因和载体,从而形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用:恢复磷酸二酯键。 ②种类:E?coliDNA连接酶:来源于大肠杆菌,连接黏性末端;
T4DNA连接酶:来源于噬菌体,连接黏性末端和平末端。 3. “分子运输车”--- 载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体:细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1. 目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2. 方法:①从基因文库中获取目的基因 (方法:根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小,或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:全称多聚酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:快速获取大量的目的基因 (3)原理:DNA M制 (4)使用的前提:已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件:模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程:第一步:变性,加热至90?95C DNA解链为单链,断裂氢键; 第二步:退火,冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合,形成局部双链DNA
一、体内受精和早期胚胎发育 1、精子的发生 (1)场所:睾丸的曲细精管 (2)时期:初情期开始,直到生殖机能衰退。(3)过程: 2、卵子的发生 (1)场所:卵巢 (2)时期:胎儿期和初情期后 (3)过程:
3、精子和卵子发生的比较 4、受精:精子和卵子结合形成合子(即受精卵)的过程 (1)场所:输卵管中 (2)过程: 受精前的准备: ①成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间,发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,此过程叫获能。 ②卵子的准备 卵子都要在输卵管中进一步成熟,到减数第二次分裂中期时,才具备受精能力。 受精: ①获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带,精子的头部与卵细胞接触。 ②两个细胞的细胞膜融合,精子细胞膜内的遗传物质进入卵细胞,完成受精。 5、胚胎发育:哺乳动物胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构:受精卵→卵裂→桑葚期(细胞数目32个左右)→囊胚(出现细胞团和滋养层)→原肠胚(内细胞团形成外胚层和内胚层,滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘) 二、胚胎工程的三个操作流程 1、试管动物生产流程
2、克隆动物的培育流程 3、胚胎移植的培育流程
三、胚胎工程的应用及前景 1、胚胎移植 2、胚胎分割 3、胚胎干细胞 一、受精作用和早期胚胎发育 1、受精作用 (1)准备阶段1——精子获能 刚刚排出的精子,必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间,发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,此过程叫精子获能。 (2)准备阶段2——卵子的准备 动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟,当达到减数第二次分裂的中期时,才具备与精子受精的能力。 (3)受精阶段 ①精子穿越放射冠和透明带 与卵子相遇→精子发生顶体反应,释放顶体酶→溶解卵丘细胞之间的物质→精子穿越放射冠,与透明带接触→顶体酶将透明带溶出一条孔道→精子穿越透明带,接触卵黄膜→立即发生透明带反应。 ②进入卵黄膜 精子与卵黄膜接触,立即被微绒毛抱合→精子外膜和卵黄膜相互融合,精子入卵→立即发生卵黄膜封闭作用。 ③原核形成和配子结合 精子入卵→尾部脱离,原有核膜破裂;同时,激活卵子→雌、雄原核形成,充分发育后合并→形成受精卵。 2、胚胎发育
细胞工程 考点一植物细胞工程 1.细胞工程 (1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。 (2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 2.植物细胞的全能性 (1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。 (3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。 3.植物组织培养技术 (1)原理:植物细胞具有全能性。 (2)过程: 4.植物体细胞杂交技术(1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 (3)过程 (4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。 5.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 ②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。 ③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。 (2)作物新品种的培育 ①单倍体育种
a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→ 秋水仙素诱导 染色体数目加倍 纯合子。 c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。 ②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。 (3)细胞产物的工厂化生产 1.植物组织培养的关键 (1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。 (2)培养基状态:固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基) (3)体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。 (4)光照的应用 脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。 2.杂种植物遗传物质的变化 (1)遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。 (2)染色体组数 ①染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。 ②植物体细胞杂交形成的杂种植株,有几个染色体组就称为几倍体。 考点二动物细胞工程 1.动物细胞培养 (1)地位:动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。 其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。 (2)培养过程 (3)培养条件 ①无菌、无毒环境 ?? ? ?? 培养液和培养用具进行无菌处理 培养过程加抗生素 定期更换培养液,清除代谢产物 ②营养:除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些 天然成分。 ③适宜的温度:36.5 ℃±0.5 ℃;适宜的pH:7.2~7.4。 ④气体环境 ? ? ?95%的空气:其中O2为细胞代谢必需 5%的CO2:维持培养液的pH 2.动物体细胞克隆技术(核移植技术) (1)原理:动物细胞核具有全能性。 (2)核移植分类:胚胎细胞核移植和体细胞核移植。