高中生物第三章胚胎工程 3.2.1 胚胎工程及其应用（1）导学案苏教版选修3
胚胎工程及其应用（1）
【课标要求】
1、简述胚胎工程的理论基础；
2、举例说出胚胎工程的应用。
【教学目标】
1、简述胚胎工程的原理和技术
2、举例说出哺乳动物胚胎工程的应用
【教学过程】
知识点
三、胚胎工程的主要技术与应用
1、胚胎工程是由________________、_______________、
_______________、________________和________________等组成的现代生物技术。
2、胚胎工程操作的主要对象是________________、
________________和________________。
3、胚胎工程的理论基础是__________________________。
（一）体外受精技术：
4、体外受精是指哺乳动物的___________和__________在体外______________的环境中完成受精过程的技术。
5、体外受精技术的原理是人工模拟_________环境，包括
_______、_________、_______等，使初级卵母细胞________，同时使精子________，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。
6、体外受精技术的价值：
_________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________________。
7、体外受精的一般过程：（1）卵母细胞的采集和培养①对于实验动物如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等，采用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子再体外受精。②对于大家畜或大型动物，如牛，采用的主要方法是：从屠宰的母畜的卵巢中采集卵母细胞或者活体采卵。采集的卵母细胞要经过培养成熟后，才能与获能的精子受精。（成熟是指？）（2）精子的采集和获能收集精子的方法有：假阴道法、手握法和电刺激法获能的处理：①对于啮齿动物、家兔和猪的动物精子一般采用培养法，将精子放在人工配制的获能液中，培养一段时间，精子就可获能。②对于牛、羊等家畜的精子常采用化学法，即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体
A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。（3）受精获能的精子
和培养成熟的卵子，一般情况下都可以再获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。
8、胚胎的早期培养:精子和卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液中除了一些无机盐和有机盐外，还需维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。等胚胎发育到适宜阶段，可将其取出向受体移植或冷冻保存。注：牛、羊一般在桑椹胚或囊胚进行移植。人的体外受精胚胎，可在四细胞胎阶段移植
【例1】
下列关于促进雌性动物大量排卵的叙述中，正确的是（）
A、给未成年的雌性动物注射大量的相关激素，使其排卵
B、给性成熟的雌性动物注射大量的相关激素，使其超数排卵
C、给未成年的雌性动物注射一定的相关激素，使其排卵
D、给性成熟的雌性动物注射一定的相关激素，使其超数排卵
【例2】
采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因不正确的是（）
A、卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程
B、动物排出的卵子成熟程度不同
C、体外人工培养至减数第二次分裂中期时，才算成熟
D、冲出的卵子还需要培养一段时间由小变大
【例3】
在体外受精前，要对精子进行（）
A、纯化处理
B、获能处理
C、电刺激
D、超声波处理
【例4】
（多选）精子体外获能的方法有（）
A、化学法
B、电刺激法
C、培养法
D、冷藏法
【例5】
（多选）体外受精的主要步骤是（）
A、卵母细胞的采集
B、卵细胞的采集
C、精子的采集
D、受精
（二）胚胎移植技术
9、胚胎移植技术是指将良种母畜配种后，从其生殖道中取出____________或____________，移植到______________的
_________母畜体内，使之继续发育成新个体的技术。
10、胚胎移植中，提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。
11、胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性良种个体的繁殖潜力。
12、胚胎移植的生理学基础：第一，哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供体、受体的生殖器官的生理变化是相同的，这就为胚胎移入受体提供了相同的生理环境。第二，哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎收集提供了可能。第三，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。第四，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。
【思考】
胚胎移植实质上是早期在相同生理环境条件下空间位置的转移。你认为这样的概括正确吗？
13、胚胎移植的基本程序：1）供、受体的选择和处理（使用激素进行同期发情处理、超数排卵处理）2）良种公牛配种或人工受精3）胚胎收集（冲卵）、检查（胚胎发育到桑椹胚或囊胚）、培养或保存（－196℃的液氮）4）胚胎移植：手术法（引出子宫和卵巢将其注入）；非手术法（用移植管将其送入子宫）5）移植后的检查（是否妊娠）等
【例6】
“试管婴儿”技术属于（）
A、胚胎移植
B、组织培养
C、克隆技术
D、基因工程
【提醒】
①早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的褒胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
②体外受精技术水平最高的动物为牛。③胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清，两者都是液体培养基。
【思考】
“试管婴儿”与自然受孕的异同？
（三）胚胎分割技术
14、胚胎分割技术是用______________的方法将一枚_______分割成_________、__________甚至___________，经过_______或_______培养后_______受体，以得到______________或
________________后代的技术。
15、这种胚胎分割技术可被视为一种______________方法或者动物无性繁殖。既可为______________、____________提供活
胚材料，还可为获得遗传上同质的后代以及家畜_______提供有价值的材料。
16、胚胎分割所需要的主要仪器是实体显微镜和显微操作仪。
17、进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后，用分割针或分割刀进行分割。具体操作程序：用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空的透明带中，或直接将裸半胚移植给受体。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，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
（四）胚胎冷冻技术
18、胚胎冷冻技术是将动物的______________，通过特殊的__________和___________，使其长期保存在___________环境下。
（五）动物性别控制技术
19、动物性别控制技术是指通过______，使动物按照人们的意愿繁衍所需性别的后代的技术。
【巩固练习】
（）
1、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（）
2、下列哪项不是人工授精和体外受精的区别
A、人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B、体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C、人工授精和体外受精的本质不同
D、人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外（）
3、以下是师生共同研究设计的“试管牛”工厂化生产技术的流程，其正确顺序应①卵母细胞的采集和培养②精子的受精和获能③画出“试管牛”工厂化生产的技术流程图④受精⑤胚胎的早期培养
A、①②③④⑤
B、①②④⑤③
C、①②④③⑤
D、①②⑤③④（）
4、超数排卵的做法正确的是
A、口服促性腺激素
B、注射促性腺激素
C、口服或注射促性腺激素
D、以上方法均不正确（）
5、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、①③
B、②④
C、④⑤
D、④⑥（）
6、“冲卵”是指
A、把受精卵从子宫冲洗出来
B、把卵细胞从子宫冲洗出来
C、把卵细胞冲散，便于收集
D、把胚胎从子宫冲洗出来（）
7、进行胚胎胚胎移植时最迟选择哪一时期的胚胎
A、卵裂期
B、桑椹胚
C、囊胚
D、原肠胚
8、1999年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿，父母身体健康。婴儿的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病，最后死于脑出血。5年后，她第二次怀孕6个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，但是血友病患者，遂引产。夫妇二人
最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎的1～2个细胞进行检查后，选择了两胚胎进行移植，最后一个移植成功。根据此资料回答下列问题：(1)试管婴儿技术作为现代生物技术与母亲正常怀孕、生产过程的相同之处是_______________________________，不同点在于___________________________________。(2)血友病的遗传方式为________________，如果用
B、b表示血友病基因或正常基因，则父、母亲的基因型分别是________和_________。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是___________(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后，可通过观察________________判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用_________性胚胎进行移植，原因是
_________________________________________________________ ______________________。应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是_________，自然状态下，出现这样胚胎的概率是________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。（1）通过有性生殖产生并在母体子宫内发育形成胎儿试管婴儿受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎后进行胚胎移植（2）伴X染色体隐性遗传 XBY
XBXb1/2染色体组成女男性胎儿从母亲获得b基因患病的概率为1/2，而女性正常 XBXB1/4
高中生物胚胎工程2019年3月20日 （考试总分：100 分考试时长： 120 分钟） 一、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分） 1、（5分）关于胚胎移植叙述错误的是 A．在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体” B．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 C．胚胎移植是胚胎工程其他技术的第一道“工序” D．胚胎移植能否成功，与供体和受体生理状态有关 2、（5分）下列有关胚胎工程的叙述，正确的是 A．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液 B．内细胞团的细胞具有发育的全能性 C．受体的遗传特性影响移植胚胎的遗传特性 D．为避免代孕母体对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 3、（5分）下列有关胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．用于移植的早期胚胎可以由重组细胞体外培养发育而来 B．囊胚外表面的一层扁平细胞可以不断增殖分化发育成胎儿 C．胚胎移植的受体母畜必须经过免疫检验，以防止排斥外来胚胎 D．利用同一胚胎的内细胞团细胞进行核移植得到的后代性别比为1:1 4、（5分）如图所示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤.下列叙述正确的是 A．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段 B．A所表示的细胞不一定是受精卵 C．应把③移植到处于发情状态母牛的输卵管中 D．在胚胎移植时受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎 5、（5分）下列有关胚胎工程的叙述，正确的是 A．具有胚胎干细胞核的重组卵细胞不能直接移植到代孕母亲子宫中 B．全体外培养哺乳动物胚胎的困难在于细胞不能表达全能性 C．将转基因细胞嵌入滋养层中可获得转基因动物 D．卵裂期的胚胎只能用酶分割 6、（5分）下列有关胚胎工程的叙述正确的是 A．试管动物的培育离不开动物细胞培养技术 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C．通过胚胎移植技术可获得遗传特性相同的后代 D．利用某一胚胎干细胞进行多组核移植，理论上产生子代的雌雄个体比例为1：1 7、（5分）下列对哺乳动物体内受精、早期胚胎发育过程和胚胎工程的叙述，正确的是 A．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育 B．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清、抗生素和激素等 C．原肠胚时期的细胞具备发育成完整个体的能力，该时期是胚胎移植的最佳时期 D．卵子释放顶体酶溶解放射冠和透明带，卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的屏障之一 8、（5分）下列关于胚胎工程的叙述，错误的是 A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 9、（5分）下列关于哺乳动物早期胚胎发育过程的叙述，错误 ．．的是 A．胚胎发育从完成受精作用时就已开始，直至发育成为成熟的胎儿 B．卵裂期细胞数目增多，体积变小，有机物含量和种类不断减少 C．桑椹胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞 D．囊胚期细胞开始分化，但内细胞团全能性高，可用于胚胎分割 10、（5分）我国首例“虎狮兽”2002年在南京红山动物园诞生，它是利用雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精产生的，完成这一过程需要解决的问题合理的是 A．精子在体外用获能物质处理 B．用化学物质处理掉卵细胞膜，便于精子进入 C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D．精子入卵后进行人工处理，防止多精入卵 11、（5分）下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加，胚胎的总体积逐渐变大 B．移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚时期的，不同生物移植的时期是相同的 C．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 D．胚胎的内细胞团细胞分裂、分化成各种组织和器官，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘 12、（5分）下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C．胚胎干细胞具有体积大、细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D．胚胎干细胞具有发育的全能性，可从早期胚胎或原始性腺中分离获取 13、（5分）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
《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
高中生物选修三基因工程知识点 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。 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：
（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：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：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(2^n)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。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法：
高中生物胚胎工程知识点 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子（针对胚胎发育过程）所进行的多种显微操作和处理技术；研究对象主要限定于高等脊椎动物，尤其是哺乳动物；重点内容包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 （一）动物胚胎发育的基本过程 1、受精作用：成熟的精卵融合成为受精卵的过程（获能精子+减II中期的成熟卵细胞） ——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合 场所：输卵管上段 2、胚胎发育：受精卵发育到幼体 胚后发育：出生到性成熟 个体发育：受精卵发育到性成熟 3、动物胚胎发育的基本过程 （1）卵裂期（2——8）： 细胞数量增加，有机物总量/总体积减小，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体 （2）桑椹胚（16——32） （3）囊胚/胚泡： 细胞开始分化，形成滋养层（胚胎附属结构/胚外结构）和内细胞团（胚胎干/ES 细胞，发育全能性），之间为囊胚腔 注意题目要求填写滋养层细胞还是滋养层 原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基；
——哺乳动物胚胎有机物总量增加（胚泡期已着床），其他动物有机物减少PS早期胚胎（桑葚胚和早期囊胚） （二）胚胎干细胞 1、哺乳动物胚胎干细胞来源于囊胚内细胞团（ES）或胎儿的原始性腺（EK） 2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积小，核大，核仁明显，二倍体核型功能特征：具有发育全能性 胚胎干细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团；胰酶处理解离培养 ——饲养层（胚胎成纤维细胞）：促进生长，抑制分化4、胚胎干细胞的主要用途是： ①基因敲除； ②用分化诱导因子诱导胚胎干细胞定向分化，组织器官移植； ③治疗人类的某些顽疾，修复坏死或退化的部位； ④胚胎干细胞核移植，经胚激活、胚胎培养、胚胎移植； ⑤改良和创造动物新品种 胚胎工程的应用 1.体外受精 (1)卵母细胞的采集和培养： ①卵巢经促性腺激素处理超数排卵，使用超声监视器确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞（各阶段卵母细胞均有可能） ②体外培养至成熟（减II中） (2)精子的采集和获能（获得能与卵细胞结合的能力）：获能液由相关物质组成非ATP (3)受精：获能精子和成熟卵细胞在体外合适环境中共同培养
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
高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因
3.3 胚胎工程的应用及前景（一） 目前在生产中应用较多的胚胎工程技术是家畜的、和。 一、胚胎移植 1．概念：是指将雌性动物的，或者通过体外受精及其他方式得到的，移植到、的其他雌性动物的体内，使之继续发育为的技术。 分析： （1）被移植的对象是； （2）“供体”：提供胚胎的个体；“受体”：接受胚胎的个体；供体和受体必须是生物。2．胚胎工程实际是生产胚胎的和孕育胚胎的共同繁殖后代的过程。 无论是转基因、核移植，或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。所以：是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。 3．胚胎移植的现状 4．胚胎移植的意义 （1）胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的。 供体的主要职能为； 受体的主要职能：完成和的任务，大大缩短了供体本身的繁殖周期。 （2）良种畜群迅速扩大，加速了和； （3）胚胎移植不受时间和地域的限制，大量节省了购买种畜的费用； （4）在肉用家畜的生产中，一次给受体移入多个胚胎，可以增加和的比例；（5）利用胚胎保存技术，建立胚胎库，保存品种资源和濒危物种。 5、胚胎移植的生理学基础：胚胎移植是否成功，与供体和受体的生理状况有关。
（1）哺乳动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的是相同的，为供体的胚胎移入受体提供了相同的。 （2）哺乳动物的早期胚胎形成后处于状态，为胚胎收集提供了可能。 （3）受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生，为胚胎在受体内的存活提供了可能。 （4）供体胚胎可与受体子宫建立正常的和联系，但移入受体的供体胚胎的在孕育过程中不受任何影响。 【P76讨论1】在胚胎移植操作中，怎样才能使胚胎在移植前后所处生理环境保持一致？ 应对供体和受体母畜进行同期发情处理，使它们的生理条件达到同步或一致，这样才能使供体的胚胎移入受体后处于相同的或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。因此，必须要做到供、受体母畜的发情时间一致。同时还要做到移入受体子宫胚胎的位置应该与其在供体内的位置相同和相似，移入胚胎一侧的受体子宫角对应的卵巢必须有黄体存在。【P76讨论2】胚胎移植实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移？你认同吗？ 这样的概括是正确的。胚胎移植成功率的高低与供、受体生理环境条件一致性密切相关。只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育。所以我们可以把胚胎移植简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 6．胚胎移植的基本程序（以牛为例） 胚胎移植主要包括、、 、，以及。（1）对供、受体进行，注射激素，进行处理。 供体应选择和优秀的个体； 受体应选择有和的个体；供体、受体应该是种、性个体。 （2）对供体母畜注射激素进行处理。 （3）超数排卵的供体母牛发情后，选择同种优秀公牛进行或。（4）胚胎的收集：配种或人工授精后第7天，用特制的冲卵装置，将冲洗出来（也叫冲卵）。 （5）胚胎检查：对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到或阶段； 将合格的胚胎或直接或中保存。
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？
高中生物知识点：胚胎工程 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子（针对胚胎发育过程）所进行的多种显微操作和处理技术；研究对象主要限定于高等脊椎动物，尤其是哺乳动物；重点内容包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 （一）动物胚胎发育的基本过程 1、受精作用：成熟的精卵融合成为受精卵的过程（获能精子+减II中期的成熟卵细胞） 过程：精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合 ——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合 场所：输卵管上段 2、胚胎发育：受精卵发育到幼体 胚后发育：出生到性成熟 个体发育：受精卵发育到性成熟 3、动物胚胎发育的基本过程 （1）卵裂期（2~8）： 细胞数量增加，有机物总量/总体积减小，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体 （2）桑椹胚（16~32） （3）囊胚/胚泡： 细胞开始分化，形成滋养层（胚胎附属结构/胚外结构）和内细胞团（胚胎干/ES细胞，发育全能性），之间为囊胚腔 注意题目要求填写滋养层细胞还是滋养层 原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基； ——哺乳动物胚胎有机物总量增加（胚泡期已着床），其他动物有机物减少 PS 早期胚胎（桑葚胚和早期囊胚） （二）胚胎干细胞 1、哺乳动物胚胎干细胞来源于囊胚内细胞团（ES）或胎儿的原始性腺（EK） 2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积小，核大，核仁明显，二倍体核型 功能特征：具有发育全能性 胚胎干细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团；胰酶处理解离培养 ——饲养层（胚胎成纤维细胞）：促进生长，抑制分化4、胚胎干细胞的主要用途是： ①基因敲除； ②用分化诱导因子诱导胚胎干细胞定向分化，组织器官移植；
第Ⅱ卷非选择题 三．非选择题： 29．（7分）SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种或多种 提供科学依据。 30．（8分）聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、
生物选修中有一门重要的知识，那就是胚胎工程，今天就给同学们总结一下选修三的胚胎 工程这部分相关知识点。 一、精子与卵细胞发生上的区别与联系 精子的变形: 细胞核----------精子头的主要部分; 高尔基体--------头部的顶体; 中心体----------精子的尾; 线粒体----------聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜; 细胞内其他物质浓缩为球状-----原生质滴,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落.成熟的精子分头、颈和尾三大部分。 二、受精作用 受精的标志是在透明带和卵黄膜的空隙出现第二极体。 准备阶段:精子获能；卵子的准备(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) 受精过程:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜、原核形成和配子结合
三、胚胎发育 胚胎发育的过程包括卵裂期、桑葚期、囊胚期、原肠胚等时期。 卵裂期: 地点--透明带内进行 特点--有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。 桑葚期 特点--胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。 这一阶段前的每一个细胞都具有完整胚胎的潜能,属于全能细胞 囊胚期 特点--细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，沿透明带展开和排列,个体较小的细胞,称为滋养层细胞。将来 发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。 原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。 四、体外受精
卵母细胞的采集、精子的获取和受精 （1）卵母细胞的采集方法: 实验动物如小鼠,兔及家畜等,用促性腺激素处理,排除更多的卵子后从输卵管冲取卵子。大家畜或大型动物：从屠宰母畜的卵巢或活体卵巢中吸取 需体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精. （2）精子的采集方法:假阴道法、手握法、电刺激法等 精子获能方法:培养法、化学诱导法 (3)受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过 程。 (4)胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培 养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机 盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。当胚 胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时 间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动 物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植。) 五、胚胎工程的应用 胚胎工程的应用:胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术 1、胚胎移植 (1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎， 移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。 其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。（供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。） 地位：如转基因、核移植，或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必 须经过胚胎移植技术才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。 (2) 胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。 (3)生理学基础： ①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。 ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。 ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
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)
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
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·coli DNA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·coli DNA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 DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键 化学本质蛋白质 （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，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、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.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 （1）获取方法：从基因文库中获取目的基因
课时规范练38胚胎工程及生物技术的安全性和伦 理问题 基础巩固 1.下列有关哺乳动物精子和卵子发生的叙述,错误的是() A.精细胞经变形后,高尔基体发育形成精子的顶体 B.不同种动物的精子形态相似,但大小不同,体型越大的动物精子越大 C.卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时,才具备受精能力 D.哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出生前完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别 2.下图表示利用二倍体小鼠所做的实验,相关分析合理的是() A.过程①中存在有丝分裂、减数分裂和细胞分化 B.图中囊胚的细胞基因型都相同 C.代孕母鼠需进行同期发情处理 D.嵌合体幼鼠是四倍体 3.下列有关基因身份证的说法,正确的是() A.基因身份证上可以检测到个人的所有基因 B.用基因身份证去看病或预见将来已经实践应用 C.基因身份证只对少数、个别基因进行检测 D.有基因身份证就可以治疗任何疾病 4.下图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是() A.图中a所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘 B.胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 C.胚胎干细胞可以增殖而不发生分化 D.利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用 5.科学家运用不同的生物工程技术培育具有优良性状的牛,下列说法错误的是() A.利用核移植等技术可培育具有亲本优良性状的克隆牛 B.体外受精等技术可培育出与母本遗传性状完全相同的试管牛 C.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同 D.胚胎移植等技术可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力 6.胚胎干细胞由于全能性高且在体外培养时具有无限增殖的特性,是胚胎工程生产和研究中常用的 材料。但由于细胞在连续的分裂过程中,DNA大部分时间都在进行复制,可能出现许多复制错误,导致DNA出现损伤。下列叙述正确的是() A.体外培养的胚胎干细胞中可能存在DNA修复机制 B.细胞分化是由于DNA损伤导致遗传信息改变引起的 C.顶体反应和透明带反应是防止多精入卵的两道屏障
胚胎工程 第一节动物的胚胎发育和胚胎工程 一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用 1．哺乳动物生殖细胞2．受精作用 精子获能 精子在附睾中成熟后必须在雌性动物生殖道内经历一段时间才能获得受精能力的过程。 卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。 特征（1）受精作用的定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 （2）受精作用的场所：输卵管的壶腹部 （3）受精标志：第二极体的形成；受精完成标志是雌雄原核融合成合子。 （4）受精作用的结果：使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵，染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自父方，另一半来自母方。 （5）减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 二、哺乳动物胚胎发育的基本过程 受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。 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、胚层分化等主要阶段。 三、胚胎工程的主要技术与应用 1．胚胎工程的概念及技术手段 对动物生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞所进行的多种显微操作和处理技术，由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎 分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现代生物技术。 胚胎发育学是胚胎工程的理论基础。 1．1体外受精技术 是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。[属有性生殖过程] 基本原理：人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作 用，并有计划地保存胚胎等。 卵母细胞的采集和培养对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对体型大的动物从卵 巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）。 体外受精技术是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术不可缺少的组成部分。 1．2胚胎移植技术
胚胎工程 一、精子与卵细胞发生上的区别与联系 精子的变形: 细胞核----------精子头的主要部分; 高尔基体--------头部的顶体; 中心体----------精子的尾; 线粒体----------聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜; 细胞内其他物质浓缩为球状-----原生质滴,随精子的成熟过程向后移动,直到最后脱落. 成熟的精子分头、颈和尾三大部分。 二、受精作用--受精的标志是在透明带和卵黄膜的空隙出现第二极体。 准备阶段:精子获能；卵子的准备(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) 受精过程:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜、原核形成和配子结合
三、胚胎发育 胚胎发育的过程包括卵裂期、桑葚期、囊胚期、原肠胚等时期。 卵裂期: 地点--透明带内进行 特点--有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有缩小。 桑葚期 特点--胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。 这一阶段前的每一个细胞都具有完整胚胎的潜能,属于全能细胞 囊胚期 特点--细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，沿透明带展开和排列,个体较小的细胞,称为滋养层细胞。将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。 原肠胚：特点：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。 四、体外受精 卵母细胞的采集、精子的获取和受精 （1）卵母细胞的采集方法: 实验动物如小鼠,兔及家畜等,用促性腺激素处理,排除更多的卵子后从输卵管冲取卵子。 大家畜或大型动物：从屠宰母畜的卵巢或活体卵巢中吸取 需体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精. （2）精子的采集方法:假阴道法、手握法、电刺激法等 精子获能方法:培养法、化学诱导法 (3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。