2019屆高考生物一輪復習 第12單元 現(xiàn)代生物科技專題聽課學案.doc

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第12單元 現(xiàn)代生物科技專題 第36講　基因工程 考試說明 1.基因工程的誕生(Ⅰ)。 2.基因工程的原理及技術(含PCR技術)(Ⅱ)。 3.基因工程的應用(Ⅱ)。 4.蛋白質工程(Ⅰ)。 5.DNA的粗提取與鑒定(實驗與探究能力)。 ??考點一　基因工程的概念及基本工具?? 1.基因工程的概念 (1)手段:按照　　　　　　　,進行嚴格的設計,通過體外　　　　　　和　　　　等技術,賦予生物以新的遺傳特性。 (2)目的:創(chuàng)造出更符合人們需要的新的　　　　　　和　　　　　　。 (3)水平:　　　　　　水平。 2.基因工程的基本工具 (1)限制性核酸內切酶 ①來源:主要從　　　　　　中分離純化而來。 ②作用:識別雙鏈DNA分子的某種　　　　　　　　序列,使　　　　　　的兩個核苷酸之間的　　　　　　斷裂。 ③結果:產生　　　　末端或　　　　末端。 (2)DNA連接酶 常用類型 Ecoli DNA連接酶 T4DNA連接酶 來源 　　　　 T4噬菌體 功能 連接黏性末端 連接　　　　　　　 結果 恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵 (3)載體 ①條件:能自我復制、有一個至多個　　　　切割位點、有特殊的　　　　。 ②常用載體——　　　　。 ③其他載體:λ噬菌體的衍生物、　　　　　　等。 1.限制酶和DNA連接酶的關系 圖12-36-1 (1)限制酶和DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵。 (2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。 (3)DNA連接酶起作用時,不需要模板。 2.DNA相關六種酶的比較 名稱 作用部位 作用 底物 作用結果 限制酶 磷酸二酯鍵 DNA 　將DNA切成兩個或多個片段 DNA 連接酶 磷酸二酯鍵 DNA 片段 　將兩個DNA片段連接為一個DNA分子 DNA 聚合酶 磷酸二酯鍵 脫氧核 苷酸 　以單鏈DNA為模板,將單個脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端 DNA (水解)酶 磷酸二酯鍵 DNA 　將DNA片段水解為單個脫氧核苷酸 解旋酶 堿基對之 間的氫鍵 DNA 　將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈,形成兩條長鏈 RNA 聚合酶 磷酸二酯鍵 核糖核 苷酸 　以單鏈DNA為模板,將單個核糖核苷酸依次連接到單鏈末端 1.如圖12-36-2為大腸桿菌及質粒載體的結構模式圖,據(jù)圖回答下列問題: 圖12-36-2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)a代表的物質和質粒的化學本質都是　　　　,二者還具有其他共同點,如①　　　　　　　　,②　　　　　　　　(寫出兩條即可)。 (2)若質粒DNA分子的切割末端為—A—TGCGC,則與之連接的目的基因切割末端應為　　　　　　;可使用　　　　　　把質粒和目的基因連接在一起。 (3)氨芐青霉素抗性基因在質粒DNA分子上稱為　　　　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)下列常在基因工程中用作載體的是 (　　) A.蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因 B.土壤農桿菌環(huán)狀RNA分子 C.大腸桿菌的質粒 D.動物細胞的染色體 2.[2017上海寶山區(qū)二模] 分析有關基因工程的資料,回答問題。 如圖12-36-3為構建某重組質粒的過程示意圖。lacZ基因可使細菌利用加入培養(yǎng)基的物質X-gal,從而使菌落顯現(xiàn)出藍色,若無該基因,菌落則成白色。圖中甲~戊DNA片段只注明了黏性末端處的堿基種類,其他堿基的種類未作注明。 圖12-36-3 (1)若酶M特異性識別的DNA堿基序列是,則酶N特異性識別的DNA堿基序列是　　　　　　。 (2)過程②是將所有片段混合在一起,用　　　　　　酶拼接可得到不同的重組DNA。 (3)如果只考慮2個片段的組合,那么甲、乙、丁三個片段中能夠形成環(huán)狀DNA的片段組合是　　　　　　(多選)。 A.甲和乙　B.甲和甲　C.甲和丁　D.乙和乙　E.乙和丁　F.丁和丁 (4)為了篩選含重組質粒的受體菌,應在通用培養(yǎng)基中額外加入　　　　　　　　,培養(yǎng)一段時間,挑選出　 色的菌落進一步培養(yǎng)。原來質粒中,限制酶M和N的酶切位點　　　　。 A.M位于青霉素抗性基因中,N位于lacZ基因中 B.N位于青霉素抗性基因中,M位于lacZ基因中 C.M和N都位于青霉素抗性基因中 D.M和N都位于lacZ基因中 (5)上述目的基因能夠在受體細菌中表達,其原因是不同生物　　　　。 A.共用一套DNA B.共用一套RNA C.共用一套蛋白質 D.共用一套密碼子 方法技巧　限制酶的選擇技巧 (1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切割位點確定限制酶的種類。 圖12-36-4 ①應選擇切割位點位于目的基因兩端的限制酶,如圖甲可選擇PstⅠ。 ②不能選擇切割位點位于目的基因內部的限制酶,如圖甲不能選擇SmaⅠ。 ③為避免目的基因和質粒的自身環(huán)化和隨意連接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和質粒,如圖甲也可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質粒上也有這兩種酶的切割位點)。 (2)根據(jù)質粒的特點確定限制酶的種類。 ①所選限制酶要與切割目的基因的限制酶一致,以確保產生相同的黏性末端。 ②質粒作為載體必須具備標記基因等,所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結構,如圖乙中限制酶SmaⅠ會破壞標記基因;如果所選酶的切割位點不是一個,則切割重組后可能丟失某些片段,若丟失的片段含復制起點區(qū),則切割重組后的片段進入受體細胞后不能自主復制。 ??考點二　基因工程的基本操作程序及PCR技術?? 1.基因工程的基本操作程序 (1)目的基因的獲取 ①目的基因:主要指　　　　　　　　的基因,也可以是一些具有　　　　作用的因子。 ②獲取 方法從　　　　　中獲取人工合成利用　　　　合成通過　　　　　　　　用化學方法　人工合成利用PCR技術擴增 (2)基因表達載體的構建——基因工程的核心 ①目的:使目的基因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。 ②基因表達載體的構成 圖12-36-5 ③構建過程: 圖12-36-6 (3)將目的基因導入受體細胞 生物種類 植物細胞 動物細胞 微生物細胞 常用方法 　　　　　、　　　　　　 　　　　 　　　　 受體細胞 　體細胞 　　　　 　原核細胞 轉化過程 　(以農桿菌轉化法為例:)將目的基因插入到Ti質粒的　　　　上→導入農桿菌→侵染植物細胞→整合到受體細胞的　　　　上→表達 基因表達載體 　受精卵 　　發(fā)育 新性狀個體 　　　　　處理細胞→　　　　細胞→重組表達載體與感受態(tài)細胞混合→感受態(tài)細胞吸收DNA分子 (4)目的基因的檢測與鑒定 圖12-36-7 2.PCR技術 (1)原理:DNA復制,即: 雙鏈 DNA單鏈 DNA 圖12-36-8 (2)條件 DNA母鏈:PCR模板酶:　　　　　　　　　　　　引物:分別與　　　　　　　　結合原料:四種　　　　　　　 (3)過程與結果 ①過程 ②結果:上述三步反應完成后,一個DNA分子就變成了　　　　個DNA分子,隨著重復次數(shù)的增多,DNA分子就以　　　　的形式增加。PCR的反應過程都是在　　　　中完成的。 1.基因工程操作的易錯點分析 (1)目的基因的插入位點不是隨意的,基因表達需要啟動子與終止子的調控,所以目的基因應插入到啟動子與終止子之間的部位。 (2)啟動子(DNA片段)≠起始密碼子(RNA);終止子(DNA片段)≠終止密碼子(RNA)。 (3)基因表達載體的構建是最核心、最關鍵的一步,在體外進行。 (4)只有第三步(將目的基因導入受體細胞)沒有堿基互補配對現(xiàn)象,其余三步都有堿基互補配對現(xiàn)象。 2.DNA復制與PCR技術的比較 項目 體內DNA復制 PCR技術 場所 主要在細胞核內 生物體外 酶 DNA聚合酶、解旋酶 　熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶) 條件 模板、ATP、常溫 　模板、ATP、引物鏈、溫度變化(90~95 ℃→55~60 ℃→70~75 ℃) 原料 四種脫氧核苷酸 四種脫氧核苷酸 特點 　形成的是整個DNA分子,一個細胞周期只復制一次 　短時間內形成含有大量目的基因的DNA片段 角度1　結合實例考查基因工程的基本操作程序 1.人血清蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價值。如圖12-36-9是以基因工程技術獲取重組HSA(rHSA)的兩條途徑,請回答下列問題。 圖12-36-9 (1)如果HSA基因序列未知,可以采用　　　　　　　　　　的方法獲取該目的基因,為了使該目的基因能夠在宿主細胞中復制和穩(wěn)定保存,通常要先構建　　　　　后才能導入宿主細胞。 (2)方框中的“?”一般選用的生物是　　　　,為了提高Ⅱ過程的導入成功率,通常用　　　　處理大腸桿菌。 (3)人體合成的初始HSA多肽,需要經(jīng)過膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結構才能有活性,所以,選擇　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)途徑獲取rHSA更有優(yōu)勢。 (4)為了鑒定宿主細胞中是否產生rHSA,可以用 方法來進行檢驗。 A.檢驗HSA基因是否導入 B.檢驗細胞中是否產生相應的mRNA C.抗原—抗體雜交 D.檢測是否有標記基因 角度2　考查PCR技術的原理與過程 2.[2017福建南平一模] 基因工程在農業(yè)中的應用發(fā)展迅速,基因可導入農作物中,用于改良該農作物的性狀。通過多重PCR技術可擴增并檢測轉基因農作物的外源基因成分。多重PCR技術是在一個PCR 反應體系中加入多對引物,針對多個DNA模板或同一模板的不同區(qū)域,擴增多個目的基因的PCR 技術。請回答: (1)我國科學家將Bt毒蛋白基因、魚的抗凍蛋白基因、控制果實成熟的基因導入農作物,可獲得　　　　、　　　　　、延熟的轉基因作物。 (2)引物是根據(jù)　　　　　　　　的一段核苷酸序列合成的,每種基因擴增需要一對引物的原因是　 　。下表是A、B、C三 種基因的引物,據(jù)表分析,引物特異性主要體現(xiàn)在 　。 A基因 引物1 5GCTCCTACAAATGCCATCATTGC3 引物2 5GATAGTGGGATTGTGCGTCATCCC3 B基因 引物1 5TGAATCCTGTTGCCGGTCTT3 引物2 5AAATGTATAATTGCGGGACTCTAATC3 C基因 引物1 5CCTTCATGTTCGGCGGTCTCG3 引物2 5GCGTCATGATCGGCTCGATG3 (3)PCR過程中溫度從90 ℃降到55~60 ℃的目的是 　。 (4)檢測人員通過多重PCR技術確定農作物中是否含有A、B、C三種轉基因。將A、B、C三種基因和待測的農作物基因樣品進行PCR,擴增后的產物再進行電泳,結果如圖12-36-10。據(jù)圖分析:含有三種轉基因的農作物是　　　　,判斷依據(jù)是　 　。 圖12-36-10 (5)與PCR技術相比,多重PCR技術的優(yōu)勢有: a.　。 b.　。 c.　。 ??考點三　基因工程的應用與蛋白質工程?? 一、基因工程的應用 1.植物基因工程 抗蟲、　　　　、　　　　轉基因植物,利用轉基因改良植物的品質。 2.動物基因工程 提高動物　　　　　　、改善畜產品的品質、用轉基因動物生產　　　　,用轉基因動物作器官移植的供體。 3.基因工程藥物 (1)方式:利用基因工程培育“　　　　　　”來生產藥品。 (2)成果:利用“工程菌”可生產細胞因子、抗體、疫苗、激素等。 4.基因治療 (1)概念:把　　　　　　導入病人體內,使該基因的表達產物發(fā)揮功能,從而達到治療疾病的目的。 (2)成果:將腺苷酸脫氨酶基因轉入患者的淋巴細胞。 二、蛋白質工程 圖12-36-11 基因工程和蛋白質工程的比較 項目 基因工程 蛋白質工程 區(qū)別 操作環(huán)境 (場所) 生物體外 生物體外 操作核心 基因 基因 操作起點 目的基因 預期的蛋白質功能 基本過程 　剪切→拼接→導入→表達 　確定蛋白質功能→應有的高級結構→應具備的折疊狀態(tài)→應有的氨基酸序列→應有的堿基序列→改造的蛋白質 實質 　定向改造生物的遺傳特性,以獲得人類所需要的生物類型或生物產品(基因的異體表達) 　定向改造或生產人類所需的蛋白質 結果 　生產自然界已存在的蛋白質 　生產人類需要的新基因,創(chuàng)造出自然界不存在的蛋白質 聯(lián)系 　蛋白質工程是在基因工程的基礎上延伸出來的第二代基因工程,因為對現(xiàn)有蛋白質的改造或制造新的蛋白質,必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn) 角度1　結合基因工程的操作過程考查基因工程的應用 1.[2017東北三省三校模擬] 馬鈴薯是重要的經(jīng)濟作物,在基因育種方面取得豐碩成果。 (1)馬鈴薯是雙子葉植物,常用　　　　　　法將目的基因導入馬鈴薯的體細胞中。構建好的基因表達載體基本結構有目的基因、　　　　　、　　　　、　　　　、復制原點五部分。 (2)馬鈴薯易患多種疾病,導致產量下降。基因工程中常用的抗病基因為　　　　　　　　　　(寫一種即可)。 (3)科學家還培育出抗除草劑的轉基因馬鈴薯,主要從兩個方面進行設計: ①修飾除草劑作用的靶蛋白,使其對除草劑　　　　,或使靶蛋白過量表達,植物吸收除草劑后仍能正常代謝。 ②引入酶或酶系統(tǒng),使除草劑在發(fā)生作用前　　　　。 (4)將目的基因導入受體細胞后,還需對轉基因植物進行　　　　　　　　。 角度2　考查蛋白質工程的原理與操作 2.[2015全國卷Ⅱ] 已知生物體內有一種蛋白質(P),該蛋白質是一種轉運蛋白,由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列問題: (1)從上述資料可知,若要改變蛋白質的功能,可以考慮對蛋白質的　　　　　　進行改造。 (2)以P基因序列為基礎,獲得P1基因的途徑有修飾　　　　基因或合成　　　　基因。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的,中心法則的全部內容包括　　　　　　　　的復制,以及遺傳信息在不同分子之間的流動,即:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)蛋白質工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預期蛋白質功能出發(fā),通過　　　　　　　　和　　　　　　　　, 進而確定相對應的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質,之后還需要對蛋白質的生物　　　　　進行鑒定。 ??考點四　DNA的粗提取與鑒定?? 1.原理 (1)溶解度 ①DNA與蛋白質在不同濃度的　　　　溶液中溶解度不同。 ②DNA不溶于　　　　。 (2)DNA對酶、　　　　和　　　　的耐受性。 (3)鑒定:DNA+　　　　試劑　　　　。 2.實驗步驟 實驗材料的選取→①選用DNA含量相對較高的生物組織②動物材料更容易 破碎細胞→①加入蒸餾水可使　　　　　　　　　②加入洗滌劑可　　　　　　　　　?、奂尤隢aCl可　　　　　　　　　　 獲取含DNA的濾液→過濾,取濾液 去除濾液中的雜質→①控制　　　　的濃度去除雜質②利用嫩肉粉中的　　　　　　分解蛋白質③利用　　　　　使蛋白質變性 DNA的析出→利用DNA不溶于　　　　　　的原理, 析出DNA DNA的鑒定→①方法:DNA溶液中加入　　　　試劑,沸水浴加熱5min②現(xiàn)象:溶液變　　　　 1.DNA和蛋白質在不同NaCl溶液中溶解度的比較 項目 2 mol/L NaCl 溶液 0.14 mol/L NaCl溶液 溶解規(guī)律 DNA 溶解 析出 蛋白質 　部分發(fā)生鹽析沉淀 溶解 　NaCl溶液濃度從2 mol/L逐漸降低的過程中,溶解度逐漸增大 2.DNA的粗提取與鑒定中的“2、3、4” 加蒸餾 水2次 ?、偌拥诫u血細胞液中,使血細胞吸水破裂 　②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中,使NaCl溶液的物質的量濃度下降到0.14 mol/L,使DNA析出 用紗布 過濾3次 ?、龠^濾血細胞破裂液,得到含細胞核物質的濾液 ?、跒V取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物) 　③過濾溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液 (續(xù)表) 4次使用 NaCl溶液 ?、偌? mol/L的NaCl溶液,溶解提取的細胞核物質 　②用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出 　③用2 mol/L的NaCl溶液,溶解濾取的DNA黏稠物 ?、苡? mol/L的NaCl溶液,溶解絲狀物用于鑒定DNA 在“DNA的粗提取與鑒定”的實驗中,對DNA進行鑒定時,做如下操作: 　　試管 序號　　 A B 1 　加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 　加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 2 　不加 　加入提取的DNA絲狀物并攪拌 3 　加4 mL二苯胺,混勻 　加4 mL二苯胺,混勻 4 　沸水浴5分鐘 　沸水浴5分鐘 實驗現(xiàn)象 實驗結論 圖12-36-12 (1)根據(jù)圖12-36-12完成表格空白處的實驗內容。 (2)對于B試管,完成1、2、3的操作后溶液顏色如何?　　　　　　　　　　　　。 (3)在沸水浴中加熱的目的是　　　　　　　　　　,同時說明DNA對高溫有較強的　　　　。 (4)A試管在實驗中的作用是　　　　。 (5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與　　　　　　有關。 ??歷年真題明考向?? 1.[2017全國卷Ⅰ] 真核生物基因中通常有內含子,而原核生物基因中沒有,原核生物沒有真核生物所具有的切除內含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中基因A(有內含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}: (1)某同學從人的基因組文庫中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A,其原因是 　?！　　　　　　　　? (2)若用家蠶作為表達基因A的受體,在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中,不選用　　　　　作為載體,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比,大腸桿菌具有　　　　　　　　　　　(答出兩點即可)等優(yōu)點。 (4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測物質是　　　　　　　　　　　　(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。 (5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明DNA是遺傳物質做出了重要貢獻,也可以說是基因工程的先導,如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么,這一啟示是　。 2.[2017全國卷Ⅱ] 幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成分,幾丁質酶可催化幾丁質水解。通過基因工程將幾丁質酶基因轉入植物體內,可增強其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}: (1)在進行基因工程操作時,若要從植物體中提取幾丁質酶的mRNA,常選用嫩葉而不選用老葉作為實驗材料,原因是　　　　　　　　　　　　。提取RNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是　　　　　　　　　　　　。 (2)以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是 　。 (3)若要使目的基因在受體細胞中表達,需要通過質粒載體而不能直接將目的基因導入受體細胞,原因是 　(答出兩點即可)。 (4)當幾丁質酶基因和質粒載體連接時,DNA連接酶催化形成的化學鍵是　　　　　　　　。 (5)若獲得的轉基因植株(幾丁質酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是　。 3.[2016全國卷Ⅰ] 某一質粒載體如圖12-36-13所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導致相應的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質粒載體用BamHⅠ酶切后,與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進行連接反應,用得到的混合物直接轉化大腸桿菌。結果大腸桿菌有的未被轉化,有的被轉化。被轉化的大腸桿菌有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質粒載體、含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}: 圖12-36-13 (1)質粒載體作為基因工程的工具,應具備的基本條件有　　　　　　　　　　　　　(答出兩點即可),而作為基因表達載體,除滿足上述基本條件外,還需具有啟動子和終止子。 (2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選,在上述四種大腸桿菌細胞中,未被轉化的和僅含環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;并且　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　的細胞也是不能區(qū)分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在上述篩選的基礎上,若要篩選含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌單菌落,還需使用含有　　　　　　　的固體培養(yǎng)基。 (3)基因工程中,某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體,其DNA復制所需的原料來自于　　　　　　。 4.[2016全國卷Ⅲ] 圖12-36-14①中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性內切酶的識別序列與切割位點,圖②為某種表達載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。 圖12-36-14 根據(jù)基因工程的有關知識,回答下列問題: (1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被　　　　　酶切后的產物連接,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若某人利用圖乙所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子,如圖12-36-15所示。這三種重組子中,不能在宿主細胞中表達目的基因產物的有　　　　　　　　,不能表達的原因是　 　。 圖12-36-15 (3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有　　　　　　　　和　　　　　　　　　,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是　。 完成課時作業(yè)(三十六) 第37講　細胞工程 考試說明 1.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)。 2.動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆(Ⅱ)。 3.細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)。 ??考點一　植物細胞工程?? 1.細胞工程概述 原理和方法 細胞生物學和　　　　　　　 操作水平 細胞水平或　　　　　　　　 目的 　按照人們的意愿來改變　　　　　　　　或獲得　　　　 分類 　　　　細胞工程和　　　　細胞工程 2.植物細胞的全能性 (1)概念:具有某種生物　　　　　　　　的任何一個細胞,都具有發(fā)育成完整生物體的　　　　,也就是說,每個生物細胞都具有　　　　的特點。 (2)原因:細胞內含有本物種的　　　　　　　　　。 (3)表現(xiàn)條件:具有完整的細胞結構,處于　　　　狀態(tài),提供一定的　　　　　　　和其他適宜的外界條件。 3.植物組織培養(yǎng) (1)原理:植物細胞的　　　　。 (2)條件:　　　　和人工控制、人工配制的　　　　、適宜的　　　　。 (3)過程 圖12-37-1 4.植物體細胞雜交技術 (1)概念:指將不同種的植物體細胞在一定條件下融合成　　　　　　,并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。 (2)原理:細胞膜的　　　　和植物細胞的　　　　。 (3)過程 圖12-37-2 (4)意義:克服　　　　　　的障礙,培育作物新品種。 5.植物細胞工程的應用 (1)植物繁殖的新途徑 ①微型繁殖:用于　　　　　　優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術。 ②作物脫毒:選取作物　　　　　　等無毒組織進行組織培養(yǎng),獲得脫毒苗的技術。 ③人工種子:以植物組織培養(yǎng)得到的　　　　、不定芽、頂芽、腋芽等材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子,可以解決某些植物結實率低、繁殖困難等問題。 (2)作物新品種的培育:單倍體育種和　　　　的利用。 (3)細胞產物的工廠化生產:即利用　　　　　　　　技術生產蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。 名稱 植物組織培養(yǎng) 植物體細胞雜交 原理 　植物細胞的全能性 　細胞膜具有一定的流動性和植物細胞的全能性 過程 注意 事項 ?、龠x材:選取根尖、莖尖、形成層等部位,最容易誘導脫分化 ?、诠庹?脫分化過程不需要光照,再分化過程需要光照 ?、壑参锛に?培養(yǎng)基中需添加生長素和細胞分裂素,且脫分化、再分化時這兩種植物激素的比例不同 ?、偃コ毎诘姆椒?酶解法,所用的酶是纖維素酶和果膠酶 　②人工誘導融合的方法:化學方法是用聚乙二醇作誘導劑;物理方法包括離心、振動、電激等 聯(lián)系 　植物體細胞雜交技術包括植物細胞融合和植物組織培養(yǎng)兩個過程,植物組織培養(yǎng)是植物體細胞雜交的一個環(huán)節(jié),融合的植物體細胞只有通過植物組織培養(yǎng)才能發(fā)育成完整的個體 1.[2017江蘇鹽城二模] 擬采用“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一種名貴花卉。下列有關敘述錯誤的是 (　　) A.消毒的原則是既要殺死材料表面的微生物,又要減少消毒劑對細胞的傷害 B.在愈傷組織培養(yǎng)基中加入細胞融合的誘導劑,可獲得染色體加倍的細胞 C.出芽是外植體經(jīng)細胞脫分化后再分化的結果,受基因選擇性表達的調控 D.誘導叢芽分化生根時,培養(yǎng)基中通常含有NAA等植物生長調節(jié)劑 2.[2017西安一模] 白菜、甘藍均為二倍體,體細胞染色體數(shù)目分別為20、18?！鞍撞恕仕{”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種,它具有生長期短、耐熱性強和易于儲藏等優(yōu)點。如圖12-37-3是“白菜—甘藍”的雜交過程示意圖,回答以下問題: 圖12-37-3 (1)為了得到原生質體需先用　　　　　　和　　　　來處理白菜細胞和甘藍細胞。 (2)誘導原生質體融合的方法有多種,常用的物理方法是　　　　　　　　　,融合完成的標志是　　　　　　　　　。由雜種細胞得到“白菜—甘藍”還需要經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術,其中需要避光培養(yǎng)的步驟是　　　　。 (3)如圖通過植物體細胞雜交技術獲得的“白菜—甘藍”植株體細胞的染色體數(shù)為　　　　;通常情況下,白菜和甘藍有性雜交是不能成功的,原因是　　　　　　　　　　　　;若對白菜和甘藍采用雜交育種方法能成功的話,得到的后代應含　　　　條染色體。 (4)植物體細胞雜交技術和傳統(tǒng)雜交技術相比的優(yōu)點是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ??考點二　動物細胞培養(yǎng)?? 1.動物細胞工程常用的技術手段:　　　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　、　　　　　　　　　等,其中　　　　　　　　技術是其他工程技術的基礎。 2.動物細胞培養(yǎng) (1)原理:　　　　　　。 (2)過程 圖12-37-4 (3)培養(yǎng)條件 ①無菌、無毒環(huán)境培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進行無菌處理培養(yǎng)過程加　　　　定期更換　　　　,清除代謝產物 ②營養(yǎng):除糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素之外,通常還需加入　　　　　等一些天然成分。 ③適宜的溫度:36.5 ℃0.5 ℃;適宜的pH:7.2~7.4。 ④氣體環(huán)境95%的空氣:其中O2為　　　　所必需的5%的CO2:維持培養(yǎng)液的　　　　 (4)應用 ①生產　　　　　　,如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。 ②應用于　　　　　　。 ③檢測　　　　　　,判斷某種物質的毒性;用于　　　　　　　　　　　　　等方面的研究。 1.動物細胞培養(yǎng)中兩組概念的辨析 (1)細胞貼壁和接觸抑制:懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上,稱為細胞貼壁。細胞進行有絲分裂,數(shù)目不斷增多,當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。 (2)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng) ①原代培養(yǎng):細胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng),沒有分瓶培養(yǎng)之前的細胞培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細胞核型正常。 ②傳代培養(yǎng):原代培養(yǎng)的細胞生長、增殖一定時間后,由于空間不足或細胞密度過大導致營養(yǎng)枯竭,影響細胞的生長,因此需要重新用胰蛋白酶等處理,進行分瓶擴大培養(yǎng),即傳代培養(yǎng)。一般情況下,細胞傳至10~50代后,出現(xiàn)核型異常,細胞增殖會明顯減緩,甚至完全死亡。 2.植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較 項目 植物組織培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 原理 　植物細胞的全能性、細胞的增殖 　細胞的增殖 取材 　較幼嫩的細胞、組織或器官 　胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 培養(yǎng) 基成分 　無機鹽、蔗糖、維生素、植物激素、瓊脂等 　葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、抗生素、動物血清等 結果 　可以獲得植株,也可以獲得大量細胞 　只能獲得大量細胞,不能得到生物個體 相同點 　都需人工條件下的無菌操作;都需適宜的溫度、pH等條件 [2017四川南充一診] 科學家利用基因工程和細胞核移植技術培育了綠色熒光蛋白轉基因克隆豬。基本流程:從 熒光水母中獲取目的基因,與有關載體重組,將其導入豬胎兒的成纖維細胞,經(jīng)培養(yǎng)后再將成纖維細胞核植入去核的卵母細胞中,最后培養(yǎng)出轉基因克隆豬。 (1)成纖維細胞貼壁生長分裂到表面相互接觸時,就會停止分裂,這種現(xiàn)象叫作細胞的　　　　　　。若將成纖維細胞進行傳代培養(yǎng),操作時首先用　　　　　　處理成細胞懸液。 (2)作為核移植受體細胞的去核卵母細胞一般處在　　　　　期。供體細胞注入去核的卵母細胞中,常通過　　　　　(物理方法)激活重組細胞,使其完成細胞分裂和發(fā)育進程。 (3)培養(yǎng)重組細胞時,將細胞所需的營養(yǎng)物質按其種類、數(shù)量嚴格配制而成的培養(yǎng)基稱為　　　　培養(yǎng)基,但通常在培養(yǎng)基中還需要加入適量的　　　　等天然成分。細胞培養(yǎng)應在含5%的CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行,CO2的主要作用是　　　　　　　　　。為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的　　　　。 ??考點三　動物體細胞核移植技術和克隆動物?? 1.理論基礎:動物　　　　　　　　　。 2.概念:將動物一個細胞的　　　　　,移入一個已經(jīng)去掉　　　　　的　　　　　　中,使其重組并發(fā)育成一個新的　　　　,這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為　　　　　　。 3.核移植類型:　　　　　移植和體細胞核移植。 4.過程 圖12-37-5 5.應用 (1)加速家畜　　　　　　,促進　　　　　　　　　。 (2)保護　　　　物種。 (3)生產　　　　　　。 (4)作為異種移植的　　　　　。 (5)用于組織器官的　　　　　。 6.存在問題 (1)克隆動物存在　　　　　　　、　　　　　　　　　、生理缺陷。 (2)克隆動物食品的　　　　　也有爭議。 1.關于核移植技術的幾個問題 (1)選MⅡ中期卵母細胞作為受體細胞的原因:①此類細胞體積大,易于操作;②卵黃多,營養(yǎng)物質豐富,可為發(fā)育提供充足的營養(yǎng);③卵母細胞的細胞質中存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質。 (2)克隆動物是由重組的細胞經(jīng)培養(yǎng)而來的,該重組細胞的細胞質基因來源于受體細胞,細胞核基因來源于提供細胞核的親本,其遺傳物質來自兩個親本。 (3)核移植中供體動物、提供卵母細胞的動物、代孕動物和克隆動物之間的關系:克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同,少數(shù)性狀與提供卵母細胞的動物相同,與代孕動物的性狀無遺傳關系。 (4)動物體細胞核移植技術(克隆)從生殖方式的角度看屬于無性生殖,重組細胞相當于受精卵,需要動物細胞培養(yǎng)和胚胎工程技術的支持。 科學家通過轉基因技術獲得了含有人生長激素基因的奶牛,如果要加速轉基因奶牛的繁育,可以對此轉基因奶牛進行克隆(如圖12-37-6所示),請結合圖示回答下列問題: 圖12-37-6 (1)在進行細胞培養(yǎng)時,要對取自轉基因奶牛的組織細胞進行分離,形成單個細胞,這個過程中需要利用　　　　　　酶處理。 (2)形成重組細胞時應選用　　　　期的卵母細胞,并去掉其細胞核的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)如果重組細胞為貼附性細胞,則在進行原代培養(yǎng)時,會表現(xiàn)出　　　　　　和　　　　　　等特點。 (4)圖中犢牛并非是對體細胞核供體母牛100%的復制,其原因主要有　。 (5)圖中所示的生物技術整體被稱為　　　　　　,其包括的具體生物技術有　　　　　　　、　　　　　　等。轉基因奶牛的克隆成功,說明了動物　　　　　　　　　　　具有全能性。 ??考點四　動物細胞融合和單克隆抗體?? 1.動物細胞融合 圖12-37-7 2.單克隆抗體的制備 (1)過程 圖12-37-8 (2)單克隆抗體的優(yōu)點:　　　　　　、　　　　　　,并可大量制備。 (3)單克隆抗體的應用:作為診斷試劑,具有準確、　　　　　、簡易、　　　　的優(yōu)點;用于治療疾病和　　　　　　。 1.動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較 項目 動物細胞融合 植物體細胞雜交 培養(yǎng) 條件 　葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、血清或血漿等天然成分 　營養(yǎng)物質(水、無機鹽、蔗糖、氨基酸和有機酸等)、激素(如細胞分裂素、生長素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等) 細胞融 合原理 　細胞膜的流動性、細胞增殖 　細胞膜的流動性、細胞的全能性 細胞融 合前提 　用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞分散后,誘導細胞融合 　用纖維素酶、果膠酶去除細胞壁后誘導原生質體融合 誘導 手段 ?、傥锢?、化學法:與植物體細胞雜交的相同②生物法:滅活的病毒 ?、傥锢矸?離心、振動、電激等;②化學法:用聚乙二醇(PEG)處理 (續(xù)表) 項目 動物細胞融合 植物體細胞雜交 結果 　獲得雜種細胞,以生產細胞產品 　獲取雜種植株 用途 　制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等 　克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙 2.單克隆抗體制備過程中兩次篩選的方法及目的 項目 第一次篩選 第二次篩選 篩選 原因 　誘導融合后得到多種融合細胞,另外還有未融合的細胞 　由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激,所以經(jīng)選擇性培養(yǎng)獲得的雜交瘤細胞中有能產生其他抗體的細胞 篩選 方法 　用特定的選擇培養(yǎng)基篩選:未融合的細胞和同種細胞融合后形成的細胞(“BB”細胞、“瘤瘤”細胞)都會死亡,只有融合的雜交瘤細胞(“B瘤”細胞)才能生長 　用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng),在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,經(jīng)多次篩選得到能產生特異性抗體的細胞群 篩選 目的 　得到雜交瘤細胞 　得到能分泌所需抗體的雜交瘤細胞 圖12-37-9為細胞融合的簡略過程,請據(jù)圖回答: 圖12-37-9 (1)植物細胞工程常用的技術手段有　　　　　　　　　　　　　　。動物細胞工程的各技術手段中的基礎是　　　　　　　　。 (2)若圖中A、B是植物細胞,在細胞融合之前應用　　　　　　　　處理,除去　　　　　;A、B到細胞C的過程中,常用的化學方法是　　　　　　　;融合完成的標志是　　　　　　　　　。 (3)與植物細胞相比,動物細胞融合特有的誘導融合的方法是用　　　　　　　　　處理。 (4)若利用動物細胞融合技術來生產單克隆抗體,應采用　　　　　　　　和　　　　　　進行融合,融合后需經(jīng)多次篩選,以得到能產生特異抗體的雜交瘤細胞,第一次篩選一般利用　　　　　　　進行,第二次篩選需對細胞進行反復的　　　　　　　　　　　　　　　　,以篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞。 (5)少量生產單克隆抗體時,可將篩選得到的雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內進行增殖,該方法的優(yōu)點是　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.[2017沈陽示范協(xié)作校一模] 如圖12-37-10為制備多克隆抗體和單克隆抗體的示意圖,回答下列問題: (1)將抗原注射到小鼠體內時,小鼠體內發(fā)生了　　　　免疫過程。圖中選用經(jīng)免疫的B細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞,與植物體細胞雜交相比,其特有的融合方法是　　　　　　　　　。 (2)圖中兩次篩選的目的不同,其中篩選②過程需進行　　　　　　　和　　　　　　,目的是篩選出　　　　　　　　　　　　　　　　　。將雜交瘤細胞在體外條件下進行大規(guī)模培養(yǎng)時,需將其置于　　　　　　　　　　　　　　的混合氣體培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。 圖12-37-10 (3)與多克隆抗體相比,單克隆抗體突出的優(yōu)點在于其　　　　　　　　　　　　,并能大量制備。從目前臨床試驗來看,單克隆抗體主要用于治療癌癥,例如可以將抗癌細胞的單克隆抗體與放射性同位素、藥物等結合,制成“生物導彈”,利用單克隆抗體的　　　　作用,在原位殺死癌細胞,這樣既不損傷正常細胞,又減少了用藥劑量。 ??歷年真題明考向?? 1.[2017海南卷] 甲、乙兩同學分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料,利用植物組織培養(yǎng)技術繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}: (1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在一定條件下進行組織培養(yǎng),均能獲得試管苗,其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)甲、乙同學在誘導愈傷組織所用的培養(yǎng)基中,均加入了一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到　　　　　　　　。若要用細胞作為材料進行培養(yǎng)獲得幼苗,該細胞應具備的條件是　　　　　　　　　(填“具有完整的細胞核”“具有葉綠體”或“已轉入抗性基因”)。 (3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結果,該不同結果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是　　　　　　　　　　。A中的愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)　　　　形成的。 圖12-37-11 (4)若該種植物是一種雜合體的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法來繁殖,在培養(yǎng)時,　　　　(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉作為外植體,原因是　 　。 2.[2016全國卷Ⅱ] 圖12-37-12表示通過核移植等技術獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 圖12-37-12 回答下列問題: (1)圖中A表示正常細胞核,染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為　　　　　。過程①表示去除細胞核,該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行,去核時常采用　　　　　　　　的方法。②代表的過程是　　　　　　　　。 (2)經(jīng)過多次傳代后,供體細胞中　　　　　的穩(wěn)定性會降低。因此,選材時必須關注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同,從遺傳物質的角度分析其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣,其他克隆動物的成功獲得也證明了　　　　　　　　　　　　。 3.[2014新課標全國卷Ⅰ] 某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應的血清最大稀釋倍數(shù)),結果如圖12-37-13所示。 圖12-37-13 若要制備雜交瘤細胞,需取免疫后小鼠的B淋巴細胞(染色體數(shù)目40條),并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中,再加入聚乙二醇誘導細胞融合,經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測,得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞。 回答下列問題: (1)制備融合所需的B淋巴細胞時,所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16 000以上,則小鼠最少需要經(jīng)過 次免疫后才能有符合要求的。達到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中,最適合用于制備B淋巴細胞的是　　　小鼠,理由是　。 (2)細胞融合實驗完成后,融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外,可能還有 　,體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因 是　。 (3)雜交瘤細胞中有　　　　個細胞核,染色體數(shù)目最多是　　　　條。 (4)未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活,原因是　　　　　　　　　　。 完成課時作業(yè)(三十七) 第38講　胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題 考試說明 1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(Ⅰ)。 2.胚胎干細胞的移植(Ⅰ)。 3.胚胎工程的應用(Ⅱ)。 4.轉基因生物的安全性(Ⅰ)。 5.生物武器對人類的威脅(Ⅰ)。 6.生物技術中的倫理問題(Ⅰ)。 ??考點一　體內受精和早期胚胎發(fā)育?? 1.胚胎工程的概念:對動物　　　　　　　　　所進行的多種顯微操作和處理技術,如　　　　　　、　　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　等技術。 2.精子和卵子的發(fā)生 項目 精子的發(fā)生 卵子的發(fā)生 場所 睪丸曲細精管 　　　 時間 從　　　　開始 　胚胎出現(xiàn)　　　　　　　后 變形 　　　 不需變形 分裂 均等分裂 　　　　　　　　(第一極體分裂除外) 結果 　形成　　　　個精子 　形成　　　　　和3個極體 3.受精 (1)概念:精子和卵子形成　　　　的過程。 (2)場所:雌性的　　　　。 (3)過程: ①準備階段精子獲能:在　　　　　　　　內獲能卵子的準備:發(fā)育到　　　　才具備受精　　　　　能力 ②受精階段 頂體反應穿越　　　　　↓　　　　　反應(穿越透明帶)↓　　　　　(進入卵細胞膜)↓原核形成,配子結合成受精卵 4.早期胚胎的發(fā)育 圖12-38-1 1.受精過程中的“三大反應”與防止多精入卵受精的“兩道屏障” (1)頂體反應:精子膜和頂體外膜發(fā)生一系列改變并釋放頂體酶的過程即為頂體反應。頂體反應的主要作用是形成精子穿越放射冠的通道,是精子和卵子結合必不可少的條件。 (2)透明帶反應:精子觸及卵細胞膜的瞬間,會產生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應,稱作透明帶反應,它是防止多精入卵受精的第一道屏障。 (3)卵細胞膜反應:精子入卵后,卵細胞膜會立即發(fā)生一種生理反應,拒絕其他精子再進入卵內,稱為卵細胞膜反應,這是防止多精入卵受精的第二道屏障。 2.關于受精過程的易錯點 (1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”,而不是獲得能量。 (2)排卵是指卵子從卵泡中排出,而不是卵泡從卵巢中排出。 (3)受精的標志≠受精完成的標志:受精的標志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體;而受精完成的標志是雌、雄原核的融合。 3.胚胎發(fā)育過程中卵裂期物質和體積變化 (1)有機物:胚胎沒有和母體建立聯(lián)系,沒有從母體獲取有機物,而一直有呼吸消耗,有機物總量減少。 (2)細胞體積:胚胎總體積不變或略有減小,但細胞數(shù)目增多,所以每個細胞體積減小。 (3)細胞中DNA含量:伴隨細胞分裂,細胞數(shù)目增多,總DNA含量增多,但每個細胞中核DNA含量保持相對穩(wěn)定。 角度1　考查體內受精的過程 1.[2017天津六校高三期中] 如圖12-38-2表示高等動物卵子的發(fā)生過程,敘述錯誤的是 (　　) A.①階段存在的變異方式是基因突變、染色體變異 圖12-38-2 B.B是合子 C.階段C是指個體發(fā)育的初情期 D.能發(fā)生染色體的著絲點分裂的階段是①④ 角度2　考查早期胚胎發(fā)育的過程 2.如圖12-38-3表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段。請據(jù)圖回答問題: 圖12-38-3 (1)寫出各個階段的名稱: A:　　　　,B:　　　　,C:　　　　。 (2)寫出圖中各標號的名稱: [2]　　　　,[4]　　　　,[5]　　　　,[7]　　　　,[8]　　　　。 (3)A時期的細胞具有發(fā)育上的　　　　性,B時期開始出現(xiàn)　　　　　　,C時期開始出現(xiàn)　　　　　　。 (4)[2]將來發(fā)育成　　　　　　　　　。 (5)由受精卵到B階段透明帶破裂之前這一過程中,細胞數(shù)目　　　　,胚胎總體積　　　　　。 ??考點二　體外受精和早期胚胎培養(yǎng)?? 1.體外受精 圖12-38-4 2.早期胚胎培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液的成分 兩“鹽”:　　　　　　　　兩“素”:　　　　　　　　兩“酸”:　　　　　　　　另有水和　　　　等 (2)胚胎去向:向　　　　　　或冷凍保存。 胚胎的早期培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較 胚胎的早期培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞的分裂和分化,培養(yǎng)的目的是獲得早期胚胎;動物細胞培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞分裂,培養(yǎng)的目的是獲得大量細胞。兩者培養(yǎng)時所用的培養(yǎng)液成分也有區(qū)別: 項目 動物胚胎培養(yǎng)液 動物細胞培養(yǎng)液 鹽類 無機鹽、有機鹽 無機鹽、微量元素 營養(yǎng)物質 氨基酸、核苷酸 糖、氨基酸 調節(jié)物質 維生素、激素 促生長因子 特有成分 血清 血清、血漿 【題組訓練】 如圖12-38-5表示體外受精和早期胚胎培養(yǎng)的過程,請據(jù)圖回答下列問題: (1)精子的頂體由　　　　　　發(fā)育而來,內含有頂體酶,能協(xié)助精子穿過卵母細胞的　　　　和　　　　。 圖12-38-5 (2)體外培養(yǎng)受精卵時,除提供CO2以維持培養(yǎng)液的pH外,還給予一定量的　　　　以維持細胞呼吸。 (3)此處的早期胚胎指　　　　　　　　　　。 (4)對移入的受體的要求是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ??考點三　胚胎工程的應用及前景?? 1.胚胎移植 (1)概念:將雌性動物體內的　　　　　　,或者通過　　　　　　及其他方式得到的胚胎,移植到　　　　　　　　　　　　　的　　　　　　　　　　內,使之繼續(xù)發(fā)育為　　　　的技術。 (2)胚胎的來源:　　　　　　　　　或　　　　　　　等技術都可獲得胚胎。 (3)意義 ①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的　　　　　　。 ②大大縮短了供體本身的　　　　　　,增加供體一生繁殖后代的數(shù)量,從而推動了畜牧業(yè)的發(fā)展。 (4)生理學基礎 生理學基礎 意義 　同種動物的供、受體排卵后,生殖器官的　　　　　　　是相同的 　為供體的胚胎移入受體提供了相同的　　　 　早期胚胎形成后,在一定時間內不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,而處于　　　　狀態(tài) 　為胚胎的收集提供了可能 　受體對外來胚胎基本上不發(fā)生　　　　　　 　為胚胎在受體內存活提供了可能 　供體胚胎可與受體子宮建立正常的　　　　和　　　　聯(lián)系,但其　　　　　不受影響 　為移植后的胚胎繼續(xù)發(fā)育提供了營養(yǎng)等方面的保障 (5)基本程序 圖12-38-6 2.胚胎分割 (1)概念:采用機械方法將　　　　　　切割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術。 (2)胚胎分割時應注意的問題 ①胚胎選擇:選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的　　　　或　　　　。 ②分割:在對囊胚階段的胚胎進行分割時,一定要將　　　　　　　　　　　　　。 3.胚胎干細胞 圖12-38-7 1.胚胎移植的易錯點歸納 (1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎