英美三位科学家在胚胎干细胞研究方面的“基因靶向”技术获得2007年诺贝尔生理学奖。下图为某科研小组采用该技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞(ES细胞)中,再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。请据图分析回答:
(1)基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等,其中启动子是 识别和结合部位,以驱动目的基因的表达。
(2)第二步中收集的胚胎干细胞来源于囊胚的 部位的细胞,这部分细胞在功能上具有 的特点。
(3)第三、四步之间必需进行的操作是: 。
(4)第五步胚胎移植过程前要对供受体小鼠进行同期发情处理的原因是: ,胚胎移植后要对受体雌鼠进行 检查,再产下转基因小鼠。
(5)如果胚胎移植成功最终发育成小鼠,请推测该小鼠体内所含毛色基因有 。
(6)有人将人的胰岛素基因导入ES细胞构成的新细胞移植到患者体内的治疗遗传性糖尿病获得了成功,这种方法在医学上称为 。
(1)RNA聚合酶
(2)内细胞团 全能性
(3)筛选外源基因成功转移的胚胎干细胞
(4)使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能继续发育 是否妊娠
(5)棕褐色毛色基因和黑色毛色基因
(6)基因治疗
体内受精和早期胚胎发育:
1、精子和卵子的发生:
项目 | 精子 | 卵子 |
场所 | 睾丸曲细精管 | 卵巢 |
时间 | 初情期开始 | 胎儿时期性别分化以后 |
过程 | ![]() |
![]() (在卵细胞膜和透明带的间隙有两个集体是判断卵子受精的标志) |
结果 | 4个精子 | 1个卵细胞;3个极体 |
MⅠ和MⅡ是否连续 | 是 | 否 |
2、受精作用
(1)受精作用的场所:输卵管。
(2)受精前的准备阶段
①精子获能:精子必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力的生理现象。
②卵子的准备:在输卵管中发育达到减数第二次分裂的中期,才具备与精子受精的能力。
(3)受精阶段——四步曲
第一步:精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质,透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
第二步:精子进入卵细胞腆。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。
第三步:原核形成。雄原核形成和雌原核形成。
第四步:合子形成。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
3、胚胎发育:
(1)过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
①卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加;
②桑椹胚:32个细胞左右的胚胎(之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞);
③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;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔(注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化);
④原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。(细胞分化在胚胎期达到最大限度)
(2)图示:
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