本原理如上图所示。如果利用基因敲除的方法,将目的基因转入小鼠胚胎干细胞,经过一系列过程可获得目的基因稳定遗传的转基因小鼠。请回答下列问题:
(1)若要切割某DNA片断,如图1所示,该限制酶能识别的碱基序列是 , 切点在 之间。
(2)将目的基因转入小鼠胚胎干细胞后,胚胎干细胞能够发育成转基因小鼠,所依据的生物学原理是 。胚胎干细胞在体外培养的条件下可以增殖而不发生 ,培养的环境条件除了充足的营养、充足的气体、适宜的温度和酸碱度外,还必须有的是 。胚胎干细胞还可通过体外定向诱导,培育出人造 。
(3)从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子,配合基因检测,最少需要 代。育种过程是:检测目的基因→ →从中选出目的基因纯合的个体。
(1)GAATTC G和A
(2)细胞全能性 分化 无菌、无毒环境(或操作) 组织器官
(3)2 选择目的基因进入生殖细胞的个体交配
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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