随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,在许多领域取得了可喜的成果,图中是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)在此工程过程中涉及的现代生物技术主要有 .
(2)在基因工程中,我们称②为 ,在②进入③之前要用 、 、 (工具)来构建基因表达载体.
(3)图中①一般经 处理可以得到③,从③到④的过程中一般用未受精的卵细胞去核后作为受体,不用普通的体细胞,原因是 .
(4)从A~D中选出④到⑤的过程中正确的操作方法 ,把⑤送入⑥的最佳时期是 .
(5)⑦是⑥生出的后代,那么⑦的遗传性状和 最相似,为什么? .如果②的数量太少常用 (技术)来扩增.
解:(1)由以上分析可知,图示过程涉及到基因工程、核移植、动物细胞培养技术和胚胎移植等技术.
(2)图中②为目的基因;②~③表示将目的基因导入受体细胞,在此之前需要构建基因表达载体,该过程中需先用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子.
(3)动物细胞培养时,需要胰蛋白酶处理组织以获得单个细胞.从③到④的过程中一般用未受精的卵细胞去核后作为受体,不用普通的体细胞,原因是卵细胞大易操作、分化程度低,有促进体细胞细胞核表现出全能性的物质.
(4)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.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,故选C.进行胚胎移植时,应该选择处于桑椹胚或囊胚阶段的胚胎.
(5)个体⑦的核物质(或大部分遗传物质)来自荷斯坦奶牛,因此⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相拟.PCR技术可在体外大量扩增目的基因.
故答案为:
(1)核移植技术、动物细胞培养技术、转基因技术、胚胎移植
(2)目的基因 限制性内切酶 DNA连接酶 运载体
(3)胰蛋白酶 卵细胞大易操作、分化程度低,有促进体细胞细胞核表现出全能性的物质
(4)C 桑椹胚或囊胚期
(5)荷斯坦奶牛 因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛,⑥只是为胚胎发育提供营养和场所,⑦并没有获得⑥的遗传信息 PCR技术
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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