2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线,据图回答下列问题。
(1)重组细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备______________,重组细胞体外培养所需的气体主要是O2和CO2,CO2的主要作用是________ __________。
(2)从受精卵到三亲婴儿的培育还需要_______________和_______________等技术。胚胎发育的卵裂期在_________(填“透明带”或“放射冠”)内进行,受精卵经72小时体外培养发育成32细胞左右的胚胎,叫做_________,可用于胚胎移植。
(3)为了某些需要,需对平台的性别进行鉴定,目前最有效,最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从背侧的囊胚中取出几个____ __(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA为模板;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作_________,在______ ___催化作用下进行PCR扩增;最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎为______性。
(4)三亲婴儿的培育技术________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,而___________(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。
(1)受精的能力 ;维持培养液的PH
(2)早期胚胎培养 ; 胚胎移植 ; 透明带 ; 桑椹胚
(3)滋养层 ; 引物 ; 热稳定DNA聚合酶(Taq酶)(2分); 男
(4)能(2分) ;不能(2分)
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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