中国荷斯坦奶牛是由纯种荷兰牛与本地母牛经多代杂交,长期选育而成,具有体型大、产奶量高的特点。雌性奶牛一般在24月龄开始产犊,牛犊出生时体重为40~50 kg,母牛随即开始泌乳。和牛是世界公认的高档肉牛品种,体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富,牛犊出生时体重为30 kg左右。我国科研人员利用胚胎移植技术,按下图一所示流程操作,成功的培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:
(1)过程①中产生的精子需进行______处理后方有受精的能力,过程④中移植的早期胚胎处于____________期。图示过程中发生基因重组的是________(填序号)。
(2)早期胚胎发育到囊胚期时,需要取其________细胞做DNA分析,进行性别鉴定。
(3)为保证和牛的品质,防止近亲繁殖,需要对和牛进行DNA检测。目前常用“拔牛毛”的方法获取带毛囊的牛毛进行检测,DNA检测首先需制备DNA荧光探针,过程如图二所示,在DNA酶I作用下产生切口,随后在DNA聚合酶I作用下,以荧光标记的__________________为原料,合成荧光标记的DNA探针。
(4)牛是反刍动物,消化道并不能分泌纤维素酶,但在其瘤胃中生活着大量的微生物,可以帮助牛消化纤维素,这些微生物与牛的关系是______________。
(1)获能 桑椹胚或囊胚 ①②
(2)滋养层 (3)脱氧核苷酸 (4)互利共生
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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