2.3胚胎工程课件(2份打包)

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2.3胚胎工程课件(2份打包)

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(共42张PPT)
国产奶牛:年均产奶量3000公斤左右
国际高产奶牛:年均产奶量10000公斤左右
引进1头良种成年奶牛需3-5万元
1头牛一胎只产1头牛犊,一生生育4-5次
Q:怎样进行优质奶牛的快速繁殖?
2.3
胚胎工程
(一)胚胎工程的理论基础
胚胎工程(embryo engineering):是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
胚胎工程(embryo engineering):是指对
生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞
进行多种显微操作和处理,
然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,
以满足人类的各种需求。
胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
知识回顾:必修2第2章第1节
1.概念
是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段。
一、受精(P56)
准备阶段Ⅰ——精子获能
准备阶段Ⅱ——卵子的准备
①精卵相互识别体现细胞膜的功能:
细胞间的信息交流
(细胞膜上的糖蛋白有识别作用)
②精卵融合的结构基础:
细胞膜具有一定的流动性
精子的形成过程
1个
1个
2个
4个
4个
*不同种动物精子的形态相似,大小略有不同,与动物的体型大小无关
成熟精子的结构
头(细胞核)

线粒体鞘
尾(中心体)
顶体(高尔基体)
①细胞核是遗传物质储存的场所,决定后代的遗传特性,它参与受精过程。
②精子的运动需要依靠尾部的摆动,这个过程需要消耗能量。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,为精子的生存和运动提供能量。
2.过程
(1)准备阶段1——精子获能
①概念:
刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,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,这一生理现象称为“精子获能”。
②方法:
Ⅰ直接利用雌性动物的生殖道
Ⅱ培养在人工配制的获能液
(有效成分有:肝素、Ca2+载体)
一、受精(P56)
ps:精子获能是指精子获得受精“能力”,不是获得能量
2.过程
(1)准备阶段1——精子获能
③精子获能的原因:
精液由精子和精浆组成,精浆中含有抑制精子获能的物质,只有精子进入雌性动物的生殖道后,由生殖道分泌产生相关物质解除对精子的抑制,才能使精子获得受精的能力。
④意义:
实现了各种哺乳动物精子在体外条件下的获能,为体外受精技术的建立奠定了重要基础。
一、受精(P56)
2.过程
(1)准备阶段2——卵子的准备
一、受精(P56)
哺乳动物卵细胞的形成过程示意图
(原来)
ps:卵细胞的形成是一个不连续的过程
(实际)
人卵细胞的形成及受精作用过程示意图
在胚胎时期,卵原细胞就已陆续分裂分化而产生初级卵母细胞。初生女婴的两个卵巢中共有初级卵母细胞(初级卵泡)约两百万个,它们都进入了第一次减数分裂的前期Ⅰ时期,并停留在前期Ⅰ阶段不再发育,直到女孩进入性成熟时期(12~15周岁)。
女孩性成熟时期约有400 000个初级卵母细胞保留下来。初级卵母细胞受性激素的刺激才苏醒过来,重新继续发育。但是,并不是这400 000个初级卵母细胞同时苏醒,同时发育,而是从性成熟期开始,每28d左右,只有1个(偶然 2个)初级卵母细胞继续发育。也就是说,如果女子从 15岁开始排卵,持续35a,她的 400 000个初级卵母细胞中只有 420个能发育成卵。在这420个有幸发育成卵的初级卵母细胞中,最早的一个是等待15a,而最后的一个是等待了50a才重新发育的。那些不能继续发育的初级卵母细胞就逐渐死亡了。
原始卵泡
成熟卵泡
黄体
次级卵母细胞
*正常情况下,一个卵巢中有多个卵泡,一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
*卵泡中的卵母细胞在排卵前都处于减数分裂Ⅰ前期。
Q:排卵是指卵子从卵泡中排出,还是指卵泡从卵巢中排出?
排卵:卵子从卵泡中排出
2.过程
(1)准备阶段2——卵子的准备
卵子一般排出2-3小时后才能被精子穿入,不同动物排出的卵子成熟程度不同。
一、受精(P56)
卵原细胞
初级卵母细胞
马、犬排卵
猪、羊排卵
发育
次级卵母细胞
MⅡ期卵母细胞
马、犬等少数哺乳动物排出的是初级卵母细胞
猪、羊等多数哺乳动物排出的是次级卵母细胞
2.过程
(1)准备阶段2——卵子的准备
排出的卵子要在输卵管内发育到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力。
一、受精(P56)
具备受精能力的卵子结构
透明带
卵细胞膜

(纺锤体—染色体复合物)
第一极体
2.过程
(2)受精作用
①获能后的精子穿越卵细胞膜外的结构
一、受精(P56)
获能后的精子与卵子在输卵管相遇
释放多种酶
溶解卵细胞膜外的一些结构(如透明带)
借助精子自身运动
精子接触卵细胞膜
2.过程
(2)受精作用
②精子接触卵细胞膜,发生透明带反应
一、受精(P56)
在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外面的透明带会迅速发生生理反应
阻止后来的精子进入透明带
ps:透明带反应:阻止多精入卵的第一道屏障
2.过程
(2)受精作用
③精子入卵后,发生卵细胞膜反应
一、受精(P56)
精子入卵后
卵细胞膜会立即发生生理反应
拒绝其他精子再进入卵内
ps:卵细胞膜反应:阻止多精入卵的第二道屏障
Q:防止多精入卵的意义?
保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致,从而保证遗传的稳定性。
2.过程
(2)受精作用
④形成雄原核和雌原核
雄原核的形成:
精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,形成一个比原来精子的核还大的核,叫做雄原核。
雌原核的形成:
精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成雌原核。
一、受精(P56)
ps:雌、雄原核不能理解成卵子和精子原来的核,而是在原来细胞核的基础上形成的新核,原核膜已破裂。
卵子完成减数分裂Ⅱ
输卵管
精子入卵激活后
发生场所:
发生时间:
受精的标志 :观察到两个极体或雌雄原核!
两个极体
雌雄原核
Q:为什么没有出现三个第二极体?
2.过程
(2)受精作用
⑤雌、雄原核靠近
⑥核膜消失,形成合子(受精卵)
一、受精(P56)
雌、雄原核充分发育
相向移动,彼此靠近
核膜消失,形成含有两个染色体组的合子,受精卵形成
受精完成的标志 :雌、雄原核融合形成合子!
受精的标志:
a.观察到两个极体
(透明带和卵细胞膜之间)
b.观察到雌、雄原核
受精完成的标志:
雌、雄原核融合形成合子
Q:受精卵中遗传物质来源?
①受精卵的核基因:精子和卵子各占一半
②受精卵的质基因:几乎全部来自卵子
课堂总结
练习与应用
(1)阻止多精入卵的两道屏障:
第一道: 时间: 。
第二道: 时间: 。
(2)两个标志:
受精标志: 。
受精完成标志: 。
(3)精子与卵细胞的结合,
体现了细胞膜具有 的功能。
体现了细胞膜 结构特性。
精子触及卵细胞膜的瞬间
精子入卵后
透明带反应
卵细胞膜反应
观察到两个极体或者雌、雄原核
雌、雄原核融合,形成合子(受精卵)
进行细胞间信息交流
具有一定的流动性



受精卵
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
囊胚
原肠胚
胚胎早期发育
1.卵裂
(1)概念:
胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行有丝分裂,细胞数量不断增加,胚胎总体积并不增加,这种受精卵的早期分裂称为卵裂。
二、胚胎早期发育(P58)
受精卵
2细胞
4细胞
8细胞
卵裂期
桑葚胚
1.卵裂
(2)分裂方式:有丝分裂
(3)特点:
二、胚胎早期发育(P58)
项目 变化
细胞数目
每个细胞体积
DNA总量
每个细胞内的DNA总量
有机物总量
物质种类
增加
增多
不变
减少
减小
增多
细胞未分化!
2.桑葚胚
(1)概念:
当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团(32个细胞左右),形似桑葚时,这时的胚胎称为桑葚胚。
(2)特点:
这一阶段及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,细胞未分化,属于全能细胞。
二、胚胎早期发育(P58)
桑葚胚
桑葚
(未分化)具有全能性
3.囊胚
(1)特点:细胞开始分化
(2)结构:
二、胚胎早期发育(P58)
桑葚胚
透明带
(聚集在胚胎一端的细胞)
(沿透明带内壁扩展和排列的细胞)
内细胞团
滋养层
囊胚腔
发育成
胎盘和胎膜(已分化)
发育成
胎儿的各种组织
3.囊胚
(3)孵化:
囊胚进一步扩大会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化。
二、胚胎早期发育(P58)
透明带
囊胚植入子宫内膜 , 称为着床。



受精卵
2细胞
4细胞
8细胞
桑葚胚
囊胚
原肠胚
胚胎早期发育
4.原肠胚
(1)概念:囊胚孵化后,将发育形成原肠胚。
(2)特点:出现胚层分化
二、胚胎早期发育(P58)
逐渐分化形成各种组织、器官等
外胚层:表面的细胞层
内胚层:向内迁移的细胞
中胚层:内外两个胚层之间
由内胚层包围的空腔叫做原肠腔
外胚层
内胚层
原肠腔
滋养层
1.3 传统发酵技术
思考·讨论:不同动物受精卵发育的比较(P59)
1.结合受精过程中精子和卵细胞的特点,分析早期胚胎发育过程中营养物质的来源是什么。
早期胚胎发育消耗卵细胞提供的营养物质,囊胚期细胞开始分化,透明带破裂,滋养层细胞从母体吸收营养物质,使胚胎继续发育。
1.3 传统发酵技术
思考·讨论:不同动物受精卵发育的比较(P59)
注:马、牛为排卵后时间,其他动物为交配后时间
几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表。
2.⑴表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高?
马的胚胎进人子宫时,发育程度最高,它处于囊胚阶段。
1.3 传统发酵技术
思考·讨论:不同动物受精卵发育的比较(P59)
注:马、牛为排卵后时间,其他动物为交配后时间
几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表。
2.⑵将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时,应选择至少发育到什么阶段的胚胎?如果换成牛又该怎样处理?
至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植。牛在自然情况下,胚胎虽然最早可在8~16细胞阶段进入子宫,但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率,实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎。
1.3 传统发酵技术
思考·讨论:不同动物受精卵发育的比较(P59)
注:马、牛为排卵后时间,其他动物为交配后时间
几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表。
2.⑶ 不同动物胚胎进入子宫所处的时期不同,这个胚胎工程提供了什么启示?
体外受精形成的胚胎,发育到一定阶段方可移植到子宫中。
课堂总结
胚胎发育 VS 个体发育
练习与应用
一、概念检测
1.判断下列有关哺乳动物受精的表述是否正确。
⑴在自然条件下,受精在子宫中完成。 ( )
⑵精子需要获能才能与卵子结合,而卵子一经排出就具备受精能力。 ( )
⑶精子入卵后,卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵。
( )



练习与应用
一、概念检测
2.下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述,错误( )
A.在桑葚胚阶段,胚胎的内部开始出现含有液体的腔
B.胚胎干细胞是一类未分化的细胞,可以从早期胚胎中分离获得
C.桑葚胚的细胞一般都具有全能性,囊胚的细胞逐渐分化
D.受精卵早期分裂时,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
A(共36张PPT)
有一对夫妇,妻子因病切除了两侧输卵管,但他们一直想要一个亲生的孩子,你能从理论上想个办法帮他们完成这个愿望吗?
试管婴儿
试管动物
1.概念:
通过人工操作使卵子在体外受精,经培养发育为早期胚胎后,再进行移植产生的个体。
2.生殖方式:有性生殖
3.过程:
体外受精
受体母牛
(代孕)
精子
卵子
早期胚胎发育
胚胎移植
受精卵
早期胚胎
试管牛
胚胎移植
体外受精
体外胚胎培养
试管动物 = 克隆动物
核移植
体外受精
早期胚胎培养
胚胎移植
克隆牛
无性生殖
重组细胞
受精卵
试管牛
有性生殖
比较项目 试管动物(婴儿) 克隆动物
技术基础
生殖类型
后代性状 的继承特点
体外受精、胚胎早期培养、胚胎移植
动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植
有性生殖
无性生殖
继承双亲的的特性
与核供体亲本基本一样
2.3
胚胎工程
(二)胚胎工程技术及其应用
1.过程
哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。
一、体外受精(P60)
培养
卵巢
MⅡ期卵母细胞
采集方法——超数排卵处理:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子。
采集
新鲜或解
冻的精液
精子离心处理
获能精子
(人工配制的获能液)
体外受精
(适当的溶液)
受精卵培养(不同培养液)
目的:去除精浆中的抑制获能的物质
2.意义:提高动物繁育能力,为胚胎移植提供可用胚胎。
当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。
不同的动物胚胎移植的时间不同,例如,牛、羊一般要培养到16细胞阶段(桑葚胚)或囊胚阶段才能进行移植,小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎即试管胚胎,可在4细胞阶段移植。
1.概念
将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
供体:提供胚胎的个体
受体:接受胚胎的个体
二、胚胎移植(P61)
如:转基因、核移植和自然受精
2.过程
二、胚胎移植(P61)
优良供体母牛
受体母牛
受体发情
同期发情处理
(常用孕激素)
超数排卵处理
发情配种或人工授精
胚胎移植
收集胚胎并检查
对受体进行妊娠检查
具有优良性状的后代
正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
优良公牛
遗传性状优良,生产能力强
(产生具有优良遗传特性的胚胎)
有健康体质和正常繁殖能力
(承担繁重而漫长的妊娠和育仔任务)
用外源促性腺激素诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子
桑葚胚或囊胚
2.过程
①供体、受体的选择和培养
②配种或人工授精
③胚胎的收集、检查、培养或保存
④胚胎的移植
⑤移植后的检查
二、胚胎移植(P61)
Q1:同期发情处理的概念?
利用某些激素(孕激素等)人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程,使之在预定时间内集中发情。
Q2:同期发情处理的原因?
使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致,供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件,这是胚胎移植成功与否的关键。
Q3:该过程中两次使用激素?
第一次:对受、供体进行同期发情处理。
第二次:用于供体的超数排卵。
Q4:该过程中的两次检查?
第一次:对收集的胚胎进行检查。
第二次:对受体母牛是否妊娠进行检查。
Q5:胚胎移植成功与否要有两个条件?
胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。
进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。
Q6:胚胎移植的优势?
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;大大缩短了供体本身的繁殖周期。
3.实质
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
4.意义:
充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短了供体本身的繁殖周期。
5.地位:
胚胎工程的最终技术环节。
二、胚胎移植(P61)
胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致,移入受体的胚胎才能被接受,并继续发育。
1.3 传统发酵技术
思考·讨论:胚胎移植的生理学基础(P62)
Q1.将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内,胚胎都能正常发育吗?如果不能,在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理?
不一定能正常发育。
一般情况下应移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内,在移植前应对受体进行同期发情处理。
1.3 传统发酵技术
思考·讨论:胚胎移植的生理学基础(P62)
Q2.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应?
受体对来自供体的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。
1.3 传统发酵技术
思考·讨论:胚胎移植的生理学基础(P62)
Q3.胚胎移植后,经受体孕育的后代,遗传特性与供体还是受体保持一致?为什么?
与供体保持一致。
因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系,其遗传特性在孕育过程中不会发生任何变化。
胚胎移植的生理学基础及相应意义
项目 生理学基础 意义
受体 生理环境 同种动物的供、受体排卵后生殖器官的生理变化是相同的 为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境
胚胎收集 早期胚胎形成后,在一定时间内不会与供体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态 为胚胎的收集提供了可能
胚胎存活 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 为胚胎在受体内的存活提供了可能
胚胎发育(遗传特性) 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但其遗传特性不受任何影响 为移植后胚胎继续发育提供了营养等方面的保障
早期胚胎细胞具有很强的分裂能力,并保持着细胞全能性,能否将一个胚胎分割成几份,从而提高胚胎的利用率?基于这样的设想,胚胎分割技术逐渐发展成熟。
1.理论依据
早期胚胎干细胞具有很强的分裂能力,并保持着细胞全能性。
2.概念
采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
三、胚胎分割(P61)
2.概念
采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
①胚胎时期选择:
②生殖方式:
③后代遗传特点:
④分割后胚胎去向:
⑤仪器和工具:
三、胚胎分割(P61)
体视显微镜、显微操作仪;分割针或分割刀
无性生殖(克隆)
具有相同的遗传物质
发育良好的、形态正常的囊胚或桑葚胚
直接移植给受体或经体外培养后,再移植给受体
将内细胞团均等分割
3.过程:盛有操作液的培养皿中,在显微镜下分割
三、胚胎分割(P61)
显微镜下切割胚胎
ps:要将内细胞团均等分割!
若不能将内细胞团均等分割,会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
Q1.进行DNA分析目的?
进行遗传病筛查,以防止产
生的后代具有严重的遗传病。
Q2.进行性别鉴定目的?
是为了人工筛选后代动物的性别。
Q3.为什么取滋养层进行DNA分析,鉴定性别?
①避免损伤内细胞团。
②滋养层和内细胞团均来自同一个受精卵的有丝分裂,含有相同的遗传物质。
③滋养层细胞发育成胎盘和胎膜,不发育为胎儿的组织或器官,不影响胚胎分割和发育。
1.3 传统发酵技术
思考·讨论:胚胎分割(P62)
4.胚胎分割的优点
①可以促进优良动物品种的繁殖
②产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料
③在胚胎移植前,进行性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义
5.胚胎分割的局限性
分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,目前仍然以二分胚胎的分割和移植效率最高。另外,还存在刚出生动物体重偏低,毛色、斑纹可能存在差异等问题。
三、胚胎分割(P61)
课堂总结
胚胎工程的技术手段
体外受精
卵母细胞的采集
受精
精子的获取
胚胎移植
供体、受体的选择和处理
配种或人工授精
胚胎的收集、检查、培养或保存
胚胎的移植
移植后的检查
胚胎分割
胚胎分割概念
胚胎分割的优点和局限性
胚胎分割操作程序
练习与应用
一、概念检测
1. 体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。判断下列相关表述是否正确。
⑴采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精。
( )
⑵经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致。
( )
⑶进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检査,以防止发生免疫排斥反应。 ( )



练习与应用
2. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点, 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
体外胚胎培养
胚胎移植
⑴请将图中括号内的内容补充完整。
⑵ 为了获得数量较多的卵母细胞,可以对雌性杜泊羊进行怎样的处理?
⑶在进行体外受精操作之前,还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理?
可以对雌性杜泊羊进行超数排卵处理。
对采集到的卵母细胞进行成熟培养,对精子进行获能处理。
练习与应用
二、拓展应用
北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地,但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失,它们的数量不断减少。2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛去世,该物种仅剩下两头雌性。在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。
⑴我们可以使用哪些现代生物技术来人工繁育北方白犀牛?运用这些技术一定能繁育成功吗?请说出你的理由。
可以使用人工授精、体外受精、胚胎移植、体细胞核移植等技术来人工繁育北方白犀牛。运用这些技术不一定能成功繁育北方白犀牛,因为任何一项技术都不能保证百分之百的成功率,何况现存的北方白犀牛数量极少。
练习与应用
二、拓展应用
⑵如果繁育成功,这样人工繁育的种群与野生种群相比,有什么区别?
⑶如果繁育不成功,这一物种将永远从地球上消失,从中我们能得到怎样的教训?
这样人工繁育的种群与野生种群相比,遗传多样性会降低,野外生存能力也会下降。
多种多样的生物是生态系统的重要成员,是一个个独特的基因库。任何一个物种的灭绝都可能产生多米诺效应,使其他相关物种受到影响,进而威胁到生态系统的平衡与稳定。保护濒危的野生动物,保护生物多样性刻不容缓。
复习提高
1. 若下图表示细胞工程操作中的某些过程,请回答下列问题。
(1)如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体,则C细胞再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株“白菜-甘蓝”?
若白菜和甘蓝杂交产生了子代,该子代是否可育?为什么?
植物组织培养技术。
白菜和甘蓝杂交产生的子代没有同源染色体,进行减数分裂时联会发生紊乱,不能形成正常的配子,所以该子代一般不可育。
复习提高
1. 若下图表示细胞工程操作中的某些过程,请回答下列问题。
(2)若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环,A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞表示什么?符合要求的C细胞应具有哪些特点?
(3)如果A、B分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子,在进行体外受精时,一般要把A细胞培养到什么时期?B细胞则要经过什么处理才能与A细胞结合为受精卵?
B淋巴细胞。
能大量增殖并能产生抗丙肝病毒的抗体。
减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)。获能处理。
复习提高
2. 2015年10月,我国科学家屠呦呦因发现青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而获得了诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素类药物的市场需求很大,请你根据所学内容及以下信息,提出一条提高青蒿素类药物产量的研究思路。
(1)青蒿素的衍生物——双氢青蒿素也是很好的抗疟疾药物,并且它的药物活性比青蒿素的高很多;
(2)青蒿素是从黄花蒿中提取的,在黄花蒿产生青蒿素的代谢过程中,某些酶(如FPS酶)起决定性作用;
(3)野生黄花蒿在生长过程中,处于花蕾期时体内青蒿素含量最高;
(4)研究人员在对黄花蒿进行组织培养时,发现它的愈伤组织中没有青蒿素,但是由愈伤组织再分化形成的芽和苗中均有青蒿素;
(5)四倍体黄花蒿体内青蒿素的含量比二倍体高38%,但四倍体植株比二倍体植株矮小很多。
复习提高
2. 2015年10月,我国科学家屠呦呦因发现青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而获得了诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素类药物的市场需求很大,请你根据所学内容及以下信息,提出一条提高青蒿素类药物产量的研究思路。
用基因工程技术将青蒿素基因或双氢青蒿素基因导入微生物,利用微生物合成青蒿素;
用植物组织培养技术,将外植体脱分化形成愈伤组织,再诱导愈伤组织再分化成胚状体,获取青蒿素;
将FPS酶基因作为目的基因插入农杆菌T-DNA中,用农杆菌转化法导入青蒿素细胞,整合到青蒿素染色体DNA上,再利用植物组织培养获得FPS酶基因表达能力强、青蒿素产量高的品种;
用秋水仙素处理黄花蒿种子或幼苗使之成为四倍体,获取青蒿素。或采用其他合理方法。
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3. 在章首页中介绍的体细胞克隆猴的培育过程中,我国科学家经过多年的反复实验,可以在10s之内对卵母细胞进行去核操作,在15s之内将体细胞注入去核的卵母细胞里。有评论者认为:该研究的研究者利用“聪明的化学方法和操作技巧”,攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障碍。培育克隆猴的流程如下图所示,请结合图回答问题。
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(1)研究人员在将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前,用灭活的仙台病毒进行了短暂处理。在此过程中,灭活的仙台病毒所起作用是什么?
诱导细胞融合
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(2)为了调节相关基因的表达,提高胚胎的发育率和妊娠率,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它。这两种物质发挥作用的机制是?
都是通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达。组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,该酶能降低组蛋白的去甲基化水平;组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平。
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(3)评论者所说的培育过程中用到的“聪明的化学方法和操作技巧”,你认为具体体现在什么地方?
“聪明的化学方法”是指对重构胚的处理用了TSA以及将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,这可以促进囊胚的发育和提高代孕母猴的妊娠率。
“操作技巧”是指科学家经过大量的训练,能在10s内完成对卵母细胞的去核操作,能在15s内将体细胞注入去核的卵母细胞,这样迅速的操作减少了对卵母细胞的损伤。

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