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胚胎工程[核心精要]一、试管动物、克隆动物与转基因动物的比较比较项目试管动物克隆动物转基因动物技术环节体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植转基因技术、体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植遗传物质来自双亲个体遗传物质与核供体几乎相同目的基因、双亲个体生殖方式有性生殖无性生殖有性生殖实例试管牛克隆羊多利转基因羊过程含目的基因的重组质粒――→导入受精卵――――――→动物细胞培养早期胚胎――――→胚胎移植母体子宫――→产出新个体(转基因羊)意义充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等在动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等方面有广泛应用二、胚胎移植、胚胎分割和细胞核移植的比较项目胚胎移植胚胎分割细胞核移植过程可比喻为“借腹怀胎”，让精子和卵子在体内或体外受精，培育成早期胚胎，再把胚胎移植到经激素处理、可以接受胚胎移入的受体子宫内，孕育出后代借助显微操作技术将早期胚胎切割成几等份，再移植到受体子宫中发育，获得同卵双胎或多胎将动物的一个细胞的细胞核移入另一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体生殖方式有性生殖无性生殖无性生殖遗传子代不同个体之间的遗传物质不子代不同个体之间该动物的遗传物质与提供物质一定相同的遗传物质一定相同细胞核的个体几乎相同[对点训练]1．下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，不正确的是()A．在发情后的最初一段时期，母牛即使没有受精，其生殖系统也处于受精后的生理状态B．早期胚胎在相当一段时间是独立存在的，未与子宫建立实质性联系C．一般来说，同一物种的受体母畜对于具有外来抗原物质的胚胎并没有免疫排斥现象D．移植的胚胎，依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育D[移植的胚胎，在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系，从而保证了以后的正常发育所需要的营养条件。]2．试管羊、克隆羊、转基因羊所采用的主要生物技术分别是()①胚胎移植②DNA重组技术③核移植技术④体外受精⑤基因突变A．①③⑤B．①②④C．①④⑤D．④③②D[试管动物是体外受精和胚胎移植的产物；克隆羊是核移植技术和胚胎移植技术的产物；转基因羊是通过转基因技术获得的，实现DNA重组。]3．1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”，1996年第一只克隆羊多利诞生，证明了高度分化的动物体细胞的细胞核仍能保持全能性。培育“试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是()A．都属于有性生殖B．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖C．都属于无性生殖D．前者属于无性生殖，后者属于有性生殖B[试管婴儿技术与正常的生殖过程相比仅仅是受精和早期胚胎发育的场所不同，实质没有变化；而克隆羊多利是动物克隆技术的产物，是将动物体细胞的细胞核移植到去核的乳腺细胞后发育成的新个体，属于无性生殖的范畴。]4．英国科学家韦尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培养出一只小羊，取名为“多利”，这一方法被称为“克隆”。以下选项中与此方法在本质上最相近的是()A．将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔子宫内，并最终发育成两只一样的兔B．将人的抗病毒基因转接到烟草DNA中，培育出具有抗病毒能力的烟草新品种C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞D．让人的精子与卵子在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”A[题干中的“克隆”采用了细胞核移植技术，属于无性生殖。将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔子宫内，并最终发育成两只一样的兔，这属于无性生殖。将人的抗病毒基因转接到烟草DNA上，培育出具有抗病毒能力的烟草新品种，这属于转基因技术。杂交瘤细胞的形成属于细胞融合技术。“试管婴儿”是体外受精和胚胎移植相结合的产物，属于有性生殖。]5．请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、____________、____________以及在母体中发育和产出等过程。(2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其________。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和________________。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是________。(4)利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是_______________、基因表达载体的构建、____________和_____________。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是__________(填“显微注射法”或“农杆菌转化法”)，为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是_____________(填“受精卵”或“乳腺细胞”)。[解析](1)“试管牛”是通过在试管中进行体外受精，然后将受精卵进行胚胎培养，将获得的胚胎再利用胚胎移植技术植入母体内，在母体内发育和产出牛的过程。(2)为使精卵成功结合需要对精子进行获能处理。(3)促性腺激素能够作用于卵巢细胞使其产生更多的性激素从而促进卵母细胞的生成。(4)基因工程的操作步骤为：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的一种方法，目的基因导入动物细胞通常需采用显微注射法；如果将该基因表达载体导入受精卵中，受精卵能够分裂分化获得产生人干扰素的转基因牛。[答案](1)早期胚胎培养胚胎移植(2)获能第一极体(3)促性腺激素(其他合理答案也可)(4)获取目的基因将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定显微注射法受精卵