体内受精和早期胚胎发育（第一课时）
【学习目标】
1.简述胚胎工程的概念
2．简述哺乳动物的精子发生过程。
3．简述哺乳动物卵子的发生过程。
4．比较精子和卵子的发生的异同。
【重点难点】
重点：简述哺乳动物的精子和卵子的发生。
难点：简述哺乳动物的精子和卵子的发生。
【自主学习】
1、精子的发生
（1）哺乳动物精子的发生是在_____内完成的。雄性动物从________期开始，直到___ ______衰退。
（2）第一阶段：位于_____________________先分裂为两个细胞，然后进行数次___________，产生多个______________。
第二阶段：___________连续进行两次分裂（即___________）：MⅠ产生两个___________，MⅡ共产生____个含___________的___________细胞。
第三阶段：____经过变形，________变为________的主要部分，_______发育为头部的____，____演变为________，________聚集在____的基部形成____。同时，其它物质浓缩为球状，叫____________。细胞核和线粒体都是_____________中的重要部分。其中，细胞核是_____________________的场所，也是参与__________________________的控制中心。而线粒体则是精子进行_____________的场所。
2、卵子的发生
（1）卵子的发生是在_____________内完成的。
（2）卵原细胞通过_______________________，演变为__________，被_________包围，形成卵泡。MⅠ是在雌性动物_________完成的，结果是产生______________和_________；M Ⅱ是在_______________________完成的，产生_____________和_____________。判断卵子是否受精的重要标志是__________________。一个卵泡中能形成___成熟的卵子。（3）哺乳动物_________的形成和在________内的储备，是在______________（即__________）完成的。
（4）尚未完全成熟，仅完成_______________，需要在_________内进一步成熟，直到减数第二次分裂的_______期，才能与精子结合完成受精过程。
【问题生成】
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把问题填写在下面
【师生互动、问题探讨】
（一）精子的发生
探究一：各种家畜精子发生的过程如何？
1．请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。
2．阅读P
61
，观察图3－2，精子变形发生了哪些变化？
3．观察P
62
图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？4．精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？
5．为何精子中的线粒体集中在尾的基部？
（二）卵子的发生
探究二：哺乳动物卵巢、卵泡和卵子的关系？
1．观察图3－4，一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？
2．排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？
3．刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？
探究三：卵子的发生过程如何？
1．观察图3－5，哺乳动物卵子的发生过程分哪些阶段？
2．精子和卵子在发生上的重要区别是什么？
探究四：精子和卵子发生主要有哪些相似点和不同点？
【课堂小结与反思】精子和卵子的发生
项目精子的发生卵子的发生
不同点场所睾丸的曲细精管
卵巢(减数第一次分裂)、输卵管(减数
第二次分裂)
时间初情期到生殖机能衰退
①卵泡的形成和在卵巢内的储备：出
生前(即胎儿时期)；
②排卵：初情期
过程
特点
①减数第一次分裂和减数第二次分裂连续；②需要变形①初级卵母细胞的减数第一次分裂发生在排卵前后，产生一个次级卵母细
胞和一个第一极体；②当精子与卵子结合时，次级卵母细胞进行减数第二次分裂形成卵子和第
二极体；
③不需要变形
相同点①原始生殖细胞的增殖为有丝分裂；
②生殖细胞的成熟为减数分裂；成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数目减半
【自我检测】
1．一个卵泡中能形成成熟的卵子的个数是（）A．１
B．2
C．４D．８
2．排卵时，从卵巢排出的是（
）
A．成熟的卵细胞
B.成熟的卵细胞、透明带和放射冠细胞
C.成熟的卵细胞、透明带和放射冠细胞和卵泡液
D.以上都不是
3．初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于（）
A．排卵前后，在卵巢内 B.受精前，在卵巢内C.排卵前后，在输卵管 D.受精时，在输卵管内
4．次级卵母细胞的第二次成熟分裂完成于（
）
A．排卵前，在卵巢内 B.受精前，在输卵管内C.排卵后，在腹腔内
D.受精时，在输卵管内
5．关于人的次级精母细胞的描述，哪一项是错误的（
）
A．由初级精母细胞经第一次成熟分裂而来B．一次分裂后形成两个精子细胞C．染色体数目为23或46
D．细胞体积最大
6．下列关于生精细胞的论述中，哪一项是错误的（
）
A．精原细胞不断分裂，一部分作为干细胞，一部分分化为初级精母细胞
B．精母细胞经历两次成熟分裂
C．精子是由精子细胞经过减数分裂来的D．精子细胞与精子的染色体数目是相同
7．关于精子的描述，哪一项是错误的？（）
A．由精子细胞变态形成B．精子一旦形成，便具有了运动能力
C．精子头侧面观呈梨形D．精子是处于最后发育阶段的生精细胞
8．雄性个体能产生精子的阶段是（）
A.初生到成年
B.初情期开始到个体衰老
C.从初情期开始,直到生殖机能衰退
D.从胚胎开始直到生殖器官的成熟
9．精子变形时，线粒体集中在尾基部的原因解释是（）
A．释放顶体酶发生透明带反应B．产生能量促进精子运动
C．有利于质基因进入受精卵D．受细胞核的挤压形成
10．排卵是指（）
A．卵泡从卵巢中排出B．卵子从卵泡中排出
C．卵子从卵巢中排出D．卵子从输卵管中排出
11．排卵时，细胞处于（）时期
A．卵原细胞B．初级卵母细胞C．成熟卵细胞D．次级卵母细胞12．精原细胞增殖的方式是（）
A.无丝分裂
B.有丝分裂
C.减数分裂
D.有丝分裂和减数分裂
13．以下说法不正确的是（）
A．雄性动物从初情期开始产生精子
B．1个精原细胞可形成4个精子
C．对多数家畜来说，精子在睾丸内形成时间为两个月左右
D．动物体型大的产生的精子多且大
14．据科学家研究证实，由精细胞变性为精子的过程中，细胞核变为精子的头部，部分细胞质变为精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部的线粒体被保留下来，并集中在颈部。对这一现象的最好解释是：
(1)细胞核内含有__________________，以便传给下一代。
(2)丢弃大部分细胞质和细胞器，可使精子的体积_________，运动_________。
(3)精子快速运动主要依靠_________的摆动，其运动的动力主要产生于_________。
(4)保留全部的线粒体的意义在于：线粒体是__________的主要场所，通过线粒体的生理活动能形成精子运动所需的__________。
课题：体内受精和早期胚胎发育（第二课时）
【学习目标】
1．简述哺乳动物的受精过程。
2．简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。
【重点难点】
重点：哺乳动物的受精过程。
难点：哺乳动物的受精过程和胚胎发育各阶段的主要特点
【自主学习】
1、受精
（1）受精是_____________（即_______）的过程。它包括_________________和__________ _。
（2）准备阶段1－___________。刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在
____________发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
准备阶段2―__________，动物排出的可能是_________也可能是__________，都要在
________内进一步成熟，达到__________时，才具备与精子受精的能力。
受精阶段：受精过程主要包括__________________、__________、_____________。精子与卵子相遇，首先发生__________，精子穿入________，接触__________，穿过__________，接触__________。多精入卵受精的第一道屏障是__________，第二道屏障是__________。精子入卵后另一变化：______________________，两组______合为一组，形成________。
2、胚胎发育
1、卵裂期特点是__________________________。
2、桑椹胚：这一阶段前每个细胞都属于__________；
囊胚：个体较大者称为________，个体较小的细胞称为________，将来发育成_____________，胚胎内部出现________；
原肠胚：进一步发育形成________、________、________、________________。
【问题生成】
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把问题填写在下面
【师生互动、问题探讨】
（一）受精
探究一：受精的过程怎样？
仔细阅读P
，图3－6
64－65
1、什么是受精？包括哪几个阶段？
2、受精的场所是？
3、以精子的运行途径为线索，设计简图说明哺乳动物的受精过程。
4、阻止多精入卵受精的屏障有哪些？
（二）胚胎发育
探究二：胚胎发育经历了哪些阶段？
，图3－8用箭头图表示早期发育的胚胎分为哪几个阶段？
1、阅读P
66－67
2、早期发育的胚胎各有哪些变化？
探究三：资料分析
1、表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？
2、将体外培养的马胚胎移植到母马子宫时，应选择什么阶段的胚胎？如果换成牛又该怎样处理？
3、为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。
【课堂小结与反思】
1.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：精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用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)。
提醒]受精的标志≠受精完成的标志，受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。
2．早期胚胎发育
(1)胚胎发育的起点是受精卵，发育过程中的细胞分裂均为有丝分裂。
(2)桑椹胚细胞具有全能性，是胚胎分割的最佳时期。
(3)囊胚是开始分化的阶段，分化为滋养层细胞(发育成胎膜和胎盘)和内细胞团(发育成胎儿的各种组织)，该阶段还可进行胚胎分割。
(4)孵化——囊胚后期，透明带破裂，胚胎伸展出来；原肠胚早期还保留缩小的囊胚腔，最后消失。
【自我检测】
1．关于受精过程的叙述错误的是（）
A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠
B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障
C．精子与卵黄膜相互融合，精子入卵
D．雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂
2．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是（）
①顶体反应②透明带反应③卵黄膜封闭作用④精子穿越放射冠
A．①②B．②③C．③④D．②④
3．受精卵的细胞分裂称（）
A．卵裂B．无丝分裂
C．第一次成熟分裂D．第二次成熟分裂
4．桑椹胚是指（）
A含有一个充满液体的腔B．总体积大于受精卵
C．受精卵不断分裂后形成D．外面无透明带
5．将来能发育为胎儿的胎膜和胎盘的结构是（）
A．原肠胚B．桑椹胚 C.滋养层D．内细胞群
6．下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是（）
A．受精卵→囊胚→卵裂→原肠胚→组织器官的分化
B．卵→卵裂→原肠胚→组织器官分化
C．受精卵→囊胚→原肠胚→幼体
D．受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
7、下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势（横坐标为发育时间）。其中正确的是（）A．①②B．①③C．②④D．③④
8、透明带反应发生在（）
A．排卵时B．精子与卵黄膜接触时
C．顶体释放酸性水解酶后D．精子进入卵子后
9、关于受精，何项错误（）
A．受精发生在输卵管
B．受精前精子和卵子已完成第二次成熟分裂
C．精子细胞膜与卵子细胞膜融合
D．精子入卵后，发生卵黄膜封闭作用
10、在受精过程中（）
①精子必须发生顶体反应，释放顶体酶②顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带、卵细胞膜③卵细胞恢复并很快完成了第一次成熟分裂④精子和卵细胞的细胞核分别形成雄原核和雌原核⑤透明带反应防止了多精入卵和多精受精的发生
A．①②⑤B．①④⑤
C．②③④D．②④⑤
11、以下关于桑椹胚的说法不正确的是()
A．胚胎细胞达到32个左右，形似桑椹
B．每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，即每个细胞都具有全能性
C．良种母牛体内此时的细胞都有可能克隆出基因型完全相同的小牛，性别一定为雌性D．是由受精卵经有丝分裂产生的
12、透明带破裂发生于（）
A．原肠胚期B．卵裂时
C．囊胚期D．桑椹胚期
13、下图表示海星胚胎发育过程中的两个阶段。请据图回答下列问题：
(1)甲图为海星胚胎发育过程中的期，乙图为海星胚胎发育过程中的期。
(2)随着胚胎发育的进行，甲图中1处的细胞最可能成为乙图中]胚层的一部分，甲图中2处的细胞最可能成为乙图中]胚层的一部分。
(3)如果乙图中三个胚层继续发育，除了要进行相应的细胞分裂以外，还必须经
过，形成组织、器官，最后才能发育成一个完整的幼体。
(4)假设海星的体细胞的染色体数为2N，则乙图中4处细胞的染色体数为。
(5)在发育过程中，乙图所示胚胎的早期细胞从一个部位移到另一部位时，被移植的细胞能参与该部位将来的器官形成。但如果在晚期，将未来发育成后肢的部分移植到胚体的另一部位，发现此细胞仍发育成后肢，使动物畸形。这说明。
A.乙图所示胚胎的细胞具有全能性
B.乙图所示胚胎的晚期出现了组织器官
C.乙图所示胚胎已形成了三个胚层
D.乙图所示胚胎的晚期细胞出现了分化
知识点一基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。 (3)限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” (1)来源：大肠杆菌、T4噬菌体 (2)DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 (3)作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA 连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。(3)DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 (4)DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
一、名词解释 1、花器官发生ABC模型：完全花器官由花萼（1轮）、花瓣（2轮）、雄蕊（3轮）、雌蕊（4轮）组成。A类（AP1、AP2）、B类（AP3/PI）、C类（AG）调控因子分别与SEP1、 2、3形成不同的聚合体，分别在1轮（A）、2轮（AB）、3轮（BC）、4轮（C）控制相应部位花器官的分化和形成。 2、春化作用：是植物需要经过一段时间的低温处理才能开花的现象。目前发现低温促进开花是由于三种蛋白VRN1、2、VIN3在低温下诱导表达，它们抑制开花负调控基因FLC的表达，从而促进开花。 3、光敏素（PHY）：是一种N端感光区与线形四环吡咯发色团共价结合的蛋白质复合体，接收红光/远红光后，蛋白质的构象改变，C端激酶活化，通过磷酸化将光信号传导下去。 4、根边界细胞：是生长到一定长度的根尖处由根冠外围细胞脱离的、有组织的活细胞，其功能是防御和帮助植物吸收营养。环境因素和遗传因素控制边界细胞的释放。 5、近轴-远轴极性决定基因：近轴远轴特性是指以某器官中心轴为基准，近的是近轴，远的是远轴。例如 HD-ZIP III 类基因PHB、PHV、REV决定植物的近轴特性，抑制远轴特性。 KANl\2\3 类基因、YAB类的YAB3、FIL决定远轴特性，抑制近轴特性。 6、拟南芥生物钟分子结构：是由三个蛋白构成的一个光周期调控的反馈循环。这三个蛋白是 CCA1 、 LHY 、 TOC1 。前两者被磷酸化后抑制 TOC1 的表达，TOC1 转录翻译后促进 CCA1 、 LHY 的转录表达。光通过光受体促进 CCA1 、 LHY 的表达，抑制 TOC1 的表达。 7、隐花素：是吸收蓝光紫外光，在 N 端非共价结合 FAD 发色团，感受光能，并将能量传给 C 端激酶区域，使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。植物中是 CRY 。 （趋光素：是吸收蓝光紫外光，在 N 端非共价结合 FMN 发色团，感受光能，并将能量传给 C 端激酶区域，使具备进行磷酸化催化反应的能力的光受体蛋白。）8、TPD1/EMS1：是花药发育中决定小孢子囊发生范围的一对信号肽 / 受体激酶 信号转导蛋白，它们的分布范围决定小孢子囊发生的范围。 9、近轴 - 远轴极性基因：是决定植物器官发生中近轴特性和远轴特性的基因。 近轴基因有 HD ZIP III 类基因 PHB 、 PHV 、 REV 等，远轴基因有KAN1\2\3 , YAB 类的 YAB3 、 FIL 等。 10、泛素蛋白质降解复合物：一种降解蛋白质的复合物，能在特定识别酶的 作用下，将目标蛋白标记上泛素后降解目标蛋白，是细胞内通过有目的降解的方式调控蛋白含量的方式。 11、植物发育生物学是从分子生物学、生物化学、细胞生物学、解剖学和 形态学等不同水平上，利用多种实验手段研究植物体的外部形态和内部结构的发生、发育和建成的细胞学和形态学过程及其细胞和分子生物学机理（调控机制）的科学。是研究植物生长发育及其遗传控制的科学。 12、增殖分裂：产生的两个子细胞的大小、形态和细胞器的分布等都相同。 如：顶端分生组织中央细胞的分裂。木栓形成层和维管形成层母细胞的垂周分裂分化分裂：产生的两个子细胞的命运不同，它们将发育成完全不同的细胞。 分化分裂是细胞分化的开始。如：受精卵的第一次分裂，形成气孔器母细胞的分裂，形成层细胞的平周分裂等。
《专题三胚胎工程》练习题2013.4 1．原始生殖细胞(精原细胞、卵原细胞)的产生依赖于（） A．有丝分裂B．无丝分裂C．减数分裂D．以上三种都有 2．精细胞变形形成精子的说法正确的是（） A．线粒体聚集形成顶体．以便能量供应B．中心体浓缩成原生质滴 C．细胞核变成精子头的主要部分D．高尔基体演变成尾 3．下列不是精子、卵子发生的区别的是（） A．初级精母、卵母细胞的形成时间 B．减I和减Ⅱ的时间连续性 C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体的数量 4．假设动物某精原细胞的2对等位基因(Aa，Bb)分别 位于2对同源染色体上，该细胞通过减数分裂产生精 子时，图3—6中可表示其减数第二次分裂后期染色体 和基因变化的是（） 5．精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是（） ①顶体反应②透明带反应③卵黄膜封闭作用④精子穿越放射冠 A．①②B．②③C．③④D．②④ 6、受精完成的标志是（） A、雌、雄原核形成 B、精卵相遇，发生顶体反应 C、精子接触透明带 D、卵黄膜和透明带间出现两个极体 7、体外受精的场所是（） A.在水溶液中 B.在盐溶液中 C. 在获能溶液或专用的受精溶液中 D.在酒精溶液中 8、当卵母细胞达到哪一时期时，才具备与精子受精的能力（） A.减数第二次分裂后期 B.减数第一次分裂末期 C.减数第二次分裂中期 D. 减数第二次分裂结束成熟 9．如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中的某一变化，若横坐标表示时间，则纵坐标可表示（） A．有机物总量 B．每个细胞DNA含量 C．所有细胞体积之和 D．所有细胞表面积总和与体积总和的比值 10．卵细胞的产生过程中减数第二次分裂发生在什么过程完成的？（） A.在卵巢内 B.在受精前 C.精子和卵子结合 D.初级卵母细胞生成次级卵母细胞 11．下列最能表现细胞全能性的细胞是（） A．桑椹胚期细胞B．囊胚期细胞C．外胚层细胞D．滋养层细胞 12．我国引进良种红安格肉牛后，使其快速繁殖使用的方法有（） ①发酵工程②组织培养③基因工程④克隆⑤细胞工程⑥体外受精和胚胎移植 A．①③B．②④C．④⑤D．④⑥ 13．下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（） A．受孕母畜体内的早期胚胎能够移植B．受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C．超数排卵技术要使用一定的激素D．试管婴儿的受精及胚胎发育过程在试管内完成14．下面三者可以说是现代生物科技的杰出成果，它们的诞生所依据的生物学原理最接近的是（）①试管婴儿②胚胎分割③克隆羊A．①②B．②③C．①③D．①②③
高中生物胚胎工程2019年3月20日 （考试总分：100 分考试时长： 120 分钟） 一、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分） 1、（5分）关于胚胎移植叙述错误的是 A．在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体” B．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程 C．胚胎移植是胚胎工程其他技术的第一道“工序” D．胚胎移植能否成功，与供体和受体生理状态有关 2、（5分）下列有关胚胎工程的叙述，正确的是 A．受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液 B．内细胞团的细胞具有发育的全能性 C．受体的遗传特性影响移植胚胎的遗传特性 D．为避免代孕母体对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 3、（5分）下列有关胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．用于移植的早期胚胎可以由重组细胞体外培养发育而来 B．囊胚外表面的一层扁平细胞可以不断增殖分化发育成胎儿 C．胚胎移植的受体母畜必须经过免疫检验，以防止排斥外来胚胎 D．利用同一胚胎的内细胞团细胞进行核移植得到的后代性别比为1:1 4、（5分）如图所示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤.下列叙述正确的是 A．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段 B．A所表示的细胞不一定是受精卵 C．应把③移植到处于发情状态母牛的输卵管中 D．在胚胎移植时受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎 5、（5分）下列有关胚胎工程的叙述，正确的是 A．具有胚胎干细胞核的重组卵细胞不能直接移植到代孕母亲子宫中 B．全体外培养哺乳动物胚胎的困难在于细胞不能表达全能性 C．将转基因细胞嵌入滋养层中可获得转基因动物 D．卵裂期的胚胎只能用酶分割 6、（5分）下列有关胚胎工程的叙述正确的是 A．试管动物的培育离不开动物细胞培养技术 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C．通过胚胎移植技术可获得遗传特性相同的后代 D．利用某一胚胎干细胞进行多组核移植，理论上产生子代的雌雄个体比例为1：1 7、（5分）下列对哺乳动物体内受精、早期胚胎发育过程和胚胎工程的叙述，正确的是 A．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育 B．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清、抗生素和激素等 C．原肠胚时期的细胞具备发育成完整个体的能力，该时期是胚胎移植的最佳时期 D．卵子释放顶体酶溶解放射冠和透明带，卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的屏障之一 8、（5分）下列关于胚胎工程的叙述，错误的是 A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 9、（5分）下列关于哺乳动物早期胚胎发育过程的叙述，错误 ．．的是 A．胚胎发育从完成受精作用时就已开始，直至发育成为成熟的胎儿 B．卵裂期细胞数目增多，体积变小，有机物含量和种类不断减少 C．桑椹胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞 D．囊胚期细胞开始分化，但内细胞团全能性高，可用于胚胎分割 10、（5分）我国首例“虎狮兽”2002年在南京红山动物园诞生，它是利用雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精产生的，完成这一过程需要解决的问题合理的是 A．精子在体外用获能物质处理 B．用化学物质处理掉卵细胞膜，便于精子进入 C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D．精子入卵后进行人工处理，防止多精入卵 11、（5分）下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加，胚胎的总体积逐渐变大 B．移植用的胚胎一般取发育到桑椹胚或囊胚时期的，不同生物移植的时期是相同的 C．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 D．胚胎的内细胞团细胞分裂、分化成各种组织和器官，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘 12、（5分）下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C．胚胎干细胞具有体积大、细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D．胚胎干细胞具有发育的全能性，可从早期胚胎或原始性腺中分离获取 13、（5分）胚胎工程技术在生产中的应用不包括 A．移植胚胎干细胞使退化的组织修复并恢复正常功能 B．进行胚胎移植充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 C．采用机械方法将早期胚胎分割产生同卵双胎 D．在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体
高中生物选修三基因工程知识点 基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果： 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 （2）与DNA聚合酶作用的异同：
（2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2^n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法：
专题复习三——胚胎工程 【知识回扣】 1.试管动物生产流程 例1动物胚胎移植的过程是首先用激素a促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素b 处理可以接受胚胎植入的母体子宫内，孕育成幼体。 (1)你认为用胚胎移植的方法产生子代属于哪类生殖方式？________________。 (2)题中提及的“激素a”最可能是指_____________，“激素b”可能是指________。 (3)若希望同时获得多个性状相同个体，那么该如何实现？ (4)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？ 【答案】(1)有性生殖 (2)促性腺激素孕激素 (3)利用同一受精卵发育形成的胚胎进行胚胎分割，分别植入不同母牛子宫，使它们正常发育成新个体。 (4)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种。 2. 克隆羊、试管羊、转基因羊的异同 例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体内受精⑤基因突变 A．①③⑤ B．①②④ C．①④⑤ D．①③②
【答案】 D 【对点演练】 1．下列关于胚胎工程的叙述，正确的是( ) A．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 B．试管牛的培育过程属于克隆技术 C．超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等 D．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程 2．精子变形时，线粒体集中在尾部的原因是( ) A．释放顶体酶发生透明带反应 B．产生能量促进精子运动 C．有利于质基因进入受精卵 D．受细胞核的挤压形成 3．胚胎工程技术在生产中的应用不包括( ) A．移植胚胎干细胞使退化的组织修复并恢复正常功能 B．进行胚胎移植能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 C．采用机械方法将早期胚胎分割产生同卵双胎 D．在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体 4．下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是( ) A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割 C．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例 5．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 6.下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是( ) A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化 B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡 C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加 D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加 7.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。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,相关叙述正确的是( ) A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理 B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因
专题三3．1 体内受精和早期胚胎发育 （第1课时） 一、学习目标 1．简述哺乳动物的精子、卵子发生过程。 2．比较精子和卵子的发生的异同。 二、学习重难点：简述哺乳动物的精子和卵子的发生。 课前预习 1、精子的发生 （1）哺乳动物精子的发生是在_____内完成的。雄性动物从________期开始，直到__________衰退。 （2）第一阶段：位于_____________________先分裂为两个细胞，然后进行数次___________，产生大量精原细胞，进一步形成多个______________。 第二阶段：___________连续进行两次分裂（即___________）：MⅠ产生两个___________，M Ⅱ共产生____个含___________的___________细胞。 第三阶段：____经过变形，________变为________的主要部分，_______发育为头部的____，_____演变为________，________聚集在____的基部形成____。同时，其它物质浓缩为球状，叫____________。细胞核和线粒体都是_____________中的重要部分。其中，细胞核是_____________________的场所，也是参与__________________________的控制中心。而线粒体则是精子进行_____________的场所。 2、卵子的发生 （1）卵子的发生是在_____________内完成的。 （2）卵原细胞通过_______________________，演变为__________，被_________包围，形成卵泡。MⅠ是在雌性动物_________完成的，结果是产生______________和_________；M Ⅱ是在_______________________完成的，产生_____________和_____________。判断卵子是否受精的重要标志是__________________。一个卵泡中能形成___成熟的卵子。 （3）哺乳动物_________的形成和在________内的储备，是在______________（即__________）完成的。 课内学习 一、精子的发生 探究一：各种家畜精子发生的过程 1．请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。 2．阅读P61，观察图3－2，精子变形发生了哪些变化？ 3．观察P62图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？ 4．精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？
高中生物胚胎工程知识点 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子（针对胚胎发育过程）所进行的多种显微操作和处理技术；研究对象主要限定于高等脊椎动物，尤其是哺乳动物；重点内容包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 （一）动物胚胎发育的基本过程 1、受精作用：成熟的精卵融合成为受精卵的过程（获能精子+减II中期的成熟卵细胞） ——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合 场所：输卵管上段 2、胚胎发育：受精卵发育到幼体 胚后发育：出生到性成熟 个体发育：受精卵发育到性成熟 3、动物胚胎发育的基本过程 （1）卵裂期（2——8）： 细胞数量增加，有机物总量/总体积减小，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体 （2）桑椹胚（16——32） （3）囊胚/胚泡： 细胞开始分化，形成滋养层（胚胎附属结构/胚外结构）和内细胞团（胚胎干/ES 细胞，发育全能性），之间为囊胚腔 注意题目要求填写滋养层细胞还是滋养层 原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基；
——哺乳动物胚胎有机物总量增加（胚泡期已着床），其他动物有机物减少PS早期胚胎（桑葚胚和早期囊胚） （二）胚胎干细胞 1、哺乳动物胚胎干细胞来源于囊胚内细胞团（ES）或胎儿的原始性腺（EK） 2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积小，核大，核仁明显，二倍体核型功能特征：具有发育全能性 胚胎干细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团；胰酶处理解离培养 ——饲养层（胚胎成纤维细胞）：促进生长，抑制分化4、胚胎干细胞的主要用途是： ①基因敲除； ②用分化诱导因子诱导胚胎干细胞定向分化，组织器官移植； ③治疗人类的某些顽疾，修复坏死或退化的部位； ④胚胎干细胞核移植，经胚激活、胚胎培养、胚胎移植； ⑤改良和创造动物新品种 胚胎工程的应用 1.体外受精 (1)卵母细胞的采集和培养： ①卵巢经促性腺激素处理超数排卵，使用超声监视器确定卵泡位置，插入穿刺针吸取卵泡液，取出卵母细胞（各阶段卵母细胞均有可能） ②体外培养至成熟（减II中） (2)精子的采集和获能（获得能与卵细胞结合的能力）：获能液由相关物质组成非ATP (3)受精：获能精子和成熟卵细胞在体外合适环境中共同培养
(完整版)高中生物基 因工程试题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
阶段质量检测(一) 基因工程 (时间：45分钟，满分：100分) 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是() A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D．载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接2．(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是() A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3．日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP 的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是( ) A．作为标记基因，研究基因的表达 B．作为标记蛋白，研究细胞的转移 C．注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D．标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4．下列有关质粒的叙述，正确的是( ) A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA C．质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D．基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物 5．下列有关基因工程的叙述正确的是( ) A．用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端B．以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同 C．检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功 D．质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基因连接 6．下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述不．正确的是( )
一．侧根及不定根是如何发生的？ 不论主根，侧根或不定根所产生的支根统称为侧根。当侧根开始发生时，中柱鞘的某些细胞开始分裂。最初的几次分裂是平周分裂，结果使细胞层数增加，因而新生的组织就产生向外的突起。以后的分裂，包括平周分裂和垂直分裂是多方向的，这就是使原有的突起继续生长，形成侧根的根原基的分裂，生长，逐渐分化出生长点和根冠。生长点的细胞继续分裂，增大和分化，并以根冠为先导向前推进，由于侧根不断的生长所产生的机械压力和根冠所分泌的物质能溶解皮层和表皮细胞，这样，就能使侧根较顺利无阻地依次穿越内皮层，皮层和表皮，而露出母根以外，进入土壤。由于侧根起源于母根的中柱鞘，也就是发生于根的内部组织，因此它的起源是内起源 不定根通常泛指植物的气生部分，地下茎以及较老的，特别是有次生生长的根部所形成的根。不定根的起源和发育像侧根一样，通常是内起源，发生在十分靠近维管组织的地方，其生长过程必须经过该部位以外的组织。 二．关于种子植物茎端结构和活动方式有哪些学说，其主要内容有哪些？ （1）顶端细胞学说：1844年Nageli根据对大多数隐花维管植物的研究提出的。主要观点是最简单的顶端分生组织，结构上只有一个大的原始细胞-顶端细胞。 （2）组织原学说：1868年Hanstein根据种子植物的顶端分生结构特点提出的。顶端分生组织可划分为三个原始细胞区，即表皮原、皮层原和中柱原。这些细胞普遍地排列成行，最外面一层为表皮原分化为表皮层；其下为皮层原分化为皮层；中央是中柱层分化出维管组织和髓。 （3）原套-原体学说：1924年Schmidt 提出。该学说认为顶端分生组织的原始区域包括1：原套，只沿垂直于分生组织表面的方向进行分裂（垂周分裂）的一层或几层周围细胞；2：原体，包括原套下的基层细胞，其中的细胞向各个方向分裂，不断增加而使茎的顶端增大。 （4）细胞组织分区概念：1938年Forster 提出。 （5）等待分生组织学说：1955,1961年 Buvat根据对根端结构研究提出的。此学说 提出远轴细胞轴区是比较不活动的而真正发 生细胞分裂的区域是在周围和顶端下面的区 域，由此产生出茎的组织和叶原基，在胚胎 或后胚的生长顶端结构组成之后，远端的一 群细胞成为等待分生组织，它停留在不活动 状态，一直到生殖阶段，才在远端的细胞恢 复了分生组织活动。 （6）分生组织剩余学说：1965年 Newman提出。根据此理论把维管植物的顶 端分生组织分为三种类型：单层型；简层型； 复层型。 三．细胞周期有哪些主要阶段，各阶段 特点是什么？ 一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期 和分裂期， 分裂间期为分裂期进行活跃的物质准 备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的 合成，同时细胞有适度的生长 分裂期又分为分裂前期、分裂中期、分 裂后期和分裂末期。 前期：两个中心体分开，向两极移动。 染色质逐渐浓集形成染色体，核仁核膜解体 前中期：核膜消失，染色体随机排列在 细胞中间，纺锤体形成。 中期：染色质最大程度凝集，染色体以 着丝粒非随机的排列在纺锤体中央的赤道板 上。每条染色体纵裂为两条姐妹染色单体。 后期：姐妹染色单体分离并移向细胞的 两极 末期：子代细胞的核重新形成，胞质分 裂 四.植物生长发育与动物的生长发育不 同之处有哪些？ （1）动物在胚胎发育中其组成细胞可移 动位置，植物的则不能移动，细胞间彼此联 结很紧密。 （2）动物细胞通常没有细胞壁，植物则 有，因此后者细胞死后仍保持一定的形态， 死细胞和活细胞共同组成植物体。 （3）植物细胞比动物细胞更容易表现出 全能性，容易在人工培养条件下发育形成新 的个体或器官。 （4）动物胚胎发育完成后几乎是全面地 生长，成熟动物体重不在特定部位保留干细 胞群，不再增加新的器官和组织。植物则是 在特定部位保留有分生组织细胞群，形成局 部生长，一生中不断形成新的器官和组织。 （5）动物在环境中是可以自由移动的， 因此它们就有一定逃避不良环境的能力，其 本身对环境的适应能力也就较差，而植物则 通常不能主动移动，无法逃避不良环境，因 此其内部结构和外部形态，甚至其生理活动 都较容易受环境的影响，随环境条件的变化 而发生一定的变化，以适应这些变化了的环 境而生存下来。 （6）动物的减数分裂发生于形成配子 时，只有二倍体的动物体，没有单倍体的动 物体，因此没有世代交替。而高等植物的减 数分裂则都发生于形成孢子时，既有二倍体 的植物体，也有单倍体的植物体，两种植物 体交互出现形成世代交替。种子植物的配子 体寄生在孢子体上，这就使得植物，特别是 高等植物的性别概念不同于动物，性别决定 问题也就更复杂。 五．植物生长调节剂在植物发育中有哪 些调节作用？ 植物生长调节剂是在植物生长发育中起 着重要调节作用的一类化学物质，其中绝大 部分是植物体内自身产生、自身调节浓度， 作为调节生长发育过程的信号起作用的。已 发现具有调控植物生长和发育功能物质有生 长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸 等。 1、决定细胞分化的方向：按照位置效应 理论，细胞在植物体内所处的位置决定其分 化的命运。在所有的位置信息中，激素是最 重要的信息之一。（1）开启还没通过细胞分 化临界期细胞的脱分化过程。（2）改变细胞 分化的方向。 2、在形成层活动中的控制作用（1）控 制形成层活动周期；（2）维持形成层纺锤状 细胞的形态和排列方向（3）控制木质部分化 （4）控制韧皮部分化。 3、诱导器官建成（1）根的形成（2）芽 的形成（3）茎的伸长（4）胚的极性建立和
高中生物知识点：胚胎工程 胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子（针对胚胎发育过程）所进行的多种显微操作和处理技术；研究对象主要限定于高等脊椎动物，尤其是哺乳动物；重点内容包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 （一）动物胚胎发育的基本过程 1、受精作用：成熟的精卵融合成为受精卵的过程（获能精子+减II中期的成熟卵细胞） 过程：精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合 ——受精时精卵质膜融合后，次级卵母细胞才最终完成减II，精卵核融合 场所：输卵管上段 2、胚胎发育：受精卵发育到幼体 胚后发育：出生到性成熟 个体发育：受精卵发育到性成熟 3、动物胚胎发育的基本过程 （1）卵裂期（2~8）： 细胞数量增加，有机物总量/总体积减小，每个细胞都具有全能性，未出现细胞分化，每个细胞都能发育成完整新个体 （2）桑椹胚（16~32） （3）囊胚/胚泡： 细胞开始分化，形成滋养层（胚胎附属结构/胚外结构）和内细胞团（胚胎干/ES细胞，发育全能性），之间为囊胚腔 注意题目要求填写滋养层细胞还是滋养层 原肠胚：三胚层分化，其将分化成各种器官原基； ——哺乳动物胚胎有机物总量增加（胚泡期已着床），其他动物有机物减少 PS 早期胚胎（桑葚胚和早期囊胚） （二）胚胎干细胞 1、哺乳动物胚胎干细胞来源于囊胚内细胞团（ES）或胎儿的原始性腺（EK） 2、形态特征：具有胚胎细胞的特性，体积小，核大，核仁明显，二倍体核型 功能特征：具有发育全能性 胚胎干细胞体外培养：分离早期胚胎中的内细胞团；胰酶处理解离培养 ——饲养层（胚胎成纤维细胞）：促进生长，抑制分化4、胚胎干细胞的主要用途是： ①基因敲除； ②用分化诱导因子诱导胚胎干细胞定向分化，组织器官移植；
阶段质量检测（一）基因工程 （时间：45分钟，满分：100分） 一、选择题（每小题3分，共45分） 1 ?下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B. 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C. 只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D. 载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接 2. （浙江高考）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而 开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确 的是（） A. 提取矮牵牛蓝色花的mRNA经逆转录获得互补的DNA再扩增基因B B. 利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C. 利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D. 将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3. 日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFP）等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是（） A. 作为标记基因，研究基因的表达 B. 作为标记蛋白，研究细胞的转移 C. 注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D. 标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4. 下列有关质粒的叙述，正确的是（） A. 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B. 质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状 DNA C. 质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D. 基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核 DNA动植物病毒以及入噬菌体的衍生物
3.3 胚胎工程的应用及前景 目标导航 1.结合牛胚胎移植示意图，说出胚胎移植的生理基础，以及具体操作程序。2.根据胚胎发育各个阶段的特点，简述进行胚胎分割的注意事项及其实际意义。3.依据胚胎干细胞的分离途径，说出胚胎干细胞的分类、功能和用途。 重难点击 1.胚胎移植的生理基础及操作程序。2.进行胚胎分割的注意事项及实际意义。3.胚胎干细胞的功能和用途。 课堂导入 方式一：牛的繁殖率非常低，一头牛一年只能繁殖一头犊牛，现有一雄一雌两头良种奶牛以及数头本地奶牛，试问采用何措施可在一年内繁殖数头良种奶牛？阅读材料并且结合已学过的现代生物技术思考。 方式二：克隆牛“蓓蓓”是我国成功繁殖的首例和第二例胎儿皮肤上皮细胞克隆牛“康康”和“双双”的后代。2001年，我国研究人员对“康康”和“双双”进行了超数排卵处理，于2003年1月2日，从“双双”体内采集到13枚符合国际胚胎移植标准的可用胚胎(这是国际上首次对体细胞克隆牛进行超数排卵处理试验并获得可用胚胎)。研究人员将这些标准胚胎经过玻璃化超快速冷冻处理后，移植到中国黑白花奶牛“梨花”的子宫内，结果获得妊娠。什么是胚胎移植？胚胎移植的现状如何？今天我们就一起学习这方面的内容。 一、胚胎移植 1.胚胎工程技术 胚胎工程技术目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎技术。 2.胚胎移植的概念、意义、生理学基础及基本程序 (1)概念 ①对象：雌性动物体内的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎。 ②移植条件：同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内。 ③供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。 ④受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。 ⑤地位：是胚胎工程的最后一道“工序”。 (2)胚胎移植的意义：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，增加供体一生繁殖后代的数量。 (3)胚胎移植成功的保障(生理学基础)
专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来； 而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：入噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步：基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
一、体内受精和早期胚胎发育 1、精子的发生 （1）场所：睾丸的曲细精管 （2）时期：初情期开始，直到生殖机能衰退。（3）过程： 2、卵子的发生 （1）场所：卵巢 （2）时期：胎儿期和初情期后 （3）过程：
3、精子和卵子发生的比较 4、受精：精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程 （1）场所：输卵管中 （2）过程： 受精前的准备： ①成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫获能。 ②卵子的准备 卵子都要在输卵管中进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。 受精： ①获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带，精子的头部与卵细胞接触。 ②两个细胞的细胞膜融合，精子细胞膜内的遗传物质进入卵细胞，完成受精。 5、胚胎发育：哺乳动物胚胎发育依次经过以下不同的时期和结构：受精卵→卵裂→桑葚期（细胞数目32个左右）→囊胚（出现细胞团和滋养层）→原肠胚（内细胞团形成外胚层和内胚层，滋养层发育为胎儿的胎膜和胎盘） 二、胚胎工程的三个操作流程 1、试管动物生产流程
2、克隆动物的培育流程 3、胚胎移植的培育流程
三、胚胎工程的应用及前景 1、胚胎移植 2、胚胎分割 3、胚胎干细胞 一、受精作用和早期胚胎发育 1、受精作用 (1)准备阶段1——精子获能 刚刚排出的精子，必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间，发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，此过程叫精子获能。 (2)准备阶段2——卵子的准备 动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子受精的能力。 (3)受精阶段 ①精子穿越放射冠和透明带 与卵子相遇→精子发生顶体反应，释放顶体酶→溶解卵丘细胞之间的物质→精子穿越放射冠，与透明带接触→顶体酶将透明带溶出一条孔道→精子穿越透明带，接触卵黄膜→立即发生透明带反应。 ②进入卵黄膜 精子与卵黄膜接触，立即被微绒毛抱合→精子外膜和卵黄膜相互融合，精子入卵→立即发生卵黄膜封闭作用。 ③原核形成和配子结合 精子入卵→尾部脱离，原有核膜破裂；同时，激活卵子→雌、雄原核形成，充分发育后合并→形成受精卵。 2、胚胎发育