(二)用途

1、获得基因敲除动物。

2、培育用于移植的细胞、组织和器官。

3、在试管中改良并创造动物新品种。

[基础训练]

1、基因疫苗是指将编码外源性抗原的基因导入人或动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。某科研所计划采用基因工程和胚胎工程技术培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题：

(1)形成重组DNA分子是基因工程的核心，其中需要用到的工具酶是DNA连接酶、限制性核酸内切酶。

(2)为了使目的基因和载体DNA两端形成相同的黏性末端所采取的手段是用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(质粒)。

(3)外源性抗原的基因，能够在宿主细胞中表达的原因是：

①基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。

②所有生物共用一套遗传密码。

(4)为提高胚胎的利用率，可以采用胚胎分割技术，应该选用什么样的胚胎进行分割？发育良好，形态正常的早期胚胎。

2、胚胎干细胞是从人体或哺乳动物的早期胚胎中分离出来的一类细胞，其作用如图所示，a-d表示不同的细胞，①-④表示有关的过程。请据图回答：

(1)各种组织和细胞的形成需要经过细胞的分裂和分化过程。

(2)自然条件下，造血干细胞不能分化形成皮肤、神经等其他的组织和细胞的原因是：细胞中基因选择性表达的结果。成熟的红细胞失去全能性的原因是没有细胞核。

(3)a、b、c、d分别表示浆细胞、记忆B细胞、效应T细胞、记忆T细胞，其形成是经过了抗原的刺激。

(4)有些人对花粉过敏，会出现皮肤荨麻疹。其原因是：吸入花粉后，在花粉的刺激下，浆细胞分泌的抗体吸附在皮肤某些细胞的表面；当相同的过敏原再次进入机体时，就会与之结合，并释放出组织胺引起毛细血管扩张，血管壁通透性增强，使皮肤出现红肿现象。

3、如图为利用生物技术生产单克隆抗体和经过体外受精培育优质的过程。请回答下列问题：

(1)细胞A的形成过程中常用的诱导因素有灭活的病毒、聚乙二醇等。

(2)Ⅰ过程中，直接产生的A细胞可能有3种(只考虑2个细胞融合)，经选择性培养，还需进行克隆化培养和抗体检测，再经多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，进行体内或体外培养。

(3)Ⅱ过程中的内细胞团细胞是胚胎干细胞，具有发育全能性特点。

(4)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对Ⅱ中囊胚进行胚胎分割(移植)。

(5)试再提出一种单一抗体的生物技术(只答出名称即可)基因工程。

[高考模拟]

4、(2008徐州模拟)如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题：

(1)A细胞是成熟后的卵细胞，在进行体外受精前要对精子进行获能处理。

(2)进行胚胎分割时，应选择早期胚胎进行操作。

(3)①指的是内细胞团。

(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是具有相同的遗传物质。

(5)受体母牛必须和供体牛属于同一物种。

5、(2008江苏生物6)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是(　 D　 )

A、a过程表示干细胞能自我更新

B、b、c过程表示干细胞具有分化能力

C、a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同

D、b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用

(一)含义：把胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。

4、(2007上海生物39A)下图表示用生物工程制备人抗A抗体的过程。请回答下列问题：

(1)人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异糖蛋白；从免疫学角度看，这种凝集原是抗原。

(2)图中细胞中1是小鼠体内注入人A型血红细胞后而获得的免疫B淋巴细胞，这种细胞具有产生单一的抗A抗体(或单一的特异性抗体)的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2，是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能快速大量增殖，但不会产生抗体。

(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的细胞3，这种细胞称为杂交瘤细胞。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量的细胞群，这种方法称为单克隆。

(4)过程①的主要目的筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞。通过过程②或⑧的培养方法能产生大量抗A单克隆抗体。

3、胚胎移植技术的应用为大量繁育良种奶牛带来了光明的前景。这项技术的操作过程大致如图所示。请回答：

(1)为了促使良种母牛排卵，育种家们应给母牛注射促性腺激素。为了使早期胚胎顺利地在接受胚胎的母牛子宫内膜上着床，应事先给该母牛注射孕激素。

(2)选择良种公牛的精子时，应选择含X染色体的精子才可繁育出良种奶牛。

(3)把受精卵培育成早期胚胎过程中，应使用的培养基是培养液。

(4)胚胎移植技术除了快速繁育良种家畜外，还可用于哪些方面(至少答出两个方面)？

①克隆哺乳动物；②培育转基因动物，保存珍稀哺乳动物；③保护生物的多样性；④克服人类的不孕症等(任意两项即可)。

[高考模拟]

2、为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径中进行了大胆探索，并取得了初步成果。

Ⅰ、2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题：

(1)培养出的克隆牛几乎是A牛复制品。这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于细胞核中。

(2)如果多个供体细胞来自同一头牛，培育的这些牛在性状上也不完全相同，分析其原因：

①性状变异可由环境条件引起；　　　　　　　　　　　 ②受体细胞的细胞质基因不同；

③基因可能会发生突变。

Ⅱ、在克隆技术出现之前，育种工作者已经开始采用胚胎分割移植的方法尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是：将经过人工授精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时，进行胚胎分割，均分为4等份，再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩，就能得到多头所需要的小牛。

(3)胚胎分割移植在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行，其主要原因是此时还未出现细胞的分化。

(4)通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为全为雌性或全为雄性。

(5)通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于供体细胞。

(一)体外受精和胚胎体外培养　　　　　　　　　　　 (二)胚胎移植培育流程

(三)胚胎分割的流程

[基础训练]

1、下列属于有性生殖的是(　 A　 )

A、试管婴儿　　　　　　　 B、胚胎分割　　　　　　　　 C、克隆　　　　　　　　　　　 D、胚胎干细胞培养

(二)早期胚胎发育

根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段：

(一)受精作用

1、动物个体发育的起点：受精卵。

2、过程：精卵识别、精子附着于卵膜、精卵质膜融合等过程。

3、同种动物精卵才能结合的原因：精子和卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白。

5、(2008全国卷Ⅰ5)下列关于细胞工程的叙述，错误的是(　 D　 )

A、电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合

B、去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理

C、小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制务单克隆抗体

D、某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同

4、(2007天津理综5)利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是(　 D　 )

A、用纯化的核衣蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体

B、体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体

C、将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞

D、利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者