44小专题——生物工程育牛

小专题——生物工程育牛转基因牛克隆牛试管牛让良种母牛多生小牛让不同的母牛生出基因型相同的小牛一、转基因牛1.原理：基因重组2.技术：构建基因表达载体→导入卵母细胞→卵母细胞的培养、精子获能→体外受精→得到含目的基因的受精卵→胚胎早期培养→胚胎移植→转基因动物获得卵母细胞→卵母细胞的培养、精子获能→体外受精→受精卵→导入基因表达载体→含目的基因的受精卵→胚胎早期培养→胚胎移植→转基因动物。

3.应用：获得体型巨大的动物,提高动物的生长速度；改善畜产品的品质；动物乳房反应器（从乳汁中提取药物等）二、克隆牛1.原理：动物体细胞核的全能性2.技术：获得卵母细胞→卵母细胞的培养（MⅡ中期、去核）与细胞核融合→重组细胞→胚胎早期培养→胚胎移植→克隆动物3.应用：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁殖，保护濒危物种。

转基因克隆动物作为动物生物反应器，也可用于器官移植。

三、试管牛1.原理：有性生殖2.技术：卵母细胞的采集和培养【体型较小的动物用促性腺激素处理→从输卵管中冲出卵子；体型较大的动物从卵巢中采集卵母细胞→体外培养成熟（MⅡ中期）】→与获能的精子受精→胚胎早期培养→胚胎移植→试管牛3.优良动物的快速繁殖四、让良种母牛多生小牛1.原理：2.技术：对供受体的选择和处理（促性腺激素进行同期发情处理）→用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理→选择优秀公牛进行配种或人工受精→早期胚胎→收集胚胎（冲卵：从子宫中冲出胚胎）→胚胎质量检查→胚胎移植或保存3. 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了繁殖周期。

对供体进行超数排卵处理后，能使供体生产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。

供体的职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。

受体的职能：妊娠、育仔。

胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传特性并不发生改变。

五、让不同的母牛生出基因型相同的小牛1.原理：克隆2.技术：受精卵→胚胎早期培养→囊胚→平均分割内细胞团→早期胚胎培养→胚胎移植3.应用：练习：1.（2002年全国理综）一只羊的卵细胞的核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。

这种克隆技术具有多种用途，但是不能A．有选择地繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优秀个体C．用于保存物种 D．改变动物的基因型2.表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。

产生这一结果最可能的原因是（）A．试管动物培养B．胚胎移植C．胚胎分割移植 D．受精卵移植3.下列有关动物胚胎移植的叙述中,错误的是A.供体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期发情的状态C.超数排卵技术要使用一定的激素D.受体母畜需要遗传性状优良的品种,供体母畜可用遗传性状一般的品种4.下列关于牛体外受精胚胎工厂化生产的叙述正确的是A.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入同期发情的母牛子宫B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵C.体外受精胚胎的工厂化生产即受精过程和胚胎发育只需在体外进行D.体外受精和胚胎发育需要配制一系列含有不同成分的培养液5. 下列各种技术中,不都属于胚胎工程的是A.体外受精技术､治疗性克隆技术B.胚胎冷冻技术､胚胎移植技术C.胚胎分割技术､性别控制技术D.性别控制技术､动物细胞培养技术6. 培育作为“生物反应器”的动物可以产生许多珍贵的医用蛋白,该动物的培育涉及的现代生物技术有①基因工程②体外受精③胚胎移植④动物细胞培养A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④7.下列说法不正确的是A.胚胎工程技术包括胚胎移植､胚胎分割､体外生产胚胎技术B.试管牛的培育过程属于克隆过程C.提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体叫“受体”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8.我国第一只转基因牛“滔滔”的培育程序如下图所示。

请读图回答问题：（1）写出图中b、c、d所指生物技术名称：b 。

c 。

d 。

（2）培育转基因牛“滔滔”的技术路线中，关键的是哪个环节 ( )A．b B．c C．d D．e（3）“滔滔”不含有下列哪个生物的遗传物质：（）A 雌牛AB 雄牛B C人 D 雌牛C（4）“滔滔”转入的外源基因――人的血清白蛋白基因在基因工程中称为，一般获得它的主要途径有和。

（5）从图中可知，“滔滔”培育过程中至少要用到的基因操作工具有。

（1）体外受精显微注射或病毒感染胚胎移植（2）B （3）D （4）目的基因从供体细胞直接分离人工合成（5）限制酶、DNA连接酶、运载体9.中国克隆牛降生于山东曹县五里墩的克隆牛，从体细胞的培养、胚胎的构建到胚胎的移植都是在中国完成的，故称之为中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛。

从2002年1月18日至2月11日五里墩克隆牛基地连续诞生了14头中国克隆牛犊。

这群“出身不凡”的牛犊，被认为是我国生命科学和生物技术领域的又一重大突破，标志着我国动物克隆研究已跻于世界先进水平行列。

用于克隆研究的供体细胞来源于两头优质成年牛的耳成纤维细胞，一头来自高产黑白花奶牛，另一头为优质肉牛盖普威公牛。

受体卵母细胞来自鲁西黄牛的卵巢。

科研人员在实验室内共培养了980枚重构卵，有261枚发育成克隆囊胚，有230枚移植到112头代孕母牛，其中12头怀孕成功的代孕母牛共产犊14头(只有存活32天的“科科”细胞核来自盖普威)，现存活5头，分别是动动、金金、银银、多多和福福。

DNA检测证明，所有克隆牛犊与代孕母牛没有遗传关系。

中科院院长路甬祥认为，克隆技术有很多优点：可控制性别，经济效益显著，克隆胚胎取材简单、成本低，可加快我国家畜品种更新换代的速度。

请根据上述材料回答问题：（1）中国克隆牛培育过程中用到的细胞工程技术有、和。

（2）获得克隆牛的繁殖方式是，克隆牛的培育成功，证明动物细胞也具有。

（3）科科和成活的5头牛性别分别是。

（4）获得重构卵多采用卵母细胞的原因是，卵母细胞的作用是，代孕母牛的作用是。

（5）以性染色体为XY的牛体细胞核取代卵细胞核，多次卵裂后，植入母牛子宫孕育，所生牛犊 ( )A．为雌性 B．性别不能确定 C．为雄性 D．雌、雄性比例为1：1 （6）多多、福福是世界上首次出现的双细胞克隆牛，其克隆样本是年产万千克的奶牛，试分析它们将来也一定高产吗?（7）成活的5头克隆牛中“动动”的体部花片和其他牛犊略有区别，黑色毛看起来比例小了点，引起这种差别的原因可能是造成的。

这说明生物的遗传是共同作用的结果。

（8）奶牛传统生育方式为一胎只生一头，但专家们在借腹牛体内植入两枚克隆牛胚胎，成功培育了孪生克隆牛，其意义是。

（9）中国克隆牛研究首席科学家陈大元认为，克隆动物及其制品绝对安全，理由是。

（10）我国权威人士表示，今后我国要大力发展养牛业，试从能量流动角度说明原因。

（1）细胞核移植；组织培养；动物胚胎移植（2）无性繁殖；全能性（3）雄性、雌性（4）个体大易操作；为早期胚胎发育提供营养物质；为胚胎发育提供场所（5）C（6）不一定，因为环境因素如饲养条件跟不上也会影响产奶量。

（7）受体卵母细胞的细胞质遗传物质；细胞核和细胞质（8）为我国高产奶牛的迅速繁育开辟了新途径（9）动物自然繁殖是通过精子和卵细胞结合，克隆动物是用体细胞代替精子，并没有改变动物基因（10）牛吃草为人类提供肉和奶，可使能量尽可能流向人类。

10.胚胎移植的基本程序如图(以牛胚胎移植为例),请据图回答:(1)对供体母牛､供体公牛的要求是________________｡(2)同期发情处理的方法是______________,冲卵中的“卵”是指________｡(3)哺乳动物受精过程有下列中的________机制阻止多精子入卵受精｡(多选)A.精子获能具有差异性B.精子穿越卵子透明带触及卵黄膜,导致透明带反应C.精子触发卵黄膜封闭作用D.精子入卵后,触发卵黄膜封闭作用(4)受精有关过程有:①第一次卵裂开始,②释放第二极体,③顶体反应,④穿越透明带,⑤雌､雄原核的形成,⑥核膜消失,雌､雄原核融合｡其正确的顺序为___________(填序号),受精的标志是 ______________________________｡(5)若供体母牛具有许多优良性状,可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程,请回答下列有关问题:①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是_______｡②用于核移植的供体细胞一般选用_______代以内的细胞原因是________ ｡11.如图表示卵子的产生过程,请据图回答有关问题:(1)图中A是________ ,B是________,E是指________,阶段C是指________,阶段D是指______ ｡(2)当观察到第二极体时,可以表明______________________________________｡(3)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是________________(填序号)｡(4)①阶段存在的变异方式是______________ ｡12.牛胚胎移植的基本程序如下图,请据图回答:(1)图中a､b､c过程分别是指________､________､_______｡(2)供体牛的主要职能是_________________________;受体母牛必须具备。

(3)为了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是_______ ;处理的时期是_____ ;理由是 __________ ｡(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为ES或EK细胞｡这类细胞的形态特征有___________________ ｡(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些? __｡13.如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程,请据图回答下列问题:(1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是________技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是________,后者是________｡(2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理,用_______激素处理受体牛以便接受胚胎｡(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素､激素､氨基酸､核苷酸以及________等物质｡(4)如果培养转基因荷斯坦奶牛,可采用________技术将药用蛋白基因导入到________中,在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是________技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定｡(5)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是什么?｡(6)上述技术应用于人类所得到的婴儿通常叫________ ,在生育方面有什么积极意义?但在传统伦理道德观念上又有什么争论?_________________________ ｡(7)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在对人类作用上的区别是_______,在技术手段上的区别是｡现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是_____｡。