内容正文:
微专题15 细胞工程与胚胎工程
考点1 动物细胞工程和胚胎工程
【典例剖析】
1.自1996年世界上第一只体细胞克隆羊多莉诞生以来,人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜,但体细胞克隆灵长类动物一直没有取得进展,究其原因,主要是灵长类动物的卵细胞极为敏感,极轻微挤压都可能导致异常分裂,且细胞核移植到去核卵细胞后不能完全恢复到分化前的功能状态,导致胚胎发育率低。2017年,我国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧”成功培育出了体细胞克隆猴“中中”和“华华”, 该成果一经公布轰动了全世界。如图为克隆猴的培育过程。
注:Kdm4d为组蛋白去甲基化酶;TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。
(1)取供体的体细胞进行培养时,选择猕猴胚胎而非成年期的成纤维细胞进行培养,其原因是__________________________________。在进行细胞原代培养时会出现____________和细胞接触抑制现象。传代培养时,常利用______________酶等处理,制成细胞悬液后转入新的培养瓶中。
(2)为获得数量较多的卵母细胞,采集前应先用________激素处理母猴,从卵巢采集到的卵母细胞经成熟培养后进行“去核”处理,这里的“核”是指______________________,去掉卵母细胞细胞核的目的是__________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)研究人员在将胎猴的体细胞注入去核卵母细胞前,用灭活的病毒进行了短暂处理。在此过程中,灭活的病毒所起的作用是__________________________________。将体细胞注入去核卵母细胞比早期核移植中将核注入去核卵母细胞更有进步意义,原因是________________
_____________________________________________________________________________。
(4)上述过程还利用了胚胎工程中的__________技术,其实质是早期胚胎在相同______________下空间位置的转移。
(5)移植前进行性别鉴定、遗传筛查等,宜取____________细胞进行DNA分析。假如用胚胎分割移植的方式来克隆猴,胚胎分割时应注意的事项是_____________________________。
(6)研究人员将Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用TSA处理。这两种物质都是通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达,即Kdm4d 的 mRNA 的作用是_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________;
TSA的作用是________________________________________________,最终调节相关基因的表达,提高胚胎的发育率和妊娠率。
【关键点拨】
1.动物细胞培养
(1)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同:
第一次:处理剪碎的组织,使其分散成单个细胞;
第二次:使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。
(2)区分原代培养和传代培养的关键是:是否分瓶培养。
2.克隆动物培育的流程
3.胚胎早期发育过程
4.胚胎工程的操作流程
(1)受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体,受精完成的标志是雌、雄原核融合完成。
(2)用非激素处理法采集的卵母细胞需要在体外人工培养到MⅡ期才能与获能的精子受精。
(3)胚胎移植仅属于一种技术,移植的是通过有性生殖或无性生殖产生的胚胎,其本身并不是一种生殖方式。
(4)胚胎移植过程中两次使用激素:第一次是对供受体母畜进行同期发情处理;第二次对供体母畜进行超数排卵处理。
(5)胚胎移植过程中两次检查:第一次对收集的胚胎进行质量检查;第二次对受体母畜进行是否妊娠的检查。
5.胚胎移植的生理学基础
【巩固练习】
1.(2019·江苏,29节选)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程,请回答下列问题:
(1)对1号猪使用______________处理,使其超数排卵,收集并选取处在______________(时期)的卵母细胞用于核移植。
(2)采集2号猪的组织块,用_