【知识点详解】
1. 胚胎工程:胚胎工程涉及一系列技术,包括受精、胚胎发育、胚胎移植等。在防止多精入卵的过程中,有两道天然的防御屏障,即透明带反应和卵细胞膜反应,这两道屏障保证了受精的成功率。
2. 胚胎发育阶段:受精卵经历卵裂、桑椹胚、囊胚和原肠胚等阶段,直至形成组织器官并最终发育为幼体。囊胚阶段开始出现细胞分化,而原肠胚则标志着胚层分化。
3. 胚胎移植技术:胚胎移植是胚胎工程的重要环节,包括对供体和受体的选择和处理,通过配种或人工授精获得胚胎,胚胎的收集、检查、培养或保存,以及最后的移植。胚胎移植能有效提高优良品种动物的繁殖效率。
4. 胚胎移植优势:胚胎移植可以充分发挥雌性优良动物的繁殖潜能,通过激素处理实现同期发情和超数排卵。
5. 生态工程:相较于传统工程,生态工程强调在消耗较少资源的情况下,实现更多效益,且具备可持续性。
6. 高考真题解析:
- 遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过技术手段如转基因等注入囊胚,然后通过胚胎工程获得具有特定遗传特性的实验小鼠。
- 体外受精前需对精子进行获能处理,胚胎移植通常选择桑椹胚或囊胚阶段,而不是原肠胚阶段。
- 细胞a和细胞b都是由同一胚胎分化而来,因此它们的核基因相同,全能性也应该相同。
- 原生质体虽失去细胞壁,但仍保留全能性,可在适宜条件下分化成完整植株。
7. 实验操作与技术:
- 在胚胎干细胞培养过程中,可能需要使用胰蛋白酶处理细胞以分散细胞,同时胚胎干细胞和诱导出的细胞都需要在CO2培养箱中维持恒定的pH环境进行培养。
- 激素注射常用于促进动物排卵,而非产生精子。
- 胚胎干细胞的分化可以通过调节生长素和细胞分裂素的比例来控制,例如提高细胞分裂素比例可促进芽的分化。
- 制备膀胱生物反应器,需要对细胞进行基因操作,使其在特定条件下表达目标蛋白质W,步骤包括基因克隆、细胞转染、筛选稳定表达的细胞系,以及最终在膀胱组织中表达。
以上内容详细阐述了胚胎工程的基础知识、技术应用及相关的生物学概念,同时也分析了高考真题中的解题思路和注意事项,这些都是高中生物选修三现代生物科技专题的重要内容。