高考生物第一轮总复习讲座之七
第三章:遗传与基因工程
第三节.基因表达的调控第四节.基因工程简介
重点:原核生物基因表达调控的原理,基因操作的工具和基本步骤。
难点:原核生物基因表达调控的原理,限制酶和运载体的作用及基因操作的基本步骤。
第三节:基因表达的调控
生物体的每一个细胞中都含有本物种的一整套基因,因此,多细胞生物体的每个细胞都具有能够将它所具有的每个基因都表达出来、并且发育成一个完整的生物体的潜能,这就是细胞的全能性。但生物细胞内的一整套基因并不是同时都在表达,这是因为,在细胞内存在着对基因表达的调控机制,基因能够有序地表达。
一、原核生物基因表达的调控
实验现象:将大肠杆菌接种到无葡萄糖而只有乳糖培养基中,大肠杆菌就会合成并分泌出大量的“半乳糖苷酶”,这种酶可以将培养基中的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖,从而加以利用。如果将大肠杆菌生活环境中的乳糖除去,半乳糖苷酶的合成就立即停止。
结果分析:大肠杆菌这种原核生物是否能够合成半乳糖苷酶,取决于周围环境中有无乳糖。而半乳糖苷酶的合成是受特定的基因――半乳糖苷酶基因来控制的。因此,乳糖诱导了半乳糖苷酶基因的表达,从而合成了分解乳糖的半乳糖苷酶。那么,这个调控过程到底是怎样的呢?
基因表达的调控机理:在大肠杆菌的DNA分子上,与乳糖代谢有关的脱氧核苷酸序列及功能如教材P53图3-12,其调控流程如下:
通过大肠杆菌乳糖代谢的调控过程,可以看出其对环境的适应性,这一适应性又称应激性,是生物在长期的进化过程中形成的,由遗传物质决定的。
二、真核生物基因表达的调控
真核生物基因的核苷酸序列也分为调控基因和结构基因,这一点是与原核生物相似的,真核生物基因的表达过程亦与原核生物有许多点,但也有区别:
原核生物的基因表达过程为:
真核生物的基因表达过程为:
可以看出,两者的不同点是:原核生物转录产生的mRNA不需加工,直接翻译蛋白质,且边转录边翻译;而真核生物由DNA转录的mRNA则需经加工,形成成熟的mRNA才能翻译成蛋白质,且转录在细胞核中、翻译在细胞质中(核糖体内),因而其转录和翻译有时间与空间上的的分隔。
多细胞的真核生物在个体发育过程中,基因在各个细胞中不是均等地表达,而是有特异性地表达,从而引起细胞的分化,这是由于在多种因素的影响下、在不同的细胞中关闭或开启某些基因所造成的。
第四节:基因工程简介
一、基因工程的基本内容
1.概念:基因工程又叫做基因工程技术或DNA重组技术,就是按照人类的要求,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,然后导入另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2.基因操作的工具:基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工,即对DNA分子进行剪切和拼接其主要工具有:
(1)基因剪刀:限制性内切酶,简称限制酶。这种酶主要存在于微生物中,由于每种限制酶能识别特定的核苷酸序列,因此,限制酶能在特定的切点上切割DNA分子。
(2)基因针线:DNA连接酶,用它可以将两个DNA分子的互补的碱基连接起来,同时还要将两个DNA分子的“磷酸—脱氧核糖”连接起来。
(3)基因运输工具:运载体,借助运载体将外源的目标基因送入受体细胞。作为运载体要符合以下三个条件:第一,能在宿主细胞中复制并稳定地保存;第二,具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;第三,具有标记基因,便于筛选,质粒、噬菌体及动植物病毒常被用作运载体。
3. 基因操作的步骤:
(1)提取目的基因
(2)目的基因与运载体结合
用同一种限制酶去切割质粒和目的基因,加入DNA连接酶,形成重组DNA分子
(3)将目的基因导入受体细胞
借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法来进行。
(4)目的基因的检测和表达
检测:根据受体细胞是否具有某些标记基因判断。
表达:受体细胞表现出特定的性状。
二、基因工程的成果与发展前景
1.基因工程与医药卫生
生产基因工程药品:如,将胰岛素基因导入大肠杆菌,来生产胰岛素。
基因诊断与治疗: 用带同位素或荧光标记的DNA做探针,利用DNA分子杂交原理检测被测标本的遗传信息,来检测病症。
2.基因工程与农牧业、食品工业
农业: 获得高产、稳产、品质优良的农作物,如:向日葵豆
培育抗逆性的作物品种,如:抗虫棉
畜牧养殖业:改善动物的优良品种,如:超级绵羊
食品工业: 开辟食物来源,如:用大肠杆菌或酵母来生产蛋白
3.基因工程与环境保护
环境监测:用DNA探针检测饮用水中的病毒含量
净化环境:用假单孢杆菌分解石油
例一.在大肠杆菌的乳糖代谢中,若调节基因突变,造成阻抑物缺乏,与乳糖分解代谢有关的酶能合成吗?为什么?若启动子或操纵基因突变,结果如何?
解析:本题主要考查原核生物基因表达调控的知识。
当阻抑物缺乏时,无论是否有乳糖,均不会阻抑RNA聚合酶与启动子的结合,因此,结构基因可以工作,合成与乳糖分解代谢有关的酶。
若启动子发生突变,无论阻抑物是否与操纵基因结合,RNA聚合酶都不能与启动子的结合,因此结构基因无法工作,不能合成与乳糖分解代谢有关的酶。
若操纵基因突变,则阻抑物无法与之结合,因此,RNA聚合酶随时可以与启动子的结合,使结构基因工作,合成与乳糖分解代谢有关的酶。
因此,本题的答案是:能;因阻抑物缺乏时,RNA聚合酶随时可以与启动子的结合,而使结构基因转录成mRNA,进而翻译成蛋白质,即产生乳糖分解代谢有关的酶;启动子发生突变,则不能合成与乳糖分解代谢有关的酶;若操纵基因突变,能产生与乳糖分解代谢有关的酶。
例二.下列关于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、连接酶和运载体
B.所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快
D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
解析:本题主要考查有关基因工程中有关操作工具、目的基因表达等知识
基因操作的工具有限制酶、连接酶;一种限制酶只能识别一种核苷酸序列,不同的限制酶识别的核苷酸序列不同;
运载体是运输工具,目的基因进入受体细胞后,只有当受体细胞表达出目标性状,才能说明成功实现基因表达;导入受体细胞中的目的基因是为了表达、生产目的基因转录和翻译的产物,因此,能够快速繁殖是作为受体细胞的重要条件。
因此,本题的答案是:C。
一、选择题
1.DNA复制、转录和翻译分别形成()
A.DNA、RNA、蛋白质B.RNA、DNA、多肽
C.RNA、DNA、核糖体D.RNA、DNA、蛋白质
2.若基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生变化,那么这种变化不可能导致()
A.遗传性状的变化 B.遗传信息的变化
C.遗传密码的变化 D.遗传规律的变化
3.如果DNA分子的链中的A+T/C+G=a,那么由该DNA转录而成的RNA中A+U/C+G的比值为()
A.aB.1/a C.1 D.(1-1/a)
4.下列哪项是原核生物基因表达调控的特征()
A.翻译的模板是转录后经过加工的信使RNAB.转录完毕后便进行翻译
C.基因表达调控的结果是产生了细胞分化 D.转录和翻译同时进行
5.生物的每个细胞都含有一整套该物种的基因,对这些基因的表述正确的是()
A.整套基因同时表达B.每种基因时时开启着
C.可随特定情况开启或关闭某些基因 D.一旦开启就不能关闭
6.在大肠杆菌体内半乳糖苷酶的合成过程中,相关基因的作用顺序是()
A.调节基因、结构基因、操纵基因 B.调节基因、操纵基因、结构基因
C.结构基因、调节基因、操纵基因 D.调节基因、操纵基因、启动子、结构基因
7.在真核生物的核糖体上,翻译合成蛋白质的模板信使RNA的来源是()
A.染色体上的DNA直接转录形成mRNAB.剪切掉内含子转录部分的mRNA
C.由内含子转录部分拼接成的mRNA D.由外显子直接转录形成的mRNA
8.实施基因工程的最终目的是()
A.定向提取生物体的DNA分子B.定向地对DNA分子进行人工剪切
C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状
9.下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的运载体
A.细菌质粒B.噬菌体 C.动植物病毒 D.细菌核区的DNA
10.将牛的生长激素基因和人的生长激素基因,用显微注射技术分别注入小鼠的受精卵中,从而获得了“超级鼠”。此项技术遵循的原理是()
A.基因突变 DNA→RNA→蛋白质B.基因工程 RNA→RNA→蛋白质
C.细胞工程 DNA→RNA→蛋白质D.基因工程 DNA→RNA→蛋白质
11.应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的,这里的基因探针是指
A.用于检测疾病的医疗器械B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C.合成β-球蛋白的DNA D.合成苯丙羟化酶的DNA片断
12.在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补的步骤是
A.人工合成目的基因 B.目的基因与运载体结合
C.将目的基因导入受体细胞D.基因的检测和表达
二.非选择题
13.下图是科学家根据实验提出的一个真核生物的基因调控系统模型,仔细分析后回答下列问题:
(1)同原核生物大肠杆菌的基因表达机制相比较,图中的整合基因相当于原核生物的_____,其功能是___________,感受器相当于原核生物的________,它的功能是_____。
(2)从图中可看出:真核生物的基因调控信号来自体内的________,它和膜上的受体结合后,作用感受基因,从而激活整合基因,整合基因形成的产物可解除感受器对结构基因的抑制,从而开始转录。
1.A 2.D 3.A 4.D 5.C 6.D
7.B 8.D 9.D 10.D 11.B 12.C
13.(1)调节基因;合成活化物;操纵基因;控制结构基因的转录。(2)激素。
高考生物第一轮总复习讲座之六
第三章:遗传与基因工程
第一节:细胞质遗传第二节:基因的结构。
重点:细胞质遗传的特点和形成这些特点的原因,原核细胞和真核细胞的基因结构。
难点:细胞质遗传在实践中的应用,原核细胞和真核细胞在基因结构上的区别。
第一节:细胞质遗传
人们在研究细胞核内染色体上的基因传递方式时发现了遗传的三大规律。那么,细胞质内的基因(位于线粒体与叶绿体的DNA上面)传递方式及特点是怎样的呢?
一、细胞质遗传的特点
典型实例:紫茉莉质体的遗传
紫茉莉的叶片中有两种类型质体即:
叶绿体:含有叶绿素、呈绿色
紫茉莉的质体
白色体:无色素、白色
而紫茉莉的枝条有三种:绿色、白色、花斑色(绿、白相间),它们所含有的质体如下:
枝条类型绿色白色花斑色
质体种类叶绿体白色体叶绿体
白色体
柯伦斯经过多年的杂交实验,结果如教材P43表3-1,其中“接受花粉的枝条”是母本,“提供花粉的枝条”是父本,由表中所列结果可以发现这样的规律:无论父本是何种性状,F1总是表现出母本的性状,我们把这样的遗传现象称为母系遗传,也有学者称为偏母遗传。
此后的许多学者在其他生物的杂交实验中,也发现了类似现象。如藏报春、玉米、棉花、天竺葵、菜豆的叶绿体遗传;水稻、高粱的雄性不育遗传以及微生物中的链孢霉线粒体遗传。
二、母系遗传的细胞学基础
我们知道在卵细胞中含有大量的来自母方的细胞质,而精子中只含有响晴的来自父方的细胞质,在受精时,精子只是其细胞核部分进入了卵细胞中,而来自父方的细胞质很少甚至不能进入卵细胞。因此,由受精卵发育成的F1,其细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方,所以在F1中,受细胞质内遗传物质控制的性状遗传――细胞质遗传总是表现妯母本的性状,即母系遗传。
三、母系遗传的特点(与核遗传的区别)
第一,F1表现为母系遗传,即正反交的结果不一样;
第二,杂交后代的表现类型无一定的分离比例(这是由于减数分裂产生生殖细胞时,细胞质中的遗传物质是随机地不均等地分配到生殖细胞中,同时,受精卵在有丝分裂形成新个体时,细胞质也是不均等分裂)。
杂交过程如下图:
受精受精
由上图可见:亲本产生配子时,细胞核遗传物质均等分配,而细胞质中遗传物质则不均等分配,在F1中,细胞核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,所以正反交结果一样;细胞质的遗传物质则来自母方,所以正反交结果就不一样。
四:细胞质遗传在实践中的应用(选学)
水稻雄性不育系的培育过程:
1.在水稻的细胞核中:R-可育,r-不育;在水稻的细胞质中:S-可育,N-不育,水稻能否可育是由细胞核和细胞质基因共同作用的结果(见下表)
细胞质基因
细胞核基因SN
RRS(RR)
雄性可育N(RR)
雄性可育
RrS(Rr)
雄性可育N(Rr)
雄性可育
rrS(rr)
雄性不育N(rr)
雄性可育
2.生产杂交种过程图解雄性不育系留种图解
在上图中,N(RR)与雄性不育系S(rr)杂交产生的后代S(Rr)是可育的,故称N(RR)为恢复系;
N(rr)与雄性不育系S(rr)杂交产生的后代S(rr)仍是雄性不育,故称N(rr)为保持系。
在整个生产杂交种的过程中,共用到三种类型即:S(rr)、N(RR)、N(rr),故将这种生产方法称为“三系法”。
第二节:基因的结构
一、原核细胞的基因结构
原核细胞的基因结构可下图来表示:
非编码区特别是编码区上游的RNA聚合酶结合位点,可以调控DNA指导蛋白质合成的过程。
原核细胞的基因转录过程如下图:
二、真核细胞的基因结构
与原核细胞的基因相比,不同的是:真核细胞的编码区是间隔的即编码区由可编码的部分(称外显子)和不可编码的部分(称内显子)相间排列。
其转录过程与原核生物大致相同,所不同的是,它所转录出的RNA同时含有由外显子转录出的部分和内显子转录出的部分,转录结束后,需要将RNA中由内显子转录出的部分剪掉,然后将若干后由由外显子转录出的部分的RNA拼接起来,才能形成完整的mRNA。
三、人类基因组研究
“人类基因组”是指人体DNA所携带的全部遗传信息。包括1-22号常染色体和X、Y染色体,共24种染色体的24个DNA分子上的遗传信息,这24个DNA分子上构有30亿个碱基对,约有3-5万个基因。
“人类基因组计划”就是分析测定人类基因组的核苷酸序列,其主要任务是绘制出人类基因组的4张图:遗传图(基因在染色体上的位点)、物理图(测量出基因的距离)、序列图(测定基因的碱基排列次序)、转录图(测定基因转录形成RNA时的碱基配对)。参与 这项计划的有六个国家:中国、美国、英国、法国、德国和日本。
研究人类基因组的意义是:各种疾病、尤其是各种病的诊断;进一步了解基因表达的调控机制;细胞的生长、分化和个体发育的机制及生物进化;推动生物高新技术的发展,并产生巨大的经济意义。
例1.小鼠的海拉细胞有氯霉素抗性,通过显微操作,将对氯霉素无抗性的小鼠体细胞的核取出,注入去核的海拉细胞中,然后将这一新组合的细胞放到含有氯霉素的培养基中,发现它能够持续分裂。试分析:
(1)控制氯霉素抗性的遗传物质位于细胞的_____________________。
(2)上述遗传方式称_______,它的特点是__________________。
解析:本题主要考查细胞质遗传的本质及表现出的特点
由题意可知,小鼠细胞对氯霉素有、无抗性属于一对性状,控制这一相对性状的遗传物质可能位于核中,也有可能位于细胞质中。
本题中将对氯霉素有抗性的海拉细胞的细胞质与氯霉素无抗性的细胞的细胞核重组成一新细胞,它在含有氯霉素的培养基中仍然持续分裂,说明它对氯霉素具有抗性,由此可分析得出决定细胞有无抗性的遗传物质在细胞质中,这种性状的遗传应属于细胞质遗传。至于细胞质遗传的特点也就迎刃而解了。
因此,本题的答案是:(1)细胞质中。(2)细胞质遗传;母系遗传、杂交后代不出现一定的分离比。
例2.人的一种凝血因子基因有186000个碱基对,能够编码2552个氨基酸。
(1)试计算在凝血因子中,外显子的基因对占全部基因对的比例;
(2)从此比例中可以得出什么结论?
解析:本题主要考查真核细胞的基因结构和中心法则的有关知识。
由2552个氨基酸可推知,这些氨基酸需要mRNA上的2552╳3个碱基来编码,进而可以推导出基因中参与编码的碱基对数为为7656,而这就是外显子所含有的碱基对数;因此,外显子的比例为:(7656∕186000)╳100%=4%;在整个基因中,外显子的碱基对数只占4%,说明在真核细胞中,基因结构的复杂性。
因此本题的答案是:(1)4%;(2)在原核细胞中,编码碱基(外显子)所占比例很小,说明真核细胞中基因结构的复杂性。
(1)下列哪组细胞器在遗传上有一定的自主性()
A.细胞核、叶绿体B.细胞核、线粒体C.核糖体、叶绿体D.叶绿体、线粒体
(2)下列与细胞质基因无关的性状为()
A.紫茉莉的花B.高粱的雄性不育C.藏报春花的绿叶D.酵母菌的菌落
(3)在形成卵细胞的减数分裂中细胞质的遗传物质分配特点是()
①有规律分配 ②随机分配 ③均等分配 ④不均等分配
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
(4)一玉米雄性不育植株用恢复系(基因纯合)花粉授粉,F1的基因型和表现型分别是()
A.S(Rr)、雄性可育 B.N(RR)、雄性可育C.N(Rr)、雄性不育 D.S(rr)、雄性不育
(5)一对相对性状甲性状和乙性状为细胞质遗传,下列四种遗传符合细胞质遗传的特点的是()
A.♀甲╳♂乙→F1呈甲性状B.♀甲╳♂乙→F1呈乙性状
C.♀乙╳♂甲→F1呈甲性状D.♀乙╳♂甲→F1呈乙性状
(6)基因是由()
A.编码区和非编码区组成B.外显子和内含子两部分组成
C.RNA聚合酶结合位点、外显子、内含子组成 D.RNA聚合酶结合位点、外显子组成
(7)真核细胞的一个基因只能编码一种蛋白质,以下说法正确的是()
A.它的编码区有一个外显子和一个内含子 B.它的编码区一个外显子和多个内含子
C.它的编码区有多个外显子和一个内含子 D.它的编码区含有多个外显子和内含子
(8)下列哪项是原核生物表达调控的特征()
A.翻译的模板是转录后经加工的mRNA B.转录完毕后再进行翻译
C.转录和翻译同时进行 D.基因表达调控的结果是产生了细胞的分化
(9)基因的重要功能是()
A.储存、传递遗传信息 B.表达遗传信息 C.能产生突变决定生物性状 D.A.B.C.三项
(10)含有细胞质基因的是()
①染色体 ②核糖体 ③线粒体 ④叶绿体 ⑤质粒
A.①B.③④C.②③④D.③④⑤
答案:1.D 2.A 3.C 4.A 5.C 6.A 7.D 8.C 9.D 10.D
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第3章基因的本质一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容,有效的提高课堂的教学效率。高中教案的内容要写些什么更好呢?经过搜索和整理,小编为大家呈现“2012届高考生物第一轮胚胎工程理论导学案复习”,希望能对您有所帮助,请收藏。
第三单元胚胎工程
第1讲胚胎工程理论
一、精子的产生
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:精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子
其中:1个初级精母细胞→2个次级精母细胞是减数第一次分裂,2个次级精母细胞→4个精细胞是减数第二次分裂;精细胞的变形:精细胞的细胞核变成精子的头部,高尔基体发育为精子的顶体,中心体变成精子的尾,线粒体变成尾鞘;细胞质变成原生质滴脱落。
4、特点:减数分裂染色体数目减半。
1、(2010南京期末)从某动物产生的精子中提取出四个,经测定基因型分别为AB、Ab、aB、ab,若不考虑交叉互换与基因突变,下列说法错误的是()
A.这四个精子至少来自两个精原细胞
B.这四个精子可能来自同一个精原细胞
C.AB、ab不可能来自同一个次级精母细胞
D.AB、Ab不可能来自同一个初级精母细胞
B
正确掌握精子发生过程和机理是突破口。根据四种精子的基因型AB、Ab、aB、ab可以判定个体的基因型是AaBb,精子是经过减数分裂产生的,减数分裂时
同源染色体要分裂,一个精原细胞只能产生AB、ab或者Ab、AB的精子,所以至少来源于2个精母细胞。
1、有关精子的发生,错误的是()
A.经过减数分裂产生初级精母细胞
B.初级精母细胞经过减Ⅰ产生两个次级精母细胞
C.每个次级精母细胞经过减Ⅱ产生两个精细胞
D.产生的精细胞经过变形,形成精子
A
掌握精子发生过程的变化是关键。精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子;1个初级精母细胞→2个次级精母细胞是减数第一
次分裂,2个次级精母细胞→4个精细胞是减数第二次分裂;精细胞经过变形变成精子。
2、正常精细胞形成精子的过程中,细胞的很多结构退化消失,但保留了大量的线粒体,因为线粒体可以合成精子运动所必需的()
A.乙醇B.ATPC.胰岛素D.淀粉
B
精子的运动是精子的生命活动需要消耗ATP的能力。
3、下图是大白鼠细胞内某生理过程示意图,下表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请分析回答下列问题:
比较项目AQP7
AQP8
多肽链数11
氨基酸数269263
mRNA碱基数。15001500
对汞的敏感性对汞不敏感对汞敏感
睾丸中表达情况成熟的精子细胞中表达初级精母细胞到
精子细胞中表达
(1)在大白鼠细胞中可进行图示生理过程的结构有;此过程涉及到的酶主要有等。
(2)②的名称是,③的名称是。
(3)从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看,细胞分化的原因之一是的结果。
(4)在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的信使RNA碱基数目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同(不考虑起始密码和终止密码),原因是。
(5)大白鼠汞中毒后,对初级精母细胞和精子的影响,哪一个更大些?。
(1)细胞核线粒体解旋酶RNA聚合酶(2)胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶核苷酸
(3)基因的选择性表达(4)翻译后的肽链被切去的氨基酸数目不同(5)初级精母细胞
二、卵子的产生
1、场所:卵巢中
2、时期:
(1)初级卵母细胞的形成是在胎儿时期,初级卵母细胞被卵泡细胞包围形成卵泡。
(2)减数第一次分裂发生在排卵前形成一个次级卵母细胞和第一极体。
(3)减数第二次分裂是发生在精子和卵子结合过程中完成的,产生一个成熟的卵子和第二极体。
3、特点:减数分裂染色体数目减半,细胞质不均等分裂。
1、哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在哪个时期完成的
A.出生前B.出生后至性成熟前C.性成熟期D.性成熟期以后
A
掌握卵子的发育过程是关键。卵泡是突破口,初级卵母细胞的形成是在胎儿时期,初级卵母细胞被卵泡细胞包围形成卵泡。
1、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、减数I和减数Ⅱ的时间的连续性
C、成熟生殖细胞是否经过变形
D、成熟生殖细胞中染色体数量
D
掌握精子和卵子的发生机理是关键。正确区分精子和卵子的不同是突破口。生殖细胞的产生过程是减数分裂,染色体数目是体细胞的一半。
2、1个卵泡可以形成的卵子数目是()
A、1个B、2个C、3个D、4个
A
正确掌握卵子发育过程中细胞种类和数目的变化是突破口。一个初级卵母细胞经过减数第一次分裂产生一个次级卵母细胞和一个极体,一个次级卵母细胞进行减数第二次分裂产生一个卵子和第二极体。
3、以下关于猪的排卵说法正确的是()
A、哺乳动物卵泡的形成是在初情期B、排卵是指排出成熟的卵泡
C、排卵实质上是排出的初级卵母细胞D、排卵实质上是排出的次级卵母细胞
D
掌握卵子发育过程中几个典型时期是重点。哺乳动物卵泡的形成是胎儿时期,排卵是指排出初级卵母细胞也有的排出是次级卵母细胞,总之是不成熟的;猪、牛、羊排出的是次级卵母细胞。
三、受精作用
1、精子获能
(1)场所:雌性动物的生殖道,特别是子宫和输卵管。
(2)结果:精子具有受精能力。
2、卵子准备
(1)排卵:是指卵子从卵泡中排出,排出的卵子未成熟,有的到达初级卵母细胞,有的到达次级累吗细胞。
(2)受精能力:到达减数第二次分裂的中期。
3、受精的特征
(1)顶体反应:精子获能后,与卵膜或卵表面相接触,顶体开始产生的一系列改变。顶体内的结合素(卵结合蛋白)可识别特异的糖基序列,以保证精子与卵的种特异性结合。顶体中含有顶体酶系统,它是一个复合酶系。顶体外膜与精子质膜在许多位点的融合,并形成许多小囊泡状结构,最后顶体外膜破裂,顶体内各种酶的释放和顶体内膜的暴露。自附睾排出的精子进入雌性生殖道后,经过获能和完成顶体反应才能和卵结合。一般认为,卵丘细胞和透明带是诱发产生顶体反应的主要因素。体外培养条件下,Ca2+、K+及高蛋白培养液能诱发及促进顶体反应。
(2)透明带反应:在第一个精子进入卵表的透明带以后,透明带的性质则发生变化,使后来的精子不易进入,这种现象称为透明带反应。这是防止多精受精的重要机制之一。
(3)卵黄膜的封闭作用:当精子接触卵黄膜时,会立即被卵黄膜表面的微绒毛所包合,所后精子外膜与卵黄膜融合,精子入卵。入卵后立即发生卵黄膜封闭作用,是指当第一个精子进入卵黄膜后,会立即引起卵黄膜的紧缩、增厚,产生阻止其他精子进入卵内与卵子结合受精的生理反应,也叫做多精子入卵阻滞。
阻止多精入卵的措施:透明带反应和卵黄膜的封闭作用
(4)受精和受精完成的标志:受精的标志是在透明带和卵黄膜的空隙出现第二极体;受精完成的标志是雌雄原核融合成合子。注意:还有的地方认为受精完成的标志是在透明带和卵黄膜的空隙观察到两个极体。
1、(2010海门二模)关于高等动物受精作用的叙述,错误的是
A.受精作用发生在输卵管
B.精子和卵子的结合过程中,卵子完成减数第二次分裂
C.精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜结构的特点
D.精子与卵子相遇后,会发生顶体反应,防止多精入卵
D
正确掌握受精作用的过程是关键。防止多精入卵的措施是透明带反应和卵黄膜的封闭作用。顶体反应是精子通过放射冠的。
1、动物受精作用的实质是()
A.精子和卵细胞的相互识别
B.精子的头部进入到卵细胞内
C.一个卵细胞只能与一个精子结合
D.卵细胞的细胞核与精子的细胞核相互融合
D
正确掌握受精和受精完成的标准是关键。受精的标志是透明带和卵黄膜的间隙出现第二极体,受精完成的标准是雌雄原核融合成合子。
2、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
A
掌握受精过程精子和卵子的变化是重点。卵子的结构是突破口。受精作用时发生的变化依次是顶体反应、透明带反应和卵黄膜封闭作用。卵子的最外面是放射冠。
四、动物胚胎发育的基本过程和早期胚胎培养
1、受精卵发育的开始场所是输卵管,早期胚胎培养是在培养液里进行。
2、细胞分裂的方式是有丝分裂
3、过程:
(1)卵裂期:在透明带内发育,细胞数量增加,胚胎总体积并不增加,或略有缩小。
(2)桑椹胚是卵裂期的一个时期,胚胎细胞数目达到32个左右,在此以前的细胞都是全能细胞。
(3)囊胚:细胞出现分化,个体较大的,在胚胎一端的为内细胞团,发育成胎儿的各种组织;沿透明带的内壁扩展和排列的、个体较小的细胞是滋养层细胞,发育成胎膜和胎盘。
(4)原肠胚:出现内外胚层和原肠腔。
4、对于采集到的卵母细胞要培养到减数第二次分裂的中期,精子要获能处理。进行体外受精进行早期胚胎培养。
(2009江苏)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.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D.胚胎干细胞是一类未分化细胞,可从早期胚胎中分离获取
B
掌握哺乳胚胎发育的的阶段和胚胎工程的特点是关键点。胚胎分割是将桑椹胚和囊胚的进行均等分割,内细胞团是囊胚的结构。
1、(2010南通三模)下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述,正确的是
A.采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用
B.排卵就是排出成熟卵细胞的过程
C.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D.受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体
D
掌握受精作用和生殖细胞的发育是关键。受精作用是突破口。采集到的精子要进行获能处理,才能与卵细胞完成受精作用;排卵是排出初级卵母细胞或者次级卵母细胞,都还没有成熟;卵细胞形成的过程中,减数第二次分裂发生在精子与卵细胞结合时。
2、(2010南京三模)(多选)取某哺乳动物的染色体DNA被32P标记的精子与未被标记的卵细胞进行体外
受精和早期胚胎培养。若不考虑染色体变异,下列关于该受精卵形成及其分裂所产生后代细胞的说法,错
误是()
A.第二次卵裂结束时,最多有4个细胞带放射性
B.次级卵母细胞在受精作用过程中完成减数第二次分裂
C.取胚胎细胞制片观察,每个细胞内都可以看到染色体
D.获能的精子与卵子相遇,释放顶体酶穿过透明带进入放射冠
CD
掌握受精过程和受精卵的发育时关键。胚胎细胞虽然有很强的分裂能力,但是细胞周期决定了只有在分裂期的前中能够看见染色体,所以不是所有细胞都能看见染色体;精子接触卵子时释放的顶体酶先溶解放射冠,在溶解透明带。
3、(2008江苏)下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14h,黑暗10h)饲养成年雌鼠,并注射促进性腺激素,目的是。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是。再在37℃,5%CO2条件下,精卵共同作用4h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天右以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎_________期开始的标志。
(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于。
(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因。
(1)促进排卵(或超数排卵)使精子获能囊胚(2)容易获得纯合子并缩短育种时间(3)小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞)的细胞质基因(4)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
1、精子产生初情期,精原细胞变成初级精母细胞,初级精母细胞进行减数第一次分裂产生次级精母细胞,次级精母细胞再进行减数第二次分裂产生精细胞,精细胞变形为精子。
2、初级卵母细胞在胎儿时期形成,并被卵泡细胞包围形成卵泡,减数第一次分裂发生在排卵前形成一个次级卵母细胞和第一极体。
3、减数第二次分裂是发生在精子和卵子结合过程中完成的,产生一个成熟的卵子和第二极体。
4、获能的精子和处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞进行受精作用。
5、顶体反应打通道,透明带反应和卵黄膜的封闭作用阻止多精入卵。
6、胚胎发育在输卵管和子宫,有丝分裂贯始终;经历桑椹胚、囊胚和原肠胚等。
文章来源:http://m.jab88.com/j/77379.html
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