Question

2．二倍體哺乳動物體細胞不易進行基因操作和篩選，而生殖細胞已高度分化，不能在體外擴增培養．我國科學家建立了小鼠哺乳動物單倍體胚胎干細胞系，為基因操作找到了新的動物模型．過程如圖所示，請據圖回答：

（1）上圖中構建的表達載體通過③過程通常采用的技術是顯微注射技術，基因表達載體中能驅動基因轉錄出mRNA的特殊結構是啟動子．設計EcoRⅠ和BamHⅠ雙酶切的目的是防止質粒自身環化．
（2）單倍體胚胎干細胞取自囊胚的內細胞團細胞，單倍體胚胎干細胞在體外培養的條件下，可以增殖而不發生分化．
（3）在①過程中，科學家采用兩種策略來獲得小鼠的孤雄單倍體胚胎，一是向去核的卵母細胞中注射成熟精子，另一種方法是將剛受精后獲得的合子中的雌原核（雄原核/雌原核）去除．
（4）④過程采用的技術手段是動物細胞融合技術，由此可見，單倍體胚胎干細胞能夠代替精子，使卵細胞成功“受精”，支撐小鼠胚胎的全程發育．
（5）⑥過程所用的技術是胚胎移植技術．

Answer 1

分析 1、據圖分析，①過程可采用兩種策略來獲得小鼠的孤雄單倍體胚胎，一是將受精后獲得的合子胚胎的雌原核去除，由于細胞核發育為精子頭的主要部分，所以另一種方法可能是向去核的卵母細胞中注射成熟精子的頭部．③是將重組質粒導入受體細胞中，不同的受體細胞方法不同，如受體細胞是動物細胞，常用顯微注射法；④是誘導細胞融合過程，⑥是早期胚胎培養，⑧用胚胎移植技術培育出轉基因動物．
2、胚胎移植過程中要關注供體與受體的生理基礎相同，因為a、供體與受體相同的生理變化，為供體的胚胎植入受體提供了相同的生理環境；b、胚胎在早期母體中處于游離狀態，這就為胚胎的收集提供了可能；c、子宮不對外來胚胎發生免疫排斥反應，這為胚胎在受體內的存活提供了可能．d、胚胎遺傳性狀不受受體任何影響．

解答 解：（1）圖中③過程表示將重組質粒導入動物細胞，常采用的方法顯微注射法，重組質粒中啟動子含有RNA聚合酶結合位點，能驅動基因進行轉錄．質粒和目的基因設計EcoRⅠ和BamHⅠ雙酶切是為了保證目的基因兩端產生不同的黏性末端，防止自身環化的發生或保證目的基因和載體定向連接．
（2）由圖可知細胞團發育為胎兒的各種組織，滋養層發育為胎膜和胎盤，故單倍體胚胎干細胞取自囊胚的內細胞團，和生殖細胞相比，單倍體胚胎干細胞在體外培養的條件下，可以增殖而不分化．
（3）在①過程中，科學家采用兩種策略來獲得小鼠的孤雄單倍體胚胎，一是將受精后獲得的合子胚胎的雌原核去除，由于細胞核發育為精子頭的主要部分，所以另一種方法是將剛受精后獲得的合子中的雌原核  去除．
（4）過程④表示胚胎干細胞和卵母細胞融合形成重組細胞，該過程采用的技術手段是動物細胞融合技術．
（5）⑥表示將早期胚胎移植到動物體內發育，因此要用到胚胎移植技術．
故答案為：
（1）顯微注射  啟動子     防止質粒自身環化
（2）內細胞團          增殖而不發生分化
（3）雌原核           
（4）動物細胞融合      
（5）胚胎移植

點評 本題考查基因工程、胚胎干細胞、體溫受精、動物細胞融合、胚胎移植和胚胎分割等知識，意在考查學生的識圖和理解能力，屬于中檔題．