（新教材辅导）2023年高中生物第2章细胞工程第3节胚胎工程第2课时胚胎工程技术及其应用练习新人教版选择性必修3

第3节胚胎工程

第2课时胚胎工程技术及其应用[基础检查]1.下图表示通过体外受精培育牛的过程,下列叙述错误的是()A.获取的精子经获能处理后才能进行体外受精B.②过程只与细胞膜的流动性有关C.③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂D.④过程属于胚胎移植过程解析:在进行体外受精时,获取的精子需经获能处理后才能进行体外受精;图中的②过程是受精作用,该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等过程;③过程是卵裂过程,该过程的细胞增殖方式是有丝分裂;④过程是将多细胞胚胎移入受体子宫的过程,属于胚胎移植过程。答案:B2.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形成受精卵C.成熟的卵子与获能的精子受精形成的受精卵需培养到一定阶段才可移植D.体外受精胚胎的工厂化生产是指胚胎发育和受精过程都在体外进行解析:精子和卵子受精形成受精卵后还需要发育成早期胚胎才能移入母牛子宫;采集的卵母细胞需要培养成熟才能与获能的精子受精;体外受精胚胎的工厂化生产是指受精过程和早期胚胎发育在体外进行,但后期胚胎发育在受体子宫内进行。答案:C3.(2023·广东卷)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是()A.超数排卵B.精子获能处理C.细胞核移植D.胚胎培养解析:采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎涉及卵母细胞的采集和培养(用促性腺激素处理,使其超数排卵)、精子的采集和获能、体外受精、早期胚胎培养。将紫羚羊胚胎移植到长角羚羊体内,使后者成功妊娠并产仔,涉及胚胎移植。整个过程没有涉及细胞核移植。答案:C4.胚胎移植过程中受体需要满足的条件不包括()A.同一物种 B.健康的体质C.优良的遗传性能 D.正常的繁殖能力解析:胚胎移植过程中,受体与供体应为同一物种;受体需要有健康的体质和正常的繁殖能力;供体需要有优良的遗传特性。答案:C5.下列关于胚胎移植技术应用的叙述,错误的是()A.应用胚胎移植可大大缩短受体本身的繁殖周期B.应用胚胎移植可以减少优良种畜的引进,丰富品种资源C.目前胚胎移植技术在人类中主要应用于解决某些不孕症患者的生育问题D.胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力,相同时间内可得到较多的良种犊牛解析:胚胎移植可缩短供体本身的繁殖周期,充分发挥优良个体的繁殖潜力,但不能缩短受体本身的繁殖周期;应用胚胎移植可以代替优良种畜的引进,丰富品种资源;胚胎移植技术除了快速繁育良种家畜外,还可用于克隆哺乳动物、培育转基因动物、保存珍稀哺乳动物、保护生物多样性、解决人类不孕等;给受体母牛植入多个胚胎,可增加双胞胎和多胞胎的比例,提高生产能力。答案:A6.下列关于胚胎分割技术的说法,错误的是()A.被分割的胚胎应该是发育良好的桑葚胚或囊胚B.可以对胚胎进行任意数目的等分,移植后均可正常发育C.来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质D.胚胎分割是进行动物克隆的方法之一解析:被分割的胚胎应该是发育良好的桑葚胚或囊胚;胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术,但胚胎分割的份数越多,成功率越低,因此不可以对胚胎进行任意数目的等分;来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。答案:B7.下列关于胚胎分割和胚胎移植的叙述,正确的是()A.进行胚胎移植时,供体一般选择遗传性能优良的个体B.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C.胚胎移植时选用的胚胎都是由受精卵发育而来的D.胚胎移植前需对供体和受体进行配型以免发生免疫排斥解析:进行胚胎移植时,供体一般选择遗传性能优良的个体,以充分发挥其繁殖潜力;一般受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植;用于移植的早期胚胎不一定是由受精卵发育而来的,也可以是通过核移植后得到的;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,因此胚胎移植前不需要对供体和受体进行配型。答案:A8.(2021·龙岩)下图为利用生物工程技术对某种哺乳动物相关操作示意图,下列叙述错误的是()A.对子代性别的控制可在体外受精前和③过程前进行B.精子接触卵细胞膜时即发生卵细胞膜反应以阻止多精入卵C.图中早期胚胎培养过程中需添加动物血清等物质D.桑葚胚中的每个细胞都具有发育成完整个体的潜能解析:性别控制,一是在受精之前,二是在受精之后。受精前进行性别控制需要对含X染色体的精子和含Y染色体的精子进行分离,受精后的性别控制需在胚胎移植前进行,可取滋养层细胞做DNA分析,鉴定性别,利用已知性别的胚胎进行移植;在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内;早期胚胎培养过程中,为保证早期胚胎获得较为全面的营养物质和调节物质,可在培养液中添加动物血清等成分;桑葚胚时期细胞还未分化,属于全能干细胞,具备发育成完整个体的潜能。答案:B9.(2021·宾县)胚胎移植的意义或用途不包括()A.使良种畜群迅速扩大,加速育种工作等B.不受时间、地域限制,节省购买种畜的费用C.一次给受体母羊植入多个胚胎,可增加双胞胎和多胞胎的比例D.新个体具有供体和受体共同的遗传物质解析:胚胎移植可以使良种畜群迅速扩大,加速育种工作等;胚胎移植的意义在于不受时间、地域限制,节省购买种畜的费用;胚胎移植还可以通过一次给受体母羊植入多个胚胎,增加双胞胎和多胞胎的比例;胚胎移植产生的新个体不含受体的遗传物质。答案:D10.在畜牧业中,为迅速扩大良种畜种群数量,可以实施人工方法。例如,第一种:通过体外受精技术获得多个受精卵,将其培养成早期胚胎后植入同一母畜子宫中,孕育出多胎。第二种:利用某一胚胎进行胚胎分割,并将获得的若干胚胎移植到同一母畜子宫中,孕育出多个后代。下列有关叙述正确的是 ()A.两种方法获得的子代的基因型均相同B.两种方法均涉及胚胎移植技术C.上述两种方法都表明了移植的胚胎数与后代数成正比关系D.只有第一种方法需使用某些动物激素解析:第一种方法由于是多个受精卵发育而来的个体,故获得的子代基因型不一定相同,第二种方法由于是某一胚胎经过胚胎分割发育而来的个体,故获得的子代基因型相同;两种方法均涉及胚胎移植、动物细胞培养等技术;由于胚胎分割的份数越多,后代个体存活的概率越小,故不能表明移植的胚胎数与后代数成正比关系;两种方法都需使用某些动物激素,使供受体母牛同期发情处理。答案:B11.下图为牛胚胎移植示意图,据图回答下列问题。(1)过程①是处理,过程②是处理。哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是(填“相同”或“不同”)的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

(2)配种可通过体外受精的方式完成,此时,卵子需要培养到期;而精子需要后才能受精。在受精过程中,防止多精入卵的反应有

。

(3)如果是体内受精,收集胚胎时,用特制的冲卵装置把供体母牛子宫内的冲洗出来。图中过程③是。

解析:(1)分析题图可知,过程①是超数排卵处理,过程②是同期发情处理。哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。(2)配种可通过体外受精的方式完成,此时,卵子需要培养到减数分裂Ⅱ中期;而精子需要获能后才能受精。在受精过程中,防止多精入卵的反应有透明带反应和卵细胞膜反应。(3)如果是体内受精,收集胚胎时,用特制的冲卵装置把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。图中过程③是胚胎移植。答案:(1)超数排卵同期发情相同(2)减数分裂Ⅱ中(或MⅡ)获能透明带反应和卵细胞膜反应(3)胚胎胚胎移植[拓展应用]12.供体的胚胎移植到受体后,游离的胚胎在发育过程中形成胎盘与受体相连,并通过胎盘与受体的血液进行物质交换。下列叙述错误的是()A.受体的作用是为供体胚胎提供发育的条件B.受体与胚胎血型应相同,否则会发生免疫排斥反应C.受体和供体的遗传物质不需要相同D.胚胎的遗传特性不受受体影响解析:受体和胚胎二者之间有胎盘屏障,血液不混融在一起,所以不会发生免疫排斥反应。答案:B13.(2023·汕尾)生猪育种的过程可采用体外受精技术、孤雌生殖(卵不经过受精发育成个体)和孤雄生殖等多种辅助生殖技术。某科研团队为研究不同辅助生殖技术下猪胚胎存活率存在差异的原因,追踪了猪早期胚胎发育过程中染色质的空间构象变化(见下表)。下列相关叙述错误的是()操作对象辅助生殖技术4细胞胚胎期桑葚胚胚胎存活率MⅡ期卵细胞①体外受精技术染色质空间构象较快建立高②孤雌生殖染色质特殊区域解体解体区域部分重建较慢低③去核后体外受精(孤雄生殖)解体区域部分重建更慢低A.体外受精需对卵母细胞和精子分别进行成熟培养和获能处理B.与②③不同,①必须将早期胚胎移植给受体才能获得后代C.母源染色质比父源染色质更容易实现结构的重建D.染色质结构重建的速率可能在胚胎成功发育中起关键作用解析:体外受精时采集的卵母细胞应培养到减数分裂Ⅱ中期,精子应经过获能处理,才能受精形成受精卵;胚胎工程必须通过胚胎移植给受体才能获得后代,因此①②③都必须将早期胚胎移植给受体才能获得后代;据题表可知,在桑葚胚时期,孤雌胚胎和孤雄胚胎的染色质特殊区域都能进行部分重建,但去核后体外受精(孤雄生殖)重建速率更慢,说明母源染色质比父源染色质更容易实现结构的重建;无论是体外受精技术,还是孤雌生殖和孤雄生殖,胚胎发育过程中都需要染色质空间构象重建,说明染色质结构重建的速率可能在胚胎成功发育中起关键作用。答案:B14.下图表示研究人员利用胚胎工程培育产奶量高的优质奶羊的过程,下列相关说法正确的是()A.通过图中①~⑤培育奶羊和克隆羊的原理相同B.不同生物进行过程⑤的时间不同,但都不能晚于原肠胚C.移植前进行胚胎性别鉴定,选择内细胞团细胞进行鉴定D.⑤的成功与供体和受体的生理状态的一致性密切相关解析:图示奶羊为胚胎分割移植,属于有性生殖,而克隆羊是无性生殖,二者原理不同;不同生物进行⑤过程的时间不同,但都不能晚于囊胚期;移植前进行胚胎性别鉴定,选择滋养层细胞进行鉴定;供体和受体的生理状态相同是胚胎移植成功的基础。答案:D15.(2021·济南)随着科学的发展和人们对生命科学的深入探索,生物科学技术将为人类的繁荣进步做出更大的贡献。下列关于生物科学技术的相关叙述,正确的是()A.植物组织培养过程中愈伤组织的代谢类型是自养需氧型B.利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式C.植物体细胞杂交中,能采用质壁分离实验检测制备的原生质体的活性情况D.胚胎分割移植后获得的动物个体之间的性状不一定完全相同解析:愈伤组织是由外植体通过脱分化形成的,没有叶绿体,其代谢类型是异养需氧型;通过核移植技术产生克隆动物属于无性繁殖,不能培育新物种;原生质体无细胞壁,不能发生质壁分离;胚胎分割移植后获得的动物个体之间遗传物质是相同的,但是性状不一定完全相同,还受环境因素的影响。答案:D16.(2021·枣庄)2019年7月21日,代孕猫在胚胎移植66天后顺利分娩,我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。“大蒜”是一只非常可爱的短毛猫。这次成功培育克隆猫是世界为数不多的成功案例之一,标志着我国在克隆领域迈进一大步。下图为克隆猫“大蒜”培育过程示意图,请回答下列有关问题。(1)从去世不久的猫身体取得表皮细胞,在构建重组细胞前需进行动物细胞培养,培养时适宜的气体环境是,CO2的作用是。

(2)过程②通常用去核卵母细胞作受体细胞,除了因为它体积大易操作、营养物质丰富外,还因为它的细胞质中可能含有。

(3)去除卵母细胞的细胞核采用法,在操作过程中用微型吸管将(时期)的卵母细胞的细胞核和第一极体一并吸出,将供体细胞注入去核卵母细胞后,通过电融合法使两细胞融合。

(4)过程④的实质是

。为了获得更多的“大蒜”,可以使用胚胎分割技术,应选择的胚胎。

解析:(1)动物体细胞培养需要满足多个条件:适宜的温度,pH,营养,无菌、无毒的环境与适宜的气体环境(95%的空气和5%的CO2),其中CO2可维持培养液的pH;(2)动物的体细胞一般不表现出全能性,因而需要将供体的体细胞核移植到去核的卵母细胞中,因为它的细胞质中可能含有促使(或激活)细胞核全能性表达的物质;(3)核移植过程中,通过显微操作