2024年春高中生物专题3胚胎工程3.2体外受精和早期胚胎培养课堂演练含解析新人教版选修3

PAGEPAGE73.2体外受精和早期胚胎培育[随堂检测]1．在“试管牛”的生产过程中，不是必需的操作的是()A．卵母细胞的采集和培育B．受精卵中导入抗病毒基因C．精子的采集和获能D．胚胎的早期培育和移植解析：选B。体外受精主要包括卵母细胞的采集和培育、精子的采集和获能、受精等步骤。假如要培育转基因动物，须要将外源基因导入受精卵中；假如仅仅是为了获得“试管牛”，则不需导入外源基因。2．下列关于卵母细胞采集的叙述，不正确的是()A．有些动物在采集时要用促性腺激素处理B．从输卵管中取出的卵子，可干脆与获能的精子在体外受精C．对有些动物可以干脆从活体卵巢中吸取卵母细胞D．采集的卵母细胞都可干脆与获能的精子在体外受精解析：选D。卵子采集方法有两种：①先用促性腺激素处理供体，从输卵管中冲取卵子，干脆与获能的精子在体外受精；②从屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或干脆从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，通过这种方式获得的卵母细胞要在体外人工培育成熟后才能与获能的精子受精。3．胚胎的早期培育须要用液体培育基，此培育液的成分是()A．水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等B．蔗糖、水、无机盐、激素、维生素等C．水、无机盐、蔗糖、氨基酸、核苷酸、血清等D．水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等解析：选A。胚胎的早期培育的培育液成分一般比较困难，含有水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等养分成分以及动物血清等物质。4．如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是()A．获得的精子经获能后才能进行体外受精B．②过程只与细胞膜的流淌性有关C．③过程的细胞增殖方式肯定是有丝分裂D．④过程属于胚胎移植过程解析：选B。②过程是受精作用，不仅与细胞膜的流淌性有关，还与细胞识别作用有关。5．试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果。下列叙述正确的是()A．都属于无性生殖，能保持母本性状B．三者分别属于胚胎工程、组织培育工程和克隆技术C．都充分体现了体细胞的全能性D．都不会发生基因重组解析：选B。试管婴儿属于有性生殖，为胚胎工程的技术范围，在生殖过程中，可能发生基因重组；其生殖过程由于是有性生殖，因此不体现体细胞的全能性。试管苗和克隆羊属于无性生殖，为细胞工程的技术范围；试管苗能保持母本性状，能体现植物体细胞的全能性；克隆羊与供应细胞核的个体性状最相像，在培育过程中，不会发生基因重组，能充分体现动物体细胞核的全能性。6．依据下图回答下列问题：(1)①所做的处理是________，②是________过程，③是________________过程。(2)采集卵母细胞的方法是用________激素处理，从________中冲取卵子。(3)通过②过程可看出该生物的生殖方式为________。解析：(1)图中①表示精子的获能过程；②表示精子与卵子结合的过程，即体外受精作用；③表示胚胎的早期培育过程。(2)采集卵母细胞的方法是用促性腺激素处理，促进其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。(3)图示中有卵子和精子结合的过程，即受精，因此，该生物的生殖方式为有性生殖。答案：(1)获能体外受精胚胎的早期培育(2)促性腺输卵管(3)有性生殖7．(2024·福州一中高二期末)eq\f(2n,4n)嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体胚胎(2n)或胚胎干细胞(ES细胞)进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。eq\f(2n,4n)嵌合体胚胎的构建常用方法如图，请据图分析回答下列问题：(1)受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到______________________期，才具备受精的实力，而精子需经过______________过程才能和卵细胞结合。(2)2n的ES细胞来自胚胎发育过程的________期，本试验中从功能上说明白该细胞__________________。(3)eq\f(2n,4n)嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：__________________。解析：(1)具有受精实力的卵细胞事实上是处于其次次减数分裂中期的次级卵母细胞；精子必需先在雌性生殖道并停留一段时间，才具备受精的实力，这一过程称为精子的获能。(2)囊胚期的细胞起先出现分化，出现内细胞团和滋养层，其中内细胞团细胞属于胚胎干细胞，在功能上具有发育的全能性。(3)eq\f(2n,4n)嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：动物细胞的培育、动物细胞融合和胚胎移植。答案：(1)减数其次次分裂中精子获能(2)囊胚具有发育的全能性(3)动物细胞的培育、动物细胞融合和胚胎移植[课时作业]一、选择题1．体外受精常用的采卵方法有()①用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子②化学诱导法③电刺激法④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞A．①② B．②③C．①④ D．③④解析：选C。常用的采集卵母细胞的方法：①用促性腺激素处理，促使排出更多的卵子；②从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；③借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，干脆从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。2．精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种()A．氯化钙溶液 B．肝脏提取液C．肝素溶液 D．氨基酸养分液解析：选C。精子体外获能的方法有培育法和化学诱导法两种。化学诱导法即将精子放在肯定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中使精子获能。3．关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是()A．精子和卵子受精形成受精卵后可移入母牛子宫内B．采集的卵母细胞应马上与精子共同放入培育液才能形成受精卵C．成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培育到肯定阶段才可移植D．体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行解析：选C。体外受精的原理是人工模拟体内环境，包括养分、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用。因此卵母细胞必需在体外经人工培育成熟后，才能与获能的精子受精，受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能移植，移入母体后接着发育形成幼体并产出。4．胚胎的早期培育过程中，下列条件不是必需的是()A．消毒灭菌 B．相宜的温度C．足够的光照 D．相宜的养分物质和激素解析：选C。胚胎的早期培育属于动物细胞培育的范畴。动物细胞培育必需在无菌条件下进行。在细胞分裂过程中，须要相宜的温度以及肯定的养分物质和激素，不须要光照。5．良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定的培育基上培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是()A．该试管牛的培育过程应用的是试管动物技术B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子C．甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同D．该技术不能实现优良种畜的快速繁殖解析：选D。试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子，加快优良种畜的繁殖速度。6．下列哪项不是人工授精和体外受精的区分()A．人工授精能更有效地发挥优良公畜的特性B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能C．人工授精和体外受精的本质不同D．人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外解析：选C。人工授精是用人工的方法，把公畜的精液注入母畜生殖道内，使精卵结合；体外受精是将人工获得的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。7．华南虎是国家一级爱护动物，可采纳试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有()①转基因②核移植③体外受精④体细胞克隆⑤胚胎移植A．①③ B．①④C．②⑤ D．③⑤解析：选D。通过人工操作使供体的精子和卵子在体外受精，体外培育胚胎，然后将发育到肯定程度的胚胎移植入受体，从而生产出各种动物。所以包括的环节有体外受精和胚胎移植。8．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是()A．应用该技术繁育后代的过程属于无性生殖B．应用该技术繁育后代的过程属于有性生殖C．试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术D．试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行解析：选B。试管动物技术进行的是体外受精、早期胚胎培育和胚胎移植，因为其后代的产生经过了两性生殖细胞的结合，所以属于有性生殖。9．(2024·河北武邑中学高二期中)英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)胜利地培育出一只小母羊，取名“多利”，这一方法被称之为“克隆”，以下四项中与此方法在本质上最相近的是()A．用胡萝卜韧皮部细胞培育出完整的新植株B．将人抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上，培育出具有抗病毒实力的烟草新品种C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的B细胞融合成杂交瘤细胞D．将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管”婴儿答案：A10．英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路途。据图分析，下列叙述错误的是()A．该技术可避开母亲的线粒体遗传病基因传递给后代B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿C．三亲婴儿的染色体全部来自母亲供应的细胞核D．三亲婴儿的培育还须要早期胚胎培育和胚胎移植等技术解析：选C。A项，三亲婴儿细胞质基因主要来自捐献者卵母细胞，可避开母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，故正确。B项，三亲婴儿细胞核基因(染色体)来自母亲和父亲，捐献者携带的红绿色盲基因(细胞核基因)不传给该婴儿，故正确。C项，由B项分析可知该项错误。D项，三亲婴儿的培育还须要早期胚胎培育和胚胎移植等技术才能最终完成，故正确。二、非选择题11．(2024·济宁高二期中)目前，精子载体法渐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答下列问题：(1)获得外源基因常用到的工具酶是________。为了提高试验胜利率，通常利用________技术获得大量标记的外源基因。(2)过程②采纳的是________技术，该过程中应对已经________________进行获能处理。(3)过程③须要在________________(至少写出两点)等条件下培育。(4)为了获得更多的卵母细胞，常用________激素对供体进行处理，促使其________。答案：(1)限制酶PCR(2)体外受精导入外源基因的精子(3)无菌无毒、相宜的温度和pH值、养分足够、气体环境相宜(4)促性腺超数排卵12．如图为“试管婴儿”之父张明觉通过体外受精培育家兔的流程图，请据图回答下列相关问题：(1)图中①所用的方法是用______________处理，使其超数排卵，然后从___________中冲取卵子。(2)图中的精子要经过________处理才能完成②受精，其方法通常采纳______________和______________。推断精子和卵细胞是否受精的标记是在____________和____________的间隙视察到______________。(3)通过图中③过程可以形成含有32个细胞的胚叫____________胚。这时的细胞具有______________性。(4)体外受精技术也称试管动物技术，该技术在解决___________等问题上具有重要的意义。解析：(1)采集卵母细胞的方法之一是用促性腺激素处理进行超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。(2)图中的精子经过获能处理才能完成②受精。推断精子和卵子是否受精的标记是在透亮带和卵细胞膜的间隙可以视察到两个极体。(3)早期胚胎发育依次经验卵裂、桑椹胚、囊胚和原肠胚等阶段，通过图中③过程可以形成含有32个细胞的胚叫桑椹胚，这时的细胞具有全能性。(4)体外受精技术也称试管动物技术，该技术在解决动物生育率低等问题上具有重要意义。答案：(1)促性腺激素输卵管(2)获能培育法化学诱导法透亮带卵细胞膜两个极体(3)桑椹全能(4)动物生育率低13．(2024·湖北部分重点中学联考)科研人员利用精子作为载体，将人胰岛素基因(hINS)转入绵羊体内，以获得动物乳腺生物反应器。其技术流程如下：请回答下列相关问题：(1)在受精前，要对精子进行____________处理。将早期胚胎移植至代孕母羊体内时，不宜选择____________(填“原肠胚”“桑椹胚”或“囊胚”)时期的胚胎。为获得转基因母羊，在进行移植前，还需对胚胎进行____________。(2)为初步了解hINS是否能在转基因母羊中发挥所期望的功能，需从转基因母羊的乳腺细胞中提取________________，用________________与之进行核酸分子杂交，视察是否有杂交带。(3)下图为BLG—hINS重组质粒，BLG是绵羊的乳腺蛋白基因。在构建该质粒时，必需运用____________等工具。由于BLG在____________细胞中特异性表达，且BLG的调控区内有____________，所以将hINS与BLG的调控区重组在一起，能驱动胰岛素基因(hINS)在生物反应器中特异性表达。答案：(1)获能原肠胚性别鉴定(2)mRNA人胰岛素基因探针(3)限制酶、DNA连接酶乳腺启动子14．如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题：(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是________技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区分为前者是________，后者是________。(2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。人工授精前需对精子进行________处理。(3)受精卵体外培育所需的培育液成分一般比较困难，除一些____________外，还须要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等物质。为了防止培育过程中的污染，通常还需添加肯定量的________。(4)假如培育转基因荷斯坦奶牛，可采纳________技术将药用蛋白基因导入到________中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采纳的方法是____________技术，依据是否显示出杂交带进行鉴定。答案：(1)核移植无性生殖有性生殖(2)促性腺获能(3)无机盐和有机盐类抗生素(4)显微注射受精卵DNA分子杂交15．某医院一名试管女婴诞生，该女婴的父母身体健康。女婴的母亲7年前生下一男婴，孩子1岁后发病夭折。5年后，她其次次怀孕，怀孕6个