2019-2020学年人教高中生物选修三同步精练：专题3胚胎工程3-2 7页

专题 3 3.2 (建议用时：40 分钟) 考点 基本目标 发展目标 1.体外受精 1,2,3,4 11,12,13,14,15 2.胚胎的早期培养 5,6,7,8,9,10 [基本目标] 1．下列关于体外受精技术的说法中，错误的是( ) A．体外受精技术需要的温度大约为 37 ℃ B．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的 C．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术 D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制 B 解析 体外受精包括卵母细胞的采集与培养、精子的采集与获能、体外受精过程， 体外受精是从获能的精子和次级卵母细胞开始的。 2．下列对人工授精的叙述，正确的是( ) A．人工诱导公畜和母畜交配 B．精子和卵子在试管内受精 C．注射激素后公畜和母畜交配 D．将采集的精液注入母畜的生殖道中 D 解析 人工授精技术是指用相应的器械采集公畜的精液，再将其注入正在发情的母 畜生殖道中，使母畜受孕的过程。题中 A、C 项中的内容属于自然交配，B 项中的内容属于 体外受精。 3．下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是( ) A．给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子 B．从输卵管中采集的卵母细胞经培养后才能与获能的精子受精 C．获能的精子和成熟的卵子不能在获能溶液中完成受精 D．卵母细胞与精子受精时才能完成减数第二次分裂 D 解析 给实验动物注射促性腺激素，目的是使其产生更多的卵子，A 项错误；从卵 巢中采集的卵母细胞一般需经培养成熟后才与精子共同培养完成受精，而从输卵管中采集的 卵母细胞已经成熟，可直接与获能的精子受精，B 项错误；体外受精是指获能的精子和成熟 的卵子在相应受精溶液或获能溶液中受精，C 项错误；次级卵母细胞的减数第二次分裂是在 精子和卵子结合的过程中完成的，D 项正确。 4．在体外受精前，从家兔体内获取的精子不能与卵子在体外直接受精，需要对精子进 行获能处理。一般宜采用的方法是( ) A．用化学药物诱导精子获能 B．将精子放入一定浓度的肝素溶液中培养获能 C．将精子放入人工配制的获能液中培养获能 D．采用电刺激法获能 C 解析 通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。对于啮齿动物、家兔 和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取自附睾的精子放入人工配制的获能液中，培养 一段时间后，精子就可获能。 5．用于体外培养哺乳动物胚胎的培养液应包含以下哪些成分( ) ①无机盐 ②有机盐 ③激素 ④蛋白质 ⑤葡萄糖 ⑥维生素 ⑦氨基酸 ⑧核苷酸 ⑨脂肪酸 ⑩血清 A．①②④⑤⑥⑧⑨⑩ B．①③⑤⑥⑦⑧⑩ C．①②③④⑥⑦⑧⑨⑩ D．①②③⑥⑦⑧⑩ D 解析 精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查 受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的培养液成分包括两盐、两素、两酸和水、血 清等物质，具体包括水、无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、动物血清等。 6．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是( ) A．运用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型 B．运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型 C．试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术 D．利用试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行 B 解析 试管动物技术是指通过人工操作，使卵子和精子在体外条件下成熟和受精， 并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植到受体内产生后代的技术。该过程中，精子和卵子 均是经减数分裂形成的，且需要精卵结合，因此属于有性生殖。 7．如图表示的是通过体外受精培育牛的过程，下列叙述中错误的是( ) A．获取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 B 解析 在进行体外受精时，获取的精子需获能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； ③过程是卵裂，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；④过程是将早期胚胎移入受体子宫，属 于胚胎移植。 8．下列关于屠宰场和“胚胎工厂”合建的说法中，正确的是( ) ①可为屠宰场提供优质肉牛 ②有利于生产大量的胚胎和胚胎工程所需要的原材料 ③不够卫生，不能合建 ④从屠宰场废弃的卵巢中可直接获取卵母细胞 A．①②④ B．②④ C．①② D．③ B 解析 在现代化的工业生产中，为了更好地进行战略合作与资源利用，往往会进行 集团化的生产。例如屠宰场和“胚胎工厂”的合建，可从刚屠宰母畜的卵巢中直接采集卵母 细胞，为胚胎工程提供所需原材料，而“胚胎工厂”可为屠宰场提供优质肉牛。 9．下列关于胚胎的早期培养和动物体细胞培养的说法，错误的是( ) A．哺乳动物胚胎的培养液中，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、 氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质 B．培养的细胞的增殖方式均为有丝分裂 C．培养过程中都要进行细胞分化 D．都需要适宜的温度和 pH C 解析 哺乳动物胚胎的培养液中，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、 激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质，A 项正确；胚胎的早期培养和动物体 细胞培养过程中，细胞的增殖方式均为有丝分裂，B 项正确；动物体细胞培养过程中不会进 行细胞分化，C 项错误；胚胎的早期培养和动物体细胞培养都需要适宜的温度和 pH，D 项 正确。 10．利用胚胎移植，可以发挥遗传特性优良的母畜的繁殖潜力，较快地扩大良种畜群。 下列有关早期胚胎的来源中，错误的是( ) A．体外受精→受精卵→体外培养→早期胚胎 B．人工授精→受精卵→体外培养→早期胚胎 C．细胞核移植→重组细胞→体外培养→早期胚胎 D．受精卵→基因工程→重组细胞→体外培养→早期胚胎 B 解析 人工授精是将获取的精液注入正在发情的母畜的生殖道内，使母畜受孕的过 程。此过程中，受精卵的形成和胚胎发育均在遗传特性优良的母畜体内。 [发展目标] 11．如图为利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因大鼠的流程，下列说法正确的是 ( ) A．1 为卵细胞，一般从卵巢中采集后能直接与获能的精子在体外受精 B．该过程所涉及的胚胎工程技术主要是体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植 C．受精卵 3 通过减数分裂和分化形成胚胎 4 D．目的基因成功表达的标志是 5 表现为高血压 B 解析 从卵巢中采集到的卵细胞要在体外培养成熟后才可与获能的精子在体外受 精，A 项错误；题图过程所涉及的胚胎工程技术主要是体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植， B 项正确；受精卵 3 通过有丝分裂和细胞分化形成胚胎 4，C 项错误；5 是代孕母体，应是 健康的，目的基因成功表达的标志是 6 表现为高血压，D 项错误。 12．下图表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率与受孕妇女年龄的关系。下列相关叙述正 确的是( ) A．体外受精时，需用促性腺激素处理使精子获能 B．卵裂期细胞和囊胚期细胞均未分化，具有发育的全能性 C．实验结果表明，卵裂期胚胎移植成功率较高 D．受孕妇女年龄越大，胚胎移植的流产风险越高 D 解析 促性腺激素不能使精子获能，A 项错误；囊胚期细胞开始出现分化，桑椹胚 前的每一个细胞均具有发育的全能性，B 项错误；由图可知，移植卵裂期的胚胎其流产率高 于移植囊胚期胚胎，年龄大的妇女受孕后的流产率也高于年龄小的妇女，C 项错误，D 项正 确。 13．下图为培养“转基因试管牛”的基本过程示意图，请据图回答下列问题： (1)A 过程一般用________激素处理供体母牛，使其超数排卵。 (2)采集到的精子在进行体外受精前必须进行________处理，采集的卵母细胞也需要培 养至__________期才能受精。 (3)B 过程通常用____________技术将含有抗凝血酶基因的表达载体导入受精卵，这样 培育出来的试管牛进入泌乳期后，即可从其乳汁中分离出来所需的________这一药用蛋白。 解析 (1)一般用促性腺激素处理供体母牛，使其超数排卵。(2)采集到的精子必须进行 获能处理，卵母细胞也需要培养至减数第二次分裂中期才能发育成熟，具备受精的能力。(3) 将目的基因注入动物细胞常用显微注射技术，所培育的转基因牛的乳汁中将含有该目的基因 的表达产物——抗凝血酶。 答案 (1)促性腺 (2)获能 减数第二次分裂中 (3)显微注射 抗凝血酶 14．控制哺乳动物的性别对于畜牧业生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是 有效的性别控制方法。例如，牛的含 X 染色体的精子的 DNA 含量比含 Y 染色体的精子的 DNA 含量高出 4%左右，利用这一差异，人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工 程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。 请根据以上信息，回答下列相关问题： (1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下________和受精， 并通过培养发育成早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。 (2)图中过程①采集精子时，常采用_________法，获得的精子经____________处理后才 能受精。 (3)图中过程③通常采用_________技术。在这个过程中，________的精子与卵子相遇时， 首先发生________反应释放出有关的酶，直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生 理反应有________________________________。 (4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出 一 种 对 早 期 胚 胎 进 行 性 别 鉴 定 的 方 法 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 试管动物的产生过程是通过人工操作获取精子和卵子，并使它们在体外条件下成 熟和受精，通过培养发育成早期胚胎后，经胚胎移植而产生后代。为了确保通过试管动物技 术获得所需性别的试管牛，需对早期胚胎进行性别检测。 答案 (1)成熟 (2)假阴道 化学药物诱导 (3)体外受精 获能 顶体 透明带反应和卵细胞膜反应 (4)分析胚胎细胞的染色体组型(其他合理答案亦可) 15．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 种动物繁殖方式相比，实质性的区别为前者是____________，后者是____________。 (2)采集精子的方法有____________、____________、__________；对牛的精子进行获 能处理使用的方法一般是____________。 (3)为保证受精作用的顺利完成，需要给体外培养的生殖细胞提供_________、 _________、_________、_________等合适的环境条件。哺乳动物胚胎的培养液成分一般比 较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及 ____________等物质。 (4)受精卵形成之后________(填“能”或“不能”)立即移入母体子宫，原因是 ____________________________________。进行胚胎体外培养时，对不同发育阶段的胚胎使 用的培养液成分________(填“相同”或“不同”)。 (5)如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用____________技术将药用蛋白基因导入到 _________中，在检测受体细胞的染色体 DNA 上是否插入了目的基因时，常采用的方法是 __________技术，根据是否显示出杂交带进行判断。 解析 (1)克隆动物主要采用的技术是核移植技术，为无性生殖；而题图所示的繁殖过 程中有精卵结合形成受精卵的过程，应为有性生殖。(2)采集精子的方法包括假阴道法、手 握法和电刺激法；对精子进行获能处理的方法包括培养法和化学诱导法，前者适用于啮齿动 物、家兔和猪，后者适用于牛、羊等家畜。(3)动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，早期 胚胎培养过程中要注意添加动物血清，同时还要注意培养液的温度、pH、营养液的浓度。 (4)受精卵形成后一般不能直接移植，要检查受精状况和受精卵的发育能力，常在胚胎发育 过程中的桑椹胚或囊胚时期进行胚胎移植。一般胚胎发育的不同阶段使用的培养液成分不 同。(5)将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术，受体细胞通常是受精卵，DNA 分子杂 交技术可用于检测目的基因是否导入。 答案 (1)(动物细胞)核移植 无性生殖 有性生殖 (2)假阴道法 手握法 电刺激法 化学诱导法 (3)温度 pH 溶液浓度 营养成分 动物血清 (4)不能 要检查受精状况和受精卵的发育能力 不同 (5)显微注射 受精卵 DNA 分子杂交