2020秋高中生物人教版选修3达标训练：专题33-2体外受精和早期胚胎培养 9页

专题 3 胚胎工程 3.2 体外受精和早期胚胎培养 1．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．氨基酸营养液 解析：精子体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种。化学诱 导法即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体 A23187 溶液中，使用 化学药物诱导精子获能。 答案：C 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以直接与获能的精子在体外受精 C．对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母细胞 D．采集的卵母细胞都可以直接与获能的精子在体外受精 解析：对于实验动物如小鼠、兔以及家畜猪、羊等，采用的主要 方式是：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，直接与获能的精 子体外受精。对于家畜或大型动物，从屠宰的母畜卵巢中采集卵母细 胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，这两种方式采集的卵母 细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。 答案：D 3．下列各项中与“试管婴儿”的培育有关的是 ( ) ①体外受精 ②体内受精 ③主要在体外发育 ④主要在体内发 育 ⑤运用基因工程技术 ⑥运用胚胎工程技术 A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑥ D．①④⑤ 解析：试管婴儿是在体外完成受精并被培养成早期胚胎后移植回 母体子宫内继续发育的。受精卵在试管内发育的时间很短，主要在体 内发育。试管婴儿主要应用了胚胎工程技术。 答案：C 4．体外受精和早期胚胎培养均用到培养液，下列生理过程所用培 养液不正确的是 ( ) A．精子获能，用一定浓度的肝素溶液 B．受精作用，用获能溶液或专用的受精溶液 C．胚胎的早期培养，用发育培养液 D．卵母细胞成熟培养，用钙离子载体 A23187 溶液 解析：钙离子载体 A23187 溶液是精子获能溶液，D 错误。 答案：D 5．控制哺乳动物的性别对于畜牧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(如下图所示)。 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①中采集精子时，常采用________法，获得的精子经 ________________________方法处理后才能进行受精过程。 (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_____________ _____________________________________________________。 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，并通过培养发育成早期胚胎后，经 胚胎移植而产生后代，试管动物可以有选择性地获得所需性别，需对 早期胚胎进行检测。 答案：(1)成熟 (2)假阴道 化学药物(一定浓度的肝素或钙离子载 体 A23187 溶液)诱导 (3)体外受精 获能 顶体 透明带反应和卵细 胞膜反应 A 级 基础巩固 1．试管牛所采用的技术有( ) ①胚胎移植 ②基因工程 ③细胞工程 ④体外受精 ⑤克隆技 术 A．①④ B．②④ C．①③ D．①⑤ 解析：试管动物是指通过人工操作使精子和卵子在体外条件下成 熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎，经胚胎移植后产生后代的技 术。试管牛采用的技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。 答案：A 2．发展试管动物技术具有重要意义，下列关于这方面叙述错误的 是( ) A．试管动物技术可解决动物生育率低的问题 B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵母细胞 C．试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜 D．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖 解析：试管动物技术能够将优良品种的雌雄生殖细胞体外受精并 发育成一个个小胚胎，然后将这些小胚胎移植到普通个体子宫内“借 腹怀胎”，从而实现家畜的快速繁殖，也能够解决动物生育率低的问 题。 答案：D 3．下列哪项不是人工授精和体外受精的区别( ) A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性 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：人工授精是用人工的方法，把精液注入雌性动物的生殖道 内，使精卵结合，体外受精是将人工获取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。 答案：C 4．试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰 出成果，下列对其生物学原理及技术的叙述，正确的是( ) A．都属于无性生殖 B．都属于细胞工程的技术范畴 C．都不会发生基因重组 D．都体现了分化的细胞具有全能性 解析：试管婴儿的原理为有性生殖，其精子和卵细胞经减数分裂 形成过程中都会发生基因重组，但该过程需要动物细胞培养和胚胎移 植等技术；试管苗是植物组织培养的结果，体现了植物细胞的全能性； 克隆羊利用了核移植技术，体现了动物细胞细胞核的全能性。 答案：B 5．培育“试管山羊”的基本过程如下图所示，若要培育成功，下 列叙述正确的是( ) A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液 D．丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内 解析：甲为获取卵母细胞的过程，用促性腺激素处理母山羊，使 其超数排卵；乙过程的目的之一是促进卵母细胞成熟和使精子获能， 利于精卵细胞结合，而不是使精子成熟；乙过程中使精子获能需要获 能溶液，丙过程为培养早期胚胎，需用发育培养液，两者成分不同； 丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理状态相同而不是性状相同的代 孕母羊子宫内。 答案：A B 级 能力训练 6．胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业 等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。 (1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是 ______________________________________________________； 从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。 (2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的 O2 以维持细胞呼吸 外，还需要提供________气体以维持________________________。 (3)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的 基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_____________________；获 得转基因母牛后，如果_________________________ _______________________________________________________ 即说明目的基因已经表达。 解析：(1)采集的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才具有受精 能力，采集的精子获能后才能进行受精。(2)体外培养受精卵需要提供 CO2 以维持培养液的 pH。(3)将目的基因导入动物细胞常用显微注射 法。若转基因牛的乳汁中含有人类白细胞介素，说明目的基因已成功 表达。 答案：(1)使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力) 获能 (2)CO2 培养液(基)的 pH (3)显微注射法 牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合 成人类白细胞介素) 7．某医院一名试管女婴出生，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，她第二次怀孕， 怀孕 6 个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，却是 血友病患者，于是引产。夫妇二人最后来到医院做试管婴儿。医生培 养了 7 个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎 1～2 个细胞进行检查 后，选择了两个活体胚胎进行移植，最后一个移植成功。 据此资料回答下列问题： (1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕、生产的过程 的相同之处是__________________；不同点在于_______________ ______________________________________________________。 (2)血友病是伴 X 染色体的隐性遗传病，如果用 B 和 b 分别表示正 常基因和血友病基因，则父母亲的基因型分别是________和________。 医生抽取胚胎的 1～2 个细胞后，可通过观察性染色体形态判断早期胚 胎的性别，你认为医生应选用________性胚胎进行移植，原因是 ________________________________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)试管婴儿技术和母亲正常怀孕、生产过程都包括精子与 卵细胞结合形成受精卵的过程，都属于有性生殖过程。(2)根据题意可 知，男孩患病而亲代正常，则父母的基因型分别为 XBY 和 XBXb，在 移植时选用女性胚胎，由于该胚胎从父亲那里接受 XB 基因，则后代一 定表现正常。 答案：(1)双亲产生的两性生殖细胞融合为受精卵 试管婴儿是“体 外受精”后产生的受精卵经初步发育后，再进行“胚胎移植”的产物 (2)XBY XBXb(顺序不能颠倒) 女 女性胚胎从父亲那里接受 XB 基因，表现型正常 8．请根据下图，回答有关体外受精和早期胚胎培养的问题： (1)对于小鼠、兔以及家畜羊等实验动物，卵母细胞的采集方法是 用________激素处理，使其排出更多的卵子，从________中冲取卵子， ________(填“可以”或“不可以”)直接与获能的精子在体外受精。 (2)获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在________ 溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。 (3)受精作用过程中，防止多精入卵的第一道屏障是________，它 发生在精子触及________________的瞬间；防止多精入卵的第二道屏 障是___________________________________________________。 (4)精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入________培养液中 继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。 答案：(1)促性腺 输卵管 可以 (2)获能 (3)透明带反应 卵细 胞膜 卵细胞膜反应 (4)发育 9．2015 年 2 月 3 日，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 线。 据图回答下列问题： (1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需 要注射________激素，促使一次有更多的卵泡发育。 (2)重组细胞需培养到 MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备 ________，重组细胞体外培养所需的气体主要是 O2 和 CO2，CO2 的主 要作用是_____________________________________________。 (3) 从 受 精 卵 到 三 亲 婴 儿 的 培 育 还 需 要 ______________ 和 ____________等技术。 (4)三亲婴儿的培育技术________(填“能”或“不能”)避免母亲 的线粒体遗传病基因传递给后代，而________(填“能”或“不能”) 避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体________(填 比例)来自母亲提供的细胞核。 答案：(1)促性腺 (2)(与精子)受精的能力 维持培养液的 pH (3)早期胚胎培养 胚胎移植 (4)能 不能 1/2(或 50%)