人教版 (2019)二 胚胎工程技术及其应用第2课时一课一练

第2课时　胚胎工程技术及其应用

基础过关练

题组一　归纳体外受精的过程

1.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,要在适当的培养液中完成受精

D.卵母细胞与精子受精前均已完成减数第二次分裂

2.请根据哺乳动物体外受精过程图,回答下列问题:

(1)完善体外受精图:①　　　　　　,②　　　　　　,③　　　　。 

(2)采集到的卵母细胞是否都能直接与获能的精子受精?请分析原因。　。 

(3)体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施,还可以为　　　　　　提供可用的胚胎。 

题组二　胚胎移植

3.胚胎移植主要包括以下步骤,排出正确顺序(　　)

①配种或进行人工授精　②检查胚胎　③对胚胎进行移植　④移植后的检查　⑤对供、受体的选择和处理　⑥胚胎的收集　⑦培养或保存

A.⑤①⑥②⑦③④ B.①⑤⑥②⑦③④

C.⑤①⑥⑦②③④ D.①⑤⑥⑦②③④

4.(2020山东济南一中期中)供、受体母牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是(　　)

A.防止受体牛不愿意接受胚胎

B.只有受体与供体的生理状态相同,被移植的胚胎才能继续正常发育

C.只要发情排卵后,各阶段时间内的变化,供、受体生理状态完全相同

D.同期发情处理后,卵细胞和精子受精的能力强

5.下列有关牛胚胎移植技术的叙述,不正确的是(　易错　)

A.供体牛应选择具有人类所需优良性状的个体

B.受体牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力

C.胚胎移植前要对受体母牛进行同期发情处理

D.在孕育过程中,移入胚胎的遗传特性受代孕母体的影响

6.(2020山东聊城一中高三月考)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.胚胎移植是胚胎工程的最后一道“技术工序”

C.胚胎移植技术还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用

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

7.(2020山东滕州一中新校高二月考)牛胚胎移植的基本程序如图,请据图回答:

(1)图中a过程代表　　　　　　　,b表示受体母牛经人工激素调节后与供体母牛达到　　　　　　。 

(2)供体牛的主要职能是产生具有优良遗传特性的　　　　,受体母牛必须具备健康的体质和正常的　　　　　　。 

(3)进行胚胎移植的优势是 

　　　　　　　　　　　　。 

题组三　胚胎分割

8.下列哪项与胚胎分割的过程或特点不符合(　易错　)

A.在囊胚或桑葚胚阶段进行分割

B.胚胎可分割成2等份、4等份等

C.胚胎分割是动物克隆的方法之一

D.胚胎分割移植后获得的动物个体之间性状完全相同

9.关于胚胎分割的叙述不正确的是(　　)

A.胚胎分割技术可以促进优良动物品种的繁殖

B.分割胚胎一般用分割针或者分割刀进行分割

C.胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪

D.胚胎分割技术,可以切取内细胞团细胞进行DNA分析性别鉴定

10.如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。请回答下列问题:

(1)A细胞是　　　　,在进行体外受精前要对精子进行　　　处理。 

(2)进行胚胎分割时,应选择发育到　　　　　　时期的胚胎进行操作。 

(3)②指的是　　　　。 

(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是　　　　　　　　　　　　。 

(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意 

　。 

(6)受体母牛必须和供体牛属于　　　　　。 

能力提升练

题组　胚胎工程技术及应用的综合分析

1.(2020辽宁大连高二期末,)下列关于“试管牛”培养流程的叙述,错误的是(　　)

A.过程①可对供体母牛注射促性腺激素,使其排出更多的卵子

B.过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或雌、雄原核

C.大量的研究已经证明,过程③基本不会发生免疫排斥反应

D.移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中受受体的影响

2.(2020山东泰安高三联考,)羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一,更利于人体吸收,其维生素及微量元素含量明显高于牛奶,并且长期饮用羊奶不会引起发胖。欲利用胚胎工程技术加快高产奶的萨能山羊的繁殖,下列说法正确的是(　　)

A.为使萨能母羊超数排卵,可在其饲料中添加适量的促性腺激素

B.卵裂期的细胞数量增加,但细胞的体积和细胞内有机物的种类会减少

C.为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割移植等无性繁殖技术

D.生产上可选用原肠胚细胞进行性别鉴定

3.()下图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程,相关叙述正确的是(　　)

A.嵌合鼠的培育依据的原理是基因重组和细胞全能性

B.过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的滋养层

C.过程②中可利用聚乙二醇诱导卵裂球细胞发生融合

D.过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理

4.()下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。请分析回答下列问题:

(1)采集牛的卵母细胞可以直接从　　　中获取,并需要进行体外培养,其目的是　　　　　　　　。 

(2)从良种公牛采集的精子需进行处理,使其　　　　后才能进行受精。 

(3)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　　　　　　　。 

(4)所获得的试管牛的体细胞核中遗传物质的来源是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)在培养上述试管牛和克隆牛时,都需要把卵母细胞培养到　　　　　,所不同的是在培养克隆牛时要对卵母细胞进行　　　　　　处理。　易错　 

5.(2020陕西省宝鸡中学高三第二次模拟,)单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛,濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝(只生活在栽培、圈养条件下即认为该分类单元属于野外灭绝,但在人类活动区会有驯养)。近些年,在我国干燥、缺水的戈壁无人区,科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示的研究。请回答下列问题:

(1)胚胎工程中一般采用　　　　　　处理A使其超数排卵。若①是体外受精,需要提供发育至　　　　期的卵子和　　　　的精子。②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质　　　　　　　　。 

(2)过程③之后需要将获得的受精卵在适宜的培养液中培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植,欲获得更多的胚胎可进行　　　　　操作。 

(3)胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)与F相比,E更具有多样性,其原因是E是有性生殖后代,其亲代减数分裂过程中会发生　　　　　　　　　　　　　。 

第2课时　胚胎工程技术及其应用

基础过关练

1.C　给实验动物注射促性腺激素,目的是使其产生更多的卵细胞,A错误;从卵巢中采集的卵母细胞要在体外进行成熟培养,然后才能与精子共同培养,完成受精,B错误;一般情况下,获能的精子和成熟的卵子要在适当的培养液中共同培养一段时间,来促使它们完成受精,C正确;次级卵母细胞减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的,D错误。

2.答案　(1)①MⅡ期　②精子获能　③获能　(2)否,采集到的卵母细胞要在体外经过人工培养成熟后,才能与获能的精子受精　(3)胚胎移植

解析　(1)分析过程图可知,①是培养到MⅡ期的卵母细胞,②是精子获能处理,③是获能的精子。(2)采集的卵母细胞要在体外经过人工培养成熟后,才能与获能的精子受精,因此采集到的卵母细胞不能直接与获能的精子受精。(3)体外受精技术可为胚胎移植提供可用的胚胎。

3.A　胚胎移植的基本程序:选择优良供体母牛,并对供、受体母牛进行同期发情处理→供体母牛进行超数排卵处理,与优良公牛发情配种或人工授精→收集胚胎并检查,培养或保存→胚胎移植→移植后对受体母牛进行妊娠检查,A正确。

4.B　用激素进行同期发情处理的原因是使供、受体的生理状态相同,A错误;只有供、受体的生理状态相同,被移植的胚胎才能继续正常发育,所以要用激素进行同期发情处理,B正确;同期发情处理的根本目的是保证被移植的胚胎继续正常发育,C错误;同期发情处理不会使卵细胞和精子受精的能力增强,D错误。

5.D　供体公牛提供的精子,与供体母牛提供的卵细胞经过受精后培养形成早期胚胎,然后移植到受体母牛体内,可见供体牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体,A正确;胚胎移植时,对供、受体要进行选择,选择遗传性状优良和生产能力强的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,B正确;在胚胎移植过程中,需要对供体和受体母牛进行同期发情处理,保证供、受体生殖器官的生理变化相同,提高胚胎移植成功率,C正确;移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体的影响,D错误。

易错警示

不清楚供体和受体的选择标准

在胚胎移植中,供体应选择遗传性状优良和生产能力强的个体,受体应选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体。

6.A　胚胎移植可缩短供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,但不能缩短受体本身的繁殖周期,A错误;胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节,还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用,B、C正确;对供体母牛施行超数排卵处理后,可获得多枚胚胎,经过移植可得到较多的良种犊牛,D正确。

7.答案　(1)超数排卵处理　同期发情　(2)胚胎　繁殖能力　(3)可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力

解析　(1)根据胚胎移植的一般过程,可以判断图中a过程代表超数排卵处理,b表示受体母牛和供体母牛进行同期发情处理,c表示收集胚胎,d表示胚胎移植。(2)供体牛的主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎,受体母牛必须具备健康的体质和正常的繁殖能力。(3)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

8.D　胚胎分割通常在桑葚胚或囊胚时期进行,A正确;胚胎分割可将胚胎分割成2等份、4等份、8等份等,B正确;胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,C正确;胚胎分割移植后获得的动物个体之间遗传物质是相同的,基因的选择性表达可导致性状不完全相同,D错误。

易错警示

胚胎分割移植中的遗传物质问题

同一胚胎分割移植形成的后代具有相同的遗传物质,该过程中没有涉及减数分裂、有性生殖细胞的形成、有性生殖细胞的结合,因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。

9.D　胚胎分割技术可以促进优良动物品种的繁殖,A正确;在进行胚胎分割时,在显微镜下,一般用分割针或者分割刀进行分割,B正确;胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪,C正确;胚胎分割技术,可以切取囊胚期滋养层细胞进行DNA分析性别鉴定,D错误。

10.答案　(1)(次级)卵母细胞　获能　(2)桑葚胚或囊胚　(3)囊胚腔　(4)具有相同的遗传物质　(5)将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育　(6)同一物种　

解析　(1)图中A是(次级)卵母细胞,在进行体外受精前要对精子进行获能处理。(2)进行胚胎分割时,选择发育到桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作。(3)图中①是指囊胚中的内细胞团,②是指囊胚腔。(4)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的遗传物质。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。(6)胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术,由此可见,受体母牛必须和供体牛属于同一物种。

能力提升练

1.D　过程①可对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵,即使其排出更多的卵子,A正确;过程②表示体外受精作用,在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志,B正确;胚胎移植时,受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎移植成功的理论基础,C正确;“试管牛”的遗传物质来自供体母牛和供体公牛,胚胎遗传性状取决于供体,在孕育过程中不受受体的影响,D错误。

2.C　促性腺激素的本质是多肽,饲喂会被消化道中的消化酶分解,所以不能进行饲喂,A错误;卵裂期由于细胞分裂,细胞的数量增加,单个细胞体积有所减小,有机物由于消耗总量减少,有机物被分解或转化为其他物质,可能会导致有机物种类增加,B错误;为提高胚胎利用率,可采用胚胎分割移植等无性繁殖技术,C正确;在囊胚期取滋养层细胞做DNA分析,可鉴定性别,D错误。

3.D　由题图可知,将白鼠早期胚胎的卵裂球和黑鼠早期胚胎的卵裂球放在一起培养,可形成嵌合胚胎,嵌合胚胎发育至囊胚时移植到代孕母鼠体内继续发育,可生产出嵌合鼠。嵌合鼠的培育依据的原理是细胞全能性,并没有进行基因重组,A错误;过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带,而滋养层属于早期胚胎囊胚的一部分,B错误;过程②是将白鼠早期胚胎的卵裂球和黑鼠早期胚胎的卵裂球放在一起培养,不需要诱导卵裂球细胞发生融合,C错误;过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理,以保证受体与供体的生殖器官的生理变化是基本一致的,D正确。

4.答案　(1)卵巢　使卵母细胞成熟　(2)获能　(3)二氧化碳　培养液的pH　(4)一半来自良种母牛,一半来自良种公牛　(5)MⅡ期　去核

解析　(1)采集牛的卵母细胞可以直接从卵巢中获取。自然状态下,动物排出的卵母细胞可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,它们都要在输卵管内进一步成熟,到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力,因此从良种母牛采集的卵母细胞需要进行体外培养使卵母细胞成熟。(2)采集的精子都要经过获能处理才能进行受精。(3)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CO2以维持培养液的pH。(4)试管牛是有性生殖的产物,其细胞核遗传物质一半来自良种母牛,一半来自良种公牛。(5)在培养试管动物和克隆动物时,都需要把卵母细胞培养到MⅡ期,所不同的是在培养克隆动物时要对卵母细胞进行去核处理。

易错警示

混淆试管动物和克隆动物

试管动物和克隆动物的培养都属于胚胎工程的范畴,但从生殖的角度看,两者有着本质的区别。克隆动物是对提供体细胞核的动物的无性繁殖,而培育试管动物的过程涉及精子和卵细胞的结合,属于有性生殖。

5.答案　(1)促性腺激素　MⅡ　获能　完全来自供体B驯养单峰骆驼　(2)胚胎分割　(3)受体雌性对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应　(4)基因重组

解析　(1)采用促性腺激素处理A使其超数排卵。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,精子获能后才具有受精能力,而卵子需要培养到MⅡ期才具备与精子受精的能力。②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体B驯养单峰骆驼。(2)获得更多的胚胎可进行胚胎分割操作,借助胚胎移植技术产生遗传物质相同的后代。(3)胚胎能在D受体雌性体内存活,是因为同种动物供、受体生殖器官生理变化相同,受体雌性对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体的子宫建立正常的生理联系,且遗传特性不受受体的影响。(4)E为有性生殖的后代,其亲代在减数分裂过程中会发生基因重组。