人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》专题3 胚胎工程3.2 体外受精和早期胚胎培育课时练习

3.2　体外受精和早期胚胎培养

基础过关练

题组一　体外受精

1.(2020陕西榆林实验中学月考)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.体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术

C.体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的

D.体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制

2.(2019湖北宜昌示范高中期末)体外受精常用的采集卵母细胞的方法有 (　　)

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电激法

④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞

⑤从屠宰场废弃卵巢中采集卵母细胞

A.①②③  B.②③④

C.①③⑤  D.①④⑤

3.(2020陕西汉中期中)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,用肝素获能溶液

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

4.(2020贵州铜仁期中)下列选项不是人工授精和体外受精的区别的是 (　　)

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

5.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。精子体外获能的方法有　　　　　　　　　　　。 

(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,防止多精入卵受精的第一道屏障是　　　　　　,它发生在精子触及　　　　的瞬间;防止多精入卵受精的第二道屏障是　　　　　　　。 

(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。 

(5)体外受精技术也称试管动物技术,该技术在解决　　　　　　等问题上具有重要意义。 

题组二　早期胚胎培养

6.(2019山东济南外国语学校期末)早期胚胎培养的过程中,下列哪一项条件是不需要的　              (　　)

A.消毒灭菌 B.适宜的温度

C.充足的光照 D.一定的养料和激素

7.(2020四川乐山实验中学高二月考)下列关于动物早期胚胎培养的叙述,错误的是              (　　)

A.早期胚胎培养的培养液通常含有血清

B.培养液的成分中需添加维生素、生长素、氨基酸等

C.动物因种类不同,进行胚胎移植时早期胚胎所处阶段不同

D.动物早期胚胎培养需保证适宜的温度和pH

8.(2020四川南充一中期中)下图是通过体外受精培育小鼠的过程示意图,请据图回答下列问题。

(1)①采用的方法是用　　　　　　　　　　处理,从　　　　　　采集卵子。 

(2)②是　　　　　过程,因此培养该小鼠的方式属于　　　　　生殖,其常见的可遗传的变异类型有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)③过程是　　　　　　　　　　　　　,其培养液成分含有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)若培育牛、羊等家畜,④过程移植的胚胎处于　　　　　　　阶段。 

能力提升练

一、选择题

1.(2019河北保定高二检测,)哺乳动物体外受精的过程是 (　　)

①采卵

②收集精子

③卵母细胞的人工培养

④精子获能处理

⑤精子和成熟卵子在受精溶液中共同培养

⑥精子用CaCl2处理

⑦卵母细胞用一定浓度的肝素溶液处理

⑧体外受精

⑨受精卵培养

2.(2019贵州遵义航天高级中学高二期末,)下图是试管婴儿培育过程,下列有关叙述中不正确的是　              (　　)

A.过程①可通过注射促性腺激素增加排卵数量

B.过程②在培养细胞的培养液中就可以完成

C.过程③的培养液中应该添加动物血清

D.过程④移植的胚胎一般处于8~16个细胞阶段

3.(2020江西新余高二期中,)英国生理学家罗伯特·爱德华兹在体外受精技术方面取得杰出成就,并因此获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于体外受精技术的叙述不正确的是              (　　)

A.体外受精后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠,以保证成活率

B.卵母细胞的采集往往需要进行超数排卵处理

C.进行体外受精要模拟体内受精所需要的环境条件

D.哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤

4.(2020河南许昌一中高二月考,)下列关于牛体外受精、胚胎工厂化生产的叙述中,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.成熟的卵子与处理的精子相遇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

5.(2019吉林长春外国语学校期末,)关于早期胚胎培养的说法,不正确的是 (　　)

A.发育培养液的成分中通常含有血清

B.发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分简单

C.动物种类不同,进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同

D.进行胚胎移植之前,可将培养到适宜时期的早期胚胎进行保存

二、非选择题

6.()下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答下列有关问题。

(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)过程①技术为　。 

(3)过程②常用　　　　　激素处理,目的是使B牛　　　　　　　,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到　　　　　　　　　　　　(时期)才能与精子结合。 

(4)A牛的精子必须经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵子结合,完成受精作用,这个过程叫　　　　　。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

3.2　体外受精和早期胚胎培养

基础过关练

1.C　体外受精技术模拟的是自然受精过程,因此体外受精技术需要的温度大约为37 ℃,A项正确;体外受精技术已是一项比较成熟的技术,已成为一项常规的动物繁殖生物技术,B项正确;进行体外受精时,获得的精子需进行获能处理,卵子需培养到减数第二次分裂中期,C项错误;通过体外受精技术,可研究生殖细胞参与受精的条件,研究动物生殖细胞的发生机制,D项正确。

2.D　采集卵母细胞的常用方法有三种:一是超数排卵;二是活体采卵;三是从废弃卵巢中采集卵母细胞,即①④⑤。

3.D　精子通常采用的体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种,前者是将精子放入人工配制的获能液中培养,使精子获能,后者是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能,A正确,D错误;体外受精,可以让获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,B正确;体外受精完成后,还需将受精卵移入发育培养液中继续培养,使其发育到早期胚胎的适宜阶段,C正确。

4.C　人工授精是采用人工的方法把精子导入母畜体内,能够有效发挥公畜的优良特性,体外受精是在体外进行精子和卵细胞的结合,能够有效发挥母畜的繁殖潜能,人工授精是人工协助受精,场所是母畜体内,而体外受精是在母畜体外进行的,所以A、B、D三项不符合题意。人工授精和体外受精都属于有性生殖,二者的本质都是两性生殖细胞的结合,C符合题意。

5.答案　(1)促性腺　输卵管　可以　培养法和化学诱导法　(2)获能　(3)透明带反应　卵细胞膜　卵细胞膜反应　(4)发育　(5)动物生育率低

解析　(1)对于实验动物如小鼠、兔,以及家畜羊等,卵母细胞的采集方法是用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。体外受精前,要对精子进行获能处理,通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法。(2)体外受精在获能溶液或专用的受精溶液中完成。(3)防止多精入卵受精的第一道屏障是透明带反应,它发生在精子触及卵细胞膜的瞬间;防止多精入卵受精的第二道屏障是卵细胞膜反应。(4)体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养。(5)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。

6.C　离体动物细胞必须在无菌条件下培养,在细胞的分裂过程中,需要适宜的温度、一定的营养物质和激素等,不需要光照。

7.B　动物早期胚胎培养的培养液通常含有血清,A正确;早期胚胎培养的培养液中需添加维生素、激素、氨基酸等,而生长素属于植物激素,B错误;动物因种类不同,进行胚胎移植时早期胚胎所处阶段不同,有的在桑椹胚阶段,有的在囊胚阶段,C正确;动物早期胚胎培养需保证适宜的温度和pH,D正确。

8.答案　(1)促性腺激素　输卵管　(2)(体外)受精　有性　基因突变、基因重组、染色体变异　(3)体外胚胎的早期培养　无机盐、有机盐类、维生素、激素、核苷酸、氨基酸、血清等　(4)桑椹胚或囊胚

解析　(1)采集小鼠卵母细胞常用的方法是用促性腺激素处理,促使其超数排卵,然后从输卵管中冲取卵子。(2)卵子与精子结合的过程称为受精,该过程是在体外进行的,因此也叫体外受精,培养该小鼠的方式属于有性生殖。进行有性生殖的动物,其可遗传的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异。(3)在体外,由受精卵到早期胚胎的培养称为体外胚胎的早期培养,在该过程中培养液的成分主要有两“盐”(无机盐和有机盐类)、两“素”(维生素和激素)、两“酸”(氨基酸和核苷酸),还有动物血清等。(4)不同动物胚胎的移植时间不同,牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植,小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎,可在8~16个细胞阶段移植。

能力提升练

一、选择题

1.B　哺乳动物体外受精的过程主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精等几个主要步骤。从动物体内采集到的精子必须获能后才能与发育成熟的卵子受精。精子获能的方法主要有培养法和化学诱导法。受精要在获能溶液或专用的受精溶液中培养一段时间才能完成。

2.B　在完成过程②之前,需要将采集的精子放在人工合成的获能溶液中培养一段时间,完成精子的获能。获能的精子和培养成熟的卵子,一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。

3.A　体外受精后获得的受精卵需要移入发育培养液中继续培养到适宜阶段才可移入母体子宫进行妊娠,以保证成活率,A项错误;对于实验动物而言,为了获取更多的卵子,往往需要进行超数排卵处理,B项正确;进行体外受精要模拟体内受精所需要的环境条件,在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,C项正确;哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤,D项正确。

4.C　精子和卵子受精形成受精卵后需要发育成早期胚胎才能移入母牛子宫,A错误;采集的卵母细胞需要在体外经人工培养成熟才能与获能的精子受精,B错误;成熟的卵子与获能的精子相遇形成的受精卵,一般需培养到桑椹胚或囊胚阶段才可以移植,C正确;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,但移植后的胚胎发育过程在受体子宫内进行,D错误。

5.B　动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常要加入血清,A正确;发育培养液培养的是胚胎,而动物细胞培养只是单纯培养细胞,因此发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分复杂,B错误;动物种类不同,进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同,有的在桑椹胚阶段、有的在囊胚阶段,C正确;进行胚胎移植之前,可将培养到适宜时期的早期胚胎进行冷冻保存,D正确。

二、非选择题

6.答案　(1)方法Ⅰ的培育为有性生殖过程,方法Ⅱ的培育为无性生殖过程　(2)动物体细胞核移植技术　(3)促性腺　超数排卵　减数第二次分裂中期(MⅡ中期)　(4)精子获能　两个极体

解析　(1)方法Ⅰ试管牛由受精卵发育而来,为有性生殖;方法Ⅱ克隆牛通过核移植方式培育而来,为无性生殖。(2)图中①过程为体细胞核与去核卵母细胞的融合过程,用到的技术为动物体细胞核移植技术。(3)过程②通常用促性腺激素处理,以达到一次性排出多个卵子的目的,即超数排卵;卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才能与精子结合。(4)精子必须获能后才能与卵子结合,卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。