新教材2023年高中生物第2章细胞工程第3节胚胎工程课后训练新人教版选择性必修3

第3节　胚胎工程

课后·训练提升

基础巩固

1.卵子的成熟部位和受精部位分别是(　　)

A.卵巢、卵巢　　　　　　 B.卵巢、输卵管

C.输卵管、输卵管 D.输卵管、子宫

答案:C

解析:卵子成熟和受精的部位均为输卵管。

2.采集的卵母细胞,一般要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。下列原因叙述不当的是(　　)

A.不同动物排出的卵子成熟度不同

B.卵子也要经过类似精子的获能过程

C.体外培养的卵母细胞体积增大

D.体外培养至减数分裂Ⅱ中期才算成熟

答案:C

解析:卵子也要经过类似精子的获能过程,即培养到减数分裂Ⅱ中期才算成熟,而不同动物排出的卵子成熟度不同,有的可能是初级卵母细胞,有的可能是次级卵母细胞,所以采集的卵母细胞一般要在体外经人工培养成熟后,才能受精。体外培养的卵母细胞逐渐成熟,而不是体积增大。

3.下图表示某种哺乳动物受精及胚胎早期发育的部分过程。下列有关叙述正确的是(　　)

A.图1中各细胞内的DNA分子数目不同

B.图2和图3中的极体都将继续分裂

C.桑葚胚孵化后,将发育形成图4结构

D.图1到图4的过程发生在输卵管和子宫中

答案:D

解析:题图1中精子和卵细胞内的DNA分子数目相同,比体细胞少一半,A项错误。题图2和图3中的第一极体一般不分裂,第二极体不能再分裂,B项错误。题图4结构表示原肠胚,囊胚孵化后,将发育成原肠胚,C项错误。题图1到图3的过程发生在输卵管中,图4的形成发生在子宫中,D项正确。

4.罗伯特·爱德华兹因他在体外受精技术领域做出的开创性贡献,而获得诺贝尔生理学或医学奖。下列关于体外受精技术的叙述,正确的是(　　)

A.获取的精子经获能后才能进行体外受精

B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成受精卵

C.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母体子宫

D.精子与卵子相遇后,会释放多种酶,防止多精入卵

答案:A

解析:卵子必须处于减数分裂Ⅱ中期才能进行受精,直接从卵巢中采集的卵母细胞要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精;成熟的卵子与精子结合形成受精卵后,需培养到一定阶段才可移植;防止多精入卵主要依赖透明带和卵细胞膜发生生理反应。

5.下列关于试管动物技术的叙述,错误的是(　　)

A.通过人工操作使卵子与精子在体外条件下成熟和受精

B.运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖

C.可实现优良品种的快速、大量繁殖

D.运用试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行

答案:D

解析:试管动物技术是指通过人工操作使卵子与精子在体外受精,经培养发育为早期胚胎后,再进行移植产生后代的技术,A项正确。试管动物技术属于通过有性生殖繁育后代的技术,因为操作过程中有两性生殖细胞的结合,B项正确。此技术可用于优良品种的快速、大量繁殖,C项正确。早期胚胎移植后的发育过程在体内进行,D项错误。

6.胚胎移植技术已在畜牧业生产中得到广泛的应用。下列有关叙述错误的是(　　)

A.胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力,一年内可得到几头甚至几十头良种犊牛

B.应用胚胎移植可使母牛提高生产能力

C.应用胚胎移植可以代替种畜的引进,丰富品种资源

D.胚胎移植可在畜牧业生产中产生新的品种,改良品种资源

答案:D

解析: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。胚胎移植能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,但不能培育动物新品种。

7.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.提高供、受体的排卵量

D.同期发情处理后,卵子和精子受精结合能力强

答案:B

解析:利用某些激素对供体和受体母牛进行同期发情处理,使其生理状态相同,这样才能使供体的胚胎移入受体后,具有相同或相似的生存条件,并且继续完成正常的发育。

8.用机械方法对早期胚胎进行分割,其主要目的是(　　)

A.切掉不符合要求的胚胎

B.对胚胎进行定向改造

C.提高胚胎的利用率

D.改变早期胚胎的遗传特性

答案:C

解析:胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术,其目的是提高胚胎的利用率。经胚胎分割技术获得的多个胚胎的遗传物质相同。

9.下图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段,请据图回答下列问题。

(1)图中A、B分别表示　　　　　胚和　　　胚。  

(2)写出图中序号的名称:③　　　　　,④　　　　　。 

(3)A时期的细胞具有　　　　　性,B时期的细胞逐渐　　　　　。 

(4)④将来发育成　　　　　　　　　。 

答案:(1)桑葚　囊　(2)囊胚腔　内细胞团　(3)全能　分化　(4)胎儿的各种组织

解析:(1)题图中A是桑葚胚,B是囊胚。(2)题图B中①是透明带,②是滋养层,③是囊胚腔,④是内细胞团。(3)桑葚胚的细胞具有全能性;囊胚期细胞逐渐分化。(4)内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。

10.下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题。

(1)进行胚胎分割时,应选择发育到　　　　　　时期的胚胎进行操作。 

(2)②是　　　　　　。 

(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是具有　　　　　　。 

(4)在对囊胚时期的胚胎进行分割时,应注意要将　　　　　　　　　　,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 

答案:(1)桑葚胚或囊胚　(2)囊胚腔　(3)相同的遗传物质　(4)内细胞团均等分割

解析:(1)胚胎分割所选的胚胎应处于桑葚胚或囊胚时期。(3)由于经胚胎分割产生的个体来源于同一个细胞,因此其遗传物质相同。(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时要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。

能力提升

1.据报道,我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞(卵泡中卵母细胞周围的细胞)转化为GV卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代(见下图)。下列有关叙述错误的是(　　)

A.过程①的实质是基因的选择性表达

B.X细胞应处于减数分裂Ⅱ中期

C.过程③中受精的实质是雌、雄原核融合

D.过程③选择原肠胚进行胚胎移植

答案:D

解析:过程①是将小鼠的颗粒细胞经诱导成为诱导多能干细胞的过程,其实质是定向诱导分化使基因进行选择性表达,A项正确。体外受精时卵母细胞X应培养到减数分裂Ⅱ中期,B项正确。过程③体外受精的实质是雌、雄原核融合,C项正确。进行胚胎移植的时期一般是桑葚胚或囊胚期,也可以是更早的时期,而原肠胚分化程度高,不能进行胚胎移植,D项错误。

2.良种试管牛的繁殖过程是用激素促进甲牛多排卵,然后使卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精,在特定的培养基上培育成早期胚胎,再把早期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.试管牛的培育过程应用的是体外受精与胚胎移植技术

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

答案:D

解析: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。

3.下列有关胚胎分割的说法,错误的是(　　)

A.一般选用发育良好的桑葚胚或囊胚

B.对于不同发育阶段的胚胎,分割的具体操作不完全相同

C.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一

D.分割囊胚阶段的胚胎时,可对内细胞团随机分割

答案:D

解析:胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,分割桑葚胚和囊胚的具体操作不完全相同,A、B两项正确。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,C项正确。分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的恢复和发育,D项错误。

4.下图为哺乳动物受精及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期。下列叙述错误的是(　　)

A.①过程发生同源染色体分离

B.②过程通过有丝分裂增殖

C.a时期可分离得到胚胎干细胞

D.②→④细胞分化程度逐渐增大

答案:A

解析:①过程表示受精,而同源染色体的分离发生在减数分裂过程中,A项错误。②过程表示卵裂,受精卵通过有丝分裂进行卵裂,B项正确。a时期为囊胚期,可从内细胞团分离得到胚胎干细胞,C项正确。②→④细胞分化程度逐渐增大,D项正确。

5.胚胎工程技术包含的内容很丰富。下图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是本地黄牛。请据图回答下列问题。

(1)应用1与应用2的培育过程相比较,在应用1过程中特有的技术手段是　　　　　　,应用2的生殖方式是　　　　　　　　。若要获得大量的试管牛,可于早期胚胎的　　　　　时期进行分割后移植。 

(2)细胞B主要提供重组细胞的　　　　　　部分,该部分在胚胎发育中的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)供体1经过　　　　　　　　　　激素处理,可以排出更多的卵细胞;优良公牛提供的精子在体外需要进行　　　　　　处理。 

(4)细胞D的名称是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)将各种方式产生的胚胎移植到受体母牛中,这种操作技术的优势在于　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)动物体细胞核移植技术　有性生殖　桑葚胚或囊胚　(2)细胞质　诱导细胞核基因的表达　(3)促性腺　获能　(4)内细胞团细胞　(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力

解析:(1)应用1采用了动物体细胞核移植技术,形成克隆动物,属于无性生殖;应用2采用体外受精、胚胎移植等技术,形成的是试管动物,属于有性生殖。胚胎分割时,应该选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。(2)细胞B为卵母细胞,其主要提供重组细胞的细胞质部分,该部分在胚胎发育中的作用是诱导细胞核基因的表达。(3)供体1经过促性腺激素处理,可促使其超数排卵,以获得更多的卵细胞;优良公牛提供的精子在体外需要进行获能处理。(4)胚胎干细胞来自早期胚胎,细胞D是内细胞团细胞。(5)胚胎移植的优势在于大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

6.下图为牛胚胎移植及早期胚胎发育过程示意图,请据图回答下列问题。

(1)牛胚胎移植过程中,通常是利用激素对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理(①),然后用　　　　　　激素使供体母牛超数排卵(②)。 

(2)对胚胎进行质量检查(③)时,胚胎应发育到　　　　　　或　　　　　阶段。

(3)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同?　　　　　　。为什么?　                             　。 

(4)囊胚期分化出的滋养层细胞发育成　　　　　　后,胚胎才能建立与母体的联系。

答案:(1)促性腺　(2)桑葚胚　囊胚　(3)不相同　因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体公牛,供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理上和组织上的联系,故供体胚胎的遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化　(4)胎膜和胎盘