人教版 (2019)选择性必修3二 胚胎工程技术及其应用第2课时课堂检测

第2课时　胚胎工程技术及其应用

基础巩固

1.下图是科学家培育某良种牛的流程图,a~g为操作过程。下列叙述错误的是(　　)

A.b过程采取激素注射等方法对良种母牛做超数排卵处理

B.d过程表示受精卵在体外培养至形成早期胚胎

C.e过程所用培养基需添加动物血清,气体环境只需CO2

D.从受精卵到牛犊(e~g)过程涉及胚胎体外培养、胚胎分割和胚胎移植等技术

答案:C

解析:胚胎早期培养所需培养基需添加动物血清且放在CO2恒温培养箱中培养,气体环境需要CO2和O2。

2.下列关于胚胎工程的描述,错误的是(　　)

A.利用试管动物技术繁殖出新个体属于有性生殖

B.借助超数排卵、体外受精、胚胎分割等技术可以得到较多胚胎

C.转基因动物和克隆动物的培养都离不开胚胎移植技术

D.胚胎移植是供体和受体共同繁殖后代的过程,后代具有供体和受体的遗传共性

答案:D

解析:胚胎移植实际上是提供胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,但后代只具有供体的遗传特性。

3.下列关于体外受精技术的叙述,错误的是(　　)

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.体外受精作用要模拟体内受精所需要的环境条件

D.体外受精技术需要的温度大约为37 ℃

答案:A

解析: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。

4.胚胎移植技术已在畜牧业生产中得到广泛应用。下列关于胚胎移植技术的叙述,错误的是(　　)

A.胚胎移植技术可充分发挥优良母畜的繁殖潜力

B.应用胚胎移植技术可提高母畜生产幼畜的能力

C.应用胚胎移植技术可以代替种畜引进,丰富品种资源

D.胚胎移植技术可在畜牧业生产中产生新品种,改良品种资源

答案:D

5.在胚胎移植过程中,很多操作步骤都需要“检查”,以避免后期人力、物力、财力的浪费。下列相关说法错误的是(　　)

A.体外受精的受精卵移入发育培养液中培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力

B.胚胎移植前,要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段

C.在胚胎分割时,应取内细胞团细胞做DNA分析,以鉴定胚胎的性别

D.胚胎移入受体母畜的子宫后,还需对受体母畜进行妊娠检查

答案:C

解析: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。精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养基中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力,并将其培养至桑葚胚或囊胚进行胚胎移植,所以胚胎移植前,要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段,A、B两项正确。在胚胎移植前,若要对胚胎的性别进行鉴定,应取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,C项错误。胚胎移入受体母畜的子宫后,还需对受体母畜进行妊娠检查,以保证其为移植的胚胎提供孕育的条件,D项正确。

6.胚胎分割和胚胎移植是一种快速繁殖良种畜的方法。下列叙述正确的是(　　)

A.胚胎分割是指用机械的方法将早期胚胎切割的技术

B.分割的胚胎必须在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内

C.在胚胎移植中,受体和供体都应是良种动物

D.在胚胎移植中,供体和受体相当于双亲中的父本和母本

答案:A

解析:胚胎分割技术是指采用机械方法将早期胚胎分割的技术,常用的分割工具是分割针或分割刀。分割后的胚胎可在体外培养到桑葚胚或囊胚阶段再移植到受体内,也可以直接移植给受体。在胚胎移植中,供体应是良种动物,受体可以是普通动物。在胚胎移植中,供体为新个体提供遗传物质,受体只是为胚胎的发育提供营养环境,不是它的亲本。

7.科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛超数排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。下列分析错误的是(　　)

A.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴

B.在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛

C.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境必须保持一致

D.需配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎

答案:A

解析:若移植的是体外受精获得的胚胎,则存在生殖细胞的结合,属于有性生殖,而动物克隆属于无性生殖。

8.胚胎分割技术是一种现代生物技术,下列关于这一技术的叙述,正确的是(　　)

①胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份　②胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎　③胚胎分割技术属于无性生殖,因此属于克隆　④胚胎分割可以分割任意时期的胚胎

A.①②　　　　　　　　 B.②③

C.①③④  D.①②③④

答案:B

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,但不能任意分割成多份,因为分割次数过多可能造成不能发育成新个体。胚胎分割获得后代的过程是无性生殖,属于克隆。

9.下图为某养牛场利用胚胎移植生产良种母牛的示意图,请据图回答下列问题。

(1)图中,过程①是　　　　　处理,所用的激素是　　　　　　　　,过程②是进行　　　　　　　　处理。 

(2)配种可通过体外受精的方式完成,此时,卵子需要培养到　　　　期才成熟;而精子需要　　　　后才能受精。 

(3)如果是体内受精,收集胚胎时,用特制的装置把供体母牛　　　　内的胚胎取出来。

(4)图中过程③是　　　　,移植的最佳时期是　　　　　　。 

答案:(1)超数排卵　促性腺激素　同期发情

(2)MⅡ　获能

(3)子宫

(4)胚胎移植　桑葚胚期或囊胚期

解析:(1)根据题图可知,过程①是超数排卵处理,过程②是进行同期发情处理。超数排卵时,常用外源促性腺激素诱发卵巢排出多个卵子。(2)配种可通过体外受精的方式完成。此时,卵子需要培养到MⅡ期才成熟,而精子需要经获能处理后才能受精。(3)如果是体内受精,收集胚胎时,用特制的装置把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。(4)过程③是胚胎移植,应选择发育良好的桑葚胚或囊胚进行移植。

10.胚胎移植是指将早期胚胎移植到同种的生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。请回答下列相关问题。

(1)胚胎移植所需的早期胚胎除体内发育的胚胎外,还可由转基因技术、　　　　　　　　(答出两点即可)等生物工程技术获得。 

(2)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,使供体产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍,其原因是供体能提供　　　　　　　　　　　　　　,而繁重漫长的妊娠和育仔任务由受体代替;同时,对供体用　　　　　　　激素进行　　　　　　　处理可获得多个胚胎。 

(3)胚胎移植能否成功,与　　　　　　　　　　　　　有关;供体、受体的发情时间　　　　　　　　(填“需要”或“不需要”)一致。 

(4)早期胚胎形成后,在一定时间内处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎　　　　　　　　　　　　　　　　　　,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活的胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞的细胞膜　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)若要得到同卵双胎或多胎,需要再进行胚胎分割,下图为胚胎分割的部分过程。据图回答下列问题。

图中用于分割的胚胎是　　　　期的胚胎,①表示该胚胎的　　　　,②表示　　　　　　　　。  

答案:(1)核移植和体外受精(或胚胎分割)(至少答出两点)　(2)具有优良遗传特性的胚胎　促性腺　超数排卵(3)供体和受体的生理状况　需要　(4)基本上不发生免疫排斥反应　具有控制物质进出细胞的功能(或对物质的吸收具有选择透过性或具有选择性,答出一点即可)　(5)囊胚　内细胞团　囊胚腔

解析:(1)胚胎移植所需的早期胚胎除体内发育的胚胎外,还可由转基因技术、核移植和体外受精(或胚胎分割)等生物工程技术获得。(2)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,使供体产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍,其原因是供体能提供具有优良遗传特性的胚胎,而繁重漫长的妊娠和育仔任务由受体代替;同时,对供体用促性腺激素进行超数排卵处理可获得多个胚胎。(3)胚胎移植的实质是相同生理状态下胚胎空间位置的转移,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状况有关。为了保证胚胎移植前后供受体生理状态相同,供体、受体的发情时间也需要一致。(4)早期胚胎形成后,在一定时间内处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能。子宫属于免疫特赦区,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活的胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(或对物质的吸收具有选择透过性或具有选择性)。(5)胚胎分割的最佳时期是桑葚胚或囊胚,桑葚胚是实心胚,囊胚内出现囊胚腔。由图可知,胚胎分割所用的胚胎为囊胚,①表示内细胞团,②表示囊胚腔。

能力提升

1.下图表示通过体外受精和胚胎移植培育牛的过程。下列叙述正确的是(　　)

A.采集的精子不经处理就可以进行体外受精

B.②过程需要精子与卵子接触,完成信息传递

C.桑葚胚的形成是细胞分化的结果

D.④过程属于胚胎移植,图中的母体为供体

答案:B

解析:采集的精子在体外受精前,需要对其进行获能处理,不同动物的精子获能的方法不完全相同。②过程为体外受精作用,需要精子与卵子接触,完成信息传递。由受精卵到桑葚胚的过程,细胞只是通过有丝分裂的方式增加数量,没有发生分化。胚胎移植过程中,提供胚胎的个体为供体,接受胚胎的个体为受体。

2.(不定项选择题)150枚被称为“贵族牛”的红安格斯牛纯种胚胎在河南某养殖基地同期移植接种,开始利用本地黄牛作受体牛培育红安格斯牛。据悉,如此大规模的高档肉牛胚胎移植工程在全国属于首次。下列相关叙述正确的是(　　)

A.红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎

B.此法获得的红安格斯小牛性状与本地黄牛相同

C.胚胎移植可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力

D.本地黄牛作受体牛必须具有健康的体质、优良的遗传性状和正常繁殖能力

答案:AC

解析:胚胎移植中,供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,受体的主要职能是孕育胚胎。此法获得的红安格斯小牛性状与本地黄牛不相同。胚胎移植充分发挥了雌性优良个体的繁殖潜力。胚胎移植时应选择有健康的体质和正常繁殖能力的受体,不要求遗传性状优良。

3.梅花鹿属于单胎动物,季节性发情。育种工作者希望通过胚胎工程技术对优良品种进行扩大繁殖。下列有关叙述正确的是(　　)

A.给供体母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多个卵子

B.培养早期胚胎的培养液中含有维生素、动物血清等能源物质

C.当受体数量有限时,可采用胚胎分割技术以获得更多的后代

D.梅花鹿的胚胎形成后一直处于游离状态,为胚胎收集提供可能

答案:A

解析:给供体母鹿注射促性腺激素可使其一次排出多个卵子,即超数排卵。维生素和动物血清不是能源物质。梅花鹿属于单胎动物,因此当受体数量有限时,不能采用胚胎分割技术获得更多的后代。梅花鹿的胚胎形成后,在一定时间内处于游离状态,而不是一直处于游离状态。

4.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。下列有关叙述正确的是(　　)

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

答案:D

解析:体外受精时,可以用促性腺激素处理促进超数排卵,精子获能需要一定的获能液。囊胚期细胞出现分化。从图中可以看出,卵裂期胚胎移植的流产率较高。受孕妇女年龄越大,卵裂期和囊胚期的流产率越大。

5.下图所示是利用高等哺乳动物的生殖细胞通过体外受精技术培育试管动物的大致流程。下列说法错误的是(　　)

A.哺乳动物的体外受精包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤

B.在体外受精前,要对精子进行获能处理,从而使精子具有与卵子受精的能力

C.胚胎发育到一定阶段,除了图中所示用途以外,还可以进行胚胎分割

D.早期胚胎发育的过程是受精卵→囊胚→桑葚胚→原肠胚

答案:D

解析: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。在体外受精前,要对精子进行获能处理,从而使精子具有与卵细胞受精的能力。胚胎发育到一定阶段,除了图中所示的进行胚胎移植的用途以外,还可以进行胚胎分割。早期胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。

6.胚胎工程技术包含的内容很丰富,下图所示是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是黄牛。请据图回答下列问题。

(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于　　　　。为一次获得多个卵母细胞,往往需要向供体2内注射促性腺激素,而不是注射性激素,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是　　　　　　　　　　　　　。 

(3)通过应用2获得小牛,涉及的胚胎工程的最后一道“工序”是　　　　　　　　。 

(4)应用3中的细胞D取自囊胚的　　　　。 

(5)应用4中获得二分胚①和②,移植到受体牛中得到两头小牛,两头小牛的性别　　　　(填“相同”或“不同”)。应用4在获得二分胚①和②的同时,需要取囊胚的　　　　细胞做DNA分析鉴定性别。 

答案:(1)供体1和供体2　注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动,从而导致相关激素分泌量下降,进而引起自身性激素分泌量减少,影响排卵　(2)诱导精子获能　(3)胚胎移植　(4)内细胞团　(5)相同　滋养层

解析:(1)应用1中通过核移植获得的小牛,其遗传物质来源于供体1提供的细胞核和供体2提供的去核的卵母细胞。超数排卵时不注射性激素的原因是注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动,从而导致相关激素分泌量下降,进而引起自身性激素分泌量减少,影响排卵。(2)在受精前精子需要进行获能处理。(3)胚胎工程最后一道“工序”是胚胎移植。(4)胚胎干细胞D取自早期胚胎(囊胚的内细胞团)。(5)通过胚胎分割获得的①②性别相同。在获得二分胚①和②的同时,需要取囊胚的滋养层细胞做DNA分析鉴定性别。