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高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》3.2 体外受精和早期胚胎培育课后作业题
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这是一份高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》3.2 体外受精和早期胚胎培育课后作业题，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
课时达标·效果检测
一、选择题
1.(2014·台州模拟)在试管牛的生产过程中，不是必需的操作是( )
A.核移植技术
B.卵母细胞的采集和培养
C.精子的采集和获能
D.早期胚胎培养和胚胎移植
【解析】选A。试管牛的生产过程是在体外将获能的精子和卵子结合形成受精卵，经过培养然后移植产生个体。动物克隆要用到核移植技术。
2.下列对试管婴儿和克隆动物的培育过程的叙述，正确的是( )
①试管婴儿的产生是有性生殖
②克隆动物的产生是无性生殖
③目前在世界上存在着试管婴儿
④可以用雄性动物的体细胞核进行克隆
A.①②③ B.①②④ C.③④ D.①②③④
【解析】选D。试管婴儿需要体外受精，形成受精卵，这项技术属于有性生殖；克隆动物利用核移植技术，可以将雄性动物细胞的细胞核作为供体核，这项技术属于无性生殖。
3.(2014·南通模拟)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，不能在获能溶液中完成受精
D.卵母细胞与精子受精后才能完成减数第二次分裂
【解析】选D。在哺乳动物进行体外受精时，先对母体做超数排卵处理；从输卵管中采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精；获能的精子和成熟的卵子能够在获能溶液中完成受精；次级卵母细胞发育到减数第二次分裂中期时才能与精子受精，然后完成减数第二次分裂。
【互动探究】
(1)B项中精子获能的方法有哪些？
提示：培养法和化学诱导法。
(2)精子和成熟的卵子除了能在获能溶液中完成受精，还能在什么溶液中完成受精？
提示：专用的受精溶液。
4.(2013·济宁高二检测)一对夫妇因不孕症向医生求助，医生利用试管婴儿技术帮助他们拥有了自己的孩子。在培育试管婴儿的过程中，下列技术中不是必须使用的是( )
A.体外受精 B.胚胎的体外培养
C.植入前胚胎的遗传学检测 D.胚胎移植
【解析】选C。本题考查试管婴儿的相关内容。试管婴儿技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等，一般不涉及胚胎的遗传学检测。
5.(2013·济南高二检测)在试管动物技术过程中，操作不合理的是( )
A.精子和卵子采集后可直接在试管内受精
B.精子采集后要获能，卵母细胞采集后要体外培养
C.体外受精后，待受精卵发育到早期胚胎时可移植
D.试管动物技术在操作过程上要严格无菌操作
【解析】选A。在试管动物技术过程中，所获得的精子要入卵，首先必须要获能处理，才能完成受精；所以，A错误，B正确。胚胎移植时要在胚胎早期进行，因为这时胚胎还不会与母体子宫建立组织上的联系而是处于游离状态，这为胚胎收集提供了可能；整个体外操作过程都要在无菌条件下进行；所以，C、D正确。
【误区警示】采集的卵母细胞需在体外人工培养成熟后、精子需获能后才能受精；受精卵需在体外培养到一定阶段才能植入母体。
6.我国首例“虎狮兽”在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精而产生，完成这一过程需要解决的问题是( )
A.精子在体外用获能物质进行处理
B.用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子进入
C.抽取精子、卵子的细胞核进行融合
D.精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
【解析】选A。精子获能后才具有受精能力，因此体外受精要给予获能处理；精子入卵后自然会形成两道屏障防止多精入卵，入卵后的另一变化是分别形成雄原核和雌原核，二者融合后受精完成，而不是二者原有细胞核的融合，因此B、C、D三项没有必要。
7.下列有关动物胚胎的早期培养的说法不正确的是(多选)( )
A.精子与卵子在早期培养液中完成受精
B.培养液的成分一般包括无机盐、维生素、激素、氨基酸、蔗糖
C.胚胎发育到一定阶段，可将其向受体移植或冷冻保存
D.动物胚胎移植的时间都是桑椹胚阶段，因为该阶段细胞是全能细胞
【解析】选A、B、D。获能的精子与卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。培养液的成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还有维生素、激素、氨基酸、核苷酸及血清等物质，没有蔗糖。胚胎发育到适宜的阶段，可以进行移植或冷冻保存。一般胚胎移植的阶段为桑椹胚或囊胚阶段。
8.(能力挑战题)(2013·福州高二检测)试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果。下列叙述错误的是(多选)( )
A.都属于无性生殖，能保持母本性状
B.三者都属于细胞工程的技术范围
C.都充分体现了体细胞的全能性
D.都不会发生基因重组
【解析】选A、B、C、D。试管婴儿属于有性生殖，为胚胎工程的技术范围，在生殖过程中，可能发生基因重组；其生殖过程由于是有性生殖，因此不体现体细胞的全能性。试管苗和克隆羊属于无性生殖，为细胞工程的技术范围；试管苗能保持母本性状，能体现植物体细胞的全能性；克隆羊与提供细胞核的个体性状最相似，在培育过程中，不会发生基因重组，能充分体现体细胞核的全能性。
二、非选择题
9.根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题：
(1)体外受精的过程主要包括 、
及受精等几个步骤。
(2)精子采集的方法主要有 、 和 。获能的方法有 和 。
(3)体外采集小鼠的卵子常用( )
A.超数排卵处理法
B.活体采卵法
C.从早期胚胎中采集
D.从屠宰后母畜卵巢中采集
(4)请用一个流程图表示体外受精过程。
【解析】(1)体外受精的步骤主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等。
(2)精子的采集方法主要有假阴道法、手握法、电刺激法，获能方法主要有培养法和化学诱导法。
(3)卵子的采集方法主要有：对实验小型动物采用超数排卵处理法，对大家畜或大型动物采用活体采卵法和从屠宰母畜的卵巢中采集的方法。
(4)画图的关键：注意精子采集后要进行获能处理，卵子采集后要培养到减数第二次分裂中期。
答案：(1)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能
(2)假阴道法 手握法 电刺激法 培养法 化学诱导法
(3)A
(4)
10.(2014·潍坊高二检测)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牛的精子必须在B牛的生殖道中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能够观察到 。
【解题关键】本题的解题要点是掌握试管牛和克隆牛的繁殖方式，两者的培育过程及相关过程中的技术名称。
【解析】(1)方法Ⅰ是试管牛由受精卵发育而来，为有性生殖；方法Ⅱ为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，称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期)才能与精子结合。
(4)精子必须在母牛的生殖道内获能才能与卵子结合，卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到两个极体。
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
11.1999年4月23日，在广州中山医科大学第一附属医院，一名试管婴儿出生，该女婴的父母身体健康。女婴的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病夭折。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，而且是血友病患者，于是引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。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
。
【解题关键】解答本题需要注意两个方面：
(1)明确试管婴儿技术和母亲正常怀孕、生产过程的不同。
(2)根据伴性遗传特点判断早期胚胎性别。
【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
12.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)图中过程A称为 ，它在胚胎工程中的意义在于 。
(4)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)从良种母牛采集的卵母细胞，只是发育到减数第一次分裂或减数第二次分裂，不具备受精能力，需进行体外培养使卵母细胞继续发育至成熟。精子存在的精液中含有能抑制精子获能的物质，只有解除这种物质对精子获能的抑制，才能使精子获能。
(2)细胞培养时给予一定量的CO2能调节培养液的酸碱度，因CO2溶于水呈酸性，其本身对细胞没危害。
(3)A过程是将胚胎移入受体母牛子宫的过程，叫胚胎移植。其意义在于：可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
(4)将目的基因导入动物受精卵，最常用的导入方法是显微注射法。有相应基因产物产生，才说明目的基因已表达。人类白细胞介素是本题中目的基因的产物，只有牛奶中含有人类白细胞介素才能说明目的基因已经表达。
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)胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率
(4)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)
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课时达标·效果检测
一、选择题
1.(2014·台州模拟)在试管牛的生产过程中，不是必需的操作是( )
A.核移植技术
B.卵母细胞的采集和培养
C.精子的采集和获能
D.早期胚胎培养和胚胎移植
【解析】选A。试管牛的生产过程是在体外将获能的精子和卵子结合形成受精卵，经过培养然后移植产生个体。动物克隆要用到核移植技术。
2.下列对试管婴儿和克隆动物的培育过程的叙述，正确的是( )
①试管婴儿的产生是有性生殖
②克隆动物的产生是无性生殖
③目前在世界上存在着试管婴儿
④可以用雄性动物的体细胞核进行克隆
A.①②③ B.①②④ C.③④ D.①②③④
【解析】选D。试管婴儿需要体外受精，形成受精卵，这项技术属于有性生殖；克隆动物利用核移植技术，可以将雄性动物细胞的细胞核作为供体核，这项技术属于无性生殖。
3.(2014·南通模拟)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，不能在获能溶液中完成受精
D.卵母细胞与精子受精后才能完成减数第二次分裂
【解析】选D。在哺乳动物进行体外受精时，先对母体做超数排卵处理；从输卵管中采集的卵母细胞可直接与获能的精子受精；获能的精子和成熟的卵子能够在获能溶液中完成受精；次级卵母细胞发育到减数第二次分裂中期时才能与精子受精，然后完成减数第二次分裂。
【互动探究】
(1)B项中精子获能的方法有哪些？
提示：培养法和化学诱导法。
(2)精子和成熟的卵子除了能在获能溶液中完成受精，还能在什么溶液中完成受精？
提示：专用的受精溶液。
4.(2013·济宁高二检测)一对夫妇因不孕症向医生求助，医生利用试管婴儿技术帮助他们拥有了自己的孩子。在培育试管婴儿的过程中，下列技术中不是必须使用的是( )
A.体外受精 B.胚胎的体外培养
C.植入前胚胎的遗传学检测 D.胚胎移植
【解析】选C。本题考查试管婴儿的相关内容。试管婴儿技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等，一般不涉及胚胎的遗传学检测。
5.(2013·济南高二检测)在试管动物技术过程中，操作不合理的是( )
A.精子和卵子采集后可直接在试管内受精
B.精子采集后要获能，卵母细胞采集后要体外培养
C.体外受精后，待受精卵发育到早期胚胎时可移植
D.试管动物技术在操作过程上要严格无菌操作
【解析】选A。在试管动物技术过程中，所获得的精子要入卵，首先必须要获能处理，才能完成受精；所以，A错误，B正确。胚胎移植时要在胚胎早期进行，因为这时胚胎还不会与母体子宫建立组织上的联系而是处于游离状态，这为胚胎收集提供了可能；整个体外操作过程都要在无菌条件下进行；所以，C、D正确。
【误区警示】采集的卵母细胞需在体外人工培养成熟后、精子需获能后才能受精；受精卵需在体外培养到一定阶段才能植入母体。
6.我国首例“虎狮兽”在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精而产生，完成这一过程需要解决的问题是( )
A.精子在体外用获能物质进行处理
B.用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子进入
C.抽取精子、卵子的细胞核进行融合
D.精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
【解析】选A。精子获能后才具有受精能力，因此体外受精要给予获能处理；精子入卵后自然会形成两道屏障防止多精入卵，入卵后的另一变化是分别形成雄原核和雌原核，二者融合后受精完成，而不是二者原有细胞核的融合，因此B、C、D三项没有必要。
7.下列有关动物胚胎的早期培养的说法不正确的是(多选)( )
A.精子与卵子在早期培养液中完成受精
B.培养液的成分一般包括无机盐、维生素、激素、氨基酸、蔗糖
C.胚胎发育到一定阶段，可将其向受体移植或冷冻保存
D.动物胚胎移植的时间都是桑椹胚阶段，因为该阶段细胞是全能细胞
【解析】选A、B、D。获能的精子与卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。培养液的成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还有维生素、激素、氨基酸、核苷酸及血清等物质，没有蔗糖。胚胎发育到适宜的阶段，可以进行移植或冷冻保存。一般胚胎移植的阶段为桑椹胚或囊胚阶段。
8.(能力挑战题)(2013·福州高二检测)试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果。下列叙述错误的是(多选)( )
A.都属于无性生殖，能保持母本性状
B.三者都属于细胞工程的技术范围
C.都充分体现了体细胞的全能性
D.都不会发生基因重组
【解析】选A、B、C、D。试管婴儿属于有性生殖，为胚胎工程的技术范围，在生殖过程中，可能发生基因重组；其生殖过程由于是有性生殖，因此不体现体细胞的全能性。试管苗和克隆羊属于无性生殖，为细胞工程的技术范围；试管苗能保持母本性状，能体现植物体细胞的全能性；克隆羊与提供细胞核的个体性状最相似，在培育过程中，不会发生基因重组，能充分体现体细胞核的全能性。
二、非选择题
9.根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题：
(1)体外受精的过程主要包括 、
及受精等几个步骤。
(2)精子采集的方法主要有 、 和 。获能的方法有 和 。
(3)体外采集小鼠的卵子常用( )
A.超数排卵处理法
B.活体采卵法
C.从早期胚胎中采集
D.从屠宰后母畜卵巢中采集
(4)请用一个流程图表示体外受精过程。
【解析】(1)体外受精的步骤主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等。
(2)精子的采集方法主要有假阴道法、手握法、电刺激法，获能方法主要有培养法和化学诱导法。
(3)卵子的采集方法主要有：对实验小型动物采用超数排卵处理法，对大家畜或大型动物采用活体采卵法和从屠宰母畜的卵巢中采集的方法。
(4)画图的关键：注意精子采集后要进行获能处理，卵子采集后要培养到减数第二次分裂中期。
答案：(1)卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能
(2)假阴道法 手握法 电刺激法 培养法 化学诱导法
(3)A
(4)
10.(2014·潍坊高二检测)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牛的精子必须在B牛的生殖道中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能够观察到 。
【解题关键】本题的解题要点是掌握试管牛和克隆牛的繁殖方式，两者的培育过程及相关过程中的技术名称。
【解析】(1)方法Ⅰ是试管牛由受精卵发育而来，为有性生殖；方法Ⅱ为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，称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期)才能与精子结合。
(4)精子必须在母牛的生殖道内获能才能与卵子结合，卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到两个极体。
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
11.1999年4月23日，在广州中山医科大学第一附属医院，一名试管婴儿出生，该女婴的父母身体健康。女婴的母亲7年前生下一男婴，孩子一岁后发病夭折。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，而且是血友病患者，于是引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。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
。
【解题关键】解答本题需要注意两个方面：
(1)明确试管婴儿技术和母亲正常怀孕、生产过程的不同。
(2)根据伴性遗传特点判断早期胚胎性别。
【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
12.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)图中过程A称为 ，它在胚胎工程中的意义在于 。
(4)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)从良种母牛采集的卵母细胞，只是发育到减数第一次分裂或减数第二次分裂，不具备受精能力，需进行体外培养使卵母细胞继续发育至成熟。精子存在的精液中含有能抑制精子获能的物质，只有解除这种物质对精子获能的抑制，才能使精子获能。
(2)细胞培养时给予一定量的CO2能调节培养液的酸碱度，因CO2溶于水呈酸性，其本身对细胞没危害。
(3)A过程是将胚胎移入受体母牛子宫的过程，叫胚胎移植。其意义在于：可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
(4)将目的基因导入动物受精卵，最常用的导入方法是显微注射法。有相应基因产物产生，才说明目的基因已表达。人类白细胞介素是本题中目的基因的产物，只有牛奶中含有人类白细胞介素才能说明目的基因已经表达。
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
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(4)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)
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