2020年人教版高中生物选修三课下提能：专题3　3-2　体外受精和早期胚胎培养

2020年人教版高中生物选修三课下提能：专题3　3-2　体外受精和早期胚胎培养

专题 3 胚胎工程 3.2 体外受精和早期胚胎培养 课下提能 一、选择题 1．采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受 精。下列说法不正确的是( ) A．卵子从输卵管中冲出后不需经历类似精子获能的过程 B．不同种类的动物排出的卵子其成熟程度不相同 C．卵子在与精子结合的过程中完成减数第二次分裂 D．从卵巢中获取的卵母细胞还需要培养一段时间使其由小变大 解析：选 D 卵子从输卵管中冲出后不需经历类似精子获能的过程，可直接 与获能的精子在体外受精，A 正确；排卵发生在减数第一次分裂前或后，不同种 类的动物排出的卵子其成熟程度不相同，B 正确；卵子在与精子结合的过程中， 即受精过程中完成减数第二次分裂，C 正确；从卵巢中获取的卵母细胞还需要培 养一段时间使其进一步成熟，而不是使其由小变大，D 错误。 2．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是( ) A．运用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型 B．运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型 C．试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术 D．利用试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行 解析：选 B 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 程中仍然有两性生殖细胞的结合过程，只不过是人工体外操作获得胚胎，然后再 移植到生物体内发育成新个体。 3．(2019·哈尔滨期中)中国科学家通过将大熊猫的体细胞核植入去核后的兔 子卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎。下列有关克隆大熊猫 胚胎的叙述，错误的是( ) A．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚等 几个阶段 B．兔子卵母细胞质的作用是激发大熊猫体细胞核全能性的表达 C．克隆的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息 D．在形成早期胚胎过程中，尚未出现细胞的分化 解析：选 D 囊胚属于早期胚胎，它已经出现了两种不同形态结构的细胞 ——内细胞团和滋养层细胞，因此已经出现了分化。 4．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是( ) A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植 解析：选 B 获能的精子和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，A 正确；受精卵一般发育到桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植，B 错误； 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清，C 正确；试管婴儿技 术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，D 正确。 5．下列哪项不是人工授精和体外受精的区别( ) 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 解析：选 C 人工授精是用人工的方法，把公畜的精液注入母畜生殖道内， 使精卵结合；体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本 质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，而后者是在体外完成 的。 6．下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，不正确的是( ) A．在发情后的最初一段时间，母牛即使没有受精，其生殖系统也处于受精 后的生理状态 B．早期胚胎在一段时间内是独立存在的，未与子宫建立实质性联系 C．一般来说，同一物种的受体母畜对于移入子宫的外来胚胎基本没有免疫 排斥现象 D．移植的胚胎，依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育 解析：选 D 正是由于发情后的最初一段时间，母牛即使没有受精，其生殖 系统与受精后的生理状态相同，所以对没受精的受体母畜进行发情处理，可使其 顺利地接受外来植入的胚胎，A 正确；早期胚胎形成后，在一定时间内处于游离 状态独立存在，B 正确；一般来说，受体对移入子宫的外来胚胎基本没有免疫排 斥现象，C 正确；移入子宫一段时间后，移植的胚胎通过胎盘与母体建立联系以 便获得营养物质并排出代谢废物，D 错误。 7．下列关于动物克隆和胚胎工程技术的叙述中，正确的是( ) A．克隆“多利”时获取乳腺细胞，可取其核与卵细胞直接构建重组卵细胞 B．经培养得到的小鼠成纤维细胞，可直接用于细胞克隆时支持生长 C．经超数排卵并配种后获得受精卵，需发育成早期胚胎才可移植到受体代 孕产仔 D．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴 解析：选 C 克隆“多利”时获取乳腺细胞，可取其核与去核的卵细胞直接 构建重组卵细胞；要经过射线照射，本身失去增殖能力的小鼠成纤维细胞才可用 于细胞克隆时支持生长；经超数排卵并配种后获得受精卵，要发育成早期胚胎才 能移植到受体代孕产仔；胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共 同繁育后代的过程，此过程的胚胎属有性生殖的产物，克隆是无性生殖的一种主 要手段。 8．杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。 科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，相关叙述正确的是 ( ) A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理 B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎 解析：选 D 为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌羊进行处理， A 错误；从卵巢中采集的卵母细胞，都需要在体外经人工培养成熟后才能与获能 的精子受精，B 错误；代孕绵羊与供体绵羊为同种动物，所以代孕绵羊对移入子 宫的同种外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，C 错误；胚胎分割技术可提高胚 胎的利用率，扩大繁殖规模，D 正确。 9．(2019·日照模拟)如图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图， 下列有关叙述正确的是( ) A．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 B．细胞Ⅳ的遗传物质一半来自细胞Ⅲ，一半来自精子 C．细胞Ⅳ卵裂过程中每个细胞体积不断增大 D．囊胚中的内细胞团将来发育成胎膜和胎盘 解析：选 A 次级卵母细胞进行减数第二次分裂需要精子的刺激，A 正确； 细胞Ⅳ的细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，细胞核遗传物质一半来自卵细胞， 一半来自精子，B 错误；卵裂在透明带内进行，细胞数目增多，总体积不变或略 有减小，每个细胞的体积逐渐减小，C 错误；囊胚中的内细胞团将来发育成胎儿 的各种组织，D 错误。 10．(2019·天津月考)如图表示利用胚胎干细胞(ES 细胞)所做的一系列研究， 过程Ⅰ是将带有遗传标记的 ES 细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色， 用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。过程Ⅱ是将目的基因 导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述不正确的是( ) A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点 B．过程Ⅰ中，囊胚的内细胞团将来发育为胎膜和胎盘 C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞 D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA 连接酶等 解析：选 B 分析题意可知，过程Ⅰ利用了胚胎干细胞具有全能性的特点， A 正确；过程Ⅰ中，囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞发 育为胎膜和胎盘，B 错误；过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞， C 正确；基因工程中要用限制酶获取目的基因和切割运载体，然后用 DNA 连接 酶将目的基因与运载体连接，D 正确。 11．(2018·临沂检测)如图是克隆羊“多利”的培育过程模式图，则获得克隆 羊“多利”的生殖方式和图中的“多利”发育成熟时分泌性激素的主要器官依 次是( ) A．无性生殖、睾丸 B．无性生殖、卵巢 C．有性生殖、睾丸 D．有性生殖、卵巢 解析：选 B 克隆羊“多利”是通过体细胞核移植的方式来完成的，属于无 性生殖，由于提供体细胞核的 B 羊是雌性，因此克隆羊“多利”也为雌性，其 分泌性激素的主要器官是卵巢。 12．培育“试管山羊”的基本过程如图所示，若要培育成功，下列叙述正确 的是( ) A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液 D．丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内 解析：选 A 甲为获取卵母细胞的过程，用促性腺激素处理母山羊，使其超 数排卵；乙过程的目的之一是促进卵母细胞成熟和使精子获能，利于精卵细胞结 合，而不是使精子成熟；乙过程中使精子获能需要获能溶液，丙过程为培养早期 胚胎，需用发育培养液，两者成分不同；丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理 状态相同而不是性状相同的代孕母羊子宫内。 二、非选择题 13．(2019·南阳期中)如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方法Ⅰ涉及的生殖方式为 ________生殖，方法Ⅱ涉及的生殖方式为________生殖。 (2)过程①应用的技术是__________________。克隆牛 F 的核基因来源于 ________(填“奶牛 B”“奶牛 C”或“奶牛 D”)。 (3)过程②常用________激素处理，目的是使奶牛 B________，从奶牛 B 体 内获得的卵母细胞需要培养到________(时期)才能与获能的精子结合。 (4)公牛 A 的精子在体外完成获能，通常采用的获能方法有培养法与 ________法。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 ________________。 解析：(1)方法Ⅰ采用了体外受精技术，属于有性生殖。方法Ⅱ采用了核移 植技术，属于无性生殖。(2)过程①应用了核移植技术。克隆牛 F 的基因来源取 决于重组细胞，重组细胞的核基因来源于奶牛 C，而质基因来源于奶牛 B。(3) 过程②常用促性腺激素处理，目的是使奶牛 B 超数排卵；从奶牛 B 体内获得的 卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才能与获能的精子结合。(4) 精子体外获能的方法有培养法与化学诱导法；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)有性 无性 (2)核移植技术 奶牛 C (3)促性腺 超数排卵 减 数第二次分裂中期(MⅡ中期) (4)化学诱导 两个极体 14．体外受精技术又称试管婴儿技术，第一代试管婴儿的操作流程如图所示。 请分析回答： (1) 将 收 集 的 精 子 放 在 一 定 浓 度 的 肝 素 溶 液 中 进 行 培 养 ， 其 目 的 是 ____________________________________________________。 (2)超数排卵技术的处理措施是对母体注射________。从母体内获得的卵母 细胞需要培养到________(时期)才能与精子结合。 (3)受精过程中防止多精入卵的生理反应包括________反应和________反 应。 (4)在实验过程中，要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作，这是为 了防止________。 (5)进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、 维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和________。 解析：(1)精子在一定浓度肝素溶液中培养后可以获得受精能力。(2)超数排 卵处理一般需向母体注射促性腺激素。从母体内获得的卵母细胞不能立即用于受 精，要在体外经人工培养至减数第二次分裂中期才能进行受精作用。(3)防止多 精入卵的生理反应包括透明带反应和卵细胞膜反应。(4)实验过程需要在严格的 无菌条件下进行的原因是杂菌感染可能导致培养物迅速死亡，使实验失败。(5) 早期胚胎体外培养时，加入血清可模拟人体的内部环境。 答案：(1)诱导精子获能 (2)一定的激素(促性腺激素) 减数第二次分裂中期 (3)透明带 卵细胞膜 (4)微生物感染 (5)血清 15．(2019·长沙期中)如图为某哺乳动物个体发育的部分阶段，据图回答下列 问题： (1)哺乳动物受精作用的场所是________。 (2)哺乳动物个体发育从________(填图中名称)开始。 (3)图示Ⅰ表示________________过程，Ⅱ表示________________过程。 (4)图中“？”表示________，内细胞团存在于________(填图中名称)阶段。 (5)请在图中绘出早期胚胎发育过程中每个细胞体积的变化趋势。 解析：(1)哺乳动物的受精作用在雌性动物的输卵管中进行。(2)受精卵是哺 乳动物个体发育的起点。(3)图示Ⅰ、Ⅱ过程分别表示胚胎发育及胚后发育。(4) 图示“？”处应为原肠胚，内细胞团应出现于囊胚期。(5)胚胎发育的早期有一 段时间是在透明带内进行的，这一时期称为卵裂期，卵裂期细胞数目逐渐增多， 而胚胎的总体积并不增加，或略有缩小，所以每个细胞的体积将逐渐减小。 答案：(1)(雌性动物的)输卵管 (2)受精卵 (3)胚胎发育 胚后发育 (4)原 肠胚 囊胚 (5)如图所示