2020-2021学年高中人教版生物选修3课后分层检测案3-2体外受精和早期胚胎培养

2020-2021学年高中人教版生物选修3课后分层检测案3-2体外受精和早期胚胎培养

课后分层检测案 10 体外受精和早期胚胎培养 [基础巩固练] 1．可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到什么时期 ( ) A．MⅠ期 B．MⅡ中期 C．桑椹胚期 D．囊胚期 2．从家兔体内获取的精子不能与卵子在体外直接受精，需要对精 子进行获能处理。一般宜采用的方法是( ) A．用化学药物诱导精子获能 B．将精子放入一定浓度的肝素溶液中获能培养 C．将精子放入人工配制的获能液中培养获能 D．采用电刺激法获能 3．下列关于卵母细胞采集的叙述，正确的是( ) A．从卵巢中采集的卵母细胞是动物正常排卵过程收集的卵母细胞 B．采集的卵母细胞，在体外培养至减数第二次分裂中期，才算成 熟 C．体外培养过程需在含促性腺激素的培养液中进行 D．从卵巢中取出的卵子可直接与获能的精子受精 4．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，而体外受精的过程在母畜体 外 5．用于体外培养哺乳动物胚胎的培养液的成分应含有( ) ①无机盐 ②有机盐 ③激素 ④蛋白质 ⑤蔗糖 ⑥维生素 ⑦氨基酸 ⑧核苷酸 ⑨脂肪酸 ⑩血清 A．①②④⑤⑥⑧⑨⑩ B．①③⑤⑥⑦⑧⑩ C．①②③④⑥⑦⑧⑨⑩ D．①②③⑥⑦⑧⑩ 6．下列有关体外受精和早期胚胎培养的说法，正确的是( ) A．精子与卵子在发育培养液中完成受精 B．哺乳动物胚胎的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，此时的细胞是全能细胞 7．据报道，一名高龄妇女顺利产下一名试管婴儿，为这个家庭带 来了福音，在生物学上试管婴儿技术属于( ) A．有性生殖、体外受精 B．无性生殖、体内受精 C．有性生殖、体内受精 D．无性生殖、体外受精 8．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 9．如图是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题： (1)①采用的方法是用________处理，从________中采集卵子。 (2)②是________过程，因此小鼠是________生殖方式，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过程移植的胚胎是在________________ 阶段。 [能力提升练] 10．下列有关试管动物技术的叙述，错误的是( ) A．将收集到的精子放在一定浓度的肝素溶液中培养是为了诱导精 子获能 B．从输卵管中采集的处于减数第二次分裂中期的卵子可直接与获 能的精子受精 C．进行早期胚胎培养时，培养液中除加入一些必要的营养成分外， 还应添加激素和血清 D．一般将胚胎培养至囊胚或原肠胚时，再进行胚胎移植 11．如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述不正确的是 ( ) A．①过程获取的卵母细胞需镜检，若其成熟才可用于②过程 B．获取的精子经获能后才能进行体外受精 C．②过程体现了细胞膜的流动性特点 D．③过程体现了细胞的全能性 12．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 13．下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述，不正确的 是( ) A．过程①中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成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥反应 14．据报道，2016 年 4 月，世界首例三亲婴儿在墨西哥诞生。三 亲婴儿的培育过程如图所示，据图回答相关问题： (1)过程 A 使用的是________技术。 (2)从受精卵到三亲婴儿的出生还需要________和________等技 术。由受精卵发育成的试管胚胎，可在________个细胞阶段移植到母 体子宫内。 (3)三亲婴儿的培育技术________(填“能”或“不能”)避免母亲 的线粒体遗传病基因传递给后代，三亲婴儿的染色体中有________来 自母亲提供的细胞核。 (4)三亲婴儿与体细胞克隆动物多利羊在核遗传物质来源上的主要 区 别 是 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 [素养养成练] 15．亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给 水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据，科研人员 研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的 影响，分析回答下列问题： ①卵母细胞的采集和体外培养：从屠宰场水牛的卵巢中采集卵母 细胞，随机分成 5 组，分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中，在细胞 培养箱中培养 22～24 h。 ②卵母细胞成熟判断：在显微镜下观察卵母细胞，判断其是否成 熟，统计结果如表 1 所示。 ③体外受精：在受精溶液中进行体外受精后，用显微镜观察并判 断卵子是否完成受精。 ④早期胚胎培养：将受精卵移入含不同浓度亚麻酸的胚胎培养液 中培养 44～48 h 后检查受精卵分裂情况，每隔 48 h 更换一次培养液， 第 5～9 天观察囊胚发育情况，统计结果如表 2 所示。 表 1 亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响 ALA 浓度/(μmol·L－ 1) 卵母细胞 数 核成熟卵子 数 0 229 137 10 201 133 50 227 166 100 215 137 200 215 135 表 2 亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响 ALA 浓度/(μmol·L－ 1) 培养卵 数 分裂 数 囊胚 数 0 309 171 75 10 325 182 82 50 292 185 97 100 310 188 84 200 231 145 68 (1)步骤①中，细胞培养箱中加 5%CO2 的目的是______________。 (2) 步 骤 ② 中 ， 成 熟 卵 母 细 胞 内 染 色 体 的 行 为 特 征 是 ____________________。步骤③中，判断卵子是否受精的依据是 ____________________________________________________________ ____________。 (3)步骤④中，受精卵经过____________(填时期)发育成囊胚，培养 过 程 定 期 更 换 培 养 液 的 目 的 是 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 (4)根据实验数据分析，亚麻酸浓度为 200 μmol·L－1 时，对水牛卵 母细胞体外成熟和囊胚发育起________作用。 (5)本实验结果表明，________的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟 和 囊 胚 发 育 都 较 有 利 ， 其 判 断 依 据 是 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 课后分层检测案 10 1．解析：采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养至减数第二次 分裂中期时，才能与获能的精子受精。 答案：B 2．解析：通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。 对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取自 附睾的精子，放入人工配制的获能液中，培养一段时间后，精子就可 获能。 答案：C 3．解析：从卵巢中采集的卵母细胞是动物的非正常排卵过程的卵 母细胞，这些卵母细胞还未从卵泡中排出；采集的卵母细胞体外培养 时，培养液中不需加促性腺激素，促性腺激素的靶器官是性腺，不能 直接作用于卵母细胞；从卵巢中取出的卵子应在体外人工培养至减数 第二次分裂中期才能与获能的精子受精。 答案：B 4．解析：人工授精是用人工的方法，将公畜的精液注入母畜生殖 道内，使精卵细胞结合；体外受精是将人工获取的精子和卵母细胞在 体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过人工 授精是在体内完成的，体外受精是在体外完成的。 答案：C 5．解析：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液 中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的 培养液成分包括“两盐”“两素”“两酸”和水、血清等物质，具体 包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、水、动物血 清等。 答案：D 6．解析：体外受精时，精子和卵子一般在获能溶液或专用的受精 溶液中完成受精过程；哺乳动物胚胎的培养液的成分一般比较复杂， 除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸 等成分，以及血清等物质，其中不含蔗糖；不同动物胚胎移植的时间 不同。 答案：C 7．解析：试管婴儿技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精， 属于有性生殖。 答案：A 8．解析：获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精，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。 答案：B 9．解析：小鼠常用的采集卵母细胞的方法是用促性腺激素处理， 促进其超数排卵，然后从其输卵管中收集卵母细胞。卵子与精子结合 形成合子(受精卵)的过程称为受精，因此小鼠的生殖方式为有性生殖。 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。受精卵到早期胚胎的培养称为体外早期胚胎的培养，在 该过程中培养液的成分主要有“两盐”(有机盐和无机盐)、“两 素”(维生素和激素)、“两酸”(氨基酸和核苷酸)，以及动物的血清等。 答案：(1)促性腺激素 输卵管 (2)受精 有性 基因突变、基因 重组、染色体变异 (3)体外早期胚胎的培养 无机盐、有机盐、维生 素、激素、核苷酸、氨基酸、血清等 (4)桑椹胚或囊胚 10．解析：将收集到的精子放在一定浓度的肝素溶液中培养是为 了诱导精子获能，精子获能后才能完成受精作用；从输卵管中冲取的 处于减数第二次分裂中期的卵子可直接与获能的精子在体外受精；进 行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有无机盐、有机盐、 维生素、激素、氨基酸、核苷酸等成分外，还应加入动物血清等天然 成分；胚胎移植应在桑椹胚阶段或囊胚阶段或更早的阶段进行。 答案：D 11．解析：①过程获取的卵母细胞需镜检，观察到卵母细胞处于 MⅡ中期时才具有受精能力，才可用于②过程，A 正确；在进行体外受 精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精，B 正确；图中的②过 程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流 动性有关)、核的融合等，C 正确；从图示看，③过程是受精卵发育为 桑椹胚的过程，而桑椹胚的细胞不是个体不能体现细胞的全能性，D 错误。 答案：D 12．解析：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可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。 答案：C 13．解析：注射促性腺激素能促进超数排卵，增加排卵数量，A 正确；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。一般情况下获能的精子和培养 成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精，B 错误；过程 ③培养受精卵的培养液中应该添加动物血清，C 正确；过程④成功的 条件之一是受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚 胎在受体的存活提供了可能，D 正确。 答案：B 14．解析：(1)过程 A 是将母亲卵母细胞的细胞核移植到捐献者的 去核卵母细胞中，该过程利用了动物核移植技术。(2)由题图可知，三 亲婴儿的培育需要核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技 术。从受精卵到三亲婴儿的出生还需要利用早期胚胎培养和胚胎移植 等技术。人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在 8～16 个细胞阶段移 植。(3)由图示可知三亲婴儿的细胞质几乎都来自捐献者的卵母细胞， 可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，三亲婴儿的染色体有一 半来自母亲提供的细胞核，有一半来自父亲提供的细胞核。(4)三亲婴 儿的细胞核基因来自父母双方，体细胞克隆动物多利羊的细胞核基因 只来自一方。 答案：(1)(动物)核移植 (2)早期胚胎培养 胚胎移植 8～16 (3) 能 1/2 (4)三亲婴儿的细胞核基因来自父母双方，体细胞克隆动物多 利羊的细胞核基因只来自一方 15．解析：(1)动物细胞培养过程中，加 5%CO2 的目的是维持培养 液的 pH。(2)成熟卵母细胞处于 MⅡ中期，此时染色体的着丝点排列在 赤道板上；卵细胞膜和透明带间隙可观察到两个极体是判断卵子受精 的依据。(3)受精卵经卵裂期、桑椹胚，发育为囊胚，培养过程中定期 更换培养液，可为细胞补充营养物质，同时清除有害代谢产物。(4)与 空白对照组相比，200 μmol·L－1 的亚麻酸处理时，核成熟卵子数占卵母 细胞数的比例、囊胚数占培养卵数的比例均升高，故亚麻酸浓度为 200 μmol·L－1 时，对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚的发育起促进作用。(5) 表 1、2 中数据显示，用 50 μmol·L－1 的亚麻酸处理时，核成熟卵子数 占卵母细胞数的比例、囊胚数占培养卵数的比例均最高，因此 50 μmol·L－1 的亚麻酸最有利于卵子核成熟和囊胚发育。 答案：(1)维持培养液的 pH (2)染色体的着丝点排列在赤道板上 在卵细胞膜和透明带的间隙 可否观察到两个极体 (3)卵裂期、桑椹胚 清除有害代谢产物，补充营养物质 (4)促进 (5)50 μmol·L－1 该浓度下，核成熟卵子数占卵母细胞数的比例最 高，囊胚数占培养卵数的比例最高