2019-2020学年人教版生物选修三同步导学作业10　体外受精和早期胚胎培养

2019-2020学年人教版生物选修三同步导学作业10　体外受精和早期胚胎培养

限时规范训练(十) 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 答案 B 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 期后，才能与获能的精子受精。 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 答案 C 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。 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 答案 B 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。 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 答案 C 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。 5．用于体外培养哺乳动物胚胎的培养液成分应含有( ) 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 答案 D 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。 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 答案 C 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。 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 答案 A 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。 8．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。 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 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。 9．下列关于体外受精技术(试管婴儿技术)的叙述错误的是( ) A．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 精等几个主要的步骤 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 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和培养、精子的 采集和获能、受精等几个主要的步骤。为了获得更多的受精卵，通常 给母体注射促性腺激素，进行超数排卵处理。体外受精获得的受精卵 需要在体外培养一段时间才能进行胚胎移植。 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 答案 D 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。 11．良种试管牛的繁殖过程是：用激素促进甲牛超数排卵，然后使卵 子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精，在特定培养基中培育成 胚胎，再把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．精、卵结合前都需进行培养 B．“促进甲牛超数排卵”的激素是孕激素 C．甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同 D．该技术可应用于加快优良种畜的繁殖 答案 B 解析 从大型动物体内采集的卵母细胞，需经体外人工培养成熟后才 具备受精能力，精子也需要进行培养使其获能；促进动物超数排卵使 用的激素是促性腺激素；试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子， 一半来自乙牛的精子；该技术可充分发挥母畜的优良特性，可用于加 快优良种畜的繁殖。 12．下图为绵羊的两种生殖过程(c 为乳腺细胞)，相关叙述错误的是 ( ) A．a 细胞获能后才能与 b 细胞融合 B．a～e 细胞中，只有 d 存在同源染色体 C．个体 1、2 的获得都可能涉及胚胎移植技术 D．个体 1、2 的形成过程均会发生细胞的分裂、分化、衰老和凋亡 答案 B 解析 a 是精子，b 是卵细胞，精子必须获能后才能与卵细胞融合。 生殖细胞 a 和 b 中均不含同源染色体，细胞 c、d、e 中都存在同源染 色体。个体 1 若是经体外受精获得的，则需要进行胚胎移植；个体 2 是克隆羊，一定需要进行胚胎移植。个体 1、2 的形成过程都会发生 细胞分裂、细胞分化、细胞衰老和细胞凋亡。 13．如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题： (1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是 ________技术，这两种动物繁殖方式相比，实质性的区别为前者是 ________，后者是________。 (2)对牛的精子进行获能处理使用的方法一般是________。 (3)为保证受精作用的顺利完成，需要给体外培养的生殖细胞提供 ________、________、________、__________________等合适的环境 条件。哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有 机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________ 等物质。 (4)受精卵形成之后需进行________，然后再进行胚胎培养。进行胚 胎 体 外 培 养 时 ， 对 不 同 发 育 阶 段 的 胚 胎 使 用 的 培 养 液 成 分 ________(填“相同”或“不同”)。 答案 (1)核移植 无性生殖 有性生殖 (2)化学诱导法 (3)适宜温度 pH 无毒、无菌 营养成分及浓度配比 动物血清 (4)受精卵检查 不同 解析 (1)克隆动物采用的特有技术是核移植技术，为无性生殖，而 题图所示的繁殖过程具有精卵结合形成受精卵的过程，应为有性生 殖。(2)对精子进行获能处理的方法包括培养法、化学诱导法，前者 适用于啮齿动物、家兔和猪等动物，后者适用于牛、羊等家畜。(3) 动物细胞培养一般使用液体培养基，其中加入了糖、氨基酸、促生长 因子、无机盐、微量元素、动物血清等，同时还要提供适宜的培养液 的温度、pH、营养液的浓度，以及无毒、无菌环境。(4)受精卵形成 后要对受精卵进行检查。一般胚胎发育的不同阶段使用的培养液成分 不同。 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_____________________________________________________ ___________________________________________________________ _____________。 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 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。 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__________________________ ___________________________________________________________ __________________________________________________________。 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 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。