高中生物人教版現(xiàn)代生物科技專題專題3胚胎工程 專題3體外受精和早期胚胎培養(yǎng)

專題3胚胎工程體外受精和早期胚胎培養(yǎng)1．精子獲能的常用化學(xué)物質(zhì)可能是下列哪一種()A．氯化鈣溶液 B．肝臟提取液C．肝素溶液 D．氨基酸營(yíng)養(yǎng)液解析：精子體外獲能的方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法兩種。化學(xué)誘導(dǎo)法即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，使用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。答案：C2．哺乳動(dòng)物體外受精的過(guò)程是()①采卵②收集精子③卵母細(xì)胞的人工培養(yǎng)④精子獲能處理⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培養(yǎng)⑥精子用CaCl2處理⑦卵母細(xì)胞用一定濃度的肝素溶液處理⑧體外受精⑨受精卵培養(yǎng)解析：無(wú)論是采集的卵子還是精子，在受精以前必須經(jīng)過(guò)處理，在受精溶液中培養(yǎng)成具有受精能力的成熟生殖細(xì)胞，然后才能進(jìn)行體外受精。答案：B3．愛(ài)德華茲以他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)而獲得2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。關(guān)于體外受精技術(shù)敘述正確的是()A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精B．采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液中才能形成受精卵C．精子和卵細(xì)胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮D．精子與卵子相遇后，會(huì)發(fā)生頂體反應(yīng)，防止多精入卵解析：B錯(cuò)誤，卵子必須處于減數(shù)第二次分裂中期才能進(jìn)行受精，采集的卵母細(xì)胞都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精；C錯(cuò)誤，成熟的卵細(xì)胞與收集來(lái)的精子相遇形成受精卵，需培養(yǎng)到一定階段才可移植；D錯(cuò)誤，防止多精入卵主要通過(guò)透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用兩道屏障。答案：A4．下圖表示通過(guò)體外受精培育試管牛的過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精B．②過(guò)程只與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)C．③過(guò)程的細(xì)胞增殖方式一定是有絲分裂D．④過(guò)程屬于胚胎移植過(guò)程解析：獲取的精子必須要經(jīng)過(guò)獲能后才能進(jìn)行體外受精，A正確。②表示受精作用，精子釋放頂體酶后，穿越放射冠和透明帶，精子入卵后，形成雌雄原核，最后雌雄原核融合形成合子，因此受精過(guò)程不僅僅與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)，B錯(cuò)誤。③表示受精卵的卵裂，其方式為有絲分裂，C正確。④表示將發(fā)育成的早期胚胎移植入母體，D正確。答案：B5．控制哺乳動(dòng)物的性別對(duì)于畜牧生產(chǎn)有著十分重要的意義。目前，分離精子技術(shù)是有效的性別控制方法。例如：牛的含X染色體的精子的DNA含量比含Y染色體的精子的DNA含量高出4%左右，利用這一差異人們借助特殊儀器將它們分離開(kāi)來(lái)，再通過(guò)胚胎工程技術(shù)就可培育出所需性別的試管牛(如下圖所示)。根據(jù)以上信息回答下列相關(guān)問(wèn)題。(1)試管動(dòng)物技術(shù)通常是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下________和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，再經(jīng)胚胎移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。(2)圖中①中采集精子時(shí)，常采用________法，獲得的精子經(jīng)________________________方法處理后才能進(jìn)行受精過(guò)程。(3)圖中過(guò)程③通常采用________技術(shù)。在這個(gè)過(guò)程中________的精子與卵子相遇時(shí)，首先發(fā)生________反應(yīng)釋放出有關(guān)的酶直接溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)。防止多精入卵的生理反應(yīng)有__________________________________________________________________。解析：試管動(dòng)物的產(chǎn)生過(guò)程是通過(guò)人工操作獲取精子和卵子，并使它們?cè)隗w外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎后，經(jīng)胚胎移植而產(chǎn)生后代，試管動(dòng)物可以有選擇性地獲得所需性別，需對(duì)早期胚胎進(jìn)行檢測(cè)。答案：(1)成熟(2)假陰道化學(xué)藥物(一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液)誘導(dǎo)(3)體外受精獲能頂體透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)A級(jí)基礎(chǔ)鞏固1．可以與獲能精子進(jìn)行體外受精的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到什么時(shí)期()A．MⅠ B．MⅡC．桑葚胚期 D．囊胚期解析：卵母細(xì)胞要培養(yǎng)到MⅡ中期時(shí)就可以受精了，因?yàn)镸Ⅱ中期卵母細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)已成熟，而MⅠ期卵母細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)尚未成熟，其細(xì)胞質(zhì)不能支持胚胎的全程發(fā)育。答案：B2．發(fā)展試管動(dòng)物技術(shù)具有重要意義，下列關(guān)于這方面敘述錯(cuò)誤的是()A．試管動(dòng)物技術(shù)可解決動(dòng)物生育率低的問(wèn)題B．試管動(dòng)物技術(shù)可以更多、更有效地利用動(dòng)物卵母細(xì)胞C．試管動(dòng)物技術(shù)可以通過(guò)普通家畜繁育良種家畜D．試管動(dòng)物技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)家畜的快速繁殖解析：試管動(dòng)物技術(shù)能夠?qū)?yōu)良品種的雌雄生殖細(xì)胞體外受精并發(fā)育成一個(gè)個(gè)小胚胎，然后將這些小胚胎移植到普通個(gè)體子宮內(nèi)“借腹懷胎”，從而實(shí)現(xiàn)家畜的快速繁殖，也能夠解決動(dòng)物生育率低的問(wèn)題。答案：D3．關(guān)于試管動(dòng)物技術(shù)的概念敘述正確的是()A．通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)過(guò)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)B．通過(guò)人工操作使卵子和精子在體內(nèi)成熟，在體外受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)過(guò)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)C．通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并將受精卵移植產(chǎn)生后代的技術(shù)D．通過(guò)人工操作使卵子和精子在體內(nèi)成熟，在體外受精，并將受精卵移植產(chǎn)生后代的技術(shù)解析：試管動(dòng)物技術(shù)是通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，再經(jīng)過(guò)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。答案：A4．試管嬰兒、試管苗和克隆羊這三者可以說(shuō)是現(xiàn)代生物科技的杰出成果，下列對(duì)其生物學(xué)原理及技術(shù)的敘述，正確的是()A．都屬于無(wú)性生殖B．都屬于細(xì)胞工程的技術(shù)范疇C．都不會(huì)發(fā)生基因重組D．都體現(xiàn)了分化的細(xì)胞具有全能性解析：試管嬰兒的原理為有性生殖，其精子和卵細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成過(guò)程中都會(huì)發(fā)生基因重組，但該過(guò)程需要?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)；試管苗是植物組織培養(yǎng)的結(jié)果，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性；克隆羊利用了核移植技術(shù)，體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞核的全能性。答案：B5．下列關(guān)于卵細(xì)胞采集的敘述不正確的是()A．有些動(dòng)物在采集時(shí)要用促性腺激素處理B．從輸卵管中取出的卵子，可直接與獲能的精子在體外受精C．對(duì)有些動(dòng)物可以直接從活體卵巢中吸取卵母細(xì)胞D．采集的卵母細(xì)胞，也可直接與獲能的精子在體外受精解析：從卵巢中采集的卵母細(xì)胞，都要在體外人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。答案：DB級(jí)能力訓(xùn)練6．如圖是“試管?！惫S化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖，據(jù)圖完成下列問(wèn)題。(1)根據(jù)______(填標(biāo)號(hào))判斷，此種繁殖方式是________生殖，其意義在于_______________________________________________________________________________________________________。(2)①過(guò)程通常每個(gè)卵巢平均可采集________枚可用的卵細(xì)胞，最終可能產(chǎn)下________頭犢牛。(3)②過(guò)程通常采用________法。(4)④過(guò)程一般要經(jīng)歷哪幾個(gè)時(shí)期？_____________________________________________________________________________。解析：精子和卵子在體外培養(yǎng)條件下受精形成受精卵，并發(fā)育成胚胎，屬于有性生殖。目前，從屠宰場(chǎng)廢棄的卵巢中，每個(gè)卵巢平均可采集10枚可用的卵母細(xì)胞，經(jīng)體外培養(yǎng)成熟和受精后，約可獲得4枚可用的胚胎，經(jīng)過(guò)移植給受體母牛，最終可得到1～2頭犢牛。對(duì)于牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法使其獲能。體外胚胎大約培養(yǎng)到囊胚期左右移植到母體。答案：(1)③有性快速大量繁殖良種牛，提高經(jīng)濟(jì)效益(2)101～2(3)化學(xué)(4)受精卵、卵裂期、桑葚胚期、囊胚期7．人的血清蛋白在臨床上需求量很大，通常從血液中提取。由于艾滋病等人類感染性疾病造成的威脅與日俱增，使人們對(duì)血液制品心存疑慮。生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使利用動(dòng)物生產(chǎn)人的血清蛋白成為可能，下圖是上海某研究所培育生產(chǎn)出血清蛋白奶牛的流程。請(qǐng)據(jù)圖回答。(1)雌性奶牛胚胎細(xì)胞是()A．雌性奶牛產(chǎn)生的卵細(xì)胞B．雌性奶牛體內(nèi)的受精卵C．能發(fā)育成雌性奶牛的受精卵D．從奶牛胚胎上取出的細(xì)胞，這個(gè)奶牛胚胎將發(fā)育成雌性奶牛(2)此操作流程涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、__________、________、________和________。(3)將人的血清蛋白基因?qū)肽膛Ｅ咛ナ荏w細(xì)胞時(shí)，常用的方法是____________________；選擇早期胚胎細(xì)胞作為外源基因受體的原因是____________________________________________________________________________________________________________。(4)重組細(xì)胞1的特點(diǎn)是_______________________________________________________________________________________。(5)重組細(xì)胞2的特點(diǎn)是________________________________________________________________________________________。(6)早期胚胎培養(yǎng)在發(fā)育培養(yǎng)液中，培養(yǎng)液的成分比較復(fù)雜，除了一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需添加___________________等物質(zhì)。(7)小牛1、2、3的性別是________性，性狀________(填“相同”或“不同”)。(8)以上實(shí)例說(shuō)明轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可以作為動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器，生物醫(yī)藥蛋白。在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域，你認(rèn)為除此之外，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物在治療人類疾病時(shí)還有哪些用途？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)D(2)基因工程核移植胚胎分割胚胎移植(3)顯微注射法早期胚胎細(xì)胞具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)的組織細(xì)胞中表達(dá)(4)細(xì)胞核內(nèi)的DNA分子中含有血清蛋白基因(5)細(xì)胞核與去核卵母細(xì)胞重組，具備發(fā)育成胚胎的可能(6)維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清(7)雌相同(8)轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織和器官可以作為異體移植的供體；人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織、器官后，可用于組織器官的移植8．分析圖示，回答下列問(wèn)題。(1)蛙卵受精后經(jīng)過(guò)2～3h，就開(kāi)始進(jìn)行卵裂，卵裂時(shí)細(xì)胞分裂方式為_(kāi)_______，細(xì)胞的數(shù)量__________，但胚胎總體積__________。(2)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括__________、_____________及__________________等幾個(gè)主要步驟。圖中受精卵B的形成是否需要上述人工操作？__________。為什么？_____________________________________________________________________________。(3)重組細(xì)胞A發(fā)育成蝌蚪時(shí)要經(jīng)歷哪幾個(gè)階段？______________________________________________________。解析：(1)細(xì)胞分裂方式常見(jiàn)的有三種，即無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂。卵裂的實(shí)質(zhì)是受精卵進(jìn)行的有絲分裂過(guò)程，隨著分裂次數(shù)的增加，細(xì)胞數(shù)目增加，但每個(gè)細(xì)胞質(zhì)量、體積都在減小，總體積不變或略有減小。(2)哺乳動(dòng)物體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精等。而蛙的受精卵不需要人工操作，因?yàn)閮蓷愂窃谒型瓿墒芫饔玫摹?3)重組細(xì)胞A發(fā)育成蝌蚪與哺乳動(dòng)物一樣要經(jīng)歷卵裂期、桑葚胚期、囊胚期、原腸胚期、組織器官形成期等。答案：(1)有絲分裂增加不增加或略有縮小(2)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)精子的采集和獲能受精不需要因?yàn)樽匀粻顟B(tài)下蛙類是在水中完成受精作用的(3)卵裂期、桑葚胚期、囊胚期、原腸胚期、組織器官形成期9．如圖是畜牧業(yè)生產(chǎn)上培育某種優(yōu)良種牛的兩種方法，請(qǐng)分析回答。(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的主要生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)和____________。(2)用____________處理使B牛超數(shù)排卵，從B牛體內(nèi)獲得的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到__________________(時(shí)期)才能與精子結(jié)合。(3)A牛的精子必須在B牛的生殖道中經(jīng)過(guò)相應(yīng)的生理變化后，才能與B牛的卵細(xì)胞結(jié)合，卵子受精的標(biāo)志是在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙能夠觀察到____________。完成受精作用一段時(shí)間后，從B牛輸卵管中沖出早期胚胎，這個(gè)過(guò)程叫____________。(4)生產(chǎn)上常用______________期的胚胎進(jìn)行胚胎移植。若希望同時(shí)獲得多個(gè)性狀相同的家畜個(gè)體，可以使用______________技術(shù)。(5)獲得試管牛E和克隆牛F的生殖方式分別是____________、____________。解析：(1)方法I和方法Ⅱ均用到的主要生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。(2)用促性腺激素處理可使B牛超數(shù)排卵；從B牛體內(nèi)獲得的卵母