（新教材輔導(dǎo)）2023年高中生物第2章細(xì)胞工程第3節(jié)胚胎工程第2課時胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用練習(xí)新人教版選擇性必修3

第3節(jié)胚胎工程

第2課時胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用[基礎(chǔ)檢查]1.下圖表示通過體外受精培育牛的過程,下列敘述錯誤的是()A.獲取的精子經(jīng)獲能處理后才能進(jìn)行體外受精B.②過程只與細(xì)胞膜的流動性有關(guān)C.③過程的細(xì)胞增殖方式一定是有絲分裂D.④過程屬于胚胎移植過程解析:在進(jìn)行體外受精時,獲取的精子需經(jīng)獲能處理后才能進(jìn)行體外受精;圖中的②過程是受精作用,該過程涉及精卵細(xì)胞的識別、細(xì)胞膜的融合(與膜的流動性有關(guān))、核的融合等過程;③過程是卵裂過程,該過程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂;④過程是將多細(xì)胞胚胎移入受體子宮的過程,屬于胚胎移植過程。答案:B2.下列關(guān)于牛體外受精、胚胎工廠化生產(chǎn)的敘述,正確的是()A.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宮B.采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液形成受精卵C.成熟的卵子與獲能的精子受精形成的受精卵需培養(yǎng)到一定階段才可移植D.體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)是指胚胎發(fā)育和受精過程都在體外進(jìn)行解析:精子和卵子受精形成受精卵后還需要發(fā)育成早期胚胎才能移入母牛子宮;采集的卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)成熟才能與獲能的精子受精;體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)是指受精過程和早期胚胎發(fā)育在體外進(jìn)行,但后期胚胎發(fā)育在受體子宮內(nèi)進(jìn)行。答案:C3.(2023·廣東卷)科學(xué)家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎,并將其移植到長角羚羊體內(nèi),使后者成功妊娠并產(chǎn)仔,該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過程不涉及的操作是()A.超數(shù)排卵B.精子獲能處理C.細(xì)胞核移植D.胚胎培養(yǎng)解析:采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎涉及卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)(用促性腺激素處理,使其超數(shù)排卵)、精子的采集和獲能、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)。將紫羚羊胚胎移植到長角羚羊體內(nèi),使后者成功妊娠并產(chǎn)仔,涉及胚胎移植。整個過程沒有涉及細(xì)胞核移植。答案:C4.胚胎移植過程中受體需要滿足的條件不包括()A.同一物種 B.健康的體質(zhì)C.優(yōu)良的遺傳性能 D.正常的繁殖能力解析:胚胎移植過程中,受體與供體應(yīng)為同一物種;受體需要有健康的體質(zhì)和正常的繁殖能力;供體需要有優(yōu)良的遺傳特性。答案:C5.下列關(guān)于胚胎移植技術(shù)應(yīng)用的敘述,錯誤的是()A.應(yīng)用胚胎移植可大大縮短受體本身的繁殖周期B.應(yīng)用胚胎移植可以減少優(yōu)良種畜的引進(jìn),豐富品種資源C.目前胚胎移植技術(shù)在人類中主要應(yīng)用于解決某些不孕癥患者的生育問題D.胚胎移植可充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力,相同時間內(nèi)可得到較多的良種犢牛解析:胚胎移植可縮短供體本身的繁殖周期,充分發(fā)揮優(yōu)良個體的繁殖潛力,但不能縮短受體本身的繁殖周期;應(yīng)用胚胎移植可以代替優(yōu)良種畜的引進(jìn),豐富品種資源;胚胎移植技術(shù)除了快速繁育良種家畜外,還可用于克隆哺乳動物、培育轉(zhuǎn)基因動物、保存珍稀哺乳動物、保護(hù)生物多樣性、解決人類不孕等;給受體母牛植入多個胚胎,可增加雙胞胎和多胞胎的比例,提高生產(chǎn)能力。答案:A6.下列關(guān)于胚胎分割技術(shù)的說法,錯誤的是()A.被分割的胚胎應(yīng)該是發(fā)育良好的桑葚胚或囊胚B.可以對胚胎進(jìn)行任意數(shù)目的等分,移植后均可正常發(fā)育C.來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)D.胚胎分割是進(jìn)行動物克隆的方法之一解析:被分割的胚胎應(yīng)該是發(fā)育良好的桑葚胚或囊胚;胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù),但胚胎分割的份數(shù)越多,成功率越低,因此不可以對胚胎進(jìn)行任意數(shù)目的等分;來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一。答案:B7.下列關(guān)于胚胎分割和胚胎移植的敘述,正確的是()A.進(jìn)行胚胎移植時,供體一般選擇遺傳性能優(yōu)良的個體B.受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進(jìn)行胚胎移植C.胚胎移植時選用的胚胎都是由受精卵發(fā)育而來的D.胚胎移植前需對供體和受體進(jìn)行配型以免發(fā)生免疫排斥解析:進(jìn)行胚胎移植時,供體一般選擇遺傳性能優(yōu)良的個體,以充分發(fā)揮其繁殖潛力;一般受精卵發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段進(jìn)行胚胎移植;用于移植的早期胚胎不一定是由受精卵發(fā)育而來的,也可以是通過核移植后得到的;受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),因此胚胎移植前不需要對供體和受體進(jìn)行配型。答案:A8.(2021·龍巖)下圖為利用生物工程技術(shù)對某種哺乳動物相關(guān)操作示意圖,下列敘述錯誤的是()A.對子代性別的控制可在體外受精前和③過程前進(jìn)行B.精子接觸卵細(xì)胞膜時即發(fā)生卵細(xì)胞膜反應(yīng)以阻止多精入卵C.圖中早期胚胎培養(yǎng)過程中需添加動物血清等物質(zhì)D.桑葚胚中的每個細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個體的潛能解析:性別控制,一是在受精之前,二是在受精之后。受精前進(jìn)行性別控制需要對含X染色體的精子和含Y染色體的精子進(jìn)行分離,受精后的性別控制需在胚胎移植前進(jìn)行,可取滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析,鑒定性別,利用已知性別的胚胎進(jìn)行移植;在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間,卵細(xì)胞膜外的透明帶會迅速發(fā)生生理反應(yīng),阻止后來的精子進(jìn)入透明帶。精子入卵后,卵細(xì)胞膜也會立即發(fā)生生理反應(yīng),拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi);早期胚胎培養(yǎng)過程中,為保證早期胚胎獲得較為全面的營養(yǎng)物質(zhì)和調(diào)節(jié)物質(zhì),可在培養(yǎng)液中添加動物血清等成分;桑葚胚時期細(xì)胞還未分化,屬于全能干細(xì)胞,具備發(fā)育成完整個體的潛能。答案:B9.(2021·賓縣)胚胎移植的意義或用途不包括()A.使良種畜群迅速擴(kuò)大,加速育種工作等B.不受時間、地域限制,節(jié)省購買種畜的費(fèi)用C.一次給受體母羊植入多個胚胎,可增加雙胞胎和多胞胎的比例D.新個體具有供體和受體共同的遺傳物質(zhì)解析:胚胎移植可以使良種畜群迅速擴(kuò)大,加速育種工作等;胚胎移植的意義在于不受時間、地域限制,節(jié)省購買種畜的費(fèi)用;胚胎移植還可以通過一次給受體母羊植入多個胚胎,增加雙胞胎和多胞胎的比例;胚胎移植產(chǎn)生的新個體不含受體的遺傳物質(zhì)。答案:D10.在畜牧業(yè)中,為迅速擴(kuò)大良種畜種群數(shù)量,可以實(shí)施人工方法。例如,第一種:通過體外受精技術(shù)獲得多個受精卵,將其培養(yǎng)成早期胚胎后植入同一母畜子宮中,孕育出多胎。第二種:利用某一胚胎進(jìn)行胚胎分割,并將獲得的若干胚胎移植到同一母畜子宮中,孕育出多個后代。下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.兩種方法獲得的子代的基因型均相同B.兩種方法均涉及胚胎移植技術(shù)C.上述兩種方法都表明了移植的胚胎數(shù)與后代數(shù)成正比關(guān)系D.只有第一種方法需使用某些動物激素解析:第一種方法由于是多個受精卵發(fā)育而來的個體,故獲得的子代基因型不一定相同,第二種方法由于是某一胚胎經(jīng)過胚胎分割發(fā)育而來的個體,故獲得的子代基因型相同;兩種方法均涉及胚胎移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù);由于胚胎分割的份數(shù)越多,后代個體存活的概率越小,故不能表明移植的胚胎數(shù)與后代數(shù)成正比關(guān)系;兩種方法都需使用某些動物激素,使供受體母牛同期發(fā)情處理。答案:B11.下圖為牛胚胎移植示意圖,據(jù)圖回答下列問題。(1)過程①是處理,過程②是處理。哺乳動物發(fā)情排卵后,不管是否妊娠,在一段時間內(nèi),同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是(填“相同”或“不同”)的,這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。

(2)配種可通過體外受精的方式完成,此時,卵子需要培養(yǎng)到期;而精子需要后才能受精。在受精過程中,防止多精入卵的反應(yīng)有

。

(3)如果是體內(nèi)受精,收集胚胎時,用特制的沖卵裝置把供體母牛子宮內(nèi)的沖洗出來。圖中過程③是。

解析:(1)分析題圖可知,過程①是超數(shù)排卵處理,過程②是同期發(fā)情處理。哺乳動物發(fā)情排卵后,不管是否妊娠,在一段時間內(nèi),同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的,這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。(2)配種可通過體外受精的方式完成,此時,卵子需要培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期;而精子需要獲能后才能受精。在受精過程中,防止多精入卵的反應(yīng)有透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)。(3)如果是體內(nèi)受精,收集胚胎時,用特制的沖卵裝置把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來。圖中過程③是胚胎移植。答案:(1)超數(shù)排卵同期發(fā)情相同(2)減數(shù)分裂Ⅱ中(或MⅡ)獲能透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)(3)胚胎胚胎移植[拓展應(yīng)用]12.供體的胚胎移植到受體后,游離的胚胎在發(fā)育過程中形成胎盤與受體相連,并通過胎盤與受體的血液進(jìn)行物質(zhì)交換。下列敘述錯誤的是()A.受體的作用是為供體胚胎提供發(fā)育的條件B.受體與胚胎血型應(yīng)相同,否則會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)C.受體和供體的遺傳物質(zhì)不需要相同D.胚胎的遺傳特性不受受體影響解析:受體和胚胎二者之間有胎盤屏障,血液不混融在一起,所以不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。答案:B13.(2023·汕尾)生豬育種的過程可采用體外受精技術(shù)、孤雌生殖(卵不經(jīng)過受精發(fā)育成個體)和孤雄生殖等多種輔助生殖技術(shù)。某科研團(tuán)隊為研究不同輔助生殖技術(shù)下豬胚胎存活率存在差異的原因,追蹤了豬早期胚胎發(fā)育過程中染色質(zhì)的空間構(gòu)象變化(見下表)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()操作對象輔助生殖技術(shù)4細(xì)胞胚胎期桑葚胚胚胎存活率MⅡ期卵細(xì)胞①體外受精技術(shù)染色質(zhì)空間構(gòu)象較快建立高②孤雌生殖染色質(zhì)特殊區(qū)域解體解體區(qū)域部分重建較慢低③去核后體外受精(孤雄生殖)解體區(qū)域部分重建更慢低A.體外受精需對卵母細(xì)胞和精子分別進(jìn)行成熟培養(yǎng)和獲能處理B.與②③不同,①必須將早期胚胎移植給受體才能獲得后代C.母源染色質(zhì)比父源染色質(zhì)更容易實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的重建D.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重建的速率可能在胚胎成功發(fā)育中起關(guān)鍵作用解析:體外受精時采集的卵母細(xì)胞應(yīng)培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期,精子應(yīng)經(jīng)過獲能處理,才能受精形成受精卵;胚胎工程必須通過胚胎移植給受體才能獲得后代,因此①②③都必須將早期胚胎移植給受體才能獲得后代;據(jù)題表可知,在桑葚胚時期,孤雌胚胎和孤雄胚胎的染色質(zhì)特殊區(qū)域都能進(jìn)行部分重建,但去核后體外受精(孤雄生殖)重建速率更慢,說明母源染色質(zhì)比父源染色質(zhì)更容易實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的重建;無論是體外受精技術(shù),還是孤雌生殖和孤雄生殖,胚胎發(fā)育過程中都需要染色質(zhì)空間構(gòu)象重建,說明染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重建的速率可能在胚胎成功發(fā)育中起關(guān)鍵作用。答案:B14.下圖表示研究人員利用胚胎工程培育產(chǎn)奶量高的優(yōu)質(zhì)奶羊的過程,下列相關(guān)說法正確的是()A.通過圖中①~⑤培育奶羊和克隆羊的原理相同B.不同生物進(jìn)行過程⑤的時間不同,但都不能晚于原腸胚C.移植前進(jìn)行胚胎性別鑒定,選擇內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞進(jìn)行鑒定D.⑤的成功與供體和受體的生理狀態(tài)的一致性密切相關(guān)解析:圖示奶羊?yàn)榕咛シ指钜浦?屬于有性生殖,而克隆羊是無性生殖,二者原理不同;不同生物進(jìn)行⑤過程的時間不同,但都不能晚于囊胚期;移植前進(jìn)行胚胎性別鑒定,選擇滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行鑒定;供體和受體的生理狀態(tài)相同是胚胎移植成功的基礎(chǔ)。答案:D15.(2021·濟(jì)南)隨著科學(xué)的發(fā)展和人們對生命科學(xué)的深入探索,生物科學(xué)技術(shù)將為人類的繁榮進(jìn)步做出更大的貢獻(xiàn)。下列關(guān)于生物科學(xué)技術(shù)的相關(guān)敘述,正確的是()A.植物組織培養(yǎng)過程中愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型B.利用動物體細(xì)胞核移植的方法得到克隆動物是培育新物種的一種方式C.植物體細(xì)胞雜交中,能采用質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)檢測制備的原生質(zhì)體的活性情況D.胚胎分割移植后獲得的動物個體之間的性狀不一定完全相同解析:愈傷組織是由外植體通過脫分化形成的,沒有葉綠體,其代謝類型是異養(yǎng)需氧型;通過核移植技術(shù)產(chǎn)生克隆動物屬于無性繁殖,不能培育新物種;原生質(zhì)體無細(xì)胞壁,不能發(fā)生質(zhì)壁分離;胚胎分割移植后獲得的動物個體之間遺傳物質(zhì)是相同的,但是性狀不一定完全相同,還受環(huán)境因素的影響。答案:D16.(2021·棗莊)2019年7月21日,代孕貓在胚胎移植66天后順利分娩,我國首例完全自主培育的克隆貓“大蒜”誕生?！按笏狻笔且恢环浅？蓯鄣亩堂?。這次成功培育克隆貓是世界為數(shù)不多的成功案例之一,標(biāo)志著我國在克隆領(lǐng)域邁進(jìn)一大步。下圖為克隆貓“大蒜”培育過程示意圖,請回答下列有關(guān)問題。(1)從去世不久的貓身體取得表皮細(xì)胞,在構(gòu)建重組細(xì)胞前需進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng),培養(yǎng)時適宜的氣體環(huán)境是,CO2的作用是。

(2)過程②通常用去核卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞,除了因?yàn)樗w積大易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外,還因?yàn)樗募?xì)胞質(zhì)中可能含有。

(3)去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核采用法,在操作過程中用微型吸管將(時期)的卵母細(xì)胞的細(xì)胞核和第一極體一并吸出,將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞后,通過電融合法使兩細(xì)胞融合。

(4)過程④的實(shí)質(zhì)是

。為了獲得更多的“大蒜”,可以使用胚胎分割技術(shù),應(yīng)選擇的胚胎。

解析:(1)動物體細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足多個條件:適宜的溫度,pH,營養(yǎng),無菌、無毒的環(huán)境與適宜的氣體環(huán)境(95%的空氣和5%的CO2),其中CO2可維持培養(yǎng)液的pH;(2)動物的體細(xì)胞一般不表現(xiàn)出全能性,因而需要將供體的體細(xì)胞核移植到去核的卵母細(xì)胞中,因?yàn)樗募?xì)胞質(zhì)中可能含有促使(或激活)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì);(3)核移植過程中,通過顯微操作