2019-2020学年高中生物 第三章 胚胎工程 第二节 胚胎工程知能演练轻巧夺冠 浙科版选修3

1第二节胚胎工程[随堂检测]1．下列关于培育试管婴儿的叙述，不正确的是()A．培育试管婴儿要进行体外受精过程B．试管婴儿的发育场所主要在试管内C．试管婴儿的发育场所主要在母体内D．试管婴儿具有双亲的遗传特性解析：选B。培育试管婴儿是精子和卵子在体外培养的情况下受精，然后将早期发育的胚胎(多为四细胞时期)移植回母体子宫内继续发育，足月后分娩。受精卵在试管内发育的时间很短。2．梅花鹿胚胎移植试验的主要流程如下。下列相关叙述正确的是()①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→子代梅花鹿A．①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂B．③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚D．⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性解析：选D。超数排卵处理需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵细胞，而不是卵原细胞，故A错误；③过程为胚胎收集，前提是早期胚胎处于游离状态，没有与子宫建立组织上的联系，故B错误；④过程为胚胎质量检查，可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚，故C错误；⑤过程为胚胎移植，成功率的高低与供体、受体的生理状况是否相同有关，故D正确。3．下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是()A．精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育解析：选C。精子在获能液中于适宜条件下培养可以使精子获能，A项正确；小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射促性腺激素能促进其超数排卵，B项正确；分割的胚胎细胞虽有相同的遗传物质，但由于生物的性状还受环境等因素的影响，故发育成的个体会存在形态学差异，C项错误；胚胎干细胞可以发育成组织、器官，注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育，D项正确。4．供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是()2A．防止受体牛不愿意接受胚胎B．只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育C．只要发情排卵后，供、受体生理状态各阶段时间内的变化完全相同D．同期发情处理后，卵细胞和精子受精结合能力强解析：选B。供、受体母牛选择后，要利用促性腺激素进行同期发情处理，只有受体与供体的生理状态相同，被移植的胚胎才能继续正常发育。5．下列关于胚胎分割的叙述，正确的是()A．选择发育良好、形态正常的原肠胚B．需在电子显微镜下进行操作C．用解剖刀切开后用镊子迅速取出D．囊胚阶段分割时注意内细胞团等分解析：选D。胚胎分割应在卵裂期或囊胚期进行，分割时应将内细胞团均等分割。6．胚胎移植技术的应用为大量繁育良种奶牛带来了光明的前景。这项技术的操作过程大致如图所示。请回答下列问题：(1)在选择良种公牛的精子时，应选择含________染色体的精子才可繁育出良种小奶牛。(2)在“早期胚胎1”中②部位细胞比①部位细胞的细胞周期持续时间要________。(3)胚胎移植技术除了用于快速繁育良种家畜外，还可用于哪些方面？解析：良种公牛的精子有含X或Y染色体两种，要繁育出的良种小奶牛为雌性，所以应选择含X染色体的精子与成熟的卵细胞体外受精。早期胚胎1中②部位细胞比①部位细胞分化程度高，细胞分裂慢，细胞周期持续时间要长。胚胎移植可用于快速繁育良种家畜，克隆哺乳动物，克服人类的不孕症等。答案：(1)X(2)长(3)用于克隆哺乳动物，培育转基因动物，保护珍稀哺乳动物，保护生物多样性，克服人类的不孕症等。[课时作业]一、选择题1．以下各项在试管婴儿技术中没有涉及到的是()A．体外受精B．胚胎体外培养C．胚胎移植D．基因重组解析：选D。试管婴儿技术利用体外受精得到受精卵，体外培养至早期胚胎后移植到子宫内，最后经分娩得到试管婴儿，所以不存在基因重组。2．下列关于体外受精技术的说法，错误的是()A．进行体外受精技术前需对精子进行获能处理3B．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的C．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制解析：选B。体外受精时，精子是成熟的，而采集的卵母细胞成熟程度不同，发育到次级卵母细胞阶段时才可进行体外受精。3．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是()A．体外受精完成后立即可进行胚胎移植操作B．胚胎干细胞具有发育全能性，它可发育成新个体C．诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞D．通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式都属于有性生殖解析：选C。体外受精完成后，通常需要在体外进行培养，培养成早期胚胎再进行移植；胚胎干细胞只能被诱导分化为多种细胞、组织，而不能发育成完整的新个体；通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式关键要看这些胚胎是如何得到的，如果是来自于胚胎分割，则其繁殖方式属于无性繁殖。4．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是()A．分割后的胚胎或细胞可以直接移植给受体B．胚胎培养是胚胎工程的最终技术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技术解析：选B。分割的胚胎或细胞可直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内；胚胎移植是胚胎工程的最终技术。5．下图是科学家培养转基因试管牛的过程示意图，下列相关叙述不正确的是()A．过程①通常用促性腺激素处理，可达到促使动物超数排卵的目的B．图中1是内细胞团，2是滋养层C．进行过程③时，受体应处于适合的生理状态，可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理D．为确保得到所需性别的转基因牛，往往对移植前的胚胎进行性别鉴定解析：选B。过程①表示用促排卵剂(含促性腺激素)对供体母牛进行超数排卵处理，A正确；题图中1是滋养层，2是内细胞团，B错误；过程③表示胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，所以进行胚胎移植时，受体应处于适合的生理状态，可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理，C正确；为确保得到所需性别的转基因牛，往往对移植前的胚胎进行性别鉴定，可取题图中1部位(滋养层)的细胞进行DNA分析来鉴定性4别，D正确。6．第三代试管婴儿技术也称胚胎植入前遗传学诊断，指在胚胎移植前，取胚胎细胞的遗传物质进行分析，筛选出健康胚胎进行移植的方法。下列有关说法错误的是()A．胚胎植入前遗传学诊断过程需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞B．体外受精后，必须经过胚胎体外培养后才能进行胚胎移植C．胚胎移植的受体从技术上来说没有必要一定是胚胎的遗传学母亲D．第三代试管婴儿技术的成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子解析：选A。胚胎植入前子宫内没有胚胎，根本无需进行羊膜腔穿刺取羊水细胞进行遗传学诊断。7．下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是()A．A所表示的细胞不一定是受精卵细胞B．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段C．应把③移植到处于发情状态的母牛的输卵管中D．图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术解析：选A。图中A所示的细胞不一定是受精卵，还可能是重组细胞或早期还未分化的胚胎细胞，A正确；图中a过程包括卵裂、囊胚阶段，还没有发育到原肠胚阶段，B错误；应把③移植到母牛的子宫中而不是输卵管中，C错误；图示中没有显示核移植的过程，D错误。8．胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是()A．各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果B．胚胎干细胞有细胞周期，神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期C．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的D．肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性解析：选D。细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。分化过程是不可逆的，是基因选择性表达的结果。高度分化的不再分裂的神经细胞不具有细胞周期。二、非选择题9．请根据流程图回答以下问题：5(1)①所做的处理是________过程，②是________过程，③是________________过程，④是________过程。(2)完成③过程所需的培养液配制有何要求？_________________________________________________________________________________________________________。(3)④过程进行的最适宜时期是______________________________________________。(4)试用流程图表示体外受精过程。解析：题图表示哺乳动物体外受精和胚胎移植的过程。据图分析可知：①为精子的获能，②为受精作用，③为体外早期胚胎的培养，④为胚胎移植。③过程培养液配制时注意配制一系列含有不同成分的培养液。答案：(1)获能受精体外早期胚胎的培养胚胎移植(2)配制一系列含有不同成分的培养液(3)发育到8细胞以上的胚胎，如早期囊胚(4)如图10．干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中，培育出牛乳腺生物发生器，使牛乳汁中含有人体干扰素。下图1是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，图2是图1中A阶段部分过程。请分析回答下列问题：(1)为获得更多的卵母细胞，通常给供体母牛注射________________。(2)B操作指________。A应保证发育到________阶段，才能进行B操作。(3)为同时获得多个完全相同的子代个体，可在进行B操作之前进行__________。6(4)在图2中①部位的细胞在功能上具有______________________的特性，可诱导形成各种组织、器官，用于恶性肿瘤的治疗及研究细胞分化和细胞凋亡的机理等。解析：体外受精包括卵细胞的成熟和精子的获能及受精过程；促进供体母牛超数排卵的措施为注射促性腺激素。胚胎移植应在8细胞以上的早期胚胎进行，如囊胚。为同时获得多个完全相同的子代个体，可进行胚胎分割。①内细胞团的细胞是胚胎干细胞，具有发育的全能性。答案：(1)促性腺激素(2)胚胎移植囊胚(3)胚胎分割(4)自我复制和多向分化潜能(自我更新和发育的全能性)11．中山大学中山眼科中心主任葛坚领导的研究小组将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚里，再将囊胚移入到代孕鼠体内发育而形成猴—鼠嵌合体——猴鼠，用于角膜等器官的移植研究。请回答：(1)胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，其原因是_______________。根据胚胎干细胞的这种功能特性，当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时，利用胚胎干细胞的治疗思路是_________________________________。(2)囊胚时，胚胎细胞开始出现分化，有些细胞个体较小，将来只能发育成胎膜和胎盘，这类细胞称为________________。因此，应将猴的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的________部位，以伴随其发育成某种组织。(3)将囊胚移入代孕鼠体内属于________技术，此技术对代孕受体的要求是__________________。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是______________________，若想进一步提高胚胎的利用率，可采用______________技术。解析：胚胎干细胞具有发育的全能性，可诱导分化形成大量皮肤干细胞等细胞。胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。要进一步提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术。答案：(1)胚胎干细胞具有发育的全能性通过诱导胚胎干细胞(ES或EK细胞)定向分化来及时修补(2)滋养层细胞内细胞团(3)胚胎移植同种、生理状态相同的其他雌性动物可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力胚胎分割12．以下是科学家采用不同方法培育良种牛