2.3.2胚胎工程技术及其应用——2022-2023学年高二生物学人教版(2019)选择性必修三同步课时训练
【基础练习】
1.下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.体内受精、体外受精的共同点是受精前精子均需获能
B.囊胚期的内细胞团,将来可发育为胎儿的各种组织
C.对桑葚胚或囊胚进行分割处理,可培育出基因型相同的两个新个体
D.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
2.进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。为迅速扩大高产奶牛的数量,所做处理符合胚胎移植要求的是( )
A.用促性腺激素对供体和受体母牛做超数排卵处理
B.在对原肠胚阶段的胚胎进行分割时,需将内细胞团均等分割
C.胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状况有关
D.待移植的胚胎、可移植到不同种但生理状态相同的雌性动物体内
3.下列关于早期胚胎培养的说法,不正确的是( )
A.发育培养液中需添加“两盐”“两素”“两酸”等营养成分
B.发育培养液的成分和一般动物细胞培养液的成分完全相同
C.动物种类不同,进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同
D.进行胚胎移植之前,可将培养到适宜时期的早期胚胎进行保存
4.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎。下列相关叙述正确的是( )
A. 由于遗传物质来源于供体细胞核,克隆出的大熊猫与供体动物性状完全相同
B. 兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质
C. 重构胚需要用电刺激或病毒诱导法激活,使之完成细胞分裂和发育过程
D. 在大熊猫早期胚胎发育过程中,囊胚期的内细胞团将发育成胎盘和胎膜
5.试管婴儿(test-tube baby)是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育诞生的婴儿。自1988年3月,我国内地首例试管婴儿在北京诞生以来,该技术在我国也越来越普及。下列相关叙述正确的是( )
A.从亲体取出的精子需要经过获能处理,而卵细胞无需经过处理即可完成受精
B.判断培养液中卵子是否受精通常以观察到两个极体或雌、雄原核作为标志
C.体外受精获得的早期胚胎在培养液中培养到桑葚胚或原肠胚才可进行移植
D.试管婴儿属于生殖性克隆技术,为不孕不育患者孕育新生命提供了可能
6.试管婴儿、胚胎分割获得的良种牛和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下列叙述正确的是( )
A.都属于无性生殖,能保持母本性状 B.都需要胚胎移植技术
C.都充分体现了体细胞的全能性 D.都不会发生染色体畸变
【能力提升】
7.在胚胎移植过程中,很多操作步骤都需要检查,以避免后期人力、物力、财力的浪费,下列相关说法错误的是( )
A.体外受精的受精卵移入特定培养液中培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力
B.胚胎移植前,要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段
C.胚胎移植产生的试管动物,其遗传特性通常与受体保持一致
D.胚胎移植到受体的子宫后,还需对受体进行妊娠检查
8.如图是试管婴儿的培育过程示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.①过程中产生的能与精子结合的细胞是初级卵母细胞
B.②过程必须在添加ATP的获能液中完成
C.③过程的培养液是成分完全已知的合成培养液
D.④过程是胚胎移植
9.如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛。下列相关叙述错误的是( )
A.应用1中获得的良种小牛,遗传物质来源于供体1和供体2个体
B.应用2、3、4所用的受精卵只能来源于体外受精
C.应用3过程中对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要用分割针或分割刀分割
D.应用4中细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,用于器官移植研究
10.《本草纲目》曾提到:“羊乳甘温无毒、润心肺、补肺肾气。”中医一直把羊奶看做对肺和气管特别有益的食物。羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一,更利于人体吸收,并且羊奶中的维生素及微量元素明显高于牛奶。如图表示研究人员利用胚胎工程培育产奶量高的优质奶羊的过程,下列相关说法正确的是( )
A. 通过图中①~⑤培育的奶羊和克隆羊的原理相同
B. 不同生物进行⑤过程的时间不同,但都不能晚于原肠胚
C. 移植前进行SRY-PCR胚胎性别鉴定,选择雄性进行移植
D. ⑤的成功与供体和受体的生理状态的一致性密切相关
11.下列关于生物科学技术的有关叙述,正确的是( )
A.植物组织培养的脱分化过程应该用固体培养基,并对外植体进行灭菌处理
B.植物体细胞杂交中,可采用质壁分离实验检测制备原生质体的活性情况
C.胚胎移植时,受体对移入子宫内的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
D.体外受精时应将收集的精子获能处理后再与培养成熟的卵子进行受精
12.牛胚胎工程是指以胚胎移植为基础的一整套胚胎生物技术,该技术有利于充分发挥优良母牛的繁殖潜力,为优良种畜的大量繁殖提供有效的解决办法。下列说法正确的是( )
A.为获得更多的卵母细胞,可用外源促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理
B.可将精子放在含有肝素、Ca2+载体等有效成分的获能液中使其获能
C.进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚
D.胚胎移植时,供体母牛和受体母牛都必须具备优良的遗传特性
13.医学领域中试管婴儿卵浆置换技术已经有了多种突破。该技术首先取得女性的卵细胞核,并将其移植入优质的去核卵细胞内,使两者重组成活力较强的卵细胞,经体外受精形成胚胎后移植入母体子宫。下列相关叙述正确的是( )
A.该技术主要适用于卵子质量不佳的女性
B.该技术可以解决男性精子质量不佳的问题
C.该技术能显著提高大龄女性的受孕几率
D.该技术会导致伦理道德方面的质疑和争议
14.英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”,其培育过程可选用如下技术路线。据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.该技术不能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B.精子获能后才能与MⅡ期的卵母细胞完成受精作用
C.“三亲婴儿”的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D.“三亲婴儿”的培育还需要动物细胞培养和胚胎移植等技术
15.近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限可能,通过该技术可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力。如图为经体外受精、胚胎分割和胚胎移植培育优良奶牛的过程。据图回答下列问题:
(1)A细胞必须发育到_____(填时期)才能与获能的精子受精。
(2)图中①是_____。胚胎干细胞具有_____的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能;在对囊胚时期的胚胎进行分割时需要注意_____。胚胎分割可看作动物无性繁殖,原因是_____。
(3)图中涉及的胚胎工程技术有_____(至少填三项)。
(4)对接受胚胎的个体需要选择_____个体作为受体,在移植前要经过_____处理。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A、体内受精、体外受精的共同点是受精前精子均需获能,A正确;
B、囊胚期的内细胞团,将来可发育为胎儿的各种组织,B正确;
C、对桑葚胚或囊胚进行分割处理,桑葚胚或囊胚的细胞都由一个受精卵分裂而来,所以可培育出基因型相同的两个新个体,C正确;
D、经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与供体保持一致,D错误。
故选D。
2.答案:C
解析:A、胚胎移植过程中,需对供体和受体母牛进行选择,并用激素进行同期发情处理,使供、受体生殖器官的生理变化相同,为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境;用促性腺激素,对供体母牛做超数排卵处理,使供体母牛排出更多的卵子,A错误;
B、在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,需将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,B错误;
C、胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状况有关,C正确;
D、根据胚胎移植的概念,待移植的胚胎,需移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内;若移植到不同种的雌性动物体内,则由于存在免疫排斥而导致胚胎不能存活,D错误。
故选C。
3.答案:B
解析:用于胚胎早期培养的发育培养液与动物细胞培养液相似,但具体成分有所差别。
4.答案:B
解析:A、克隆出的大熊猫的遗传物质来自于卵母细胞的细胞质和体细胞核,因此克隆出的大熊猫与供体动物性状不完全相同,A错误;
B、兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质,故可用去核后的兔子卵母细胞作为受体细胞,B正确;
C、去核的卵母细胞与供体细胞通过电刺激后融合,供体核进入受体卵母细胞,构建成重组胚胎,融合后的重组胚胎,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程,C错误;
D、在大熊猫早期胚胎发育过程中,囊胚期的滋养层细胞将发育成胎盘和胎膜,D错误。
故选B。
5.答案:B
解析:精子需要经过获能处理,卵细胞需要经过培养才可完成受精,A错误;实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志,B正确;进行胚胎移植的胚胎一般需要发育到桑葚胚或囊胚,C错误;克隆是指无性繁殖,而试管婴儿进行了体外受精,属于有性生殖,D错误。
6.答案:B
解析:试管婴儿属于有性生殖;题述三种成果均未体现体细胞的全能性;染色体畸变在细胞分裂过程中均有可能发生。
7.答案:C
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。精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力,并将其培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植,A、B正确;胚胎移植产生的试管动物与供体的遗传特性一致,C错误;胚胎移植到受体的子宫后,还需对受体进行妊娠检查,以保证其为移植的胚胎提供发育的条件,D正确。
8.答案:D
解析:①过程是减数分裂产生卵细胞的过程,卵子在输卵管内发育到MⅡ期才具备受精能力,此时的细胞为次级卵母细胞,A错误;精子获能需要在获能液中进行,获能液的成分因动物种类不同而有所差异,常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等,获能液通常不含ATP,B错误;③过程是早期胚胎培养,该过程所需要的培养液中应该添加动物血清等一些天然成分,不是合成培养液,C错误;④过程是培育试管婴儿的最终技术环节——胚胎移植,D正确。
9.答案:B
解析:应用1中获得的小牛为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体1,细胞质遗传物质来源于供体2,A正确;应用2、3、4所用的受精卵不一定来源于体外受精,也可以来自体内受精,B错误;对囊胚阶段的胚胎进行分割时,用到的工具是分割针或分割刀,C正确;应用4中细胞为胚胎干细胞,对其进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,用于器官移植研究,D正确。
10.答案:D
解析:A、通过图中①~⑤培育的奶羊和克隆羊的原理不相同,图示属于有性生殖,而克隆羊的培育属于无性生殖,A错误; B、不同生物进行⑤过程的时间不同,但都不能晚于囊胚期,B错误; C、由于只有雌性个体能产奶,因此移植前进行SRY-PCR胚胎性别鉴定,应该选择阴性反应者进行移植,C错误; D、⑤胚胎移植的成功与供体和受体的生理状态的一致性密切相关,D正确。
故选:D。
11.答案:CD
解析:本题主要考查植物组织培养、动物细胞培养及胚胎移植等。植物组织培养过程中,对外植体进行消毒处理,不能进行灭菌处理,A错误;原生质体没有细胞壁,无法发生质壁分离,故不能采用质壁分离实验检测原生质体的活性情况,B错误;胚胎移植时,受体对移入子宫内的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是胚胎在受体内能够存活的生理基础,C正确;体外受精时应将收集的精子获能处理后再与培养成熟的卵子进行受精,D正确。
12.答案:ABC
解析:A、为获得更多的卵母细胞,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理,A正确; B、精子在获能液中获能,获能液常见的有效成分是一定浓度的肝素、Ca2+载体A23187溶液等,B正确; C、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时,还要注意将内细胞团均等分割,C正确; D、胚胎移植时,供体母牛为具有优良遗传性状的牛,而受体母牛具有优良的生产性能,而且必须和供体母牛是同一物种,D错误。
故选:ABC。
13.答案:ACD
解析:A、根据题干信息,“试管婴儿卵浆置换技术首先取得女性的卵细胞核,并将其移植入优质的去核卵细胞内”,说明该技术主要适用于卵子质量不佳的女性,A正确; B、根据题干信息,“两者重组成活力较强的卵细胞,经体外受精形成胚胎后移植入母体子宫”,说明不可以解决男性精子质量不佳的问题,B错误; C、试管婴儿卵浆置换技术使得大龄女性的卵细胞改良成活力较强的卵细胞,能显著提高大龄女性的受孕几率,C正确; D、该技术涉及到核移植技术,形成的试管婴儿核遗传物质一半父亲、一半母亲,细胞质遗传物质来源于去核卵细胞,涉及到三个亲本,导致伦理道德方面的质疑和争议,D正确。
故选:ACD。
14.答案:ABC
解析:A、根据图示可知,卵母细胞的细胞质来自于捐献者,这可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代,A错误;
B、获能的精子和MⅡ中期卵母细胞可在专用的受精溶液中完成受精,B错误;
C、三亲婴儿的染色体来自两个亲本,即父亲和母亲,C错误;
D、三亲婴儿的培育运用了核移植技术,而且还需要采用早期培养培养技术、胚胎移植等技术,D正确。
故选ABC。
15、
(1)答案:MⅡ期
解析:A细胞必须发育到MⅡ期才能与获能的精子受精。
(2)答案:内细胞团;分化为成年动物体内的任何一种类型;将内细胞团均等分割;来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质
解析:图中①是内细胞团。对囊胚期的胚胎进行分割时需要注意将内细胞团均等分割。因为来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以胚胎分割可看作动物无性繁殖。
(3)答案:体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割、胚胎移植
解析:略。
(4)答案:同种的、生理状态相同的雌性;同期发情
解析:一般将胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性个体内,在移植前要经过同期发情处理,以保证胚胎移植入相同的生理环境。
2