高中人教版生物选必3同步作业-第2章第3节 胚胎工程技术及其应用(二)(有解析)

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名称 高中人教版生物选必3同步作业-第2章第3节 胚胎工程技术及其应用(二)(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-08-24 22:24:15

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选择性必修三第2章
第3节 胚胎工程技术及其应用(二)
一、单选题
1.2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡,该物种仅剩下两头雌性。在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。可以利用现代生物技术人工繁育北方白犀牛。人工繁育北方白犀牛的过程不涉及的操作是( )
A.人工授精
B.动物体细胞融合
C.胚胎移植
D.体细胞核移植
2.如图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程。下列叙述正确的是( )
A.精子需要获能处理后才能参与体外受精,而卵母细胞可直接参与受精
B.②是内细胞团,需要用分割针将其均等分割成2、4或8等份
C.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同环境条件下空间位置的转移
D.胚胎移植前需要对受体进行免疫抑制处理以避免发生免疫排斥反应
3.为探究雌二醇(简称 E ,一种雌激素)对小鼠卵母细胞体外成熟的影响,取未成熟卵丘—卵母细胞复合体(COCs)置入含不同浓度的 E 培养液中培养24h,并进行体外受精及胚胎培养,比较各组之间卵母细胞成熟率、受精率和卵裂率。下列叙述正确的是( )
组别 COCs(个) 卵母细胞成熟率(%) 受精率(%) 卵裂率(%)
对照组 144 65.97 41.05 30.77
0.5mg/L E 136 70.59 41.67 30.00
1.0mg/L E 152 72.37 55.45 52.46
1.5mg/L E 173 74.57 57.36 51.35
2.0mg/L E 147 66.67 41.84 31.71
A.雌激素是在卵巢细胞的核糖体上合成
B.对照组的 COCs应在等量的生理盐水中培养
C.随着 E 浓度的升高,卵母细胞成熟率不断提高
D.选用1.0或1.5mg/L的E 处理对小鼠卵母细胞的成熟及胚胎发育较好
4.随着三孩政策的落地,辅助生殖技术也逐渐被越来越多的人所熟知。下图是试管婴儿技术的主要操作流程示意图,下列叙述错误的是( )
A.①、②、③分别表示体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植
B.采集到的精子和卵母细胞可直接用于体外受精
C.在过程①中观察到两个极体可作为受精的标志
D.在过程③一般选择桑葚胚或囊胚作为操作对象
5.科研人员培育的首只猫科克隆动物“平安”健康诞生。代孕母猫和“平安”的各项生理指标皆在正常范围内,实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①采用了细胞工程中的胚胎细胞核移植技术
B.过程②模拟了哺乳动物的早期胚胎发育的过程
C.通常将重组细胞置于含95%O2和5%CO2的培养箱中进行培养
D.胚胎移植的时期应选择囊胚或原肠胚阶段
6.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理
B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生免疫排斥反应,应注射免疫抑制剂
D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或同卵多胎
7.动物细胞培养是动物克隆的基础,如下图所示,a、b、c表示现代生物工程技术,①、②、③分别表示其结果,请据图回答,下列说法正确的是(  )
A.a如果是核移植技术,则①体现了动物细胞的全能性
B.b如果是体外受精技术,②的产生属于有性生殖,该技术为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
C.c如果是胚胎分割技术,③中个体的基因型和表型一定相同
D.体外受精获得的早期胚胎在培养液中培养到桑葚胚或原胚期才可进行移植
8.1890年,科学家将2个四细胞时期的安哥拉兔胚胎移植到一只受精的比利时兔体内,该受体兔产下了4只比利时兔和2只安哥拉兔,这是第一例成功移植的哺乳动物胚胎。下列叙述错误的是( )
A.体内受精时精子也需达到获能状态才完成受精
B.上述胚胎移植时受体兔不需进行同期发情处理
C.上述安哥拉兔胚胎直接在受体兔子宫中形成、着床并发育
D.胚胎移植技术可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
9.第一代试管婴儿技术是指培养的精子和卵子在体外实现自然受精。第二代试管婴儿技术则在显微镜下用毛细注射针管吸取一个精子注入到卵子内使其受精。虽然第二代技术对精子的要求有所降低,但成功率仍未超过50%。下列叙述正确的是( )
A.第一代试管婴儿技术需对女方进行超数排卵处理,而第二代则可不处理
B.第一代试管婴儿技术需对输卵管中取出的卵母细胞培育成熟,而第二代则不需要
C.第一代试管婴儿技术需将早期胚胎移植到子宫中培养,而第二代则不需要
D.第一代试管婴儿技术需对取出的精子进行获能处理,而第二代则可不处理
10.2017年,科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋——“人造子宫”来抚育早产的羊羔。此外,还申请进行人造子宫临床试验,希望为人类早产儿提供更好的医疗帮助。下列叙述正确的是( )
A.人造子宫中的电解质溶液相当于羊羔的内环境
B.血氧交换系统中的O2可参与羊羔的神经调节
C.人造子宫有望实现患有子宫疾患的女性怀孕生子的愿望
D.人造子宫不能满足胎儿与母亲的情感交流,应禁止研究
二、多选题
11.研究人员利用含绿色荧光蛋白基因(GFP)的胚胎干细胞构建发荧光的嵌合体猴,下图为其操作流程和发育过程示意图。相关叙述错误的有( )
A.胚胎干细胞会与桑葚胚的细胞发生融合形成四倍体嵌合体猴
B.嵌合囊胚中的滋养层细胞将来可发育为嵌合体猴的肝脏等组织
C.嵌合原肠胚移植前需要对受体猴进行同期发情处理
D.不发出绿色荧光的体细胞可能含GFP基因
12.据第三次全国大熊猫野外种群调查,全世界野生大熊猫不足1600只,因此,如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题。现设计如图所示繁殖过程,下列叙述正确的是(  )
A.用促性腺激素处理雌性大熊猫促进排卵,卵子培养至MⅠ期才能参与受精
B.在形成早期胚胎的过程中,依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段
C.胚胎移植需对供体和受体进行同期发情处理,通常选桑葚胚、囊胚期移植
D.培育克隆熊猫采用的技术有细胞核移植、胚胎移植等
三、非选择题
13.如图所示表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a—h为操作过程,请据图回答有关问题:
(1)“试管牛”技术的操作流程是 (用箭头将相关字母连接起来表示)。
(2)图中a之前对获得精子需要进行 处理;用 激素对良种奶牛进行 处理,所得卵子要培养成熟。
(3)c过程名称为 ,一般是对发育到 (阶段)的早期胚胎进行处理。再植入到受体内,再对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将③ 均等分割。
(4)d和f过程名称是 ,进行该操作之前要对图中的“母牛”进行 处理。
(5)胚胎移植的实质是 。
14.为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答下面的问题:
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有 等。
(2)用来促进B牛多排卵的激素是 激素。精子要具有受精能力,需对其进行处理;卵母细胞要发育到 才能受精。为筛选出具有优良性状的母牛,胚胎移植前应取 鉴定胚胎的性别,并在胚胎发育到 期后进行胚胎移植。若要获得更多胚胎,可采用 技术。
产生F牛的理论依据是 ,其繁殖方式属于 。从进化角度分析,试管牛E相比于克隆牛F的优势是

15.研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9,成功敲除了比格犬的载脂蛋白E(APOE)基因,培育出动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用“苹果”腹部皮肤体细胞作为样本,建立细胞系,取其细胞核注入比格犬去核卵母细胞中,形成早期胚胎后进行胚胎移植,得到了我国首只克隆犬“龙龙”。如图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图,回答下列问题:
(1)CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体,其中的 负责识别并结合特定DNA序列,引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑,在实践中发现该系统有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”的现象,实验发现sgRNA的序列长短影响成功率,sgRNA序列越长脱靶率越 (填“高”或“低”)。
(2)取“苹果”的皮肤细胞,并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中,首先应保证其处于 的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要一定的气体环境是

为了获得较多的卵母细胞,需要对供体实验比格犬注射 ,获得的卵母细胞应在体外培养到 期。在对卵母细胞去核时,可采用的方法有___________________ (至少答出两种)。
(4)克隆本质上是一种无性繁殖,该过程的最后一道工序是胚胎移植,其实质是 。胚胎移植前,需对供、受体犬进行 处理,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。重构胚通常需要发育到 阶段才能进行胚胎移植。
一、单选题
1.【答案】B 【解析】A、采用人工授精技术将取出的精液进行实验室处理后,放入雌性北方白犀牛生殖道内,以达到受孕目的一种技术,从而繁育出北方白犀牛,A正确;
B、人工繁育北方白犀牛的过程不涉及动物体细胞融合,B错误;
C、将体外受精获得的北方白犀牛受精卵,经过体外培养至早期胚胎后,要通过胚胎移植技术移植到受体体内发育,从而繁育出北方白犀牛,C正确;
D、因为剩下的两头北方白犀牛都是雌性个体,所以可以用细胞核移植技术克隆出雌性北方白犀牛,D正确。
2.【答案】C 【解析】A、体外受精时获取的精子一般需要经过获能处理才能参与受精,获取的卵母细胞也需要在体外进行成熟培养,A错误;
B、胚胎分割时需要用分割针将其均等分割成2、4或8等份,图中的①才是内细胞团,B错误;
C、根据胚胎移植的操作流程可知,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同环境条件下空间位置的转移,C正确;
D、胚胎移植的理论基础之一是受体不会对移植过来的早期胚胎发生免疫排斥反应,所以无需对受体进行免疫抑制处理,D错误。
3.【答案】D 【解析】A、 雌激素属于脂质中的固醇类物质,不是在核糖体上合成的,因为核糖体是合成蛋白质的场所,A错误;
B、 对照组的COCs应在不含E 的培养液中培养,而不是生理盐水,B错误;
C、 从表格数据看,在E 浓度为1.5mg/L时卵母细胞成熟率最高,之后2.0mg/L时卵母细胞成熟率下降,不是随着E 浓度升高不断提高,C错误;
D、 从表格中受精率和卵裂率数据来看,1.0mg/L或1.5mg/L的E 处理时,受精率和卵裂率相对较高,所以选用1.0或1.5mg/L的E 处理对小鼠卵母细胞的成熟及胚胎发育较好,D正确。
4.【答案】B 【解析】A、①、②、③分别表示体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植,这是试管婴儿培育过程中的三个重要环节,A正确;
B、采集到的精子和卵母细胞不能直接用于体外受精,精子要进行获能处理,卵母细胞需经过培养至减数第二次分裂中期才具备受精能力,B错误;
C、观察到两个极体说明卵母细胞完成了减数分裂,受精后卵母细胞才会完成减数分裂,所以在过程①(体外受精)中观察到两个极体可作为受精的标志,C正确;
D、桑葚胚或囊胚阶段细胞分化程度低,过程③(胚胎移植)一般选择桑葚胚或囊胚作为操作对象,D正确。
5.【答案】B 【解析】A、过程①采用了动物细胞工程中的体细胞核移植技术,A错误;
B、过过程②模拟了哺乳动物的早期胚胎发育的过程,将重组细胞培养成囊胚,B正确;
C、通常将重组细胞置于含95%空气+5%CO2的培养箱中进行培养,C错误;
D、胚胎移植的时期应选择桑椹胚或囊胚阶段,D错误。
故选B。
6.【答案】D 【解析】A、胚胎工程中用促性腺激素处理供体雌性来促使雌性个体超数排卵,其目的是获得较多的卵母细胞,A错误;
B、从卵巢中采集的卵母细胞为初级卵母细胞,需要培养至减数第二次分裂中期才能与获能的精子进行受精,B错误;
C、胚胎移植的理论基础之一是受体子宫对外来胚胎没有免疫排斥反应,因此,不需要注射免疫抑制剂,C错误;
D、胚胎分割技术可以获得同卵双胎或同卵多胎,增加了胚胎的数量,因而可以扩大繁殖规模,D正确。
7.【答案】B 【解析】A、a如果是核移植技术,则①体现了动物细胞核的全能性,A错误;
B、b如果是体外受精技术,②的产生属于有性生殖,该过程可获得大量的胚胎,因而可为良种家畜快速大量繁殖提供了可能,B正确;
C、胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同,但表现型不一定完全相同,因为表现型还受环境的影响,即c如果是胚胎分割技术,③中个体的基因型相同,但表型不一定相同,C错误;
D、体外受精获得的早期胚胎在培养液中培养到桑葚胚或囊胚阶段才可进行移植,D错误。
8.【答案】C 【解析】】A、体内受精时,精子需要在雌性动物生殖道内获能后才能完成受精,A正确;
B、由题意可知,该受体兔已经受精,因此胚胎移植时受体兔不需进行同期发情处理,B正确;
C、安哥拉兔胚胎是在四细胞时期移植到受体兔体内的,胚胎的形成是在体外,不是在子宫内,要经过胚胎移植才能在受体兔子宫中着床并发育,不是直接在受体兔子宫中着床并发育,C错误;
D、胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,其优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短供体本身的繁育周期,D正确。
9.【答案】D 【解析】A、因为两代试管婴儿成功率都未超过50%,所以为了提高成功率,都需要对女方进行超数排卵处理获得更多的卵子,A错误;
B、从输卵管中取出的是成熟的卵母细胞,不需要培养成熟,B错误;
C、因为现在无法做到胚胎全体外培养,所以两代试管婴儿都需要将胚胎移植到母体子宫中培养,C错误;
D、第一代试管婴儿技术精子需要获能处理,使其能进入卵细胞内部进行受精。第二代试管婴儿技术是直接吸取一个精子注入到卵子内受精,所以可以不进行获能处理,D正确。
10.【答案】C 【解析】A、人造子宫中的电解质溶液提供的液体环境相当于母羊的子宫,子宫不属于内环境,A错误;
B、血氧交换系统中的O2用于细胞呼吸,不参与羊羔的神经调节,B错误;
C、胚胎的发育需要子宫提供营养物质和环境,人造子宫有望实现患有子宫疾患的女性怀孕生子的愿望,C正确;
D、人造子宫虽然不能满足胎儿与母亲的情感交流,但可以实现某些患有子宫疾患的女性怀孕生子的愿望,可以进行研究,D错误。
二、多选题
11.【答案】ABC 【解析】A、在胚胎发育过程中,胚胎干细胞会与桑葚胚(桑椹胚)的细胞发生整合,但不会形成四倍体嵌合体。正常情况下,桑葚胚中的细胞与胚胎干细胞结合形成的嵌合体仍然是二倍体,A错误;
B、嵌合胚胎中的内细胞团细胞将发育为嵌合体猴的肝脏等组织,B错误;
C、胚胎移植应选择桑葚胚或囊胚而不是原肠胚,C错误;
D、有些纯体细胞即使含有绿色荧光蛋白基因(GFP),但由于基因未表达或表达水平过低,不一定会发出绿色荧光,D正确。
12.【答案】CD 【解析】A、用促性腺激素处理雌性大熊猫促进排卵,卵子培养至MⅡ期才能参与受精,A错误;
B、早期胚胎发育依次经历了卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚等阶段,B错误;
C、胚胎移植时对供体母梅花鹿和受体母梅花鹿都要进行同期发情处理,受精卵要培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植,C正确;
D、克隆熊猫是通过细胞核移植技术获得的,也需要经过早期胚胎培养和胚胎移植,D正确。
故选CD。
三、非选择题
13.【答案】(1)a→b→f→g
(2)获能 促性腺 超数排卵
(3)胚胎分割 桑葚胚或囊胚 内细胞团
(4)胚胎移植 同期发情
(5)早期胚胎在相同生理状态下空间位置的转移
【解析】(1)试管动物的培育过程包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植,所以“试管牛”技术的操作流程是a→b→f→g。
(2)刚收集的精子没有受精能力,需要进行获能处理;用促性腺激素对良种奶牛进行超数排卵处理,获得更多的卵细胞,然后将卵细胞培养成熟。
(3)c是胚胎分割。一般是对发育到桑葚胚或囊胚的早期胚胎进行处理。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将③内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。
(4)d和f过程名称是胚胎移植,行该操作之前要对图中的“母牛”进行同期发情处理,同期发情处理可使供、受体达到相同的繁殖生理状态。
(5)供体与受体具有相同的生理变化,因此胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
14.【答案】(1)动物细胞培养和胚胎移植
(2)促性腺 MⅡ 滋养层细胞 桑葚胚或囊胚 胚胎分割
(3)动物细胞的细胞核具有全能性 无性繁殖 试管牛属于有性生殖,可以产生更多变异,为生物进化提供更多的原材料。
【解析】(1)方法Ⅰ采用了体外受精、动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植技术,产生的试管牛E属于有性生殖的产物;方法Ⅱ采用了体细胞核移植、动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植技术,产生的克隆牛F属于无性生殖的产物,故试管牛和克隆牛的培育过程中均用到动物细胞培养和胚胎移植技术。
(2)促进超数排卵是促性腺激素。卵母细胞要发育到MⅡ才能受精。为筛选出具有优良性状的母牛,胚胎移植前应取滋养层细胞鉴定胚胎的性别,并在胚胎发育到桑葚胚或囊胚期后进行胚胎移植。若要获得更多胚胎,可采用胚胎分割技术,该技术属于无性生殖。
(3)克隆牛F的产生涉及核移植技术,理论依据是动物细胞的细胞核具有全能性,其繁殖方式属于无性繁殖。试管牛E属于有性生殖的产物,克隆牛F属于无性生殖的产物,从进化角度分析,试管牛E相比于克隆牛F的优势是试管牛属于有性生殖,可以产生更多变异,为生物进化提供更多的原材料。
15.【答案】(1)sgRNA 低
(2)无菌、无毒 95%空气加5%CO2的混合气体
(3)促性腺激素 MII中 显微操作法、梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等
(4)无性繁殖 同期发情 桑葚胚或囊胚
【解析】(1)CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体。其中的sgRNA负责识别并结合特定DNA序列,引导蛋白对目的基因进行编辑。sgRNA的序列长短影响成功率,sgRNA序列越长脱靶率越低,因为其通过碱基互补配对与待编辑序列结合。
(2)细胞在培养过程中,首先应保证其处于无菌、无毒的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要一定的气体环境是95%空气加5%CO2的混合气体。
(3)为了获得较多的卵母细胞,需要对供体实验比格犬注射促性腺激素,其可促进卵巢产生更多的卵母细胞,获得的卵母细胞应在体外培养到MII中期。在对卵母细胞去核时,可采用的方法有显微操作法、梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等。
(4)克隆本质上是一种无性繁殖,该过程最后一道工序是胚胎移植,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。为实现这一工序,需用相应激素对受体母犬进行同期发情处理,使供体和受体的生理状态相同。重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植。