人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》3.3 胚胎工程的应用及前景课时训练

3.3　胚胎工程的应用及前景

基础过关练

题组一　胚胎移植

1.(2020安徽黄山一中月考)下列关于胚胎移植生理学基础的叙述,不正确的是              (　　)

A.在发情后的最初一段时间内,母畜即使没有受精,其生殖系统都处于受精后的生理状态

B.早期胚胎在一定时间内是独立存在的,未与子宫建立实质性联系

C.一般来说,同一物种的受体母畜对于外来的胚胎基本上没有免疫排斥现象

D.移植的胚胎,依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育

2.胚胎移植过程中,对选择的供、受体母牛用激素进行同期发情处理的原因是 (　　)

A.促进供、受体牛都能超数排卵

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.有效地避免受体母畜对外来胚胎的免疫排斥反应

D.提高卵子和精子受精能力

3.(2020陕西西安期中)以下对于胚胎移植意义的说法正确的是 (　　)

①良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良

②在世界范围内,胚胎移植不受时间和地域的限制,大量节省了购买种畜的费用

③利用胚胎冷冻保存技术,建立胚胎库,保存品种资源和濒危物种

④在肉用家畜的生产中,一次给受体移入多个胚胎,可增加双胎和多胎的比例

A.①②  B.①③ 

C.①②③  D.①②③④

4.(2020江西吉安期末)图为牛胚胎移植示意图:

请据图回答:

(1)图中,过程①是　　　　　　　　,过程②是　　　　　　　　。哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是　　　　(填“相同”或“不同”)的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 

(2)配种可通过体外受精的方式完成,此时,卵子需要培养到　　　　　　　　　　期才成熟;而精子需要　　　　后才能受精。在受精过程中,防止多精入卵受精的反应有　　　　　　　　　　　　　。 

(3)如果是体内受精,收集胚胎时,用特制的冲卵装置把供体母牛子宫内的　　　　冲洗出来。图中过程③是　　　　　。 

题组二　胚胎分割

5.下列关于胚胎分割技术的叙述,错误的是 (　　)

A.胚胎分割操作在动物的子宫内进行

B.用分割针或分割刀片对早期胚胎进行分割

C.分割后必须移植到受体子宫内进一步完成胚胎发育

D.胚胎分割技术产生同卵多胚是有局限性的

6.(2020陕西咸阳三中高二月考)胚胎分割指采用机械方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。以下对于胚胎分割的描述,不正确的是              (　　)

A.只能对囊胚阶段的细胞进行分割

B.胚胎分割技术属于无性繁殖

C.胚胎分割产生的后代个体表现型不一定相同

D.内细胞团一般到囊胚阶段才出现,胚胎分割时最好将其均等分割,移植成功率才高

题组三　胚胎干细胞

7.(2020河南新乡期中)如图是胚胎干细胞分离途径示意图,下列说法正确的是              (　　)

A.图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘

B.胚胎干细胞只能分化为心脏、肾脏、肝脏等重要的器官

C.胚胎干细胞可以增殖而不发生分化

D.利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用

8.(2019福建莆田一中高二期中)下列关于胚胎干细胞的叙述,错误的是 (　　)

A.可以诱导分化出组织、器官

B.可用于治疗人类的肝衰竭、少年糖尿病等

C.胚胎干细胞具有细胞核小、核仁小等特点

D.胚胎干细胞可从早期胚胎中分离获取

能力提升练

一、选择题

1.(2020陕西汉中高二月考,)第三代试管婴儿技术包括胚胎植入前遗传学诊断。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。下列有关说法错误的是              (　　)

A.获取的精子一般要放在培养液培养一段时间才能用于受精

B.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

C.胚胎移植的生理学基础之一是受体子宫对植入的胚胎基本无免疫排斥反应

D.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

2.(2019江苏淮安高二期末,)红安格斯牛因肉质鲜美、营养全面被称为“贵族牛”,某示范养殖基地利用本地黄牛作受体牛“借腹生子”,同期移植接种了150枚纯种胚胎。下列相关叙述错误的是              (　　)

A.红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎

B.对本地黄牛要做超数排卵处理

C.“借腹生子”可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力

D.本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常繁殖能力

3.(2020天津滨海高二期末,)胚胎分割及移植技术可用于繁殖优质奶羊,下列有关叙述不正确的是(　　)

A.需用激素对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理

B.人工授精后的一定时间内收集供体原肠胚用于胚胎分割

C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎

D.可鉴定早期胚胎的性别满足生产上对性别的特定要求

4.(2020河南商丘高中联考,)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是              (　　)

A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养

B.细胞核移植在同种动物、同种组织的细胞之间进行

C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的

D.牛胚胎移植时选择有健康体质和正常繁殖能力的供体牛

5.()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.胚胎移植可以定向改造动物遗传性状,③需移植到发情的母牛子宫内发育

B.A细胞不一定是受精卵细胞

C.①②两个胚胎具有不同的遗传物质

D.图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段

二、非选择题

6.(2020陕西榆林期末,)如图是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　　　　　　　(填字母)。 

(2)图中数字标号代表的结构名称是[①]　　　　　　　、[②]　　　　　　　　、[③]　　　　　　　。 

(3)d操作的名称是　　　　　　　,受体子宫内胚胎发育的过程中,细胞不断分裂。 

(4)用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)过程h常用的方法是　　　　　　　。为了能确定目的基因已经导入受精卵,相应的载体需要有　　　　　　　以便于进行检测。 

(6)若要获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到　　　　　　　阶段的早期胚胎进行　　　　　　　处理,再植入受体子宫内。若要对早期胚胎进行长期保存,应将其　　　　　　　。 

7.(2019河北辛集中学期末,)如图表示利用胚胎工程培育优质奶牛的基本流程:

(1)桑椹胚阶段前的每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜力,属于　　　　　。补充填写胚胎发育的几个重要阶段:受精卵→桑椹胚→　　　　→　　　　。 

(2)在优质奶牛的培育过程中,为了能够快速繁殖,常用体外受精技术,其过程为:

该过程中卵母细胞可以直接在体外受精吗?　　　(填“能”或“不能”),在进行体外受精前要对精子进行　　　　　处理。 

(3)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可进行胚胎分割。应注意将　　　　　均等分割,通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的　　　　　。 

(4)胚胎干细胞(简称ES或EK细胞)是由　　　　胚胎或者原始性腺中分离出来的一类细胞,具有很强的　　　　　能力和多向　　　　　的潜能。ES细胞将会给人类移植医学带来一场革命,原因是ES细胞可以被诱导分化形成新的　　　　　,还可以培育出新的　　　　　。 

答案全解全析

3.3　胚胎工程的应用及前景

基础过关练

1.D　在发情后的最初一段时间内,不管是否妊娠,母畜的生殖系统都处于受精后的生理状态,A正确;自然条件下早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离的状态,B正确;经大量研究证明,同一物种的受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应,C正确;移植的胚胎,需借助于胎盘从母体获得营养才能继续完成胚胎发育,D错误。

2.B　保持受体母畜与供体母畜生理状态的一致性,是胚胎移植获得成功的必要条件之一。

3.D　胚胎移植可使良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良,①正确;在世界范围内,胚胎移植不受时间和地域的限制,大量节省了购买种畜的费用,②正确;利用胚胎冷冻保存技术,建立胚胎库,保存品种资源和濒危物种,③正确;在肉用家畜的生产中,一次给受体移入多个胚胎,可增加双胎和多胎的比例,④正确。

4.答案　(1)超数排卵　同期发情　相同　(2)减数第二次分裂中　获能　透明带反应和卵细胞膜反应　(3)胚胎　胚胎移植

解析　(1)根据题图和分析可知,过程①是超数排卵,过程②是同期发情,过程③是胚胎移植。哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。(2)成熟的卵子(减数第二次分裂中期)和获能的精子在体外能完成受精作用。在受精过程中,防止多精入卵受精的反应有透明带反应和卵细胞膜反应。(3)如果是体内受精,收集胚胎时,需用特制的冲卵装置把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。

5.A　进行胚胎分割时,需将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中进行具体的操作。

6.A　胚胎分割可以选择桑椹胚或囊胚阶段的细胞进行分割,A错误;胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一,B正确;胚胎分割产生的后代个体基因型相同,但由于环境条件不同,后代的表现型不一定相同,C正确;内细胞团一般到囊胚阶段才出现,胚胎分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育,D正确。

7.C　图中A细胞为内细胞团细胞,将来能发育成胎儿的各种组织,A项错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,能分化为成年动物体内任何一种组织细胞,B项错误;胚胎干细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制因子的培养液中,可以增殖而不发生分化,C项正确;利用胚胎干细胞培育人造器官正处于研究阶段,没有大规模应用,D项错误。

8.C　胚胎干细胞在体外培养能增殖,可以诱导分化出组织、器官,A正确;胚胎干细胞具有发育的全能性,可分化为各种组织细胞,可用于治疗人类的肝衰竭、少年糖尿病等,B正确;胚胎干细胞具有细胞核大、核仁明显等特点,C错误;胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺,D正确。

能力提升练

一、选择题

1.B　在体外受精前,要对精子进行获能处理,可以将获取的精子放入人工配制的获能液中培养一段时间,A正确;胚胎植入前,可直接进行遗传学诊断,不需要从羊水中获取细胞,B错误;胚胎移植的生理学基础之一是受体子宫对植入的胚胎基本无免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能,C正确;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,D正确。

2.B　红安格斯牛因肉质鲜美、营养全面被称为“贵族牛”,所以在胚胎移植中红安格斯牛应作为供体,供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,A正确;本地黄牛只是为优良胚胎的发育提供子宫环境,故不需要对其做超数排卵处理,B错误;胚胎移植中供体提供具有优良遗传特性的胚胎,繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代,大大缩短了供体本身的繁殖周期,所以胚胎移植可充分发挥雌性优良动物个体的繁殖能力,C正确;对受体的选择,应选择有健康体质的、正常繁殖能力的受体,D正确。

3.B　用于胚胎分割的胚胎应为桑椹胚或囊胚。

4.C　癌细胞具有无限增殖的能力,因此乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养,A错误;细胞核移植可以在不同动物的不同组织间进行,B错误;采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的,C正确;胚胎移植时,对供体、受体要进行选择,选择遗传性能和生产性能优秀的供体,有健康体质和正常繁殖能力的受体,D错误。

5.B　胚胎移植不能定向改造动物遗传性状,A错误。A细胞可以是受精卵或重组细胞,B正确。①②两个胚胎具有相同的遗传物质,C错误。图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚阶段,D错误。

二、非选择题

6.答案　(1)a→b→f→g　(2)滋养层　囊胚腔　内细胞团　(3)胚胎移植　(4)对物质的吸收具有选择透过性　(5)显微注射法　标记基因　(6)桑椹胚或囊胚　胚胎分割　冷冻保存

解析　(1)“试管牛”技术的操作流程一般是获取卵母细胞和精子并处理,再经受精后进行早期胚胎培养,然后将胚胎移植到母牛子宫内,胚胎在母牛子宫中生长发育直至分娩产出试管牛,即a→b→f→g。(2)①②③为囊胚结构,①为滋养层,②为囊胚腔,③为内细胞团。(3)d为将胚胎移植到母牛子宫即胚胎移植。(4)活细胞的细胞膜有选择透过性,不会被染色。(5)图中h是将外源基因导入受精卵,常用显微注射法,为了确定目的基因已经导入受精卵,相应的载体需要有标记基因以便于检测。(6)胚胎分割产生的后代遗传物质完全相同,胚胎移植可在桑椹胚或囊胚期进行。早期胚胎可冷冻保存。

7.答案　(1)全能细胞　囊胚　原肠胚　(2)不能　获能　(3)内细胞团　遗传物质　(4)早期　增殖　分化　组织细胞　组织器官

解析　(1)桑椹胚阶段前的每个细胞都具有全能性,属于全能细胞。早期胚胎发育的重要阶段有受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚。(2)只有进行到减数第二次分裂中期的卵母细胞才具有受精能力。受精前,精子要进行获能处理。(3)胚胎分割时应将内细胞团均等分割。(4)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,具有很强的增殖能力和分化潜能。