北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程二 胚胎工程的技术手段第2课时课时练习

第2课时　胚胎工程的技术手段

基础巩固

1.图2-3-7中,a、b、c 表示现代工程技术,①②③表示其结果。下列说法正确的是(　　)。　

图2-3-7

A.若a是胚胎分割技术,则产生的①中,所有个体的基因型和表型一定相同

B.若b是体外受精技术,则形成②的过程属于克隆

C.若c是核移植技术,则形成③的过程体现出动物体细胞也具有全能性

D.①②③生产过程中的代孕个体必须与供体母畜同期发情

答案:D

解析:表型是由基因和环境共同决定的,所以尽管基因型相同,但外界环境的差异也会影响其表型,A项错误。体外受精是有性繁殖,而克隆是无性繁殖,B项错误。核移植技术体现的是动物细胞的细胞核具有全能性,不是动物体细胞具有全能性,C项错误。

2.下列关于胚胎工程的描述,错误的是(　　)。　

A.利用试管动物技术繁殖出新个体属于有性繁殖

B.借助超数排卵、体外受精、胚胎分割等技术可以得到较多胚胎

C.转基因动物和克隆动物的培养都离不开胚胎移植技术

D.胚胎移植是供体和受体共同繁殖后代的过程,后代具有供体和受体的遗传共性

答案:D

解析:胚胎移植实际上是提供胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程,但后代只具有供体的遗传特性。

3.下列关于体外受精技术的叙述,错误的是(　　)。　

A.体外受精后获得的受精卵需要立即移入母体子宫进行妊娠,以保证成活率

B.卵母细胞的采集往往需要进行超数排卵处理

C.体外受精作用要模拟体内受精所需要的环境条件

D.哺乳动物的体外受精主要包括精子的获取、卵母细胞的采集和受精三个主要步骤

答案:A

解析:体外受精后获得的受精卵需要移入配制好的培养液中继续培养到适宜阶段时,才可移入母体子宫进行妊娠,以保证成活率。

4.胚胎移植技术已在畜牧业生产中得到广泛应用。下列关于胚胎移植技术的叙述,错误的是(　　)。　

A.胚胎移植技术可充分发挥优良母畜的繁殖潜力

B.应用胚胎移植技术可提高母畜生产幼畜的能力

C.应用胚胎移植技术可以代替种畜引进,丰富品种资源

D.胚胎移植技术可在畜牧业生产中产生新品种,改良品种资源

答案:D

5.为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家常采用胚胎移植的方法。下列与胚胎移植相关的叙述,错误的是(　　)。

A.试管牛和克隆牛的培育过程中均用到胚胎移植

B.用来促进供体母牛超数排卵的是下丘脑分泌的促性腺激素

C.胚胎移植时应选用发育到桑椹胚期或囊胚期的胚胎

D.采取胚胎分割、胚胎移植技术可同时获得多个遗传物质相同的家畜个体

答案:B

解析:试管牛和克隆牛的培育过程中均用到胚胎移植技术,将早期胚胎移植到受体母牛的子宫中,A项正确。促性腺激素是由垂体分泌的,B项错误。胚胎移植时应选用发育到桑椹胚期或囊胚期的胚胎,C项正确。通过胚胎分割、胚胎移植技术可获得多个后代,且遗传物质相同,D项正确。

6.胚胎分割和胚胎移植是一种快速繁殖优良种畜的方法。下列叙述正确的是(　　)。　

A.胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎分割的技术

B.分割的胚胎必须在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内

C.在胚胎移植中,受体和供体都应是良种动物

D.在胚胎移植中,供体和受体相当于双亲中的父本和母本

答案:A

解析:胚胎分割通常是指采用机械方法将早期胚胎桑椹胚或囊胚分割成两等份或更多等份,经移植获得同卵双胎或多胎的技术,A项正确。分割的胚胎可以直接移植给受体,也可以在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段再移植到受体内,B项错误。在胚胎移植中,供体应是良种动物,受体可以是普通动物,C项错误。在胚胎移植中,供体为新个体提供遗传物质,受体只是为胚胎的发育提供营养环境,不是它的亲本,D项错误。

7.科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛超数排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。下列分析错误的是(　　)。

A.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴

B.在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛

C.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境必须保持一致

D.需配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎

答案:A

解析:若移植的是体外受精获得的胚胎,则存在生殖细胞的结合,属于有性繁殖,而动物克隆属于无性繁殖。

8.胚胎分割技术是一种现代生物技术,下列关于这一技术的叙述,正确的是(　　)。　

①胚胎分割是将早期胚胎任意分割成多份　②胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎　③胚胎分割技术属于无性繁殖,因此属于克隆　④胚胎分割可以分割任意时期的胚胎

A.①②　　　　　B.②③

C.①③④ D.①②③④

答案:B

解析:胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎桑椹胚或囊胚分割成两等份或更多等份,经移植获得同卵双胎或多胎的技术,但不能任意分割成多份,因为分割次数过多可能造成不能发育成新个体。胚胎分割获得后代的过程是无性繁殖,属于克隆。

9.胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机,图2-3-8表示经体外受精、胚胎分割以及胚胎移植培育优质奶牛的过程。下列说法正确的是(　　)。

图2-3-8

A.胚胎分割时只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份

B.可取桑椹胚期的滋养层细胞的DNA进行性别鉴定

C.通过胚胎分割产生的两个或多个个体均具有相同的遗传物质和表型

D.受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中不发生免疫排斥反应

答案:D

解析:进行胚胎分割时,采用分割针或分割刀进行胚胎分割,A项错误。可取滋养层细胞的DNA进行性别鉴定,但是桑椹胚没有滋养层细胞,发育到囊胚才分化出滋养层细胞,B项错误。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,但是表型不一定相同,因为生物的表型是基因型和环境共同作用的结果,C项错误。受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中存活,说明受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,D项正确。

10.胚胎移植是指将体外受精得到的早期胚胎或者胚胎分割得到的分割胚胎移植到同种适龄母畜中,产下新的个体的过程。请回答下列相关问题。

(1)胚胎移植所需的早期胚胎除体内发育的胚胎外,还可由转基因技术、　　　　　　　　(答出2点即可)等生物工程技术获得。 

(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,使供体产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍,其原因是供体能提供　　　　　　　　　　　　　　　　　,而繁重漫长的妊娠和育仔任务由受体代替;同时,对供体用　　　　　　　激素进行　　　　　　　处理可获得多个胚胎。 

(3)胚胎移植能否成功,与　　　　　　　　　　　　　有关;供体、受体的发情时间　　　　　　　　(填“需要”或“不需要”)一致。 

(4)早期胚胎形成后,在一定时间内处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎　　　　　　　　　　　　　　　　　　,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活的胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞的质膜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)若要得到同卵双胎或多胎,需要再进行胚胎分割,图2-3-9表示胚胎分割的部分过程。据图回答下列问题。

图2-3-9

图中用于分割的胚胎是　　　　期的胚胎,①表示该胚胎的　　　　,②表示　　　　　　　　。  

答案:(1)核移植和体外受精

(2)具有优良遗传特性的胚胎　促性腺　超数排卵

(3)供体和受体的生理状况　需要

(4)基本上不发生免疫排斥反应　具有控制物质进出细胞的功能(或对物质的吸收具有选择透过性或具有选择性,任答1点即可)

(5)囊胚　内细胞团　囊胚腔

能力提升

1.图2-3-10表示通过体外受精和胚胎移植培育牛的过程。下列叙述正确的是(　　)。

图2-3-10

A.采集的精子不经处理就可以进行体外受精

B.②过程需要精子与卵子接触,完成信息传递

C.桑椹胚的形成是细胞分化的结果

D.④过程属于胚胎移植,图中的母体为供体

答案:B

解析:采集的精子在体外受精前,需要对其进行获能处理,不同动物的精子获能的方法不完全相同。②过程为体外受精作用,需要精子与卵子接触,完成信息传递。由受精卵到桑椹胚的过程,细胞只是通过有丝分裂的方式增加数量,没有发生分化。胚胎移植过程中,提供胚胎的个体为供体,接受胚胎的个体为受体。

2.(不定项选择题)150枚被称为“贵族牛”的红安格斯牛纯种胚胎在河南某养殖基地同期移植接种,开始利用本地黄牛作受体牛“借腹生子”。据悉,如此大规模的高档肉牛胚胎移植工程在全国属于首次。下列相关叙述正确的是(　　)。　

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.此法获得的红安格斯小牛性状与本地黄牛相同

C.“借腹生子”可以充分发挥红安格斯牛的繁殖潜力

D.本地黄牛作受体牛必须具有健康的体质、优良的遗传性状和正常繁殖能力

答案:AC

解析:胚胎移植中,供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎,受体的主要职能是孕育胚胎。此法获得的红安格斯小牛性状与本地黄牛不相同。胚胎移植充分发挥了雌性优良个体的繁殖潜力。胚胎移植时应选择有健康的体质和正常繁殖能力的受体,不要求遗传性状优良。

3.(不定项选择题)用胚胎干细胞(ES细胞)定向诱导分化出人造组织器官进行自体移植,可以解决临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问题。图2-3-11为胚胎干细胞分离和定向诱导分化的流程图,其①~④为细胞或细胞结构, Ⅰ~ Ⅵ为操作过程。下列叙述正确的是(　　)。　

图2-3-11

A.ES细胞形成不同类型的组织细胞,既有细胞的有丝分裂又有基因的选择性表达

B.图中ES细胞是由③分离出来的

C.过程Ⅴ的结果多种多样的根本原因是ES细胞具有发育的全能性

D.图中涉及的现代生物技术有体细胞核移植技术、动物细胞培养技术等

答案:AD

解析:③是囊胚的滋养层细胞,④是内细胞团,题图中ES细胞是由④内细胞团分离来的,B项错误。过程Ⅴ是诱导胚胎干细胞分化,其结果多种多样的根本原因是基因的选择性表达,C项错误。

4.图2-3-12为培育“试管山羊”的基本过程示意图。下列有关叙述正确的是(　　)。

图2-3-12

A.甲过程中可通过给母山羊注射促性腺激素使其超数排卵

B.乙过程仅在专用的受精溶液中完成

C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液

D.丁过程中应将早期胚胎移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内

答案:A

解析:乙过程表示体外受精,获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能培养液中或专用的受精溶液中完成受精过程,而受精卵要移入配制好的培养液中继续培养,B、C两项错误。丁过程中应将早期胚胎移植到与供体生理状态相同的代孕母羊子宫内,D项错误。

5.图2-3-13表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率与受孕妇女年龄的关系。下列有关叙述正确的是(　　)。　

图2-3-13

A.体外受精时,需用促性腺激素处理使精子获能

B.卵裂期细胞和囊胚期细胞均未分化,具有发育的全能性

C.实验结果表明,卵裂期胚胎移植成功率较高

D.受孕妇女年龄越大,胚胎移植的流产风险越高

答案:D

解析:体外受精时,可以用促性腺激素处理促进超数排卵,精子获能需要一定的获能溶液。囊胚期细胞出现分化。从题图中可以看出,卵裂期胚胎移植的流产率较高。受孕妇女年龄越大,移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率越大。

6.胚胎工程技术包含的内容很丰富,图2-3-14所示是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛。请据图回答下列问题。

图2-3-14

(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于　　　　　　　　。为一次获得多个卵母细胞,往往需要向供体2内注射促性腺激素,而不是注射性激素,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是　　　　　　　　　　　　　。 

(3)通过应用2获得小牛,涉及的胚胎工程的最后一道“工序”是　　　　　　　　。 

(4)应用3中的细胞D取自囊胚的　　　　。 

(5)应用4中获得二分胚①和②,移植到受体牛中得到两头小牛,两头小牛的性别　　　　(填“相同”或“不同”)。应用4在获得二分胚①和②的同时,需要取囊胚的　　　　　细胞做DNA检测和性别鉴定。 

答案:(1)供体1和供体2　注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动,从而导致相关激素分泌量下降,进而引起自身性激素分泌量减少,影响排卵

(2)诱导精子获能

(3)胚胎移植

(4)内细胞团

(5)相同　滋养层

解析:(1)应用1中通过核移植获得的小牛,其遗传物质来源于供体1提供的细胞核和供体2提供的去核的卵母细胞。超数排卵时不注射性激素的原因是注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动,从而导致相关激素分泌量下降,进而引起自身性激素分泌量减少,影响排卵。(2)在受精前精子需要进行获能处理。(3)胚胎工程最后一道“工序”是胚胎移植。(4)胚胎干细胞D取自早期胚胎(囊胚的内细胞团)。(5)通过胚胎分割获得的①②性别相同。在获得二分胚①和②的同时,需要取囊胚的滋养层细胞做DNA检测和性别鉴定。