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1、3.2 体外受精和早期胚胎培养3.2 体外受精和早期胚胎培养 随堂检测 1在“试管牛”的生产过程中，不是必需的操作的是( ) A卵母细胞的采集和培养 B受精卵中导入抗病毒基因 C精子的采集和获能 D胚胎的早期培养和移植 解析：选 B。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、受精等步 骤。 如果要培养转基因动物， 需要将外源基因导入受精卵中 ； 如果仅仅是为了获得 “试管牛” ， 则不需导入外源基因。 2下列关于卵母细胞采集的叙述，不正确的是( ) A有些动物在采集时要用促性腺激素处理 B从输卵管中取出的卵子，可直接与获能的精子在体外受精 C对有些动物可以直接从活体卵巢中吸取卵母
2、细胞 D采集的卵母细胞都可直接与获能的精子在体外受精 解析：选 D。卵子采集方法有两种：先用促性腺激素处理供体，从输卵管中冲取卵子， 直接与获能的精子在体外受精 ； 从屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵 巢中吸取卵母细胞， 通过这种方式获得的卵母细胞要在体外人工培养成熟后才能与获能的精 子受精。 3胚胎的早期培养需要用液体培养基，此培养液的成分是( ) A水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等 B蔗糖、水、无机盐、激素、维生素等 C水、无机盐、蔗糖、氨基酸、核苷酸、血清等 D水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等 解析：选 A。胚胎的早期培养的培养液成分一般比较复杂
3、，含有水、无机盐、有机盐、 维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及动物血清等物质。 4如图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是( ) A获取的精子经获能后才能进行体外受精 B过程只与细胞膜的流动性有关 C过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂 D过程属于胚胎移植过程 解析 ： 选 B。过程是受精作用，不仅与细胞膜的流动性有关，还与细胞识别作用有关。 5试管婴儿、试管苗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三者分别属于胚胎工程、组织培养工程和克隆技术 C都充分体现了体细胞的全能性 D都不会发生基因重组 解析：选 B。试管婴
4、儿属于有性生殖，为胚胎工程的技术范围，在生殖过程中，可能发 生基因重组 ； 其生殖过程由于是有性生殖，因此不体现体细胞的全能性。试管苗和克隆羊属 于无性生殖，为细胞工程的技术范围 ； 试管苗能保持母本性状，能体现植物体细胞的全能性 ； 克隆羊与提供细胞核的个体性状最相似，在培育过程中，不会发生基因重组，能充分体现动 物体细胞核的全能性。 6根据下图回答下列问题： (1)所做的处理是_，是_过程，是_过程。 (2)采集卵母细胞的方法是用_激素处理，从_中冲取卵子。 (3)通过过程可看出该生物的生殖方式为_。 解析 ： (1)图中表示精子的获能过程 ； 表示精子与卵子结合的过程，即体外受精作用 ；
5、 表示胚胎的早期培养过程。(2)采集卵母细胞的方法是用促性腺激素处理，促进其超数排 卵，然后从输卵管中冲取卵子。(3)图示中有卵子和精子结合的过程，即受精，因此，该生 物的生殖方式为有性生殖。 答案：(1)获能 体外受精 胚胎的早期培养 (2)促性腺 输卵管 (3)有性生殖 7(2018福州一中高二期末)嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体胚胎(2n) 2n 4n 或胚胎干细胞(ES 细胞)进行聚合，形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。嵌合体胚 2n 4n 胎的构建常用方法如图，请据图分析回答下列问题： (1)受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到_期，才具备 受精的能力，而精子需经
6、过_过程才能和卵细胞结合。 (2)2n的 ES 细胞来自胚胎发育过程的_期，本实验中从功能上说明了该细胞 _。 (3)嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：_。 2n 4n 解析：(1)具有受精能力的卵细胞实际上是处于第二次减数分裂中期的次级卵母细胞； 精子必须先在雌性生殖道并停留一段时间，才具备受精的能力，这一过程称为精子的获能。 (2)囊胚期的细胞开始出现分化，出现内细胞团和滋养层，其中内细胞团细胞属于胚胎干细 胞，在功能上具有发育的全能性。(3)嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有 ： 2n 4n 动物细胞的培养、动物细胞融合和胚胎移植。 答案：(1)减数第二次分裂中 精
7、子获能 (2)囊胚 具有发育的全能性 (3)动物细胞 的培养、动物细胞融合和胚胎移植 课时作业 一、选择题 1体外受精常用的采卵方法有( ) 用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子 化学诱导法 电刺激法 从活体动物卵巢中吸取卵母细胞 A B C D 解析 ： 选 C。 常用的采集卵母细胞的方法 ： 用促性腺激素处理， 促使排出更多的卵子 ； 从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞 ； 借助超声波探测仪、 内窥镜或腹腔镜等工具， 直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。 2精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种( ) A氯化钙溶液 B肝脏提取液 C肝素溶液 D氨基酸营养液 解析：选 C。精子体外获能
8、的方法有培养法和化学诱导法两种。化学诱导法即将精子放 在一定浓度的肝素或钙离子载体 A23187 溶液中使精子获能。 3关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述，正确的是( ) A精子和卵子受精形成受精卵后可移入母牛子宫内 B采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵 C成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植 D体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行 解析 ： 选 C。体外受精的原理是人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH 等，使初级卵 母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用。因此卵母细胞必须在体外经人工培养成 熟后，才能与获能的精子
9、受精，受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能移植，移入母体后继续 发育形成幼体并产出。 4胚胎的早期培养过程中，下列条件不是必需的是( ) A消毒灭菌 B适宜的温度 C充足的光照 D适宜的营养物质和激素 解析：选 C。胚胎的早期培养属于动物细胞培养的范畴。动物细胞培养必须在无菌条件 下进行。在细胞分裂过程中，需要适宜的温度以及一定的营养物质和激素，不需要光照。 5良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采集的 乙牛的精子进行受精， 在特定的培养基上培育成胚胎， 再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的 子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是( ) A该试管牛的培育过程应用的是试
10、管动物技术 B试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子 C甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同 D该技术不能实现优良种畜的快速繁殖 解析：选 D。试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子，加快优良种畜的繁殖速 度。 6下列哪项不是人工授精和体外受精的区别( ) A人工授精能更有效地发挥优良公畜的特性 B体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能 C人工授精和体外受精的本质不同 D人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外 解析 ： 选 C。人工授精是用人工的方法，把公畜的精液注入母畜生殖道内，使精卵结合 ； 体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。 这两者的本质都是两性生
11、殖细胞的结 合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。 7华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环 节有( ) 转基因 核移植 体外受精 体细胞克隆 胚胎移植 A B C D 解析：选 D。通过人工操作使供体的精子和卵子在体外受精，体外培养胚胎，然后将发 育到一定程度的胚胎移植入受体， 从而生产出各种动物。 所以包括的环节有体外受精和胚胎 移植。 8下列关于试管动物技术的叙述，正确的是( ) A应用该技术繁育后代的过程属于无性生殖 B应用该技术繁育后代的过程属于有性生殖 C试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术 D试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行
12、 解析：选 B。试管动物技术进行的是体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，因为其后代 的产生经过了两性生殖细胞的结合，所以属于有性生殖。 9(2018河北武邑中学高二期中)英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞) 成功地培育出一只小母羊，取名“多利” ，这一方法被称之为“克隆” ，以下四项中与此方法 在本质上最相近的是( ) A用胡萝卜韧皮部细胞培养出完整的新植株 B将人抗病毒基因嫁接到烟草 DNA 分子上，培育出具有抗病毒能力的烟草新品种 C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的 B 细胞融合成杂交瘤细胞 D将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性 子宫内发育成“试管”
13、婴儿 答案：A 10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” 。三亲婴儿 的培育过程可选用如下技术路线。 据图分析，下列叙述错误的是( ) A该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 B捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿 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早期胚胎培养和胚胎移植等技术 解析：选 C。A 项，三亲婴儿细胞质基因主要来自捐献者卵母细胞，可避免母亲的线粒 体遗传病基因传递给后代，故正确。B 项，三亲婴儿细胞核基因(染色体)来自母亲和父亲， 捐献者携带的红绿色盲基因(细胞核基因)不传给该婴儿，故正确。C 项，由 B 项分
14、析可知该 项错误。D 项，三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术才能最终完成，故正 确。 二、非选择题 11 (2018济宁高二期中)目前， 精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方 法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。如图表 示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答下列问题： (1)获取外源基因常用到的工具酶是_。 为了提高实验成功率， 通常利用_ 技术获得大量标记的外源基因。 (2)过程采用的是_技术， 该过程中应对已经_进行获能处理。 (3)过程需要在_(至少写出两点)等条件下培养。 (4)为了获得更多的卵母细胞，常用_激素对供
15、体进行处理，促使其_。 答案：(1)限制酶 PCR (2)体外受精 导入外源基因的精子 (3)无菌无毒、适宜的温度和 pH 值、营养充足、气体环境适宜 (4)促性腺 超数排卵 12如图为“试管婴儿”之父张明觉通过体外受精培育家兔的流程图，请据图回答下列 相关问题： (1)图中所用的方法是用_处理， 使其超数排卵， 然后从_中 冲取卵子。 (2)图中的精子要经过_处理才能完成受精，其方法通常采用_ 和_。 判断精子和卵细胞是否受精的标志是在_和_的 间隙观察到_。 (3)通过图中过程可以形成含有 32 个细胞的胚叫_胚。这时的细胞具有 _性。 (4)体外受精技术也称试管动物技术， 该技术在解决_
16、等问题上具有重要的意 义。 解析：(1)采集卵母细胞的方法之一是用促性腺激素处理进行超数排卵，然后从输卵管 中冲取卵子。 (2)图中的精子经过获能处理才能完成受精。判断精子和卵子是否受精的标志是在透 明带和卵细胞膜的间隙可以观察到两个极体。 (3)早期胚胎发育依次经历卵裂、桑椹胚、囊胚和原肠胚等阶段，通过图中过程可以 形成含有 32 个细胞的胚叫桑椹胚，这时的细胞具有全能性。 (4)体外受精技术也称试管动物技术，该技术在解决动物生育率低等问题上具有重要意 义。 答案：(1)促性腺激素 输卵管 (2)获能 培养法 化学诱导法 透明带 卵细胞膜 两个极体 (3)桑椹 全能 (4)动物生育率低 13
17、(2018湖北部分重点高中联考)科研人员利用精子作为载体，将人胰岛素基因 (hINS)转入绵羊体内，以获得动物乳腺生物反应器。其技术流程如下： 请回答下列相关问题： (1)在受精前，要对精子进行_处理。将早期胚胎移植至代孕母羊体内时， 不宜选择_(填“原肠胚”“桑椹胚”或“囊胚”)时期的胚胎。为获得转基因母 羊，在进行移植前，还需对胚胎进行_。 (2)为初步了解 hINS 是否能在转基因母羊中发挥所期望的功能， 需从转基因母羊的乳腺 细胞中提取_， 用_与之进行核酸分子杂交， 观察是否有杂 交带。 (3)下图为 BLGhINS 重组质粒，BLG 是绵羊的乳腺蛋白基因。在构建该质粒时，必须 使用
18、_等工具。 由于 BLG 在_细胞中特异性表达， 且 BLG 的调控区内 有_，所以将 hINS 与 BLG 的调控区重组在一起，能驱动胰岛素基因(hINS)在生 物反应器中特异性表达。 答案：(1)获能 原肠胚 性别鉴定 (2)mRNA 人胰岛素基因探针 (3)限制酶、DNA 连接酶 乳腺 启动子 14如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题： (1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是_技术，这两种 动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是_，后者是_。 (2)一般用_激素对供体母牛做超数排卵处理。人工授精前需对精子进行 _处理。 (3)受精卵体外培养所需的培养
19、液成分一般比较复杂，除一些_外，还需要 添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等物质。为了防止培养过程中的污染，通常还需添加一 定量的_。 (4)如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用_技术将药用蛋白基因导入到_ 中，在检测受体细胞中的染色体 DNA 上是否插入了目的基因时，常采用的方法是 _技术，根据是否显示出杂交带进行鉴定。 答案：(1)核移植 无性生殖 有性生殖 (2)促性腺 获能 (3)无机盐和有机盐类 抗生素 (4)显微注射 受精卵 DNA 分子杂交 15 某医院一名试管女婴出生， 该女婴的父母身体健康。 女婴的母亲 7 年前生下一男婴， 孩子 1 岁后发病夭折。5 年后，她第二次怀孕，怀孕 6
20、 个月时，到医院抽羊水及脐带血诊断， 发现胎儿是男孩，而且是血友病患者，于是引产。夫妇二人最后来到医院做试管婴儿。医生 培养了 7 个可做活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎 12 个细胞进行检查后，选择了两个活 体胚胎进行移植，最后一个移植成功。 据此资料回答下列问题： (1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕、生产的过程的相同之处是 _；不同点在于_。 (2)血友病是伴 X 染色体的隐性遗传病， 如果用 B 和 b 分别表示正常基因和血友病基因， 则父母亲的基因型分别是_和_。医生抽取胚胎的 12 个细胞后， 可通过观察性染色体形态判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用_性胚胎进行移 植，原因是_。 解析：(1)试管婴儿技术和母亲正常怀孕、生产过程都包括精子与卵细胞结合形成受精 卵的过程，都属于有性生殖过程。(2)根据题意可知，男孩患病而亲代正常，则父母的基因 型分别为 XBY 和 XBXb，在移植时选用女性胚胎，由于该胚胎从父亲那里接受 XB基因，其一定 表现正常。 答案：(1)双亲产生的两性生殖细胞融合为受精卵 试管婴儿是“体外受精”后产生的 受精卵经初步发育后，再进行“胚胎移植”的产物 (2)XBY XBXb(顺序不能颠倒) 女 女性胚胎从父亲那里接受 XB基因，表现型正常