1、3.2体外受精和早期胚胎培养课时过关能力提升一、基础巩固1.试管牛所采用的技术有()胚胎移植基因工程细胞工程体外受精克隆技术A. B. C. D.解析:试管动物是指通过人工操作使精子和卵子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育成早期胚胎,经胚胎移植后产生后代的技术。试管牛采用的技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。答案:A2.胚胎早期培养需要用发育培养液,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、激素、氨基酸、核苷酸、动物血清等D.水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等解析:蔗糖一般是植物培养基的成
2、分,淀粉一般不作为培养基的成分,只在某些微生物的培养过程中使用。胚胎培养液的成分和动物细胞培养液的成分相似。答案:A3.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公畜的优良特性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:人工授精是用人工的方法,把精液注入雌性动物的生殖道内,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。答案:C4.体外受精时采集小鼠卵子常用的方法是()A.超数排
3、卵处理法B.活体采卵法C.从早期胚胎中采集D.从屠宰后母畜卵巢中采集卵母细胞解析:对实验小鼠常用的采集卵子的方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,再从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精,即超数排卵处理法。答案:A5.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:采集到的精子必须获能后才能与成熟的卵子完成受精。精子体外获能的方法有两种:培养法和化学诱导法,对于啮齿类动物、家兔等动物,一般采用培养法,即将精子放入获能液中使其获能;对于牛、羊等家畜常用化学诱导法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化
4、学药物诱导精子获能。答案:C6.体外受精常采用的采卵方法有()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从屠宰场废弃卵巢中采集卵母细胞A.B.C.D.解析:可采用注射激素的方法,使母畜排出更多的卵子然后从输卵管中冲取卵子;也可利用超声波引导法从母畜体内采集卵母细胞或直接从屠宰母畜的卵巢内获取卵母细胞。答案:D7.采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。下列原因错误的是()A.卵母细胞也要经历类似精子获能的过程B.采集到的卵母细胞的成熟程度不同C.体外人工培养至减数第二次分裂中期时,才算成熟D.卵母细胞还需要培养一段时间,才能由小
5、变大解析:采集到的卵母细胞还不成熟,只有培养至减数第二次分裂中期时,才具有与精子受精的能力。在此之前,也要经历类似精子获能的处理过程。答案:D8.软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()A.首先经超数排卵处理后进行体外受精B.从囊胚中分离细胞,培养后检测基因型C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫解析:试管婴儿技术中,可通过超数排卵后进行体外受精;检测基因型应取囊胚滋养层细胞;胚胎基因型为H-的均为软骨发育不全患者,所以体外受精后,应筛选出基因型为hh
6、的胚胎;人的体外受精胚胎可在816个细胞阶段移植,D项错误。答案:D9.回答下列有关问题。(1)哺乳动物的卵子发生是在雌性动物的卵巢内完成的。减数第一次分裂是在雌性动物前后完成的。(2)刚排出的精子不能立即与卵子结合,必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后,才具备受精能力,这一生理现象叫做。(3)体外受精是对体内受精的模拟操作,首先对雌性动物用处理,使其排出更多的卵子。(4)精卵体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中培养,它的成分比较复杂,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸、等物质。(5)对于“试管动物”的正确理解是(多选)。A.属于无性生殖B.属于有性生殖C
7、.体外受精D.体内受精E.体外发育F.体内发育解析:(1)初级卵母细胞减数第一次分裂发生在排卵前后。(2)精子必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后,才具备受精能力,这一生理现象叫做精子获能(获能)。(3)对雌性动物注射促性腺激素可使其超数排卵。(4)动物细胞培养需要添加动物血清,以满足细胞生长发育的需要。(5)“试管动物”的培育有精卵结合的过程,属于有性生殖。精卵体外受精形成受精卵后在体外进行早期胚胎发育,发育到一定阶段后移植到受体子宫中继续发育。答案:(1)排卵(2)精子获能(获能)(3)促性腺激素(4)血清(5)BCEF10.根据哺乳动物体外受精的过程,回答下列问题。(1)体外受精的
8、过程主要包括、及受精等几个步骤。(2)精子采集的方法主要有、和。获能的方法有和。(3)请用一个流程图表示体外受精过程。答案:(1)卵母细胞的采集和培养精子的采集和获能(2)假阴道法手握法电刺激法培养法化学诱导法(3)图示如下:二、能力提升1.下列说法错误的是()A.可以借助工具直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞B.电刺激法只适于收集犬等家畜的精子C.在体外受精前,必须对精子进行获能处理D.获能的精子和培养成熟的卵子,可以在体外完成受精过程解析:手握法只适用于收集犬等体型较小、易于控制的家畜;电刺激法多用于野生或经济动物。答案:B2.下列关于卵母细胞采集的叙述,错误的是()A.有些动物在采集时要
9、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:从输卵管中采集到的卵子可以与获能的精子直接受精,从卵巢中采集到的卵母细胞需要在体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精。答案:D3.下列说法正确的是()A.试管牛是无性生殖的产物B.试管婴儿是有性生殖的产物C.“多利”羊是有性生殖的产物D.转基因牛是无性生殖的产物解析:试管牛和试管婴儿都经过了受精作用,都是有性生殖的产物。“多利”羊是核移植技术的产物,属无性生殖;转基因牛也是有性生殖的产物。答案:B4.下列关于牛体外受精胚胎的
10、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即可移入母牛子宫B.采集的卵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获能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:卵母细胞要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精,受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能移植,移植入受体后继续发育形成幼体产出。答案:C5.进行卵式生殖(卵式生殖是指卵细胞和精子的大小和形状都悬殊的配子生殖)的生物产生的卵细胞比精子大得多,其生物学意义是()A.利于受精作用B.可携带更多的遗传物质C.利于胚胎发育D.利于胚后发育解
11、析:卵式生殖使更多的营养物质进入卵细胞,这些营养物质对维持受精卵卵裂及其后的胚胎发育是必需的。就胚后发育来看,幼体可通过摄取外界的营养物质满足自身的需要。答案:C6.在动物细胞工程和胚胎工程中所用的物质和其发挥的作用正确的组合是()A.肝素诱导精子及卵细胞受精B.胃蛋白酶动物细胞培养时分散细胞C.聚乙二醇诱导细胞分化D.促性腺激素促进供体母畜超数排卵解析:将动物组织细胞分散开的酶是胰蛋白酶,因为胃蛋白酶适宜的pH为2左右,当pH大于6时,胃蛋白酶活性丧失,而胰蛋白酶的适宜pH为7.28.4;肝素可诱导精子获能;聚乙二醇可诱导细胞融合。答案:D7.下图表示通过体外受精培育试管牛的过程,下列叙述错
12、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:获取的精子必须要经过获能后才能进行体外受精,A项正确。表示受精作用,受精发生时,精卵识别,之后精子释放顶体酶,穿越放射冠和透明带,精子入卵后,雌、雄原核形成,最后雌、雄原核融合形成合子,因此受精过程不仅仅与细胞膜的流动性有关,B项错误。表示受精卵的卵裂,其方式为有丝分裂,C项正确。表示将发育成的早期胚胎移植入母体,D项正确。答案:B8.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。(1)从
13、良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是;从良种公牛采集的精子需后才能进行受精作用。(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供气体以维持。(3)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是;获得转基因母牛后,如果即说明目的基因已经表达。解析:(1)采集的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才具有受精能力,采集的精子获能后才能进行受精。(2)体外培养受精卵需要提供CO2以维持培养液的pH。(3)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。若转基因牛的乳汁中含有人类白细胞介素,说明目的基因已成功表达。答案:(1)使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力)获能(2)CO2培养液(基)的pH(3)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)