2.3.2胚胎工程技術及其應用同步課時作業一、單項選擇題1.下列有關牛體外受精的敘述錯誤的是()A.精子需經過獲能步驟，才可用于體外受精B.卵母細胞需培養至MⅡ期，與精子結合完成受精C.體外受精需加入聚乙二醇等誘導精卵結合D.精子入卵后卵細胞膜發生生理反應，阻止其他精子進入2.下列關于哺乳動物胚胎發育和胚胎工程的敘述，正確的是()A.用胃蛋白酶處理內細胞團使其分散，以獲得胚胎干細胞B.囊胚的內細胞團和滋養層細胞含有的核基因不同C.采用胚胎分割技術產生同卵多胚的數量是有限的D.胚胎體外培養所需培養液不需要添加天然成分3.通過試管動物技術可以實現良種動物的快速繁殖。下列相關敘述錯誤的是()A.采集的卵母細胞和精子要分別在體外進行成熟培養和獲能處理B.體外受精時需要人工操作阻止多精入卵C.胚胎移植時供、受體的生理狀態要相同D.可通過胚胎分割技術提高胚胎的利用率4.下列關于胚胎工程的相關敘述，正確的是()A.體外受精前一定要對精子進行獲能處理B.使用肝素溶液促進優良供體母牛超數排卵C.胚胎移植前需檢查胚胎質量并在囊胚或原腸胚時期進行移植D.胚胎移植前可取少量內細胞團細胞進行性別鑒定和遺傳病篩選5.為了降低對國外奶牛種質的過度依賴，提高優良母牛的擴繁速度成為關鍵，而試管牛技術產業化則可以有效解決這一難題。如圖是試管奶牛的生產流程示意圖，下列有關敘述正確的是()A.可將新鮮或解凍的精液離心后對精子進行獲能處理B.對受體母牛進行同期發情處理以防發生免疫排斥C.對受體母牛注射促性腺激素促進其超數排卵D.進行②前，可對早期胚胎進行胚胎分割，此技術屬于有性生殖6.胚胎工程理論的發展和技術的應用提高了良種奶牛的繁育速度，保證了我國高品質牛奶的充足供應。如圖表示繁殖良種奶牛以及獲取胚胎干細胞的流程，下列說法錯誤的是()A.應選擇具有健康的體質和正常的繁殖能力良種母牛作供體B.進行①胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一C.可從早期囊胚（b）中的內細胞團細胞獲得胚胎干細胞（e）D.進行②的優勢是可以充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力7.下圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖，有關敘述正確的是()A.該過程用到動物細胞培養、動物細胞核移植、早期胚胎培養和胚胎移植等技術B.過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理C.形成重組細胞時已經完成了細胞分裂進程D.激活并培養重組胚胎時可以用物理法或化學法，如用Ca2+、聚乙二醇等8.卵母細胞成熟包括“細胞核成熟”和“細胞質成熟”兩個方面。研究人員利用基因敲除技術敲除小鼠的Btg4基因，發現Btg4敲除的卵母細胞雖能正常成熟和受精，但形成的早期胚胎卻全部阻滯在1到2細胞階段，造成雌性不育。胚胎停止發育原因是卵母細胞中的mRNA不能被及時降解。下列說法錯誤的是()A.卵細胞形成過程中減數分裂是不連續的，MⅡ期卵母細胞具備受精能力B.該實驗的目的是探究Btg4基因在卵母細胞和早期胚胎中的作用C.卵母細胞中mRNA的及時降解是啟動早期胚胎基因組激活的前提條件D.Btg4基因與卵母細胞中mRNA降解有關，可促使卵母細胞的細胞核成熟9.如圖表示利用黑、白小鼠培養合體幼鼠的流程，下列相關說法錯誤的是()A.所獲得的嵌合體幼鼠仍是二倍體 B.可以用熒光標記技術追蹤細胞的分化去向C.孵化是指胚胎從滋養層細胞中伸展出來 D.胚胎細胞的分化方向受到整個個體的調控10.Leigh氏綜合癥是一種攻擊神經系統的嚴重神經障礙，其致病基因位于線粒體DNA中。一位母親約有的線粒體攜帶有這種致病基因，她的前兩個孩子因為患有Leigh氏綜合癥而夭亡，她的第三個孩子因為接受另一名女性捐贈的健康基因而成為全球首個擁有“三個父母”的男嬰。該“三親嬰兒”的孕育過程如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.卵母細胞捐獻者攜帶的紅綠色盲基因能遺傳給“三親嬰兒”B.Leigh氏綜合癥的遺傳不遵循孟德爾的遺傳規律C.該男嬰孕育的過程中使用了核移植、體外受精、動物細胞培養和胚胎移植等技術D.“三親嬰兒”同時擁有自己父親、母親及卵母細胞捐獻者的部分基因11.“三親試管嬰兒”為第四代試管嬰兒，又叫卵漿置換技術。高齡產婦的胞漿已經老化，不利于胚胎的發育，選擇高齡產婦自身活性較強的卵子的細胞核，借助年輕女性卵子的胞漿，將細胞核注入胞漿中，組合成新的卵子，就可以大幅度地提升受精卵質量，形成胚胎后移植到母體子宮。下列說法錯誤的是()A.該技術能大幅度改善卵子質量、解決卵子老化和精子質量不佳等問題B.該技術能極大地提高高齡患者的試管嬰兒成功率C.年輕女性的卵子需要去掉細胞核，也就是去掉紡錘體—染色體復合物D.“三親試管嬰兒”會導致倫理道德方面的質疑和爭議12.據報道，世界上僅剩下兩頭雌性白犀牛，實驗室只留有冷凍的白犀牛的精子。若通過胚胎工程技術嘗試拯救該物種，下列敘述錯誤的是()A.冷凍保存的精子需經獲能處理才可用于體外受精B.可通過胚胎分割技術增加備孕胚胎數量，提高其出生率C.這樣繁育出來的種群與野生種群相比，其野外生存能力可能較低D.用雌性白犀牛體細胞克隆出多頭白犀牛后，就可以讓它們自行繁衍13.動物的體內受精和胚胎發育研究為胚胎工程提供了理論基礎。下列動物受精和胚胎早期發育的研究成果與胚胎工程操作的對應敘述中，有錯誤的是()選項體內受精和胚胎早期發育研究成果胚胎工程操作A精子在生殖道發生生理變化，獲得受精能力精子在獲能液中使其獲能B卵子到減數分裂Ⅱ中期才能受精卵母細胞在體外培養成熟C哺乳動物的受精在輸卵管內完成獲能精子和成熟卵子在無菌水中完成受精D部分胚胎進入子宮時已發育到桑葚胚或囊胚階段受精卵體外培養到桑葚胚或囊胚階段植入子宮A.A B.B C.C D.D二、非選擇題14.我國科學家利用體細胞誘導產生誘導多能干細胞（iPS細胞），并將其注入無法發育到成體階段的四倍體囊胚中，最終獲得克隆鼠X。經鑒定證實克隆鼠X確實從iPS細胞發育而來，并可繁殖后代。實驗流程見下圖，回答下列問題：（1）若需對移植前的胚胎進行性別鑒定，最好取囊胚中的____________細胞進行染色體分析。為了提高成功率，代孕母鼠需進行激素處理，使其____________。（2）若要利用圖中的三只鼠（黑鼠作為體細胞核供體，灰鼠作為卵母細胞供體）通過核移植技術得到克隆鼠Y。不考慮環境因素的影響，克隆鼠X和克隆鼠Y的性狀____________（填“完全相同”或“不完全相同”），理由是____________。（3）與植物體細胞雜交相比，誘導二倍體囊胚融合形成四倍體囊胚的特有方法是____________，推測四倍體囊胚在iPS細胞發育過程中所起的作用是____________。15.和牛是世界公認的高檔肉牛品種，其體型較小，肉質鮮嫩，營養豐富。我國科研人員利用胚胎移植技術，按如圖所示流程操作，成功地批量培育了和牛這一優良品種。請回答下列問題：（1）用____________激素處理，可使供體母牛超數排卵，過程①中產生的精子需要進行____________處理后才具有與卵細胞受精的能力。（2）上述批量培育和牛的過程中用到的工程技術有____________、____________和胚胎移植等。（3）移植的胚胎處于____________期，移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宮中存活的生理基礎是____________；為培育子代雌性小牛，胚胎移植前須進行性別鑒定，宜取圖中[____________]____________細胞進行DNA分析。（4）胚胎移植的實質是____________。（5）為提高胚胎利用效率，盡快獲得數量較多的子代和牛，圖中甲環節是對牛胚胎所做的處理，使用的技術稱為____________，最終目的是____________；這一過程中，要特別注意將內細胞團____________分割，其原因是____________。

答案以及解析1.答案：C解析：A、體外受精時，采集到的成熟精子經獲能處理后才具有受精能力，A正確；B、動物排出的可能是初級卵母細胞也可能是次級卵母細胞，都要在輸卵管內進一步成熟，達到減數第二次分裂中期時，才具備與精子受精的能力，B正確；C、聚乙二醇常用于細胞融合，而不是體外受精過程，C錯誤；D、卵細胞膜反應是指精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會拒絕其他精子再進入卵內的過程，這是防止多精入卵的第二道屏障，D正確。故選C。2.答案：C解析：一般用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理內細胞團使其分散成單個細胞，胃蛋白酶不具有此功能，A錯誤；囊胚的內細胞團和滋養層細胞都是由受精卵分裂分化而來的，它們含有的核基因相同，B錯誤；采用胚胎分割技術產生同卵多胚的可能性是有限的，分割次數越多，分割后胚胎成活的概率越小，C正確；胚胎體外培養所需的培養液需要添加血清等天然成分，D錯誤。3.答案：B解析：A、采集的卵母細胞需要在體外進行成熟培養，精子要獲能處理，A正確；B、卵細胞可通過透明帶反應和卵細胞膜反應阻止多精入卵，體外受精時不需要人工操作阻止多精入卵，B錯誤；C、對供體和受體同時用激素同期發情處理是為了保證供體和受體具有相同的生理狀態，以確保胚胎移植后能正常發育，C正確；D、來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質，因此利用胚胎分割技術可以獲得兩個或多個基因型相同的胚胎，可通過胚胎分割技術提高胚胎的利用率，D正確。故選B。4.答案：A解析：A、精子需進行獲能處理后才具有受精能力，A正確；B、肝素是促進精子獲能的有效成分，不能促進優良供體母牛超數排卵，超數排卵應使用促性腺激素，B錯誤；C、胚胎移植前需檢查胚胎質量并在囊胚或桑葚胚時期進行移植，C錯誤；D、進行性別鑒定和遺傳病篩選等應選取胚胎的滋養層細胞，不能取內細胞團，以免影響胚胎的正常發育，D錯誤。故選A。5.答案：A解析：A、體外受精前，要對精子進行獲能處理，體外獲能的方法有培養法和化學誘導法，A正確；B、受體母牛進行同期發情處理，使供、受體生殖器官的生理變化是相同的，B錯誤；C、對供體母牛注射促性腺激素促進其超數排卵，C錯誤；D、胚胎分割，此技術屬于無性生殖，D錯誤。故選A。6.答案：A解析：A、選擇遺傳特性和生產性能優秀的母牛作供體，有健康的體質和正常繁殖能力的受體，A錯誤；B、進行①胚胎分割屬于無性生殖，胚胎分割時，一般采用發育良好、形態正常的桑椹胚或囊胚，對囊胚期的胚胎進行分割時，要特別注意將內細胞團均等分割，否則會影響分割后的胚胎恢復和進一步發育。來自同一胚胎分割產生的后代具有相同的遺傳物質，因此，胚胎分割可以看作動物無性繁殖（或克隆）的方法之一，B正確；C、胚胎干細胞主要來源于早期受精卵發育過程中的內細胞團細胞，故可從早期囊胚（b）中的內細胞團細胞獲得胚胎干細胞，C正確；D、②表示為胚胎移植，胚胎移植能夠充分發揮雌性優良個體的繁殖能力，大大縮短供體本身的繁殖周期，增加供體后代繁殖的數量，D正確。故選A。7.答案：A解析：A、該過程用到動物細胞培養、動物細胞核移植、早期胚胎培養和胚胎移植等技術，A正確；B、過程②常使用顯微操作去核法對卵母細胞進行處理，B錯誤；C、形成重組細胞時還未完成細胞分裂進程，需進一步分裂分化成重組胚胎，C錯誤；D、激活并培養重組胚胎時可以用物理法或化學法，如電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等，聚乙二醇是用于細胞融合，D錯誤。故選A。8.答案：D解析：A、卵細胞形成過程中減數分裂是不連續的，MⅡ期卵母細胞具備受精能力，通常將次級卵母細胞培養到MⅡ中期，A正確；B、題意顯示，本實驗利用基因敲除技術敲除小鼠的Btg4基因后觀察其早期胚胎發育情況和育性，故該實驗的目的是探究Btg4基因在卵母細胞和早期胚胎中的作用，B正確；C、題意顯示“胚胎停止發育原因是卵母細胞中的mRNA不能被及時降解，顯然，卵母細胞中mRNA的及時降解是啟動早期胚胎基因組激活的前提條件，C正確；D、Btg4基因敲除后卵母細胞能正常成熟和受精，說明該基因與細胞核成熟無關，而形成的早期胚胎卻全部阻滯在1到2細胞階段，推測可能是Btg4基因能促使細胞質成熟，D錯誤。故選D。9.答案：C解析：A、8細胞胚合并為16細胞胚，并沒有進行細胞融合，故所獲得的嵌合體幼鼠仍是二倍體，A正確；B、可以用熒光標記技術追蹤細胞的分化去向，B正確；C、孵化是指囊胚從滋養層細胞中伸展出來，C錯誤；D、胚胎細胞的分化方向受到整個個體基因的調控，D正確。故選C。10.答案：A解析：A、紅綠色盲基因位于細胞核內X染色體上，卵母細胞捐獻者不提供染色體基因，A錯誤；B、Leigh氏綜合癥的致病基因位于細胞質內，不遵循孟德爾的遺傳規律，B正確；C、由題干可知，該男嬰的形成過程中，經過了核移植，體外受精、動物細胞培養、胚胎移植等過程，其遺傳物質來自三個個體，C正確；D、該嬰兒的細胞核基因一半來自母親，一半來自父親，線粒體基因來自卵母細胞捐獻者，所以該嬰兒同時擁有自己父母及捐贈者的部分基因，D正確。故選A。11.答案：A解析：A、結合題干可知，該技術能大幅度改善卵子質量、解決卵子老化的問題，但是沒有解決精子不佳的問題，A錯誤；B、大齡女性容易產生質量不佳的卵子，而重組的卵細胞成活力較強，該技術能極大地提高高齡患者的試管嬰兒成功率，B正確；C、年輕女性的卵子需要去掉細胞核，也就是去掉紡錘體—染色體復合物，因為處于減數第二次分裂時期的次級卵母細胞內沒有細胞核，C正確；D、該技術孕育的后代，卵子的遺傳物質來源于兩個女性，會導致倫理道德方面的質疑和爭議，D正確。故選A。12.答案：D解析：A、冷凍保存的精子已經成熟，不需要再培養，但需要獲能處理才可用于體外受精，A正確；B、可通過胚胎分割技術可以將胚胎切割成多個，以獲得同卵多胎，提高其出生率，B正確；C、這樣繁育出來的種群屬于無性繁殖，適應能力較差，與野生種群相比，其野外生存能力可能較低，C正確；D、用雌性白犀牛體細胞克隆出多頭白犀牛均為雌性，無法自行繁衍，D錯誤。故選D。13.答案：C解析：A、體外受精時，需要對精子進行獲能處理，A正確；B、卵子到減數第二次分裂中期才能進行受精，胚胎工程采集到的卵母細胞是不成熟的，需要體外培養到減數第二次分裂中期，B正確；C、獲能精子和成熟卵子培養在無菌水中會吸水漲破，無法完成受精作用，C錯誤；D、胚胎移植的時期一般是桑葚胚或囊胚階段，因此受精卵體外培養到桑葚胚或囊胚階段植入子宮，D正確。故選C。14.答案：（1）滋養層；同期發情（2）不完全相同；克隆鼠X的基因全部來源于黑鼠，克隆鼠Y的細胞核基因來源于黑鼠，細胞質基因來源于灰鼠（3）滅活的病毒誘導；為iPS細胞發育提供營養物質解析：（1）若需對移植前的胚胎進行性別鑒定，最好取囊胚中的滋養層細胞進行性別鑒定，一方面是因為滋養層細胞與內細胞團細胞含有的遺傳信息相同，另一方面是因為對滋養層細胞進行操作，避免了對內細胞團的影響，進而減小對胚胎發育的影響。為了提高成功率，代孕母鼠需進行激素處理，使其與供體同期發情，這樣可以提高移入胚胎的存活率。（2）克隆鼠X和克隆鼠Y的性狀不完全相同，因為克隆鼠X和克隆鼠