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：①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；②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，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．②过程只与细胞膜的流动性有关 C．③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂
D．④过程属于胚胎移植过程
解析：选B。②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)①所做的处理是________，②是________过程，③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②过程可看出该生物的生殖方式为________。
解析：(1)图中①表示精子的获能过程；②表示精子与卵子结合的过程，即体外受精作用；③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
2n7．(2024·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)
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。胎的构建常用方法如图，请据图分析回答下列问题：
2n嵌合体胚4n
(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__________________。
2n(3)嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有：__________________。 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2n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：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( ) ①用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子 ②化学诱导法 ③电刺激法
④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞 A．①② C．①④
B．②③ D．③④
解析：选C。常用的采集卵母细胞的方法：①用促性腺激素处理，促使排出更多的卵子；②从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；③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 C．充足的光照
B．适宜的温度
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( )
①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④体细胞克隆 ⑤胚胎移植 A．①③ C．②⑤
B．①④ D．③⑤
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
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．(2024·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”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
2024年春高中生物专题3胚胎工程3.2体外受精和早期胚胎培养课堂演练含解析新人教版
