胚胎工程練習一、選擇題1.關于體內受精的順序,正確的是()①釋放第二極體 ②第一次卵裂開始③卵細胞膜發生反應④穿越透明帶⑤雌、雄原核的形成 ⑥雌雄原核融合A.④①③②⑤⑥ B.④③①⑤⑥②C.④⑤①②③⑥ D.③①④⑤⑥②2.關于桑葚胚和囊胚的比較,下列敘述正確的是()A.桑葚胚的內細胞團將來可發育成胎兒的各種組織B.囊胚的滋養層細胞具有發育的全能性C.囊胚期細胞分化是由遺傳物質突變引起的D.囊胚的進一步擴大會導致透明帶的破裂3.胚胎發育的早期有一段時間是在透明帶中進行的,這一時期稱為卵裂期。其特點是()A.細胞進行有絲分裂,所有細胞均具有全能性B.每個細胞體積不變,細胞的數量增加C.胚胎有機物總量增加,細胞DNA總量不斷減少D.所有細胞的相對表面積減小,核物質(質量)與質物質比值增大4.科研人員利用如圖所示的流程,將雄鼠多能干細胞(PSC)誘導產生精子,并使其成功與卵細胞受精,得到正常后代,這項研究給男性無精癥導致的不孕不育帶來了福音。下列分析正確的是()A.PSC經誘導分化成精原細胞的過程中,會發生染色體數目的變化B.步驟④只能加入一個分化出的精子,以避免多個精子和卵子融合C.步驟⑤受精卵在體外培養時需提供95%氧氣和5%CO2的混合氣體環境D.上述流程利用了動物細胞培養、體外受精和胚胎移植等生物技術5.為了更好地研究新型冠狀病毒感染機制,我國科學家構建了能表達病毒受體ACE2的轉基因模型小鼠,具體過程如下圖所示。下列分析錯誤的是()A.ACE2基因需要與相應載體連接才能成功導入小鼠細胞中B.吸附于基質表面進行增殖的小鼠細胞只能形成單層細胞C.對小鼠體內早期胚胎發育過程及特點進行研究有助于確定移植時期D.為獲得更多轉基因小鼠需要對代孕雌鼠進行超數排卵處理6.科學家采用體外受精技術獲得紫羚羊胚胎,并將其移植到長角羚羊體內,使后者成功妊娠并產仔,該工作有助于恢復瀕危紫羚羊的種群數量。此過程不涉及的操作是()A.超數排卵 B.精子獲能處理C.細胞核移植 D.胚胎培養7.在家畜優良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關技術。下列敘述錯誤的是()A.經獲能處理的精子才能用于體外受精B.受精卵經體外培養可獲得早期胚胎C.胚胎分割技術提高了移植胚胎的成活率D.胚胎移植前需對受體進行選擇和處理二、非選擇題8.如圖表示的是受精卵發育至囊胚的過程。胚胎早期發育過程中,DNA總量、每個細胞體積、所有細胞體積之和、有機物總量分別怎么變化?。

9.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子受精的能力。

(2)試管牛的培育需要的工程技術有和胚胎移植等。

(3)題圖中移植的胚胎處于期,移入的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,胚胎移植前要進行性別鑒定,宜取細胞進行DNA分析。

(4)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均等分割,其原因是。

10.荷斯坦奶牛是世界上產奶量最高的奶牛品種之一。某良種公司引進純種荷斯坦奶牛,并用以下途徑繁育出荷斯坦良種奶牛群體。請回答以下問題。(1)若一次給受體母牛移入多個胚胎,產生的多個后代基因型相同嗎?(填“一定不相同”“可能不相同”或“一定相同”),為什么?。

(2)為了確保得到雌性的奶牛,往往需要對移植前的胚胎進行性別鑒定,請舉出一種對早期胚胎進行性別鑒定的方法(只需寫出名稱或簡要原理):。

11.下圖表示科學家采用不同方法培育良種牛的過程,a~h為操作過程,請據圖回答有關問題:(1)“試管牛”技術的操作流程通常是。(用箭頭將相關字母連接起來表示)

(2)所得卵子要培養成熟再與精子受精,常以觀察到或作為受精的標志。

(3)c過程名稱為,后經過d→e過程獲得剛出生的A牛和B牛,在毛色和斑紋上存在微小差異,這與遺傳有關。

12.某牧場引進一只產肉性能優異的良種公羊,為了在短時間內獲得具有該公羊優良性狀的大量后代,該牧場利用胚胎工程技術進行了相關操作。回答下列問題。(1)在體外受精前要對精子進行獲能處理,其原因是。

(2)精子體外獲能可采用化學誘導法,誘導精子獲能的藥物是(答出1種即可)。利用該公羊的精子進行體外受精需要發育到一定時期的卵母細胞,因為卵母細胞發育到時才具備與精子受精的能力。

答案：1.B。體內受精的具體過程為精卵相遇→精子釋放多種酶,溶解卵細胞膜外的結構→穿越透明帶→卵細胞膜發生反應→卵子完成減數分裂Ⅱ并釋放第二極體→雌、雄原核的形成→雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂開始。2.D。囊胚的內細胞團將來可發育成胎兒的各種組織,具有發育的全能性,A、B錯誤;囊胚期細胞分化是由于基因的選擇性表達,C錯誤;囊胚的進一步擴大會導致透明帶的破裂,D正確。3.A。卵裂期細胞進行有絲分裂,所有細胞均具有全能性,A正確;每個細胞體積有所減小,B錯誤;胚胎有機物總量由于消耗而減少,細胞DNA總量由于復制而增加,C錯誤;卵裂期細胞體積減小,細胞的相對表面積增大,核物質(質量)與質物質比值增大,D錯誤。4.D。PSC經誘導分化成精原細胞的過程中,根本原因是發生了基因的選擇性表達,該過程中染色體數目不變,A錯誤;為保證受精的成功,步驟④可加入多個分化出的精子,卵子受精后會發生相應的變化避免多精入卵,B錯誤;動物細胞培養需要一定的氣體環境,即95%的空氣和5%的CO2,C錯誤;該流程利用了動物細胞培養(如精子、卵子和精原細胞等培養)、體外受精(精子和卵子結合成為受精卵)和胚胎移植等生物技術,D正確。5.D。基因表達載體的構建是基因工程的核心步驟。ACE2基因需要與相應載體連接才能成功導入小鼠細胞中,A正確;由于接觸抑制,動物細胞培養時只能形成單層細胞,因此吸附于基質表面進行增殖的小鼠細胞只能形成單層細胞,B正確;對小鼠體內早期胚胎發育過程及特點進行研究,發現桑葚胚和囊胚期的細胞具備發育成完整個體的能力,該時期是胚胎移植的最佳時期,C正確;為獲得更多轉基因小鼠,需要對供體雌鼠進行超數排卵處理,而不是代孕雌鼠,D錯誤。6.C。體外受精技術主要包括卵母細胞的采集和培養、精子的采集和獲能、受精等步驟。由題干信息可知,該過程通過體外受精獲得胚胎,再通過胚胎移植,使長角羚羊成功妊娠并產仔,因此需要進行超數排卵、精子獲能處理,并對獲得的受精卵進行胚胎培養。該過程為有性生殖,因此不涉及細胞核移植。7.C。精子需要經過獲能處理才具有受精能力,A正確;受精卵經體外培養可獲得早期胚胎,B正確;胚胎分割可以獲得多個胚胎,分割次數越多,分割后胚胎成活的概率越小,C錯誤;胚胎移植前,需選擇健康體質和正常繁殖能力的受體且進行同期發情處理,D正確。8.DNA總量增加、每個細胞體積減小、所有細胞體積之和略有減小、有機物總量逐漸減少

解析從受精卵發育至囊胚的過程中進行連續的有絲分裂,隨著細胞數目的增加,DNA分子總量也呈指數形式增長。隨細胞數目的增加,每個細胞的體積在逐漸變小,囊胚的總體積與受精卵的大小相似,且囊胚中還出現了囊胚腔,因此所有細胞體積之和應該略有減小。早期胚胎發育過程中,胚胎不能從外界攝入有機物,故有機物總量逐漸減少。9.(1)促性腺獲能(2)體外受精、早期胚胎培養

(3)囊胚受體雌牛子宮對外來胚胎基本不發生免疫排斥反應滋養層(4)胚胎分割產生多個基因型相同的后代若分割不均勻,將影響分割后胚胎的恢復和發育,如含內細胞團少的部分發育不良或不發育

解析(1)用促性腺激素處理后,可使供體母牛一次性排出多個卵子,采集的精子往往需要經過獲能處理后才具有與卵子受精的能力。(2)試管牛的培育需要體外受精、早期胚胎培養和胚胎移植等技術。(3)題圖中移植的胚胎處于囊胚期;移入的胚胎能在受體雌牛子宮中存活,其生理基礎是代孕雌牛子宮對外來胚胎基本不會發生免疫排斥反應;另外,為培育雌性奶牛,胚胎移植前要進行性別鑒定,宜取早期胚胎的滋養層細胞進行DNA分析。(4)為提高胚胎利用效率,盡快獲得數量較多的子代和牛,應對胚胎進行胚胎分割處理,此操作的最終目的是獲得多個基因型相同的后代。該處理過程需特別注意的是要將內細胞團均等分割,否則將影響分割后胚胎的恢復和發育,比如含內細胞團少的部分發育不良或不發育。10.(1)可能不相同因為這些胚胎可能由不同的受精卵發育而來

(2)DNA分子雜交技術

解析(1)若一次給受體母牛移入多個胚胎,產生的多個后代基因型可能不相同,因為這些胚胎可能由不同的受精卵發育而來。(2)對移植前的胚胎進行性別鑒定時,可取滋養層細胞,利用DNA分子雜交技術,做DNA分析性別鑒定。11.(1)a→b→f→g

(2)兩個極體或雌、雄原核(3)胚胎分割表觀

解析(1)圖示是科學家采用不同方法培育良種牛的過程,其中a表示體外受精,b表示早期胚胎培養,形成的是囊胚,c表示胚胎分割,d和f表示胚胎移植,e和g是妊娠。試管動物(如試管牛)的培育過程包括體外受精、早期胚胎培養和胚胎移植,所以“試管牛”技術的操作流程是a→b→f→g。(2)用促性腺激素對良種奶牛進行超數排卵處理,獲得更多的卵子,然后將卵子培養成熟再與精子受精,常以觀察到兩個極體或雌、雄原核作為受精的標志。(3)圖中c過程是胚胎分割,經過d→e過程獲得剛出生的A牛和B牛,A牛和B牛是來自同一胚胎的后代,具有相同的遺傳物質,但是在