3.2 体外受精和早期胚胎培育 知识点题库
根人民网2015年2月3日报道，英国议会下院投票通过一个历史性法案，允许利用“一夫两母”3个人的基因共同生育婴儿，这一法案的通过将使英国有望成为世界上第一个允许“三亲育子”的国家，所谓“三亲育子”，就是将一枚卵子中有缺陷的线粒体取出，替换成另一名女子的线粒体，这一技术可使人类避免线粒体遗传疾病，包括肌肉无力，肠道功能紊乱等．根据上述材料回答下列问题：
（1）“将一枚卵子中有缺陷的线粒体取出，替换成另一名女子的线粒体”，这一技术属于 工程的范畴；
（2）“三亲育子”技术主要利用的是 工程技术，目前在生产实践中应用较多的是 、 和 技术；
（3）精子和经过线粒体替换的卵细胞完成体外受精后应放入培养液中继续培养，该培养液的成分中含有的“两酸”分别是 和 ；
（4）人的体外受精胚胎（即 胚胎）发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植，也可进行 ．
下面是有关胚胎工程的相关问题，请回答：
（1）胚胎工程是对动物 或 所进行的多种显微操作和处理技术．胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，都必须通过 给受体才能获得后代．
（2）哺乳动物的体外受精主要包括、 和受精等几个主要步骤．若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射 ，使其排出更多的卵子．
（3）卵子需要发育到 时期，才具备受精能力．此时的卵子 （能、不能）与直接取自附睾尾部的精子受精，原因是 ．
（4）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入 中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力．
控制哺乳动物的性别对于畜牧业生产有着十分重要的意义．目前，分离精子技术是有效的性别控制方法．例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛（如图所示）．
根据以上信息回答下列相关问题：
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（1） 图中过程①是通常采用的技术，在这个过程中的精子与卵细胞结合形成受精卵，为获得更多的卵细胞需要给良种母牛注射适宜剂量的 ．
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（2） 过程②中受精卵培养发育至时期，再经胚胎移植到代孕母牛，从而获得后代．若希望同时获得多个性状相同的个体，可以使用技术．
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（3） 动物“生物反应器”是转基因动物技术中最诱人的部分之一．为了提高牛奶中赖氨酸的含量，某大学研究人员利用现代生物工程技术，得到了一头转入外源赖氨酸基因的克隆奶牛，预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸．如图为培育转基因克隆动物的技术流程图：
获得外源赖氨酸基因所需要的工具酶是 ． 该基因不能从人体细胞中获得，原因是 ． 已知该奶牛培育过程中所用受体细胞为一只雌性奶牛胎儿的成纤维细胞，导入目的基因常用的方法是 ， 把该含有外源基因的受体细胞培育成为一头奶牛还需要用到的技术有： ． （至少两种）
“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出，在试管中完成受精，并在试管中培养使其发育到如图所示的时期，再将胚胎植入女性子宫内发育成胎儿，它使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会。下列叙述正确的是 ( )
A . “试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是无性生殖
B . 如图所示时期是胚胎发育的囊胚期，1代表内细胞团，2代表囊胚腔，3代表滋养层
C . “试管婴儿”的形成用到的技术有人工授精、体外培养、胚胎移植
D . “试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，二者对人类的作用是相同的
如图为纯种荷斯坦小奶牛的培育过程，请据图回答下列问题：
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（1） 从供体母牛体内获取的卵母细胞，一般要在体外培养到(时期)才能参与受精，从良种公牛体内获取的精子要经过处理才能受精。
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（2） 体内受精和操作A的区别之一是场所不同，体内受精的场所是。早期胚胎培养所需的培养液中除了有水、无机盐、维生素、、核苷酸外，还需加入。
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（3） 操作B是胚胎移植，移植前要对受体母牛进行处理，胚胎能在受体母牛的子宫中成活，是因为。胚胎移植到受体母牛的子宫后，其遗传特性(填“会”或“不会”)在孕育过程中受到影响。
下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A . 恒温培养箱中的 CO2 浓度维持在 5%左右，以促进细胞呼吸
B . 细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
C . 采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的
D . 培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
研究人员为探讨不同换液体积对牛孤雌胚胎体外发育的影响，以 SOFaa 为基础培养液，将适量牛孤雌胚胎随机分成 3 组，培养在 100μL 微滴中，每隔 48 小时分别更换培养微滴的体积，实验结果如下表。据此分析正确的是（ ）
A . 不同更换微滴体积均能提高孤雌胚胎的卵裂率和囊胚率
B . 可以通过实验中所测得的囊胚率数据推断胚胎的桑椹胚率
C . 实验中换液体积为 1/2 的组促进牛孤雌胚胎发育效果最佳
D . 定期更换微滴除了补充所需营养物质外，还可防止杂菌污染
试管动物、转基因动物和克隆动物技术中都有的环节是（ ）
①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④动物细胞培养 ⑤胚胎移植
A . ①③
B . ①④
C . ②⑤
D . ④⑤
我国全面放开二孩政策已正式实施。一些高龄产妇希望通过试管婴儿技术圆二胎梦。请回答以下相关问题：
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（1） 由于女性的自然周期产生的卵子太少，在取卵前通常需要注射促性腺激素，而不通过服用雌激素来直接促进更多的卵泡发育，原因是。
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（2） 在体外受精前，医生借助超声波探测仪等工具用吸卵针从某女士卵巢中吸取卵母细胞；随后将取出的卵母细胞置于与中相似的环境，让它进一步发育成熟。受精过程中，精子顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵子的，当医生通过仪器观察到卵细胞膜和透明带的间隙有时，表明卵子完成受精。
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（3） 精子与卵子在体外受精后，就将受精卵移入中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加等物质。
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（4） 若做试管婴儿的夫妇中，妻子患有线粒体疾病（线粒体DNA缺陷），丈夫正常，则子女患病情况为。若要获得健康的孩子，可通过特殊的设计试管婴儿技术即“三亲婴儿”（医生要去除女性捐赠者卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育）。“三亲婴儿”的获得过程，除运用动物细胞核移植技术外，还要运用胚胎工程的技术手段，其中技术是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。
据《细胞报告》最近报道，我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞（卵泡中卵母细胞周围的细胞）转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代（如下图）。有关叙述错误的是（ ）
A . 过程①的实质是基因选择性表达
B . X细胞应处于减数第二次分裂中期
C . 过程③中受精的实质是雌雄原核融合
D . 过程③选择原肠胚进行胚胎移植
Leigh 氏综合症是一种严重的神经障碍疾病，其致病基因位于线粒体DNA上。一位母亲约有1/4的线粒体携带这种致病基因，她的前两个孩子均为该病患者。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。
回答下列问题。
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（1） 该健康男婴孕育过程中依次使用了、 体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
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（2） 图示过程中代表捐赠健康基因的母亲卵母细胞的是（填“A”或“B”），判断的依据是。在体外受精前要对采集到的精子进行处理才能与卵子受精。受精后形成的受精卵要移入培养液中继续培养一段时间，再移植到母亲体内，早期胚胎发育到阶段的某一时刻，会冲破透明带，称之为“孵化”。
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（3） 早期胚胎需经过（水平）检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。
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（4） 该母亲的前两个孩子均患病的原因是。在本次胚胎孕育过程中，医疗团队特意选择了男性胚胎移人子官发育，原因是。
2015年2月3日，英国议会下院投票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。请回答下列问题：
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（1） 进行过程②时，所用的父亲精子是经过处理的。过程②中防止多精入卵的屏障有和卵细胞膜反应。
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（2） 若捐献者携带红绿色盲基因，则该基因 （“能”或“不能”）遗传给“三亲婴儿”。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是 。
下图为受精卵发育为胎儿的过程及获取胚胎干细胞（ES细胞）的途径示意图。下列分析正确的是（ ）
A . 图中②、③依次表示早期胚胎、原始性腺
B . 对桑椹胚、①进行分割均需将内细胞团均等分割
C . ES细胞可分化为成年动物体内任何一种组织细胞
D . ES细胞培养时，必须加入抑制因子才可使其维持不分化状态
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a~h为操作过程，请据图回答有关问题：
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（1） “试管牛”技术的操作流程是（填图中字母）。
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（2） 图中数字标号代表的结构名称是①，②，③。
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（3） d代表的操作是。受体子宫内胚胎发育的过程中，细胞不断分裂，其分裂方式为。
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（4） 图中早期胚胎属于胚胎发育的阶段，其中胚胎干细胞来源于（填数字标号）。
采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（ ）
A . 基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B . 基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子官，才可获得表达 EGFP的小鼠
C . 分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D . 通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎
如图为经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。请回答下列问题：
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（1） A细胞是，在进行体外受精前要对精子进行处理。
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（2） 进行胚胎分割时，应选择发育到时期的胚胎行操作。
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（3） ②指的是。
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（4） 通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别。
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（5） 通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于，该繁殖方式属于。
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（6） 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意。
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（7） 受体母牛必须和供体牛属于。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是。
胚胎工程能够挖掘动物的繁殖潜力，为优良牲畜大量繁殖和稀有动物种族延续提供了有效的解决办法。回答下列问题：
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（1） 为获得较多数量的卵细胞，可向良种奶牛注射促进奶牛超数排卵。奶牛发情后选择优秀的公牛进行配种，7天后用特制的冲卵装置从奶牛子宫内冲卵，该步骤的目的是。
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（2） 哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素，氨基酸，核苷酸、（答出两点）等成分。培养环境的气体通常是。培养至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎，处置方法为。
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（3） 移植后的胚胎可在经同期发情处理的受体母牛子宫中发育，原因是。
下列关于胚胎工程的叙述，错误的是（ ）
A . 用于胚胎移植的早期胚胎可以是来自有性生殖得到的胚胎
B . 囊胚中的内细胞团和滋养层核基因相同，但是全能性高低不同
C . 超数排卵技术的运用可以提高优良母畜的繁殖率和缩短繁殖周期
D . 为避免代孕动物对植入胚胎产生排斥反应，应对其注射免疫抑制剂
和牛是世界公认的高档肉牛品种，下图是通过胚胎工程培育试管和牛的过程。请回答下列问题：
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（1） 为了使成熟和牛排出更多的卵子，可以注射，但只有发育到期的卵子才能与精子结合。体外受精前要对精子进行获能处理，常用的方法有和。
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（2） 获能的精子与卵子相遇时，首先发生反应，使顶体内的酶释放出来。受精完成的标志是。
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（3） 在胚胎移植过程中，移入子宫的胚胎能在受体内存活的生理学基础是。
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（4） 为了进一步提高和牛的产子率，科学家用了胚胎分割技术，应选择发育良好形态正常的胚进行分割。如需对初期胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的细胞进行鉴定。
羊绒是生长在山羊外表皮层的绒毛，属于稀有的特种动物纤维。绒山羊的毛角蛋白II型中间丝（KIFII）基因与其所产的羊绒质量密切相关。用生物工程技术能获得转KIFII基因的高绒质绒山羊，其简单流程如下图：
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（1） 在基因表达载体构建过程中，其组成除KIFII基因外，还必须有标记基因，标记基因的作用是，过程②中常用的方法将目的基因导入受精卵。
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（2） 图中⑥代表技术。过程⑥中，除了给予一定量的02维持细胞呼吸外，还需要提供CO2气体以维持培养液的。
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（3） 过程⑦中胚胎在变体丙存活的生理基础是受体对移入子宫的外来胚胎不发生反应，为使代孕母羊与供体母羊生殖器官的生理状态相同，需用相关激素对代孕母羊作处理，进行过程⑦的最佳时期是。
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（4） 若要同时获得多只与此转基因母羊相同的羊，可对早期胚胎进行，操作若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意。
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（5） 若培养胚胎干细胞（ES），一般在培养皿底部制备一层胚胎成纤维细胞，目的是。
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