2019-2020学年生物人教版选修3同步检测：3-2　体外受精和早期胚胎培养

2019-2020学年生物人教版选修3同步检测：3-2　体外受精和早期胚胎培养

3.2 体外受精和早期胚胎培养 理一理 判一判 1.为了获得更多的卵母细胞，需用性激素对供体进行处理。 (×) 2．卵母细胞除可从活体卵巢中采集外，还可从已屠宰的雌牛 卵巢中获取。(√) 3．从体外受精到完成整个胚胎发育都在体外的“试管”中进 行，所得到的动物称为“试管动物”。(×) 4．采集的卵母细胞都可直接与获能的精子在体外受精。(×) 5．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。(×) 6．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血 清。(√) 7．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液中才能形成 受精卵。(×) 8．可以与获能的精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到囊 胚期。(×) 悟一悟 1.用促性腺激素处理时，只能注射不能饲喂：促性腺激素是肽 类化合物，饲喂会因消化道的消化作用而失去原有的效用。 2．精子获能处理前应离心处理：精液由精子和精清两部分组 成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质。因此在一般情况下， 精液中的精子无法获能。精子获能处理前应进行离心处理，其目 的是除去精清以利于精子获能。 3．试管动物与克隆动物的三个不同 (1)起点不同：试管动物是受精卵，克隆动物是经核移植后的 重组细胞。 (2)遗传来源不同：试管动物来源于双亲，克隆动物主要来源 于供核一方。 (3)生殖方式不同：试管动物的获得过程为有性生殖，克隆动 物的获得过程为无性生殖。 感悟体会： 练一练 1.[2017·江苏卷]下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错 误的是( ) A．精子在获能液中于 37 ℃、5%CO2 条件下培养的目的是使 精子获能 B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超 数排卵的作用 C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没 有形态学差异 D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育 解析：精子在获能液中于 37 ℃、5% CO2 条件下培养，可使 精子获能，A 正确；给小鼠注射促性腺激素可促进其超数排卵，B 正确；分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质，但发育过程中基因 突变或环境因素影响等，最终发育成的个体可能会有形态学差异， C 错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，能分化成各种组织器官， D 正确。 答案：C 2．[江苏卷]下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回 答问题。 (1)进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下(光照 14 h， 黑 暗 10 h) 饲 养 成 年 雌 鼠 ， 并 注 射 促 进 性 腺 激 素 ， 目 的 是 ___________________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条 件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一 段时间，目的是______________。再在 37 ℃，5%CO2 条件下，精 卵共同作用 4 h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变 化，第 5 天后已看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内 部出现裂隙，这是胚胎______期开始的标志。 (2)如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管除 雄核，再用细胞松弛素 B 处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细 胞)，处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育 中的显著优点是___________________________。 (3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由 重 组 细 胞 发 育 成 小 鼠 丙 ， 则 小 鼠 丙 的 基 因 来 源 于 _______________________。 (4)如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插 入到小鼠受精卵 DNA 中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠， 有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原 因___________________________。 解析：(1)对雌鼠进行光控周期饲养并注射促进性腺激素，其 目的是促进排卵；从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一 段时间，目的是使精子获能，因为受精作用进行时，精子要消耗 大量能量；卵裂开始后胚胎内部出现裂隙，这是胚胎囊胚期开始 的标志。(2)处理后的受精卵由于只有雌核，而细胞松弛素 B 处理 作用类似于用秋水仙素处理植物细胞，所以处理后的受精卵染色 体数目将加倍，这种方法在动物新品种选育中的显著优点是容易 获得纯合子并缩短育种时间(同植物的单倍体育种)。(3)将小鼠甲的 体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙， 则小鼠丙的基因来源于小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞) 的细胞质基因。(4)外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因是 由于外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正 常表达。 答案：(1)促进排卵(或超数排卵) 使精子获能 囊胚 (2)容易获得纯合子并缩短育种时间 (3)小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞)的细胞质基因 (4)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能 正常表达 考点一 体外受精 1.下列不属于收集精子的方法的是( ) A．假阴道法 B．手握法 C．促性腺激素处理法 D．电刺激法 解析：精子的收集方法有假阴道法、手握法、电刺激法等，A、 B、D 均不符合题意；促性腺激素处理可使雌性供体超数排卵，不 属于收集精子的方法，C 正确。 答案：C 2．体外受精时采集小鼠的卵子常用的方法是( ) A．超数排卵处理法 B．活体采卵法 C．从早期胚胎中采集卵母细胞 D．从屠宰后母畜卵巢中采集卵母细胞 解析：小鼠、猪、羊等动物的卵子采集的方法是用促性腺激 素处理，使其排出更多的卵子，再从输卵管中冲取卵子，让卵子 直接与获能的精子在体外受精，即超数排卵处理法，A 正确；大 型动物常用活体采卵法或从屠宰后的母畜卵巢中采集卵母细胞， B、D 错误；采集卵母细胞的对象为性成熟的雌性个体，而不是早 期胚胎，C 错误。 答案：A 3．[2019·辽源市田家炳高级中学高二期末]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：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，使用化学药物诱导精子获能。 答案：C 4．[2019·甘肃高二期中]下列不属于体外受精主要步骤的是 ( ) A．卵母细胞的采集 B．卵细胞的采集 C．精子的获能 D．受精 解析：体外受精的过程主要包括卵母细胞的采集和培养、精 子的采集和获能及受精。具有受精能力的是 MⅡ中期的卵母细胞， 不是成熟的卵细胞。 答案：B 5．[2019·山东高二月考]下列关于采集卵子以及受精的说法， 正确的是( ) ①用促性腺激素处理牛等大型动物后，从输卵管中冲取卵子 ②精子入卵后，被激活的卵子完成减数第二次分裂 ③受精卵形成后，在输卵管内完成胚胎发育 ④从屠宰动物卵巢采集的卵母细胞，需要在体外人工培养成 熟 A．①② B．①③ C．③④ D．②④ 解析：对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活 体动物的卵巢中吸取卵母细胞，或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵 母细胞，故①错误；精子入卵后，被激活的卵子完成减数第二次 分裂，故②正确；受精卵发育成幼体的场所有输卵管和子宫，故 ③错误；从屠宰动物的卵巢中采集的卵母细胞，需要在体外培养 到减数第二次分裂中期，故④正确。 答案：D 6．哺乳动物体外受精过程的正确顺序是( ) ①采卵 ②收集精子 ③卵母细胞的人工培养 ④精子获能 处理 ⑤精子和成熟卵子在受精液中共同培养 ⑥精子用 CaCl2 处理 ⑦卵母细胞用一定浓度肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受 精卵培养 解析：哺乳动物体外受精主要包括卵母细胞的采集，精子的 获取和受精等主要步骤。 答案：B 7．下列关于体外受精技术的说法中，错误的是( ) A．体外受精技术需要的温度大约为 37 ℃ B．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术 C．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的 D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制 解析：体外受精技术是模拟自然受精过程，因此体外受精技 术需要的温度大约为 37 ℃，A 项正确；体外受精技术已是一项比 较成熟的技术，已成为一项常规的动物繁殖生物技术，B 项正确； 进行体外授精时，获得的精子需进行获能处理，卵子应培养到减 数第二次分裂中期，C 项错误；通过体外受精技术，可研究生殖 细胞参与受精的条件，研究动物生殖细胞的发生机制，D 项正确。 答案：C 8．[2019·海南省白沙中学高二期中]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。关于其原因， 下列说法不正确的是( ) A．卵子从输卵管中冲出也要经历类似精子获能的过程 B．动物排出的卵子成熟程度不同 C．卵子在体外人工培养至减数第二次分裂中期时才成熟 D．冲出的卵子还需要培养一段时间才能由小变大 解析：冲出的卵子还不成熟，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，A 正确；动物排出的卵子成熟程度不同，都要 在输卵管进一步成熟，B 正确；体外人工培养至减数第二次分裂 中期时，才算成熟，可以与获能的精子受精，C 正确；获取的卵 子有的还不成熟，还需要培养一段时间，但体积大小变化不大，D 错误。 答案：D 考点二 胚胎的早期培养 9.[2019·吉林高一期末]体外培养早期胚胎的过程中，下列哪一 项条件是不需要的( ) A．消毒灭菌 B．适宜的温度 C．充足的光照 D．适宜的养料和激素 解析：体外培养早期胚胎必须在无菌条件下进行；在细胞的 分裂和分化过程中，需要适宜的温度、适宜的养料和激素等，但 不需要光照。综上所述，A、B、D 均错误，C 正确。 答案：C 10．[2019·安徽屯溪一中高三月考]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、动物血清等 D．水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等 解析：哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂，除一些 无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷 酸等营养成分，以及血清等物质，因此，A 项正确，B、C、D 项 错误。 答案：A 基础达标 一、选择题(每小题 5 分，共 60 分) 1．[2019·石嘴山市第三中学高三月考]下列属于哺乳动物体外 受精操作步骤的是( ) ①卵母细胞的采集 ②精子的获取 ③精子的变形 ④受精 A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．②③④ 解析：哺乳动物体外受精主要包括：①卵母细胞的采集和培 养，②精子的采集和获能，④受精。 答案：A 2．[2019·汉川市第二中学高二期末]下列关于受精作用和早期 胚胎的说法，正确的是( ) A．体外受精和体内受精都需要获能 B．卵母细胞在受精时已完成减数分裂 C．精子的头部主要是高尔基体形成的顶体 D．原肠胚的内细胞团属于全能细胞 解析：不管体内受精还是体外受精，都需要获能，故 A 正确； 与精子结合的是次级卵母细胞，故 B 错误；精子的头部主要是细 胞核，故 C 错误；原肠胚的内细胞团属于囊胚期已经分化的细胞， 因此，不属于全能细胞，而卵裂期和桑椹胚时期只进行细胞分裂， 不需从外界获取营养物质，这两个时期的细胞属于全能细胞，故 D 错误；综上所述，选 A 项。 答案：A 3．[2019·辽宁鞍山一中高二期中]下列有关体外受精技术的说 法，错误的是( ) A．解决了胚胎移植中，胚胎生产成本高等关键问题，为胚胎 工程提供了实验的原材料 B．对于牛精子的获能，可将其放入 CaCl2 溶液中利用化学药 物诱导获能 C．收集野生或经济动物精子的方法多用电刺激法 D．精子和卵子一般要放在培养液小滴中共同培养一段时间才 能完成受精 解析：体外受精解决了自然生育率低，以及胚胎移植中胚胎 生产成本高等关键问题，为胚胎工程提供了实验的原材料，故 A 正确；对于牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法，即将精子放 在一定浓度的肝素或钙离子载体 A23187 溶液中，诱导获能，故 B 错误；收集野生或经济动物精子的方法多用电刺激法，故 C 正确； 精子和卵子一般要放在培养液小滴中共同培养一段时间才能完成 受精，故 D 正确。 答案：B 4．下列关于牛体外受精及胚胎工厂化生产的叙述中，正确的 是( ) A．将采集的卵母细胞立即与精子在获能培养液中共同培养即 可受精 B．精子和卵细胞结合形成受精卵后应立即移入受体母牛子宫 C．用性激素处理，可使其排出更多的卵子 D．早期胚胎的培养通常需要在培养液中加入血清 解析：采集的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能 与获能的精子受精，A 错误；精子和卵细胞结合形成受精卵后需 要培养成早期胚胎才能移入受体母牛子宫，B 错误；用促性腺激 素处理，可使其排出更多的卵子，C 错误；早期胚胎的培养通常 需要在培养液中加入血清，D 正确。 答案：D 5．[2019·天津静海一中高三月考]下列关于胚胎工程的叙述， 错误的是( ) A．精子获能方法有培养法和化学诱导法 B．防止多精入卵受精的两道屏障有透明带反应和顶体反应 C．精卵发生过程中包含有丝分裂 D．卵子只有到了减数第二次分裂中期才能受精 解析：精子获能处理的方法有培养法和化学诱导法两种，A 正确；防止多精入卵受精的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜封 闭作用，B 错误；精子和卵子的发生过程中性原细胞都进行了有 丝分裂和减数分裂，C 正确；卵子只有到了减数第二次分裂中期 才能与获能的精子完成受精，D 正确。 答案：B 6．体外受精和早期胚胎培养均用到培养液，下列生理过程所 用培养液不正确的是( ) A．精子获能，用肝素获能溶液 B．受精作用，用获能溶液或专用的受精溶液 C．胚胎的早期培养，用发育培养液 D．卵母细胞成熟培养，用钙离子载体 A23187 溶液 解析：通常采用的精子体外获能的方法有培养法和化学诱导 法两种，前者是将取自附睾的精子在人工配制的获能液中培养， 后者是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体 A23187 溶液中， 用化学药物诱导精子获能，A 正确；体外受精，可以让获能的精 子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过 程，B 正确；体外受精完成后，还需将受精卵移入发育培养液中 继续培养，使其发育到早期胚胎的适宜阶段，C 正确；钙离子载 体 A23187 溶液是诱导精子的获能溶液，D 错误。 答案：D 7．下列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 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．成熟卵子与获能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：精子和卵子受精形成受精卵后，需要经过早期胚胎培 养至桑椹胚或囊胚阶段，才可移入母牛子宫，A 错误；采集的卵 母细胞需经成熟培养后与获能的精子共同放入培养液才能形成受 精卵，B 错误；成熟卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，需培 养到一定阶段才可移植，C 正确；体外受精胚胎的工厂化生产需 经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等过程才能实现，D 错 误。 答案：C 8．[2019·周口市中英文学校高二期末]哺乳动物卵原细胞减数 分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才 能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(n 表示染色体组)。 据图分析，下列叙述错误的是( ) A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节 B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同 D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞 解析：据图可知，减数第一次分裂完成需要促性腺激素处理， A 正确；图中看出次级卵母细胞在精子的作用下才能完成减数第 二次分裂，产生成熟的卵细胞，从而形成受精卵，B 正确；初级 卵母细胞和次级卵母细胞分裂后期细胞中染色体与体细胞相同， 而Ⅳ是受精卵，进行有丝分裂，因此有丝分裂后期细胞中染色体 的数目是体细胞的二倍，C 错误；动物基因工程中，利用动物的 受精卵作为受体细胞，因为该细胞具有全能性，D 正确。 答案：C 9．下列关于体外受精技术的说法中，错误的是( ) A．进行体外受精技术前需对精子进行获能处理 B．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的 C．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术 D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制 解析：精子与卵子在体外受精前，需要对采集的精子进行获 能处理，A 正确；体外受精时，采集的卵母细胞需发育至减数第 二次分裂中期才具有受精能力，即体外受精是从发育到减数第二 次分裂中期的次级卵母细胞开始的，B 错误；体外受精技术已成 为一项常规的动物繁殖生物技术，可用于研究动物生殖细胞的发 生机制，C、D 正确。 答案：B 10．我国首例“虎狮兽”于 2002 年在南京红山动物园诞生， 它是利用雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精产生的，完成这一过 程需要解决的问题，合理的是( ) A．精子在体外用获能物质处理 B．用化学物质处理掉卵细胞膜，便于精子进入 C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合 D．精子入卵后进行人工处理，防止多精入卵 解析：“虎狮兽”是利用雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精 产生的，完成这一过程需要解决的问题是精子在体外用获能物质 处理，使其具备受精能力，A 正确；用化学物质处理掉卵细胞膜， 卵细胞的结构遭到破坏，不能完成受精，B 错误；不能人为地抽 取精子、卵子的细胞核进行融合，C 错误；精子入卵后就会发生 卵细胞膜的封闭作用，以防止多精入卵，不需进行人工处理，D 错误。 答案：A 11．采集的卵母细胞，一般要在体外经人工培养成熟后，才 能与获能的精子受精，关于其原因，下列说法不正确的是( ) A．动物排出的卵子成熟度不同 B．卵子也要经过类似精子的获能过程 C．体外培养的卵母细胞体积增大 D．体外培养至减数分裂第二次分裂中期才算成熟 解析：动物排出的卵子成熟度不同，有的可能是初级卵母细 胞，有的可能是次级卵母细胞，A 正确；卵子也要经过类似精子 的获能过程，即培养到减数第二次分裂中期才算成熟，B、D 正确； 体外培养的卵母细胞逐渐成熟，而不是体积增大，C 错误。 答案：C 12．[2019·舒兰市第一高级中学校高二期末]下列关于动物早 期胚胎培养的叙述，错误的是( ) A．早期胚胎培养的培养液成分通常含有血清 B．培养液的成分中需添加维生素、生长素、氨基酸等 C．动物因种类不同，进行胚胎移植时早期胚胎所处阶段不同 D．动物早期胚胎培养需保证适宜的湿度和 pH 解析：动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液成分通常含有 血清，A 正确；早期胚胎培养的培养液成分中需添加维生素、生 长激素、氨基酸等，而生长素属于植物激素，B 错误；动物因种 类不同，进行胚胎移植时早期胚胎所处阶段不同，有的在桑椹胚， 有的在囊胚，C 正确；动物早期胚胎培养需保证适宜的湿度和 pH， D 正确。 答案：B 二、非选择题(40 分) 13．(12 分)2018 年 1 月 25 日，由中科院神经科学研究所团队 克隆的猕猴“中中”和“华华”，登上了全球顶尖学术期刊《细 胞》的封面，该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为 实验动物模型的新时代。回答下列问題： (1) 正 常 情 况 下 ， 哺 乳 动 物 的 受 精 过 程 主 要 包 括 ： ________________，进入卵细胞膜，原核形成和融合。 (2) 哺 乳 动 物 的 体 外 受 精 主 要 包 括 ________________ 、 ________________等几个主要步骤。 (3)在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外 获能方法有培养法和________________。 (4)在使用合成 培养基培养早期胚胎时 ，通常还需加入 ________________等天然物质，并需要适时________________， 以清除代谢产物，防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。 解析：(1)获能后的精子与卵子相遇后，首先发生顶体反应， 依靠顶体内的酶先溶解卵丘细胞间的物质，使精子穿越放射冠， 然后将透明带溶出一条孔道，使精子穿越透明带，进入卵细胞膜。 (2)进行哺乳动物的体外受精，首先需要采集卵母细胞，并培养至 减数第二次分裂中期；采集精子，并进行获能处理，然后进行体 外受精。(3)对精子进行获能处理的方法有培养法和化学诱导法两 种。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法； 对牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法。(4)动物细胞培养时， 除加入糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素外，通常还 需加入动物血清等天然物质，以满足早期胚胎发育的需要。适时 更换培养液，可以清除代谢产物，防止代谢产物积累对早期胚胎 造成危害。 答案：(1)精子穿越放射冠和透明带 (2)卵母细胞的采集 精子的获取和受精 (3)化学诱导法 (4)血清(或血浆) 更换培养液 14．(12 分)我国全面二孩政策已于 2016 年 1 月 1 日起正式实 施。十二年前，33 岁的产妇朱女士利用试管婴儿技术，成功生下 一个男孩。2016 年 3 月，朱女士决定生育第二个孩子，医院找到 当年为她冷冻的“胚胎”，经过检胎等程序，朱女士已成功怀孕 12 周。冷冻 12 年后复苏、植入，该“冻龄”宝宝将有望成为国内 最“老”的宝宝。有意思的是，这个沉睡了 12 年的“冰宝宝”， 跟自己 11 岁的亲哥哥其实是“同龄”。请回答以下相关问题： (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__________激素，促使一次有更多的卵泡发育。试管婴儿技 术采用了体外受精等技术，精子顶体内含有的__________能协助 精子穿过卵细胞的______________________最终进入卵细胞内完 成受精作用。 (2)随着胚胎的进一步发育，胚胎的内部会出现含有液体的囊 腔——囊胚腔，这个时期的胚胎叫做囊胚。囊胚进一步扩大，会 导致透明带的破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做 ________。 (3)胚胎的早期 培养与动物细胞培养一 样，都需要满足 ________________________及营养等条件。 解析：(1)给女性注射促性腺激素可促使其一次有更多的卵泡 发育；顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵细胞的放射冠和透 明带，最终进入卵细胞内完成受精作用。(2)随着胚胎的进一步发 育，胚胎的内部会出现含有液体的囊腔——囊胚腔，这个时期的 胚胎叫做囊胚。囊胚进一步扩大，会导致透明带的破裂，胚胎从 其中伸展出来，这一过程叫做孵化。(3)胚胎的早期培养与动物细 胞培养一样，都需要满足无菌无毒的环境、温度和 pH、气体环境 及营养等条件。 答案：(1)促性腺 顶体酶 放射冠和透明带 (2)孵化 (3)无菌无毒的环境、温度和 pH、气体环境 15．(16 分)[2019·江苏省如东高级中学高二期末]亚麻酸(ALA) 能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产 业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据，科研人员研究了不同 浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的影响。 分析回答： ①卵母细胞的收集和体外培养：从屠宰场水牛的卵巢中收集 并处理卵母细胞，随机分成 5 组，分别置于不同浓度亚麻酸的培 养液中，在 39 ℃、5%CO2 的培养箱中培养 22～24 h。 ②卵母细胞成熟判断：在显微镜下观察卵母细胞，判断其是 否成熟，统计结果如表 1。 ③体外受精：在受精溶液中进行体外受精后，用显微镜观察 判断是否完成受精。 ④早期胚胎培养：将受精卵移入胚胎培养液中培养 44～48 h 后检查分裂情况，每隔 48 h 更换一次培养液，第 5～9 天观察囊胚 发育情况，统计结果如表 2。 表 1 亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响 ALA 浓度 /μmol·L－1 卵母细胞 数 核成熟卵 子数 0 229 137 10 201 133 50 227 166 100 215 137 200 215 135 表 2 亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响 ALA 浓度 /μmol·L－1 培养卵 数 分裂 数 囊胚 数 0 309 171 75 10 325 182 82 50 292 185 97 100 310 188 84 200 231 145 68 (1) 步 骤 ① 中 ， 细 胞 培 养 箱 中 加 5%CO2 的 作 用 是 ________________。 (2) 步 骤 ② 中 ， 成 熟 卵 母 细 胞 内 染 色 体 的 行 为 特 征 是 ________________ 。 步 骤 ③ 中 ， 判 断 是 否 受 精 的 依 据 是 ________________________。 (3)步骤④中，受精卵经过________(时期)发育成囊胚，培养过 程定期更换培养液的目的是________________________。 (4)根据实验数据分析，亚麻酸溶液为 200μmol·L－1 时，对水 牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起______作用。 (5)本实验结果表明，__________的亚麻酸对水牛卵母细胞体 外 成 熟 和 囊 胚 发 育 都 较 有 利 ， 其 判 断 依 据 是 ________________________________。 解析：(1)步骤①是动物细胞培养的过程，细胞培养箱中加 5%CO2 的作用是维持培养液 pH 的相对稳定。(2)成熟的卵母细胞 是培养到减数第二次分裂中期的细胞，减数第二次分裂中期的特 征是染色体的着丝点排列在赤道板上；步骤③中判断是否受精的 依据是在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体。(3)受精 卵经过卵裂期、桑椹胚发育成囊胚，培养过程定期更换培养液的 目的是清除有害代谢产物，补充营养物质。(4)从表中数据可以看 出，表格 1 和 2 中亚麻酸溶液为 0μmol·L－1 的一组为对照组，与其 相比，亚麻酸溶液为 200μmol·L－1 时，核成熟卵子数占卵母细胞的 比例较高，囊胚数占培养卵数的比例较高，因此可知 200μmol·L－ 1 时，对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。(5)根据表 中数据，当核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养 卵数的比例较高时所对应的亚麻酸的浓度为 50μmol·L－1，此浓度 对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利。 答案：(1)维持培养液 pH 的相对稳定 (2)染色体的着丝点排列在赤道板上 在卵细胞膜和透明带的 间隙可否观察到两个极体 (3)卵裂期、桑椹胚 清除有害代谢产物，补充营养物质 (4)促进 (5)50μmol·L－1 核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚 数占培养卵数的比例较高