生物选择性必修3第2章 细胞工程第3节 胚胎工程一 胚胎工程的理论基础第1课时课后练习题

第3节　胚胎工程

第1课时　胚胎工程的理论基础

必备知识基础练

1.(2022福建厦门启悟中学高二月考)下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,不正确的是(　　)

A.透明带和卵细胞膜发生生理反应是防止多精入卵的两道屏障

B.体内受精作用发生的场所是输卵管

C.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用

D.受精过程中,雌、雄原核会发生融合

2.下列关于哺乳动物受精和胚胎早期发育的叙述,正确的是(　　)

A.雌性动物排卵后遇精子即完成受精

B.胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化,这是由于基因开始进行选择性表达

C.受精卵早期分裂时,胚胎中每个细胞的体积都增加

D.哺乳动物的胚胎早期发育过程:受精卵→卵裂→囊胚→桑葚胚→原肠胚

3.关于桑葚胚和囊胚的比较,下列说法错误的是(　　)

A.桑葚胚的各细胞结构功能基本相同

B.囊胚期细胞出现了分化,但遗传物质未发生改变

C.囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的

D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是基因选择性表达的结果

4.下列关于哺乳动物受精与胚胎早期发育的叙述,正确的是(　　)

A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性

B.卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大

C.囊胚的滋养层细胞将来发育成胎儿的各种组织

D.细胞开始发生分化的胚胎时期是原肠胚阶段

5.(2022山东高二月考)关于哺乳动物受精和胚胎早期发育的相关叙述,下列说法正确的是(　　)

A.精子触及透明带的瞬间,透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带

B.精子入卵后,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,形成一个更小的核,叫作雄原核

C.精子触及卵细胞膜的瞬间,卵子被激活完成减数分裂Ⅱ

D.卵裂期,胚胎有机物总量减少,有机物种类增加

6.(2021辽宁沈阳期中)下列关于哺乳动物受精过程的叙述,错误的是(　　)

A.精子头部触及卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障

B.受精卵细胞质中的遗传物质完全来自卵细胞

C.受精时只有精子头部进入卵子

D.雄原核形成的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ

7.(2022湖南邵东一中高二月考)有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是(　　)

A.卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成

B.受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体

C.精子获能必须在雌性动物生殖道内进行,在体外不能进行

D.卵子发生时,MⅠ和MⅡ过程是不连续的,但细胞质均等分配

8.(2022河南许昌鄢陵一中高二月考)下图表示精子入卵后,发生(或引起的)一系列变化形成受精卵的过程,下列叙述错误的是(　　)

A.图中X指卵细胞膜反应,Y指卵子完成减数第二次分裂

B.精子触及卵细胞膜的瞬间便发生了X,防止多精入卵

C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合

D.雌、雄原核充分发育后相向移动,继而合并成一个细胞核

9.下图表示哺乳动物精子和卵子相遇以及动物胚胎早期发育过程的几个阶段,请据图回答问题。

(1)精细胞变形为精子的过程中,细胞中的很多结构会消失,而细胞核和线粒体都保留下来,为什么?

(2)精子与卵子相遇,　　　　内的某些酶类释放出来,可溶解　　　　　　　　外的一些结构。　　　　　　　　　　　　标志着受精的完成。 

(3)A表示　　　　　　　,B时期开始出现　　　　　　　　,B时期的[①]将来发育成　　　　　　　　,[②]将来发育成　　　　　　　　　　　　　　。 

关键能力提升练

10.(2021山东潍坊高二期中)哺乳动物胚胎的早期发育阶段,就有一部分原始生殖细胞(PGC),PGC经过分裂和长距离迁移,最终进入正在发育而尚未分化的生殖嵴,随着生殖嵴向睾丸或卵巢方向的分化,PGC也相应地向精子或卵细胞分化,经过减数分裂等一系列复杂的过程,最终成为精子或卵细胞。下列相关叙述正确的是(　　)

A.PGC最早可能出现于原肠胚,原肠胚的扩大会导致透明带破裂

B.PGC迁移到生殖嵴的过程中发生有丝分裂和减数分裂,使PGC的数量不断增多

C.不同哺乳动物排出的卵子成熟程度不同,但都不具备与精子受精的能力

D.体外受精时,获能后的精子不需要穿过透明带,只需穿过卵细胞膜即可完成受精

11.(2022湖北腾云联盟高二联考)子宫内膜异位症患者常伴有不孕症状,患者腹腔液中含有较高浓度的白细胞介素(IL)。为探明腹腔液中存在的IL对生殖活动的影响,科研人员利用三种重组人白细胞介素IL-1β、IL-5、IL-6,将获能处理后的精子与成熟的卵母细胞在培养液中混合培养,培养适宜时间后,观察受精情况,得到如下实验结果。以下说法错误的是(　　)

A.实验过程中,可给雌性小鼠注射一定量的促性腺激素,以获得多枚卵母细胞

B.培养后取培养液用显微镜观察,若观察到卵细胞膜和透明带的间隙中有两个极体,则卵细胞已经受精

C.从图中可知,IL能抑制小鼠受精,且随浓度的升高,IL-1β、IL-5、IL-6的抑制作用均不断增强

D.若要研究IL对小鼠早期胚胎发育的影响,可利用上述培养液,继续观察统计不同发育时期胚胎的发育情况

12.(多选)下列关于哺乳动物胚胎早期发育的说法,正确的是(　　)

A.卵裂期细胞进行了细胞分裂和分化

B.卵裂期胚胎总体积随分裂次数增加而不断增大

C.囊胚中沿透明带内壁扩展和排列的细胞为滋养层细胞

D.桑葚胚先于囊胚出现

13.(多选)(2021辽宁葫芦岛高二期中)下列关于人早期胚胎发育过程中桑葚胚和囊胚的叙述,正确的是(　　)

A.囊胚与桑葚胚相比,每个细胞内DNA总量增加

B.囊胚期出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变

C.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平上的差异,而是转录水平上的差异

D.卵裂期细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积增加

14.观察某哺乳动物卵子的发生和成熟示意图,思考并回答下面的问题。

(1)图中①②③表示的细胞名称依次是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。假设该动物体细胞内有染色体2n条,则①②③④四种细胞内的染色体数目依次是　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)图中a、b、c表示细胞分裂,依次为　　　　　　　　　　　　　　　　　　,在精子与卵子结合过程中完成的分裂是　　　　　(填“a”“b”或“c”)。图中的p、q表示的结构依次是　　　　　　　　　。c过程发生的场所为　　　　　。 

(3)卵子成熟后,即可进行受精,判断卵子受精的标志是　　　　　　　　　　　　　。

第1课时　胚胎工程的理论基础

1.C　解析 采集到的精子必须经过获能处理,卵细胞必须发育到减数第二次分裂的中期才具有受精能力,C项错误。

2.B　解析 雌性动物排出的卵母细胞要发育至MⅡ期时,才能与获能后的精子完成受精,A项错误;胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化,细胞分化是基因选择性表达的结果,B项正确;受精卵早期分裂时,胚胎中细胞的数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,胚胎中单个细胞的体积是减小的,C项错误;哺乳动物胚胎早期发育经历的时期是:受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚,D项错误。

3.C　解析 桑葚胚时期细胞还没有发生分化,所以该时期的各细胞结构功能基本相同;细胞分化的实质是基因的选择性表达,而分化过程中遗传物质未发生改变;囊胚期细胞开始分化形成内细胞团和滋养层细胞,两种细胞的差异是基因选择性表达的结果。

4.A　解析 细胞膜表面均有糖蛋白,糖蛋白具有细胞识别功能,精子、卵细胞的相互识别保证了同物种精卵结合,A项正确;受精卵在卵裂过程中,细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,单个细胞的体积是不断减小的,B项错误;囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,C项错误;细胞开始发生分化的胚胎时期是囊胚阶段,D项错误。

5.D　解析 精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带,A项错误;雄原核是指形成比原来精子的核还大的核,而不是更小的核,B项错误;精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,而不是精子触及卵细胞膜的瞬间,C项错误;卵裂期时胚胎发育消耗有机物,总量减少,种类增加,D项正确。

6.B　解析 精子头部触及卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障,A项正确;受精卵细胞质中的遗传物质绝大部分来自卵细胞,一小部分来自精子,B项错误;精子入卵后,尾部脱离,只有头部进入卵子,C项正确;雄原核形成的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,D项正确。

7.A　解析 卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成,A项正确;卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体,B项错误;精子在体外也能进行获能处理,如在专门的受精溶液或获能培养液中培养,C项错误;卵细胞的形成过程中细胞质不均等分配,D项错误。

8.B　解析 图中X指卵细胞膜反应,Y指卵子的减数第二次分裂,A项正确;精子触及卵细胞膜的瞬间,会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应,这是第一道屏障,而X是第二道屏障,B项错误;精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合,C项正确;雌、雄原核充分发育后相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵,D项正确。

9.答案 (1)细胞核是精子遗传物质储存的场所;而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解有机物产生能量的场所　(2)精子　卵细胞膜　雌、雄原核融合　(3)桑葚胚　细胞分化　胎膜和胎盘　胎儿的各种组织

解析 (1)精细胞变形后只保留细胞核、线粒体,是因为细胞核是精子遗传物质储存的场所;而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解有机物产生能量的场所。(2)受精过程中,精子与卵子相遇,首先精子会释放出多种酶,溶解卵细胞膜外的一些结构。雌、雄原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成一个含有两个染色体组的合子,即受精卵,受精过程至此结束。(3)A表示桑葚胚,B时期(囊胚期)开始出现细胞分化。囊胚的[①]滋养层会发育成胎膜和胎盘,[②]内细胞团会发育成胎儿的各种组织。

10.C　解析 囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎从其中伸展出来;PGC迁移到生殖嵴的过程中发生有丝分裂,不发生减数分裂,使PGC的数量不断增多;不同哺乳动物排出的卵子成熟程度不同,都要在输卵管内进一步成熟,到减数第二次分裂的中期时,才具备与精子受精的能力;只有穿过透明带的精子才能与卵细胞膜接触。

11.C　解析 实验过程中,需要从雌性小鼠体内获得多枚卵母细胞,一般可采取的方法是向多只雌性小鼠注射一定量的促性腺激素,从输卵管冲出多枚卵母细胞,A项正确;受精的标志是观察到卵细胞膜和透明带的间隙中有两个极体,B项正确;从图中可以看出,IL-1β对小鼠的受精作用具有抑制作用,但并不是随浓度的升高,抑制作用增强,如IL-1β浓度为0.5 ng/mL时抑制作用比IL-1β浓度为0.05 ng/mL时要弱,C项错误;若要研究IL对小鼠早期胚胎发育的影响,则需要利用上述培养液,继续观察统计不同发育时期胚胎的发育情况,D项正确。

12.CD　解析 卵裂期细胞进行了细胞分裂,但是还没有发生细胞分化,A项错误;卵裂期胚胎总体积并不增加,B项错误;囊胚中沿透明带内壁扩展和排列的细胞称为滋养层细胞,它们将来发育成胎膜和胎盘,C项正确;胚胎早期发育的过程为受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚,所以桑葚胚先于囊胚出现,D项正确。

13.BC　解析 由桑葚胚发育到囊胚进行的是有丝分裂,形成的每个细胞内DNA总量不变,A项错误;细胞分化的实质是基因的选择性表达,不改变细胞的遗传物质,B项正确;囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是基因选择性表达的结果,这是转录水平上的差异,不是复制水平的差异,C项正确;卵裂期细胞进行有丝分裂,数量增加,但每个细胞体积有所减小,胚胎的总体积并不增加,D项错误。

14.答案 (1)卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞　2n、2n、n、2n　(2)有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂

c　透明带、卵细胞膜　输卵管内　(3)可以观察到两个极体(或观察到雌、雄原核)

解析 图中③中有第一极体,说明b、c两个过程分别代表减数第一次分裂和减数第二次分裂。减数第一次分裂产生的③为次级卵母细胞;卵原细胞通过有丝分裂增殖并进一步演变为②初级卵母细胞。受精过程中进行减数第二次分裂(c)产生④,④中包含了雄原核与雌原核融合后的细胞核,染色体数目恢复到体细胞数目。当观察到两个极体(或观察到雌、雄原核)时,说明卵子已经受精,这是判断卵子受精的重要标志。