高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 胚胎工程的理论基础一课一练

第3节　胚胎工程

一　胚胎工程的理论基础

必备知识基础练

1.下列关于哺乳动物受精过程的叙述,错误的是(　　)

A.获能后的精子与卵子相遇后,释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构

B.精子触及卵细胞膜时,卵细胞膜会首先发生生理反应

C.精子与卵细胞膜相互融合,精子入卵

D.雄原核形成的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ

答案B

解析获能的精子与卵子相遇后,会释放出顶体酶等多种水解酶,溶解卵细胞膜外的一些结构;精子与卵细胞膜接触时,透明带会首先发生生理反应,精子入卵后,卵细胞膜再发生生理反应防止多精入卵;精子与卵细胞膜相互融合,精子的头部进入卵细胞中;雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂。

2.下列有关哺乳动物受精的叙述,正确的是(　　)

A.精子和卵细胞为受精卵提供等量的遗传物质

B.产生卵细胞的最终场所是输卵管

C.在自然条件下,受精在子宫中完成

D.受精卵中含有一个染色体组

答案B

解析受精卵的细胞质绝大部分来自卵细胞,卵细胞中含有少量DNA,而精子几乎不携带细胞质,因此卵细胞为受精卵提供的遗传物质多于精子,A项错误;卵原细胞进行减数分裂形成卵细胞的过程是不连续的,其中MⅠ期在卵巢进行,MⅡ期在输卵管中进行,因此,产生卵细胞的最终场所是输卵管,B项正确;在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成,C项错误;受精卵中含有两个染色体组,D项错误。

3.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是:受精卵→卵裂→囊胚→桑葚胚→原肠胚

答案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。

4.下图表示某种哺乳动物受精及早期胚胎发育的部分过程。下列有关叙述正确的是(　　)

A.图1中各细胞内的DNA分子数目不同

B.图2和图3中的极体都将继续分裂

C.桑葚胚孵化后,将发育形成图4结构

D.图1到图4的过程发生在输卵管和子宫中

答案D

解析图1中精子和卵细胞内的DNA分子数目相同,比体细胞少一半,A项错误;图2和图3中的第一极体一般不分裂,第二极体不能再分裂,B项错误;图4结构表示原肠胚,囊胚孵化后,将发育成原肠胚,C项错误;图1到图3的过程发生在输卵管中,图4的形成发生在子宫中,D项正确。

5.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

答案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。

6.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

答案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。

7.下图表示哺乳动物胚胎早期发育过程的几个阶段,下列叙述正确的是(　　)

A.发育的先后顺序为a→c→b

B.c时期开始出现细胞分化

C.②是滋养层,①是内细胞团

D.a表示桑葚胚

答案D

解析发育的先后顺序是a(桑葚胚)→b(囊胚)→c(原肠胚),A项错误;b时期(囊胚期)开始出现细胞分化,B项错误;图中①是滋养层,②是内细胞团,C项错误;a表示桑葚胚,D项正确。

8.

右图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图,下列叙述正确的是(　　)

A.此图中细胞还没有分化

B.此图表示桑葚胚,可作为胚胎移植的材料

C.图中①②③依次为透明带、内细胞团、滋养层

D.胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化

答案D

解析囊胚阶段的细胞已经出现分化,A项错误;此图表示囊胚,B项错误;图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团,C项错误;胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化,D项正确。

9.下图是某种哺乳动物生殖和发育的过程图解,请据图回答下列问题。

(1)写出A、B所示生理过程的名称:A.　　　　　　;B.　　　　。 

(2)从受精卵开始的胚胎早期发育过程进行的场所是　　　　　　　　　　　　。 

(3)在C过程中,细胞分裂的方式是　　　　分裂,在发育过程的　　　　时期,胚胎从透明带中伸展出来。 

答案(1)减数分裂　受精　(2)输卵管和子宫　(3)有丝　囊胚

解析(1)A过程表示雌雄个体通过减数分裂产生卵子和精子的过程;B过程表示精卵结合形成受精卵的过程,即受精。(2)胚胎早期发育的场所包括输卵管和子宫。(3)胚胎发育时期的细胞分裂方式是有丝分裂;当早期胚胎发育到囊胚时期,胚胎从透明带中伸展出来。

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

答案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;卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程,不同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,当达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.(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

答案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。

12.(多选)下图为哺乳动物受精及胚胎发育示意图,a、b代表两个发育时期,下列叙述正确的是(　　)

A.①过程发生同源染色体分离

B.②过程通过有丝分裂增殖

C.a时期可分离得到胚胎干细胞

D.②→④细胞分化程度逐渐增大

答案BCD

解析①过程表示受精,而同源染色体的分离发生在减数分裂过程中,A项错误;受精卵通过有丝分裂进行增殖(②过程),B项正确;a时期为囊胚期,可分离得到胚胎干细胞,C项正确;②→④细胞分化程度逐渐增大,D项正确。

13.某科研团队于2016年10月19日在会议上正式宣布,世界首个细胞核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。下图是该男婴的培育过程示意图,请据图回答问题。

(1)上述“三亲婴儿”的核DNA由母亲甲和父亲丙提供,细胞质DNA由捐赠者乙提供。由此可见,“三亲婴儿”的意义在于可以避免子代　　　　　　　中基因控制的遗传病的发生。 

(2)过程③在体外进行时需要对精子进行　　　　处理,卵母细胞应处于　　　期。 

答案(1)细胞质DNA　(2)获能　MⅡ

解析(1)由图可知,“三亲婴儿”的核DNA由母亲甲和父亲丙提供,细胞质DNA由捐献者乙提供。由此可见,“三亲婴儿”的意义在于可以避免子代患母亲甲细胞质DNA中基因控制的遗传病。(2)过程③在体外进行时需要对精子进行获能处理,卵母细胞应培养到MⅡ期时,才具有与精子受精的能力。

14.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　　　　　　　　　　　　　　。 

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。