第3節(jié)　一　胚胎工程的理論基礎(chǔ)

第3節(jié)胚胎工程一胚胎工程的理論基礎(chǔ)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.下列關(guān)于哺乳動(dòng)物受精過(guò)程的敘述,錯(cuò)誤的是()A.獲能后的精子與卵子相遇后,釋放多種酶溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu)B.精子觸及卵細(xì)胞膜時(shí),卵細(xì)胞膜會(huì)首先發(fā)生生理反應(yīng)C.精子與卵細(xì)胞膜相互融合,精子入卵D.雄原核形成的同時(shí),卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ答案B解析獲能的精子與卵子相遇后,會(huì)釋放出頂體酶等多種水解酶,溶解卵細(xì)胞膜外的一些結(jié)構(gòu);精子與卵細(xì)胞膜接觸時(shí),透明帶會(huì)首先發(fā)生生理反應(yīng),精子入卵后,卵細(xì)胞膜再發(fā)生生理反應(yīng)防止多精入卵;精子與卵細(xì)胞膜相互融合,精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞中;雄原核形成的同時(shí),卵子完成減數(shù)第二次分裂。2.下列有關(guān)哺乳動(dòng)物受精的敘述,正確的是()A.精子和卵細(xì)胞為受精卵提供等量的遺傳物質(zhì)B.產(chǎn)生卵細(xì)胞的最終場(chǎng)所是輸卵管C.在自然條件下,受精在子宮中完成D.受精卵中含有一個(gè)染色體組答案B解析受精卵的細(xì)胞質(zhì)絕大部分來(lái)自卵細(xì)胞,卵細(xì)胞中含有少量DNA,而精子幾乎不攜帶細(xì)胞質(zhì),因此卵細(xì)胞為受精卵提供的遺傳物質(zhì)多于精子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞的過(guò)程是不連續(xù)的,其中MⅠ期在卵巢進(jìn)行,MⅡ期在輸卵管中進(jìn)行,因此,產(chǎn)生卵細(xì)胞的最終場(chǎng)所是輸卵管,B項(xiàng)正確;在自然條件下,哺乳動(dòng)物的受精在輸卵管內(nèi)完成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;受精卵中含有兩個(gè)染色體組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.下列關(guān)于哺乳動(dòng)物受精和胚胎早期發(fā)育的敘述,正確的是()A.雌性動(dòng)物排卵后遇精子即完成受精B.胚胎發(fā)育至囊胚時(shí)即已開始了細(xì)胞分化,這是由于基因開始進(jìn)行選擇性表達(dá)C.受精卵早期分裂時(shí),胚胎中每個(gè)細(xì)胞的體積都增加D.哺乳動(dòng)物的胚胎早期發(fā)育過(guò)程是:受精卵→卵裂→囊胚→桑葚胚→原腸胚答案B解析雌性動(dòng)物排出的卵母細(xì)胞要發(fā)育至MⅡ期時(shí),才能與獲能后的精子完成受精,A項(xiàng)錯(cuò)誤;胚胎發(fā)育至囊胚時(shí)即已開始了細(xì)胞分化,細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,B項(xiàng)正確;受精卵早期分裂時(shí),胚胎中細(xì)胞的數(shù)目不斷增加,但胚胎的總體積并不增加,胚胎中單個(gè)細(xì)胞的體積是減小的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;哺乳動(dòng)物胚胎早期發(fā)育經(jīng)歷的時(shí)期是:受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原腸胚,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下圖表示某種哺乳動(dòng)物受精及早期胚胎發(fā)育的部分過(guò)程。下列有關(guān)敘述正確的是()A.圖1中各細(xì)胞內(nèi)的DNA分子數(shù)目不同B.圖2和圖3中的極體都將繼續(xù)分裂C.桑葚胚孵化后,將發(fā)育形成圖4結(jié)構(gòu)D.圖1到圖4的過(guò)程發(fā)生在輸卵管和子宮中答案D解析圖1中精子和卵細(xì)胞內(nèi)的DNA分子數(shù)目相同,比體細(xì)胞少一半,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖2和圖3中的第一極體一般不分裂,第二極體不能再分裂,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖4結(jié)構(gòu)表示原腸胚,囊胚孵化后,將發(fā)育成原腸胚,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖1到圖3的過(guò)程發(fā)生在輸卵管中,圖4的形成發(fā)生在子宮中,D項(xiàng)正確。5.關(guān)于桑葚胚和囊胚的比較,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.桑葚胚的各細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能基本相同B.囊胚期細(xì)胞出現(xiàn)了分化,但遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變C.囊胚期細(xì)胞分化是由遺傳物質(zhì)突變引起的D.囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞的差異是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果答案C解析桑葚胚時(shí)期細(xì)胞還沒(méi)有發(fā)生分化,所以該時(shí)期的各細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能基本相同;細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),而分化過(guò)程中遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變;囊胚期細(xì)胞開始分化形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞,兩種細(xì)胞的差異是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。6.下列關(guān)于哺乳動(dòng)物受精與胚胎早期發(fā)育的敘述,正確的是()A.絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識(shí)別具有物種特異性B.卵裂期細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大C.囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織D.細(xì)胞開始發(fā)生分化的胚胎時(shí)期是原腸胚階段答案A解析細(xì)胞膜表面均有糖蛋白,糖蛋白具有細(xì)胞識(shí)別功能,精子、卵細(xì)胞的相互識(shí)別保證了同物種精卵結(jié)合,A項(xiàng)正確;受精卵在卵裂過(guò)程中,細(xì)胞數(shù)量不斷增加,但胚胎的總體積并不增加,單個(gè)細(xì)胞的體積是不斷減小的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織,C項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞開始發(fā)生分化的胚胎時(shí)期是囊胚階段,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.下圖表示哺乳動(dòng)物胚胎早期發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段,下列敘述正確的是()A.發(fā)育的先后順序?yàn)閍→c→bB.c時(shí)期開始出現(xiàn)細(xì)胞分化C.②是滋養(yǎng)層,①是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)D.a表示桑葚胚答案D解析發(fā)育的先后順序是a(桑葚胚)→b(囊胚)→c(原腸胚),A項(xiàng)錯(cuò)誤;b時(shí)期(囊胚期)開始出現(xiàn)細(xì)胞分化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中①是滋養(yǎng)層,②是內(nèi)細(xì)胞團(tuán),C項(xiàng)錯(cuò)誤;a表示桑葚胚,D項(xiàng)正確。8.右圖為哺乳動(dòng)物受精卵發(fā)育過(guò)程中某一時(shí)期的示意圖,下列敘述正確的是()A.此圖中細(xì)胞還沒(méi)有分化B.此圖表示桑葚胚,可作為胚胎移植的材料C.圖中①②③依次為透明帶、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、滋養(yǎng)層D.胚胎從①中伸展出來(lái)的過(guò)程叫作孵化答案D解析囊胚階段的細(xì)胞已經(jīng)出現(xiàn)分化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;此圖表示囊胚,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中①②③依次為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細(xì)胞團(tuán),C項(xiàng)錯(cuò)誤;胚胎從①中伸展出來(lái)的過(guò)程叫作孵化,D項(xiàng)正確。9.下圖是某種哺乳動(dòng)物生殖和發(fā)育的過(guò)程圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)寫出A、B所示生理過(guò)程的名稱:A.;B.。

(2)從受精卵開始的胚胎早期發(fā)育過(guò)程進(jìn)行的場(chǎng)所是。

(3)在C過(guò)程中,細(xì)胞分裂的方式是分裂,在發(fā)育過(guò)程的時(shí)期,胚胎從透明帶中伸展出來(lái)。

答案(1)減數(shù)分裂受精(2)輸卵管和子宮(3)有絲囊胚解析(1)A過(guò)程表示雌雄個(gè)體通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生卵子和精子的過(guò)程;B過(guò)程表示精卵結(jié)合形成受精卵的過(guò)程,即受精。(2)胚胎早期發(fā)育的場(chǎng)所包括輸卵管和子宮。(3)胚胎發(fā)育時(shí)期的細(xì)胞分裂方式是有絲分裂;當(dāng)早期胚胎發(fā)育到囊胚時(shí)期,胚胎從透明帶中伸展出來(lái)。關(guān)鍵能力提升練10.(2021山東濰坊高二期中)哺乳動(dòng)物胚胎的早期發(fā)育階段,就有一部分原始生殖細(xì)胞(PGC),PGC經(jīng)過(guò)分裂和長(zhǎng)距離遷移,最終進(jìn)入正在發(fā)育而尚未分化的生殖嵴,隨著生殖嵴向睪丸或卵巢方向的分化,PGC也相應(yīng)地向精子或卵細(xì)胞分化,經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂等一系列復(fù)雜的過(guò)程,最終成為精子或卵細(xì)胞。下列相關(guān)敘述,正確的是()A.PGC最早可能出現(xiàn)于原腸胚,原腸胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂B.PGC遷移到生殖嵴的過(guò)程中發(fā)生有絲分裂和減數(shù)分裂,使PGC的數(shù)量不斷增多C.不同哺乳動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同,但都不具備與精子受精的能力D.體外受精時(shí),獲能后的精子不需要穿過(guò)透明帶,只需穿過(guò)卵細(xì)胞膜即可完成受精答案C解析囊胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂,胚胎從其中伸展出來(lái);PGC遷移到生殖嵴的過(guò)程中發(fā)生有絲分裂,不發(fā)生減數(shù)分裂,使PGC的數(shù)量不斷增多;卵子在受精前也要經(jīng)歷類似精子獲能的過(guò)程,不同動(dòng)物排出的卵子成熟程度不同,都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期時(shí),才具備與精子受精的能力;只有穿過(guò)透明帶的精子才能與卵細(xì)胞膜接觸。11.(多選)下列關(guān)于哺乳動(dòng)物胚胎早期發(fā)育的說(shuō)法,正確的是()A.卵裂期細(xì)胞進(jìn)行了細(xì)胞分裂和分化B.卵裂期胚胎總體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大C.囊胚中沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的細(xì)胞為滋養(yǎng)層細(xì)胞D.桑葚胚先于囊胚出現(xiàn)答案CD解析卵裂期細(xì)胞進(jìn)行了細(xì)胞分裂,但是還沒(méi)有發(fā)生細(xì)胞分化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;卵裂期胚胎總體積并不增加,B項(xiàng)錯(cuò)誤;囊胚中沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的細(xì)胞稱為滋養(yǎng)層細(xì)胞,它們將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤,C項(xiàng)正確;胚胎早期發(fā)育的過(guò)程為受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原腸胚,所以桑葚胚先于囊胚出現(xiàn),D項(xiàng)正確。12.(多選)下圖為哺乳動(dòng)物受精及胚胎發(fā)育示意圖,a、b代表兩個(gè)發(fā)育時(shí)期,下列敘述正確的是()A.①過(guò)程發(fā)生同源染色體分離B.②過(guò)程通過(guò)有絲分裂增殖C.a時(shí)期可分離得到胚胎干細(xì)胞D.②→④細(xì)胞分化程度逐漸增大答案BCD解析①過(guò)程表示受精,而同源染色體的分離發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;受精卵通過(guò)有絲分裂進(jìn)行增殖(②過(guò)程),B項(xiàng)正確;a時(shí)期為囊胚期,可分離得到胚胎干細(xì)胞,C項(xiàng)正確;②→④細(xì)胞分化程度逐漸增大,D項(xiàng)正確。13.某科研團(tuán)隊(duì)于2016年10月19日在會(huì)議上正式宣布,世界首個(gè)細(xì)胞核移植“三父母”男嬰已于2016年4月誕生。下圖是該男嬰的培育過(guò)程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)上述“三親嬰兒”的核DNA由母親甲和父親丙提供,細(xì)胞質(zhì)DNA由捐贈(zèng)者乙提供。由此可見,“三親嬰兒”的意義在于可以避免子代中基因控制的遺傳病的發(fā)生。

(2)過(guò)程③在體外進(jìn)行時(shí)需要對(duì)精子進(jìn)行處理,卵母細(xì)胞應(yīng)處于期。

答案(1)細(xì)胞質(zhì)DNA(2)獲能MⅡ解析(1)由圖可知,“三親嬰兒”的核DNA由母親甲和父親丙提供,細(xì)胞質(zhì)DNA由捐獻(xiàn)者乙提供。由此可見,“三親嬰兒”的意義在于可以避免子代患母親甲細(xì)胞質(zhì)DNA中基因控制的遺傳病。(2)過(guò)程③在體外進(jìn)行時(shí)需要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理,卵母細(xì)胞應(yīng)培養(yǎng)到MⅡ期時(shí),才具有與精子受精的能力。14.下圖表示哺乳動(dòng)物精子和卵子相遇以及動(dòng)物胚胎早期發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)精細(xì)胞變形為精子的過(guò)程中,細(xì)胞中的很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失,而細(xì)胞核和線粒體都保留下來(lái),為什么?

。

(2)精子與卵子相遇,內(nèi)的某些酶類釋放出來(lái),可溶解外的一些結(jié)構(gòu)。標(biāo)志著受精的完成。

(3)A表示,B時(shí)期開始出現(xiàn),B時(shí)期的[①]將來(lái)發(fā)育成,[②]將來(lái)發(fā)育成。

答案(1)細(xì)胞核是精子遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存的場(chǎng)所;而線粒體則是精子進(jìn)行有氧呼吸分解有機(jī)物產(chǎn)生能量的場(chǎng)所(2)精子卵細(xì)胞膜雌、雄原核融合(3)桑葚胚細(xì)胞分化胎膜和胎盤胎兒的各種組織解析(1)精細(xì)胞變形后只保留細(xì)胞核、線粒體,是