2024-2025學(xué)年新教材高中生物第2章細(xì)胞工程3.1胚胎工程的理論基礎(chǔ)作業(yè)含解析新人教版選擇性必修3

PAGE7-胚胎工程的理論基礎(chǔ)(20分鐘·70分)一、選擇題(共7小題,每小題5分,共35分)1.下列有關(guān)哺乳動物受精的說法正確的是 ()A.在自然狀況下,受精是在雌性的子宮內(nèi)完成的B.受精完成的標(biāo)記是精子接觸卵細(xì)胞膜C.受精的實質(zhì)是雌、雄原核的融合D.精卵相遇時精子就能與卵細(xì)胞膜接觸【解析】選C。在自然狀況下,受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的,A錯誤;受精完成的標(biāo)記是雌、雄原核的形成,B錯誤;受精的實質(zhì)是雌、雄原核的融合,C正確;卵細(xì)胞膜位于透亮帶的里面,只有穿過透亮帶的精子才能與卵細(xì)胞膜接觸,D錯誤。2.中國科學(xué)家通過將大熊貓的體細(xì)胞核植入去核后的兔子卵母細(xì)胞中,在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎。下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述,錯誤的是 ()A.在形成早期胚胎的過程中,依次經(jīng)驗了桑葚胚、囊胚、原腸胚等幾個階段B.兔子卵母細(xì)胞質(zhì)的作用是激發(fā)大熊貓體細(xì)胞核全能性的表達(dá)C.克隆的早期胚胎中,各細(xì)胞間具有相同的遺傳信息D.在形成早期胚胎過程中,尚未出現(xiàn)細(xì)胞的分化【解析】選D。在形成早期胚胎的過程中,依次經(jīng)驗了桑葚胚、囊胚、原腸胚等幾個階段,A正確;兔子卵母細(xì)胞質(zhì)的作用是激發(fā)細(xì)胞核全能性的表達(dá),B正確;克隆的早期胚胎是通過有絲分裂產(chǎn)生的,因此各細(xì)胞間具有相同的遺傳信息,C正確;囊胚屬于早期胚胎,它已經(jīng)出現(xiàn)了兩種不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的細(xì)胞——內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞,已經(jīng)出現(xiàn)了分化,D錯誤。3.如圖是胚胎發(fā)育過程中某階段示意圖,下列有關(guān)敘述錯誤的是 ()A.圖中②將發(fā)育為胎膜和胎盤等結(jié)構(gòu)B.圖中③可發(fā)育成胎兒的各種組織C.高等哺乳動物細(xì)胞分化起先于桑葚胚期D.胚胎從①中伸展出來的過程叫做孵化【解析】選C。圖示為囊胚階段示意圖,其中①是透亮帶;②是滋養(yǎng)層,將來發(fā)育成胎盤和胎膜,A正確;③是內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來發(fā)育成胎兒的各種組織,B正確;高等哺乳動物細(xì)胞分化起先于囊胚期,C錯誤;①是透亮帶,胚胎從透亮帶中伸展出來的過程叫做孵化,D正確。4.關(guān)于桑葚胚和囊胚的比較,下列敘述正確的是 ()A.桑葚胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來可發(fā)育成胎兒的各種組織B.囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞屬于未分化的細(xì)胞C.囊胚期細(xì)胞分化是由于遺傳物質(zhì)突變引起的D.囊胚的進(jìn)一步擴(kuò)大會導(dǎo)致透亮帶的裂開【解析】選D。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)出現(xiàn)于囊胚,桑葚胚沒有內(nèi)細(xì)胞團(tuán),A錯誤;囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞和滋養(yǎng)層細(xì)胞屬于已分化的細(xì)胞,B錯誤;囊胚期細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生變更,C錯誤;囊胚的進(jìn)一步擴(kuò)大會導(dǎo)致透亮帶的裂開,D正確。5.在動物胚胎發(fā)育過程中,早期原腸胚的細(xì)胞從一個部位移植到另一部位時,被移植的細(xì)胞能適應(yīng)新的部位并參加該部位的器官形成,但假如在原腸胚的末期,把將來發(fā)育為蠑螈后肢的部分移植到另一蠑螈胚胎不長后肢的部位,將發(fā)育為一條額外的腿,這說明 ()A.原腸胚末期已出現(xiàn)了組織分化和器官的形成B.原腸胚末期出現(xiàn)了細(xì)胞分化C.細(xì)胞是全能的D.原腸胚已出現(xiàn)了三個胚層【解析】選B。因為細(xì)胞分化是指相同細(xì)胞的后代,在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上向不同方向轉(zhuǎn)化的過程,通過細(xì)胞分化,可以形成不同的組織和器官。把原腸胚末期的細(xì)胞移植到另一蠑螈胚胎上,從而發(fā)育成了一條額外的腿,這說明原腸胚末期出現(xiàn)了細(xì)胞分化。6.胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在透亮帶中進(jìn)行的,這一時期稱為卵裂期。其特點是 ()A.細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,全部細(xì)胞均具有全能性B.每個細(xì)胞體積不變,細(xì)胞的數(shù)量增加C.胚胎有機(jī)物總量增加,細(xì)胞DNA總量不斷削減D.全部細(xì)胞的相對表面積減小,核物質(zhì)(質(zhì)量)與質(zhì)物質(zhì)比值增大【解析】選A。卵裂期細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,全部細(xì)胞均具有全能性,A正確;每個細(xì)胞體積有所減小,胚胎的總體積不變,B錯誤;胚胎有機(jī)物由于消耗總量削減,細(xì)胞DNA總量由于復(fù)制而增加,C錯誤;卵裂期細(xì)胞體積減小,細(xì)胞的相對表面積增大,而不是核物質(zhì)(質(zhì)量)與質(zhì)物質(zhì)比值增大,D錯誤。7.精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來。精卵識別后,頂體釋放溶酶體酶使卵子外層形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列有關(guān)敘述錯誤的是 ()A.細(xì)胞中溶酶體酶的釋放可造成細(xì)胞裂解B.精子游向卵子所需的能量主要來自線粒體C.精子和卵子的融合依靠于生物膜的流淌性D.受精卵細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)一半來自父方,一半來自母方【解析】選D。溶酶體內(nèi)含有水解酶,溶酶體膜裂開后釋放出的酶會造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞,使細(xì)胞裂解,A正確;精子游向卵子所需的能量來自細(xì)胞呼吸,而有氧呼吸的主要場所是線粒體,B正確;受精卵的形成依靠于生物膜的流淌性,C正確;受精卵中的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方,而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎都來自母方,D錯誤。二、非選擇題(共2小題,共35分)8.(17分)如圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段,請據(jù)圖回答下列問題:(1)圖中A、B、C階段中,表示囊胚和原腸胚的是__________。

(2)寫出圖中各標(biāo)號的名稱:[2]__________,[4]__________,[5]__________,[7]__________,[8]__________。

(3)A時期的細(xì)胞具有發(fā)育上的________性,B時期起先出現(xiàn)________,C時期起先出現(xiàn)________。

(4)[2]將來發(fā)育成______________________。

(5)動物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的,合子只能由一個精子和卵子結(jié)合的生理基礎(chǔ)是________________________________。

【解析】(1)圖中A是桑葚胚,B是囊胚,C是原腸胚。(2)圖B中[1]是滋養(yǎng)層,[2]是內(nèi)細(xì)胞團(tuán),[3]是透亮帶,[4]是囊胚腔;圖C中[5]是外胚層,[6]是滋養(yǎng)層,[7]是原腸腔,[8]是內(nèi)胚層。(3)桑葚胚細(xì)胞具有全能性;囊胚期起先出現(xiàn)細(xì)胞分化,已分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán);原腸胚已有胚層分化,分化為外胚層、內(nèi)胚層,在內(nèi)、外胚層之間將形成中胚層。(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育為胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育為胎膜和胎盤。(5)受精時的透亮帶和卵細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障。答案:(1)B、C(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)囊胚腔外胚層原腸腔內(nèi)胚層(3)全能細(xì)胞分化胚層分化(4)胎兒的各種組織(5)透亮帶和卵細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng)9.(18分)視察家畜卵子的發(fā)生和成熟示意圖,思索并回答下面的問題:(1)圖中①②③表示的細(xì)胞名稱依次是

_____________________________。

假設(shè)該動物體細(xì)胞內(nèi)有染色體2N條,則①②③④四種細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目依次是__________________________________________。

(2)圖中b、c表示的細(xì)胞分裂過程依次為________________,在精子與卵子結(jié)合過程中完成的分裂是________(填“a”“b”或“c”)。圖中的p、q表示的結(jié)構(gòu)依次是__

____________________________________________________。

(3)推斷卵子是否受精的標(biāo)記是

________________________________。

【解析】(1)(2)③中有第一極體,說明b、c兩個過程分別代表減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ。減數(shù)分裂Ⅰ產(chǎn)生的③為次級卵母細(xì)胞;卵原細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制后體積增大,形成初級卵母細(xì)胞②。受精過程中進(jìn)行的減數(shù)分裂Ⅱ(c)產(chǎn)生④,④中包含了雄原核與雌原核融合后的細(xì)胞核,染色體數(shù)目復(fù)原到體細(xì)胞中染色體數(shù)目。(3)在透亮帶與卵細(xì)胞膜間隙視察到兩個極體時,說明卵子已經(jīng)受精,這是推斷卵子是否受精的重要標(biāo)記。答案:(1)卵原細(xì)胞、初級卵母細(xì)胞、次級卵母細(xì)胞2N、2N、N、2N(2)減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱc透亮帶、卵細(xì)胞膜(3)在卵細(xì)胞膜和透亮帶間隙可以視察到兩個極體(10分鐘·30分)1.(6分)如圖表示精子入卵后,發(fā)生(或引起的)一系列變更形成受精卵的過程,下列敘述錯誤的是 ()A.圖中X指卵細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng),Y指卵子的減數(shù)分裂ⅡB.經(jīng)圖中Y過程只形成了雌原核C.精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合D.精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶體的作用下自溶【解析】選B。透亮帶發(fā)生生理反應(yīng)形成第一道屏障,卵細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng)形成其次道屏障,在受精過程中卵子完成減數(shù)分裂Ⅱ,排出其次極體后,形成雌原核,A正確,B錯誤;精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合,C正確;精子入卵后尾部留在外面,并在溶酶體的作用下自溶,D正確。2.(6分)(不定項)如表為不同動物受精卵發(fā)育成胚胎進(jìn)入子宮的時間(小時),依據(jù)題表分析正確的是 ()動物種類2細(xì)胞4細(xì)胞8細(xì)胞16細(xì)胞桑葚胚進(jìn)入子宮時受精卵的發(fā)育天數(shù)/天小鼠24～3838～5050～6060～7068～803牛27～4244～6546～9096～120120～1444～5馬2430～3650～607298～1066A.小鼠胚胎進(jìn)入子宮時的發(fā)育程度比牛的高B.體外馬胚胎移植到子宮時選擇16細(xì)胞階段C.受精卵發(fā)育的階段依次為2-4-8-16-桑葚胚D.2-4-8-16細(xì)胞發(fā)育階段進(jìn)行的是有絲分裂【解析】選A、C、D。小鼠胚胎在發(fā)育3天進(jìn)入子宮,此時處于桑葚胚時期,牛在胚胎發(fā)育4～5天進(jìn)入子宮,此時處于16細(xì)胞時期,故小鼠胚胎進(jìn)入子宮時的發(fā)育程度比牛的高,A正確;馬在胚胎發(fā)育6天進(jìn)入子宮,此時也許處于囊胚期,故體外馬胚胎移植到子宮時選擇囊胚期,B錯誤;受精卵發(fā)育的階段依次為2-4-8-16-桑葚胚,C正確;2-4-8-16細(xì)胞發(fā)育階段進(jìn)行的是有絲分裂,不變更遺傳物質(zhì),D正確?！驹囼灐ぬ骄俊?.(18分)亞麻酸(ALA)能夠促進(jìn)卵母細(xì)胞體外成熟和囊胚發(fā)育。為了給水牛體外胚胎產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中合理運用亞麻酸供應(yīng)理論依據(jù),科研人員探討了不同濃度的亞麻酸對水牛卵母細(xì)胞體外成熟、早期胚胎發(fā)育的影響。分析回答:①卵母細(xì)胞的收集和體外培育:從屠宰場水牛的卵巢中收集并處理卵母細(xì)胞,隨機(jī)分成5組,分別置于不同濃度亞麻酸的培育液中,在39℃、5%CO2的培育箱中培育22～24②卵母細(xì)胞成熟推斷:在顯微鏡下視察卵母細(xì)胞,推斷其是否成熟,統(tǒng)計結(jié)果如表1。③體外受精:在受精溶液中進(jìn)行體外受精后,用顯微鏡視察推斷是否完成受精。④早期胚胎培育:將受精卵移入胚胎培育液中培育44～48h后檢查分裂狀況,每隔48h更換一次培育液,第5～9天視察囊胚發(fā)育狀況,統(tǒng)計結(jié)果如表2。表1亞麻酸對水牛卵母細(xì)胞體外成熟的影響ALA濃度/(μmol·L-1)卵母細(xì)胞數(shù)核成熟卵子數(shù)02291371020113350227166100215137200215135表2亞麻酸對水牛早期胚胎發(fā)育的影響ALA濃度/(μmol·L-1)培育卵數(shù)分裂數(shù)囊胚數(shù)030917175103251828250292185971003101888420023114568(1)步驟①中,細(xì)胞培育箱中加5%CO2的作用是________________。

(2)步驟②中,成熟卵母細(xì)胞內(nèi)染色體的行為特征是________________。

(3)步驟④中,受精卵經(jīng)________________(時期)發(fā)育成囊胚,培育過程定期更換培育液的目的是________________。

(4)依據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析,亞麻酸溶液為200μmol·L-1時,對水牛卵母細(xì)胞體外成熟和囊胚發(fā)育起________________(填“促進(jìn)”或“抑制”)作用。

(5)試驗結(jié)果表明,________________μmol·L-1的亞麻酸對水牛卵母細(xì)胞體外成熟和囊胚發(fā)育都較有利,推斷依據(jù)是________________。

【解析】(1)動物細(xì)胞培育時,細(xì)胞培育箱中加5%CO2的作用是維持培育液pH的相對穩(wěn)定。(2)卵母細(xì)胞培育到MⅡ中期時才成熟,此時期的特征是染色體的著絲點排列在赤道板上。(3)早期胚胎發(fā)育過程為:受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚;培育過程定期更換培育液的目的是清除有害代謝產(chǎn)物,補(bǔ)充養(yǎng)分物質(zhì)。(4)表1和表2中亞麻酸溶液為0μmol?L-1的一組為比照組,與其相比,亞麻酸溶液為200μmol?L-