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(dòng)物受精的說(shuō)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(shí)質(zhì)是雌、雄原核的融合D.精卵相遇時(shí)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(cuò)誤;受精完成的標(biāo)記是雌、雄原核的形成,B錯(cuò)誤;受精的實(shí)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(guò)透亮帶的精子才能與卵細(xì)胞膜接觸,D錯(cuò)誤。2.中國(guó)科學(xué)家通過(guò)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?jiān)缙谂咛?。下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.在形成早期胚胎的過(guò)程中,依次經(jīng)驗(yàn)了桑葚胚、囊胚、原腸胚等幾個(gè)階段B.兔子卵母細(xì)胞質(zhì)的作用是激發(fā)大熊貓?bào)w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(guò)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(guò)程中,依次經(jīng)驗(yàn)了桑葚胚、囊胚、原腸胚等幾個(gè)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(guò)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(cuò)誤。3.如圖是胚胎發(fā)育過(guò)程中某階段示意圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.圖中②將發(fā)育為胎膜和胎盤(pán)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(dòng)物細(xì)胞分化起先于桑葚胚期D.胚胎從①中伸展出來(lái)的過(guò)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(lái)發(fā)育成胎盤(pán)和胎膜,A正確;③是內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織,B正確;高等哺乳動(dòng)物細(xì)胞分化起先于囊胚期,C錯(cuò)誤;①是透亮帶,胚胎從透亮帶中伸展出來(lái)的過(guò)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(lái)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(huì)導(dǎo)致透亮帶的裂開(kāi)【解析】選D。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)出現(xiàn)于囊胚,桑葚胚沒(méi)有內(nèi)細(xì)胞團(tuán),A錯(cuò)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(cuò)誤;囊胚期細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),遺傳物質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變更,C錯(cuò)誤;囊胚的進(jìn)一步擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透亮帶的裂開(kāi),D正確。5.在動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程中,早期原腸胚的細(xì)胞從一個(gè)部位移植到另一部位時(shí),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(lái)發(fā)育為蠑螈后肢的部分移植到另一蠑螈胚胎不長(zhǎng)后肢的部位,將發(fā)育為一條額外的腿,這說(shuō)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(gè)胚層【解析】選B。因?yàn)榧?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(guò)程,通過(guò)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(shuō)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(shí)間是在透亮帶中進(jìn)行的,這一時(shí)期稱為卵裂期。其特點(diǎn)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(gè)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(duì)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(gè)細(xì)胞體積有所減小,胚胎的總體積不變,B錯(cuò)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(cuò)誤;卵裂期細(xì)胞體積減小,細(xì)胞的相對(duì)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(cuò)誤。7.精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來(lái)。精卵識(shí)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(cuò)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(lái)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(lái)自父方,一半來(lái)自母方【解析】選D。溶酶體內(nèi)含有水解酶,溶酶體膜裂開(kāi)后釋放出的酶會(huì)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(lái)自細(xì)胞呼吸,而有氧呼吸的主要場(chǎng)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(lái)自父方另一半來(lái)自母方,而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎都來(lái)自母方,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共2小題,共35分)8.(17分)如圖表示哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程的幾個(gè)階段,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)圖中A、B、C階段中,表示囊胚和原腸胚的是__________。

(2)寫(xiě)出圖中各標(biāo)號(hào)的名稱:[2]__________,[4]__________,[5]__________,[7]__________,[8]__________。

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

(4)[2]將來(lái)發(fā)育成______________________。

(5)動(dòng)物胚胎是由合子經(jīng)有絲分裂形成的,合子只能由一個(gè)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(lái)發(fā)育為胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育為胎膜和胎盤(pán)。(5)受精時(shí)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(wèn)題:(1)圖中①②③表示的細(xì)胞名稱依次是

_____________________________。

假設(shè)該動(dòng)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(guò)程依次為_(kāi)_______________,在精子與卵子結(jié)合過(guò)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(shuō)明b、c兩個(gè)過(guò)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(jí)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(jí)卵母細(xì)胞②。受精過(guò)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(gè)極體時(shí),說(shuō)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(jí)卵母細(xì)胞、次級(jí)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(gè)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(guò)程,下列敘述錯(cuò)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(guò)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(guò)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(cuò)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(xiàng))如表為不同動(dòng)物受精卵發(fā)育成胚胎進(jìn)入子宮的時(shí)間(小時(shí)),依據(jù)題表分析正確的是 ()動(dòng)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(shí)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(shí)的發(fā)育程度比牛的高B.體外馬胚胎移植到子宮時(shí)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(shí)處于桑葚胚時(shí)期,牛在胚胎發(fā)育4～5天進(jìn)入子宮,此時(shí)處于16細(xì)胞時(shí)期,故小鼠胚胎進(jìn)入子宮時(shí)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(shí)也許處于囊胚期,故體外馬胚胎移植到子宮時(shí)選擇囊胚期,B錯(cuò)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?yàn)·探究】3.(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(yùn)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(duì)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(chǎng)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(jì)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(jì)結(jié)果如表2。表1亞麻酸對(duì)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(duì)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(shí)期)發(fā)育成囊胚,培育過(guò)程定期更換培育液的目的是________________。

(4)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,亞麻酸溶液為200μmol·L-1時(shí),對(duì)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(yàn)結(jié)果表明,________________μmol·L-1的亞麻酸對(duì)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(dòng)物細(xì)胞培育時(shí),細(xì)胞培育箱中加5%CO2的作用是維持培育液pH的相對(duì)穩(wěn)定。(2)卵母細(xì)胞培育到MⅡ中期時(shí)才成熟,此時(shí)期的特征是染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上。(3)早期胚胎發(fā)育過(guò)程為:受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚;培育過(guò)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-