2019年春高中生物 專題3 胚胎工程 3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育課堂演練（含解析）新人教版選修3.doc

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3.1 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 [隨堂檢測] 1．胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容有(　　) ①胚胎移植?、诤艘浦病、叟咛シ指睢、荏w外受精 A．①②③　　　　　　　 B．②③④ C．①③④ D．①②④ 解析：選C。胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術(shù)。核移植屬于細胞工程。 2．精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來。精卵識別后，頂體膜與精子細胞膜融合，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。下列敘述正確的是(　　) A．頂體內(nèi)儲存的溶酶體酶是在精子的溶酶體中合成的 B．精子游向卵子所需的能量來自線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì) C．頂體膜和精子細胞膜融合體現(xiàn)生物膜的選擇透過性 D．受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方 解析：選B。A項，溶酶體酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其合成的場所應(yīng)為核糖體。B項，精子運動所需要的能量主要來自有氧呼吸，有氧呼吸第一階段發(fā)生的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，第二、三階段發(fā)生的場所是線粒體。C項，頂體膜和精子細胞膜的融合體現(xiàn)了生物膜的流動性特點。D項，受精卵的細胞核中的遺傳物質(zhì)父方和母方各提供一半，而細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細胞。 3．(2018山東日照一中模擬)如圖為某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．胚胎分割時需將原腸胚的內(nèi)細胞團均等分割 B．細胞Ⅳ的核遺傳物質(zhì)一半來自細胞Ⅲ，一半來自精子 C．細胞Ⅳ卵裂過程中每個細胞體積不斷增大 D．囊胚中的內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎膜和胎盤 解析：選B。胚胎分割時需將囊胚的內(nèi)細胞團均等分割，A項錯誤。細胞Ⅳ的細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎都來自卵細胞，細胞核遺傳物質(zhì)一半來自卵細胞，一半來自精子，B項正確。卵裂在透明帶內(nèi)進行，細胞數(shù)目增多，總體積不變或略有減小，每個細胞的體積逐漸減小，C項錯誤。囊胚中的內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織，D項錯誤。 4．(2018西安七十中高二期末)下列關(guān)于滋養(yǎng)層細胞的敘述，不正確的是(　　) A．囊胚滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎盤和胎膜 B．可以用滋養(yǎng)層細胞做DNA分析性別鑒定 C．囊胚滋養(yǎng)層細胞就是將來原腸胚的外胚層 D．滋養(yǎng)層細胞沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列 解析：選C。囊胚滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎盤和胎膜，A正確；滋養(yǎng)層細胞也是由受精卵進行有絲分裂而來的，和內(nèi)細胞團的遺傳物質(zhì)相同，因此可以用滋養(yǎng)層細胞做DNA分析性別鑒定，B正確；原腸胚的外胚層是由囊胚內(nèi)細胞團的部分細胞發(fā)育的，C錯誤；滋養(yǎng)層細胞沿透明帶內(nèi)壁擴展和排列，D正確。 5．以下關(guān)于桑椹胚、囊胚、原腸胚的說法，不正確的是(　　) A．胚胎發(fā)育的順序是桑椹胚→囊胚→原腸胚 B．囊胚期的細胞出現(xiàn)了分化，其原因是細胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化 C．桑椹胚期之前的細胞均未出現(xiàn)分化 D．原腸胚的外胚層由內(nèi)細胞團的表層細胞形成 解析：選B。囊胚期的細胞出現(xiàn)了分化，形成滋養(yǎng)層和內(nèi)細胞團，但細胞中的遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變。 6．(2018青海西寧五中期末)觀察家畜卵子的發(fā)生和成熟示意圖，思考并回答下面的問題： (1)圖中①、②、③表示的細胞名稱依次是_____________________。假設(shè)該動物體細胞內(nèi)有染色體2N條，則①、②、③、④四種細胞內(nèi)的染色體數(shù)目依次是_____________。 (2)圖中a、b、c表示細胞分裂，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)a、b、c過程依次發(fā)生在個體發(fā)育的什么時期？________________________。精子的發(fā)生與之不同的是整個過程都在____________后完成。 (4)卵子成熟后，即可進行受精，判斷卵子是否受精的標志是___________________。 解析：(1)③中有第一極體，說明b、c兩個過程分別代表減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂。減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的③為次級卵母細胞；卵原細胞進行DNA復(fù)制后體積增大，形成初級卵母細胞②。受精過程中進行減數(shù)第二次分裂(c)產(chǎn)生④，④中包含了雄原核與雌原核融合后的細胞核，染色體數(shù)目恢復(fù)到體細胞數(shù)目。(2)(3)卵原細胞通過有絲分裂使自身數(shù)目增加，所以a為有絲分裂。動物的胚胎在性別分化以后，雌性胎兒卵巢內(nèi)的卵原細胞通過有絲分裂的方式不斷增加數(shù)量，并演變?yōu)槌跫壜涯讣毎@些初級卵母細胞被卵泡細胞包圍形成卵泡。減數(shù)第一次分裂是在雌性動物排卵前后(初情期)完成的；減數(shù)第二次分裂是在精子和卵細胞結(jié)合的過程中完成的。(4)在透明帶與卵細胞膜間隙觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)完成了受精，這是判斷卵子是否受精的重要標志。 答案：(1)卵原細胞、初級卵母細胞、次級卵母細胞　2N、2N、N、2N (2)有絲分裂、MⅠ分裂、MⅡ分裂　c　透明帶、卵細胞膜 (3)胎兒期、初情期后、初情期后(受精時)　初情期 (4)在卵細胞膜和透明帶間隙是否可以觀察到兩個極體 7．(2018遼寧大連二十四中期末)如圖為某女性在一次生殖過程中生出男孩甲和乙的示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)產(chǎn)生精子和卵細胞的器官分別是____________，在產(chǎn)生圖示卵細胞的過程中，產(chǎn)生的極體的數(shù)目有___________個，過程X稱為______________，過程X的發(fā)生對后代遺傳的意義是_________________________________________________________。 (2)初級卵母細胞需要經(jīng)過________分裂才能變成成熟的卵子。減數(shù)第一次分裂是在雌性動物________前后完成的，減數(shù)第二次分裂是在____________結(jié)合過程中完成的。 (3)過程Y的細胞分裂方式是________，人胚胎發(fā)育經(jīng)歷的時期依次是_____________ __________________，其中細胞開始出現(xiàn)分化的時期是__________________。 解析：(1)產(chǎn)生精子和卵細胞的器官分別是睪丸和卵巢。每產(chǎn)生一個卵細胞，會有3個極體產(chǎn)生。過程X稱為受精作用，其可使后代具有兩個親本的遺傳性狀，維持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。(2)初級卵母細胞需要經(jīng)過減數(shù)分裂才能變成成熟的卵子。卵原細胞減數(shù)第一次分裂在排卵前后完成，減數(shù)第二次分裂在受精過程中完成。(3)過程Y的細胞分裂方式是有絲分裂，人胚胎發(fā)育過程為受精卵→卵裂期→桑椹胚期→囊胚期→原腸胚期→幼體。 答案：(1)睪丸、卵巢　3　受精作用　使后代具有兩個親本的遺傳性狀，維持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性 (2)減數(shù)　排卵　精子和卵子 (3)有絲分裂　受精卵→卵裂期→桑椹胚期→囊胚期→原腸胚期→幼體　囊胚期 [課時作業(yè)] 一、選擇題 1．哺乳動物的精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是(　　) A．分裂方式不同 B．發(fā)生時間不同 C．細胞的染色體數(shù)量不同 D．細胞遺傳物質(zhì)的變化不同 解析：選B。精子發(fā)生于動物性成熟以后。卵細胞的初級卵泡發(fā)生于雌性動物的胚胎發(fā)育階段，在出生后暫停發(fā)育，直至性成熟以后才繼續(xù)發(fā)育，形成次級卵母細胞，如果不受精，它就會退化。如果完成受精作用，次級卵母細胞就會完成減數(shù)分裂，形成一個大的卵子和一個小的第二極體。 2．下列哪些過程發(fā)生在受精過程中(　　) ①精子發(fā)生頂體反應(yīng)，釋放頂體酶　②頂體釋放的酶可使精子穿過放射冠、透明帶、卵細胞膜?、勐炎踊謴?fù)并很快完成了減數(shù)第一次分裂?、芫雍吐炎拥募毎朔謩e形成雄原核和雌原核?、萃该鲙Х磻?yīng)可以防止多精入卵的發(fā)生 A．①②⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②④⑤ 解析：選B。精子與卵子相遇時，首先發(fā)生頂體反應(yīng)，使頂體內(nèi)的酶釋放出來；頂體釋放的酶有利于精子穿過放射冠、透明帶；精子接觸卵細胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來的精子進入透明帶的生理反應(yīng)，即透明帶反應(yīng)；精子入卵后，會形成雄原核，同時，卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體后，形成雌原核。 3．(2018濟南高二檢測)下列有關(guān)哺乳動物精子和卵細胞的發(fā)生以及受精作用的敘述，正確的是(　　) A．采集到的精子和卵細胞相遇即可發(fā)生受精作用 B．排卵就是排出成熟卵細胞的過程 C．卵細胞形成時的分裂過程均在卵巢內(nèi)完成 D．卵子受精的標志是在卵細胞膜和透明帶之間觀察到兩個極體 解析：選D。采集到的精子必須經(jīng)獲能處理后才能受精，從卵巢中取出的卵細胞則需要培養(yǎng)成熟后才可以與獲能的精子受精；排卵排出的是初級卵母細胞或次級卵母細胞而不是成熟的卵細胞；哺乳動物卵細胞形成時的場所：未排卵之前是在卵巢中進行的，排卵之后是在輸卵管中進行的。 4．下列關(guān)于蛙胚胎發(fā)育過程的敘述，正確的是(　　) A．通過細胞分裂不斷增加細胞數(shù)量，并在一定時期發(fā)生細胞分化 B．胚胎發(fā)育過程中細胞不斷分裂，但不發(fā)生凋亡 C．隨著細胞分裂次數(shù)的增加，蛙胚的有機物總量不斷增加 D．發(fā)育過程中蛙胚從環(huán)境中獲得的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)逐漸增加 解析：選A。A項，在蛙的胚胎發(fā)育過程中，通過細胞分裂增加細胞數(shù)量，在囊胚期細胞開始分化。B項，胚胎發(fā)育過程中，既有細胞的分裂和分化，也有細胞的衰老和凋亡。C項，在蛙胚胎發(fā)育的過程中，由于細胞呼吸的消耗，有機物的總量不斷減少。D項，蛙胚發(fā)育過程中需要從環(huán)境中獲得氧氣，但利用的營養(yǎng)物質(zhì)是受精卵自身含有的。 5．下列關(guān)于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是(　　) A．絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性 B．卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大 C．囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性 D．原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個胚層 解析：選A。為保證物種在遺傳上的穩(wěn)定性，同一物種的精卵細胞在結(jié)合時，需要先通過細胞的識別，此過程由細胞膜上的糖蛋白完成，因糖蛋白具有物種特異性，其細胞識別也具有物種特異性，A項正確；受精卵卵裂時產(chǎn)生的細胞團稱為卵裂球，卵裂球細胞數(shù)目不斷增加，總體積基本不變甚至略有減小，B項錯誤；滋養(yǎng)層細胞是已經(jīng)具有定向分化趨向的細胞，分化方向一旦確定即穩(wěn)定而不可逆轉(zhuǎn)，失去了發(fā)育的全能性，C項錯誤；原腸胚已有外、中、內(nèi)三個胚層的分化，D項錯誤。 6．(2018河北衡水中學(xué)檢測)如圖是牛囊胚示意圖，下列有關(guān)該圖的敘述，錯誤的是(　　) A．透明帶是初級卵母細胞在減數(shù)第一次分裂時形成的 B．囊胚腔是一個充滿液體的腔 C．囊胚形成過程中細胞表面積與體積比變小、有機物增多 D．滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤 解析：選C。在囊胚的形成過程中，細胞數(shù)目增多，每個細胞體積變小，細胞表面積與體積比變大，在此過程中，胚胎不能從外界攝入有機物，故有機物含量逐漸減少。 7．(2018濟寧高二期中)中科院動物所通過將大熊貓的細胞核植入去核后的兔子卵母細胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎，這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述中，不正確的是(　　) A．在形成早期胚胎的過程中，依次經(jīng)歷了卵裂、囊胚、桑椹胚、原腸胚等幾個階段 B．兔子卵細胞質(zhì)的作用是激發(fā)大熊貓細胞核的全能性 C．克隆出的早期胚胎中，各細胞間具有相同的遺傳信息 D．在形成早期胚胎的過程中，開始出現(xiàn)細胞的分化 答案：A 8．哺乳動物卵原細胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過程，只有在促性腺激素和精子的誘導(dǎo)下才能完成。下面為某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖(N表示染色體組)。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．次級卵母細胞形成的過程需要激素調(diào)節(jié) B．細胞Ⅲ是從卵泡中排出的未成熟卵子 C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞分裂后期染色體數(shù)目相同 D．培育轉(zhuǎn)基因動物應(yīng)選擇細胞Ⅳ作為受體細胞 解析：選C。減數(shù)第一次分裂就是初級卵母細胞形成次級卵母細胞的過程，此過程需要促性腺激素作用，A項正確；細胞Ⅲ僅完成減數(shù)第一次分裂，屬于未成熟卵子，B項正確；Ⅱ、Ⅲ分裂后期的染色體數(shù)均為2N，Ⅳ分裂后期染色體數(shù)應(yīng)為4N，C項錯誤；因動物受精卵全能性最高，故培育轉(zhuǎn)基因動物常用受精卵作為受體細胞，D項正確。 9．(2018西安高二期中)下圖表示蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過程中，DNA總量、每個細胞體積、所有細胞體積之和、有機物總量的變化趨勢(橫坐標為發(fā)育時間)，其中正確的是(　　) A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：選A。誤認為隨著細胞分裂所有細胞的體積之和增大，而易誤選B項。受精卵發(fā)育至囊胚的過程中，主要是通過卵裂實現(xiàn)的，卵裂是受精卵連續(xù)的有絲分裂，每一次分裂都發(fā)生染色體的復(fù)制，從分子水平看，它包括DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，所以隨細胞數(shù)目的指數(shù)增加(2、4、8、16……)DNA分子的總量也隨之指數(shù)增長，所以①是正確的。在卵裂過程中，隨細胞數(shù)目的增加，每個細胞的體積在逐步變小，所以②是正確的。整個卵裂期的胚胎總體積與受精卵大小相似，且在囊胚中還出現(xiàn)了囊胚腔，因此所有細胞體積之和應(yīng)該略有縮小，所以③是錯誤的。蛙是卵生動物，胚胎的發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì)來自受精卵，在卵裂過程中，細胞不斷分裂要消耗大量的能量，是通過細胞氧化分解有機物提供的，此過程中胚胎不能從外界攝取有機物，有機物的總量應(yīng)該是減少的，所以④是錯誤的。 二、非選擇題 10．如圖表示的是精子和卵子相遇，請據(jù)圖回答問題： (1)寫出各部分名稱： ①__________；②__________；③__________；④__________；⑤__________。 (2)精子與卵子相遇，__________內(nèi)的酶釋放出來，可直接溶解____________之間的物質(zhì)，形成精子穿越____________的通道。當(dāng)精子觸及卵細胞膜的瞬間，會產(chǎn)生阻止后來精子進入透明帶的生理反應(yīng)，這個反應(yīng)稱為____________。 (3)精子入卵后，形成一個新的核，即____________。與此同時，被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出____________后，形成________________。 (4)當(dāng)____________________________________，受精過程至此結(jié)束。 解析：當(dāng)精子觸及卵細胞膜的瞬間，產(chǎn)生的阻止后來精子進入透明帶的生理反應(yīng)，是透明帶反應(yīng)而不是卵細胞膜反應(yīng)；受精過程結(jié)束的標志是雌、雄原核融合為合子。 答案：(1)透明帶　放射冠(卵丘細胞)　減數(shù)第二次分裂后期的卵母細胞核　第一極體　卵細胞膜　(2)頂體　卵丘細胞　放射冠　透明帶反應(yīng)　(3)雄原核　第二極體　雌原核　(4)雌、雄原核充分發(fā)育，彼此融合，形成合子 11．(2018吉林一中月考)如圖為某哺乳動物精子和卵細胞發(fā)生和成熟的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)請你寫出②③④表示的過程：②______________；③____________；④____________。 (2)雄性動物精子開始產(chǎn)生的時期是________，雌性動物卵泡的形成是在____________完成的，這是精子和卵子在發(fā)生上的主要區(qū)別。 (3)初級卵母細胞進行Ⅰ過程是在雌性動物______________(填時期)完成的，Ⅱ過程是在______________過程中完成的。 (4)④過程在________________(填位置)內(nèi)完成，條件是精子必須經(jīng)過________________處理，卵子必須達到________________期。 答案：(1)減數(shù)分裂　精子變形　受精作用 (2)初情期　胎兒期 (3)排卵前后　受精 (4)輸卵管　獲能　減數(shù)第二次分裂中 12．(2018蘇州高二檢測)下圖表示哺乳動物胚胎發(fā)育過程的幾個階段，請據(jù)圖回答問題： (1)寫出各個階段的名稱： A：________，B：________，C：________。 (2)寫出圖中各標號的名稱： [2]________，[4]________，[5]________，[7]________，[8]________。 (3)A時期的細胞具有發(fā)育上的________性，B時期開始出現(xiàn)________，C時期開始出現(xiàn)________。 (4)[2]將來發(fā)育成________________。 解析：(1)圖中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原腸胚。 (2)B中1是滋養(yǎng)層細胞，2是內(nèi)細胞團，3是透明帶，4是囊胚腔；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)桑椹胚細胞具有全能性；囊胚期開始出現(xiàn)細胞分化，分化為滋養(yǎng)層細胞和內(nèi)細胞團細胞；原腸胚已有胚層分化，分化為外胚層、中胚層、內(nèi)胚層。 (4)內(nèi)細胞團細胞將發(fā)育為胎兒的各種組織，滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育為胎膜和胎盤。 答案：(1)桑椹胚　囊胚　原腸胚 (2)內(nèi)細胞團　囊胚腔　外胚層　原腸腔　內(nèi)胚層 (3)全能　細胞分化　胚層分化 (4)胎兒的各種組織 13．下圖是某種哺乳動物生殖和發(fā)育過程的圖解，請據(jù)圖回答下列問題： (1)寫出A、B所示生理過程的名稱：A．____________；B．____________。 (2)精子細胞需變形才能成為成熟的精子，精子細胞的____________變?yōu)榫宇^的主要部分，____________發(fā)育為精子頭部的頂體，____________演變?yōu)榫拥奈病? (3)從受精卵開始的早期胚胎發(fā)育過程進行的場所是__________________。 (4)在C過程中，細胞分裂的方式是____________分裂，在發(fā)育過程的____________期，胚胎突破透明帶。 解析：(1)A過程表示雌雄個體通過減數(shù)分裂產(chǎn)生卵子和精子的過程；B過程表示精、卵結(jié)合形成受精卵的過程，即受精作用。(2)精子細胞變形為精子的過程中，細胞核變?yōu)榫宇^的主要部分，高爾基體發(fā)育為精子頭部的頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈病?3)早期胚胎發(fā)育的場所包括輸卵管和子宮。(4)胚胎發(fā)育時期的細胞分裂方式是有絲分裂；而當(dāng)早期胚胎發(fā)育到囊胚期，胚胎突破透明帶。 答案：(1)減數(shù)分裂　受精作用 (2)細胞核　高爾基體　中心體 (3)輸卵管和子宮　(4)有絲　囊胚 14．中國試管嬰兒之母——盧光琇教授與研究伙伴共同宣布全球首批經(jīng)全基因組測序的PGD/PGS試管嬰兒在長沙誕生。新技術(shù)的突破意味著通過設(shè)計試管嬰兒解決部分不孕不育問題的同時，部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的家族性遺傳也將有望避免。據(jù)此回答下列問題： (1)胚胎發(fā)育的卵裂期在________________(填“透明帶”或“放射冠”)內(nèi)進行。受精卵經(jīng)72小時體外培養(yǎng)發(fā)育成有32細胞左右的桑椹胚，可用于胚胎移植。 (2)為了某些需要，需對胚胎的性別進行鑒定。目前最有效最準確的方法是SRY—PCR法，操作的基本程序是：從被測的囊胚中取出幾個________________(填“滋養(yǎng)層”或“內(nèi)細胞團”)細胞，提取DNA；然后用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段堿基作________________，以________________為模板進行PCR擴增；最后與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)者，胚胎為________________性。 (3)設(shè)計試管嬰兒、克隆人等都是引起人們廣泛爭論的問題。我國不反對治療性克隆，即可利用人體細胞核移植等技術(shù)治療人類疾病，在去除卵母細胞的細胞核時，可用微型吸管把位于________________和________________之間的第一極體一并吸出。 答案：(1)透明帶 (2)滋養(yǎng)層　引物　滋養(yǎng)層細胞的DNA　男 (3)卵細胞膜　透明帶