课时梯级训练(10) 胚胎工程的理论基础（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019 不定项）

课时梯级训练(10)　胚胎工程的理论基础 一、选择题 1．(2024·朔州高二检测)诞生新的生命需要经历生殖细胞的准备阶段、受精作用及胚胎发育等几个关键过程，每个阶段的细胞都有特殊的行为，任何一个环节异常都可能导致新的生命体不能产生。下列有关生殖细胞的准备阶段、受精作用及胚胎发育的说法，正确的是(　　) A．次级卵母细胞需要完成减数分裂得到卵细胞才可以受精 B．观察到一个极体是受精的标志 C．囊胚期的细胞开始出现分化，该时期的细胞均不具有全能性 D．在胚胎发育的早期，细胞会在透明带里面进行分裂 D　解析：次级卵母细胞只有与精子结合以后，才能完成减数分裂 Ⅱ ，A错误；受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核，B错误；囊胚期的细胞开始出现分化，形成内细胞团和滋养层细胞，内细胞团的细胞仍然具有全能性，C错误；在胚胎发育的早期，细胞会在透明带里面进行分裂，到囊胚期，随着囊胚进一步扩大，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，D正确。 2．下列细胞中，哪一个代表已经完成受精的卵子(　　) C　解析：卵子的减数分裂 Ⅱ 是在受精过程中完成的，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵细胞和第二极体。当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，且雌、雄原核融合形成含有两个染色体组的合子时，说明卵子已经完成了受精，此时细胞恢复到2N条染色体。故选C。 3．(2024·阜新高二检测)研究者发现早期胚胎发育与肿瘤发生的生物学行为存在相似之处，并且胚胎与肿瘤之间存在着重要的相互作用。下列相关叙述错误的是(　　) A．哺乳动物的受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂 B．原肠胚中的滋养层细胞将来发育成胎儿的胎盘和胎膜 C．在显微镜下能观察到桑葚胚时期致密的细胞团 D．早期胚胎的发育历程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚 B　解析：哺乳动物的受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育，A正确；囊胚时期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜，B错误；桑葚胚时期细胞排列紧密，在显微镜下能观察到桑葚胚时期致密的细胞团，C正确；早期胚胎的发育历程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚，D正确。 4．下图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b、c代表三个发育阶段。下列叙述错误的是(　　) A．①过程发生非同源染色体自由组合 B．②过程通过有丝分裂增殖 C．b阶段的早期胚胎内出现了含有液体的腔 D．②→④细胞分化程度逐渐增大 A　解析：①过程是受精，非同源染色体自由组合发生在配子形成过程中，A错误；②过程为卵裂，细胞通过有丝分裂增殖，B正确；b为囊胚阶段，该阶段的早期胚胎内出现了含有液体的囊胚腔，C正确；②→④过程细胞分化程度逐渐增大，D正确。 5．下图表示早期胚胎发育过程。下列叙述错误的是(　　) A．从a到e，细胞的遗传物质没有发生变化 B．可从图e的1中分离出胚胎干细胞 C．图e的3将来可发育成胎膜和胎盘 D．图中各阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能 D　解析：从a到e，细胞的遗传物质没有发生变化，A正确；可从图e的1内细胞团中分离出胚胎干细胞，B正确；图e的3滋养层细胞将来可发育成胎膜和胎盘，C正确；图中囊胚阶段发生了细胞分化，桑葚胚及之前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，D错误。 二、非选择题 6．下图表示移植桑葚胚和囊胚的流产率与受孕妇女年龄的关系，请据图回答下列问题： (1)刚排出的卵子，需要在输卵管内进一步成熟，到________期时，才具备与精子受精的能力。 (2)桑葚胚细胞________(填“尚未”或“已经”)开始分化，属于________(填“全能”“多能”或“专能”)干细胞。 (3)早期胚胎发育到__________期，胚胎内开始出现了内细胞团和滋养层，前者将发育形成__________________，后者将发育形成____________________。 (4)实验结果表明，________期胚胎移植成功率较高；同时，受孕妇女年龄越大，胚胎移植的流产风险越________(填“高”或“低”)。 答案：(1)M Ⅱ (2)尚未　全能 (3)囊胚　胎儿的各种组织　胎膜和胎盘 (4)囊胚　高 解析：(1)刚排出的卵子并未成熟，不能直接完成受精，需要在输卵管内进一步成熟，到M Ⅱ 期，才具备与精子受精的能力。(2)桑葚胚细胞尚未开始分化，每个细胞都具有发育成完整个体的潜能，属于全能干细胞。(3)早期胚胎发育到囊胚期，胚胎内开始出现了内细胞团和滋养层；内细胞团将发育形成胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育形成胎膜和胎盘。(4)根据题图分析，自变量是年龄、胚胎发育时期，因变量是流产率。实验结果表明，桑葚胚流产率较高，囊胚流产率较低，即囊胚移植成功率较高；同时，受孕妇女年龄越大，胚胎移植的流产风险越高。 一、选择题 1．人的卵细胞膜电位为－70 mV，当第一个精子接触到卵细胞膜时，卵细胞膜电位变为＋10 mV，由此阻止其他精子进入卵细胞。上述过程异常时，可出现双精入卵现象。下列说法正确的是(　　) A．精子和卵子相遇时，精子会释放多种酶 B．精子的细胞膜与卵细胞膜融合时，卵母细胞会排出第二极体 C．双精入卵的受精卵会形成同卵双生的两个胚胎 D．卵细胞膜发生反应时，膜电位改变的直接原因是精子带负电 A　解析：获能后的精子和卵子相遇时，释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构，A正确；雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂 Ⅱ ，排出第二极体，B错误；双精入卵的受精卵有三个染色体组，并非会形成同卵双生的两个胚胎，C错误；精子进入卵子后，Na＋迅速涌入卵子，使膜内变为正电位，D错误。 2．在受精卵形成过程中，参与受精的卵细胞不仅提供了一半的核DNA，其细胞质还提供了额外的蛋白质和RNA等。下列有关卵细胞携带的这些蛋白质和RNA的叙述，正确的是(　　) A．卵细胞携带的蛋白质在其他细胞中不存在 B．卵细胞的细胞质中的RNA不携带遗传信息 C．受精卵中不存在转录形成这些RNA的基因 D．这些蛋白质和RNA可能在胚胎早期发育中起作用 D　解析：卵细胞携带的蛋白质在其他细胞中也可能存在，如呼吸酶，A错误；卵细胞的细胞质中的RNA来自细胞核中基因的转录，携带遗传信息，B错误；受精卵中含有的核遗传物质一半来自卵细胞，所以受精卵中也可能存在转录形成这些RNA的基因，C错误；卵细胞的细胞质中的这些蛋白质和RNA可能在受精卵的胚胎早期发育中起作用，D正确。 3．(2024·衡水高二检测)哺乳动物胚胎早期发育阶段有一部分原始生殖细胞(PGC)，经过分裂和长距离迁移最终进入发育而未分化的生殖嵴。随着生殖嵴向睾丸或卵巢方向分化，PGC也相应地向精子或卵细胞分化，经过一系列复杂的过程最终成为精子或卵细胞。下列有关说法错误的是(　　) A．精子和卵细胞的形成与PGC有关 B．生殖嵴分化的方向可能取决于PGC中的染色体组成 C.生殖嵴中的PGC发育为精子包括减数分裂、精细胞变形等过程 D．精子入卵后透明带立即发生反应阻止其他精子入卵 D　解析：由题干中信息“PGC也相应地向精子或卵细胞分化”可知，精子和卵细胞的形成与PGC有关，A正确；生殖嵴的分化具有双向性，既可以分化为睾丸，也可以分化为卵巢，所以生殖嵴分化的方向可能取决于PGC中的染色体组成，与染色体上的基因的选择性表达有关，B正确；生殖嵴中的PGC发育为精子需要经过减数分裂形成精细胞，再经过精细胞变形等过程，C正确；精子入卵后，卵细胞膜会发生生理反应，阻止其他精子的进入，这是阻止多精入卵的其中一个重要屏障，而透明带迅速发生生理反应是在精子的细胞膜与卵细胞膜融合时，D错误。 4．胎牛血清(FBS)是天然的培养基，能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质，起到非常好的促进效果。下表是后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响情况，下列叙述正确的是(　　) 组别 培养液 卵裂率/% 囊胚率/% 对照组 CR2后液 59.17±1.34 13.53±2.04 实验组1 10%FBS＋ CR2后液 62.14±1.78 13.78±2.77 实验组2 20%FBS＋ CR2后液 68.95±4.15 26.09±2.20 实验组3 30%FBS＋ CR2后液 62.02±8.64 8.78±3.20 A.若统计每组实验的桑葚胚率，其数值应小于囊胚率 B．添加20%FBS是促进核移植胚胎发育的最适浓度 C．胚胎培养过程要在CO2培养箱中进行 D．添加不同浓度的FBS对卵裂率和囊胚率均有促进作用 C　解析：根据表中数据无法得出桑葚胚率小于囊胚率，A错误。添加20%FBS的实验组2，其卵裂率和囊胚率都高于对照组和其他实验组，说明添加20%FBS对促进核移植胚胎发育有较好的作用，但不能据此确定该浓度即为最适浓度，应在该浓度两侧缩小浓度范围继续进行实验，B错误。通常将胚胎置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，C正确。各实验组的卵裂率均高于对照组，说明添加不同浓度的FBS对卵裂率均有促进作用；实验组1、2的囊胚率高于对照组，实验组3的囊胚率低于对照组，说明在一定浓度范围内，随添加的FBS浓度的升高对囊胚率均有促进作用，但超过该浓度范围却起抑制作用，D错误。 5．(不定项)DNA甲基化修饰主要发生在胞嘧啶的第5位碳原子上，在甲基化酶的作用下，胞嘧啶甲基化为5­甲基胞嘧啶。Tet3基因控制合成的Tet3蛋白具有解除DNA甲基化的功能。利用DNA甲基化抗体对小鼠胚胎发育过程中的各期细胞进行免疫荧光检测，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．DNA甲基化后，基因蕴藏的遗传信息未发生改变 B．受精卵中父源染色体DNA与母源染色体DNA的甲基化同步进行 C．前3次卵裂中，第3次卵裂的子细胞中荧光强度最低 D．与囊胚期相比，原肠胚期细胞内Tet3基因表达增强 AC　解析：DNA甲基化后，DNA碱基序列未发生变化(遗传信息没有改变)，A正确；由题图可知，受精卵中父源染色体DNA甲基化水平与母源染色体DNA甲基化水平变化不同步，B错误；由题图可知，8细胞时DNA甲基化水平最低，故荧光强度最低，8细胞是第三次卵裂产生的，C正确；原肠胚期细胞DNA甲基化水平高于囊胚期，Tet3基因表达出的蛋白质是抑制甲基化的，所以原肠胚期细胞内Tet3基因表达低于囊胚期，D错误。 二、非选择题 6．(2024·郑州高二检测)《细胞干细胞》发表封面研究论文，报道了我国科学家利用胚胎补偿技术在猪体内成功再造人源肾的策略。如图为研究过程中培育人—猪嵌合胚胎的简要过程。请回答下列问题： (1)在人多能干细胞培养过程中关闭细胞凋亡基因可避免细胞凋亡，细胞凋亡是______________________的过程。图中 SIX1和SALL1是两个调控猪肾脏形成和发育的基因，通过工程化手段使这两个基因缺失的意义是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)由图可知，将早期人类胚胎细胞注入后最终会在囊胚的________继续发育，该部分细胞最终发育成____________________________。 (3)在正常的胚胎发育过程中，桑葚胚是________经卵裂发育形成的，卵裂期的细胞数目________、细胞体积________________。 答案：(1)由基因所决定的细胞自动结束生命　避免该细胞表达出猪肾脏相关蛋白从而在器官移植时产生排斥反应 (2)内细胞团　胚胎的各种组织 (3)受精卵　增加　并不增加 解析：(1)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。图中SIX1和SALL1是两个调控猪肾脏形成和发育的基因，通过工程化手段使这两个基因缺失可避免该细胞表达出猪肾脏相关蛋白从而在器官移植时产生排斥反应。(2)将早期人类胚胎细胞注入后最终会在囊胚的内细胞团继续发育，该部分细胞最终发育成胚胎的各种组织，以获得需要的肾源。(3)胚胎发育一般都要经历“受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体形成”等阶段，桑葚胚是受精卵经卵裂发育形成的，卵裂期的细胞数目增加、细胞体积并不增加。 学科网（北京）股份有限公司 $$