内容正文:
课时跟踪检测(十) 早期胚胎的形成与体外受精
一、选择题
1.(2025·平湖中学月考)下列关于受精过程的叙述,错误的是 ( )
A.获能后的精子与卵子相遇后,释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构
B.卵细胞膜反应是防止多精入卵的第一道屏障
C.精子入卵后,形成雄原核
D.雄原核形成的同时,卵子完成减数第二次分裂
2.(2025·湖州南浔中学检测)高等哺乳动物的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。下列有关叙述错误的是 ( )
A.受精卵通过有丝分裂不断增加细胞数量
B.卵裂期细胞数量不断增加,胚胎总体积也在不断增加
C.囊胚期的内细胞团细胞通过增殖分化形成幼体的各种组织和器官
D.幼体形成后仍然保留着少数具有分裂和分化能力的细胞
3.(2025·柯桥联考)如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.图中的细胞还没有分化,图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团
B.此图为卵裂期,胚胎的总体积并未增加,有机物的总量减少
C.对胚胎性别进行鉴定时,取③中的细胞做性别鉴定
D.胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化
4.(2025·宁海中学高二阶段练习)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遗传物质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可能在早期胚胎发育中起作用
5.发展试管动物技术具有重要意义,下列有关叙述错误的是 ( )
A.试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵母细胞
C.试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜
D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
6.(2025·精诚联盟检测)体外受精技术实际上是在体外条件下,对人的自然受精条件进行的模拟操作。如图表示体内受精的部分过程,有关分析错误的是 ( )
A.图中的第一极体和卵子均处于减数第二次分裂中期,故体外受精时应从卵巢中选择吸取减数第二次分裂中期的卵子
B.①②过程卵细胞会通过透明带反应和卵细胞膜反应,拒绝其他精子再进入卵内
C.精子入卵后,被激活的卵子完成减数第二次分裂,释放第二极体,形成雌原核
D.受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
7.一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅助生育后代,技术流程示意图如图。下列叙述正确的是 ( )
A.只能用雌激素使其超数排卵
B.可选择极体1或极体2用于基因分析
C.只能在卵巢中采集卵细胞
D.在获能液中精子入卵的时期是③
8.良种试管牛的繁殖过程:用激素促进甲牛多排卵,然后把卵子在体外与人工采集的乙牛的精子进行受精,在特定培养基中培育成胚胎,再把胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内,孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是 ( )
A.精卵结合前精子需进行获能培养
B.“促进甲牛多排卵”的激素是孕激素
C.甲牛、乙牛对试管牛核遗传物质的贡献相同
D.该技术可应用于加快优良种畜的繁殖
二、非选择题
9.北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地,但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失,它们的数量不断减少。2018年世界上最后一头雄性北方白犀牛被实施安乐死。此时,仅剩下两头雌性北方白犀牛,该物种视同灭绝。但在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。回答下列问题:
(1)体外受精需从雌性北方白犀牛的 中吸取卵母细胞,待培养到 期,冷冻保存的精子需进行 处理,才能进行受精。
(2)重组胚胎发育到 期可移入南方雌性白犀牛子宫内继续发育。
(3)由于最后一只雄性北方白犀牛已经灭绝,可以取 阶段胚胎的 细胞做性别鉴定,以保证获得雄性后代。
10.亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据,科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的影响。
表1 相关实验步骤
①卵母细胞的收集和体外培养
从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞,随机分成5组,分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中,在39 ℃、5%CO2的培养箱中培养22~24 h
②卵母细胞成熟判断
在显微镜下观察卵母细胞,判断其是否成熟,统计结果如表2
③体外受精
在受精溶液中进行体外受精后,用显微镜观察判断是否完成受精
④早期胚胎培养
将受精卵移入胚胎培养液中培养44~48 h后检查分裂情况,每隔48 h更换一次培养液,第5~9天观察囊胚发育情况,统计结果如表3
表2 亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响
ALA浓度/(μmol·L-1)
0
10
50
100
200
卵母细胞数
229
201
227
215
215
核成熟卵子数
137
133
166
137
135
表3 亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响
ALA浓度/(μmol·L-1)
0
10
50
100
200
培养卵数
309
325
292
310
231
分裂数
171
182
185
188
145
囊胚数
75
82
97
84
68
(1)表1中步骤①中,细胞培养箱中加5%CO2的作用是 。
(2)表1中步骤②中,成熟卵母细胞内染色体的行为特征是 。步骤③中,判断是否受精的依据是 。
(3)表1中步骤④中,受精卵经 (填时期)发育成囊胚,培养过程定期更换培养液的目的是 。
(4)根据实验数据分析,ALA浓度200 μmol·L-1时,对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起 (填“促进”或“抑制”)作用。
(5)实验结果表明, μmol·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利,判断依据是 。
课时跟踪检测(十)
1.选B 透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障,B错误。
2.选B 卵裂期细胞的数量不断增加,胚胎总体积基本不变,B错误。
3.选D 题图为囊胚期示意图,囊胚时期细胞已出现分化,形成滋养层和内细胞团,A错误;题图为囊胚期,胚胎的总体积并未增加,有机物的总量减少,B错误;对胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的②(滋养层细胞)进行鉴定,C错误;胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化,D正确。
4.选D 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;受精卵中含有的一半的核遗传物质来自卵细胞,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可能在受精卵的早期胚胎发育中起作用,D正确。
5.选D 试管动物技术可实现家畜的快速繁殖,加速育种工作和品种改良,D错误。
6.选A 排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟,才能参与受精,所以在体外受精时应从输卵管内冲取成熟的卵子,对于大型动物可从卵巢内获取卵母细胞,但需要在体外培养到减数第二次分裂中期才能参与受精,A错误;根据受精过程可知,①②过程卵细胞会通过透明带反应和卵细胞膜反应,拒绝其他精子再进入卵细胞,B正确;精子入卵后,卵细胞完成减数第二次分裂,释放第二极体,形成雌原核,C正确;受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育,D正确。
7.选B 一般用促性腺激素处理,使其超数排卵,A错误;患单基因显性遗传病的妇女其父亲表型正常,则该妇女关于该病的基因杂合,初级卵母细胞减数第一次分裂中同源染色体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个次级卵母细胞和一个第一极体,二者基因互补,即极体1和次级卵母细胞只有一个携带患病基因,次级卵母细胞减数第二次分裂着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个卵细胞和一个第二极体,二者基因相同,因此可选择极体1或极体2用于基因分析,B正确;能在卵巢或输卵管中采集卵细胞,C错误;在获能液中精子入卵(次级卵母细胞)的时期是②,D错误。
8.选B 精子需要进行培养使其获能才具备受精能力,A正确;促进雌性动物多排卵的激素是促性腺激素,B错误;试管牛的核遗传物质一半来自甲牛的卵子,一半来自乙牛的精子,C正确;该技术可充分发挥母畜的优良特性,可用于加快优良种畜的繁殖,D正确。
9.解析:(1)体外受精需从雌性北方白犀牛的卵巢中吸取卵母细胞,刚获取的卵母细胞还没有发育成熟,不能与精子受精,需要在人工模拟环境(如温度、营养、pH等)条件下,培养卵母细胞到减数第二次分裂中期才成熟,冷冻保存的精子需进行获能处理,才能进行受精。
(2)体外培养的重组胚胎发育到桑葚胚或囊胚期可移入代孕牛的子宫内继续发育。
(3)囊胚期的滋养层细胞与内细胞团具有相同的遗传物质,但不会参与胎儿的形成,进行性别鉴定时,可以取囊胚期的滋养层细胞做性别鉴定,以保证获得雄性后代。
答案:(1)卵巢 减数第二次分裂中 获能 (2)桑葚胚或囊胚
(3)囊胚 滋养层
10.解析:(1)动物细胞培养时,细胞培养箱中加5%CO2的作用是维持培养液pH的相对稳定。
(2)卵母细胞培养到减数第二次分裂中期时才成熟,而减数第二次分裂中期的特征是染色体的着丝粒排列在赤道面上;判断是否受精的依据是在卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体。
(3)早期胚胎发育过程为受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚,因此步骤④中,受精卵经桑葚胚发育成囊胚;培养过程定期更换培养液的目的是清除有害代谢产物,补充营养物质。
(4)ALA浓度为0的一组为对照组,与其相比,表2中,ALA浓度为200 μmol·L-1时,核成熟卵子数占卵母细胞数的比例较高;表3中,ALA浓度为200 μmol·L-1时,囊胚数占培养卵数的比例较高,可见其对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。
(5)表2中,ALA浓度为50 μmol·L-1时,核成熟卵子数占卵母细胞数的比例较高,表3中,ALA浓度为50 μmol·L-1时,囊胚数占培养卵数的比例较高,因此50 μmol·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利。
答案:(1)维持培养液pH的相对稳定 (2)染色体的着丝粒排列在赤道面上 在卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体 (3)桑葚胚 清除有害代谢产物,补充营养物质 (4)促进 (5)50 核成熟卵子数占卵母细胞数的比例较高,囊胚数占培养卵数的比例较高
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