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2.3胚胎工程 同步课时作业
一、单项选择题
1.判断下列有关哺乳动物受精的表述，正确的是( )
A.在自然条件下，受精是在雌性个体子宫中完成的
B.精子需要获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力
C.精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
D.胚胎工程中，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精完成的标志
2.精子变形时，线粒体往往集中在尾的基部，其意义是( )
A.释放酶溶解卵细胞膜外的结构
B.产生能量促进精子运动
C.有利于质基因进入受精卵
D.受细胞核的挤压形成
3.下列关于哺乳动物精子和卵细胞形成过程的说法，错误的是( )
A.卵原细胞形成卵细胞和极体的过程中细胞质都是不均分的
B.一个卵原细胞经过减数分裂后形成1个卵细胞
C.精子的形成要经历变形过程；卵细胞的形成不需要变形
D.精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化相同
4.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
5.下图表示精子入卵后，发生（或引起）的一系列变化及形成受精卵的过程，下列叙述错误的是( )
A.经图中Y过程只形成了雌原核
B.精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.图中X指卵细胞膜发生生理反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ
6.研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如下表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是( )
甲的浓度（μg/mL） 卵母细胞（个） 第一极体排出（个） 成熟率（%） 卵裂数（个） 卵裂率（%）
0 106 70 66.0 28 40.0
1 120 79 65.8 46 58.2
10 113 53 46.9 15 28.3
100 112 48 42.8 5 10.4
A.实验结果说明甲抑制卵裂过程
B.甲浓度过高抑制第一极体的排出
C.添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D.本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
7.下列有关哺乳动物体内受精表达正确的是( )
A.动物排出的卵子成熟程度不同，有的排出的是初级卵母细胞，如猪、羊；有的排出的是次级卵母细胞，如马、犬
B.受精完成的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体
C.透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障
D.精子无需穿过透明带也可以与卵细胞膜接触
8.下图表示精子入卵后，发生（或引起）的一系列变化及形成受精卵的过程，下列叙述错误的是( )
A.只有获能的精子才能进入卵子
B.经图中Y过程只形成了雌原核
C.精子入卵主要指精子头部的细胞膜与卵细胞膜融合
D.图中X指卵细胞膜发生生理反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ
9.爱德华兹因体外受精技术获得2010年诺贝尔生理学或医学奖，被誉为“试管婴儿之父”。下图为第一代试管婴儿的操作流程示意图。下列相关说法正确的是( )
A.收集的精子需诱导获能后才能培养至成熟
B.精子进入卵子后，精核的核膜溶解且体积变大，形成雄原核
C.图中的卵子其实是卵母细胞，精子进入后卵母细胞完成减数第一次分裂和减数第二次分裂形成卵细胞
D.受精卵发育形成囊胚过程中还要经历原肠胚的阶段
10.下列有关哺乳动物的受精卵形成过程的叙述正确的是( )
①精子必须获能后才能完成受精
②获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解透明带、卵细胞膜
③卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅱ
④精子和卵子的细胞核经过相关生理过程，分别形成雄原核和雌原核
⑤精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带迅速发生生理反应阻止后来的精子进入透明带
A.①②⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.②④⑤
11.图甲为受精作用的过程以及早期胚胎发育示意图，图乙表示早期胚胎发育的某个时期。下列叙述正确的是( )
A.图甲中过程②细胞数量增加，胚胎的总体积和细胞的全能性几乎不变
B.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，孵化后进入囊胚期
C.图乙处于图甲中的a时期，细胞⑦将来发育成胎儿的胎膜和胎盘
D.胚胎发育至b时期即开始了细胞分化，随后发育形成三个胚层
12.下列有关哺乳动物受精作用和早期胚胎发育的叙述正确的是( )
A.在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会发生生理反应，阻止多精入卵
B.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，孵化后进入囊胚期
C.胚胎发育至原肠胚时期即开始了细胞分化，随后发育形成三个胚层
D.受精卵在输卵管内进行卵裂时，细胞数量增加但胚胎总体积并不增加
13.下图为某哺乳动物受精作用及胚胎发育过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.卵子成熟和①过程发生在雌性动物的输卵管中
B.②③④过程都发生有丝分裂，b时期胚胎发生孵化
C.桑葚胚细胞具有全能性，a时期细胞开始出现分化
D.在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体，是判断卵子是否受精的标志
二、非选择题
14.下图1为某高等动物生活史示意图，图2为图1中某阶段部分过程，请据图回答：
(1)图1中A过程表示________过程，若A过程能使生物产生正常变异，则原因之一是该过程的四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体发生了___________，出现基因重组的结果。
(2)图2是图1中___________(填字母)阶段部分过程，该过程表示________。
(3)在图2中，F表示____________，数字①部位是___________，该部位细胞在功能上具有__________。②部位是_____________。
15.生命孕育的过程是神奇和复杂的，包括受精卵的形成和胚胎发育。回答下列问题：
（1）在受精过程中，为保证1个卵母细胞只结合1个精子，卵细胞会发生相关生理反应，发生这些生理反应的结构依次为_________、_________。
（2）受精卵形成后即在_________（填“卵巢”“输卵管”或“子宫”）内进行有丝分裂，这一阶段在透明带内进行，细胞只分裂不生长，胚胎体积_________，以确保胚胎顺利从受精场所适时输出。随后，透明带破裂、胚胎从中伸展出来继续发育，这一过程称为_________。
（3）胚胎发育时，母体通过形成透明纤维层，防止胚胎细胞植入过深而损伤子宫内膜；胚胎的胎盘细胞则分泌人绒毛膜促性腺激素（HCG），抑制母体淋巴细胞的活动；此后胎儿为了获得更多的养料，还会导致母体的血压升高，促进更多血液流入子宫，以获得更多的营养。
①胎盘是由囊胚的_________发育而成的。
②母体对胎儿不会发生免疫排斥反应，由题分析，其原因可能是_________。
③HCG可通过肾小球从尿液中排出。用抗HCG单克隆抗体做成的“早孕诊断试剂盒”，在妊娠第8天就可以通过检查尿液作出诊断。请简述利用从经HCG免疫的小鼠体内采集的B淋巴细胞（简称B淋巴细胞）、小鼠骨髓瘤细胞制备抗HCG单克隆抗体的主要流程：_________（用箭头和文字表示）。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、自然条件下，哺乳动物的受精是在雌性动物的输卵管内完成的，A错误；B、精子需要获能才能与卵子结合，排出的卵子需在输卵管内进一步发育到减数分裂Ⅱ中期，才具备与精子受精的能力，B错误；C、精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止多个精子入卵受精的反应，称为透明带反应，C正确；D、在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为卵细胞受精的标志，D错误。故选C。
2.答案：B
解析：线粒体是精子进行有氧呼吸产生能量的主要场所，精子的线粒体在精子形成过程中集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子维持生存和运动的“动力工厂”或“发动机”，B正确，ACD错误。
故选B。
3.答案：A
解析：A、精子形成过程中细胞质均分，卵细胞形成过程中有细胞质的均分，如第一极体形成第二极体时细胞质均等分裂，A错误；B、一个卵原细胞经过减数分裂后形成1个卵细胞，三个极体，B正确；C、精细胞变形成精子，而卵细胞无变形过程，这是精子和卵细胞形成过程的不同之处，C正确；D、精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化相同，D正确。故选A。
4.答案：D
解析：A、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；
B、受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核，B错误；
C、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；
D、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，导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，D正确。
故选D。
5.答案：A
解析：AD、受精阶段，精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应，形成阻止多精入卵的第一道屏障，精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，形成第二道屏障，即图中X过程，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核，即图中Y过程，故Y过程既形成了雌原核，又形成了第二极体，A错误，D正确；B、精子入卵后，精子的尾部脱离，留在外面，并在溶酶体的作用下自溶，而头部经一系列变化形成雄原核，B正确；C、精子入卵主要指精子头部外膜与卵细胞膜融合，体现了生物膜的流动性这一结构特点，C正确。故选A。
6.答案：A
解析：胚胎工程与对照组相比，添加1μ/mL雌激素甲的组别，其卵裂率较高，说明低浓度的雌激素甲能够促进卵裂过程；与对照组相比，添加10μ/mL和100μ/mL雌激素甲的组别，其卵裂率较低，说明高浓度的雌激素甲能够抑制卵裂过程，A错误。与对照组相比，添加1μ/mL雌激素甲的组别，其第一极体排出率较高，而添加10μ/mL和100μ/mL雌邀素甲的组别，其第一极体排出率较低，说明甲浓度过高抑制第一极体的排出，B正确。添加1μ/mL甲的组别，其卵裂数和卵裂率都比对照组高，说明添加1μ/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力，C正确。卵子一般在排出2~3h后才能被精子穿入。动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞，本实险中成熟率=第一极体排出个数/卵母细胞个数，因此，在本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准，D正确。
7.答案：C
解析：A、动物排出的卵子成熟程度不同，有的排出的是初级卵母细胞，如马、犬；有的排出的是次级卵母细胞，如猪、羊，A错误；B、受精完成的标志是雌雄原核融合形成合子，受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体，B错误；C、透明带反应（第一道屏障）和卵细胞膜反应（第二道屏障）是防止多精子入卵的两道屏障，C正确；D、精子需穿过透明带才可以与卵细胞膜接触，D错误。故选C。
8.答案：B
解析：A、精子才能进入卵子之前需要经过获能反应，才能真正完成受精作用，A正确；B、受精阶段，精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应，形成阻止多精入卵的第一道屏障，精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，形成第二道屏障，即图中X过程，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核，即图中Y过程，故Y过程既形成了雌原核，又形成了第二极体，B错误；C、精子入卵主要指精子头部外膜与卵细胞膜融合，体现了生物膜的流动性这一结构特点，C正确；D、受精阶段，精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应，形成阻止多精入卵的第一道屏障，精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，形成第二道屏障，即图中X过程，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核，D正确。故选B。
9.答案：B
解析：A、收集的精子在诱导获能前已经是成熟状态，A错误；B、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。所以精子进入卵子后，精核的核膜溶解且体积变大，形成雄原核，B正确；C、对于人体来说，卵子一般是次级卵母细胞，精子进入后完成减数第二次分裂形成卵细胞，C错误；D、受精卵发育形成囊胚过程后，囊胚孵化后，将发育形成原肠胚，D错误。故选B。
10.答案：C
解析：①精子必须获能后才能与卵子完成受精，①正确;②精子与卵子接触，释放多种酶，以溶解卵细胞膜外的结构(如透明带)，②错误;③卵子与精子结合前已完成减数分裂I，还没有完成减数分裂II，③错误;④受精过程中，精子和卵子的细胞核经过相关生理过程，精子的核变成雄原核、卵子的核成为雌原核，①正确;⑤精子触及卵细胞膜的瞬间，卵子发山指令，透明带迅速发生生理反应阻止后来的精子进入透明带，⑤正确。综上所述，叙述正确的是①④⑤，ABD错误，C正确。故选C.
11.答案：A
解析：A、图甲中过程②为早期胚胎发育过程，受精卵发育到桑椹胚阶段细胞数量增加，但胚胎的总体积和细胞的全能性几乎不变，即桑椹胚的每个细胞均具有发育的全能性，A正确；B、孵化是指囊胚从透明带出来，孵化后进入原肠胚阶段，可见受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，B错误；C、图乙为囊胚，其处于图甲中的a时期，细胞⑥为滋养层细胞，将来发育成胎儿的胎膜和胎盘，细胞⑦为内细胞团细胞，将来发育成胚胎的各种组织和器官，C错误；D、细胞分化开始于囊胚时期，即图中的a时期，D错误。故选A。
12.答案：D
解析：A、在精子触及卵细胞膜的瞬间，会发生透明带反应，A错误；B、囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化，孵化后将发育成原肠胚，B错误；C、细胞分化开始于囊胚期，C错误；D、受精卵在输卵管内进行卵裂形成桑葚胚的过程中，细胞数量增加但胚胎总体积并不增加，D正确。故选D。
13.答案：B
解析：A、卵子成熟和①受精作用过程发生在雌性动物的输卵管中，A正确；B、②③④过程都发生有丝分裂，在a囊胚期胚胎发生孵化，B错误；C、桑葚胚细胞尚未分化，这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，a囊胚时期细胞开始出现分化，C正确；D、判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或形成雌雄原核，D正确。故选B。
14.答案：(1)减数分裂；交叉互换
(2)C；胚胎发育
(3)囊胚；内细胞团；全能性；滋养层
解析：(1)A是由原始生殖细胞变为成熟生殖细胞的过程,为减数分裂过程,A过程可以使生物产生变异,其中一个原因是四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,出现了基因重组。
(2)图2是受精卵发育成胚胎的过程，是图1中的C过程，称为胚胎发育。
15.答案：（1）卵细胞膜外的透明带；卵细胞膜
（2）输卵管；基本不变；孵化
（3）滋养层细胞；胎盘细胞分泌人绒毛膜促性腺激素（HCG），抑制母体淋巴细胞的活动，阻止排斥反应的发生；
解析：（1）在受精过程中，为保证单精入卵，卵细胞会发生相关生理反应，发生这些生理反应的结构依次是卵细胞膜外的透明带、卵细胞膜。
（2）受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，这一阶段在透明带内进行，细胞只分裂不生长，胚胎体积并不增加（或基本不变），以确保胚胎顺利从受精场所适时输出。随后，透明带破裂、胚胎从中伸展出来继续发育，这一过程称为孵化。
（3）①胎盘是由囊胚的滋养层细胞发育而成的。
②依据题干信息：“胚胎的胎盘细胞则分泌人绒毛膜促性腺激素（HCG），抑制母体淋巴细胞的活动”，因而会阻止母体对胎儿发生免疫排斥反应。
③利用从经HCG免疫的小鼠体内采集的B淋巴细胞（简称B淋巴细胞）、小鼠骨髓瘤细胞制备抗HCG单克隆抗体的过程中，抗原是HCG，依据单克隆抗体的制备流程，可知制备抗HCG单克隆抗体的主要流程为：

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