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胚胎单元总结
【单元结构层次图】
【专题突破】
胚胎干细胞的来源、特点及用途
1.ES细胞的研究历史是怎样的?
ES细胞的研究是从1958年史蒂文斯(Stevens)发现小鼠畸胎瘤细胞(embryonic carcinoma cell,EC)开始的。EC细胞因具有可以分化为生殖细胞和其他细胞的特性而引起人们的注意。研究人员开始寻求从正常小鼠胚胎中分离培养类似EC细胞的可能性。1987年,伊文思(Evans)和考夫曼(Kaufman)历时8年,从延迟着床的小鼠胚胎中分离得到了ES细胞,当时用两人名字的第一个字母命名为EK细胞。从此以后,小鼠ES细胞的分离技术逐渐成熟,成为研究小鼠胚胎发育不可缺少的技术环节。1988年,德奇曼(Doetschman)等建立了仓鼠的ES细胞系。1994年,惠勒(Wheeler)和罗伯特(Robert)的研究小组分别用胚胎和原始生殖细胞(primadial germ cell,PGC)培养获得了猪的ES细胞。1998年,美国威斯康星大学汤姆森(Thomson)等人利用不同的方法分别从人的体外受精囊胚和PGC中分离得到了人的全能ES细胞。人的ES细胞的分离成功引起了生物和医学界的密切关注,为在体外培养人类所需的组织细胞,取代病人体内坏死组织细胞,治疗各种疑难病症提供了新的途径。
2.胚胎干细胞(ES细胞)的来源和主要特点是什么?21世纪教育网
ES细胞来源于早期胚胎,是从早期胚胎细胞中分离出来的。它具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。高考资源网
3.ES细胞的主要用途是什么?
ES细胞可用于研究哺乳动物个体发生和发育的规律,也是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。ES细胞通过诱导分化可产生新的组织细胞,用于治疗人类的组织损伤和某些顽症。还可通过ES细胞的体外诱导分化,定向培育人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和移植后免疫排斥的问题。
例1.下列细胞中属于干细胞的是
A.皮肤的角质层细胞 B.皮肤的生发层细胞 C.皮肤中的汗腺细胞 D.皮下脂肪细胞
解析:干细胞是机体内的一些未分化或未完全分化的原始细胞,一旦生理需要,它们可以按照一定的途径通过分裂、分化产生机体所需要的细胞。这些细胞具有自我更新和分化发育的能力。题中的角质层细胞、汗腺细胞和皮下脂肪细胞都没有增殖和分化能力,只有生发层细胞可增殖和分化,来补充表皮细胞的衰老、脱落,属于干细胞。
答案:B
点评:明确干细胞的特点是解答本题的关键。
例2.胚胎干细胞是全能干细胞,可定向诱导分化为各种细胞、组织、器官甚至于个体。胚胎干细胞研究的目的不包括
A.为烧伤病人植皮 B.为肾病患者进行肾移植
C.为不孕者培育婴儿 D.研究细胞分化机制
解析:胚胎干细胞在体外培养,可以定向分化为各种专能干细胞或组织细胞,也可以发育成生物器官甚至于完整的个体,但人们研究胚胎干细胞不适用于人类的生殖,而是用于病人的细胞移植或器官移植。细胞分化的机制目前还不十分明了,胚胎干细胞这一原始细胞的体外培养是研究细胞分化的理想材料。
答案:C
点评:记住胚胎干细胞的用途。
例3.细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力.最终衰老死亡,但机体在发展适应过程中,保留了一部分未分化的原始细胞、称之为干细胞。一旦需要,这些干细胞按照发育途径通过分裂而产生分化细胞,以保证局部组织损伤的修复。
根据以上材料,回答下列问题;
(1)人工获得胚胎干细胞的方法是:将细胞核移植到去核的卵细胞内,经过一定的处理使其发育到某一时期,从而获得胚胎干细胞。“某一时期”最可能是 。
A.受精卵 B.八细胞胚 C.囊胚 D.原肠胚
(2)干细胞可分为全能干细胞(可发育成完整的个体)、多能干细胞(可发育成多种组织和器官)和专能干细胞(发育成专门的组织和器官)。则这些细胞在个体发育中的分化顺序是 。
(3)个体发育过程中最原始的干细胞是_ _。
(4)干细胞在临床上应用的最大优点是移植器官和患者之间无__ _反应。
(5)谈谈你对干细胞研究的看法。
解析:干细胞时尚未分化发育、能生成各种组织器官的起源细胞,分为全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。受精卵是最原始的全能干细胞,随着胚胎发育的进行,细胞的分化程度越来越高,原肠胚时期达到分化的高峰。干细胞尚未开始分化,具有再生各种组织器官的潜能,可以加以利用,为人类服务。人们寄希望于利用干细胞在体外繁殖出各种组织或器官,并最终用这些组织或器官移植来代替病变的组织或器官。
答案:(1)C (2)全能干细胞→多能干细胞→专能干细胞 (3)受精卵(4)免疫排斥(或排异)(5)干细胞研究如果用于治疗性克隆,则对人类治疗某些疾病有很大的帮助。如果干细胞研究用于克隆人,则会带来严峻的社会伦理问题,必须严格制止。
点评:ES细胞的用途主要是通过诱导分化可产生新的组织细胞,用于治疗人类的组织损伤和某些顽症。还可通过ES细胞的体外诱导分化,定向培育人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和移植后免疫排斥的问题。
[跟踪练习]
1.下列哪项不是造血干细胞的功能
A.分化为髓系祖细胞 B.分化为淋巴祖细胞 C.分化为各种血细胞 D.分化为胚胎干细胞
2.下列关于捐献骨髓的叙述,正确的是
A.一个人捐献的骨髓可以移植给所有需要骨髓移植的人
B.由于捐献者失去部分骨髓,所以对捐献者的影响很大
C.由于人具有特异性免疫系统,所以一个需要骨髓移植的人必须从成千上万个捐献的骨髓中才能找到合适的
D.由于造血干细胞主要存在于骨髓中,所以必须从捐献者的骨髓中才能获得造血干细胞
3.帕金森氏综合征是由于大脑某个部位的脑细胞受损,而使其相应的功能丧失而导致的。若用胚胎干细胞移植治疗病人,应该是
A.将胚胎干细胞直接植入病变部位
B.将胚胎干细胞植入病变部位
C.将胚胎干细胞定向诱导为相应的神经元来替代受损的脑细胞
D. 将胚胎干细胞定向诱导为脑细胞,通过血液输送到受损部位
4.细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力、最终衰老死亡,但机体在发展适应过程中,保留了一部分未分化的原始细胞,称之为干细胞。一旦需要,这些干细胞按照发育途径通过分裂而产生分化细胞,以保证局部组织损伤的修复。
根据以上材料,回答下列问题;
(1)人工获得胚胎干细胞的方法是:将细胞核移植到去核的卵细胞内,经过一定的处理使其发育到某一时期,从而获得胚胎干细胞。“某一时期”最可能是 。
(2)干细胞可分为全能干细胞(可发育成完整的个体)、多能干细胞(可发育成多种组织和器官)和专能干细胞(发育成专门的组织和器官)。则这些细胞在个体发育中的分化顺序是 。
(3)个体发育过程中最原始的干细胞是 。
(4)干细胞在临床上应用的最大优点是移植器官和患者之间无 反应。
(5)谈谈你对干细胞研究的看法。
【单元测试卷】
说明:本测试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分
第Ⅰ卷:1-40题,每题1.5分,共60分;第Ⅱ卷:41-45题,共40分,满分100分,考试时间:90分钟
第Ⅰ卷 (本卷共40个小题,每小题1.5分,共60分)
1.下列属于精子、卵子发生上的区别的是
A.细胞的分裂方式 B.卵子在卵巢内的储备
C.成熟细胞的染色体数量 D.细胞遗传物质的变化
2.下列说法正确的是
A.成熟精子遇到卵子便可以发生受精作用
B.排出成熟卵子细胞的过程即为排卵
C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D.卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子入卵后完成的
3.受精完成的标志是
A.卵黄膜和透明带间出现两个极体 B.精卵相遇,发生顶体反应
C.雌、雄原核形成 D.精子接触透明带
4.下列有关动物胚胎移植的叙述中,错误的是
A.受孕母畜体内的早期胚胎能够移植 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C.超数排卵技术要使用一定的激素 D.试管婴儿的受精及胚胎发育过程在试管内完成
5.关于精子变形的叙述错误的是
A.线粒体退化消失 B.高尔基体发育为头部的顶体
C.中心体演变为精子的尾 D.细胞核变为精子头部的主要部分
6.在显微镜下观察动物组织切片,发现细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半,有的是体细胞的1倍,该切片取自
A.人的原肠胚 B.牛的卵巢 C.绵羊的肝脏 D.家兔的胚胎
7.下列哪项正确的表达了牛胚胎的发育顺序
A.配子→受精→合子→胚→卵裂
B.合子→胚→胎儿→幼体→成体
C.合子→卵裂→囊胚→原肠胚→胎儿
D.精卵细胞形成→受精→合子→胎儿→出生
8.哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化是
A. 细胞的总表面积与总体积的比值逐渐增大
B.细胞的数目增多,有机物含量大增
C.每个细胞的DNA含量不断增加,全能性增高
D.逐渐出现了原肠腔,并有了胚层的分化
9.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,释放顶体酶穿过透明进人放射冠
B.透明带反应是防止多精人卵的第一道屏障
C.精子与卵黄膜相互融合,精子人卵
D.雄原核形成的同时,卵子完成第二次减数分裂
10.下列叙述不正确的是
A.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的
B.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜
C.哺乳动物早期胚胎在一定时间内不与母体子宫建立组织上的联系
D.早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体移植
11.胚胎分割要将内细胞团均等分割的原因是
A.以免影响胚胎的恢复和进一步发育 B.保证遗传物质的平均分配
C.确保胚胎发育后期营养物质的供应 D.防止分割而来的两个体性状差异过大
12.保证胚胎在移植前后所处的生理环境一致的方法是
A.用催产素处理供体和受体
B.用孕激素同时处理供体和受体
C.用抗利尿激素和醛固酮同时处理供体和受体
D.用促性腺激素同时处理供体和受体
13.排卵的有关叙述正确的是
A.排卵是指卵泡从卵巢中排出
B.精子与卵子受精后发生排卵
C.排卵时已完成减数分裂,因此,排出的卵子仅含体细胞一半的遗传物质
D.排卵后进人输卵管,准备与精子受精
14.下列不是精子、卵子发生的区别的是
A.初级精母、卵母细胞的形成时间 B.MⅠ和MⅡ的时间连续性
C.成熟生殖细胞中染色体的数量 D.成熟生殖细胞是否经过变形
15. 对进行胚胎移植的优点叙述错误的是
A.充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 B.大大缩短了供体本身的繁殖周期
C.经移植可得到多个后代 D.胚胎移植可以提取药物
16.我国引进良种红安格肉牛后,使其快速繁殖使用的方法有
①发酵工程 ②组织培养 ③基因工程 ④克隆 ⑤细胞工程 ⑥体外受精和胚胎移植
A.①③ B.②④ C.④⑤ D.④⑥
17.英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培育出一只小母羊,取名“多利”,这一方法被称之为“克隆”,以下四项中与此方法在本质上最相近的是
A.将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母兔的子宫内,并最终发育成两只一样的兔子
B.将人的抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上,培育出具有抗病毒能力的烟草新品种
C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D.将人的精子与卵细胞在体外受精,待受精卵在试管内发育到囊胚期时,再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”
18.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中,错误的是
A.在形成早期胚胎的过程中,依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段
B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中,各细胞间具有相同的遗传信息
D.在形成早期胚胎的过程中,尚未出现细胞的分化
19.关于胚胎分割的叙述,正确的是
A.可以将胚胎任意分割成多块 B. 胚胎分割是一种有性生殖
C.胚胎分割后,移植获得的后代基因型完全相同 D.胚胎分割可以看作是克隆
20.胚胎干细胞功能特性不包括
A.具有发育的全能性 B.体外培养可以分化成各种组织、器官
C.可以进行遗传改造 D.可以进行增殖
21.ES细胞的应用价值不包括
A.可用于治疗人类的肝衰竭、少年糖尿病等
B.可以培育出人造组织器官
C.可作为研究体外细胞分化的理想材料
D.可以治疗人类的阑尾炎、过敏性反应等
22.干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞,它具有再生各种组织、器官的潜能,医学家们正在尝试利用干细胞治疗一些顽疾,用骨髓移植法有效治疗白血病是成功的例证。下列说法不正确的是
A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的功能
B.骨髓分为红骨髓和黄骨髓。其中,只有红骨髓具有造血功能
C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型(基因型)有可能发生改变
23.胚胎分割是一种现代生物技术。关于这一技术的叙述正确的是
A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C.胚胎分割技术属于有性生殖方式,因此不出现克隆
D.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
24.一般情况下,下列的细胞中分化程度由高到低的顺序依次是
①卵细胞 ②受精卵 ③胚胎干细胞 ④造血干细胞 ⑤神经细胞
A.⑤①②③④ B.⑤③①②④ C.⑤①④②③ D.⑤①④③②
25.下列说法符合胚胎移植生理学基础的是
A.供受体的发情时间要一致,才能使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致
B.供体胚胎移人受体子宫的位置,应与在供体内的位置相同或相似
C.受体子宫与外来胚胎发生排斥反应,是胚胎移植过程需要重点克服的难题
D.胚胎移植产下的个体在质基因控制的性状上与受体母亲相似
26.利用胚胎干细胞治疗肝衰竭,实现此过程的最重要原因是
A.细胞分裂 B.细胞特化 C.细胞分化 D.细胞增殖
27.科学家已能运用基因工程技术,让羊合成并分泌人的抗体。相关叙述正确的是
①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体粘性末端的碱基对连接起来
③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体
⑤该羊的产生要用到核移植技术⑥该羊的产生要用到胚胎移植技术
A.①②③④ B.③④⑥ C.②③④⑤ D.①③④⑥
28.下列过程在胚胎移植中不必进行的是
A.对供体、受体要进行选择
B.要用激素对供体进行超数排卵处理
C.供体和受体要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应
D.胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法
29.在运用下列各种细胞工程技术培育生物新产品,操作过程中不可能形成愈伤组织的技术是
A.细胞和组织培养 B.植物细胞融合 C.动物胚胎移植 D.细胞核移植
30.在以下4种细胞工程技术中,培育出的新个体中,体内遗传物质均来自一个亲本的是
A.细胞和组织培养 B.细胞融合 C.动物胚胎移植 D.细胞核移植
31.胚胎移植技术目前主要应用于:
①解决某些不孕征患者的生育问题 ②治疗某些遗传病 ③提高良种家畜禽的繁殖力 ④提高动物的抗病力
A.①② B.①③ C.①④ D.②③
32.(1998年上海高考试题)表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是
A.试管动物培养 B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植
33.胚胎工程的操作对象不 包括
A.成体干细胞 B.精子、卵子 C.受精卵 D.早期胚胎细胞
34.下列属于胚胎工程的最后一道“工序”的是
A.体外受精 B.早期胚胎培养 C.胚胎移植 D.胚胎分割
35.科学家将一段控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中,发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋,在第一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白;而且这些鸡蛋孵出的鸡,仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。以下描述不正确的是
A.这些鸡是转基因工程的产物 B.这种变异属于可遗传的变异
C.该过程运用了胚胎移植技术 D.该技术可定向改造生物
36.不属于人类胚胎干细胞研究的现状和前景是
A.核移植胚胎干细胞株已经建立
B.通过诱导分化,已经获得皮肤等组织,用于烧伤等疾病的治疗
C.多国政府已经立法严格限制人类胚胎干细胞的研究
D.多国实验室致力于提高天然胚胎干细胞分离技术成功率的研究
37. 对进行胚胎移植的优点叙述错误的是
A.充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 B.大大缩短了供体本身的繁殖周期
C.经移植可得到多个后代 D.胚胎移植可以提取药物
38.雌性哺乳动物一生中卵母细胞的有效利用率很低。要大幅度提高良种家畜的繁殖率,研究课题之一是提高雌性家畜卵母细胞的利用率。下列措施不可行或不能成为发展方向的是
A.胎儿卵巢体外培养 B.成体卵巢离体培养
C.相关激素刺激导致母畜超排卵 D.卵母细胞体外成熟培养
39.为胚胎在受体内的存活提供了可能的原因有
A.同种动物的供体、受体生殖器官的生理变化是相同的
B.早期胚胎在母体子宫内处于游离状态
C.供体胚胎可与受体子宫建立正常生理和组织联系
D.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
40.关于ES细胞的应用叙述错误的是
A.可以用于治疗由于细胞坏死,退化或功能异常引起的疾病
B.在体外诱导分化可培育出人造组织器官 C. 是研究体外细胞分化的理想材料
D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病
第Ⅱ卷 (本卷共5个小题,共40分)
41.(11分)1999年4月23日晚9时,在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴,她是我国首例第三代试管婴儿,父母身体健康。婴儿的母亲7年前生下一男婴,孩子一岁后发病。最后死于脑出血,5年后,她第二次怀孕6个月时,到医院抽羊水及脐带血诊断,发现胎儿是男孩,而且是血友病患者,遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎,并抽取每个胚胎1~2个细胞进行检查后,选择了两个胚胎进行移植,最后一个移植成功。根据此资料回答下列问题:
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕、生产的过程相同之处是________________________,不同点在于_________________________________________
(2)血友病的遗传方式为_________________________,如果用H(h)表示血友病基因或正常基因,则父、母亲的基因分别是_________和____________。如果该夫妇再生一男孩,患血友病的概率是__________
(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后,可通过观察_______________,判断早期胚胎的性别,你认为医生应选用_____性胚胎进行移植,原因是_______________________________。应用现代生物技术,现在人们已能够选取最理想的胚胎,其基因型应该是____________。自然状态下,出现这样胚胎的概率是__________________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
42.(6分)为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法:
请根据图示信息回答:
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有 。
(2)E牛的性别 是 。
(3)产生F牛的理论依据是 ,其生殖方式属于 。
(4)要培育高产奶率的转基因牛,则目的基因的受体细胞一般是 。转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的
等细胞器。
43. (5分)如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图回答:
(1)它属于生物工程的
(2)科学家为何要将患者的体细胞核植入去核的卵细胞,而不是直接用体细胞进行细胞培养?
(3)胚胎干细胞的特点是:
。
(4)已知患者又是红绿色盲的女性。图中提供卵细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后,该患者所生育的子女得红绿色盲的情况是怎样的?
(5)胚胎干细胞的研究面临怎样的难题与挑战?
。
44. (8分)胚胎移植的基本程序如下图(以胚胎移植为例),请据图回答:
(1)对供体母牛、供体公牛的要求是____________
受体母牛必须和供体牛____ __。
(2)同期发情处理的方法是___________ ______,
它可以促进______________的分泌和____________的生成.
(3)一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗 ________为什么
。
45.(10分)科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛多排卵,然后进行体外受精和培养,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。试分析回答:
(1) 属于胚胎工程其它技术的最后一道“工序”,其生殖方式是 。
(2)题干中“激素”是垂体分泌的 。
(3)为探究该激素对卵巢的作用,现提供如下材料,请设计实验并完成。(蛙卵巢活动可通过检查泄殖腔内含有的卵子的情况来分析)
A.材料用具:小青蛙若干,2mL注射器2支,小铁丝笼若干,用生理盐水配制的该激素溶液等。
B.请写出实验步骤:
C.请列出实验数据记录表。
专题3 胚胎工程 标准答案及评分标准
第1节 体内受精和早期胚胎发育【针对性练习】标准答案及解析
1.答案:A
解析:雌性动物的减数分裂第一次分裂在动物排卵前后,在卵巢内进行,其结果是生成一个次级卵母细胞和一个极体,然后进入输卵管,准备受精。
2.答案:D
解析:减数第一次分裂产生的次级卵母细胞进入输卵管,进行减数第二次分裂,生成一个成熟的卵子和第二极体。
3.答案:C
解析:桑椹胚进一步发育,细胞开始出现分化现象,形成囊胚,聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。
4.答案:D
解析:减数分裂第二次分裂产生的细胞是精子细胞;精子是精子细胞经过变形后形成的;初级精母细胞是DNA复制后,还没有分裂的细胞;次级精母细胞是减数分裂第一次分裂产生的细胞。
5.答案:D
解析:次级精母细胞是初级精母细胞分裂形成的,细胞体积较初级精母细胞要小,该细胞进行减数第二次分裂,形成2个精子细胞,细胞内染色体数目由于同源染色体分离而减半(23条),但在减数第二次分裂后期由于染色单体分离,染色体数目暂时加倍(46条)。
6.答案:D
解析:正常体细胞中都含有同源染色体,所以,肌细胞和精原细胞都含有同源染色体,初级精母细胞是精原细胞经染色体复制而形成的,所以,初级精母细胞也含有同源染色体,次级精母细胞是初级精母细胞经减数分裂第一次分裂形成的,在减数分裂第一次分裂过程中,同源染色体分离,分别进入两个子细胞(次级精母细胞),所以,次级精母细胞中不含有同源染色体。
7. 答案:C
解析:在卵子的外面有一层透明带,受精后当受精卵发育到囊胚时期,透明带破裂,胚胎从其中伸展出来。
8. 答案:A
解析:胚胎发育的早期受精卵不断地进行有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。这一时期称为卵裂。
9. 答案:D
解析:在精子触及卵黄膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,这个反应称作透明带反应,它是防止多精子入卵的第一道屏障,发生在精子入卵后。
10. 答案:B
解析:经减数分裂第一次分裂形成的次级精母细胞和极体进入输卵管,准备与精子受精,所以,受精过程是在输卵管内进行的;精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出极体;精子和卵子结合成一个细胞——受精卵,必须进行细胞膜融合,其原理是细胞膜的流动性;精子入卵后发生透明带反应这是防止多精子入卵的第一道屏障。
11. 答案:D
解析:胚胎发育是指受精卵经卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚、组织器官的分化,直到发育成一个性成熟的个体的过程。
12. 答案:D
解析:个体发育的起点是受精卵,受精卵经一系列发育过程形成具有三个胚层(内胚层、中胚层、外胚层)的原肠胚,并且在原肠胚时期细胞开始出现分化,将来形成各种组织、器官和系统。
13. 答案:D
解析:减数第二次分裂是在形成精子细胞时完成的,受精后尾部脱落,原有的核膜破裂,随后形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子核还大的核——雄原核;精子外膜和卵黄膜相互融合后精子入卵,而顶体反应发生在精子与卵子相遇时,所以,顶体反应发生在精子入卵前;透明带反应也发生在精子入卵前;只有卵子完成第二次减数分裂,形成雌原核发生在精子入卵后。
14. 答案:C
解析:胚胎的早期发育包括受精卵的卵裂、桑椹胚、囊胚几个过程,不包括原肠胚。
15. 答案:B
解析:防止多精子入卵有两道屏障,第一道屏障是透明带反应,第二道屏障是卵黄膜封闭作用。
16. 答案:C
解析:聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,而沿透明带内壁扩展和排列的个体较小的细胞称为滋养层,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膜和胎盘。
17. 答案:C
解析:雄性动物(包括人)从初情期(对人来说是青春期)开始,直到生殖机能衰退,睾丸的曲细精管内不断进行着生殖细胞的增殖,源源不断地产生精子。此处要区别于卵子的发生,雌性动物在性别分化后,卵巢内的卵原细胞就通过有丝分裂的方式增殖,并进一步演变为初级卵母细胞。
18. 答案:C
解析:精子在受精过程中,只释放一种酶——顶体酶。
19. 答案:B
解析:精子靠尾部的摆动进行运动,精子在运动过程中需要消耗能量,能量来自于线粒体的呼吸作用;顶体酶的释放是顶体反应的结果;精子内的线粒体集中在尾部,不进入卵子,精子内的细胞质基因也就进入不了受精卵。
20. 答案:D
解析:高等动物个体发育的过程是:受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化→幼体→性成熟的个体。
21.答案:(1)囊胚 原肠胚 (2) [3]外胚层 [5]内胚层 (3) 细胞分化
(4) 2N (5) D
解析:本题考查海星胚胎发育的基本知识及识图能力。要正确回答本题应掌握:(1)海星囊胚和原肠胚的结构;(2)原肠胚的内、中、外三个胚层各发育成那些组织和器官。动物的胚胎发育是一个由单细胞——受精卵发育成为完整幼体的过程。这是一个连续的、有规律的,从简单到复杂的演变过程,因此,要从囊胚、原肠胚的结构到原肠胚以后的胚体动态过程上去理解和识记各胚层的位置,来源及其演变。
22.(1)①核糖体 翻译 mRNA 核糖核苷酸 ② A
③B 加入放线菌素D的处理组受精10小时后蛋白质合成明显减少,而对照组蛋白质合成显著上升
(2)①不成立 细胞发育的不同阶段遗传物质(基因)始终存在 细胞中不同基因选择性表达 蛋白质
②基因工程(或填“转基因技术”) (微生物)发酵工程
解析:第(1)题在解答过程中识图是关键,由于放线菌素D是RNA合成抑制剂,实验组和对照组的处理方法不同,结果不同,从第10小时实验组蛋白质分子的放射性开始下降,说明从第10小时放线菌素D的作用才表现出来,抑制蛋白质的合成;而对照组没有发生变化,说明仍然进行蛋白质的合成。特别要理解从实验开始到10小时这段时间曲线变化的意义:实验组加入放线菌素D后,会立即抑制转录过程,但不能抑制翻译过程,加入前已合成的RNA仍能继续指导蛋白质的合成。所以,在0——10小时期间,实验组和对照组都有蛋白质的合成。
(2)卵清蛋白、珠蛋白和胰岛素都是蛋白质,都是DNA通过转录和翻译合成出来的,根据细胞总DNA杂交结果知道,控制上述蛋白质的基因仍存在于细胞DNA中,说明,控制上述蛋白质的基因并没有丢失,根据细胞总RNA杂交结果看,不同的组织所含的RNA不同,所控制合成的蛋白质不同,说明,在不同的组织中基因控制蛋白质的合成是有选择的。综上所述,不同的组织控制合成不同的蛋白质不是基因的丢失,而是基因有选择表达的结果。
第1节 体内受精和早期胚胎发育【五年高考及经典模拟回放】答案
1C 2AB 3A 4A 5A 6B 7D 8A 9C 10A
第2节 体外受精和早期胚胎发育【针对性练习】标准答案及解析
1.答案:B
解析:关于体外受精的温度要与动物或人体温度相一致,这样有利于受精过程的进行。体外受精不是从初级精母细胞开始的,是从精子开始的,不过所收集到的精子需要在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中获能后才能完成受精过程。体外授精技术经过20多年的研究已取得了很大的进展,对动物繁殖已成为一项常规生物技术。
2. 答案:A
解析:为了获得猪、羊等家畜的卵母细胞,采用的方法是:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子。
3. 答案:D
解析:对于大家畜或大型动物获取卵母细胞采用的主要方法是:从屠宰场已屠宰的母畜卵巢中获取,也可以借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具,直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
4. 答案:D
解析:良好的保存精子至少需要2个条件:
(1)温度,应该保存在液氮里,也就是-192度以下,(2)营养,要有卵黄或者精子培养液,这样才能给精子提供继续存活的能量。
5. 答案:B
解析:刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在体内或体外获能后才能受精,所以,在体外受精前要对精子进行获能处理,通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种。
6. 答案:B
解析:卵母细胞要培养到MⅡ期时就可以受精了,因为MII期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟,而MI卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟,其细胞质不能支持胚胎的全程发育。
7. 答案:C
解析:精子发生的第三阶段是由精子细胞变形为精子,其中细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜。
8. 答案:C
解析:卵巢是雌性生殖器官,卵巢内有一些卵原细胞,卵原细胞进行减数分裂形成卵子和极体,卵巢内还有一些体细胞,进行有丝分裂构成卵巢组织,卵巢组织中的一些成熟的、分化的细胞不再进行细胞分裂,不分裂的细胞呈染色质状态,看不到高度螺旋状态的染色体,细胞中的遗传物质一方面由于同源染色体上的遗传物质不完全相同,另一方面在细胞分裂过程中会出现基因突变,所以,卵巢中所有细胞的遗传物质不完全相同。
9. 答案:A
解析:受精卵内的遗传物质包括核遗传物质和质遗传物质,核遗传物质一半来自父方一半来自母方,质遗传物质来自母方,因为精子中的线粒体聚集在尾的基部,在受精过程中留在卵子的外面,受精时,首先发生精子和卵子膜融合,最后发生核融合,雌、雄原核融合标志着受精作用结束。
10. 答案:D
解析:哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂,包含一些无机盐和有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物质。
11. 答案:A
解析:多利羊是利用核移植技术产生的,用核移植技术得到的动物称为克隆动物,克隆是无性繁殖,所以,多利羊的繁殖方式是无性繁殖。
12. 答案:C
解析:获能的精子和培养成熟的卵子在体外情况下受精,一般都要在获能液或专用受精液中完成受精过程。
13. 答案:C
解析:精子与卵细胞在体外受精后,应将受精卵放入发育培养液中继续进行胚胎的早期培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。
14. 答案:B
解析:哺乳动物的体外受精主要包括:卵母细胞的采集、精子的获能和受精等几个主要步骤。
15. 答案:D
解析:假阴道法是收集精子的方法之一,是模仿发情雌性动物阴道环境设计的装置,它能够满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求,同时配有与采精动物相适应的活台畜或假台畜。
16. 答案:D
解析:个体发育是从受精卵开始直到发育成一个性成熟的个体为止,它包括胚胎发育和胚后发育,个体发育的开始、新生命的开始、胚胎发育的开始都是从受精卵开始的,婴儿降生是胚胎发育的结束,胚后发育的开始。
17. 答案:D
解析:试管动物技术可以实现家畜的快速繁殖,原因有二:一是雌性动物的卵巢内的卵母细胞要比排卵排出的多得多,二是动物的妊娠期都比排卵周期长。所以D项是错误的。
18. 答案:A
解析:排卵时初级卵母细胞已完成减数第一次分裂,由于减数第一次分裂中同源染色体的分离,导致卵子中含有单倍体染色体,所以A正确;大量射精却唯一受精有利于种群的发展,因为最先入卵的是健壮、有活力的精子,由这样的精子形成的个体在各方面都存在着优势,所以,有利于种群的发展。
19. 答案:B
解析:胚胎分割及分割后的胚胎发育,只涉及到个体发育,即涉及有丝分裂、细胞分化、细胞的全能性等,但不涉及有性生殖细胞的形成,即减数分裂。
20. 答案:D
解析:未成年的雌性动物性功能尚未发育健全,不能排卵,只有性成熟的雌性个体才具有排卵功能,所以,A、C错误;用激素处理动物进行超数排卵,激素要有一定的浓度,否则会影响排卵的数量和排出的卵子的质量。通过超数排卵可以获得大量整齐、优质的卵子或受精卵,但超排产生的胚胎有15%~20%(或更高的比率)不能用于移植。而未经超排处理获得的胚胎几乎都成为可移植的有活力的好胚,这是超数排卵的缺点。
21.答案:(1)维持卵细胞正常有氧呼吸(2)有性,受精卵,细胞核,细胞质。
解析:(1)线粒体是细胞进行有氧呼吸的场所,在大龄妇女中存在卵细胞中线粒体数量减少、代谢缓慢等因素,所以,要给大龄孕妇注入正常的线粒体,以提高卵细胞的有氧呼吸。
(2)转基因婴儿是由精子和卵子结合成的受精卵发育而来的,所以其生殖方式是有性生殖;婴儿个体发育的起点是受精卵,由于受精卵中的遗传物质来自父母双方,这些遗传物质包括核遗传物质和质遗传物质,两者共同决定婴儿的性状。
22.答案:(1)B (2)囊胚
(3)约37℃ 保持酶的最适活性 维持受精卵细胞的正常代谢和分裂
(4)不仅保证了胚胎发育所需的水环境,还具有防震和保护作用,增强了对陆地环境的适应能力。
解析:(1)受精的场所是输卵管,受精卵的分裂方式是有丝分裂。(2)胚泡是中空的小球体,在人体早期胚胎发育的过程中,只有囊胚是中空的小球体,所以,胚泡就是囊胚。
(3)人体的温度为37℃,为了保证受精卵的正常发育,受精卵的温度必须是37℃。
(4)在外周形成的这个保护层叫做胚膜,胚膜的内层叫羊膜,羊膜内充满了羊水,羊膜和羊水不仅保证了胚胎发育所需的水环境,还具有防震和保护作用,因此,使人体增强了对陆地环境的适应能力。
第2节 体外受精和早期胚胎发育【五年高考及经典模拟回放】答案
1A 2D 3C 4A 5D 6C 7A 8C 9D 10D
【五年高考及经典模拟回放】答案:1A 2D 3C 4A 5D 6C 7A 8C 9D 10D
第3节 胚胎工程的应用及前景【针对性练习】标准答案及解析
第3节 胚胎工程的应用及前景【五年高考及经典模拟回放】答案
1B 2D 3D 4A 5D 6D 7A 8A
9.(1)增殖(分裂) 分化 没有细胞核 (2)基因的选择性表达(3)细胞 ⑤和⑥ (4)(动物)细胞融合 mRNA(信使RNA)特异性
10.(1)细胞核移植 胚胎移植 (2)卵细胞体积大、易操作、通过发育可直接表现出状性来 (3)白色“多利”的全部细胞核基因来自白母绵羊 (4)全能性 (5)保存濒危物种,繁殖优良品种,医学上克隆器官……(以上答案中答出任何一项即可)
[跟踪练习]答案
1D 2C 3C 4.(6分)(1)囊胚期 (2)全能干细胞→多能干细胞→专能干细胞
(3)受精卵 (4)免疫排斥(或排异)
(5)干细胞研究如果用于治疗性克隆,则对人类治疗某些疾病有很大的帮助。如果干细胞研究用于克隆人,则会带来严峻的社会伦理问题,必须严格制止。
【单元测试卷】答案及评分标准:
选择题共40个小题,每小题1.5分,共60分
1B 2D 3C 4D 5A 6B 7C 8A 9A 10B 11A 12D 13D 14C 15D 16D 17A 18D 19C 20A 21D 22D 23B 24D 25A 26C 27B 28C 29C 30A 31B 32C 33A 34C 35C 36D 37D 38B 39D 40D
41.(每空1分,共11分)(1)通过有性生殖产生,在母体子宫内发育形成胎儿;受精作用在体外,并在体外发育成早期胚胎进行胚胎移植(2分) (2)伴X隐性遗传 XHY XHXh 1/2 (3)染色体组成 女 男性胎儿从母亲获得h基因,患病可能为50% XBXB 1/4
42.(每空1分,共6分)(1)细胞培养、胚胎移植 (2)雌性或雄性
(3)细胞的全能性 无性生殖
(4)受精卵 内质网、高尔基体、线粒体
43. (每空1分,共5分)(1)细胞工程、胚胎工程
(2)体细胞核在体细胞中不能表现全能性,借助于卵细胞的发育能力,经过培养能发育成胚胎进而形成个体
(3)胚胎干细胞具有繁殖能力并保持未分化状态、在一定条件下可以向各种组织和器官分化、易于进行基因改造操作等特点。
(4)男孩都有病,女孩不一定
44.(除注明的外,每空1分,共8分)(1)具优良遗传性状的同种牛 (2)是同一物种
(3)注射促性腺激素 性激素 卵子 (3)不一定相同。因为这些胚胎都是由不同的受精卵发育而来的,它们的基因型可能相同,也可能不同(2分)
45.(除注明的外,每空1分,共10分)(1)胚胎移植 有性生殖 (2)促性腺激素
(3)B.方法步骤:(5分)
①饲养小青蛙至性成熟后,选择生长状况基本相同的若干只雌蛙,分成2等份;
②给每只青蛙注射1mL激素溶液,放入小铁笼单独培养,并记上“实验”签;
③给对照组青蛙,每只在相同部位注入1mL生理盐水,放入小铁笼,与实验组在相同条件下单独饲养,并记上“对照”标签;
④相同时间后,检查每只蛙的泄殖腔内是否有卵子,并记数、统计;
⑤记录实验结果并分析
C.请列出实验数据记录表:(2分)
产卵数 实验组 对照组
1 2 3 1 2 3
1小时
1.5小时
2小时
平均产卵数(个/h.只)
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