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第1课时 胚胎工程的理论基础
任务一 受精的过程
任务二 胚胎早期发育的过程
一、胚胎工程概念
操作对象 对__________、受精卵或______________进行多种显
微操作和处理
技术手段 __________、胚胎移植和胚胎分割等
结果 将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人
类的各种需求
实质 在体外条件下，对动物__________和______________
条件进行的模拟操作
生殖细胞
早期胚胎细胞
体外受精
自然受精
早期胚胎发育
二、受精
1.概念：精子与卵子结合形成______(即受精卵)的过程，包括受精前
的__________和受精阶段。
2.场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在________内完成。
合子
准备阶段
输卵管
3.过程
(1)受精前的准备阶段
①精子获能:刚刚排出的精子必须在雌性动物的________发生相应的
生理变化后，才能获得__________，
这一生理现象称为“精子获能”。
［注］精子获能是指精子获得受精能力，而不是获得能量。
生殖道
受精能力
②卵子的准备:排出的卵子要在________内进一步成熟，到_______
时，才具备与精子受精的能力。
输卵管
Ⅱ期
(2)受精阶段
步骤 主要过程 生理反应
第一 步 精子释放多种酶溶解卵细胞 膜外的一些结构 (如透明带等)，接触卵细胞膜 卵细胞膜外的________
会迅速发生生理反应，阻止
后来的精子进入透明带，是
防止多精入卵受精的第一道
屏障
透明带
步骤 主要过程 生理反应
第二 步 精子入卵，尾部脱离 __________也会立即发生生
理反应，拒绝其他精子再进
入卵内，是防止多精入卵受
精的第二道屏障
第三 步 精子核膜破裂后形成新核( ________)，卵子被激活完成 减数分裂Ⅱ，排出__________ 后，形成雌原核 形成雄原核和雌原核
卵细胞膜
雄原核
第二极体
（续表）
步骤 主要过程 生理反应
第四 步 雌、雄原核充分发育后，相 向移动，彼此靠近，核膜消 失 形成______(受精卵)：个体发
育的起点
合子
［注］多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两
个第二极体。
（续表）
三、胚胎早期发育
1.开始发育的场所：________。
2.开始时间：______________。
输卵管
受精卵形成后
3.过程：
滋养层细胞
内细胞团
囊胚腔
外胚层
中胚层
内胚层
任务一 受精的过程
【情境】 如图表示动物受精过程。
(1)参与受精过程的精子和卵细胞
都需要经过一定的准备阶段。
①使精子获能的方法：直接利用雌性动物的________使精子获能；
生殖道
肝素、载体
将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液常见的有效成分
有________________等。
②卵细胞需要准备的原因是动物排出的卵子成熟程度不同，有的可
能是______________，如马、犬等；有的可能是______________，
如猪、羊等。
初级卵母细胞
次级卵母细胞
(2)防止多精入卵的反应：透明带
的生理反应发生在图中____过程，
卵细胞膜的生理反应发生的时机
是____________。这对于生物遗
②
精子入卵后
维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定
(3)在实际胚胎工程操作中，常以观察到________________________
作为受精的标志。
两个极体或者雌、雄原核
传的意义是______________________________________。
(4)请分析受精卵中的遗传物质的来源。
[答案] 受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞；
细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞
例1 精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程为受精，在自然条件
下，高等哺乳动物的受精过程的顺序为( )
①第一次卵裂开始 ②精子入卵后形成雄原核，同时，卵子释放第二
极体后，形成雌原核 ③精子与卵子识别 ④精子穿越透明带 ⑤核膜
消失，雌、雄原核融合
A.①②③④⑤ B.③②④⑤① C.④⑤②①③ D.③④②⑤①
√
[解析] 在自然条件下，高等哺乳动物的受精过程的顺序:③精子与卵
子识别精子穿越透明带 精子入卵后形成雄原核，同时，卵
子释放第二极体，形成雌原核核膜消失，雌、雄原核融合
第一次卵裂开始，D正确。
例2 下列有关受精的说法，正确的是( )
A.在自然情况下，哺乳动物的受精是在雌性动物的子宫内完成的
B.卵子到 Ⅱ期时才具备与精子受精的能力
C.受精的实质是精子的头部进入卵子
D.精子释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构，可阻止多精子入卵
√
[解析] 在自然条件下，哺乳动物的受精是在输卵管内完成的，A错
误；卵子到 Ⅱ期才具备与精子受精的能力，在受精作用过程中完成
减数第二次分裂，B正确；受精作用的实质是精核与卵核融合，使受
精卵的染色体数目恢复到体细胞的染色体数目，C错误；精子的细胞
膜与卵子的细胞膜融合，透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精
子进入透明带，精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒
绝其他精子再进入卵内，D错误。
任务二 胚胎早期发育的过程
【情境】 如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程。
(1)图中所示胚胎的名称：Ⅱ表示
________，Ⅲ表示______，Ⅳ表
示________。
桑葚胚
囊胚
原肠胚
(2)图中的__________属于卵裂期，该时期的特点是细胞进行______
分裂，细胞的数量不断______，胚胎的总体积________。
(3)孵化是指胚胎从________中伸展出来的过程，这是胚胎继续发育
的前提，孵化时的胚胎是图中的____。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
有丝
增加
不增加
透明带
Ⅲ
(4)图中开始出现细胞分化的时期
是____，该时期胚胎分化为_____
_____和________。
Ⅲ
内细胞团
滋养层
(5)图中Ⅳ表面的细胞层为________，向内迁移的细胞形成________。
随着发育的进行,一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成_________。
外胚层
内胚层
中胚层
1.早期胚胎发育至原肠胚过程图
(1)胚胎发育的起点是受精卵，受精卵形成后在输卵管内进行有丝分
裂，之后逐步向子宫移动，最后在子宫内着床，直至发育成为成熟
的胎儿。
(2)囊胚阶段开始出现细胞分化，但此阶段内细胞团细胞的全能性仍
很高。
(3)原肠胚阶段是胚胎早期发育中分化程度最高的阶段。
(4)卵裂期不需要从外界获取营养物质。
2.卵裂期细胞或物质的变化规律分析
项目 变化 原因
增多 受精卵不断进行有丝分裂
有机物总量 减少 早期胚胎发育过程消耗的营养物质主要来自受
精卵内储存的有机物
细胞体积 减小 由受精卵发育至囊胚的过程，外面始终有透明
带包裹，整个胚胎体积基本不变，而细胞数目
越来越多
项目 变化 原因
细胞核质比 增大 随着细胞分裂的进行，整个胚胎中细胞核数目
增多，而整个胚胎体积基本不变
（续表）
例3 如图是哺乳动物胚胎发育过程中的某一阶段，下列说法正确的
是( )
A.此图表示原肠胚，胚胎内的细胞出现了分化
B.图中①②③依次表示透明带、滋养层、内细胞团
C.②处的细胞没有增殖、分化能力
D.胚胎从②中伸展出来的过程叫作孵化
√
[解析] 题图表示囊胚，A错误。由图可知，①为透明带；②为滋养
层，将来发育成胎盘和胎膜；③为内细胞团，将来发育成胎儿的各
种组织，B正确。②为滋养层，此处细胞具有增殖、分化能力，将来
发育成胎盘和胎膜，C错误。胚胎从①透明带中伸展出来的过程叫作
孵化，D错误。
1.正误辨析
(1)卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的。
( )
×
[解析] 卵子形成过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂不是连续
的，精子入卵后被激活的卵子才完成减数第二次分裂。
(2)自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内进行。( )
√
(3)精子排出后，能立即与相应的卵子完成受精。 ( )
×
[解析] 精子排出后，经过获能过程才能与相应的卵子完成受精。
(4)羊与马排出的卵子成熟程度不同。( )
√
[解析] 羊排出的是次级卵母细胞，马排出的是初级卵母细胞。
(5)卵裂期的细胞数量不断增加，胚胎总体积也随之增加。 ( )
×
[解析] 卵裂期的细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加。
(6)在胚胎发育过程中细胞分化是从桑葚胚阶段开始的。 ( )
×
[解析] 在胚胎发育过程中，细胞分化是从囊胚阶段开始的。
(7)囊胚的滋养层细胞能发育成胎儿各种组织。( )
×
[解析] 囊胚的内细胞团能发育成胎儿的各种组织。
2.[2024·江苏南通期中]受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的
过程。下列关于哺乳动物受精的叙述，正确的是( )
A.精子和卵子结合形成合子的过程与细胞膜的选择透过性密切相关
B.初级卵母细胞与获能的精子在雌性动物的输卵管内完成受精
C.透明带发生生理反应和卵细胞膜发生生理反应是防止多精入卵的
两道屏障
D.判断受精的标志是观察到雌、雄原核融合
√
[解析] 精子和卵子结合形成合子的过程与细胞膜的流动性密切相关，
A错误； Ⅱ期次级卵母细胞与获能的精子在雌性动物的输卵管内完
成受精，B错误；透明带发生生理反应和卵细胞膜发生生理反应是防
止多精入卵的两道屏障，C正确；判断受精的标志是观察到两个极体
或雌、雄原核，D错误。
3.如图表示高等动物的胚胎发育过程，下列说法正确的是( )
A.图示过程发生的场所是输卵管和子宫
B.受精卵形成囊胚的过程中，要进行有丝分裂和减数分裂
C.原肠胚随分化程度的升高，细胞较易表现全能性
D.囊胚可直接发育为原肠胚
√
[解析] 胚胎的早期发育过程发生在输卵管和子宫中，A正确；受精
卵形成囊胚的过程中，要进行有丝分裂，B错误；原肠胚随分化程度
升高，细胞较难表现全能性，C错误；囊胚要经历孵化后，才可进一
步发育为原肠胚，D错误。
1.下列过程中，哪些发生在精子入卵后( )
①精子继续完成减数第二次分裂
②精子释放多种酶，溶解卵细胞膜外一些结构
③卵细胞膜发生生理反应阻止多精入卵
④卵子完成减数第二次分裂，形成雌原核
A.③ ④ B.① ③ ④ C.② ③ D.① ④
√
[解析] 精子入卵后，会发生卵细胞膜出现生理反应阻止多精入卵、
雌雄原核形成以及雌雄原核融合等过程。故答案选A。
2.下列有关受精作用及胚胎发育的说法，正确的是( )
A．防止多精入卵的两道屏障是核膜反应和透明带反应
B．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
C．桑葚胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”
D．受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核
√
[解析] 防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，A错
误；卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加，而有机物的总量因为细胞呼
吸消耗而减少，B错误；囊胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”，
C错误；卵子受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核，D正确。
3.在动物的胚胎发育过程中，早期原肠胚的细胞从一个部位移植到另
一个部位时，被移植的细胞能适应新的部位并参与那里的器官形成。
但如果在原肠胚的末期，未来发育为蝾螈下肢的部分移植到蝾螈胚胎
不长下肢的部分，将发育为一条额外的腿，这说明( )
A.原肠胚末期已出现了组织和器官的形成
B.原肠胚末期开始出现细胞分化
C.原肠胚末期确定了细胞发育的方向
D.原肠胚末期的细胞开始具有了全能性
√
[解析] 原肠胚末期组织和器官并未形成，但是已出现了细胞的分化，
A错误；原肠胚末期之前，细胞已经开始分化，B错误；根据题干信
息可知，原肠胚末期时细胞已确定了发育的方向，C正确；原肠胚末
期的细胞移植后发育成特定的组织、器官，不能体现细胞的全能性，
D错误。
4.请回答早期胚胎发育的有关问题。
(1)受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。胚胎发育早
期，有一段时间是在透明带内进行分裂，这种受精卵的早期分裂称为
，当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这
时的胚胎称为 。这个阶段前的每一个细胞都属于 。
胚胎进一步发育，细胞逐渐分化，聚集在胚胎一端的细胞形成
，将来发育成胎儿的各种组织；而沿透明带内壁扩展和
排列的细胞，称为 ，它们将来发育成胎膜和 。
卵裂
桑葚胚
全能细胞
内细胞团
滋养层细胞
胎盘
[解析] 受精卵在透明带内进行有丝分裂的过程称为卵裂，当卵裂产生
形似桑葚的致密细胞团时，此时的胚胎称为桑葚胚；这个阶段前的每
一个细胞均未出现分化，都属于全能细胞；滋养层细胞将来发育成胎
膜和胎盘；内细胞团将来发育为胎儿的各种组织。
(2)随着胚胎的进一步发育，胚胎的内部出现了含有液体的腔，称为
，这个时期的胚胎叫作 。
(3)胚胎从透明带中伸展出来的过程叫作 ，此后，胚胎进一步
发育形成 。
囊胚腔
囊胚
孵化
原肠胚
[解析] 囊胚内部含有液体的腔称为囊胚腔。
[解析]胚胎从透明带中伸展出来的过程叫作孵化；囊胚孵化后，将发
育形成原肠胚。
练习册
知识点一 受精
1.下列关于精卵结合的叙述，错误的是( )
A.哺乳动物受精过程中精子穿越透明带后，进入卵细胞膜
B.卵子一般在排出 小时后才能被精子穿入
C.刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精
D.精子的细胞膜与卵细胞膜融合时，卵细胞膜会发生生理反应，阻
止其他精子进入
√
[解析] 哺乳动物受精过程中精子需穿越透明带，进入卵细胞膜，A
正确；卵子一般在排出 小时后才能被精子穿入，B正确；刚刚
排出的精子，不能立即与卵子结合受精，必须获能后才能获得受精
能力，C正确；精子的细胞膜与卵细胞膜融合时，卵细胞膜外的透明
带会发生生理反应，阻止其他精子进入透明带，D错误。
2.[2024·云南红河期末]下列有关哺乳动物受精时精子获能的说法，
正确的是( )
A.自然情况下，精子获能是在子宫内完成的
B.精子获能就是获得受精机会
C.精子在获能的过程中完成减数分裂和变形
D.精子获能可能与雌性动物生殖道的特定环境和某些物质有关
[解析] 自然情况下，精子获能是在雌性生殖道内完成的，A错误；
精子获能就是获得受精的能力，B错误；精子在获能前已经完成减数
分裂和变形，C错误；精子获能可能与雌性动物生殖道的特定环境和
某些物质有关，使其发生生理变化，从而获得受精能力，D正确。
√
3.受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。下列
与受精作用有关的叙述，错误的是( )
A.受精作用的实质是精子的核和卵细胞的核融合
B.受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入
C.精子只能在人工配制的获能液中获能
D.受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半
√
[解析] 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程，
实质是精子的核和卵细胞的核融合，A正确。受精作用过程中，精子
的细胞膜与卵细胞膜融合时，透明带会发生生理反应，阻止后来的
精子进入透明带；精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，
拒绝其他精子再进入卵内，可见，受精后的卵细胞能阻止其他精子
的进入，B正确。精子除了能在体外获能外，在雌性动物的生殖道中
也能获能，C错误。受精作用的实质是精子的核和卵细胞的核融合，
所以受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半，D正确。
4.如图表示精子入卵后，发
生一系列变化后形成受精卵
的过程，下列叙述错误的是
( )
A.图中指在卵细胞膜上发生的生理反应， 指卵子完成减数第二次分裂，
排出第二极体
B.图中 过程指排出第一极体
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.精子入卵后精子的尾部留在外面
√
[解析] 透明带发生的生理反
应阻止其他的精子进入透明
带，卵细胞膜发生的生理反
应拒绝其他精子进入卵内，
精子入卵后，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成
雌原核，A正确，B错误；精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜
融合，C正确；受精过程中，精子入卵后尾部脱离，不进入卵细胞，D
正确。
5.[2024·江苏阜宁月考]下列有关哺乳动物受精作用的表述，正确的
是( )
A.动物排出的卵子成熟程度不同，只有部分具备与精子受精的能力
B.卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的
C.透明带和卵细胞膜会发生生理反应来防止多精入卵
D.精子排出后即可与卵细胞结合完成受精
√
[解析] 动物排出的卵子成熟程度不同，但它们都要在输卵管中进一
步成熟，到 Ⅱ期时才具备与精子受精的能力，A错误；卵子形成过
程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，B错误；透明
带和卵细胞膜发生的生理反应能防止多精入卵，C正确；科学研究发
现，刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖
道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，D错误。
6.[2024·福建三明期中]植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个
精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发
现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸
蛋白酶和 。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，
避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A.精子中不含编码和 的基因
B.未受精的情况下，卵细胞不分泌和
C.和 有利于保持后代染色体数目稳定
D.和 通过影响花粉管使卵细胞和精子不能融合
√
[解析] 根据题意“植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶
和”，可推测精子中也含编码和 的基因，但是不表达，
A错误；结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和
分泌天冬氨酸蛋白酶和 ”可知，未受精的情况下，卵细胞
不分泌和，B正确；和 能防止多精入卵，可以保
证子代遗传物质来自一个精子和一个卵细胞，有利于保持后代染色
体数目稳定，C正确；据题意可知，和 能降解一种吸引花
粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测和 通
过影响花粉管使卵细胞和精子不能融合，D正确。
7.[2024·山东邹城月考]澳大利亚布里斯班一对小姐弟被确认为全球
第二对半同卵双胞胎，发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程
如图所示，图丙中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，
从而分裂成A、B、C三个细胞，其中两个细胞发育成姐弟二人。下
列说法正确的是( )
A.图甲表示卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数第一次分裂
的中期
B.该卵子与2个精子受精，表明精子细胞膜和卵细胞膜发生的生理反
应未能阻止多精入卵
C.若图丁细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系
染色体组
D.这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体
可能不同
√
[解析] 图甲两个精子同时进入一个卵子，是异常受精过程，此时卵
子进行减数第二次分裂，A错误；精子的细胞膜与卵细胞膜融合时，
卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透
明带，精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精
子再进入卵内,精子细胞膜未发生生理反应，B错误；若图丁细胞A包
含父系和母系染色体组各1个，细胞C应该包含父系和母系染色体组
各1个或两个父系染色体组，C错误；该姐弟来源于母亲的染色体是
复制而来的，是相同的，来自父亲的染色体由两个不同的精子提供，
可能不同，D正确。
知识点二 胚胎的早期发育
8.[2024·山东青岛月考]如图为早期胚胎发育过程中某一时期示意图。
下列说法正确的是( )
A.前一个时期细胞已经开始出现分化
B.内细胞团细胞沿透明带内壁扩展和排列
C.内细胞团将来分化成胎膜和胎盘
D.该图表示透明带已破裂，出现了孵化现象
√
[解析] 分析题图可知，该时期为囊胚时期，胚胎已经开始分化，前
一个时期为桑葚胚，细胞未出现分化，A错误；滋养层细胞沿透明带
内壁扩展和排列，内细胞团细胞聚集在胚胎一端，B错误；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，C
错误；由图可知，透明带已经破裂，胚胎从其中伸展出来，此过程
为孵化，D正确。
9.[2024·重庆月考]胚胎工程本质是模拟动物受精作用及胚胎发育的
技术，下列有关哺乳动物受精作用和早期胚胎发育的说法，正确的
是( )
A.卵子排出后需进行获能处理才能参与受精作用
B.雌、雄原核的出现是卵细胞受精的标志
C.囊胚外的透明带将发育形成胎盘和胎膜
D.原肠胚时期的细胞仍可表现出全能性
√
[解析] 精子需要进行获能处理才能参与受精作用，卵子排出后需要
在输卵管进一步成熟，到 Ⅱ期才能与精子结合，A错误;胚胎工程中,
常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志，B正确;胚胎
发育过程中，囊胚外层的滋养层细胞将发育形成胎盘和胎膜，C错误;
原肠胚时期，细胞已经出现分化，不能表现出全能性，D错误。
10.如图表示蛙的受精卵在卵裂期几项指标的变化趋势，其中正确的
是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.①④
√
[解析] 在卵裂期胚胎通过有丝分裂使细胞总数增加，细胞核数目增
多， 总量增加，但是胚胎的总体积并不增加，所有细胞的核质
比逐渐增大，①正确，②③错误；在发育过程中有机物总量呈减少
的趋势，④正确，故选D。
11.如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程,下列有关叙述正确的是
( )
A.受精卵形成后在卵巢内进行有丝分裂
B.Ⅰ为桑葚胚,该时期的细胞具有发育的全能性
C.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
胚期阶段
D.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
√
[解析] 受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂，A错误;Ⅰ为桑葚胚,
该时期的细胞具有发育的全能性,B正确;孵化是指囊胚从透明带中伸
展出来，囊胚孵化后进入原肠胚阶段，C错误;细胞分化开始于囊胚
时期，D错误。
12.[2024·山西大同月考]我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人
工“猴胚胎”。研究流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.睾丸中的精原干细胞也属于胚胎干细胞
B.③处的细胞将来可发育成胎儿的各种组织
C.需要在充满 的培养箱中培养猴胚胎干细胞
D.人工“猴胚胎”的遗传特性与代孕受体保持一致
√
[解析] 精原干细胞属于成体干细胞，不属于胚胎干细胞，A错误；
③是内细胞团，其细胞可发育成胎儿各种组织，B正确；动物细胞培
养需要在空气和 二氧化碳的环境中培养，C错误；人工“猴胚
胎”的遗传特性与提供胚胎干细胞的供体基本一致，D错误。
13.不同动物受精卵的发育及其进入子宫的时间有明显的差别，请分
析表格，下列叙述错误的是( )
动物种 类
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 小鼠 3
牛
马 24 72 6
A.小鼠胚胎进入子宫时的发育程度比牛的高
B.体外培养的马胚胎移植到子宫时选择囊胚阶段的胚胎
C.体外培养的牛胚胎移植到子宫时选择原肠胚阶段的胚胎
D.受精卵在卵裂期，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并
不增加
√
[解析] 由表可知小鼠胚胎在发育 时进入子宫，此时处于桑葚胚时
期，牛在胚胎发育 时进入子宫，此时处于16细胞时期，故小
鼠胚胎进入子宫时的发育程度比牛的高，A正确；由表可知马在胚胎
发育 时进入子宫，此时处于囊胚期，故体外马胚胎移植到子宫时
选择囊胚期，B正确；由表可知体外培养的牛胚胎移植到子宫时，要
求胚胎发育时间为 ，故体外培养的牛胚胎移植到子宫时应选
择16细胞阶段的胚胎，C错误；卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加，
但胚胎的总体积并不增加，D正确。
14.[2024·河南南阳月考]2022年3月，中科院宣布了一项重量级世界
首创研究，将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞
，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。该研究成果可
使个体化器官再生成为现实。下列叙述错误的是( )
A. 与胚胎卵裂期细胞发育状态相似，体外培养发育至囊胚期开
始分化
B.上述转化过程仅发生了细胞分化，但未表现出动物细胞的全能性
C. 能够分裂分化形成将来发育为胎盘和胎膜的滋养层细胞
D.细胞具有全能性的根本原因是含有个体发育的全部或全套基因
√
[解析] 体外培养发育至囊胚期开始分化，出现内细胞团和滋养层细
胞，A正确；上述转化过程不仅发生了细胞分化，还发生了细胞分裂，
B错误； 相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞，能够分裂分
化形成将来发育为胎盘和胎膜的滋养层细胞，C正确；细胞内含有个
体发育所需的全部或全套基因是细胞具有全能性的根本原因，D正确。
15.如图a、 表示胚胎发育的两个不同时期。下列有关叙述错误的是
( )
A.①过程发生了同源染色体的分
离
B.②过程通过有丝分裂进行
C. 时期细胞开始出现分化
D. 细胞分化程度逐渐增大
√
[解析] 分析题图可知，①过程是
受精作用，精子和卵细胞结合形
成受精卵，②过程是卵裂，形成
桑葚胚，③过程是桑葚胚继续发育，形成囊胚，④过程是囊胚进一步发
育形成原肠胚，之后继续发育，形成幼体。由上述分析可知，①过程中
不会发生同源染色体的分离，A错误；②卵裂过程通过有丝分裂进行，
B正确；时期是囊胚期，细胞开始出现分化，C正确；发育成 过程中
细胞分化程度逐渐增大，D正确。
16.图甲为某哺乳动物精子和卵细胞产生和成熟的过程示意图，图乙
表示的是精子和卵子相遇，请据图回答下列问题：
甲
乙
(1)图甲中②代表的过程是__________。
减数分裂
[解析] 图甲中②代表的过程为减数分裂。
(2)图甲④过程在输卵管内完成，条件是
精子必须______，卵子必须
达到__________________期。
获能
减数第二次分裂中
[解析] 图甲中的④过程为精子和卵细胞结合形成受精卵的过程，在
雌性动物的输卵管内完成；精子和卵细胞排出后都不能直接完成受
精，受精作用发生的条件是精子必须获能，卵子必须达到减数第二
次分裂中期。
甲
(3)当精子的细胞膜和卵细胞膜融合时，会产生阻止后来的精子进入
________的生理反应。精子入卵后，形成一个新的核即________。
透明带
雄原核
[解析] 当精子的细胞膜与卵细胞膜融合时，透明带会产生阻止后来
的精子进入透明带的生理反应。精子入卵后，形成一个新的核即雄
原核，雄原核与雌原核发生融合。
(4)合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。________时
期及之前，每个细胞都具有全能性;发育到囊胚期，聚集在胚胎一端，
个体较大的细胞称为__________。
桑葚胚
内细胞团
[解析] 合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。桑葚胚
时期及之前，每个细胞都具有全能性;发育到囊胚期，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。
17.如图甲为某高等动物生活史示意图，图乙为图甲中某阶段部分过
程，请据图回答：
(1)图中A过程表示__________，若A过程能使生物产生变异，则原因
可能是该过程的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了
______，导致基因重组。
减数分裂
互换
[解析] A表示减数分裂形成配子的过程，该过程的四分体时期同源
染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，可能导致基因重组，使生
物产生变异。
(2)图乙是图甲中___(填字母)阶段的部分过程，该过程表示________
___。
C
胚胎发育
[解析] 图乙对应图甲中的C阶段的部分过程，表示胚胎发育。
(3)图乙中的 是经过图甲中的___(填字母)过程形成的，该过程大体
包括__________________________、精子的细胞膜与卵细胞膜融合、
________________________________________、雌雄原核靠近、核
膜消失等几个过程。
B
精子穿越卵细胞膜外的结构
精子入卵形成雄原核同时卵细胞形成雌原核
[解析] 图乙中的 (受精卵)是经过图甲中B受精作用形成的，该过程
大体包括精子穿越卵细胞膜外的结构、精子的细胞膜与卵细胞膜融
合、精子入卵形成雄原核同时卵细胞形成雌原核、雌雄原核靠近、
核膜消失等几个过程。
(4)图乙至 的过程中，细胞发生的生命历程有___________________
_____，其中 中细胞进行的分裂方式是__________。
分裂、分化、衰老、凋亡
有丝分裂
[解析] 胚胎发育过程中，细胞会发生分裂、分化、衰老和凋亡； 中
细胞进行的分裂方式是有丝分裂。第3节 胚胎工程
第1课时 胚胎工程的理论基础
【预习梳理】
一、生殖细胞 早期胚胎细胞 体外受精 自然受精 早期胚胎发育
二、1.合子 准备阶段
2.输卵管
3.(1)①生殖道 受精能力 ②输卵管 MⅡ期
(2)透明带 卵细胞膜 雄原核 第二极体 合子
三、1.输卵管
2.受精卵形成后
3.滋养层细胞 内细胞团 囊胚腔 外胚层 中胚层 内胚层
【任务活动】
任务一
[情境]
(1)①生殖道 肝素、Ca2+载体 ②初级卵母细胞 次级卵母细胞
(2)② 精子入卵后 维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定
(3)两个极体或者雌、雄原核
(4)受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞;细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞
反馈评价
例1 D [解析] 在自然条件下,高等哺乳动物的受精过程的顺序:③精子与卵子识别→④精子穿越透明带→②精子入卵后形成雄原核,同时,卵子释放第二极体,形成雌原核→⑤核膜消失,雌、雄原核融合→①第一次卵裂开始,D正确。
例2 B [解析] 在自然条件下,哺乳动物的受精是在输卵管内完成的,A错误;卵子到MⅡ期才具备与精子受精的能力,在受精作用过程中完成减数第二次分裂,B正确;受精作用的实质是精核与卵核融合,使受精卵的染色体数目恢复到体细胞的染色体数目,C错误;精子的细胞膜与卵子的细胞膜融合,透明带迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带,精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,D错误。
任务二
[情境]
(1)桑葚胚 囊胚 原肠胚
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 有丝 增加 不增加
(3)透明带 Ⅲ
(4)Ⅲ 内细胞团 滋养层
(5)外胚层 内胚层 中胚层
反馈评价
例3 B [解析] 题图表示囊胚,A错误。由图可知,①为透明带;②为滋养层,将来发育成胎盘和胎膜;③为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,B正确。②为滋养层,此处细胞具有增殖、分化能力,将来发育成胎盘和胎膜,C错误。胚胎从①透明带中伸展出来的过程叫作孵化,D错误。
【当堂自测】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)×
[解析] (1)卵子形成过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂不是连续的,精子入卵后被激活的卵子才完成减数第二次分裂。
(3)精子排出后,经过获能过程才能与相应的卵子完成受精。
(4)羊排出的是次级卵母细胞,马排出的是初级卵母细胞。
(5)卵裂期的细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加。
(6)在胚胎发育过程中,细胞分化是从囊胚阶段开始的。
(7)囊胚的内细胞团能发育成胎儿的各种组织。
2.C [解析] 精子和卵子结合形成合子的过程与细胞膜的流动性密切相关,A错误;MⅡ期次级卵母细胞与获能的精子在雌性动物的输卵管内完成受精,B错误;透明带发生生理反应和卵细胞膜发生生理反应是防止多精入卵的两道屏障,C正确;判断受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核,D错误。
3.A [解析] 胚胎的早期发育过程发生在输卵管和子宫中,A正确;受精卵形成囊胚的过程中,要进行有丝分裂,B错误;原肠胚随分化程度升高,细胞较难表现全能性,C错误;囊胚要经历孵化后,才可进一步发育为原肠胚,D错误。第3节 胚胎工程
第1课时 胚胎工程的理论基础
一、胚胎工程概念
操作对象 对 、受精卵或 进行多种显微操作和处理
技术手段 、胚胎移植和胚胎分割等
结果 将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求
实质 在体外条件下,对动物 和 条件进行的模拟操作
二、受精
1.概念:精子与卵子结合形成 (即受精卵)的过程,包括受精前的 和受精阶段。
2.场所:在自然条件下,哺乳动物的受精在 内完成。
3.过程
(1)受精前的准备阶段
①精子获能:刚刚排出的精子必须在雌性动物的 发生相应的生理变化后,才能获得 ,
这一生理现象称为“精子获能”。
[注]精子获能是指精子获得受精能力,而不是获得能量。
②卵子的准备:排出的卵子要在 内进一步成熟,到 时,才具备与精子受精的能力。
(2)受精阶段
步骤 主要过程 生理反应
第一步 精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构(如透明带等),接触卵细胞膜 卵细胞膜外的 会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带,是防止多精入卵受精的第一道屏障
第二步 精子入卵,尾部脱离 也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,是防止多精入卵受精的第二道屏障
第三步 精子核膜破裂后形成新核( ),卵子被激活完成减数分裂Ⅱ,排出 后,形成雌原核 形成雄原核和雌原核
第四步 雌、雄原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失 形成 (受精卵):个体发育的起点
[注]多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体。
三、胚胎早期发育
1.开始发育的场所: 。
2.开始时间: 。
3.过程:
受精卵
卵裂期
原肠胚:出现胚层分化
任务一受精的过程
【情境】如图表示动物受精过程。
(1)参与受精过程的精子和卵细胞都需要经过一定的准备阶段。
①使精子获能的方法:直接利用雌性动物的 使精子获能;将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液常见的有效成分有 等。
②卵细胞需要准备的原因是动物排出的卵子成熟程度不同,有的可能是 ,如马、犬等;有的可能是 ,如猪、羊等。
(2)防止多精入卵的反应:透明带的生理反应发生在图中 过程,卵细胞膜的生理反应发生的时机是 。这对于生物遗传的意义是 。
(3)在实际胚胎工程操作中,常以观察到 作为受精的标志。
(4)请分析受精卵中的遗传物质的来源。
。
例1精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程为受精,在自然条件下,高等哺乳动物的受精过程的顺序为()
①第一次卵裂开始
②精子入卵后形成雄原核,同时,卵子释放第二极体后,形成雌原核
③精子与卵子识别
④精子穿越透明带
⑤核膜消失,雌、雄原核融合
A.①②③④⑤ B.③②④⑤①
C.④⑤②①③ D.③④②⑤①
例2下列有关受精的说法,正确的是()
A.在自然情况下,哺乳动物的受精是在雌性动物的子宫内完成的
B.卵子到MⅡ期时才具备与精子受精的能力
C.受精的实质是精子的头部进入卵子
D.精子释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构,可阻止多精子入卵
任务二胚胎早期发育的过程
【情境】如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程。
(1)图中所示胚胎的名称:Ⅱ表示 ,Ⅲ表示 ,Ⅳ表示 。
(2)图中的 属于卵裂期,该时期的特点是细胞进行 分裂,细胞的数量不断 ,胚胎的总体积 。
(3)孵化是指胚胎从 中伸展出来的过程,这是胚胎继续发育的前提,孵化时的胚胎是图中的 。
(4)图中开始出现细胞分化的时期是 ,该时期胚胎分化为 和 。
(5)图中Ⅳ表面的细胞层为 ,向内迁移的细胞形成 。随着发育的进行,一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成 。
1.早期胚胎发育至原肠胚过程图
(1)胚胎发育的起点是受精卵,受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂,之后逐步向子宫移动,最后在子宫内着床,直至发育成为成熟的胎儿。
(2)囊胚阶段开始出现细胞分化,但此阶段内细胞团细胞的全能性仍很高。
(3)原肠胚阶段是胚胎早期发育中分化程度最高的阶段。
(4)卵裂期不需要从外界获取营养物质。
2.卵裂期细胞或物质的变化规律分析
项目 变化 原因
细胞数目或 DNA总量 增多 受精卵不断进行有丝分裂
有机物总量 减少 早期胚胎发育过程消耗的营养物质主要来自受精卵内储存的有机物
(续表)
项目 变化 原因
细胞体积 减小 由受精卵发育至囊胚的过程,外面始终有透明带包裹,整个胚胎体积基本不变,而细胞数目越来越多
细胞核质比 增大 随着细胞分裂的进行,整个胚胎中细胞核数目增多,而整个胚胎体积基本不变
例3如图是哺乳动物胚胎发育过程中的某一阶段,下列说法正确的是()
A.此图表示原肠胚,胚胎内的细胞出现了分化
B.图中①②③依次表示透明带、滋养层、内细胞团
C.②处的细胞没有增殖、分化能力
D.胚胎从②中伸展出来的过程叫作孵化
1.正误辨析
(1)卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的。()
(2)自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内进行。()
(3)精子排出后,能立即与相应的卵子完成受精。()
(4)羊与马排出的卵子成熟程度不同。()
(5)卵裂期的细胞数量不断增加,胚胎总体积也随之增加。()
(6)在胚胎发育过程中细胞分化是从桑葚胚阶段开始的。()
(7)囊胚的滋养层细胞能发育成胎儿各种组织。()
2.[2024·江苏南通期中]受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。下列关于哺乳动物受精的叙述,正确的是()
A.精子和卵子结合形成合子的过程与细胞膜的选择透过性密切相关
B.初级卵母细胞与获能的精子在雌性动物的输卵管内完成受精
C.透明带发生生理反应和卵细胞膜发生生理反应是防止多精入卵的两道屏障
D.判断受精的标志是观察到雌、雄原核融合
3.如图表示高等动物的胚胎发育过程,下列说法正确的是()
A.图示过程发生的场所是输卵管和子宫
B.受精卵形成囊胚的过程中,要进行有丝分裂和减数分裂
C.原肠胚随分化程度的升高,细胞较易表现全能性
D.囊胚可直接发育为原肠胚第3节 胚胎工程
第1课时 胚胎工程的理论基础
1.D [解析] 哺乳动物受精过程中精子需穿越透明带,进入卵细胞膜,A正确;卵子一般在排出2~3小时后才能被精子穿入,B正确;刚刚排出的精子,不能立即与卵子结合受精,必须获能后才能获得受精能力,C正确;精子的细胞膜与卵细胞膜融合时,卵细胞膜外的透明带会发生生理反应,阻止其他精子进入透明带,D错误。
2.D [解析] 自然情况下,精子获能是在雌性生殖道内完成的,A错误;精子获能就是获得受精的能力,B错误;精子在获能前已经完成减数分裂和变形,C错误;精子获能可能与雌性动物生殖道的特定环境和某些物质有关,使其发生生理变化,从而获得受精能力,D正确。
3.C [解析] 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程,实质是精子的核和卵细胞的核融合,A正确。受精作用过程中,精子的细胞膜与卵细胞膜融合时,透明带会发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带;精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,可见,受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入,B正确。精子除了能在体外获能外,在雌性动物的生殖道中也能获能,C错误。受精作用的实质是精子的核和卵细胞的核融合,所以受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半,D正确。
4.B [解析] 透明带发生的生理反应阻止其他的精子进入透明带,卵细胞膜发生的生理反应拒绝其他精子进入卵内,精子入卵后,被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体,形成雌原核,A正确,B错误;精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合,C正确;受精过程中,精子入卵后尾部脱离,不进入卵细胞,D正确。
5.C [解析] 动物排出的卵子成熟程度不同,但它们都要在输卵管中进一步成熟,到MⅡ期时才具备与精子受精的能力,A错误;卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的,B错误;透明带和卵细胞膜发生的生理反应能防止多精入卵,C正确;科学研究发现,刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,D错误。
6.A [解析] 根据题意“植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”,可推测精子中也含编码ECS1和ECS2的基因,但是不表达,A错误;结合题意“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,B正确;ECS1和ECS2能防止多精入卵,可以保证子代遗传物质来自一个精子和一个卵细胞,有利于保持后代染色体数目稳定,C正确;据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测ECS1和ECS2通过影响花粉管使卵细胞和精子不能融合,D正确。
7.D [解析] 图甲两个精子同时进入一个卵子,是异常受精过程,此时卵子进行减数第二次分裂,A错误;精子的细胞膜与卵细胞膜融合时,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带,精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,精子细胞膜未发生生理反应,B错误;若图丁细胞A包含父系和母系染色体组各1个,细胞C应该包含父系和母系染色体组各1个或两个父系染色体组,C错误;该姐弟来源于母亲的染色体是复制而来的,是相同的,来自父亲的染色体由两个不同的精子提供,可能不同,D正确。
8.D [解析] 分析题图可知,该时期为囊胚时期,胚胎已经开始分化,前一个时期为桑葚胚,细胞未出现分化,A错误;滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,内细胞团细胞聚集在胚胎一端,B错误;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,C错误;由图可知,透明带已经破裂,胚胎从其中伸展出来,此过程为孵化,D正确。
9.B [解析] 精子需要进行获能处理才能参与受精作用,卵子排出后需要在输卵管进一步成熟,到MⅡ期才能与精子结合,A错误;胚胎工程中,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志,B正确;胚胎发育过程中,囊胚外层的滋养层细胞将发育形成胎盘和胎膜,C错误;原肠胚时期,细胞已经出现分化,不能表现出全能性,D错误。
10.D [解析] 在卵裂期胚胎通过有丝分裂使细胞总数增加,细胞核数目增多,DNA总量增加,但是胚胎的总体积并不增加,所有细胞的核质比逐渐增大,①正确,②③错误;在发育过程中有机物总量呈减少的趋势,④正确,故选D。
11.B [解析] 受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂,A错误;Ⅰ为桑葚胚,该时期的细胞具有发育的全能性,B正确;孵化是指囊胚从透明带中伸展出来,囊胚孵化后进入原肠胚阶段,C错误;细胞分化开始于囊胚时期,D错误。
12.B [解析] 精原干细胞属于成体干细胞,不属于胚胎干细胞,A错误;③是内细胞团,其细胞可发育成胎儿各种组织,B正确;动物细胞培养需要在95%空气和5%二氧化碳的环境中培养,C错误;人工“猴胚胎”的遗传特性与提供胚胎干细胞的供体基本一致,D错误。
13.C [解析] 由表可知小鼠胚胎在发育3 d时进入子宫,此时处于桑葚胚时期,牛在胚胎发育4~5 d时进入子宫,此时处于16细胞时期,故小鼠胚胎进入子宫时的发育程度比牛的高,A正确;由表可知马在胚胎发育6 d时进入子宫,此时处于囊胚期,故体外马胚胎移植到子宫时选择囊胚期,B正确;由表可知体外培养的牛胚胎移植到子宫时,要求胚胎发育时间为4~5 d,故体外培养的牛胚胎移植到子宫时应选择16细胞阶段的胚胎,C错误;卵裂期的胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,D正确。
14.B [解析] 体外培养发育至囊胚期开始分化,出现内细胞团和滋养层细胞,A正确;上述转化过程不仅发生了细胞分化,还发生了细胞分裂,B错误;8CLC相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞,能够分裂分化形成将来发育为胎盘和胎膜的滋养层细胞,C正确;细胞内含有个体发育所需的全部或全套基因是细胞具有全能性的根本原因,D正确。
15.A [解析] 分析题图可知,①过程是受精作用,精子和卵细胞结合形成受精卵,②过程是卵裂,形成桑葚胚,③过程是桑葚胚继续发育,形成囊胚,④过程是囊胚进一步发育形成原肠胚,之后继续发育,形成幼体。由上述分析可知,①过程中不会发生同源染色体的分离,A错误;②卵裂过程通过有丝分裂进行,B正确;a时期是囊胚期,细胞开始出现分化,C正确;a发育成b过程中细胞分化程度逐渐增大,D正确。
16.(1)减数分裂
(2)获能 减数第二次分裂中
(3)透明带 雄原核
(4)桑葚胚 内细胞团
[解析] (1)图甲中②代表的过程为减数分裂。(2)图甲中的④过程为精子和卵细胞结合形成受精卵的过程,在雌性动物的输卵管内完成;精子和卵细胞排出后都不能直接完成受精,受精作用发生的条件是精子必须获能,卵子必须达到减数第二次分裂中期。(3)当精子的细胞膜与卵细胞膜融合时,透明带会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。精子入卵后,形成一个新的核即雄原核,雄原核与雌原核发生融合。(4)合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育。桑葚胚时期及之前,每个细胞都具有全能性;发育到囊胚期,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。
17.(1)减数分裂 互换
(2)C 胚胎发育
(3)B 精子穿越卵细胞膜外的结构 精子入卵形成雄原核同时卵细胞形成雌原核
(4)分裂、分化、衰老、凋亡 有丝分裂
[解析] (1)A表示减数分裂形成配子的过程,该过程的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,可能导致基因重组,使生物产生变异。(2)图乙对应图甲中的C阶段的部分过程,表示胚胎发育。(3)图乙中的a(受精卵)是经过图甲中B受精作用形成的,该过程大体包括精子穿越卵细胞膜外的结构、精子的细胞膜与卵细胞膜融合、精子入卵形成雄原核同时卵细胞形成雌原核、雌雄原核靠近、核膜消失等几个过程。(4)胚胎发育过程中,细胞会发生分裂、分化、衰老和凋亡;d中细胞进行的分裂方式是有丝分裂。第3节 胚胎工程
第1课时 胚胎工程的理论基础
知识点一受精
1.下列关于精卵结合的叙述,错误的是()
A.哺乳动物受精过程中精子穿越透明带后,进入卵细胞膜
B.卵子一般在排出2~3小时后才能被精子穿入
C.刚刚排出的精子,不能立即与卵子结合受精
D.精子的细胞膜与卵细胞膜融合时,卵细胞膜会发生生理反应,阻止其他精子进入
2.[2024·云南红河期末]下列有关哺乳动物受精时精子获能的说法,正确的是()
A.自然情况下,精子获能是在子宫内完成的
B.精子获能就是获得受精机会
C.精子在获能的过程中完成减数分裂和变形
D.精子获能可能与雌性动物生殖道的特定环境和某些物质有关
3.受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。下列与受精作用有关的叙述,错误的是()
A.受精作用的实质是精子的核和卵细胞的核融合
B.受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入
C.精子只能在人工配制的获能液中获能
D.受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半
4.如图表示精子入卵后,发生一系列变化后形成受精卵的过程,下列叙述错误的是()
A.图中X指在卵细胞膜上发生的生理反应,Y指卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体
B.图中Y过程指排出第一极体
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.精子入卵后精子的尾部留在外面
5.[2024·江苏阜宁月考]下列有关哺乳动物受精作用的表述,正确的是()
A.动物排出的卵子成熟程度不同,只有部分具备与精子受精的能力
B.卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的
C.透明带和卵细胞膜会发生生理反应来防止多精入卵
D.精子排出后即可与卵细胞结合完成受精
6.[2024·福建三明期中]植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是()
A.精子中不含编码ECS1和ECS2的基因
B.未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
C.ECS1和ECS2有利于保持后代染色体数目稳定
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管使卵细胞和精子不能融合
7.[2024·山东邹城月考]澳大利亚布里斯班一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎,发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示,图丙中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成A、B、C三个细胞,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是()
A.图甲表示卵子的异常受精过程,此时卵子发育到减数第一次分裂的中期
B.该卵子与2个精子受精,表明精子细胞膜和卵细胞膜发生的生理反应未能阻止多精入卵
C.若图丁细胞A包含父系和母系染色体组各1个,则细胞C含2个母系染色体组
D.这对小姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体可能不同
知识点二胚胎的早期发育
8.[2024·山东青岛月考]如图为早期胚胎发育过程中某一时期示意图。下列说法正确的是()
A.前一个时期细胞已经开始出现分化
B.内细胞团细胞沿透明带内壁扩展和排列
C.内细胞团将来分化成胎膜和胎盘
D.该图表示透明带已破裂,出现了孵化现象
9.[2024·重庆月考]胚胎工程本质是模拟动物受精作用及胚胎发育的技术,下列有关哺乳动物受精作用和早期胚胎发育的说法,正确的是()
A.卵子排出后需进行获能处理才能参与受精作用
B.雌、雄原核的出现是卵细胞受精的标志
C.囊胚外的透明带将发育形成胎盘和胎膜
D.原肠胚时期的细胞仍可表现出全能性
10.如图表示蛙的受精卵在卵裂期几项指标的变化趋势,其中正确的是()
A.①② B.①③
C.②④ D.①④
11.如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程,下列有关叙述正确的是()
A.受精卵形成后在卵巢内进行有丝分裂
B.Ⅰ为桑葚胚,该时期的细胞具有发育的全能性
C.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期阶段
D.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
12.[2024·山西大同月考]我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”。研究流程如图所示。下列相关叙述正确的是()
A.睾丸中的精原干细胞也属于胚胎干细胞
B.③处的细胞将来可发育成胎儿的各种组织
C.需要在充满CO2的培养箱中培养猴胚胎干细胞
D.人工“猴胚胎”的遗传特性与代孕受体保持一致
13.不同动物受精卵的发育及其进入子宫的时间有明显的差别,请分析表格,下列叙述错误的是()
动物 种类 受精卵发育的时间/h 进入子宫 时受精卵 的发育 时间/d
2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚
小鼠 24~38 38~50 50~60 60~70 68~80 3
牛 27~42 44~65 46~90 96~120 120~144 4~5
马 24 30~36 50~60 72 98~106 6
A.小鼠胚胎进入子宫时的发育程度比牛的高
B.体外培养的马胚胎移植到子宫时选择囊胚阶段的胚胎
C.体外培养的牛胚胎移植到子宫时选择原肠胚阶段的胚胎
D.受精卵在卵裂期,胚胎中细胞数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加
14.[2024·河南南阳月考]2022年3月,中科院宣布了一项重量级世界首创研究,将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞(8CLC),即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。该研究成果可使个体化器官再生成为现实。下列叙述错误的是()
A.8CLC与胚胎卵裂期细胞发育状态相似,体外培养发育至囊胚期开始分化
B.上述转化过程仅发生了细胞分化,但未表现出动物细胞的全能性
C.8CLC能够分裂分化形成将来发育为胎盘和胎膜的滋养层细胞
D.细胞具有全能性的根本原因是含有个体发育的全部或全套基因
15.如图a、b表示胚胎发育的两个不同时期。下列有关叙述错误的是()
A.①过程发生了同源染色体的分离
B.②过程通过有丝分裂进行
C.a时期细胞开始出现分化
D.a→b细胞分化程度逐渐增大
16.图甲为某哺乳动物精子和卵细胞产生和成熟的过程示意图,图乙表示的是精子和卵子相遇,请据图回答下列问题:
甲
乙
(1)图甲中②代表的过程是 。
(2)图甲④过程在输卵管内完成,条件是精子必须 ,卵子必须达到 期。
(3)当精子的细胞膜和卵细胞膜融合时,会产生阻止后来的精子进入 的生理反应。精子入卵后,形成一个新的核即 。
(4)合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育。 时期及之前,每个细胞都具有全能性;发育到囊胚期,聚集在胚胎一端,个体较大的细胞称为 。
17.如图甲为某高等动物生活史示意图,图乙为图甲中某阶段部分过程,请据图回答:
(1)图中A过程表示 ,若A过程能使生物产生变异,则原因可能是该过程的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了 ,导致基因重组。
(2)图乙是图甲中 (填字母)阶段的部分过程,该过程表示 。
(3)图乙中的a是经过图甲中的 (填字母)过程形成的,该过程大体包括 、精子的细胞膜与卵细胞膜融合、 、雌雄原核靠近、核膜消失等几个过程。
(4)图乙a至f的过程中,细胞发生的生命历程有 ,其中d中细胞进行的分裂方式是 。
