第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础-【金版新学案】2024-2025学年高中生物选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

第1课时　胚胎工程的理论基础 　 第2章　第3节　胚胎工程 学习目标 1．运用结构与功能观，说明精子和卵细胞的结构与功能之间的关系。　 2．基于受精和胚胎早期发育的过程，运用归纳与概括、模型与建模等方法说明受精卵和胚胎早期发育各阶段的特点。 知识点一　受精 1 知识点二　胚胎早期发育 2 课时测评 5 学习小结 3 内容索引 随堂达标演练 4 受精 知识点一 返回 新知导学 1．胚胎工程的概念 (1)操作对象：动物_________、受精卵或_________细胞。 (2)技术基础：如_________、胚胎移植、 _________等。 (3)特点：经过多种显微操作和处理后获得的胚胎，还需移植到_____动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 (4)理论基础：哺乳动物在自然条件下_____和_________发育的规律。 (5)实质：在体外条件下，对动物_________和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 2．受精 (1)概念：精子与卵子结合形成______(即受精卵)的过程。 (2)场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在雌性动物的_______内完成。 生殖细胞 早期胚胎 体外受精 胚胎分割 雌性 受精 早期胚胎 自然受精 合子 输卵管 (3)过程 获能 MⅡ期 多种酶 透明带 卵细胞膜 原核 核膜 雄原核 减数分裂Ⅱ 第二 雌原核 极体 精通教材 1．精子获能是精子获得能量吗？ 提示：不是，精子获能是指精子获得受精能力，而不是获得能量。 2．雌、雄原核能理解成与卵子、精子原来的核完全一样吗？ 提示：不能，雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核，而是在原来细胞核的基础上形成的新核，原核膜已破裂。 合作探究 任务　分析受精过程 受精过程包括受精前的准备阶段和受精阶段。观察哺乳动物受精过程，并回答相关问题。 (1)刚采集到的精子是否能与卵子立即结合完成受精作用？为什么？ 提示：不能。刚采集到的精子没有受精能力，必须先对精子进行获能处理，才能进一步受精。 (2)刚排出的卵子具有受精能力吗？为什么？ 提示：不具有。卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期才具备与精子受精的能力。 (3)受精的标志是________________ ______________。 (4)防止多精入卵受精的生理反应有哪些？有什么意义？ 提示：两道屏障，一是透明带反应，二是卵细胞膜反应。防止多精入卵，保证受精卵中染色体数目与亲代体细胞染色体数一致，从而保证遗传的稳定性。 观察到两个极体 或雌、雄原核 1．精子获能 (1)场所：雌性动物的生殖道。 (2)其他获能方法：将精子培养在获能液中使其获能，获能液的有效成分有肝素、Ca2+载体等。 2．受精的标志：透明带和卵细胞膜之间有两个极体或雌、雄原核。因为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，观察到的两个极体为一个第一极体和一个第二极体。 核心归纳 3．受精过程中的两大反应、两道屏障 4．关于体内受精应注意的几个问题 (1)动物排出的卵子成熟程度不同，但它们都要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。 (2)受精卵遗传物质的来源：核遗传物质来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 应用1．下列关于体内受精过程的排序，正确的是 ①卵细胞膜发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内　②雌、雄原核相向移动，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵　③精子释放出多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构　④卵细胞膜外的透明带发生反应，阻止后来的精子进入透明带　⑤雌、雄原核的形成 A．③④⑤②① B．④③①⑤② C．③①④⑤② D．③④①⑤② √ 受精过程的顺序为：③精子释放出多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构→④卵细胞膜外的透明带发生反应，阻止后来的精子进入透明带→①卵细胞膜反应→⑤雌、雄原核的形成→②雌、雄原核相向移动，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵，D正确。 特别提醒 受精的标志≠受精完成的标志：受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核；而受精完成的标志是雌、雄原核的融合。　　 应用2．如图表示精子入卵后，发生一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是 A．图中X指卵细胞膜反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ B．经图中Y过程只形成了雌原核 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，并在溶酶体的作用下自溶 √ X表示卵细胞膜反应，是防止多精入卵的第二道屏障，Y表示减数分裂Ⅱ，在受精过程中卵子完成减数分裂Ⅱ，A正确；经图中Y过程，除形成雌原核外，还形成第二极体，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；精子入卵后，尾部留在外面并在溶酶体的作用下自溶，D正确。 规律方法 两看法区别透明带反应、卵细胞膜反应 1．从发生时间看：透明带反应发生在精子触及卵细胞膜的瞬间；卵细胞膜反应发生在精子入卵后。 2．从生理作用看：透明带反应可防止多个精子穿越透明带，是防止多精入卵的第一道屏障；卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障。 返回 胚胎早期发育 知识点二 返回 新知导学 1．场所：______。 2．过程 输卵管 有丝分裂 不断增加 并不增加 桑葚 内细胞团 滋养层细胞 囊胚腔 透明带 外胚层、内胚层和中胚层 精通教材 1．胚胎早期发育过程中，具有全能性的时期有哪些？ 提示：桑葚胚期及之前的时期。 2．胚胎发育的场所一直是在输卵管吗？ 提示：不是，胚胎发育的初期在输卵管，着床后到分娩前的一段时间是在母体的子宫内。 合作探究 任务　分析胚胎早期发育过程 如图为哺乳动物胚胎早期发育的过程。据图回答下列问题： (1)图中所示胚胎的名称：Ⅰ表示 ，Ⅱ表示 ，Ⅲ表示 。 (2)细胞分化开始出现于哪个时期？滋养层细胞将来形成什么结构？ 提示：细胞分化开始出现于Ⅱ(囊胚)时期；滋养层细胞将来形成胎膜和胎盘。 桑葚胚 囊胚 原肠胚 (3)早期胚胎的发育过程中，卵裂时细胞的体积和所有的细胞体积之和有何变化？ 提示：卵裂过程中，细胞只分裂而不生长，所以每个细胞的体积越来越小，但总体积并不增加或略有缩小。 (4)胚胎发育过程中细胞分化最显著的阶段是哪个时期？细胞分化的原因是什么？ 提示：细胞分化最显著的阶段是Ⅲ原肠胚。细胞分化的原因是细胞内基因的选择性表达。 1．卵裂期细胞或物质的变化规律 核心归纳 项目 变化 项目 变化 细胞数目 增多 每个细胞内的DNA总量 不变 每个细胞体积 减小 有机物总量 减少 DNA总量 增多 物质种类 增多 2．掌握胚胎发育各个时期的特点 (1)高等动物个体发育的起点是受精卵，终点是性成熟的个体。受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。动物细胞全能性随分化程度的提高而越来越难以表现。 (2)桑葚胚及以前阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能。 (3)囊胚阶段细胞开始出现分化，囊胚阶段的内细胞团细胞具有发育的全能性。 (4)原肠胚阶段细胞进一步分化，已分化形成外、中、内三个胚层。 应用1．(2024·天津高二期末)下图表示的是蛙的受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标表示发育时间)。其中正确的是 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ √ 受精卵发育至囊胚的过程主要是通过卵 裂实现的，卵裂是受精卵进行连续的有 丝分裂，每一次分裂都发生染色体的复 制，从分子水平上看，它包括DNA的复 制和有关蛋白质的合成，所以随着细胞数目的增加，DNA分子总量也呈指数形式增长，①正确；在卵裂过程中，随细胞数目的增加，每个细胞的体积在逐渐变小，囊胚的总体积与受精卵的大小相似，且囊胚中还出现了囊胚腔，因此所有细胞体积之和应该略有减小，②正确，③错误；蛙的胚胎发育所需的营养物质来自受精卵中的卵黄，在卵裂过程中，细胞不断分裂需要消耗大量能量，能量是通过细胞氧化分解有机物提供的，在此过程中，胚胎不能从外界摄入有机物，故有机物含量逐渐减少，④错误。综上，A正确。 特别提醒 早期胚胎发育认识的三个误区 1．误认为子宫是唯一的发育场所。受精卵形成后即在输卵管内开始进行有丝分裂，输卵管为受精卵发育的最初场所。 2．误认为胚胎发育过程中胚胎体积一直在增大。卵裂时期胚胎总体积基本不变，每个细胞的体积在减小。 3．误认为胚胎发育过程中有机物总量在增加。早期胚胎发育消耗卵细胞提供的营养物质，有机物总量减少，但有机物种类增加。 应用2．(2024·贵州遵义模拟)右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 √ 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。 应用3．如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述错误的是 A．①过程需依赖细胞表面糖蛋白识别 B．②过程通过有丝分裂方式增殖 C．③过程细胞的“核/质”的值逐渐变小 D．④过程细胞的基因表达发生了差异 √ ①为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确；细胞分裂过程中，单个细胞体积减小，但核物质(DNA)不变，因此“核/质”的值增大，C错误；④过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，D正确。 返回 学　习　小　结 返回 思维导图 要语必背 1.受精是精子与卵子结合形成合子的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。卵子要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期，才具备与精子受精的能力。 2.防止多精入卵的两道屏障：(1)透明带反应；(2)卵细胞膜反应。 3.囊胚期形成的内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。 4.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。 返回 随 堂 达 标 演 练 返回 1．(2024·江西宜春高二开学考试)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．卵子是否受精的标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体 √ 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；卵子是否受精的标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体，受精完成的标志是雌、雄原核融合，D正确。 2．(2024·江苏淮安高二期末)下列有关受精过程的说法，不正确的是 A．精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性 B．精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精 C．受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵 D．精子入卵后，保留原有的核膜，细胞核体积增大成为雄原核 √ 精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂形成新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的雄原核，D错误。 3．(2024·辽宁朝阳阶段练习)研究发现，小鼠四倍体胚胎具有发育缺陷，只能发育成胎盘等胚胎以外的结构。ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型，但很难分化形成胎盘。四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，可得到ES小鼠，其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织，下列叙述正确的是 A．将2细胞期胚胎用灭活病毒诱导法使2细胞融合，可得到一个含四个染色体组的细胞 B．嵌合体中的ES细胞具有自我更新能力并只能分化为胎盘等胚外组织 C．嵌合体胚胎不能发育成一个完整的个体 D．嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型不同 √ 正常小鼠是二倍体，所以将两个处于2细胞期胚胎的细胞用灭活病毒诱导法融合后，可得到一个含四个染色体组的细胞，A正确；嵌合体中的ES细胞具有自我更新能力，很难分化形成胎盘，可分化为除胎盘以外的所有细胞类型，B错误；由题知“四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，可得到ES小鼠”，即可以发育成一个完整个体，C错误；四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体会使二者的发育潜能相互补偿，得到的ES小鼠中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织，所以嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型相同，D错误。 4．(2024·山东聊城期中)研究人 员欲采用“异源囊胚补全法” 将人源iPS细胞培育出的肾元 祖细胞导入囊胚，然后移植到 去除生肾区既存的肾元祖细胞 的仔猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如图所示)。下列说法正确的是 A．移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来 B．该技术培育的人源肾脏可以移植到任意患者体内而不发生排斥反应 C．过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的滋养层 D．将iPS细胞培育成肾元祖细胞的过程涉及基因的选择性表达 √ 移植后的囊胚进一步扩大，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，A错 误；该技术培育的人源肾脏依然 需要考虑肾移植个体之间的遗传 差异，因为人源iPS细胞也可由 不同的人体细胞诱导而来，B错误；过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入猪的囊胚的内细胞团，从而保证人源肾元祖细胞的正常发育，因为内细胞团会发育成完整胚胎，C错误；iPS细胞培育成肾元祖细胞的过程为细胞分化，涉及基因的选择性表达，D正确。 5．下列关于哺乳动物个体发育的说法错误的是 A．个体发育的基础是细胞分裂和细胞分化 B．囊胚期的每一个细胞都具有全能性 C．早期胚胎发育的过程可分为受精卵、卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚几个阶段 D．伴随个体发育过程的进行，细胞的分化程度越来越高，全能性越来越低 √ 细胞分裂是细胞分化的基础，细胞分化是个体发育的基础，A正确；囊胚期细胞已经开始分化，只有内细胞团细胞具有全能性，滋养层细胞不具有全能性，B错误；早期胚胎发育的过程可分为受精卵、卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚几个阶段，C正确；伴随个体发育过程的进行，细胞的分化程度越来越高，但是细胞的全能性会越来越低，D正确。 6.(创新情境)体外受精技术实际上是在体外条件下，对人的自然受精过程进行的模拟操作。右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分裂Ⅱ中期，故体外受精时应从卵巢中选择吸取减数分裂Ⅰ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分裂Ⅱ， 排出第二极体，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 √ 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，若从卵巢内获取卵母细胞，则需要在 体外培养到减数分裂Ⅱ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内，B正确；精子入卵后，卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，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。 返回 课　时　测　评 返回 知识点一　受精 1．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，尾部脱落形成雄原核 D．雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ √ 透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，B错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2．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．卵子一般在排出一段时间后才能被精子穿入 C．刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精 D．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会发生生理反应，阻止其他精子进入 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 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；卵子排出后需要在输卵管中进一步成熟，到MⅡ期，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；在精子触及卵细胞膜的瞬间，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 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 3．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，只有部分具备与精子受精的能力 B．卵子形成过程中，减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ是连续的 C．透明带和卵细胞膜发生相应反应来防止多精入卵 D．精子无须穿过透明带也可以与卵细胞膜接触 √ 动物排出的卵子成熟程度不同，但都要在输卵管内进一步成熟，才具备与精子受精的能力，A错误；卵子形成过程中，减数分裂Ⅰ是在排卵前后完成的，减数分裂Ⅱ是在受精过程中完成的，二者不连续，B错误；精子必须穿过透明带才可以与卵细胞膜接触，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 4．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．桑葚胚各细胞的结构、功能各不相同 √ 精子需要进行获能处理才能参与受精作用，卵子由卵巢排出后需要在输卵管进一步成熟，到MⅡ期才能受精，A错误；胚胎工程操作中，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来发育形成胎盘和胎膜，C错误；桑葚胚各细胞没有分化，为全能细胞，各细胞的结构、功能相同，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 知识点二　胚胎早期发育 5．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．原肠胚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 √ 卵裂期细胞的数量不断增加，胚胎总体积并不增加，B错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 6．下列关于桑葚胚、囊胚、原肠胚的叙述，不正确的是 A．胚胎发育的顺序是桑葚胚→囊胚→原肠胚 B．囊胚期的细胞出现了分化，其原因是细胞中的遗传物质发生了变化 C．桑葚胚期之前的细胞均未出现分化 D．原肠胚的外胚层由内细胞团表层的细胞形成 √ 囊胚期的细胞出现了分化，其原因是基因的选择性表达，B错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 7．(2024·广东惠州模拟)某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全潜能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究，下列叙述错误的是 注：pSTAT3基因是调控胚胎发育的关键基因。 A．桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期 B．诱导桑葚胚样细胞时，基因的碱基序列和表达的情况都发生改变 C．囊胚期细胞重置至桑葚胚样细胞的过程类似于脱分化 D．据图推测，桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3基因的表达下降 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 胚胎发育的过程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体，因此桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期，A正确；诱导桑葚胚样细胞时，基因的碱基序列并未发生改变，B错误；胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化，因此囊胚期细胞重置至桑葚胚样细胞的过程类似于脱分化，C正确；由题意分析通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全潜能细胞，因此推断桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3基因的表达下降，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 8．下列有关早期胚胎发育的叙述，错误的是 A．卵裂期每个细胞的核质比逐渐增大，胚胎中DNA总量逐渐增加 B．孵化是指透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来 C．滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘 D．桑葚胚或囊胚期的胚胎细胞具有较高的全能性 √ 卵裂期的早期胚胎的总体积并没有增加，但是细胞数目在增加，该过程中每个细胞的核质比逐渐增大，同时胚胎中DNA总量逐渐增加，A正确；孵化是指透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来的过程，B错误；囊胚期的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，而内细胞团将会发育成胎儿的各种组织，C正确；桑葚胚或囊胚期的胚胎细胞具有较高的分化潜能，因此全能性较高，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 9．下图为人类卵细胞及早期胚胎的形成过程示意图(n表示染色体数)。据图分析，下列叙述错误的是 A．初级卵母细胞形成的过程不需要激素调节 B．次级卵母细胞形成后细胞内染色体数目减半 C．细胞Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的分裂后期的染色体数目相同 D．次级卵母细胞在精子的作用下形成成熟卵细胞 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由图可知，初级卵母细胞形成的过程不需要激素调节，次级卵母细胞(Ⅲ)形成的过程需要激素(促性腺激素)调节，A正确；次级卵母细胞是初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ后形成的，形成后的细胞内染色体数目减半，B正确；细胞Ⅱ、Ⅲ分裂后期染色体数目均与体细胞相同，但细胞Ⅳ分裂后期染色体数目是体细胞的2倍，C错误；形成卵细胞的减数分裂Ⅱ是在受精过程中完成的，因此细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能完成减数分裂Ⅱ，形成成熟卵子，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 10．(2024·湖北高三开学考试)2022年3月，中科院宣布已经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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 体外培养发育至囊胚期开始分化，出现囊胚腔，A正确；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)的过程未表现出动物细胞的全能性，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以及内细胞团细胞，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内在因素，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 11．(2024·辽宁本溪高三阶段练习)将取自一个胚胎的胚胎干细胞(ES)注射到发育中的另一个胚胎内，可发育形成拥有不同基因型细胞的嵌合体。2023年，中国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞“嵌合食蟹猴”，其多种组织中含有供体干细胞来源的细胞。下列叙述错误的是 A．供体ES可取自囊胚的内细胞团或桑葚胚 B．供体ES在受体胚胎内可分化出成体干细胞 C．iPS细胞可作为供体ES的“替代品”培育嵌合体 D．受体胚胎接受移植的最佳时机是发育至原肠胚阶段 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 桑葚胚和囊胚的内细胞团都未分化，具有全能性，所以供体ES可取自囊胚的内细胞团或桑葚胚，A正确；胚胎干细胞(ES)存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，所以供体ES在受体胚胎内可分化出成体干细胞，B正确；iPS细胞类似胚胎干细胞，所以可作为供体ES的“替代品”培育嵌合体，C正确；受体胚胎接受移植的最佳时机是发育至桑葚胚或囊胚阶段，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 12．(2024·重庆高二期末)小鼠体细胞克隆胚胎着床后胎盘发育显著异常可能是与克隆胚胎中H3K27me3印记基因过度表达有关，H3K27me3印记基因敲除极大提高了体细胞克隆的成功率。科学家分别测量H3K27me3印记基因敲除的克隆小鼠(甲组)、H3K27me3印记基因不敲除的克隆小鼠(乙组)和受精卵来源的小鼠(丙组)的体重和胎盘直径， 结果如下图所示。下列分析错误的是 A．克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活 率低的原因 B．克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大 C．H3K27me3印记基因过度表达抑制胎盘的发育 D．H3K27me3印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 与丙组相比，乙组(含有H3K27me3印记基因的克隆 小鼠)体重和胎盘直径均高于丙组，乙组体细胞克隆 胚胎着床后胎盘发育显著异常，成活率低，推测克 隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因， A正确；乙组克隆小鼠的体重、胎盘直径均高于受精卵来源的小鼠(丙)，说明克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大，B正确；甲组为H3K27me3印记基因敲除的克隆小鼠，乙组为H3K27me3印记基因不敲除的克隆小鼠，通过图可以观察到乙组的体重和胎盘直径都高于甲组，说明H3K27me3印记基因过度表达会促进胎盘的发育，C错误；滋养层细胞会发育为胎盘和胎膜，H3K27me3印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育，进而影响了胎盘的发育，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 13．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3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，其中只有两个细胞发育成姐弟二人。下列叙述错误的是 A．图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数分裂Ⅱ中期 B．由图可知，该受精卵染色体复制早于雌、雄原核的融合 C．若图4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一定不同 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 图1两个精子进入一个卵细 胞，是异常受精过程，发生 在卵子的减数分裂Ⅱ中期， A正确；该受精卵中有三个 染色体组，有丝分裂过程中， 染色体复制，有丝分裂后期形成6个染色体组，通过三极纺锤体将六个染色体组拉开，每一极2个染色体组，移到每一极后融合，B正确；由图可知，若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，C应该包含两个父系染色体组，C错误；该姐弟性别不同，来源于母亲的染色体是复制而来的，是相同的，来自于父亲的染色体由两个不同的精子提供，一定不同，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 14．(10分)根据哺乳动物受精过程示意图，回答下列问题： (1)图中字母表示的结构名称是A．_________，b．_________。 雄原核 雌原核 据图可知，a是雄原核，b是雌原核。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)图中数字表示的过程是 ①________________， ②__________________， ③_________________。 精子穿过透明带　 精子进入卵细胞膜　 雌、雄原核融合 据图可判断①是精子穿过透明带，②是精子进入卵细胞膜，③是雌、雄原核融合。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫_________。卵子一般在排出后都要在_________中进一步成熟，当达到_______时，才具备与精子受精的能力。 精子获能　 输卵管　 MⅡ期 精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化，具备了受精能力，这个过程叫精子获能。卵子在排出后一般都要在输卵管中进一步成熟，达到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (4)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只由一个精子和卵子结合的生理基础是_______________________ _______。 透明带反应和卵细胞膜 反应 受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的两道屏障。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15．(14分)下图为哺乳动物的生殖和个体发育过程，请据图回答下面的问题： (1)哺乳动物的精子和卵细胞在________中完成受精作用。 输卵管　 哺乳动物的卵细胞在输卵管中发育成熟，所以精子和卵细胞在输卵管中完成受精作用。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)哺乳动物个体发育的起点是_________，其胚胎发育的整个过程在______________中完成。 受精卵　 输卵管和子宫　 哺乳动物个体发育的起点是受精卵，其胚胎发育的整个过程在输卵管和子宫中完成。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)图示Ⅰ过程为__________。 胚胎发育 题图表示个体发育过程，其中Ⅰ过程为胚胎发育，Ⅱ过程为胚后发育。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (4)图中“？”处应为________，内细胞团出现于______时期。 原肠胚　 囊胚 图中“？”处应为原肠胚，囊胚期开始出现细胞分化，分化成内细胞团细胞和滋养层细胞，所以内细胞团出现于囊胚期。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (5)过程①需经过多次细胞分裂才能完成，请在下图中绘出该过程中每个细胞的体积、每个细胞核DNA含量与时间的关系。 答案：如图所示 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 过程①表示卵裂，在卵裂过程中，细胞的总体积基本不变，单个细胞的体积不断减小，单个细胞的DNA含量不变。具体曲线参见答案。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 ！ 第 2 章 　 细 胞 工 程 $$