第2章 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础-【正禾一本通】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2章 细胞工程 第3节　胚胎工程 第1课时 胚胎工程的理论基础 任务一　受精 自主预习 原核 获能 MⅡ期 透明带 卵细胞膜 核膜 雄原核 减数分裂Ⅱ 雌原核 合作探究 学以致用 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 任务二　胚胎早期发育 自主预习 合作探究 学以致用 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03 新情境命题 卵母细胞的成熟和胚胎发育(科学思维) 课堂小结　巩固提升 课下巩固训练(十)　 胚胎工程的理论基础 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 【学习目标】1.生命观念：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.科学思维：基于受精和胚胎早期发育的过程，采用归纳与概括、模型与建模等方法，以文字和图示的形式说明受精卵和胚胎早期发育各阶段的特点。 雌性动物 体外受精 胚胎移植 合子 输卵管内 1.胚胎工程的概念 (1)操作对象：生殖细胞、 或早期胚胎细胞。 (2)移植过程：将胚胎移植到 体内。 (3)目的：生产后代，满足人类的各种需求。 (4)处理技术： 、 和胚胎分割等。 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 完成。 受精卵 (3)过程 【深挖教材·P56～P58】　1.精子获能 (1)实质：精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 (2)方法：直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。 (3)获能液的成分：因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、 Ca2＋载体等。 2.常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。第一极体形成后一般不再分裂，第二极体是在受精后才形成的，因此观察到两个极体说明卵细胞已经受精。雌、雄原核也只有在受精后才能形成。 受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。它包括受精前的准备阶段和受精阶段。阅读教材，观察图示并回答相关问题。 卵细胞膜反应 受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致 (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？ (2)刚排出的卵子具有受精能力吗？为什么？ (3)防止多精入卵受精的生理反应有 和 。防止多精入卵，保证 ，从而保证遗传的稳定性。 提示：不能。刚采集到的精子还没有受精能力，必须先对精子进行获能处理，才能进一步受精。 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。 透明带反应 【归纳总结】 1.受精过程中的“两大反应”“两道屏障” 2.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，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等；有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等。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。 1.(2024·北京东城高二期末)雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MⅡ排出第二极体(如图)，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是(　　) A.极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关 B.MⅡ的过程中不会发生染色体DNA的复制 C.胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流 D.第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用 解析：选D。减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞，大的细胞被称为次级卵母细胞，小的细胞叫极体，可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关，A正确；减数分裂的特点是DNA只复制一次，而细胞分裂两次，所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制，B正确；第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流，C正确；雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，D错误。 2.(2024·江苏淮安高二期末)下图为某二倍体哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列叙述错误的是(　　) A.哺乳动物卵细胞的发生是在雌性动物的卵巢中开始的 B.受精作用促进次级卵母细胞完成MⅡ C.雌、雄原核融合表示受精作用完成 D.精子接触透明带时，透明带会发生生理反应从而阻止多精入卵 解析：选D。哺乳动物卵细胞的发生是在雌性动物的卵巢中开始的，A正确；受精作用促进次级卵母细胞排出第二极体完成MⅡ，进而形成雌原核，B正确；受精完成的标志是雌、雄原核融合，C正确；精子细胞膜与卵细胞膜融合，透明带会立即发生生理反应，能防止多个精子入卵，D错误。 3.(2024·河南郑州高二期末)查找男性不育的原因需要检测男子精液的相关指标，下表是男子精液检测指标的正常值范围，下列分析错误的是(　　) 指标 范围 精液量 2～6 mL pH 7.2～8.6 液化时间 约30 min 每毫升精液精子数 6 000万～2亿 精子畸形率 ≤30% 死精率 ≤50% 精子活力(前向运动精子定量) 第1小时：≥60%；第2小时：≥50% A.精子的细胞结构完整，细胞质中有多个线粒体与其运动有关 B.刚刚排出的精子需要经过获能过程才具备与卵细胞受精的能力 C.受精时只有一个精子与卵细胞结合，故精子数量与生育能力无关 D.受精作用完成的标志是雌、雄原核核膜消失，融合形成合子 解析：选C。线粒体是有氧呼吸的主要场所，生命活动的95%的能量由线粒体提供，所以线粒体可以合成精子运动所需的ATP，A正确；刚刚排出的精子不具备受精的能力，需要经过获能过程才具备与卵细胞受精的能力，B正确；受精时只有一个精子和卵细胞融合，由于精子到达卵细胞的概率极低，因此要满足一定的数量才能保证受精，C错误；受精作用完成的标志是雌、雄原核融合形成合子，D正确。 有丝分裂 不断增加 并不增加 减小 增多 减少 1.卵裂 (1)场所：在 内。 (2)分裂方式： 。 (3)特点： ①在透明带内进行； ②细胞的数量 ； ③胚胎的总体积 ； ④每个细胞的体积 ； ⑤DNA总量 ； ⑥有机物总量 。 输卵管 2.早期胚胎发育 根据 的变化，将早期发育的胚胎分为以下几个阶段。 胚胎形态 滋养层 ①卵裂产生的子细胞形成致密的细胞团 ②细胞都具有全能性 ① ：发育为胎儿的各种组织 ② ：发育成胎膜和胎盘 ③囊胚腔：内含液体 原肠胚 ①外胚层：原肠胚表面的细胞层 ②内胚层：由向内迁移的细胞形成 ③中胚层：在内、外胚层之间 桑葚胚 囊胚 内细胞团 3.孵化 (1)概念：囊胚进一步发育，体积扩大， 破裂，胚胎从中伸展出来的过程。 (2)意义：如果不能正常孵化，胚胎就 。 透明带 无法继续发育 囊胚 囊胚腔 合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育，如图为哺乳动物发育过程的几个阶段。 (1)A、B、C分别处于 、 、原肠胚阶段。 (2)图中的②和③两个空腔分别是 和原肠腔。 桑葚胚 (3)细胞分化开始出现于 时期，①部分的细胞将来形成 。 (4)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。 B(囊胚) 胎膜和胎盘 1.如图所示是某种动物胚胎发育的几个阶段，下列有关叙述不正确的是(　　) A.在②～⑪的过程中，可能发生细胞的增殖和凋亡 B.在①～⑪的过程中细胞的全能性逐渐降低 C.图示细胞的增殖方式是有丝分裂 D.细胞分化过程从②开始 解析：选D。在②～⑪的过程中，可能发生细胞的增殖和凋亡，细胞增殖的方式是有丝分裂，A、C正确；在①～⑪的过程中细胞逐渐发生分化，细胞的全能性逐渐降低，B正确；细胞分化过程从囊胚期(⑦)开始，D错误。 【归纳拓展】　个体发育和胚胎发育的六个结论 (1)个体发育的起点是受精卵，终点是性成熟的个体。 (2)受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。细胞全能性随发育的进行而降低。 (3)桑葚胚阶段以前的细胞均未分化，细胞全能性最高。 (4)个体发育过程中，从囊胚阶段开始出现细胞分化，但此阶段细胞的全能性仍很高。 (5)胚胎发育中的细胞分裂均为有丝分裂，产生的是体细胞；原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但应注意细胞分化贯穿整个个体发育过程。 (6)早期胚胎发育的营养物质来自卵黄，后期通过胎盘从母体吸收营养物质。 2.(2024·黑龙江哈尔滨高二期中)胎牛血清(FBS)是天然的培养基，能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质，起到非常好的促进效果。如表所示是在后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度的FBS后对牛核移植胚胎发育的影响情况，下列叙述错误的是(　　) 组别 培养液 卵裂率/% 囊胚率/% 对照组 CR2前液＋CR2后液 59.17±1.34 13.53±2.04 实验组1 CR2前液＋10%FBS　CR2后液 62.14±1.78 13.78±2.77 实验组2 CR2前液＋20%FBS　CR2后液 68.95±4.15 26.09±2.20 实验组3 CR2前液＋30%FBS　CR2后液 62.02±8.64 8.78±3.20 A.囊胚外表的滋养层细胞将来发育成胎膜、胎盘等结构 B.3组实验中促进核移植胚胎发育的适宜FBS浓度约为20% C.从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟才能参与受精 D.添加不同浓度的FBS对核移植胚胎的发育均有促进作用 解析：选D。分析表格：该实验的自变量为不同浓度的FBS，因变量为卵裂率、囊胚率，数据显示，随着CR2后液中添加的FBS浓度的增加，卵裂率和囊胚率均呈先上升后下降的趋势，并且FBS浓度升高到一定程度会抑制胚胎发育成囊胚。囊胚外表的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，A正确；根据表中数据可知，3组实验中促进核移植胚胎发育的适宜FBS浓度约为20%，B正确；由于从卵巢采集的卵母细胞未成熟，不具备受精能力，因此需在体外培育成熟才能参与受精，C正确；表格中数据显示，30%FBS会抑制胚胎发育成囊胚，D错误。 3.(2024·新疆喀什高二期中)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，胚胎的总体积和每个细胞内遗传物质几乎不变 B.自然条件下，过程①在哺乳动物的子宫内进行且每次只形成一个受精卵 C.随着胚胎逐步扩大，结构⑥破裂，胚胎从其中伸展出来，该过程叫作孵化 D.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 解析：选A。图甲中过程②为卵裂过程，通过有丝分裂使细胞数量增加，胚胎的总体积和每个细胞内遗传物质几乎不变，A正确；过程①受精作用在哺乳动物的输卵管中进行，B错误；随着胚胎逐步扩大，结构⑤透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，该过程叫作孵化，C错误；图乙是囊胚，处于图甲中的a时期，细胞⑥滋养层将来发育成胎儿的胎膜和胎盘，细胞⑦内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，D错误。 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 d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 【命题设计】 1.考查知识迁移能力与生命观念 (1)表1步骤①中，细胞培养箱中加5%CO2的作用是______________。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_______________。步骤④中，受精卵经________(填胚胎发育时期)发育成囊胚，培养过程定期更换培养液的目的是________________________。 2.考查对表格的分析能力及科学思维 (2)根据实验数据，ALA浓度为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。 3.考查对实验结果的分析与长句表达能力 (3)实验结果表明，5组实验中______μmol·L－1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育最有利，判断依据是____________________。 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的pH。卵母细胞培养到MⅡ期时才成熟，而MⅡ期的特征是染色体的着丝粒排列在赤道板上；判断是否受精的依据是是否能观察到两个极体或雌、雄原核。早期胚胎发育过程为受精卵→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代谢物，补充营养物质。 (2)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，可见浓度为200 μmol·L－1的ALA对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。(3)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最高；表3中，ALA浓度为50 μmol·L－1 时，囊胚数占培养卵数的比例最高，因此5组实验中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最有利。 答案：(1)维持培养液的pH　染色体的着丝粒排列在赤道板上　是否能观察到两个极体或雌、雄原核　桑葚胚　清除代谢物，补充营养物质　(2)促进　(3)50　5组实验中，50 μmol·L－1的ALA组，核成熟卵子数占卵母细胞数的比例和囊胚数占培养卵数的比例都最高 【教材答疑】 从社会中来 P56 可以通过体外受精、胚胎分割等技术获得多个良种奶牛的胚胎，然后移植给代孕母牛生下后代。 思考·讨论 P59 1.比较而言，马的胚胎进入子宫时，发育程度最高，它处于囊胚阶段。 2.小鼠应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎进行移植。牛在自然情况下，胚胎虽然最早可在8～16细胞阶段进入子宫，但为了提高移植后胚胎的发育率和妊娠率，在实践中通常用发育到囊胚阶段的胚胎进行移植。 3.胚胎工程的许多技术都是在了解了哺乳动物在自然条件下受精和胚胎早期发育规律的基础上实现的。人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟，精子能在体外完成获能，获能的精子和培养成熟的卵子能在试管内完成受精，获得的受精卵能在人工培养条件下继续发育等。 [练习与应用·P59] 一、概念检测 1.(1)×　(2)×　(3)√　2.A 二、拓展应用 1.细胞核和线粒体都是精子的重要结构。其中，细胞核是遗传物质储存的场所，决定后代的遗传特性，它参与受精过程。线粒体是精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。 2.精液由精子和精浆两部分组成。精浆中含有一种能抑制精子获能的物质，因此在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生些物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。不同动物的精子在雌性动物生殖道内获能的部位可能会有所差异，但主要是在子宮和输卵管中。精子的获能涉及以下变化：雌性动物生殖道分泌的一些物质使精子表面的物质发生变化(如某些酶将顶体表面的糖蛋白降解)；精子表面膜结构一些物质的比例发生变化；膜的通透性发生变化等。这些变化可以暴露出精子表面与卵细胞相识别的受体，改变精子的活力，为后续受精做准备。防止多精入卵的机制还有：生殖道对精子具有初步的筛选作用，在经过雌性动物生殖道的一些屏障后，只有少数活动力强的精子能到达受精部位；在精子和卵细胞识别后会发生一些反应，如卵细胞表面的精子识别受体很快发生分子修饰，使后来的精子表面的卵细胞结合蛋白不能识别受体等。 【体系构建】 【核心语句】 1.受精的过程：精子穿越透明带→进入卵细胞膜→雌、雄原核形成→雌、雄原核融合。 2.防止多精入卵的两道屏障：透明带反应和卵细胞膜反应。 3.受精的标志是能观察到两个极体或者雌、雄原核。 4.胚胎早期发育的过程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。 【基础巩固练】 一、选择题 1.动物的受精过程包括下列基本步骤，其受精作用的实质是(　　) A.精子和卵子相互识别 B.精子头部侵入卵细胞内 C.卵子和精子结合 D.雌原核和雄原核互相融合 解析：选D。受精作用是精子和卵子相互识别、融合成为受精卵的过程，其实质是雌原核和雄原核互相融合。 2.内细胞团出现的时期是(　　) A.原肠胚期 B.卵裂期 C.桑葚胚期 D.囊胚期 解析：选D。囊胚期细胞分化形成内细胞团和滋养层。 3.(2024·安徽合肥高二期末)如图是高等哺乳动物胚胎发育过程中，胚胎在囊胚阶段的结构模式图，图中序号表示结构。下列说法错误的是(　　) A.①是没有任何物质和结构的空腔 B.②细胞将来发育成胎膜和胎盘 C.③细胞将发育为胎儿的各种组织 D.④破裂才能使胚胎进一步发育 解析：选A。①为囊胚腔，其中含有液体，而不是什么都没有的空腔，A错误；②细胞为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘，B正确；③为内细胞团，该部位的细胞将来发育为胎儿的各种组织，每一个细胞都属于全能细胞，C正确；④为透明带，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来叫作孵化，此后囊胚继续发育，D正确。 4.(2024·福建泉州高二期末)下列关于哺乳动物受精和发育的叙述，正确的是(　　) A.雌性动物排卵后遇精子即完成受精 B.动物卵细胞形成过程始于初情期后 C.胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，这是由于基因开始进行选择性表达 D.动物的个体发育过程是：受精卵→卵裂期→桑葚胚→原肠胚→囊胚→幼体 解析：选C。雌性动物排出的卵母细胞要发育至MⅡ期，才能与获能后的精子完成受精，A错误；动物卵细胞的形成是从胎儿时期开始的，B错误；胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化，细胞分化是基因选择性表达的结果，C正确；高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚期→原肠胚期→幼体，D错误。 5.哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律是研究胚胎工程重要的理论基础。下列说法正确的是(　　) A.孵化前，每个细胞平均体积几乎不变，胚胎所含的有机物总量不断降低 B.胚胎发育过程中原肠胚的滋养层细胞将来发育形成胎盘和胎膜 C.透明带反应和卵细胞膜反应可以防止多精入卵的发生 D.哺乳动物排出的卵子有的可能是次级卵母细胞，有的可能已经完成减数分裂Ⅱ 解析：选C。孵化(胚胎从透明带中伸展出来)前，细胞平均体积在不断减小，胚胎所含的有机物总量不断降低，A错误；胚胎发育过程中，囊胚的滋养层细胞将来发育形成胎盘和胎膜，内细胞团发育成胎儿的各种组织，B错误；受精过程中的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障，C正确；动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，都要在输卵管内进一步成熟，达到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力，D错误。 6.(2024·广东惠州高二期中)我国科学家在世界上首次将人类多能干细胞(PSC)转化为8细胞阶段的全能性胚胎样细胞(8CLC，相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞)，8CLC在体内还能分化成胎盘细胞。下列说法不正确的是(　　) A.人体的胎盘是由囊胚期内细胞团发育而来的 B.8CLC可以分化为人体的任何一种细胞，进而形成所有组织和器官 C.8CLC在医学上有着重要的应用价值，可以用其来修复或治疗一些疾病 D.将PSC诱导分化的组织进行移植，理论上可避免免疫排斥反应 解析：选A。人体的胎盘是由囊胚期滋养层细胞发育而来的，A错误；8CLC是全能干细胞，可以分化为人体的任何一种细胞，进而形成所有组织和器官，B正确；8CLC是全能干细胞，在医学上有着重要的应用价值，可以用其来修复或治疗一些疾病，C正确；自体移植不会引起免疫排斥问题，病人利用自身多能干细胞(PSC)诱导分化的组织进行移植，理论上可避免免疫排斥反应，D正确。 7.下列有关受精和早期胚胎发育的叙述，错误的是(　　) A.防止多精入卵的屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应 B.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，有利于保护早期胚胎 C.胚胎细胞会分泌某种激素抑制母体淋巴细胞的活动，阻止母体的免疫排斥反应 D.由内细胞团发育成的胎盘会向母体释放信号，从而使母体及时补充所需营养 解析：选D。防止多精入卵受精有两道屏障，第一道屏障是透明带反应，而第二道屏障是卵细胞膜反应，A正确；早期胚胎发育有一段时间是在透明带内进行的，有利于保护早期胚胎，后期会发生孵化，B正确；由于胚胎细胞近一半的基因是外来的，因此母体会做出自然的排斥反应，而胚胎细胞会分泌人绒毛膜促性腺激素，从而抑制母体淋巴细胞(在特异性免疫中起主要作用的一类细胞)的活动，从而阻止排斥反应，C正确；胎盘是由囊胚的滋养层细胞发育而成的，D错误。 8.(2024·河南郑州高二期中)下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是(　　) A.图中①过程表示孵化，②过程表示胚胎发育 B.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束 C.由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大 D.原肠胚已分化成三个胚层，此阶段的细胞都是全能细胞 解析：选B。孵化是指透明带破裂，胚胎从透明带中伸展出来的过程，胚胎发育是指从受精卵发育到幼体的过程，因此图中①过程表示早期胚胎发育，②过程表示胚胎发育和胚后发育，A错误。桑葚胚的细胞全部是全能细胞，囊胚开始出现细胞分化，即高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束，B正确。受精卵形成桑葚胚的过程中进行卵裂，细胞数目增多，但胚胎总体积并不增加，因此每个细胞的体积减小，C错误。桑葚胚的细胞全部是全能细胞；囊胚开始出现细胞分化，其中内细胞团细胞是全能细胞；原肠胚出现了明显的细胞分化，其中的细胞不是全能细胞，D错误。 二、非选择题 9.(2024·河南周口高二检测)受精卵的形成标志着受精过程圆满结束，新生命发育的历程由此开始。回答下列问题： (1)自然孕育时，精子与卵子在__________(填器官)中完成受精过程，判断卵子受精的标志是_______________________。 (2)阻止多精入卵的两道屏障分别为____________、________________。 (3)如图所示，孵化是指[　]________从[　]________中伸展出来的过程。桑葚胚的所有细胞及囊胚的[　]______细胞都具有发育的全能性。([　]填字母或序号，横线上填名称) (4)胚胎发育后期所需要的营养都是通过胎盘从母体中获得的，胎盘由囊胚的________细胞发育而来，________(填“属于”或“不属于”)全能性胚胎干细胞。 答案：(1)输卵管　观察到两个极体 (或观察到雌、雄原核)　(2)透明带反应　卵细胞膜反应　(3)B　囊胚　③　透明带　②　内细胞团　(4)滋养层　不属于 【综合提升练】 一、选择题 1.(2024·四川德阳高二期末)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细胞能被诱导分化形成所有类型的细胞，但很难分化形成胎盘。四倍体胚胎与二倍体的ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，发育为ES小鼠，其中的四倍体胚胎只能发育成胎盘等胚外组织。下列叙述正确的是(　　) A.将二倍体小鼠2细胞期胚胎中的细胞用电融合法融合，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.嵌合体胚胎发育至原肠胚过程中只进行细胞分裂，不进行细胞分化 D.嵌合体发育形成的ES小鼠的基因型与供体ES细胞的基因型不同 解析：选A。正常小鼠是二倍体，所以两个处于2细胞期胚胎的细胞用电融合法融合后，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；嵌合体胚胎发育至原肠胚过程中依然会进行细胞分化，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ES小鼠，而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。 2.(2024·湖南长沙高二期中)如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个不同的发育阶段，下列叙述错误的是(　　) A.受精卵中的核遗传物质有一半来自精子 B.②过程通过有丝分裂增殖，单个细胞的细胞核与细胞质的体积之比逐渐变大 C.a、b两个阶段既存在细胞分裂也存在细胞分化，其中b阶段会形成三个胚层，并逐渐分化形成各种组织和器官 D.精子和卵细胞的识别依赖于细胞膜表面的糖蛋白，融合过程主要体现出细胞膜的功能特性 解析：选D。①代表精子和卵细胞的受精作用，受精卵的核遗传物质一半来自卵细胞，一半来自精子，A正确；②过程通过有丝分裂增殖，细胞数目增加，而整个桑葚胚的体积并未增大，因此每个细胞的体积减小，单个细胞的细胞核与细胞质的体积之比逐渐变大，B正确；a囊胚时期开始出现细胞分化，b为原肠胚，会形成三个胚层，并逐渐分化形成各种组织和器官，C正确；精子和卵细胞的识别依赖于细胞膜表面的糖蛋白，融合过程主要体现出细胞膜的结构特性，即流动性，D错误。 3.(2024·四川成都高二期中)目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。一对“半同卵姐弟双胞胎”形成过程如图所示，图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，染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法不正确的是(　　) A.图中的卵子位于输卵管中，处于减数分裂Ⅱ的中期 B.若细胞a的染色体组成为MP1，则细胞b的染色体组成为MP2 C.图中细胞c中含有Y染色体的数目为0或1或2 D.“半同卵双胞胎”的产生与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关 解析：选C。正常情况下只能有一个精子细胞进入处于减数分裂Ⅱ中期的卵子，图示为卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数分裂Ⅱ中期，处于输卵管内，A正确；来自母系的染色体为M，来自父系的染色体为P1、P2，经过复制后，染色体进行组合，若细胞a的染色体组成为MP1，细胞c的染色体均来自父亲，其染色体组成为P1P2，则细胞b的染色体组成为MP2，B正确；由图可知，细胞 a含有双亲染色体组各一组，且细胞a和b发育成姐弟，若细胞c的性染色体组成为XX或YY，则其为来自父亲的两个相同染色体组的精子结合而成的，则细胞a和b来自父亲的染色体组成相同，细胞a和b发育成的个体性别相同，不会发育成姐弟，所以图中细胞c中含有Y染色体的数目为1，C错误；阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵，D正确。 二、非选择题 4.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。 (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。 (3)图示Ⅰ过程为____________。 (4)图中“？”处应为____________，内细胞团出现于____________时期。 (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、核DNA含量与时间的关系。 答案：(1)输卵管　(2)受精卵　输卵管和子宫　(3)胚胎发育　(4)原肠胚　囊胚 (5) $$