第2章 第四节 第1课时 哺乳动物胚胎发育的基本过程（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（苏教版2019）

第四节 胚胎工程及其应用 第1课时　哺乳动物胚胎发育的基本过程 学习目标 1.了解精子和卵细胞的发生过程。 2.简述受精的主要过程。 3.阐述哺乳动物胚胎发育的基本过程。 课时跟踪检测 CONTENTS 目录 1 2 3 知识点(一)　精子与卵细胞的发生和受精过程 知识点(二) 　胚胎发育过程 课堂小结与随堂训练 4 NO.1 知识点(一)　精子与卵细胞的 发生和受精过程 (一)精子的发生 教材知识梳理 场所 哺乳动物睾丸的__________ 时期 动物个体________后 过程 曲细精管 性成熟 储存 精子形成后进入曲细精管的管腔中 精细胞的 分化(变形)过程 细胞核→精子头的主要部分； 高尔基体→顶体； ________→精子的尾； 线粒体→聚集在中段形成_________ 续表 中心体 线粒体鞘 (二)卵细胞的发生 1.卵细胞发生开始的场所：在雌性动物的______中。 2.时期 (1)哺乳动物及其他许多脊椎动物的卵细胞发育在_________会停止一段时间，直到雌性动物发育到___________才继续发育。 (2)哺乳动物的初级卵母细胞在________完成减数第一次分裂，排卵后，随着精子进入次级卵母细胞继续____________分裂。 卵巢 出生后 性成熟期 排卵前 减数第二次 3.过程 第二极体 减数 　卵细胞 第二次 (三)受精卵的形成 1.过程 顶体酶 透明带 细胞质膜 　　细胞质膜 2.防止多精入卵的屏障 哺乳动物的一个精子穿入次级卵母细胞后，会立即引起_______及___________发生一系列变化，形成阻止其他精子进入的屏障。 3.受精开始的标志和受精完成的标志 (1)精子进入_______________标志着受精过程的开始。 (2)________________ 相互融合，是受精完成的标志。 透明带 细胞质膜 次级卵母细胞 雄原核和雌原核 (一)图示法理解受精过程 核心要点点拨 (二)受精过程认识的“三个误区” 1.成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后才具备受精能力。 2.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。 3.受精开始的标志是精子进入次级卵母细胞；受精完成的标志是卵细胞质膜和透明带之间出现两个极体、雌雄原核融合。 (三)精子和卵细胞发生的比较 比较项目 精子发生 卵细胞发生 区 别 场所 睾丸的曲细精管(场所唯一) 卵巢(减数第一次分裂)、输卵管(减数第二次分裂)(场所不唯一) 时间 初情期 (性成熟)开始 性别分化后开始，卵泡(含初级卵母细胞)的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(胎儿时期)完成的，减数第二次分裂是在精子和卵子的结合过程(即受精过程)中完成的 区 别 过程 特点 ①减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的，需变形； ②细胞质均等分配 ①减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，不需要变形； ②细胞质不均等分配(第一极体除外) 结果 形成4个精子 形成1个卵细胞和3个极体 相同点 ①原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂； ②生殖细胞的成熟为减数分裂； ③成熟过程均经一次染色体复制和两次细胞分裂，子细胞中染色体数目减半 续表 [典例]　下列不是精子、卵细胞发生的区别的一项是 (　　) A.初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间 B.减数第一次分裂和减数第二次分裂的时间连续性 C.成熟生殖细胞是否经过变形 D.成熟生殖细胞中染色体的数目 √ [解析]　初级精母细胞是雄性动物性成熟后，由精原细胞分裂形成的，而初级卵母细胞是在胎儿期形成的；产生精子的减数第一次分裂和减数第二次分裂连续进行，产生卵细胞时通过减数第一次分裂形成次级卵母细胞，在精子与次级卵母细胞的结合过程中完成减数第二次分裂；精子形成需要变形，卵细胞形成不需要变形；成熟的精子和卵细胞均经过减数分裂形成，都含有相当于亲本体细胞染色体数目的一半。 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)支持细胞可为精子的发生提供营养。 ( ) (2)线粒体发育成精子的尾。 ( ) (3)受精作用完成的标志是雌雄原核融合。 ( ) 层级训练评价 √ × √ (4)刚排出的精子能与卵子受精。 ( ) (5)精子入卵后被激活的次级卵母细胞完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。 ( ) × √ (二)落实知能 2.(2024·徐州检测)在精细胞变形为精子的过程中，大部分细胞质及多数细胞器退化消失，但保留了细胞核和线粒体。有关说法错误的是(　　) A.细胞质减少有利于精子向卵细胞快速移动 B.精子变形过程中线粒体氧化分解了多数细胞器 C.受精卵发育时需要精子细胞核传递的遗传信息 D.精子游动时，需要线粒体提供大量能量 √ 解析：细胞质减少，使精子具备了适于游动的能力，有利于精子向卵细胞快速移动，A正确；精子变形过程中，多数细胞器退化消失，是溶酶体内的水解酶发挥作用的结果，B错误；受精卵中的染色体一半来自精子、一半来自卵细胞，染色体主要由蛋白质和储存遗传信息的DNA组成，受精卵发育时需要精子细胞核传递的遗传信息，C正确；精子游动时，需要消耗大量的能量，这些能量主要是由线粒体提供的，D正确。 3.下列关于受精作用的说法错误的是 (　　) A.受精作用的实质是精子与卵细胞的细胞核相互融合 B.受精作用有利于维持前后代体细胞中染色体数目的恒定 C.受精后形成的受精卵中的DNA一半来自父方，一半来自母方 D.受精后卵细胞的细胞质膜会发生复杂生理反应以阻止其他精子再进入　 √ 解析：受精作用的实质是精子与卵细胞的细胞核相互融合成为一个核，A正确；减数分裂使染色体数减半，受精作用使细胞内的染色体数恢复到体细胞数量，因此减数分裂和受精作用维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，B正确；受精后形成的受精卵中的核DNA一半来自父方，一半来自母方，细胞质DNA几乎全部来自卵细胞，C错误；在受精作用进行时，通常是精子的头进入卵细胞，与此同时，卵细胞的细胞质膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入，D正确。 (三)迁移应用 4.下列是哺乳动物精子形成过程的相关研究资料，请阅读后分析回答： 资料一：研究表明，几乎所有物种的精子都能够吸收外源DNA分子并将其融入细胞核。用外源DNA分子培养精子细胞，精子内，外源DNA都会降解，部分降解的DNA序列会被释放到培养液中，最终，外源DNA分子被整合到精子基因组。 资料二：有人用放射性同位素标记磷酸基团、腺嘌呤、乳清酸(对RNA酶很敏感，在细胞内转化为尿嘧啶)、胸腺嘧啶后，再混合进行精子的悬浮培养。一段时间后，在精子中检测到前三种物质，而培养液中胸腺嘧啶含量没有变化。 资料三：有人把放射性同位素标记的蛋氨酸和半胱氨酸等添加到精子获能液中，进行短时间培养，发现同位素出现在新的多肽中。向获能液中加入线粒体抑制剂能阻止此过程。 (1)精原细胞经过____________、____________和细胞分化等生理过程，持续不断产生正常功能精子，与卵细胞的形成过程相比，精子的形成需要经过______。  解析：精原细胞首先通过有丝分裂方式实现自身的增殖，其次通过减数分裂方式产生生殖细胞，细胞分裂过程中伴随着细胞分化。与卵细胞的形成过程相比，精子的形成需要经过变形。 有丝分裂 减数分裂 变形 (2)某种核酸酶可以将DNA“切割”成单体，该酶“切割”DNA分子的结果是得到__________________，外源DNA分子被整合到精子基因组的分子结构基础是______________________________。  解析：DNA分子的单体是四种脱氧核苷酸。由于外源DNA分子和精子基因组具有相同的组成单位和空间结构，因此外源DNA分子能被整合到精子基因组。 四种脱氧核苷酸 有相同的组成单位和空间结构 (3)据资料二推测在精子中发生__________，理由是____________ _______________________________。  解析：乳清酸(对RNA酶很敏感，在细胞内转化为尿嘧啶)是合成RNA的原料，而胸腺嘧啶是合成DNA的原料，资料二中，用放射性同位素标记磷酸基团、腺嘌呤、乳清酸、胸腺嘧啶后，再混合进行精子的悬浮培养。一段时间后，在精子中检测到前三种物质，而培养液中胸腺嘧啶含量没有变化，说明在精子中发生RNA的合成。 RNA合成 乳清酸数量 减少，而胸腺嘧啶含量没有变化 (4)据资料三推测精子中的__________反应需要______。  解析：肽链是氨基酸通过脱水缩合反应形成的，把放射性同位素标记的蛋氨酸和半胱氨酸等添加到精子获能液中，发现同位素出现在新的多肽中，而向获能液中加入线粒体抑制剂能阻止此过程，说明精子中的脱水缩合反应需要线粒体提供能量。 脱水缩合　 能量 NO.2 知识点(二) 　胚胎发育过程 教材知识梳理 (一)胚胎发育的概念 指受精卵发育成幼体的过程，包括________________________等主要发育阶段。 桑椹胚、囊胚、原肠胚 (二)胚胎发育基本过程 人体的胚胎发育从受精卵开始到胎儿出生，其胚胎发育过程可分为胚卵期、胚胎期和胎儿期3个阶段(如图)。 桑 椹 胚 囊 胚 　胚卵 　胚胎 　　胎儿　 1.胚卵期的主要过程 (1)在________内，精子和卵子结合形成受精卵。 (2)受精卵向子宫腔移动，并多次分裂(卵裂)，形成实心_________ (桑椹胚)。 (3)胚胎继续分裂，形成囊胚，聚集在囊胚一端的细胞，称为___________。 (4)囊胚植入子宫内膜，称为着床。胚卵期结束，进入胚胎期。 输卵管 细胞团 内细胞团 2.胚胎期的主要过程 (1)囊胚植入子宫内膜过程中，囊胚壁逐渐发育为________，内细胞团逐渐发育为二胚层的______，然后继续发育为三胚层的_______。 (2)从第3周开始，二胚层胚盘中的部分细胞增殖分化形成_______。随着三个胚层的分化，三胚层逐渐发育为各种器官的______。胚盘发育为胚体，胚体凸入羊膜腔，浸泡在羊水中，胎盘逐渐形成。约在第3周末，______出现。 滋养层 胚盘 原肠胚 中胚层 原基 心脏 (3)从第4周开始，三胚层逐渐发育，形成眼、耳、鼻等器官的原基；第4周末，_________开始发生；第8周末，胚体初具人形。 3.胎儿期的主要过程 9~12周，胎儿头部仍占优势，躯体长高，脑部继续增长，眼睑闭合，眼内出现视网膜，从外生殖器可辨别性别；13~16周，胎儿小脑变得突出，耳郭伸出，出现闭眼和吮吸的动作；17~20周，出现睫毛和眉毛，胎毛覆盖皮肤；21周后，胎儿继续发育直至出生。 神经系统 (三)优生检查 从优生的角度出发，为了最大限度地避免具有遗传缺陷的胎儿出生，在妊娠期间，可通过______________________确保胎儿优生。 [微提醒] 受精卵到桑椹胚阶段细胞都具有发育上的全能性，卵裂过程中细胞有机物总量是下降的。 产前检查和产前诊断 核心要点点拨 (一)图示法理解早期胚胎发育的过程 1.胚胎发育的起点是受精卵，受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，此时胚胎开始发育，即胚胎发育的最初场所是输卵管，以后逐步向子宫移动，最后在子宫内着床，直至发育成为成熟的胎儿。 2.桑椹胚阶段细胞均未分化，细胞具有全能性，是胚胎分割的最佳时期。 3.囊胚阶段开始出现细胞分化，但内细胞团细胞仍具有全能性，可用于胚胎分割。 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。 5.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。 (二)卵裂期细胞或物质的变化规律 项目 细胞 数目 每个细 胞体积 DNA 总量 每个细胞内的 DNA总量 有机物 总量 物质 种类 变化 增多 减小 增多 不变 减少 增多 [典例]　(2024·常州测试)下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是 (　　) A.受精卵卵裂形成囊胚的过程中，每个细胞体积不断增大 B.受精卵发育为桑椹胚的过程是在透明带内完成的 C.在胚胎发育过程中，幼体所需要的原料全部来自卵黄 D.原肠胚是进行胚胎移植的最好时期 √ [解析]　受精卵形成囊胚的过程中，主要发生了卵裂，每个细胞的体积不断缩小，胚胎的总体积基本不变或略有缩小，A错误；受精卵发育为桑椹胚的过程是在透明带内完成的，B正确；早期胚胎发育中所需原料来自卵黄，后期幼体所需原料主要来自母体，C错误；原肠胚时期细胞分化程度高，移植成功率很低，最好在此阶段前进行移植，不同动物胚胎移植时间不同，D错误。 层级训练评价 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)囊胚期细胞还没有分化。 ( ) (2)受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液。 ( ) (3)蛙胚胎发育过程，随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加。 ( ) × × × (4)胚胎发育早期的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂。 ( ) (5)滋养层细胞由囊胚壁发育而来。 ( ) (6)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期。 ( ) (7)胚胎发育的场所是输卵管。 ( ) × √ × × (二)落实知能 2.下列关于哺乳动物胚胎发育的描述，正确的是(　　) A.指受精卵发育成成体的过程 B.包括桑椹胚、囊胚、原肠胚等主要发育阶段 C.整个胚胎发育过程可分为胚胎期和胎儿期两个阶段 D.囊胚植入子宫内膜，胚胎期结束，进入胎儿期　 √ 解析：胚胎发育是指受精卵发育成幼体的过程，包括桑椹胚、囊胚、原肠胚等主要发育阶段，A错误，B正确；整个胚胎发育过程包括胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段，C错误；囊胚植入子宫内膜标志胚卵期结束，胚胎期开始，D错误。 3.如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程，下列相关叙述正确的是 (　　) A.Ⅰ时期为桑椹胚，该时期的细胞具有发育的全能性 B.过程a和b为卵裂，细胞数目增多，有机物的含量增多 C.在人的胚胎发育中，受精卵经过分裂在Ⅰ时期植入子宫内膜 D.细胞分化从Ⅲ时期开始，然后贯穿于动物的整个生命历程　 √ 解析：Ⅰ时期为桑椹胚，含有的所有细胞都是全能细胞，该时期的细胞具有发育的全能性，A正确；过程a表示卵裂形成桑椹胚，过程b表示桑椹胚形成囊胚，这两个过程细胞均需要消耗能量，故胚胎中有机物的含量均减少，B错误；在人的胚胎发育中，受精卵经过细胞分裂在Ⅱ时期(囊胚)植入子宫内膜，C错误；细胞分化从Ⅱ囊胚时期开始贯穿于动物的整个生命历程，D错误。 (三)迁移应用 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。  解析：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。 输卵管 (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。  解析：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。 受精卵 输卵管和子宫 (3)图示Ⅰ过程为____________。  解析：题图表示个体发育过程，其中Ⅰ过程为胚胎发育。 (4)图中“?”处应为_________，内细胞团出现于_______时期。  解析：题图中“?”处应为原肠胚，且内细胞团出现于囊胚期。 胚胎发育 原肠胚 囊胚 (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：如图所示 解析：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，单个细胞的核DNA含量不变。具体曲线参见答案。 课堂小结与随堂训练 NO.4 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.一个精子穿入次级卵母细胞后，会立即引起透明带及细胞质膜发生一系列变化，形成阻止其他精子进入的屏障。 2.精子进入次级卵母细胞，是受精开始的标志。雄原核和雌原核相互融合，是受精完成的标志。 3.胚胎发育是指受精卵发育成幼体的过程，包括桑椹胚、囊胚、原肠胚等主要发育阶段。 三、素养好题训练 1.烟草的烟雾含有几千种化学物质，其中不少物质会影响减数分裂，影响精子和卵细胞的形成。下列关于精子和卵细胞及其形成的叙述，正确的是 (　　) A.若烟雾中的某物质能阻止某对同源染色体分离，则精子或卵细胞中一定少一条染色体 B.在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有同源染色体配对和着丝点分裂现象 C.一个精原细胞经减数分裂只能形成2种精细胞、4个精细胞 D.一个卵原细胞经减数分裂只能形成1种卵细胞、1个卵细胞　 解析：若烟雾中的某物质能阻止某对同源染色体分离，则精子或卵细胞中可能少一条染色体也可能多一条染色体，A错误；减数第一次分裂过程中无着丝点分裂，减数第二次分裂过程中无同源染色体、也无同源染色体配对，B错误；如果发生交换，一个精原细胞经减数分裂能形成4种精细胞、4个精细胞，C错误；一个卵原细胞经减数分裂只能形成1种卵细胞、1个卵细胞，D正确。 √ 2.(2024·无锡月考)雌核发育是一种特殊的有性生殖方式，其子代遗传物质全部来自母本。大黄鱼是XY型性别决定的二倍体生物(2n=48)。用米鱼精子刺激大黄鱼的次级卵母细胞发育，同时用冷休克处理此细胞一段时间，抑制其细胞质分裂，再经过常温孵化得到仅含母本染色体的二倍体大黄鱼。下列说法正确的是 (　　) A.通过雌核发育得到的大黄鱼可能是雌性或雄性 B.冷休克处理相关细胞的目的可能是抑制纺锤体的形成 C.雌核发育之所以属于有性生殖，是因为发生了精子与卵细胞的核融合 D.用米鱼精子刺激并冷休克处理的大黄鱼次级卵母细胞中最多含有96条染色体　 √ 解析：因为雌核发育是利用次级卵母细胞得到后代，次级卵母细胞中没有Y染色体，所以得到的大黄鱼不可能是雄性个体，A错误；冷休克相当于低温处理，能够抑制纺锤体的形成，最终细胞不能分裂成两个细胞，B正确；雌核发育过程中需要用精子刺激次级卵母细胞，但并没有发生精子与卵细胞的核融合，C错误；次级卵母细胞中含有24条染色体，用精子刺激并冷休克处理后，染色体数目加倍，含有48条染色体，D错误。 3.科学家对体外培养的小鼠受精卵、2⁃细胞胚、4⁃细胞胚、8⁃细胞胚和桑椹胚阶段细胞的基因表达情况进行了多次转录组测序，测得各个时期mRNA分子的平均数目如图所示。随着受精卵和胚胎的发育，细胞逐步分化，基因表达数目有明显的变化。下列有关叙述错误的是 (　　) A.转录时，RNA聚合酶使基因的双链解开 B.受精卵通过增殖、分化形成不同类型的细胞 C.不同生长状态下，不同类型细胞中DNA和mRNA相同 D.胚胎发育中mRNA数目变化说明基因表达有时间特异性　 √ 解析：RNA聚合酶既有解旋的功能也有聚合核苷酸的功能，转录时，RNA聚合酶使基因的双链解开，A正确；受精卵的全能性很高，通过细胞增殖和分化形成不同类型的细胞，B正确；不同生长状态下，理论上小鼠不同类型细胞中DNA是相同的，而由于基因的选择性表达，不同细胞中mRNA是不同的，C错误；胚胎发育过程中，不同时期的mRNA数目发生了相应的改变，说明基因表达有时间特异性，D正确。 4.(2024·南通高二阶段测)绵羊虽是第一种体细胞克隆成功的哺乳动物，但该技术体系仍然存在效率低下的问题，体外培养体系对绵羊体外胚胎发育至关重要。已有研究表明，在胚胎培养液中添加维生素C可显著提高猪体细胞克隆胚胎囊胚率，但不知对绵羊克隆胚胎囊胚率是否有影响，某兽医研究所对此进行了研究。下图为实验过程中获得重组细胞的大致过程，回答下列问题： (1)图示实验二收集的小尾寒羊卵母细胞应培养到______________ __________ (时期)进行去核。  解析：据图可知，实验二属于体细胞核移植，收集的小尾寒羊卵母细胞培养到减数第二次分裂中期时进行去核。 分裂中期 减数第二次 (2)下表分别为实验一和实验二在胚胎培养液中加入维生素C后的相关实验结果： 实验一：不同浓度维生素C对绵羊孤雌胚胎发育的影响 维生素C浓度/ (μmol·L-1) 重复 次数 胚胎 总数 卵裂率 桑椹胚率(桑椹 胚数/卵裂数) 囊胚率(囊胚 数/卵裂数) 0 3 120 82.80 26.47 15.73 50 3 141 82.37 28.60 20.92 100 3 99 83.89 21.70 14.34 200 3 80 85.56 22.61 12.29 实验二：维生素C对绵羊体细胞克隆胚胎发育的影响 维生素C浓度/ (μmol·L-1) 重复次数 胚胎总数 卵裂率 桑椹胚率 (桑椹胚数/ 卵裂数) 囊胚率(囊胚 数/卵裂数) x 3 70 83.93 28.89 14.96 0 3 76 87.05 22.53 9.47 ①题图中“孤雌激活处理”的实质是_________________________，进而能发育成早期胚胎，以便进行实验一。  ②据表中数据可知，实验二中“x”处数据应为_____。  ③综合实验一和实验二结果可说明____________________________ _________________________________________________________。  激活卵母细胞使其增殖分化 50 在胚胎培养液中添加50 μmol·L-1 维生素C可显著提高绵羊孤雌胚胎发育和体细胞克隆胚胎囊胚率 解析：①题图中“孤雌激活处理”是为了使次级卵母细胞单独发育为胚胎，故其实质为激活卵母细胞使其增殖分化。②由实验二中的数据可知，“x”浓度下桑椹胚率和囊胚率都显著高于浓度为0时，结合实验一中的数据可推知“x”为50。③实验一为探究不同浓度维生素C对绵羊孤雌胚胎发育的影响，实验二为探究维生素C对绵羊体细胞克隆胚胎发育的影响，综合比较实验一和实验二各浓度下的数据可知，在胚胎培养液中添加50 μmol·L-1维生素C可显著提高绵羊孤雌胚胎发育和体细胞克隆胚胎囊胚率。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A级——基础综合练 1.下列有关动物精子和卵细胞形成过程的叙述，错误的是(　　) A.次级精母细胞可能含1条X染色体，次级卵母细胞可能含2条X染色体 B.精子的形成过程需要经过变形，卵细胞的形成不需要经过变形 C.若细胞在减数第二次分裂中期有染色体22条，则可产生11个四分体 D.正常情况下，一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂产生的生殖细胞数分别为4个、1个 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：次级精母细胞可能含有0条、1条或2条X染色体，次级卵母细胞可能含1条或2条X染色体，A正确；精子的形成过程需要经过变形，变形后的精子体积小，便于游动，有利于受精过程的完成，而卵细胞的形成不需要经过变形，B正确；若细胞在减数第二次分裂中期有染色体22条，说明该生物的体细胞中含有22对同源染色体，则在减数第一次分裂过程中可产生22个四分体，C错误；一个精原细胞经过减数分裂会形成四个精细胞，而一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 2.与精子的形成相比，卵细胞的形成过程中不会出现的是 (　　) A.卵原细胞先进行减数分裂，再通过变形，形成成熟卵细胞 B.染色体复制一次，细胞分裂两次 C.卵细胞形成过程中的减数第一次分裂细胞质分裂一定是不均等的 D.减数分裂结束后，卵细胞的染色体数目只有体细胞染色体数目的一半　 解析：精子形成过程需要经过变形，而卵细胞的形成过程不需要经过变形，A符合题意。 √ 3.(2024·扬州月考)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，卵子遇精子即完成受精 B.胚胎发育至囊胚时已经开始了细胞分化，这是由于基因的选择性表达 C.囊胚期的每一个细胞都具有全能性 D.动物的个体发育过程是受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 解析：雌性动物排出的卵子并非成熟的卵子，即使遇到精子，也要继续成熟至减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力，A错误；胚胎在桑椹胚后继续发育至囊胚时开始分化，实质是基因的选择性表达，B正确；囊胚内细胞团细胞具有发育全能性，C错误；动物的个体发育既包括胚胎发育，又包括胚后发育，该选项只是胚胎发育过程，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 4.下图为马的减数分裂和受精作用形成合子(受精卵)的过程，相关说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 ①Ⅰ→Ⅱ过程主要进行有丝分裂，Ⅳ→Ⅰ过程主要发生了有丝分裂和细胞分化　②Ⅱ→Ⅲ过程中，精子的形成存在变形期，卵细胞的形成存在细胞质不均等分裂　③合子的染色体父母双方各占一半，保证了所有遗传物质一半来自父方，一半来自母方　④Ⅱ→Ⅲ、Ⅲ→Ⅳ过程保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性 A.①②③④ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 解析：Ⅰ→Ⅱ过程是雌性马产生卵原细胞和雄性马产生精原细胞的过程，此过程主要进行有丝分裂，Ⅳ→Ⅰ过程是合子发育过程，此过程主要发生了有丝分裂和细胞分化，①正确；Ⅱ→Ⅲ过程是减数分裂过程，精子的形成存在变形期，细胞质均等分裂，卵细胞的形成存在细胞质不均等分裂，没有变形的过程，②正确；合子的染色体父母双方各占一半，保证了所有染色体一半来自父方，一半来自母方，但是卵细胞提供了细胞质遗传物质，③错误；Ⅱ→Ⅲ(减数分裂)和Ⅲ→Ⅳ(受精过程)保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，④正确。故选B。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 5.(2024·镇江月考)下列有关高等哺乳动物受精过程的叙述，正确的是 (　　) A.获能的精子穿越透明带的同时释放顶体酶水解卵细胞质膜 B.顶体反应和卵细胞质膜反应是阻止多精入卵的两道屏障 C.在卵细胞质膜和透明带的间隙观察到两个极体，说明卵细胞受精 D.精子入卵后立即与卵细胞核发生融合并马上开始有丝分裂　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：在受精作用过程中，获能的精子头部的顶体首先释放顶体酶，发生顶体反应，然后精子穿越放射冠和透明带，A错误；透明带反应和卵细胞质膜反应是阻止多精入卵的两道屏障，B错误；受精作用完成的标志：在卵细胞质膜和透明带之间可以观察到两个极体，C正确；精子入卵后，核膜破裂形成雄原核，再与雌原核结合，D错误。 6.胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。下列有关哺乳动物体内受精和早期胚胎发育的叙述，正确的是 (　　) A.雌雄动物都是从初情期开始产生成熟的生殖细胞 B.精子获能为体外受精奠定了理论基础 C.受精时多个精子与同一个卵子结合 D.合子形成后即在子宫内进行发育　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 解析：雄性动物从初情期开始，直到生殖机能衰退，在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；哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前(即胎儿时期)完成的，这是精子和卵细胞在发生上的重要区别，A错误。进入雌性动物生殖道的精子不能立即与卵细胞受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化(精子获能)后，才能获得受精能力，精子获能为哺乳动物体外受精奠定了理论基础，B正确。由于存在透明带反应和卵细胞质膜反应两道屏障，通常只有一个精子能够与卵细胞结合，C错误。合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 7.如图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图，下列有关叙述错误的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A.细胞Ⅳ卵裂过程中每个细胞体积不断减小 B.细胞Ⅳ的遗传物质一半来自细胞Ⅲ，一半来自精子 C.细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵细胞 D.精子进入次级卵母细胞标志着受精过程的开始　 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：卵裂过程中，胚胎的体积不变甚至略微减小，但细胞数量不断增多，因此每个细胞体积不断减小，A正确；细胞Ⅳ为受精卵，其细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞(细胞Ⅲ)，细胞核遗传物质一半来自细胞Ⅲ(次级卵母细胞)，一半来自精子，B错误；细胞Ⅲ为次级卵母细胞，而该细胞只有在受精时才完成减数第二次分裂，因此细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵细胞，C正确；精子进入次级卵母细胞标志着受精过程的开始，D正确。 8.如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)。下列有关叙述错误的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 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　 解析：据图可知，次级卵母细胞(细胞Ⅱ)形成的过程才需要促性腺激素调节，A正确；次级卵母细胞经减数分裂完成后，形成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相同，都为2n，细胞Ⅳ分裂后期染色体数目为4n，C错误；细胞Ⅲ需要在精子的作用下形成成熟卵细胞，D正确。 √ 9.如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育的示意图，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 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ A.①过程中发生了非同源染色体自由组合 B.②过程中细胞通过有丝分裂的方式增殖 C.a时期可分离得到胚胎干细胞 D.b时期会分化成三个胚层　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：①过程是受精作用，没有发生非同源染色体的自由组合，A错误；②过程中细胞通过有丝分裂的方式增殖，B正确；a表示囊胚，从内细胞团中可分离得到胚胎干细胞，C正确；b表示原肠胚，出现三个胚层，D正确。 10.如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (1)图中A、B、C阶段中，表示囊胚和原肠胚的是_______。  解析：根据题图分析可知，图中A、B、C阶段中，表示囊胚和原肠胚的是B、C。 (2)写出图中各标号的名称；②___________，④_________。  解析：图中②为内细胞团，④为囊胚腔。 B、C 内细胞团 囊胚腔 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (3)A阶段的细胞具有发育上的_______性，B阶段开始出现___________，C阶段开始出现___________。  解析：A表示桑椹胚期，此阶段细胞特点是具有发育上的全能性，B表示囊胚时期，此阶段开始出现细胞分化，C为原肠胚时期，此阶段开始出现胚层分化。 全能 细胞分化 胚层分化 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (4)动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，合子只能由一个精子和卵子结合的生理基础是______________________________。  解析：动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的，透明带反应和卵细胞质膜反应，可阻止卵细胞与多个精子结合，从而合子只能由一个精子和卵子结合。 透明带反应和卵细胞质膜反应 B级——应用创新练 11.[多选]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。下列说法错误的是(　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 A.原肠胚末期已出现了基因选择性表达 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　 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：由题意可知，把原肠胚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，这说明原肠胚末期已经出现了基因选择性表达，A正确；原肠胚末期之前，细胞已经开始分化，B错误；原肠胚末期已经确定了细胞发育的方向，因此将要发育成下肢的部分移到其他部位将会发育一条额外的腿，C正确；原肠胚末期的细胞已经开始了基因的选择性表达，细胞的全能性有所下降，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 12.[多选]下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述，不正确的是 (　　) A.卵裂期不仅细胞数量增加，而且体积也有所增加 B.兔子卵母细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性 C.在形成早期胚胎的过程中，不会出现细胞的分化 D.克隆出的早期胚胎中，各细胞的遗传信息是不同的 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：卵裂期细胞数量增加但胚胎总体积并不增加，甚至略微减小，A错误；兔子卵母细胞质中含有激发大熊猫细胞核全能性的物质，作用是激发大熊猫细胞核的全能性，B正确；胚胎发育过程中，发育到囊胚期，基因选择性表达出现细胞分化，C错误；早期胚胎的细胞是由同一细胞经有丝分裂而来的，所以遗传物质相同，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 13.(2024·苏州高二期中)孤独症谱系障碍与SHANK3基因的分子缺陷密切相关，我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统，对猕猴的SHANK3基因进行编辑，首次获得该病的灵长类动物模型。科学家有望开展猕猴疾病模型的药物效果评价。请结合下面的流程图回答下列问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (1)用促性腺激素处理的方法从母猴甲采集到的卵母细胞可以直接与获能精子完成受精作用，是因为______________________________ ____________________________________________________________；图中将CRISPR/Cas9注入受精卵的方法是_____________。  解析：用促性腺激素处理的方法从输卵管中冲取到的卵母细胞已经成熟(即发育到减数第二次分裂中期)，可直接与获能精子完成受精；图中将CRISPR/Cas9注入受精卵的方法是显微注射法。 该方法采集到的卵母细胞已经发 育成熟(或该方法采集到的卵母细胞已经发育到减数第二次分裂中期) 显微注射法 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (2)对早期胚胎进行培养时，其培养液的成分有________________ ______________________________等(答出4点)。  解析：在胚胎进行早期培养时，培养液的成分除无机盐和葡萄糖外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物质，以保证胚胎正常生长发育。 无机盐、葡萄糖、　 维生素、激素、氨基酸、血清 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (3)为得到更多孤独症谱系障碍模型猴，①③途径与②③途径相比， ______途径更有优势；原因是__________________________________ _________________________________________。  解析：②③与①③途径相比，①③途径中，提供细胞核的早期胚胎细胞的分化程度更低，恢复其全能性更容易。 ①③ ①③途径中，提供细胞核的早期胚胎 细胞的分化程度更低，恢复其全能性更容易 $$