第2章 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学选择性必修3同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

细胞工程 第2章　 第3节　胚胎工程 第1课时　胚胎工程的理论基础   [目标导学]　1.简述受精和胚胎早期发育的基本过程。2.说明胚胎的形成经过了受精及早期发育等过程。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二 胚胎早期发育 学习任务一　受精和受精阶段 课时作业 巩固提升 备选题库 教师独具 受精和受精阶段 学习任务一 1．胚胎工程的概念 梳理 归纳教材知识 生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞　 雌性动物　 自然受精　 早期胚胎发育 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：哺乳动物的受精在____________内完成。 合子 输卵管 (3)过程 获能 MⅡ期　 卵细胞膜 透明带 卵细胞膜 核膜 雄原核 第二极体 雌原核 [正误辨析] (1)精子和卵子相遇结合形成受精卵的部位是输卵管。(　　) (2)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用。(　　) (3)受精的标志是观察到两个极体；受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子。(　　) (4)动物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中进一步发育到MⅡ期才具备受精能力。(　　) √ × √ × 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。观察哺乳动物受精过程，并回答相关问题。 探究 要点合作突破 (1)防止多精入卵受精的生理反应有哪些？ 提示：阻止多精入卵有两道屏障：第一道屏障是透明带发生生理反应，第二道屏障是卵细胞膜发生生理反应。 (2)防止多精入卵受精的生理反应有什么意义？ 提示：防止多精入卵保证受精卵中遗传物质与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。 (3)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。在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫作精子获能。卵子一般在排出后都要在输卵管中进一步成熟，当达到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。 (4)怎样判断卵细胞是否受精？请写出理由。 提示：通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，说明卵细胞已经发生受精了。雌、雄原核也只有在受精后才能形成。 [归纳总结] 1．受精过程 2．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)受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核，受精完成的标志是雌、雄原核的融合。 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 强化 题点对应训练 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，必须获能后才具有受精能力，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．如图表示精子入卵后，发生(或引起的)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指卵细胞膜发生生理反应，Y指卵子完成减数分裂Ⅱ B．精子触及卵细胞膜的瞬间便发生了X，防止多精入卵 C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合 D．雌、雄原核充分发育后相向移动，彼此靠近，核膜消失 B 解析：图中X指卵细胞膜发生生理反应，Y指卵子完成减数分裂Ⅱ，A正确；精子触及卵细胞膜的瞬间发生的是透明带反应，防止多精入卵，而图中X指卵细胞膜发生生理反应，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；雌、雄原核充分发育后相向移动，彼此靠近，核膜消失，D正确。 胚胎早期发育 学习任务二 1．开始发育场所：____________。 2．分裂方式：____________。 3．卵裂 (1)场所：____________。 (2)特点 ①细胞的数量不断________。 ②胚胎的总体积____________。 梳理 归纳教材知识 输卵管 有丝分裂 透明带 增加　 并不增加 4．主要阶段及特点 (1)桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似________。 (2)囊胚 ①胚胎进一步发育，细胞逐渐________。 ②聚集在胚胎一端的细胞形成____________，将来发育成____________________。 ③滋养层细胞将来发育成________________。 ④胚胎的内部出现了含有液体的腔——____________。 ⑤孵化：囊胚进一步扩大，会导致________破裂，胚胎从其中伸展出来。 桑葚 分化 内细胞团　 胎儿的各种组织 胎膜和胎盘　 囊胚腔　 透明带 (3)原肠胚：形成外胚层、中胚层、内胚层三个胚层，这三个胚层将逐渐分化形成____________、________等。 各种组织　 器官 [正误辨析] (1)胚胎发育早期的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂。(　　) (2)囊胚的滋养层细胞具有全能性。(　　) (3)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期。(　　) (4)胚胎发育的场所是输卵管。(　　) × × × × 1．如图表示胚胎早期发育图解，探究下列问题。   (1)a之前的分裂在哪个部位进行，有哪些变化？ 提示：a之前的分裂称为卵裂，在透明带内进行。细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。 探究 要点合作突破 (2)胚胎发育过程中开始出现细胞分化的阶段和细胞分化最显著的阶段分别是哪些时期？细胞分化的原因是什么？ 提示：开始出现细胞分化的阶段是囊胚期(b时期)。细胞分化最显著的阶段是原肠胚的三个胚层分化形成各种组织、器官。细胞分化的原因是细胞内基因的选择性表达。 (3)胚胎发育卵裂期细胞中有机物、DNA的含量和细胞体积有什么特点？为什么？ 提示：卵裂期细胞中有机物减少、每个细胞中DNA的含量基本不变，细胞体积减小。从受精卵到囊胚阶段总体积不变，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小；伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中DNA含量保持相对稳定。该过程中有机物总量减少，因为细胞一直通过呼吸消耗有机物，但不从外界吸收营养物质。 2．不同动物受精卵的发育及其进入子宫的时间有明显差异。请结合教材P59“思考·讨论”中的表格回答以下问题。 (1)表中哪种动物的胚胎在进入子宫时发育程度最高？ 提示：表中马的胚胎在进入子宫时发育程度最高。 (2)将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎？如果换成牛，又该怎样处理？ 提示：小鼠应选择发育到桑葚胚阶段的胚胎。牛在自然条件下，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桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。 (3)不同动物胚胎进入子宫所处的时期不同，这给胚胎工程提供了什么启示？ 提示：体外受精形成的胚胎，发育到一定阶段才可移植到子宫中。 [归纳总结] 1．卵裂期细胞或物质的变化规律 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)高等动物的个体发育过程包括胚胎发育和胚后发育，胚胎发育的起点是受精卵，终点是成熟的胎儿；胎儿出生后的发育过程属于胚后发育。因此，高等动物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。动物细胞全能性随分化程度的提高而越来越难以表现。 (3)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。 (4)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。 (5)原肠胚阶段细胞进一步分化，已分化形成外、中、内三个胚层。 3．如图表示受精卵发育至囊胚的过程中的某一变化，若横坐标表示时间，则纵坐标可以表示(　　)   A．有机物总量 B．每个细胞DNA的含量 C．所有细胞体积之和 D．所有细胞表面积总和与体积总和的比值 强化 题点对应训练 D 解析：由受精卵发育至囊胚的过程中，细胞不断分裂消耗有机物，所以胚胎中的有机物总量有所减少，A不符合题意；受精卵发育至囊胚过程中的细胞分裂方式是有丝分裂，每个细胞中DNA含量基本不变，但胚胎中DNA总含量增加，B不符合题意；受精卵发育至囊胚过程中细胞数目不断增加，胚胎总体积并不增加，所有细胞的表面积总和越来越大，因此所有细胞表面积总和与体积总和的比值越来越大，C不符合题意，D符合题意。 4．如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一 时期，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.此图为桑葚胚期，胚胎的总体积并未增加，有机物的总量减少 C．此时期每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能 D．胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化 D 解析：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；此时期的内细胞团细胞具有发育成完整胚胎的潜能，C错误；胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化，D正确。 课堂小结 备选题库 教师独具 1．下列关于胚胎工程的说法，错误的是(　　) A．胚胎工程是指对动物早期胚胎进行多种显微操作和处理的技术 B．胚胎工程主要有体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术 C．经处理后获得的胚胎，需要移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的需求 D．胚胎工程实际上是在体外条件下对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作 2 3 1 4 A 5 解析：胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎进行多种显微操作和处理，然后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，A错误。 2 3 1 4 5 2．下列关于体内受精过程的排序，正确的是(　　) ①受精卵第一次分裂开始 ②释放第二极体 ③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶 ④精子穿越卵细胞膜外的结构 ⑤雌、雄原核的形成 ⑥两个原核靠近，核膜消失 A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥① 2 3 1 4 D 5 解析：体内受精的具体过程为③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶→④精子穿越卵细胞膜外的结构→精子入卵→②卵子完成减数分裂Ⅱ并排出第二极体→⑤雌、雄原核的形成→⑥雌、雄原核靠近，核膜消失→①受精卵第一次分裂开始，D正确。 2 3 1 4 5 3．哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。下列相关叙述错误的是(　　) A．精子获能后，才具有与卵子受精的能力 B．精子入卵后，透明带会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵 C．受精卵早期在透明带内进行有丝发裂，进一步发育形成桑葚胚 D．囊胚期的内细胞团将发育成胎儿的各种组织 2 3 1 4 B 5 解析：刚排出的精子不能立即与卵子结合，必须在雌性动物的生殖道内获能后，才能获得受精能力，A正确；精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，从而防止其他精子进入卵细胞，B错误；早期胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚，即受精卵早期在透明带内进行有丝分裂，进一步发育形成桑葚胚，C正确；囊胚期的内细胞团将发育成胎儿的各种组织，D正确。 2 3 1 4 5 4．如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过程表示胚胎发育 B．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 C．桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化 D．图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的 2 3 1 4 C 5 解析：胚胎发育是指从受精卵发育为成熟的胎儿的过程，①过程属于胚胎早期发育，A错误；由受精卵形成囊胚的过程中进行了卵裂，每个细胞的体积不断减小，B错误；桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化，逐渐形成囊胚，C正确；图中性成熟的个体是由精卵结合形成的受精卵发育而来的，属于有性生殖，D错误。 2 3 1 4 5 5．1890年英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，成功地产下两只纯种安哥拉兔，在此之后胚胎工程技术开始广泛地发展起来。请根据胚胎工程相关的知识回答下列问题。 2 3 1 4 5 (1)胚胎工程是指对动物的_________________所进行的多种显微操作和处理技术。 (2)在自然条件下受精过程是在雌性的输卵管内完成的，完成这个过程的前提是________和卵子发育至________期。 (3)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期称为卵裂期。其特点是________________________________。 2 3 1 4 5 答案：(1)生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞 (2)精子获能　MⅡ (3)细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加 2 3 1 4 5 解析：(1)胚胎工程是指对动物生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞所进行的多种显微操作和处理技术。 (2)自然状态下，精子需要进行获能处理，卵子在输卵管内发育到MⅡ期时，精卵细胞才能在输卵管结合完成受精过程。 (3)卵裂期细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。 2 3 1 4 5 课时作业 巩固提升 [基础巩固练] 1．下列关于哺乳动物受精过程的叙述，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．精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵 D．雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：获能的精子与卵子相遇接触后会释放出多种水解酶，溶解卵细胞膜外的一些结构，A正确；透明带反应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，B错误；精子与卵细胞膜相互融合，即精子的头部进入卵细胞中，C正确；雄原核形成的同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 2．下列关于高等哺乳动物受精过程的叙述，正确的是(　　) A.获能的精子触及卵细胞膜的同时释放多种酶水解卵细胞膜 B．体内受精发生的场所是输卵管 C．精子的核和卵细胞的核融合后立即发生卵细胞膜反应 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 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：获能后的精子与卵子相遇后，释放多种酶水解卵细胞膜外的一些结构后，才能触及卵细胞膜，而不是水解卵细胞膜，A错误；体内受精发生在雌性动物的输卵管，B正确；卵细胞膜反应发生在精子的核和卵细胞的核融合前，C错误；精子入卵后，形成一个新的核即雄原核，同时被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ并排出第二极体后形成雌原核，雌、雄原核融合形成合子后才开始第一次卵裂，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3．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．透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障 D．判断受精完成的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 解析：精子和卵子结合形成合子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；透明带反应和卵细胞膜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，受精完成的标志是雌、雄原核融合，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 4．实验证明，下列胚胎发育到哪一阶段时，每一个细胞都属于全能干细胞(　　) A．桑葚胚以前　　　　　　 B．囊胚以后 C．原肠胚以前 D．孵化或出生前的胚胎 解析：桑葚胚以前的细胞还没有分化，每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 A 5．以下关于桑葚胚、囊胚、原肠胚的说法，不正确的是(　　) A.胚胎发育的顺序是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚 B．囊胚期的细胞出现了细胞分化，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细胞分化 D．原肠胚表面的细胞层为外胚层 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：胚胎发育的顺序是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化，A正确；囊胚期的细胞出现了分化，形成滋养层和内细胞团，其原因是细胞中基因的选择性表达，遗传物质并未发生改变，B错误；桑葚胚期之前的细胞均未出现分化，细胞分化开始于囊胚，C正确；囊胚孵化后，将发育为原肠胚，原肠胚表面的细胞层为外胚层，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 6．下列关于哺乳动物胚胎发育的叙述，正确的是(　　) A．桑葚胚期细胞进行了细胞分裂和分化 B．卵裂期胚胎的总体积不断增加 C．囊胚的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，体现了其全能性 D．囊胚阶段基因开始进行选择性表达 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 解析：桑葚胚期细胞进行了细胞分裂，但没有发生分化，A错误；卵裂期胚胎的总体积并不增加，B错误；囊胚的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，并未产生完整个体或分化成其他各种细胞，不能体现其全能性，C错误；囊胚阶段细胞开始出现分化，而细胞分化是基因选择性表达的结果，可见，囊胚阶段基因开始进行选择性表达，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 7．如图为哺乳动物早期胚胎发育的过程，下列有关叙述错误的是(　　)   A．Ⅰ时期为桑葚胚，该时期的细胞具有发育的全能性 B．过程 a 和 b 细胞数目和有机物的含量都不断增多 C．Ⅱ时期胚胎会进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来 D．细胞分化从Ⅱ时期开始贯穿于动物的整个生命历程 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：Ⅰ时期为桑葚胚，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表示卵裂形成桑葚胚，过程b表示桑葚胚形成囊胚，这两个过程细胞均需要消耗能量，故胚胎中有机物的含量减少，B错误；Ⅱ时期胚胎会进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，C正确；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正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 [素能培优练] 8．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，结果如图所示。下列相关分析错误的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 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 答案：C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：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 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 9．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，其中细胞a、b均含双亲染色体，最终发育成姐弟二人。下列相关叙述正确的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 A.图中异常受精时，卵子应发育到减数分裂Ⅱ的后期 B．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 C.图中一个卵子与两个精子结合，说明精子和卵子不会相互识别 D．细胞a的染色体组成为MP1，则细胞c的染色体组成为P1P2或MP2 答案：B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：卵子发育到减数分裂Ⅱ中期就具备与精子受精的能力，A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，表明透明带反应和卵细胞膜反应未能阻止多精入卵，B正确；一个卵子与两个精子结合这种情况下，精子与卵子仍发生了相互识别，C错误；细胞a的染色体组成为MP1，则细胞c的染色体组成为P1P2，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 10．2022年3月，我国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 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：早期胚胎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，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 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 11．胚胎干细胞在无血清培养液中悬浮培养可形成类胚体，类胚体由来自三个胚层(内胚层、中胚层和外胚层)的细胞组成，排列杂乱，哺乳动物的神经细胞由外胚层细胞发育而来。小分子化合物a能阻滞内胚层和中胚层细胞的形成，而有利于外胚层细胞的形成。下列相关叙述错误的是(　　) A．外胚层细胞发育成神经细胞的过程中有细胞的增殖和分化 B．胚胎干细胞形成类胚体的过程中，会发生基因的选择性表达 C．向培养液中添加小分子化合物a不利于类胚体细胞分化为神经细胞 D．题中所述的胚胎干细胞和外胚层细胞的遗传物质相同 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 解析：外胚层细胞发育成神经细胞的过程中有细胞数目和种类的增多，即有细胞的增殖和分化，A正确；胚胎干细胞形成类胚体的过程中，会发生分化，分化过程会发生基因的选择性表达，B正确；分析题意，小分子化合物a能阻滞内胚层和中胚层细胞的形成，有利于外胚层细胞的形成，而哺乳动物的神经细胞由外胚层细胞发育而来，故向培养液中添加小分子化合物a有利于类胚体细胞分化为神经细胞，C错误；题中所述的胚胎干细胞和外胚层细胞来源于同一细胞，故遗传物质相同，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 12．软体动物卵裂初期会从受精卵的植物极形成一个暂时性的细胞质突起，称为极叶(如图所示)。若人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷。以下相关叙述正确的是(　　)   A．极叶是减数分裂中细胞质不均分的结果 B．本实验说明细胞质对细胞分化有重要作用 C．受精卵卵裂初期的营养物质主要来源于培养液 D．该受精卵在卵裂过程中,其细胞核内进行DNA的复制和相关蛋白质的合成 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 解析：由题干信息可知，极叶是软体动物卵裂初期会从受精卵的植物极形成的一个暂时性的细胞质突起，卵裂的方式是有丝分裂，A错误；由题干信息可知，若人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷，故本实验说明细胞质对细胞分化有重要作用，B正确；卵细胞体积大，营养物质丰富，可为受精卵的发育提供营养物质，故受精卵卵裂初期的营养物质应来源于自身细胞质基质，C错误；核糖体是蛋白质合成的场所，故相关蛋白质的合成在细胞质而非细胞核，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 13．用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC(孤雌单倍体干细胞)，然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默，phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态，如图1所示。用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄单倍体干细胞)，然后对ahESC中的8个基因进行编辑，ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点，如图2所示。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)体内受精过程中，精子入卵后被激活的卵子完成_________，排出________后，形成________。 (2)ahESC与精子和去核卵细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成可能是______________________________________。 (3)据图1和图2分析可知，只依赖雌性小鼠就可以得到孤雌小鼠，而只依赖雄性小鼠是不能得到孤雄小鼠的，请写出理由。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 答案：(1)减数分裂Ⅱ　第二极体　雌原核 (2)XX、XY或YY (3)需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵母细胞中，而且融合的细胞发育成的胚胎必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：(1)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。 (2)孤雄单倍体干细胞ahESC与精子和去核卵母细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成可能是XX(含X精子和含X的ahESC结合)、XY (含Y的ahESC和含X的精子或含X的ahESC和含Y的精子结合)或YY (含Y的精子和含Y的ahESC结合)。 (3)据图1和图2分析可知，只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，因为需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中，且融合的细胞发育成的胚胎必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 14．α－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工厂化生产中合理使用α－亚麻酸提供理论依据，科研人员研究了不同浓度的α－亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、胚胎早期发育的影响。分析并回答相关问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 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α－亚麻酸的培养液中，在添加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1。 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胚胎早期培养：将受精卵移入培养液中培养44～48 h后检查分裂情况，每隔48 h更换一次培养液，第5天观察囊胚发育情况，统计结果如表2。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 表1　α－亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 ALA浓度/(μmol·L-1) 卵母细胞数 核成熟卵子数 0 229 137 10 201 133 50 227 166 100 215 137 200 215 135 表2　α－亚麻酸对水牛胚胎早期发育的影响 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 ALA浓度/(μmol·L-1) 培养卵数 囊胚数 0 309 75 10 325 82 50 292 97 100 310 84 200 231 68 (1)步骤③中，判断是否受精的依据是____________。 (2)步骤④中，受精卵经____________(时期)进一步发育成囊胚，培养过程定期更换培养液的目的是_____________________________。 (3)根据实验数据分析，α－亚麻酸浓度为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。 (4)实验结果表明，________(μmol·L-1)的α－亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都最有利，判断依据是___________________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 答案：(1)在卵细胞膜和透明带的间隙是否观察到两个极体　(2)桑葚胚　清除有害代谢产物，补充营养物质　(3)促进　(4)50　题述实验中该浓度下核成熟卵子数占卵母细胞数的比例最高，囊胚数占培养卵数的比例最高 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析：(1)在实际的胚胎工程操作中，常以在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体作为受精的标志。 (2)胚胎早期发育过程为受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚，因此步骤④中，囊胚由桑葚胚进一步发育形成；培养过程定期更换培养液的目的是清除有害代谢产物，补充营养物质。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)由题表可知，α－亚麻酸浓度为0(μmol·L-1)的一组为对照组，与其相比，α－亚麻酸浓度为200(μmol·L-1)时，核成熟卵子数占卵母细胞数的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例较高，可见其对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。 (4)由题表可知，α－亚麻酸浓度为50(μmol·L-1)时，核成熟卵子数占卵母细胞数的比例最高，囊胚数占培养卵数的比例最高，因此50(μmol·L-1)的α－亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都最有利。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 精子卵细胞膜外的结构卵细胞雌、雄原核受精卵。 $$