第2章 第3节 第1课时 胚胎工程的理论基础-【成才之路·练案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步新课程学习指导(人教版)

进行治疗的病人，一般不会发生免疫排斥反应，B正确：有自 我更新能力及分化潜能的干细胞，需要经过体外实验后才可 放心应用于临床治疗，C错误：分析题意，PD是由于DA神经 元变性导致多巴胺分泌减少，从而引起一系列的神经功能障 碍，而PS细胞经定向诱导后能分化为有功能的DA神经元 可用于治疗患PD的大鼠，据此推测植入神经干细胞也能修复 部分DA神经元，可缓解PD的症状，D正确。 7.C细胞核移植主要在同种动物细胞的普通细胞与去核卵母 细胞之间进行，不是同种组织，A错误：去核卵母细胞的细胞 质中含有让细胞核表达出全能性的物质和营养条件，与重组 细胞的发育有关，B错误：早期胚胎细胞分化程度低，作为细 胞核的供体细胞时，由题表可以看出妊娠成功率最高，C正 确；培养动物细胞的培养液中需含维生素、激素等物质，但它 们不是能源物质，D错误。 8.(1)将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个 重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体不变 (2)小于胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易 (3)相同不同 【解析】(1)动物细胞核移植是指将动物一个细胞的细胞核 移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚 胎，继而发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为 克隆动物，与核供体相比，其细胞的染色体数目不变。(2)由 于动物胚胎细胞分化程度低，表现其全能性相对容易，而动物 体细胞分化程度高，表现其全能性十分困难，所以，胚胎细胞 核移植获得克隆动物的难度小于体细胞核移植。(3)哺乳动 物雌性和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同，所以分别 以雌性和雄性个体的体细胞为供体，所得到的克隆动物体细 胞的常染色体数目相同，但其性染色体组合不同。 练案[10] 学业考达标练 1.C精子获能是指精子在雌性动物的生殖道内发生相应的生 理变化而获得受精能力，C正确。 2.C卵子成熟和受精的部位均为输卵管。 3.D体内受精的具体过程为③获能后的精子与卵子相遇并释 放多种酶一→④精子穿越卵细胞膜外的结构一→精子入卵 →②卵子完成减数分裂Ⅱ并排出第二极体一→⑤雌、雄原 核的形成一→⑥雌、雄原核靠近，核膜消失一→①受精卵第 次分裂开始，D正确。 4.C卵裂期细胞不断分裂，而胚胎总体积并不增加，每个细胞 体积减小，A、B错误；卵裂期的细胞进行有丝分裂，细胞数目 在增加，但每个细胞的DNA含量不变，胚胎中DNA的总量增 加，C正确：卵裂需要消耗能量，有机物总量不断减少，但有机 物种类增加，D错误。 5.A题图中①过程是受精作用，非同源染色体自由组合发生在 配子形成过程的MI期，A错误；②过程为卵裂，细胞通过有 丝分裂增殖，B正确：b为囊胚阶段，该阶段的早期胚胎内出现 了含有液体的囊胚腔，C正确；②→④细胞分化程度逐渐增 大，D正确。 6.B卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障。 7.C合子形成后在输卵管中进行早期有丝分裂，然后进人子宫 着床，A错误；卵裂时，细胞数目增加，但胚胎的总体积并不增 加，B错误：桑葚胚阶段前的细胞未进行细胞分化，属于全能 细胞，C正确；囊胚时期，滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜， D错误。 8.(1)雄原核雌原核 (2)精子穿过透明带精子进入卵细胞膜雌、雄原核融合 24 (3)精子获能输卵管MⅡ期 (4)透明带反应和卵细胞膜反应 【解析】(1)据图可知a是雄原核，b是雌原核。(2)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。(3)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，这个过程叫作精子获 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。(4)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。 选择考提升练 1.B在胚胎发育过程中，囊胚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。 2.D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。 3.C胚胎发育是指受精卵到幼体，胚后发育是指幼体到成体， 因此图中①过程属于胚胎发育的一部分，②过程不能表示胚 后发育，A错误；卵子的卵细胞膜和透明带间隙中出现两个极 体是受精的标志，雌、雄原核融合标志着a(受精)过程结束，B 错误：b为卵裂期，该过程中胚胎的总体积并不增加，而细胞 的数目不断增多，因此细胞体积变小，细胞的核质比逐渐增 大，C正确：孵化后的囊胚已经出现细胞分化，出现滋养层细 胞和内细胞团，其中滋养层细胞可用于性别鉴定，将来发育成 胎膜和胎盘，D错误。 4.A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，对于大型 动物可从卵巢内获取卵母细胞，但需要在体外培养到减数分 裂Ⅱ中期才能参与受精，A错误。 5.B图示为胚胎发育过程某一时期示意图，该时期为囊胚期，A 错误：①为透明带：②为滋养层，将来发育成胎膜和胎盘：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，将来发育成胎膜和胎盘，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。 6.C图1两个精子进人一个卵细胞，是异常受精过程，发生在 卵细胞的减数分裂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2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，来源于父亲的染色体由两个不同的精子提 供，一定不同，D正确。 7.B卵细胞膜下皮层颗粒外排的方式可能是胞吐，依赖于细胞 膜的流动性，A正确；受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精 子，一半来自卵细胞，而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，B 错误：透明带“硬化”是防止多个精子进入卵细胞受精的一道 屏障，C正确：精子受体失去活性有助于一个卵细胞与一个精 子结合，防止多精入卵，D正确。 8.(1)维持培养液pH的相对稳定 (2)染色体的着丝粒排列在赤道板上在卵细胞膜和透明带 的间隙可否观察到两个极体 (3)桑葚胚清除有害代谢物，补充营养物质 18 (4)促进 (5)50核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养 卵数的比例较高 【解析】(1)动物细胞培养时，细胞培养箱中加5%C02的作 用是维持培养液pH的相对稳定。(2)卵母细胞培养到减数 分裂Ⅱ中期时才成熟，而减数分裂Ⅱ中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在卵细胞膜 和透明带的间隙可否观察到两个极体。(3)早期胚胎发育过 程为受精卵→卵裂期→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 目的是清除有害代谢物，补充营养物质。(4)亚麻酸溶液为 0uol·L的一组为对照组，与其相比，表1中，亚麻酸溶液 浓度为200mol·L时，核成熟卵子数占卵母细胞数的比例 较高，表2中，亚麻酸溶液浓度为200uml·L1时，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。(5)表1中，亚麻酸溶液浓度为50mol·L-1 时，核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，表2中，亚麻酸溶 液浓度为50mdl·L-l时，囊胚数占培养卵数的比例较高，因 此50uol·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发 育都较有利。 练案[11] 学业考达标练 1.D给实验动物注射促性腺激素，目的是使其产生更多的卵母 细胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞一般培养到成熟后才 能与获能精子共同培养完成受精，B错误；体外受精是指获能 的精子和成熟的卵子在相应受精溶液或获能溶液中受精，C 错误；次级卵母细胞减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合过程中 完成的，D正确。 2.C移入受体的是胚胎，并且受体对移人子宫的胚胎基本上不 发生免疫排斥反应，所以C选项中的过程在胚胎移植中没有 必要进行。 3.C在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的 个体称为“受体”，A正确；胚胎移植实际上是生产胚胎的供体 和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，B正确：胚胎移植是 胚胎工程其他技术的最后一道“工序”，C错误；胚胎移植能否 成功，与供体和受体的生理状态有关，D正确。 4.C人工授精是用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道 内，使精子与卵子结合，该技术可以使多头母畜同时受精：体 外受精是将人工获得的精子和卵子在体外完成受精，该技术 可以通过胚胎移植更有效地发挥母畜的繁殖潜能，A、B、D正 确。人工授精、体外受精的本质与自然受精相同，均是精子与 卵子结合形成合子，C错误。 5.A哺乳动物初级卵母细胞的减数分裂I在雌性动物排卵前 后完成，次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ是在精子和卵子的结合 过程（即受精过程）中完成的，A正确 6.A进行胚胎分割时，将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中 进行具体的操作。 7.B胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚时期的胚胎，早期胚胎不能 被任意分割成多份。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆 的方法之一。 8.(1)囊胚腔透明带滋养层内细胞团 (2)胚胎分割做DNA分析鉴定性别胚胎移植 (3)滋养层细胞显微操作仪和体视显微镜将内细胞团均 等分割 (4)同卵双眙 2 【解析】(1)根据囊胚的结构可知图中字母所代表的结构名 称：A为囊胚腔，B为透明带，C为滋养层，D为内细胞团 (2)图中甲、乙、丙过程表示的技术分别是胚胎分割、做DNA 分析鉴定性别、胚胎移植。(3)进行乙过程时，所取的样本是 滋养层细胞。进行甲过程时，所使用的基本仪器是显微操作 仪和体视显微镜，本过程的技术关键是将内细胞团均等分割。 (4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在 些问题，如刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹可能存在差异 等。同时很难取得同卵多胎，成功率较高的是同卵双胎。 选择考提升练 1.B采集的精子获能后才能与成熟的卵母细胞完成体外受精， A正确：①②过程分别为受精和有丝分裂，B错误：自然孕育 时，图中的①~④过程都是在输卵管中完成的，C正确；早期 胚胎在生理状况相同的同种雌性动物体内都可继续发育，D 正确。 2.C克隆珍稀野生动物，可使用体细胞核移植结合胚胎工程技 术，该过程实现了濒危动物的保护，A正确：胚胎分割技术属 于无性繁殖技术，因而可产生遗传性状相同的后代，B正确； 为提高体外受精成功率，新采集的精子需要经过获能培养才 能受精，C错误；伴性遗传往往表现与性别有关，因此可根据 患病动物的特征，在动物胚胎移植前，控制胚胎性别比例可降 低后代的伴性遗传病发病率，D正确。 3.A人工授精后形成的早期胚胎在一定时间内并未与母体子 宫建立组织上的联系，A错误；如果是人工授精的方式进行辅 助生殖技术，就不需要胚胎移植，B正确：克隆技术属于无性 繁殖，试管动物的培育涉及精卵结合，属于有性生殖，C正确； 受体的生殖周期将影响人工授精和试管动物技术的成功率， 故人工授精和试管动物技术都要注意受体的生殖周期，D 正确。 4.B胚胎移植中，供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的 胚胎，受体的主要职能是孕育胚胎，结合题干信息可知，红安 格斯牛作为供体，其主要职能是提供具有优良遗传特性的胚 胎，A正确；因本地黄牛作受体牛，故此法获得的红安格斯小 牛性状与本地黄牛不相同，与供体红安格斯牛相同，B错误； 胚胎移植可以充分发挥唯性优良个体的繁殖潜力，C正确；对 受体的选择条件是具有健康的体质和正常的繁殖能力，D 正确。 5.D超数排卵可以得到多个次级卵母细胞，以便于体外受精得 到更多的胚胎，从而选择健康的胚胎，A正确；胚胎移植前，需 要从囊胚中分离少量滋养层细胞，培养后检测基因型，B正 确；软骨发育不全为常染色体显性遗传病，健康个体基因型为 hh,因此，根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎，C正确；应 将胚胎培养至桑葚胚或囊胚期阶段移植到子宫，D错误。 6.B胚胎分割可以看作动物无性繁殖的方法之一，而胚胎移植 产生后代所属的繁殖方式取决于胚胎的来源，若胚胎由受精 卵形成，则属于有性生殖，若胚胎来自胚胎分割或核移植，则 属于无性繁殖，B错误。 7.B胚胎移植前鉴定性别通常取囊胚的滋养层细胞进行DNA 分析，A错误；可以借助显微操作仪和体视显微镜进行胚胎分 割，B正确；采用胚胎分割技术获得的个体没有经历生殖细胞 的融合，属于无性繁殖，C错误：受体对移人子宫的外来胚胎 基本上不发生免疫排斥反应，因此胚胎移植不需要对供体和 受体进行免疫检查，D错误 8.（1)遗传性状优良和生产能力强的个体促性腺 (2)桑葚胚囊胚 (3)不相同因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且 供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响 49练案[10] 第2章第3节 [第1 学业考达标练 一、选择题 1.下列有关精子获能的说法，正确的是（) A.精子获得受精的能量 B.精子获能是在雄性动物的生殖道内完成的 C.精子获得受精的能力 D.精子获得尾部摆动所需的能量 2.卵子的成熟部位和受精部位分别是 ( A.卵巢、卵巢 B.卵巢、输卵管 C.输卵管、输卵管 D.输卵管、子宫 3.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 4.下列关于卵裂的叙述，正确的是 A.卵裂时期细胞不断分裂，胚胎体积不断 增大 B.卵裂至囊胚形成的过程中，每个细胞的体 积不断增大 C.卵裂过程进行有丝分裂，胚胎中DNA总量 不断增加 D.卵裂需要消耗能量，有机物总量和种类都 不断减少 5.如图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b、c代 表三个发育阶段，下列叙述错误的是（) 精子7四受精卵2回③回画口一幼体 卵子 A.①过程发生非同源染色体自由组合 B.②过程通过有丝分裂增殖 C.b阶段的早期胚胎内出现了含有液体的腔 D.②→④细胞分化程度逐渐增大 课时胚胎工程的理论基础] 6.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 7.关于哺乳动物早期胚胎发育的叙述正确的是 () A.合子形成后立即进人子宫内进行有丝分裂 B.卵裂时随着细胞数目增加胚胎的总体积也 随之增大 C.桑葚胚阶段前的每个细胞都属于全能细胞 D.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜 二、非选择题 8.根据哺乳动物受精过程示意图，请回答下面的 问题。 透明带 卵细胞膜 第一极体 一极 第二极体 哺乳动物受精过程示意图 (1)图中字母表示的结构名称分别是[a] 、[b] (2)图中数字表示的过程分别是① 、② 、③ (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，这个过程叫作 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。 (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 35 选择考提升练 一、选择题 1.在牛的胚胎发育过程中，将来能发育成胎儿各 种组织的是 A.透明带 B.囊胚的内细胞团 C.囊胚的滋养层 D.囊胚腔 2.如图为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，则纵坐标可表示 ( 0 时间 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 3.如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法 正确的是 ① 性成 受精卵桑葚胚囊胚原肠胚…幼体 熟的 个体 A.图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚 后发育 B.卵子的卵细胞膜和透明带间隙中出现两个 极体标志着a过程结束 C.b过程中细胞的核质比逐渐增大 D.孵化后的囊胚已经出现细胞分化，滋养层 已发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定 4.体外受精技术实际上 ① 是在体外条件下，对人 的自然受精条件进行 的模拟操作。如图表 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 K 胞膜反应，拒绝其他精子再进入卵内 8 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 5.如图是哺乳动物胚胎发育过 ① 程中的某一阶段胚胎，下列说 ② 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 6.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。下列叙述不正确的是 ( 来自母亲 来自父亲 图1 来自父亲 图2 三极纺锤体双亲染色体组各一组 A B 图3 图4 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 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 7.受精过程中，精子头部的顶体酶原转化为有活 性的顶体酶将卵细胞周围的透明带溶解，形成 精子穿过的通道。精子进入卵细胞后，卵细胞 膜上的精子受体失去活性。卵细胞膜下的皮 层颗粒，以外排的方式，进入卵周空间，释放的 酶类引起透明带“硬化”，形成受精膜，完成受 精。下列叙述错误的是 透明带 第一极体 皮层颗粒 卵周空间 卵细胞膜 皮层反应 精子 A.卵细胞膜下皮层颗粒外排的方式可能是 胞吐 B.受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半 来自卵细胞 C.透明带“硬化”是防止多个精子进入卵细胞 受精的一道屏障 D.精子受体失去活性有助于一个卵细胞与一 个精子结合 二、非选择题 8.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。分析回答下列 问题： 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%C02的培养箱中培养22~24h。 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早期胚胎培养：将受精卵移入胚胎培养液中 培养44~48h后检查分裂情况，每隔48h更 换一次培养液，第5~9天观察囊胚发育情况， 统计结果如表2。 18 表1 亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响 ALA浓度 卵母细胞数 核成熟卵子数 /(umol·L-1 0 229 137 10 201 133 50 227 166 100 215 137 200 215 135 表2亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响 ALA浓度 培养卵数 分裂数 囊胚数 /(mol·L-1) 0 309 171 75 10 325 182 82 50 292 185 97 100 310 188 84 200 231 145 68 (1)步骤①中，细胞培养箱中加5%C02的作 用是 0 (2)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 0 (3)步骤④中，受精卵经 (时期)发育 成囊胚，培养过程定期更换培养液的目的 是 (4)根据实验数据分析，亚麻酸溶液为200 umol·L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。 (5)实验结果表明 mol·L-1的亚 麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发 育都较有利，判断依据是