2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第2章 细胞工程第1课时　胚胎工程的理论基础含答案

2024年高中生物新教材同步选择性必修第三册第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课程内容标准核心素养对接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。1.生命观念——从精子和卵细胞的结构理解受精作用过程。2.科学思维——构建模型分析早期胚胎发育中相关物质和结构的变化。知识点1受精和受精阶段1.胚胎工程的概念2.受精(1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。(2)场所：哺乳动物的受精在输卵管内完成。(3)过程知识点2胚胎早期发育1.场所：输卵管。2.过程(1)动物排出的卵子都是次级卵母细胞，需进一步成熟(×)(2)当精子入卵后，立即发生透明带反应，阻止后来的精子进入(×)(3)胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂的(√)(4)成熟的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力(√)(5)囊胚的滋养层细胞具有全能性(×)(6)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期(×)(7)囊胚内的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜(×)(8)胚胎发育的场所是输卵管(×)eq\x(教材P57“图2－20”拓展)1.下图表示哺乳动物受精过程不同时期的示意图，请写出标号代表的内容。哺乳动物的受精过程主要包括：①精子穿越卵细胞膜外的一些结构；②精子入卵；③形成雌、雄原核；④形成合子。eq\x(教材P58“图2－21”拓展)2.写出图中A～D各部分结构名称。A.透明带；B.内细胞团；C.囊胚腔；D.滋养层。探究点一受精的过程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：(1)防止多精入卵的两道屏障为透明带反应和卵细胞膜反应。(2)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，当达到减数第二次分裂时，才具备与精子受精的能力。(3)受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核。(4)请分析受精卵中的遗传物质的来源。提示细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞；细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。(5)精子与卵细胞的结合，体现了细胞膜具有什么功能？提示体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。1.精子获能刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。2.卵子的准备卵子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。3.受精过程中的两大反应、两道屏障[例1]下列关于哺乳动物受精过程的叙述错误的是()A.精子头部触及卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障B.受精卵细胞质中的遗传物质完全来自卵细胞C.受精时只有精子头部进入卵子D.雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ答案B解析精子头部接触卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障，A正确；受精卵细胞质中的遗传物质绝大部分来自卵细胞，一小部分来自精子，B错误；精子入卵后，尾部脱离，只有头部进入卵子，C正确；雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，D正确。[例2]如图是受精过程部分图解，据图分析下列叙述错误的是()A.精子和卵子发生的场所分别是睾丸和卵巢，受精作用的场所是子宫B.当精子③与3接触的瞬间，精子①就不能进入2C.当精子②入卵后，精子③就不能进入卵内D.在2中观察到两个极体的现象可作为受精的标志答案A解析精子和卵子发生的场所分别是睾丸和卵巢，受精作用的场所是输卵管，A错误；当精子③与3(卵细胞膜)接触的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子(如精子①)进入2(透明带)，B正确；当精子②入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子(如精子③)进入卵内，C正确；当精子进入卵细胞膜后，卵细胞完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核，在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体的现象可作为受精的标志，D正确。(1)多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因此第一极体不会形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。(2)受精完成的标志是雌、雄原核核膜消失，形成合子。(3)雄原核不是原来精子的核，而是原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核。(4)受精卵的遗传物质中，核遗传物质一半来自精子(父本)，一半来自卵子(母本)，细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵子。(5)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。探究点二胚胎早期发育如图为哺乳动物胚胎早期发育的过程。(1)图中所示胚胎的名称：Ⅰ表示桑葚胚，Ⅱ表示囊胚，Ⅲ表示原肠胚。(2)图中a、b过程中，细胞的分裂方式为有丝分裂，这种早期分裂称为卵裂，其特点是细胞的数量不断增加，但胚胎总体积并不增加。(3)图中开始出现细胞分化的时期是Ⅱ，该时期胚胎分化出内细胞团和滋养层。(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原肠胚。细胞分化的原因是细胞内基因的选择性表达。(1)胚胎早期发育至原肠胚过程图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桑葚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桑葚胚时期以前不需要从外界获取营养物质，胚胎发育所需营养主要来自卵黄；囊胚期细胞开始分化，滋养层细胞从外界吸收营养物质，使胚胎继续发育。(2)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[例3]如图是哺乳动物胚胎发育过程中的某一阶段胚胎，下列说法正确的是()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答案B解析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，将来发育成胎盘和胎膜；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，将来发育成胎盘和胎膜，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。[例4]关于桑葚胚和囊胚的比较，下列叙述正确的是()A.桑葚胚的内细胞团将来可发育成胎儿的各种组织B.桑葚胚的内细胞团细胞进行逐渐分化C.囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的D.囊胚的进一步扩大会导致透明带的破裂答案D解析囊胚的内细胞团将来可发育成胎儿的各种组织，桑葚胚内细胞团细胞未进行分化，细胞分化从囊胚期开始，A、B错误；囊胚期细胞分化是基因选择性表达的结果，C错误；囊胚的进一步扩大会导致透明带的破裂，D正确。思维导图晨读必背1.精子获能后才有受精能力；卵子发育到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.囊胚细胞分化形成内细胞团和滋养层细胞。内细胞团发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘。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。随堂检测1.下列有关受精过程的说法，正确的是()A.精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于生物膜的流动性B.精子在雌性动物的子宫中获能后才能参与受精C.受精过程中卵细胞和精子的结合不是随机的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答案A解析精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于生物膜的流动性，A正确；精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精，B错误；受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的，C错误；精子入卵后，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，细胞核体积增大成为雄原核，D错误。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.③②④⑤⑥①C.④⑤②①③⑥ D.③④②⑤⑥①答案D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。3.下列有关早期胚胎发育过程中各阶段的叙述，错误的是()A.滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘B.内细胞团可发育成胎儿的各种组织C.高等哺乳动物细胞的分化开始于桑葚胚阶段D.胚胎从透明带中伸展出来的过程发生于囊胚阶段答案C解析囊胚阶段沿透明带内壁扩展和排列的滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘，A正确；囊胚阶段聚集在胚胎一端的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，B正确；高等哺乳动物细胞的分化开始于囊胚阶段，桑葚胚阶段还没有发生细胞分化，C错误；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，D正确。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答案C解析胚胎发育是指从受精卵发育为成熟的胎儿的过程，A错误；由受精卵形成囊胚的过程中进行了卵裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，故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。eq\a\vs4\al\co1(课后·分层训练)(时间：30分钟)知识点1受精和受精阶段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.卵子在输卵管内成熟，到MⅡ期时，才具备受精的能力答案B解析哺乳动物受精过程主要包括精子穿越透明带、精子进入卵细胞膜、雌雄原核形成和融合等过程。精卵相遇，获能后的精子释放多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构。精子接触卵细胞膜发生透明带反应，这是防止多精入卵的第一道屏障，随后进入卵细胞膜，发生卵细胞膜反应，这是防止多精入卵的第二道屏障。卵子在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备受精能力。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指卵细胞膜反应，Y指卵子完成减数分裂ⅡB.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，继而合并成一个细胞核答案B解析图中X是第二道屏障，指卵细胞膜反应，Y指卵子完成减数分裂Ⅱ，形成雌原核，A正确；精子触及卵细胞膜的瞬间便发生了透明带反应，防止多精入卵，而图中X指卵细胞膜反应，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，继而合并成一个细胞核，D正确。3.下列关于胚胎工程的说法错误的是()A.胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行的多种显微操作和处理技术B.胚胎工程技术包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术C.胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精、早期胚胎发育的规律D.胚胎工程是对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作答案B解析胚胎工程技术包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割等技术，胚胎干细胞培养属于细胞工程，B错误。4.下列有关受精的说法正确的是()A.在自然情况下，受精是在雌性动物的子宫内完成的B.卵子在减数分裂Ⅱ时，才具备与精子受精的能力C.受精的实质是精子的头部进入卵子D.精子释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构，是阻止多精入卵的第一道屏障答案B解析受精过程的完成场所是输卵管，A错误；卵子到减数分裂Ⅱ时，才具备受精的能力，在受精作用过程中完成减数分裂Ⅱ，B正确；受精作用的实质是精子细胞核与卵细胞核的融合，使受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目，C错误；精子触及卵细胞膜的瞬间，发生透明带反应，阻止其他精子进入，是防止多精入卵的第一道屏障，D错误。知识点2胚胎早期发育5.下列有关哺乳动物受精卵在卵裂期发生的变化的叙述，正确的是()A.细胞的总面积与总体积的比值逐渐增大B.细胞的数量增多，有机物含量增加C.每个细胞的核DNA含量不断增加D.逐渐出现了原肠胚，并有了胚层的分化答案A解析哺乳动物的受精卵在卵裂期的时候，细胞的数量不断增加，即细胞总面积增加，细胞的总体积并不增加，故细胞总面积与总体积的比值逐渐增大，A正确；卵裂过程所需能量来自细胞呼吸，细胞呼吸会消耗有机物，因此有机物含量会减少，B错误；每个细胞的核DNA含量呈现周期性变化(复制加倍，分裂结束时恢复)，C错误；从受精卵到囊胚早期阶段属于卵裂期，逐渐出现了原肠胚并有了胚层的分化不属于卵裂期发生的变化，D错误。6.如图表示人的个体发育过程。下列说法正确的是()A.过程①中，细胞中的有机物总量不变B.过程③中，细胞形成不同胚层，是遗传物质改变引起的C.过程②进行时，细胞中各种有机物的含量都减少D.过程④中，各个胚层逐渐分化形成各种组织、器官等答案D解析过程①中，细胞中的有机物总量减少，A错误；过程③中，细胞形成不同胚层，是细胞分化引起的，遗传物质并没有改变，B错误；过程②进行时，细胞中部分有机物的含量减少，C错误；过程④中，各个胚层逐渐分化形成各种组织、器官等，D正确。7.如图表示胚胎早期发育过程中的某一阶段，下列有关叙述错误的是()A.图中②将发育为胎膜和胎盘B.图中③可发育成胎儿的各种组织C.高等哺乳动物细胞分化开始于桑葚胚阶段，终止于生命结束D.胚胎从①中伸展出来的过程发生于囊胚阶段答案C解析图示为胚胎发育过程中的囊胚阶段，其中②表示的滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘，A正确；③表示的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，B正确；高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚阶段，终止于生命结束，C错误；胚胎从①表示的透明带中伸展出来的过程发生于囊胚阶段，D正确。8.如图表示高等动物的胚胎发育过程，下列说法正确的是()eq\x(受精卵)→eq\x(桑葚胚)→eq\x(囊胚)→eq\x(原肠胚)A.图示过程发生的场所是输卵管和子宫B.受精卵形成囊胚的过程中，要进行有丝分裂和减数分裂C.原肠胚随分化程度的升高，细胞较易表现全能性D.囊胚可直接发育为原肠胚答案A解析题图所示过程发生在输卵管和子宫，A正确；受精卵形成囊胚的过程中，要进行有丝分裂，B错误；原肠胚随分化程度升高，细胞较难表现全能性，C错误；囊胚要经历孵化后，才可进一步发育为原肠胚，D错误。9.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时期为原肠胚，该时期的细胞具有发育的全能性B.过程a和b比卵裂期胚胎中有机物的含量减少C.胚胎移植选择处于Ⅰ或Ⅱ时期的胚胎最易成功D.细胞分化从Ⅱ时期开始贯穿于动物的整个生命历程答案A解析Ⅰ时期为桑葚胚，该时期的细胞具有发育的全能性，A错误；过程a表示卵裂形成桑葚胚，过程b表示由桑葚胚形成囊胚，这两个过程细胞均需要消耗有机物释放能量，故胚胎中有机物的含量均减少，B正确；胚胎移植选择处于Ⅰ(桑葚胚)或Ⅱ(囊胚)时期的胚胎最易成功，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。10.如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，几项指标的变化趋势，其中正确的是()A.①②B.①③C.②④ D.①④答案D解析随着受精卵的发育，细胞不断进行细胞分裂，导致细胞数目增多，每个分裂形成的细胞中都有一份DNA，因此DNA总量随着时间推移而增多，①正确；在卵裂过程中细胞数目不断增加，但胚胎总体积并不增加，每个细胞的体积随时间推移而减小，所以所有细胞核质比将不断上升，②③错误；在受精卵发育成囊胚的过程中，细胞分裂消耗有机物，故细胞中有机物总量不断减少，④正确。11.胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。请根据动物受精和早期胚胎发育过程回答下列问题：(1)当卵子发育到________(时期)时才具备与精子受精的能力，受精的场所是________。(2)受精过程中防止多精入卵的两道屏障是________和________。(3)胚胎发育过程首先是卵裂，所得每个子细胞的体积比受精卵________，胚胎发育到________期会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程叫作孵化。答案(1)MⅡ期输卵管(2)透明带反应卵细胞膜反应(顺序可颠倒)(3)小囊胚12.根据哺乳动物受精过程示意图，回答下面的问题：(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________________________________________________________________。答案(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(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)据图可判断过程①是精子穿过透明带，过程②是精子进入卵细胞膜，过程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，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。第2课时胚胎工程技术及其应用课程内容标准核心素养对接1.简述体外受精、胚胎移植和胚胎分割的基本原理、操作步骤和应用价值。2.运用胚胎工程的基本概念和原理，对生产、生活中的相关问题进行分析与判断。1.科学思维——构建胚胎移植技术繁育良种种畜的流程图。2.社会责任——关注试管动物技术在促进家畜快速繁殖中的应用。关注胚胎工程与畜牧业发展。知识点1体外受精和胚胎移植1.体外受精(1)试管动物：通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。(2)体外受精技术：主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。(3)过程2.胚胎移植知识点2胚胎分割1.概念采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。2.实质动物的无性繁殖或克隆。3.主要仪器设备体视显微镜和显微操作仪。4.操作程序(1)选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，移入盛有操作液的培养皿中。(2)在显微镜下用分割针或分割刀分割，在分割囊胚阶段的胚胎时，注意将内细胞团均等分割。(3)还可用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别。(4)分割后的胚胎可以直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。5.胚胎分割的意义(1)试管动物胚胎的发育是在体外完成的(×)(2)采集的卵母细胞要培养至MⅡ期，才能用于受精(√)(3)移植的胚胎一般在原肠胚之前，也可直接移植受精卵(×)(4)超数排卵是指应用外源性激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子(×)(5)做DNA分析、鉴定性别要取内细胞团处的细胞(×)(6)胚胎分割移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚(×)eq\x(教材P60“图2－22”拓展)1.基于体外受精技术的步骤，完成填写：(1)过程A为卵母细胞的采集，从卵巢中获取后需要培养到①MⅡ期才能具有受精的能力。(2)精子的获取过程中，采集的精液先进行②离心处理，然后再进行B精子获能后才具有受精的能力。(3)获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养，进行过程C体外受精。eq\x(教材P61“图2－23”拓展)2.试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题：(1)①②过程分别表示体外受精、胚胎移植。(2)对供体母牛的要求是遗传性状优良、生产能力强，通常母牛每次只排出一枚卵母细胞。(3)在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH以及气体环境。(4)生产上常用桑葚胚或囊胚期的胚胎进行②过程。探究点一体外受精和胚胎移植试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产，如图为试管牛的生产流程图，请回答下列问题：(1)①过程中，获得的精子经获能处理后才具备受精能力，同时获得的卵母细胞应培养至MⅡ期，原因是该时期的卵母细胞具有受精能力。(2)从精子、卵子结合的场所分析体外受精和人工授精是否相同？请说明理由。提示不相同；体外受精是在体外完成精子、卵子的结合，而人工授精是在体内完成的。(3)②过程应选桑葚胚或囊胚进行胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。(4)移入的早期胚胎能在受体子宫里面成活的原因是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。(5)胚胎移植过程中，对供、受体的选择有哪些要求？提示供体：遗传性状优良、生产能力强；受体：有健康的体质和正常繁殖能力。1.卵母细胞的采集和培养方法(1)超数排卵技术：促性腺激素可作用于卵巢，促进雌激素的分泌，进而促进卵子的排出，从输卵管中冲取的卵子，已发育至MⅡ期，可直接与获能的精子进行受精作用。(2)从卵巢中采卵：卵巢中的卵母细胞为初级卵母细胞，需在体外培养至MⅡ期，才能进行体外受精。2.体外受精的原理人工模拟体内环境(包括营养、温度、pH等)，使卵母细胞成熟、精子获能，最终完成受精和胚胎保存。3.比较自然受精、人工授精和体外受精项目自然受精人工授精体外受精不同点过程不同雌雄动物交配完成用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道内，完成受精人工获取精子、卵子，在体外培养液中完成受精过程场所不同雌性动物输卵管中雌性动物输卵管中体外培养液中相同点(1)精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；(2)都是有性生殖4.胚胎移植的生理学基础[例1]培育“试管山羊”的基本过程如图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是()A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内答案A解析甲为卵母细胞的采集，可以用外源促性腺激素使其超数排卵，A正确；乙过程的目的是促进卵母细胞成熟，使精子获能而不是成熟，并且使精子与卵细胞完成受精作用，B错误；丙过程为早期胚胎培养，需要使用一系列不同成分的培养液，与乙过程中使用的培养液成分不同，C错误；丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理状态相同而不是性状相同的代孕母羊子宫内，D错误。[例2]梅花鹿胚胎移植的主要流程：①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→子代梅花鹿。下列相关叙述正确的是()A.①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵母细胞并完成减数分裂B.③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫中建立正常联系为前提C.④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚D.⑤过程成功的关键是供、受体处于相同的生理状态答案D解析①过程需要注射有关激素(外源促性腺激素)，目的是获得更多的卵母细胞，但所获得的卵母细胞还未完成减数分裂，A错误；③是胚胎收集过程，该过程是以哺乳动物早期胚胎在输卵管或子宫中处于游离状态为前提，B错误；④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚，C错误。探究点二胚胎分割长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。(1)两种处理：①同期发情处理的目的是使供体母牛和受体母牛处于相同的生理状态；②超数排卵处理的目的是获得更多的卵母细胞，处理方法为用外源促性腺激素处理。(2)两次检查：第一次对胚胎进行质量检查；第二次对受体母牛进行妊娠检查。(3)收集胚胎的目的是获得早期胚胎(填“早期胚胎”或“卵母细胞”)，其依据是早期胚胎处于游离状态，未与子宫建立生理联系。(4)为充分利用质量良好的胚胎，可对其进行胚胎分割，以获得更多子代。利用该技术获得的两个或多个个体所共有的特点是具有相同的遗传物质。(5)若对囊胚进行胚胎分割，应将内细胞团进行均等分割。(1)选择桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的原因①桑葚胚阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。②囊胚期细胞开始分化，但内细胞团的细胞全能性仍然很高。③原肠胚阶段已分化形成外、中、内三个胚层，不能用于胚胎分割。(2)胚胎移植中的四个注意点[例3]下列有关胚胎分割的叙述，错误的是()A.选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割B.对囊胚进行胚胎分割时要保证将内细胞团均等分割C.胚胎分割产生的后代个体表型一定完全相同D.胚胎分割可以看成动物的无性繁殖或克隆答案C解析选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割，A正确；对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发展，B正确；表型由基因型和环境共同决定，胚胎分割产生的后代个体基因型相同，表型不一定完全相同，C错误；来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物的无性繁殖或克隆，D正确。[例4]如图表示胚胎分割的过程，下列有关胚胎分割的说法，正确的是()A.为了获得良种后代，可以取少量内细胞团细胞进行DNA分析B.细胞A不一定是受精卵C.为了获得更多的胚胎，分割胚胎时产生的份数越多越好D.对胚胎进行分割后得到的个体性别不同答案B解析囊胚阶段取样滋养层进行DNA分析，A错误；细胞A可能是受精卵、重组细胞或早期还未分化的胚胎细胞等，B正确；胚胎分割可将早期胚胎分为2等份、4等份或8等份等，但胚胎分割份数越多，操作难度越大，成活率越低，C错误；对胚胎进行分割后得到的个体性别相同，D错误。思维导图晨读必背1.体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。2.采集到的卵母细胞和精子要分别在体外进行成熟培养和获能处理才能用于体外受精。3.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。4.动物的胚胎只有移植到同种且生理状态相同的雌性动物体内才能获得后代。5.胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。6.胚胎分割应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。随堂检测1.下列有关牛胚胎移植技术的叙述，不正确的是()A.供体牛应选择具有人类所需优良性状的个体B.受体牛必须具有正常的孕育生殖后代的能力C.胚胎移植前要对受体母牛进行同期发情处理D.在孕育过程中，移入胚胎的遗传特性受代孕母体的影响答案D解析移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受代孕母体的影响，D错误。2.采集的卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精，以下原因不正确的是()A.卵子从输卵管中冲出后也要经历类似精子获能的过程B.动物排出的卵子成熟程度不同C.采集的卵母细胞要在体外人工培养至减数分裂Ⅱ期才算成熟D.冲出的卵子还需要培养一段时间，目的是让其体积变大答案D解新不同动物排出的卵子成熟程度不同，冲出的卵子可能还不成熟，只有培养至减数分裂Ⅱ期时，才具备与精子受精的能力，因此卵子从输卵管中冲出后也要经历类似精子获能的过程，A、B、C正确；冲出的卵子还需要培养一段时间，目的是让其处于减数分裂Ⅱ期具备受精能力，D错误。3.牛胚胎移植的基本程序如下图所示，下列说法错误的是()A.供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎B.图中a指的是超数排卵，可用外源促性腺激素C.图中b表示胚胎移植D.为了提高牛胚胎的利用率，常采用的方法是胚胎分割移植答案C解析图中b表示早期胚胎，c表示胚胎移植。4.下列有关胚胎分割和胚胎移植的说法错误的是()A.发育良好的桑葚胚或囊胚均可用于胚胎分割或胚胎移植B.胚胎分割和胚胎移植都属于无性繁殖C.将胚胎分割后的胚胎培育成个体离不开胚胎移植的支持D.胚胎分割和胚胎移植都可促进动物优良品种的繁殖答案B解析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。eq\a\vs4\al\co1(课后·分层训练)(时间：30分钟)知识点1体外受精和胚胎移植1.下列有关试管动物的说法，正确的是()A.试管牛所采用的技术中包含克隆技术和体外受精、胚胎移植B.卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程C.试管婴儿技术让无法产生生殖细胞的夫妇得到自己的孩子D.试管动物的繁殖方式为无性生殖答案B解析试管牛所采用的技术包含体外受精、胚胎移植，但不包含克隆技术，A错误；卵子只有培养至MⅡ期时，才具备与精子受精的能力，B正确；获得自己亲生孩子的前提是夫妻必须能产生有活力的生殖细胞，否则就不能得到自己的亲生孩子，C错误；试管动物的繁殖方式为有性生殖，D错误。2.如图是通过体外受精技术培育试管动物的大致流程示意图，下列叙述错误的是()A.采集的精子不能直接与成熟的卵母细胞完成体外受精B.①②过程分别为受精和减数分裂C.自然孕育时，图中的①～④过程都是在输卵管中完成的D.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答案B解析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。3.如图表示牛胚胎移植的流程，其中①～④表示相应的操作过程。相关叙述错误的是()A.过程①是注射相关激素，使供、受体同期发情B.过程②是注射外源促性腺激素，达到超数排卵C.过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎答案C解析过程③应涉及从输卵管或子宫中冲取胚胎，C错误。4.下列有关人工授精、体外受精和自然受精的叙述，错误的是()A.人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜力C.人工授精、体外受精的本质与自然受精不同D.人工授精过程中的精、卵结合在母畜体内，而体外受精中这一过程发生在体外培养液中答案C解析在人工授精时，一般选择优良品种公畜的精液进行受精作用，因此人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性，A正确；体外受精是分别将卵子与精子取出后，在体外(培养皿中)使其受精，能更有效地发挥母畜的繁殖潜力，B正确；人工授精、体外受精的本质与自然受精相同，都是两性生殖细胞的结合，C错误；人工授精过程中的精、卵结合发生在母畜体内，而体外受精中这一过程发生在体外培养液中，D正确。5.在胚胎移植时，所取胚胎大多在囊胚阶段以前，其原因是()A.这时胚胎细胞数目少，便于操作B.这时细胞尚未出现分化C.囊胚时营养物质最丰富D.这时具有囊胚腔，成活率高答案B解析囊胚期以前的细胞还没有进行细胞分化，细胞的分化能力强。知识点2胚胎分割6.对胚胎分割技术的有关叙述，正确的是()A.凡是利用胚胎工程产生新个体都要用到胚胎分割技术B.目前的同卵双胎都是通过胚胎分割技术产生的C.在分割囊胚阶段的胚胎时，应将内细胞团均等分割D.分割后的胚胎需经体外培养再移植到受体内答案C解析利用胚胎工程产生新个体不一定要用到胚胎分割技术，A错误；可利用胚胎分割技术获得同卵双胎，但不是所有同卵双胎都是通过胚胎分割技术产生的，B错误；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确；分割的胚胎可直接移植给受体，D错误。7.下列对胚胎工程和动物细胞工程的描述错误的是()A.胚胎分割和胚胎移植都可以在桑葚胚阶段进行B.胚胎分割和动物体细胞核移植都可以看作动物的无性繁殖C.通过体细胞核移植方法产生的克隆动物是对供细胞核的动物进行了100%的复制D.胚胎分割技术获得的后代遗传物质相同，胚胎移植获得的后代遗传物质不一定相同答案C解析通过体细胞核移植方法生产的克隆动物不是对供细胞核的动物进行了100%的复制，因为克隆动物还有一部分遗传物质来自供细胞质的动物，C错误。8.下列有关胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是()A.在胚胎移植时，受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎B.利用某一胚胎的干细胞进行核移植，产生的动物雄雌各占1/2C.囊胚外表面的一层扁平细胞不断增殖分化，发育成完整的胚胎D.用于移植的早期胚胎不一定是由受精卵发育而来的答案D解析在胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，A错误；利用某一胚胎的干细胞进行核移植，产生的动物的性别全都与该胚胎的性别相同，不是各占1/2，B错误；囊胚外表面的一层扁平细胞是滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘，不会发育成胚胎，C错误；用于移植的早期胚胎不一定是由受精卵发育而来的，也可能是通过核移植等其他方式获取的，D正确。9.下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，错误的是()A.注射外源促性腺激素对良种母牛进行超数排卵处理B.采取胚胎分割技术可同时获得多个遗传物质相同的个体C.收集的胚胎可直接移植给受体D.胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态无关答案D解析注射外源促性腺激素，对良种母牛进行超数排卵处理，A正确；来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此采取胚胎分割技术可同