高中生物（苏教版）选修3教师用书：第3章 胚胎工程

»第三章

胚胎工程

弟一下动物的胚胎发育和胚胎工程

性时教法分析教学助

教区*

（教师用书独具）

■课标要求

1.熟练描述胚胎发育过程的几个重要阶段及特点。

2.识记有关体外受精和胚胎体外培养的知识。

3.掌握胚胎移植和胚胎分割的概念及基本过程。

・课标解读

1.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程。

2.简述胚胎工程的原理和技术。

3.举例说出哺乳动物胚胎工程的应用。

•教学地位

胚胎工程研究的重点内容包括体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎冷

冻保存等技术，对这些技术的考查常在高考试题中出现，以某哺乳动物的胚胎研究的流程图

或示意图为载体，考查相关技术手段等。

•教法指导

本课时是概念性很强的理论课，比较枯燥乏味。可采用问题串的教学方法即层层设疑，

步步为营。一个疑团接着另一个疑团，学生在积极思考开动脑筋的过程中主动学习。通过诱

导，构建知识框架，并与以前的知识点有机结合，学生觉得新知识并不陌生，只是旧知识的

一个延伸。如学生对“借腹怀胎”现象的讨论，既联系了实际，又可以让学生运用所学知识,

展现才华。

敖孽方案设计教案设

计风，

（教师用书独具）

・新课导入建议

1.课件展示世界和我国首例试管婴儿图片，提出问题。1.资料上用到了什么生物技术？

2.试管婴儿和母亲正常怀孕，生产的过程有何异同？（学生思考，留下悬念）引出试管动物技

术，并通过图文和实例介绍试管动物技术，强调试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精

子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。

2.自然情况下，牛的生育率很低，一般一头母牛每年只能产一头小牛，但通过现代科

技手段，可以使一头良种的母牛一年内产下数十头良种小牛，现代技术手段是如何进行操作

的呢？这就是胚胎工程技术。

•教学流程设计

课前自主探究：阅读教材P63~71相关内容填写【课前自主导学】空白，完成思考交流1、

2、3。台步骤1：情景导课：选择【新课导入建议】中的两种方式之一创设情景，导出本课

时课题。今步骤2：抢答【课前自主导学】的【正误判断】并进行校正。台步骤3：引导学

生通过比较学习精子的形成过程与卵细胞的形过程，通过【课堂互动探究】探究1归纳，通

过例1强化。

步骤7：构建本课时知识网络，默读【结论语句】，阅读P71“拓展视野”。仁步骤6：

采取板演形式由两位同学完成【随堂双基练习】的1〜5题并由其他学生进行点评。仁步骤5：

课件展示后，让学生回答体外受精、胚胎移植、胚胎分割的过程，通过【课堂互动探究】探

究3归纳，学生分析回答例3o仁步骤4：教师演示然后学生回答受精作用和胚胎发育的过程,

通过【课堂互动探究】探究2归纳，学生分析回答例2。

课标解读重点难点

1.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程。1.哺乳动物胚胎发育的基本过程。（重点）

2.简述胚胎工程的原理和技术。2.体外受精和早期胚胎的培养。（难点）

3.举例说出哺乳动物胚胎工程的应用。3.胚胎移植和胚胎分割。（重点）

彳果前自主手学理教材自查自测固“星础-4QAT♦

1哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用

1.精子的发生

（1）场所：雄性生殖器官睾丸的曲细精管。为精子的发生提供营养的是支持细胞。

(2)时间：从动物性成熟后开始。

(3)过程：体细胞(有丝)分裂精原细胞一初级精母细胞(减数第一次分裂次级精母细

胞—温丽三的冢精细胞函/精子。

2.卵子的发生和成熟

(1)场所：雌性生殖器官卵巢和输卵管。

(2)时间：性别分化以后。

⑶过程：

体细胞(有丝)分裂卵原细胞一

次级卵母细胞

形成卵泡

减畋第一次分裂(第一极体

次饿卵修班据M效第二次分裂』卵子

|酎间।第二极体

排卵前后

||口思考交流||

1.卵细胞发生过程中的不均等分裂有何生物学意义？

【提示】保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。

3.受精作用

⑴场所：输卵管。

(2)精子的准备：成熟与获能。

①成熟：在附睾中完成。

②获能：成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(壬直和揄卵萱)中经历一段时间才能获得

受精能力的过程。卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。

(3)过程

①精、卵细胞膜融合：获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带,两细胞的细胞膜融合,

精子的遗传物质进入卵细胞。

②两个重要反应：卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入,阻止多个精子受精;激活

次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。

(4)核融合：卵子的细胞核与精了的细胞核融合便形成了•个单细胞受精卵。

||思考交流||

2.胎儿的性别决定于什么？

【提示】胎儿的性别决定于与卵子结合的精子的种类。

哺乳动物胚胎发育的基本过程

L概念：指受精卵发育成幼体的过程,包括桑甚胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形

成等主要阶段。

2.人的胚胎发育

.受制卵一桑我胚一营胚一原防胚一疑层分化一

胚期期(输卵管)胚胎M(子宫)

第1周第2周-第8周

胚胎处暨儿

胎儿期(子宫)

第9周~第38周

受精卵桑甚胚囊胚胚胎

胚胎工程的主要技术与应用

1.概念

(1)技术手段：体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性

别控制技术等。

(2)操作的主要对象：生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞。

(3)理论基础：胚胎发育学。

2.体外受精技术

(1)概念：哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。

(2)基本内容：人工模拟体内环境(包括营养、通度、pH等)，促使初级卵母细胞成熟,

同时使精子获能,最终完成受精作用,并有计划地保存胚胎等。

(3)应用

①研究哺乳动物生殖细胞的发生、受精和早期胚胎发育机制等。

②充分利用优良品质资源,缩短家畜繁殖周期，加快品种改良速度等。

③是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术等不可缺少的组成

部分。

3.胚胎移植技术

(1)胚胎移植的概念

①操作对象：取自配种后优良雌性动物的受精卵、早期胚胎或通过人工授精及其他方式

得到的胚胎。

②受体：同种的、生理状态相同的雌性个体。

(2)意义：提高优良品种家畜的繁殖能力和加速品种的改良。

(3)实例：牛胚胎移植过程

母牛丁,时IH：发ttt期

b.过程：良种母牛►丞推卵、(然)母牛

I良神公牛——►采集精液>"怀孕

取口期胚胎：从良种母牛体内取出早期胚胎

|普通母牛迫丝生与良种母牛叨的

胚胎移植1b.胚胎展也普通—,胃通母牛开始妊娠

发情同期发情普通母牛

||思考交流||

3.为了让良种母牛多排卵应注射哪种激素？

【提示】促性腺激素，因为促性腺激素能促进排卵。

4.胚胎分割技术

(1)含义：用显微手术的方法将一枚胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经体内或

体外培养后植入受体,以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。

(2)应用：可为转基因技术、性别控制技术以及家畜育种提供材料。

5.胚胎冷冻保存技术

（1）含义：将动物的早期胚胎,通过特殊的保护剂和隆通措施，使其长期保存在超低温

环境下。

（2）优点：不受时间和地域的限制，简化引种过程。

6.动物性别控制技术

（1）含义：通过人为干预，使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代。

（2）应用

①防止与性别有关的遗传病的发生。

②控制动物的性别以提高动物生产的经济价值。

♦正误判断

1.从卵巢中取出的卵子不需做任何处理即可与精子结合。（X）

【提示】卵子需在体外人工模拟输卵管环境进行培养使其成熟。精子在体外需做获能

处理，以获得受精能力。

2.进行胚胎移植时，代孕母牛要用药物进行同期发情处理。（J）

3.胚胎分割时最好选用发育良好，形态正常的桑甚胚或囊胚。（J）

4.胚胎分割时，份数越多，得到的后代就越多。（X）

【提示】胚胎分割的份数越多，每一份的细胞数会越少，恢复和发育的难度会越大，

移植成功率会降低，得到的后代数就减少。

彳果辛互动探究&较理师生互动坎“知…

-1精子和卵子发生的比较

【问题导思】

①精子和卵子是怎样产生的？其过程有哪些特点？

②比较精子和卵子产生过程的异同。

项目精子发生卵子发生

卵巢（减数第一次分裂）、输卵管（减数第二次分裂）（场

场所睾丸的曲细精管（场所唯一）

所不唯一）

区别

性别分化后开始，卵泡（含初级卵母细胞）的形成和在

时间初情期开始

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

①减数第一次分裂和减数第①减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，

过程特点二次分裂是连续的，需变形不需变形

②细胞质均等分配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

①原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂

相同点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

＞例］（2013•南京高二检测）下列不是精子和卵子发生的区别的是（）

A.初级精母、卵母细胞的形成时间

B.减数第一次分裂和第二次分裂的连续性

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量

【审题导析】精子和卵子的发生具有不同的特点，在做题时应着重从场所、时间、过

程特点、结果、是否变形这几个重要的方面来考虑。

【精讲精析】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

细胞是在胎儿期完成的。精子产生时减数第一次分裂和第二次分裂是连续进行的，卵子产生

时通过减数第一次分裂形成次级卵母细胞，在精子和卵子的结合过程中完成减数第二次分

裂。精子需精细胞变形为蝌蚪状，卵子不需要变形。成熟的精子和卵子经过减数分裂形成，

其染色体相当于亲本体细胞数目的一半。

【答案】D

___________受精作用和胚胎发育的基本过程

【问题导思】

①受精过程有何特点？

②胚胎发育的过程如何？各时期有何特点？

1.受精作用的过程

(1)精子的成熟和获能

①精子在附睾中成熟。

②成熟的精子必须在雌性动物的生殖道中经历一段时间才能获得受精能力，此过程叫获

能。

(2)卵子的准备

卵子都要在输卵管中进一步成熟，到减数第二次分裂中期时，才具备受精能力。

(3)受精过程

①第一阶段：细胞膜融合。

过程：精子获能一精子穿过透明带一精卵细胞膜结合。

②第二阶段：卵细胞完成减数分裂是受精的标志。

透明带发生变化不再接受其他精子进入。

次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。

③第三阶段：精卵核融合。

2.哺乳动物胚胎发育的基本过程

(1)概念：指受精卵发育成幼体的过程，包括桑甚胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体

形成等主要阶段。

(2)早期胚胎发育的几个阶段

受精卵：个体发育的起点

细胞数目达到32个，这一阶段的细胞属于全

能细胞，此期的胚胎称为桑意胚

囊胚：细胞出现分化，具有囊胚腔

原肠胚：囊胚内表层细胞形成外胚层，下方的细胞形

成内胚层。出现原肠腔，产生中胚层

胎儿：各器官、系统基本形成

名师点拨

哺乳动物桑意胚和囊胚的主要特点

桑意胚的细胞数在32个左右，细胞排列致密，形似桑薄，由具有发育全能性的细胞构

成。囊胚则出现细胞的分化，聚集于一端，个体较大的细胞为内细胞团，将发育为胎儿本身;

沿透明带内壁扩展和排列的个体小的细胞为滋养层细胞，将发育为胎膜和胎盘，为胎儿发育

提供营养。

r17'J；下图表示高等动物的个体发育过程，判断下列说法中正确的是（）

------------①------------------------------------②--------------------

受根卵原篙胚I-」幼体I--』性成熟个体

A.图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育

B.受精卵卵裂过程中，每个细胞的体积不断增大

C.两栖类、爬行类等在胚胎发育过程中会出现羊膜

D.①过程的细胞分裂方式是有丝分裂

【审题导析】首先了解个体发育的大体过程：受精卵诉语^百*幼体If前f性成

熟个体，然后结合胚胎发育的各阶段及特点作答。

【精讲精析】胚胎发育是指受精卵发育成为幼体，胚后发育是指幼体从卵膜孵化出来

或者从母体生出来以后发育成为性成熟的个体，A选项错误；受精卵卵裂过程中，分裂后的

细胞体积越来越小，B选项错误；两栖类在个体发育过程中不出现羊膜，C选项错误。

【答案】D

胚胎工程的主要技术与应用

【问题导思】

①胚胎工程的主要技术有哪些？有哪些应用？

②胚胎工程的主要技术怎样操作？

1.体外受精技术

(1)基本原理：人工模拟体内环境，包括营养、温度、pH等，使初级卵母细胞成熟，同

时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。

(2)操作对象：哺乳动物的精子和卵子。

(3)操作目的：获得受精卵，进一步获得胚胎。

(4)操作环境：生物体外试管中。

(5)操作步骤：

①卵母细胞的采集和培养

第一种方法：对于实验动物如小鼠、兔和家畜如猪、羊等，进行卵母细胞采集时，可先

用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后在适当的时间从输卵管冲取卵子，并使其直

接与获能的精子在体外受精。

第二种方法：从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢，再从卵巢中采集卵母细胞。

第三种方法：直接从活体动物的卵巢中采集卵母细胞，叫活体采卵。需借助超声波探测

仪、内窥镜或腹腔镜等工具。

②精子采集的具体方法：主要分为假阴道法、手握法和电刺激法。

③精子获能的处理方法：在体外受精前，必须先对精子进行获能处理。

④受精：获能的精子和培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶

液中完成受精过程。

2.胚胎移植

(1)概念理解。

①操作对象：受精卵或早期胚胎。

②供体：在胚胎移植中提供胚胎的个体。

a.职能：产生具有优良遗传特性的胚胎。

b.要求：具有优良遗传特性。

③受体：在胚胎移植中接受胚胎的个体。

a.职能：完成繁重而漫长的妊娠和育仔任务。

b.要求：与供体处于相同的生理状态的同一物种的健康雌性动物。

④实质：生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。

⑤地位：是胚胎工程的最后一道工序。

(2)胚胎移植的基本程序(以牛为例)：

①对供、受体的选择和处理（供体牛选择遗传性能和生产性能优良的个体，而受体牛则

重在选择具有健康的体质和正常的繁殖能力；供体牛一般为引进的优良个体，受体牛为本地

牛；用促性腺激素进行同期发情处理）

I

②用激素对供体母牛做超数排卵处理（对供体注射促性腺激素，促进排卵）

I

③选择同种优秀的公牛进行配种或人工授精（多个卵子与多个精子结合形成多个受精

卵，受精的部位在输卵管）；受精卵一卵裂f早期胚胎

I

④胚胎收集（特制的冲卵装置从母体子宫中冲出胚胎）

I

⑤胚胎质量检查（此时的胚胎处于桑甚胚期或囊胚期）

I

⑥胚胎移植或保存（保存条件：—196℃的液氮）

I

⑦胚胎移植操作方法（手术法和非手术法）

I

⑧对受体母牛进行是否妊娠的检查

I

⑨体内孕育，产下胚胎移植的牛犊

（3）意义:

进行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。在这项技术中，供体的

主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取

代，这就大大缩短了供体本身的繁殖周期。同时，在对供体施行超数排卵处理后，可获得多

枚胚胎，经移植可得到多个后代，使供体生产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。

名师点拨

1.胚胎移植的辅助技术包括超数排卵、同期发情、胚胎采集等。

2.超数排卵是指应用外源性促性腺激素诱发卵巢多个卵泡发育，并排出多个具有受精

能力的卵子的方法。

3.同期发情是用激素处理供、受体动物使供、受体生殖器官的生理变化处于同步状态,

为胚胎移入受体提供相同的生理环境。

3.胚胎分割

(1)概念：用显微手术的方法将一枚胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经体内或

体外培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。

(2)定位：动物无性繁殖或克隆的方法之一。

(3)材料：发育良好、形态正常的桑甚胚或囊胚。

(4)工具：分割针或分割刀、显微操作仪和实体显微镜。

(5)囊胚期分割要求：内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

(6)胚胎分割的基本过程：将发育良好的胚胎移入含有培养液的培养皿中，在显微镜下

用分割针或分割刀把胚胎分割开，或者采用酶处理等方式将卵裂球中的细胞分散开；分割的

胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段，再移植到受体内，着床发育产仔。

(7)意义：加快繁殖速度。

(8)存在问题：采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的，到目前为止，最常

见的是经分割产生的同卵双胎，而同卵多胎成功的比例很小。

名师点拨

胚胎分割的实质，是把一个胚胎分割成若干个相同的胚胎，所以这些胚胎来源相同，遗

传物质相同，其性状也相同。它等同于同卵双生或同卵多生，再结合“超数排卵”的操作，

就可以产生出许多类型相同、符合需要的优良仔畜。

〉例目将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移

植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是()

A.这里说的同“种”是指同一“物种

B.加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，说明移植成功

C.同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功

D.哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，同种动物生殖器官的生理变化都是一样的

【审题导析】通过对胚胎移植定义的描述，重点考查了胚胎移植的生理学基础。解答

本题的关键是充分理解生理学基础及其提供的便利条件或意义。

【精讲精析】雌性哺乳动物发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物生

殖器官的生理变化是一样的。此外必须强调是在一段时间内。

【答案】D

本课知识小结

网络构建

L精子的发生

动

物生殖细胞的发卵子的发生

的生和受精作用

受精作用

胚

胎

发哺乳动物胚胎发

育育的基本过程

和体外受精

胚

胚胎移植

胎

工胚胎工程的主

胚胎分割

程要技术与应用

胚胎冷冻保存

匚动物性别控制

结论语句

1.胚胎工程的研究对象主要针对高等脊椎动物。

2.受精过程的完成，标志着胚胎发育的开始。

3.桑甚胚前的每一个细胞都有发育成完整胚胎的潜能，属于全能性细胞，原肠胚阶段

是个体发育中分化程度最高的阶段。

4.进行胚胎移植的供体和受体必须是处于相同生理状态的同种动物。

5.胚胎分割是采用显微手术的方法将早期胚胎分割成两份或多份，获得同卵双胎或多

胎的技术。

当套双基达标褪生嫣生生支动达“双标”3辞?

1.关于受精作用，下列说法错误的是（）

A.受精作用发生在输卵管中

B.受精前精子和卵子已经完成减数第二次分裂

C.精子与卵子的相互识别依靠细胞膜上的糖蛋白

D.精子进入卵子后，发生卵黄膜封闭作用阻止其他精子的进入

【解析】精子和卵子结合过程中次级卵母细胞才完成减数第二次分裂。

【答案】B

2.（2013彳余州高二检测）下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是（）

A.受精卵一卵裂一囊胚一原肠胚一胚层分化一胚体形成

B.卵卵裂一原肠胚f胚层分化一胚体形成

C.受精卵一囊胚一原肠胚一幼体

D.受精卵一桑甚胚一囊胚一原肠胚一胚层分化一胚体形成

【解析】卵裂发生在透明带内，至孵化完成结束，而孵化发生在囊胚期，故囊胚的一

段时期属于卵裂期，A项错误。而受精卵经卵裂形成32个左右细胞的时候，形似桑甚，称

为桑黄胚，所以其发育顺序为受精卵一桑甚胚一囊胚一原肠胚一胚层分化一胚体形成。

【答案】D

3.（2013•江苏高考）软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死

亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错

误的是（）

A.首先经超排卵处理后进行体外受精

B.从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型

供体新子受体母牛试管牛

C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎

D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫

【解析】由题意知，夫妻基因型均为Hh,健康人的基因型为hh,通过胚胎工程技术

生育孩子时，应先体外受精，且对胚胎的基因型进行检测，若为hh基因型，应在胚胎发育

至8~16个细胞时期进行移植。

【答案】D

4.下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是（）

A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理

B.人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割

C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎

D.一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例

【解析】哺乳动物在发情排卵后，不管是否妊娠，在一段时间内，同种动物的供体与

受体的生殖器官的生理状态是相同的，这就为供体的胚胎移入受体体内提供了相同的生理环

境，所以要对供体和受体进行同期发情处理，A项正确；收集胚胎时应收集处于桑黄胚或囊

胚期的胚胎，所以B项错误；利用胚胎分割技术获得的两个胚胎实质上来自于同一个受精

卵的有丝分裂，因此可以获得两个基因型完全相同的胚胎，C项正确；D项一次给受体母羊

植入多个胚胎，即可形成多个个体，也就是增加了双胞胎和多胞胎的比例。

【答案】B

5.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过程分别表示和o

（2）对供体母牛和供体公牛的要求是,通常母牛每次只排出一枚卵母细胞，可

用激素对其进行超数排卵处理。

（3）从母牛体内获得的卵母细胞需要培养到时期，从供体公牛采集的精子需

经处理。

（4）生产上常用期的胚胎进行②进程，应用试管动物的优势在于

【答案】（1）体外受精胚胎移植（2）遗传性能优秀

促性腺（3）减数第二次分裂中期获能（5）桑甚胚（或囊胚）充分发挥雌性优良个体的繁

殖能力

彳果后知能检测课下浏自我评估M,“者…那》中

一、选择题

1.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

【解析】本题考查卵子的发生过程和受精作用的部位。

【答案】C

2.在受精作用过程中，体现受精实质的是（）

A.同类生物的精卵互相识别

B.精子的头部进入卵细胞

C.卵细胞膜增厚并形成受精卵膜

D.精子核与卵细胞核互相融合

【解析】控制生物性状的遗传物质主要存在于细胞核中，所以受精的实质是来自父母

双方的核融合。这样，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。

【答案】D

3.（2011.广东高考）华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，

该技术包括的环节有（）

①转基因②核移植③体外受精④体细胞克隆

⑤胚胎移植

A.①③B.①④C.②⑤D.③⑤

【解析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并

通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代的技术，该技术包括的环节有体外受精、早

期胚胎培养和胚胎移植，故D正确。

【答案】D

4.（2013•平顶山高二检测）关于胚胎分割移植，以下说法正确的是（）

A.胚胎分割移植可产生基因型完全相同的两个新个体

B.胚胎分割次数越多，产生新个体越多

C.胚胎分割移植是有性生殖

D.胚胎分割产生的个体表现型完全一致

【解析】胚胎分割的基本过程是将发育良好的胚胎移入含有培养液的培养皿中，在显

微镜下用切割针或切割刀把胚胎分割开，或者采用酶处理等方法将卵裂球中的细胞分散开；

分割的胚胎或细胞直接移植给受体，或在体外培养到囊胚阶段，再移植到受体内，着床发育

产仔。由于分割的胚胎是由一个受精卵经过有丝分裂形成的，所以核中的遗传物质相同，其

性状表现与环境因素也有关，所以表现型不一定完全相同。

【答案】A

5.（2012德州高二检测）奶牛场通过性别控制获得更多的雌性牛犊，以增加牛奶产量。

可以采取的方法是（）

A.通过分离出X精子与卵子结合受精

B.通过分离出X精子和Y精子并与卵子结合受精

C.通过分离出Y精子并与卵子结合受精

D.通过分离含X、Y染色体的精子与卵子结合受精

【解析】奶牛属于XY型性别决定的生物，由于精子有X和Y两种类型，而卵子只有

X一种类型，所以决定牛犊性别的关键是哪种类型的精子与卵子结合。要想获得雌性牛犊，

通过分离出X精子与卵子结合即可。

【答案】A

6.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（）

A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植

B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态

C.超数排卵技术要使用一定的激素

D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在体外进行

【解析】胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵；其生理基础是供、受体排卵

后产生相同的生理变化，为移植提供相同的生理环境；超数排卵要对供体用促性腺激素进行

处理；试管婴儿实质是“体外受精”和“胚胎移植”的共同产物。

【答案】A

7.（2011•浙江高考）培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙

述正确的是（）

良种公包芋采集一百H

）乙,受精卵丙，

早期胚胎丁，代孕母羊繁育，试管山羊

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.丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内

【解析】分析图示可知，甲过程为卵母细胞的采集，一般用促性腺激素处理良种母山

羊，使其超数排卵。乙过程为精子获能以及受精，获能的精子和成熟的卵子在获能溶液或专

用的受精溶液中完成受精。丙过程为早期胚胎培养，在发育培养液中进行。丁过程是胚胎移

植，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物子宫内使之继续发育。

【答案】A

8.下列关于动物胚胎移植的叙述中，错误的是（）

A.供体母畜体内的桑甚胚或囊胚均能进行移植

B.代孕母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态

C.试管动物的受精过程及早期胚胎发育过程都是在试管中进行的

D.将采集到的精子和卵母细胞直接进行体外受精

【解析】精子需要经过获能过程，卵母细胞也需要进行类似于精子的获能过程后，才

能进行受精，所以D错误。

【答案】D

9.下列有关哺乳动物受精作用和胚胎发育的说法，不正确的是（）

A.卵细胞内有机物分解的速率小于受精卵

B.受精过程要依赖细胞膜上受体的识别作用

C.胚胎的总体积随着受精卵的分裂而不断增大

D.受精卵的分裂意味着新生命的发育过程开始

【解析】受精卵代谢活跃，因此卵细胞内有机物分解的速率小于受精卵。卵裂过程中

细胞没有生长，因此随着受精卵的分裂，胚胎的总体积没有增大。受精卵是新生命的起点。

【答案】C

10.下列关于培育良种“试管动物”的叙述，正确的是（）

A.从附睾中取出的是已获能的成熟精子

B.采集卵细胞前须对良种母畜进行配种

C.供体包括提供配子且遗传性状优良的雌性和雄性个体

D.将早期胚胎移植到代孕母畜中，经发育可获得表现型与受体相同的后代

【解析】从附睾中取出的精子是成熟的精子，但精子的获能是在雌性动物的生殖道内

(子宫和输卵管中)经卵泡液、输卵管分泌物、血清等的作用完成的。卵细胞采集后培养至减

II中期与获能的精子完成受精作用，因此采集卵细胞前并不对良种母畜进行配种。试管动物

的表现型与代孕受体不同。

【答案】C

二、非选择题

11.(2013・盐城高二检测)现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大，

如图为通过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题。

(1)A细胞是,在进行体外受精前要对精子进行处理。进行胚胎

分割时，应选择发育到时期的胚胎进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应

注意O

(2)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别o

(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛，其性别取决于，该生殖方式属于

【解析】(1)从图中看A细胞是次级卵母细胞，将获能的精子和处于减数第二次分裂的

次级卵母细胞融合即可得到受精卵，受精卵经过体外培养形成早期胚胎。胚胎分割时要注意

将内细胞团均等分割。

(2)为快速繁育优良品种，可以采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好、形态正常

的桑黄胚或囊胚进行分割，分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以性状表现很相

似，因此培育的后代性别相同。

(3)通过体细胞克隆技术培育的小牛其性别与供核的亲本相同；该技术属于克隆的范畴,

为无性繁殖。

【答案】(1)(次级)卵母细胞获能桑甚胚或囊胚胚胎分割要将内细胞团均等分割，以

免影响胚胎的恢复和进一步的发育

(2)相同

(3)供核的亲本无性繁殖

12.如图为胚胎移植过程示意图，请回答以下问题。

(1)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是、和O

(2)过程①、②、③分别是、和0

(3)欲得到更多的后代牛丁，可将收集得到的胚胎进行o

(4)实施胚胎移植的意义是

【解析】本题主要考查胚胎移植的流程与识图能力。胚胎移植主要包括以下步骤：

对供、受体的选择和处理一配种或进行人工授精一对胚胎的收集、检查、培养或保存一

对胚胎进行移植以及移植后的检查等。

【答案】(1)优质母牛普通母牛优质公牛

(2)同期发情处理胚胎移植超数排卵

(3)胚胎分割

(4)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力

13.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。

下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。

访

驻

(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是;

从良种公牛采集的精子需_______后才能进行受精作用。

(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的02以维持细胞呼吸外，还需要提供

气体以维持。

(3)图中过程A称为,它在胚胎工程中的意义在于。

（4）自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。

请按照提示，回答下列问题：

①使一头良种雄性黄牛在一年内繁殖数百头后代，最简便的方法是。

②现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己

的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛（供体）和代孕母牛（受体）进行处理，

还要用激素使供体母牛。胚胎收集的过程也叫做0用于移植的胚胎应发育

到或阶段。

③采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技

术中首先要做的是体外受精和。体外受精主要包括、

和等几个主要步骤。

【解析】本题考查胚胎发育、胚胎工程的应用。（1）人工采集的卵母细胞要在体外培养

成熟后才能与获能的精子完成受精，同理，在体外受精前，要对精子进行获能处理。（2）体

外培养受精卵所需气体主要有和C02,。2是细胞代谢必需的，C02的主要作用是维持pH

稳定。（3）把早期胚胎移入受体母牛子宫的过程称为胚胎移植，意义在于可以充分发挥雌性

优良个体的繁殖潜力。（4）①人工授精可以提高精子的利用率，提高雄性个体的生殖潜能。

从一头良种雄性黄牛中通过假阴道法、手握法、电刺激法等方法收集精子，然后对多头母牛

进行人工授精，可使这头公牛在一年内繁殖数千头自己的后代。②胚胎移植过程需先进行良

种母牛、代孕母牛同期发情处理，再使供体母牛超数排卵；再进行人工授精（或配种）；收集

胚胎；受体母牛妊娠检查等步骤。

【答案】（1）使卵母细胞成熟（或：使卵母细胞获得受精能力）获能

（2）CO2培养液（基）的pH

（3）胚胎移植提高优良母畜的繁殖率

（4）①人工授精

②同期发情超数排卵冲卵桑甚胚囊胚

③早期胚胎的培养卵母细胞的采集精子的采集和获能（精子的获取）受精

第二节胚胎干细胞的研究及其应用

彳黑酎教法分析明评标分条解读—却泮

（教师用书独具）

■课标要求

举例说出胚胎干细胞的移植。

・课标解读

1.简述胚胎干细胞的特点及其研究进展。

2.举例说明胚胎干细胞的应用及应用前景。

•教学地位

胚胎干细胞的研究是当前生物学领域的热点问题，教材介绍了胚胎干细胞及其研究进

展、胚胎干细胞的应用和胚胎干细胞研究面临的难题与挑战等胚胎干细胞研究中的一些问

题。由于胚胎干细胞是生物学领域的热点问题，因此在高考中常常考到，选择题和非选择题

的形式都出现过。

•教法指导

1.学生对胚胎干细胞缺乏感性认识，可结合教材P74页插图进行教学。对专能干细胞、

多能干细胞和全能干细胞的区分要结合具体实例。

2.对胚胎干细胞的应用可结合当前生物和医学领域的研究实例来教学。对胚胎干细胞

研究面临的难题与挑战，可让学生讨论干细胞研究对法律、伦理、国家和社会带来的影响。

发亭方,案设计按方略：宛祓如解用“蚊案~空考¥

（教师用书独具）

・新课导入建议

当前的生物和医学领域正在研究“干细胞治疗”，所谓“干细胞治疗”是把健康的干

细胞移植到病人体内，以达到修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织的目的。干细胞疗

法就像给机体注入新的活力，是从根本上治疗许多疾病的有效方法。什么是干细胞？干细胞

为什么如此神奇？

•教学流程设计

课前自主探究：阅读教材P73~79相关内容填写【课前自主导学】空白，完成思考交流1、

2、3。今步骤1:情景导课：选择【新课导入建议】创设情景，导出本课课题。合步骤2:

抢答【课前自主导学】的【正误判断】并进行校正。，步骤3:结合教材P74插图或多媒体

课件介绍胚胎干细胞及作用，通过【课堂互动探究】的探究归纳，学生分析回答例题。

步骤6：构建本课时知识网络，默读【结论语句】，阅读P80“拓展视野”。仁步骤5：

采取板演形式由两位同学完成【随堂双基练习】的1〜5T并由其他学生进行点评。仁步骤4：

通过多媒体课件展示胚胎干细胞的应用及面临的难题与挑战，让学生举出胚胎干细胞应用的

实例。

课标解读重点难点

1.简述干细胞的特点及其研究进展。1.干细胞的特点、作用和种类。（重点）

2.举例说明胚胎干细胞的应用及其应用前景。2.胚胎干细胞的应用。（重难点）

彳界的自主导学理教材自麦自测固”基对-95?

art胚胎干细胞及其研究进展

1.干细胞

(1)含义：动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。

(2)作用：是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的种子细胞。

(3)分类：专能干细胞、多能干细胞和全能干细胞。

①专能干细胞：只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞,如上皮组织基

底层的干细胞。

②多能干细胞：具有分化成多种细胞或组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力,

如造血干细胞。它主要存在于骨髓、胱血、外周血中。存在于胎儿、儿童和成人组织中的多

能干细胞又统称为成体干细胞。

③全能干细胞：可以分化为全身200多种细胞,并进一步形成机体的所有组织、器官,

如胚胎干细胞。

(4)研究进展

①干细胞研究开始于胚胎干细胞。

②在干细胞研究中，成果比较显著的是美国和日本两个国家。

2.胚胎干细胞

(1)含义：指在人胚胎发育早期的囊胚中未分化的细胞。

(2)特点：具有增殖能力并保持未分化状态,在一定条件下可分化为各种组织和器官。

||思考交流||

1.干细胞的增殖方式和分化的实质分别是什么？

【提示】干细胞的增殖方式为有丝分裂，分化实质是细胞内基因的选择性表达。

m0_胚胎干细胞的应用

1.如果科学家最终能够成功诱导和调控胚胎干细胞的分化与增殖，将会给胚胎干细胞的

基础研究和临床应用带来积极的影响。

2.对人胚胎干细胞的研究，可以帮助人们理解复杂的人体发育过程，进而揭示人与动

物的发育机制及影响其发育的因素。

3.为新药的药理、药效、毒理等细胞水平的研究提供了材料，大大减少了新药研究所

需动物的数量，降低了成本。

4.给人类带来全新的医疗手段。

5.在改良并创造动物新品种方面，结合基因工程等技术培育出生长快、抗病力强、高

产的家畜品种等。

胚胎干细胞研究面临的挑战

1.用于治疗性克隆

治疗性克隆的过程：受精卵置于培养基中一受精卵分裂f形成胚胎f取出胚胎干细胞f

诱导生成各种细胞一用于治疗性克隆。

||思考交流||

2.脐血为什么能用来移植而治疗某些疾病？

【提示】因为脐血中含有大量的造血干细胞。

2.面临的挑战

(1)安全性问题。

(2)培养条件的优化。

(3)对胚胎干细胞向不同组织细胞“定向分化”的条件还不清楚。

(4)创造一种“万能供者”细胞，需要破坏或改变细胞中的许多基因，其可行性仍不清

楚。

♦正误判断

1.干细胞分化为各种功能细胞的原因是细胞内基因发生了重组。(X)

【提示】细胞分化的原因是基因的选择性表达。

2.各类干细胞都能分化成多种细胞、组织。(X)

【提示】专能干细胞只能分化成特定的细胞和组织。

3.胚胎干细胞可从囊胚的内细胞团获取。(J)

4.胚胎干细胞是“万能供者”细胞，可分化成各种组织、器官供移植利用。（X）

【提示】理论上讲，胚胎干细胞可以分化成各种组织细胞，可形成各种器官。但是，

目前对胚胎干细胞向不同组织细胞“定向分化”的特定条件还不是十分清楚，这限制了当

前胚胎干细胞的临床应用。

据序互动探究世蜒艰师生五型州••知…豌下