新教材高中生物选择性必修3课件：2 3 1 胚胎工程的理论基础(人教版)

第3节胚胎工程第1课时胚胎工程的理论基础知识点1知识点2课时作业随堂检测///////1245/////////////////////网络构建·晨读必背3///////受精1联想质疑自主梳理1.胚胎工程的定义受精卵早期胚胎细胞体外受精2.受精(1)概念：是______与______结合形成合子(即受精卵)的过程。(2)过程精子卵子生殖道输卵管MⅡ酶透明带后来的精子进入透明带卵细胞膜雄原核减数分裂Ⅱ两(3)受精场所：________内。输卵管(1)胚胎工程操作的对象可以是生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。()(2)刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在输精管中发生相应的生理变化后才能获得受精能力。()提示：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内发生相应的生理变化后才能获得受精能力。(3)防止多精入卵的机制有透明带反应和卵细胞膜反应。(

)(4)精子入卵后，被激活的卵子才能完成减数分裂Ⅱ。(

)√×√√[典型例题]

(2021·福建莆田期中)受精过程的顺序为(

) ①第一次卵裂开始②雌、雄原核相向移动，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵③精子释放出多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构④卵细胞膜外的透明带发生反应，阻止后来的精子进入透明带⑤雌、雄原核的形成 A.①③④⑤② B.③④②⑤①

C.④⑤①③② D.③④⑤②①

解析受精过程的顺序为：精子释放出多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构→卵细胞膜外的透明带发生反应，阻止后来的精子进入透明带→卵细胞膜反应→雌、雄原核的形成→雌、雄原核相向移动，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵→第一次卵裂开始，故选D。D[变式训练]

(2021·黑龙江哈尔滨三中期中)以下与受精作用有关的说法中，不正确的是(

) A.受精作用的实质是精子的核和卵细胞的核融合 B.受精后的卵细胞能阻止其他精子的进入 C.受精作用前后卵细胞的活跃状态不同 D.受精卵中的染色体和DNA均由精子和卵细胞各提供一半

解析受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程，实质是精子的核和卵细胞的核融合，A正确；受精作用过程中，透明带和卵细胞膜会发生相应反应阻止多精入卵，一个卵细胞只能和一个精子受精，B正确；受精作用后卵细胞变活跃完成减数第二次分裂，C正确；受精卵中的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但DNA来自卵细胞的多于来自精子的，D错误。D卵巢中的卵子尚未发育成熟，不具备受精能力；而输卵管中的卵子已发育至MⅡ中期，具备了受精能力。

★受精作用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形成原核；④形成合子。(1)精卵相遇时，精子释放多种酶，溶解卵细胞膜外的一些结构，以便于精子接触卵细胞膜，但这并非防止多精入卵的机制。(2)受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵子；但其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵子。

动物排出的卵子是否直接具有与精子受精的能力？为什么？提示：否；动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是初级卵母细胞，有的可能是次级卵母细胞，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。胚胎早期发育2联想质疑自主梳理输卵管透明带增加胎儿的各种组织透明带内壁胎盘和胎膜囊胚腔表面内胚层提醒：(1)囊胚期出现的囊胚腔，并非一个真正意义的空腔，内含大量液体。(2)囊胚后期，透明带破裂，胚胎孵化出来，发育场所渐渐由输卵管转入子宫。(1)胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞的数量不断增加，胚胎的总体积也不断增加。()提示：胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加。(2)受精卵通过卵裂产生的子细胞，逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚，称为桑葚胚。()×√(3)内细胞团位于囊胚的一端，将来发育形成胎盘和胎膜；滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列，将来发育形成胎儿的各种组织。()提示：内细胞团位于囊胚的一端，将来发育形成胎儿的各种组织；滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列，将来发育形成胎盘和胎膜。(4)孵化是指囊胚进一步扩大导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。()提示：孵化是指囊胚进一步扩大导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。××[典型例题]

(2020·江苏徐州期中)右图是胚胎发育过程中某阶段示意图，下列有关叙述错误的是(

) A.图中②将发育为胎膜和胎盘等结构

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期

D.胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化

解析图中②是滋养层，将来发育成胎盘或胎膜，A正确；③是内细胞团，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期，C错误；①是透明带，胚胎从透明带中伸展出来的过程叫做孵化，D正确。C[变式训练]

(2021·华师一附中调研)如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是(

)CA.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，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。★新生儿是从受精卵开始，经过胚胎发育形成的。★早期胚胎发育的过程(1)胚胎发育的场所是什么？提示：雌性动物的输卵管和子宫。(2)不同动物的胚胎在进入子宫时发育程度是否相同？提示：不同。(1)胚胎早期发育过程中，囊胚期开始出现细胞分化，形成了滋养层和内细胞团。(2)桑葚胚期及其以前的细胞，和囊胚中的内细胞团细胞，都属于胚胎干细胞，具有发育形成一个完整动物个体的潜能。

网络构建·晨读必背3思维导图合子原核输卵管桑葚胚滋养层晨读必背1.胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞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。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。2.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，这一现象称为精子获能。3.精子入卵后，尾部脱离，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叫做雄原核。与此同时，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。4.囊胚继续扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化。随堂检测41.(2021·郑州七中期末)下列不属于胚胎工程技术的是(

)A.体外受精

B.胚胎移植C.杂交瘤技术

D.胚胎分割解析胚胎工程技术主要包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等，杂交瘤技术属于细胞工程技术。C2.(2021·黑龙江哈尔滨三中)下列有关哺乳动物体内受精表达正确的是(

)A.动物排出的卵子成熟程度不同，只有部分具备与精子受精的能力B.卵子形成过程中，减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的C.透明带和卵细胞膜发生相应反应来防止多精子入卵D.精子无需穿过透明带也可以与卵细胞膜接触解析动物排出的卵子成熟程度不同，但都要在输卵管内进一步成熟，才具备与精子受精的能力，A错误；卵子形成过程中，减数第一次分裂是在排卵前后完成的，减数第二次分裂是在受精过程中完成的，二者不连续，B错误；精子必须穿过透明带才可以与卵细胞膜接触，D错误。C3.(2021·河北衡水中学质检改编)

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A解析哺乳动物细胞的受精卵在分裂的时候，细胞的数量增加，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；从受精卵到桑葚胚阶段属于卵裂期，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。4.(2021·河北邯郸期末)下列有关动物早期胚胎发育过程的说法，错误的是(

)A.卵裂过程中细胞体积增大，有机物的总量不断下降B.桑葚胚期，细胞暂未分化，此时的细胞具有发育的全能性C.卵裂过程是在透明带内完成的，进行的是有丝分裂D.内、外两个胚层在原肠胚期形成解析卵裂过程中细胞体积减小，有机物的总量不断下降，A错误；桑葚胚期的细胞暂未分化，具有发育的全能性，B正确；卵裂过程是在透明带内完成的，进行的是有丝分裂，C正确；原肠胚期会形成内、外两个胚层，同时也会形成中胚层和原肠腔，D正确。AD5.(2021·河北正定期末)如图表示动物早期胚胎发育过程中的某个时期，下列说法正确的是(

) A.该时期为囊胚期，3表示包裹早期胚胎的卵细胞膜 B.1表示未分化的滋养层细胞 C.2表示内细胞团细胞，将来发育成胎膜和胎盘 D.4表示囊胚腔，囊胚腔中含有液体

解析该图表示的是囊胚期，其中3表示包裹早期胚胎的透明带，A错误；1表示滋养层细胞，已经发生了分化，B错误；2表示内细胞团细胞，将来发育成胎儿的各种组织，C错误；4表示囊胚腔，囊胚腔中含有液体，D正确。课时作业5知识点1受精1.(2021·四川成都七中调研)下列有关哺乳动物的受精卵形成过程的叙述正确的是(

) ①获能精子与卵子相遇时释放多种酶

②获能精子与卵子相遇时释放的酶可溶解透明带、卵细胞膜

③卵子与精子结合前已完成减数分裂Ⅱ

④精子和卵子的细胞核经过相关生理过程，分别形成雄原核和雌原核

⑤精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带 A.①②⑤ B.②③④ C.①④⑤ D.②④⑤C解析受精过程中，获能后的精子与卵子相遇时，释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构，但不会溶解卵细胞膜，①正确、②错误；精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，③错误；精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂，形成新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫作雄原核；卵子完成减数分裂Ⅱ排出第二极体后形成雌原核，④正确；在精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带，⑤正确；综上所述，C正确。2.(2021·山东济南章丘四中质检改编)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或配子所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.胚胎工程是对自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作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。BB3.(2021·厦门市湖滨中学月考)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.卵子在减数第二次分裂的中期，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，是阻止多精子入卵的第一道屏障

解析受精过程的完成场所是输卵管，A错误；次级卵母细胞到减数第二次分裂的中期才具备受精的能力，在受精作用过程中完成减数第二次分裂，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，是防止多精入卵受精的第一道屏障，D错误。4.(2021·黑龙江哈尔滨三中月考)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第二次分裂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。5.(2021·石嘴山市质检)下列关于高等动物受精作用的叙述，错误的是(

) A.在精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带发生反应来阻止多精入卵 B.在精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数第二次分裂 C.精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜的结构特点 D.精子与卵子相遇后，会释放多种酶，防止多精入卵

解析在精卵结合的同时，次级卵母细胞完成减数第二次分裂，B正确；精子细胞膜与卵子细胞膜融合依赖于细胞膜的流动性，C正确；透明带和卵细胞膜发生相应反应，来阻止多精入卵，A正确，D错误。D知识点2胚胎早期发育6.(2021·辽宁阜新实验中学月考改编)下列关于哺乳动物胚胎发育的叙述，正确的是(

) A.卵裂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D解析卵裂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。7.(2021·汤原县期末)下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的是(

)AA.①② B.①③

C.②④ D.③④解析受精卵发育至囊胚过程中，由于卵裂(方式是有丝分裂)，导致细胞数目增加，每个分裂形成的细胞都有一份DNA，因此DNA总量随时间增加而增多，①正确；在卵裂过程中，细胞以几何级数不断分裂，每个细胞体积随时间增长而减小，②正确；在卵裂过程，之所以每个细胞体积呈减小趋势，是因为所有细胞体积之和与受精卵相比基本不变，③错误；在分裂过程，需要消耗能量，而能量的来源主要来自呼吸作用，呼吸过程需要分解有机物，故导致有机物总量减少，④错误。8.(2021·云南师大附中调研)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(

)AA.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解析①过程是受精，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。9.(2020·延安市期末)如图所示为早期胚胎发育过程。下列叙述错误的是(

)DA.从a到e中，适宜于牛的胚胎移植的时期有d、eB.可从图e的1中分离出胚胎干细胞C.图e的3将来可发育成胎膜和胎盘D.图中各阶段的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能解析从a到e中，适宜于牛的胚胎移植的时期有d桑葚胚、e囊胚，A正确；可从图e的1中分离出胚胎干细胞，B正确；图e的3滋养层将来可发育成胎膜和胎盘，C正确；图中囊胚期发生了细胞分化，桑葚胚前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，D错误。10.(2021·东北育才学校期中)如图

为哺乳动物受精卵发育

过程中某一时期的示意图，下列有关叙述正确的是(

) ①图中a、b、c依次为透明带、卵黄膜、内细胞团②此

时期每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能③此时期

胚胎发育全部在透明带内进行④图中b处的细胞具有增殖分化的能力 A.①②③ B.②④ C.③④ D.④D解析图中a、b、c依次为透明带、滋养层、内细胞团，①错误；此时期细胞已经开始分化，只有内细胞团的细胞具有发育成完整胚胎的潜能，②错误；此时期胚胎发育不全部在透明带内进行，③错误；图中b处的细胞具有增殖分化的能力，④正确。11.(2021·河南安阳林州一中月考改编)如图表示高等动物的胚胎发育过程，下列说法正确的是(

)AA.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。12.(2021·北京师大附中期中)下图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是(

)CA.①过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别B.②过程通过有丝分裂方式增殖C.③过程细胞的“核/质”比逐渐变小D.④过程细胞的基因表达发生了差异解析①为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确；②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确；细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小，因此核质比例增大，C错误；④过程中发生细胞分化，而细胞分化的实质是基因选择性表达，D正确。13.(2021·河南百校联盟)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： (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：_________________________________________________________ ________________________________________________________________。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。14.(2021·江苏省海安高级中学月考改编)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。分析回答： 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22～24h。 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胚胎早期培养：将受精卵移入培养液中培养44～48h后检查分裂情况，每隔48h更换一次培养液，第5天观察囊胚发育情况，统计结果如表2。表1

α－亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响ALA浓度/(μmol·L－1)卵母细胞数核成熟卵子数02291371020113350227166100215137200215135表2

α－亚麻酸对水牛胚胎早期发育的影响ALA浓度/(μmol·L－1)培养卵数囊胚数030975103258250292971