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第四节　胚胎工程及其应用
第1课时　哺乳动物胚胎发育的基本过程
课时概念解析　本课时的概念为“胚胎形成经过了受精及早期发育等过程”，这个概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：
1.减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。
2.胚胎形成需要经过受精及早期胚胎发育等过程。
一、精子与卵细胞的发生和受精过程
1.哺乳动物精子的发生
(1)场所　睾丸的________。
(2)时期　动物个体________后。
(3)过程
精原细胞→________精母细胞精细胞精子
(4)营养供应
曲细精管的________。
(5)储存
精子形成后进入曲细精管的管腔中。
(6)精细胞的分化(变形)过程
[微思考]
精细胞变形过程中保留了细胞核、线粒体、中心体特化为相应结构，有何意义？
______________________________________________________________________
2.哺乳动物卵细胞的发生
(1)卵细胞发生开始的场所：在雌性动物的________中。
(2)时期
①哺乳动物及其他许多脊椎动物的卵细胞发育在________会停止一段时间，直到雌性动物发育到________期才继续发育。
②减数第一次分裂是在________完成的，排卵后，随着精子进入次级卵母细胞继续____________分裂。
(3)过程
[微思考]
卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂的意义？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
3.受精过程
(1)场所　输卵管
(2)过程
精子入卵→________________发生一系列变化，阻止其他精子进入→________形成并融合→受精卵形成
(3)受精作用完成的标志
当卵细胞质膜和透明带之间出现________、____________时，表示受精作用已经完成。
【知识拓展】　1.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。
2.多数雌性哺乳动物的第一极体不再进行减数分裂Ⅱ，受精后在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，分别为第一极体和第二极体。
[辨正误]
(1)支持细胞可为精子的发生提供营养。(　　)
(2)哺乳动物卵细胞的发生过程是不连续的。(　　)
(3)精子进入次级卵母细胞后，阻止其他精子进入的屏障为透明带反应。(　　)
(4)受精作用完成的标志是雌雄原核融合。(　　)
1.精细胞变成精子的过程中(如图)，细胞中很多结构会消失，而细胞核、线粒体以及高尔基体等结构都保留下来，试分析它们各自的作用？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
2.受精过程开始的标志和受精过程完结的标志分别是什么？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
精子和卵子发生的比较
项目 精子的形成 卵子的形成
场所 睾丸的曲细精管 卵巢和输卵管
时间 性成熟后 胎儿期开始，出生后停止，性成熟后继续，减数第二次分裂完成需精子激活
过程 减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的，需要变形；细胞质均等分配 减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，不需要变形；初级卵母细胞和次级卵母细胞细胞质不均等分配
结果 形成4个精子 形成1个卵子和3个极体
相同点 原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂；产生精子和卵子的方式都是减数分裂
【学以致用】
1.(2024·江苏宿迁阶段练习)动物卵细胞的形成与精子形成过程的不同点是(　　)
①次级卵母细胞在减数第二次分裂后期染色体数目暂时加倍
②一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞
③一个卵原细胞经DNA复制后形成一个初级卵母细胞
④卵细胞不经过变形阶段
⑤一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等
⑥卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半
A.②④⑤ B.①③⑤
C.②③⑥ D.①④⑥
2.(多选)下列有关精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，错误的是(　　)
A.受精过程开始的标志是雌雄原核融合
B.防止多精入卵的唯一屏障是卵细胞质膜的变化
C.精子的发生是依附在支持细胞上进行的
D.精子细胞质膜与卵子细胞质膜的融合依靠了细胞质膜的结构特点
二、哺乳动物胚胎发育的基本过程
1.胚胎发育
哺乳动物的胚胎发育是指________发育成________的过程，包括________、________、________等主要发育阶段。
2.人体胚胎发育的基本过程
阶段 时间 发育 场所 过程
胚卵期 从受精完成至第1周末 ______ 受精卵实心细胞团(桑椹胚)________
胚胎期 从第2周开始至第8周 ____ 囊胚壁→________；囊胚的内细胞团→________的胚盘→三胚层的________
胎儿期 从第9周至第12周 子宫 胎儿________占优势，躯体长高，脑部继续增长，眼睑闭合，眼内出现________，从________可辨性别
从第13周至第16周 胎儿________变得突出，一般感觉器官分化，________伸出，出现闭眼和吸吮的动作
从第17周至第20周 出现睫毛和眉毛，胎毛覆盖________
21周后 胎儿继续发育直至________
提醒：囊胚期开始出现细胞分化，此时滋养层细胞已经分化，内细胞团细胞没有分化，具有全能性，可以作为胚胎干细胞的来源。
3.优生
为了胎儿健康出生，孕妇在妊娠期间，要进行____________________，确保优生。
[辨正误]
(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)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期。(　　)
(3)囊胚内的滋养层将来发育成原肠胚。(　　)
(4)胚胎期发育的场所是输卵管。(　　)
观察下列哺乳动物胚胎早期发育的过程图，回答相关问题：
(1)哺乳动物胚胎发育的起点和终点是什么？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(2)什么是着床？胚卵期和胚胎期的分界是什么？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(3)原肠胚出现了三个胚层的分化，三胚层逐渐发育为________________。原肠胚阶段属于________(填“胚卵期”“胚胎期”或“胎儿期”)。
1.人的胚胎发育的过程
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，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.早期胚胎发育过程中营养物质的来源
(1)卵裂期和桑椹胚时期只进行细胞分裂，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。
(2)囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，滋养层细胞(以后发育成胎盘、胎膜，与母体建立联系)从母体吸收营养物质，使胚胎继续发育。
【学以致用】
3.高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂、分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。下列有关叙述错误的是(　　)
A.胚胎发育的胚胎期开始于囊胚着床
B.个体发育开始于受精卵，终止于生命结束
C.图示是胚胎发育过程中囊胚期示意图，其中③为内细胞团
D.图示时期胚胎植入子宫内膜称为着床
4.(2024·江苏宿迁阶段练习)下图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期。下列叙述正确的是(　　)
受精卵桑椹胚→幼体A.①→④过程中，细胞分化程度逐渐增大
B.①过程中，防止多精入卵的两道屏障是顶体反应和透明带反应
C.②过程通过有丝分裂增殖，胚胎体积逐渐增大，有机物总量逐渐减少
D.从a时期的滋养层细胞中可以分离得到胚胎干细胞
早期胚胎(卵裂)发育时，胚胎中细胞物质变化规律
项目 变化
细胞数目 增多
每个细胞体积 减小
DNA总量 增多
每个细胞内的DNA总量 不变
有机物总量 减少
物质种类 增多
1.(2024·江苏宿迁阶段练习)下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精的叙述，错误的是(　　)
A.精子和卵子的发生都是从初情期开始的
B.精原细胞可通过有丝分裂增殖后，再进行减数分裂
C.在精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数第二次分裂
D.卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时，才具备受精能力
2.(2024·江苏南通期中)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质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质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
3.(2024·江苏连云港阶段练习)下列关于哺乳动物胚胎发育的叙述，错误的是(　　)
A.胚胎发育过程有细胞分化，细胞分化是基因选择性表达的结果
B.胚胎发育至原肠胚时期开始细胞分化，分化程度最高
C.三个胚层细胞与滋养层细胞相比，DNA 相同，mRNA 不完全相同
D.原肠胚的三胚层可发育为各种器官的原基
4.(2023·镇江高二期末)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.过程a和b使胚胎中有机物的总量减少
B.Ⅰ的细胞具有全能性
C.Ⅱ的细胞分化达到最大限度
D.图示过程中，部分细胞中的遗传物质可能发生改变
5.(多选)下列有关人类胚胎发育的叙述，错误的是(　　)
A.从受精完成至第1周末为胚卵期，胚胎完成着床
B.胚胎期开始于第2周，第8周末胚体初具人形，胚胎期结束
C.从第9周开始进入胎儿期，21周出现闭眼和吸吮动作
D.妊娠期间要进行产前检查和产前诊断，确保优生
第1课时　哺乳动物胚胎发育的基本过程
一、
自主梳理
1.(1)曲细精管　(2)性成熟　(3)初级　变形　(4)支持细胞
(6)顶体　中心体　线粒体鞘　线粒体鞘
微思考
提示：既保留了父本的核遗传物质，又有利于精子的运动。
2.(1)卵巢　(2)①出生后　性成熟　②排卵前　减数第二次
(3)第二极体　减数第二次
微思考
提示：保证了受精卵能有足够的营养物质，满足早期胚胎发育的需要。
3.(2)透明带及细胞质膜　雌雄原核　(3)两个极体　雌雄原核融合
辨正误
(1)√　(2)√
(3)×　提示：阻止多精入卵的屏障包括透明带和细胞质膜发生的一系列变化。
(4)√
合作探究
1.提示：细胞核是遗传物质储存的主要场所，决定后代的遗传特性；线粒体是精子有氧呼吸的主要场所，为精子的生命活动提供能量；高尔基体特化成的顶体内含有多种顶体酶，在精子穿过放射冠、透明带过程中发挥重要作用。
2.提示：受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞；完结的标志是雄原核和雌原核的融合。
学以致用
1.A　[次级卵母细胞和次级精母细胞在减数第二次分裂后期染色体数目均暂时加倍，①错误；一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞，一个精原细胞最终分裂形成4个精细胞，②正确；一个卵原细胞经复制后形成一个初级卵母细胞，一个精原细胞经复制后也形成一个初级精母细胞，③错误；卵细胞不经过变形阶段，精子形成过程经过变形阶段，④正确；一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等，一个初级精母细胞分裂成的两个细胞大小相等，⑤正确；卵细胞和精细胞中的染色体数目均是初级性母细胞的一半，⑥错误。]
2.AB　[受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞，受精完成的标志是雌雄原核融合，A错误；一个精子穿入次级卵母细胞后，会立即引起透明带及细胞质膜发生一系列变化，形成阻止其他精子进入的屏障，B错误。]
二、
自主梳理
1.受精卵　幼体　桑椹胚　囊胚　原肠胚
2.输卵管　囊胚　着床　子宫　滋养层　二胚层　原肠胚　头部　视网膜　外生殖器　小脑　耳郭　皮肤　出生
3.产前检查和产前诊断
辨正误
(1)×　提示：胚胎发育过程中细胞分裂方式为有丝分裂。
(2)×　提示：囊胚期开始出现细胞分化。
(3)×　提示：囊胚的内细胞团逐渐发育形成二胚层的胚盘，然后继续发育为三胚层的原肠胚。
(4)×　提示：胚胎期发育的最初场所是输卵管，以后逐步向子宫移动，发育场所为子宫。
合作探究
(1)提示：起点是受精卵，终点是幼儿出生。
(2)提示：囊胚植入子宫内膜，称为着床。胚卵期和胚胎期的分界是囊胚着床。
(3)各种器官的原基　胚胎期
学以致用
3.B　[囊胚着床是胚卵期的结束，胚胎期的开始，A 正确；个体发育包括胚胎发育和胚后发育，开始于受精卵，终止于性成熟，B错误；图示是胚胎发育过程中囊胚期示意图，囊胚植入子宫内膜称为着床，D正确。]
4.A　[①到④为受精卵通过分裂和分化形成原肠胚的过程，细胞分化程度逐渐增大，A正确；防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和细胞质膜反应，B错误；②过程通过有丝分裂增殖，胚胎体积基本不变，C错误；a为囊胚，内细胞团细胞具有全能性，可以分离得到胚胎干细胞，D错误。]
随堂检测
1.A　[精子的发生是从初情期开始的，而卵子的发生从胎儿期就已经开始了，A错误；精原细胞可通过有丝分裂增殖后，再进行减数分裂产生精细胞，B正确；在精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体，C正确；卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力，D正确。]
2.C　[精子和卵子结合形成合子与细胞质膜的流动性密切相关，A错误；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质膜反应是防止多精入卵的两道屏障；C正确；判断受精完成的标志是观察到两个极体或雌、雄原核融合；D错误。]
3.B　[细胞分化的实质是基因的选择性表达，胚胎发育过程中存在细胞分化，A正确；细胞分化开始于囊胚时期，B错误；细胞分化是基因的选择性表达，所以三个胚层细胞与滋养层细胞相比，DNA 相同，mRNA 不完全相同，C正确；原肠胚的三胚层逐渐发育形成各种器官的原基，D正确。]
4.C　[这两个过程细胞均需要消耗有机物，故使胚胎中有机物的总量减少，A正确；分析题图可知，Ⅰ表示桑椹胚，Ⅱ表示囊胚，Ⅲ表示原肠胚，桑椹胚含有的所有细胞都具有全能性，B正确；囊胚阶段细胞才开始分化，还没有达到最大限度，C错误；图示过程中发生了细胞分裂，部分细胞中的遗传物质可能发生改变，D正确。]
5.AC　[从受精完成至第1周末为胚卵期，胚胎开始着床，A错误；从第9周开始进入胎儿期，从第13周到第16周出现闭眼和吸吮动作，C错误。]第2课时　体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术
课时概念解析　本课时的概念为“胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术”，这个概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：
1.胚胎形成需要经过受精及早期胚胎发育等过程。
2.通过体外受精、胚胎移植可获得早期胚胎并使其发育成个体。
3.通过胚胎分割技术，可以得到同卵双生或同卵多生后代。
一、体外受精技术
1.概念
是指哺乳动物的精子和卵子在____________的环境中完成受精过程的技术。
2.原理
人工模拟________环境，包括营养、温度、pH等，促使____________，同时使________，最终完成受精作用等。
3.步骤
提醒：①超数排卵中使用促性腺激素而非性激素。性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进性激素的产生，从而促进排卵，并且不会使性腺萎缩。
②获能的精子、培养成熟的卵母细胞才具备受精能力。
[微思考]
精子获能处理是让精子获得能量吗？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
4.体外受精的应用
(1)可用于研究哺乳动物生殖细胞的发生、受精和____________机制等。
(2)为胚胎生产提供了经济而高效的方法，对充分利用优良种质资源、________家畜繁殖周期、加快品种改良速度等具有重要价值。
[辨正误]
(1)精子获能指的是精子获得能量。(　　)
(2)获能后的精子的膜流动性增加，表面电荷降低。(　　)
(3)口服促性腺激素后可以促使母畜超数排卵。(　　)
(4)体外受精是一种无性生殖。(　　)
下面是体外受精过程示意图，据图回答下列问题：
(1)解冻后的精液为什么要进行离心处理？
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______________________________________________________________________
(2)采集到的卵母细胞是否都能直接与获能的精子受精？请分析原因。
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(3)试管动物是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。由此分析，试管动物和克隆动物的制备分别属于什么繁殖方式？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
【学以致用】
1.以下是哺乳动物体外受精过程简图，据图分析下列叙述错误的是(　　)
A.如果是大型动物，①是卵母细胞培养
B.小鼠、兔等动物可以采用饲喂促性腺激素的方法使其超数排卵
C.②是精子获能处理，通常采用的体外方法有培养法和化学诱导法
D.③是在专用的受精溶液中完成的
2.(多选)(2024·江苏淮安期中)下图是利用牛的乳腺细胞生产人体血清白蛋白的操作流程，其中细胞①已导入人血清白蛋白基因。下列相关叙述正确的是(　　)
A.细胞①的培养液中需要加入胃蛋白酶
B.“卵母细胞”应在体外培养成熟
C.图示“细胞②→早期胚胎”发生在输卵管中
D.该技术与试管牛培育的主要原理不同
二、胚胎移植技术和胚胎分割技术
1.胚胎工程
指对动物的胚胎进行人为操作和处理以获得目标个体的技术，包括____________________________等现代生物技术。
2.早期胚胎培养
精子和卵母细胞结合后，将受精卵移入相应的培养液中培养。培养液的基本成分包括________、氨基酸、________、无机盐和糖类等。
3.胚胎移植技术
提醒：①用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，用激素对供、受体母牛进行同期发情处理。
②超数排卵处理的目的是诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。同期发情处理的目的是使供体和受体的生理环境达到同步或一致，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。这是胚胎移植成功的关键。
4.胚胎分割技术
[微思考]
对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
[辨正误]
(1)胚胎工程包括核移植、体外受精、胚胎移植、胚胎分割等技术。(　　)
(2)胚胎移植技术中，提供精子的一方为供体，提供卵母细胞的一方为受体。(　　)
(3)经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。(　　)
(4)桑椹胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割。(　　)
(5)胚胎分割可视为一种胚胎克隆方法。(　　)
1.下图表示胚胎移植的一般流程，请分析回答相关问题：
(1)将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(2)胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
2.下图表示胚胎分割的一般流程，请分析回答相关问题：
(1)图中结构①③④分别表示囊胚的________________________，②表示包裹囊胚的________。
(2)胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？
______________________________________________________________________
(3)为进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病，可在胚胎移植前对囊胚进行DNA分析和鉴定，应对囊胚的哪一结构进行取样？为什么？
______________________________________________________________________
【学以致用】
3.牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.供体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，可用激素促进该过程
C.图中c表示胚胎移植
D.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
4.(多选)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列不正确的是(　　)
A.①②两个胚胎具有相同的遗传物质，③需移植到同期发情的母牛子宫内发育
B.A可以是通过细胞核移植获得的重组细胞
C.在显微镜下用分割针分割囊胚时必须要将滋养层均等分割
D.图中a过程为胚胎期阶段，胚胎总体积变化不明显
随堂检测
1.下列关于胚胎工程的叙述，错误的是(　　)
A.用于胚胎移植的早期胚胎可以是来自有性生殖得到的胚胎
B.囊胚中的内细胞团和滋养层核基因相同，但是全能性高低不同
C.超数排卵技术的运用可以提高优良母畜的繁殖率和缩短繁殖周期
D.为避免代孕动物对植入胚胎产生排斥反应，应对其注射免疫抑制剂
2.(2024·江苏淮安阶段练习)下图是利用体外受精技术培育某种哺乳动物的大致过程示意图。下列叙述错误的是(　　)
A.刚刚排出的精子能够立即与发育到一定时期的卵母细胞结合完成受精
B.精子在触及卵细胞膜的瞬间，透明带会发生反应阻止后来的精子进入
C.早期胚胎一般要经历桑椹胚、囊胚等阶段
D.在胚胎移植中，供体的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代
3.(2024·江苏镇江期末)胚胎工程的发展，实现了优良家畜的大量繁殖。下列有关叙述正确的是(　　)
A.试管牛、试管羊的产生属于无性繁殖
B.采集到的精子需用ATP 溶液处理使其获能
C.胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
D.对发育良好的桑椹胚分割时，注意对内细胞团均等分割
4.(多选)胚胎分割技术可用于异源重组细胞的构建，其基本方法是将囊胚期的胚胎进行不对称切割，将滋养层和内细胞团分开，得到滋养层细胞和内细胞团细胞。将外源内细胞团注射入受体囊胚腔中，培养后再将受体胚的内细胞团切割掉，即可获得重组细胞。下列说法错误的是(　　)
A.囊胚期的滋养层细胞和内细胞团细胞均属于全能干细胞
B.构建的异源重组细胞含有两个生物的细胞
C.通过胚胎分割能产生两个或多个具有不同遗传物质的个体
D.进行胚胎分割时应选择发育良好的囊胚或原肠胚
第2课时　体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术
一、
自主梳理
1.体外人工控制
2.体内　卵母细胞成熟　精子获能
3.假阴道　冷冻保存　获能　防冻剂　死精子　获能液　肝素　Ca2＋载体　较大型的动物　卵巢　成熟程度　促性腺激素　超数排卵　直接　获能　机械破碎法　人为控制　受精溶液　获能　成熟　获能　成熟
微思考
提示：不是，精子获能后代谢能力和运动能力增强，获能应理解为获得受精能力。
4.(1)早期胚胎发育　(2)缩短
辨正误
(1)×　提示：精子获能指的是精子获得受精的能力。
(2)√
(3)×　提示：促性腺激素不能口服。
(4)×　提示：体外受精属于有性生殖。
合作探究
(1)提示：由于精液中含有精子获能的抑制因子，冷冻液中还含有防冻剂等成分，精液中含有一定量的死精子，所以解冻的精液要进行离心，以便除去上述物质，获取有活力的精子。
(2)提示：通过促性腺激素处理的，从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子在体外受精；采用抽吸法从活体卵巢中采集的卵母细胞或采用机械破碎法从宰杀后雌性动物卵巢上采集得到的卵母细胞要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
(3)提示：前者为有性繁殖；后者为无性繁殖。
学以致用
1.B　[小鼠、兔等动物需要注射促性腺激素进行超数排卵处理，B错误。]
2.BD　[为了得到单个细胞，在细胞①的培养液中需要加入胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，A错误；动物细胞核移植时，需使用成熟的卵母细胞，B正确；图示“细胞②→早期胚胎”为体外培养胚胎的过程，该过程在体外完成，C错误；图示克隆牛的培育主要采用了核移植技术和胚胎移植技术，属于无性生殖；试管牛的培育主要采用了体外受精和胚胎移植技术，属于有性生殖，因此两者产生犊牛的主要原理不相同，D正确。]
二、
自主梳理
1.体外受精、胚胎移植和胚胎分割
2.维生素　蛋白质
3.早期胚胎　受精卵或胚胎　同种的同时发情排卵但未经配种　同期发情　超数排卵　优良母畜　世代间隔
4.平均分割　同卵双生或同卵多生　显微操作仪　桑椹胚或囊胚　血清　分割针或分割刀片　内细胞团　透明带　遗传性能
微思考
提示：内细胞团是发育为胚胎本身的基础细胞，将来发育为胎儿的各种组织。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
辨正误
(1)×　提示：核移植技术不属于胚胎工程。
(2)×　提示：提供精子、卵母细胞的均为供体。
(3)×　提示：经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与供体保持一致，不会受到受体的影响。
(4)×　提示：原肠胚不可用于胚胎分割。
(5)√
合作探究
1.(1)提示：不一定。一般检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的、有正常孕育能力的其他雌性动物受体子宫内，胚胎才能正常发育。移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，才能为胚胎提供相同的生理环境。
(2)提示：与供体保持一致。供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不发生变化。
2.(1)囊胚腔、滋养层和内细胞团　透明带
(2)提示：不是，分割的次数越多，分割后胚胎成活的概率越小。
(3)提示：滋养层。内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，应取滋养层取样分析，以免损伤内细胞团。
学以致用
3.D　[图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素处理供体母牛使其超数排卵，B正确；子宫内受体基本不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，不需要免疫检查，D错误。]
4.CD　[①②两个胚胎是由同一个胚胎分割形成的，具有相同的遗传物质，胚胎移植时，应把③移植到处于同期发情状态的母牛的子宫中进一步发育， A正确；核移植后可获得重组细胞，重组细胞可发育成胚胎，B正确；在显微镜下用分割针分割囊胚时必须要注意将内细胞团均等分割，C错误；图中a过程为胚卵期阶段，胚胎总体积变化不明显，D错误。]
随堂检测
1.D　[用于移植的胚胎可来源于将良种雌性动物配种后，从其生殖道取出的早期胚胎，也可来源于转基因、核移植或体外受精等技术，其中受精后得到的早期胚胎是有性生殖得到的，A正确；囊胚中的内细胞团和滋养层来自同一个受精卵，核基因相同，其中内细胞团全能性更高，B正确；超数排卵技术的运用大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，C正确；代孕动物不会对植入的胚胎发生免疫排斥反应，因此胚胎移植时不需要使用免疫抑制剂，D错误。]
2.A　[刚刚排出的精子没有受精能力，需要通过“精子获能”这一生理变化才能与发育到一定时期的卵母细胞结合完成受精，A错误；精子在触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带，即透明带反应，B正确；根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为桑椹胚、囊胚等阶段，C正确；在胚胎移植中，供体(提供胚胎的个体)的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体(接受胚胎的个体)取代，因此胚胎移植可充分发挥雌性个体的繁殖潜力，D正确。]
3.C　[试管牛、试管羊的产生经过了两性生殖细胞的结合，属于有性生殖，A错误；采集到的精子需用专门的获能液处理使其获能，B错误；进行胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，实现了优良家畜的大量繁殖，C正确；对发育良好的囊胚进行分割时，注意对内细胞团均等分割，D错误。]
4.ACD　[囊胚期的内细胞团属于全能干细胞， 而滋养层细胞不是，A错误；将外源内细胞团注射入受体囊胚腔中，培养后再将受体胚的内细胞团切割掉，即可获得重组细胞，故构建的异源重组细胞含有两个生物的细胞，B正确；胚胎分割属于无性生殖，通过胚胎分割能产生两个或多个具有相同遗传物质的个体，C错误；进行胚胎分割时应选择发育良好的囊胚或桑椹胚，D错误。](共42张PPT)
第二章　细胞工程 第四节　胚胎工程及其应用　
第1课时　哺乳动物胚胎发育的基本过程
本课时的概念为“胚胎形成经过了受精及早期发育等过程”，这个概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：
1.减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。
2.胚胎形成需要经过受精及早期胚胎发育等过程。
课时概念解析
目录 CONTENTS
1.精子与卵细胞的发生和受精过程
2.哺乳动物胚胎发育的基
本过程
3.随堂检测
自主梳理
合作探究
合作探究
思维导图
自主梳理
1.哺乳动物精子的发生
(1)场所　睾丸的__________。
(2)时期　动物个体________后。
(3)过程
曲细精管
(4)营养供应
曲细精管的__________。
(5)储存
精子形成后进入曲细精管的管腔中。
性成熟
初级
变形
支持细胞
(6)精细胞的分化(变形)过程
顶体
中心体
线粒体鞘
线粒体鞘
[微思考]
精细胞变形过程中保留了细胞核、线粒体、中心体特化为相应结构，有何意义？
提示：既保留了父本的核遗传物质，又有利于精子的运动。
2.哺乳动物卵细胞的发生
(1)卵细胞发生开始的场所：在雌性动物的______中。
(2)时期
①哺乳动物及其他许多脊椎动物的卵细胞发育在________会停止一段时间，直到雌性动物发育到________期才继续发育。
②减数第一次分裂是在________完成的，排卵后，随着精子进入次级卵母细胞继续____________分裂。
卵巢
出生后
性成熟
排卵前
减数第二次
(3)过程
第二极体
减数
第二次
[微思考]
卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂的意义？
提示：保证了受精卵能有足够的营养物质，满足早期胚胎发育的需要。
3.受精过程
(1)场所　输卵管
(2)过程
精子入卵→__________________发生一系列变化，阻止其他精子进入→__________形成并融合→受精卵形成
(3)受精作用完成的标志
当卵细胞质膜和透明带之间出现__________、______________时，表示受精作用已经完成。
透明带及细胞质膜
雌雄原核
两个极体
雌雄原核融合
【知识拓展】　1.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。
2.多数雌性哺乳动物的第一极体不再进行减数分裂Ⅱ，受精后在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，分别为第一极体和第二极体。
×
√
[辨正误]
(1)支持细胞可为精子的发生提供营养。( )
(2)哺乳动物卵细胞的发生过程是不连续的。( )
(3)精子进入次级卵母细胞后，阻止其他精子进入的屏障为透明带反应。( )
提示：阻止多精入卵的屏障包括透明带和细胞质膜发生的一系列变化。
(4)受精作用完成的标志是雌雄原核融合。( )
√
√
1.精细胞变成精子的过程中(如图)，细胞中很多结构会消失，而细胞核、线粒体以及高尔基体等结构都保留下来，试分析它们各自的作用？
提示：细胞核是遗传物质储存的主要场所，决定后代的遗传特性；线粒体是精子有氧呼吸的主要场所，为精子的生命活动提供能量；高尔基体特化成的顶体内含有多种顶体酶，在精子穿过放射冠、透明带过程中发挥重要作用。
2.受精过程开始的标志和受精过程完结的标志分别是什么？
提示：受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞；完结的标志是雄原核和雌原核的融合。
●受精过程中如何保证一个精子和一个卵细胞完成受精？
提示：一个精子穿入次级卵母细胞后，会立即引起透明带及细胞质膜发生一系列变化，形成阻止其他精子进入的屏障。
●只有同种生物的精子与卵细胞才能结合，体现了细胞质膜具有什么功能？
提示：体现了细胞质膜具有进行细胞间信息交流的功能。　　　
精子和卵子发生的比较
项目 精子的形成 卵子的形成
场所 睾丸的曲细精管 卵巢和输卵管
时间 性成熟后 胎儿期开始，出生后停止，性成熟后继续，减数第二次分裂完成需精子激活
过程 减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的，需要变形；细胞质均等分配 减数第一次分裂和减数第二次分裂是不连续的，不需要变形；初级卵母细胞和次级卵母细胞细胞质不均等分配
结果 形成4个精子 形成1个卵子和3个极体
相同点 原始生殖细胞的增殖方式为有丝分裂；产生精子和卵子的方式都是减数分裂
【 学以致用 】
A
1.(2024·江苏宿迁阶段练习)动物卵细胞的形成与精子形成过程的不同点是(　　)
①次级卵母细胞在减数第二次分裂后期染色体数目暂时加倍
②一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞
③一个卵原细胞经DNA复制后形成一个初级卵母细胞
④卵细胞不经过变形阶段
⑤一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等
⑥卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半
A.②④⑤ B.①③⑤ C.②③⑥ D.①④⑥
解析：次级卵母细胞和次级精母细胞在减数第二次分裂后期染色体数目均暂时加倍，①错误；一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞，一个精原细胞最终分裂形成4个精细胞，②正确；一个卵原细胞经复制后形成一个初级卵母细胞，一个精原细胞经复制后也形成一个初级精母细胞，③错误；卵细胞不经过变形阶段，精子形成过程经过变形阶段，④正确；一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等，一个初级精母细胞分裂成的两个细胞大小相等，⑤正确；卵细胞和精细胞中的染色体数目均是初级性母细胞的一半，⑥错误。
AB
2.(多选)下列有关精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，错误的是(　　)
A.受精过程开始的标志是雌雄原核融合
B.防止多精入卵的唯一屏障是卵细胞质膜的变化
C.精子的发生是依附在支持细胞上进行的
D.精子细胞质膜与卵子细胞质膜的融合依靠了细胞质膜的结构特点
解析：受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞，受精完成的标志是雌雄原核融合，A错误；
一个精子穿入次级卵母细胞后，会立即引起透明带及细胞质膜发生一系列变化，形成阻止其他精子进入的屏障，B错误。
1.胚胎发育
哺乳动物的胚胎发育是指________发育成______的过程，包括________、______、________等主要发育阶段。
受精卵
幼体
桑椹胚
囊胚
原肠胚
2.人体胚胎发育的基本过程
输卵管
囊胚
着床
子宫
滋养层
二胚层
原肠胚
胎儿期 从第9周至第12周 子宫 胎儿______占优势，躯体长高，脑部继续增长，眼睑闭合，眼内出现________，从__________可辨性别
从第13周至第16周
胎儿______变得突出，一般感觉器官分化，______伸出，出现闭眼和吸吮的动作
从第17周至第20周 出现睫毛和眉毛，胎毛覆盖______
21周后 胎儿继续发育直至______
头部
视网膜
外生殖器
小脑
耳郭
皮肤
出生
提醒：囊胚期开始出现细胞分化，此时滋养层细胞已经分化，内细胞团细胞没有分化，具有全能性，可以作为胚胎干细胞的来源。
3.优生
为了胎儿健康出生，孕妇在妊娠期间，要进行______________________，确保优生。
产前检查和产前诊断
×
[辨正误]
(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。( )
提示：胚胎发育过程中细胞分裂方式为有丝分裂。
(2)胚胎发育过程中开始分化的阶段是原肠胚期。( )
提示：囊胚期开始出现细胞分化。
(3)囊胚内的滋养层将来发育成原肠胚。( )
提示：囊胚的内细胞团逐渐发育形成二胚层的胚盘，然后继续发育为三胚层的原肠胚。
(4)胚胎期发育的场所是输卵管。( )
提示：胚胎期发育的最初场所是输卵管，以后逐步向子宫移动，发育场所为子宫。
×
×
×
观察下列哺乳动物胚胎早期发育的过程图，回答相关问题：
(1)哺乳动物胚胎发育的起点和终点是什么？
提示：起点是受精卵，终点是幼儿出生。
(2)什么是着床？胚卵期和胚胎期的分界是什么？
提示：囊胚植入子宫内膜，称为着床。胚卵期和胚胎期的分界是囊胚着床。
(3)原肠胚出现了三个胚层的分化，三胚层逐渐发育为________________。原肠胚阶段属于________ (填“胚卵期”“胚胎期”或“胎儿期”)。
各种器官的原基
胚胎期
1.人的胚胎发育的过程
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，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.早期胚胎发育过程中营养物质的来源
(1)卵裂期和桑椹胚时期只进行细胞分裂，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。
(2)囊胚期细胞开始分化，透明带破裂，滋养层细胞(以后发育成胎盘、胎膜，与母体建立联系)从母体吸收营养物质，使胚胎继续发育。
【 学以致用 】
B
3.高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂、分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。下列有关叙述错误的是(　　)
A.胚胎发育的胚胎期开始于囊胚着床
B.个体发育开始于受精卵，终止于生命结束
C.图示是胚胎发育过程中囊胚期示意图，其中③为内细胞团
D.图示时期胚胎植入子宫内膜称为着床
解析：囊胚着床是胚卵期的结束，胚胎期的开始，A 正确；
个体发育包括胚胎发育和胚后发育，开始于受精卵，终止于性成熟，B错误；
图示是胚胎发育过程中囊胚期示意图，囊胚植入子宫内膜称为着床，D正确。
A
4.(2024·江苏宿迁阶段练习)下图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期。下列叙述正确的是(　　)
A.①→④过程中，细胞分化程度逐渐增大
B.①过程中，防止多精入卵的两道屏障是顶体反应和透明带反应
C.②过程通过有丝分裂增殖，胚胎体积逐渐增大，有机物总量逐渐减少
D.从a时期的滋养层细胞中可以分离得到胚胎干细胞
解析：①到④为受精卵通过分裂和分化形成原肠胚的过程，细胞分化程度逐渐增大，A正确；
防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和细胞质膜反应，B错误；
②过程通过有丝分裂增殖，胚胎体积基本不变，C错误；
a为囊胚，内细胞团细胞具有全能性，可以分离得到胚胎干细胞，D错误。
A.①→④过程中，细胞分化程度逐渐增大
B.①过程中，防止多精入卵的两道屏障是顶体反应和透明带反应
C.②过程通过有丝分裂增殖，胚胎体积逐渐增大，有机物总量逐渐减少
D.从a时期的滋养层细胞中可以分离得到胚胎干细胞
早期胚胎(卵裂)发育时，胚胎中细胞物质变化规律
项目 变化
细胞数目 增多
每个细胞体积 减小
DNA总量 增多
每个细胞内的DNA总量 不变
有机物总量 减少
物质种类 增多
A
1.(2024·江苏宿迁阶段练习)下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精的叙述，错误的是(　　)
A.精子和卵子的发生都是从初情期开始的
B.精原细胞可通过有丝分裂增殖后，再进行减数分裂
C.在精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数第二次分裂
D.卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时，才具备受精能力
解析：精子的发生是从初情期开始的，而卵子的发生从胎儿期就已经开始了，
A错误；
精原细胞可通过有丝分裂增殖后，再进行减数分裂产生精细胞，B正确；
在精子和卵子结合的过程中，卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体，C正确；
卵母细胞发育至减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力，D正确。
C
2.(2024·江苏南通期中)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质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质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
解析：精子和卵子结合形成合子与细胞质膜的流动性密切相关，A错误；
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质膜反应是防止多精入卵的两道屏障；C正确；
判断受精完成的标志是观察到两个极体或雌、雄原核融合；D错误。
B
3.(2024·江苏连云港阶段练习)下列关于哺乳动物胚胎发育的叙述，错误的是(　　)
A.胚胎发育过程有细胞分化，细胞分化是基因选择性表达的结果
B.胚胎发育至原肠胚时期开始细胞分化，分化程度最高
C.三个胚层细胞与滋养层细胞相比，DNA 相同，mRNA 不完全相同
D.原肠胚的三胚层可发育为各种器官的原基
解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，胚胎发育过程中存在细胞分化，A正确；
细胞分化开始于囊胚时期，B错误；
细胞分化是基因的选择性表达，所以三个胚层细胞与滋养层细胞相比，DNA 相同，mRNA 不完全相同，C正确；
原肠胚的三胚层逐渐发育形成各种器官的原基，D正确。
C
4.(2023·镇江高二期末)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.过程a和b使胚胎中有机物的总量减少
B.Ⅰ的细胞具有全能性
C.Ⅱ的细胞分化达到最大限度
D.图示过程中，部分细胞中的遗传物质可能发生改变
A.过程a和b使胚胎中有机物的总量减少
B.Ⅰ的细胞具有全能性
C.Ⅱ的细胞分化达到最大限度
D.图示过程中，部分细胞中的遗传物质可能发生改变
解析：这两个过程细胞均需要消耗有机物，故使胚胎中有机物的总量减少，A正确；
分析题图可知，Ⅰ表示桑椹胚，Ⅱ表示囊胚，Ⅲ表示原肠胚，桑椹胚含有的所有细胞都具有全能性，B正确；
囊胚阶段细胞才开始分化，还没有达到最大限度，C错误；
图示过程中发生了细胞分裂，部分细胞中的遗传物质可能发生改变，D正确。
AC
5.(多选)下列有关人类胚胎发育的叙述，错误的是(　　)
A.从受精完成至第1周末为胚卵期，胚胎完成着床
B.胚胎期开始于第2周，第8周末胚体初具人形，胚胎期结束
C.从第9周开始进入胎儿期，21周出现闭眼和吸吮动作
D.妊娠期间要进行产前检查和产前诊断，确保优生
解析：从受精完成至第1周末为胚卵期，胚胎开始着床，A错误；
从第9周开始进入胎儿期，从第13周到第16周出现闭眼和吸吮动作，C错误。(共51张PPT)
第二章　细胞工程 第四节　胚胎工程及其应用　
第2课时　体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术
本课时的概念为“胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术”，这个概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：
1.胚胎形成需要经过受精及早期胚胎发育等过程。
2.通过体外受精、胚胎移植可获得早期胚胎并使其发育成个体。
3.通过胚胎分割技术，可以得到同卵双生或同卵多生后代。
课时概念解析
目录 CONTENTS
1.体外受精技术
2.胚胎移植技术和胚胎
分割技术
3.随堂检测
自主梳理
合作探究
合作探究
思维导图
自主梳理
1.概念
是指哺乳动物的精子和卵子在______________的环境中完成受精过程的技术。
2.原理
人工模拟______环境，包括营养、温度、pH等，促使______________，同时使__________，最终完成受精作用等。
体外人工控制
体内
卵母细胞成熟
精子获能
3.步骤
假阴道
冷冻保存
获能
防冻剂
死精子
获能液
肝素
Ca2＋载体
较大型
的动物
卵巢
成熟程度
促性腺
激素
超数排卵
直接
获能
机械破
碎法
人为控制
受精溶液
获能
成
熟
获能
成熟
提醒：①超数排卵中使用促性腺激素而非性激素。性激素是由性腺产生并释放的，长期使用外源性激素会导致性腺萎缩。促性腺激素由垂体产生并释放，作用于性腺，可以促进性激素的产生，从而促进排卵，并且不会使性腺萎缩。
②获能的精子、培养成熟的卵母细胞才具备受精能力。
[微思考]
精子获能处理是让精子获得能量吗？
提示：不是，精子获能后代谢能力和运动能力增强，获能应理解为获得受精能力。
4.体外受精的应用
(1)可用于研究哺乳动物生殖细胞的发生、受精和______________机制等。
(2)为胚胎生产提供了经济而高效的方法，对充分利用优良种质资源、______家畜繁殖周期、加快品种改良速度等具有重要价值。
早期胚胎发育
缩短
×
√
[辨正误]
(1)精子获能指的是精子获得能量。( )
提示：精子获能指的是精子获得受精的能力。
(2)获能后的精子的膜流动性增加，表面电荷降低。( )
(3)口服促性腺激素后可以促使母畜超数排卵。( )
提示：促性腺激素不能口服。
(4)体外受精是一种无性生殖。( )
提示：体外受精属于有性生殖。
×
×
下面是体外受精过程示意图，据图回答下列问题：
(1)解冻后的精液为什么要进行离心处理？
提示：由于精液中含有精子获能的抑制因子，冷冻液中还含有防冻剂等成分，精液中含有一定量的死精子，所以解冻的精液要进行离心，以便除去上述物质，获取有活力的精子。
(2)采集到的卵母细胞是否都能直接与获能的精子受精？请分析原因。
提示：通过促性腺激素处理的，从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子在体外受精；采用抽吸法从活体卵巢中采集的卵母细胞或采用机械破碎法从宰杀后雌性动物卵巢上采集得到的卵母细胞要在体外经过人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
(3)试管动物是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。由此分析，试管动物和克隆动物的制备分别属于什么繁殖方式？
提示：前者为有性繁殖；后者为无性繁殖。
●自然受精、人工授精和体外受精的异同点
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，在体外人工控制的环境中完成受精过程
场所不同 雌性动物输卵管中 雌性动物输卵管中 －
相同点 (1)精子获能、卵母细胞成熟后才能完成受精过程；(2)都是有性生殖
●试管动物和克隆动物的区别
比较项目 试管动物 克隆动物
生物学原理或生物技术 体外受精、胚胎移植 细胞核的全能性、核移植
生殖类型 有性生殖 无性生殖
后代遗传性状的继承特点 后代继承提供遗传物质的双亲的特性 几乎全部性状与提供细胞核的亲本的性状一样
【 学以致用 】
B
1.以下是哺乳动物体外受精过程简图，据图分析下列叙述错误的是(　　)
A.如果是大型动物，①是卵母细胞培养
B.小鼠、兔等动物可以采用饲喂促性腺
激素的方法使其超数排卵
C.②是精子获能处理，通常采用的体外
方法有培养法和化学诱导法
D.③是在专用的受精溶液中完成的
解析：小鼠、兔等动物需要注射促性腺激素
进行超数排卵处理，B错误。
BD
2.(多选)(2024·江苏淮安期中)下图是利用牛的乳腺细胞生产人体血清白蛋白的操作流程，其中细胞①已导入人血清白蛋白基因。下列相关叙述正确的是(　　)
A.细胞①的培养液中需要加入胃蛋白酶
B.“卵母细胞”应在体外培养成熟
C.图示“细胞②→早期胚胎”发生在输
卵管中
D.该技术与试管牛培育的主要原理不同
解析：为了得到单个细胞，在细胞①的培养液中需要加入胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，A错误；
动物细胞核移植时，需使用成熟的卵母细胞，B正确；
图示“细胞②→早期胚胎”为体外培养胚胎的过程，该过程在体外完成，C错误；
图示克隆牛的培育主要采用了核移植技术和胚胎移植技术，属于无性生殖；试管牛的培育主要采用了体外受精和胚胎移植技术，属于有性生殖，因此两者产生犊牛的主要原理不相同，D正确。
A.细胞①的培养液中需要加入胃蛋白酶
B.“卵母细胞”应在体外培养成熟
C.图示“细胞②→早期胚胎”发生在输卵管中
D.该技术与试管牛培育的主要原理不同
1.胚胎工程
指对动物的胚胎进行人为操作和处理以获得目标个体的技术，包括______________________________等现代生物技术。
2.早期胚胎培养
精子和卵母细胞结合后，将受精卵移入相应的培养液中培养。培养液的基本成分包括________、氨基酸、________、无机盐和糖类等。
体外受精、胚胎移植和胚胎分割
维生素
蛋白质
3.胚胎移植技术
早期胚胎
受精卵
或胚胎
同种的同时发情排卵
但未经配种
同期发情
超数排卵
优良母畜
世代间隔
提醒：①用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理，用激素对供、受体母牛进行同期发情处理。
②超数排卵处理的目的是诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。同期发情处理的目的是使供体和受体的生理环境达到同步或一致，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。这是胚胎移植成功的关键。
4.胚胎分割技术
平均分割
同卵双生或同卵多生
显微操作仪
桑椹胚
或囊胚
血清
分
割针或分割刀片
内细胞团
透明带
遗传性能
[微思考]
对囊胚阶段的胚胎进行分割时，为什么要将内细胞团均等分割？
提示：内细胞团是发育为胚胎本身的基础细胞，将来发育为胎儿的各种组织。若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
×
[辨正误]
(1)胚胎工程包括核移植、体外受精、胚胎移植、胚胎分割等技术。( )
提示：核移植技术不属于胚胎工程。
(2)胚胎移植技术中，提供精子的一方为供体，提供卵母细胞的一方为受体。( )
提示：提供精子、卵母细胞的均为供体。
(3)经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致。( )
提示：经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与供体保持一致，不会受到受体的影响。
×
×
(4)桑椹胚、囊胚和原肠胚都可用于胚胎分割。( )
提示：原肠胚不可用于胚胎分割。
(5)胚胎分割可视为一种胚胎克隆方法。( )
×
√
1.下图表示胚胎移植的一般流程，请分析回答相关问题：
(1)将检验合格的胚胎移植到任何一个受体的子宫内，胚胎都能正常发育吗？如果不能，在胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？
提示：不一定。一般检验合格的胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的、有正常孕育能力的其他雌性动物受体子宫内，胚胎才能正常发育。移植前要对受体进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化同步，才能为胚胎提供相同的生理环境。
(2)胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？
提示：与供体保持一致。供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不发生变化。
●图示过程生产的犊牛属于试管牛吗？为什么？
提示：不属于。图示过程生产的犊牛是供体母牛和供体公牛配种(体内受精)所得，不是体外受精所得。试管牛是通过体外受精和胚胎移植生产的。
●用于移植的胚胎来源有多种方式，胚胎来源不同，具体流程有差异，请尝试构建试管牛、克隆牛的生产流程。
提示：试管牛的生产流程：
克隆牛的生产流程：
2.下图表示胚胎分割的一般流程，请分析回答相关问题：
(1)图中结构①③④分别表示囊胚的__________________________，②表示包裹囊胚的________。
(2)胚胎分割是不是分割的份数越多，效率越高？
提示：不是，分割的次数越多，分割后胚胎成活的概率越小。
囊胚腔、滋养层和内细胞团
透明带
(3)为进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病，可在胚胎移植前对囊胚进行DNA分析和鉴定，应对囊胚的哪一结构进行取样？为什么？
提示：滋养层。内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，应取滋养层取样分析，以免损伤内细胞团。
●获取胚胎的方式及生殖类型
获取胚胎的方式有体外受精、体内受精、转基因、核移植等。
●胚胎移植的生理学
基础及相应意义
【 学以致用 】
D
3.牛胚胎移植的基本程序如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.供体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，可用激素促进该过程
C.图中c表示胚胎移植
D.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫
排斥反应
解析：图中a指的是超数排卵，可用促性腺激素
处理供体母牛使其超数排卵，B正确；
子宫内受体基本不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，不需要免疫检查，D错误。
CD
4.(多选)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列不正确的是(　　)
A.①②两个胚胎具有相同的遗传
物质，③需移植到同期发情的母
牛子宫内发育
B.A可以是通过细胞核移植获得的重组细胞
C.在显微镜下用分割针分割囊胚时必须要将滋养层均等分割
D.图中a过程为胚胎期阶段，胚胎总体积变化不明显
解析：①②两个胚胎是由同一个胚胎分割形成的，具有相同的遗传物质，胚胎移植时，应把③移植到处于同期发情状态的母牛的子宫中进一步发育， A正确；
核移植后可获得重组细胞，重组细胞可发育成胚胎，B正确；
在显微镜下用分割针分割囊胚时必须要注意将内细胞团均等分割，C错误；
图中a过程为胚卵期阶段，胚胎总体积变化不明显，D错误。
A.①②两个胚胎具有相同的遗传物质，③需移植到同期发情的母牛子宫内发育
B.A可以是通过细胞核移植获得的重组细胞
C.在显微镜下用分割针分割囊胚时必须要将滋养层均等分割
D.图中a过程为胚胎期阶段，胚胎总体积变化不明显
D
1.下列关于胚胎工程的叙述，错误的是(　　)
A.用于胚胎移植的早期胚胎可以是来自有性生殖得到的胚胎
B.囊胚中的内细胞团和滋养层核基因相同，但是全能性高低不同
C.超数排卵技术的运用可以提高优良母畜的繁殖率和缩短繁殖周期
D.为避免代孕动物对植入胚胎产生排斥反应，应对其注射免疫抑制剂
解析：用于移植的胚胎可来源于将良种雌性动物配种后，从其生殖道取出的早期胚胎，也可来源于转基因、核移植或体外受精等技术，其中受精后得到的早期胚胎是有性生殖得到的，A正确；
囊胚中的内细胞团和滋养层来自同一个受精卵，核基因相同，其中内细胞团全能性更高，B正确；
超数排卵技术的运用大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，C正确；
代孕动物不会对植入的胚胎发生免疫排斥反应，因此胚胎移植时不需要使用免疫抑制剂，D错误。
A
2.(2024·江苏淮安阶段练习)下图是利用体外受精技术培育某种哺乳动物的大致过程示意图。下列叙述错误的是(　　)
A.刚刚排出的精子能够立即与发育到一定
时期的卵母细胞结合完成受精
B.精子在触及卵细胞膜的瞬间，透明带会
发生反应阻止后来的精子进入
C.早期胚胎一般要经历桑椹胚、囊胚等阶段
D.在胚胎移植中，供体的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代
A.刚刚排出的精子能够立即与发育到一定时期的卵母细胞结合完成受精
B.精子在触及卵细胞膜的瞬间，透明带会发生反应阻止后来的精子进入
C.早期胚胎一般要经历桑椹胚、囊胚等阶段
D.在胚胎移植中，供体的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代
解析：刚刚排出的精子没有受精能力，需要通过“精子获能”这一生理变化才能与发育到一定时期的卵母细胞结合完成受精，A错误；
精子在触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带，即透明带反应，B正确；
根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为桑椹胚、囊胚等阶段，C正确；
在胚胎移植中，供体(提供胚胎的个体)的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体(接受胚胎的个体)取代，因此胚胎移植可充分发挥雌性个体的繁殖潜力，D正确。
C
3.(2024·江苏镇江期末)胚胎工程的发展，实现了优良家畜的大量繁殖。下列有关叙述正确的是(　　)
A.试管牛、试管羊的产生属于无性繁殖
B.采集到的精子需用ATP 溶液处理使其获能
C.胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
D.对发育良好的桑椹胚分割时，注意对内细胞团均等分割
解析：试管牛、试管羊的产生经过了两性生殖细胞的结合，属于有性生殖，A错误；
采集到的精子需用专门的获能液处理使其获能，B错误；
进行胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，实现了优良家畜的大量繁殖，C正确；
对发育良好的囊胚进行分割时，注意对内细胞团均等分割，D错误
ACD
4.(多选)胚胎分割技术可用于异源重组细胞的构建，其基本方法是将囊胚期的胚胎进行不对称切割，将滋养层和内细胞团分开，得到滋养层细胞和内细胞团细胞。将外源内细胞团注射入受体囊胚腔中，培养后再将受体胚的内细胞团切割掉，即可获得重组细胞。下列说法错误的是(　 　)
A.囊胚期的滋养层细胞和内细胞团细胞均属于全能干细胞
B.构建的异源重组细胞含有两个生物的细胞
C.通过胚胎分割能产生两个或多个具有不同遗传物质的个体
D.进行胚胎分割时应选择发育良好的囊胚或原肠胚
解析：囊胚期的内细胞团属于全能干细胞， 而滋养层细胞不是，A错误；
将外源内细胞团注射入受体囊胚腔中，培养后再将受体胚的内细胞团切割掉，即可获得重组细胞，故构建的异源重组细胞含有两个生物的细胞，B正确；
胚胎分割属于无性生殖，通过胚胎分割能产生两个或多个具有相同遗传物质的个体，C错误；
进行胚胎分割时应选择发育良好的囊胚或桑椹胚，D错误。
●(2023·江苏泰州期中)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。请据图回答下列问题：
(1)采集的精子需要经过________后才能参与受精，用____________处理雌性杜泊羊可以促进排卵，如果卵子来自卵巢，则需要培养至________才能参与受精。
获能处理
促性腺激素
成熟
(2)图中①表示________，②过程的实质是________________________________
_____________________。除了图中技术以外还有_________________(答出2条即可)技术获得的胚胎，也需要进行②操作才能获得后代。
(3)进行②过程需要对雌性杜泊羊和当地普通绵羊进行________处理，通常选______________期进行②操作。
体外受精
产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体
共同繁殖后代的过程
转基因、核移植
同期发情
桑椹胚或囊胚
(4)为了提高早期胚胎的利用率，可以对早期胚胎进行________，在对囊胚阶段的胚胎进行此操作时，要注意将__________均等分割。　　　
胚胎分割
内细胞团
解析：(1)体外受精主要包括：精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精，采集的精子需要经过获能处理后才能参与受精。用促性腺激素处理，使雌性杜泊羊超数排卵，如果卵子来自卵巢，则需要培养成熟才能参与受精。
(2)图中①是精子和卵母细胞结合，形成受精卵，表示体外受精。②过程是胚胎移植，胚胎移植的实质是产生胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。除了体外受精获得胚胎需要②胚胎移植操作才能获得后代，通过核移植技术和转基因技术获得的胚胎也需要胚胎移植操作才能获得后代。
(3)②过程是胚胎移植，在进行胚胎移植时，需要对雌性杜泊羊和当地普通绵羊进行同期发情处理，这为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。胚胎移植需要根据胚胎发育情况来确定，通常选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行②胚胎移植操作。
(4)胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎平均分割成2分胚、4分胚甚至8分胚等，经培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术，为了提高早期胚胎的利用率，可以对早期胚胎进行胚胎分割。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。课时精练11　哺乳动物胚胎发育的基本过程
(时间：30分钟　分值：50分)
选择题：第1～12题，每小题2分，共24分。
【基础对点】
知识点1　精子与卵细胞的发生和受精过程
1.下列关于精子和卵子结合成受精卵的过程的叙述中，不正确的是(　　)
阻止多精入卵的屏障有透明带反应和卵细胞质膜反应
受精卵中的细胞质主要来自卵子
受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
只有同种动物的精卵细胞才可以互相融合，这主要取决于细胞质膜表面的糖蛋白
2.哺乳动物次级卵母细胞的减数第二次分裂完成于(　　)
排卵前，在卵巢内 受精前，在输卵管内
排卵后，在腹腔内 受精时，在输卵管内
3.(2024·江苏淮安期中)下列关于受精过程的叙述，错误的是(　　)
受精作用发生在子宫中
透明带发生生理反应可阻止后来的精子进入透明带
精子入卵后，尾部会脱离
雌、雄原核融合时，表示受精作用已经完成
知识点2　哺乳动物胚胎发育的基本过程
4.下列关于哺乳动物胚胎发育的描述，正确的是(　　)
指受精卵发育成成体的过程
包括桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段
整个胚胎发育过程可分为胚胎期和胎儿期两个阶段
囊胚植入子宫内膜，胚胎期结束，进入胎儿期
5.(2023·江苏扬州期中)如图为胚胎发育过程中某时期示意图。有关说法错误的是(　　)
该图显示透明带破裂
图中的内细胞团将来发育成胎盘和胎膜
此时期的细胞开始出现分化
此时期表示胚胎发育的囊胚期
6.如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是(　　)
图中①过程表示胚胎发育
由受精卵形成囊胚的过程中进行有丝分裂，每个细胞的体积不断增大
原肠胚的三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等
原肠胚阶段的细胞都是全能细胞
7.如图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期，下列叙述正确的是(　　)
受精卵桑椹胚→幼体
受精卵的DNA一半来自精子
a、b分别是原肠胚和囊胚
②过程细胞的“核/质”比逐渐变小
④过程各细胞的基因表达发生了差异
【综合提升】
8.(2024·江苏徐州期中)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(　　)
极叶是减数分裂中细胞质不均分的结果
本实验说明细胞质对细胞分化有重要作用
受精卵卵裂初期的营养物质主要来源于培养液
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
9.下图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程，相关叙述错误的是(　　)
孤雌单倍体胚胎干细胞中的遗传物质与卵母细胞完全相同
通过直接培养图中的卵母细胞也可获得小鼠的孤雌单倍体胚胎干细胞
过程②中，经历了有丝分裂和分化，不同阶段表达的基因存在差异
“早期胚胎”最可能是囊胚，其中的内细胞团细胞具有全能性
10.(多选)植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2，这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是(　　)
防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
多精入卵会产生更多的种子
未受精的情况下，卵细胞也分泌ECS1和ECS2
ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
11.(多选)下列关于人早期胚胎发育过程中桑椹胚和囊胚的叙述，正确的是(　　)
囊胚与桑椹胚相比，每个细胞内DNA总量增加
囊胚期出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
囊胚期内细胞团和滋养层差异不是复制水平上的差异，而是转录水平上的差异
桑椹胚在卵巢形成，囊胚在输卵管形成
12.(多选)(2024·江苏徐州期末)女性受孕后的子宫内并不是“母慈子孝”的场景，而是一场精彩的斗争。孕早期母体的一系列不适反应，都是这场斗争的表现。下列有关叙述正确的是(　　)
受精完成后，从第9周开始，三胚层逐渐发育，形成眼、耳、鼻等器官的原基
胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，有利于保护早期胚胎
胚胎细胞会分泌某激素抑制母体淋巴细胞的活动，阻止母体的免疫排斥反应
由内细胞团发育成的胎盘会向母体释放信号，强行控制母体去补充胎儿所需要物质
13.(13分)下图为哺乳动物的生殖和个体发育过程，请据图回答下面的问题：
(1)(1分)哺乳动物的精子和卵细胞在________中完成受精作用。
(2)(2分)哺乳动物个体发育的起点是________，其胚胎发育的整个过程在________中完成。
(3)(3分)图示Ⅰ过程为________，其主要包括________、________和胎儿期等三个时期。
(4)(2分)图中“？”处应为________，内细胞团出现于________期。
(5)(5分)过程①需经过多次细胞分裂才能完成，请在下图中分别绘出该过程中每个细胞的体积、核DNA含量与时间的关系。
14.(13分)下图1为某高等动物生活史示意图，图2为图1中某阶段部分过程，请据图回答：
(1)(4分)图1中A过程表示________过程，若A过程能使生物产生正常变异，则原因之一是该过程的四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体发生了________，出现基因重组的结果。
(2)(4分)图2是图1中________(填字母)阶段部分过程，该过程表示________。
(3)(5分)在图2中，F表示________，数字①部位是________，该部位细胞在功能上具有________。②部位是________。
课时精练11　哺乳动物胚胎发育的基本过程
1.C　[受精卵中细胞核的遗传物质一半来自父方，一半来自母方；受精卵细胞质的遗传物质几乎全部来自卵子。]
2.D
3.A　[自然条件下，哺乳动物的受精是在输卵管内完成的，A错误；透明带发生生理反应可阻止后来的精子进入透明带，这是防止多精入卵的第一道屏障，B正确；精子入卵时只有精子的头部进入卵细胞，尾部脱离，C正确；雌原核与雄原核融合在一起，形成合子，受精作用结束，D正确。]
4.B　[胚胎发育是指受精卵发育成幼体的过程，包括桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段，A错误，B正确；整个胚胎发育过程包括胚卵期、胚胎期和胎儿期三个阶段，C错误；囊胚植入子宫内膜标志胚卵期结束，胚胎期开始，D错误。]
5.B　[图中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，B错误；此时期为囊胚时期，细胞开始出现分化，C、D正确；]
6.C　[胚胎发育是指受精卵发育成幼体的过程，A错误；由受精卵形成囊胚的过程中进行了有丝分裂，每个细胞的体积不断减小，B错误；原肠胚阶段的细胞已出现了明显分化，D错误。]
7.D　[受精卵中细胞核内的DNA一半来源于精子，但由于受精卵中的细胞质DNA几乎全部来自卵细胞，因此受精卵中来源于精子的DNA占DNA总量的比例小于50%，A错误；a为囊胚，b为原肠胚，B错误；②过程细胞连续分裂，细胞周期短，导致每个细胞体积变小，“核/质”比增加，C错误；形成原肠胚的过程中，细胞不断分化，这是基因选择性表达的结果，D正确。]
8.B　[由题干信息可知，极叶是软体动物卵裂初期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。]
9.B　[孤雌单倍体胚胎干细胞由卵母细胞经精子刺激后去除雄原核发育来的，其中的遗传物质与卵母细胞完全相同，A正确；卵母细胞只有在受精之后才能完成减数分裂，所以需要用精子刺激卵母细胞，然后移除雄原核再进行培养，不能直接用卵母细胞培养，B错误。]
10.BC　[多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，不会形成更多的种子，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A正确，B错误；结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C错误；据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。]
11.BC　[由桑椹胚发育到囊胚进行的是有丝分裂，形成的每个细胞内DNA总量不变，A错误；囊胚期出现了细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，其遗传物质未发生改变，B正确；囊胚期内细胞团和滋养层的差异不是DNA复制水平上的差异，而是转录水平上的差异，即基因的选择性表达，C正确；受精卵在输卵管中形成，后在子宫中发育，故胚胎发育的早期不可能在卵巢，D错误。]
12.BC　[受精完成后，从第4周开始，三胚层逐渐发育，形成眼、耳、鼻等器官的原基，A错误；动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，B正确；胚胎形成后，由于胚胎细胞核近一半的基因是外来的，因此母体会做出自然的排斥反应，而胚胎细胞会分泌人绒毛膜促性腺激素(HCG)，从而抑制母体淋巴细胞(在特异性免疫中起主要作用的一类细胞)的活性，而阻止排斥反应，C正确；胎盘是由囊胚的滋养层细胞发育而成的，D错误。]
13.(1)输卵管　(2)受精卵　输卵管和子宫　(3)胚胎发育　胚卵期　胚胎期　(4)原肠胚　囊胚　(5)如图所示
解析　(1)哺乳动物的卵细胞在输卵管中发育成熟，所以精子和卵细胞在输卵管中完成受精作用。(4)图中“？”处应为原肠胚，囊胚期开始出现细胞分化，分化成内细胞团和滋养层，所以内细胞团出现于囊胚期。(5)过程①表示卵裂，在卵裂过程中，细胞的总体积基本不变，单个细胞的体积不断减小，单个细胞的核DNA含量不变。
14.(1)减数分裂　交叉互换　(2)C　胚胎发育　(3)囊胚　内细胞团　全能性　滋养层
解析　(1)图1中A过程表示减数分裂产生生殖细胞过程，A过程能使生物产生正常变异，其中之一是基因重组，一是非同源染色体间的自由组合，二是四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体发生了交叉互换。(2)图2是胚胎发育过程，发生在图1中C阶段部分。(3)在图2中，F表示囊胚，数字①部位是内细胞团，该部位细胞在功能上具有全能性。②部位是滋养层。课时精练12　体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术
(时间：30分钟　分值：50分)
选择题：第1～13题，每小题3分，共39分。
【基础对点】
知识点1　体外受精技术
1.(2023·广东高考真题)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是(　　)
超数排卵 精子获能处理
细胞核移植 胚胎培养
2.(2024·江苏连云港阶段练习)哺乳动物体外受精的过程是(　　)
①卵母细胞的采集　②精子的采集　③卵母细胞的成熟培养　④精子的获能处理　⑤精子与成熟的卵母细胞在专用的受精溶液中共同培养 ⑥体外受精　⑦受精卵培养
A B
C D
3.我国首例“虎狮兽”于2002年在南京红山森林动物园诞生，它是利用雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精产生的，下列有关完成这一过程需要解决的问题，合理的是(　　)
精子在体外用获能液处理
用化学物质处理掉卵细胞质膜，便于精子进入
抽取精子、卵子的细胞核进行融合
精子入卵后进行人工处理，防止多精入卵
4.(2024·江苏泰州期末)下图为畜牧业生产中根据需要控制哺乳动物性别的技术流程，下列有关叙述正确的是(　　)
试管牛的培育运用了动物体细胞核移植技术
过程①指的是体外受精技术和胚胎培养技术
获能精子和成熟的卵母细胞具备受精能力
接受胚胎移植的受体需要做免疫抑制剂处理
知识点2　胚胎移植技术和胚胎分割技术
5.(2024·湖北卷，5)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是(　　)
选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
6.红安格斯牛因肉质鲜美营养全面被称为“贵族牛”，某示范养殖基地利用本地黄牛作受体牛“借腹生子”，同期移植接种了150枚的纯种胚胎。下列相关叙述错误的是(　　)
红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎
对本地黄牛要采取超数排卵技术
“借腹生子”可以充分发挥红安格斯牛的繁殖能力
本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正常繁殖能力
7.(2024·江苏南通期中)科研人员研究了不同胚龄及季节进行胚胎移植对受体牛妊娠和产犊的影响，结果如下表。下列相关叙述正确的是(　　)
受体牛数/只 妊娠数/只 产犊数/只
胚龄 2～8细胞期 39 7 2
桑椹胚 7 2 1
囊胚 27 1 0
季节 春季 62 11 4
秋季 37 7 4
冬季 58 6 1
本研究中的自变量有胚胎胚龄、移植季节和受体牛数目
与1细胞期相比，2～8细胞期胚胎的体积不变，DNA含量下降
桑椹胚与囊胚期细胞相比，基因的表达情况存在着一定的差异
结果表明，在春季选择2～8细胞期胚胎实施移植是较为理想的方案
8.下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是(　　)
①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
②代表早期胚胎培养，可移植的胚胎应发育到原肠胚或囊胚阶段
③代表胚胎分割，需均等分割桑椹胚的内细胞团
⑤代表胚胎移植，移植之前需要对供体和受体进行同期发情处理
9.(2024·江苏南京开学考试)下图是科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程。下列相关叙述正确的是(　　)
图中早期胚胎可用冲卵的方法从母鼠输卵管内获得
过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的滋养层
过程②中可利用灭活的病毒诱导卵裂球细胞发生融合
培育嵌合体与克隆动物的生物学原理相同，但操作方法有差别
【综合提升】
10.让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示。据图判断，下列说法正确的是(　　)
图中涉及的现代生物技术有动物细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养等
小羊a、小羊b、小羊c的性状表现不同，小羊a与羊N的性状表现相同
若研究发现羊N细胞中线粒体基因的表达产物丰富，故而它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状
依据目前的生物技术和理论，能通过生物工程手段获得新物种“羊牛”
11.(多选)(2024·江苏盐城期末)胚胎工程的发展，实现了优良家畜的大量繁殖。下列有关叙述错误的是(　　)
试管牛、试管羊的产生属于无性繁殖
利用胚胎分割技术可获得多个基因型相同的胚胎
饲喂促性腺激素有助于供体母牛排出比自然情况下更多的次级卵母细胞
用胰蛋白酶可以促进皮肤细胞与去核卵母细胞融合
12.(多选)卵胞浆内单精子注射(ICSI)技术借助显微操作系统，将携带外源基因的单一精子注入成熟卵母细胞胞质内使其受精，该技术能使任意单一精子不经自然选择而完成受精。下列有关叙述错误的是(　　)
这项技术涉及的生殖方式为无性生殖
采集哺乳动物卵母细胞前，需要对雌性动物进行超数排卵
受精后得到的受精卵需直接移植到受体子宫内培养
这项技术可用于治疗男性配子活力不强造成的不育症
13.(多选)(2023·江苏卷，17)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有(　　)
猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组
囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同
移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
14.(11分)(2024·江苏扬州期中)随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图分析并回答下列问题。
(1)(1分)图中产生小牛的几个途径中，属于无性繁殖途径的有应用________(填数字)。
(2)(3分)应用1中，为了大量获取细胞B，需对供体2注射____________，使用________技术获得重组细胞，最终获得的良种小牛性别为________。
(3)(2分)应用2过程中若要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行________处理。____________________________标志着受精过程的完结。
(4)(2分)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题：对囊胚阶段的胚胎通过________技术获得二分胚①和②，操作时需要注意____________________，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(5)(3分)应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中所用的培养液为合成培养液，因此通常需要加入________等天然的成分；动物细胞培养所需气体主要为O2和CO2，其中CO2 的主要作用是______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
课时精练12　体外受精技术和胚胎移植、胚胎分割技术
1.C　[由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此不涉及细胞核移植，所以C符合题意。]
2.B　[哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的采集和受精等步骤。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，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵母细胞置于专用的受精溶液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，接着进行受精卵培养，因此，哺乳动物体外受精的过程是。]
3.A　[“虎狮兽”是利用雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精产生的，完成这一过程需要解决的问题有精子在体外用获能液处理，使其具备受精能力，A正确；用化学物质处理掉卵细胞质膜，卵细胞的结构遭到破坏，不能完成受精，B错误；不能人为地抽取精子、卵子的细胞核进行融合，C错误；精子入卵后会立即引起透明带及细胞质膜发生一系列变化，形成阻止其他精子进入的屏障，不需进行人工处理，D错误。]
4.C　[试管牛的培育一般要使用体外受精和胚胎移植技术，A错误；过程①形成的是受精卵，因此过程①仅指的是体外受精技术，B错误；精子获能后才具备与卵子受精的能力，卵母细胞也需要发育至成熟才具备受精能力，C正确；受体对外来的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，因此不需要对接受胚胎移植的受体进行免疫抑制剂处理，D错误。]
5.D　[选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体，进行超数排卵处理，A正确；胚胎移植前，采集部分滋养层细胞进行遗传学检测，B正确；作为受体的杜泊母山羊只需具备健康的体质和正常繁殖能力即可，但山羊和绵羊是不同的物种，具有生殖隔离，不能将山羊的胚胎移植到绵羊子宫发育，即普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确；生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，D错误。]
6.B　[红安格斯牛因肉质鲜美营养全面被称为“贵族牛”，所以在胚胎移植中红安格斯牛应作为供体，供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，A正确；本地黄牛只是为优良胚胎的发育提供子宫环境，故不需要对其采取超数排卵技术，B错误；胚胎移植中供体提供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，大大缩短了供体本身的繁殖周期，所以胚胎移植可充分发挥雌性优良动物个体的繁殖能力，C正确； 对受体的选择，应选择有健康的体质和正常繁殖能力的受体，D正确。]
7.C　[本实验研究了不同胚龄及季节进行胚胎移植对受体牛妊娠和产犊的影响，自变量是胚胎胚龄、移植季节，A错误；与1细胞期相比，2～8细胞期胚胎的体积不变，但细胞数量增加，DNA含量增加，B错误；囊胚期细胞开始分化，桑椹胚与囊胚期细胞相比，基因的表达情况存在着一定的差异，C正确；根据表格数据可知，对胚龄来说，选择桑椹胚，受体牛的妊娠率和产犊率较高；对季节来说，在秋季实施移植，受体牛的妊娠率和产犊率较高，因此在秋季选择桑椹胚期胚胎实施移植是较为理想的方案，D错误。]
8.D　[①代表体外受精，体外受精前和体内受精前精子均需要获能，A错误；②代表早期胚胎培养，可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，B错误；③代表胚胎分割，在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，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，而桑椹胚阶段的胚胎还未形成内细胞团，C错误；⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，要对供体、受体进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，D正确。]
9.A　[卵裂球还没有滋养层细胞，滋养层细胞是囊胚期才分化形成的，B错误；过程②中是将两个胚胎重组，而不是将卵裂球细胞融合，C错误；培育嵌合体的生物学原理是细胞的增殖和分化，克隆动物的生物学原理是动物细胞核具有全能性，两者的原理不相同，操作方法有差别，D错误。]
10.A　[小羊a、小羊b、小羊c都是通过胚胎分割获得的，因此性状表现应相同，B错误；通过图解分析可知，小羊a只获得了羊N的细胞核，其细胞质中的线粒体基因不会遗传给小羊a，C错误；依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊牛”，D错误。]
11.ACD　[试管牛、试管羊的产生过程经过了两性生殖细胞的融合，因而属于有性繁殖，A错误；注射促性腺激素有助于供体母牛排出比自然情况下更多的次级卵母细胞，该操作为超数排卵技术，促性腺激素需注射，C错误；胰蛋白酶可以分散细胞，不能促进皮肤细胞与去核卵母细胞融合，D错误。]
12.AC　[该技术实际上是体外受精技术，故生殖方式是有性生殖，A错误；采集哺乳动物卵母细胞前，应用外源促性腺激素，诱发雌性动物卵巢超数排卵，得到更多的卵子，B正确；受精卵需经早期胚胎培养，待培养的胚胎发育到特定阶段后，再移植到受体子宫内培养，C错误；体内受精时精子需要穿越透明带和卵细胞的细胞质膜后才能与卵细胞融合，该技术可将精子注射到卵母细胞胞浆内，使卵子受精，由于ICSI技术能使任意单一精子不经自然选择而完成受精，因此可用于男性配子活力不强造成的不育症的治疗，D正确。]
13.AD　[猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但两者都来源于同一个受精卵细胞，具有相同的基因组，A正确；囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，表达的基因有些相同，例如呼吸酶基因、ATP合成酶基因等，有些基因不同，使两种细胞具备不同的功能，B错误；移植前细胞和囊胚的培养除需CO2外，还需O2，C错误；供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌，D正确。]
14.(1)1、3　(2)促性腺激素　核移植　雌性　(3)获能　当卵细胞质膜和透明带之间出现两个极体、雌雄原核融合时　(4)胚胎分割　将内细胞团均等分割　(5)(动物)血清　维持培养液的pH
解析　(1)应用1采用了核移植技术，形成克隆动物，属于无性生殖；应用2采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，形成的是试管动物，属于有性生殖；应用4表示从囊胚中提取胚胎干细胞；应用3采用了胚胎分割技术，属于无性生殖，故图中产生小牛的几个途径中，属于无性繁殖途径的有应用1和3。(2)应用1中，细胞B的获取需对供体2注射促性腺激素，进行超数排卵；使用细胞核移植技术获得重组细胞。应用1中获得的小牛为克隆牛，其细胞核遗传物质来源于供体1，细胞质遗传物质来源于供体2，因此其性别与提供细胞核的供体1相同，为雌性。(3)精子受精前需要进行获能处理。当卵细胞质膜和透明带之间出现两个极体、雌雄原核融合时，标志着受精过程的完结。(4)可通过胚胎分割技术获得二分胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(5)动物细胞培养液中，通常需要加入血清等天然的成分。动物细胞培养所需气体主要为O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。

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