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专题3 胚胎工程
3.1 体内受精和早期胚胎发育

一、胚胎工程
概念：是指对动物_____________或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精，_________、____________、胚胎干细胞培养等技术。实际上是在体外条件下，对动物_____________________条件进行的模拟操作。
二、精子和卵子的发生
1．精子的发生
（1）场所： 。
（2）时期：从___________开始，直到生殖机能衰退。
（3）过程：
精子细胞的变形：圆形的精子经过变形，其中的 变为精子头部的主要部分， 发育为头部的顶体，__________________演变为精子的尾，_______________形成线粒体鞘膜，其他物质浓缩成___________________。
（4）不同种动物的精子形态相似，大小略有不同，与动物的体型大小无关。
2．卵子的发生
（1）场所： 。
（2）时期：卵泡的形成和在卵巢的储备，是在 完成的，但卵子的成熟是在 。
（3）过程：
三、受精
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 期，才具备与精子受精的能力。
3．受精过程
四、胚胎发育
1．卵裂期的特点： 分裂，细胞数目 ，胚胎总体积 或 。
2．早期胚胎发育的几个阶段
（1） ：细胞数目 个左右，该时期细胞属于 细胞。
（2）囊胚：细胞开始出现 ， 将来发育成各种组织， 将来发育成胎膜、胎盘，出现 腔后，进一步扩大会导致 。
（3）原肠胚：内细胞团 的细胞形成外胚层， 的细胞形成内胚层，出现 腔。
一、早期胚胎 胚胎移植 胚胎分割 自然受精和早期胚胎发育
二、1．（1）睾丸
（2）初情期
（3）精子细胞 细胞核 高尔基体 中心体 线粒体聚集在尾的基部 原生质滴
2．（1）卵巢
（2）胎儿期 初情期后
（3）1个次级卵母细胞
三、2．减数第二次分裂中
四、1．有丝 增加 不增加 略有缩小
2．（1）桑椹胚 25 全能
（2）分化 内细胞团 滋养层细胞 囊胚 透明带的破裂
（3）表层 下方 原肠

1．精子和卵子的产生过程
1．分析下面图解，判断以下哪一项不是精子、卵细胞发生的区别
A．初级精母细胞、初级卵母细胞的形成时间
B．MⅠ和MⅡ的时间连续性
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目
【参考答案】D

2．体内受精及早期胚胎发育过程分析
1．受精过程的三个易混点
（1）精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。
（2）排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。
（3）受精的标志≠受精完成的标志：受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体；而受精过程完成的标志是雌、雄原核的融合。
2．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律
（1）有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少。
（2）细胞体积：胚胎总体积不变或略有缩小，但细胞数目增多，故每个细胞体积减小。
（3）细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。
2．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，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠
B．透明带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，卵子完成减数第二次分裂
【参考答案】A
【试题解析】大量获能的精子接触到卵子周围的放射冠时，即开始释放顶体酶，解离放射冠的卵丘细胞之间的物质，这样部分精子可径直接触到透明带，A错误；透明带反应是多精入卵的第一道屏障，卵细胞膜的封闭作用是第二道防线，B正确；精子与卵细胞膜相互融合，精子的头部即进入卵细胞中，C正确；雄原核形成的同时，卵子完成第二次减数分裂，D正确。
1．下列关于精子的发生过程的叙述中，不正确的是
A．在第一阶段精原细胞经数次有丝分裂形成多个精原细胞
B．第二阶段的细胞分裂包括MI和MⅡ两次分裂
C．同源染色体的分离发生在第一阶段
D．精子细胞变形为精子时，细胞内的一些物质最后脱落
2．判断卵子是否受精的重要标志是
A．卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体
B．精子接触透明带
C．精卵相遇发生顶体反应
D．雌、雄原核的形成
3．下列有关卵裂期的说法正确的是
A．细胞进行有丝分裂和减数分裂
B．细胞数目不断增加
C．胚胎总体积有所增大
D．每个细胞的体积基本不变
4．下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是
A．受精卵→卵裂期→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
B．受精卵→卵裂期→原肠胚→组织器官分化
C．卵→囊胚→原肠胚→幼体
D．受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化
5．科学家做了相关实验：原肠胚末期细胞移植，将未来发育成蝾螈下肢的部分细胞移植到另一蝾螈胚胎不长下肢的部位，结果发育成一条额外的腿，这说明
A．原肠胚细胞具有全能性
B．原肠胚末期形成了器官
C．原肠胚末期出现了细胞分化
D．原肠胚出现了三个胚层
6．哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组）
据图分析，下列叙述错误的是
A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C．精子和卵细胞结合形成受精卵的过程中发生了基因重组
D．Ⅳ细胞是基因工程常用的受体细胞
7．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进行胚胎分割时，应选择图示时期之后的胚胎进行
②胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化
③图中①②③依次为透明带、卵细胞膜、内细胞团
④此时期每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能
⑤此时期胚胎发育全部在透明带内进行
⑥图中②处的细胞具有增殖分化的能力
A．①②③④ B．②③⑤
C．①④⑤⑥ D．②⑥
8．下列叙述中与胚胎发育相符合的是
A．由胚层形成组织器官的过程叫做孵化
B．内细胞团可进一步分化形成外胚层、中胚层和内胚层
C．早期胚胎发育的顺序是卵裂期→囊胚期→桑椹胚→原肠胚
D．囊胚期滋养层的细胞将来发育成胎儿
9．研究表明，大多数动物，如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行，胚胎的体积并不增大，但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量(核/质)的比值发生变化。下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是
A． B．
C． D．
10．如图表示哺乳动物发育过程的几个阶段，请据图回答下列问题：
（1）写出各个阶段的名称：
A：____________，B：____________，C：____________。
（2）写出图中各标号的名称：
[2]__________，[4]__________，[5]____________，[7]__________，[8]____________。
（3）A时期的细胞具有发育上的__________性，B时期开始出现____________，C时期开始出现____________。
（4）[2]将来发育成__________________。
（5）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，防止多精入卵受精的两道屏障分别是____________________、____________________。
11．( 2015·四川卷)精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后，顶体膜与精子细胞膜融合，释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞，以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是
A．顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
B．精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质
C．顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性
D．受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方
1．【答案】C
2．【答案】A
【解析】判断卵子是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体，A正确。精子接触透明带是进入卵细胞的第一道障碍，B错误。精卵相遇发生顶体反应是受精第一步，C错误。受精完成的标志是雌、雄原核的融合，D错误。
3．【答案】B
【解析】卵裂期的细胞进行有丝分裂，细胞数目不断增加，胚胎总体积基本不变或略有缩小，每个细胞的体积减小。
4．【答案】D
【解析】高等动物胚胎发育过程为：受精卵首先通过卵裂形成桑椹胚，桑椹胚细胞再增殖分化形成具有囊胚腔的囊胚，囊胚继续分化形成具有三个胚层的原肠胚，然后出现组织器官的分化，最后形成幼体，故选D。
5．【答案】C
【解析】蝾螈下肢由多种细胞组成，根据题意，原肠胚末期细胞移植，将未来发育成蝾螈下肢的部分细胞移植到另一蝾螈胚胎不长下肢的部位，结果发育成一条额外的腿，说明原肠胚末期出现了细胞分化，即基因的选择性表达，使细胞的种类增加，这些不同的细胞共同组成额外的腿，因此C正确，ABD错误。
6．【答案】C
【解析】据图可知，减数第一次分裂完成需要促性腺激素处理，A正确；由图中看出次级卵母细胞在精子的作用下完成减数第二次分裂，产生成熟的卵细胞，从而形成受精卵，B正确；基因重组发生在减数分裂过程中，精子和卵细胞结合形成受精卵的过程中发生了基因的组合，C错误；动物基因工程中，利用动物的受精卵作为受体细胞，因为该细胞具有全能性，D正确。
7．【答案】D
【解析】图示为囊胚期，进行胚胎分割时，应选择图示时期的胚胎或之前的桑椹胚进行，①错误；胚胎从①透明带中伸展出来的过程叫做孵化，②正确；图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团，③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，④错误；此时期胚胎发育不全部在透明带内进行，⑤错误；图中②处的细胞具有增殖分化的能力，⑥正确。故选D。
8．【答案】B
9．【答案】A
【解析】随着卵裂的进行，细胞核数量增加，质量也增加，由于胚胎的体积并不增大，即细胞质总质量不增加，故细胞核的总质量与细胞质的总质量(核/质)的比值逐渐增加，故A正确。
10．【答案】（1）桑椹胚　 囊胚　 原肠胚　
（2）内细胞团　 囊胚腔　 外胚层　 原肠腔　 内胚层　
（3）全能　 细胞分化　 胚层分化
（4）胎儿的各种组织
（5）透明带反应　 卵细胞膜反应
【解析】（1）图中A是桑椹胚，B是囊胚，C是原肠胚。（2）图B中[1]是滋养层，[2]是内细胞团，[3]是透明带，[4]是囊胚腔；图C中[5]是外胚层，[6]是滋养层，[7]是原肠腔，[8]是内胚层。（3）桑椹胚细胞具有全能性；囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。（4）内细胞团将发育为胎儿的各种组织，滋养层将发育为胎儿的胎膜和胎盘。（5）受精过程中的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障。
11．【答案】B
【解析】顶体内储存的溶酶体酶是在精子的核糖体中合成的，A错误；精子游向卵子所需的能量由ATP提供，动物细胞中产生ATP的部位有线粒体和细胞质基质，B正确；顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的流动性，C错误；受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方，而细胞质中的遗传物质主要来自母方，D错误。

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