2020学年高中生物 第三章 胚胎工程 第一节 从受精卵谈

第一节从受精卵谈起
[随堂检测]
1．精子和卵细胞结合、受精卵发育开始的地点分别是( )
A．输卵管和子宫
B．都是在子宫里
C．生殖道和输卵管
D．都是在输卵管
解析：选D。

精子和卵细胞结合、受精卵发育开始的地点主要都是在输卵管。

2．青蛙的受精过程可分为下列步骤，其中体现受精实质的是( )
A．精子和卵细胞接触
B．精子头部进入卵细胞内
C．卵细胞形成受精卵
D．精核与卵细胞核结合
解析：选D。

青蛙的受精过程比较复杂，要经过一系列的生理生化反应。

精子和卵细胞都是通过减数分裂过程产生的，其细胞核内染色体数目是正常体细胞的一半。

经过受精作用，精子的细胞核与卵细胞的细胞核合二为一，因此在受精卵细胞核中的染色体其中一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)。

这样，受精卵的染色体又恢复到体细胞的数目，这对于生物的遗传变异和生物的进化都是十分重要的。

由此可见，受精的实质就是精核与卵核的结合。

3．蛙的受精卵发育至原肠胚的过程中，发生的变化是( )
A．逐渐出现了原肠腔，并有三胚层的分化
B．原肠胚时期的每一个细胞都属于全能干细胞
C．卵裂球数目增多是通过减数分裂实现的
D．囊胚期细胞未分化，全能性最高
解析：选A。

受精卵发育至原肠胚时，逐渐出现原肠腔，并有外、中、内三个胚层的分化；囊胚期细胞已分化，受精卵的全能性最高；原肠胚细胞已经分化成三个胚层，此时已不存在全能干细胞。

4．如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( )
A．①②B．①③
C．②④D．③④
解析：选A。

受精卵发育至囊胚，主要通过有丝分裂完成，每分裂一次，DNA分子都要复制一次，故DNA总量呈指数式增长；随着细胞数目的增加，每个细胞的体积逐步减小，而胚胎总体积几乎不变甚至略有减小；在细胞分裂过程中，细胞要不断消耗大量的能量，因此有机物总量在逐步减少。

5．下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是( )
A．通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化
B．胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡
C．随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加
D．发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加
解析：选A。

A项，在蛙的胚胎发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数量，在囊胚期细胞开始分化。

B项，胚胎发育过程中，既有细胞的分裂和分化，也有细胞的衰老和凋亡。

C 项，在蛙胚胎发育的过程中，由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量不断减少。

D项，蛙胚发育过程中需要从环境中获得氧气，但利用的营养物质是受精卵自身含有的。

6．如图表示哺乳动物胚胎发育过程的几个阶段，请据图回答问题：
(1)写出各个阶段的名称：
A：________________，B：________________，C：______________。

(2)写出图中各标号的名称：
[1]________，[2]________，[3]________，[4]________。

(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
________________________________________________________________________。

解析：解答本题应先根据A、B、C三个图的特点判断各表示胚胎发育的哪个阶段，然后分析各阶段特点。

具体分析如下：
答案：(1)卵裂期囊胚期原肠胚期
(2)滋养层内细胞团外胚层内胚层
(3)全能细胞分化外、中、内三胚层分化
[课时作业]
一、选择题
1．下列关于精子和卵细胞结合成受精卵的过程的叙述中，不正确的是( )
A．受精作用大体包括精卵识别、精子附着、精卵质膜融合等几个阶段
B．受精卵中的细胞质主要来自卵细胞
C．受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
D．只有同种动物的精卵细胞才可以互相融合，这主要取决于细胞膜表面的糖蛋白
解析：选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，受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。

2．下列关于人体的胚胎发育过程的说法中，正确的是( )
A．整个胚胎发育过程可以分为3个阶段
B．内胚层和外胚层都是由胚盘发育而来的
C．胚胎期发育结束时，各器官原基都已经形成
D．受精卵到了子宫以后开始进行分裂，形成细胞团
解析：选C。

胚胎发育分为受精卵形成、卵裂、囊胚、原肠胚、幼体这5个阶段；外胚层、中胚层和内胚层都是由内细胞团发育而来的，胚盘由滋养层发育而来；受精卵进行多次卵裂后，到达子宫着床。

3．不同物种动物的精子与卵细胞一般不能自然受精，这与精子和卵细胞膜上的下列哪种物质密切相关( )
A．糖类B．磷脂
C．糖蛋白D．载体
解析：选C。

同种动物精卵才能结合的原因之一是精子和卵细胞膜上有起识别作用的糖
蛋白。

4．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)比值却发生变化。

下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图是( )
解析：选A。

蛙受精卵细胞卵裂时，随着有丝分裂的进行，细胞数量增加，但细胞的总体积并不增加，细胞核的总质量增加，所以核质的质量比值不断增加。

5．下列有关早期胚胎发育的说法，正确的是( )
A．卵裂期细胞经过了细胞分裂，不再分化
B．原肠胚细胞属于全能细胞
C．囊胚腔先于原肠腔出现
D．原肠胚期细胞开始进行分化
解析：选C。

囊胚期细胞开始进行分化，囊胚内部的细胞团不断增殖分化，将来发育成完整的胚胎，内细胞团表层的细胞形成外胚层，下方的细胞形成内胚层。

由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。

6．下列有关囊胚滋养层与内细胞团的说法，不正确的是( )
A．滋养层可以形成胚胎的附属结构或胚外结构
B．内细胞团细胞是一团未分化的细胞
C．内细胞团细胞的全能性很容易表达
D．个体中有部分组织与器官不是由内细胞团的细胞分化形成的
答案：D
7．下列关于动物胚胎发育过程的叙述中，错误的是( )
A．胚胎发育的起点是受精卵
B．胚胎发育过程包括细胞的分裂和分化
C．受精卵首先通过卵裂发育成囊胚
D．原肠胚只有内、外两个胚层
解析：选D。

原肠胚具有外、中、内三个胚层。

胚胎发育的起点是受精卵，首先通过卵裂发育成囊胚，包括细胞的分裂和分化。

8．关于卵裂期与囊胚期的比较，以下说法不正确的是( )
A．卵裂期的各细胞结构功能基本相同
B．囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
C．囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的
D．囊胚期内细胞团和滋养层细胞之间的差异不是由复制水平上的差异引起的，而是由转录水平上的差异引起的
解析：选C。

卵裂期细胞未分化，各细胞结构功能基本相同。

囊胚期细胞出现了细胞分化，但遗传物质没有改变，是由于基因的选择性表达引起的。

囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异是转录形成的信使RNA不同引起的。

二、非选择题
9．如图为海星胚胎发育过程的某时期的示意图，请据图回答下列问题：
(1)该时期为胚胎发育过程的________期，其内的空腔称为________，随着胚胎发育的进行，该腔的容积将逐渐________。

(2)该图上一时期为________，该图下一时期为________。

(3)在该图的下一时期，a细胞最可能成为________的一部分，b细胞最可能成为________的一部分。

解析：解答本题要求掌握胚胎发育的动态变化过程。

图中只有一个空腔，故为囊胚期，它是经卵裂而形成的。

随后的变化是上半部分细胞下移，下半部分细胞内陷，囊胚腔容积逐渐缩小，又出现一个新的空腔——原肠腔，此时期会出现三个胚层。

a细胞将分化为外胚层的一部分，b细胞将分化为内胚层的一部分。

答案：(1)囊胚囊胚腔缩小
(2)卵裂期原肠胚期
(3)外胚层内胚层
10．通过研究蛙胚胎发育过程，发现蛙的受精卵与原肠胚的体积相同。

原肠胚三个胚层的细胞发育为不同的组织器官。

(1)受精卵形成卵裂球的细胞分裂方式是__________。

随着卵裂的进行，卵裂球的体积________，卵裂球中每个细胞核的遗传物质________。

(2)囊胚的内细胞团细胞尽管在体积上发生了很大的变化，但细胞的功能和发育潜能没有改变，这些细胞相当于________干细胞。

(3)外胚层细胞只能增殖和分化为表皮和神经等组织细胞，而不能形成肌肉组织。

这是因为虽然三个胚层细胞中所含的基因是________的，但它们的分化方向不同，是基因________的结果。

解析：卵裂是有丝分裂的过程，细胞的数量不断增加，但卵裂球的总体积基本不变；在细胞有丝分裂过程中，遗传物质不发生改变。

不同的胚层发育成不同的组织和器官，不是基
因不同，而是基因选择性表达的结果。

答案：(1)有丝分裂基本不变不变
(2)胚胎
(3)相同选择性表达
11．下图为某女性在一次生殖过程中生出男孩甲和乙的示意图，请据图回答下列问题：
(1)产生卵细胞的器官是________，在产生该卵细胞的过程中，产生的极体的数目是__________个，过程X称为________。

(2)过程Y的细胞分裂方式是________，人胚胎发育经历的时期依次是________________________________________________________________________，其中最关键的时期是____________________________________________________。

(3)已知个体甲控制某性状的基因型为Aa，而乙为AA，则其最可能的原因是________________________________________________________________________。

(4)若甲为六指(常染色体显性遗传病)的纯合子患者，结婚前已通过外科手术将多余的手指切除，且他的婚配对象为正常指，则其子女是否患六指症？__________，原因是________________________________________________________________________。

解析：解答本题的关键是能够从图示中推断出甲、乙两个体的发生机制为同卵双生，因为它们来自同一个受精卵，只是在卵裂期两部分分裂球细胞各自发育成一个胚胎。

既然来自同一个受精卵，若无基因突变，两胚胎的基因型应相同。

如果两个体控制某一性状的基因型不同，显然是发生了基因突变。

甲婚前将多余的手指切除，改变的只是性状，其体细胞及生殖细胞中控制该病的基因并未改变。

答案：(1)卵巢 3 受精作用
(2)有丝分裂受精卵→卵裂期→囊胚期→原肠胚期→组织、器官、系统的形成→胎儿原肠胚期
(3)受精卵在第一次卵裂的有丝分裂过程中发生了基因突变
(4)都患六指症切除手指不能改变患者的基因型(AA)
12．某研究小组向人体皮肤细胞植入3个基因，诱导生成了多功能干细胞，并培育出名为“胚状体(EB)”的细胞团块，通过进一步的培养，最终获得的细胞中有60%～70%是人体
色素细胞，这是人类首次利用皮肤细胞获得人体色素细胞。

(1)诱导多功能干细胞生成的基因来源于胚胎干细胞，胚胎干细胞是从________中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的________细胞就是胚胎干细胞，与人体色素细胞相比，胚胎干细胞在功能上的主要特点是____________________。

(2)早在几年前，媒体曾报道了“万能细胞”的诞生过程：首先获取婴儿的皮肤细胞，再用带有“决定细胞全能性”基因的病毒去“感染”皮肤细胞，病毒把外来基因注入皮肤细胞中。

改造后的皮肤细胞植入小鼠身上后，植入的细胞长成了肿瘤，肿瘤中出现了神经、骨骼、肌肉等多种细胞类型，即皮肤细胞分化成了多种类型的细胞。

在此过程中，应用到的现代生物技术有__________；目的基因是______________________，将目的基因导入受体细胞的方法是____________，受体细胞是____________，病毒的作用是____________。

答案：(1)早期胚胎内细胞团具有发育上的全能性
(2)动物细胞培养和转基因技术“决定细胞全能性”基因显微注射法皮肤细胞作为载体。