第2章第3节 胚胎工程-【举一反三】2024-2025学年高二生物下学期同步教学讲义（人教版2019选择性必修3）

第3节　胚胎工程 【题型1 受精和早期胚胎发育】 【题型2 胚胎移植】 【题型3 胚胎分割】 【题型1 受精和早期胚胎发育】 【紧扣教材】 一、受精 1.概念: 精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。  2.场所:雌性动物的输卵管内。 3.过程: (1)准备阶段 ①精子获能 原因——刚排出的精子不能立即与卵子受精 　| 场所——雌性动物的生殖道 ②卵子的准备 成熟场所——输卵管 　　| 成熟时期——MⅡ期 (2)受精阶段: 填一填:基于受精作用的过程,完成下列问题: ①过程A为精子与卵子相遇,精子释放多种酶,溶解卵细胞膜外的结构,穿越透明带。 ②过程B为精子触及卵细胞膜,透明带发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。 ③过程C为精子进入卵细胞膜,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内。 a.精子变化:精子的核膜破裂形成新的核膜,最后形成的核比原来的精子的核大(填“大”“相等”或“小”),称为[①]雄原核。 b.卵子变化:卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成[②]雌原核。 ④过程D为雌雄原核相向移动,核膜消失,这个含有两个染色体组的合子为受精卵。 ⑤过程E受精结束,受精卵开始发育。 二.胚胎早期发育 1.分裂方式:有丝分裂。 2.胚胎发育过程: 【题型突破】 【例1】 如图表示某种哺乳动物受精作用及早期胚胎发育的部分过程。下列有关叙述正确的是（　　） A．图1中各细胞内的DNA分子数目与体细胞中相同 B．图2和图3中的极体都将继续分裂 C．同期发情处理能使供体产生更多的图4结构 D．图1到图4的过程发生在输卵管和子宫中 【变式1-1】 嵌合体是指同一个生物体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞，且这些细胞相互间处于嵌合状态。构建某种肤色为黑白相间的嵌合体幼鼠的过程如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．过程①定期更换培养液有利于保持无毒的液体环境 B．16细胞胚的细胞有发育成完整个体的潜能 C．囊胚出现了细胞分化，其滋养层细胞发育成胎盘和胎膜 D．嵌合体幼鼠细胞中的1对同源染色体来自黑鼠和白鼠 【变式1-2】 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（　　） A．a、b分别表示原肠胚和囊胚 B．受精卵的遗传物质一半来自精子，一半来自卵子 C．在桑葚胚阶段胚胎的内部开始出现含有液体的腔 D．受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加 【变式1-3】 下列有关受精作用及胚胎发育的说法,正确的是（　　） A．防止多精入卵的两道屏障是核膜反应和透明带反应 B．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 C．桑葚胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化” D．受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核 【变式1-4】 据报道，世界上仅剩下两头雌性白犀牛，实验室只留有冷冻的白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种，下列叙述错误的是（    ） A．冷冻保存的精子需经获能处理才可用于体外受精 B．可通过胚胎分割技术增加备孕胚胎数量，提高其出生率 C．这样繁育出来的种群与野生种群相比，其野外生存能力可能较低 D．用雌性白犀牛体细胞克隆出多头白犀牛后，就可以让它们自行繁衍 【题型2 胚胎移植】 【紧扣教材】 胚胎移植 1.概念: 2.过程: 3.意义: (1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 (2)缩短供体的繁殖周期。 【题型突破】 【例2】 体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关表述正确的是（    ） A．采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精 B．经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致 C．进行胚胎移植前，要对受体注射免疫抑制剂，以防止发生免疫排斥反应 D．对供体和受体进行同期发情处理，目的是为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 【变式2-1】 下列说法错误的是（    ） A．卵母细胞需培养成熟才可以与精子受精 B．动物体细胞核移植过程中选择减二中期的卵母细胞有利于细胞核全能性的恢复 C．移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来 D．胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 【变式2-2】 2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋——“人造子宫”来抚育早产的羊羔。此外，还申请进行人造子宫临床试验，希望为人类早产儿提供更好的医疗帮助。下列叙述正确的是（    ） A．人造子宫中的电解质溶液相当于羊羔的内环境 B．血氧交换系统中的O2可参与羊羔的神经调节 C．人造子宫有望实现患有子宫疾患的女性怀孕生子的愿望 D．人造子宫不能满足胎儿与母亲的情感交流，应禁止研究 【变式2-3】 线粒体功能同时受线粒体DNA（mtDNA）和核DNA（nDNA）的双重调控。线粒体遗传病是指由mtDNA或nDNA突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤。为治疗mtDNA突变导致的线粒体遗传病，科研团队于2020年通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如下图。下列有关说法正确的是（　　）    A．父亲nDNA突变不会导致线粒体遗传病，母亲mtDNA突变容易导致线粒体遗传病 B．减数分裂Ⅰ细胞质不均等分配使极体含较少细胞质，能降低子代猴携带异常染色体的风险 C．“三亲小猴”的获得需用到动物细胞融合、体外受精、胚胎移植、动物细胞培养等技术 D．“三亲小猴”能够正常发育的生理基础是受体猴对外来胚胎不发生免疫排斥反应 【变式2-4】 将取自一个胚胎的胚胎干细胞（ES）注射到发育中的另一个胚胎内，可发育形成拥有不同基因型细胞的嵌合体。2023年，中国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞“嵌合食蟹猴”，其多种组织中含有供体干细胞来源的细胞，其技术路线如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．理论上，诱导多能干细胞可作为供体ES的“替代品”培育嵌合体 B．嵌合胚胎移植的时机不应晚于囊胚期 C．为了直观检验嵌合体猴各时期不同来源细胞的分布情况，可以对胚胎干细胞进行荧光标记 D．嵌合体猴的遗传物质来自三个亲本，分别是干细胞供体、桑葚胚供体和胚胎移植受体 【题型3 胚胎分割】 【紧扣教材】 胚胎分割 1.概念: 2.仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。 3.操作程序: 4.意义: (1)可以促进优良动物品种的繁殖,产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。 (2)在胚胎移植前,进行性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。 【题型突破】 【例3】 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（    ）    A．在进行胚胎分割时，应注意内细胞团要均等分割 B．在进行步骤③时，应选择发育良好的原肠胚来操作 C．在胚胎发育中，卵裂期细胞数量不断增多，胚胎体积不断增大 D．步骤①代表奶牛的体外受精，属于无性繁殖的方式 【变式3-1】 胚胎工程是扩大优良种畜的重要技术。下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是（　　） A．早期胚胎需移植到经同步孕处理的同种雌性动物体内发育成个体 B．早期胚胎培养的合成培养液中通常需要添加血清等物质 C．细胞核移植技术可用于优良种畜的培育 D．利用胚胎分割技术产生后代属于有性生殖 【变式3-2】 我国科学家利用体外受精及培养技术成功建立了小鼠（2n=40）单倍体胚胎干细胞系。过如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该过程运用了体外受精、胚胎培养、胚胎移植等多种生物技术 B．图中“？”处的处理应为将精子放入ATP溶液使其获得能量 C．对早期胚胎进行胚胎分割可获得更多的单倍体胚胎干细胞 D．小鼠单倍体细胞在进行细胞分裂时最多出现40对同源染色体 【变式3-3】 胚胎工程理论的发展和技术的应用提高了良种奶牛的繁育速度，保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程，下列叙述正确的是（    ）    A．①过程获得的卵母细胞要在体外培养到MⅠ时期才具备与精子受精的能力 B．将处于原肠胚时期的早期胚胎（a）进行均等分割可获得2个健康胚胎（d） C．胚胎干细胞（e）可以分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞 D．④过程需要向代孕母牛注射免疫抑制剂，以避免免疫排斥反应 【变式3-4】 下图①②③④分别表示某同学绘制的青蛙受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和以及有机物总量的变化情况。下列相关叙述错误的是（    ）    A．桑葚胚时期每一个细胞都具有发育成完整个体的潜能 B．受精卵发育至囊胚的过程中会发生细胞的分裂及分化 C．该同学绘制的四幅图，仅图③④中的变化趋势是正确的 D．可取样囊胚时期的滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别 一、单选题 1．下列关于胚胎工程的说法错误的是（    ） A．蛙胚胎发育中从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加 B．蛙胚胎发育过程中细胞不断分裂，也会有细胞衰老凋亡 C．哺乳动物胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团或胎儿的原始性腺细胞中分离得到的一类细胞 D．从通过基因工程获得的羊重组细胞到早期胚胎过程中所使用的胚胎工程技术是早期胚胎培养 2．杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，下列叙述正确的是（　　）    A．通过注射孕激素处理乙羊可获得更多的卵母细胞 B．甲、乙、丁三只羊需进行同期发情处理，丙羊不需要 C．早期胚胎和重构胚需用物理或化学方法激活后方可移植 D．普通绵羊丁不会对植入的早期胚胎和重构胚产生排斥反应 3．随着三胎政策的落地，辅助生殖技术也逐渐被越来越多的人所熟知，下图是试管婴儿技术的主要操作流程示意图，下列叙述正确的是（　　） A．成熟的精子在①过程之前需要放入ATP溶液中进行获能处理 B．在取卵前可让女方注射孕激素诱发其超数排卵，该激素的靶器官是性腺 C．胚胎移植前可从内细胞团取样做基因检测进行遗传病的筛查 D．①、②、③分别表示体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 4．为探究雌二醇(简称 E₂，一种雌激素)对小鼠卵母细胞体外成熟的影响，取未成熟卵丘—卵母细胞复合体(COCs)置入含不同浓度的 E₂培养液中培养24h，并进行体外受精及胚胎培养，比较各组之间卵母细胞成熟率、受精率和卵裂率。下列叙述正确的是（    ） 组别 COCs(个) 卵母细胞成熟率(%) 受精率(%) 卵裂率(%) 对照组 144 65.97 41.05 30.77 0.5mg/L E₂ 136 70.59 41.67 30.00 1.0mg/L E₂ 152 72.37 55.45 52.46 1.5mg/L E₂ 173 74.57 57.36 51.35 2.0mg/L E₂ 147 66.67 41.84 31.71 A．雌激素是在卵巢细胞的核糖体上合成 B．对照组的 COCs应在等量的生理盐水中培养 C．随着 E₂浓度的升高，卵母细胞成熟率不断提高 D．选用1.0或1.5mg/L的E₂处理对小鼠卵母细胞的成熟及胚胎发育较好 5．动物细胞培养是动物克隆的基础，如下图所示，a、b、c表示现代生物工程技术，①、②、③分别表示其结果，请据图回答，下列说法正确的是（　　） A．a如果是核移植技术，则①体现了动物细胞的全能性 B．b如果是体外受精技术，②的产生属于有性生殖，该技术为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 C．c如果是胚胎分割技术，③中个体的基因型和表型一定相同 D．体外受精获得的早期胚胎在培养液中培养到桑葚胚或原胚期才可进行移植 6．某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。下列叙述正确的是（    ） A．采集到的精子需用高浓度的ATP溶液进行获能处理 B．在雌性个体饲料中添加促性腺激素有利于超数排卵 C．产生的受精卵在卵裂阶段会发生有丝分裂 D．分割体外受精得到的胚胎所产生的子代表型完全相同 7．让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如下图所示。请据图判断，下列说法正确的是（    ） A．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融合等 B．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 C．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”状 D．若研究发现羊N产奶率高是因为细胞中线粒体基因的表达产物丰富，则小羊a会有这一优良性 8．近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过核移植、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。以下说法正确的是（    ）    A．一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵 B．过程②经常通过显微操作法去除MII期卵母细胞的细胞核 C．D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理 D．E后代、F后代都来自胚胎移植，都属于无性生殖 9．如图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞的获得过程，相关叙述错误的是（    ） A．卵母细胞通常在受精后才能完成减数分裂 B．过程①中，精子需要在ATP培养液中获能，卵母细胞应处于MII期 C．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 D．“早期胚胎”最可能是囊胚，其中的内细胞团细胞具有发育全能性 10．杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。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。下列相关叙述正确的是（　　） A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理 B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生免疫排斥反应，应注射免疫抑制剂 D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或同卵多胎 二、多选题 11．克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆，下列相关叙述正确的是（　　）    A．过程①选用的“未受精的卵”一般为初级卵母细胞 B．过程②需要向发育培养液中加入抗生素和动物血清 C．过程③需将胚胎移入经同期发情处理的受体母牛子宫内 D．过程④是在特定条件下诱导内细胞团发生基因突变的结果 12．2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术，将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞，最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠，实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　）    A．本实验中，孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子 B．在本实验中，使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取 C．③过程是胚胎移植，移植前不需要对乙鼠进行发情处理 D．孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX 13．下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法错误的是（    ）    A．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 B．②代表体外胚胎培养，该过程中细胞既进行有丝分裂也存在细胞分化 C．③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育 D．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 14．我国研究人员以小鼠(2n=40)和大鼠(2n=42)为材料，通过细胞融合技术创造出一种新型十细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞，该细胞具有多向分化潜能，在科研上具有较高应用价值，相关过程如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．单倍体胚胎通过动物细胞培养也能长成完整个体 B．胚胎1、2均发育到囊胚阶段，其中的滋养层具有发育成胎盘和胎膜的能力 C．异源二倍体ES细胞全能性的表达需要移植到经同期发情的代孕受体内完成 D．异源二倍体 ES细胞的染色体数为41，发育成的杂种鼠仅有一条性染色体 15．据第三次全国大熊猫野外种群调查，全世界野生大熊猫不足1600只，因此，如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题。现设计如图所示繁殖过程，下列叙述正确的是（　　） A．用促性腺激素处理雌性大熊猫促进排卵，卵子培养至MⅠ期才能参与受精 B．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段 C．胚胎移植需对供体和受体进行同期发情处理，通常选桑葚胚、囊胚期移植 D．培育克隆熊猫采用的技术有细胞核移植、胚胎移植等 三、非选择题 16．对大型农场动物进行良种繁殖时，胚胎分割技术增加了胚胎数量，对提高良种覆盖率、加速育种进程具有重要的意义，下图是牛胚胎分割技术过程示意图。 (1)用于冷冻的胚胎可以通过 （至少答出两点）技术获得。 (2)进行胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的 期胚胎，分割时注意将 均等分割。 (3)进行性别鉴定应选 细胞，理由是 。 (4)分割后的胚胎需经胚胎移植才能发育成新个体，胚胎移植的实质是 ，分割得到的胚胎基因组成完全一样，但是发育所得个体的性状不完全相同，其原因是 。 16 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节　胚胎工程 【题型1 受精和早期胚胎发育】 【题型2 胚胎移植】 【题型3 胚胎分割】 【题型1 受精和早期胚胎发育】 【紧扣教材】 一、受精 1.概念: 精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。  2.场所:雌性动物的输卵管内。 3.过程: (1)准备阶段 ①精子获能 原因——刚排出的精子不能立即与卵子受精 　| 场所——雌性动物的生殖道 ②卵子的准备 成熟场所——输卵管 　　| 成熟时期——MⅡ期 (2)受精阶段: 填一填:基于受精作用的过程,完成下列问题: ①过程A为精子与卵子相遇,精子释放多种酶,溶解卵细胞膜外的结构,穿越透明带。 ②过程B为精子触及卵细胞膜,透明带发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。 ③过程C为精子进入卵细胞膜,卵细胞膜发生生理反应,拒绝其他精子进入卵内。 a.精子变化:精子的核膜破裂形成新的核膜,最后形成的核比原来的精子的核大(填“大”“相等”或“小”),称为[①]雄原核。 b.卵子变化:卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成[②]雌原核。 ④过程D为雌雄原核相向移动,核膜消失,这个含有两个染色体组的合子为受精卵。 ⑤过程E受精结束,受精卵开始发育。 二.胚胎早期发育 1.分裂方式:有丝分裂。 2.胚胎发育过程: 【题型突破】 【例1】 如图表示某种哺乳动物受精作用及早期胚胎发育的部分过程。下列有关叙述正确的是（　　） A．图1中各细胞内的DNA分子数目与体细胞中相同 B．图2和图3中的极体都将继续分裂 C．同期发情处理能使供体产生更多的图4结构 D．图1到图4的过程发生在输卵管和子宫中 【答案】D 【分析】分析题图：图为受精作用和胚胎发育过程，图中1为受精作用；2为核融合；3是表示2个细胞的卵裂期细胞，在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体；4为早期胚胎发育过程中形成的原肠胚。 【详解】A、图1中精子和卵子内的DNA分子数目相同，比体细胞减少一半，A错误； B、图2和图3中的第一极体一般不分裂，第二极体不能再分裂，B错误； C、同期发情处理使得供体和受体具有相同的生理环境，图4结构表示原肠胚，C错误； D、图1到图3的过程发生在输卵管，图4的形成发生在子宫中，D正确。 故选D。 【变式1-1】 嵌合体是指同一个生物体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞，且这些细胞相互间处于嵌合状态。构建某种肤色为黑白相间的嵌合体幼鼠的过程如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．过程①定期更换培养液有利于保持无毒的液体环境 B．16细胞胚的细胞有发育成完整个体的潜能 C．囊胚出现了细胞分化，其滋养层细胞发育成胎盘和胎膜 D．嵌合体幼鼠细胞中的1对同源染色体来自黑鼠和白鼠 【答案】D 【分析】题图分析，图示是利用二倍体小鼠所做的实验，首先将白鼠和黑鼠的受精卵分别培养形成8细胞胚，再合并为16细胞胚，进一步发育为囊胚，最后移植到代孕母体分娩形成嵌合体幼鼠。 【详解】A、过程①是对16细胞胚进行的培养，在培养过程中细胞代谢废物累积会对细胞产生毒害作用，所以过程①中的培养液需要适时更换，A正确； B、16细胞胚的细胞具有全能性，有发育成完整个体的潜能，B正确 ； C、囊胚阶段细胞逐渐分化形成滋养层细胞和内细胞团，滋养层细胞发育成胎膜和胎盘，内细胞团发育成胎儿的各种组织器官，C正确； D、嵌合体是指一个机体中同时存在两种或两种以上染色体组成不同的细胞，且这些细胞相互间处于嵌合状态，因此嵌合体小鼠的一个细胞中只有来自白鼠或来自黑鼠的基因，不会同时存在两种来源的基因，D错误。 故选D。 【变式1-2】 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（　　） A．a、b分别表示原肠胚和囊胚 B．受精卵的遗传物质一半来自精子，一半来自卵子 C．在桑葚胚阶段胚胎的内部开始出现含有液体的腔 D．受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加 【答案】D 【分析】①为受精作用，②为卵裂期，③④均为有丝分裂，a是囊胚，b是原肠胚。 【详解】A、根据胚胎的发育过程可知，a是囊胚，b是原肠胚，A错误； B、受精卵的核遗传物质一半来自精子，一半来自卵子，而质遗传物质主要来自于卵细胞，B错误； C、胚胎发育到囊胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔，C错误； D、受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加，甚至略微缩小，D正确。 故选D。 【变式1-3】 下列有关受精作用及胚胎发育的说法,正确的是（　　） A．防止多精入卵的两道屏障是核膜反应和透明带反应 B．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 C．桑葚胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化” D．受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核 【答案】D 【分析】受精过程是指雌雄配子经过相互识别融合成为受精卵的过程，早期胚胎发育经历的阶段有：受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚。 【详解】A、防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，A错误； B、卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加，而有机物的总量因为细胞呼吸消耗而减少，B错误； C、囊胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”，C错误； D、卵子是否受精的标志是卵细胞膜和透明带之间是否出现两个极体，受精完成的标志是雌雄原核融合，D正确。 故选D。 【变式1-4】 据报道，世界上仅剩下两头雌性白犀牛，实验室只留有冷冻的白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种，下列叙述错误的是（    ） A．冷冻保存的精子需经获能处理才可用于体外受精 B．可通过胚胎分割技术增加备孕胚胎数量，提高其出生率 C．这样繁育出来的种群与野生种群相比，其野外生存能力可能较低 D．用雌性白犀牛体细胞克隆出多头白犀牛后，就可以让它们自行繁衍 【答案】D 【分析】动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 【详解】A、冷冻保存的精子已经成熟，不需要再培养，但需要获能处理才可用于体外受精，A正确； B、可通过胚胎分割技术可以将胚胎切割成多个，以获得同卵多胎，提高其出生率，B正确； C、这样繁育出来的种群属于无性繁殖，适应能力较差，与野生种群相比，其野外生存能力可能较低，C正确； D、用雌性白犀牛体细胞克隆出多头白犀牛均为雌性，无法自行繁衍，D错误。 故选D。 【题型2 胚胎移植】 【紧扣教材】 胚胎移植 1.概念: 2.过程: 3.意义: (1)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 (2)缩短供体的繁殖周期。 【题型突破】 【例2】 体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关表述正确的是（    ） A．采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精 B．经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致 C．进行胚胎移植前，要对受体注射免疫抑制剂，以防止发生免疫排斥反应 D．对供体和受体进行同期发情处理，目的是为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 【答案】D 【分析】试管动物是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，最终在受体的子宫中发育而来的动物，属于有性生殖过程。 【详解】A、采集到的卵母细胞需要在体外培养成熟（减数第二次分裂中期）才能与获能的精子受精，A错误； B、胚胎移植产生的后代，其遗传特性与供体基本一致，不受到受体的影响，B错误； C、受体一般不会对供体发生免疫排斥，所以不必注射免疫抑制剂，C错误； D、对供体和受体进行同期发情处理，使供体和受体处于同一生理状态，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境，D正确。 故选D。 【变式2-1】 下列说法错误的是（    ） A．卵母细胞需培养成熟才可以与精子受精 B．动物体细胞核移植过程中选择减二中期的卵母细胞有利于细胞核全能性的恢复 C．移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来 D．胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 【答案】C 【分析】1、胚胎移植的生理基础： （1）供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境； （2）胚胎在早期母体中处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能； （3）子宫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； （4）胚胎遗传性状不受受体任何影响； 2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，经移植获得同卵双胚或多胚的技术，胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。 【详解】A、卵母细胞需培养成熟（培养至减数第二次分裂中期）才可以与获能后的精子发生受精作用，A正确； B、在动物体细胞核移植过程中，为了保证细胞核全能性的恢复，通常需要选择减数第二次分裂中期的卵母细胞，B正确； C、囊胚进一步扩大，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，C错误； D、胚胎移植中，受体对移入的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥，所以不需要进行免疫学检测，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，D正确。 故选C。 【变式2-2】 2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋——“人造子宫”来抚育早产的羊羔。此外，还申请进行人造子宫临床试验，希望为人类早产儿提供更好的医疗帮助。下列叙述正确的是（    ） A．人造子宫中的电解质溶液相当于羊羔的内环境 B．血氧交换系统中的O2可参与羊羔的神经调节 C．人造子宫有望实现患有子宫疾患的女性怀孕生子的愿望 D．人造子宫不能满足胎儿与母亲的情感交流，应禁止研究 【答案】C 【分析】高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换，食物的消化吸收，需要通过消化系统才能完成；氧气进入内环境、二氧化碳排出体外，需要通过呼吸系统才能完成；代谢废物排出体外，需要排泄系统来完成。总之与内环境稳态的维持直接相关的系统有消化细胞、循环系统、呼吸系统和泌尿系统。 【详解】A、人造子宫中的电解质溶液提供的液体环境相当于母羊的子宫，子宫不属于内环境，A错误； B、血氧交换系统中的O2用于细胞呼吸，不参与羊羔的神经调节，B错误； C、胚胎的发育需要子宫提供营养物质和环境，人造子宫有望实现患有子宫疾患的女性怀孕生子的愿望，C正确； D、人造子宫虽然不能满足胎儿与母亲的情感交流，但可以实现某些患有子宫疾患的女性怀孕生子的愿望，可以进行研究，D错误。 故选C。 【变式2-3】 线粒体功能同时受线粒体DNA（mtDNA）和核DNA（nDNA）的双重调控。线粒体遗传病是指由mtDNA或nDNA突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤。为治疗mtDNA突变导致的线粒体遗传病，科研团队于2020年通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如下图。下列有关说法正确的是（　　）    A．父亲nDNA突变不会导致线粒体遗传病，母亲mtDNA突变容易导致线粒体遗传病 B．减数分裂Ⅰ细胞质不均等分配使极体含较少细胞质，能降低子代猴携带异常染色体的风险 C．“三亲小猴”的获得需用到动物细胞融合、体外受精、胚胎移植、动物细胞培养等技术 D．“三亲小猴”能够正常发育的生理基础是受体猴对外来胚胎不发生免疫排斥反应 【答案】D 【分析】借助核移植技术，使患者的第一极体与移除原核的供体次级卵母细胞结合得到重组次级卵母细胞；通过体外受精技术使重组次级卵母细胞受精后，再借助早期胚胎培养、胚胎移植技术得到“三亲小猴”。动物细胞培养技术是核移植等技术的基础。可见，“三亲小猴”的核DNA来自患者与父亲（精子），细胞质DNA即线粒体DNA来自供体。 【详解】A、受精卵中的线粒体来自母亲（卵细胞），父亲的核DNA（nDNA）突变可以通过精子传给子代。线粒体遗传病是指由线粒体DNA（mtDNA）或核DNA（nDNA）突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤。可见，父亲nDNA突变和母亲mtDNA突变都容易导致线粒体遗传病，A错误； B、“三亲小猴”通过第一极体移植得到的，染色体存在于细胞核中，减数分裂Ⅰ细胞质不均等分配使极体含较少细胞质，这不能降低子代猴携带异常染色体的风险，B错误； C、患者的第一极体与移除原核的供体次级卵母细胞借助核移植技术得到的重组次级卵母细胞受精后，再经过早期胚胎培养、胚胎移植得到“三亲小猴”，因此“三亲小猴”的获得需用到核移植、体外受精、胚胎移植、动物细胞培养等技术，但没有用到动物细胞融合技术，C错误； D、“三亲小猴”能够正常发育，其生理基础是受体猴对外来胚胎不发生免疫排斥反应，D正确。 故选D。 【变式2-4】 将取自一个胚胎的胚胎干细胞（ES）注射到发育中的另一个胚胎内，可发育形成拥有不同基因型细胞的嵌合体。2023年，中国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞“嵌合食蟹猴”，其多种组织中含有供体干细胞来源的细胞，其技术路线如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．理论上，诱导多能干细胞可作为供体ES的“替代品”培育嵌合体 B．嵌合胚胎移植的时机不应晚于囊胚期 C．为了直观检验嵌合体猴各时期不同来源细胞的分布情况，可以对胚胎干细胞进行荧光标记 D．嵌合体猴的遗传物质来自三个亲本，分别是干细胞供体、桑葚胚供体和胚胎移植受体 【答案】D 【分析】胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 【详解】A、诱导多能干细胞（iPS）与ES一样，具有发育的全能性，故理论上可替代ES培育嵌合体， A正确； B、胚胎移植的时机为囊胚期及之前（如桑葚胚），B正确； C、对胚胎干细胞进行荧光标记，可观察到不同来源细胞的分布情况，C正确； D、嵌合体猴的遗传物质来自两个亲本，分别是干细胞供体和桑葚胚供体，与胚胎移植受体无关，D错误。 故选D。 【题型3 胚胎分割】 【紧扣教材】 胚胎分割 1.概念: 2.仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。 3.操作程序: 4.意义: (1)可以促进优良动物品种的繁殖,产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。 (2)在胚胎移植前,进行性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。 【题型突破】 【例3】 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（    ）    A．在进行胚胎分割时，应注意内细胞团要均等分割 B．在进行步骤③时，应选择发育良好的原肠胚来操作 C．在胚胎发育中，卵裂期细胞数量不断增多，胚胎体积不断增大 D．步骤①代表奶牛的体外受精，属于无性繁殖的方式 【答案】A 【分析】胚胎发育过程： （1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。 （2）桑椹胚：32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞]。 （3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。[注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化]。 （4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]。 【详解】A、在操作胚胎分割过程中，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育，A正确； B、进行胚胎分割③时，应选择发育良好、形态正常的囊胚，因囊胚期的内细胞团未分化，而原肠胚已经分化，不能用于胚胎分割移植，B错误； C、在胚胎发育中，卵裂期细胞数量不断增多，但胚胎体积基本不变，甚至略微减小，C错误； D、①是体外受精，属于胚胎工程，生殖方式属于有性生殖，D错误。 故选A。 【变式3-1】 胚胎工程是扩大优良种畜的重要技术。下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是（　　） A．早期胚胎需移植到经同步孕处理的同种雌性动物体内发育成个体 B．早期胚胎培养的合成培养液中通常需要添加血清等物质 C．细胞核移植技术可用于优良种畜的培育 D．利用胚胎分割技术产生后代属于有性生殖 【答案】D 【分析】胚胎移植的生理基础（1） 供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境；(2）胚胎在早期母体中处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能；（3） 子宫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；(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。 【详解】A、早期胚胎是通过体外受精及其他方式得到的胚胎，需移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体，A正确； B、胚胎培养的培养液中，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质，B正确； C、细胞核移植技术是将优良性状个体的细胞核移植到去核的卵细胞中发育成个体，可以实现优良种畜的大量繁殖，C正确； D、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，经移植获得同卵双胚或多胚的技术，来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一，D错误。 故选D。 【变式3-2】 我国科学家利用体外受精及培养技术成功建立了小鼠（2n=40）单倍体胚胎干细胞系。过如图所示。下列说法正确的是（    ） A．该过程运用了体外受精、胚胎培养、胚胎移植等多种生物技术 B．图中“？”处的处理应为将精子放入ATP溶液使其获得能量 C．对早期胚胎进行胚胎分割可获得更多的单倍体胚胎干细胞 D．小鼠单倍体细胞在进行细胞分裂时最多出现40对同源染色体 【答案】C 【分析】胚胎工程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，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。 【详解】A、据图分析，图示过程是利用体外受精及培养技术功建立小鼠（2n=40）单倍体胚胎干细胞系，该过程中运用了体外受精（精子与卵细胞结合）、胚胎培养（早期胚胎培养），但不涉及胚胎移植技术，A错误； B、图中“？”处的处理是精子获能，是指精子获得受精的能力而非获得能量，B错误； C、胚胎分割是一种无性生殖技术，对早期胚胎进行胚胎分割可获得更多的单倍体胚胎干细胞，C正确； D、小鼠（2n=40）单倍体胚胎干细胞系细胞中含有n=20条染色体，所得的单倍体的胚胎干细胞不存在同源染色体，D错误。 故选C。 【变式3-3】 胚胎工程理论的发展和技术的应用提高了良种奶牛的繁育速度，保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程，下列叙述正确的是（    ）    A．①过程获得的卵母细胞要在体外培养到MⅠ时期才具备与精子受精的能力 B．将处于原肠胚时期的早期胚胎（a）进行均等分割可获得2个健康胚胎（d） C．胚胎干细胞（e）可以分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞 D．④过程需要向代孕母牛注射免疫抑制剂，以避免免疫排斥反应 【答案】C 【分析】胚胎分割属于无性生殖，胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，对囊胚期的胚胎进行分割时，要特别注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。 【详解】A、①过程获得的卵母细胞要在体外培养到MⅡ时期才具备与精子受精的能力，A错误； B、胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误； C、胚胎干细胞（e）分化程度低，可以分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，C正确； D、胚胎移植时受体对外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，D错误。 故选C。 【变式3-4】 下图①②③④分别表示某同学绘制的青蛙受精卵发育至囊胚的过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和以及有机物总量的变化情况。下列相关叙述错误的是（    ）    A．桑葚胚时期每一个细胞都具有发育成完整个体的潜能 B．受精卵发育至囊胚的过程中会发生细胞的分裂及分化 C．该同学绘制的四幅图，仅图③④中的变化趋势是正确的 D．可取样囊胚时期的滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别 【答案】C 【分析】蛙的胚胎发育是在水中进行的，发育过程中的有机物只能来自卵细胞中的卵黄，因此在发育过程中有机物总量呈现减少的趋势，这也将导致所有细胞体积之和不会增大。 【详解】A、桑葚胚时期细胞还未分化具有全能性，每一个细胞都具有发育成完整个体的潜能，A正确； B、囊胚时期细胞分化，因此受精卵发育至囊胚的过程中会发生细胞的分裂及分化，B正确； C、①受精卵发育至囊胚过程中，由于卵裂（方式是有丝分裂），因为DNA不断复制，所以DNA总量不断增加，①正确；②在卵裂过程中，随细胞数目的增加，每个细胞的体积在逐渐变小，②正确；③在卵裂过程中，随细胞数目的增加，每个细胞的体积在逐渐变小，囊胚的总体积与受精卵的大小相似，且囊胚中出现了囊胚腔，因此所有细胞体积之和应该略有减小，③错误；④蛙的胚胎发育所需的营养物质来自受精卵中的卵黄，在卵裂过程中，细胞不断分裂需要消耗大量能量。能量通过细胞氧化分解有机物提供，在此过程中，胚胎不能从外界摄入有机物，故有机物含量逐渐减少，④错误，C错误； D、可取样囊胚时期的滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别，D正确。 故选C。 一、单选题 1．下列关于胚胎工程的说法错误的是（    ） A．蛙胚胎发育中从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加 B．蛙胚胎发育过程中细胞不断分裂，也会有细胞衰老凋亡 C．哺乳动物胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团或胎儿的原始性腺细胞中分离得到的一类细胞 D．从通过基因工程获得的羊重组细胞到早期胚胎过程中所使用的胚胎工程技术是早期胚胎培养 【答案】A 【分析】胚胎发育过程：卵裂期、桑椹胚、囊胚、原肠胚；细胞分化在胚胎期达到最大限度。 【详解】A、在胚胎发育过程中，蛙的胚胎从环境中获得氧气，但营养物质主要来自于受精卵，A错误； B、胚胎发育过程中，细胞不断分裂，同时也会发生细胞的的衰老和凋亡，B正确； C、胚胎干细胞存在于早期胚胎中，具有分化成成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，可以从囊胚期的内细胞团或胎儿的原始性腺中获取，C正确； D、从羊重组细胞到早期胚胎的过程中，所使用的胚胎工程技术是早期胚胎培养，D正确。 故选A。 2．杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，下列叙述正确的是（　　）    A．通过注射孕激素处理乙羊可获得更多的卵母细胞 B．甲、乙、丁三只羊需进行同期发情处理，丙羊不需要 C．早期胚胎和重构胚需用物理或化学方法激活后方可移植 D．普通绵羊丁不会对植入的早期胚胎和重构胚产生排斥反应 【答案】C 【分析】分析题图：图示为通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程，杜泊羊的产生采用了体外受精（精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精）、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。 【详解】A、促性腺激素可促进生殖细胞的形成，因此可以用促性腺激素处理乙羊促进超数排卵，A错误； B、需要对乙（提供卵细胞）和丁（接受胚胎）进行同期发情处理，以达到相同的生理环境，甲不需要与之同期处理，B错误； C、早期胚胎和重构胚还需用物理或化学方法激活，其目的是使重构胚完成细胞分裂和发育进程，C正确； D、经同期发情处理后的受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，D错误。 故选C。 3．随着三胎政策的落地，辅助生殖技术也逐渐被越来越多的人所熟知，下图是试管婴儿技术的主要操作流程示意图，下列叙述正确的是（　　） A．成熟的精子在①过程之前需要放入ATP溶液中进行获能处理 B．在取卵前可让女方注射孕激素诱发其超数排卵，该激素的靶器官是性腺 C．胚胎移植前可从内细胞团取样做基因检测进行遗传病的筛查 D．①、②、③分别表示体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 【答案】D 【分析】体外受精联合胚胎移植技术：又称试管婴儿，是指分别将卵子与精子取出后，置于试管内使其受精，再将胚胎前体即受精卵移植回母体子宫内发育成胎儿。试管婴儿是用人工方法让卵子和精子在体外受精并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。 【详解】A、成熟的精子在①过程之前需要放入一定浓度的肝素溶液或钙离子载体中进行获能处理，A错误； B、在取卵前可让女方注射促性腺激素可诱发其超数排卵，B错误； C、胚胎移植前可从滋养层细胞取样做基因检测进行遗传病的筛查，不能选择内细胞团细胞做检测，因为内细胞团受到破坏会影响胚胎的发育，C错误； D、图中①、②、③分别表示体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植过程，这是试管婴儿培育过程的三个重要环节，D正确。 故选D。 4．为探究雌二醇(简称 E₂，一种雌激素)对小鼠卵母细胞体外成熟的影响，取未成熟卵丘—卵母细胞复合体(COCs)置入含不同浓度的 E₂培养液中培养24h，并进行体外受精及胚胎培养，比较各组之间卵母细胞成熟率、受精率和卵裂率。下列叙述正确的是（    ） 组别 COCs(个) 卵母细胞成熟率(%) 受精率(%) 卵裂率(%) 对照组 144 65.97 41.05 30.77 0.5mg/L E₂ 136 70.59 41.67 30.00 1.0mg/L E₂ 152 72.37 55.45 52.46 1.5mg/L E₂ 173 74.57 57.36 51.35 2.0mg/L E₂ 147 66.67 41.84 31.71 A．雌激素是在卵巢细胞的核糖体上合成 B．对照组的 COCs应在等量的生理盐水中培养 C．随着 E₂浓度的升高，卵母细胞成熟率不断提高 D．选用1.0或1.5mg/L的E₂处理对小鼠卵母细胞的成熟及胚胎发育较好 【答案】D 【分析】雌二醇是雌激素中活性最强的成分，主要作用是促进女性生殖器官发育、维持第二性征和生殖功能。 【详解】A、 雌激素属于脂质中的固醇类物质，不是在核糖体上合成的，因为核糖体是合成蛋白质的场所，A错误； B、 对照组的COCs应在不含E₂的培养液中培养，而不是生理盐水，B错误； C、 从表格数据看，在E₂浓度为1.5mg/L时卵母细胞成熟率最高，之后2.0mg/L时卵母细胞成熟率下降，不是随着E₂浓度升高不断提高，C错误； D、 从表格中受精率和卵裂率数据来看，1.0mg/L或1.5mg/L的E₂处理时，受精率和卵裂率相对较高，所以选用1.0或1.5mg/L的E₂处理对小鼠卵母细胞的成熟及胚胎发育较好，D正确。 故选D。 5．动物细胞培养是动物克隆的基础，如下图所示，a、b、c表示现代生物工程技术，①、②、③分别表示其结果，请据图回答，下列说法正确的是（　　） A．a如果是核移植技术，则①体现了动物细胞的全能性 B．b如果是体外受精技术，②的产生属于有性生殖，该技术为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 C．c如果是胚胎分割技术，③中个体的基因型和表型一定相同 D．体外受精获得的早期胚胎在培养液中培养到桑葚胚或原胚期才可进行移植 【答案】B 【分析】动物细胞核移植技术表面动物细胞核具有全能性；体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、体外受精，该技术产生的动物称为试管动物；胚胎分割的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 【详解】A、a如果是核移植技术，则①体现了动物细胞核的全能性，A错误； B、b如果是体外受精技术，②的产生属于有性生殖，该过程可获得大量的胚胎，因而可为良种家畜快速大量繁殖提供了可能，B正确； C、胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同，但表现型不一定完全相同，因为表现型还受环境的影响，即c如果是胚胎分割技术，③中个体的基因型相同，但表型不一定相同，C错误； D、体外受精获得的早期胚胎在培养液中培养到桑葚胚或囊胚阶段才可进行移植，D错误。 故选B。 6．某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。下列叙述正确的是（    ） A．采集到的精子需用高浓度的ATP溶液进行获能处理 B．在雌性个体饲料中添加促性腺激素有利于超数排卵 C．产生的受精卵在卵裂阶段会发生有丝分裂 D．分割体外受精得到的胚胎所产生的子代表型完全相同 【答案】C 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括: ①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体）。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。 ②配种或人工授精。 ③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚胚或胚囊胚阶段。 ④对胚胎进行移植。 ⑤移植后的检查。 【详解】A、采集到的精子需用专门的获能液处理使其获能，A错误； B、促性腺激素属于蛋白质类激素，在饲料中添加的促性腺激素，因在动物的消化道中被分解而失去促进超数排卵的作用，B错误； C、产生的受精卵在卵裂阶段会发生有丝分裂进行增殖，C正确； D、对囊胚进行胚胎分割获得的后代个体基因型完全相同，但环境会影响基因的表达，故表现型可能不完全相同，D错误。 故选C。 7．让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如下图所示。请据图判断，下列说法正确的是（    ） A．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融合等 B．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 C．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”状 D．若研究发现羊N产奶率高是因为细胞中线粒体基因的表达产物丰富，则小羊a会有这一优良性 【答案】C 【分析】据图分析，图中A表示目的基因导入受体细胞，B表示受精卵通过早期胚胎培养、胚胎移植等技术获得转基因羊N，C表示羊N的体细胞中取核，D表示羊O的卵母细胞去核，E表示细胞核移植，F表示早期胚胎培养，再进行胚胎分割移植技术获得小羊 abc。 【详解】A、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，没有细胞融合，A错误； B、题图中由早期胚胎到小羊a、小羊b、小羊c的过程利用了胚胎分割、胚胎移植技术，由于这些个体都是由一个细胞（重组细胞）发育而来的，故三者表现出的性状应该基本相同，B错误； C、生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控，相互影响的，所以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”，C正确； D、由重组细胞细胞培养、胚胎分割、胚胎移植后获得的小羊a，其细胞核遗传物质来自羊N，细胞质遗传物质来自羊O，小羊a的性状与羊N不完全相同，羊N细胞的线粒体中的遗传物质不会遗传给小羊a，D错误。 故选C。 8．近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过核移植、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。以下说法正确的是（    ）    A．一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵 B．过程②经常通过显微操作法去除MII期卵母细胞的细胞核 C．D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理 D．E后代、F后代都来自胚胎移植，都属于无性生殖 【答案】B 【分析】胚胎移植的基本程序： ①对供、受体的选择和处理（用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）； ②配种或人工授精； ③对胚胎的收集、检查、培养或保存；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵，A错误； B、A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才具有受精能力，通过显微操作法去除MII期卵母细胞的细胞核，使C的精子获能后才能发生受精，B正确； C、D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A体内的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞，所以不需要同期发情处理，C错误； D、E后代遗传物质来源于A和C，而A和C分别为卵子和精子，因此E后代属于有性生殖后代，而F来自于重构胚，属于无性生殖，D错误。 故选B。 9．如图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞的获得过程，相关叙述错误的是（    ） A．卵母细胞通常在受精后才能完成减数分裂 B．过程①中，精子需要在ATP培养液中获能，卵母细胞应处于MII期 C．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 D．“早期胚胎”最可能是囊胚，其中的内细胞团细胞具有发育全能性 【答案】B 【分析】分析图示可知，将精卵结合，然后移除雄原核，并分裂分化形成早期胚胎，最终形成孤雌单倍体胚胎干细胞。 【详解】A、卵母细胞只有在受精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，A正确； B、过程①中，精子需要用获能液（使精子获得受精的能力）培养，不是用ATP培养液培养，卵母细胞应处于MⅡ期，B错误； C、过程②是早期胚胎发育，此过程经历了有丝分裂和分化，分化的实质是基因的选择性表达，因此不同阶段表达的基因存在差异，C正确； D、据题图可知，“早期胚胎”最可能是囊胚，囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性，D正确。 故选B。 10．杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。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。下列相关叙述正确的是（　　） A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理 B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精 C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生免疫排斥反应，应注射免疫抑制剂 D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或同卵多胎 【答案】D 【分析】胚胎分割：借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。 【详解】A、胚胎工程中用促性腺激素处理供体雌性来促使雌性个体超数排卵，其目的是获得较多的卵母细胞，A错误； B、从卵巢中采集的卵母细胞为初级卵母细胞，需要培养至减数第二次分裂中期才能与获能的精子进行受精，B错误； C、胚胎移植的理论基础之一是受体子宫对外来胚胎没有免疫排斥反应，因此，不需要注射免疫抑制剂，C错误； D、胚胎分割技术可以获得同卵双胎或同卵多胎，增加了胚胎的数量，因而可以扩大繁殖规模，D正确。 故选D。 二、多选题 11．克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆，下列相关叙述正确的是（　　）    A．过程①选用的“未受精的卵”一般为初级卵母细胞 B．过程②需要向发育培养液中加入抗生素和动物血清 C．过程③需将胚胎移入经同期发情处理的受体母牛子宫内 D．过程④是在特定条件下诱导内细胞团发生基因突变的结果 【答案】BC 【分析】图中①是将未受精的卵细胞去核，②是动物细胞培养的过程，③是将早期胚胎进行生殖性克隆，④是进行治疗性克隆的过程。 【详解】A、在核移植过程中，一般选用MⅡ次级卵母细胞去核，作为体细胞核移植中细胞核的受体，A错误； B、过程②是动物细胞培养的过程，加入抗生素可以防止杂菌污染，加入动物血清可提供营养物质，B正确； C、过程③需将胚胎移入经同期发情处理（供受体生理环境相似）的受体母牛子宫内，C正确； D、过程④是进行治疗性克隆的过程，需要在特定条件下诱导内细胞团发生细胞分化，形成各种组织或器官，进行疾病的治疗，D错误。 故选BC。 12．2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术，将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞，最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠，实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　）    A．本实验中，孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子 B．在本实验中，使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取 C．③过程是胚胎移植，移植前不需要对乙鼠进行发情处理 D．孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX 【答案】ABD 【分析】题图分析，从卵泡中取出卵母细胞，将经过基因修饰和基因编辑处理的孤雌胚胎干细胞注入卵母细胞，进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。 【详解】A、由图示可知，早期胚胎相当于卵母细胞与孤雌胚胎干细胞融合形成的，相当于精卵结合，孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子，A正确； B、ES细胞，即‌胚胎干细胞，是从早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，因此在本实验中，使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取，B正确； C、胚胎移植是在胚胎在相同生理条件下空间位置上的转移，因此移植前要对乙鼠进行发情处理，使其与供体处于相同的生理状态，C错误； D、注入卵母细胞的孤雌胚胎干细胞的性染色体组成为X，卵母细胞的性染色体组成为X，因此孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX，D正确。 故选ABD。 13．下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法错误的是（    ）    A．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 B．②代表体外胚胎培养，该过程中细胞既进行有丝分裂也存在细胞分化 C．③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育 D．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 【答案】AC 【分析】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，分析题图，①是体外受精过程，②是早期胚胎培养，③是胚胎分割，④是分割后胚胎的恢复，⑤是胚胎移植。 【详解】A、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； B、②代表体外早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，当胚胎发育至囊胚阶段，会开始进行细胞分化，B正确； C、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裂，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； D、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、受体母牛进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，D正确。 故选AC。 14．我国研究人员以小鼠(2n=40)和大鼠(2n=42)为材料，通过细胞融合技术创造出一种新型十细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞，该细胞具有多向分化潜能，在科研上具有较高应用价值，相关过程如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．单倍体胚胎通过动物细胞培养也能长成完整个体 B．胚胎1、2均发育到囊胚阶段，其中的滋养层具有发育成胎盘和胎膜的能力 C．异源二倍体ES细胞全能性的表达需要移植到经同期发情的代孕受体内完成 D．异源二倍体 ES细胞的染色体数为41，发育成的杂种鼠仅有一条性染色体 【答案】BC 【分析】囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。 【详解】A、单倍体胚胎通过动物细胞培养可以获得大量的细胞，并不能长成完整个体，A错误； B、胚胎1、2均发育到囊胚阶段，该时期细胞有内细胞团和滋养层，其中的滋养层具有发育成胎盘和胎膜的能力，B正确； C、异源二倍体ES细胞全能性的表达需要最终发育为完整个体，该过程需要移植到经同期发情的代孕受体内完成，保证供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入受体提供相同的生理环境，C正确； D、据图可知，异源二倍体ES细胞的染色体数为（40＋42）/2=41条，但有来自小鼠和大鼠的性染色体各一条，D错误。 故选BC。 15．据第三次全国大熊猫野外种群调查，全世界野生大熊猫不足1600只，因此，如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题。现设计如图所示繁殖过程，下列叙述正确的是（　　） A．用促性腺激素处理雌性大熊猫促进排卵，卵子培养至MⅠ期才能参与受精 B．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段 C．胚胎移植需对供体和受体进行同期发情处理，通常选桑葚胚、囊胚期移植 D．培育克隆熊猫采用的技术有细胞核移植、胚胎移植等 【答案】CD 【分析】胚胎移植基本程序主要包括：（1）对供、受体的选择和处理。（2）配种或人工授精。（3）对胚胎的收集、检查、培养或保存。（4）对胚胎进行移植。（5）移植后的检查。 【详解】A、用促性腺激素处理雌性大熊猫促进排卵，卵子培养至MⅡ期才能参与受精，A错误； B、早期胚胎发育依次经历了卵裂、桑葚胚、囊胚、原肠胚等阶段，B错误； C、胚胎移植时对供体母梅花鹿和受体母梅花鹿都要进行同期发情处理，受精卵要培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植，C正确； D、克隆熊猫是通过细胞核移植技术获得的，也需要经过早期胚胎培养和胚胎移植，D正确。 故选CD。 三、非选择题 16．对大型农场动物进行良种繁殖时，胚胎分割技术增加了胚胎数量，对提高良种覆盖率、加速育种进程具有重要的意义，下图是牛胚胎分割技术过程示意图。 (1)用于冷冻的胚胎可以通过 （至少答出两点）技术获得。 (2)进行胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的 期胚胎，分割时注意将 均等分割。 (3)进行性别鉴定应选 细胞，理由是 。 (4)分割后的胚胎需经胚胎移植才能发育成新个体，胚胎移植的实质是 ，分割得到的胚胎基因组成完全一样，但是发育所得个体的性状不完全相同，其原因是 。 【答案】(1)体外受精、核移植技术或胚胎分割技术 (2) 桑葚胚或囊胚 内细胞团 (3) 滋养层细胞 滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜，这样可以避免对胚胎造成影响 (4) 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 生物的性状由基因型决定的同时，还会受到环境的影响。 【分析】胚胎分割是指用机械方法将早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，其本质是无性繁殖。 【详解】（1）用于冷冻的胚胎可以通过体外受精、核移植技术或胚胎分割技术获得。 （2）进行胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚期胚胎，分割时注意将内细胞团均等分割，这是因为桑葚胚和内细胞团的细胞具有发育的全能性。 （3）进行性别鉴定应选滋养层细胞，因为该部位的细胞将来发育成胎盘和胎膜，这样可以避免对胚胎造成影响。 （4）分割后的胚胎需经胚胎移植才能发育成新个体，且胚胎移植前对供体和受体进行了同期发情处理，因此，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。分割得到的胚胎基因组成完全一样，但是发育所得个体的性状不完全相同，这是因为生物的性状由基因型决定的同时，还会受到环境的影响。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$