2026届高考生物一轮复习讲义第56讲　胚胎工程

第56讲　胚胎工程 【课标要求】 1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程； 2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。 考点1　胚胎工程的理论基础 考 点 透 析 知识1　胚胎工程概述 知识2　受精 1. 概念： 与 结合形成 (即受精卵)的过程。 2. 场所：雌性动物的 内。 3. 过程  解 疑 释 惑 (1)动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞。但它们都要在 内进一步成熟，当达到 期时，才具备与精子受精的能力。 (2)精子获能是指精子获得 “能力”，而不是获得能量。 (3)事实上，多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因此不会形成3个第二极体。观察到的两个极体，一个是 ，一个是受精时 分裂后排出的第二极体。 (4)受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到 或者观察到雄原核和雌原核；而受精完成的标志是 。 (5)阻止多精入卵的第一道屏障是 ，第二道屏障是 。(注：透明带是由糖蛋白组成的一种结构，是精卵识别的基础之一。) 知识3　胚胎早期发育 1. 场所： 。 2. 过程 早期发育的胚胎包括以下几个阶段：受精卵→① →② 。 (1)卵裂期的特点 ①细胞分裂方式： ，发生在透明带内。 ②有机物：有机物总量不断减少，但有机物 增加。 ③细胞体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目 ，所以每个细胞体积减小。 ④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)桑葚胚：由卵裂产生的子细胞形成的 ，形似桑葚。 (3)囊胚：细胞逐渐分化，结构如图所示。 ① ——其细胞具有 性，将来发育成 。 ② ——沿透明带内壁扩展和排列的细胞，将来发育成 。 ③ ——胚胎内部含有液体的腔。 *孵化：囊胚进一步扩大，会导致 破裂，胚胎从其中伸展出来。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)刚排出的精子即能与卵子受精。( ) (2)高等动物精子和卵子的发生都是连续的。( ) (3)桑葚胚的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。( ) (4)原肠胚发生的孵化非常重要，影响到胚胎能否继续发育。( ) 2. 两道屏障防止多精入卵，其意义是 ，从而保证 。 3. 受精卵(2n)遗传物质的来源： 来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精、卵各提供1/2)，而 几乎全部来自卵细胞。 典 题 说 法 考向　受精和早期胚胎发育 例 下列有关哺乳动物受精作用和早期胚胎发育规律的叙述，正确的是( ) A．精子需获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力 B．精子头部触及卵细胞膜时，发生卵细胞膜反应以防止多精入卵 C．囊胚的细胞逐渐分化，形成内细胞团和滋养层 D．原肠胚扩大导致透明带破裂，胚胎伸展出来叫作孵化，发生在输卵管内 考点2　胚胎工程技术及其应用 考 点 透 析 知识1　体外受精 1. 试管动物：是通过人工操作使卵子在 ，经培育发育为 后，再进行 产生的个体。 2. 体外受精技术过程： 、 、 等。 (1)采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行 (即培养至 期)和 ，然后才能用于体外受精。 (2)一般情况下，可以将 的精子和 的卵子置于 中共同培养一段时间，来促进它们完成 。 3. 体外受精的意义：是提高 的有效措施，可以为胚胎移植提供可用胚胎。 知识2　胚胎移植 1. 概念理解 (1)定义：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到 、 的 动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 (2) ：提供胚胎的个体； ：接受胚胎的个体。 (3)胚胎来源： 、体内受精、转基因、 及其他方式得到的胚胎等。 2. 过程 牛胚胎移植的基本程序 3. 地位：胚胎工程的 。 4. 意义 (1)可以充分发挥 。 (2)大大缩短了 。 (3)对供体施行 处理后，增加后代数量。  解 疑 释 惑 胚胎移植的生理学基础 知识3　胚胎分割 概念 采用 将 切割成2等份、4等份或 8等份等，经移植获得 的技术 选择的胚胎 的桑葚胚或囊胚(原因： ) 注意事项 将囊胚的 均等分割(原因：防止影响分割后胚胎的 ) 主要仪器 分割工具 或分割刀 操作环境 盛有操作液的培养皿，在显微镜下分割 后代的特点 具有相同的 生殖方式 无性生殖(无性繁殖、克隆) 分割后 胚胎去向 直接移植给受体，或经体外培养后再移植给受体 优点 (意义) ①可以促进 的繁殖； ②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； ③在胚胎移植前，进行 、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  归 纳 总 结 (1)胚胎工程操作流程(以牛为例) (2)用外源促性腺激素对供体进行超数排卵处理。 (3)胚胎移植过程中的两次检查：第一次在移植前，对收集的胚胎进行检查，检查胚胎质量等；第二次在移植后，对受体母畜是否妊娠进行检查。 (4)胚胎移植或胚胎分割的两个时期：桑葚胚和囊胚。 (5)胚胎分割一般以二等份为主(分割成活和移植成功率高)。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)精子只有在雌性动物的生殖道才能获能。( ) (2)胚胎移植时，供体母畜需要具备优良的遗传性能。( ) (3)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。( ) (4)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。( ) 2. 胚胎分割动物和克隆动物的生殖方式都是 。体外受精的生殖方式是 。 3. 胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性是与供体还是与受体保持一致？为什么？ 典 题 说 法 考向1　体外受精 例1 (多选)(2025·海安期初)白藜芦醇是一种有效保护精子的抗氧化剂。科研人员在精子获能液中添加不同浓度的白藜芦醇，研究其对牛精子体外获能效果及早期胚胎发育的影响，实验结果如下表。相关叙述错误是( ) 浓度/ (μmol·L－1) 未获能 精子/% 获能且完整型 精子/% 损伤型 精子/% 卵裂率/% 囊胚率/% 0 58.75 15.17 26.17 64.51 31.53 50 54.75 25.33 19.90 67.61 33.32 100 53.92 27.42 18.67 73.19 37.22 500 58.92 13.83 27.25 60.22 28.15 A．采集到的精子除获能外还需要培养使其完成减数分裂才能与卵母细胞受精 B．白藜芦醇保护精子的机制可能是促进自由基的产生从而清除精子中活性氧 C．受精卵卵裂过程中，胚胎中细胞数目不断增加而胚胎总体积并不增加 D．促进精子获能进而提高早期胚胎发育能力的白藜芦醇的最适浓度是100 μmol·L－1 考向2　胚胎工程技术 例2 (2024·湖北卷)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( ) A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理 B．胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测 C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体 D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选 考向3　细胞工程综合考查 例3 (2022·江苏卷)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是( ) A．通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精 B．哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质 C．克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程 D．将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖  深 度 指 津 生物工程技术应用组合 (1)转基因植物培育：基因工程＋植物组织培养。 (2)转基因动物培育：基因工程＋动物细胞培养(早期胚胎培养)＋胚胎移植。 (3)克隆动物培育：核移植＋动物细胞培养(早期胚胎培养)＋胚胎移植。 (4)植物体细胞杂交：酶工程＋原生质体融合＋植物组织培养。 (5)试管动物培育：体外受精＋动物细胞培养(早期胚胎培养)＋胚胎移植。 配套精练 第56讲　胚 胎 工 程 一、 单项选择题 1. (2025·泰州靖江期中)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，错误的是( ) A．细胞核移植主要在同种动物、不种组织的细胞之间进行 B．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的 C．受精卵需在体外培养至孵化阶段才能进行胚胎移植 D．抗体—药物偶联物(ADC)中的单克隆抗体主要发挥靶向运输作用 2. (2024·北京卷)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，为研究灵长类胚胎的发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是( ) A．实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能 B．实验过程中使用的培养基含有糖类 C．类囊胚的获得利用了核移植技术 D．可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育 3. (2021·江苏卷)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．细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常添加血清等物质 B．早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体 C．猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出克隆猴 D．将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 4. (2023·广东卷)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( ) A．超数排卵 B．精子获能处理 C．细胞核移植 D．胚胎培养 5. (2024·甘肃卷)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是( ) A. 藏羊甲需用促性腺激素处理，使其卵巢卵泡发育和超数排卵 B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙 6. (2025·镇江期初)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和细胞分化 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. 下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是( ) A．采取激素注射等方法对良种母牛做超数排卵处理 B．体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植 C．使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应 D．利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高 8. (2025·苏州期初)采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列叙述错误的是( ) A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液 B．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠 C．基因编辑处理的受精卵经体外培养至原肠胚，将其植入同期发情小鼠的子宫中 D．观察早期胚胎，可观察到荧光的即为雄性小鼠胚胎 9. (2023·浙江1月卷)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是( ) A．经获能处理的精子才能用于体外受精 B．受精卵经体外培养可获得早期胚胎 C．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D．胚胎移植前需对受体进行选择和处理 10. (2024·湖北卷)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如下表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是( ) 甲的浓度 /(μg·mL－1) 卵母细 胞/个 第一极 体排出/个 成熟率 /% 卵裂数 /个 卵裂率 /% 0 106 70 66.0 28 40.0 1 120 79 65.8 46 58.2 10 113 53 46.9 15 28.3 100 112 48 42.8 5 10.4 A.实验结果说明甲抑制卵裂过程 B．甲浓度过高抑制第一极体的排出 C．添加1 μg·mL－1的甲可提高受精后胚胎发育能力 二、 多项选择题 11. (2024·江苏卷)从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养，探究高温对卵母细胞成熟的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的有( ) A. 选取发育状态一致的卵母细胞进行培养 B．体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清 C．对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞 D．体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率 12. (2024·苏州期中)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述正确的是( ) A．为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B．细胞a和细胞b内含有的核基因相同，但全能性高低不同 C．用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞 D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养 13. 和牛是世界公认的高档肉牛品种，如图是通过胚胎工程培育试管和牛的过程。下列叙述正确的是( ) A．试管和牛需要在体外受精，在试管中发育成熟，它的产生属于有性生殖 B．试管和牛所采用的技术中包含核移植技术、早期胚胎培养和胚胎移植等 C．为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性和牛进行处理 D．从和牛的输卵管冲出的卵子，往往可直接与获能的精子进行体外受精 14. (2024·南通一模)我国学者成功构建了胚胎干细胞广泛参与形成各种组织、器官，甚至胎盘和生殖细胞的嵌合体猴，过程如下图，相关叙述正确的是( ) A. 甲猴胚胎干细胞的遗传信息可遗传给嵌合体猴的后代 B．①过程中，应选择处于囊胚期的乙猴早期胚胎 C．②过程前，对受体猴进行超数排卵和同期发情处理 D．本研究对理解灵长类胚胎干细胞全能性具有重要意义 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第56讲　胚胎工程 【课标要求】 1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程； 2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。 考点1　胚胎工程的理论基础 考 点 透 析 知识1　胚胎工程概述 知识2　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  解 疑 释 惑 (1)动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞。但它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数分裂Ⅱ中期时，才具备与精子受精的能力。 (2)精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。 (3)事实上，多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因此不会形成3个第二极体。观察到的两个极体，一个是第一极体，一个是受精时次级卵母细胞分裂后排出的第二极体。 (4)受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体或者观察到雄原核和雌原核；而受精完成的标志是雌、雄原核融合。 (5)阻止多精入卵的第一道屏障是透明带反应，第二道屏障是卵细胞膜反应。(注：透明带是由糖蛋白组成的一种结构，是精卵识别的基础之一。) 知识3　胚胎早期发育 1. 场所：输卵管。 2. 过程 早期发育的胚胎包括以下几个阶段：受精卵→①桑葚胚→②囊胚。 (1)卵裂期的特点 ①细胞分裂方式：有丝分裂，发生在透明带内。 ②有机物：有机物总量不断减少，但有机物种类增加。 ③细胞体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小。 ④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)桑葚胚：由卵裂产生的子细胞形成的致密细胞团，形似桑葚。 (3)囊胚：细胞逐渐分化，结构如图所示。 ①内细胞团——其细胞具有全能性，将来发育成胎儿的各种组织。 ②滋养层——沿透明带内壁扩展和排列的细胞，将来发育成胎膜和胎盘。 ③囊胚腔——胚胎内部含有液体的腔。 *孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)刚排出的精子即能与卵子受精。(×) (2)高等动物精子和卵子的发生都是连续的。(×) 提示：高等动物中，一般精子的形成是连续的，卵子的形成是不连续的，其减数分裂Ⅰ是在排卵前后(不同动物有差异)，受精时才继续完成减数分裂Ⅱ。 (3)桑葚胚的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞。(√) (4)原肠胚发生的孵化非常重要，影响到胚胎能否继续发育。(×) 提示：囊胚扩大导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来叫作孵化，孵化影响到胚胎能否继续发育，故非常重要。 2. 两道屏障防止多精入卵，其意义是保证受精卵中染色体数量与亲代体细胞一致，从而保证遗传的稳定性。 3. 受精卵(2n)遗传物质的来源：核遗传物质(或染色体)来自精子的细胞核与卵细胞的细胞核(即精、卵各提供1/2)，而细胞质的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 典 题 说 法 考向　受精和早期胚胎发育 例 下列有关哺乳动物受精作用和早期胚胎发育规律的叙述，正确的是(C) A．精子需获能才能与卵子结合，而卵子一经排出就具备受精能力 B．精子头部触及卵细胞膜时，发生卵细胞膜反应以防止多精入卵 C．囊胚的细胞逐渐分化，形成内细胞团和滋养层 D．原肠胚扩大导致透明带破裂，胚胎伸展出来叫作孵化，发生在输卵管内 【解析】精子需获能才能与卵子结合，动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，都要在输卵管内进一步成熟，达到减数分裂Ⅱ中期时，才具备与精子受精的能力，A错误；精子头部进入卵细胞膜时，发生卵细胞膜反应以防止多精入卵，B错误；囊胚的细胞逐渐分化，形成内细胞团和滋养层，其中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层将来发育成胎盘和胎膜，C正确；囊胚扩大导致透明带破裂，胚胎伸展出来叫作孵化，发生在输卵管内，D错误。 考点2　胚胎工程技术及其应用 考 点 透 析 知识1　体外受精 1. 试管动物：是通过人工操作使卵子在体外受精，经培育发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。 2. 体外受精技术过程：卵母细胞的采集、精子的获取、受精等。 (1)采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养(即培养至MⅡ期)和获能处理，然后才能用于体外受精。 (2)一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促进它们完成受精。 3. 体外受精的意义：是提高雌性动物繁殖能力的有效措施，可以为胚胎移植提供可用胚胎。 知识2　胚胎移植 1. 概念理解 (1)定义：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 (2)供体：提供胚胎的个体；受体：接受胚胎的个体。 (3)胚胎来源：体外受精、体内受精、转基因、核移植及其他方式得到的胚胎等。 2. 过程 牛胚胎移植的基本程序 3. 地位：胚胎工程的最终技术环节。 4. 意义 (1)可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 (2)大大缩短了供体本身的繁殖周期。 (3)对供体施行超数排卵处理后，增加后代数量。  解 疑 释 惑 胚胎移植的生理学基础 知识3　胚胎分割 概念 采用机械方法将早期胚胎切割成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 选择的胚胎 发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚(原因：桑葚胚或囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性) 注意事项 将囊胚的内细胞团均等分割(原因：防止影响分割后胚胎的恢复和进一步发育) 主要仪器 体视显微镜、显微操作仪 分割工具 分割针或分割刀 操作环境 盛有操作液的培养皿，在显微镜下分割 后代的特点 具有相同的遗传物质 生殖方式 无性生殖(无性繁殖、克隆) 分割后 胚胎去向 直接移植给受体，或经体外培养后再移植给受体 优点 (意义) ①可以促进优良动物品种的繁殖； ②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； ③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  归 纳 总 结 (1)胚胎工程操作流程(以牛为例) (2)用外源促性腺激素对供体进行超数排卵处理。 (3)胚胎移植过程中的两次检查：第一次在移植前，对收集的胚胎进行检查，检查胚胎质量等；第二次在移植后，对受体母畜是否妊娠进行检查。 (4)胚胎移植或胚胎分割的两个时期：桑葚胚和囊胚。 (5)胚胎分割一般以二等份为主(分割成活和移植成功率高)。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)精子只有在雌性动物的生殖道才能获能。(×) 提示：精子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；也可以在获能培养液中获得受精能力。 (2)胚胎移植时，供体母畜需要具备优良的遗传性能。(√) (3)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。(×) 提示：胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。 (4)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。(√) 2. 胚胎分割动物和克隆动物的生殖方式都是无性繁殖。体外受精的生殖方式是有性生殖。 3. 胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性是与供体还是与受体保持一致？为什么？ 提示：供体。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。 典 题 说 法 考向1　体外受精 例1 (多选)(2025·海安期初)白藜芦醇是一种有效保护精子的抗氧化剂。科研人员在精子获能液中添加不同浓度的白藜芦醇，研究其对牛精子体外获能效果及早期胚胎发育的影响，实验结果如下表。相关叙述错误是(ABD) 浓度/ (μmol·L－1) 未获能 精子/% 获能且完整型 精子/% 损伤型 精子/% 卵裂率/% 囊胚率/% 0 58.75 15.17 26.17 64.51 31.53 50 54.75 25.33 19.90 67.61 33.32 100 53.92 27.42 18.67 73.19 37.22 500 58.92 13.83 27.25 60.22 28.15 A．采集到的精子除获能外还需要培养使其完成减数分裂才能与卵母细胞受精 B．白藜芦醇保护精子的机制可能是促进自由基的产生从而清除精子中活性氧 C．受精卵卵裂过程中，胚胎中细胞数目不断增加而胚胎总体积并不增加 D．促进精子获能进而提高早期胚胎发育能力的白藜芦醇的最适浓度是100 μmol·L－1 【解析】采集到的精子已经完成了减数分裂，A错误；白藜芦醇为抗氧化剂，其保护精子的机制可能是清除精子中的活性氧，减少自由基，B错误；从表中数据可以看出，白藜芦醇浓度为100 μmol·L－1时，获能且完整型精子比例最高，卵裂率和囊胚率也最高，但题目中浓度梯度太大，不能确定此浓度是最适浓度，D错误。 考向2　胚胎工程技术 例2 (2024·湖北卷)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(D) A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理 B．胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测 C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体 D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选 【解析】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；应将胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，山羊和绵羊是不同的物种，不能将山羊的胚胎移植到绵羊子宫发育，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。 考向3　细胞工程综合考查 例3 (2022·江苏卷)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是(C) A．通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精 B．哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质 C．克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程 D．将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖 【解析】精子获能是获得受精的能力，不是获得能量，A错误；哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分，B错误；胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法，D错误。  深 度 指 津 生物工程技术应用组合 (1)转基因植物培育：基因工程＋植物组织培养。 (2)转基因动物培育：基因工程＋动物细胞培养(早期胚胎培养)＋胚胎移植。 (3)克隆动物培育：核移植＋动物细胞培养(早期胚胎培养)＋胚胎移植。 (4)植物体细胞杂交：酶工程＋原生质体融合＋植物组织培养。 (5)试管动物培育：体外受精＋动物细胞培养(早期胚胎培养)＋胚胎移植。 配套精练 第56讲　胚 胎 工 程 一、 单项选择题 1. (2025·泰州靖江期中)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，错误的是(C) A．细胞核移植主要在同种动物、不种组织的细胞之间进行 B．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的 C．受精卵需在体外培养至孵化阶段才能进行胚胎移植 D．抗体—药物偶联物(ADC)中的单克隆抗体主要发挥靶向运输作用 【解析】采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的，胚胎分割的份数越多，操作的难度越大，移植的成功率也越低，B正确；体外培养发育到桑葚胚或囊胚期的胚胎即可进行移植，C错误；抗体—药物偶联物(ADC)中单克隆抗体可以特异性地识别并结合抗原，将偶联的药物带到目的地，故单克隆抗体主要发挥靶向运输作用，D正确。 2. (2024·北京卷)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，为研究灵长类胚胎的发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是(C) A．实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能 B．实验过程中使用的培养基含有糖类 C．类囊胚的获得利用了核移植技术 D．可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育 【解析】体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能，A正确；糖类可为细胞培养提供能源物质，实验过程中使用的培养基需含有糖类，B正确；类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，并没有进行核移植，C错误；可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育，从而研究类囊胚的后续发育，D正确。 3. (2021·江苏卷)下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是(D) A．细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常添加血清等物质 B．早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体 C．猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出克隆猴 D．将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 【解析】将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还可能是B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等，D错误。 4. (2023·广东卷)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(C) A．超数排卵 B．精子获能处理 C．细胞核移植 D．胚胎培养 【解析】体外受精技术获得紫羚羊胚胎涉及卵母细胞的采集和培养(用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子)、精子的采集和获能、体外受精、早期胚胎培养；将紫羚羊胚胎移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，涉及胚胎移植。整个过程没有涉及细胞核移植。 5. (2024·甘肃卷)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是(B) A. 藏羊甲需用促性腺激素处理，使其卵巢卵泡发育和超数排卵 B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙 【解析】促性腺激素能作用于卵巢，藏羊甲需用促性腺激素处理，使其卵巢卵泡发育和超数排卵，A正确；从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数分裂Ⅱ期)后才可与获能的精子进行体外受精，B错误；在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，使供、受体的生理状况相同，因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确；后代丁由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙，D正确。 6. (2025·镇江期初)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(C) 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和细胞分化 D．分割体外受精得到的胚胎所产生的子代表型完全相同 【解析】采集到的精子需用专门的获能液处理使其获能，A错误；促性腺激素属于蛋白质类激素，在动物的消化道中被分解而失去促进超数排卵的作用，故在饲料中添加促性腺激素不起作用，B错误；产生的受精卵在卵裂阶段会发生有丝分裂进行增殖和细胞分化，例如原肠胚时期的胚胎分化出三个胚层，C正确；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，故表型可能不完全相同，D错误。 7. 下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是(A) A．采取激素注射等方法对良种母牛做超数排卵处理 B．体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植 C．使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应 D．利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高 【解析】体外培养发育到桑葚胚或囊胚的胚胎可进行移植，B错误；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，C错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率更高，D错误。 8. (2025·苏州期初)采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列叙述错误的是(C) A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液 B．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠 C．基因编辑处理的受精卵经体外培养至原肠胚，将其植入同期发情小鼠的子宫中 D．观察早期胚胎，可观察到荧光的即为雄性小鼠胚胎 【解析】依据胚胎在不同发育阶段对培养条件的特定需要，受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液，A正确；分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术，可获得大量的转基因小鼠，B正确；受精卵经体外培养至桑葚胚或囊胚阶段，进行胚胎移植，C错误；据题干信息可知，通过基因编辑技术将Y染色体用绿色荧光蛋白基因标记，观察早期胚胎的荧光，能表达EGFP的个体(可发出荧光)含有Y染色体，即为雄性小鼠胚胎，D正确。 9. (2023·浙江1月卷)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是(C) A．经获能处理的精子才能用于体外受精 B．受精卵经体外培养可获得早期胚胎 C．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D．胚胎移植前需对受体进行选择和处理 【解析】胚胎分割不会提高移植胚胎的成活率，C错误；胚胎移植前，需选择体质健康和繁殖能力正常的受体且对其进行同期发情处理，D正确。 10. (2024·湖北卷)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如下表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是(A) 甲的浓度 /(μg·mL－1) 卵母细 胞/个 第一极 体排出/个 成熟率 /% 卵裂数 /个 卵裂率 /% 0 106 70 66.0 28 40.0 1 120 79 65.8 46 58.2 10 113 53 46.9 15 28.3 100 112 48 42.8 5 10.4 A.实验结果说明甲抑制卵裂过程 B．甲浓度过高抑制第一极体的排出 C．添加1 μg·mL－1的甲可提高受精后胚胎发育能力 D．本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准 【解析】由表可知，甲低浓度时促进卵裂，高浓度时抑制卵裂，A错误；对照组(甲的浓度为0)第一极体排出个数为70个，甲浓度＞10 μg·mL－1时，第一极体排出个数＜70，抑制第一极体的排出，B正确；添加1 μg·mL－1的甲，卵裂数增大，即该条件可提高受精后胚胎发育能力，C正确；卵母细胞成熟的判断标准是第一极体的排出，D正确。 二、 多项选择题 11. (2024·江苏卷)从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养，探究高温对卵母细胞成熟的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的有(BCD) A. 选取发育状态一致的卵母细胞进行培养 B．体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清 C．对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞 D．体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率 【解析】卵细胞发育状态为无关变量，应保持适宜且一致，A正确；血清含有不耐高温的必需物质，不宜采用高压蒸汽灭菌，可采用过滤除菌，B错误；卵细胞不宜进行不断地传代培养，因为卵细胞分裂能力低，且即使分裂也易导致核型改变；C错误；由图可知，高温抑制了卵细胞发育成熟的比例，D错误。 12. (2024·苏州期中)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述正确的是(BD) A．为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B．细胞a和细胞b内含有的核基因相同，但全能性高低不同 C．用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞 D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养 【解析】为了获得更多的囊胚，可以采用激素注射促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵母细胞从母体内取出后培养，在试管内与人工采集的获能精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误；细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，但全能性高低不同，B正确；运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团(细胞a处)，分解细胞间的蛋白质等，使之分散成单个细胞，C错误；动物细胞培养时需要在含5%CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D正确。 13. 和牛是世界公认的高档肉牛品种，如图是通过胚胎工程培育试管和牛的过程。下列叙述正确的是(CD) A．试管和牛需要在体外受精，在试管中发育成熟，它的产生属于有性生殖 B．试管和牛所采用的技术中包含核移植技术、早期胚胎培养和胚胎移植等 C．为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性和牛进行处理 D．从和牛的输卵管冲出的卵子，往往可直接与获能的精子进行体外受精 【解析】试管和牛需要在体外受精，早期胚胎在试管中发育，后期胚胎移植到受体中继续发育，它的产生属于有性生殖，A错误；试管和牛所采用的技术中包含早期胚胎培养和胚胎移植等，不含核移植技术，B错误；胚胎工程中，常用促性腺激素对雌性和牛进行处理，以获得较多的卵母细胞，C正确；从输卵管中冲出的卵子已经成熟，可直接与获能的精子完成体外受精，D正确。 14. (2024·南通一模)我国学者成功构建了胚胎干细胞广泛参与形成各种组织、器官，甚至胎盘和生殖细胞的嵌合体猴，过程如下图，相关叙述正确的是(AD) A. 甲猴胚胎干细胞的遗传信息可遗传给嵌合体猴的后代 B．①过程中，应选择处于囊胚期的乙猴早期胚胎 C．②过程前，对受体猴进行超数排卵和同期发情处理 D．本研究对理解灵长类胚胎干细胞全能性具有重要意义 【解析】注入的胚胎干细胞可以嵌合到嵌合体猴的睾丸中，从而遗传给后代，A正确；①过程选择的是乙猴桑葚胚，B错误；胚胎移植时不需要对受体进行超数排卵，但需要进行同期发情处理，C错误；本研究中甲猴的胚胎干细胞能分化成为各种组织细胞，体现了胚胎干细胞具有一定的全能性，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$