第2章 第3节 第2课时 胚胎工程技术及其应用-【成才之路·练案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步新课程学习指导(人教版)

(4)促进 (5)50核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养 卵数的比例较高 【解析】(1)动物细胞培养时，细胞培养箱中加5%C02的作 用是维持培养液pH的相对稳定。(2)卵母细胞培养到减数 分裂Ⅱ中期时才成熟，而减数分裂Ⅱ中期的特征是染色体的 着丝粒排列在赤道板上；判断是否受精的依据是在卵细胞膜 和透明带的间隙可否观察到两个极体。(3)早期胚胎发育过 程为受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚，因此步骤④ 中，受精卵经桑葚胚发育成囊胚：培养过程定期更换培养液的 目的是清除有害代谢物，补充营养物质。(4)亚麻酸溶液为 0uol·L的一组为对照组，与其相比，表1中，亚麻酸溶液 浓度为200mol·L时，核成熟卵子数占卵母细胞数的比例 较高，表2中，亚麻酸溶液浓度为200uml·L1时，囊胚数占 培养卵数的比例较高，可见其对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚 发育起促进作用。(5)表1中，亚麻酸溶液浓度为50mol·L-1 时，核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，表2中，亚麻酸溶 液浓度为50mdl·L-l时，囊胚数占培养卵数的比例较高，因 此50uol·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发 育都较有利。 练案[11] 学业考达标练 1.D给实验动物注射促性腺激素，目的是使其产生更多的卵母 细胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞一般培养到成熟后才 能与获能精子共同培养完成受精，B错误；体外受精是指获能 的精子和成熟的卵子在相应受精溶液或获能溶液中受精，C 错误；次级卵母细胞减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合过程中 完成的，D正确。 2.C移入受体的是胚胎，并且受体对移人子宫的胚胎基本上不 发生免疫排斥反应，所以C选项中的过程在胚胎移植中没有 必要进行。 3.C在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的 个体称为“受体”，A正确；胚胎移植实际上是生产胚胎的供体 和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，B正确：胚胎移植是 胚胎工程其他技术的最后一道“工序”，C错误；胚胎移植能否 成功，与供体和受体的生理状态有关，D正确。 4.C人工授精是用人工的方法将公畜的精液注入母畜生殖道 内，使精子与卵子结合，该技术可以使多头母畜同时受精：体 外受精是将人工获得的精子和卵子在体外完成受精，该技术 可以通过胚胎移植更有效地发挥母畜的繁殖潜能，A、B、D正 确。人工授精、体外受精的本质与自然受精相同，均是精子与 卵子结合形成合子，C错误。 5.A哺乳动物初级卵母细胞的减数分裂I在雌性动物排卵前 后完成，次级卵母细胞的减数分裂Ⅱ是在精子和卵子的结合 过程（即受精过程）中完成的，A正确 6.A进行胚胎分割时，将早期胚胎移入盛有操作液的培养皿中 进行具体的操作。 7.B胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚时期的胚胎，早期胚胎不能 被任意分割成多份。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆 的方法之一。 8.(1)囊胚腔透明带滋养层内细胞团 (2)胚胎分割做DNA分析鉴定性别胚胎移植 (3)滋养层细胞显微操作仪和体视显微镜将内细胞团均 等分割 (4)同卵双眙 2 【解析】(1)根据囊胚的结构可知图中字母所代表的结构名 称：A为囊胚腔，B为透明带，C为滋养层，D为内细胞团 (2)图中甲、乙、丙过程表示的技术分别是胚胎分割、做DNA 分析鉴定性别、胚胎移植。(3)进行乙过程时，所取的样本是 滋养层细胞。进行甲过程时，所使用的基本仪器是显微操作 仪和体视显微镜，本过程的技术关键是将内细胞团均等分割。 (4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在 些问题，如刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹可能存在差异 等。同时很难取得同卵多胎，成功率较高的是同卵双胎。 选择考提升练 1.B采集的精子获能后才能与成熟的卵母细胞完成体外受精， A正确：①②过程分别为受精和有丝分裂，B错误：自然孕育 时，图中的①~④过程都是在输卵管中完成的，C正确；早期 胚胎在生理状况相同的同种雌性动物体内都可继续发育，D 正确。 2.C克隆珍稀野生动物，可使用体细胞核移植结合胚胎工程技 术，该过程实现了濒危动物的保护，A正确：胚胎分割技术属 于无性繁殖技术，因而可产生遗传性状相同的后代，B正确； 为提高体外受精成功率，新采集的精子需要经过获能培养才 能受精，C错误；伴性遗传往往表现与性别有关，因此可根据 患病动物的特征，在动物胚胎移植前，控制胚胎性别比例可降 低后代的伴性遗传病发病率，D正确。 3.A人工授精后形成的早期胚胎在一定时间内并未与母体子 宫建立组织上的联系，A错误；如果是人工授精的方式进行辅 助生殖技术，就不需要胚胎移植，B正确：克隆技术属于无性 繁殖，试管动物的培育涉及精卵结合，属于有性生殖，C正确； 受体的生殖周期将影响人工授精和试管动物技术的成功率， 故人工授精和试管动物技术都要注意受体的生殖周期，D 正确。 4.B胚胎移植中，供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的 胚胎，受体的主要职能是孕育胚胎，结合题干信息可知，红安 格斯牛作为供体，其主要职能是提供具有优良遗传特性的胚 胎，A正确；因本地黄牛作受体牛，故此法获得的红安格斯小 牛性状与本地黄牛不相同，与供体红安格斯牛相同，B错误； 胚胎移植可以充分发挥唯性优良个体的繁殖潜力，C正确；对 受体的选择条件是具有健康的体质和正常的繁殖能力，D 正确。 5.D超数排卵可以得到多个次级卵母细胞，以便于体外受精得 到更多的胚胎，从而选择健康的胚胎，A正确；胚胎移植前，需 要从囊胚中分离少量滋养层细胞，培养后检测基因型，B正 确；软骨发育不全为常染色体显性遗传病，健康个体基因型为 hh,因此，根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎，C正确；应 将胚胎培养至桑葚胚或囊胚期阶段移植到子宫，D错误。 6.B胚胎分割可以看作动物无性繁殖的方法之一，而胚胎移植 产生后代所属的繁殖方式取决于胚胎的来源，若胚胎由受精 卵形成，则属于有性生殖，若胚胎来自胚胎分割或核移植，则 属于无性繁殖，B错误。 7.B胚胎移植前鉴定性别通常取囊胚的滋养层细胞进行DNA 分析，A错误；可以借助显微操作仪和体视显微镜进行胚胎分 割，B正确；采用胚胎分割技术获得的个体没有经历生殖细胞 的融合，属于无性繁殖，C错误：受体对移人子宫的外来胚胎 基本上不发生免疫排斥反应，因此胚胎移植不需要对供体和 受体进行免疫检查，D错误 8.（1)遗传性状优良和生产能力强的个体促性腺 (2)桑葚胚囊胚 (3)不相同因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且 供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响 49 【解析】(1)对供体母牛的要求是遗传性状优良和生产能力 强的个体，胚胎移植时，供、受体母牛必须处在相同的发情期， 然后用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理。(2)对胚 胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。(3)⑤ 过程产生的犊牛的遗传物质并不是来源于⑥，所以它们的遗 传物质不相同，而且移入的胚胎在孕育过程中的遗传特性不 发生变化。 练案[12] 学业考达标练 1.B一种限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并 在特定位点上切割DNA分子，体现了酶的专一性，A错误：限 制酶与DNA连接酶的作用部位相同，都是磷酸二酯键，C错 误：限制酶主要从原核生物中提取，D错误。 2.ADNA连接酶连接的是两条DNA链上的磷酸和脱氧核糖， 形成磷酸二酯键，不需要识别特定的脱氧核苷酸序列，A正 确，D错误：DNA连接酶可以连接互补的黏性末端两条链主链 上的磷酸和脱氧核糖，所以一种DNA连接酶可以连接多种黏 性末端，B错误；DNA连接酶连接的是两个DNA片段，DNA聚 合酶是将单个脱氧核苷酸加到某个DNA链末端，形成磷酸 酯键，C错误。 3.A质粒为小型环状DNA分子，不仅存在于细菌中，也存在于 某些真核生物中，但病毒中没有质粒，A错误；质粒作为载体 时，应具有标记基因和一个至多个限制酶切割位点，B正确： 质粒为小型环状DNA分子，存在于细胞核或拟核外的细胞质 基质中，C正确；质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主 细胞内复制，D正确 4.B低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4℃冰箱 中进行是为了防止DNA降解，A正确；离心研磨液是为了使 细胞碎片沉淀，B错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂 呈现蓝色，C正确；细胞中的某些蛋白质可以溶于酒精，可能 有些蛋白质不溶于酒精，在95%的冷酒精中与DNA一起析 出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。 5.D基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的 基础上发展起来的，A正确：工具酶（限制酶和DNA连接酶） 和载体的发现使基因工程的实施成为可能，B正确：遗传密码 的破译为基因的分离和合成提供了理论依据，与基因工程直 接相关，C正确；1973年，科学家证明质粒可以作为基因工程 的载体，打破了物种间的障碍，实现物种间的基因交流，D 错误。 6.D图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此以上DNA片 段是由3种限制酶切割后产生的，A错误；②片段是在识别序 列为GAATTC 的限制酶作用下形成的，B错误：①④连接形成 CTTAAG 重组DNA分子需要的是DNA连接酶，C错误。 7.CE.coli DNA连接酶能连接黏性末端而T4DNA连接酶能 连接具有相同黏性末端的DNA片段和具有平末端的DNA片 段，但T4DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率低 于T4DNA连接酶连接黏性末端的能力。DNA连接酶能使两 个DNA片段之间形成磷酸二酯键。 8.(1)4质粒载体一质粒载体连接物目的基因一目的基因连 接物质粒载体一目的基因连接物 (2)EcoR I Sma I 【解析】(1)含目的基因的DNA分子上含有2个EcoR I和1 个PstI的酶切位点，3个切点全部切开，则形成4种DNA片 段。质粒与含目的基因的DNA片段都用EcoR I酶切，目的基 因两端和质粒载体切口处的黏性末端相同，只考虑两个DNA 2 片段相连，则会形成3种连接产物，即质粒载体与质粒载体相 连、质粒载体与目的基因相连、目的基因与目的基因相连。 (2)为了防止任意连接，可选用EcoR I和SmaI两种酶同时 切割。 选择考提升练 1.D该题的关键词是“最终目的”，A、B、C三项都是基因工程 的技术手段，这些手段的目的是定向改造生物的遗传性状，故 选D。 2.A①细菌能在含氨苄青毒素和四环素的培养基上生长，说明 氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因没有被破坏，所以插 入点是c:②细菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，而不能 在含四环素的培养基上生长，说明其氨苄青霉素抗性基因正 常而四环素抗性基因被破坏，故插入点为b:③细菌不能在含 氨苄青霉素的培养基上生长，能在含四环素的培养基上生长， 说明其氨苄青霉素抗性基因被外源基因插人而破坏，故插入 点为a。 3.C插人的目的基因破坏了lacZ基因，不能合成将无色染料 X-gl变成蓝色的酶，但没有破坏氨苄青霉素抗性基因，能在 含氨苄青毒素和无色染料X-gl的培养基中生存且不会将无 色染料变成蓝色的菌落即含有目的基因的大肠杆菌。 4.D由于Y表示C或T,R表示A或G,说明一种限制酶能识 别一种或多种特定的脱氧核苷酸序列，A错误；限制酶的切割 位点不一定在识别序列的内部，如Sau3AI,B错误；由表可 知，BamH I和Sau3AI切割后形成的黏性末端相同，说明不 同限制酶切割后可形成相同的黏性末端，C错误；限制酶切割 后可形成平末端，如SamI,D正确。 5.B家兔属于哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞 核，不能用于DNA的粗提取，A错误；DNA含量高并且材料易 得的生物都可以作为提取DNA的材料，所以菠菜也可以作为 提取DNA的材料，C错误；鉴定DNA时，将丝状物溶于2mol/L 的NaCl溶液后加入二苯胺试剂，进行沸水浴，冷却后溶液呈 蓝色，D错误。 6.D梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制，克 里克提出中心法则，D错误。 7.ADNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较大，将白色丝状 物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象，离心后应保 留上清液，B错误：将洋葱置于清水中，由于细胞壁的支持和 保护作用，植物细胞不会吸水涨破，C错误；鉴定DNA时，将 丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，再加人二苯胺试剂，混匀 后置于沸水中加热，冷却后会出现蓝色，D错误。 8.(1)重组DNA分子的鉴定和筛选（或鉴别目的基因是否导人 受体细胞) (2) -G AATTC-目的基因G AATTC- -CTTAA G—…CTTAA G (3)磷酸二酯两种限制酶(BamH I和BglⅡ)切割得到的黏 性末端相同 (4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素pBR322质粒 【解析】(1)构建人工质粒时要有抗性基因作为标记基因， 用于重组DNA分子的鉴定和筛选或便于鉴别目的基因是否 导入受体细胞。(2)EcoR I只能识别核酸序列一GAATTC一， 并只能在G与A之间切割。根据限制酶的识别序列和切割 位点进行解答。(3)DNA连接酶的作用是恢复磷酸二酯键； 由题干分析可知，两种限制酶(BamH I和BglⅡ)切割得到的 黏性末端相同，这样才能进行相应的碱基互补配对。(4)与图 三空圈相对应的图二中的菌落表型是能抗氨苄青霉素，但不 能抗四环素；图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是能抗氨苄 青霉素和四环素的人工质粒，即pBR322质粒。 50练案[11] 第2章 第3节[第2 学业考达标练 一、选择题 1.下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是 A.给实验动物注射促性腺激素，使其产生更 多的精子 B.从输卵管中采集的卵母细胞经培养后才能 与获能的精子受精 C.卵母细胞和精子采集后即可完成受精 D.卵母细胞与精子受精时才能完成减数分 裂Ⅱ 2.下列过程在胚胎移植中没有必要进行的是 ( A.对供体、受体要进行选择 B.要用激素对供体进行超数排卵处理 C.供体和受体要进行免疫检查，防止发生免 疫排斥反应 D.胚胎移植前对供体、受体进行同期发情 处理 3.下列关于胚胎移植的叙述错误的是（ A.在胚胎移植中提供胚胎的个体称为“供 体”，接受胚胎的个体称为“受体” B.胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育 胚胎的受体共同繁殖后代的过程 C.胚胎移植是胚胎工程其他技术的第一道 “工序” D.胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理 状态有关 课时胚胎工程技术及其应用] 4.下列有关人工授精、体外受精和自然受精的叙 述错误的是 ( A.人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性 B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能 C.人工授精、体外受精的本质与自然受精不同 D.人工授精过程中的精卵结合发生在母畜体 内，而体外受精中这一过程发生在体外培 养液中 5.哺乳动物初级卵母细胞的减数分裂I和次级 卵母细胞的减数分裂Ⅱ发生的时期分别是 ( A.排卵前后、受精时B.受精时、排卵前后 C.排卵前后、排卵前后D.受精时、受精时 6.下列关于胚胎分割技术的叙述，错误的是 A.胚胎分割操作在动物的子宫内进行 B.用分割针或分割刀对早期胚胎进行分割 C.分割后必须移植到受体子宫内进一步完成 胚胎发育 D.对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等 分割 7.胚胎分割是一种现代生物技术，关于这一技术 的叙述正确的是 () A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份 B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎 C.胚胎分割技术属于有性生殖方式，因此不 属于克隆 D.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎 88 二、非选择题 8.下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图 回答下列问题。 分割针 取样滋养层 →乙 已知性别胚胎 分胚 丙 分割针 (1)填出图中字母所代表的结构名称： A ;B ;C D (2)写出甲、乙、丙过程的技术名称： 甲 ;乙 ;丙 (3)进行乙过程时，所取的样本是 。进行甲过程时，所使用的主要仪 器设备是 本过程的技 术关键是 (4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成 功，但仍然存在一些问题，同时很难取得 同卵多胎，成功率最高的是 选择考提升练 一、选择题 1.如图是通过体外受精技术培育试管动物的大 致流程示意图，下列叙述错误的是 ( ⑧可④移植幼体 y A.采集的精子不能直接与成熟的卵母细胞完 成体外受精 B.①②过程分别为受精和减数分裂 C.自然孕育时，图中的①~④过程都是在输 卵管中完成的 D.早期胚胎在生理状况相同的同种雌性动物 体内都可继续发育 2.胚胎工程等生物技术促进了具有优良性状和 经济价值的动物快速繁育与应用。下列叙述 错误的是 () A.克隆珍稀野生动物，可使用体细胞核移植 结合胚胎工程技术 B.胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，还可 产生遗传性状相同的后代 C.为提高体外受精成功率，新采集的精子应 直接用于体外受精 D.动物胚胎移植前，控制胚胎性别比例可降 低后代的伴性遗传病发病率 3.常见的辅助生殖技术有两种：一种叫作人工授 精，即通过人工的方法，把精液或者精子送到 雌性的生殖道，达到增加怀孕概率的目的；第 二种辅助生殖技术就是试管动物，主要涉及体 外受精、胚胎体外培养和胚胎移植等技术。下 列叙述错误的是 () A.人工授精后形成的早期胚胎立即与母体子 宫建立联系 B.辅助生殖技术不一定会用到胚胎移植 C.与克隆动物不同，试管动物的培育属于有 性生殖 D.人工授精和试管动物技术都要注意受体的 生殖周期 4.红安格斯牛的肉质鲜美、营养全面，某示范养 殖基地利用本地黄牛作受体牛进行胚胎移植， 同期移植接种了150枚纯种胚胎。下列相关 叙述错误的是 A.红安格斯牛的主要职能是提供具有优良遗 传特性的胚胎 B.此法获得的红安格斯小牛性状与本地黄牛 相同 C.胚胎移植可以充分发挥红安格斯牛的繁殖 潜力 D.本地黄牛作受体牛应具有健康的体质和正 常繁殖能力 5.软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型 为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病 患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健 康的孩子。下列做法错误的是 A.首先经超数排卵处理后进行体外受精 B.从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型 C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎 D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫 6.下列有关胚胎分割和胚胎移植的说法错误的 是 A.发育良好的桑葚胚或囊胚均可用于胚胎分 割或胚胎移植 B.胚胎分割和胚胎移植都属于无性繁殖 C.将胚胎分割后的胚胎培育成个体离不开胚 胎移植的支持 D.胚胎分割和胚胎移植都可促进动物优良品 种的繁殖 19( 7.下列有关胚胎移植和胚胎分割的叙述正确的 是 () A.胚胎移植前取内细胞团细胞做DNA分析来 鉴定性别 B.可以借助显微操作仪进行胚胎分割 C.采用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎， 可以看作动物的有性繁殖 D.胚胎移植中的供体和受体要进行免疫检 查，防止发生免疫排斥反应 二、非选择题 8.下图为牛胚胎移植示意图，请据图回答下列 问题。 选择供体母牛 受体母牛⑥ -t同期发情处理·-·① ②超数排卵 供体→配种 公 收集 胚胎 ③质量检查、培养→④胚胎移植 妊娠检查 分娩（胚胎移植的犊牛） ⑤ (1)牛胚胎移植程序中，①对供体母牛的要求 是 然后②用 激素使供体母牛超数排卵。 (2)③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到 或 阶段。 (3)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗 传物质是否相同？ ,为什么？