第2章 第3节 胚胎工程 （同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

第3节　胚胎工程 基础过关练 题组一　受精 1.(易错题)(2024河南郑州期中)下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述不正确的是(　　) A.精原细胞和卵原细胞都可通过有丝分裂的方式增加数量 B.体内受精过程发生于生殖道中 C.受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵 D.卵子受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核 2.(2025天津市实验中学滨海学校期中)下图为某二倍体哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图,其中Ⅰ~Ⅳ代表不同的细胞。下列叙述正确的是(　　) A.Ⅱ代表卵原细胞,经减数分裂Ⅰ可以产生代表次级卵母细胞的Ⅲ B.由垂体分泌的促性腺激素可促进雌性动物产生更多的次级卵母细胞 C.Ⅲ在子宫内进一步成熟,到MⅡ期时,才具备与精子受精的能力 D.精子需在雌性动物的输卵管中发生相应的生理变化后,才能获得受精能力 题组二　胚胎早期发育 3.(2025山东菏泽月考)我国科学家通过“实践十号”卫星将多枚小鼠(2N)早期胚胎带上了太空,利用特殊显微镜成功观察到小鼠胚胎从二细胞成功发育成囊胚的过程(如图)。小鼠早期胚胎的形成经过了受精及早期胚胎发育等过程,下列叙述正确的是(　　) A.小鼠受精完成的标志是雌、雄原核融合形成含有两个染色体组的合子 B.卵裂期一般在透明带内分裂,细胞体积和数量不断增加 C.早期囊胚中的内细胞团细胞可进一步发育形成胎膜和胎盘的一部分 D.透明带破裂,胚胎从中伸展出来称为孵化,发生在原肠胚时期后 4.(2025福建宁德月考)某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,体外制备出桑葚胚样全潜能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚胚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。下列有关叙述正确的是(　　) 注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因。 A.桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3基因的表达上升 B.诱导桑葚胚样全潜能细胞分化时,基因的碱基序列和表达的情况都发生改变 C.囊胚期细胞重置至桑葚胚样全潜能细胞的过程类似于脱分化 D.桑葚胚样全潜能细胞不可诱导发育至囊胚期 题组三　胚胎工程技术及其应用 5.(易错题)(2025陕西西安月考)梅花鹿胚胎移植实验的主要流程如图所示,下列相关叙述正确的是　(　　) ①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④胚胎移植→子代梅花鹿 A.过程①目的是获得更多的卵原细胞 B.过程③以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提 C.过程④中可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚阶段 D.过程④成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性 6.获得的胚胎进行冷冻,通过胚胎分割可用于大型农场动物的良种繁殖。下列相关叙述错误的是(　　) A.可通过体外受精、核移植技术获得胚胎 B.获得二分胚时要对内细胞团进行均等分割,分割时需用到体视显微镜和显微操作仪 C.胚胎分割技术可以促进优良动物品种的繁殖 D.分割后的胚胎经胚胎移植后都能发育成新个体 7.(2025河北衡水期中)如图为快速培育优质奶牛的过程。下列叙述正确的是(　　) A.精子需用ATP处理获能后才能受精 B.胚胎移植前需要对受体牛进行免疫抑制处理 C.可取②进行性别鉴定,两子代牛犊的性别不同 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 8.(2025湖南邵阳月考)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.A处理常用的方法是注射外源促性腺激素 B.B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+ C.步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎分割 D.进行胚胎分割时,需将原肠胚的内细胞团均等分割 9.(2025安徽合肥期中)2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡,该物种仅剩下两头雌性,在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。科学家欲通过胚胎移植等方法繁育该物种,进行了如图所示的研究。请回答下列问题: (1)①过程取组织需用　　　　　　　　酶处理将组织分散成单个细胞,放置于37 ℃的　　　　中进行培养。②过程使用Ca2+载体激活重构胚,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)获得更多北方白犀牛,可在胚胎移植前选择　　　　　　　　期的胚胎进行　　　　　　。为了使受体生理状态更适合胚胎移植,应对其进行　　　　　处理以提高成功率。  (3)后代A和后代B性别是否一定相同:　　　　(填“是”或“否”);从生物多样性的角度分析,与野生种群相比,人工繁育的种群　　　　　　　　　　　。  能力提升练 题组　胚胎工程技术及其应用 1.(教材深研拓展)胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物子宫内生产后代,以满足人类的各种需求。自然条件下,不同动物的胚胎进入子宫时,其发育阶段有明显的差异(见下表)。 动物种类 小鼠 绵羊 猪 马 牛 发育阶段 桑葚胚 16细胞 4~6 细胞 囊胚 8~16 细胞 下列叙述正确的是(　　) A.将获能的精子和刚排出的卵母细胞共同培养,以促使它们完成体外受精 B.相对来说,在进入子宫时小鼠胚胎发育程度最高,猪胚胎发育程度最低 C.在进行马胚胎移植时,应选择发育到原肠胚阶段的胚胎移植到相应受体 D.胚胎工程需要在体外条件下对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行模拟 2.(2025黑龙江大庆月考)胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示。下列分析正确的是(　　) A.图中“小牛”的性别为雄性 B.胚胎体外培养需抑制其分化 C.d移植给受体得到小牛的途径属于无性生殖 D.早期囊胚a、b、c基因型相同,但发育得到的个体表型不一定相同 3.(创新题)(2025广东江门期中)生猪育种的过程可采用体外受精技术、孤雌生殖(卵不经过受精发育成个体)和孤雄生殖(见下表③)等多种辅助生殖技术。某科研团队为研究不同辅助生殖技术下猪胚胎存活率存在差异的原因,追踪了猪早期胚胎发育过程中染色质的空间构象变化(见下表)。下列相关叙述正确的是(　　) 操作对象 MⅡ期卵母细胞 辅助生 殖技术 ①体外受 精技术 ②孤雌 生殖 ③去核后 体外受精 4细胞 胚胎期 染色质空间构象较快建立 染色质特殊区域解体 桑葚胚 解体区域部分重建较慢 解体区域部分重建更慢 胚胎存活率 高 低 低 A.与体外受精不同,自然受精的精子在睾丸内成熟并完成获能 B.与②③不同,①必须将早期胚胎移植给受体才能获得后代 C.母源来源的染色质比父源的染色质更难实现结构的重建 D.孤雄生殖仍需要雌猪参与,其胚胎存活率受染色质结构重建的速率影响 4.(2025四川成都期中)2023年11月,我国科研人员利用食蟹猴培育出世界首只胚胎干细胞高贡献的活体嵌合猴,该研究部分过程如图所示,由于供体猴胚胎干细胞在体外培养和妊娠期间高度嵌合于受体胚胎,使得后代活体嵌合猴的各种组织中,高达90%的细胞来源于供体胚胎干细胞。下列有关叙述正确的是(　　) 注:GFP为绿色荧光蛋白,可监测供体干细胞的存活情况以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况。 A.代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,需要饲喂含促性腺激素的饲料进行同期发情处理 B.图示过程中涉及动物细胞培养、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等工程技术 C.具有清晰GFP信号的囊胚才能被转移至代孕雌猴体内,否则难以获得嵌合猴 D.由图可知,代孕雌猴分娩的嵌合猴体细胞中,核遗传物质的一半来源于代孕雌猴 5.(2025河北唐山月考)目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示,图中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成a、b、c三个细胞,染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法不正确的是(　　) A.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后将发育形成原肠胚 B.半同卵双胞胎的形成与透明带和卵细胞膜反应异常有关 C.若细胞a的染色体组成为MP1,则细胞b的染色体组成为MP2 D.这对双胞胎来源于母亲的染色体相同,来源于父亲的染色体不一定不同 6.(2025山东潍坊期末)图1是我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和胚胎发育潜能研究的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态,即原始态(naive)和始发态(primed)。naive干细胞具有最高的发育潜能,primed干细胞全能性相对较低。图2是OGT、OGA以及细胞骨架蛋白在胚胎干细胞中表达情况的电泳图谱,OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶,OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶。 (1)猴子芽体相当于　　　期的胚胎,过程③的起点细胞应取自芽体的　　　　　部位。  (2)过程④⑤形成的胚胎是　　　　　　,由该胚胎表面细胞向内迁移形成　　　　。过程⑥需对受体母猴进行的处理是　　　　　。  (3)据图2推测,naive干细胞发育潜能更高的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　;该实验设置细胞骨架蛋白表达量组别作为对照的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4) (4)过程①需在图2中的诱导培养基中完成,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。与过程①相比,过程②培养液中还应添加　　　　　　　　。primed干细胞与神经干细胞相比,前者的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案与分层梯度式解析 第3节　胚胎工程 基础过关练 1.B 2.B 3.A 4.C 5.D 6.D 7.D 8.A 1.B　体内受精过程发生于输卵管中,B错误。精子入卵后,精子形成雄原核;与此同时,卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核;多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体,因此卵子受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核,D正确。 易错提醒 　　(1)卵子受精的标志、受精完成的标志不同。 　　(2)卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。 2.B　Ⅰ是卵原细胞,染色体复制之后,Ⅱ是初级卵母细胞,A错误;Ⅲ是次级卵母细胞,在输卵管中进一步成熟,到MⅡ期才具备与精子受精的能力,C错误;精子需在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,D错误。 3.A　胚胎的早期发育在透明带内进行的阶段称为卵裂期,此时胚胎总体积基本不变,细胞数量增多,但细胞体积减小,B错误;囊胚期的滋养层细胞将来能够发育成胎膜和胎盘的一部分,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织(常考点),C错误;囊胚孵化后,将发育形成原肠胚,D错误。 4.C　 诱导桑葚胚样全潜能细胞分化的实质是基因的选择性表达,基因的碱基序列不改变,B错误;桑葚胚样全潜能细胞在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段,因此桑葚胚样全潜能细胞可诱导发育至囊胚期,D错误。 5.D　过程①供体超数排卵的目的是获得更多的卵母细胞(易错点),A错误;过程③为胚胎收集,前提是早期胚胎处于游离状态,没有与子宫建立组织上的联系,B错误;过程④中可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段(常考点),原肠胚阶段的胚胎已与子宫建立组织上的联系,难以收集,C错误。 6.D　分割胚胎会对胚胎造成一定的损伤,胚胎移植后不一定都能发育成新个体,D错误。 7.D　精子获能可用获能液(有效成分为肝素、Ca2+载体等)处理,A错误;受体不会对移植的胚胎产生免疫排斥反应,故胚胎移植前不需要对受体牛进行免疫抑制处理,B错误;②为囊胚腔,应取滋养层细胞进行性别鉴定,两子代牛犊的性别相同,C错误。 8.A　诱导超数排卵常用的方法是注射外源促性腺激素(易错点),A正确;B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+载体,B错误;步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎移植,C错误;进行胚胎分割时,需将囊胚的内细胞团均等分割,D错误。 9.答案　(1)胰蛋白(或胶原蛋白)　CO2培养箱　使重构胚完成细胞分裂和发育进程　(2)桑葚胚或囊胚　胚胎分割　同期发情　(3)否　遗传多样性(基因多样性)会降低 解析　(1)重构胚需要激活后才能完成细胞分裂和发育进程。(3)后代A是通过精卵随机结合后产生的(有性生殖),性别为雌性或雄性;后代B是通过北方白犀牛的细胞核移植获得的,为雌性。从生物多样性[遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性]的角度分析,与野生种群相比,人工繁育的种群遗传多样性(基因多样性)会降低。 能力提升练 1.D 2.C 3.D 4.C 5.D 1.D　刚排出的卵母细胞不具备受精的能力,需要培养到MⅡ期才具备与精子受精的能力,A错误;由题表可知,在进入子宫时马胚胎(囊胚阶段)发育程度最高,猪胚胎发育程度最低,B错误;结合题表,马胚胎移植时,为提高移植后胚胎的发育率和妊娠率,应选囊胚阶段的胚胎移植到相应受体,C错误;胚胎工程的许多技术,实际是在体外条件下,对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作,D正确。 2.C　 关键信息 选项判断 题图未知受精形成的早期囊胚c的性别 无法确定图中“小牛”的性别,可能为雄性,也可能为雌性,A错误 图中三种早期囊胚由不同受精卵发育而来 a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同,D错误 在胚胎体外培养中,囊胚过程中细胞继续分化,会形成内细胞团和滋养层细胞,其中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘的一部分;在原肠胚过程中,三个胚层会逐渐分化形成各种组织、器官等,胚胎体外培养不需抑制其分化,B错误。 3.D　自然受精的精子在附睾内成熟,在雌性动物的生殖道内完成获能,A错误。 关键信息 选项判断 胚胎工程任何一项技术获得的胚胎,都必须通过胚胎移植给受体才能获得后代 ①②③都需要将早期胚胎移植给受体才能获得后代,B错误 ②孤雌生殖的胚胎和③孤雄生殖的胚胎的染色质特殊区域都能进行部分重建,但去核后体外受精(孤雄生殖)重建速率更慢 母源来源的染色质比父源的染色质更容易实现结构的重建,C错误 孤雄生殖是卵母细胞去核后体外受精,且需要代孕母猪孕育分娩; 与①相比,孤雄生殖染色质解体区域部分重建慢,胚胎存活率低 孤雄生殖仍需要雌猪参与,其胚胎存活率受染色质结构重建的速率影响,D正确 4.C　促性腺激素的化学本质是蛋白质,饲喂含促性腺激素的饲料时促性腺激素会被消化,失去其功能,且进行同期发情处理需用孕激素,A错误。图示过程没有涉及体外受精技术,B错误。 图中嵌合猴体细胞中既有供体猴的细胞,也有受体猴的细胞,故细胞中的核遗传物质源于受体猴或供体猴,D错误。 5.D　透明带和卵细胞膜反应异常,造成两个精子进入卵细胞,导致半同卵双胞胎的形成,B正确。据题干信息“染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成a、b、c三个细胞”推测:图中3个配子先进行染色体复制后,再两两组合形成细胞a、b、c(具体如下图),据图可知,C正确。 进一步根据a、b发育情况分析如下,可知D错误。 6.答案　(1)囊胚　内细胞团　(2)原肠胚　内胚层　同期发情处理　(3)细胞中的蛋白质糖基化程度低　排除细胞本身蛋白表达受阻的情况(或保证细胞都具有正常表达蛋白质的功能)　(4)使primed干细胞中表达更多的OGA,从而转化为naive干细胞　促进胚胎发育的物质　具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞,并进一步形成机体所有的组织和器官甚至个体的潜能 解析　(1)分析图1可知,猴子芽体具有内细胞团等结构,所以猴子芽体相当于囊胚期的胚胎。内细胞团具有发育的全能性,将来发育成胎儿的各种组织,所以过程③的起点细胞应取自芽体的内细胞团部位。(2)过程④⑤是囊胚进一步发育,形成原肠胚,原肠胚表面的细胞层为外胚层,向内迁移的细胞形成内胚层。过程⑥是胚胎移植,需对受体母猴进行同期发情处理,使供、受体的生理状态相同,为移入的胚胎提供相同的生理环境。(3)图2中naive干细胞中OGA(负责将糖基从蛋白质上去除的酶)相对含量高,据此推测naive干细胞发育潜能更高的原因是naive干细胞中的蛋白质糖基化程度低。细胞骨架蛋白表达量相对稳定,可以校正其他蛋白的表达水平,排除细胞本身蛋白表达受阻的情况(或保证细胞都具有正常表达蛋白质的功能),因此该实验设置细胞骨架蛋白表达量组别作为对照。(4)与神经干细胞(属于成体干细胞)相比,primed干细胞(属于胚胎干细胞)的特点是具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞,并进一步形成机体所有的组织和器官甚至个体的潜能。 7 学科网（北京）股份有限公司 $