第2章 7 第3节 二 胚胎工程技术及其应用 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

一、选择题 1．(2025·浙江高二联考)依靠体外受精的试管动物技术，不仅在畜牧生产中应用广泛，在治疗不孕症方面也有重要的实践价值。下列关于体外受精的叙述，正确的是(　　) A．受精前，精子与卵子均需要获能处理 B．精子的密度对体外受精不会产生影响 C．体外受精时卵母细胞仍未完成减数分裂过程 D．受精完成后，受精卵应尽快移植到受体子宫着床 解析：选C。受精前精子需进行获能，而卵细胞需要培养成熟，A错误；精子密度过低会影响体外受精的成功率，B错误；体外受精时，卵母细胞仍处于MⅡ期，受精后才完成减数分裂过程，分离出第二极体，C正确；受精完成后，受精卵要在体外培养成早期胚胎，才能进行移植，D错误。 2．“虎狮兽”是雄虎的精子和雌狮的卵子经体外受精产生的，该体外受精的过程是(　　) ①采集雌狮的卵母细胞 ②收集雄虎的精子 ③卵母细胞的人工培养 ④精子获能处理 ⑤获能精子和成熟卵子在适当的培养液中共同培养 ⑥精子用CaCl2处理 ⑦卵母细胞用一定浓度肝素溶液处理 ⑧体外受精 ⑨受精卵培养 解析：选B。体外受精包括卵母细胞的采集和培养，即①→③；精子的获取和获能，即②→④；受精，即⑤→⑧；受精卵培养，即⑨。 3．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 解析：选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，能更有效地发挥公畜的优良特性；体外受精是将人工获得的精子和卵子在体外培养液中完成受精，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。 4．2023年1月，宁夏首批体细胞克隆高产长寿超级奶牛诞生，科研人员选择高产长寿和抗逆性能优异的“明星奶牛”，采集其耳缘组织，培养皮肤成纤维细胞，再通过核移植生产克隆胚胎，进行胚胎移植及妊娠。下列说法错误的是(　　) A．为获得更多的超级奶牛，可进行胚胎分割且分割的份数越多越好 B．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 C．胚胎移植的优势是可以充分发挥供体的繁殖潜力 D．体细胞核移植的成功率非常低，人类对克隆技术的应用还有很多问题需要解决 答案：A 5．(2025·湖北武汉质检)杜泊羊具备生长速度快、肉质好等优点，被誉为“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。下列叙述正确的是(　　) 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 解析：选D。为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞需要体外培养到MⅡ期，才可与获能的精子进行体外受精，B错误；代孕绵羊对植入的胚胎基本上不产生免疫排斥反应，因此不需要对其注射免疫抑制剂，C错误。 6．下图表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率与受孕妇女年龄的关系，下列相关叙述正确的是(　　) A．体外受精时，需用促性腺激素处理使精子获能 B．卵裂期细胞和囊胚细胞均未分化 C．实验结果表明，卵裂期胚胎移植成功率较高 D．受孕妇女年龄越大，胚胎移植的流产风险越高 解析：选D。促性腺激素不能使精子获能，A错误；囊胚阶段细胞已发生分化，B错误；根据题图可知，移植卵裂期胚胎流产率高于移植囊胚，故卵裂期胚胎移植成功率低，C错误。 7．(2025·广东珠海五校高二联考)滋养层细胞(TE)置换技术是将受精卵中来源于囊胚的内细胞团(ICM)去除，得到一个没有ICM的空TE，再将来自核移植胚胎的ICM注入这个TE空腔，得到重构胚胎(TE置换胚胎)。某团队以恒河猴的胎猴成纤维细胞为核供体进行体细胞核移植后进行TE置换，再将TE置换胚胎移植到同期发情的受体恒河猴体内。下列说法错误的是(　　) A．TE置换胚胎移植后得到的恒河猴的染色体组成与供体体细胞完全相同 B．核移植时若卵母细胞去核不完全，会导致克隆胚胎染色体异常从而发育异常 C．TE置换胚胎移植前需用促性腺激素处理受体恒河猴，以促进同期发情 D．对TE置换胚胎的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定，结果无参考价值 解析：选C。TE置换胚胎是将来自核移植胚胎的ICM注入去除了ICM的空TE中得到的，所以TE置换胚胎移植后得到的恒河猴的染色体组成与供体体细胞完全相同，A正确；若卵母细胞去核不完全，会使卵母细胞中残留的染色体存在于克隆胚胎中，从而导致克隆胚胎染色体数目异常，导致克隆胚胎发育异常，B正确；同期发情通常采用的方法是注射孕激素等，而不是促性腺激素，C错误；由题干可知，胎猴性别由核供体(胎猴成纤维细胞)决定，对TE置换胚胎的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定没有必要，结果无参考价值，D正确。 8．北方白犀牛目前仅剩两头雌性个体，科研人员尝试通过现代生物技术，利用实验室冷冻保藏的少量北方白犀牛精子拯救该物种。下列说法错误的是(　　) A．科研人员可以利用体外受精、胚胎移植等技术繁育北方白犀牛 B．若利用体细胞核移植技术培育出北方白犀牛的克隆动物，则该动物一定是雌性 C．为了繁育更多的子代，可以对人工繁育得到的原肠胚的内细胞团进行均等分割 D．进行胚胎移植时，作为受体的雌性北方白犀牛一般不会对移植的胚胎发生免疫排斥反应 解析：选C。科研人员可以利用体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术繁育北方白犀牛，A正确；若利用体细胞核移植技术培育出北方白犀牛的克隆动物，由于雌性供体提供了细胞核，则克隆动物一定是雌性，B正确；为了繁育更多的子代，可以选择人工繁育得到的桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割，在分割囊胚阶段的胚胎时，要将内细胞团均等分割，C错误；受体一般不会对移入子宫的外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能，是胚胎移植的生理学基础之一，D正确。 9．(2025·广东珠海五校高二联考)哺乳动物排出的卵母细胞进一步成熟后会停留在MⅠ期不再继续分裂。受精时，卵母细胞内的Ca2+浓度显著升高，这会破坏细胞内静止因子(CSF)的结构，进而导致成熟促进因子(MPF)的含量下降，最终激活卵子完成减数分裂。利用卵母细胞进行核移植的过程中，需用Ca2+载体等方法处理重构胚，才能激活其完成细胞分裂和发育进程。下列说法错误的是(　　) A．被激活的卵子在输卵管中完成减数分裂Ⅱ B．未经处理的重构胚内CSF和MPF水平均较低 C．Ca2+载体可能通过提高重构胚内的Ca2+浓度而使其激活 D．被激活的重构胚通常需培养至囊胚或桑葚胚再进行胚胎移植 解析：选B。动物排出的卵子需要在输卵管中进一步成熟，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，A正确；分析题干信息可知，卵母细胞内的Ca2+浓度显著升高会破坏CSF的结构，导致MPF的含量下降，最终激活卵子完成减数分裂，由此说明未经处理的重构胚未被激活，CSF和MPF水平应均较高，B错误；Ca2+载体可能通过提高重构胚内的Ca2+浓度，从而破坏CSF的结构，导致MPF的含量下降使其激活，C正确；被激活的重构胚通常需培养至囊胚或桑葚胚再进行胚胎移植，D正确。 10．研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚，然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的母猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如下图所示)。下列说法错误的是(　　) A．培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂 B．过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团 C．过程③操作之前需对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理 D．该技术培育的人源肾脏需要考虑肾移植个体之间的遗传差异 解析：选C。培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂，A正确；过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团，从而保证人源肾元祖细胞的正常发育，B正确；过程③操作之前需对代孕母猪进行同期发情处理，不需要进行超数排卵处理，C错误；该技术培育的人源肾脏需要考虑肾移植个体之间的遗传差异，D正确。 11．(2025·河北沧州高二期中)早在2017年某科研小组就利用相关技术首次培养出人—猪嵌合体胚胎，但该胚胎在猪体内仅发育了几周，且嵌合效率很低，未能培育出相应的人体器官。后来，科学家将人源诱导多能干细胞(iPS细胞)注入经过基因编辑培育出的肾脏缺陷猪胚胎，获得嵌合胚胎，并最终培育出拥有人细胞且功能正常的肾脏。下列相关叙述错误的是(　　) A．2017年培育的嵌合体胚胎的嵌合效率低可能与免疫排斥反应有关 B．嵌合胚胎需在体外培育至囊胚或原肠胚时期才能进行胚胎移植 C．iPS细胞和胚胎干细胞类似，其应用前景优于胚胎干细胞 D．受体母猪在接受早期嵌合胚胎前需要进行同期发情处理 解析：选B。人源细胞对于猪胚胎来说属于抗原，猪胚胎可以利用细胞免疫机制消灭外来的人源细胞，导致胚胎的嵌合效率低，A正确；胚胎移植时，大多选择发育至桑葚胚或囊胚时期的胚胎，B错误；科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)，因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，C正确；受体母猪在接受早期嵌合胚胎前需要进行同期发情处理，以保证早期嵌合胚胎能与子宫建立联系，D正确。 12．(2025·浙江台州高二期中)胚胎工程中各种操作技术如下图所示，下列分析正确的是(　　) A．d可直接移植给受体，形成d的关键是要对a的内细胞团均等分割 B．从良种公牛体内获得的精子可以直接与卵细胞结合受精 C．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 D．代孕母牛应用孕激素提前做好同期发情处理，避免移植胚胎发生免疫排斥反应 解析：选A。d是分割后的囊胚，可直接移植给受体，形成d的关键是要对a的内细胞团均等分割，A正确；从良种公牛体内获得的精子需要经过获能处理后，才可以与卵细胞结合受精，B错误；早期囊胚a、b、c是不同精子和不同卵细胞经过受精作用形成的，基因型不一定相同，C错误；代孕母牛的子宫对外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应，应用孕激素提前做好同期发情处理，使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育，D错误。 13．研究人员对新西兰白兔不同阶段胚胎在三种培养液中的分割效果进行研究，结果见下表。下列叙述错误的是(　　) 分割胚胎 培养液 桑葚胚 囊胚 分割胚胎数 分割成功率/% 分割胚胎数 分割成功率/% PBS 20 75.0 26 80.8 TCM-199 38 80.3 33 84.8 DMEM 44 80.7 42 81.0 合计 102 78.7 101 82.2 A．应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行胚胎分割 B．结果显示在DMEM培养液中分割效果优于其他两种培养液 C．分割的两种胚胎数量应足够多以减少实验误差 D．胚胎分割技术可用于优良种畜的快速繁殖 解析：选B。结果显示分割囊胚时，在TCM-199培养液中分割效果优于其他两种培养液，B错误。 二、非选择题 14．某女性患有输卵管阻塞，该夫妇借助“试管婴儿”技术，一次生殖过程中生出两个孩子，如下图所示。请回答下列问题： (1)过程X若想顺利进行，首先来自父方的精子要进行______________。 (2)若借助人工手段获得这样两个胎儿，需要用到的技术手段是胚胎分割，在分割囊胚阶段的胚胎时操作过程中需要将_____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)__________(生物技术)是甲、乙产生的最后一道工序。一般来说，该技术操作比较合适的时期是________________________。 (4)2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。“三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线。 ①由于女性自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射__________激素，促使一次有更多的卵泡发育。 ②“三亲婴儿”的染色体来自____________________(填细胞名称)，这种生殖方式属于____________(填“有性”或“无性”)生殖。 ③“三亲婴儿”的培育技术____________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。 解析：(1)过程X表示体外受精，来自父方的精子要进行获能处理才具备受精能力。(2)分割囊胚阶段的胚胎时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(3)转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代，因此胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序。胚胎移植操作比较合适的时期是桑葚胚期或囊胚期。(4)①在取卵前，给捐献者注射促性腺激素，可使其一次有更多的卵泡发育，使其超数排卵。②题图显示，“三亲婴儿”由重组卵子与父亲产生的精子结合而成的受精卵发育而来，而重组卵子由母亲卵母细胞的细胞核与捐献者去核卵母细胞重组而成。由此可知，“三亲婴儿”的染色体来自母亲卵母细胞和精子，这种生殖方式属于有性生殖。③“三亲婴儿”的线粒体来自捐献者的卵母细胞，因此“三亲婴儿”的培育技术能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。 答案：(1)获能处理　(2)内细胞团均等分割 (3)胚胎移植　桑葚胚期或囊胚期　(4)①促性腺 ②母亲卵母细胞和精子　有性　③能 15．(2025·江苏徐州高二期中)为加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请据图回答下列问题： (1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有________________、________________等。 (2)方法Ⅰ中对B牛进行激素处理使用的是________________激素，在完成受精前，需要对精子进行__________________处理。 (3)方法Ⅱ中核移植的受体是__________________细胞，选此细胞的原因除体积大易操作外，还有____________________________________________________。 (4)方法Ⅰ、Ⅱ中的胚胎或重构胚发育至______________________阶段可利用__________________技术转移到D牛子宫内获得子代个体。 (5)产生F牛的理论依据是____________，其繁殖方式属于____________________。 解析：(1)在试管牛的培育过程中，精子和卵细胞在体外受精形成受精卵，然后进行早期胚胎培养，最后将胚胎移植到受体母牛子宫内发育成新个体；在克隆牛的培育过程中，先将供体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中形成重构胚，再进行早期胚胎培养，最后胚胎移植到受体母牛子宫内发育，所以均用到的生物工程技术有动物细胞培养、胚胎移植技术。(2)在超数排卵处理中，对B牛进行激素处理使用的是促性腺激素，它能促使B牛排出更多的卵子，在完成受精前，需要对精子进行获能处理。(3)方法Ⅱ中核移植的受体是去核的卵母细胞，选此细胞的原因除体积大易操作外，还因为其含有促进细胞核全能性表达的物质，能够为重组细胞的发育提供良好的条件，使重组细胞能够更好地发育成胚胎。(4)方法Ⅰ、Ⅱ中的胚胎或重构胚发育至桑葚胚或囊胚阶段可利用胚胎移植技术转移到D牛子宫内获得子代个体。(5)产生F牛的过程是克隆过程，其理论依据是动物体细胞核的全能性，即已分化的动物体细胞的细胞核仍具有发育成完整个体的潜能，由于该过程没有经过两性生殖细胞的结合，所以其繁殖方式属于无性繁殖。 答案：(1)动物细胞培养　胚胎移植技术　(2)促性腺　获能　(3)去核的卵母　细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质　(4)桑葚胚或囊胚　胚胎移植　(5)细胞核的全能性　无性繁殖 16．(2025·河北石家庄高二期中)下图表示培养克隆牛的流程。为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，流程中将Kdm4d(组蛋白去甲基化酶，可以催化组蛋白去甲基化)的mRNA注入重构胚。回答下列问题： (1)体外培养牛乳腺细胞需要提供的条件是__________________，________________，营养和气体环境，其中，在使用合成培养基进行细胞培养时，通常需要加入血清等天然成分，其作用是________________________________________________________。 (2)从B牛体内采集来的卵母细胞需要在体外培养至______________期，才能进行去核操作，“去核”其实是去除______________________。 (3)胚胎移植过程中，对代孕母牛C进行同期发情处理的目的是__________________________________________________。为使胚胎移植能得到多个后代，可采用胚胎分割技术将__________________或囊胚进行分割，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将________________________。进行胚胎移植的优势是__________________________________。 (4)注入的Kdm4d的mRNA可以____________(填“降低”或“提高”)组蛋白的甲基化水平，使细胞发生表观遗传水平的变异，从而激活被抑制基因的表达。 解析：(1)体外培养牛乳腺细胞需要提供的条件是无菌、无毒的环境，适宜的温度、pH和渗透压，营养和气体环境，其中，在使用合成培养基进行细胞培养时，通常需要加入血清等天然成分，其目的是补充未知成分，以利于动物细胞生长。(2)从B牛采集来的卵母细胞需要在体外培养至减数分裂Ⅱ中期才能进行去核操作，“去核”其实去除的是纺锤体—染色体复合物。(3)胚胎移植过程中，对代孕母牛C进行同期发情处理的目的是为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。为使胚胎移植能得到多个后代，可采用胚胎分割技术将桑葚胚或囊胚进行分割，在分割囊胚阶段的胚胎时，要对内细胞团进行均等分割。胚胎移植的优势主要在于可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。(4)Kdm4d可以催化组蛋白去甲基化，所以注入的Kdm4d的mRNA可以降低组蛋白的甲基化水平，使细胞发生表观遗传水平的变异，从而激活被抑制基因的表达。 答案：(1)无毒、无菌的环境　适宜的温度、pH和渗透压(可与前一空互换)　补充未知成分，利于动物细胞生长(分裂)(合理即可)　(2)减数分裂Ⅱ中(或MⅡ)　纺锤体—染色体复合物　(3)为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境　桑葚胚　内细胞团均等分割　可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力(合理即可)　(4)降低 学科网（北京）股份有限公司 $