专题04 胚胎工程 （期中真题汇编，安徽专用）高二生物下学期

专题04 胚胎工程 2大高频考点概览 考点01 胚胎工程的理论基础 考点02 胚胎工程技术及其应用 地 城 考点01 胚胎工程的理论基础 一、单选题 1．(24-25高二下·安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学·期中)高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，如图为该过程中的某一时期示意图。下列有关叙述错误的是（    ） A．图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团 B．高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于图示时期，终止于生命结束 C．胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化 D．进行胚胎分割时，应选择图示时期之后的胚胎进行 【答案】D 【分析】分析题图，图示为胚胎发育过程某一时期示意图，该时期为囊胚期，其中①为透明带；②为滋养层，将来发育成胎盘或胎膜；③为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。 【详解】A、如图是囊胚期示意图，①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团，A正确； B、细胞分化贯穿于整个生命历程，在胚胎时期达到最大限度，高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束，B正确； C、胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化，C正确； D、进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，图示细胞所处时期可以进行，D错误。 故选D。 2．(24-25高二下·安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学·期中)我国首例克隆猫“大蒜”的培育过程:从供体猫大腿部采集一块皮下组织,提取体细胞与去核的卵母细胞融合,构建重组胚胎,再植入代孕猫的子宫内,直至分娩。下列说法正确的是（    ） A．体细胞的分化程度比胚胎细胞的高,但不影响通过核移植获得克隆动物的难度 B．去除卵母细胞的细胞核时,可通过显微操作技术,用吸管吸出细胞核 C．用电融合法使体细胞与卵母细胞融合后,不需要再对重组胚胎进行激活 D．克隆猫“大蒜”的培育说明动物细胞有全能性,其遗传物质全部来自供体细胞 【答案】B 【分析】1、动物核移植的概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，继而发育成动物个体的技术。2、利用核移植技术克隆动物时，其基本操作为获取去核卵细胞→构建重构胚→激活重构胚→胚胎移植→获得克隆个体。 【详解】A、体细胞比胚胎细胞的分化程度高，恢复其全能性十分困难，故体细胞核移植获得克隆动物的难度明显高于胚胎细胞核移植，A错误； B、在核移植过程中，可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，获得去核卵母细胞，B正确； C、用电融合法使体细胞与卵母细胞融合后，还需要再对重组胚胎进行激活，其目的是使其完成细胞分裂和发育进程，C错误； D、通过核移植方法培育的克隆动物，其细胞核的遗传物质全部来自供体细胞核，但细胞质中的遗传物质则来自提供去核卵细胞的雌性，D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·安徽省淮北市七中·期中)蝙蝠是一种具有长寿、抗病毒和回声定位等生物学特性的哺乳动物，有重要研究价值。研究者将蝙蝠的诱导多能干细胞（iPS细胞）标上绿色荧光，将其注入到小鼠的囊胚中，发现内细胞团某些细胞带有绿色荧光，将上述胚胎移入雌鼠子宫，发现三胚层的细胞中均有部分带绿色荧光。下列说法错误的是（    ） A．可从蝙蝠囊胚的内细胞团中获得其iPS细胞 B．可通过体外受精和胚胎培养技术获得小鼠囊胚 C．接受胚胎的小鼠需进行同期发情处理 D．结果表明蝙蝠iPS细胞在体内仍具有分化能力 【答案】A 【分析】1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。2、胚胎干细胞的特点：具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。3、胚胎干细胞可用于治疗人类的某些顽症，如帕金森综合征。还可培育出人造器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。 【详解】A、囊胚的内细胞团具有发育的全能性，不需要诱导形成多能干细胞，可以从蝙蝠囊胚的滋养层中获得其iPS细胞，A错误； B、可通过体外受精获得受精卵，在通过体外早期培养技术获得囊胚，B正确； C、胚胎移植时需要对受体即接收胚胎的个体进行同期发情处理，使移植的胚胎处于相同的生理环境，C正确； D、发荧光的诱导多能干细胞注入到小鼠的囊胚中，发现内细胞团某些细胞带有绿色荧光，再将上述胚胎移入雌鼠子宫，发现三胚层的细胞中均有部分带绿色荧光，由此可说明蝙蝠iPS细胞在体内仍具有分化能力，D正确。 故选A。 4．(24-25高二下·安徽省阜南实验中学·期中)哺乳动物的克隆和人工受精动物的培育均需要通过胚胎移植技术来实现，下列叙述正确的是    （    ） A．克隆动物与人工受精动物的培育过程都涉及超数排卵 B．核移植重组细胞可直接移植到受体体内 C．培育克隆动物时，需将卵母细胞注入去核的体细胞 D．胚胎移植受体需要与人工受精动物的基因型一致 【答案】A 【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟，可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体，核移植时，对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理，使用电脉冲等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。 【详解】A、克隆动物与人工受精动物的培育过程都涉及超数排卵，一般用促性腺激素处理，A正确； B、核移植重组细胞需培养至囊胚或桑葚胚再移植到受体的子宫内，B错误； C、培育克隆动物时，需将供体细胞注入去核的卵母细胞内，C错误； D、胚胎移植受体不需要与人工受精动物的基因型一致，保证是同一物种、健康、能正常繁殖即可，D错误。 故选A。 5．(24-25高二下·安徽省阜南实验中学·期中)高等哺乳动物受精后，受精卵开始进行细胞分裂。经桑葚胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述正确的是（    ） A．图中①②③依次称之为透明带、内细胞团、滋养层 B．胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化，发生在原肠胚期 C．胚胎移植前可以取出②的细胞进行性别鉴定 D．胚胎分割属于有性生殖 【答案】C 【分析】分析图形：图示为胚胎发育的囊胚期，①表示透明带，②表示滋养层，③表示内细胞团。 【详解】A、题图是胚胎发育过程中囊胚期示意图，①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团，A错误； B、囊胚进一步扩大，会导致①（透明带）破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫孵化，但发生在囊胚期，B错误； C、进行胚胎分割前，取囊胚中②滋养层细胞进行性别鉴定，这样不会破坏胚胎，C正确； D、胚胎分割时需将早期胚胎均等分割，属于无性生殖方式，属于克隆，D错误。 故选C。 二、非选择题 6．(24-25高二下·安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学·期中)研究人员利用引进的优良品种奶牛A、B作为供体，用本地品种奶牛C作为受体，大规模培育出优良品种奶牛，操作流程如图。 (1)过程①常用_______处理，目的是使A牛_______。 (2)采集的精子与卵母细胞要分别在体外进行____，才能用于体外受精。只有发育到____期的卵子才能与精子结合。 (3)胚胎移植前需对受体母牛C进行_______处理，为供体的胚胎提供相同的生理环境，以确保胚胎移植后能正常发育。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_______。 (4)应用胚胎分割技术，应选择发育良好、形态正常的______胚进行分割。在对内细胞团进行分割时，为保证正常发育，须做到______。如需对初期胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的_______细胞进行鉴定。 【答案】(1) 促性腺激素 超数排卵 (2) 获能处理和成熟培养 MⅡ (3) 同期发情 受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应 (4) 桑葚胚或囊 均等分割 滋养层 【分析】分析题图：①为超数排卵，②为显微操作去核，③为早期胚胎培养，④为动物细胞融合获得重构胚， 整个题图中涉及到的技术有：动物细胞培养、体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割、胚胎移植等。 【详解】（1）自然状态下，母牛产生的卵细胞不多，过程①常用促性腺激素处理，目的是使A牛超数排卵，获得更多的卵细胞用于受精作用，从而获得更多的胚胎。 （2）采集到的卵母细胞需要培养至减数第二次分裂时期才具备受精作用，而获得的精子也不能直接用于受精作用，需要进行获能处理，可以在相应的获能溶液中培养获得受精的能力，故采集的精子与卵母细胞要分别在体外进行获能处理和成熟培养，才能用于体外受精。只有发育到MⅡ期的卵子才能与精子结合。 （3）胚胎移植前需对受体母牛C进行同期发情处理（可以注射相应的激素达到该目的），为供体的胚胎提供相同的生理环境，以确保胚胎移植后能正常发育。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应，使得移植进入子宫的胚胎能够生存，为后续的培养发育提供可能。 （4）早期胚胎具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，应用胚胎分割技术，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割，将它移入盛有操作液的培养皿中，然后在显微镜下用分割针或分割刀分割；在对内细胞团进行分割时，为保证正常发育，须做到均等分割，保证各胚胎发育的正常；如需对初期胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定，对于人工控制动物性别具有重要意义。 7．(24-25高二下·安徽省A10联盟·期中)动物细胞工程和胚胎工程在多领域展现出了巨大的发展潜力。回答下列问题： (1)动物细胞培养是动物细胞工程的基础。培养时首先要对新鲜取材的动物组织进行处理，可用机械的方法或用________等处理一段时间将其分散成单个细胞。贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，会发生______现象，这时就需要分瓶培养细胞。 (2)动物细胞融合技术在单克隆抗体的制备过程中起了关键性作用。与普通抗体相比，单克隆抗体具有_______（答出2点）等优点。请根据图1描述ADC 杀伤乳腺癌细胞的具体过程：_______。 (3)转基因试管牛可生产重组人乳铁传递蛋白（rhLF），为生物制药等领域提供关键原料，流程如图2所示。过程①需要给母牛注射外源激素，其目的是_______。过程④中进行胚胎移植的优势是_______。 【答案】(1) 胰蛋白酶（胶原蛋白酶） 接触抑制 (2) 准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合；可大量制备 ADC 识别乳腺癌细胞并与之结合，通过胞吞进入细胞后被溶酶体降解，释放出的药物进入细胞质基质，最终进入并作用于细胞核，导致乳腺癌细胞凋亡 (3) 促使母牛超数排卵 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 【分析】动物细胞培养是指从动物体内取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 【详解】（1）在进行动物细胞培养过程中，首先要对新鲜取材的动物组织进行处理，可用机械的方法或用胶原蛋白酶（或胰蛋白酶）等处理一段时间将其分散成单个细胞。贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，会发生接触抑制现象，这时就需要分瓶培养细胞，此后的培养叫做传代培养。 （2）单克隆抗体，与普通抗体相比较，具有如下优点：①能准确地识别抗原的细微差异，并与特定抗原发生特异性结合；②可大量制备。ADC杀伤乳腺癌细胞的具体过程为：①ADC识别乳腺癌细胞并与乳腺癌细胞结合；②乳腺癌细胞通过胞吞作用，使ADC进入细胞，并被细胞内的溶酶体所降解；③ADC被降解后，释放出药物进入细胞质基质，并最终进入、作用于细胞核，④细胞核启动凋亡程序导致细胞凋亡。 （3）过程①需要给母牛注射外源促性腺激素，使母牛超数排卵，以便获得更多的胚胎。过程④是将胚胎移植到同期发情的代孕母牛体内，进行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。 地 城 考点02 胚胎工程技术及其应用 一、单选题 1．(24-25高二下·安徽省芜湖市镜湖区安徽师范大学附属中学·期中)种间体细胞核移植（iSCNT）将供体动物体细胞与来自不同种、科、目或纲的家畜（驯养动物）的去核卵母细胞融合并激活，以获得较多的重构胚，进而获得动物个体，是体细胞核移植（SCNT）中极具潜力的研究方向之一。由于多种野生动物数量稀少且呈持续下降趋势，因此采集精子或卵子开展常规辅助生殖较为困难，甚至无法完成，而从活体或死后不久的野生动物体内采集体细胞利用iSCNT技术获得动物个体，可在一定程度上维持濒危动物数量。下列叙述正确的是（    ） A．同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同 B．iSCNT技术的原理是动物细胞核具有全能性，操作过程中可用激活重构胚 C．iSCNT技术必须通过显微操作技术将供体细胞的细胞核取出，然后注入去核的卵母细胞 D．若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的固体培养基进行培养 【答案】A 【分析】1、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新的胚胎，继而发育成动物个体的技术，其原理是动物细胞核具有全能性； 2、重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成为完整个体的能力。可以用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。 【详解】A、在种间体细胞核移植（iSCNT）过程中，去核的卵母细胞来自不同种、科、目或纲的家畜（驯养动物），获得的重构胚胎的细胞质遗传物质可能不同，因此同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同，A正确； B、种间体细胞核移植（iSCNT）技术的原理是动物细胞核具有全能性，操作过程中可用Ca2+载体激活重构胚，B错误； C、在进行核移植时，可以通过显微操作技术，将供体细胞注入去核的卵母细胞，C错误； D、若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的液体培养基进行培养，以增加体细胞的数目，D错误。 故选A。 2．(24-25高二下·安徽省芜湖市镜湖区安徽师范大学附属中学·期中)第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植，流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS（PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测）。下列叙述正确的是（    ） A．受精前，需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理 B．体外受精过程中卵细胞的呼吸速率和物质合成速率均变快 C．PGD和PGS技术可分别用于筛选唐氏综合征和红绿色盲 D．若要进行胚胎的性别鉴定，需选择内细胞团细胞进行DNA分析 【答案】B 【分析】试管婴儿技术是指通过人工操作使卵细胞和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培育发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。 【详解】A、精子获能处理的常用方法并非直接放入ATP溶液，而是通过培养法（将精子放入人工配制的获能液中培养）或化学诱导法（用肝素、钙离子载体A23187等化学药物诱导），A错误； B、体外受精过程中使卵细胞变得十分活跃，卵细胞的呼吸速率和物质合成速率均变快，B正确； C、PGD是指胚胎植入前基因诊断，针对单基因遗传病（如红绿色盲，由X染色体上的单基因缺陷引起），通过检测胚胎基因是否异常来筛选正常胚胎。PGS（胚胎植入前染色体检测），针对染色体数目或结构异常（如唐氏综合征），通过检测胚胎染色体是否正常来筛选健康胚胎，C错误； D、胚胎性别鉴定通常选择滋养层细胞，D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·安徽省蚌埠市A层高中联考·期中)如图为对良种公牛和良种母牛体外受精获得的胚胎进行的各种操作。下列叙述正确的是（    ）    A．体外受精为无性繁殖，当精子与卵细胞接近时其头部会释放多种酶 B．对a进行胚胎分割前可以分离内细胞团细胞做DNA分析，鉴定性别 C．从受精卵体外培养到早期囊胚b过程中，细胞的相对表面积逐渐增大 D．早期囊胚a、b、c的基因型相同 【答案】C 【分析】胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 【详解】A、无性繁殖是不经过两性生殖细胞结合，由母体直接产生新个体的生殖方式。而体外受精过程中有精子和卵细胞的结合，属于有性繁殖，A错误； B、内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，若对其进行分离做DNA分析鉴定性别，可能会影响胚胎的正常发育。而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，取滋养层细胞做鉴定不会影响胚胎的进一步发育，所以一般取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，而不是内细胞团细胞，B错误； C、从受精卵体外培养到早期囊胚的过程中，细胞会不断进行分裂，细胞数量增多，但总体积基本不变或略有减小，每个细胞的体积逐渐减小，所以细胞的相对表面积逐渐增大，C正确； D、据图可知，三种早期囊胚由不同受精卵发育而来，故早期囊胚a、b、c的基因型不一定相同，D错误。 故选C。 4．(24-25高二下·安徽省A10联盟·期中)如图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程，下列相关说法正确的是（　　）    A．过程①中的两个卵裂球只能取自桑葚胚 B．过程③操作前需对代孕母鼠进行同期发情处理 C．可用分割针分割内细胞团做DNA 分析，鉴定性别 D．嵌合鼠的培育依据的原理是基因重组和细胞全能性 【答案】B 【分析】题图分析，图中为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程，其中①是获取早期胚胎的过程，②是将白鼠和黑鼠的早期胚胎嵌合的过程，③是胚胎移植过程。 【详解】A、过程①中的两个卵裂球可以取自于桑葚胚，也可以取自卵裂期，A错误； B、过程③是胚胎移植过程，在进行操作前，需要对代孕母鼠进行同期发情处理，以保证受体与供体的生理变化是相同的，B正确； C、内细胞团将会发育为个体的各种组织，若可用分割针分割内细胞团会影响到胚胎发育，应用分割针割取滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别，C错误； D、嵌合鼠能够分化成完整个体，形成的根本依据是早期胚胎细胞的全能性，该过程不涉及基因重组，D错误。 故选B。 5．(24-25高二下·安徽省安庆市望江县第二中学·期中)如图是利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列关于该过程的分析，错误的是（    ）    A．在进行①过程之前，需要对采集到的卵子进行成熟培养、对精子进行获能处理 B．③过程中可从滋养层取样，做DNA分析，鉴定性别 C．②过程通常将胚胎培养到囊胚或原肠胚再进行分割 D．⑤过程是胚胎移植，需要对供体、受体进行同期发情处理 【答案】C 【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、在进行①过程之前，需要对采集到的卵子继续培养至MⅡ期、对精子进行获能处理，A正确； B、内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，③过程中可用分割针从滋养层取样，做DNA分析，鉴定性别，B正确； C、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，将它移入盛有操作液的培养皿中，然后在显微镜下用分割针或分割刀分割，C错误； D、⑤过程是胚胎移植，移植前需要对供体、受体进行同期发情处理，D正确。 故选C。 6．(24-25高二下·安徽省安庆市第二中学·期中)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，相关叙述正确的是（    ） A．选用的雌性杜泊羊只要有健康体质和正常繁殖能力就行 B．从卵巢中采集的卵母细胞都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 【答案】D 【分析】1、据图可知，通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊，涉及体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。 2、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椹胚或囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、选用的雌性杜泊羊不仅要有健康体质和正常繁殖能力，还需具有优秀的遗传特性和生产性能，A 错误； B、从卵巢中获得的卵母细胞是不成熟的卵母细胞，需培养成熟后才能与获能精子结合，B错误； C、对受体和供体做同期发情处理，受体对植入胚胎不会产生排斥反应，不需注射免疫抑制剂，C错误； D、扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎， D 正确。 故选 D 。 二、非选择题 7．(24-25高二下·安徽省蚌埠市A层高中联考·期中)我国科学家在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，通过调控重构胚相关基因表达，解决了体细胞克隆猴胚胎发育率和妊娠率低这一技术难点，首次成功克隆了食蟹猴(“中中”和“华华”)。下图是我国科学家利用成纤维细胞和卵母细胞成功克隆食蟹猴的流程图，其中①-⑥表示过程。回答下列问题： (1)①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，应放在CO2培养箱中培养，CO2的作用是___________。 (2)②、③分别表示动物细胞核移植技术中的“去核”和“植核”，常使用的方法是___________。 (3)在遵循动物研究伦理准则的前提下，克隆猴技术可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为这批动物模型___________，可以减少无关变量对实验结果的影响。 (4)图中选择猕猴胚胎期而非成年期的成纤维细胞进行培养，其原因是___________。图中克隆猴的遗传物质主要来自___________。 (5)将Kd4d(去甲基化酶能去除某组蛋白甲基化位点的甲基)的mRNA注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是___________。 【答案】(1)能调节培养液的pH (2)显微操作法 (3)核遗传物质一致，性状高度相似，遗传背景相同(合理即可) (4) 胚胎成纤维细胞分化程度低，更易于培养 猕猴胚胎成纤维细胞的细胞核 (5)Kd4d的mRNA经翻译形成Kd4d，降低了组蛋白甲基化水平，使重构胚相关基因能正常表达 【分析】动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成为动物个体。 【详解】（1）①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，动物细胞培养时需将细胞置于95%空气和5%CO2的混合气体环境培养，其中空气中的O2是细胞代谢所必需的，CO2能维持培养液的pH。 （2）②、③分别表示动物细胞核移植技术中的“去核”和“植核”，“去核”的目的是确保克隆动物的核遗传物质全部来自供体细胞，“植核”涉及到将供体细胞注入去核的卵母细胞中，由于细胞肉眼看不到，常采用显微操作法。 （3） 通过克隆技术发育形成的动物核遗传物质一致（相同），可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性，因为它们性状高度相似，可以减少无关变量对实验结果的影响。 （4）由于胚胎成纤维细胞分化程度低，增殖能力更强，更易于培养，因此在进行核移植时，通常选择胚胎期的成纤维细胞进行培养。据图可知：克隆猴的遗传物质主要来自供体成纤维细胞的细胞核，即猕猴胚胎成纤维细胞的细胞核。 （5） Kd4d能去除某组蛋白甲基化位点的甲基，甲基化能抑制某些基因表达，因此推测将Kd4d（能去除某组蛋白甲基化位点的甲基）的mRNA注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是Kd4d的mRNA经翻译形成的Kd4d，降低了组蛋白甲基化水平，使重构胚相关基因能正常表达。 8．(24-25高二下·安徽省淮北市七中·期中)和牛是世界公认的高档肉牛品种，其体型较小，肉质鲜嫩，营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术，按如图所示流程操作，成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答问题： (1)用___________激素处理，可使供体母牛超数排卵，过程①中产生的精子需要进行__________处理后才具有与卵细胞受精的能力。在实际胚胎工程操作中常以_______________作为受精的标志。 (2)上图移植的胚胎处于__________________期，移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是_________________；为培育雌性子代小牛，胚胎移植前须进行性别鉴定，需取图中乙细胞进行__________。胚胎移植前，需对供、受体犬进行____________________处理，目的是________________。 (3)为提高胚胎利用效率，尽快获得数量较多的子代和牛，图中甲环节是对牛胚胎所做的处理，使用的技术称为__________________；这一过程中，要特别注意将内细胞团__________________分割。 【答案】(1) 促性腺 获能 观察到两个极体或雌、雄原核 (2) 囊胚 代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 DNA分析 同期发情 为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 (3) 胚胎分割 均等 【分析】1、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； 2、胚胎分割：胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一，在处理过程需特别注意的是要将内细胞团均等分割，否则将影响分割后胚胎的恢复和发育，结果是获得多个基因型相同的后代； 3、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椹或胚囊胚阶段)；(4)对胚胎进行移植；(5)移植后的检查； 4、分析题图：图中①表示精子的采集；②表示卵母细胞的采集；③表示体外受精过程。通过胚胎工程培育试管牛的过程，包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等过程。 【详解】（1）用促性腺激素处理雌牛后，可使供体母牛一次性排出多个卵细胞；采集的精子往往需要经过获能处理后才具有与卵细胞受精的能力；在实际胚胎工程操作中常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志； （2）由图可知，移植的胚胎具有内细胞团和滋养层细胞，因此移植的胚胎处于囊胚期；移入的胚胎能在代孕雌牛子宫中存活，其生理基础是代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应；胚胎移植前的性别鉴定应取早期胚胎的滋养层细胞进行DNA分析；胚胎移植前，需对供、受体犬进行同期发情处理，目的是为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境； （3）为提高胚胎利用效率，尽快获得数量较多的子代和牛，应对胚胎进行胚胎分割处理，即图甲环节，此操作的最终目的是获得多个基因型相同的后代；在处理过程需特别注意的是要将内细胞团均等分割，否则将影响分割后胚胎的恢复和发育，比如含内细胞团少的部分发育不良或不发育。 9．(24-25高二下·安徽省合肥市普通高中六校联盟·期中)北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地，但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雄性，在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和部分组织。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过程需要对雌性北方白犀牛______，的是使其超数排卵。 (2)②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。③过程使用Ca2+载体激活重构胚，其目的是_________________________。 (3)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。 (4)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____________。 【答案】(1)注射促性腺激素（必须强调“注射”） (2) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 CO2培养箱 使重构胚完成细胞分裂和发育进程 (3) 桑葚胚或囊胚 胚胎分割 同期发情 (4) 否 遗传（基因）多样性会降低 【分析】1、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。 2、保护白色犀牛的最根本措施是借助生态工程使白犀牛被破坏的生态环境得到恢复。 【详解】（1）为了获得更多的卵母细胞，应该给雌性个体注射促性腺激素，使其超数排卵。 （2）②过程获取体细胞过程中需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶酶处理将组织分散成单个细胞，放置于37℃的CO2培养箱中进行培养。③过程使用Ca2+载体激活重构胚，其目的是使重构胚完成细胞分裂和发育进程。 （3）获得更多北方白犀牛，可在胚胎移植前选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎分割。为了使受体生理状态更适合胚胎移植，应对其进行同期发情处理以提高成功率。 （4）后代A是通过精卵随机结合后产生的，性别为雌性或雄性，后代B是由北方白犀牛的细胞核移植获得的，性别为雌性，二者性别不一定相同，与野生种群相比，人工繁育的种群遗传（基因）多样性会降低。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 胚胎工程 2大高频考点概览 考点01 胚胎工程的理论基础 考点02 胚胎工程技术及其应用 地 城 考点01 胚胎工程的理论基础 一、单选题 1．(24-25高二下·安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学·期中)高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，如图为该过程中的某一时期示意图。下列有关叙述错误的是（    ） A．图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团 B．高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于图示时期，终止于生命结束 C．胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化 D．进行胚胎分割时，应选择图示时期之后的胚胎进行 2．(24-25高二下·安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学·期中)我国首例克隆猫“大蒜”的培育过程:从供体猫大腿部采集一块皮下组织,提取体细胞与去核的卵母细胞融合,构建重组胚胎,再植入代孕猫的子宫内,直至分娩。下列说法正确的是（    ） A．体细胞的分化程度比胚胎细胞的高,但不影响通过核移植获得克隆动物的难度 B．去除卵母细胞的细胞核时,可通过显微操作技术,用吸管吸出细胞核 C．用电融合法使体细胞与卵母细胞融合后,不需要再对重组胚胎进行激活 D．克隆猫“大蒜”的培育说明动物细胞有全能性,其遗传物质全部来自供体细胞 3．(24-25高二下·安徽省淮北市七中·期中)蝙蝠是一种具有长寿、抗病毒和回声定位等生物学特性的哺乳动物，有重要研究价值。研究者将蝙蝠的诱导多能干细胞（iPS细胞）标上绿色荧光，将其注入到小鼠的囊胚中，发现内细胞团某些细胞带有绿色荧光，将上述胚胎移入雌鼠子宫，发现三胚层的细胞中均有部分带绿色荧光。下列说法错误的是（    ） A．可从蝙蝠囊胚的内细胞团中获得其iPS细胞 B．可通过体外受精和胚胎培养技术获得小鼠囊胚 C．接受胚胎的小鼠需进行同期发情处理 D．结果表明蝙蝠iPS细胞在体内仍具有分化能力 4．(24-25高二下·安徽省阜南实验中学·期中)哺乳动物的克隆和人工受精动物的培育均需要通过胚胎移植技术来实现，下列叙述正确的是    （    ） A．克隆动物与人工受精动物的培育过程都涉及超数排卵 B．核移植重组细胞可直接移植到受体体内 C．培育克隆动物时，需将卵母细胞注入去核的体细胞 D．胚胎移植受体需要与人工受精动物的基因型一致 5．(24-25高二下·安徽省阜南实验中学·期中)高等哺乳动物受精后，受精卵开始进行细胞分裂。经桑葚胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程，下列有关叙述正确的是（    ） A．图中①②③依次称之为透明带、内细胞团、滋养层 B．胚胎从①中伸展出来的过程叫孵化，发生在原肠胚期 C．胚胎移植前可以取出②的细胞进行性别鉴定 D．胚胎分割属于有性生殖 二、非选择题 6．(24-25高二下·安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学·期中)研究人员利用引进的优良品种奶牛A、B作为供体，用本地品种奶牛C作为受体，大规模培育出优良品种奶牛，操作流程如图。 (1)过程①常用_______处理，目的是使A牛_______。 (2)采集的精子与卵母细胞要分别在体外进行____，才能用于体外受精。只有发育到____期的卵子才能与精子结合。 (3)胚胎移植前需对受体母牛C进行_______处理，为供体的胚胎提供相同的生理环境，以确保胚胎移植后能正常发育。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_______。 (4)应用胚胎分割技术，应选择发育良好、形态正常的______胚进行分割。在对内细胞团进行分割时，为保证正常发育，须做到______。如需对初期胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的_______细胞进行鉴定。 7．(24-25高二下·安徽省A10联盟·期中)动物细胞工程和胚胎工程在多领域展现出了巨大的发展潜力。回答下列问题： (1)动物细胞培养是动物细胞工程的基础。培养时首先要对新鲜取材的动物组织进行处理，可用机械的方法或用________等处理一段时间将其分散成单个细胞。贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，会发生______现象，这时就需要分瓶培养细胞。 (2)动物细胞融合技术在单克隆抗体的制备过程中起了关键性作用。与普通抗体相比，单克隆抗体具有_______（答出2点）等优点。请根据图1描述ADC 杀伤乳腺癌细胞的具体过程：_______。 (3)转基因试管牛可生产重组人乳铁传递蛋白（rhLF），为生物制药等领域提供关键原料，流程如图2所示。过程①需要给母牛注射外源激素，其目的是_______。过程④中进行胚胎移植的优势是_______。 地 城 考点02 胚胎工程技术及其应用 一、单选题 1．(24-25高二下·安徽省芜湖市镜湖区安徽师范大学附属中学·期中)种间体细胞核移植（iSCNT）将供体动物体细胞与来自不同种、科、目或纲的家畜（驯养动物）的去核卵母细胞融合并激活，以获得较多的重构胚，进而获得动物个体，是体细胞核移植（SCNT）中极具潜力的研究方向之一。由于多种野生动物数量稀少且呈持续下降趋势，因此采集精子或卵子开展常规辅助生殖较为困难，甚至无法完成，而从活体或死后不久的野生动物体内采集体细胞利用iSCNT技术获得动物个体，可在一定程度上维持濒危动物数量。下列叙述正确的是（    ） A．同一野生动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同 B．iSCNT技术的原理是动物细胞核具有全能性，操作过程中可用激活重构胚 C．iSCNT技术必须通过显微操作技术将供体细胞的细胞核取出，然后注入去核的卵母细胞 D．若从野生动物体内采集到的体细胞数目较少，可先用添加动物血清的固体培养基进行培养 2．(24-25高二下·安徽省芜湖市镜湖区安徽师范大学附属中学·期中)第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植，流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS（PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测）。下列叙述正确的是（    ） A．受精前，需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理 B．体外受精过程中卵细胞的呼吸速率和物质合成速率均变快 C．PGD和PGS技术可分别用于筛选唐氏综合征和红绿色盲 D．若要进行胚胎的性别鉴定，需选择内细胞团细胞进行DNA分析 3．(24-25高二下·安徽省蚌埠市A层高中联考·期中)如图为对良种公牛和良种母牛体外受精获得的胚胎进行的各种操作。下列叙述正确的是（    ）    A．体外受精为无性繁殖，当精子与卵细胞接近时其头部会释放多种酶 B．对a进行胚胎分割前可以分离内细胞团细胞做DNA分析，鉴定性别 C．从受精卵体外培养到早期囊胚b过程中，细胞的相对表面积逐渐增大 D．早期囊胚a、b、c的基因型相同 4．(24-25高二下·安徽省A10联盟·期中)如图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程，下列相关说法正确的是（　　）    A．过程①中的两个卵裂球只能取自桑葚胚 B．过程③操作前需对代孕母鼠进行同期发情处理 C．可用分割针分割内细胞团做DNA 分析，鉴定性别 D．嵌合鼠的培育依据的原理是基因重组和细胞全能性 5．(24-25高二下·安徽省安庆市望江县第二中学·期中)如图是利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列关于该过程的分析，错误的是（    ）    A．在进行①过程之前，需要对采集到的卵子进行成熟培养、对精子进行获能处理 B．③过程中可从滋养层取样，做DNA分析，鉴定性别 C．②过程通常将胚胎培养到囊胚或原肠胚再进行分割 D．⑤过程是胚胎移植，需要对供体、受体进行同期发情处理 6．(24-25高二下·安徽省安庆市第二中学·期中)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，相关叙述正确的是（    ） A．选用的雌性杜泊羊只要有健康体质和正常繁殖能力就行 B．从卵巢中采集的卵母细胞都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 二、非选择题 7．(24-25高二下·安徽省蚌埠市A层高中联考·期中)我国科学家在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA，通过调控重构胚相关基因表达，解决了体细胞克隆猴胚胎发育率和妊娠率低这一技术难点，首次成功克隆了食蟹猴(“中中”和“华华”)。下图是我国科学家利用成纤维细胞和卵母细胞成功克隆食蟹猴的流程图，其中①-⑥表示过程。回答下列问题： (1)①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，应放在CO2培养箱中培养，CO2的作用是___________。 (2)②、③分别表示动物细胞核移植技术中的“去核”和“植核”，常使用的方法是___________。 (3)在遵循动物研究伦理准则的前提下，克隆猴技术可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为这批动物模型___________，可以减少无关变量对实验结果的影响。 (4)图中选择猕猴胚胎期而非成年期的成纤维细胞进行培养，其原因是___________。图中克隆猴的遗传物质主要来自___________。 (5)将Kd4d(去甲基化酶能去除某组蛋白甲基化位点的甲基)的mRNA注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是___________。 8．(24-25高二下·安徽省淮北市七中·期中)和牛是世界公认的高档肉牛品种，其体型较小，肉质鲜嫩，营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术，按如图所示流程操作，成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答问题： (1)用___________激素处理，可使供体母牛超数排卵，过程①中产生的精子需要进行__________处理后才具有与卵细胞受精的能力。在实际胚胎工程操作中常以_______________作为受精的标志。 (2)上图移植的胚胎处于__________________期，移入的甲胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是_________________；为培育雌性子代小牛，胚胎移植前须进行性别鉴定，需取图中乙细胞进行__________。胚胎移植前，需对供、受体犬进行____________________处理，目的是________________。 (3)为提高胚胎利用效率，尽快获得数量较多的子代和牛，图中甲环节是对牛胚胎所做的处理，使用的技术称为__________________；这一过程中，要特别注意将内细胞团__________________分割。 9．(24-25高二下·安徽省合肥市普通高中六校联盟·期中)北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地，但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雄性，在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和部分组织。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过程需要对雌性北方白犀牛______，的是使其超数排卵。 (2)②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。③过程使用Ca2+载体激活重构胚，其目的是_________________________。 (3)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。 (4)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____________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $