专题15 胚胎工程（期末真题汇编，四川专用）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦胚胎工程三大核心考点，精选四川多地高二期末真题，以克隆猪、北方白犀牛保护等科技前沿情境构建命题体系。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|25题|胚胎移植、核移植、体外受精等|结合嵌合胚胎培育等技术流程，考查科学思维| |解答题|3题|超数排卵、胚胎分割等|以和牛培育为案例，综合考查操作步骤与原理|

命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题15细胞工程 ☆3大高频考点概览 考点01胚胎工程的应用及前条 考点02体内受精和胚胎发育 考点03体外受精和早期胚胎培养 目目 考点01 胚胎工程的应用及前景 一、单选题 1.B 2.D 3.B 4.B 5.D 6.D 7.D 8.A 9.B 10.C 11.c 12.C 13.B 14.B 二、解答题 15.(1) 促性腺 获能 观察到两个极体（或观察到雌、雄原核） (2)体外受精、早期胚胎培养、细胞培养 (3) 囊胚 代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 (4) 胚胎分割技术 内细胞团均等 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 目目 考点02 体内受精和胚胎发育 一、 单选题 1.A 2.A 3.C 4.A 5.C 6.C 目目 考点03 体外受精和早期胚胎培养 一、 单选题 1.B 2.D 3.D 4.C 5.B 6.C 二、解答题 7.(1) 促性腺 获能 观察到两个极体或雌、雄原核 (2) 体外受精 早期胚胎培养 (3) 滋养层 胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，使优良个体能产生更 多的后代。 (4) 胚胎分割 产生多个基因型相同的后代 三、实验题 8.(1) MⅡ中期（减数第二次分裂中期） 纺锤体染色体复合物 (2) 95%空气和5%二氧化碳 血清 (3) 用正常培养液培养注入了kd4d的mRNA的融合细胞 提高融合细胞发育成囊胚的成功率和 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 囊胚中内细胞团的形成率 (4)核遗传物质一致（或具有相似的遗传背景） 专题15 细胞工程 3大高频考点概览 考点01 胚胎工程的应用及前景 考点02 体内受精和胚胎发育 考点03 体外受精和早期胚胎培养 地 城 考点01 胚胎工程的应用及前景 一、单选题 1．(24-25高二下·四川广元·期末)研究发现Oct4、Nanog和SMYD3基因能影响体细胞克隆猪早期胚胎发育。Oct4基因影响囊胚的形成，Nanog基因影响囊胚的发育，过表达SMYD3基因能促进Nanog和Oct4基因表达，并显著提高克隆猪的囊胚发育率。相关叙述不正确的是（　　） A．选用去核的卵母细胞作为核受体是因为其含有激活细胞核全能性的物质 B．获得体细胞克隆猪主要涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等技术 C．Nanog和Oct4基因的表达受SMYD3基因调控，但二者在囊胚期发挥作用不同 D．可采用Ca2+载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 【答案】B 【详解】A、卵母细胞含有激活细胞核全能性的物质（如细胞质中的促分化因子），因此选作核受体，A正确； B、体细胞克隆通过核移植技术，无需体外受精（体外受精用于试管婴儿），B错误； C、SMYD3促进Nanog和Oct4表达，但Oct4影响囊胚形成，Nanog影响发育，作用阶段不同，C正确； D、Ca²+载体可诱导重构胚的细胞膜通透性改变，激活分裂和发育，D正确。 故选B。 2．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)Foxn1基因对于功能性胸腺的形成是必要的，其突变导致无胸腺表型。研究人员将某正常小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎，将嵌合胚胎移入受体小鼠的子宫内，成功培育出含有正常胸腺的嵌合体小鼠。下列叙述错误的是（    ） A．嵌合胚胎囊胚阶段的内细胞团发育成嵌合体小鼠的各种组织 B．嵌合胚胎在桑葚胚阶段切割后移植可获得更多的嵌合体小鼠 C．嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的 D．植入胚胎前通常需对受体小鼠注射促性腺激素使其超数排卵 【答案】D 【详解】A、囊胚期内细胞团细胞是胚胎干细胞，具有发育全能性，可发育成嵌合体小鼠各种组织，A 正确； B、桑葚胚阶段细胞具全能性，切割后移植（如分割胚胎 ），可获得更多嵌合体小鼠，B 正确； C、嵌合体小鼠由正常胚胎干细胞和 Foxn1 基因突变的桑葚胚嵌合发育而来，不同部位体细胞可能来自不同起源，遗传信息不一定相同，C 正确； D、植入胚胎前，需对受体小鼠注射孕激素等进行同期发情处理，使受体生理状态适宜，D 错误。 故选D。 3．(24-25高二下·四川广安·期末)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图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．用外源促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理，可获得更多的卵母细胞 B．体外受精前需对采集的精子进行获能处理，获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+等 C．胚胎移植前要检查胚胎质量并在桑椹胚或囊胚阶段移植 D．早期胚胎移植到当地普通绵羊的实质是胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 【答案】B 【分析】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。 【详解】A、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，使其超数排卵，A正确； B、精子在体外受精前需要进行获能处理，这样才能具备受精能力，获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等，B错误； C、胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚阶段进行移植，因为桑椹胚或囊胚期的胚胎还未与母体子宫建立联系，处于游离状态，且未出现胚层的分化，C正确； D、早期胚胎移植到当地普通绵羊的实质是胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，D正确。 故选B。 4．(24-25高二下·四川南充·期末)病毒感染初期，机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IF来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46（hCD46）是麻疹病毒入侵细胞的主要受体，小鼠没有该受体，科研人员构建hCD46转基因小鼠用于相关研究，部分流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．将hCD46基因接入质粒应选用限制酶EcoRⅠ和NotⅠ B．将重组质粒变为线性DNA应选用限制酶AgeⅠ和NotⅠ C．为获取大量胚胎用于移植，可用促性腺激素处理小鼠a，使其超数排卵 D．构建出的既表达hCD46又敲除IF基因的小鼠对麻疹病毒具有高易感性 【答案】B 【详解】A、结合图示可知，质粒中以及目的基因的两端含有限制酶EcoRⅠ和NotI的识别序列，且这两个序列位于启动子和终止子之间，因此，将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是EcoRⅠ和NotI，A正确； B、为提高转基因效率，同时避免标记基因进入胚胎体内，应选用AgeⅠ和HindⅢ限制酶组合将重组质粒变为线性DNA，因为这两种限制酶可以将重组质粒分为含目的基因的片段和含有标记基因的片段，B错误； C、为获取大量胚胎用于移植，可用促性腺激素处理小鼠a，使其超数排卵，为获取大量的供体胚胎做准备，C正确； D、构建的既表达hCD46受体又敲除IF基因的小鼠，能接受抗原刺激，进而机体会分泌干扰素，但干扰素无法与相应的受体结合，因为转基因小鼠的受体IFNAR无法表达，因而干扰素无法起作用，因此，该小鼠对麻疹病毒具有高易感性，D正确。 故选B。 5．(24-25高二下·四川乐山·期末)北方白犀牛曾广泛分布于非洲中部等地，但由于盗猎和自然栖息地丧失，其数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雌性。此前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和部分组织。科学家计划通过胚胎移植等方法繁育该物种，进行了如图所示的研究。下列说法正确的是（　　） A．①过程中，需要对雌性犀牛注射促性腺激素释放激素，促进超数排卵和同期发情处理 B．从生物多样性的角度分析，与野生种群相比，人工繁育获得的种群遗传多样性会增加 C．③过程中，可用乙醇来激活重构胚，激活的目的是使重构胚完成细胞分裂和发育进程 D．为获得更多胚胎，可在胚胎移植前选择桑葚胚或原肠胚在显微操作仪下进行胚胎分割 【答案】C 【分析】胚胎分割是指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。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。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，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后，用分割针或分割刀进行分割。对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同。 【详解】A、胚胎工程中，对雌性动物进行超数排卵时，需注射促性腺激素（而非促性腺激素释放激素），以促进卵泡发育和排卵；同期发情处理的目的是使供、受体生殖器官的生理状态一致，便于胚胎移植，通常使用孕激素等激素，与促性腺激素释放激素无关，A错误； B、北方白犀牛仅存两头雌性，人工繁育需依赖保存的精子和组织，遗传物质来源极少，基因重组范围有限。与自然野生种群相比，人工繁育种群的基因库规模小，遗传多样性会降低，B错误； C、图中③过程为重构胚的激活，常用的激活方法包括乙醇处理、电刺激等，激活的目的是促使重构胚启动细胞分裂和发育进程，C正确； D、胚胎分割的适宜时期为桑葚胚或囊胚，原肠胚细胞已分化，分割后难以发育成完整胚胎，D错误。 故选D。 6．(24-25高二下·四川眉山·期末)畜牧业是西藏牧民的主要经济支柱。藏羊是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．生产中对提供精子的公藏羊需筛选遗传性状优良的健康公羊 B．生产中需向母藏羊甲和丙同期注射适量的促性腺激素处理 C．精子需获能处理后才能与 MII 期的卵母细胞进行受精作用 D．生产中可选择原肠胚的早期胚胎进行胚胎分割以提高殖率 【答案】D 【详解】A、公藏羊（乙）提供的精子携带遗传物质，筛选遗传性状优良的健康公羊，可保证后代具有优良性状，是胚胎工程中常见的操作，A正确； B、对母藏羊甲注射促性腺激素可促进超数排卵（获取更多卵母细胞）；对受体母羊丙注射促性腺激素可使其生殖器官处于同期发情状态，便于胚胎移植后着床，B正确； C、精子在体外需经过获能处理才能具备受精能力；卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期（MII 期）才具备受精能力，二者才能完成受精作用，C正确； D、胚胎分割的适宜时期为桑椹胚或囊胚期，此时胚胎细胞具有全能性，分割后可发育为完整胚胎；原肠胚期细胞已分化为内、中、外三个胚层，分割会破坏胚胎结构，导致发育失败，因此不能选择原肠胚进行分割，D错误。 故选D。 7．(24-25高二下·四川遂宁·期末)如图所示，a表示现代生物工程技术，b表示结果，下列相关叙述正确的是（    ） A．若a是核移植技术，其所得后代与核供体亲本具有完全相同的表现型 B．若a是体外受精技术，在受精前需将采集到的卵母细胞在体外培养到MI期 C．若a是胚胎分割技术，应选择发育、形态正常的桑葚胚或原肠胚进行均等分割 D．上述选项所涉的三种生物工程技术中b的受体动物，均需要进行同期发情处理 【答案】D 【分析】体外受精技术雌性动物的卵细胞与雄性动物的精子在体外人工控制的环境中完成受精过程，再将早期胚胎移植到代孕母体内发育成新个体的技术。胚胎分割技术是指借助显微操作技术，将早期胚胎（如桑葚胚或囊胚）分割成2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。核移植技术是将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使其重组并发育成新胚胎，最终发育为个体的技术。原理是动物细胞核的全能性（分化的细胞核仍含发育成完整个体的全套遗传物质）。 【详解】A、据题图分析可知，如果a是核移植技术，核移植技术是将一个细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终生成克隆动物。得到的后代只有细胞核中的进来自供核个体，细胞质中的遗传物质来自去核的卵母细胞，A错误； B、若a是体外受精技术，在受精前需将采集到的卵母细胞在体外培养到MⅡ期，B错误； C、胚胎分割技术是在早期胚胎阶段，将胚胎分割成两部分或多部分，每部分都能发育成一个完整个体。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进行均等分割，C错误； D、上述三种生物工程技术中b的受体均需注射雌激素或孕激素，以达到同期发情的目的，D正确。 故选D。 8．(24-25高二下·四川南充·期末)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牛。下列关于保护该物种的叙述错误的是（    ） A．将北方白犀牛的体细胞取出，利用组织培养可以培育出新个体 B．建立基因库，利用生物技术对其保护是保护该物种的重要措施 C．人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力会下降 D．可以通过动物体细胞核移植技术获得胚胎，再用胚胎分割技术繁育犀牛群体 【答案】A 【分析】胚胎移植是指将雌性动物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、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”。 【详解】A、动物细胞的全能性受到限制，目前无法通过体细胞直接进行组织培养获得完整个体，必须借助核移植等技术，A错误； B、建立基因库保存遗传物质是保护濒危物种的有效措施，B正确； C、人工繁育的种群因亲本数量有限，遗传多样性降低，易出现近交衰退，导致适应能力下降，即人工繁育的北方白犀牛种群与野生种群相比，遗传多样性降低和野外生存能力下降是普遍面临的挑战，C正确； D、体细胞核移植可形成重组细胞并发育为胚胎，胚胎分割可增加繁殖数量，该方案理论上可行，D正确。 故选A。 9．(24-25高二下·四川成都蓉城联盟·期末)下图为我国科学家对引进的高产奶牛进行胚胎移植的主要流程图。下列相关叙述正确的是（　　） A．需要用适宜浓度的外源性激素对牛B进行超数排卵处理 B．精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内 C．图中早期胚胎具有全能性，经检测合格可以直接体外培养成小牛 D．牛C须是具备健康体质和正常繁殖能力的高产奶牛 【答案】B 【分析】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，供体和受体是同一物种，并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。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。 ④对胚胎进行移植。 ⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。 【详解】A、超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子，A错误； B、精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，B正确； C、早期胚胎具有全能性，经检测合格后需进行胚胎移植，由受体母牛孕育小牛，C错误； D、牛C须是具备健康体质和正常繁殖能力的受体母牛，不需要是高产奶牛，通常是本土黄牛，D错误。 故选B。 10．(24-25高二下·四川泸州·期末)如图所示表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a~g为操作过程（不考虑突变），下列有关叙述错误的是（　　） A．在进行图中a过程之前，可用肝素、Ca2+载体等对精子进行获能处理 B．若需对培育的良种牛进行性别鉴定，应取图中①处的细胞进行处理 C．d、f操作前可用促性腺激素对图中公牛和代孕母牛进行同期发情处理 D．图中甲与乙的核遗传物质完全相同，而甲与丙的核遗传物质可能不同 【答案】C 【分析】图中，a表示体外受精，b表示早期胚胎发育，c表示胚胎分割，d、f表示胚胎移植。 【详解】A、在a体外受精之前，常用肝素、Ca2+载体等对精子进行获能处理，对卵子进行成熟培养，A正确； B、常取①处滋养层细胞进行性别鉴定，B正确； C、d、f表示胚胎移植，胚胎移植前需要用孕激素对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理，C错误； D、甲和乙经胚胎分割形成，遗传物质完全相同，甲和丙来自不同的受精卵，遗传物质不一定相同，D正确。 故选C。 11．(24-25高二下·四川凉山州·期末)异种嵌合是指具有不同遗传性状的早期胚胎聚合发育的现象。将有分化潜能的干细胞通过囊胚互补技术注射到另一器官发育有缺陷的生物囊胚中，可嵌合发育出具有功能性的新组织器官，有望为解决移植器官短缺问题提供新手段。获得嵌合胚胎过程不涉及的技术是（    ） A．细胞培养 B．早期胚胎培养 C．动物细胞融合 D．胚胎移植 【答案】C 【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 【详解】A、干细胞需在体外进行增殖和维持，才能用于后续操作，因此涉及细胞培养技术，不符合题意，A错误； B、囊胚阶段的胚胎需要培养至适宜状态才能进行干细胞注射，因此涉及早期胚胎培养技术，不符合题意，B错误； C、题干中描述的是将干细胞注射到囊胚中使其嵌合发育，并未提及不同细胞间的膜融合形成杂交细胞，因此不涉及动物细胞融合技术，符合题意，C正确； D、嵌合胚胎可能需移植到受体动物体内进一步发育，因此涉及胚胎移植技术，不符合题意，D错误。 故选C。 12．(23-24高二下·四川眉山·期末)位于成都市郊的金凤奶牛养殖场是西南地区规模较大、养殖水平较高的规范化奶牛养殖示范场。该奶牛场从国外引进的良种奶牛，产奶量大，产奶品质高，但其生育率很低，繁殖速度慢。为解决这一问题，科研人员计划采用以下两种方法提高良种奶牛的繁育率。下列相关叙述正确的是（    ）    A．方法Ⅰ和方法Ⅱ的生殖方式均为无性生殖 B．对良种奶牛B施用的激素通常为性激素 C．试管牛E、克隆牛F体内均有两个亲本的遗传物质 D．可对已发育到原肠胚的胚胎进行分割来进一步增加胚胎数量 【答案】C 【分析】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；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、方法Ⅰ培育试管牛的生殖方式是有性生殖，方法Ⅱ的生殖方式是无性生殖，A错误； B、对良种奶牛B施用的激素通常为促性腺激素，使其超数排卵，B错误； C、克隆牛有少量遗传物质来自供质的亲本，试管牛是体外受精的产物，二者体内均有两个亲本的遗传物质，C正确； D、胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割，不能对原肠胚的胚胎进行分割，D错误。 故选C。 13．(23-24高二下·四川凉山州·期末)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，具体流程如下图所示，下列叙述错误的是（　　） ’ A．个体A提供的卵母细胞通常是指MⅡ期的卵母细胞 B．我国禁止生殖性克隆，因为其面临伦理问题，而治疗性克隆不会面临伦理问题 C．若将图中获得的组织器官移植至个体B，一般不会发生免疫排斥反应 D．胚胎干细胞一般来自囊胚中的内细胞团 【答案】B 【分析】治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎，体外培养到一定时期分离出人胚胎干细胞，获得的胚胎干细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于治疗；生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆，即用生殖技术制造完整的克隆人，目的是产生一个独立生存的个体，与此相对的是研究性克隆或医学性克隆，指的是产生研究所用的克隆细胞，不产生可独立生存的个体。 【详解】A、个体A提供的卵母细胞通常是指MⅡ期的卵母细胞，此时的细胞才具备激发细胞核全能性表达，A正确； B、生殖性克隆和治疗性克隆均会面临伦理问题，我国对克隆人研究的态度是禁止生殖性克隆，对治疗性克隆进行有效监管和严格审查，B错误； C、在图示过程中，个体B提供的是细胞核，分化形成的组织器官的性状主要是由来自个体B的遗传物质决定的，因此体外培养获得的组织器官移入个体B不会发生免疫排斥反应，C正确； D、胚胎干细胞分化程度低，具有很强的分裂分化能力，一般来自囊胚中的内细胞团，D正确。 故选B。 14．(23-24高二下·四川达州·期末)下列关于胚胎工程的叙述错误的是（    ） A．受精过程中卵子的透明带反应与卵细胞膜反应可阻止多精入卵 B．卵子完成减数分裂Ⅱ排除第二极体后，精子头部才会进入其中 C．经体外受精、核移植获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代 D．将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖 【答案】B 【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、胚胎分割是指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。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 【详解】A、受精过程中，透明带反应与卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障，A正确； B、精子头部入卵后，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，B错误； C、胚胎需要在母体的子宫内发育成一个个体，故经体外受精、核移植获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代，C正确； D、利用胚胎分割技术将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖，D正确； 故选B。 二、解答题 15．(24-25高二下·四川凉山州·期末)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。请回答下列问题： (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)试管牛的培育需要的工程技术有_____（答两种）和胚胎移植等。 (3)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______。 (4)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______分割。 【答案】(1) 促性腺 获能 观察到两个极体（或观察到雌、雄原核） (2)体外受精、早期胚胎培养、细胞培养 (3) 囊胚 代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 (4) 胚胎分割技术 内细胞团均等 【分析】1、胚胎分割指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。其生殖方式属于无性生殖。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质。进行胚胎分割时，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。在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。 2、胚胎移植指通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态形同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。提供胚胎的个体叫供体，接受胚胎的个体受体。 【详解】（1）用促性腺激素处理供体母牛后，可使供体母牛超数排卵。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，优良牛的培育过程如下采集了精子和卵细胞，经处理后进行体外受精获得早期胚胎，为提高胚胎利用效率，将胚胎进行胚胎分割处理，经胚胎移植获得同卵多胎。培育需要的工程技术有体外受精、早期胚胎培养、细胞培养和胚胎移植等技术。 （3）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。 （4）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，即使用胚胎分割技术，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。 地 城 考点02 体内受精和胚胎发育 一、单选题 1．(23-24高二下·山东枣庄第三中学·期中)单峰骆驼在野外几乎灭绝，欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼，进行了下图所示研究。请据图分析，正确的是（　　） A．图中还需要对A和C进行同期发情处理 B．应用胚胎移植技术可以充分发挥C受体雌性的优良遗传特性 C．对图示中的早期胚胎进行移植，出生后代之间性状基本相同 D．早期胚胎在卵裂期，细胞数目增多总体积不增加，但有机物总量增加 【答案】A 【分析】胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集、检查、培养或保存，胚胎的移植，以及移植后的检查等步骤。胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 【详解】A、为使得C能够接受外来的胚胎，图中还需要对A和C进行同期发情处理，使二者处于相同的生理状态，A正确； B、胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，实现优良个体的快速大量繁殖，而不是C受体雌性，该个体只是提供胚胎发育的场所而已，B错误； C、图示中的早期胚胎是由不同的受精卵发育而来的，对这些胚胎进行移植，出生后代之间可能差异很大，C错误； D、卵裂期，细胞数量不断增加，细胞体积缩小，但胚胎总体积并不增加，有机物总量减少，D错误。 故选A。 2．(23-24高二下·四川德阳·期末)下列关于体内受精过程的排序，正确的是（    ） ①受精卵卵裂开始 ②雄原核的形成 ③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶 ④精子穿越卵细胞膜外的结构 ⑤释放第二极体，雌原核的形成 ⑥两个原核靠近，核膜消失 A．③④②⑤⑥① B．③②④⑤⑥① C．④⑤②③⑥① D．④⑤①②③⑥ 【答案】A 【分析】受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。 【详解】受精过程为：获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶 →精子穿越卵细胞膜外的结构相继发生顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→受精卵第一次分裂开始。故过程为③④②⑤⑥①,A正确，BCD错误。 故选A。 3．(23-24高二下·四川乐山·期末)图I为受精作用的过程以及早期胚胎发育示意图，图Ⅱ表示早期胚胎发育的某个时期。下列叙述错误的是（    ）    A．图I中过程②细胞的数量增加，但胚胎的总体积并不增加 B．胚胎发育的早期，受精卵的卵裂过程是在透明带内完成的 C．图Ⅱ处于图I中的a时期，细胞⑥将会发育成胎膜和胎盘 D．图I中b时期胚胎发生细胞分化，随后发育形成三个胚层 【答案】C 【分析】受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育。胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎分为以下几个阶段：桑葚胚、囊胚、原肠胚。 【详解】A、图 I 中过程②为早期胚胎发育过程，受精卵发育到桑椹胚阶段细胞数量增加，但胚胎的总体积几乎不变，A正确； B、胚胎发育早期，受精卵的卵裂过程是在透明带完成的，B正确； C、图Ⅱ为囊胚，其处于图甲中的 a 时期，细胞⑦为滋养层细胞，将来发育成胎儿的胎膜和胎盘，细胞⑥为内细胞团细胞，将来发育成胚胎的各种组织和器官，C错误； D、b时期胚胎为原肠胚，该时期发生了细胞的分化，随后发育成外、中、内三个胚层，D正确。 故选C。 4．(23-24高二下·四川绵阳·期末)生物工程的操作常常涉及到下面的流程模型。下列说法正确的是（    ） A．若图为动物受精过程，镜检细胞③，出现两个极体可作为受精标志 B．若图为动物体细胞克隆技术，则成体④通常不存在遗传和生理缺陷 C．若图为植物体细胞杂交过程，则成体④具有①和②的全部优良性状 D．①②应同为动物或植物细胞，因为动物和植物细胞目前未成功融合 【答案】A 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、若图为动物受精过程，镜检细胞③，实际操作中常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志，A正确； B、目前绝大多数克隆动物存在健康问题，如表现出遗传和生理缺陷，若图为动物体细胞克隆技术，则成体④通常存在遗传和生理缺陷，B错误； C、由于基因间的相互作用，若图为植物体细胞杂交过程，则成体④不一定具有①和②的全部优良性状，C错误； D、目前，植物细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、 种间、属间、科间，甚至动物和植物之间也已经取得成功，D错误。 故选A。 5．(24-25高二下·四川南充·期末)科研人员探究不同浓度的淫羊藿苷对小鼠卵母细胞体外发育的影响，实验结果如表所示。下列叙述正确的是（    ） 浓度 培养卵母细胞数 第一极体排出率/% 受精率/% 卵裂率/% 0μg·mL-1 200 61.3 52.8 45.2 0.05μg·mL-1 200 74.8 73.1 72.8 0.5μg·mL-1 200 69.9 67.6 45.5 5μg·mL-1 200 59.4 58.2 51.1 A．第一极体的排出标志着精子已经进入卵母细胞完成受精作用 B．胚胎发育早期，细胞数量不断增加，胚胎总体积也随着增加 C．在培养液中添加不同浓度的淫羊藿苷，小鼠卵母细胞的受精率均有提高 D．在培养液中添加高剂量的淫羊藿苷，可以促进小鼠卵母细胞的体外发育 【答案】C 【分析】获能后的精子与卵子相遇时，首先它释放出多种酶， 以溶解卵细胞膜外的一些结构，同时借助自身的运动接触卵细胞膜。在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。 然后，精子入卵。精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生 理反应，拒绝其他精子再进入卵内。 精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫作雄原核。与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。 雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。受精过程结束后，受精卵的发育也就开始了。 【详解】A、第一极体的排出是卵母细胞完成减数第一次分裂的标志，与受精无关；受精时完成的是减数第二次分裂并排出第二极体，A错误； B、胚胎发育早期（卵裂期）细胞数目增加，但总体积不变或略微减少，因细胞分裂在透明带内进行，B错误； C、表格显示，所有浓度（0.05、0.5、5μg/mL）的受精率（73.1%、67.6%、58.2%）均高于对照组（52.8%），说明添加淫羊藿苷后受精率均有提高，C正确； D、高剂量（5μg/mL）组的第一极体排出率（59.4%）低于对照组（61.3%），表明可能抑制卵母细胞成熟；尽管受精率和卵裂率高于对照组，但关键指标（成熟率）下降，无法整体说明促进发育，D错误。 故选C。 6．(24-25高二下·四川乐山·期末)受精作用是指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，是胚胎工程的理论基础。下列相关说法正确的是（　　） A．在透明带和卵细胞膜间观察到两个第二极体，可以作为判断卵细胞是否受精的标志 B．精子触及透明带的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子再进入透明带 C．精子入卵后形成雄原核，雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失 D．如要使精子获能，可将精子培养在人工配制的含有肝素、Ca2+等有效成分的获能液中 【答案】C 【详解】受精作用过程： a、顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠； b、透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应； c、卵细胞膜反应：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程； d、精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成雌原核； e、雌、雄原核融合形成合子。 【分析】A、受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体（通常第一极体不进行减数分裂Ⅱ），其中一个是第一极体，另一个是第二极体，A错误； B、精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带，B错误； C、精子入卵后形成雄原核，卵子完成减数第二次分裂形成雌原核，两者充分发育后相向移动，核膜消失，染色体混合形成受精卵，C正确； D、精子获能液的有效成分应为钙离子载体（如A23187）或肝素，而非单纯的Ca²⁺，D错误。 故选C。 地 城 考点03 体外受精和早期胚胎培养 一、单选题 1．(23-24高二下·四川眉山·期末)目前在医学研究领域部分国家已经批准线粒体捐赠治疗，线粒体捐赠治疗通常采用的方法为细胞核移植，“三亲婴儿”便是以此为基础发展而来，其具体培育过程如下图所示，下列相关叙述正确的是（    ）    A．体外受精时，精子不需经过获能处理就可直接完成受精 B．若在显微镜下能观察到两个极体，则标志体外受精成功 C．该技术可避免母亲的红绿色盲基因遗传给“三亲婴儿” D．“三亲婴儿”细胞中染色体上同时拥有自己父亲、母亲和卵母细胞捐献者的部分基因 【答案】B 【分析】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胚胎，继而发育成动物个体的技术，原理是动物细胞核具有全能性。克隆动物的遗传物质来自双亲，其核遗传物质来自供核生物，而细胞质基因来自提供细胞质的生物。题图分析：图示表示三亲婴儿的培育过程，由图可知，三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术、体外受精技术、胚胎移植技术等。 【详解】A、体外受精时，精子必须经过获能处理才能完成受精，A错误； B、卵子受精的标志是在透明带和卵细胞膜之间可观察到两个极体，B正确； C、红绿色盲基因位于细胞核内，母亲提供了细胞核，不能避免母亲的红绿色盲基因遗传给“三亲婴儿”，C错误； D、结合图示可知，“三亲婴儿“染色体上的基因一半来自母亲，一半来自父亲，细胞质基因来自于卵母细胞捐献者，D错误。 故选B。 2．(23-24高二下·四川凉山州·期末)以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。下图是应用生物技术培育试管动物、克隆动物和获得组织细胞的流程图，其中①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩代表相关的过程。 下列叙述正确的是（　　） A．过程①将人工采集的精子和卵细胞共同培养，便可完成体外受精过程 B．我国不允许利用过程①③⑦⑩产生试管婴儿，解决不孕不育的生育问题 C．我国不允许利用过程②③⑥⑨进行治疗性克隆，获得治疗性细胞、组织 D．过程⑧胚胎移植前，不需要为防止免疫排斥而进行免疫检查 【答案】D 【分析】胚胎工程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，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。理论基础：哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律。 【详解】A、人工采集的精子需要获能，卵子需要培养到减数第二次分裂的中期，才能进行体外受精，A错误； B 、我国允许利用过程①③④⑦⑩产生试管婴儿，解决不孕不育的生育问题，通过一些技术手段可以避免产生有遗传病的后代，B 错误； C 、 我国是允许利用过程②③⑥⑨进行治疗性克隆来获得治疗性细胞、组织，C 错误； D 、胚胎移植前，通常不需要为防止免疫排斥而进行免疫检查。这是因为受体子宫对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。在胚胎移植的过程中，胚胎与受体子宫建立的生理和组织联系类似于同种生物的自然妊娠过程，D 正确。 故选D。 3．(24-25高二下·四川雅安·期末)线粒体功能同时受线粒体DNA（mtDNA）和核DNA（nDNA）的双重调控。线粒体遗传病是指由mtDNA或nDNA突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤的疾病。为治疗mtDNA突变导致的线粒体遗传病，某科研团队通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．“三亲小猴”的诞生涉及核移植、体外受精和胚胎移植等技术 B．供体猴细胞核中的致病基因不会遗传给“三亲小猴” C．该过程属于有性生殖，动物细胞培养是“三亲小猴”形成的基础 D．直接用患者猴的体细胞作为核供体，也可培育出“三亲小猴” 【答案】D 【分析】借助核移植技术，使患者的第一极体与移除原核的供体次级卵母细胞结合得到重组次级卵母细胞；通过体外受精技术使重组次级卵母细胞受精后，再借助早期胚胎培养、胚胎移植技术得到“三亲小猴”。动物细胞培养技术是核移植等技术的基础。可见，“三亲小猴”的核DNA来自患者与父亲（精子），细胞质DNA即线粒体DNA来自供体。 【详解】A、由图可知，“三亲小猴”的诞生依次用到了动物细胞培养（培养患者猴次级卵母细胞和供体猴次级卵母细胞）、第一极体移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，这些技术是现代生物技术中的重要手段，A正确； B、供体猴细胞核中的致病基因不会遗传给 “三亲小猴”，因为 “三亲小猴” 的细胞核来自患病猕猴卵母细胞（具nDNA），而供体猴的细胞核没有参与，B正确； C、该过程属于有性生殖，动物细胞培养是 “三亲小猴” 形成的基础，通过细胞培养可以获得所需的细胞，为后续的核移植、体外受精等过程提供支持，C正确； D、直接用患者猴的体细胞作为核供体，由于患者猴的体细胞中可能含有突变的 mtDNA，不能培育出健康的 “三亲小猴”，D错误。 故选D。 4．(23-24高二下·四川乐山·期末)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。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述正确的是（    ） A．使用该技术培育“三亲婴儿”证明了动物细胞核也具有全能性 B．通过该技术培育出的“三亲婴儿”一定不会罹患线粒体遗传病 C．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿” D．“三亲婴儿”拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的核基因 【答案】C 【分析】分析题图：图示表示三亲婴儿的培育过程，由图可知，三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。 【详解】A、由图可知，三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等，单采用细胞核移植技术，不能证明动物细胞核具有全能性，A错误； B、“三亲婴儿”的线粒体基因来自捐献者卵母细胞，故通过该技术培育出的“三亲婴儿”可能会罹患线粒体遗传病，B错误； CD、卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因位于细胞核中，而捐献者卵母细胞给“三亲婴儿”提供的是去核的卵母细胞，故卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿”，即“三亲婴儿”不拥有卵母细胞捐献者的核基因，C正确、D错误。 故选C。 5．(23-24高二下·四川绵阳·期末)濒危动物保护组织曾宣布单峰骆驼野外灭绝。但近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家计划通过如图所示途径研究拯救野化单峰骆驼的方案。下列对研究途径的分析，正确的是（    ） A．无论培育 E 后代还是 F 后代，都需要对 A、D进行同期发情处理 B．E属于“四亲骆驼”，此技术可以避免A 的线粒体遗传病基因传递给后代 C．胚胎①②移植前，要给D注射免疫抑制药物，以减少对胚胎的免疫排斥 D．取胚胎①的内细胞团的细胞鉴定 E 的性别和遗传病致病基因携带情况 【答案】B 【分析】据图分析，E后代是试管动物，属于有性生殖，F后代是克隆动物，属于无性生殖。 【详解】A、培育 E 后代需要对 A、D进行同期发情处理，以便D提供适宜的胚胎着床环境，F后代是克隆动物，无需对A、D进行同情发情处理，A错误； B、E属于“四亲（ABCD）骆驼”，此技术只用到A的细胞核，用B的细胞质，可以避免A 的线粒体遗传病基因传递给后代，B正确； C、受体一般不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，C错误； D、取胚胎①的滋养层的细胞鉴定 E 的性别和遗传病致病基因携带情况，D错误。 故选B。 6．(23-24高二下·四川绵阳·期末)动物的体内受精和胚胎发育研究为胚胎工程提供了理论基础。下列动物受精和胚胎早期发育的研究成果与胚胎工程操作的对应叙述中，有错误的是（    ） 选项 体内受精和胚胎早期发育研究成果 胚胎工程操作 A 精子在生殖道发生生理变化， 获得受精能力 精子在获能液中使其获能 B 卵子到减数分裂Ⅱ中期才能受精 卵母细胞在体外培养成熟 C 哺乳动物的受精在输卵管内完成 获能精子和成熟卵子在无菌水中完成受精 D 部分胚胎进入子宫时已发育到桑葚胚或囊胚阶段 受精卵体外培养到桑葚胚或囊胚阶段植入子宫 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】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． 【详解】A、体外受精时，需要对精子进行获能处理，A正确； B、卵子到减数第二次分裂中期才能进行受精，胚胎工程采集到的卵母细胞是不成熟的，需要体外培养到减数第二次分裂中期，B正确； C、获能精子和成熟卵子培养在无菌水中会吸水涨破，无法完成受精作用，C错误； D、胚胎移植的时期一般是桑葚胚或囊胚阶段，因此受精卵体外培养到桑葚胚或囊胚阶段植入子宫，D正确。 故选C。 二、解答题 7．(23-24高二下·四川凉山州·期末)和牛体型较小，肉质鲜嫩，营养丰富。我国科研人员利用胚胎分割移植技术，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。请回答下列问题： (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___处理后才具有与卵母细胞受精的能力。在实际胚胎工程操作中常以___作为受精的标志。 (2)试管牛的培育需要的工程技术有___、___和胚胎移植等。 (3)为培育子代雌性小牛，胚胎移植前须进行性别鉴定，宜取囊胚期___细胞进行DNA分析；进行胚胎移植的优势是___。 (4)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___，最终目的是___。 【答案】(1) 促性腺 获能 观察到两个极体或雌、雄原核 (2) 体外受精 早期胚胎培养 (3) 滋养层 胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，使优良个体能产生更多的后代。 (4) 胚胎分割 产生多个基因型相同的后代 【分析】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，试管牛的培育需要体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。 （3）胚胎移植前须进行性别鉴定，宜取滋养层细胞进行DNA分析；进行性别鉴定宜取囊胚期的滋养层细胞进行 DNA 分析；胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，使优良个体能产生更多的后代。 （4）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，此操作的最终目的是获得多个基因型相同的后代。 三、实验题 8．(24-25高二下·四川资阳·期末)我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①~⑥表示特定过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请据图分析回答：    (1)从雌性食蟹猴体内取出的卵母细胞需培养到_______时期，然后进行去核操作，去核实质上是去除_______。 (2)过程①需提供的气体环境是_______。动物细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于：前者含有________。 (3)研究人员为确定去甲基化酶（Kd4d）的mRNA的作用时，做了两组实验，其中A组用正常培养液培养融合细胞，B组________，实验结果如图2所示。分析实验数据可知，Kd4d的mRNA的作用是________。 (4)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。 【答案】(1) MⅡ中期（减数第二次分裂中期） 纺锤体-染色体复合物 (2) 95%空气和5%二氧化碳 血清 (3) 用正常培养液培养注入了kd4d的mRNA的融合细胞 提高融合细胞发育成囊胚的成功率和囊胚中内细胞团的形成率 (4)核遗传物质一致（或具有相似的遗传背景） 【分析】动物细胞核移植是用体细胞作为供体细胞进行的细胞核移植，将供核细胞注射到培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞中，用人工的方法将其培养成胚胎，再将胚胎移植到雌性动物子宫内，就可以孕育出新的个体。 【详解】（1）从雌性食蟹猴体内取出的卵母细胞不成熟，需培养到MⅡ中期；MⅡ中期的次级卵母细胞还有纺锤体和染色体，因此实质上去核是去除纺锤体-染色体复合物。 （2）动物细胞培养需要有氧环境，常提供95%空气和5%二氧化碳的气体环境，5%CO2可以维持培养液的pH稳定。动物细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于：前者含有天然成分血清。 （3）由题干可知，本实验为确定去甲基化酶（Kd4d）的mRNA的作用，A组为对照组是用正常培养液培养融合细胞，故B组是用正常培养液培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞；AB组数据进行对照分析，后者的融合细胞发育成囊胚的成功率、囊胚中内细胞团的形成率都高于前者，说明Kd4d的mRNA的作用是既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率、也能提高囊胚中内细胞团的形成率。 （4）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。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题15 细胞工程 3大高频考点概览 考点01 胚胎工程的应用及前景 考点02 体内受精和胚胎发育 考点03 体外受精和早期胚胎培养 地 城 考点01 胚胎工程的应用及前景 一、单选题 1．(24-25高二下·四川广元·期末)研究发现Oct4、Nanog和SMYD3基因能影响体细胞克隆猪早期胚胎发育。Oct4基因影响囊胚的形成，Nanog基因影响囊胚的发育，过表达SMYD3基因能促进Nanog和Oct4基因表达，并显著提高克隆猪的囊胚发育率。相关叙述不正确的是（　　） A．选用去核的卵母细胞作为核受体是因为其含有激活细胞核全能性的物质 B．获得体细胞克隆猪主要涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等技术 C．Nanog和Oct4基因的表达受SMYD3基因调控，但二者在囊胚期发挥作用不同 D．可采用Ca2+载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 2．(24-25高二下·四川达州普通高中·期末)Foxn1基因对于功能性胸腺的形成是必要的，其突变导致无胸腺表型。研究人员将某正常小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎，将嵌合胚胎移入受体小鼠的子宫内，成功培育出含有正常胸腺的嵌合体小鼠。下列叙述错误的是（    ） A．嵌合胚胎囊胚阶段的内细胞团发育成嵌合体小鼠的各种组织 B．嵌合胚胎在桑葚胚阶段切割后移植可获得更多的嵌合体小鼠 C．嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的 D．植入胚胎前通常需对受体小鼠注射促性腺激素使其超数排卵 3．(24-25高二下·四川广安·期末)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图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．用外源促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理，可获得更多的卵母细胞 B．体外受精前需对采集的精子进行获能处理，获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+等 C．胚胎移植前要检查胚胎质量并在桑椹胚或囊胚阶段移植 D．早期胚胎移植到当地普通绵羊的实质是胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 4．(24-25高二下·四川南充·期末)病毒感染初期，机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IF来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46（hCD46）是麻疹病毒入侵细胞的主要受体，小鼠没有该受体，科研人员构建hCD46转基因小鼠用于相关研究，部分流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．将hCD46基因接入质粒应选用限制酶EcoRⅠ和NotⅠ B．将重组质粒变为线性DNA应选用限制酶AgeⅠ和NotⅠ C．为获取大量胚胎用于移植，可用促性腺激素处理小鼠a，使其超数排卵 D．构建出的既表达hCD46又敲除IF基因的小鼠对麻疹病毒具有高易感性 5．(24-25高二下·四川乐山·期末)北方白犀牛曾广泛分布于非洲中部等地，但由于盗猎和自然栖息地丧失，其数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雌性。此前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和部分组织。科学家计划通过胚胎移植等方法繁育该物种，进行了如图所示的研究。下列说法正确的是（　　） A．①过程中，需要对雌性犀牛注射促性腺激素释放激素，促进超数排卵和同期发情处理 B．从生物多样性的角度分析，与野生种群相比，人工繁育获得的种群遗传多样性会增加 C．③过程中，可用乙醇来激活重构胚，激活的目的是使重构胚完成细胞分裂和发育进程 D．为获得更多胚胎，可在胚胎移植前选择桑葚胚或原肠胚在显微操作仪下进行胚胎分割 6．(24-25高二下·四川眉山·期末)畜牧业是西藏牧民的主要经济支柱。藏羊是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．生产中对提供精子的公藏羊需筛选遗传性状优良的健康公羊 B．生产中需向母藏羊甲和丙同期注射适量的促性腺激素处理 C．精子需获能处理后才能与 MII 期的卵母细胞进行受精作用 D．生产中可选择原肠胚的早期胚胎进行胚胎分割以提高殖率 7．(24-25高二下·四川遂宁·期末)如图所示，a表示现代生物工程技术，b表示结果，下列相关叙述正确的是（    ） A．若a是核移植技术，其所得后代与核供体亲本具有完全相同的表现型 B．若a是体外受精技术，在受精前需将采集到的卵母细胞在体外培养到MI期 C．若a是胚胎分割技术，应选择发育、形态正常的桑葚胚或原肠胚进行均等分割 D．上述选项所涉的三种生物工程技术中b的受体动物，均需要进行同期发情处理 8．(24-25高二下·四川南充·期末)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牛。下列关于保护该物种的叙述错误的是（    ） A．将北方白犀牛的体细胞取出，利用组织培养可以培育出新个体 B．建立基因库，利用生物技术对其保护是保护该物种的重要措施 C．人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性会降低，野外生存能力会下降 D．可以通过动物体细胞核移植技术获得胚胎，再用胚胎分割技术繁育犀牛群体 9．(24-25高二下·四川成都蓉城联盟·期末)下图为我国科学家对引进的高产奶牛进行胚胎移植的主要流程图。下列相关叙述正确的是（　　） A．需要用适宜浓度的外源性激素对牛B进行超数排卵处理 B．精子入卵后，卵细胞膜会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内 C．图中早期胚胎具有全能性，经检测合格可以直接体外培养成小牛 D．牛C须是具备健康体质和正常繁殖能力的高产奶牛 10．(24-25高二下·四川泸州·期末)如图所示表示科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a~g为操作过程（不考虑突变），下列有关叙述错误的是（　　） A．在进行图中a过程之前，可用肝素、Ca2+载体等对精子进行获能处理 B．若需对培育的良种牛进行性别鉴定，应取图中①处的细胞进行处理 C．d、f操作前可用促性腺激素对图中公牛和代孕母牛进行同期发情处理 D．图中甲与乙的核遗传物质完全相同，而甲与丙的核遗传物质可能不同 11．(24-25高二下·四川凉山州·期末)异种嵌合是指具有不同遗传性状的早期胚胎聚合发育的现象。将有分化潜能的干细胞通过囊胚互补技术注射到另一器官发育有缺陷的生物囊胚中，可嵌合发育出具有功能性的新组织器官，有望为解决移植器官短缺问题提供新手段。获得嵌合胚胎过程不涉及的技术是（    ） A．细胞培养 B．早期胚胎培养 C．动物细胞融合 D．胚胎移植 12．(23-24高二下·四川眉山·期末)位于成都市郊的金凤奶牛养殖场是西南地区规模较大、养殖水平较高的规范化奶牛养殖示范场。该奶牛场从国外引进的良种奶牛，产奶量大，产奶品质高，但其生育率很低，繁殖速度慢。为解决这一问题，科研人员计划采用以下两种方法提高良种奶牛的繁育率。下列相关叙述正确的是（    ）    A．方法Ⅰ和方法Ⅱ的生殖方式均为无性生殖 B．对良种奶牛B施用的激素通常为性激素 C．试管牛E、克隆牛F体内均有两个亲本的遗传物质 D．可对已发育到原肠胚的胚胎进行分割来进一步增加胚胎数量 13．(23-24高二下·四川凉山州·期末)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，具体流程如下图所示，下列叙述错误的是（　　） ’ A．个体A提供的卵母细胞通常是指MⅡ期的卵母细胞 B．我国禁止生殖性克隆，因为其面临伦理问题，而治疗性克隆不会面临伦理问题 C．若将图中获得的组织器官移植至个体B，一般不会发生免疫排斥反应 D．胚胎干细胞一般来自囊胚中的内细胞团 14．(23-24高二下·四川达州·期末)下列关于胚胎工程的叙述错误的是（    ） A．受精过程中卵子的透明带反应与卵细胞膜反应可阻止多精入卵 B．卵子完成减数分裂Ⅱ排除第二极体后，精子头部才会进入其中 C．经体外受精、核移植获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代 D．将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖 二、解答题 15．(24-25高二下·四川凉山州·期末)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。请回答下列问题： (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)试管牛的培育需要的工程技术有_____（答两种）和胚胎移植等。 (3)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______。 (4)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______分割。 地 城 考点02 体内受精和胚胎发育 一、单选题 1．(23-24高二下·山东枣庄第三中学·期中)单峰骆驼在野外几乎灭绝，欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼，进行了下图所示研究。请据图分析，正确的是（　　） A．图中还需要对A和C进行同期发情处理 B．应用胚胎移植技术可以充分发挥C受体雌性的优良遗传特性 C．对图示中的早期胚胎进行移植，出生后代之间性状基本相同 D．早期胚胎在卵裂期，细胞数目增多总体积不增加，但有机物总量增加 2．(23-24高二下·四川德阳·期末)下列关于体内受精过程的排序，正确的是（    ） ①受精卵卵裂开始 ②雄原核的形成 ③获能后的精子与卵子相遇并释放多种酶 ④精子穿越卵细胞膜外的结构 ⑤释放第二极体，雌原核的形成 ⑥两个原核靠近，核膜消失 A．③④②⑤⑥① B．③②④⑤⑥① C．④⑤②③⑥① D．④⑤①②③⑥ 3．(23-24高二下·四川乐山·期末)图I为受精作用的过程以及早期胚胎发育示意图，图Ⅱ表示早期胚胎发育的某个时期。下列叙述错误的是（    ）    A．图I中过程②细胞的数量增加，但胚胎的总体积并不增加 B．胚胎发育的早期，受精卵的卵裂过程是在透明带内完成的 C．图Ⅱ处于图I中的a时期，细胞⑥将会发育成胎膜和胎盘 D．图I中b时期胚胎发生细胞分化，随后发育形成三个胚层 4．(23-24高二下·四川绵阳·期末)生物工程的操作常常涉及到下面的流程模型。下列说法正确的是（    ） A．若图为动物受精过程，镜检细胞③，出现两个极体可作为受精标志 B．若图为动物体细胞克隆技术，则成体④通常不存在遗传和生理缺陷 C．若图为植物体细胞杂交过程，则成体④具有①和②的全部优良性状 D．①②应同为动物或植物细胞，因为动物和植物细胞目前未成功融合 5．(24-25高二下·四川南充·期末)科研人员探究不同浓度的淫羊藿苷对小鼠卵母细胞体外发育的影响，实验结果如表所示。下列叙述正确的是（    ） 浓度 培养卵母细胞数 第一极体排出率/% 受精率/% 卵裂率/% 0μg·mL-1 200 61.3 52.8 45.2 0.05μg·mL-1 200 74.8 73.1 72.8 0.5μg·mL-1 200 69.9 67.6 45.5 5μg·mL-1 200 59.4 58.2 51.1 A．第一极体的排出标志着精子已经进入卵母细胞完成受精作用 B．胚胎发育早期，细胞数量不断增加，胚胎总体积也随着增加 C．在培养液中添加不同浓度的淫羊藿苷，小鼠卵母细胞的受精率均有提高 D．在培养液中添加高剂量的淫羊藿苷，可以促进小鼠卵母细胞的体外发育 6．(24-25高二下·四川乐山·期末)受精作用是指精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，是胚胎工程的理论基础。下列相关说法正确的是（　　） A．在透明带和卵细胞膜间观察到两个第二极体，可以作为判断卵细胞是否受精的标志 B．精子触及透明带的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子再进入透明带 C．精子入卵后形成雄原核，雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失 D．如要使精子获能，可将精子培养在人工配制的含有肝素、Ca2+等有效成分的获能液中 地 城 考点03 体外受精和早期胚胎培养 一、单选题 1．(23-24高二下·四川眉山·期末)目前在医学研究领域部分国家已经批准线粒体捐赠治疗，线粒体捐赠治疗通常采用的方法为细胞核移植，“三亲婴儿”便是以此为基础发展而来，其具体培育过程如下图所示，下列相关叙述正确的是（    ）    A．体外受精时，精子不需经过获能处理就可直接完成受精 B．若在显微镜下能观察到两个极体，则标志体外受精成功 C．该技术可避免母亲的红绿色盲基因遗传给“三亲婴儿” D．“三亲婴儿”细胞中染色体上同时拥有自己父亲、母亲和卵母细胞捐献者的部分基因 2．(23-24高二下·四川凉山州·期末)以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。下图是应用生物技术培育试管动物、克隆动物和获得组织细胞的流程图，其中①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩代表相关的过程。 下列叙述正确的是（　　） A．过程①将人工采集的精子和卵细胞共同培养，便可完成体外受精过程 B．我国不允许利用过程①③⑦⑩产生试管婴儿，解决不孕不育的生育问题 C．我国不允许利用过程②③⑥⑨进行治疗性克隆，获得治疗性细胞、组织 D．过程⑧胚胎移植前，不需要为防止免疫排斥而进行免疫检查 3．(24-25高二下·四川雅安·期末)线粒体功能同时受线粒体DNA（mtDNA）和核DNA（nDNA）的双重调控。线粒体遗传病是指由mtDNA或nDNA突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤的疾病。为治疗mtDNA突变导致的线粒体遗传病，某科研团队通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．“三亲小猴”的诞生涉及核移植、体外受精和胚胎移植等技术 B．供体猴细胞核中的致病基因不会遗传给“三亲小猴” C．该过程属于有性生殖，动物细胞培养是“三亲小猴”形成的基础 D．直接用患者猴的体细胞作为核供体，也可培育出“三亲小猴” 4．(23-24高二下·四川乐山·期末)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。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述正确的是（    ） A．使用该技术培育“三亲婴儿”证明了动物细胞核也具有全能性 B．通过该技术培育出的“三亲婴儿”一定不会罹患线粒体遗传病 C．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不会遗传给“三亲婴儿” D．“三亲婴儿”拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的核基因 5．(23-24高二下·四川绵阳·期末)濒危动物保护组织曾宣布单峰骆驼野外灭绝。但近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家计划通过如图所示途径研究拯救野化单峰骆驼的方案。下列对研究途径的分析，正确的是（    ） A．无论培育 E 后代还是 F 后代，都需要对 A、D进行同期发情处理 B．E属于“四亲骆驼”，此技术可以避免A 的线粒体遗传病基因传递给后代 C．胚胎①②移植前，要给D注射免疫抑制药物，以减少对胚胎的免疫排斥 D．取胚胎①的内细胞团的细胞鉴定 E 的性别和遗传病致病基因携带情况 6．(23-24高二下·四川绵阳·期末)动物的体内受精和胚胎发育研究为胚胎工程提供了理论基础。下列动物受精和胚胎早期发育的研究成果与胚胎工程操作的对应叙述中，有错误的是（    ） 选项 体内受精和胚胎早期发育研究成果 胚胎工程操作 A 精子在生殖道发生生理变化， 获得受精能力 精子在获能液中使其获能 B 卵子到减数分裂Ⅱ中期才能受精 卵母细胞在体外培养成熟 C 哺乳动物的受精在输卵管内完成 获能精子和成熟卵子在无菌水中完成受精 D 部分胚胎进入子宫时已发育到桑葚胚或囊胚阶段 受精卵体外培养到桑葚胚或囊胚阶段植入子宫 A．A B．B C．C D．D 二、解答题 7．(23-24高二下·四川凉山州·期末)和牛体型较小，肉质鲜嫩，营养丰富。我国科研人员利用胚胎分割移植技术，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。请回答下列问题： (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___处理后才具有与卵母细胞受精的能力。在实际胚胎工程操作中常以___作为受精的标志。 (2)试管牛的培育需要的工程技术有___、___和胚胎移植等。 (3)为培育子代雌性小牛，胚胎移植前须进行性别鉴定，宜取囊胚期___细胞进行DNA分析；进行胚胎移植的优势是___。 (4)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___，最终目的是___。 三、实验题 8．(24-25高二下·四川资阳·期末)我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①~⑥表示特定过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请据图分析回答：    (1)从雌性食蟹猴体内取出的卵母细胞需培养到_______时期，然后进行去核操作，去核实质上是去除_______。 (2)过程①需提供的气体环境是_______。动物细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于：前者含有________。 (3)研究人员为确定去甲基化酶（Kd4d）的mRNA的作用时，做了两组实验，其中A组用正常培养液培养融合细胞，B组________，实验结果如图2所示。分析实验数据可知，Kd4d的mRNA的作用是________。 (4)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。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $