第37讲 胚胎工程
考点一
● 必备知识
1.受精卵 细胞 受精 雌性
2.(1)②输卵管 ③M Ⅱ 期 卵细胞膜 雄原核 雌原核 受精卵 ④卵细胞膜外的透明带 后来的精子 卵细胞膜 其他精子
(2)①输卵管 有丝分裂 透明带 不断增加 ②受精卵 桑葚胚 胎膜和胎盘
【考点易错】
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
[解析] (1)精子需要经过获能处理才能完成受精过程,而卵子需要发育至MⅡ期才能与获能的精子完成受精过程。(2)精子获能是获得受精的能力,不是获得能量。(4)在胚胎发育过程中细胞分化是从囊胚阶段开始的。(5)卵裂期在透明带内进行,细胞的数量不断增加,细胞的体积随分裂次数增加而不断减小,而胚胎的总体积几乎不变。(6)在自然状态下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
【长句拓展】
1.细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是后代代谢与遗传的控制中心,还参与精、卵结合;线粒体是精子维持生存和运动、获得能量的“动力工厂”
2.刚采集到的精子还没有受精能力,必须先对精子进行获能处理
3.卵子需要在输卵管内进一步成熟,发育到M Ⅱ 期,才具备与精子受精的能力
● 典型例题
1.B [解析] 卵裂期细胞不断分裂,细胞的数量不断增加,而胚胎总体积并不增加,则每个细胞的体积均减小,A、C错误,B正确;卵裂需要消耗能量,细胞中的有机物总量减少,而种类增加,D错误。
2.B [解析] 在自然条件下,哺乳动物的受精过程在输卵管中完成,A错误;囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,C错误;卵裂期细胞数目增多,但胚胎总体积并不增加,D错误。
考点二
● 必备知识
1.(1)M Ⅱ 获能 获能的精子 适当的培养液 (2)繁殖能力 胚胎
2.(1)同种的、生理状态 (3)超数排卵 妊娠 (4)雌性优良个体的繁殖潜力
3.(1)早期胚胎 相同 (3)桑葚胚或囊胚
(4)内细胞团 (5)①繁殖 ②动物性别
【考点易错】
(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
[解析] (1)为获得更多的卵母细胞,需用外源促性腺激素对供体进行处理。(5)胚胎分割可以获得多个胚胎,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小。(6)代孕绵羊对植入的胚胎基本上不产生排斥反应,因此不需要对其注射免疫抑制剂。(7)由核移植或胚胎分割形成的胚胎,属于无性繁殖。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【长句拓展】
1.正确 胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致,移入受体的胚胎才能继续正常发育
2.有性生殖 其过程是精子和卵子在体外受精,形成受精卵,再将受精卵发育成的早期胚胎移植到受体子宫中
3.第一次用(孕)激素对受、供体进行同期发情处理,第二次用促性腺激素处理使供体超数排卵 第一次是对收集的胚胎进行质量检查,第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查
● 典型例题
1.B [解析] 过程①需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或Ca2+载体溶液中诱导精子获能,获能不是获得能量,A错误;②为体外受精过程,③为早期胚胎培养过程,前者在获能液或专用的受精溶液中进行,后者在发育培养基中进行,这两个过程所用培养液的成分不完全相同,且转基因鼠的获得属于有性生殖,克隆鼠的获得为无性生殖,二者生殖方式不同,C错误;过程④是胚胎移植过程,移植前要让供、受体同期发情,需注射孕激素,D错误。
2.D [解析] 胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵,A错误;后代E遗传物质来源于A和C,E的遗传性状与A和C一致,而F的遗传物质来源于A和B,F的遗传性状大部分与B一致,少数性状与A相同,B错误;D接受来自A的胚胎,所以必须和A进行同期发情处理,目的是使体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率,而B只需要提供体细胞,所以不需要对其进行同期发情处理,C错误。
3.C [解析] 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,C错误。
4.C [解析] 所得犊牛的核遗传物质全部来源于明星奶牛,所以与明星奶牛完全相同,A错误;该过程体现了动物细胞核具有全能性,B错误;去核是去除M Ⅱ 期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,C正确;可将获得的克隆胚胎培养至桑葚胚或囊胚时期进行分割,分割囊胚要注意将内细胞团均等分割,D错误。
经典真题·明考向
1.C [解析] 体外受精时,精子需经获能培养才具备受精的能力;受精卵经体外培养可获得早期胚胎;胚胎分割技术是一种借助显微操作技术,将早期胚胎切割成几等份,再移植到代孕动物子宫中发育,产生同卵多仔后代的技术,不能提高移植胚胎的成活率;胚胎移植前需对受体进行选择和处理,如同期发情处理等。故选C。
2.C [解析] 体外诱导食蟹猴胚胎干细胞, 形成了类似囊胚的结构(类囊胚),证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能,A正确;实验过程中使用的培养基含有糖类,糖类可为细胞培养提供能源物质,B正确;类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术,并没有进行核移植,C错误;可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续发育,从而可以研究类囊胚的后续发育,D正确。
3.D [解析] 选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体,进行超数排卵处理,A正确;胚胎移植前,采集部分滋养层细胞进行遗传学检测,B正确;作为受体的母山羊只需具备健康的体质和正常繁殖能力即可,但山羊和绵羊是不同的物种,具有生殖隔离,不能将山羊的胚胎移植到绵羊子宫发育,故普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体,C正确;生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子,D错误。
4.B [解析] 促性腺激素能作用于卵巢,藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵,A正确;从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(处于减数第二次分裂中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B错误;在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理,使供体、受体的生理状况相同,因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理,C正确;后代丁由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来,因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙,D正确。第37讲 胚胎工程
课标 要求 1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程 2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术
考点一胚胎工程的理论基础(固本·识记类)
1.胚胎工程的概念
2.胚胎工程的理论基础
(1)受精
①概念:精子与卵细胞结合形成合子(受精卵)的过程。
②场所:自然条件下,哺乳动物的受精在 中完成。
③过程
④受精过程中的“两个生理反应”
a.精子的细胞膜与卵细胞膜融合, 迅速发生生理反应,阻止 进入透明带。
b.精子入卵后, 也会立即发生生理反应,拒绝 再进入卵内。
(2)胚胎早期发育
①卵裂期
a.场所: 。
b.分裂方式:在透明带内进行 。
c.卵裂:胚胎发育早期,有一段时间是在 内进行分裂,细胞的数量 ,但胚胎的总体积并不增加,这种受精卵的早期分裂称为卵裂。
②过程:
考点易错·明辨析
(1)精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用。()
(2)[2022·江苏卷]通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精。()
(3)受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核。()
(4)在胚胎发育过程中细胞分化是从桑葚胚阶段开始的。()
(5)卵裂期胚胎的总体积随分裂次数增加而不断增大。()
(6)受精包括受精前的准备阶段和受精阶段,在自然状态下,哺乳动物的受精在子宫内完成。()
长句拓展·练思维
1.精细胞变形形成精子的过程中,细胞核变为精子的头部,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,尝试从细胞的结构与功能的角度分析原因是
。
2.刚采集到的精子不能与卵子立即结合完成受精作用,原因是
。
3.卵子被排出后,不能立即与精子结合,生殖道中卵子在与精子结合前,其所经历的变化是
。
1.[2024·天津北辰区期中]下列关于卵裂的叙述,正确的是()
A.卵裂时期细胞不断分裂,胚胎体积不断增大
B.卵裂过程进行有丝分裂,胚胎中细胞数量不断增加
C.卵裂处于囊胚形成的过程中,每个细胞的体积不断增大
D.卵裂需要消耗能量,有机物总量和种类都不断减少
2.[2024·辽宁沈阳三模]胚胎工程的许多技术,实际上是在体外条件下,对动物自然受精和胚胎早期发育条件进行的模拟操作。以下有关哺乳动物的受精和胚胎早期发育的说法,正确的是()
A.自然条件下,哺乳动物的受精是在子宫里完成的
B.自然条件下,受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
C.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜
D.卵裂期细胞数目增多,胚胎体积增大
卵裂期细胞或物质的变化情况
项目 变化
细胞数目 增多
每个细胞体积 减小
DNA总量 增多
每个细胞内的DNA含量 不变
有机物干重 减少
有机物种类 增多
考点二胚胎工程技术及其应用(固本·识记类)
1.体外受精
(1)过程
(2)意义:是提高动物 的有效措施;为胚胎移植提供可用的 。
2.胚胎移植
(1)概念:指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到 相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
(2)对胚胎移植概念的理解
①胚胎来源:体内早期胚胎、体外受精得到的胚胎、其他方式(转基因、核移植等)得到的胚胎。
②供体:提供胚胎的个体。
③受体:接受胚胎的个体。
④移植条件:供体与受体为同种且生理状态相同。
(3)过程(以牛胚胎移植为例)
(4)优势:可以充分发挥 。
(5)胚胎移植的生理学基础
3.胚胎分割
(1)概念: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。
对象
方法 机械方法
目的 获得同卵双胎或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具有 的遗传物质
实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
(2)仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。
(3)操作程序:选择发育良好、形态正常的 →移入盛有操作液的培养皿中→在显微镜下用分割针或分割刀分割胚胎。
(4)注意事项:分割囊胚时要将 均等分割。
(5)应用
①促进优良动物品种的 。
②对于人工控制 、动物繁育健康后代具有重要意义。
考点易错·明辨析
(1)为获得更多的卵母细胞,需用雌激素对供体进行处理。()
(2)在胚胎移植中,供体母畜需要具备优良的遗传性能。()
(3)“试管牛”“克隆牛”都用到了胚胎体外培养和胚胎移植技术。()
(4)精子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。()
(5)[2023·浙江卷]胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率。()
(6)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。()
(7)[2022·江苏卷]将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖。()
长句拓展·练思维
1.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。你认为这样的概括正确吗 。理由是 。
2.试管动物技术属于有性生殖还是无性生殖 。原因是。
3.在胚胎移植过程中有两次使用激素,其目的分别是 ;两次检查,其目的分别是 。
命题角度一考查体外受精与试管动物
1.[2024·浙江金华模拟]精子载体法是一种新型的制备转基因动物的方法,该方法以精子作为载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。如图为该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是()
A.过程①需将成熟的精子放入适宜浓度的ATP溶液中进行获能处理
B.②采用体外受精技术,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志
C.②③培养液的成分相同,获得转基因鼠与获得克隆鼠的生殖方式相同
D.过程④植入胚胎前需要对代孕母鼠注射促性腺激素
2.[2024·山东聊城三模]近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减,科学家期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如下图。下列说法正确的是()
A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B.后代E遗传性状与A和C一致,后代F遗传性状与B一致
C.D受体雌性必须和A、B进行同期发情处理
D.A排出的卵子必须培养到MⅡ期才能与C的获能精子结合
试管动物与克隆动物的比较
比较 项目 试管动物 克隆动物
技术 基础 体外受精、胚胎移植 核移植、胚胎(分割)移植
实例 试管牛 多莉羊
过程
生殖 方式 有性生殖 无性生殖
遗传 物质 遗传物质来自两个个体 遗传物质大部分来自供核生物体
意义 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短供体本身的繁殖周期 加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等
命题角度二考查胚胎移植和胚胎分割
3.[2024·广东湛江三模]胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割等。下列叙述错误的是()
A.胚胎移植的供体需具有遗传性状优良、生产能力强的特点
B.胚胎移植前,需要使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理
C.胚胎分割时,需对处于原肠胚阶段的胚胎进行均等分割
D.胚胎干细胞分化形成神经细胞和上皮细胞等过程不能体现细胞的全能性
4.[2024·河北张家口三模]近日,某创新团队培育的“克隆奶牛”顺利出生。该团队选择群体中高产、长寿和抗逆性能优异的明星奶牛,采集其耳缘细胞,通过核移植来生产克隆胚胎,并进行胚胎移植,所得犊牛体型、花色与明星奶牛完全一致,若不考虑突变,下列相关叙述正确的是()
A.所得犊牛的核遗传物质与明星奶牛不完全相同
B.该过程将动物耳缘细胞培养成完整个体,体现了动物细胞的全能性
C.核移植过程中,通过显微操作技术对卵母细胞去核的实质是去除纺锤体—染色体复合物
D.可将获得的克隆胚胎培养至囊胚或原肠胚时期进行分割,分割囊胚要注意将内细胞团均等分割
经典真题·明考向
1.[2023·浙江1月选考]在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是()
A.经获能处理的精子才能用于体外受精
B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率
D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理
2.[2024·北京卷]我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞,形成了类似囊胚的结构(类囊胚),为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是()
A.实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B.实验过程中使用的培养基含有糖类
C.类囊胚的获得利用了核移植技术
D.可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
3.[2024·湖北卷]波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是()
A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D.生产中对提供精子的波尔公山羊无须筛选
4.[2024·甘肃卷]甘加藏羊是甘肃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.藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B.藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C.受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D.后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙(共108张PPT)
第37讲
胚胎工程
考点一 胚胎工程的理论基础（固本·识记类）
考点二 胚胎工程技术及其应用（固本·识记类）
经典真题·明考向
作业手册
备用习题
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课标要求 1.简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程
2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术
考点一 胚胎工程的理论基础（固本·识记类）
1.胚胎工程的概念
受精卵
细胞
受精
雌性
2.胚胎工程的理论基础
（1）受精
①概念:精子与卵细胞结合形成合子（受精卵）的过程。
②场所:自然条件下,哺乳动物的受精在________中完成。
输卵管
③过程
MⅡ 期
卵细胞膜
雄原核
雌原核
受精卵
④受精过程中的“两个生理反应”
.精子的细胞膜与卵细胞膜融合，____________________迅速发生生
理反应，阻止____________进入透明带。
.精子入卵后，__________也会立即发生生理反应,拒绝__________再
进入卵内。
卵细胞膜外的透明带
后来的精子
卵细胞膜
其他精子
（2）胚胎早期发育
①卵裂期
.场所：________。
.分裂方式:在透明带内进行__________。
.卵裂：胚胎发育早期，有一段时间是在________内进行分裂，细胞
的数量__________，但胚胎的总体积并不增加，这种受精卵的早期分
裂称为卵裂。
输卵管
有丝分裂
透明带
不断增加
②过程:
受精卵
桑葚胚
胎膜和胎盘
【考点易错】（明辨析）
（1）精子和卵子都需要经过获能才能进行受精作用。( )
×
[解析] 精子需要经过获能处理才能完成受精过程，而卵子需要发育
至 Ⅱ期才能与获能的精子完成受精过程。
（2）[2022·江苏卷] 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后
进行体外受精。( )
×
[解析] 精子获能是获得受精的能力，不是获得能量。
（3）受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核。( )
√
（4）在胚胎发育过程中细胞分化是从桑葚胚阶段开始的。( )
×
[解析] 在胚胎发育过程中细胞分化是从囊胚阶段开始的。
（5）卵裂期胚胎的总体积随分裂次数增加而不断增大。( )
×
[解析] 卵裂期在透明带内进行，细胞的数量不断增加，细胞的体积
随分裂次数增加而不断减小，而胚胎的总体积几乎不变。
（6）受精包括受精前的准备阶段和受精阶段，在自然状态下，哺乳
动物的受精在子宫内完成。 ( )
×
[解析] 在自然状态下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
【长句拓展】（练思维）
1.精细胞变形形成精子的过程中,细胞核变为精子的头部,线粒体聚集在
尾的基部形成线粒体鞘,尝试从细胞的结构与功能的角度分析原因是
____________________________________________________________
____________________________________________________________
______________ 。
2.刚采集到的精子不能与卵子立即结合完成受精作用，原因是_______
_________________________________________________。
刚采集到的精子还没有受精能力,必须先对精子进行获能处理
细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是后代代谢与遗传的
控制中心,还参与精、卵结合；线粒体是精子维持生存和运动、获得能
量的“动力工厂”
3.卵子被排出后,不能立即与精子结合，生殖道中卵子在与精子结合前，
其所经历的变化是____________________________________________
_____________________。
卵子需要在输卵管内进一步成熟,发育到Ⅱ 期,才具备与精子受精的能力
1.[2024·天津北辰区期中] 下列关于卵裂的叙述，正确的是( )
A.卵裂时期细胞不断分裂，胚胎体积不断增大
B.卵裂过程进行有丝分裂，胚胎中细胞数量不断增加
C.卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大
D.卵裂需要消耗能量，有机物总量和种类都不断减少
[解析] 卵裂期细胞不断分裂，细胞的数量不断增加，而胚胎总体积
并不增加，则每个细胞的体积均减小，A、C错误，B正确；卵裂需
要消耗能量，细胞中的有机物总量减少，而种类增加，D错误。
√
2.[2024·辽宁沈阳三模] 胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，
对动物自然受精和胚胎早期发育条件进行的模拟操作。以下有关哺乳
动物的受精和胚胎早期发育的说法，正确的是( )
A.自然条件下，哺乳动物的受精是在子宫里完成的
B.受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育
C.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜
D.卵裂期细胞数目增多，胚胎体积增大
[解析] 在自然条件下，哺乳动物的受精过程在输卵管中完成，A错
误；囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，C错误；卵裂期
细胞数目增多，但胚胎总体积并不增加，D错误。
√
卵裂期细胞或物质的变化情况
项目 变化
细胞数目 增多
每个细胞体积 减小
增多
不变
有机物干重 减少
有机物种类 增多
[题后归纳]
考点二 胚胎工程技术及其应用（固本·识记类）
1.体外受精
（1）过程
Ⅱ
获能
获能的精子
适当的培养液
（2）意义：是提高动物___________的有效措施；为胚胎移植提供可
用的________。
繁殖能力
胚胎
2.胚胎移植
（1）概念:指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到________
__________相同的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
（2）对胚胎移植概念的理解
①胚胎来源:体内早期胚胎、体外受精得到的胚胎、其他方式（转基因、
核移植等）得到的胚胎。
②供体:提供胚胎的个体。
③受体:接受胚胎的个体。
④移植条件:供体与受体为同种且生理状态相同。
同种的、生理状态
（3）过程（以牛胚胎移植为例）
超数排卵
妊娠
（4）优势:可以充分发挥________________________。
（5）胚胎移植的生理学基础
雌性优良个体的繁殖潜力
3.胚胎分割
（1）概念: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。
对象 __________
方法 机械方法
目的 获得同卵双胎或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具有______的遗传物质
实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
（2）仪器设备:体视显微镜和显微操作仪。
早期胚胎
相同
（3）操作程序:选择发育良好、形态正常的______________ 移入盛
有操作液的培养皿中 在显微镜下用分割针或分割刀分割胚胎。
（4）注意事项:分割囊胚时要将__________均等分割。
（5）应用
①促进优良动物品种的______。
②对于人工控制__________、动物繁育健康后代具有重要意义。
桑葚胚或囊胚
内细胞团
繁殖
动物性别
【考点易错】（明辨析）
（1）为获得更多的卵母细胞，需用雌激素对供体进行处理。( )
×
[解析] 为获得更多的卵母细胞，需用外源促性腺激素对供体进行处理。
（2）在胚胎移植中，供体母畜需要具备优良的遗传性能。( )
√
（3）“试管牛”“克隆牛”都用到了胚胎体外培养和胚胎移植技术。( )
√
（4）精子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、 载体等。 ( )
√
（5）[2023·浙江卷] 胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率。( )
×
[解析] 胚胎分割可以获得多个胚胎，分割次数越多，分割后胚胎成
活的概率越小。
（6）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。
( )
×
[解析] 代孕绵羊对植入的胚胎基本上不产生排斥反应，因此不需要
对其注射免疫抑制剂。
（7）[2022·江苏卷] 将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程
属于有性生殖。( )
×
[解析] 由核移植或胚胎分割形成的胚胎，属于无性繁殖。胚胎分割
可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【长句拓展】（练思维）
1.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。
你认为这样的概括正确吗 ______。理由是 _______________________
____________________________________________________________
__________________________________________ 。
正确
2.试管动物技术属于有性生殖还是无性生殖 __________。原因是 ___
____________________________________________________________
______________________。
有性生殖
其过程是精子和卵子在体外受精,形成受精卵,再将受精卵发育成的早期胚胎移植到受体子宫中
胚胎移植的成功率与供
体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境
条件高度一致,移入受体的胚胎才能继续正常发育
3.在胚胎移植过程中有两次使用激素，其目的分别是_______________
____________________________________________________________
_________；两次检查，其目的分别是___________________________
___________________________________________。
第一次用（孕）激素对受、供体进行同期发情处理，第二次用促性腺激素处理使供体超数排卵
第一次是对收集的胚胎进行质量检查，第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查
命题角度一 考查体外受精与试管动物
1.[2024·浙江金华模拟] 精子载体法是一种新型的制备转基因动物的方
法，该方法以精子作为载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。
如图为该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是( )
A.过程①需将成熟的精子放入适宜浓度的 溶液中进行获能处理
B.②采用体外受精技术，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受
精的标志
C.②③培养液的成分相同，获得转基因鼠与获得克隆鼠的生殖方式相同
D.过程④植入胚胎前需要对代孕母鼠注射促性腺激素
√
[解析] 过程①需将成熟的
精子放在一定浓度的肝素
或 载体溶液中诱导精
子获能，获能不是获得能
量，A错误；②为体外受精过程，③为早期胚胎培养过程，前者在获
能液或专用的受精溶液中进行，后者在发育培养基中进行，这两个过
程所用培养液的成分不完全相同，且转基因鼠的获得属于有性生殖，
克隆鼠的获得为无性生殖，二者生殖方式不同，C错误；过程④是胚
胎移植过程，移植前要让供、受体同期发情，需注射孕激素，D错误。
2.[2024·山东聊城三模] 近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，科学家期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。下列说法正确的是( )
A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B.后代遗传性状与A和C一致，后代 遗传性状与B一致
C.D受体雌性必须和A、B进行同期发情处理
D.A排出的卵子必须培养到 Ⅱ期才能与C的获能精子结合
√
[解析] 胚胎工程一般采用促性腺激素
处理A使其超数排卵，A错误；后代
遗传物质来源于A和C，的遗传性状
与A和C一致，而 的遗传物质来源于
A和B， 的遗传性状大部分与B一致，少数性状与A相同，B错误；D接受来自A的胚胎，所以必须和A进行同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而B只需要提供体细胞，所以不需要对其进行同期发情处理，C错误。
试管动物与克隆动物的比较
比较项目 试管动物 克隆动物
技术基础 体外受精、胚胎移植 核移植、胚胎（分割）移
植
实例 试管牛 多莉羊
[题后归纳]
比较项目 试管动物 克隆动物
过程 _____________________________________________________ _____________________________________________________
（续表）
比较项目 试管动物 克隆动物
生殖方式 有性生殖 无性生殖
遗传物质 遗传物质来自两个个体 遗传物质大部分来自供核
生物体
意义 充分发挥雌性优良个体的繁 殖潜力，缩短供体本身的繁 殖周期 加速家畜遗传改良进程、
挽救濒危物种等
（续表）
命题角度二 考查胚胎移植和胚胎分割
3.[2024·广东湛江三模] 胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植、胚胎
分割等。下列叙述错误的是( )
A.胚胎移植的供体需具有遗传性状优良、生产能力强的特点
B.胚胎移植前，需要使用促性腺激素对供体进行超数排卵处理
C.胚胎分割时，需对处于原肠胚阶段的胚胎进行均等分割
D.胚胎干细胞分化形成神经细胞和上皮细胞等过程不能体现细胞的全
能性
[解析] 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分
割，C错误。
√
4.[2024·河北张家口三模] 近日，某创新团队培育的“克隆奶牛”顺利出
生。该团队选择群体中高产、长寿和抗逆性能优异的明星奶牛，采集
其耳缘细胞，通过核移植来生产克隆胚胎，并进行胚胎移植，所得犊
牛体型、花色与明星奶牛完全一致，若不考虑突变，下列相关叙述正
确的是( )
A.所得犊牛的核遗传物质与明星奶牛不完全相同
B.该过程将动物耳缘细胞培养成完整个体，体现了动物细胞的全能性
C.核移植过程中，通过显微操作技术对卵母细胞去核的实质是去除纺
锤体—染色体复合物
D.可将获得的克隆胚胎培养至囊胚或原肠胚时期进行分割，分割囊胚
要注意将内细胞团均等分割
√
[解析] 所得犊牛的核遗传物质全部来源于明星奶牛，所以与明星奶
牛完全相同，A错误；该过程体现了动物细胞核具有全能性，B错误；
去核是去除 Ⅱ 期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，C正确；可
将获得的克隆胚胎培养至桑葚胚或囊胚时期进行分割，分割囊胚要
注意将内细胞团均等分割，D错误。
经典真题·明考向
1.[2023·浙江1月选考] 在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的
相关技术。下列叙述错误的是( )
A.经获能处理的精子才能用于体外受精
B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率
D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理
√
[解析] 体外受精时，精子需经获能培养才具备受精的能力;受精卵经
体外培养可获得早期胚胎;胚胎分割技术是一种借助显微操作技术，
将早期胚胎切割成几等份，再移植到代孕动物子宫中发育，产生同
卵多仔后代的技术，不能提高移植胚胎的成活率;胚胎移植前需对受
体进行选择和处理，如同期发情处理等。故选C。
2.[2024·北京卷] 我国科学家体外诱导
食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚
A.实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B.实验过程中使用的培养基含有糖类
C.类囊胚的获得利用了核移植技术
D.可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
的结构（类囊胚），为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系
（如图）。相关叙述错误的是( )
√
[解析] 体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构
（类囊胚），证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能，A正确；实验
过程中使用的培养基含有糖类，糖类可为细胞培养提供能源物质，B
正确；类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，并没有进行核移植，
C错误；可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续
发育，从而可以研究类囊胚的后续发育，D正确。
3.[2024·湖北卷] 波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度
快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。
下列叙述错误的是( )
A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D.生产中对提供精子的波尔公山羊无须筛选
√
[解析] 选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体，进行超数排
卵处理，A正确；胚胎移植前，采集部分滋养层细胞进行遗传学检测，
B正确；作为受体的母山羊只需具备健康的体质和正常繁殖能力即可，
但山羊和绵羊是不同的物种，具有生殖隔离，不能将山羊的胚胎移
植到绵羊子宫发育，故普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，
C正确；生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，D错误。
4.[2024·甘肃卷] 甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优
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，
A.藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B.藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C.受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D.后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
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( )
√
[解析] 促性腺激素能作用于卵巢，藏
羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵
泡发育和超数排卵，A正确；从卵巢中
刚采集的卵母细胞需培养成熟
（处于减数第二次分裂中期）后才可与获能的精子进行体外受精，B
错误；在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，
使供体、受体的生理状况相同，因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同
期发情处理，C正确；后代丁由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合
形成的受精卵发育而来，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏
羊乙，D正确。
备用习题
1.哺乳动物在胚胎早期发育阶段就存在一部分原始生殖细胞(PGC),PGC经过分裂和长距离迁移最终进入发育而未分化的生殖嵴,随着生殖嵴向睾丸或卵巢方向分化,PGC也相应地向精子或卵细胞分化,经过减数分裂等一系列复杂的过程最终成为精子或卵细胞。下列叙述正确的是( )
A.PGC最早可能出现于原肠胚,原肠胚的扩大会导致透明带破裂,胚胎完成孵化
B.PGC迁移到生殖嵴的过程中发生有丝分裂和减数分裂,使PGC的数量不断增多
C.精子需要获能才能与卵子结合,卵子只有发育到MⅡ期才具备与精子受精的能力
D.体外受精时,获能后的精子不需要穿过透明带,只需穿过卵细胞膜即可完成受精
√
[解析]囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,A错误;使PGC的数量不断增多依靠有丝分裂,B错误;精子需要获能才能与卵子结合,卵子只有到达MⅡ期时,才具备与精子受精的能力,C正确;无论体外还是体内受精,只有穿过透明带的精子才能与卵细胞膜接触,D错误。
2.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;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。下列叙述正确的是 ( )
A.体外培养精子时,需加ATP溶液使精子达到获能状态
B.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联系
C.胚胎移植是辅助生殖技术的必备技术
D.进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力
√
[解析]将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中,诱导精子获能,A错误;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,B正确;如果是通过人工授精的方式进行辅助生殖,就不需要胚胎移植,C错误;进行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,D错误。
3. 胚胎工程理论的发展和技术的应用提高了良种奶牛的繁育速度,保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程,下列叙述正确的是 ( )
A.体外受精与体内受精的不同之处是体外受精前精子需要获能
B.进行①胚胎分割后获得的2个健康胚胎的遗传性状不同
C.可从早期囊胚(b)中的滋养层获得胚胎干细胞(e)
D.进行②胚胎移植时能否成功,与供体和受体的生理状态有关
√
[解析]体内受精时,精子会在雌性动物的生殖道内获能,体外受精前精子需要在专门的培养液中获能,两者均需要精子获能,A错误;①胚胎分割属于无性生殖,故分割后获得的2个健康胚胎的遗传性状相同,B错误;应从早期囊胚(b)中的内细胞团中获得胚胎干细胞,C错误;进行②胚胎移植时能否成功与供体和受体的生理状态有关,D正确。
作业手册
（限时：30分钟）
题组一 胚胎工程的理论基础
1.[2024·江西上饶一模] 受精卵是新生命的发育起点。下列关于受精卵
的形成和发育的叙述，正确的是( )
A.精子和卵细胞结合形成受精卵的过程发生了基因重组
B.随着受精卵的发育，其子代细胞的全能性呈下降趋势
C.卵裂特指受精卵分裂, 复制一次细胞连续分裂两次
D.桑葚胚、囊胚阶段发育所需营养物质主要靠母体供应
√
[解析] 精子和卵细胞结合形成受精卵的过程中未发生基因重组，基
因重组可发生在减数第一次分裂的前期和后期，A错误；卵裂时细胞
进行有丝分裂，此时 每复制一次细胞分裂一次，C错误；桑葚胚、
囊胚阶段胚胎的胎盘未分化形成，还不能通过脐带从母体获取营养
物质，发育所需营养物质主要由胚胎自身提供，D错误。
2.[2024·湖南长沙模拟] 胚胎工程技术的迅速发展实现了优良家畜品种
的大量繁殖，能显著提高畜产品质量，改善人民生活，还可以解决濒
危动物繁育的问题。下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，正确的是
( )
A.刚采集到的卵母细胞即可与获能处理后的精子在体外受精
B.在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，标志着卵子受精
C.卵裂在透明带内进行，此时胚胎细胞数量和总体积不断增加
D.为了获得大量同卵多胚，可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割
√
[解析] 刚采集到的卵母细胞需培养到 Ⅱ 期才能与获能处理后的精
子在体外受精，A错误；判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜
和透明带的间隙可以观察到两个极体，B正确；受精卵在卵裂期，细
胞数量增加但胚胎总体积并不增加，C错误；采用胚胎分割技术产生
同卵多胚的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概
率越小，D错误。
3.[2025·福建福州月考] 中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通
过将大熊猫的细胞核移植到去核后的兔子卵细胞中，克隆出一批大熊
猫早期胚胎。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述错误的是( )
A.大熊猫与其他动物的早期胚胎移植的时间都相同
B.兔子卵细胞的细胞质的作用是能激发大熊猫细胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息
D.在形成早期胚胎的过程中，已经出现了细胞的分化
√
[解析] 不同动物胚胎移植的时间不同，A错误；兔子卵细胞的细胞
质中含有能激发大熊猫细胞核表达全能性的物质，B正确；早期胚胎
的细胞是由同一细胞经有丝分裂而来的，所以各细胞的遗传物质相
同，C正确；早期胚胎的形成过程中，在囊胚期时细胞就已经开始分
化，D正确。
4.[2024·山东日照期末] 卵母细胞成熟包括“细胞核成熟”和“细胞质成
熟”。研究人员利用基因敲除技术敲除小鼠的基因，发现 基
因敲除的卵母细胞虽能正常受精，但形成的早期胚胎却全部停滞在1
到2细胞阶段，胚胎停止发育的原因是卵母细胞中的 不能被及时
降解。下列说法错误的是( )
A. Ⅱ期的卵母细胞具备受精能力
B.早期胚胎发育到2细胞阶段是在透明带内进行的，胚胎的总体积不变
C.卵母细胞中 的及时降解是启动早期胚胎基因组表达的前提条件
D.基因与卵母细胞中 的降解有关，可促使卵母细胞的细胞
核成熟
√
[解析] 基因敲除的卵母细胞能正常受精，说明细胞核还能正常
成熟，而早期胚胎停止发育的原因是卵母细胞中的 不能被及
时降解，推测是由于基因的敲除，使细胞质中的 不能被
及时降解，因此可能是 基因促进了细胞质的成熟，D错误。
题组二 胚胎工程技术及其应用
5.[2024·河南濮阳模拟] 分离精子技术是有效的性别控制方法，例如：
牛含染色体精子的含量比含染色体精子的 含量
高 左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过
胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛（如图所示）。下列叙述
正确的是( )
A.过程①中获取的精子需获能处理才能
参与受精，而卵细胞可直接参与受精
B.过程①中卵细胞膜先发生反应，然后
透明带再发生反应，以阻止多精子入卵受精
C.图中“受精卵 公牛（母牛）”完全在受体子宫中完成，该过程要发
生细胞增殖和分化
D.若想得到2个完全相同的母牛仔，可在过程②的囊胚期进行胚胎分割
√
[解析] 体外受精过程中卵细胞需要进
行成熟培养，到 Ⅱ 期时，才具备与
精子受精的能力，A错误；受精过程中
透明带先发生反应，卵细胞膜再发生
反应，B错误；体外受精的胚胎早期发育在体外进行，C错误；对桑
葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎分割可得到2个完全相同的子代，D正确。
6.[2024·浙江杭州模拟] 单倍体胚胎干细胞兼具胚胎干细胞和精子的特
性，可作为载体将转基因片段通过“受精”传递到胚胎中。下图为单倍
体胚胎干细胞的获得过程，下列相关叙述错误的是( )
A.在单倍体胚胎干细胞的制备
过程中需要用到显微操作技术
B.单倍体胚胎干细胞是从囊胚
的内细胞团中分选获得的
C.获能的精子与成熟卵母细胞在体外共同培养即可完成受精过程
D.将图中的胚胎移植到经同期发情处理的代孕母体内，通过代孕母体
妊娠产仔
[解析] 将获能的精子和培养成熟的卵子置于获能溶液或专用的受精
溶液中共同培养，一段时间后，可完成受精，C错误。
√
7.[2024·辽宁大连一模] 下图表示通过相关技术获得某种克隆哺乳动物
（二倍体）的流程，下列叙述正确的是( )
A.A表示细胞核，其供体应选用性染色体组成为 的个体
B.从牛卵巢中采集的卵母细胞可直接用于过程①
C.进行过程②前必须对受体动物注射适量免疫抑制剂
D.胚胎发育的卵裂阶段细胞数目增加，胚胎总体积并不增加
√
[解析] A为供体体细胞的细胞核，其性染色体组成可为或 ，A
错误；从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外经人工培养至减数第
二次分裂中期，不可直接用于过程①，B错误；过程②是胚胎移植，
胚胎移植时，受体对植入的胚胎不会产生排斥反应，因此不需要注
射免疫抑制剂，C错误；胚胎发育的卵裂期细胞进行有丝分裂，数目
不断增加，但胚胎的总体积并不增加，D正确。
8.[2025·河北承德月考] 如图表示培育克隆猴的流程，图中①②表示某
种处理过程。为提高胚胎的发育和妊娠率，用组蛋白去甲基化酶
的和组蛋白脱乙酰酶抑制剂 处理重构胚。下列叙
述正确的是( )
A.猴的体细胞分化程度较低，表现全能性相对容易
B.去核是去除减数分裂 Ⅰ 中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C.图中①②可以用灭活的仙台病毒处理和免疫抑制剂注射代孕母猴
D.注入的和 有助于重构胚完成细胞分裂和发育进程
√
[解析] 猴的体细胞分化程度较高，表现
全能性相对较难，A错误；将卵母细胞
培养到 Ⅱ 期后进行去核操作，此时细胞核退化，出现的是纺锤体—染色体复合物，故去核的实质是去除减数分裂 Ⅱ 中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，B错误；①为细胞融合，可以用灭活的仙台病毒处理，②为胚胎移植，胚胎移植不发生免疫排斥，不需要用免疫抑制剂注射代孕母猴，C错误；将组蛋白去甲基化酶 的注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂 处理重构胚，这样可降低组蛋白的甲基化水平，提高组蛋白的乙酰化水平，该过程可能提高了某些基因的表达水平，最终提高了胚胎的发育率和妊娠率，D正确。
9.[2024·福建漳州模拟] 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，
该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下图乙
受精卵无法发育，但该受精卵能进行有丝分裂（如图丙），染色单体
分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞（如图
丁），其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是( )
A.图甲表示该异常胚胎的受精过程，此时的
卵子为初级卵母细胞
B.该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细
胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，
来源于父亲的一般染色体不同
D.若图丁细胞A包含父系和母系染色体组各
1个，则细胞C含2个母系染色体组
√
[解析] 题图甲表示该异常胚胎的受精过程，有2个精子的头部进入了
卵细胞，此时的卵子为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，A错误；
该卵子与2个精子受精，是异常受精，但不能说明透明带和卵细胞膜
在阻止多精入卵的过程中不起作用，B错误；题图丁中A、C的染色
体都是来自于精子的父系染色体组1个和来自于卵细胞的母系染色体
组1个，而B的染色体来自于两个精子（两个染色体组都是来自父
系），这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同（来自雌原核），来
源于父亲的染色体一般不同（分别来自两个不同的雄原核） ，C正
确，D错误。
综合应用练
10.[2024·广东广州模拟] 小鼠是科学研究中不可或缺的动物模型，具有容
易饲养、世代周期短、繁殖率高、组织器官结构和细胞功能与人类接近
等特点。下面是关于小鼠的一系列科学研究工作，请回答相关问题：
（1）在器官再生方面，小鼠胚胎干细胞具有显著的潜力。体外培养
胚胎干细胞一般需要定期更换培养液，这样做的目的是____________
______________________________________。
清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
[解析] 体外培养胚胎干细胞一般需要定期更换培养液，这样做的目
的是清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
（2）为保留小鼠A的优良性状，可进行体细胞核移植。以小鼠A的体
细胞和小鼠B的卵母细胞为材料进行操作，以获得重构胚。进行小鼠
胚胎工程操作时，要在光控周期下饲养成年雌鼠，并注射__________
___，促进排卵。从雄鼠体内采集的精子需进行______处理。体外受
精后，在适宜条件下培养受精卵，用于胚胎移植。进行胚胎移植的优
势是____________________________________。
促性腺激素
获能
可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
[解析] 进行小鼠胚胎工程操作时，要在光控周期下饲养成年雌鼠，
并注射促性腺激素促进排卵。从雄鼠体内采集的精子不能立即与卵
子受精，需进行获能处理。进行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。
（3）在药物研究过程中，研究者发现因小鼠与人类亲缘关系较远，
很多在小鼠体内有效的候选药物，用在人身上不一定有效，或有很大
副作用。通过以上分析，在用于药物研究的实验动物方面研究的方向
可以是______________________________________________________
_____________。
培育大批具有相同遗传背景的与人类亲缘关系较近的动物（如克隆猴）
[解析] 由题干分析可知，在用于药物研究的实验动物方面研究的方
向是培育大批具有相同遗传背景的与人类亲缘关系较近的动物
（如克隆猴）。
11.[2024·湖北武汉三模] 基因组印记是
通过甲基化实现受精卵中来自双亲的
两个等位基因一个表达另一个不表达，
基因组印记阻碍了哺乳动物孤雌生殖
的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改
变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其 “变性”，然后将一个极体注
入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”
的小鼠，实验过程如下图所示。回答下列问题：
（1）整个培养过程是在 培养箱中
进行的， 培养箱中的气体环境是
__________________。
空气和
（2）与野生型小鼠相比，孤雌小鼠的遗传多样性______，野外生存
能力下降。所有孤雌小鼠的性别是______，原因是________________
__________________________________________。
降低
雌性
极体和修饰后的次级卵母细胞中都只有染色体，没有染色体
[解析] 孤雌小鼠没有经过受精作用，只有一个亲本的遗传物质，遗传多样性降低。小鼠的性别决定机制为 型，又由于极体和修饰后的次级卵母细胞中都只有染色体，没有 染色体，所以所有的孤雌小鼠都为雌性。
（3）进行胚胎移植前，应该对代孕母鼠进行__________处理，目的
是__________________________________________________________
___________________________。
同期发情
使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为移入受体的供体胚胎提供相同的生理环境
12.[2024·广东广州二模] “中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我
国非人灵长类疾病动物模型研究已处于国际领先水平。“中中”和“华华”
的克隆流程如图甲所示，回答下列问题：
（1）图甲中从卵巢中采集的细胞 需在
体外培养至_____期才能用于体细胞核
移植等；目前使用的去核方法除了显微
操作去核法，还有梯度离心、紫外线
短时间照射和化学物质处理等，与前者
比较，后面的这些方法所具有的特点是_________________________________________________________。
在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的变性
[解析] 图甲中的细胞是母猴的卵母
细胞，从卵巢中采集的细胞 需在体
外培养至 Ⅱ （减数分裂Ⅱ中）期才
具有受精的能力，才能用于体细胞核
移植等，该时期的细胞营养物质丰富
且含有有利于细胞全能性表达的物质。目前使用的去核方法除了显微操作去核法，还有梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等，与显微操作去核比较，后面的这些方法所具有的特点是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的 变性。
（2）当贴壁细胞在体外培养过程中发
生接触抑制现象时，需要对细
胞进行________________培养。
（3）完成过程①后，要对母猴 进行
__________。克隆猴的干细胞存
在于早期胚胎、______________（答出1点）等多种组织和器官中，
包括胚胎干细胞和____________等。
分瓶（或传代）
妊娠检查
骨髓、脐带血
成体干细胞
[解析] 据图甲分析可知，图中过程①为胚胎移植，完成移植后需要
对受体进行是否妊娠的检查。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带
血等多种组织和器官中，干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。
（4）科研人员发现：对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰，
调控基因 的表达，激活重构胚分化潜能，是克隆成功的关键。研究
表明染色体组蛋白动态可逆地被修饰酶所改变，从而调控基因 的
表达，如图乙所示。为了激活基因，研究人员将组蛋白 去甲基化
酶的注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂
处理重构胚。
据图乙分析， 可以抑制________________的活性，______
（填“提高”或“降低”）组蛋白的乙酰化水平，进而促进基因甲的表达；
给重构胚注入的 来促进基因A表达的机理是___________
____________________________________________________________
________________________。
组蛋白脱乙酰酶
提高
基因的可以表达组蛋白去甲基化酶，降低组蛋白的甲基化水平，进而促进基因的表达
[解析] 是组蛋白脱乙酰酶抑制剂，可以抑制组蛋白脱乙酰酶的
作用，提高组蛋白的乙酰化水平，最终调节相关基因的表达。
是组蛋白去甲基化酶，则基因的 可以表达组蛋
白去甲基化酶，降低组蛋白的甲基化水平，进而促进基因 的表达。
快速核答案
考点一 胚胎工程的理论基础（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.受精卵 细胞 受精 雌性 2.（1）输卵管 MⅡ 期 卵细胞膜 雄原核 雌原核 受精卵 卵细胞膜外的透明带 后来的精子 卵细胞膜 其他精子 （2）①输卵管 有丝分裂 透明带 不断增加 ②受精卵 桑葚胚 胎膜和胎盘
考点易错·明辨析
（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× （6）×
长句拓展·练思维
1.细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所,也是后代代谢与遗传的控制中心,还参与精、卵结合；线粒体是精子维持生存和运动、获得能量的“动力工厂” 2.刚采集到的精子还没有受精能力,必须先对精子进行获能处理 3.卵子需要在输卵管内进一步成熟,发育到Ⅱ 期,才具备与精子受精的能力
典型例题 提能力
1.B 2.B
考点二 胚胎工程技术及其应用（固本·识记类）
必备知识 精梳理
1.（1）Ⅱ 获能 获能的精子 适当的培养液 （2）繁殖能力 胚胎 2.同种的、生理状态 超数排卵 妊娠 雌性优良个体的繁殖潜力 3.早期胚胎 相同 桑葚胚或囊胚 内细胞团 繁殖 动物性别
考点易错·明辨析
（1）× （2）√ （3）√ （4）√ （5）× （6）× （7）×
长句拓展·练思维
1.正确 胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致,移入受体的胚胎才能继续正常发育 2.有性生殖 其过程是精子和卵子在体外受精,形成受精卵,再将受精卵发育成的早期胚胎移植到受体子宫中 3.第一次用（孕）激素对受、供体进行同期发情处理，第二次用促性腺激素处理使供体超数排卵 第一次是对收集的胚胎进行质量检查，第二次是对受体母畜是否妊娠进行检查
典型例题 提能力
命题角度一 考查体外受精与试管动物
1.B 2.D
命题角度二 考查胚胎移植和胚胎分割
3.C 4.C
经典真题·明考向
1.C 2.C 3.D 4.B
题组一 胚胎工程的理论基础
1.B 2.B 3.A 4.D
题组二 胚胎工程技术及其应用
5.D 6.C 7.D 8.D 9.C
综合应用练
10.（1）清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
（2）促性腺激素 获能 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
（3）培育大批具有相同遗传背景的与人类亲缘关系较近的动物
（如克隆猴）
11.（1）空气和 （2）降低 雌性 极体和修饰后的次级卵母细胞中都只有染色体，没有染色体 （3）同期发情 使供体和受体生殖器官的生理变化同步，这样才能为移入受体的供体胚胎提供相同的生理环境
12.（1） 酷酷酷的 在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的
变性 （2）分瓶（或传代） （3）妊娠检查 骨髓、脐带血 成体干细胞 （4）组蛋白脱乙酰酶 提高 基因的可以表达组蛋白去甲基化酶，降低组蛋白的甲基化水平，进而促进基因的表达课时作业(五十三) 胚胎工程
1.B [解析] 精子和卵细胞结合形成受精卵的过程中未发生基因重组,基因重组可发生在减数第一次分裂的前期和后期,A错误;卵裂时细胞进行有丝分裂,此时DNA每复制一次细胞分裂一次,C错误;桑葚胚、囊胚阶段胚胎的胎盘未分化形成,还不能通过脐带从母体获取营养物质,发育所需营养物质主要由胚胎自身提供,D错误。
2.B [解析] 刚采集到的卵母细胞需培养到M Ⅱ 期才能与获能处理后的精子在体外受精,A错误;判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体,B正确;受精卵在卵裂期,细胞数量增加但胚胎总体积并不增加,C错误;采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的,分割次数越多,分割后胚胎成活的概率越小,D错误。
3.A [解析] 不同动物胚胎移植的时间不同,A错误;兔子卵细胞的细胞质中含有能激发大熊猫细胞核表达全能性的物质,B正确;早期胚胎的细胞是由同一细胞经有丝分裂而来的,所以各细胞的遗传物质相同,C正确;早期胚胎的形成过程中,在囊胚期时细胞就已经开始分化,D正确。
4.D [解析] Bta4基因敲除的卵母细胞能正常受精,说明细胞核还能正常成熟,而早期胚胎停止发育的原因是卵母细胞中的mRNA不能被及时降解,推测是由于Bta4基因的敲除,使细胞质中的mRNA不能被及时降解,因此可能是Bta4基因促进了细胞质的成熟,D错误。
5.D [解析] 体外受精过程中卵细胞需要进行成熟培养,到M Ⅱ 期时,才具备与精子受精的能力,A错误;受精过程中透明带先发生反应,卵细胞膜再发生反应,B错误;体外受精的胚胎早期发育在体外进行,C错误;对桑葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎分割可得到2个完全相同的子代,D正确。
6.C [解析] 将获能的精子和培养成熟的卵子置于获能溶液或专用的受精溶液中共同培养,一段时间后,可完成受精,C错误。
7.D [解析] A为供体体细胞的细胞核,其性染色体组成可为XX或XY,A错误;从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外经人工培养至减数第二次分裂中期,不可直接用于过程①,B错误;过程②是胚胎移植,胚胎移植时,受体对植入的胚胎不会产生排斥反应,因此不需要注射免疫抑制剂,C错误;胚胎发育的卵裂期细胞进行有丝分裂,数目不断增加,但胚胎的总体积并不增加,D正确。
8.D [解析] 猴的体细胞分化程度较高,表现全能性相对较难,A错误;将卵母细胞培养到M Ⅱ 期后进行去核操作,此时细胞核退化,出现的是纺锤体—染色体复合物,故去核的实质是去除减数分裂 Ⅱ 中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,B错误;①为细胞融合,可以用灭活的仙台病毒处理,②为胚胎移植,胚胎移植不发生免疫排斥,不需要用免疫抑制剂注射代孕母猴,C错误;将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理重构胚,这样可降低组蛋白的甲基化水平,提高组蛋白的乙酰化水平,该过程可能提高了某些基因的表达水平,最终提高了胚胎的发育率和妊娠率,D正确。
9.C [解析] 题图甲表示该异常胚胎的受精过程,有2个精子的头部进入了卵细胞,此时的卵子为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,A错误;该卵子与2个精子受精,是异常受精,但不能说明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用,B错误;题图丁中A、C的染色体都是来自于精子的父系染色体组1个和来自于卵细胞的母系染色体组1个,而B的染色体来自于两个精子(两个染色体组都是来自父系),这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同(来自雌原核),来源于父亲的染色体一般不同(分别来自两个不同的雄原核) ,C正确,D错误。
10.(1)清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
(2)促性腺激素 获能 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
(3)培育大批具有相同遗传背景的与人类亲缘关系较近的动物(如克隆猴)
[解析] (1)体外培养胚胎干细胞一般需要定期更换培养液,这样做的目的是清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。(2)进行小鼠胚胎工程操作时,要在光控周期下饲养成年雌鼠,并注射促性腺激素促进排卵。从雄鼠体内采集的精子不能立即与卵子受精,需进行获能处理。进行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。(3)由题干分析可知,在用于药物研究的实验动物方面研究的方向是培育大批具有相同遗传背景的与人类亲缘关系较近的动物(如克隆猴)。
11.(1)95%空气和5%CO2
(2)降低 雌性 极体和修饰后的次级卵母细胞中都只有X染色体,没有Y染色体
(3)同期发情 使供体和受体生殖器官的生理变化同步,这样才能为移入受体的供体胚胎提供相同的生理环境
[解析] (2)孤雌小鼠没有经过受精作用,只有一个亲本的遗传物质,遗传多样性降低。小鼠的性别决定机制为XY型,又由于极体和修饰后的次级卵母细胞中都只有X染色体,没有Y染色体,所以所有的孤雌小鼠都为雌性。
12.(1)M Ⅱ 在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性
(2)分瓶(或传代)
(3)妊娠检查 骨髓、脐带血 成体干细胞
(4)组蛋白脱乙酰酶 提高 Kdm4d基因的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,降低组蛋白H3的甲基化水平,进而促进基因A的表达
[解析] (1)图甲中的细胞a是母猴的卵母细胞,从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至M Ⅱ (减数分裂Ⅱ中)期才具有受精的能力,才能用于体细胞核移植等,该时期的细胞营养物质丰富且含有有利于细胞全能性表达的物质。目前使用的去核方法除了显微操作去核法,还有梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等,与显微操作去核比较,后面的这些方法所具有的特点是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。(3)据图甲分析可知,图中过程①为胚胎移植,完成移植后需要对受体进行是否妊娠的检查。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中,干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。(4)TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂,可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平,最终调节相关基因的表达。Kdm4d是组蛋白去甲基化酶,则Kdm4d基因的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,降低组蛋白H3的甲基化水平,进而促进基因A的表达。课时作业(五十三) 胚胎工程
题组一 胚胎工程的理论基础
1.[2024·江西上饶一模] 受精卵是新生命的发育起点。下列关于受精卵的形成和发育的叙述,正确的是 ( )
A.精子和卵细胞结合形成受精卵的过程发生了基因重组
B.随着受精卵的发育,其子代细胞的全能性呈下降趋势
C.卵裂特指受精卵分裂,DNA复制一次细胞连续分裂两次
D.桑葚胚、囊胚阶段发育所需营养物质主要靠母体供应
2.[2024·湖南长沙模拟] 胚胎工程技术的迅速发展实现了优良家畜品种的大量繁殖,能显著提高畜产品质量,改善人民生活,还可以解决濒危动物繁育的问题。下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述,正确的是 ( )
A.刚采集到的卵母细胞即可与获能处理后的精子在体外受精
B.在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体,标志着卵子受精
C.卵裂在透明带内进行,此时胚胎细胞数量和总体积不断增加
D.为了获得大量同卵多胚,可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割
3.[2025·福建福州月考] 中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核移植到去核后的兔子卵细胞中,克隆出一批大熊猫早期胚胎。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述错误的是 ( )
A.大熊猫与其他动物的早期胚胎移植的时间都相同
B.兔子卵细胞的细胞质的作用是能激发大熊猫细胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中,各细胞间具有相同的遗传信息
D.在形成早期胚胎的过程中,已经出现了细胞的分化
4.[2024·山东日照期末] 卵母细胞成熟包括“细胞核成熟”和“细胞质成熟”。研究人员利用基因敲除技术敲除小鼠的Bta4基因,发现Bta4基因敲除的卵母细胞虽能正常受精,但形成的早期胚胎却全部停滞在1到2细胞阶段,胚胎停止发育的原因是卵母细胞中的mRNA不能被及时降解。下列说法错误的是 ( )
A.MⅡ期的卵母细胞具备受精能力
B.早期胚胎发育到2细胞阶段是在透明带内进行的,胚胎的总体积不变
C.卵母细胞中mRNA的及时降解是启动早期胚胎基因组表达的前提条件
D.Bta4基因与卵母细胞中mRNA的降解有关,可促使卵母细胞的细胞核成熟
题组二 胚胎工程技术及其应用
5.[2024·河南濮阳模拟] 分离精子技术是有效的性别控制方法,例如:牛(2n=30)含X染色体精子的DNA含量比含Y染色体精子的DNA含量高4%左右,利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。下列叙述正确的是 ( )
A.过程①中获取的精子需获能处理才能参与受精,而卵细胞可直接参与受精
B.过程①中卵细胞膜先发生反应,然后透明带再发生反应,以阻止多精子入卵受精
C.图中“受精卵→公牛(母牛)”完全在受体子宫中完成,该过程要发生细胞增殖和分化
D.若想得到2个完全相同的母牛仔,可在过程②的囊胚期进行胚胎分割
6.[2024·浙江杭州模拟] 单倍体胚胎干细胞兼具胚胎干细胞和精子的特性,可作为载体将转基因片段通过“受精”传递到胚胎中。下图为单倍体胚胎干细胞的获得过程,下列相关叙述错误的是( )
A.在单倍体胚胎干细胞的制备过程中需要用到显微操作技术
B.单倍体胚胎干细胞是从囊胚的内细胞团中分选获得的
C.获能的精子与成熟卵母细胞在体外共同培养即可完成受精过程
D.将图中的胚胎移植到经同期发情处理的代孕母体内,通过代孕母体妊娠产仔
7.[2024·辽宁大连一模] 下图表示通过相关技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程,下列叙述正确的是 ( )
A.A表示细胞核,其供体应选用性染色体组成为XX的个体
B.从牛卵巢中采集的卵母细胞可直接用于过程①
C.进行过程②前必须对受体动物注射适量免疫抑制剂
D.胚胎发育的卵裂阶段细胞数目增加,胚胎总体积并不增加
8.[2025·河北承德月考] 如图表示培育克隆猴的流程,图中①②表示某种处理过程。为提高胚胎的发育和妊娠率,用组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理重构胚。下列叙述正确的是 ( )
A.猴的体细胞分化程度较低,表现全能性相对容易
B.去核是去除减数分裂 Ⅰ 中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C.图中①②可以用灭活的仙台病毒处理和免疫抑制剂注射代孕母猴
D.注入Kdm4d的mRNA和TSA有助于重构胚完成细胞分裂和发育进程
9.[2024·福建漳州模拟] 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎,该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下图乙受精卵无法发育,但该受精卵能进行有丝分裂(如图丙),染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成三个细胞(如图丁),其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是 ( )
A.图甲表示该异常胚胎的受精过程,此时的卵子为初级卵母细胞
B.该卵子与2个精子受精,表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的一般染色体不同
D.若图丁细胞A包含父系和母系染色体组各1个,则细胞C含2个母系染色体组
综合应用练
10.[2024·广东广州模拟] 小鼠是科学研究中不可或缺的动物模型,具有容易饲养、世代周期短、繁殖率高、组织器官结构和细胞功能与人类接近等特点。下面是关于小鼠的一系列科学研究工作,请回答相关问题:
(1)在器官再生方面,小鼠胚胎干细胞具有显著的潜力。体外培养胚胎干细胞一般需要定期更换培养液,这样做的目的是
。
(2)为保留小鼠A的优良性状,可进行体细胞核移植。以小鼠A的体细胞和小鼠B的卵母细胞为材料进行操作,以获得重构胚。进行小鼠胚胎工程操作时,要在光控周期下饲养成年雌鼠,并注射 ,促进排卵。从雄鼠体内采集的精子需进行 处理。体外受精后,在适宜条件下培养受精卵,用于胚胎移植。进行胚胎移植的优势是 。
(3)在药物研究过程中,研究者发现因小鼠与人类亲缘关系较远,很多在小鼠体内有效的候选药物,用在人身上不一定有效,或有很大副作用。通过以上分析,在用于药物研究的实验动物方面研究的方向可以是 。
11.[2024·湖北武汉三模] 基因组印记是通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达,基因组印记阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠,实验过程如下图所示。回答下列问题:
(1)整个培养过程是在CO2培养箱中进行的,CO2培养箱中的气体环境是 。
(2)与野生型小鼠相比,孤雌小鼠的遗传多样性 ,野外生存能力下降。所有孤雌小鼠的性别是 ,原因是
。
(3)进行胚胎移植前,应该对代孕母鼠进行 处理,目的是
。
12.[2024·广东广州二模] “中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究已处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图甲所示,回答下列问题:
(1)图甲中从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至 期才能用于体细胞核移植等;目前使用的去核方法除了显微操作去核法,还有梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等,与前者比较,后面的这些方法所具有的特点是 。
(2)当贴壁细胞在体外培养过程中发生接触抑制现象时,需要对细胞进行 培养。
(3)完成过程①后,要对母猴b进行 。克隆猴的干细胞存在于早期胚胎、 (答出1点)等多种组织和器官中,包括胚胎干细胞和 等。
(4)科研人员发现:对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰,调控基因A的表达,激活重构胚分化潜能,是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变,从而调控基因A的表达,如图乙所示。为了激活基因A,研究人员将组蛋白H3去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理重构胚。
据图乙分析,TSA可以抑制 的活性, (填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平,进而促进基因甲的表达;给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是
。
