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专题 42 胚胎工程
一、胚胎工程 (一)胚胎工程的理论基础
1．胚胎工程的概念分析
操作对象 生殖细胞，受精卵或早期胚胎细胞
技术手段 体外受精、胚胎移植和胚胎分割
目的 将获得的胚胎移植到雌性动物体内产生后代，满足人类的各种需求
实质 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
2．受精
(1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。
(2)场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
(3)过程
3．胚胎早期发育
(二)胚胎工程技术及其应用
1．体外受精的过程2．胚胎移植
(1)概念：将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。提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。
(2)操作过程
(3)实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
3.胚胎分割
材料 应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚
实质 胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的无性繁殖(或克隆)
操作
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
要求
①促进优良动物品种的繁殖；②为遗传学研究提供遗传性状相同的个体；③胚胎移
用途
植前的性别鉴定、遗传病筛查
一、单选题
1．牛胚胎工程是指以胚胎移植为基础的一整套胚胎生物技术，该技术有利于充分发挥优良母牛的繁殖潜
力，为优良种畜的大量繁殖提供有效的解决办法。下列说法不正确的是（ ）
A．胚胎工程的理论基础是自然状态下哺乳动物受精、早期胚胎发育的规律
B．可将精子放在含有肝素、Ca2+载体等有效成分的获能液中使其获能
C．胚胎移植大大缩短了供体本身的繁殖周期D．胚胎移植时，供体母牛和受体母牛都必须具备优良的遗传特性
【答案】D
【分析】1、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养（需要培养到MⅡ中期）、精子的采集和获能、受
精。
2、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。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，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、哺乳动物受精和早期胚胎发育规律，是体外进行胚胎工程的理论基础，为胚胎工程的设计提
供了理论支撑，A正确；
B、精子在获能液中获能，获能液常见的有效成分是一定浓度的肝素、Ca2+载体A23187溶液等，B正确；
C、胚胎移植大大缩短了供体本身的繁殖周期，即供体的职能就是提供更多的卵母细胞，不需要承担孕育
胚胎的任务，C正确；
D、胚胎移植时，供体母牛为具有优良遗传性状的牛，而受体母牛具有优良的生产性能，而且必须和供体
母牛是同一物种，D错误。
故选D。
2．针对高等哺乳动物，常见的辅助生殖技术有两种：一种叫做人工授精，即通过人工的方法，把精子送
到雌性的生殖道，以增加怀孕概率；第二种技术就是所谓的试管动物，主要涉及体外受精、胚胎体外培养
和胚胎移植等技术。下列对两种技术的有关叙述，正确的是（ ）
A．都需要对精子进行获能处理
B．都需要考虑受体的生殖周期
C．都必须在8细胞胚以前进入子宫
D．都能发挥优良公畜母畜繁殖潜力
【答案】B
【分析】胚胎工程技术包含的内容很丰富，目前在医学和生产上应用较多的是体外受精、胚胎移植和胚胎
分割等，借助这些技术，可以进一步挖掘动物的繁殖潜力。哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的
采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然
后才能用于体外受精。
【详解】A、人工授精不需要对精子进行获能处理，A错误；
B、母畜的妊娠需要较长的时间，所以人工授精和试管动物都需要考虑受体的生殖周期，B正确；
C、人工授精不需要胚胎移植，试管动物需要在桑葚胚或囊胚期移入子宫，C错误；
D、人工授精能更有效地发挥优良公畜的优良特性，试管动物可充分发挥良种母畜的繁殖潜力，D错误。
故选B。3．研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源PS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仔猪体内，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（如图
所示）。下列说法正确的是（ ）
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滋养层
C．过程③操作之前不需要对代孕仔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不必考虑肾移植个体之间的遗传差异
【答案】A
【分析】题图分析：①表示去除生肾区的受精卵发育为囊胚过程，②表示将人源iPS细胞导入囊胚的过程，
③表示胚胎移植，④表示分娩。
【详解】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从而获得肾元祖细胞，A正确；
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，从而保证人源肾细胞的正常发育，
因为内细胞团会发育成完整胚胎，B错误；
C、过程③操作之前需对对代孕仔猪进行同期发情处理，但不需要进行超数排卵处理，因为代孕仔猪不提
供卵母细胞，C错误；
D、该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异，因为该方法获得的肾脏可能含有囊
胚的细胞发育的部分，D错误。
故选A。
4．体外培养的胚胎干细胞存在两种不同的状态：启动态和幼稚态，两种细胞的形态特征明显不同，相对
于幼稚态细胞，启动态细胞的全能性不容易表现。下图是利用食蟹猴胚胎干细胞生产嵌合体动物的流程。
下列错误的是（ ）A．带荧光的幼稚态胚胎干细胞植入胚胎后能参与正常的胚胎发育和器官形成
B．桑葚胚时期的细胞没有发生分化且胚胎体积也没有变大
C．对代孕母猴需进行健康检查、超数排卵、同期发情处理、妊娠检查等处理
D．嵌合体胎儿体细胞与正常食蟹猴体细胞染色体数目相同
【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
到桑葚胚或囊胚阶段)；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、带荧光的幼稚态胚胎干细胞植入胚胎后，在代孕母猴体内能参与正常的胚胎发育和器官形成，
A正确；
B、早期胚胎发育到桑葚胚时期的细胞没有发生分化，且胚胎体积也没有变大，B正确；
C、对于优良供体需要进行超数排卵、发情配种、收集胚胎；对于代孕母猴来说需要进行健康检查、同期
发情处理、妊娠检查等处理，C错误；
D、嵌合体胎儿体细胞的细胞核来源于食蟹猴胚胎干细胞，所以与正常食蟹猴体细胞染色体数目相同，D
正确。
故选C。
5．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。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．卵子由卵巢排出后需要在输卵管进一步成熟，到M II期才具备受精能力
B．受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核靠近
C．囊胚的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜
D．供体母牛胚胎移植前需进行发情处理，受体母牛胚胎移植前需进行超数排卵处理
【答案】D
【分析】刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道或人工配置的获能液中获能后，才能获得受精能力；动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂期才具备与精子
受精的能力。
【详解】A、动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，都要在输卵管内进一步成熟，达到
减数第二次分裂期时，才具备与精子受精的能力，A正确；
B、卵子是否受精的重要标志是：在卵细胞膜和透明带间隙观察到两个极体或者雌、雄原核靠近；受精作
用完成的标志是雌、雄原核的融合，B正确；
C、囊胚的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜，内细胞团发育为胎儿的各种组织，C正确；
D、胚胎移植时，需对供体和受体使用激素进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境。同时
为了获得大量卵细胞，可对供体母牛用促性腺激素进行超数排卵处理，D错误。
故选D。
6．图1表示某雄性高等动物的个体发育过程；图2表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中几项指标的变化趋势。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．桑葚胚和囊胚中含有的细胞都具有全能性
B．图1中“受精卵→幼体”过程，细胞增殖方式是有丝分裂
C．图2中能正确表示相关指标变化的是①④
D．在卵裂阶段，胚胎中有机物种类是增加的
【答案】A
【分析】胚胎发育过程：
1、卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。
2、桑葚胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）。
3、囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将
来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这
一过程叫孵化）。4、原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔[细胞分化在
胚胎期达到最大限度]。
【详解】A、桑葚胚细胞都具有全能性，但囊胚中只有内细胞团才具有全能性，滋养层细胞无全能性，A
错误；
B、在雄性幼体形成的过程中，细胞增殖方式只有有丝分裂，性成熟后才能进行减数分裂，B正确；
C、在卵裂阶段，胚胎的总体积基本不变，但细胞的数量是增加的，所以DNA总量是增加的，所有细胞核
质比值是增加的，所有细胞的体积之和基本不变，由于细胞每时每刻都需要进行细胞呼吸，所以有机物总
量是降低的，故图2中能正确表示相关指标变化的是①④，C正确；
D、由于在细胞呼吸过程中会产生更多种类的中间代谢物，另外，细胞分化也会产生新物质，所以胚胎中
有机物的种类是增加的，D正确。
故选A。
7．2017年，某国批准使用细胞核移植技术培育克隆猴。下列关于细胞核移植技术的叙述错误的是（ ）
A．该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等技术
B．卵母细胞提取后，需要培养至MⅡ期方可使用
C．该克隆猴同时具有供体、受体动物的部分基因
D．核移植技术中普遍使用显微操作法去核
【答案】C
【分析】动物体细胞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，这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、动物体细胞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，这个新的胚胎最终发育为克隆动物。该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植
等技术，A正确；
B、细胞核移植过程所需的卵母细胞要培养到MⅡ期方可使用，B正确；
C、该克隆猴不具有受体动物的基因，C错误；
D、在体细胞核移植过程中，采集的卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期时，用显微操作去核法去除卵
母细胞的核，D正确。
故选C。
8．在胚胎移植过程中很多操作步骤都需要检查，为避免后期人力、物力、财力的浪费，下列相关说法错
误的是（ ）A．胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否能正常发育到一定阶段
B．胚胎移植前需要检查受体的免疫力，选择免疫缺陷型做受体有利于胚胎的存活
C．胚胎移植前进行遗传病筛查对于动物繁育健康后代具有重要意义
D．胚胎移植到受体的子宫后，还需对受体进行妊娠检查
【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、胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段，因为通常是只有进
入桑葚胚或囊胚阶段的细胞才能被移植，A正确；
B、受体子宫对移入的胚胎不具有免疫排斥，因此，胚胎移植前不需要检查受体的免疫力，也不需要选择
免疫缺陷型做受体，B错误；
C、胚胎移植前进行遗传病筛查有利于繁育健康的后代，从而提高胚胎移植的经济效益，C正确；
D、胚胎移植入子宫不代表妊娠成功，故需对其进行是否妊娠检查，D正确。
故选B。
9．《本草纲目》 曾提到：“羊乳甘温无毒、润心肺、补肺肾气。”中医一直把羊奶看做对肺和气管特别
有益的食物。羊奶的脂肪颗粒体积为牛奶的三分之一，更利于人体吸收，并且羊奶中的维生素及微量元素
明显高于牛奶。如图表示研究人员利用胚胎工程培育产奶量高的优质奶羊的过程，下列相关说法正确的是
（ ）
A．将检验合格的胚胎可以移植到任何生理状态的受体羊子宫内
B．不同生物进行⑤过程的时间不同，但都不能晚于原肠胚
C．移植前用滋养层细胞进行性别鉴定，选择雄性胚胎进行移植
D．图示胚胎分割时注意要将内细胞团均等分割【答案】D
【分析】图中①为体外受精，②为早期胚胎培养过程，③为胚胎分割，④为胚胎分割后的恢复，⑤为胚胎
移植。
【详解】A、受体需要经过同期发情处理，而不是任何一个个体都可以作为受体，A错误；
B、不同生物进行⑤胚胎移植过程的时间不同，但都不能晚于囊胚期，B错误；
C、由于只有雌性个体能产奶，因此移植前进行性别鉴定，应该选择雌性胚胎进行移植，C错误；
D、进行胚胎分割用于胚胎移植时，应注意要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，D正确。
故选D。
10．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．科研人员可以使用体外受精、胚胎移植等技术繁育北方白犀牛的试管动物
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，该动物一定是雌性
C．为了繁育更多子代，可以选择人工繁育技术得到的原肠胚期的胚胎进行分割
D．进行胚胎移植时，雌性北方白犀牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
【答案】C
【分析】胚胎移植：
（1）概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生
理状态相同的其它雌性动物的体内，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”，
接受胚胎的个体称为“受体”；
（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、因为有两头雌性个体和少量北方白犀牛精子，所以科研人员可以使用体外受精、胚胎移植等
技术繁育北方白犀牛的试管动物，拯救北方白犀牛物种，A正确；
B、目前只有雌性个体，即体细胞只有雌性动物的体细胞，若利用体细胞核移植技术培育出北方白犀牛的
克隆动物，该动物一定是雌性，B正确；
C、为了繁育更多子代，可以选择人工繁育技术得到的桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行分割，C错误；
D、胚胎移植时受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，因此，进行胚胎移植时，雌性北方白犀牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，D正确。
故选C。
11．动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人
类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达
出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。其大致过程如下图所示，下列有关说法错误的是（
）
A．重组质粒只具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因
B．④通常采用显微注射技术
C．可以从转基因母牛乳汁中提取药物
D．该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
【答案】A
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核
心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：
根据受体细胞不同，导入的方法也不一样；（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、要让药用蛋白基因在乳腺细胞内表达并分泌含药物的乳汁，重组质粒上还必须具有乳腺蛋白
基因的启动子等调控组件；A错误；
B、转基因动物通常利用的受体细胞是受精卵，采用显微注射技术；B正确；
C、只有母牛到达泌乳期，乳腺细胞才会表达相应的药用蛋白基因，乳汁中含有药物；C正确；
D、从乳汁里提取药物，优点突出且产量高、质量好、易提取，D正确。
故选A。
12．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得多能干细胞，继而利用多能干细胞培育出与黑鼠遗传特性相同
的克隆鼠，流程如图所示。下列分析错误的是（ ）A．多能干细胞发育成了克隆鼠X的各种组织
B．对克隆鼠X进行性别鉴定时不能从滋养层处取样
C．本实验使用了体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术
D．将克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应，
【答案】C
【分析】据图可知，从黑鼠中提取体细胞诱导形成多能干细胞，然后注入到特殊处理使内细胞团不发育的
囊胚中，形成的重组囊胚移入到白鼠（代孕母鼠），最终形成克隆鼠X。
【详解】A、据图可知，多能干细胞注入内细胞不发育的囊胚中，最终发育形成克隆鼠，说明多能干细胞
发育成了克隆鼠X的各种组织，A正确；
B、克隆鼠X是由多能干细胞发育形成的，与滋养层细胞中遗传物质并不相同，因此对克隆鼠X进行性别
鉴定时不能从滋养层处取样，B正确；
C、本实验没有涉及体外受精和胚胎分割等技术，C错误；
D、克隆鼠是由黑鼠体细胞诱导形成的多能干细胞发育形成的，与黑鼠遗传特性相同，因此将克隆鼠的肝
脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应，D正确。
故选C。
13．慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况，缺乏白蛋白的病人容易出现水肿，临床上对白蛋白需求量很大。
下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，下列说法正确的是（ ）A．过程①②之前需要对山羊A和山羊B做同期发情处理
B．已知白蛋白基因的氨基酸序列，通过人工合成的方法就可获取与人体内相同的白蛋白基因
C．过程③得到的表达载体包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因
D．过程⑤之前需选取内细胞团进行DNA分析、性别鉴定等
【答案】C
【分析】分析题图，可根据“已知白蛋白基因的碱基序列”确定其获取方法，根据“化学诱导法”确定精
子获能溶液应含有的成分，根据“乳腺生物反应器”确定应选择的胚胎性别。
【详解】A、过程①②之前需要对山羊A和山羊B不需要做同期发情处理，同期发情是在胚胎移植过程中
对供体和受体进行的，A错误；
B、已知白蛋白基因的碱基序列，通过人工合成的方法就可获取与人体内相同的白蛋白基因，仅得知氨基
酸序列不行，B错误；
C、过程③得到的表达载体包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因，C正确；
D、过程⑤之前需选取滋养层细胞进行DNA分析、性别鉴定等，D错误。
故选D。
14．2017年世界上首批体细胞克隆灵长类在我国诞生。科学家利用一只流产胎猴的成纤维细胞进行核移植，
最终成功获得“中中”和“华华”两只克隆猴。但是，到目前为止，人们还没有成功地将单个已分化的动
物体细胞培养成新的个体。下列叙述正确的是（ ）
A．将成纤维细胞核注入去核的卵母细胞中，体现了细胞膜的选择透过性
B．分化的动物体细胞失去了分裂增殖的能力，不能表达全能性
C．克隆猴的成功说明动物体细胞核移植的难度要低于胚胎细胞核移植
D．克隆技术获得的遗传背景相同的模型猴，对于药物对照实验的研究有着重要的意义
【答案】D【分析】动物细胞核移植技术：
1、概念：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动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。该技术的原理是
动物细胞核的全能性。
2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移
植，其原因是动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而体细胞分化程度高，恢复其全能性十
分困难。
【详解】A、将成纤维细胞核注入去核的卵母细胞中，是人为操作，不能说明细胞膜的选择透过性，A错
误；
B、分化的动物体细胞也可能继续分裂增殖，如造血干细胞进行了一定程序的分化，但仍能增殖分化为各
种血细胞，B错误；
C、动物胚胎细胞分化程度低．恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，
因此，动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植的，C错误；
D、 “中中”、“华华”的诞生意味着以体细胞克隆猴为实验动物模型的时代就此开启，克隆技术获得的
遗传背景相同的模型猴，对于药物对照实验的研究有着重要的意义，D正确。
故选D。
15．单细胞基因组测序是指在体外对分离的单个细胞的基因组测序，可以用来研究基因表达情况，为遗传
病筛查提供依据。临床上，经单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿已经出生。下列相关叙述正确
的是（ ）
A．对于筛查母亲是否将致病基因遗传给胎儿，只能对其卵细胞进行基因组测序
B．该试管婴儿涉及的生物技术有体外受精和早期胚胎培养等
C．为获得更多的卵母细胞，一般对受孕母体注射雌激素
D．对发育至原肠胚期的胚胎进行质量检查后才能移植
【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、第一极体含有二倍体基因组信息，第二极体和卵细胞含有单倍体基因组信息，通过对这两个
极体及卵细胞进行测序，就能够推算出卵细胞本身是否含有致病基因，从而监控早期胚胎是否健康，A错误；
B、该试管婴儿涉及的生物技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等，B正确；
C、为获得更多的卵母细胞，一般对供体注射促性腺激素，C错误；
D、用于移植的胚胎一般要发育到桑葚胚或囊胚期，D错误。
故选B。
16．下列关于细胞工程和胚胎工程的叙述错误的是（ ）
A．动物细胞培养技术的原理是动物细胞核具有全能性
B．植物体细胞杂交技术培育的“白菜－甘蓝”具有耐热性强、易贮藏等优点
C．将桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于无性生殖
D．克隆动物技术涉及细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等过程
【答案】A
【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。动物细胞核移植技术：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，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。 动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物
细胞融合、动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
【详解】A、动物细胞培养技术的原理是细胞增殖，A错误；
B、利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜－甘蓝”具有生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点，在生产
上有较高的应用价值，B正确；
C、将桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于胚胎分割，在胚胎分割过程中没有发生精卵形成及融
合，因此属于无性繁殖，C正确；
D、获得克隆动物的过程中采集卵母细胞之后进行体外培养属于动物细胞培养技术，然后将核供体细胞核
移植到去核的卵母细胞内，这一过程属于细胞核移植技术，最终获得重组胚胎还要再移植到受体子宫内，
这一过程属于胚胎移植技术，因此克隆动物技术涉及细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等过程，D正
确。
故选A。
17．下图是利用体细胞核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A．图中过程①常用显微操作法去除纺锤体和染色体的复合物B．进行过程②前可用机械方法将动物组织分散成单个细胞
C．图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质
D．进行过程④时需取样滋养层细胞进行DNA分析以鉴定性别
【答案】D
【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、在体细胞核移植过程中，去核实质上是去除纺锤体—染色体复合物，图中过程①常用显微操
作法去除纺锤体和染色体的复合物，A正确；
B、进行过程②前，可以采用机械方法将动物组织分散成单个细胞，获取供体细胞，B正确；
C、将供体细胞注入去核卵母细胞中，构成重构核，图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质，C
正确；
D、图中的供体细胞核来自高产奶牛，则胚胎移植后生出的犊牛性别为雌性，因此进行过程④时不需要取
样滋养层细胞进行DNA分析以鉴定性别，D错误。
D错误。
故选D。
18．在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的
mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，使胚胎的发育率和妊娠率提高，具体
培育流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．去核的实质是去除卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
B．胚胎移植前应对代孕母猴进行同期发情处理
C．将组蛋白去甲基化和去（脱）乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育
D．形成重构胚后可加入化学药物将其激活，待发育至桑葚胚或囊胚再进行胚胎移植
【答案】C
【分析】细胞核移植概念：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动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】A、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卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，A正确；
B、胚胎移植前需对供体和代孕母猴注射孕激素进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，不
发生免疫排斥反应，B正确；
C、结合题意和图示操作可知，将组蛋白去甲基化和增加乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育，使其完成
细胞分裂和发育进程，C错误；
D、重组细胞融合后，可以用物理或化学方法进行激活，使其完成细胞分裂和发育进程，发育至桑葚胚或
囊胚期再进行胚胎移植，D正确。
故选C。
19．下列关于胚胎移植的叙述中，不正确的是（ ）
A．进行胚胎移植时，供体一般选择遗传性能和生产性能好的个体，受体则对其繁殖能力和健康状况
要求较高
B．供、受体母牛选择好后，常用孕激素进行同期发情处理
C．胚胎移植的优点包括大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
D．胚胎分割移植时，要注意将原肠胚阶段的内细胞团均等分割
【答案】D
【分析】胚胎移植的生理学基础：
①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的．这就为供体的胚胎移入受体提供
了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应．这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、进行胚胎移植时，供体一般选择遗传性能和生产性能好的个体，受体则对其繁殖能力和健康
状况要求较高，A正确；
B、供、受体母牛选择好后，常用孕激素进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境，B正确；
C、胚胎移植的优点包括大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，C正确；
D、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，D错误。
故选D。
20．我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌
小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示，下列叙述错误的是（）
A．用促性腺激素对雌性大鼠进行同期发情增加卵母细胞数量
B．卵细胞转化成phESC类似于植物组织培养中的脱分化过程
C．重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才进行胚胎移植
D．不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠性染色体组成为XX、XY或YY
【答案】A
【分析】同期发情是指利用某些激素制剂人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内
集中发情。
【详解】A、用促性腺激素对雌性大鼠进行超数排卵处理，以增加卵母细胞数量，A错误；
B、卵细胞高度分化，转化成phESC（孤雌胚胎干细胞）类似于植物组织培养中的脱分化过程，B正确；
C、重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才进行胚胎移植，此阶段胚胎移植的成功率较高，C正确；
D、不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠是由去核细胞、精子（X或Y）、具卵细胞细胞核的ahESC（X或
Y）组成，性染色体组成为XX、XY或YY，D正确。
故选A。
21．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、
生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。以下说法不正确的是（ ）
A．这里说的“同种”是指“同一物种”。
B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，可以成功生出荷斯坦奶牛
C．同种动物之间的生理特征相近，进行胚胎移植易于成功
D．胚胎移植之前一定要对受体进行超数排卵处理
【答案】D【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的体内，使之继续发育为新个体的技术。
【详解】A、这里说的“同种”是指“同一物种”，供体胚胎植入同一物种体内，能提供相同的生理环境，
A正确；
B、胚胎移植获得的后代性状类似供体，荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，能生出荷斯坦奶牛，B正确；
C、同种物种生理构造相同，特征相似，易于提供相同的生理环境，因而容易成功，C正确；
D、胚胎移植之前一定要对受体进行同期发情处理，D错误。
故选D。
22．科学家在不需要精子或卵子的情况下，利用干细胞制造出人造小鼠胚胎，并使用一种创新的生物反应
器培育该胚胎，使其成功在子宫外生长了11天（一般小鼠的妊娠期约为20天）。下列叙述错误的是（
）
A．若要得到发育成熟的新生小鼠，可在生物反应器中继续培养该小鼠胚胎
B．在该过程中，对特定时期的人造胚胎进行胚胎分割能得到基因型相同的小鼠
C．干细胞制造出人造小鼠胚胎的过程中，干细胞进行了脱分化
D．在人造小鼠胚胎的培养过程中，生物反应器中的培养液必须定期进行更换
【答案】A
【分析】胚胎发育的过程：
①卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。
②桑葚胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）。
③囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来
发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这
一过程叫孵化）。
④原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔（细胞分化在
胚胎期达到最大限度）。
【详解】A、目前无法完成实验动物的全程体外培养，A错误；
B、胚胎分割得到的小鼠基因型相同，属于无性生殖，B正确；
C、干细胞脱分化后才能使其分裂形成小鼠胚胎，C正确；
D、胚胎不同发育时期生理代谢的需求不同，因此需要更换培养基，同时也能满足胚胎培养过程中对营养
的需求，D正确。
故选A。二、多选题
23．基因工程、细胞工程、胚胎工程的迅猛发展让人们大量繁殖优良家畜品种的愿望成为现实。如图为试
管动物、克隆动物、转基因动物的培育过程，下列分析正确的是（ ）
A．转基因动物的培育涉及到细胞核移植、动物细胞培养等操作
B．通过①②获得的试管动物的遗传物质与细胞核供体的相同
C．受体动物代孕前需要对受体注射激素以进行同期发情处理
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
【答案】CD
【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、将目的基因导入受精卵而获得的转基因动物不涉及细胞核移植，A 错误；
B、通过①②获得的试管动物的遗传物质来源于父母双亲，B错误；
C、受体动物代孕前需要对受体注射激素以进行同期发情处理，以使供体和受体处于相同的生理状态，C
正确；
D、胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，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，D正确。
故选CD。
24．科研人员利用下图所示的流程，将小鼠多能干细胞(PSC)诱导成为精子，并使其成功与卵细胞受精，
得到正常后代，这项研究给男性无精症导致的不孕不育带来了福音。下列分析正确的是（ ）
A．PSC诱导形成精子的过程中，会发生细胞染色体数目的变化B．步骤④只能加入一个分化出的精子，以避免多个精子和卵细胞融合
C．步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%空气和5%CO 的混合气体环境
2
D．上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
【答案】ACD
【分析】分析题图：图中①为细胞分化，②为减数分裂，③为卵细胞的采集和培养，④为体外受精，⑤为
早期胚胎培养，⑥为胚胎移植。
【详解】A、小鼠多能干细胞(PSC)诱导成为精子，并成功与卵细胞受精，得到正常后代(染色体数目与体
细胞相同)，诱导形成精子的过程中，会发生减数分裂，会发生细胞染色体数目的减半，A正确；
B、为保证受精的成功，步骤④可加入多个分化出的精子，卵细胞受精后会发生相应的生理变化避免多精
入卵，B错误；
C、动物细胞培养时需要提供95%空气和5%CO2（维持pH平衡）的混合气体环境，C正确；
D、由图可知，上述流程中包含的技术手段有动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术，D正确。
故选ACD。
25．我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的
有（ ）
A．猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组
B．囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同
C．移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO₂的培养箱中进行
D．移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌【答案】AD
【分析】胚胎干细胞具有全能性，利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，是利用了胚胎干细胞的
全能性。
【详解】A、由于猴的成纤维细胞和胚胎干细胞是由猴胚胎干细胞分裂分化而来，虽然功能不同，但基因
组相同，A正确；
B、囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因有部分不同，但有部分基因所有细胞都表达
（如呼吸酶基因），B错误；
C、动物细胞培养和早期胚胎培养需要在95%空气和5%二氧化碳的环境中培养，C错误；
D、胚胎移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌，D正确。
故选AD。
26．下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述不正确的是（ ）
A．图中注射过程与膜的流动性有关
B．过程①需要提供95%氧气和5%CO 的混合气体
2
C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
【答案】BCD
【分析】分析图解：图示过程为体细胞克隆过程，取乙牛体细胞，对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞
去核，然后进行细胞核移植；融合后的细胞激活后培养到早期胚胎，再进行胚胎移植，最终得到克隆牛。
【详解】A、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，图中注射过程与膜的流动性有关，A正确；
B、动物细胞培养中需要提供95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5%CO2（维持培养液的pH）的混合气
体，B错误；
C、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；
D、c过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑椹胚后移植，D错误。
故选BCD。
27．大鼠早期胚胎可以利用细胞竞争机制“杀死”外来的人类干细胞，从而导致人—鼠嵌合胚胎的嵌合率
低下。科学家拟通过以下途径获得具有人类胰腺的幼鼠，下列分析合理的是（ ）A．iPS细胞的分裂、分化能力可能与图中b区域的细胞相当
B．为获得更多的受精卵，可对雌鼠注射适量的促性腺激素
C．步骤①基因编辑的目的可能是破坏受精卵中与胰腺形成有关的基因
D．图中过程涉及转基因技术、动物细胞培养及核移植、胚胎移植等
【答案】ABC
【分析】1、动物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，这个胚胎最终发育为动物。
2、科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞
(简称iPS细胞)。
【详解】A、分析图可知，b表示囊胚的内细胞，该区域的细胞具有全能性，iPS细胞是类似胚胎干细胞的
一种细胞，所以iPS细胞的分裂、分化能力可能与图中b区域的细胞相当，A正确；
B、对雌鼠注射适量的促性腺激素可以促进雌鼠超数排卵，进而获得更多的受精卵，B正确；
C、分析题意可知，该实验目的是获得具有人类胰腺的幼鼠，所以步骤①基因编辑的目的可能是破坏受精
卵中与胰腺形成有关的基因，C正确；
D、分析题图可知，图中过程涉及转基因技术、动物细胞培养及胚胎移植等，但并未涉及动物细胞核移植
技术，D错误。
故选ABC。
28．科研人员利用下图所示的流程，将雄鼠多能干细胞（PSC）诱导产生精子，并使其成功与卵细胞受精，
得到正常后代，这项研究给男性无精症导致的不孕不育带来了福音。下列分析错误的是（ ）
A．PSC经诱导分化成精原细胞的过程中，会发生染色体数目的变化
B．步骤④只能加入一个分化出的精子，以避免多个精子和卵细胞融合
C．步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%氧气和5%CO 的混合气体环境
2
D．上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
【答案】ABC【分析】分析题图：图中①为细胞分化，②为减数分裂，③为卵细胞的采集和培养，④为体外受精，⑤为
早期胚胎培养，⑥为胚胎移植。
【详解】A、PSC经诱导分化成精原细胞的过程中，根本原因是发生了基因的选择性表达，该过程中染色
体数目不变，A错误；
B、为保证受精的成功，步骤④可加入多个分化出的精子，卵细胞受精后会发生相应的变化避免多精入卵，
B错误；
C、动物细胞培养需要一定的气体环境，即95%空气和5%的CO2，C错误；
D、上述流程利用了动物细胞培养（如精子、卵细胞和精原细胞等培养）、体外受精（精子和卵细胞结合
成为受精卵）和胚胎移植等生物技术，D正确。
故选ABC。
29．如图为核移植实验过程示意图，根据图示分析，下列叙述错误的是（ ）
A．胚胎和动物细胞的培养均需提供95%的O 和5%的CO
2 2
B．核移植技术的基础是动物细胞培养
C．受体动物超数排卵后为胚胎提供了相同的生理环境
D．成年动物细胞核移植成功率比胚胎细胞核移植成功率低
【答案】AC
【分析】动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培
养是动物细胞工程的基础。
【详解】A、胚胎和动物细胞的培养均需提供95%的空气（有利于细胞呼吸，进行正常代谢活动）和5%的CO2（维持培养液的pH），A错误；
B、动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是
动物细胞工程的基础，因此核移植技术的基础是动物细胞培养，B正确；
C、对受体动物进行同期发情处理后为胚胎提供了相同的生理环境，C错误；
D、由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困
难，因此成年动物细胞核移植成功率比胚胎细胞核移植成功率低，D正确。
故选AC。
三、综合题
30．如图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答下列有关问题。
(1)用方法Ⅰ和方法Ⅱ培育优良种牛，从繁殖方式上比较，前者是 ，后者是 。
(2)②过程常用 激素处理B牛，目的是使其排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。从B牛
体内获得的卵母细胞需要培养到 (时期)。
(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与 B 牛的卵子结合，完成受精作用，
这一生理现象称为 。 卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到
。
(4)方法Ⅰ中供体牛的主要职能是 ，为使移植后的胚胎具有相同的发育环境需要对供受体母牛
做 处理。
(5)为了提高胚胎的利用率，可以对形态正常、发育良好的 （时期）胚胎进行 处
理。
【答案】(1) 有性生殖 无性生殖
(2) 外源促性腺 MII中期
(3) 精子获能 两个极体
(4) 产生具有优良遗传特性的胚胎 同期发情(5) 桑葚肧或囊胚 胚胎分割
【分析】题图分析：图示是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法。方法Ⅰ是采用体外受精技术获得
试管牛E的过程，因此试管牛E属于有性生殖产物；方法Ⅱ是采用核移植技术获得克隆牛F的过程，因此
克隆牛F属于无性生殖产物。
【详解】（1）采用方法I培育试管牛时采用了体外受精技术，因此属于有性生殖；采用方法Ⅱ培育克隆动
物时采用了核移植技术，因此属于无性生殖。
（2）过程②用促性腺激素处理可使B牛超数排卵；从B牛体内获得的卵母细胞不能直接与精子结合，需
要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合。
（3）A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与 B 牛的卵子结合，完成受精作用，
这一生理现象称为精子获能，因此体外受精过程中需要对精子进行获能处理。 卵子受精的标志是在卵细
胞膜和透明带的间隙能够观察到两个极体，其中一个是第一极体，另一个是第二极体。
（4）方法Ⅰ中供体牛的主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎，为使移植后的胚胎具有相同的发育环
境需要对供受体母牛做同期发情处理，这样可以很好的实现供体胚胎在相同生理状态细胞空间位置的转移，
提高胚胎移植的成功率。
（5）为了提高胚胎的利用率，可以对形态正常、发育良好的桑葚肧或囊胚进行胚胎分割处理，为了保证
胚胎分割不影响胚胎的发育和功能，在进行胚胎分割时注意做到将囊胚的内细胞团和桑葚胚均等分割。
31．EPO是促红细胞生成素的英文简称，是一种激素样物质，可促进体内新红细胞生成。人类已可通过基
因工程合成EPO基因，并采用中国仓鼠卵巢（CHO）细胞表达系统来获取产物，其过程如下。请回答下列
问题：
(1)从人体组织中提取EPO的mRNA，通过逆转录得到 ，再通过 技术获得大量EPO基因。
基因工程的核心步骤是 ，图中①过程用到的工具酶有 。
(2)为使供体母鼠超数排卵，需注射 激素以排出更多的卵子，卵子培养到 （时期）
与获能的精子完成体外受精。(3)采用 技术，将重组表达载体导入小鼠受精卵中。
(4)当胚胎发育至 时期可进行胚胎移植，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行
。
(5)若想检验转基因仓鼠是否成功表达EPO，可采用 技术对血液进行检测。
【答案】(1) cDNA PCR 构建基因表达载体 限制酶和DNA连接酶
(2) 促性腺 MⅡ中期
(3)显微注射
(4) 桑椹胚或囊胚 性别鉴定
(5)抗原-抗体杂交
【分析】基因工程技术的基本步骤：1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增
和人工合成。2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、
终止子和标记基因等。3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的
基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的
方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。4、目的基因的检测与鉴定：
（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检
测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）获取目的基因的方法可通过反转录法，故从人体组织中提取EPO的mRNA，通过逆转录得
到cDNA，再通过PCR技术获得大量EPO基因。基因工程的核心步骤是图中步骤①，即基因表达载体的构
建，该过程用到的工具酶是限制性内切酶、DNA连接酶。
（2）为使供体母鼠超数排卵，需注射促性腺激素以排出更多的卵子，卵子需培养到减数第二次分裂中期
时才能与获能的精子相遇时，精子首先发生顶体反应，穿越放射冠和透明带，完成体外受精。
（3）将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术。
（4）当胚胎发育培养至囊胚或桑葚胚时期可进行胚胎移植。移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行
性别鉴定。
（5）抗原-抗体杂交主要是检测目的基因是否表达出蛋白质的一种方法，若目的基因成功表达出蛋白质，
则能检测到相应的杂交条带。
32．因为在人类试管受精疗法上的卓越贡献，英国科学家罗伯特·爱德华兹获得2010年度诺贝尔生理学或
医学奖。如图为试管婴儿的流程示意图（数字表示相应的操作过程），请据图回答问题。(1)①②分别表示 、 。
(2)采集卵母细胞时，需使用 对供体进行处理，目的是 。
(3)进行胚胎早期培养时，培养液的主要成分包括水、无机盐、有机物、维生素、激素、 、核苷酸，
此处还需要添加 。
(4)②操作的实质是 。
(5)移入子宫内的胚胎能够存活的生理基础是 。
(6)某夫妇希望通过该项技术得到双胞胎或多胞胎，科学家需要进行的技术操作是 ，如果此操作时在
囊胚时期进行，需要注意的是 。
【答案】(1) 精子获能 胚胎移植
(2) 促性腺激素 使供体超数排卵
(3) 氨基酸 动物血清
(4)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换
(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应
(6) 胚胎分割 将内细胞团均等分割
【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】（1）采集的精子需要在体外进行获能处理后才能参与受精，因此①过程为精子获能；体外培养
的早期胚胎还需要经过胚胎移植后由代孕个体进行孕育，因此②过程为胚胎移植。
（2）采集卵母细胞时，需使用促性腺激素对供体进行处理，目的是使供体超数排卵，以获得更多的卵子。（3）早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、
核苷酸等营养成分，以及动物血清等物质。
（4）②为胚胎移植，操作的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换
（5）由于受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，因此移入子宫内的胚胎能够存活。
（6）获得双胞胎或多胞胎的技术为胚胎分割。胚胎分割时需要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。
33．内皮素（ET）是一种具有强烈的收缩冠状动脉、肾小动脉；刺激心钠素的释放，提高全身血压；抑制
肾素释放等作用的激素。ET主要通过与靶细胞膜上的ET受体（ET ）结合而发挥生物学效应。如图表示
A
科学家利用转基因技术培育出转SNAP-ET 融合基因的大肠杆菌的流程图，回答下列问题。
A
注：SNAP基因为荧光蛋白基因：SNAP-ET 融合基因可表达出SNAP-ETA融合蛋白；
A
XhoⅠ是一种限制酶，识别的核苷酸序列为CTCGAG，切割位点在左倒C和T之间；
ApaⅠ是另一种限制酶，识别的核苷酸序列为CCCGGG，切割位点在C和G之间。
(1)在人体内，ET通过 运输至靶细胞。
(2)XhoⅠ切割DNA时，形成的是 （填“黏性”或“平”）末端；ApaⅠ切割DNA时，形成的是
（填“黏性”或“平”）末端。
(3)图中①②过程消耗的原料都是 ；图中④过程可使用 （填“E。coli DNA连接酶”或“T4 DNA
连接酶”）进行DNA拼接，以获得重组质粒。
(4)重组质粒中，启动子的作用是 。若将经⑥过程获得的大肠杆菌接种到含有氨苄青霉素的培养基上，
能生存的大肠杆菌中不一定有SNAP-ET 融合基因，原因是 。
A
(5)利用荧光显微镜可以定量检测出ET ，基因是否表达及表达量，原因是 ，可通过荧光显微镜检测该
A
蛋白的表达情况进而反映出ET ，基因是否表达及表达量。
A
(6)与培育转基因大肠杆菌相比，培育2个遗传物质相同的转基因哺乳动物还需要用到多项生物技术，如（答出3点即可）。
【答案】(1)体液
(2) 黏性 平
(3) 4种脱氧核糖核苷酸 T4 DNA连接酶
(4) RNA聚合酶识别和结合部位，驱动基因的转录 不含SNAP-ETA融合基因的质粒(或空质粒)中
含有氨苄青霉素抗性基因，导入该质粒的大肠杆菌也能在含有氨苄青霉素的培养基上生存
(5)SNAP - ETA融合基因能表达出SNAP-ETA融合蛋白
(6)早期胚胎培养(或动物细胞培养)、 胚胎分割、胚胎移植等
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩
增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动
子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。
（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）ET是一种动物激素，动物激素通过体液进行运输。
（2）分析图中备注信息可知，XhoI切割DNA时，切割位点在中轴线两侧，故形成的是黏性末端，ApaI
切割DNA时，切割位点在中轴线上，形成的是平末端。
（3）图中①②过程分别表示逆转录和DNA复制，两过程消耗的原料都是4种脱氧核糖核苷酸；图中④过
程进行DNA拼接时，既要连接互补的黏性末端，又要连接平末端，基因工程所用的DNA连接酶中，既能
连接互补的黏性末端，又能连接平末端的是T4DNA连接酶。
（4）启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，以驱动基因的转录；不含SNAP-ETA融合基因的质粒(或空
质粒)中含有氨苄青霉素抗性基因，因此导入空质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌都能在含有氨苄
青霉素的培养基上生存。
（5）SNAP基因是一种荧光蛋白基因，其表达形成的荧光蛋白可作为一种易观察到的标志物，利用SNAP
基因与ETA基因结合构成融合基因，该融合基因中SNAP基因与ETA基因可同时表达,形成SNAP-ETA融
合蛋白，因此可根据荧光蛋白的表达情况以检测ETA基因是否表达及表达量。
（6）培育2个遗传物质相同的转基因哺乳动物需要用到多项生物技术，如转基因技术、早期胚胎培养(或
动物细胞培养)胚胎分割、胚胎移植等。培育转基因大肠杆菌也用到了转基因技术。
34．研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9，成功敲除比格犬的载脂蛋白E（APOE）基因，培育出
动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用苹果腹部皮肤体细胞作为样本，建立细胞系，取其细胞核注入比
格犬去核卵母细胞中，形成早期胚胎后进行胚胎移植，得到了我国首只克隆犬“龙龙”。下图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图，回答下列问题：
(1)CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体，其中的 负责识别并结合
特定DNA序列，引导蛋白对目的基因进行编辑。复合体中另一组成分能发挥酶的作用，负责切开
键，执行对目的基因的编辑，实现对比格犬APOE基因的敲除。
(2)为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射 。实验比格犬卵母细胞去核过程去除
的“核”实际是 复合物。
(3)取“苹果”的皮肤细胞，并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中需要一定的气体环境，将其置于含
的混合气体的培养箱中进行培养。
(4)克隆本质上是一种无性繁殖，该过程的最后一道工序是胚胎移植，其实质是 。为实现这一工
序，需用相应激素对受体母犬进行 处理。
【答案】(1) sgRNA 磷酸二酯
(2) 促性腺激素 纺锤体-染色体
(3)95%空气和5%CO2
(4) 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 同期发情
【分析】使用CRISPR/Cas9技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一
种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因
中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的
DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂
的DNA。【详解】（1）CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体。其中的sgRNA负责识
别并结合特定DNA序列，引导蛋白对目的基因进行编辑。复合体中另一组成分能发挥酶的作用，负责切
开磷酸二酯键，执行目的基因的编辑，实现对比格犬APOE基因的敲除。
（2）为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射促性腺激素，其可促进卵巢产生更多的卵母
细胞。减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物。因此实验比格犬卵母
细胞去核过程去除的“核”实际是纺锤体-染色体复合物。
（3）“苹果”的皮肤细胞是动物细胞，动物细胞在培养过程中需置于含95%空气加5%CO2的混合气体的
培养箱中进行培养，CO2是为了维持pH。
（4）克隆本质上是一种无性繁殖，该过程最后一道工序是胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理环境
条件下空间位置的转移。为实现这一工序，需用相应激素对受体母犬进行同期发情处理，使供体和受体的
生理状态相同。
35．新疆是我国最大的畜牧业省区之一，由于本地羊的良种率偏低，羊的产肉率和产量远远不能满足市场
的需求。因此，新疆维吾尔自治区畜牧厅启动了“优质种羊万枚胚胎移植工程”，提高了肉用羊的良种率。
下图为胚胎移植过程示意图。回答下列问题。
(1)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的 。
(2)在促使供体母羊超数排卵时，不宜长期过量使用性激素的原因是 。冲卵是指
，进行该操作的生理学基础是 。
(3)一般需将胚胎在体外培养到一定的发育阶段才能进行移植，原因是 。
(4)冲卵后胚胎移植得到的后代之间与胚胎分割移植得到的后代之间在性状上的区别是 。
(5)除图中所示外，胚胎移植技术中胚胎的来源还有 （答出两点）。
【答案】(1)繁殖潜力(2) 长期过量使用的性激素会通过负反馈调节，导致性腺萎缩 把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来
早期胚胎形成后，在一定时间内处于游离状态
(3)羊受精卵发育成胚胎的不同阶段移植成功率不同，选择合适的发育时期进行移植，能提高胚胎移植的成
功率
(4)冲卵后胚胎移植得到的后代为有性生殖产生的后代，彼此之间性状有较大差异；胚胎分割移植得到的后
代为无性生殖，彼此之间性状基本一致
(5)转入目的基因的胚胎、核移植得到的重组胚胎、体外受精后形成的胚胎等（答案合理即可）
【分析】胚胎移植是指将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”。
通过任何一项技术(如转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
【详解】（1）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，能够增加其后代数量。
（2）长期过量使用的性激素会通过负反馈调节，抑制垂体分泌促性腺激素，导致性腺萎缩，因此不宜长
期过量使用性激素促使供体母羊超数排卵。
冲卵是指把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来，原因是早期胚胎形成后，在一定时间内处于游离状态能够冲
出。
（3）羊受精卵发育成胚胎的不同阶段移植成功率不同，选择合适的发育时期（一般是桑葚胚及之前）进
行移植，能提高胚胎移植的成功率，因此需将胚胎在体外培养到一定的发育阶段才能进行移植。
（4）冲卵后胚胎移植得到的后代是有性生殖产生的后代，由于基因重组的存在，彼此之间性状有较大差
异；而胚胎分割移植得到的后代为无性生殖，细胞都是源于同一个细胞，个体彼此之间性状基本一致。
（5）胚胎移植技术中胚胎的来源有重组获得的胚胎、转入目的基因的胚胎、核移植得到的重组胚胎、体
外受精后形成的胚胎等。
