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第 42 讲 胚胎工程
1．（2023秋·高三课时练习）在哺乳动物的受精过程中，下列生理反应发生的顺序是（ ）
①精子穿过放射冠、透明带，卵母细胞质膜与精子细胞质膜融合
②精子的核变成雄原核
③精子释放顶体酶
④卵母细胞完成减数第二次分裂
⑤透明带及卵母细胞质膜发生一系列的反应，阻止其他精子进入
⑥卵细胞的核成为雌原核
A．③①⑤②④⑥ B．①③②④⑥⑤ C．②⑥④①⑤③ D．③⑤①②⑥④
【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】在哺乳动物的受精过程中，体内发生的过程顺序为：③精子释放顶体酶→①精子穿过放射冠、透
明带，卵母细胞质膜与精子细胞质膜融合→⑤透明带及卵母细胞质膜发生一系列的反应，阻止其他精子进
入→②精子的核变成雄原核→④卵母细胞完成减数第二次分裂→⑥卵细胞的核成为雌原核。
故选A。
2．（2023春·山西太原·高二太原五中校考阶段练习）如图表示试管鼠的基本制备流程，下列叙述正确的是
（ ）
A．处理1是给4-6周龄雌鼠注射性激素
B．处理2和处理3是分别使卵母细胞和精子获得受精能力
C．过程1和过程2均在代孕鼠体内完成细胞的分裂和分化
D．对试管鼠代孕的雌鼠需注射免疫抑制剂防止免疫排斥反应
【答案】B
【分析】图中处理1是注射促性腺激素使性成熟的雌鼠超数排卵处理，处理2是使卵母细胞需要发育至减
数第二次分裂的中期，获得受精能力，处理3是精子进行处理，使其获得受精能力。过程1是胚胎的体外发育，过程2是胚胎移植。
【详解】A、一般通过注射促性腺激素使性成熟的雌鼠超数排卵处理，A错误；
B、要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其获能，另外培养的卵母细胞需要发
育至减数第二次分裂的中期，使卵母细胞获得受精能力，即图中的处理2和处理3，B正确；
C、过程1是胚胎的体外发育，在体外完成细胞的分裂和分化，C错误；
D、一般情况下，子宫对胚胎不产生排斥反应，不用注射免疫抑制剂，D错误。
故选B。
3．（2023秋·广东·高三校联考阶段练习）某良种公司引进了纯种荷斯坦奶牛，并利用胚胎工程技术止引进
的良种奶牛快速、大量地繁殖，此过程对供体和受体进行的操作，不包括（ ）
A．胚胎移植 B．体外受精 C．超数排卵 D．免疫检查
【答案】D
【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】、胚胎移植前需要活动胚胎，而胚胎的获得需要经过体外受精或其他的手段获得，在进行体外受
精时，需要对供体母牛进行超数排卵处理，以便获得大量的卵母细胞，由于受体子宫不会对植入的胚胎发
生免疫排斥，所以不需要进行免疫检查，D错误。
故选D。
4．（2023春·浙江·高二课堂例题）下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正
确的是（ ）
A．③代表胚胎分割，需均等分割囊胚的滋养层，以免影响胚胎发育
B．①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
C．②代表早期胚胎培养，可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段
D．⑤代表胚胎移植，成功率的高低只取决于供、受体生理状况是否一致
【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、③代表胚胎分割，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，以免影响
分割后胚胎的恢复和进一步发育，A错误；
B、①代表体外受精，体外受精和体内受精前精子均需要获能，B错误；C、②代表早期胚胎培养，不同的动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到16细胞阶段
（桑椹胚） 或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎
即试管胚胎，可在4细胞阶段移植，故培育优质奶牛可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚，C正确；
D、⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，要对供体、受体进行同期发情
处理，使供体和受体的生理状态相同，D错误。
故选C。
5．（2023春·新疆乌鲁木齐·高二校考期中）采用机械方法将早期胚胎切割后移植，可以获得同卵双胎或多
胎，下列说法正确的是（ ）
A．胚胎分割时，应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
B．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
C．胚胎分割时，需将囊胚的滋养层进行均等分割
D．胚胎移植充分发挥雌性优良受体的繁殖潜能
【答案】B
【分析】1、胚胎分割的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁
殖或克隆的方法之一。2、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。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、胚胎分割时，应选取发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，A错误；
B、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的
胚胎，B正确；
C、胚胎分割时需将囊胚阶段的内细胞团进行均等分割，C错误；
D、胚胎移植充分发挥雌性优良供体的繁殖潜能，产生更多的优良后代，D错误。
故选B。
6．（2023春·全国·高二课堂例题）下列关于胚胎工程的说法不正确的是（ ）
A．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
B．胚胎工程技术包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术
C．胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精、早期胚胎发育的规律和体外受精
D．胚胎工程是动物细胞工程的最后技术环节
【答案】C
【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。其理论基础：哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律。
【详解】A、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，进而使胚胎工程为人
们的生产和生活服务，A正确；
B、胚胎工程技术涉及的技术手段包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等，B正确；
C、胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精、早期胚胎发育的规律和体内受精，C错误；
D、转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术所获得的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获
得后代，因此胚胎工程是动物细胞工程的最后技术环节，D正确。故选C。
7．（2023秋·湖北·高三荆州中学校联考阶段练习）试管婴儿技术经历了三代发展，第一代试管婴儿技术是
体外受精联合胚胎移植技术（IVF），该技术的主要特点是取出成熟的卵细胞进行体外自然受精，发育成
早期胚胎后移植到母体子宫内；第二代试管婴儿技术是卵胞浆内单精子注射技术（ICSI），该技术的主要
特点是采用显微操作技术对卵细胞进行单精子注射；第三代试管婴儿技术是着床前胚胎遗传诊断
（PGD），该技术的主要特点是对体外受精发育成的胚胎进行遗传诊断和筛选。下列叙述错误的是（ ）
A．子宫对外来胚胎基本不存在免疫排斥是试管婴儿可行的现实基础
B．试管婴儿能解决输卵管堵塞或精子活性不足引起的不孕不育
C．试管婴儿需要使用促性腺激素来促使母体超数排卵获得卵细胞，采集精子后可以直接进行单精子注
射，获得多个可育胚胎
D．试管婴儿在优生优育方向，借助着床前胚胎遗传诊断上可以筛选得到特定的胎儿，减少遗传病的遗
传概率
【答案】C
【分析】胚胎移植的生理基础：
（1）供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境；
（2）胚胎在早期母体中处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能；
（3）子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能；
（4）胚胎遗传性状不受受体任何影响。
【详解】A、子宫对外来胚胎基本不存在免疫排斥，这是外来胚胎移植存活的关键，是胚胎移植的理论基
础，A正确；
B、试管婴儿可以进行体外受精可以解决输卵管堵塞，卵胞浆内单精子注射技术可以解决精子活性不足，B
正确；
C、收集精子后不可以直接进行单精子注射，需要获能处理，C错误；
D、着床前胚胎遗传诊断可以对胚胎是否罹患遗传病进行检测，终止严重遗传病胚胎的妊娠，实现优生优
育，D正确。
故选C。
8．（2023秋·浙江·高三校联考阶段练习）梅花鹿胚胎移植试验的主要流程如下：
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④→⑤胚胎移植→子代梅花鹿
下列相关叙述正确的是（ ）
A．①过程需要注射相关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B．③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提
C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D．⑤过程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
【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”。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。【详解】A、①过程需要注射相关激素，目的是获得更多的卵原细胞，但所获得的卵原细胞还未完成减数
分裂，A错误；
B、⑤过程是胚胎移植，⑤过程成功的关键是移植的胚胎能与子宫建立了组织上的联系为前提，B错误；
C、④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑葚（椹）胚或囊胚，C错误；
D、⑤过程是胚胎移植，⑤过程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，D正确。
故选D。
9．（2023春·全国·高二随堂练习）动物体细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性。下列说法正确
的是（ ）
A．为提高成功率，将卵母细胞培养到MⅡ期，在尽可能短的时间内去除纺锤体一染色体复合物并注入
体细胞
B．需用电刺激、Ca2+载体和聚乙二醇等激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C．胚胎发育到桑葚胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔
D．早期胚胎培养需要无菌的O 和CO，O 是细胞代谢所必需，CO 的主要作用是调节培养液的pH
2 2 2 2
【答案】A
【分析】动物体细胞核移植技术基本过程：从供体身体的某一部位上取体细胞，并通过体细胞培养技术对
该体细胞进行增殖；采集卵母细胞，体外培养到减数第二次分裂中期，通过显微操作去除卵母细胞中的核，
由于减二中期细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管可以一并吸出细胞核和第一极体；细胞促融将供体
细胞注入去核卵母细胞通过电刺激使两细胞融合，供体细胞进入受体卵母细胞内构建重组胚胎，通过物理
或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，使其完成细胞分裂和
发育进程。植入代孕母体体外完成早期胚胎培养后，将胚胎移植入代孕母体内，使其继续发育为新个体。
【详解】A、卵母细胞培养到MⅡ期，此时细胞内具有促进全能性表达的物质，在尽可能短的时间内去除
纺锤体一染色体复合物，即除去受体细胞的遗传物质，再注入体细胞，形成融合细胞，A正确；
B、用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+ 载体、乙醇、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，B错误；
C、胚胎发育到囊胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔，C错误；
D、早期胚胎培养需要无菌的空气和5%CO，O 是细胞代谢所必需，CO 的主要作用是调节培养液的pH，
2 2 2
D错误。
故选A。
10．（2023秋·江苏南通·高三校考阶段练习）下图是小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系获得过程，相关叙述错
误的是（ ）
A．卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂，因此不能直接用卵母细胞培养
B．过程①中，精子需要在 ATP 培养液中获能，卵母细胞应处于减数第二次分裂中期
C．过程②中，经历了有丝分裂和分化，不同阶段表达的基因存在差异D．“早期胚胎”最可能是囊胚，其中的内细胞团细胞具有全能性
【答案】B
【分析】分析图示可知，将精卵结合，然后移除雄原核，并分裂分化形成早期胚胎，最终形成孤雌单倍体
胚胎干细胞。
【详解】A、卵母细胞只有在受精后才能完成减数分裂，所以需要用精子刺激卵母细胞，然后移除雄原核
再进行培养，A正确；
B、过程①中，精子需要用获能液（使精子获得受精的能力，因此不是用ATP培养液培养）培养，卵母细
胞应处于减数第二次分裂中期，B错误；
C、过程②是早期胚胎发育，此过程经历了有丝分裂和分化，分化的实质是基因的选择性表达，因此不同
阶段表达的基因存在差异，C正确；
D、据图可知，“早期胚胎”最可能是囊胚，囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性，D正确。
故选B。
11．（2023秋·浙江·高三校联考期中）杜泊羊以生长速度快、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，下列叙述正确的是（ ）
A．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
B．通过繁育试管动物，可以充分发挥雌性优良个体繁殖潜力
C．采集到的生殖细胞均需要在体外进一步培养成熟才能进行受精
D．在以上过程中需要用到两次激素处理，激素种类相同
【答案】B
【分析】1、试管羊是通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个
体。在这个过程中，首先要做的就是体外受精。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。当采集到卵母细胞和精子后，要分别对它们进行成熟培养和获能处理，然后才能用
于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，
来促使它们完成受精。
2、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”。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。在这项技术中，供体的主要职能变为产生具有优
良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，这就大大缩短了供体本身的繁殖周期。同
时，在对供体施行超数排卵处理后，可获得多枚胚胎，经移植可得到多个后代，这使供体的后代数是自然
繁殖的十几倍到几十倍。
【详解】A、依据胚胎学原理，母体对外来胚胎没有免疫排斥反应，故不需要注射免疫抑制剂，A错误；B、繁育试管动物，供体的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由
受体取代，可以充分发挥雌性优良个体繁殖潜力，B正确；
C、如果采集到的卵母细胞已经处于减数第二次分裂中期，可直接与获能精子受精，不需要进一步培养，C
错误；
D、在以上过程中，在采集雌性杜泊羊卵母细胞时需要用到外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下
更多的成熟卵子，其他过程不用激素处理，D错误。
故选B。
12．（2023秋·湖北·高三校联考开学考试）2022年3月，中科院宣布了一项重量级世界首创研究，将人的
多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞（8CLC），即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。
该研究成果可使个体化器官再生成为现实。下列叙述错误的是（ ）
A．8CLC与胚胎卵裂期细胞发育状态相似，体外培养发育至囊胚期开始分化
B．上述转化过程仅发生了细胞分化，但未表现出动物细胞的全能性
C．8CLC能够分裂分化形成将来发育为胎盘和胎膜的滋养层细胞
D．细胞具有全能性的根本原因是含有个体发育的全部或全套基因
【答案】B
【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【详解】A、体外培养发育至囊胚期开始分化，出现囊胚腔，A正确；
B、将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞（8CLC）的过程未表现出动物细胞的全能性，
还发生了细胞分裂，B错误；
C、8CLC相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞，能够分裂分化形成将来发育为胎盘和胎膜的滋养层细
胞以及内细胞团细胞，C正确；
D、细胞内含有个体发育所需的全部或全套基因是细胞具有全能性的内在因素，D正确。
故选B。
13．（2023春·全国·高二随堂练习）下图表示某哺乳动物的受精卵在卵裂期的几项指标的变化趋势，其中
正确的是（ ）
A．①② B．①③ C．②④ D．①④
【答案】D
【分析】卵裂是指受精卵早期的快速的有丝分裂。卵裂期一个细胞或细胞核不断地快速分裂，将体积极大
的受精卵细胞质分割成许多较小的有核细胞的过程叫做卵裂。
【详解】①受精卵发育至囊胚过程中，由于卵裂(方式是有丝分裂)，会导致细胞总数增加，细胞每分裂一
次，DNA就会复制一次，每个分裂形成的细胞都有一份DNA，因此DNA总量随时间的推移而增多，①正确；
②卵裂过程中，细胞不断分裂，导致细胞数目增加，但胚胎的总体积并不增加，甚至略微减小，所以每个
细胞的体积随时间的推移而减小，即所有细胞的核质比逐渐增大，②错误；
③所有细胞的体积之和并没有增大，③错误；
④在发育过程中有机物总量呈现减少的趋势，④正确；
综上所述，①④正确，ABC错误，D正确。
故选D。
14．（2023春·河北邯郸·高二校考阶段练习）用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC（孤雌单倍
体干细胞），然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默，phESC的细胞核状态便可接近精子细胞
核的状态，如下图1所示。用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC（孤雄单倍体干细胞） ，然后对ahESC
中的8个基因进行编辑，ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点，如下图2所示。根据以上资料回答下列
问题：
(1)体内受精过程中，防止多精入卵的两道屏障是： 、 ；精子入卵后被激活的卵子完成
，排出 后，形成 。
(2)用 对雌性小鼠进行处理可得到大量卵母细胞，将这些卵母细胞转化为phESC的过程相当于
植物组织培养中的 过程。
(3)ahESC与精子和去核卵细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成可能是 。
(4)据图1和图2分析可知，只依赖雌性小鼠就可以得到孤雌小鼠，而只依赖雄性小鼠是不能得到孤雄小鼠
的，理由是 。
【答案】(1) 透明带反应 卵黄膜的封闭作用 减数分裂Ⅱ 第二极体（极体） 雌原
核
(2) 促性腺激素 脱分化
(3)XX、XY或YY
(4)需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中，且重构的受精卵发育成的胚胎必须移植到雌性
小鼠的体内才能发育为个体
【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） 子完成减数第二次分裂并释放第二极体 雌雄原核的形成核胶消失，雄雄原核融合形成合子第次
卵裂开始。【详解】（1）防止多精子入卵的两道屏障：①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。②卵黄膜的封闭作用：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。精子入卵后卵子完成减数分裂Ⅱ、排出第二
极体、形成雌原核。
（2）用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞，这些卵母细胞转化为phESC（孤
雄单倍体干细胞）的过程（发生了分裂）相当于植物组织培养中的脱分化过程。
（3）孤雌单倍体干细胞ahESC与精子和去核卵母细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成可能是XX
（含X精子或ahESC自身融合、含X精子和ahESC融合）、XY （含Y精子和ahESC融合）或YY （含
Y精子的自身融合）。
（4）据图1和图2分析可知，只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，因为需要将ahESC和另一个精子一起
注入一个去核卵细胞中，且重构的受精卵发育成的胚胎必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体。
15．（2023春·山东泰安·高二统考期中）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
程如下图所示。
(1)要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚，在对
卵母细胞进行去核时，目前普遍使用的方法是 。也有人采用 等方法，这些方
法的操作原理是 。
(2)为了获得更多甲的后代，可以将得到的重构胚发育到 或囊胚期时进行分割；若分割囊胚期胚胎，
应注意 ，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(3)不考虑致死情况，得到的孤雄小鼠性染色体组成为 。利用胚胎分割的方法对乙进行处理得到
了多只孤雄小鼠，利用这些孤雄小鼠作为实验材料用于医学研究的优点是 。
(4)2017年8月，科学家利用基因编辑技术在人类的早期胚胎中部分修正了与肥厚性心肌病发生相关的基因
MYBPC3的突变。在治疗疾病方面，与对成年个体进行基因编辑相比，对胚胎进行基因编辑的优势是
。
【答案】(1) 显微操作法 梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理 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) 桑葚胚 将内细胞团均等分割(3) XX，XY和YY 遗传物质相同，可以基本排除由基因不同造成的个体差异
(4)编辑少量细胞就可以对遗传病患者进行治疗，治疗的结果还可以遗传给后代
【分析】胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪。在进行胚胎分割时，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。
在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。
【详解】（1）要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成
重构胚，在对卵母细胞进行去核（其实是纺锤体—染色体复合物）时，目前普遍使用的方法是显微操作法。
也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等方法，这些方法的操作原理是在没有穿透卵母
细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。
（2） 为了获得更多甲的后代，应选择重构胚发育良好、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。否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
（3）孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子，其中精子的染色体组成为X或Y，不考虑致死情况，
即精子两两结合，得到的孤雄小鼠性染色体组成应为XX，XY和YY。利用胚胎分割的方法对乙进行处理
得到了多只孤雄小鼠，利用这些孤雄小鼠作为实验材料用于医学研究的优点是遗传物质相同，可以基本排
除由基因不同造成的个体差异。
（4）在治疗疾病方面，与对成年个体进行基因编辑相比，对胚胎进行基因编辑的优势是编辑少量细胞就
可以对遗传病患者进行治疗，治疗的结果还可以遗传给后代。
1．（2023·天津·统考高考真题）根据下图，正确的是（ ）
A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B．过程1需要MII期去核卵母细胞
C．过程2可以大幅改良动物性状
D．过程2为过程3提供了量产方式，过程3为过程1、2提供了改良性状的方式
【答案】D
【分析】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。【详解】A、子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误；
B、核移植过程中需要处于MII中期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期
（桑葚胚或囊胚等时期）进行胚胎移植，B错误；
C、过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误；
D、过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式；过程3是转基因技术，转基因可导入
外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。
故选D。
2．（2023·广东·统考高考真题）科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，
使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是（ ）
A．超数排卵 B．精子获能处理
C．细胞核移植 D．胚胎培养
【答案】C
【分析】体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
（1）卵母细胞的采集和培养①主要方法是：用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取
卵子。②第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
（2）精子的采集和获能①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法；②对精子进行获能处理：包
括培养法和化学诱导法。
（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，
因此需要进行超数排卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该过程为有性生殖，因此
不需要涉及细胞核移植，所以C正确、ABD错误。
故选C。
3．（2023·浙江·统考高考真题）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
【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、精子需要经过获能处理才具有受精能力，A正确；
B、受精卵经体外培养可获得早期胚胎，B正确；
C、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，C错误；
D、胚胎移植前，需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理，D正确。
故选C。4．（2022·江苏·统考高考真题）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是（ ）
A．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
B．哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质
C．克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程
D．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
【答案】C
【分析】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。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、精子获能是获得受精的能力，不是获得能量，A错误；
B、哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长
因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分，B错误；
C、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程，C正确；
D、胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法，D错误。
故选C。
5．（2022·北京·统考高考真题）将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射
的囊胚发育为黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A．获得Mc的生物技术属于核移植
B．Mc表皮中有两种基因型的细胞
C．注射入的细胞会分化成Mc的多种组织
D．将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠
【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。
【详解】A、内细胞团是已经分化的细胞组成，获得Mc的生物技术并未利用核移植技术，A错误；
B、接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠，说明Mc表皮中有两种基因型的细胞，B正确；
C、内细胞团能发育成胎儿的各种组织，注射的细胞来自黑色小鼠的内细胞团，会分化成Mc的多种组织，
C正确；
D、利用胚胎分割技术将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠，D正确。
故选A。
6．（2021·福建·统考高考真题）一位患有单基因显性遗传病的妇女（其父亲与丈夫表现型正常）想生育一
个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析，筛选出不含该致病基因的卵细胞，采用试管婴儿技术辅助
生育后代，技术流程示意图如下。下列叙述正确的是（ ）
A．可判断该致病基因位于X染色体上
B．可选择极体1或极体2用于基因分析
C．自然生育患该病子女的概率是25%
D．在获能溶液中精子入卵的时期是③
【答案】B
【分析】1、一位患有单基因显性遗传病的妇女，进行基因分析可筛选出不含该致病基因的卵细胞，说明
该患病妇女为杂合子。
2、一个卵原细胞减数分裂产生三个第二极体和一个卵细胞，极体最终退化消失。
3、通常说的“卵子”指次级卵母细胞，精卵结合指的是成熟的精子与次级卵母细胞识别，在入卵的同时，
次级卵母细胞完成减数第二次分裂产生卵细胞，最后完成精核与卵核的融合。
【详解】A、由题意可知，患病妇女为杂合子，该显性致病基因可以常染色体上，也可以位于X染色体上，
A错误；
B、卵原细胞减数第一次分裂中同源染色体分离，其上基因也随之分离，最终产生一个次级卵母细胞和一
个第一极体，二者基因互补，次级卵母细胞减数第二次分裂着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，其上基因也
随之分离，最终产生一个卵细胞和一个第二极体，二者基因相同，且卵细胞可用于受精，而极体最后退化
消失，因此可选择极体1或极体2用于基因分析，B正确；
C、若显性致病基因用A表示，位于常染色体，则患病妇女基因型为Aa，丈夫正常，基因型为aa，自然生
育患该病子女（Aa）的概率是1/2，若显性致病基因位于X染色体上，则患病妇女基因型为XAXa，丈夫的
基因型为XaY，自然生育患该病子女（XAXa，XAY）的概率是1/4+1/4=1/2，C错误；
D、在获能溶液中精子入卵（次级卵母细胞）的时期是②，D错误。
故选B。
7．（2021·辽宁·统考高考真题）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，有关叙述正确
的是（ ）
A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B．过程①需要提供95%空气和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】B
【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、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自于乙牛，则丁的遗传性状由甲和
乙的遗传物质共同决定，A错误；
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%CO（维持培养液的pH）的混合气体，
2
B正确；
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、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B。
8．（2021·浙江·统考高考真题）采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因
定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察
荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（ ）
A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子宫，才可获得表达
EGFP的小鼠
C．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D．通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎
【答案】B
【分析】分析题意可知，通过基因编辑技术将EGFP基因定点插入到受精卵的Y染色体上，使含有该Y染
色体的小鼠能够发出绿色荧光，转基因鼠将Y染色体传递给子代的雄性个体，通过观察荧光可确定早期胚
胎的性别。
【详解】A、依据胚胎在不同发育阶段对培养条件的特定需要，受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚
胎需用不同成分的培养液，A正确；
B、基因编辑处理的受精卵一般经体外培养至桑椹胚或囊胚阶段，进行胚胎移植，可获得表达EGFP的小
鼠，B错误；
C、分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术，可获得大量的转基
因小鼠，C正确；
D、由分析可知，通过基因编辑技术将Y染色体用绿色荧光蛋白基因标记，通过观察早期胚胎的荧光，能
表达EGFP的个体含有Y染色体，即为雄性小鼠胚胎，D正确。
故选B。
9．（2023·江苏·统考高考真题）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。
10．（2022·全国·高考真题）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊
优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是 。在体外受精前要对精子
进行获能处理，其原因是 ；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是
（答出1点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到
时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清
外，还含的营养成分有 （答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。
主要的操作步骤是 。【答案】(1) 冷冻保存 刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力
肝素或钙离子载体A23187 MⅡ中期
(2)维生素、氨基酸、核苷酸
(3)对受体母羊进行发情处理，合适的时间，将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫
【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期
胚胎后，再经移植后产生后代的技术。
【详解】（1）精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发
生相应生理变化后才能获得受精能力，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法
有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学
药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期（MⅡ中期）才能具备与精子受精的能力。
（2）进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清外，还含有维生素、氨基酸、核苷酸等。
（3）要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料，获得具有该公羊优良性状的后代，主要
是利用胚胎移植技术，即对受体母羊进行发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊
娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。
