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第41 讲 胚胎工程
目录
01 模拟基础练
【题型一】体内受精和胚胎发育
【题型二】体外受精和早期胚胎的培养
【题型三】胚胎工程的应用及前景
02 重难创新练
03 真题实战练
题型一 体内受精和胚胎发育
1．在实施体外受精（ART）的过程中，活性氧产生过多可以发生配子的氧化应激损伤：能引发精子细胞膜
功能退化、DNA 碎片化等最终使精子活力降低；还能影响卵母细胞的成熟以及后期胚胎的发育等。研究发
现，褪黑素具有强大的抗氧化性，可显著缓解体外操作对配子造成的氧化应激损伤。下列叙述错误的是（
）
A．ART 和体内受精过程中，精子获能的场所相同
B．活性氧产生过多可能会影响雌原核和雄原核的形成
C．发生氧化应激损伤后可能会影响卵细胞的受精能力
D．将褪黑素应用于ART 的过程中，可提高ART 的成功率
2．有关生物的生殖和发育的描述中，你认为正确的是（ ）
A．蝗虫的发育经过卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段
B．超市里买来的鸡蛋经过一段时间的恒温孵化，都可以孵化出小鸡
C．卵白是鸟类胚胎发育所需营养物质的主要来源
D．蚕在生长发育过程中有蜕皮的现象，它们蜕掉的是外骨骼
3．胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎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．滋养层细胞将来发育成的胎盘和胎膜，属于母体组织
1
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D．早期胚胎发育过程中，细胞数目增多，胚胎体积增大
4．女性受孕后的子宫内并不是“母慈子孝”的场景，而是一场精彩的斗争。孕早期母体的一系列不适反
应，都是这场斗争的表现。下列有关叙述错误的是（ ）
A．防止多精入卵的屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应
B．胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，有利于保护早期胚胎
C．胚胎细胞会分泌某激素抑制母体淋巴细胞的活动，阻止母体的免疫排斥反应
D．由内细胞团发育成的胎盘会向母体释放信号，从而使母体及时补充所需营养
题型二 体外受精和早期胚胎的培养
5．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．某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作，下列叙述正确的是（ ）
A．若为植物体细胞杂交技术，则用聚乙二醇处理两种植物细胞后会直接出现膜融合
B．若为单克隆抗体的制备技术，融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检
测就可得到大量的单克隆抗体
C．若为体外受精技术，细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核或两个极体
D．若为动物体细胞核移植技术，融合得到的细胞可直接移植到受体母牛子宫内获得克隆牛
7．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．①过程需将成熟的精子放入适宜浓度的ATP 溶液中获能处理
2
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B．②采用体外受精技术，受精完成的标志是雌雄原核融合
C．可对早期原肠胚进行酶解，提高转基因鼠的产生效率
D．④过程植入胚胎前需要对代孕母鼠注射促性腺激素
8．胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌
性动物子宫内生产后代。自然条件下，不同动物的胚胎进入子宫时，其发育阶段有明显的差异（见下表）。
下列叙述正确的是（ ）
动物种类
小鼠
绵羊
猪
马
牛
发育阶段
桑葚胚
16 细胞
4~6 细胞
囊胚
8~16 细胞
A．将获能的精子和刚排出的卵母细胞共同培养，以促使它们完成体外受精
B．相对来说，在进入子宫时小鼠胚胎发育程度最高，猪胚胎发育程度最低
C．在进行胚胎移植前，应对供、受体进行同期发情处理
D．在胚胎移植前可取内细胞团的个别细胞做染色体分析，进行性别鉴定
题型三 胚胎工程的应用及前景
9．间充质干细胞（MSC）是一类广泛分布于人体组织和器官中的多能干细胞，具有较强的创伤愈合及组
织修复能力；MSC 在体外培养若干代后会出现自发衰老现象。研究发现，白藜芦醇能提高MSC 端粒酶
hTERT 基因的表达，促进细胞增殖，抑制细胞衰老进程。下列叙述错误的是（ ）
A．MSC 具有分裂和分化形成多种体细胞的能力
B．MSC 可以应用于临床烧伤和神经创伤患者的修复治疗
C．MSC 体外培养会出现细胞萎缩和细胞核体积变小的现象
D．白藜芦醇可以促进相关蛋白质的合成来延缓MSC 的衰老
10．扩大高产奶山羊的规模，是解决奶源短缺的途径之一。研究人员将优质关中奶山羊在8 月初进行超数
排卵处理，第16 天与优质公羊进行配种，在配种6 天后将供体母羊的胚胎移植到受体母羊子宫内，得到大
量优质关中奶山羊。下列叙述正确的是（ ）
A．胚胎移植是胚胎工程的中间技术环节
B．用外源性激素对供体母羊进行超数排卵处理
C．受体母羊需要与配种母羊进行同期发情处理
D．应选择发育良好、形态正常的原肠胚进行移植
11．胚胎着床至原肠运动是发育的关键时期，也是临床上早期流产的高发期。相较于啮齿类模式动物，对
人体该发育阶段的研究严重滞后。继克隆猴后，中科院神经所使用非人灵长类动物——食蟹猴的胚胎干细
胞经过培养条件的优化，利用生长因子成功地诱导这些胚胎干细胞形成了具有与天然囊胚相似的形态和功
能的类囊胚。下列说法错误的是（ ）
A．胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得
B．类囊胚与天然囊胚具有相似的形态和功能，其细胞都具有发育全能性
C．胚胎干细胞培养一般使用液体培养基，通常需要加入血清等天然成分
3
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D．基于胚胎干细胞组装的类胚胎研究为阐明早期流产原因提供了新的方向
12．嵌合体指由两个或多个不同生物体的细胞发育而来的生物体。科学家们已成功获得猴一猴嵌合体和猴
一猪嵌合体，操作方法是将甲猴的胚胎干细胞注入乙猴或者丙猪的早期胚胎，移植分娩后得到嵌合体，猴
一猴嵌合体中的睾丸和胎盘中均出现了甲猴细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．嵌合体猪和猴同一个器官中的细胞遗传物质保持相同
B．猴一猪嵌合体表现为猴的身体上出现多个不同的猪细胞
C．甲猴胚胎干细胞中的遗传信息可遗传给猴一猴嵌合体后代
D．将甲猴的胚胎干细胞注入乙猴或丙猪的早期胚胎应在原肠胚或之前时期
一、单选题
1．2017 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。据图分析下列叙述错误的是（ ）
A．“三亲婴儿”线粒体基因来自于卵母细胞捐献者
B．该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D．核移植的卵母细胞培养到MⅡ期能和获能的精子在培养液中完成受精
2．α−AAT 是一种具有较高应用价值的医药蛋白。科学家利用基因工程和胚胎工程等技术培育出可生产
α−AAT 的绵羊，培育过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．采集的卵母细胞需要在体外培养到M Ⅱ期
B．图中去核其实是去除纺锤体—染色体复合物
C．可使用电刺激、Ca2+ 载体等物理方法激活重构胚
D．胚胎移植时受体一般不会对早期胚胎发生免疫排斥
4
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3．胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法，如奶牛活体采卵一体外胚胎生产
（OPU-IVP）技术，该技术流程如图。已知雄性奶牛Y 染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该
重复序列设计引物，建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR 体系（SRY-PCR）。下列叙述正确的是（ ）
A．从良种雌性奶牛中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
B．活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C．取滋养层细胞进行SRY-PCR，应选择结果为阳性的胚胎进行移植
D．进行胚胎移植前，需要对受体母牛进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应
4．上海交通大学医学院某研究团队利用基因编辑技术，对小鼠卵母细胞的7 个甲基化印记控制区域进行
DNA 甲基化重写， 并将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞中， 成功创造了孤雌生殖的小鼠，操作过
程见下图。下列叙述错误的有（ ）
A．上述甲基化重写没有改变小鼠体内的遗传信息
B．移植后的囊胚进一步扩大， 会导致滋养层破裂， 胚胎从其中伸展出来
C．孤雌小鼠一定为雌性
D．孤雌小鼠的诞生过程没有精子参与， 其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同
5．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，卵细胞可直接参与受精
B．过程②中受精卵在体外培养时需提供95%氧气和5%CO2的混合气体环境
C．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
D．为确保得到所需性别的试管牛，可取移植前的内细胞团进行再次鉴定
6．“异源囊胚补全法”是将敲除生肾基因的猪受精卵培育至囊胚期，再向其导入人源iPS 细胞培育出的肾
元祖细胞，然后移植到代孕母猪体内，培育出人源iPS 细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗，如图所
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示。下列叙述正确的是（ ）
A．该技术使用的iPS 细胞可以通过转基因等技术手段获取
B．将该技术培育的人源肾脏移植到患者体内，不会出现免疫排斥
C．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
D．过程③操作之前需要对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理
7．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。下列叙述正确的是（ ）
A．采集到的精子需用高浓度的ATP 溶液进行获能处理
B．在雌性个体饲料中添加促性腺激素有利于超数排卵
C．产生的受精卵在卵裂阶段会发生有丝分裂
D．分割体外受精得到的胚胎所产生的子代表型完全相同
8．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。为治疗mtDNA 突变导致的线粒
体遗传病，科研团队于2020 年通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如下图。下列有关说法正确的
是（ ）
A．父亲nDNA 突变不会导致线粒体遗传病，母亲mtDNA 突变容易导致线粒体遗传病
B．减数分裂Ⅰ细胞质不均等分配使极体含较少细胞质，能降低子代猴携带异常染色体的风险
C．“三亲小猴”的获得需用到动物细胞融合、体外受精、胚胎移植、动物细胞培养等技术
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D．“三亲小猴”能够正常发育的生理基础是受体猴对外来胚胎不发生免疫排斥反应
二、多选题
9．将多种基因导入成纤维细胞可诱导生成iPS 细胞，iPS 细胞经诱导分化生成特定的组织器官，再移植到
器官缺陷患者体内。经核移植生成的重构胚也可诱导分化成特定的组织器官，再进行移植，流程如图所示。
下列分析正确的是（ ）
A．两种技术均用到转基因、细胞培养和胚胎移植技术
B．诱导自身的iPS 细胞进行器官移植能避免出现免疫排斥现象
C．将体细胞注入MⅡ期的卵母细胞，可用电刺激激活重构胚
D．两种技术生成的组织器官，其遗传物质均未发生改变
10．诱导多能干细胞(iPS 细胞)是在外源转录因子的作用下，将已分化的体细胞重编程，获得的类似于胚胎
干细胞的多能性干细胞，能分化为多种类型的细胞，在再生医学上有巨大的潜力。其制备及分化过程如图
所示，下列说法正确的是（ ）
A．iPS 细胞诱导分化后，可用于开发治疗1 型糖尿病的方法
B．外源转录因子可激活与多能性相关基因的表达
C．过程②③产生了特定的细胞，都属于细胞分化
D．避免了临床使用胚胎干细胞所面临的伦理争议
三、非选择题
11．我国科兴及北京生物两款新冠灭活疫苗均使用 Vero 细胞（非洲绿猴肾细胞的传代细胞系） 进行病毒
扩增培养（见下图）：
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(1)动物细胞工程常用的技术手段有多种， 其中 是其他动物细胞工程技术的基础。Vero 细胞的培
养应在培养箱中进行， 箱内的气体环境条件为 。
(2)Vero 细胞的传代培养过程中需要使用 酶使细胞分散， 并在合成培养基中加入 等天然
成分。此外，在培养过程中， 应定期更换培养液， 目的是 。
(3)将已对新冠病毒发生免疫的B 淋巴细胞和 Vero 细胞系获得杂交细胞， 再经过 筛“选、克隆化
培养和 检测， 获得产生特定抗体的 ，用以生产单克隆抗体。单克隆抗体的优点是：
。
Ⅱ. 为研究多种血糖调节因子的作用， 我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量，科学家
通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS 细胞，继而利用iPS 细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，
具体步骤如图所示。请回答下列问题：
(4)图中黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS 细胞的过程与植物组织培养中的 过程类似。
该过程结束后，细胞的全能性 （填A“提高”或B“降低”）。
(5)图中灰鼠形成的受精卵，经过一次有丝分裂后可得到双细胞胚。为获得更多的双细胞胚，可对灰鼠注射
激素， 使其超数排卵。图中的重构胚在胚胎移植前需要对供休和受休进行 处理， 胚胎移植的实
质是 。
(6)进入代孕白鼠子宫内继续发育， X 鼠的体色为 ；上图中可以是雄鼠的有 （填图中相
关鼠的名称）。
(7)若以图示方法进行人体医学实验，重构胚移植后孕育出一个新个体称为 （填个体“治疗性”或
“生殖性”）克隆， 我国政府坚持的“四不原则”态度是 任何幼儿相关实验。
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一、单选题
1．（2024·湖北·高考真题）研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，
实验结果如下表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是（ ）
甲的浓度（μg/
mL）
卵母细胞
（个）
第一极体排出
（个）
成熟率
（%）
卵裂数
（个）
卵裂率
（％）
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4
A．实验结果说明甲抑制卵裂过程
B．甲浓度过高抑制第一极体的排出
C．添加1μg/mL 的甲可提高受精后胚胎发育能力
D．本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
2．（2023·浙江·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
3．（2022·江苏·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
4．（2022·北京·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
5．（2017·江苏·高考真题）牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克
隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是（ ）
A．H-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌
B．应选用原肠胚做雌雄鉴别
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C．鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D．用H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体
6．（2021·辽宁·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%CO2的混合气体
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
二、非选择题
7．（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 。
10
