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第44 讲 胚胎工程
目录
01 课标达标练
【题型一】胚胎工程的理论基础
【题型二】胚胎工程技术及其应用
02 能力突破练 （新情境+新角度）
03 高考溯源练（含2025 高考真题）
题型一 胚胎工程的理论基础
1．第三代试管婴儿技术也称为胚胎植入前遗传学检测（PGT），其原理是在胚胎植入子宫前，进行遗传学
检测，挑选出健康的胚胎进行移植。下列叙述错误的是（ ）
A．获能的精子能与刚采集到的卵母细胞受精
B．PGT 可将胚胎培养至含内细胞团的囊胚期
C．胚胎移植前可取滋养层细胞做遗传学检测
D．移植后健康胚胎的发育受母体激素的影响
2．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．某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3 基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全能细胞。该细胞在
分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。
1
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根据该研究，下列叙述正确的是（ ）
注：pSTAT3 是调控胚胎发育的关键基因
A．桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3 的表达上升
B．诱导桑葚胚样细胞时，基因的碱基序列和表达的情况都发生改变
C．囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
D．桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
4．一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2 受精卵无法发育，但该受精卵能有丝分裂如图3，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4，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是（ ）
A．图1 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，来源于父亲的染色体不同
D．若图4 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
题型二 胚胎工程技术及其应用
5．不孕不育症是人类面临的全球性问题，男性的无精症占不孕不育病例中的10%一15%。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，并成功与卵细胞受精，得到正常后代。下列
叙述正确的是（ ）
A．PSC 诱导形成精子的过程中，不会发生细胞染色体数目的变化
B．步骤①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．上述流程中利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
D．通过上述流程，可避免生下患有白化病、红绿色盲等遗传病的后代
2
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6．哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，可以获得孤雌或孤雄单倍体胚胎干细胞，为
研究基因功能提供了理想的细胞模型。如图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法，下列说
法正确的是（ ）
A．方法一中，研究人员需对实验小鼠注射孕激素，从而获得更多的卵母细胞
B．用SrCl2溶液处理的作用是激活卵母细胞，得到孤雄单倍体胚胎干细胞
C．获得孤雄单倍体胚胎干细胞需要去除细胞M 中的雌原核
D．若研究Y 染色体上相关基因功能，应用方法一得到的胚胎干细胞
7．某研究团队运用基因编辑技术，针对小鼠卵母细胞实施了DNA 甲基化重写操作，随后将一个极体注入
经修饰的次级卵母细胞中，成功培育出孤雌小鼠，具体操作流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．甲基化重写没有改变卵母细胞的遗传信息，属于不可遗传的变异
B．体外培养卵母细胞时，需要在95%O2和5%CO2的气体环境中培养
C．移植的囊胚进一步扩大，导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来
D．孤雌小鼠一定为雌性，基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同
8．研究人员制备哺乳动物膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白W 的基本过程如下图所示。下列
有关叙述正确的是（ ）
A．步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、受精卵获能
B．可收集膀胱生物反应器的尿液来提取W
C．步骤③的代孕母体无需进行同期发情处理
D．转基因的动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞中都能表达W 基因
9．某科研小组采用“胚胎干细胞介导法”将荧光素基因导入纯种灰色小鼠（2n）胚胎干细胞（ES 细胞）
3
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中并整合到染色体上，然后将转基因的胚胎干细胞注射到纯种黄色小鼠（2n）囊胚中构建嵌合体小鼠，具
体过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．ES 细胞与小鼠囊胚内细胞团一样，具有全能性
B．嵌合体幼鼠是四倍体
C．荧光素基因在该实验操作中可起到检测子代小鼠灰色小鼠胚胎发育部分的作用
D．嵌合鼠与体外受精培养得到的小鼠相比，最主要的区别是嵌合体小鼠内不同细胞基因型可能不同
10．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．①过程获得的卵母细胞要在体外培养到MⅠ时期才具备与精子受精的能力
B．将处于原肠胚时期的早期胚胎（a）进行均等分割可获得2 个健康胚胎（d）
C．胚胎干细胞（e）可以分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞
D．④过程需要向代孕母牛注射免疫抑制剂，以避免免疫排斥反应
11．随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的
相关情况，供体甲是良种荷斯坦高产奶牛，供体乙是健康的黄牛。请据图分析并回答下列问题：
(1)图中产生小牛的多个途径中，属于无性繁殖途径的应用有： （填数字）。
(2)应用①、②、③中均运用胚胎工程的最终技术环节是 ，其优势是 。
(3)应用①中的细胞B 常采用 法做去核处理，去核前应保证采集的细胞B 在体外培养至
4
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期，最终获得的良种小牛遗传物质来源于 ，性别为 性。
(4)应用③可解决良种动物快速大量繁殖的问题：对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚a 和b，
操作时需要注意 ，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。若要进行性别鉴定，应取
细胞。
1．为研究血清饥饿处理对重组胚构建的影响，科研人员用经不同时间血清饥饿处理后的野猪成
纤维细胞作为供体，以野猪卵母细胞作为受体进行核移植。结果如下表。
饥饿时间/d
卵裂率（%）
囊胚率（%）
0
75.8
7.7
2
82.7
24.2
4
81.2
22.8
8
70.4
9.1
注：卵裂率指进行分裂的重组细胞占全部重组细胞的比例，囊胚率指获得的囊胚占全部重组细胞的比例
以下说法错误的是（ ）
A．核移植时应将供体细胞核注入排出了第一极体的卵母细胞
B．实验结果表明适当地对供体细胞进行饥饿处理有利于重组胚构建
C．过度的饥饿处理导致营养成分不足，可能使细胞发生凋亡
D．获得的囊胚可以移植到生理状态相同的野猪子宫内继续发育
2．基因组印记(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)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。下列相关叙述正确的是（ ）
A．体外培养卵母细胞时，为防止污染，需将培养皿置于二氧化碳培养箱中进行培养
B．甲基化可能会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达
C．“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
D．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
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3．下图为我国科学家利用胎猴成纤维细胞（分裂能力强）获得克隆猴“中中”和“华华”的具
体过程。研究发现，重构胚中基因A 的正常表达是克隆成功的关键；重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋
白H3 会抑制核的全能性；组蛋白H3 的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5 倍以上。下列有关叙述错误的是
（ ）
A．细胞a 指的是培养到MⅡ期的卵母细胞，通过显微操作去掉的是纺锤体—染色体复合物
B．成纤维细胞中遗传信息的传递过程包括DNA→DNA、DNA→RNA、RNA→蛋白质
C．代孕母猴b 进行同步发情处理，可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
D．Kdm4d 可使H3 去甲基化，TSA 可使H3 保持乙酰化，可能促进了基因A 的正常表达进而促进重构
胚正常发育
4．科研人员制备双父源(遗传物质来自两个雄原核)小鼠，以期为濒危动物保护提供新思路。在研究过程中，
发现双父源小鼠胚胎过度生长、器官畸形，无法形成功能性胎盘，这与基因组印记有关。已知印记基因是
一类对生物个体发育具有重要调控作用的基因，这类基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父源或母
源)，父源的印记基因能促进胚胎生长发育，母源的印记基因能抑制胚胎过度生长并促进胎盘生长。我国科
研人员利用相关工程技术成功培育出双父源小鼠，相关技术流程如图所示。请回答：
(1)培育单倍体胚胎干细胞(haESCs)。对雌鼠注射 使其超数排卵，选择 期的卵母细胞去核，
并与精子甲完成受精；进而将获得的单倍体胚胎干细胞置于95%空气和 气体条件下进行培养。
(2)编辑haESCs 印记基因。研究人员运用CRISPR/Cas9 编辑系统对相关印记基因进行编辑，该编辑系统由
一个具有剪切DNA 链的蛋白质(Cas9)和一段将Cas9 精确地引导到基因组中的特定位置的RNA(gRNA)结合
而成。为精确对印记基因进行编辑，应制备 的gRNA。
(3)培育胚胎干细胞a。将精子乙和编辑印记基因的haESCs 共注射到去核卵母细胞2 中，经诱导培育得到二
倍体的胚胎干细胞a。其中对haESCs 进行印记基因编辑的目的是 。
(4)培育印记基因编辑小鼠。
①从代孕小鼠中收集一个2 细胞胚，经 处理获得四倍体胚胎，体外培养至囊胚阶段，其作用一方
面是四倍体囊胚无法正常发育成个体，从而保证培育出工程小鼠的细胞核遗传物质来自 ；另一方
6
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面，为胚胎干细胞a 提供 。
②将胚胎干细胞a 注入四倍体囊胚中，运用 技术送入代孕小鼠，进而培育出印记基因编辑小鼠。
一、单选题
1．（2021·福建·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
2．（2025·重庆·高考真题）为保护濒危哺乳动物甲，科研工作者将甲的近亲物种乙（种群数量多）进行了
如图所示的研究，下列叙述正确的是（ ）
A．克隆动物的核基因组来源于甲、乙
B．体外受精需用获能的精子与MI 期的卵母细胞受精
C．囊胚①的内细胞团可发育为胎盘、个体
D．滋养层可影响内细胞团的发育
3．（2025·云南·高考真题）孕酮具有促进子宫内膜增生，为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头
高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠，该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛
的后代，下列说法正确的是（ ）
A．运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B．使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
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C．体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D．使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代
4．（2025·河北·高考真题）生物工程在社会生产中的应用日益广泛，下列相关技术和方法错误的是（ ）
A．利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持
B．在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养
C．利用灭活病毒诱导B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
D．对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备
5．（2025·江苏·高考真题）梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能
解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是（ ）
A．采集的精液无需固定、稀释，即可用血细胞计数板检测精子密度
B．人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
C．超数排卵处理时，常用含促性腺激素的促排卵剂
D．母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
6．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作，获得了羊
毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是（ ）
A．为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理
B．为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，需进行同期发情处理
C．受精卵发育至桑葚胚阶段，细胞数量和胚胎总体积均增加
D．对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响
7．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）研究显示，约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期，且
仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是（ ）
A．体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B．移植前胚胎发育率低，可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C．胚胎移植到代孕母鼠后成活率低，可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D．为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
8．（2024·甘肃·高考真题）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
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9．（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
10．（2024·湖北·高考真题）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需筛选
11．（2023·广东·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
12．（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
二、非选择题
13．（2024·福建·高考真题）病毒感染初期，机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR 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。
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回答下列问题：
(1)利用PCR 技术获取目的基因hCD46，复性温度下发生的扩增过程是 。
(2)将hCD46 接入质粒应选用的限制酶组合是 。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 限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植，可用激素处理小鼠a，使其 。将胚胎移植到小鼠c 的子宫中，应选用
桑葚胚的原因是 。
(4)利用PCR 技术对子代小鼠进行hCD46 基因检测，应设置不加DNA 模板的对照组，目的是 。
(5)若能进一步构建既表达hCD46 受体又敲除IFNAR 基因的小鼠，则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性，原
因是 。
14．（2025·浙江·高考真题）某同学欲开展小鼠的排卵、受精以及观察受精卵发育的实验，其基本过程如
下。
(1)制备垂体细胞提取液：取小鼠的垂体，加入少量的培养液，剪碎， ，经处理制成垂体细胞
悬液。取垂体细胞悬液， ，制成某一浓度的垂体细胞悬液。将垂体细胞培养一段时间后，破
碎， ，取上清液，经处理获得提取液。
(2)采集精子：将人工采集的精子置于培养液中，培养一段时间。此过程可使精子获得 。
(3)采集卵细胞：给成年雌鼠注射垂体细胞提取液，一段时间后，采集卵子。注射垂体细胞提取液可促进雌
鼠排卵的原因是 。
(4)受精：将精子和卵细胞混合培养。精子入卵后，会使卵子完成减数第二次分裂，排出 ，形成雌
原核。
(5)观察受精卵的发育：受精卵开始卵裂，其中的细胞体积 ，细胞数量增加，但胚胎的总体积
变化 。结果表明这一阶段胚胎细胞的细胞周期中，显著缩短的时期是 。
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