资源简介

1.(2026·河南郑州模拟)在卧龙自然保护区内,科研人员对熊猫的繁殖过程进行了研究。以下关于熊猫受精作用的叙述,正确的是(　　)
A.体外受精时,解冻的精液需先离心处理,再用含肝素和Ca2+的获能液处理使其获能
B.自然受精过程中,精卵结合和精子获能都发生在雌性熊猫的输卵管中
C.受精作用过程中,精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带发生生理反应,阻止多精入卵
D.精子入卵后,被激活的卵子完成减数分裂Ⅰ,形成雌原核
答案:C
解析:体外受精时,解冻的精液需离心去除精清中的抑制物质,随后用获能液(如含肝素的溶液或Ca2+载体溶液)处理使精子获能,A错误;自然受精过程中,精子获能发生在雌性生殖道(输卵管和子宫),精卵结合发生在输卵管,B错误;透明带反应发生在精子触及卵细胞膜的瞬间,C正确;卵子在受精前处于减数分裂Ⅱ中期,精子入卵后激活卵子完成减数分裂Ⅱ,形成雌原核,D错误。
2.(2026·河北石家庄模拟)我国科学家通过“实践十号”卫星将多枚小鼠早期胚胎带上了太空,利用特殊显微镜成功观察到小鼠胚胎从二细胞成功发育成囊胚的过程。下列关于早期胚胎发育的叙述,正确的是(　　)
A.囊胚腔的形成标志着胚胎进入细胞分化的关键时期
B.卵裂期胚胎的总体积随细胞数目增加而显著增大
C.囊胚期内细胞团的细胞直接发育为胎儿的各种组织
D.原肠胚时期透明带破裂,胚胎从中伸展出来称为孵化
答案:C
解析:细胞分化开始于囊胚期,但原肠胚期是胚胎进入细胞分化的关键时期,A错误;卵裂期胚胎的总体积并不增大,甚至略有减小,B错误;囊胚期内细胞团的细胞将来发育为胎儿的各种组织,C正确;囊胚期透明带破裂,胚胎从中伸展出来称为孵化,而不是原肠胚时期,D错误。
3.(2026·安徽合肥模拟)北方白犀牛目前在世界范围内仅剩下两头雌性,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和卵细胞,并计划利用数量更多的南方白犀牛繁衍北方白犀牛。此过程不涉及的操作是(　　)
A.发情处理　　　　　　 B.精子获能处理
C.细胞核移植 D.胚胎培养
答案:C
解析:胚胎移植时需对受体进行同期发情处理,使其生理状态与供体一致,确保胚胎顺利着床,A不符合题意;体外受精前需对精子进行获能处理,使其具备受精能力,B不符合题意;题干中利用的是北方白犀牛自身的精子和卵子进行体外受精,未涉及将体细胞核移植到去核卵母细胞中的技术,C符合题意;体外受精形成的受精卵需在体外培养至早期胚胎(如桑葚胚或囊胚阶段)后才能移植,D不符合题意。
4.(2026·江苏镇江模拟)体外受精、胚胎移植和胚胎分割等胚胎工程技术在医学和生产上得到广泛应用。下列对胚胎工程技术的叙述,正确的是(　　)
A.受精的标志是精子的头部穿过卵子的细胞膜
B.为降低免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体动物注射免疫抑制剂
C.进行DNA分析鉴定动物性别时,需在内细胞团处进行取样
D.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
答案:D
解析:受精的标志是卵细胞膜和透明带间观察到两个极体或雌、雄原核,A错误;受体一般不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,胚胎移植一般不需要注射免疫抑制剂,B错误;进行DNA分析鉴定动物性别时,需在滋养层处进行取样,取内细胞团细胞分析鉴定可能会影响胚胎的发育,C错误;来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D正确。
5.(2024·湖北卷,10)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,实验结果如表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是(　　)
甲的浓度/ μg·mL-1 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1 μg·mL-1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
答案:A
解析:与对照组相比,添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂率较高,添加10 μg·mL-1和100 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂率较低,说明在一定范围内,低浓度的雌激素甲能够促进卵裂过程,高浓度的雌激素甲能够抑制卵裂过程,A错误。与对照组相比,添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别第一极体排出个数较多,而添加10 μg·mL-1和100 μg·mL-1雌激素甲的组别第一极体排出个数较少,说明甲浓度过高抑制第一极体的排出,B正确。添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂数和卵裂率都比对照组高,说明添加1 μg·mL-1的甲可提高受精后胚胎发育能力,C正确。不同动物排出的卵子成熟程度不同,本实验中卵母细胞成熟率=第一极体排出个数/卵母细胞个数,因此本实验以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准,D正确。
6.(2024·江苏卷,19)从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养,探究高温对卵母细胞成熟的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.选取发育状态一致的卵母细胞进行培养
B.体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清
C.对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞
D.体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率
答案:A
解析:选取发育状态一致的卵母细胞进行培养,可以排除其他因素的干扰,保证实验结果是由温度这一变量引起的,A正确;体外培养卵母细胞时通常加入血清,但是动物血清并不能进行灭菌,否则会使其中部分有效成分失活,B错误;卵母细胞不能进行传代培养,因为卵母细胞是生殖细胞,不具有连续分裂的能力,C错误;由图可知,高温降低了卵母细胞发育的成熟率,D错误。
7.(2026·湖南衡阳模拟)动物细胞工程可以通过多种方法获得早期胚胎,但均需经胚胎移植获得后代(如图)。下列相关叙述正确的是(　　)
A.若对胚胎进行性别鉴定,应取内细胞团的细胞进行鉴定
B.①过程中应在胚胎移植前对受体母牛进行同期发情处理
C.②过程中一般将供体细胞注入去核的初级卵母细胞内
D.③过程获得的干扰素常用于治疗人类的细菌感染性疾病
答案:B
解析:若对胚胎进行性别鉴定,应取滋养层的细胞进行鉴定,而不是内细胞团的细胞。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘的一部分,取滋养层细胞鉴定性别不会影响胚胎发育,A错误。在胚胎移植(包括①试管动物的胚胎移植)前,需对受体母牛进行同期发情处理,使供体和受体的生殖器官生理变化相同,为胚胎移入受体提供相同的生理环境,有利于胚胎的存活和发育,B正确。②克隆动物过程中,一般将供体细胞注入去核的次级卵母细胞(处于MⅡ期的卵母细胞)内,C错误。③过程获得的干扰素常用于治疗人类的病毒感染性疾病,因为干扰素具有抗病毒的作用,对细菌感染性疾病效果不佳,D错误。
8.(2026·山东威海模拟)小鼠是生物实验室常用的模型生物,现有一只胰岛素抵抗模型黑鼠,科学家通过诱导模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,并将其注射到四倍体囊胚中,继而培育出克隆鼠X,实验流程如图。下列说法正确的是(　　)
A.图中所用的体细胞可以是成纤维细胞,也可以是已分化的T细胞、B细胞
B.iPS细胞与ES细胞一样具有细胞周期和组织特异性
C.胚胎移植前需对图中的白鼠注射激素进行同期发情和超数排卵处理
D.移植后的重组囊胚进一步扩大,滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
答案:A
解析:iPS细胞是通过诱导体细胞重编程获得的多能干细胞,图中所用的体细胞可以是成纤维细胞,也可以是已分化的T细胞、B细胞等体细胞,这些体细胞都可被诱导为iPS细胞,A正确;iPS细胞类似胚胎干细胞,具有细胞周期活性,但不具有组织特异性,它可以分化为多种组织细胞,B错误;胚胎移植前对图中的白鼠(代孕母鼠)注射激素是为进行同期发情处理,使其生理状态与供体一致,而超数排卵处理是对供体鼠进行的,C错误;囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这个过程叫孵化,而不是滋养层破裂,D错误。
9.(2026·广东茂名模拟)嵌合体是指在同一个个体中,由基因型不同的细胞或组织相互接触且维持各自并存的混合状态。若细胞来自不同物种,该个体为异种嵌合体;若细胞来自同一物种,该个体被称为同种嵌合体。迄今为止,异种嵌合体仅有大小鼠异种嵌合体实验获得成功。科研人员主要利用iPS 细胞与囊胚构建嵌合体,流程如图所示,请回答下列问题。
(1)A 过程前,为获取更多卵母细胞进行体外受精,应使用　　　　　　　处理卵母细胞供体鼠。采集到的卵母细胞需在体外培养体系中达到　　　　　　期,才具备受精的能力;体外直接采集到的精子应使用含有　　　　　物质的溶液处理,使精子获能。B 过程涉及的技术是　 　 。
(2)受精卵发育形成囊胚需要经历多个细胞阶段,4细胞阶段和囊胚阶段间还存在的阶段有　　　　　　　　　　　。小鼠的染色体数目为40,大鼠的染色体数目为42。获得的大小鼠异种嵌合体生物体细胞在有丝分裂后期染色体数目是　　　　　　。
(3)有研究发现异种嵌合体个体的出生率低于同种嵌合体,为验证该结论,科研人员将来源于　　　　　(填“小鼠”或“大鼠”)的 iPS 细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中进行相关实验,结果如图甲。该科研人员认为该实验并不完善,还应增设两组实验。请利用小鼠、大鼠为实验材料,完善补充实验: 　 。
(4)已知TSA药物能提高嵌合体胚胎的存活率,该药物与细胞内参与基因表观遗传修饰的总HDAC 酶活性有关。研究人员利用TSA 处理嵌合体胚胎,得到的结果如图乙所示,据此推测总 HDAC 酶在嵌合体胚胎发育过程的作用是
　。
答案:(1)促性腺激素　MⅡ(减数分裂Ⅱ中)　肝素 (Ca2+载体)　胚胎移植技术
(2)8细胞阶段和桑葚胚阶段　84条或80条
(3)小鼠　将等量来源于大鼠的iPS细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中,经胚胎移植技术移植至囊胚对应的代孕母鼠腹腔中,统计嵌合体的出生率
(4)抑制组蛋白乙酰化水平,降低嵌合体存活率
解析:(1)A过程是卵细胞的采集过程,为获取更多卵母细胞进行体外受精,应使用促性腺激素促使供体鼠超数排卵。采集到的卵母细胞需在体外培养体系中达到MⅡ期(减数分裂Ⅱ中期),才具备受精的能力。对精子进行获能处理的方法是将采集到的精子放在含有肝素(或Ca2+载体)的获能液中,使其获能。B过程表示将某一胚胎移植到另一个体内,涉及的技术是胚胎移植技术。
(2)胚胎发育过程为受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑葚胚→囊胚→原肠胚与器官形成等阶段,因此4细胞阶段和囊胚阶段间还存在的阶段有8细胞阶段和桑葚胚阶段。异种嵌合体体细胞来源于不同的物种,部分细胞来源于大鼠,部分细胞来源于小鼠(注意这里的嵌合体制备流程与动物体细胞融合技术不同),嵌合体鼠的体细胞在有丝分裂后期染色体数目为84条或80条。
(3)题干指出,异种嵌合体个体的出生率低于同种嵌合体,又因为图甲中用小鼠囊胚构建出的嵌合体出生率高于大鼠为囊胚构建的嵌合体,故注射的iPS细胞应来源于小鼠。本实验是将小鼠的 iPS 细胞分别注射至大鼠、小鼠囊胚腔中进行相关实验,还应该将等量来源于大鼠的iPS细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中,经胚胎移植技术移植至囊胚对应的代孕母鼠腹腔中,统计嵌合体的出生率。
(4)由结果可知,TSA通过降低总HDAC酶的相对活性降低组蛋白乙酰化水平,因此总HDAC酶的作用应该是抑制组蛋白乙酰化水平,降低嵌合体存活率。(共26张PPT)
第51讲胚胎工程
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点二
胚胎工程技术及其应用
胚胎工程的理论基础
考点一
胚胎工程的理论基础
考点一
梳理 必备知识
1.胚胎工程的概念
早期胚胎细胞
雌性动物
自然受精
早期胚胎发育
2.受精
(1)概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
(2)场所:在自然条件下,哺乳动物的受精在 内完成。
(3)过程
输卵管
获能
MⅡ期
透明带
透明带
卵细胞膜
卵细胞膜
雌、雄原核
3.胚胎早期发育
(1)卵裂
①概念: 。
②细胞分裂方式为 。
③细胞数量 ,胚胎总体积 ,每个细胞体积减小,DNA总量增加,每个细胞DNA量不变。
④场所: 内。
受精卵的早期分裂
有丝分裂
不断增加
并不增加
透明带
(2)哺乳动物胚胎的早期发育历程
子细胞逐渐形成致密的细胞团
胎儿的各种组织
胎膜和胎盘
表面的细胞层
向内迁移的细胞
4.孵化
(1)概念:囊胚进一步扩大, 破裂,胚胎从其中伸展出来的过程。
(2)意义:如果不能正常孵化,胚胎就无法继续发育。
透明带
精练 迁移应用
考向　胚胎工程的理论基础
1.(2026·江苏盐城模拟)如图表示精子入卵后,发生(或引起的)一系列变化形成受精卵的过程,下列叙述错误的是(　　)
A.图中X指卵细胞膜反应,Y指卵子的减数分裂Ⅱ
B.经图中Y过程只形成了雌原核
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶
B
解析:经题图中Y过程,除形成雌原核外,还形成极体,B错误。
2.(2026·福建龙岩模拟)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胚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。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.桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
D.囊胚期细胞重置至桑葚胚样细胞的过程类似于脱分化
D
解析:提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,可以体外制备出桑葚胚样全能细胞,推测桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达下降,A错误;诱导桑葚胚样细胞的过程只是改变了基因表达水平,基因的碱基序列并未发生改变,B错误;胚胎发育的过程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体,桑葚胚样全能细胞在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段,因此桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期,C错误;胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化,因此囊胚期细胞重置至桑葚胚样细胞的过程类似于脱分化,D正确。
注:pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因。
胚胎工程技术及其应用
考点二
梳理 必备知识
1.体外受精
(1)过程
MⅡ
获能
获能的精子
适当的培养液
(2)意义
①提高动物 。
②为胚胎移植提供 。
繁殖能力
可用的胚胎
2.胚胎移植
(1)概念
转基因、核移植和体外受精等方式
同种的、
生理状态相同
遗传性状优良、生产能力强
健康的体质和正常繁殖能力
(2)胚胎移植的意义
①充分发挥雌性优良个体的 。
②大大缩短了供体本身的 。
③对供体施行 处理后,增加后代数量。
繁殖潜力
繁殖周期
超数排卵
(3)胚胎移植的生理基础
3.胚胎分割
(1)概念
对象 早期胚胎
方法 机械方法
目的 获得 或多胎
特点 来自同一胚胎的后代具有_______________
实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
同卵双胎
相同的遗传物质
(2)仪器设备:体视显微镜和 。
(3)材料:发育良好、形态正常的 。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意 。
(4)意义:促进 的繁殖,产生的遗传性状 的后代是进行遗传学研究的宝贵材料;在胚胎移植前,进行 、 等,对于人工控制 、动物繁育健康后代具有重要意义。
显微操作仪
桑葚胚或囊胚
将内细胞团均等分割
优良动物品种
相同
性别鉴定
遗传病筛查
动物性别
精练 迁移应用
考向1　胚胎移植的过程分析
1.(2025·江苏卷,7)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.采集的精液无须固定、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
C
解析:采集的精子需要经过稀释和固定处理,否则活动精子会影响计数准确性,且血细胞计数板通常用于已固定的细胞,A错误;人工授精时,精子在雌性生殖道内自然获能,无须提前体外处理,B错误;超数排卵处理时,通过注射促性腺激素(如FSH和LH)促进卵泡发育和排卵,C正确;胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐受性高,不会发生免疫排斥,而非耐受性低下,D错误。
2.(2024·甘肃卷,16)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
B
解析:藏羊甲提供卵母细胞,需要用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵,A正确;刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数分裂Ⅱ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、受体的生理状况相同,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。
考向2　胚胎分割
3.如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.在胚胎发育过程中,受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目
B.在进行步骤③时,应选择发育良好的原肠胚来操作
C.在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,胚胎体积不断增大
D.步骤①代表奶牛的体外受精,属于无性繁殖的方式
A
解析:在进行步骤③时,应选择发育良好的囊胚来操作,需均等分割囊胚的内细胞团,以免影响胚胎发育,B错误;在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,细胞体积不断减小,胚胎体积并不增加,C错误;步骤①代表奶牛的体外受精,属于有性繁殖的方式,D错误。(共25张PPT)
2
3
5
6
7
8
9
1
4
1.(2026·河南郑州模拟)在卧龙自然保护区内,科研人员对熊猫的繁殖过程进行了研究。以下关于熊猫受精作用的叙述,正确的是(　　)
A.体外受精时,解冻的精液需先离心处理,再用含肝素和Ca2+的获能液处理使其获能
B.自然受精过程中,精卵结合和精子获能都发生在雌性熊猫的输卵管中
C.受精作用过程中,精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带发生生理反应,阻止多精入卵
D.精子入卵后,被激活的卵子完成减数分裂Ⅰ,形成雌原核
C
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:体外受精时,解冻的精液需离心去除精清中的抑制物质,随后用获能液(如含肝素的溶液或Ca2+载体溶液)处理使精子获能,A错误;自然受精过程中,精子获能发生在雌性生殖道(输卵管和子宫),精卵结合发生在输卵管,B错误;透明带反应发生在精子触及卵细胞膜的瞬间,C正确;卵子在受精前处于减数分裂Ⅱ中期,精子入卵后激活卵子完成减数分裂Ⅱ,形成雌原核,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
2.(2026·河北石家庄模拟)我国科学家通过“实践十号”卫星将多枚小鼠早期胚胎带上了太空,利用特殊显微镜成功观察到小鼠胚胎从二细胞成功发育成囊胚的过程。下列关于早期胚胎发育的叙述,正确的是(　　)
A.囊胚腔的形成标志着胚胎进入细胞分化的关键时期
B.卵裂期胚胎的总体积随细胞数目增加而显著增大
C.囊胚期内细胞团的细胞直接发育为胎儿的各种组织
D.原肠胚时期透明带破裂,胚胎从中伸展出来称为孵化
C
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:细胞分化开始于囊胚期,但原肠胚期是胚胎进入细胞分化的关键时期,A错误;卵裂期胚胎的总体积并不增大,甚至略有减小,B错误;囊胚期内细胞团的细胞将来发育为胎儿的各种组织,C正确;囊胚期透明带破裂,胚胎从中伸展出来称为孵化,而不是原肠胚时期,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
3.(2026·安徽合肥模拟)北方白犀牛目前在世界范围内仅剩下两头雌性,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和卵细胞,并计划利用数量更多的南方白犀牛繁衍北方白犀牛。此过程不涉及的操作是(　　)
A.发情处理　　　　　　 B.精子获能处理
C.细胞核移植 D.胚胎培养
C
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:胚胎移植时需对受体进行同期发情处理,使其生理状态与供体一致,确保胚胎顺利着床,A不符合题意;体外受精前需对精子进行获能处理,使其具备受精能力,B不符合题意;题干中利用的是北方白犀牛自身的精子和卵子进行体外受精,未涉及将体细胞核移植到去核卵母细胞中的技术,C符合题意;体外受精形成的受精卵需在体外培养至早期胚胎(如桑葚胚或囊胚阶段)后才能移植,D不符合题意。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
4.(2026·江苏镇江模拟)体外受精、胚胎移植和胚胎分割等胚胎工程技术在医学和生产上得到广泛应用。下列对胚胎工程技术的叙述,正确的是(　　)
A.受精的标志是精子的头部穿过卵子的细胞膜
B.为降低免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体动物注射免疫抑制剂
C.进行DNA分析鉴定动物性别时,需在内细胞团处进行取样
D.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
D
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:受精的标志是卵细胞膜和透明带间观察到两个极体或雌、雄原核,A错误;受体一般不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,胚胎移植一般不需要注射免疫抑制剂,B错误;进行DNA分析鉴定动物性别时,需在滋养层处进行取样,取内细胞团细胞分析鉴定可能会影响胚胎的发育,C错误;来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
5.(2024·湖北卷,10)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,实验结果如表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是(　　)
甲的浓度/ μg·mL-1 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
2
3
5
6
7
8
9
1
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1 μg·mL-1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
答案:A
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:与对照组相比,添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂率较高,添加10 μg·mL-1和100 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂率较低,说明在一定范围内,低浓度的雌激素甲能够促进卵裂过程,高浓度的雌激素甲能够抑制卵裂过程,A错误。与对照组相比,添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别第一极体排出个数较多,而添加10 μg·mL-1和100 μg·mL-1雌激素甲的组别第一极体排出个数较少,说明甲浓度过高抑制第一极体的排出,B正确。添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂数和卵裂率都比对照组高,说明添加1 μg·mL-1的甲可提高受精后胚胎发育能力,C正确。不同动物排出的卵子成熟程度不同,本实验中卵母细胞成熟率=第一极体排出个数/卵母细胞个数,因此本实验以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
6.(2024·江苏卷,19)从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养,探究高温对卵母细胞成熟的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.选取发育状态一致的卵母细胞进行培养
B.体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清
C.对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞
D.体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率
A
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:选取发育状态一致的卵母细胞进行培养,可以排除其他因素的干扰,保证实验结果是由温度这一变量引起的,A正确;体外培养卵母细胞时通常加入血清,但是动物血清并不能进行灭菌,否则会使其中部分有效成分失活,B错误;卵母细胞不能进行传代培养,因为卵母细胞是生殖细胞,不具有连续分裂的能力,C错误;由图可知,高温降低了卵母细胞发育的成熟率,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
7.(2026·湖南衡阳模拟)动物细胞工程可以通过多种方法获得早期胚胎,但均需经胚胎移植获得后代(如图)。下列相关叙述正确的是(　　)
A.若对胚胎进行性别鉴定,应取内细胞团的细胞进行鉴定
B.①过程中应在胚胎移植前对受体母牛进行同期发情处理
C.②过程中一般将供体细胞注入去核的初级卵母细胞内
D.③过程获得的干扰素常用于治疗人类的细菌感染性疾病
B
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:若对胚胎进行性别鉴定,应取滋养层的细胞进行鉴定,而不是内细胞团的细胞。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘的一部分,取滋养层细胞鉴定性别不会影响胚胎发育,A错误。在胚胎移植(包括①试管动物的胚胎移植)前,需对受体母牛进行同期发情处理,使供体和受体的生殖器官生理变化相同,为胚胎移入受体提供相同的生理环境,有利于胚胎的存活和发育,B正确。②克隆动物过程中,一般将供体细胞注入去核的次级卵母细胞(处于MⅡ期的卵母细胞)内,C错误。③过程获得的干扰素常用于治疗人类的病毒感染性疾病,因为干扰素具有抗病毒的作用,对细菌感染性疾病效果不佳,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
8.(2026·山东威海模拟)小鼠是生物实验室常用的模型生物,现有一只胰岛素抵抗模型黑鼠,科学家通过诱导模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,并将其注射到四倍体囊胚中,继而培育出克隆鼠X,实验流程如图。下列说法正确的是(　　)
A.图中所用的体细胞可以是成纤维细胞,
也可以是已分化的T细胞、B细胞
B.iPS细胞与ES细胞一样具有细胞周期和组织特异性
C.胚胎移植前需对图中的白鼠注射激素进行同期发情和超数排卵处理
D.移植后的重组囊胚进一步扩大,滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
A
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:iPS细胞是通过诱导体细胞重编程获得的多能干细胞,图中所用的体细胞可以是成纤维细胞,也可以是已分化的T细胞、B细胞等体细胞,这些体细胞都可被诱导为iPS细胞,A正确;iPS细胞类似胚胎干细胞,具有细胞周期活性,但不具有组织特异性,它可以分化为多种组织细胞,B错误;胚胎移植前对图中的白鼠(代孕母鼠)注射激素是为进行同期发情处理,使其生理状态与供体一致,而超数排卵处理是对供体鼠进行的,C错误;囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这个过程叫孵化,而不是滋养层破裂,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
9.(2026·广东茂名模拟)嵌合体是指在同一个个体中,由基因型不同的细胞或组织相互接触且维持各自并存的混合状态。若细胞来自不同物种,该个体为异种嵌合体;若细胞来自同一物种,该个体被称为同种嵌合体。迄今为止,异种嵌合体仅有大小鼠异种嵌合体实验获得成功。科研人员主要利用iPS 细胞与囊胚构建嵌合体,流程如图所示,请回答下列问题。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
(1)A 过程前,为获取更多卵母细胞进行体外受精,应使用　　　 　　处理卵母细胞供体鼠。采集到的卵母细胞需在体外培养体系中达到
　　 　　　　期,才具备受精的能力;体外直接采集到的精子应使用含有　　　 　　物质的溶液处理,使精子获能。B 过程涉及的技术是　 　 。
促性腺激素
MⅡ(减数分裂Ⅱ中)
肝素 (Ca2+载体)
胚胎移植技术
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析: A过程是卵细胞的采集过程,为获取更多卵母细胞进行体外受精,应使用促性腺激素促使供体鼠超数排卵。采集到的卵母细胞需在体外培养体系中达到MⅡ期(减数分裂Ⅱ中期),才具备受精的能力。对精子进行获能处理的方法是将采集到的精子放在含有肝素(或Ca2+载体)的获能液中,使其获能。B过程表示将某一胚胎移植到另一个体内,涉及的技术是胚胎移植技术。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
(2)受精卵发育形成囊胚需要经历多个细胞阶段,4细胞阶段和囊胚阶段间还存在的阶段有　　　　　　 　　　　　。小鼠的染色体数目为40,大鼠的染色体数目为42。获得的大小鼠异种嵌合体生物体细胞在有丝分裂后期染色体数目是　　 　　　　。
8细胞阶段和桑葚胚阶段
84条或80条
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:胚胎发育过程为受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑葚胚→囊胚→原肠胚与器官形成等阶段,因此4细胞阶段和囊胚阶段间还存在的阶段有8细胞阶段和桑葚胚阶段。异种嵌合体体细胞来源于不同的物种,部分细胞来源于大鼠,部分细胞来源于小鼠(注意这里的嵌合体制备流程与动物体细胞融合技术不同),嵌合体鼠的体细胞在有丝分裂后期染色体数目为84条或80条。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
(3)有研究发现异种嵌合体个体的出生率低于同种嵌合体,为验证该结论,科研人员将来源于　　　(填“小鼠”或“大鼠”)的 iPS 细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中进行相关实验,结果如图甲。该科研人员认为该实验并不完善,还应增设两组实验。请利用小鼠、大鼠为实验材料,完善补充实验:__________________________________________________________
______________________________________________________________
　 。
小鼠
将等量来源于大鼠的iPS细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中,经胚胎移植技术移植至囊胚对应的代孕母鼠腹腔中,统计嵌合体的出生率
2
3
5
6
7
8
9
1
4
解析:题干指出,异种嵌合体个体的出生率低于同种嵌合体,又因为图甲中用小鼠囊胚构建出的嵌合体出生率高于大鼠为囊胚构建的嵌合体,故注射的iPS细胞应来源于小鼠。本实验是将小鼠的 iPS 细胞分别注射至大鼠、小鼠囊胚腔中进行相关实验,还应该将等量来源于大鼠的iPS细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中,经胚胎移植技术移植至囊胚对应的代孕母鼠腹腔中,统计嵌合体的出生率。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
(4)已知TSA药物能提高嵌合体胚胎的存活率,该药物与细胞内参与基因表观遗传修饰的总HDAC 酶活性有关。研究人员利用TSA 处理嵌合体胚胎,得到的结果如图乙所示,据此推测总 HDAC 酶在嵌合体胚胎发育过程的作用是 　 。
解析:由结果可知,TSA通过降低总HDAC酶的相对活性降低组蛋白乙酰化水平,因此总HDAC酶的作用应该是抑制组蛋白乙酰化水平,降低嵌合体存活率。
抑制组蛋白乙酰化水平,降低嵌合体存活率第51讲胚胎工程
考点一　胚胎工程的理论基础
1.胚胎工程的概念
2.受精
(1)概念:精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。
(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
(1)卵裂
①概念:受精卵的早期分裂。
②细胞分裂方式为有丝分裂。
③细胞数量不断增加,胚胎总体积并不增加,每个细胞体积减小,DNA总量增加,每个细胞DNA量不变。
④场所:透明带内。
(2)哺乳动物胚胎的早期发育历程
4.孵化
(1)概念:囊胚进一步扩大,透明带破裂,胚胎从其中伸展出来的过程。
(2)意义:如果不能正常孵化,胚胎就无法继续发育。
考向　胚胎工程的理论基础
1.(2026·江苏盐城模拟)如图表示精子入卵后,发生(或引起的)一系列变化形成受精卵的过程,下列叙述错误的是(　　)
A.图中X指卵细胞膜反应,Y指卵子的减数分裂Ⅱ
B.经图中Y过程只形成了雌原核
C.精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D.精子入卵后精子的尾部留在外面,并在溶酶体的作用下自溶
答案:B
解析:经题图中Y过程,除形成雌原核外,还形成极体,B错误。
2.(2026·福建龙岩模拟)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胚期细胞特性,并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。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.桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
D.囊胚期细胞重置至桑葚胚样细胞的过程类似于脱分化
答案:D
解析:提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平,可以体外制备出桑葚胚样全能细胞,推测桑葚胚发育成囊胚的过程中,pSTAT3的表达下降,A错误;诱导桑葚胚样细胞的过程只是改变了基因表达水平,基因的碱基序列并未发生改变,B错误;胚胎发育的过程为受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体,桑葚胚样全能细胞在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段,因此桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期,C错误;胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化,因此囊胚期细胞重置至桑葚胚样细胞的过程类似于脱分化,D正确。
考点二　胚胎工程技术及其应用
1.体外受精
(1)过程
(2)意义
①提高动物繁殖能力。
②为胚胎移植提供可用的胚胎。
2.胚胎移植
(1)概念
(2)胚胎移植的意义
①充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
②大大缩短了供体本身的繁殖周期。
③对供体施行超数排卵处理后,增加后代数量。
(3)胚胎移植的生理基础
3.胚胎分割
(1)概念
对象 早期胚胎
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相同的遗传物质
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)材料:发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割。
(4)意义:促进优良动物品种的繁殖,产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料;在胚胎移植前,进行性别鉴定、遗传病筛查等,对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代具有重要意义。
考向1　胚胎移植的过程分析
1.(2025·江苏卷,7)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.采集的精液无须固定、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
答案:C
解析:采集的精子需要经过稀释和固定处理,否则活动精子会影响计数准确性,且血细胞计数板通常用于已固定的细胞,A错误;人工授精时,精子在雌性生殖道内自然获能,无须提前体外处理,B错误;超数排卵处理时,通过注射促性腺激素(如FSH和LH)促进卵泡发育和排卵,C正确;胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐受性高,不会发生免疫排斥,而非耐受性低下,D错误。
2.(2024·甘肃卷,16)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
答案:B
解析:藏羊甲提供卵母细胞,需要用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵,A正确;刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数分裂Ⅱ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、受体的生理状况相同,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。
考向2　胚胎分割
3.如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.在胚胎发育过程中,受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目
B.在进行步骤③时,应选择发育良好的原肠胚来操作
C.在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,胚胎体积不断增大
D.步骤①代表奶牛的体外受精,属于无性繁殖的方式
答案:A
解析:在进行步骤③时,应选择发育良好的囊胚来操作,需均等分割囊胚的内细胞团,以免影响胚胎发育,B错误;在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,细胞体积不断减小,胚胎体积并不增加,C错误;步骤①代表奶牛的体外受精,属于有性繁殖的方式,D错误。
1.(2026·河南郑州模拟)在卧龙自然保护区内,科研人员对熊猫的繁殖过程进行了研究。以下关于熊猫受精作用的叙述,正确的是(　　)
A.体外受精时,解冻的精液需先离心处理,再用含肝素和Ca2+的获能液处理使其获能
B.自然受精过程中,精卵结合和精子获能都发生在雌性熊猫的输卵管中
C.受精作用过程中,精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带发生生理反应,阻止多精入卵
D.精子入卵后,被激活的卵子完成减数分裂Ⅰ,形成雌原核
答案:C
解析:体外受精时,解冻的精液需离心去除精清中的抑制物质,随后用获能液(如含肝素的溶液或Ca2+载体溶液)处理使精子获能,A错误;自然受精过程中,精子获能发生在雌性生殖道(输卵管和子宫),精卵结合发生在输卵管,B错误;透明带反应发生在精子触及卵细胞膜的瞬间,C正确;卵子在受精前处于减数分裂Ⅱ中期,精子入卵后激活卵子完成减数分裂Ⅱ,形成雌原核,D错误。
2.(2026·河北石家庄模拟)我国科学家通过“实践十号”卫星将多枚小鼠早期胚胎带上了太空,利用特殊显微镜成功观察到小鼠胚胎从二细胞成功发育成囊胚的过程。下列关于早期胚胎发育的叙述,正确的是(　　)
A.囊胚腔的形成标志着胚胎进入细胞分化的关键时期
B.卵裂期胚胎的总体积随细胞数目增加而显著增大
C.囊胚期内细胞团的细胞直接发育为胎儿的各种组织
D.原肠胚时期透明带破裂,胚胎从中伸展出来称为孵化
答案:C
解析:细胞分化开始于囊胚期,但原肠胚期是胚胎进入细胞分化的关键时期,A错误;卵裂期胚胎的总体积并不增大,甚至略有减小,B错误;囊胚期内细胞团的细胞将来发育为胎儿的各种组织,C正确;囊胚期透明带破裂,胚胎从中伸展出来称为孵化,而不是原肠胚时期,D错误。
3.(2026·安徽合肥模拟)北方白犀牛目前在世界范围内仅剩下两头雌性,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和卵细胞,并计划利用数量更多的南方白犀牛繁衍北方白犀牛。此过程不涉及的操作是(　　)
A.发情处理　　　　　　 B.精子获能处理
C.细胞核移植 D.胚胎培养
答案:C
解析:胚胎移植时需对受体进行同期发情处理,使其生理状态与供体一致,确保胚胎顺利着床,A不符合题意;体外受精前需对精子进行获能处理,使其具备受精能力,B不符合题意;题干中利用的是北方白犀牛自身的精子和卵子进行体外受精,未涉及将体细胞核移植到去核卵母细胞中的技术,C符合题意;体外受精形成的受精卵需在体外培养至早期胚胎(如桑葚胚或囊胚阶段)后才能移植,D不符合题意。
4.(2026·江苏镇江模拟)体外受精、胚胎移植和胚胎分割等胚胎工程技术在医学和生产上得到广泛应用。下列对胚胎工程技术的叙述,正确的是(　　)
A.受精的标志是精子的头部穿过卵子的细胞膜
B.为降低免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体动物注射免疫抑制剂
C.进行DNA分析鉴定动物性别时,需在内细胞团处进行取样
D.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
答案:D
解析:受精的标志是卵细胞膜和透明带间观察到两个极体或雌、雄原核,A错误;受体一般不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,胚胎移植一般不需要注射免疫抑制剂,B错误;进行DNA分析鉴定动物性别时,需在滋养层处进行取样,取内细胞团细胞分析鉴定可能会影响胚胎的发育,C错误;来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D正确。
5.(2024·湖北卷,10)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,实验结果如表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是(　　)
甲的浓度/ μg·mL-1 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1 μg·mL-1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
答案:A
解析:与对照组相比,添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂率较高,添加10 μg·mL-1和100 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂率较低,说明在一定范围内,低浓度的雌激素甲能够促进卵裂过程,高浓度的雌激素甲能够抑制卵裂过程,A错误。与对照组相比,添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别第一极体排出个数较多,而添加10 μg·mL-1和100 μg·mL-1雌激素甲的组别第一极体排出个数较少,说明甲浓度过高抑制第一极体的排出,B正确。添加1 μg·mL-1雌激素甲的组别卵裂数和卵裂率都比对照组高,说明添加1 μg·mL-1的甲可提高受精后胚胎发育能力,C正确。不同动物排出的卵子成熟程度不同,本实验中卵母细胞成熟率=第一极体排出个数/卵母细胞个数,因此本实验以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准,D正确。
6.(2024·江苏卷,19)从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养,探究高温对卵母细胞成熟的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.选取发育状态一致的卵母细胞进行培养
B.体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清
C.对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞
D.体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率
答案:A
解析:选取发育状态一致的卵母细胞进行培养,可以排除其他因素的干扰,保证实验结果是由温度这一变量引起的,A正确;体外培养卵母细胞时通常加入血清,但是动物血清并不能进行灭菌,否则会使其中部分有效成分失活,B错误;卵母细胞不能进行传代培养,因为卵母细胞是生殖细胞,不具有连续分裂的能力,C错误;由图可知,高温降低了卵母细胞发育的成熟率,D错误。
7.(2026·湖南衡阳模拟)动物细胞工程可以通过多种方法获得早期胚胎,但均需经胚胎移植获得后代(如图)。下列相关叙述正确的是(　　)
A.若对胚胎进行性别鉴定,应取内细胞团的细胞进行鉴定
B.①过程中应在胚胎移植前对受体母牛进行同期发情处理
C.②过程中一般将供体细胞注入去核的初级卵母细胞内
D.③过程获得的干扰素常用于治疗人类的细菌感染性疾病
答案:B
解析:若对胚胎进行性别鉴定,应取滋养层的细胞进行鉴定,而不是内细胞团的细胞。内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘的一部分,取滋养层细胞鉴定性别不会影响胚胎发育,A错误。在胚胎移植(包括①试管动物的胚胎移植)前,需对受体母牛进行同期发情处理,使供体和受体的生殖器官生理变化相同,为胚胎移入受体提供相同的生理环境,有利于胚胎的存活和发育,B正确。②克隆动物过程中,一般将供体细胞注入去核的次级卵母细胞(处于MⅡ期的卵母细胞)内,C错误。③过程获得的干扰素常用于治疗人类的病毒感染性疾病,因为干扰素具有抗病毒的作用,对细菌感染性疾病效果不佳,D错误。
8.(2026·山东威海模拟)小鼠是生物实验室常用的模型生物,现有一只胰岛素抵抗模型黑鼠,科学家通过诱导模型鼠体细胞转化获得iPS细胞,并将其注射到四倍体囊胚中,继而培育出克隆鼠X,实验流程如图。下列说法正确的是(　　)
A.图中所用的体细胞可以是成纤维细胞,也可以是已分化的T细胞、B细胞
B.iPS细胞与ES细胞一样具有细胞周期和组织特异性
C.胚胎移植前需对图中的白鼠注射激素进行同期发情和超数排卵处理
D.移植后的重组囊胚进一步扩大,滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
答案:A
解析:iPS细胞是通过诱导体细胞重编程获得的多能干细胞,图中所用的体细胞可以是成纤维细胞,也可以是已分化的T细胞、B细胞等体细胞,这些体细胞都可被诱导为iPS细胞,A正确;iPS细胞类似胚胎干细胞,具有细胞周期活性,但不具有组织特异性,它可以分化为多种组织细胞,B错误;胚胎移植前对图中的白鼠(代孕母鼠)注射激素是为进行同期发情处理,使其生理状态与供体一致,而超数排卵处理是对供体鼠进行的,C错误;囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这个过程叫孵化,而不是滋养层破裂,D错误。
9.(2026·广东茂名模拟)嵌合体是指在同一个个体中,由基因型不同的细胞或组织相互接触且维持各自并存的混合状态。若细胞来自不同物种,该个体为异种嵌合体;若细胞来自同一物种,该个体被称为同种嵌合体。迄今为止,异种嵌合体仅有大小鼠异种嵌合体实验获得成功。科研人员主要利用iPS 细胞与囊胚构建嵌合体,流程如图所示,请回答下列问题。
(1)A 过程前,为获取更多卵母细胞进行体外受精,应使用　　　　　　　处理卵母细胞供体鼠。采集到的卵母细胞需在体外培养体系中达到　　　　　　期,才具备受精的能力;体外直接采集到的精子应使用含有　　　　　物质的溶液处理,使精子获能。B 过程涉及的技术是　 　 。
(2)受精卵发育形成囊胚需要经历多个细胞阶段,4细胞阶段和囊胚阶段间还存在的阶段有　　　　　　　　　　　。小鼠的染色体数目为40,大鼠的染色体数目为42。获得的大小鼠异种嵌合体生物体细胞在有丝分裂后期染色体数目是　　　　　　。
(3)有研究发现异种嵌合体个体的出生率低于同种嵌合体,为验证该结论,科研人员将来源于　　　　　(填“小鼠”或“大鼠”)的 iPS 细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中进行相关实验,结果如图甲。该科研人员认为该实验并不完善,还应增设两组实验。请利用小鼠、大鼠为实验材料,完善补充实验: 　 。
(4)已知TSA药物能提高嵌合体胚胎的存活率,该药物与细胞内参与基因表观遗传修饰的总HDAC 酶活性有关。研究人员利用TSA 处理嵌合体胚胎,得到的结果如图乙所示,据此推测总 HDAC 酶在嵌合体胚胎发育过程的作用是
　。
答案:(1)促性腺激素　MⅡ(减数分裂Ⅱ中)　肝素 (Ca2+载体)　胚胎移植技术
(2)8细胞阶段和桑葚胚阶段　84条或80条
(3)小鼠　将等量来源于大鼠的iPS细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中,经胚胎移植技术移植至囊胚对应的代孕母鼠腹腔中,统计嵌合体的出生率
(4)抑制组蛋白乙酰化水平,降低嵌合体存活率
解析:(1)A过程是卵细胞的采集过程,为获取更多卵母细胞进行体外受精,应使用促性腺激素促使供体鼠超数排卵。采集到的卵母细胞需在体外培养体系中达到MⅡ期(减数分裂Ⅱ中期),才具备受精的能力。对精子进行获能处理的方法是将采集到的精子放在含有肝素(或Ca2+载体)的获能液中,使其获能。B过程表示将某一胚胎移植到另一个体内,涉及的技术是胚胎移植技术。
(2)胚胎发育过程为受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑葚胚→囊胚→原肠胚与器官形成等阶段,因此4细胞阶段和囊胚阶段间还存在的阶段有8细胞阶段和桑葚胚阶段。异种嵌合体体细胞来源于不同的物种,部分细胞来源于大鼠,部分细胞来源于小鼠(注意这里的嵌合体制备流程与动物体细胞融合技术不同),嵌合体鼠的体细胞在有丝分裂后期染色体数目为84条或80条。
(3)题干指出,异种嵌合体个体的出生率低于同种嵌合体,又因为图甲中用小鼠囊胚构建出的嵌合体出生率高于大鼠为囊胚构建的嵌合体,故注射的iPS细胞应来源于小鼠。本实验是将小鼠的 iPS 细胞分别注射至大鼠、小鼠囊胚腔中进行相关实验,还应该将等量来源于大鼠的iPS细胞分别注射至多个大鼠、小鼠囊胚腔中,经胚胎移植技术移植至囊胚对应的代孕母鼠腹腔中,统计嵌合体的出生率。
(4)由结果可知,TSA通过降低总HDAC酶的相对活性降低组蛋白乙酰化水平,因此总HDAC酶的作用应该是抑制组蛋白乙酰化水平,降低嵌合体存活率。

展开更多......

收起↑