2023届一轮复习人教版细胞工程和胚胎工程教案

第34讲细胞工程和胚胎工程内容要求——明考向近年考情——知规律（1）阐明植物的组织培养和植物体细胞杂交；（2）概述动物细胞培养与动物细胞核移植技术；（3）阐明细胞融合与单克隆抗体的制备；（4）简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值；（5）简述胚胎形成的过程及胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术；（6）利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培（活动）；（7）收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享（活动）。2020·山东卷（14）、2020·山东卷（13）、2021·辽宁卷（3、13）、2021·湖南卷（22）、2020·全国卷Ⅰ（38）、2019·全国卷Ⅱ（38）、2019·全国卷Ⅲ（38）考点一植物细胞工程1.细胞工程的概念2.植物组织培养技术（2）过程（如菊花的组织培养）（3）植物激素在植物组织培养中的作用生长素/细胞分裂素植物组织的发育方向高有利于根的分化，抑制芽的形成低有利于芽的分化，抑制根的形成适中促进愈伤组织的生长简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤提醒①由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。②光照：在愈伤组织诱导阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。③体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。④细胞的全能性指的是细胞的一种潜在能力，这种潜在能力只有在特定的环境中才能表现出来，而不是指细胞在任何条件下都能发育成完整的生物体。⑤植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，少数为葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压，而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下，其造成的渗透压可能过高。3.植物体细胞杂交技术无性生殖（1）概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。（2）原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。（3）过程（4）优点和局限性①优点：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。②局限性：目前有许多理论和技术问题未解决，还不能让杂种植株按照人们的需求表现出双亲的杂合性状。4.植物细胞工程的应用（1）植物繁殖的新途径（2）作物新品种的培育①单倍体育种原理：染色体数目变异优点：a.明显缩短育种年限；b.可获得纯合子，后代不发生性状分离，能稳定遗传。②突变体的利用（3）细胞产物的工厂化生产提醒工厂化生产不一定要培养出植物体，一般培养到愈伤组织阶段，从培养愈伤组织细胞的培养液中就可提取细胞产物。（1）愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的（×）（2）再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志（√）（3）植物原生质体融合的化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2＋—高pH融合法（√）（4）脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位（×）（5）单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的（×）（6）植物组织培养就是植物细胞培养（×）eq\x(选择性必修3P39“正文拓展”)1.从所需条件上来看，快速繁殖与传统育种方法相比的优点有哪些？提示快速繁殖是在具有一定人工设施的室内生产，可以不受季节、气候等自然条件的限制。eq\x(选择性必修3P40“正文拓展”)2.作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？提示对于无性繁殖的作物而言，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。1.植物组织培养过程控制无菌的原因是避免微生物的污染。2.植物组织培养离体的细胞能表达全能性的原因是离体细胞含有本物种全部的遗传信息，若不离体这些细胞在母体上发生基因选择性表达而分化。1.植物组织培养与植物体细胞杂交的比较2.植物体细胞杂交和有性杂交的辨析考向1结合植物组织培养的过程，考查科学探究能力1.(2021·临沂期末)某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列叙述正确的是()A.外植体消毒的过程：酒精消毒30s→次氯酸钠溶液处理30min→无菌水清洗2～3次B.愈伤组织是一种不定形的薄壁组织团块，诱导产生愈伤组织时每日应给予适时光照C.诱导生芽培养基与诱导生根培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比例和用量更高D.打开封口后直接用流水冲洗掉幼苗根部培养基，再移植到消毒的蛭石环境中炼苗处理答案C解析外植体消毒的过程：酒精消毒→无菌水清洗→次氯酸钠溶液处理→无菌水清洗，A错误；诱导形成愈伤组织的脱分化过程不需要光照条件，否则会形成维管组织，不会形成愈伤组织，B错误；生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成，即诱导生芽培养基中细胞分裂素所占的比例和用量更高，C正确；移栽时，应先将培养瓶的封口膜或瓶盖打开一段时间，让试管苗在培养箱内生长几日；然后用流水清洗根部的培养基，再移植到消毒的蛭石环境中炼苗处理，D错误。2.(不定项)（2022·山东潍坊统考）为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是（）A.过程①获得的原生质体需悬浮在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中B.过程②需提高细胞分裂素的比例，以促进芽的分化C.过程③需要用秋水仙素处理诱导细胞壁再生D.原生质体虽无细胞壁，但仍然保持细胞的全能性答案BD解析过程①表示去除细胞壁获得原生质体，获得的原生质体需悬浮在等渗溶液中，若将得到的原生质体置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，原生质体会失水皱缩，A错误；过程②表示再分化，需提高细胞分裂素的比例，以促进芽的分化，B正确；过程③中细胞壁的再生是杂种细胞能进行新陈代谢的标志，不需要用秋水仙素诱导，C错误；原生质体虽无细胞壁，但细胞内的遗传物质未改变，仍保持细胞的全能性，D正确。考向2围绕植物体细胞杂交，考查科学探究能力3.（2022·北京西城模拟）下图是分离烟草原生质体的过程，下列说法错误的是（）A.制备原生质体的叶片应采用高压蒸汽法进行消毒B.制备原生质体的酶溶液可能含纤维素酶和果胶酶C.血细胞计数板是检测原生质体密度的工具之一D.分离出的烟草原生质体可用于植物体细胞杂交答案A解析高压蒸汽法会使原生质体失活，A错误；纤维素酶和果胶酶可以水解植物细胞的细胞壁从而得到原生质体，B正确；显微镜下可以通过血细胞计数板观察统计原生质体的数目，从而计算密度，C正确；分离出的烟草原生质体可以在物理、化学因素条件下，如PEG融合法，与其他原生质体融合，D正确。4.（2022·山东济南调研）科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，培育过程如下图所示，其中①～⑤表示过程，a～f表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：（1）在植物体细胞杂交技术中，过程①常用酶处理植物细胞以除去细胞壁。（2）过程②表示，依据的生物学原理是___________________________。（3）与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是。（4）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是，其中过程④表示过程，过程⑤涉及的细胞分裂方式为。（5）若番茄细胞内含m条染色体，马铃薯细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”杂种植株的体细胞内含条染色体；若由杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为几倍体？。（6）如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄，那么更常用且有效地得到番茄植株f的处理方法是_______________________。答案（1）纤维素酶和果胶（2）诱导原生质体融合细胞膜具有流动性（3）高尔基体（4）植物细胞的全能性脱分化有丝分裂（5）m＋n单倍体（6）用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗解析（1）由图可知，过程①为用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞以除去细胞壁，得到原生质体。（2）过程②表示诱导原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有流动性。（3）过程③是杂种细胞再生出细胞壁，在此过程中高尔基体起重要作用。（4）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是植物细胞的全能性，图中过程④表示脱分化，过程⑤表示再分化，在过程⑤中细胞进行有丝分裂。（5）植物体细胞杂交得到的杂种细胞中染色体数目是番茄细胞和马铃薯细胞中染色体数目之和，即m＋n；若培育成的杂种植株是四倍体，则该杂种植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体，因为其是由配子（如花粉）发育而来的。（6）利用同一株植物的体细胞融合得到的植株是同源多倍体，获得同源多倍体更常用且有效的方法是利用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的植物种子或幼苗。考点二动物细胞工程1.动物细胞培养原理：细胞增殖（1）地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。（2）培养条件（3）培养过程提醒（1）区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。①分瓶前，第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是原代培养。②第二次用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱离下来，分瓶后的细胞培养为传代培养。（2）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。2.干细胞的培养及其应用（1）概念：干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，与组织、器官的发育、再生和修复密切相关。（2）来源：早期胚胎、骨髓和脐带血等。（3）分类：包括胚胎干细胞和成体干细胞等3.动物细胞融合技术和单克隆抗体（1）动物细胞融合技术①概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。②方法：PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等。动物细胞特有的融合方法③原理：细胞膜具有流动性。④结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。⑤意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，为制造单克隆抗体开辟了新途径。（2）单克隆抗体及其应用制备过程原理：细胞膜的流动性和细胞增殖提醒①用特定抗原对小鼠进行免疫的原因：B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。②获取小鼠已经免疫的B淋巴细胞的部位：脾。③诱导融合的方法：动物细胞融合特有的诱导方法为用灭活的病毒处理，其他物理、化学诱导融合的方法与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法基本相同。④杂交细胞：在诱导因素的作用下进行细胞的诱导融合，形成的杂交细胞有多种，若仅考虑两两融合的情况，形成的杂交细胞有三种，AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我们所需要的杂交细胞，所以需要用选择培养基进行筛选。⑤两次筛选的目的：第一次是在诱导融合之后，利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选，利用96孔板培养，采用专一抗体检测的方法筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。4.动物体细胞核移植技术和克隆动物（1）原理：细胞核的全能性，即动物细胞核中具有该种动物全套的遗传信息（2）类型：①胚胎细胞核移植：动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易。②体细胞核移植：动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。（3）涉及技术：动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术等。其中，核移植是核心技术。（4）过程提醒①核移植技术中选用的核供体应为具有优良性状的个体，提供卵母细胞的个体和代孕受体只需为同一物种的健康雌性个体即可②动物细胞核移植可以有两种操作方式：一是把供体细胞导入去核的卵母细胞，这是现在常用的方法；二是将供体动物的一个细胞核直接导入去核的卵母细胞，该过程需要用电融合的方法促进融合。③用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，形成早期胚胎才能进行胚胎移植。④体细胞核移植体现了动物细胞核的全能性，而非动物细胞的全能性。（1）制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理（×）（2）肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸（×）（3）相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理（√）（4）杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体（√）（5）克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性（×）（6）体细胞核移植过程中通常采用MⅡ期的去核卵母细胞作为受体细胞（√）（7）克隆动物的制备属于有性繁殖（×）选择性必修3P45“图示拓展”1.动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理组织块，使组织分散成单个细胞的目的是什么？提示使细胞与培养液充分接触。保证细胞所需氧气和营养的供应；保证细胞内代谢物及时排出。选择性必修3P48“相关信息”拓展2.动物细胞融合过程中为什么未灭活的病毒不能作诱导剂？提示未灭活的病毒会感染细胞，因而不能诱导细胞融合。1.杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。2.单克隆抗体的优点是能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。3.核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞。4.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100%的复制，原因是克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，其核外还有少量的DNA，即线粒体中DNA来自受体卵母细胞。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。1.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较2.动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较考向1结合动物细胞培养和干细胞的培养及应用，考查社会责任1.（2022·山东德州高三模拟改编）下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列叙述不正确的是（）A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B.丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中进行原代培养C.丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象D.丁过程是传代培养的细胞，该过程体现了动物细胞的全能性答案D解析甲→乙是组织细胞的分离，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解细胞间蛋白质，制备细胞悬液，A正确；丙过程还未分瓶，属于原代培养，培养基中需要添加血清，B正确；在动物细胞培养过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，C正确；丁过程已经分瓶培养，属于传代培养，丁过程并没有体现动物细胞的全能性，D错误。2.(不定项)（2022·湖南名校联考）有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞（iPS细胞）制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述错误的是（）A.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同，蛋白质却不完全相同B.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多C.若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换，则可以起到良好的治疗作用D.植入神经干细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善答案A解析细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此iPS细胞分化成的多种细胞中DNA相同，RNA和蛋白质不完全相同，A错误；细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能不同的细胞，使细胞的种类增多，B正确；若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换，则无法合成该毒蛋白，所以可以起到治疗该病的作用，C正确；植入神经干细胞，诱导分化成前驱细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善，D正确。考向2结合单克隆抗体及其应用，考查科学探究能力3.(2021·潍坊期末)HER-2(一种跨膜糖蛋白)高表达通常只出现于胎儿期，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂，使其增殖、分化过程失衡，最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成，对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是()A.胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关，成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考B.因为获取的B淋巴细胞可能有多种，所以曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测C.DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置答案C解析HER-2胎儿期高表达，可能与胚胎发育过程基因的选择性表达有关，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可导致细胞癌变，所以成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考，A正确；机体生活的环境存在多种抗原，所以获取的B淋巴细胞可能有多种，故曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测，以保证能与HER-2特异性结合，B正确；DMI是药物，不能与HER-2特异性结合，能与HER-2特异性结合的是曲妥珠单抗，C错误；曲妥珠单抗能与HER-2特异性结合，故利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置，D正确。4.（2020·全国卷Ⅰ，38）为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。回答下列问题：（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是_______________________________________________________。（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：________________________________________________________________。（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于，使用该培养基进行细胞培养的结果是____________________________________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是_______________________________________________________________。（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________________（答出2点即可）。答案（1）诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞（2）取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液（3）选择培养基只有杂交瘤细胞能够生存抗原与抗体的反应具有特异性（4）将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养解析（1）实验前给小鼠甲注射病毒A，其目的是刺激机体发生免疫反应，从而产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。（2）制备单细胞悬液的主要实验步骤：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞稀释制成单细胞悬液。（3）图中筛选1采用特定的选择培养基，在该培养基上，未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞（杂交瘤细胞）才能生存。图中筛选2含多次筛选，利用抗原与抗体特异性结合的原理，就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。（4）要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。考向3结合动物体细胞核移植，考查社会责任5.（2021·湖南卷，22）M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：（1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的断开。（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是_______________________________________________________。（3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是____________________________________________________________________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为（答出两点即可），功能上具有。（4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路__________________________________________________________________________________________________。答案（1）限制酶（或限制性内切核酸酶）磷酸二酯键（2）清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养（3）动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难体积小、细胞核大、核仁明显（答出两点即可）发育的全能性（4）B取该转基因动物的肝组织细胞，提取其蛋白质，加入适量的M蛋白的单克隆抗体，观察有无凝集现象（或有无抗原—抗体特异性结合的现象），若有则说明M基因不失活，若无则说明M基因失活解析（1）构建基因表达载体时，切割质粒DNA要用到限制性内切核酸酶，即限制酶，限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。（2）在进行动物细胞培养的过程中，要定时更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，同时为细胞提供足够的营养。（3）动物细胞核移植分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，其中体细胞核移植由于动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显，在功能上，具有发育的全能性，即可以分化成为动物体内任何一种组织细胞。（4）在进行单克隆抗体制备时，首先要诱导相应的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。在应用单克隆抗体进行检测时，主要原理是抗原—抗体特异性结合，所以实验思路是取该转基因动物的肝组织细胞，提取其蛋白质，加入适量的M蛋白的单克隆抗体，观察有无凝集现象（或抗原—抗体特异性结合的现象），若有则说明M基因不失活，否则说明M基因失活。

考点三胚胎工程1.胚胎工程概念的理解2.受精和早期胚胎发育的过程提醒①精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量。②减数分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期细胞分裂都是在雌性动物的输卵管中进行的。③卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。3.体外受精（1）主要步骤：卵母细胞的采集、精子的获取和受精。（2）过程（3）应用：提高动物繁殖能力，为胚胎移植提供可用的胚胎。4.胚胎移植5.胚胎移植的生理学基础提醒①体外受精、体内受精形成的胚胎进行胚胎移植属于有性生殖，动物体细胞核移植形成的胚胎进行胚胎移植属于无性生殖，即判断胚胎移植为何种生殖方式时，关键是看胚胎通过何种方式获得。②胚胎移植的地位是胚胎工程的最终技术环节。在胚胎工程中通过任何一项技术，如转基因、核移植或体外受精等技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。6.胚胎分割无性繁殖或克隆的方法之一（1）概念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。（2）胚胎分割的基础①理论基础：细胞的全能性。②物质基础：每个细胞的细胞核内都具有相同的遗传物质。（3）主要仪器设备体视显微镜和显微操作仪。（4）操作程序提醒①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。②同一胚胎经分割、移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂的过程、有性生殖细胞的形成和有性生殖细胞的结合，所以属于无性生殖或克隆。③胚胎移植前进行性别鉴定的方法：取滋养层细胞做DNA分析。（1）雄性动物刚刚排出的精子并不具有受精能力，必须获能后才具备受精能力（√）（2）精子入卵后形成雄原核；同时卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核（√）（3）在胚胎移植中，对供体母畜要进行超数排卵处理，对供、受体要进行同期发情处理（√）（4）可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植（×）（5）利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎（√）（6）在对囊胚进行分割时，要将滋养层细胞均等分割（×）选择性必修3P58“内文信息”拓展1.卵裂期胚胎发育过程中物质和体积有何变化？提示项目变化细胞数量增加每个细胞体积减小DNA总量增多每个细胞的DNA总量不变有机物总量减少说明：早期胚胎发育消耗卵细胞提供的营养物质，有机物总量减少，但有机物种类增多。选择性必修3P64“练习与应用”2.在进行体外受精操作之前，还要对获得的卵母细胞和精子进行怎样的处理？提示需将卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ期，对精子进行获能处理。1.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。2.供体母牛和受体母牛的选择标准为供体是遗传性状优良、生产能力强的个体，受体是有健康的体质和正常繁殖能力的个体，且二者必须是同一物种。考向1围绕受精作用和早期胚胎发育，考查生命观念1.(不定项)(2022·新泰一中月考)体外受精技术实际上是在体外条件下，对自然受精条件进行的模拟操作。下图表示人体内一个精子受精的部分过程，有关分析错误的是()A.排出的精子经“精子获能”过程才可与发育至减数分裂Ⅰ的卵子完成受精B.①②过程卵子会通过透明带生理反应和卵细胞膜生理反应，拒绝其他精子再进入卵内C.精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核D.受精卵形成后即进行有丝分裂，在输卵管内完成胚胎发育的过程答案AD解析发育至减数分裂Ⅱ的卵子才具备与获能的精子完成受精的能力；受精作用、受精卵发育的最早期是在输卵管中完成的，然后进入子宫，在子宫内完成后续的胚胎发育过程。2.(2020·济南七中月考)胚胎发育是个体发育的第一阶段，以下有关哺乳动物体内早期胚胎发育的描述恰当的是()A.卵裂期胚胎的总体积并不增加，或略有缩小，有机物总量增加B.在桑葚胚阶段胚胎内部出现空腔，细胞开始分化C.囊胚期中个体较大的细胞为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织D.原肠胚的进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎完成孵化答案C解析卵裂期胚胎的总体积并不增加，或略有缩小，有机物不断被消耗，总量减少，A错误；在囊胚阶段胚胎内部出现空腔，叫囊胚腔，同时细胞开始分化，B错误；囊胚期中聚集在胚胎一端的个体较大的细胞为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，C正确；囊胚的进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎完成孵化，D错误。考向2围绕胚胎工程技术及其应用，考查科学思维能力3.（2020·山东卷，14）经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是（）A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得答案C解析为获得更多卵子，需要用促性腺激素对雌性个体进行超数排卵处理，A正确；刚排出的精子不能与卵子受精，必须进行获能处理后才具备受精能力，B正确；胚胎移植前要检查胚胎质量，牛、羊等一般要培养到桑葚胚或囊胚阶段才进行移植，小鼠等可在更早的阶段移植，C错误；可通过转基因等技术获得遗传改造的小鼠胚胎干细胞，D正确。4.（2021·山东日照期末）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.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B.②代表体外胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化C.③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育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答案D解析①代表体外受精，体外受精前和体内受精前精子均需要获能，A错误；②代表体外胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，当胚胎发育至囊胚阶段，会开始进行细胞分化，B错误；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，而桑葚胚阶段的胚胎还未形成内细胞团，C错误；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、受体母牛进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，D正确。重温真题经典再现1.(2020·山东等级考，13)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是()A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂C