（全國(guó)卷地區(qū)）高考生物二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題講練 第8單元 選修模塊 15 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題-人教版高三選修生物試題

專(zhuān)題十五現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題

考綱要求1.基因工程（1）基因工程的誕生（I）。（2）基因工程的原理及技術(shù)（II）。（3）基因工

程的應(yīng)用（ll）o（4）蛋白質(zhì)工程（I）。2.克隆技術(shù)⑴植物的組織培養(yǎng)（ll）o（2）動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)

與體細(xì)胞克?。↖）。（3）細(xì)胞融合與單克隆抗體（II）。3.胚胎工程（1）動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚

胎工程的理論基礎(chǔ)（I）。（2）胚胎干細(xì)胞的移植（I）。（3）胚胎工程的應(yīng)用（II）。4.生物技術(shù)的安

全性和倫理問(wèn)題（1）轉(zhuǎn)基因生物的安全性（I）。（2）生物武器對(duì)人類(lèi)的威脅（I）。（3）生物技術(shù)中的

倫理問(wèn)題（Do5.生態(tài)工程⑴簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理（II）o（2）生態(tài)工程的實(shí)例（【）。

□「丁IM—)

1.[2015?全國(guó)卷II]已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)（P）,該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基

酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白

質(zhì)S）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的進(jìn)行改造。

（2）以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得巴基因的途徑有修飾基因或合成基因。所獲得的

基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之

間的流動(dòng)，即：o

（3）蛋白質(zhì)工程也被稱(chēng)為第二代基因工程，其基木途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過(guò)

和進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核甘酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、

純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物進(jìn)行鑒定。

2.[2014?新課標(biāo)全國(guó)卷I]某研究者用抗原（A）分別免疫3只同種小鼠（X、Y和Z）,每只小鼠免

疫5次，每次免疫,周后測(cè)定各小鼠血清抗體的效價(jià)（能檢測(cè)出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù)），結(jié)

果如圖T15-1所示。

皿

32000

28000

24000

20000

16000

12

840100

第一次第二次笫三次第四次第五次免疫次數(shù)

圖TI5-1

若要制備雜交瘤細(xì)胞.需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)

的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目C0條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合，經(jīng)篩選

培養(yǎng)及抗體檢測(cè)，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。

回答下列問(wèn)題：

(1)制備融合所需的B淋巴組胞時(shí)，所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16000以上，則小鼠最少

需要經(jīng)過(guò)次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制

備B淋巴細(xì)胞的是小鼠，理由是

(2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有

，體系中出現(xiàn)多種類(lèi)型細(xì)胞的原因是。

(3)雜交瘤細(xì)胞中有個(gè)細(xì)胞核，染色休數(shù)目最多是________條.

(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是o

3.［2015?重慶卷］某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題，引進(jìn)了含.高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地

適應(yīng)性差的純種公牛。

(1)擬進(jìn)行如下雜交：

占A(具高產(chǎn)奶基因的純種)XWB(具適宜木地生長(zhǎng)基因的純種)一C

選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常_______。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng),

但產(chǎn)奶量并未提高，說(shuō)明高產(chǎn)奶是性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類(lèi)

型，最佳雜交組合是，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是_______(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)

常染色體上)。

(2)用以上最住組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。

供體公牛供梢

①I(mǎi)體外受精->|胚胎培養(yǎng)|->［胚胎移植到受體網(wǎng)T優(yōu)良個(gè)體-

供體母牛供卵③④⑤

圖T15-2

精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行處理；卵子的成熟在過(guò)程中完成s在過(guò)程④的

培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過(guò)程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的

C子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)程________的基因重組有關(guān)C

(3)為了提高已有胚胎的利用率，可采用技術(shù)。

4.[2014?重慶卷]為治理某廢棄采石場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行公園化建設(shè)。

hhhh時(shí)間圖T15-3

(D對(duì)其進(jìn)行整理和覆土，并選擇適生植物進(jìn)行人工造林，不同恢復(fù)時(shí)期的植物物種數(shù)如圖所示。

必一3植物殘?bào)w及凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的_______轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，使土壤條件得到改善；

同時(shí)由于人工林土壤中存在______________,導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；△一口人

工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是；群落中植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間加劇。

(2)通過(guò)人工林建設(shè)和園林景觀(guān)構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)

了生態(tài)工程的原理。

【備考指津】

(1)本專(zhuān)題考查的主要內(nèi)容包括基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程，其中基因工程是考查的重點(diǎn)。

(2)本專(zhuān)題的題目往往以基因工程為核心，綜合考查細(xì)胞工程和胚胎工程方面的知識(shí)，信息呈現(xiàn)形

式往往是示意圖，需要準(zhǔn)確識(shí)別田中涉及的技術(shù)名稱(chēng)。

(3)備考時(shí)，要結(jié)合示意圖理解并熟記相關(guān)的知識(shí)，并能熟練使用常用的生物學(xué)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行答題。

考點(diǎn)一基因工程

I考例探究I

考向1基因工程的操作工具及步驟

1.限制酶、DNA連接酶、DM聚合酶和解旋酶的比較

限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶

主要使雙鏈DNA分將切下來(lái)的將單個(gè)脫氧核使雙鏈DNA分

作用子每一條鏈中特DNA片段拼接成甘酸加到已有的子堿基對(duì)之間的

定部位的兩個(gè)核新的DNA分子核苜酸片段的末氫鍵斷裂，形成

苔酸之間的磷酸端，形成磷酸二單鏈DNA分子

二酯鍵斷開(kāi)酯鍵

作用

DNA分子DN4分子片段脫氧核甘酸DNA分子

底物

作用堿基對(duì)間的氫

磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵

部位鍵

作用形成黏性末端形成重組DNA形成新的DNA形成單鏈DNA

結(jié)果或平末端分子分子分子

參與的目的基因的獲

基因表達(dá)載體DNA的復(fù)制、

生理取，基因表達(dá)載DNA的復(fù)制

的構(gòu)建逆轉(zhuǎn)錄

過(guò)程體的構(gòu)建

2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建

基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，其過(guò)程一般是用同一種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的

基因和載體DNA（如質(zhì)粒），形成相同的黏性末端。用DNA連接酶將目的基因和載體DNA連接在一起，形

成重組DNA分子。

,；灘接

攜帶H的基因

的取組質(zhì)粒

供體細(xì)胞

圖T15-4

3.目的基因的檢測(cè)與鑒定

圖T15-5

1[2015?福建卷]微M是一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，對(duì)損傷的神經(jīng)細(xì)胞具有營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)作用。研究人員

構(gòu)建了含微陸基因的表達(dá)載體(如圖甲所示)，并導(dǎo)入到大鼠神經(jīng)干細(xì)胞中，用于干細(xì)胞基因治療的研

究。請(qǐng)回答：

注：bp表示堿基對(duì)；載體和基因片段上

的小箭號(hào)表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。

甲乙

圖T15-6

(1)在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞的過(guò)程中，使用胰蛋臼的的目的是o

(2)構(gòu)建含G〃懷'基因的表達(dá)載體時(shí)，需選擇圖甲中的_______限制酶進(jìn)行酶切。

(3)經(jīng)酶切后的載體和基因進(jìn)行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有3種:單個(gè)載體自連、

GaW基因與載體正向連接、歷基因與載體反向連接(如圖甲所示)。為鑒定這3種連接方式，選擇枷&

I酶和咫加I酶對(duì)篩選得到的載體進(jìn)行雙酶切，并對(duì)酶切后的DNA片段進(jìn)行電泳分析，結(jié)果如圖乙所

不。圖中第________泳道顯布所鑒定的載體是止向連接的。

(4)將正向連接的表達(dá)載體導(dǎo)入神經(jīng)干細(xì)胞后，為了檢測(cè)基因是否成功表達(dá)，可用相應(yīng)的

________與提取的蛋白質(zhì)雜交。當(dāng)培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞達(dá)到一定密度時(shí)，需進(jìn)行_______培養(yǎng)以得到更多

數(shù)量的細(xì)胞，用于神經(jīng)干細(xì)胞移植治療實(shí)驗(yàn)。

考向2基因工程的應(yīng)用

1.植物基因工程的應(yīng)用

項(xiàng)目

外源基因類(lèi)型及舉例成果舉例

類(lèi)型

抗蟲(chóng)基因：Br毒蛋白基因、

抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基抗蟲(chóng)水稻、抗蟲(chóng)棉、抗蟲(chóng)玉

蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑

因植物米

制劑基因、植物凝集素基因

①抗病毒基因；病毒外殼蛋

抗病轉(zhuǎn)基白基因、病毒復(fù)制酣基因抗病煙草、抗病小麥、抗病

因植物②抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基番茄、抗病甜椒

因、抗毒素合成基因

抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗

抗逆轉(zhuǎn)基抗逆基因：滲透壓調(diào)節(jié)基因、

寒番茄、抗除草劑的大豆和玉

因植物抗凍蛋白基因、抗除草劑基因

米

優(yōu)良性狀基因：提高必需氨

改良品質(zhì)的基酸含量的蛋白質(zhì)編碼基因、高賴(lài)氨酸玉米、耐儲(chǔ)存番茄、

轉(zhuǎn)基因植物控制番茄成熟的基因、與花青新花色矮牽牛

素代謝有關(guān)的基因

2.動(dòng)物基因工程的應(yīng)用

目

外源基因類(lèi)型及舉例成果舉例

類(lèi)型

提高生長(zhǎng)速

度的轉(zhuǎn)基因外源生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)

動(dòng)物

改善畜產(chǎn)品

乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因

品質(zhì)的轉(zhuǎn)基腸乳糖酶基因

牛

因動(dòng)物

生產(chǎn)藥物的藥用蛋白基因+乳腺蛋轉(zhuǎn)基因動(dòng)物具有乳腺生物反

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物白基因的啟動(dòng)子應(yīng)器

作器官移植外源的抗原決定基因表

供體的轉(zhuǎn)基達(dá)的調(diào)節(jié)因子或除去供體無(wú)免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因豬

因動(dòng)物的抗原決定基因

3.基因診斷

(1)概念：又稱(chēng)DNA診斷，是采用基因檢測(cè)的方法來(lái)判斷患者是否出現(xiàn)了基因異?；驍y帶病原體。

(2)方法：DNA分子雜交技術(shù)。它的基本原理是互補(bǔ)的DNA單鏈能夠在一定條件下結(jié)合成雙鏈，即

能夠雜交，這種結(jié)合是特異的，即嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則進(jìn)行。當(dāng)用一段已知基因的單鏈作探針

(常用同位素、熒光分子等進(jìn)行標(biāo)記)，與變性后的單鏈基因經(jīng)DM接觸時(shí)，如果兩者的堿基完成配對(duì),

互補(bǔ)地結(jié)合成雙鏈，表明被測(cè)基因組DNA中含有己知的基因序列。

4.基因治療

(1)概念：利用正?；蛑脫Q或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法。

(2)方法：基因置換、基因修復(fù)、基因增補(bǔ)、基因失活等，如ADA基因缺陷癥的基因治療。

(3)基因治療的途徑

①體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功

轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。

②體內(nèi)基因治療：用基因工程的方法，直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治療方法。

2螢火蟲(chóng)發(fā)光是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。如果熒光素酶存在于植物體內(nèi)，也可

使植物體發(fā)光。一直以來(lái)熒光素幅的唯一來(lái)源是從螢火蟲(chóng)腹部提取。但加利福尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家成

功地通過(guò)轉(zhuǎn)基因工程實(shí)現(xiàn)了將熒光素酶基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶。請(qǐng)你

根據(jù)已有的知識(shí)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

(1)在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是,具體操作過(guò)程中，圖T15?7所示的黏性末

端是由種限制酶作用產(chǎn)生的。

AATTCAATTGAATTC|AATTG

C

圖T15-7

(2)將此目的基因?qū)氪竽c檸菌體內(nèi)需要載體的幫助，則作為載體必須具備能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制

并穩(wěn)定保存以及(至少答出兩點(diǎn))等條件0

(3)本實(shí)驗(yàn)中將目的基因?qū)氪竽c桿菌的載體可以是(多選)。

A.質(zhì)粒B.動(dòng)物病毒

C.入噬菌體的衍生物D.植物病毒

(4)在此轉(zhuǎn)基因工程中，將體外重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程

稱(chēng)為轉(zhuǎn)化。最常用的轉(zhuǎn)化方法是首先用C/+處理大腸桿菌，目的是

(5)目的基因在受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)錄出mR\A,可用技術(shù)來(lái)檢測(cè)；目的基因是否表

達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，除了通過(guò)大腸桿菌是否發(fā)光來(lái)確定外，還可以通過(guò)特異性反應(yīng)來(lái)判

斷。

I對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練I

1.圖T15-8為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的技術(shù)流程。請(qǐng)據(jù)圖回答:

棉花細(xì)胞愈傷組織癡雷

抗幼苗

圖T15-8

(1)進(jìn)行過(guò)程①，先要用到的酶是。

(2)基因工程核心步驟的名稱(chēng)是o

(3)在培育成功的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的傳種接代過(guò)程中，抗蟲(chóng)基因和標(biāo)記基因是否遵循基因的自由組合

定律？______o為什么？0

(4)過(guò)程②采用最多的方法是o在實(shí)驗(yàn)室中，檢測(cè)抗蟲(chóng)基因是否整合到棉花細(xì)胞的DNA

分子上的方法是o

(5)經(jīng)過(guò)③過(guò)程形成愈傷組織的細(xì)胞分裂方式是o

(6)過(guò)程④所表達(dá)的兩個(gè)重要的生理現(xiàn)象是0

2.血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGE)能促進(jìn)眼部視網(wǎng)膜血管的病理性生長(zhǎng)。臨床上可用VEGF抗體的Fab

片段(即抗體的活性片段)作為藥物治療視網(wǎng)膜病變。圖T15-9是利用大腸桿菌來(lái)大量合成該抗體片段的

技術(shù)路線(xiàn)圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑴科學(xué)家已經(jīng)測(cè)出VEGF抗體的Fab片段的氨基酸序列，因此可以通過(guò)法來(lái)獲取目的基因。

獲取目的基因后，還需要在其兩端加上限制酶〃%MH和勸。1的識(shí)別序列和啟動(dòng)子T7等序列，T7的位

置應(yīng)該在(填圖中序號(hào))處。

(2)大腸桿菌經(jīng)C-+處理，成為細(xì)胞，能吸收外源DNA,與重組質(zhì)?；旌吓囵B(yǎng)一段時(shí)間

后,培養(yǎng)基需添加以篩選目的菌株。將篩選出的大腸桿菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，可以用

作為抗原與提取出的蛋白雜交來(lái)鑒定是否合成VEGF抗體的Fab片段蛋白。

考點(diǎn)二細(xì)胞工程

I考例探究I

考向1植物細(xì)胞工程

1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)

(1)原理：植物細(xì)胞具有全能性。

⑵過(guò)程:

人造胚乳

胚狀體?人工種子

和種皮

發(fā)育

脫分化愈傷再分化、由在

組織和君根、芽f植物體

圖T15-10

2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

植物去壁一原生

人

工

在

合

融

正

誘

細(xì)胞質(zhì)體導(dǎo)

AA再生壁雜種

質(zhì)

的脫分化、愈傷再分化.雜種

原

Lf生

細(xì)胞

體組織植株

植物去壁，原生,B

ABAB

細(xì)胞B質(zhì)體B

I

植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)

圖T1571

(1)去壁：酶解法，所用能為纖維素酶和果膠酶。

(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合：物理法一一離心、振動(dòng)、電激等：化學(xué)法一一常用聚乙一醇(PEG)作誘導(dǎo)劑。

(3)植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志：雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。

(4)優(yōu)點(diǎn)：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。

(5)變異類(lèi)型：染色體變異。

3花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線(xiàn)

處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)休作為部分遺傳物質(zhì)的供體

與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病的雜種植，株，流程如圖T15-12所示。

圖T15-12

據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

(1)過(guò)程①所需的酶是o

(2)過(guò)程②后，在顯微鏡下觀(guān)察融合的活細(xì)胞中有供體的存在，這一特征可作為

初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志

(3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是

o原生質(zhì)體經(jīng)過(guò)____________再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成愈傷組織。

(4)若分析再生植株的染色體變異類(lèi)型，應(yīng)剪取再生植株和植株的根尖，通過(guò)

、、染色和制片等過(guò)程制成裝片，然后在顯微鏡下觀(guān)察比較染色體的形態(tài)和

數(shù)目。

(5)對(duì)雜種植株進(jìn)行接種實(shí)瞼，可篩選出具有高抗性的雜種植株。

考向2動(dòng)物細(xì)胞丁程及單克隆抗體的制備

1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程

幼齡動(dòng)物組織或胚胎胰翳酶單個(gè)細(xì)胞一細(xì)胞懸液麟細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)胰組包酶細(xì)胞懸液

傳代培養(yǎng)

細(xì)胞株或細(xì)胞系

圖T15-13

(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用

①生產(chǎn)生物制品：疫苗、干擾素、抗體等。

②作為基因工程中的受體細(xì)胞。

③檢測(cè)有毒物質(zhì)及毒性。

④科研方面：篩選抗癌藥物、治療和預(yù)防疾病。

2.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物

取供體動(dòng)一細(xì)胞一昧的的

物體細(xì)胞培養(yǎng)一體細(xì)胞

注入

體外電激.使

采集卵培養(yǎng)一減數(shù)第二次顯微操作一去核的細(xì)胞唯合

母細(xì)胞分裂中期吸出細(xì)胞卵母細(xì)

核及極體胞

胚胎生出與供體

重組細(xì)胞類(lèi)造?重組胚胎移植一受體雌____

性動(dòng)物一>遺傳基礎(chǔ)基

本相同的個(gè)體

圖T15-14

3.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用一一單克隆抗體的制備

(1)過(guò)程

B淋巴抗原效應(yīng)B淋未融合細(xì)胞］

細(xì)胞剌激巴細(xì)胞\A,B-B細(xì)胞選擇性雜交瘤

痛-瘤細(xì)胞但親至細(xì)胞

田幡姆削胞/癖合雜交病物胞J

克隆化培養(yǎng)雜交瘤J體外培養(yǎng)(培養(yǎng)液中)、單克降抗體

抗體檢測(cè)細(xì)胞I體內(nèi)培養(yǎng)(小鼠腹腔內(nèi)增殖)個(gè)

(能產(chǎn)生特定抗體)

圖T15-15

說(shuō)明:

①雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能無(wú)限增殖，乂能產(chǎn)生單一抗體。

②制名單克隆抗體過(guò)程中有兩次篩選；第一次篩選是將未融合的B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞以及B-B

細(xì)胞、瘤-瘤細(xì)胞通過(guò)選擇培養(yǎng)基淘汰,篩選出雜交瘤細(xì)胞：第二次篩選是將產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)

胞通過(guò)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)篩選出來(lái)。因?yàn)閺捏w內(nèi)獲取的免疫過(guò)的B淋巴細(xì)胞有很多利因此形成的

雜交瘤細(xì)胞也就有很多種，所以需篩選出產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。

(2)單克隆抗體的應(yīng)用

①作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、

高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。

②用于?治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其他疾

病。

4單克隆抗體可用于疾病的診斷和治療，制備H7N9病毒單克隆抗體的流程如下：

北步RNA或DNA9H7N9抗原基因一7

抗原蛋白一小鼠受體細(xì)胞

注射

小鼠

獲取

__細(xì)胞I攀＞細(xì)他口一酸f4警

無(wú)限增殖調(diào)控基因卿近堵不抗體

圖T15T6

(1)過(guò)程②用到的工具酶是,進(jìn)行過(guò)程③前必須先構(gòu)建____________。

(2)過(guò)程③常用的方法是。H7N9抗原基因能否在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是

_____________________________________，可采用技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

(3)細(xì)胞II應(yīng)具有的特點(diǎn)是o體外培養(yǎng)細(xì)胞II,首先應(yīng)保證其處于

______________的環(huán)境。

(4)若要預(yù)防H7N9禽流感，則可用圖中的作為疫苗。

I對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練I

1.科學(xué)家以番茄(2A)和馬鈴薯(4A)為材料，利用圖T15?17中的技術(shù)得到“番茄一馬鈴薯”植株。

請(qǐng)叵答下列問(wèn)題：

圖T15-17

(1)獲得a、b所用的酶為,c和d的名稱(chēng)依次是

(2)圖示技術(shù)名稱(chēng)是；由d培育成植株的過(guò)程運(yùn)用的技術(shù)手段是

,其依據(jù)的原理是O

(3)過(guò)程②稱(chēng)為,所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是,過(guò)程③成功的

標(biāo)志是。

(4)過(guò)程④是,過(guò)程⑤增殖的方式為,誘導(dǎo)f中植株生根過(guò)程中培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素

與細(xì)胞分裂素的比值較過(guò)程④____________(填“高”或"低”);最終獲得的“番茄一馬鈴薯”屬于

倍體植株。

2.胰島B細(xì)胞移植是一種有效治療糖尿病的方法。利用小鼠再生胰腺提取物(RPE)可定向誘導(dǎo)人羊

膜間充質(zhì)干細(xì)胞(hAMSCs)分化成挾島B細(xì)胞。請(qǐng)回答卜.列問(wèn)題：

(1)取人羊膜組織刮除血塊、上皮細(xì)胞，沖洗后剪碎，然后用胰蛋白酶處理，制成hAMSCs懸液。將

細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)，先后出現(xiàn)、現(xiàn)象，直至細(xì)胞停止分裂增

殖，這時(shí)需要將細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)處理，然后進(jìn)行傳代培養(yǎng)。

(2)取傳至第3代的hAMSCs放入細(xì)胞培養(yǎng)板，同時(shí)加入RPE進(jìn)行誘導(dǎo)分化培養(yǎng)。該代hAMSCs能保

持細(xì)胞正常的v誘導(dǎo)分化培養(yǎng)15天后，提取細(xì)胞的,用胰島素基因作探針

進(jìn)行分子雜交，可初步檢測(cè)hAMSCs是否分化成胰島B細(xì)胞。

(3)用人的雜交瘤細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)人源單克隆抗體難以成功，因此單克隆抗體大都來(lái)自鼠源。但鼠源單

抗在人體內(nèi)使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫原性，為解決這一問(wèn)題，科學(xué)家發(fā)明了嵌合抗體。大致過(guò)程如圖

T15-18所示：

嵌合抗體能降低鼠源抗體的免疫原性，從圖中可以推測(cè)，免疫原性的產(chǎn)生主要與抗體的

(填“V區(qū)”或“C區(qū)”)有關(guān)。構(gòu)建的人鼠嵌合抗體基因表達(dá)載體除了標(biāo)記基因和目的基

因外，還有，

啟動(dòng)子儀VL人CL

cx{'

啟動(dòng)fIRVH人CH

HH

抗體示意圖

腫瘤抗原免疫小鼠表達(dá)教體;

0

0轉(zhuǎn)染細(xì)胞

取小鼠B淋巴細(xì)胞小鼠骨髓瘤細(xì)胞

11構(gòu)建

雜交瘤細(xì)胞株U＞獲取抗體%、VH基因

抗體分泌細(xì)胞

0

鼠源單克隆抗體嵌合抗體

圖H5-18

(4)科學(xué)家利用細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明，分化的細(xì)胞中存在“閑置不用”的結(jié)構(gòu)基因。他們把大鼠肝腫

瘤細(xì)胞和小鼠成纖維細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞，篩選出含有兩套肝細(xì)胞染色體和一套成纖維細(xì)胞染色體的

細(xì)胞。這些細(xì)胞既保持了合成大鼠肝細(xì)胞3種特異蛋白的能力，也合成了小鼠肝細(xì)胞的這3種蛋白，但

是在正常的小鼠成纖維細(xì)胞中從不合成這些。由此可見(jiàn)，融合實(shí)驗(yàn)證明了小鼠成纖維細(xì)胞

考點(diǎn)三胚胎工程

I考例探究I

1.胚胎工程的操作流程分析

圖T1579

(1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)

①能夠移入受體的生理基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時(shí)間內(nèi)，同種動(dòng)物的供、

受體生殖器官的生理變化是相同的。

②收集的生理基礎(chǔ)：早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于

游離狀態(tài)。

③在受體內(nèi)能夠存活的生理基礎(chǔ)：受體對(duì)移入子宮的外天胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)C

④供體胚胎正常發(fā)育的生理基礎(chǔ)：供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，且不影響供

體胚胎的遺傳特性。

(2)胚胎移植的實(shí)質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并

不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來(lái)的優(yōu)良特性。

(3)胚胎移植的優(yōu)勢(shì)：充分發(fā)揮雌性?xún)?yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，從而大大縮短了供體本身的繁殖周期，

大大推動(dòng)了畜牧業(yè)的發(fā)展。

(4)胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素：第一次常用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促

性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵，

(5)胚胎移植過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行

檢查。

2.試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較

比較項(xiàng)目試管動(dòng)物克隆動(dòng)物

核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎(分割)

技術(shù)基礎(chǔ)體外受精、胚胎移植

移植

實(shí)例試管牛多利羊

良種雌性的卵母細(xì)胞良種雄性的精子黑面綿羊白面綿羊

去核卵母細(xì)胞乳腺細(xì)胞核

卵母細(xì)溫體外培養(yǎng)精子3外獲能

移植

1~?體外受精」

［第絲分裂)重組細(xì)胞

過(guò)程矗J電脈沖刺激

上胚胎移植)早期胚胎

,胚胎移植

雌性受體(提供子宮)另一頭母綿羊的子宮

“妊嫌、出生)

、妊娠、出生

良贏(yíng)代克隆綿羊

生殖方式有性生殖無(wú)性生殖

遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)來(lái)自?xún)蓚€(gè)個(gè)體遺傳物質(zhì)大部分來(lái)自供核生物體

5人的血清白蛋白在臨床上需求量很大，通常是從人血口提取。由于艾滋病病毒(HIY)等人類(lèi)感染

性病原體造成的威脅與日俱增，使人.們對(duì)血液制品顧慮重重。如果應(yīng)用?定的生物工程技術(shù)，將人的

而清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)人而清白蛋白就成為可能C大.致過(guò)程加下：

a.將人體血清白蛋白基因?qū)搿按菩阅膛Ｅ咛ァ奔?xì)胞，形成重組細(xì)胞①；

b.取出重組細(xì)胞①的細(xì)胞核，注入去核牛卵母細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞②；

c.電脈沖刺激重組細(xì)胞②促使其形成早期胚胎；

d.將早期胚胎移植到母牛的子宮內(nèi)，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)重組細(xì)胞①和②中的(填“①”或"②”)實(shí)現(xiàn)了基因的重組。

(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程a中要選擇“雌性奶牛胚胎”的原因是。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程b利用的技術(shù)是,胚胎工程操作中的最后環(huán)節(jié)是。

(4)若將早期胚胎分離成若干個(gè)胚胎細(xì)胞，讓其分別發(fā)育成小牛，這些小牛的基因型

(填“相同”或“不同”)，理由是,此頊技術(shù)稱(chēng)

為O

(5)運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，培養(yǎng)如下：早期胚

胎一內(nèi)細(xì)胞團(tuán)一胚胎干細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，必須用處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。

(6)培養(yǎng)哺乳動(dòng)物早期胚胎的營(yíng)養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需要添加維生素、

激素、氨基酸、核甘酸以及等物質(zhì).

I對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練I

毛角蛋白II型中間絲(KIFH)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIFH基因的高絨質(zhì)絨山

羊的簡(jiǎn)單流程如圖T15?20所示。請(qǐng)回答：

圖T15-20

(1)將KIFH基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)，獲得轉(zhuǎn)KIFH基因的高絨質(zhì)絨山羊，這種新性狀的產(chǎn)生所依據(jù)的

原理是。從基因文庫(kù)中獲得的KIFII基因可用技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。過(guò)程①中最常用的運(yùn)

載工具是________。

(2)在過(guò)程②中,用處理，將皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞.在培養(yǎng)過(guò)程中，將成纖

維細(xì)胞置于的混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。

⑶在過(guò)程③中，用處理以獲取更多的卵(母)細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到

期，通過(guò)顯微操作進(jìn)行去核處理。

(4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中所用的胚胎工程技術(shù)是。在胚胎移植前，通過(guò)

技術(shù)可獲得較多胚胎。

考點(diǎn)四生態(tài)工程

I考例探究I

1.生態(tài)工程的原理

項(xiàng)目理論基礎(chǔ)意義實(shí)例

物質(zhì)循可避免環(huán)境污染及

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循

環(huán)再生其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)

環(huán)

原理和發(fā)展的影響

生物多樣性程度“三北防護(hù)林”建

物種多

高，可提高系統(tǒng)的抵設(shè)中的問(wèn)題，珊瑚礁

樣性原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

抗力穩(wěn)定性，提高系生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣

理

統(tǒng)的生產(chǎn)力性問(wèn)題

協(xié)調(diào)與生物數(shù)量不能超過(guò)

生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)太湖富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)

平衡環(huán)境容納量；生物與

與平衡題，過(guò)度放牧等

原理環(huán)境相適應(yīng)

同時(shí)注重經(jīng)濟(jì)、生林業(yè)建設(shè)中自然系

整體性社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然

態(tài)、社會(huì)效益，保障統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)

原理構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng)

系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定的關(guān)系問(wèn)題

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功改善和優(yōu)化系統(tǒng)的

系統(tǒng)學(xué)桑基魚(yú)塘

能原理：分布式優(yōu)于結(jié)構(gòu)以改善功能

集中式和環(huán)式

系統(tǒng)整體性原理：

保持很高的系統(tǒng)生珊瑚礁中藻類(lèi)和珊

整體功能大于各部分

產(chǎn)力瑚蟲(chóng)的關(guān)系

之和

2.生態(tài)農(nóng)業(yè)常見(jiàn)類(lèi)型

(1)?；~(yú)塘模式

?；~(yú)塘是人工建立的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，做到蠶糞養(yǎng)魚(yú)肥塘，塘泥肥田、肥桑，從而獲

得稻、魚(yú)、蠶繭三豐收，如圖T15-21所示。

加工廠(chǎng)

蠶繭

桑基

蠶糞I塘泥塘泥

圖T15?21

?；~(yú)塘中的能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)利用：桑葉喂蠶，蠶產(chǎn)蠶絲：桑樹(shù)的枯枝落葉和蠶糞落到魚(yú)

塘中，作為魚(yú)的飼料，經(jīng)過(guò)魚(yú)塘內(nèi)的食物鏈過(guò)程，可以促進(jìn)魚(yú)的生長(zhǎng)；甘蔗可以榨糖，糖渣喂豬，豬的

排泄物進(jìn)入魚(yú)塘；魚(yú)的排泄物及其他未利用的有機(jī)物和底泥經(jīng)微生物的分解，又可作為桑樹(shù)和甘蔗的有

機(jī)肥札

(2)沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式(如圖T15-22所示)

沼

渣

'

沼

液

作

肥

料

6南京古泉生態(tài)農(nóng)場(chǎng)是生態(tài)衣業(yè)的典范。該農(nóng)場(chǎng)將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚(yú)、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)

蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹(shù)等多個(gè)生產(chǎn)過(guò)程合理地有機(jī)結(jié)合起來(lái)，成為一種高效良性的循環(huán)，生態(tài)效益

達(dá)到了良性發(fā)展。請(qǐng)根據(jù)此生態(tài)衣場(chǎng)的特點(diǎn)，完成下列問(wèn)題:

農(nóng)田

/\

無(wú)機(jī)物桔稈

\/

沼氣池

I