專題十生物工程

定考向

(1)植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。(8)DNA的粗提取和鑒定。

(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)及干細(xì)胞的應(yīng)用。(9)DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定。

(3)動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體的制備。(10)基因工程的應(yīng)用。

(4)動物體細(xì)胞核移植技術(shù)。(11)蛋白質(zhì)工程。

(5)胚胎工程的理論基礎(chǔ)及應(yīng)用。(12)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。

(6)重組DNA技術(shù)的基本工具。(13)關(guān)注生殖性克隆與治療性克隆。

(7)基因工程的基本操作程序。(14)生物武器及其對人類的危害。

建網(wǎng)絡(luò)

限制酶、①DNA連接酶、載體——軍!植物

原理I-④細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動性

細(xì)

工具胞

工

程

目的基因的篩選與獲取一I通物組織用彝植物體細(xì)胞雜交

I家:玩二…)失錠'寸猱美?

②基因表達(dá)載體的構(gòu)建一向栗作

程序產(chǎn)理■⑤細(xì)胞增殖

將目的基因?qū)胧躀體細(xì)胞一呼

動物細(xì)

國里獲得新細(xì)胞，不形成個體

I/胞培養(yǎng)

目的基因的檢測與鑒定—J發(fā)

-展

曲飛邛個作嫁曲更.......八

胞核移意獲得克隆動物個體

洵步及磷基五撲犯對現(xiàn)象？”.....

———,好細(xì)胞膜的流動性

③基因一(操作對象］

蛋動物細(xì)

白胞融合方法PEG融合法、電融合法、

生

預(yù)期功能一設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)f推測質(zhì)——山滅活病毒誘導(dǎo)法

物

氨基酸序列f改造或合成基因一獲T基本思路卜工

程

技［苴-步驟,⑦給小鼠注射抗原

得所需蛋白質(zhì)

術(shù)

可產(chǎn)生自然界不存在的新蛋白質(zhì)T結(jié)果「

工色至璧如一所需細(xì)胞已免疫的B淋巴細(xì)胞和

體的制備「骨髓瘤細(xì)胞

程

最后的⑧產(chǎn)生專一抗體的雜交

篩選瘤細(xì)胞

實質(zhì)⑨早期胚胎在相同生理環(huán)境條件

一下空間位置的轉(zhuǎn)移

堂義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛能

選材發(fā)育良好、形態(tài)正常的

⑩桑甚胚或囊胚

邑J加快繁殖速度

判對錯

⑴植物體細(xì)胞雜交過程中，需先脫分化再誘導(dǎo)融合。(X)

⑵肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的C0?刺激細(xì)胞呼吸。（X）

⑶雜交瘤細(xì)胞的特點是既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體。（J）

⑷再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。（J）

⑸胚胎移植中，供體和受體相當(dāng)于雙親中的父本和母本。（X）

（6）DNA連接酶能將兩堿基通過氫鍵連接起來。（X）

⑺載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選的標(biāo)記基因。（X）

（8）蛋白質(zhì)工程被廣泛用于改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶。（V）

⑼轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株的抗蟲效果必須通過分子檢測進(jìn)行鑒定。（X）

（10）PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。3

回歸教材

1.融合后得到的雜種細(xì)胞再經(jīng)過誘導(dǎo)可形成愈傷組織，并可進(jìn)一步發(fā)育成完整的

雜種植株。（選擇性必修3.P37）

2.動物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有和CO2。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO?的主要作

用是維持培養(yǎng)液的pH.（選擇性必修3.P44）

3.每一個B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體，把一種B淋巴細(xì)胞與能在體外大量

增殖的骨髓瘤細(xì)胞融合，所得到的融合細(xì)胞就可能大量增殖，產(chǎn)生足夠數(shù)量的特

定抗體。（選擇性必修3.P49）

4.植物體細(xì)胞雜交是指將不同來源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞,

并將雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志。

（選擇性必修3.P38圖2-4）

5.胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀

態(tài)相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。其中提供胚胎的個體稱

為“供體”，接受胚胎的個體叫“受體”。（選擇性必修3.P61）

6.在基因工程操作中，DNA連接酶將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶

切開的磷酸二酯鍵。（選擇性必修3.P72）

7.在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過

人工改造的。這些質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因，如四環(huán)素抗性基因、氨葦青霉素

抗性基因等，便于重組DNA分子的篩選。（選擇性必修3.P72）

8.在其他工業(yè)方面，蛋白質(zhì)工程被廣泛應(yīng)用于改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶。

（選擇性必修3.P95）

9.目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，只有通過檢測與

鑒定才能知道，這也是檢查轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否培育成功的一步。首先是分子水平

的檢測，其次還需要進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定。（選擇性必修3.P82）

10.上述過程可以在PCR擴(kuò)增儀中自動完成，完成以后，常采用瓊脂糖凝膠電泳

來鑒定PCR的產(chǎn)物。（選擇性必修3.P79）

.............................

[I明核心:

微專題1微專題1細(xì)胞工程與胚胎工程

1?植物組織培養(yǎng)的過程原理：植物細(xì)胞的全能性

:秦荏「無菌〔高底I二港的蓍去楊康:：

A[激素（生長素、細(xì)胞分裂素等）：A

41#<-----------------------------------------------，

?因林培弟基

脫分化f/C再分化移

栽

，細(xì)胞排列疏松、無規(guī)則,生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物利用愈傷

:是一種高度液泡化的呈組織，制作人工種子利

:不定形的薄壁組織團(tuán)塊用胚狀體

提醒①植物組織培養(yǎng)中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓。

②脫分化階段不需光，再分化階段需光。

③生長素/細(xì)胞分裂素的比值高時，促進(jìn)根的分化、抑制芽的形成；比值低時，

促進(jìn)芽的分化、抑制根的形成。

④體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因：在特定的時間和空間條件下，基因的表達(dá)具有

選擇性。

2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

原理：植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞膜的流動性

「物理法：電融合法、離心法

纖維素酶和誘導(dǎo)

果膠酶處理融合.化學(xué)法：PEG融合法、高Ca?+-高pH

去除細(xì)胞壁-融合法

1,--------7/

?-7,Q”克眼了運(yùn)緣雜更不由科性小

馬鈴卜、上再生、仆皿…布

馬鈴薯再生制脫分化「再分化f

細(xì)胞原生質(zhì)傕/細(xì)胞喔v

?-一正在融雜種

黑合的原細(xì)胞愈傷再生出雜種

番茄番"U生質(zhì)體A組織小植株植株

細(xì)胞原生質(zhì)體王灰怦」1

（甬星由疝質(zhì)壁（施合完宸的標(biāo)志1

提醒①與再生細(xì)胞壁密切相關(guān)的細(xì)胞器是高爾基體。

②原生質(zhì)體融合后有多種結(jié)果需要篩選。

③從變異角度看，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)屬于染色體數(shù)目變異，雜種植株的基因型、

染色體和染色體組數(shù)目均為原兩植物直接相加。

3.動物細(xì)胞培養(yǎng)原理：細(xì)胞增殖

0其分■化程度價、婢殘:一般具有細(xì)胞貼壁'：

能力強(qiáng)、更私子培家；和接觸抑制的特點:

A

傳

細(xì)

原胰蛋白酶處理

代

胞

幼齡動剪碎代或離心法收集

懸

培

物組織后分瓶以養(yǎng).：培

液

養(yǎng)

胰蛋白酉每、膠原養(yǎng)

塊

蛋白酶（或用機(jī)是.涔培養(yǎng)上’

械的方法）處理

提醒①動物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶的作用不同：

第一次：處理剪碎的組織，使其分散成單個細(xì)胞。

第二次：使貼壁細(xì)胞從瓶壁上脫落下來，分散成單個細(xì)胞。

②避免雜菌污染的措施：培養(yǎng)液及培養(yǎng)用具滅菌處理，加入一定量的抗生素，定

期更換培養(yǎng)液。

③區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵是是否分瓶培養(yǎng)。

4.單克隆抗體的制備原理：細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的增殖

，一，朝漱免疫殺燒產(chǎn)生更多的歷林■已加片包

［給'小鼠注射特定抗原）［提取骨髓瘤細(xì)胞）

擴(kuò)大▼培養(yǎng)

從脾中分離B［直熊蹙細(xì)胞）

淋巴細(xì)胞

?社大毒，曾理，

/、熊分"3必在"彳本

3育爸^必擾本誘導(dǎo)融合

不能大量增殖

：動物細(xì)胞融合突破了有

L'性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣

】雜交成為可能

未融合細(xì)胞，B-B細(xì)胞

瘤-瘤細(xì)胞，雜交瘠細(xì)胞

」：「篩選一=二一上前甫透癢語1

空飛隆化培養(yǎng)和抗體檢測-々智4嚅孑f懿

［產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞）:雜交法篩選

（體內(nèi)培養(yǎng)（小鼠腹腔內(nèi)）］［體外培親（培養(yǎng)液中））

MH不南1H務(wù)）擾原€勺

「簞克隆抗慶）.才名皿收差導(dǎo)，。特定

I-----擾原發(fā)生特尋性?專

令，異且可大量制備

5.動物體細(xì)胞（核移植枝檢克隆技術(shù)

原理：動物細(xì)胞核的全能性

提醒（1）核移植獲得的克隆動物與提供細(xì)胞核的親本性狀可能不同的三個原

因：①克隆動物遺傳物質(zhì)來自兩個親本；②發(fā)育過程中可能發(fā)生基因突變或染色

體變異；③外界環(huán)境可能引起表型改變。

⑵克隆動物的產(chǎn)生屬于無性繁殖，而試管動物則是在體外受精形成受精卵，由

受精卵發(fā)育成的個體，因此屬于有性繁殖。

6.胚胎移植的操作流程

遺傳性狀優(yōu)良和生產(chǎn)能力強(qiáng)的

［選擇一供體、有健康的體質(zhì)和正常繁

對供、受

體的選擇殖能力的受體

和處理漏。同期發(fā)情處理和對供體母畜進(jìn)

〔一理廠行超數(shù)排卵處理算性腺漱漾

|配種或進(jìn)行人工授*斷不在原牘胚由故移植，國為此

口全化程度高，移植成功率很

▼i收集沖卵例另外不能宜接封植兔精行

對胚胎的/______

對月丕胎進(jìn)行質(zhì)量檢查0這時胚

收集、檢被檢查卜

胎應(yīng)發(fā)育到蓼.?要囊映階段

查、處理卜

'［處理）直接向受體移植或放入-196七

的液氮中保存

［移植胚胎）

［對豆體進(jìn)行妊娠檢查）

7.胚胎分割無性繁殖或克隆

材料A發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑黃胚或囊胚

無鬲胚胎分割可增加動物后代的數(shù)量，其實質(zhì)

是動物的無性繁殖或克隆

對囊月丕分割時，注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割.

成功

否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)

關(guān)鍵

育。對未知性別的胚胎可以取滋養(yǎng)層細(xì)胞，

、點,

做DNA分析進(jìn)行性別鑒定

考向1圍繞細(xì)胞工程的進(jìn)展和操作，考查科學(xué)探究能力

1.某同學(xué)利用帶頂芽的幼莖為材料進(jìn)行植物離體培養(yǎng)，制作了一個便攜的“試

管植物”掛件，下列關(guān)于制作過程的說法正確的是（）

A.培養(yǎng)基雖然已經(jīng)經(jīng)過滅菌過程，但也會有部分試管苗出現(xiàn)褐化現(xiàn)象

B.培養(yǎng)過程中帶頂芽的幼莖需經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化出芽和根

C.將消毒好的幼芽切斷接種于培養(yǎng)基表面時，不能劃破培養(yǎng)基

D.若幾天后在幼莖基部觀察到有菌落生長，則原因肯定是培養(yǎng)基滅菌不徹底

【答案】A

【詳解】

A、褐變又稱褐化，是指培養(yǎng)材料向培養(yǎng)基釋放褐色物質(zhì)，致使培養(yǎng)基逐漸褐變，

培養(yǎng)材料也隨之褐變甚至死亡的現(xiàn)象，故褐化并不是培養(yǎng)基被雜菌污染引起的,

A正確；

B、培養(yǎng)過程中帶頂芽的幼莖不需要經(jīng)過脫分化的過程就可以長出芽和根，B錯；

C、將消毒好的幼芽切斷接種于培養(yǎng)基表面時，劃破培養(yǎng)基才能把幼芽插入到培

養(yǎng)基中，C錯誤；

D、若幾天后在幼莖基部觀察到有菌落生長，原因可能是培養(yǎng)基滅菌不徹底，也

可能是接種時有雜菌污染等，D錯誤。

2.科學(xué)家利用馬鈴薯和西紅柿葉片分離原生質(zhì)體并進(jìn)行細(xì)胞雜交，最終獲得了

雜種植株，相關(guān)過程如圖所示。有關(guān)分析正確的是（）

撕去下表哥吟保溫

］弱?雜種植株

酶溶淹及滲透壓穩(wěn)定原生質(zhì)體沉

原生質(zhì)體懸浮

表皮已消劑，葉段漂浮其上于培養(yǎng)皿底細(xì)胞碎片

毒的葉片于清洗培養(yǎng)基

A.過程①應(yīng)將葉片上表皮向上，置于含纖維素酶和果膠酶的等滲或略高滲溶液

中

B.過程②中的原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成

C.④過程常用滅活病毒誘導(dǎo)法，目的是促進(jìn)原生質(zhì)體融合

D.⑤進(jìn)行脫分化和再分化過程，雜種植株一定具有馬鈴薯和西紅柿的優(yōu)良性狀

【答案】A

【詳解】

A、過程①應(yīng)將葉片下表皮的一面朝下（能與溶液接觸），置于含有纖維素酶和果

膠酶的溶液中去除細(xì)胞壁，原生質(zhì)體沒有細(xì)胞壁，為避免原生質(zhì)體吸水漲破，將

葉片置于等滲或略高滲溶液中，A正確；

B、原生質(zhì)層是由細(xì)胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成，而原生質(zhì)體

是指植物細(xì)胞去除細(xì)胞壁后的剩余部分，B錯誤；

C、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融

合法等，滅活病毒是用于誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法，c錯誤；

D、由于基因的選擇性表達(dá)，獲得的雜種植株不一定能夠表現(xiàn)親本的優(yōu)良性狀，

如番茄-馬鈴薯雜種植物，地上沒有結(jié)番茄，地下也沒有長馬鈴薯，D錯誤。

3.下圖為單克隆抗體制備過程的示意圖。下列相關(guān)敘述，正確的是（）

細(xì)胞融久—細(xì)胞篩選

克隆化培養(yǎng)）

單抗檢測獲得所需細(xì)胞

A.每個脾B淋巴細(xì)胞可產(chǎn)生多種抗體

B.細(xì)胞融合可使用滅活病毒，滅活病毒的抗原結(jié)構(gòu)依然存在

C.細(xì)胞篩選和細(xì)胞融合時所用的培養(yǎng)液在成分上相同

D.克隆化培養(yǎng)過程中雜交瘤細(xì)胞會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象

【答案】B

【詳解】

A、脾B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生針對相應(yīng)抗原的抗體，每個脾B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一

種抗體，A錯誤；

B、滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞

膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，故滅活病毒的抗原結(jié)構(gòu)依然存在，B

正確；

C、細(xì)胞篩選時獲得雜交瘤細(xì)胞需要在選擇培養(yǎng)基上篩選，細(xì)胞融合時所用的培

養(yǎng)液需要再加入誘導(dǎo)劑，兩者的成分上有差異，C正確；

D、雜交瘤細(xì)胞具有無限增殖的特點，無接觸抑制現(xiàn)象，因此該細(xì)胞克隆化培養(yǎng)

過程中不會出現(xiàn)接觸抑制，D錯誤。

4.干細(xì)胞是一類具有自我更新能力的細(xì)胞，能產(chǎn)生特定組織甚至生物體的所有

細(xì)胞類型。根據(jù)個體發(fā)育過程中干細(xì)胞出現(xiàn)的次序和發(fā)育潛能的不同，可分為胚

胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。下列相關(guān)說法錯誤的是（）

A.胚胎干細(xì)胞分化為完整個體體現(xiàn)了已分化動物細(xì)胞具有全能性

B.已分化細(xì)胞可在體外被誘導(dǎo)成為一種類似于胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞

C.利用成體干細(xì)胞進(jìn)行疾病治療理論上無需考慮免疫排斥的問題

D.將干細(xì)胞用于臨床上的疾病治療可能存在導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險

【答案】A

【詳解】

A、在適當(dāng)條件下，胚胎干細(xì)胞可被誘導(dǎo)分化為多種細(xì)胞、組織、器官，不能分

化為完整個體，A錯誤；

B、已分化細(xì)胞可在體外被誘導(dǎo)成為一種類似于胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞，比如誘導(dǎo)多

能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞），B正確；

C、成體干細(xì)胞來源于自體，利用成體干細(xì)胞進(jìn)行疾病治療理論上無需考慮免疫

排斥的問題，C正確；

D、干細(xì)胞分裂分化能力強(qiáng)，會增加生物體內(nèi)細(xì)胞的分裂能力，將干細(xì)胞用于臨

床上的疾病治療可能存在導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險，D正確。

5.HEK293細(xì)胞是人工改造后的人胚腎細(xì)胞，為細(xì)胞系細(xì)胞，具有貼壁生長的特

性。分瓶時，一瓶細(xì)胞可分到幾瓶中培養(yǎng)，這個瓶數(shù)稱為分瓶比，分瓶數(shù)越多，

分瓶比越大。下列關(guān)于HEK293細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，錯誤的是（）

A.在HEK293細(xì)胞培養(yǎng)液中加入血清可補(bǔ)充蛋白質(zhì)和生長因子

B.HEK293細(xì)胞的培養(yǎng)需要95%空氣和5%C02的氣體環(huán)境

C.分瓶前應(yīng)用胰蛋白酶處理貼壁生長的HEK293細(xì)胞

D.分瓶比越大，HEK293細(xì)胞分瓶換液的周期越短

【答案】D

【詳解】

A、血清中含有蛋白質(zhì)和生長因子，能促進(jìn)細(xì)胞增殖過程，A正確；

B、動物細(xì)胞培養(yǎng)時氣體環(huán)境為95%空氣和5%C02,后者能起到維持培養(yǎng)液pH

的作用，B正確；

C、分瓶前需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細(xì)胞，用于制作單細(xì)胞懸液，C正確；

D、分瓶比越大，瓶中的細(xì)胞密度越低，形成緊密單層細(xì)胞的周期變長，細(xì)胞分

瓶換液的周期越長，D錯誤。

6.常用的核移植方法主要有細(xì)胞質(zhì)內(nèi)注射法和透明帶下注射法兩種。前者是用

微型注射針將供體細(xì)胞的細(xì)胞核吸出注入去核卵母細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；后者是直接將供體

細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞透明帶內(nèi)，然后促使兩個細(xì)胞融合，從而具有發(fā)育的全能

性。我國科學(xué)家于2017年底培育出的體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”采用的

就是后者。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.供體細(xì)胞注入卵母細(xì)胞透明帶內(nèi)后，就可自行進(jìn)入卵母細(xì)胞

B.“中中”和“華華”的性狀由多個親本共同決定，屬于有性生殖

C.相比之下，透明帶下注射法對供體細(xì)胞核和卵母細(xì)胞的損傷更小

D.“中中”和“華華”核DNA均來自供體細(xì)胞，質(zhì)DNA均來自去核卵母細(xì)胞

【答案】C

【詳解】

A、供體細(xì)胞注入卵母細(xì)胞透明帶內(nèi)后，還需要電融合法誘導(dǎo)才能使供體細(xì)胞進(jìn)

入卵母細(xì)胞形成重構(gòu)胚，A錯誤；

B、體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”的形成屬于無性繁殖，B錯誤；

C、微型注射針將供體細(xì)胞的細(xì)胞核吸出可能會破壞細(xì)胞核，而透明帶下注射法

是直接將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞透明帶內(nèi)，對供體細(xì)胞核和卵母細(xì)胞的損傷

更小，C正確；

D、“中中”和“華華”是由透明帶下注射法形成的，核DNA均來自供體細(xì)胞，但

質(zhì)DNA來自去核卵母細(xì)胞和供體細(xì)胞，D錯誤。

7.嵌合體在免疫學(xué)上的含義是指一個機(jī)體身上有兩種或兩種以上染色體組成不

同的細(xì)胞系同時存在，彼此能夠耐受，不產(chǎn)生排斥反應(yīng)，相互間處于嵌合狀態(tài)。

如圖表示構(gòu)建嵌合體小鼠的實驗，下列敘述錯誤的是（)

發(fā)育成白.超

鼠的受精卵即植入.代孕分娩；

母鼠嵌合體幼鼠

發(fā)育成黑gA/1海尊胞胚生

鼠的受撤L密MB岐毛黑白相同）

8細(xì)胞胚囊胚

A.過程①中的培養(yǎng)液需要適時更換

B.胚胎在囊胚階段開始分化，其中的滋養(yǎng)層細(xì)胞將發(fā)育成胎膜和胎盤

C.嵌合體幼鼠的一個細(xì)胞中同時有白鼠和黑鼠的基因

D.囊胚中分離的胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)可發(fā)育成多種組織

【答案】C

【詳解】

A、過程①為早期胚胎培養(yǎng)，為防止培養(yǎng)過程中細(xì)胞代謝廢物對細(xì)胞的毒害作用，

需要對培養(yǎng)液適時更換，A正確；

B、胚胎在囊胚階段開始分化，其中的滋養(yǎng)層細(xì)胞發(fā)育成胎膜和胎盤，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)

發(fā)育成完整的胚胎，B正確；

C、嵌合體幼鼠是由兩種受精卵合并(但沒有融合)發(fā)育而來的，故一個細(xì)胞中

只有白鼠或黑鼠的基因，不會兩種基因同時存在，C錯誤；

D、囊胚中分離的胚胎干細(xì)胞是指囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，其經(jīng)誘導(dǎo)能發(fā)育成各

種組織，D正確。

8.制備敲除小鼠需要將編輯過的敲除基因轉(zhuǎn)入小鼠胚胎干細(xì)胞，移植至正常小

鼠的早期胚胎中，植入代孕母鼠子宮。出生的F1小鼠發(fā)育成熟后互相交配，鑒

定F2代小鼠基因型，篩選得到純合的基因敲除小鼠。下列相關(guān)說法不正確的是

()

A.實驗中F1代小鼠體細(xì)胞中均含有敲除基因

B.利用胚胎分割技術(shù)可以獲得更多的子代個體

C.早期胚胎的體外培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境

D.檢測代孕小鼠激素水平的變化可確定胚胎移植是否成功

【答案】A

【詳解】

A、實驗中F1代小鼠是通過將編輯過的敲除基因轉(zhuǎn)入小鼠胚胎干細(xì)胞，移植至正

常小鼠的早期胚胎中，植入代孕母鼠子宮，出生后發(fā)育成熟的，是一種嵌合體小

鼠，此代小鼠體細(xì)胞有的含有敲除基因，有的體細(xì)胞不含有敲除基因，A錯誤;

B、胚胎分割借助顯微操作技術(shù)或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四或多等份

再移植給受體，從而獲得同卵雙胎或多胎的生物學(xué)新技術(shù)，故利用胚胎分割技術(shù)

可以獲得更多的子代個體，B正確；

C、早期胚胎的體外培養(yǎng)需要無菌、無毒的環(huán)境，對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌

處理以及在無菌環(huán)境下進(jìn)行操作，C正確；

D、代孕小鼠胚胎植入后激素水平的變化，通常意味著胚胎植入成功，D正確。

微專題2基因工程

1.基因工程的3種基本工具

作用識別雙鏈DNA分子特定的核甘酸序列并切開

限制性內(nèi)特定部位兩個核昔酸之間的磷酸二酯鍵

切核酸酶一使用「①一般用同種限制能切割載體和目的基因

方菱L②不同的限制酶也能切割出相|uj的黏性末端

關(guān)口明力不同含勺貂性味崎,則能使基國在裁注定.金7

連摟，衽免自身環(huán)化行反向連接，提高連接妁福沃性

―DNA—'口—①E-coZiDNA連接酶只能連接黏性末端

連接酶②T4DNA連接酶能連接黏性末端和平末端

一①能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制

(載體—②有一個至多個限制能切割位點

—③具有特殊的標(biāo)記基因以便對含目的基因的受

體細(xì)胞進(jìn)行篩選

2.基因工程的操作流程

(1)目的基因的獲取

包拈基因俎文4文后

，從基因文庫中獲取一’已知日的基國兩埼

-利用PCR技術(shù)擴(kuò)增……?"的核子破片列

,〒人卡I-利用mRNA反轉(zhuǎn)錄合成

人工合成-

匚通過DNA合成儀用化學(xué)方法合成

基因比松)、且不用手模極＜......--

提醒：①從ctDNA文庫獲取的目的基因不含啟動子和終止子。

②PCR過程中需要耐高溫的DNA聚合酶(Tag酶)。

⑵基因表達(dá)載體的構(gòu)建一一重組質(zhì)粒的構(gòu)建

提醒：①基因工程中的載體與細(xì)胞膜上的載體不同。

②啟動子、終止子

a.啟動子（DNA片段）W起始密碼子（位于mRNA上）。

b.終止子（DNA片段）W終止密碼子（位于mRNA上）。

③目的基因插入位置：啟動子與終止子之間。

④利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物時，應(yīng)將目的基因與乳腺蛋白基因的啟動子連接

到一起。

（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

廬礪「植物體細(xì)胞或受精卵——農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)

建四廠化法、花粉管通道法

目的基因?qū)А?/p>

入受體細(xì)胞畫到——般為受精卵——“顯微注射法”

的方法,

［微生物）一原核生物——“Ca?+處理法”

提醒：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的“兩個兩次”

美持S的基國病接到丁,京辛至的丁-0/VA妁

中間冊位

指被插入gg勺基0g勺T-DV楸病接到受

彳本孤月包泰色彳本妁D/VA上

將令g的基因的「裕拉營劭導(dǎo)入農(nóng)■葉菌

指令g的基SJ的T-D/VA導(dǎo)入/彳本配月包

⑷目的基因的檢測與鑒定

PCR等技術(shù)檢測受體細(xì)胞染色體DNA上是

------------11―二否插入了目的基因

目的基因噠寺技-------檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA

檢測與鑒-抗原一抗體孕交

定標(biāo)譏"\小乂—檢測目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)

-----------------抗蟲或抗病接種實驗等

提醒：PCR不僅可用于獲取和擴(kuò)增目的基因，還能用于檢測受體細(xì)胞中是否含有

目的基因或受體細(xì)胞中的目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNAo

3.蛋白質(zhì)工程

預(yù)期的蛋白質(zhì)功能

:基臼逐飾戢!操作I

［基因合成；手段/蛋、設(shè)計預(yù)期的蛋臼質(zhì)結(jié)構(gòu)

,_________________、_B設(shè)計I

（派港嬴看正〕一［主流程

才隹測應(yīng)有的氨基酸序歹IJ

:白質(zhì)，或制;結(jié)果、程/

:造--種新的：\JI

\蛋白質(zhì):找到相對應(yīng)的月兌包核甘

、——————______

，酸后列（基因）

考向2結(jié)合基因工程的過程，考查分析問題的能力

9.在基因工程中可利用PCR進(jìn)行體外DNA片段的擴(kuò)增，PCR產(chǎn)物一般通過瓊脂

糖凝膠電泳來鑒定。下列說法錯誤的是（）

A.PCR利用了DNA熱變性的原理，通過調(diào)節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚及與引

物的結(jié)合

B.PCR擴(kuò)增的特異性一般是由引物的特異性決定的

C.瓊脂糖凝膠中的DNA分子和擴(kuò)增的引物被核酸染料染色后，可在紫外燈下檢

測出來

D.DNA在瓊脂糖凝膠中的遷移速率與凝膠濃度、DNA分子大小和構(gòu)象有關(guān)

【答案】C

【詳解】

A、在PCR技術(shù)的過程中包括：高溫變性（解鏈）-低溫復(fù)性一中溫延伸三個步

驟，因此DNA兩條鏈的解旋過程不需要解旋酶的催化，而是利用了DNA在高溫下

變性的原理，通過控制溫度來控制雙鏈的解聚與結(jié)合，A正確；

B、由于引物的序列具有特異性，所以PCR擴(kuò)增的特異性一般是由引物的特異性

決定的，B正確；

C、凝膠中的DNA分子通過染色，可在波長為300nm的紫外燈下被檢測出來，所

以瓊脂糖凝膠中的DNA分子和擴(kuò)增的產(chǎn)物（DNA）被核酸染料染色后，可在紫外

燈下檢測出來，C錯誤；

D、DNA分子在凝膠中的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象有關(guān)，一

般DNA分子越大，遷移速度越慢，大分子物質(zhì)在通過瓊脂糖時受到較大阻力，因

此雙鏈DNA分子片段長度越大，在瓊脂糖中的移動速率越小，D正確。

10.像Bell（-TIGATCA-）、BglII（-AIGATCT-）、MboI（-\GATC-）這樣，

識別序列不同、，但能產(chǎn)生相同的黏性末端的一類限制酶被稱為同尾酶。如圖表

示目的基因及質(zhì)粒上的酶切位點。選用不同的限制酶對質(zhì)粒和目的基因進(jìn)行切害Ij,

并用DNA連接酶進(jìn)行連接。下列分析錯誤的是（）

選切割目的

切割質(zhì)粒結(jié)果分析

項基因

Bell和Bell和

A形成的重組質(zhì)粒的堿基排列順序不一定相同

BglIIBglII

Bell和切割后的質(zhì)粒不可自我環(huán)化，切割后的目的基因

BMboI

BglII可以自我環(huán)化

Bell和形成的重組質(zhì)?？杀籑bol再次切開，但可能無法

CMboI

BglII被Bell和BglII再次切開

切割后的質(zhì)?？梢宰晕噎h(huán)化，切割后的目的基因

DMboIMboI

也可以自我環(huán)化

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【詳解】

A、切割質(zhì)粒和切割目的基因用均用BelI和BglII,由于兩種酶切割后產(chǎn)生的黏

性末端相同，形成的重組質(zhì)粒時目的基因可能反向連接，形成的堿基排列順序不

一定相同，A正確；

B、切割質(zhì)粒用BelI和BglII,切割后產(chǎn)生的黏性末端相同，切割后的質(zhì)?？赡?/p>

自我環(huán)化；切割目的基因用Mbol,切割后產(chǎn)生黏性末端，切割后的目的基因可

以自我環(huán)化，B錯誤；

C、切割質(zhì)粒用MboI,產(chǎn)生黏性末端，切割目的基因用BelI和BglII,產(chǎn)生黏

性末端，形成的重組質(zhì)粒中原來的BelI和BglII的切割位點的序列發(fā)生改變，

不能再被這兩種酶切割，但不影響Mb。：［的作用，C正確；

D、切割質(zhì)粒用Mb。I,切割目的基因用Mb。I,產(chǎn)生的均為黏末端，切割后的質(zhì)

粒可自我環(huán)化，切割后的目的基因也可以自我環(huán)化，D正確。

11.研究人員將大麥細(xì)胞的LTP1基因?qū)虢湍钢?，讓酵母產(chǎn)生LTP1蛋白。下圖

為該實驗過程的部分流程。下列說法正確的是（）

A.運(yùn)用PCR擴(kuò)增LTP1基因時，應(yīng)選擇左圖的A和D作為引物

B.為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，可在引物5'端添加限制酶的識別序列

C.如圖中為了篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的啤酒酵母，只需配制含青霉素的培養(yǎng)基

D.為了讓大麥的基因在酵母中表達(dá)，需要在目的基因兩側(cè)添加大麥的啟動子和

終止子

【答案】B

【詳解】

A、結(jié)合題意可知，DNA復(fù)制只能從5'至U3',而DNA聚合酶只能從引物的3'端

延伸DNA鏈，因此構(gòu)建前利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，A、B、C、D四種單鏈

DNA片段中應(yīng)選取B和C作為引物，A錯誤；

B、為構(gòu)建重組質(zhì)粒（即將目的基因和質(zhì)粒整合到一起），在引物5'端需要適當(dāng)

增加限制酶識別序列B正確；

C、由圖可知，構(gòu)建基因表達(dá)載體時，四環(huán)素抗性基因被破壞，而青霉素抗性基

因沒有被破壞，因此將導(dǎo)入C的酵母菌分別在含有青霉素和四壞素的兩種選擇培

養(yǎng)基上培養(yǎng)，則在含有青霉素的培養(yǎng)基上能存活，但在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上不

能存活，才能篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的啤酒酵母，C錯誤；

D、為了讓大麥的基因在酵母中表達(dá)，需要在目的基因兩側(cè)添加酵母的啟動子和

終止子，D錯誤。

12.某課題組為得到青蒿素產(chǎn)量高的新品系，將青蒿素合成過程的某一一關(guān)鍵酶

基因fps在野生青蒿中過量表達(dá)，其過程如下圖所示。有關(guān)敘述錯誤的是

()

蟹|3CDNA空嗝爆|的里

遢包里A重組質(zhì)粒封里青蒿

質(zhì)粒a里a

A.經(jīng)圖示過程得到的fps基因不含啟動子和終止子

B.酶1、酶2和酶3作用的化學(xué)鍵都是磷酸二酯鍵

C.圖中含fps基因的DNA片段中有酶2的識別序列

D.導(dǎo)入fps基因的青蒿植株中該基因都能過量表達(dá)

【答案】D

【詳解】

A、真核細(xì)胞的mRNA轉(zhuǎn)錄后通過加工剪切了啟動子和終止子，故反轉(zhuǎn)錄得到的基

因不含啟動子和終止子，A正確；

B、酶1促進(jìn)逆轉(zhuǎn)錄的過程，故為逆轉(zhuǎn)錄酶，酶2、酶3用于切割目的基因和質(zhì)

粒，為限制酶和DNA連接酶，都能連接兩個核甘酸之間的磷酸二酯鍵，B正確;

C、酶2是限制酶，限制酶對于DNA序列的識別具有特異性，故圖中含fps基因

的DNA片段中有酶2的識別序列，C正確；

D、導(dǎo)入fps基因的青蒿植株中基因不一定能過量表達(dá)，故必須檢測轉(zhuǎn)基因青蒿

植株中的青蒿素產(chǎn)量，若產(chǎn)量增高，則說明達(dá)到了目的，D錯誤。

13.大腸桿菌是基因工程技術(shù)中被廣泛采用的工具，人生長激素的基因工程過程

如圖所示。下列敘述正確的是（）

A.經(jīng)①獲得該mRNA的最佳材料是受精卵

B.通過①②過程，可以構(gòu)建基因組文庫

C.要檢測③⑥過程的產(chǎn)物可分別用PCR技術(shù)和抗原一抗體雜交技術(shù)

D.⑤過程要在低溫和較高濃度的氯化鈣溶液中處理使重組DNA易進(jìn)入受體細(xì)胞

【答案】C

【詳解】

A、經(jīng)①獲得該mRNA的最佳材料是特定的組織細(xì)胞，而不是受精卵，A錯誤；

B、通過①②過程得到cDNA,cDNA所含的基因不是全部基因不能構(gòu)建基因組文庫,

B錯誤；

C、要檢測③的產(chǎn)物生長激素基因可以用PCR技術(shù)擴(kuò)增，要檢測⑥過程的產(chǎn)物可

用抗原一抗體雜交技術(shù)，C正確；

D、⑤過程要在低溫和低滲氯化鈣溶液中處理，通過增大細(xì)菌細(xì)胞壁通透性使重

組DNA易進(jìn)入受體細(xì)胞，D錯誤。

14.蛋白質(zhì)工程是當(dāng)前的新興分子生物學(xué)技術(shù)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)

有的蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)、生活的需求。下列關(guān)于蛋白質(zhì)

工程的說法錯誤的是（）

A.蛋白質(zhì)工程技術(shù)會改變組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序

B.蛋白質(zhì)工程獲得的蛋白質(zhì)都是自然界已存在的蛋白質(zhì)（天然蛋白質(zhì)）

C.蛋白質(zhì)工程不直接改造蛋白質(zhì)的原因是改造基因易于操作且改造后可遺傳

D.蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)出來的蛋白質(zhì)的活性與天然蛋白質(zhì)相似，而且穩(wěn)定性更高

【答案】B

【詳解】

A、蛋白質(zhì)工程技術(shù)蛋是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)

行設(shè)計改造，會改變組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序，A正確；

B、基因工程獲得的蛋白質(zhì)都是自然界已存在的蛋白質(zhì)（天然蛋白質(zhì)），而蛋白質(zhì)

工程是根據(jù)人們的需求獲得的蛋白質(zhì)，所以都是非天然的蛋白質(zhì)，B錯誤；

C、由于基因決定蛋白質(zhì)，因此要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計改造，最終還必須通

過改造或合成基因來完成，故蛋白質(zhì)工程不直接改造蛋白質(zhì)的原因是改造基因易

于操作且改造后可遺傳，C正確；

D、蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)出來的蛋白質(zhì)在天然蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)上經(jīng)過改造，品質(zhì)更加優(yōu)

良，活性與天然蛋白質(zhì)相似，而且穩(wěn)定性更高，D正確。

15.生物安全是指與生物有關(guān)的各種因素對社會、經(jīng)濟(jì)、人類健康以及生態(tài)環(huán)境

所產(chǎn)生的危害或潛在風(fēng)險。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.消除生物武器威脅、防止生物武器擴(kuò)散是生物安全防控的重要方面

B.由于技術(shù)問題，生殖性克隆可能孕育出有嚴(yán)重生理缺陷的克隆動物

C.為避免可能產(chǎn)生的基因歧視，基因檢測機(jī)構(gòu)不能隨意泄露基因檢測的結(jié)果

D.從外來入侵害蟲的原產(chǎn)地引入天敵進(jìn)行治理，不會對入侵地造成生態(tài)影響

【答案】D

【詳解】

A、在生物恐怖威脅不斷上升、全球傳染病疫情頻發(fā)的情況下，消除生物武器威

脅、防止生物武器擴(kuò)散是生物安全防控的重要方面，A正確；

B、由于克隆技術(shù)尚不成熟，現(xiàn)在做克隆人很可能孕育出有嚴(yán)重生理缺陷的孩子。

理由是重構(gòu)胚胎成功率低，移植入母體子宮后胚胎著床率低、流產(chǎn)率高、胎兒畸

形率高，出生后死亡率高等，正常的個體極少，B正確；

C、為了盡力規(guī)避基因診斷的風(fēng)險，避免可能產(chǎn)生的基因歧視，基因檢測機(jī)構(gòu)不

能隨意泄露基因檢測的結(jié)果，C正確；

D、從外來入侵害蟲的原產(chǎn)地引入天敵進(jìn)行治理，由