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内部讲义













选修三 生物工程























教 师：肖振龙

















爱护环境，从我做起，提倡使用电子讲义



一、基因工程的基础理论和技术基础
1．遗传基础理论的重大突破

基因工程
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5

页

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)

艾弗里、赫尔斯等人证明 DNA 是遗传物质
1953 年，沃森和克里克提出 DNA 双螺旋结构
1958 年，梅塞尔森和斯塔尔证明 DNA 的半保留复制
1963—1967 年，尼伦伯格、马太、霍拉纳破译遗传密码 中心法则的提出和完善指出遗传信息在大分子间的传递
2．技术发明使基因工程的实施成为可能
1967 年，罗思和海林斯基发现细菌质粒的复制和转移作用
1970 年，三位科学家在细菌中发现限制性核酸内切酶，之后发现连接酶、逆转录酶等
1972 年，伯格首次成功构建体外重组 DNA 分子
1973 年，重组 DNA 在大肠杆菌体内成功表达—标志基因工程诞生
1977 年，发明了 DNA 测序仪和合成仪
1980 年，第一例转基因动物（小鼠）问世
1988 年，PCR 技术诞生

二、基因工程的技术
1．基因工程的概念
按照人们的意愿，通过 、 等技术，赋予生物以新的 遗传特性，从而创造出符合人们需要的新生物类型和生物产品，即能定向 。 基因工程又称 技术。
2．基因工程的工具
（1）基因工程的剪刀—限制性核酸内切酶


存在的生物种类——主要存在于 中
功能 同种限制性核酸内切酶切割 DNA 可获得 末端，成为 DNA 重组的结构基
础。

（2）基因工程的针线—DNA 连接酶
作用：在两个 DNA 片段之间形成 ，完成 DNA 分子的重组
（3）基因进入受体细胞的运载工具—运载体 运载体的条件：
A． 作用
B． 作用
C． 作用
常用的运载体包括： 大肠杆菌质粒作为最常用运载体

















3．基因工程操作的基本步骤
（1）获取目的基因
①建立基因文库，从中获取目的基因 A．建立基因组文库，从中获取目的基因 程序：





所用的酶： 优缺点： 真核生物一般不用此方法获取目的基因的原因是什么？

B．建立 cDNA 文库，从中获取目的基因 程序：



所用的酶： 获得的目的基因的特点：




比较基因组文库和 cDNA 文库
文库大小 包含的基因 是否含有非编码区和内含子



②化学方法合成目的基因


③利用 PCR 技术获取目的基因（聚合酶链式反应—Polymerase Chain Reaction）
PCR 的实质：体外 DNA 分子复制
PCR 所需的条件： A．模板： B．原料：
C．酶： D．引物： E．温度控制：


（2）目的基因与运载体结合—重组 DNA 分子 相同的限制性内切酶作用于目的基因和运载体



DNA 连接酶的连接作用

（3）将目的基因（重组 DNA）导入受体细胞
A．将目的基因导入微生物细胞的方法



B．将目的基因导入植物细胞的方法： 常用方法：
其他方法：
C．将目的基因导入动物细胞的方法



（4）目的基因的检测与表达
①目的基因的检测方法：





②目的基因的表达 检测目的基因是否在受体细胞中表达的方法：






三、基因工程的应用
1．基因工程与遗传育种





2．基因工程与医药卫生
①生产基因工程药品


②基因诊断——DNA 杂交



③基因治疗：



3．基因工程与环保
①环境监测


②工程菌消除环境污染

四、蛋白质工程
1．蛋白质工程的概念 以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白
质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要
2．蛋白质工程的主要步骤
蛋白质工程




基因修饰或合成 基因

分子 氨基酸序列 设计


蛋白质


预期功能

DNA


mRNA

多肽链

空间结构 生物功能

转录 翻译 折叠


中心法则


分离纯化目的蛋白质→测定氨基酸序列→通过各种手段掌握其空间结构与功能
→设计编码该蛋白质的基因改造方案→改造后基因的转移→分离纯化新蛋白质





一、克隆——无性繁殖系
分子水平的克隆


细胞水平的克隆 个体水平的克隆
二、植物克隆技术
（一）植物克隆技术的理论基础 细胞全能性的概念：



细胞具有全能性的原因：

克隆技术（细胞工程）






（二）植物组织培养
1．植物组织培养的概念：
植物组织培养就是在 和人工控制的条件下，将 的植物器官、组织、细

胞，培养在人工配制的 上，给予适宜的培养条件，诱导产生 、丛芽， 最终形成完整的植株
2．植物组织培养的过程：


脱分化 再分化






(
第
页
)

3．植物细胞实现全能性的条件：
（1）

（2）

（3）

（4）

（5）适宜的温度、pH、光照等

4．植物组织培养技术的应用



（三）植物体细胞杂交
1．植物体细胞杂交的概念 将不同种的植物体细胞，在一定
条件下融合成 ， 并将杂种细胞培育成新的植物体的技 术
2．植物体细胞杂交原理：



3．植物体细胞杂交过程：



4．植物体细胞杂交研究的意义 克服了
，培育出

植物体

三、动物细胞工程
（一）动物细胞培养
1．动物细胞培养的概念：
从动物体内提取相关组织，将它 ，放在适宜的培养液中，让这 些细胞生长和增殖。
2．动物细胞培养的过程：

(
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页
)

动物组织（常用胚胎或幼体组织）
剪碎、胰蛋白酶 分散的单个细胞

细胞悬液


培养瓶培养
“10 代危机”大多数死亡 可继续传代的细胞
（有限细胞系）—遗传性尚稳定
3．动物细胞培养的条件
（1）无菌、无毒的环境



胰蛋白酶 细胞悬液

培养瓶培养

50 代危机，绝大多数死亡

可无限传代的细胞
（无限细胞系）—遗传性改变，癌变的特点

培养液、用具需 处理；
培养液中加 （要考虑种类和浓度）
定期更换 （防止细胞代谢产物积累对细胞的毒害）
（2）营养协调 培养液：水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、维生素、促生长因子、动物血清（血浆）
（3）适宜的温度和 pH
哺乳动物：温度
pH 值
（4）气体环境（95%空气+5% ）
O2 作用：
CO2 作用：
4．动物细胞培养技术的应用
（1）获得生物制品，如单克隆抗体、疫苗、干扰素
（2）用于植皮、器官移植
（3）检测有毒物质（见例题）

（二）动物体细胞克隆（核移植）
1．核移植的概念：
将 体动物的一个细胞 的 ， 移入一个已 经去掉细胞 核 的 细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新胚胎最终发育为动物个体的过程。
2．核移植的实例
（1）核移植技术—鲤鲫移核鱼的培养过程

(
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~
)

移植 鲤鱼囊胚细胞细胞核 鲫鱼去核卵细胞


重组卵细胞 鲤鲫移核鱼


20 世纪 70 年代，我国科学家培育出具有正常生殖能力的鲤鲫移核鱼：肌肉蛋白含量比鲤鱼高，
脂肪含量比鲤鱼低，生长速度比鲫鱼快。
（2）克隆羊多莉—Dolly 的诞生过程

母羊 A

母羊 B




卵细胞 乳腺细胞




取核 去核
植入




重组卵细胞

体外培养成早期胚胎







3．核移植的应用前景


母羊 C
（代孕母亲）

胚胎发育


克隆羊—多莉

（1）加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
（2）增加濒危物种的存活数量
（3）体细胞核移植技术应用于人类器官移植

（三）动物细胞融合
1．动物细胞融合过程：
2．动物细胞融合的原理：
3．动物细胞融合的方法：
4．动物细胞融合的应用：

(
细胞


株

人染色体编号
1
2
3
4
5
6
7
8
A
株

+

+

+

+
?
?
?
?
B
株

+

+
?
?
+
+
?
?
C
株

+
?
+
?
+
?
+
?
)（1）进行 利用杂交细胞检测染色体丢失与特定基因产物减少的对应关系 人鼠细胞融合获得的杂种细胞培养后，获得 A、B、C，3 个细胞株

A、B、C 株均有 b 酶的活性 A、B、C 株均无 e 酶的活性 A、B 株有 c 酶的活性而 C 株无 B 株有 a 酶的活性
C 株有 d 酶的活性

（2）制备单克隆抗体
①传统血清抗体与单克隆抗体相比的缺点
②单克隆抗体 a．概念： 是指通过克隆，形成遗传物质完全相同的细胞群，由该细胞群产生出化学性质单一、特异性强的抗体。 b．单克隆抗体制备过程
抗原 注射
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)

小鼠 B 淋巴细胞


骨髓瘤细胞

细胞
融合 杂交 筛选 瘤细胞

细胞
培养 选择所需 要细胞群

体外或体
内培养
提取抗体


c．单克隆抗体的优点：
d．单克隆抗体的应用：疾病的预防、诊断和治疗
典型例题
基因工程
1．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是 A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B．限制性内切酶的活性受温度的影响 C．限制性内切酶能特异性识别和切割 RNA D．限制性内切酶可从原核生物中提取
2．下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是

—T—C—G—
①
—A—G—C—T—T—A—A—

—C—A—
②
—G—T—T—C—C—A—



—A—A—T—T—C—
③
—G—

—A—G—C—T—T—C—
④
—A—G—

A．①② B．①③ C．①④ D．②③

3．下图所示限制性内切酶切割 DNA 分子的结果，由图可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点是
5′ 3′







A．CTTAAG，切点在 C 和 T 之间 B．CTTAAG，切点在 G 和 A 之间
C．GAATTC，切点在 G 和 A 之间 D．GAATTC，切点在 C 和 T 之间
4．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别 序列和切点是－G ↓ GATCC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是— ↓ GATC—。根据图示判断下列操作 正确的是



A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割 C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割 D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
5．对照右图，有关基因工程的工具酶功能的叙述，正确的是 b
A．切断 a 处的酶为限制性内切酶 a
B．连接 a 处的酶为 DNA 聚合酶
C．连接 b 处的酶为 DNA 连接酶
D．作用 b 处的酶为限制性内切酶
6．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是 A．逆转录酶 B．RNA 聚合酶 C．DNA 连接酶 D．解旋酶
7．下列关于质粒的叙述，正确的是 A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B．质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状 DNA 分子 C．细菌质粒和真核细胞 DNA 的基本结构单位不同 D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
8．不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A．能复制 B．有多个限制酶切位点 C．是环状 DNA D．具有标记基因
9．下列不可作为基因工程中的标记基因的是
A．抗性基因 B．发光基因 C．产物具有颜色反应的基因 D．贮藏蛋白的基因
(
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~
)

10．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是

供体 剪刀 针线 运载体 受体
A 质粒 限制性内切酶 DNA连接酶 提供目的 基因的生物 大肠杆菌等
B 提供目的 基因的生物 DNA连接酶 限制性内切酶 质粒 大肠杆菌等
C 提供目的 基因的生物 限制性内切酶 DNA连接酶 质粒 大肠杆菌等
D 大肠杆菌等 DNA连接酶 限制性内切酶 提供目的 基因的生物 质粒

11．某质粒上有标记基因如右图所示。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，
(
细菌在含青霉素
培养基上生长情况
细菌在含四环素
培养基上生长情况
①
能生长
能生长
②
能生长
不能生长
③
不能生长
能生长
)下表是外源基因插入位置（插入点有 a、b、c），请根据表中提供细菌的生 长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是

A．①是 c；②是 b；③是 a B．①是 a 和 b；②是 a；③是 b
C．①是 a 和 b；②是 b；③是 a D．①是 c；②是 a；③是 b
12．下列有关基因工程的叙述，正确的是
A．DNA 连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来 B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外
D．常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等
13．下列有关基因工程的叙述，正确的是
A．载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞和促进目的基因表达 B．目的基因导入受体细胞后均能表达出特定的性状
C．目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物
D．限制性核酸内切酶和 DNA 聚合酶是两类常用的工具酶
14．将目的基因转入植物细胞最常用的方法是
A．显微注射法 B．基因枪法 C．花粉管通道法 D．农杆菌转化法
15．基因治疗是指
A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 C．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变回复正常

D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
16．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是
A．基因治疗的实质就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是 DNA 分子杂交 C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
17．下列关于蛋白质工程的叙述，不正确的是 A．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系 B．基因工程是蛋白质工程的关键技术 C．蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造 D．蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程
18．下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是 A．基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作 B．基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质 C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）操作 D．基因工程完全不同于蛋白质工程
19．为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用 耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（1）获得耐盐基因后，构建重组 DNA 分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，
DNA 连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）

（2）将重组 DNA 分子导入水稻受体细胞的方法有农杆菌转化法和 法。
（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术。该技术的核心过程是
和 。
（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分 子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
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)

20．某质粒上有 SalⅠ、HindⅢ、BamH I 三种限制酶切割位点，同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青 霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示，请回答下列问题。



(
第
) (
页
)

（1）将含有目的基因的 DNA 与质粒分别用 Sal I 酶切，酶切产物用
个 DNA 片段的连接结果有 种。
（2）在构建重组质粒时，应选用 两种酶对
进行切割，以保证重组 DNA 序列的唯一性。

催化连接后，两

（ 3 ）为筛 选出导入 了重组质 粒的农杆 菌，应在 培养基中 加入 ，理由 是 。
（4）将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用 技术，愈伤组织经
进而形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加 。
21．科学家通过现代生物技术，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉，其过程大致如图所示。 请据图分析回答















（1）细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是
。
（2）上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了 法，这种导入方法较经济、 有效。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是 ， 这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是 。

（3）利用基因工程技术培育抗虫棉，相比诱变育种和传统的杂交育种方法，具有 和能有效地打破物种的生殖隔离界限等突出的优点，但是目前基因工程仍不能取代传统的杂交育种和 诱变育种。与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法主要具有 的优点。
（4）某棉农在食用该抗虫棉种子压榨的棉籽油炒芹菜后，出现鼻塞流涕，皮肤骚痒难忍症状。停用 一段时间后这些症状会自然消失，该现象很可能是 。



基因工程参考答案


1C 2B 3C 4D 5A 6C 7B 8C 9D 10C
11A 12C 19．（1）a 13C 14D 15A 16B a 17C 18B

（2）基因枪法（花粉通道法）
（3）植物组织培养 脱分化 再分化
（4）耐盐基因 一定浓度盐水浇灌。
20．（1）DNA 连接酶 3
（2）SalⅠ、HindⅢ 质粒和含抗盐基因的 DNA
（3）氨苄青霉素 重组质粒中含抗氨苄青霉素基因而抗四环素基因被破坏
（4）植物组织培养 细胞增殖和分化（细胞分裂和再分化） 植物激素（或答“生长调节剂”、“生长素和细胞分裂素”）
21．（1）组成细菌的 DNA 分子和植物的 DNA 分子空间结构和化学组成相同，有互补的碱基序列
（2）农杆菌转化 目的基因是否插入到受体细胞染色体 DNA 上 DNA 分子杂交技术
（3）能定向改造生物性状 操作简便易行
（4）过敏反应

克隆技术
1．下图为植物组织培养过程，相关叙述不正确的是





A．图中脱分化过程发生在 b 步骤，在此过程中植物激素发挥重要作用 B．再分化发生在 d 步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 C．从植物叶片组织块到种苗形成的过程，说明植物叶片细胞具有全能性 D．人工种子可以解决作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
2．下列关于植物组织培养的叙述中，错．误．的是
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织

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D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
3．下列实例中能体现细胞全能性的是
①用悬浮液培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株
②植物用种子进行繁殖
③烟草花药离体培养得到了单倍体植株
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
4．在外植体形成愈伤组织的过程中，下列哪些条件是必需的
①无菌空气 ②充足的光照 ③适宜的温度
④适宜的营养和激素 ⑤消毒灭菌 ⑥适宜的水分 A．①③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．③④⑤⑥
5．下图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是




白菜体细胞

白菜原生质体


融合的原生质体 杂种细胞 愈伤组织 白菜—甘蓝


甘蓝体细胞

甘蓝原生质体


A．图示“白菜—甘蓝”植株理论上不可育
B．愈伤组织有叶绿体，代谢类型是自养需氧型 C．上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程 D．“白菜—甘蓝”杂种植株的培育体现细胞全能性
6．植物体细胞杂交的最终结果是
A．产生杂种植株 B．产生杂种细胞
C．原生质体融合 D．形成愈伤组织
7．下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是 A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种 B．利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状 C．利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产 D．利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
8．在下列选项中，没用到植物组织培养技术的是 A．利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株 B．利用花药离体培养得到单倍体植株 C．利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株 D．利用细胞工程培育“番茄－马铃薯”杂种植株










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9．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法，图中两对相对性状独立遗传。据图分析，











不正确的是 A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高 B．过程②可以任取 F1 植株的适宜花药作培养材料 C．过程③包括脱分化和再分化两个过程 D．图中筛选过程不改变抗病基因频率
10．动物细胞培养的特点是
①细胞贴壁生长 ②进行有丝分裂 ③多层生长 ④接触抑制
⑤进行减数分裂 ⑥培养过程遗传物质可能发生改变 A．①②④⑥ B．②③④⑤ C．①③④⑥ D．③④⑤⑥
11．在原代培养的动物细胞中，没有发生的变化是
A．DNA 分子复制 B．形成纺锤体
C．着丝点分裂 D．同源染色体配对
12．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加动物血浆（血清）

④温度与体温相近 ⑤需要 O2，不需要 CO2

⑥CO2 能调节培养液 pH

A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥
13．下列对动物核移植技术的描述不正确的是 A．哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，后者的难度更高 B．体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核 C．体细胞核移植过程通常采用 MⅡ期的去核卵母细胞作为受体细胞 D．通过体细胞核移植方法生产的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核
14．将人细胞与小鼠细胞融合，培养出的杂种细胞可能会随机丢失来自人细胞的染色体。在丢失人的
1 号染色体的融合细胞中，不能合成人的尿苷单磷酸激酶。下列有关叙述中，不合理的是 A．与人和小鼠细胞相比，融合细胞发生了遗传物质的改变 B．研究方法中需要选择适当的培养基和细胞融合诱导技术 C．融合细胞一定表现出人们期望的性状 D．该研究可能发现人的某一特定基因与特定染色体的关系
15．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是 A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的 B 淋巴细胞 B．用纤维素酶处理 B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞


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C．用聚乙二醇作诱导剂，促使 B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生特定抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体
16．手足口病的罪魁祸首是肠道病毒 EV71 型。目前，科技工作者利用细胞工程方法，以该病毒核衣 壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列叙述正确的是
A．用纯化的衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的抗体为单克隆抗体 B．体外培养单个效应 B 细胞可以获得大量针对病毒 EV71 型的单克隆抗体 C．将等量 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞经诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞 D．利用该单克隆抗体可快速诊断出该病毒感染者
17．由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”， 下列描述正确的是
A．“弹头”具有选择杀伤肿瘤细胞的功能 B．杀伤性“弹头”由单克隆抗体构成 C．“瞄准装置”是由抗肿瘤药物构成 D．“生物导弹”利用了抗原、抗体特异性结合的原理
18．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是 A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性 B．植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性 C．原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性 D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞增殖
19．回答下列有关植物组织培养的问题：
（1）用于植物组织培养的植物材料称为 。
（2）组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为 。
（3）在再分化阶段所用培养基中，含有植物激素 X 和植物激素 Y。逐渐改变培养基中这两种植物激 素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、 愈伤组织的关系














①当植物激素 X 与植物激素 Y 的浓度比等于 1 时， ；
② ；
③ ；
（4）若植物激素 Y 是生长素，在植物组织培养中其主要作用是 ； 则植物激素 X 的名称是 。
(
~

第

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页

~
)

（5）生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是 。
20．通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实 验流程并回答问题：


甲种植物细胞


乙种植物细胞

甲原生质体
A
处 理
乙原生质体


B 再生细胞壁
C D
诱 导

E





选择 目的植株

用钠盐浓度为 0.6% F
固体培养基

愈伤组织


（1）A 过程需要 酶。B 诱导过程常用的化学物质是 。C 为
，其再生出新的细胞壁的过程和细胞中的 （细胞器）密切相关。D 是 ，E 过程称之为 过程，F 是具有 性状的幼芽。获得高产耐盐杂种植株的技术 手段称为 ，该技术手段的意义是 。
（2）若甲乙植物都是二倍体，获得的杂种植株理论上是 倍体， （能否）产生正常的配 子。若目的植株丢失 1 条染色体，不能产生正常配子而高度不育，则可用 （化学试剂）处理 幼芽，以便获得可育的植株。

21．现有甲乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定它 们是否有毒性并比较二者毒性的强弱。请你完成下列实验报告并回答有关问题。
Ⅰ．实验原理： 。根据这种变异细胞 占全部培养细胞的百分数（以下称 Q 值），可判断该化学物质的毒性。
Ⅱ．实验材料：活的小白鼠胚胎。
Ⅲ．药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、 培养皿、剪刀、锥形瓶、培养瓶、动物细胞培养箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常体细胞有 丝分裂各时期高倍显微照片。
Ⅳ．实验步骤：
（1）制备细胞悬浮液：
把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入 处理，使胚胎组织
，再加入动物细胞培养液，制成 。
（2）进行细胞培养：
①取 A、B、C 三个洁净的培养， 。
②向 A 培养瓶中加入化学物质甲，向 B 培养瓶中加入等量的化学物质乙，并将培养瓶中的物质摇 匀。
③ 。
（3）制作临时装片：
①培养一段时间后，同时从动物细胞培养箱中取出三个培养瓶，用 处理，使培养 的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液以迅速杀死细胞并固定细胞分裂相。
②静置一段时间后，分别从各培养瓶吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片 的中央，滴加 ，3~5 min 后，盖上盖玻片。

（4）镜检和统计：
把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜，寻找处于 期的细胞，并与
对比以确认发生变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q 值）。
Ⅴ．结果与结论：
经研究人员实验得知，A、B、C 三个培养瓶的 Q 值依次为：QA=1.3%、QB=12.5%、QC=0.1%， 由此可知该实验的结论是 。
Ⅵ．回答问题：
在实验中，C 培养瓶起 作用，其作用与小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍 显微照片有何不同？
。

22．下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。





将特定的抗 原注入小鼠










某些淋巴细胞

骨髓瘤细胞
（不能在 HAT
培养基上生长）


混合并进行 细胞融合， 转到 HAT 培养基上










未融合




杂交瘤 细胞分 开培养


选育出产生

（产生特异抗体） 培养

细胞死亡 杂交瘤
细胞生长


高特异性抗 体的细胞

（1）图中 HAT 培养基的作用是 。
（2）单克隆抗体与常规的血清抗体相比。最大的优越性是 。
（3）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用诱导剂 及物理方法之外，还可以采 用 诱导融合。
（4）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的 特点，又具备淋巴细胞的
特点。
（5）将杂交瘤细胞进行体内外培养后可以从小鼠 或 中提取大量的单克隆抗 体。

克隆技术参考答案
1B 2D 3B 4A 5D 6A 7A 8A 9D
10A 11D 12D 13D 14C 15B 16D 17D 18B
19．（1）外植体 （2）脱分化（去分化）
（3）①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织
②当植物激素 X 与植物激素 Y 的浓度比大于 1 时，未分化细胞群分化形成芽
③当植物激素 X 与植物激素 Y 的浓度比小于 1 时，未分化细胞群分化形成根
（4）促进细胞的生长（伸长）、分裂和分化 细胞分裂素
（5）组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离
20．（1）纤维素酶和果胶酶；PEG；融合的原生质体；高尔基体；杂种细胞；脱（去）分化；耐盐； 植物体细胞杂交；克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种；
（2）异源四；能；秋水仙素
21．Ⅰ．有毒物质加入细胞培养液后，培养的动物细胞会发生染色体结构和数目的变异（答出“染色 体变异”即可）
Ⅳ．（1）胰蛋白酶液 离散成单个细胞 细胞悬浮液
（2）①分别加入等量的细胞悬浮液
③把三个培养瓶放在 37 ℃（或适宜温度）的动物细胞培养箱中培养
（3）①胰蛋白酶液 ②加 1—2 滴适宜浓度的龙胆紫溶液染色
（4）有丝分裂中 小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显微照片 Ⅴ．甲乙两种化学物质均有毒性，且乙的毒性比甲的毒性大
Ⅵ．对照 C 瓶作为 A、B 两瓶细胞变异率的对照组，而小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显 微照片是 A、B、C 3 组细胞各分裂时期的对照
22．（1）筛选杂交瘤细胞 （2）特异性强，灵敏度高
（3）PEG(聚乙二醇) 灭活的病毒
（4）无限增殖 分泌特异性抗体
（5）腹水 细胞培养液

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