1、1(2016全国卷)生物选修3：现代生物科技专题如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题：(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为_。过程表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_的方法。代表的过程是_。(2)经过多次传代后，供体细胞中_的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_。(4)与克隆羊“多莉(利)”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。XX或XY显微操作胚胎移植遗传物质卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克
2、隆动物的性状产生影响动物已分化体细胞的细胞核具有全能性解析：(1)核移植过程中，供体的体细胞中性染色体组成可为XX或XY；去核时常采用显微操作的方法；图示过程表示胚胎移植。(2)细胞培养过程中，经过多次传代培养，细胞中遗传物质的稳定性会降低。(3)由于卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，所以克隆动物与供体性状不完全相同。(4)克隆动物的成功获得证明了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。2(2016全国卷)生物选修3：现代生物科技专题图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR、BamH和Sau3A三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载
3、体上的EcoR、Sau3A的切点是唯一的)。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：图(b)(1)经 BamH酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示，这三种重组子中，不能在宿主细胞中表 达 目 的 基 因 产 物 的 有 _，不 能 表 达 的 原 因 是_。甲乙丙图(c)Sau3A两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的
4、有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。Ecoli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶解析：(1)由图(a)可知，尽管BamH 和Sau3A两种限制酶的识别位点不相同，但两种酶切割后产生的DNA片段具有相同的黏性末端，故被BamH酶切后得到的目的基因可以与图(b)中表达载体被Sau3A酶切后的产物连接。(2)运载体上的启动子和终止子具有调控目的基因表达的作用，由于甲和丙的目的基因分别插入在启动子的上游和终止子的下游，故这两个运载体上的目的基因都不能被转录和翻译。(3)常见的DNA连接酶是Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶，但作用有所差别，T4DNA连接酶既能连接黏
5、性末端，又能连接平末端，而Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端。(1)基因工程的诞生(2)基因工程的原理及技术(3)基因工程的应用(4)蛋白质工程(5)植物的组织培养(6)动物的细胞培养与体细胞克隆(7)细胞融合与单克隆抗体1基因工程一直是生命科学研究和争论的焦点，围绕其基本工具和操作步骤而展开的高考命题更是考查的热点。多与蛋白质工程、细胞工程结合命题。以非选择题形式考查。2细胞工程考查重点是植物组织培养技术和制备单克隆抗体，主要涉及二者的基本概念及原理、培养过程及条件等。以非选择题形式考查。核心梳理1.理清基因工程3种操作工具的作用与特点限制酶DNA连接酶载体作用切割目的基因和载体拼接D
6、NA片段，形成重组DNA分子携带目的基因进入受体细胞作用部位两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键作用特点(条件)(1)识别特定的核苷酸序列；(2)在特定位点上切割DNA分子(1)Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端；(2)T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端(1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；(2)有一个至多个限制酶切割位点；(3)具有特殊的标记基因2.掌握获取目的基因的3种途径(1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。(2)人工合成目的基因(常用方法如下)化学合成法：已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。人工合成法：以R
7、NA为模板，在逆转录酶作用下人工合成。利用PCR技术扩增。3牢记基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成：目的基因启动子终止子标记基因复制原点。(2)启动子和终止子：启动子是RNA聚合酶结合的位点，启动转录；终止子是终止转录的位点。(3)基因表达载体的构建过程4将目的基因导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等显微注射技术感受态细胞法(Ca2处理法)受体细胞体细胞受精卵原核细胞5.理清目的基因的检测与鉴定(1)导入检测：DNA分子杂交技术(使用DNA探针)(2)表达检测转录检测：分子杂交技术检测mRNA翻译检测：用相应的抗体进行抗原抗体杂交
8、(3)个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行抗虫或抗病等的接种实验。6理清植物细胞工程两大技术7理清动物细胞培养的成分、过程及相关酶(1)培养基的特有成分：动物血清。(2)培养过程：原代培养、传代培养。(3)制备悬液的酶：胰蛋白酶或胶原蛋白酶。8完善下面克隆动物培育流程图9把握动物细胞融合的原理、方法及应用(1)原理：细胞膜的流动性。(2)促融方法：灭活的病毒、物理法、化学法。(3)应用：制备单克隆抗体。10理清单克隆抗体制备的过程热点追踪考点一基因工程【典例1】(2015四川卷)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示(注：农杆菌中Ti质粒上只有T
9、DNA片段能转移到植物细胞中)。(1)过程需用同种_酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用_培养基。(2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让_进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是_。(3)若过程仅获得大量的根，则应在培养基中增加_以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是_。(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是_。种植转基因抗虫棉能减少_的使用，以减轻环境污染。限制选择TDNA筛选获得TDNA片段的植物细胞细胞分裂素浓度顶芽端合成的生长素向基部运输，促进根的分化投放棉铃虫农药解
10、析：(1)过程需用同种限制性核酸内切酶(限制酶)对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用选择培养基。(2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让重组质粒中的TDNA片段进入棉花细胞。除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是筛选出含目的基因的受体细胞。(3)若过程仅获得大量的根，则应在培养基中增加细胞分裂素以获得芽。部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是部分细胞也能产生生长素，促进生根。(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是直接接种害虫，观察其生存情况。种植转基因抗虫棉能减少农药的使用，以减轻环境污染。思维点拨1
11、Bt毒蛋白基因产生的Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。Bt毒蛋白在虫子体内被分解成有毒的多肽，这些多肽与虫肠上皮细胞一些特异受体蛋白结合，破坏细胞膜，最后导致害虫死亡。2图中为将目的基因和载体形成重组质粒，过程获得含重组质粒的农杆菌，过程将目的基因导入受体细胞并脱分化形成愈伤组织；过程为再分化。3此为个体水平的检测。4一般情况下生长素/细胞分裂素比值高，有利于根分化，抑制芽的形成；比值低，有利于芽分化，抑制根形成；比例适中，有利于愈伤组织生长。知识 技法 误区1目的基因应插入启动子与终止子之间的部位。2将目的基因导入受体细胞没有碱基互补配对现象。3原核生物作为受体细胞的
12、优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。4一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，以避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的连接。5.标记基因的作用筛选、检测目的基因是否导入受体细胞。6.受体细胞常用植物受精卵或体细胞经组织培养、动物受精卵一般不用体细胞、微生物大肠杆菌、酵母菌等。7.启动子DNA 片段起始密码子RNA；终止子DNA 片段终止密码子RNA。题组集训 1(2016江苏卷)近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9 基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导 RNA 引导核酸内切酶
13、 Cas9 到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导 RNA 中 20 个碱基的识别序列，可人为选择 DNA 上的目标位点进行切割(如图)。下列相关叙述错误的是()ACas9 蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B向导 RNA 中的双链区遵循碱基配对原则C向导 RNA 可在逆转录酶催化下合成D若 链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC解析：Cas9 蛋白的合成场所是核糖体，A 项正确；在向导 RNA中的双链区存在碱基互补配对，遵循碱基互补配对原则，B 项正确；RNA 不是在逆转录酶催化下合成的，而是经转录产生的，C 项错误；依 据 碱 基 互 补 配 对 原
14、则，若链 剪 切 位 点 附 近 序 列为TCCAGAATC，则与向导 RNA 中的识别序列配对的 DNA另一条链的碱基序列是AGGTCTTAG，故向导 RNA 中的识别序列是UCCAGAAUC，D 项正确。答案：C2(2016江苏卷)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子 CGG 改变为酵母偏爱的密码子AGA，由此发生的变化有()A植酸酶氨基酸序列改变B植酸酶 mRNA 序列改变C编码植酸酶的 DNA 热稳定性降低D配对的反密码子为 UCU解析：从“将原来的精氨酸密码子 CGG 改变为酵母偏爱的密码子AGA”可见，CGG 和 AGA 都是编码精氨酸的密码子
15、，植酸酶氨基酸序列不变，A 项错误；密码子位于 mRNA 上，密码子由 CGG 变成 AGA，说明植酸酶 mRNA 序列发生了改变，B 项正确；CG 间氢键数目比AT 间氢键数目多，密码子由 CGG 变成 AGA 后，编码植酸酶的 DNA中 CG 碱基对的比例降低，氢键数目减少，DNA 热稳定性降低，C项正确；反密码子在 tRNA 上，与 AGA 配对的反密码子为 UCU，D项正确。答案：BCD3(2016河北省石家庄市测试)生物选修 3：现代生物科技专题请回答以下有关基因工程的问题。(1)基因工程中切割 DNA 的工具酶是_。DNA 连 接 酶 根 据 其 来 源 不 同，分 为 _ 和_。
16、(2)利用 PCR 技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_。(3)_ _是基因工程的核心步骤。启动子是_识别和结合的部位，它能驱动基因转录出 mRNA。(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_。(5)要检测转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因，采用的方法是_技术。限制性核酸内切酶(限制酶)Ecoli DNA 连接酶T4DNA 连接酶(顺序可颠倒)引物(引物对)基因表达载体的构建RNA 聚合酶农杆菌转化法DNA 分子杂交考点二细胞工程【典例 2】下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题。(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇
17、的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有_(填抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低，而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的_，并能大量制备。(2)图中选用 B 细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有_。如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有_种类型。(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选的目的是筛选出_，筛选的目的是筛选出_。筛选时所用的培养基是特定的_培养基。Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特异性强、灵敏度高流动性3杂交瘤细胞能产生所需抗体的杂交瘤细胞选择性(4)科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”就是_。用“生物导弹”治疗癌症的方法
18、优于化疗的原因是_。(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的_和_两大技术。单克隆抗体上连接抗癌药物不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小动物细胞融合动物细胞培养解析：(1)结合题图可看出，向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，获得的免疫抗血清实际上是含有 Ab1、Ab2、Ab3、Ab4 多种抗体的混合物。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性。仅考虑两个细胞的融合，可得到 B 细胞B 细胞、骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞及 B 细胞骨髓瘤细胞 3 种类型的融合细胞。(3)在单克隆抗体的制备过程中，第 1 次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第 2 次筛选的目的是获得能产生
19、所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择性培养基。(4)把单克隆抗体跟抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合与动物细胞培养两大技术。思维点拨1题图中左侧表示的是多克隆抗体的制备，产量低，多种抗体混杂，纯度低。而右侧表示单克隆抗体的制备，涉及 B 细胞和骨髓瘤细胞的融合，两次筛选等过程，最终得到特异性强，灵敏度高的单克隆抗体。2“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，它由单克隆抗体与药物、酶或放射性同位素配合而成，因带有单克隆抗体而能
20、自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。3(5)中条件是限制条件，所答技术应属于动物细胞工程的技术，不能超出这个范围。知识 技法 误区1答题时不能混用的三种细胞杂种细胞、重组细胞和杂交细胞(1)杂种细胞：植物体细胞杂交过程中，两种细胞去掉细胞壁之后形成的原生质体融合，融合的原生质体出现细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。(2)重组细胞：体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。(3)杂交细胞：动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。2杂种植株遗传物质的变化杂种植株的变异类型属于染色体变异，其染色体数目通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源
21、多倍体。3明确单克隆抗体制备过程中的两次筛选第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即 AB型细胞(A 为浆细胞，B 为骨髓瘤细胞)，不需要 A、B、AA、BB 型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。题组集训 1(2016江苏卷)下列有关细胞工程的叙述，正确的是()APEG 是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合B用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂C骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体D核移植克隆的动物，其线粒体 DNA 来自供卵母体解析：PEG(聚乙二醇)可诱导植物原生质体融合，不能直接诱导植物细胞融合，A 项错误；制备人工
22、种子是用人工薄膜包裹组织培养形成的胚状体、腋芽等，B 项错误；单克隆抗体是杂交瘤细胞产生的，不能由骨髓瘤细胞经免疫处理后产生，C 项错误；细胞核移植技术培育的克隆动物中，细胞核 DNA 来自提供体细胞核的个体，细胞质中线粒体 DNA 来自提供卵母细胞的个体，D 项正确。答案：D2(2016北京卷)人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗 EV 病的有效方法，中外科学家进行了系列研究。(1)EV 表 面 的 糖 蛋 白(EV-GP)作 为 _ 刺 激 机 体 产 生_性免疫反应。(2)科学家采集了多年前感染 EV 并已康复的甲、乙两人的血液，检测抗 EV-GP 抗体的水平。据图
23、1，应选取_的血液分离记忆B 细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。12抗原特异甲(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合，然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图 2，抑制效果最好的两种单抗是_。(4)EV-GP 具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗(分别称为 A、B)与 EV-GP 结合的位点是否相同，可按图 3 所示简要流程进行实验。3和请将图 3 中应使用的抗体填入下表、处(填“A”或“B”或“无关抗体”)，完成实验方案(一种即可)。抗体组别 未标记抗体荧光标记抗体实验组_对照组 1_对照组 2同同若 A、B 与 EV-GP 结合的位点不同，与对照组 1、2 分别比较，实验组的荧光值应_。
24、BA无关抗体A与对照组 1 基本相同，且明显高于对照组 2(5)中国科学家用分子结构成像技术证实了 A、B 与 EV-G 结合的位点不同。基于上述系列研究，请你为治疗 EV 病提供两种思路：_。思路一：单独或共同使用 A、B 进行治疗思路二：利用单抗制成靶向药物思路三：针对 EVGP 与抗体结合位点的结构研制新型药物(答出两种思路即可)解析：(1)病毒表面的糖蛋白可作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应。(2)据图 1 可知一定血浆稀释度范围内甲血液中的抗体浓度显著高于乙，故应选取甲的血液分离记忆 B 细胞用以制备单克隆抗体。(3)图 2 中纵坐标为病毒对宿主细胞的感染率，感染率越低，说明单抗抑制
25、效果越好。(4)要确定单抗 A、B 与 EVGP 的结合位点是否相同，实际就是确定两种单抗是否能同时与 EVGP 结合。由图 3 可知需要先后加入未标记的抗体和荧光标记的抗体，结合题干提示选填 A、B和无关抗体，可确定实验组和分别为 A 和 B(或 B 和 A，原理及结果相同，只讨论一种)，则对照组 2 中荧光标记和未标记的都是 B 抗体，存在相同的结合位点，对照组 1 中和分别为无关抗体和 B 抗体，不存在相同的结合位点。根据题意，若单抗 A、B 与 EVGP 的结合位点不同，则预期结果是实验组荧光值与对照组 1 无明显差别，且明显高于对照组 2。(5)该小题为半开放性试题，要求结合系列研究
26、提供 EV 病治疗的思路，只要答案合理即可，有两个是比较容易想到的，一个是题干直接给出的单抗 A、B 可抑制病毒对宿主细胞的感染，另一个是教材中单抗的应用之一是制备靶向药物。3(2016湖北省武汉市调研)生物选修 3：现代生物科技专题现欲利用染色体数目相同的两种二倍体植物甲(高产)、乙(耐盐)各自优势，培育新型高产耐盐植物。回答下列问题。(1)科研人员取甲的叶肉细胞和乙的根尖分生区细胞，在一定条件下将二者融合并形成杂种细胞。在此过程中，常用促进融合的化学诱导剂是_，融合的细胞学基础是_。在显微镜下观察融合的活细胞中有_(填细胞器)的存在，可作为初步筛选杂种细胞的依据。(2)接着将筛选的杂种细胞培育成杂种植株，在此过程中，杂种细胞先脱分化形成_，再转移到_培养基上诱导出试管苗，再培养成杂种植株，这体现了植物细胞的_。(3)上述杂种植株属于_(填“二”或“多”)倍体。甲和乙有性杂交的后代一般是不育的，原因是_。聚乙二醇(PEG)细胞膜的流动性叶绿体愈伤组织分化全能性多在减数分裂过程中，联会紊乱不能产生正常的生殖细胞
