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第十五单元 现代生物科技专题知识主线 思维串联
DNA连接酶 细胞的全能性、细胞膜的流动性
基因表达载体的构建
细胞增殖
动物细胞核的全能性
基因
输卵管和子宫
给小鼠注射抗原
桑椹胚、囊胚
培养法和化学诱导法 产生专一抗体的杂
交瘤细胞
环境
早期胚胎或原始性腺
具有发育的全能性微专题1 基因工程
1.基因工程的3种基本工具2.基因工程的操作流程
(1)获取目的基因的3种途径
提醒：①从cDNA文库获取的目的基因不含启动子和终止子。
②利用乳腺生物反应器生产药物时，应将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子
连接到一起。(2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建(2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建(3)将目的基因导入受体细胞(4)目的基因的检测与鉴定3.转基因生物的三大安全性问题
(1)_
食
__
物
__ _安全：滞后效应、过敏原、营养成分改变等。
(2)_
生
__
物
__ _安全：对生物__
多
__
样
__
性
__ _的影响等。
(3)环境安全：对生态系统__
稳
__
定
__
性
__ _的影响等。4.蛋白质工程
基因合成 蛋白质结构
新的
蛋白质 脱氧核
苷酸序列题型一 工具酶的应用
1.下图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将目的基因插入到质粒上的A处，
则切割基因时可用的是( )
A.HindⅢ B.EcoRⅠ
C.EcoB D.PstⅠ
解析 A处有3处(BamHⅠ、EcoB、ClaⅠ)限制酶的切点，结合题中选项可知，
只有使用EcoB限制酶切割时，才能让目的基因插入到A处。
答案 C题型二 基因工程的应用及蛋白质工程
2.(2019·无锡一模)下列关于基因工程的叙述，正确的是( )
A.构建表达载体时需要在目的基因前加上起始密码子
B.农杆菌转化法可以将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上
C.标记基因中不能有限制酶的识别位点以防止其被破坏而失去作用
D.导入人胰岛素基因的大肠杆菌可直接生产出有活性的人胰岛素解析 构建基因表达载体时需要在目的基因前加上启动子；农杆菌的Ti质粒的
T－DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上，依据农杆菌
的这一特点，采用农杆菌转化法，将目的基因插入Ti质粒的T－DNA上，可以
将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上；标记基因中可以有限制酶的识
别位点，为了防止标记基因被破坏而失去作用，在构建基因表达载体时，使用
的限制酶应该不具有识别标记基因中的限制酶的识别位点的能力；导入人胰岛
素基因的大肠杆菌，因没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素进行加工，所以
不能直接生产出有活性的人胰岛素。
答案 B微专题2 PCR技术及DNA的粗提取与鉴定
1.PCR相关技术原理与条件2.PCR的反应过程及结果3.DNA的粗提取与鉴定
0.14 mol/L
酒精
二苯胺 蓝色1.(2019·常州一模)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似
(如图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。下列叙述
错误的有( )A.用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列
B.设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连
C.退火温度过高可能导致PCR反应得不到任何扩增产物
D.第四轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为15/16解析 PCR是一项在生物体外复制特定的DNA分子片段的技术，其前提是有一
段已知目的基因的核苷酸序列，不需要知道其全部序列就可扩增；PCR过程中
需要两种引物分子，不同引物能靠碱基互补配对而形成(部分)双链的话会造成
引物不能同模板DNA结合，也就不能发生进一步的链式反应，这一点需要避免；
若退火温度过高，则引物与模板DNA无法形成部分双链，PCR也就不能发生；
由图可知，由原来的每条母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A
或引物B，而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有，故
第四轮循环共产生16个DNA分子，其中2分子DNA只含有1种引物，因此同时含
有A和B引物的DNA分子是14个，占14/16。
答案 D微专题3 细胞工程
1.把握细胞工程六大技术原理
细胞的全能性
动物细胞核的全能性
流动性2.植物组织培养过程
(1)植物组织培养的2个关键
细胞分裂素
固体
提醒：①固体培养基组成：无机营养、有机营养、激素、琼脂。
②植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。(2)针对三类目标(试管苗、人工种子、细胞产物)的培养流程纤维素酶和果胶酶
(3)概念：植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成
杂种细胞 ，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
不管是染色体数、基因型还是染色体组数都采用直接相加的方法。
(4)杂种细胞的形成标志——新细胞壁的形成。
(5)培养杂种植株的技术——植物组织培养。4.动物细胞培养
提醒：①动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶：
第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞。
第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。②传代细胞的特点
传代培养到10代以内的细胞核型稳定，10～50代时部分细胞核型可能发生变化，
50代以后遗传物质可能发生变化。
③避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，
定期更换培养液。
④区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。5.理清动物体细胞核移植提醒：(1)选择受体细胞为去核卵母细胞的原因
①营养丰富；②体积大，易操作；③含有激发细胞核全能性表达的物质。
(2)核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：
①克隆动物遗传物质来自两个亲本。
②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。
③外界环境可能引起不可遗传的变异。6.单克隆抗体的制备题型一 植物细胞工程
1.下列有关细胞工程的叙述，正确的是( )
A.PEG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是促细胞融合剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质
体才能融合，A错误；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需制备原生质体，
B错误；骨髓瘤细胞不能产生抗体，C错误；核移植克隆的动物，其线粒体只来
自卵细胞即线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
答案 D题型二 动物细胞工程
2.(2019·泰州一模)单克隆抗体可抑制病毒对宿主细胞的侵染。下列关于单抗制
备的相关叙述中，错误的是( )
A.为提高单抗制备成功率，往往需要多次给实验动物注射同一种抗原
B.给实验动物注射抗原后，相应抗体检测呈阳性说明发生了体液免疫
C.单抗的制备过程中需用到DNA分子杂交技术和抗原—抗体杂交技术
D.动物体内存在很多种浆细胞，每种浆细胞只能产生一种抗体
解析 为提高单抗制备成功率，往往需要多次给实验动物注射同一种抗原； 抗
体是体液免疫产生，给实验动物注射抗原后，相应抗体检测呈阳性，说明发生
了体液免疫； 基因工程中需用到DNA分子杂交技术和抗原—抗体杂交技术而
单抗的制备过程中，用不到DNA分子杂交。
答案 C微专题4 胚胎工程
1.理清胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞的内在联系
超数排卵
内细胞
桑椹胚或囊胚
团巧记胚胎工程操作的“4个两”
①精子的两种获能处理：培养法和化学诱导法。2.试管婴儿和设计试管婴儿的异同点
设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程④，两种技术均属于有性生殖，其中属
于解决不孕夫妇生育问题的是试管婴儿技术。1. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是( )
A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养
B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的
D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
解析 癌细胞比成熟动物细胞更易进行离体培养，体外培养的癌细胞对生长因
子的需要量显著低于正常细胞，A错误；细胞核移植不一定是在同种动物、同
种组织之间进行，如可以将一种生物体细胞的细胞核移植到另一种生物去核的
卵母细胞中，B错误；随着胚胎分割次数的增多，分割胚的发育能力明显降低，
获取同卵多胚的数量有限，C正确；维生素和激素都不能提供能量，D错误。
答案 C
