高考生物押全国卷第38题 现代生物科技

押全国卷第38题

现代生物科技专题

押题探究

3年考题考情分析

基因工程与细胞工程2022全国乙卷38题现代生物科技专题是高考必考的选

2021全国甲卷38题考考点之一，高考中以大题形式考查，

2021全国乙卷38题考查基因工程与细胞工程为主、胚胎

胚胎工程2022全国甲卷38题工程少有考查、其中涉及的PCR技

术，单克隆抗体技术更是联系实际生

活的热门考点，这部分知识考查学生

对书本知识的理解与应用，难度不大。

解题秘籍

i.基因工程操作的四个步骤

从基因文库中获取

利用技术扩增

的基因PCR

通过化学方法人工合成

一目的基因

基因表达

f启动子：RNA聚合晦识别和结合

载体的构组成

建（核心步的部位，驱动基因转录

骤）一终止子：RNA聚合酶脱离部位，

终止转录

一标记基因：鉴别受体细胞中是否导入含

有目的基因的基因表达载体

L植物：农杆菌转化法、基因枪法、

将目的基|.花粉管通道法

因导入受左法•一动物：显微注射技术（导人受精卵）

体细胞

一微生物：转化法（Ca?+处理使细

胞成为感受态）

L复制水平:DNA分子杂交

目的基因一转录水平:DNA—RNA分子杂交

的检测与

一翻译水平:抗原一抗体杂交

鉴定

一个体水平:抗性、耐性实验

2.胚胎工程操作流程分析（以牛为例）

获取良种母获取良种

良种母牛良种母牛

牛卵母细胞公牛精子

培养II获能超数与良种与良种

成熟培养排卵公牛交配公牛交配

共同培养।体外受精

受精卵多个受精卵受精卵

更换相应

卵裂卵裂

的培养液

檎

早期胚胎：（桑根胚或囊胚）四

同

检查、培养、取出胚胎,—

胚胎移植

期分割、植，

胚胎移植胚

发

胎

情代孕母牛

干

处

细

理

胞

原始」

妊娠检查—*胎儿

性腺

妊娠［分娩

小牛

易错总结、解题技巧

i.几种目的基因获取方法的比较

几种目的基因获取方法的比较

从基因文库中获取人工合成

方法

从基因组文库中获取从部分基因文库，如cDNA文库中获取化学合成法反转录法

2

供体细电中的

DNA2的基因的mRNA

1限制薛1反转录蛋白质的氯

多多DNA片段单蛙DNA基酸,序列

1指入1合成1推测目的基因mRNA

载体双挺DNAmRNA的核音1反转录

1导入1指入酸序列法蛀DNA

过程

受体菌线载体，1迂二1合成

（基因组文库：【导入结构基因的核员建DNA即日的

受二普江3酸序列基因

，卜源DNA扩增（cDNA文库）1化学合成

产生特定性状J分高、目的基因

J分离目前哀国

目的茶.因

2.比较并把握细胞工程的几个流程图

细胞工程技术技术过程图示

植物组织培养

细胞悬细胞贴壁分瓶_"、公也突变

—-*10〜50代细胞---*•细胞系

动物细胞培养浮液接触抑制培养

I*——原代培养一>I------------传代培养------->

植物体细胞杂

交

3

需双•一⑩

◎1融合/

动物细胞的融

⑨、d/

合

两个完整Q鲂一

杂交细胞—吗一皿

磁）/丝分裂

用灭活病毒诱导动物细胞融合过程的示意图

免岳m疫/小1a鼠〃力注射…特定…的培养骨髓痛细胞

把2原蛋白

@啰兔7/骨感胞

B淋巴细胞

多种杂交细胞

1在具有箫选作用

单克隆抗体的的培养基上培养

制备§）杂交细胞

I克隆上述杂交细胞

徐专一抗体

@M二甲^检验阳性

将不同种杂交细胞分开，

井克隆专•抗体,检验阳

性细胞

*ZV注射毋到小总J、辱体外培养

“3单克隆抗体;盘抗体

A雌性动病匕&

物卵母细q

胞_细胞质、核移植.G卵裂

Cj/显.微注射）一

核移植B动物二途核一./重组细胞

体细胞D------'•

D新个体，分娩C雌性_胚胎早期

（与B遗传物质基本相同）动物移植胚胎

真题回顾

1.（2022全国甲卷・T38）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良

性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题,

4

(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是。在体外受精前要对

精子进行获能处理，其原因是;精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是

(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵

母细胞达到时才具备与精子受精的能力。

(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、

血清外，还含的营养成分有(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。

(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后

代。主要的操作步骤是。

I答案1(1)冷冻保存刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力肝素

或钙离子载体A23187MII中期

(2)维生素、氨基酸、核昔酸

(3)对受体母羊进行发情处理，合适的时间，将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫

【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期

胚胎后，再经移植后产生后代的技术。

I解析1(1)精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应

生理变化后才能获得受精能力，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养

法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导

精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期(Mil中期)才能具备与精子受精的能力。

(2)进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清外，还含有维生素、氨基酸、核甘酸等。

(3)要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料，获得具有该公羊优良性状的后代，主要是利

用胚胎移植技术，即对受体母羊进行发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的

检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。

2.(2022全国乙卷・T38)新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答

下列问题。

(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RT-PCR法。这种方法的基

本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,这一过程需要的酶是,再通过PCR技术扩增相应的DNA

片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。

(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的来进

5

行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是。

（3）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为

阴性而抗体检测结果为阳性，说明（答出1种情况即可）；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说

明o

（4）常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。己知某种病毒的特异性蛋白S（具有抗原性）

的编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操

作流程是o

I答案］（1）逆转录酶##反转录酶

（2）特异性核昔酸序列退火粕复性

（3）曾感染新冠病毒，已康复已感染新冠病毒，是患者

（4）获取S蛋白基因T构建S蛋白基因与运载体的表达载体-导入受体细胞T目的基因的检测与鉴定（检测

受体能否产生S蛋白）

【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；过程：①高温

变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性:

引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。

I解析1（1）分析题意可知，新冠病毒的遗传物质是RNA,而RT-PCR法需要先得到cDNA,由RNA至DNA

的过程属于逆转录过程，逆转录过程需要的酶是逆转录酶（反转录酶）。

（2）PCR过程需要加入引物，设计引物时应有一段已知目的基因的核昔酸序列，在该过程中为了确保新冠病

毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的特异性核昔酸序列来进行；PCR过

程每次循环分为3步,分别为变性（90-95。口、复性（55-60。。、延伸（70-75。。,故其中温度最低的一步是复性（或

退火）。

（3）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明该

个体曾经感染过新冠病毒，机体发生特异性免疫反应，产生抗体，将病毒消灭，则核酸检测为阴性，但由

于抗体有一定的时效性，能在体内存在一段时间，故抗体检测为阳性；若核酸检测和抗体检测结果均为阳

性，说明该个体体内仍含有病毒的核酸，机体仍进行特异性免疫过程，能产生抗体，则说明该人己经感染

新冠病毒，为患者。

（4）基因工程的基本操作流程是：获取目的基因T基因表达载体的构建（基因工程的核心）T将目的基因导入

受体细胞T目的基因的检测与鉴定，结合题意，本基因工程的目的是获得大量的S蛋白，故具体流程为：

6

获取S蛋白基因一构建S蛋白基因与运载体的表达载体T导入受体细胞T目的基因的检测与鉴定(检测受

体能否产生S蛋白)。

3.(2021全国甲卷・T38)PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进

行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④

采集病人组织样本。回答下列问题：

(1)若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是(用数字序号表示)。

(2)操作③中使用的酶是。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、三步，其

中复性的结果是。

(3)为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与特异性结合。

(4)PCR(多聚酶链式反应)技术是指。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。

［答案］④②③①Taq酶(热稳定DNA聚合酶)延伸引物通过碱基互补配对与单链DNA结合

病原菌的两条单链DNA一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术

【分析】PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以在短时间内大

量扩增目的基因。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昔酸序列，以便根据

这一序列合成引物。

|解析|(1)PCR技术可用于临床的病原菌检测，若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是④采集病

人组织样本一②从病人组织样本中提取DNA-③利用PCR扩增DNA片段一①分析PCR扩增结果。

(2)在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似，操作③中使用的酶是Taq

酶(热稳定DNA聚合酶)，PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步，其中复性的结果是引物

通过碱基互补配对与单链DNA结合。

(3)DNA复制需要引物，为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与病原菌的两条单链DNA特异

性结合。

(4)据分析可知，PCR(多聚酶链式反应)技术是指一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。该技

术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。

4.(2021全国乙卷•T38)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物

产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。

7

GAATTCCCCGGGCTGCAGGATATC

CTTAAGGGGCCCGACGTCCTATAG

2tttt

限制酶：EcoRISmalPstIEcoRV

回答下列问题：

(1)常用的DNA连接酶有E.collDNA连接酶和T&DNA连接酶。上图中酶切割后的DNA

片段可以用E.coliDNA连接前连接。上图中酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接前连接。

(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是。

(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒

在受体细胞中能;质粒DNA分子上有,便于外源DNA插入；质粒DNA分子

上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是

(4)表达载体含有启动子，启动子是指。

［答案］EcoRkPstIEcoREPstI,Smal和EcoRV磷酸二酯键自我复制一至多个限制酶切

位点用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞位于基因首

端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别及结合的部位，能驱动转录过程

【分析】基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。

［解析1(1)限制酶EcoRI和PstI切割形成的是黏性末端，限制酶Smal和EcoRV切割形成的是平末端,E.coli

DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来，而T4DNA

连接醒来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接效率较低。因此图中EcoRI和PstI切割

后的DNA片段(黏性末端)可以用E.coliDNA连接酶连接，除了这两种限制酶切割的DNA片段,限制酶Smal

和EcoRV切割后的DNA片段(平末端)也可以用T4)NA连接酶连接。

(2)DNA连接酶将两个DNA片段连接形成磷酸二酯键。

(3)质粒是小型环状的DNA分子，常作为基因表达的载体，首先质粒上含有复制原点，能保证质粒在受体

细胞中自我复制。质粒DNA分子上有一个至多个限制性核酸内切酶的酶切位点，便于目的基因的导入。质

粒上的标记基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，具体做法是用含有该抗生素的培养基培养宿主

细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。

(4)启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才

能驱动基因转录出mRNA,最终获得需要的蛋白质。

8

押题冲关

1.(2023・浙江丽水・统考二模)野生型黑麦草细胞壁中较高的木质素含量会降低其作为青储饲料的品质。D蛋

白是催化木质素合成的关键酶，某研究小组通过构建含D基因部分序列正、反向片段的表达干扰载体(如下

图所示)，在细胞内产生双链RNA分子，诱导D基因的mRNA持续降解，培育得到低木质素含量的黑麦草。

回答下列问题：

酶切位点酶切位点酣切位点酶切位点

超表达D基因内含子舞之

启动子正向片段反向片及

干扰胃段

表达干扰载体局部示意图

⑴D基因的正、反向目的片段的克隆提取野生型黑麦草叶片全部mRNA,成cDNA。根据cDNA

序列选取合适的片段，分别设计正、反向目的片段的上下游(相同/不同)酶切位点、引物，正向片段

和反向片段引物的扩增序列(相同/不同)，以使目的片段定向插入载体的特定位置。扩增产物经切下

目的条带回收后与载体连接，形成克隆载体以用于正、反目的片段的扩增。

(2)构建D基因的表达干扰载体：

I.对含有正向片段的克隆载体和反向片段的克隆载体分别进行双酶切，将回收片段与经相同酶切的中间

载体用酶进行连接，获得含有干扰片段的重组中间载体；为使干扰片段能在受体细胞中复制，中间

载体需有。

H.将干扰片段和超表达启动子插入Ti质粒的得到D基因的表达干扰载体，插入超表达启动子

的目的是。

(3)导入和培养:将D基因的表达干扰载体导入农杆菌。黑麦草愈伤组织在菌液中浸没5min,先置于无

菌滤纸上吸去多余的菌液，再转入无菌水浸润的滤纸上共培养3天，共培养的目的是。筛选得到的

愈伤组织经过程，培育得到再生植株。

(4)鉴定和筛选:对转基因植株与植株进行木质素含量测定与分析，筛选保留木质素含量显著

_______的植株。

［答案1(1)逆转录相同不同

(2)DNA连接酶复制起点T-DNA促进正、反向目的片段(干扰片段)的转录，得到足量

9

的相应RNA分子

（3）使携带干扰片段（目的片段）的T-DNA整合到受体细胞（黑麦草愈伤组织细胞）染色体DNA上

再分化

（4）野生型（或非转基因）降低

【分析】基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。

基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入

受体细胞；④目的基因的检测与表达。

［解析1（1）提取野生型黑麦草叶片全部mRNA,通过逆转录过程合成cDNA。根据cDNA序列选取合适的片

段，由于正反向的D基因片段的碱基序列是相同，因而设计正、反向目的片段的上下游的引物和限制酶切

位点是不相同的，正向片段和反向片段引物的扩增序列相同，即含有相同的限制酶切序列，进而可以使目

的片段定向插入载体的特定位置。扩增产物经切下目的条带回收后与载体在DNA连接酶的作用下实现连接,

此后可用于正、反目的片段的扩增。

（2）1.对含有正向片段的克隆载体和反向片段的克隆载体分别进行双酶切，将回收片段与经相同酶切的中间

载体用DNA连接酶进行连接，获得含有干扰片段的重组中间载依中间载体需有复制起点，这样可以使干

扰片段能在受体细胞中稳定存在。

H.将干扰片段和超表达启动子插入Ti质粒的T-DNA中得到D基因的表达干扰载体，进而可使目的基因转

移到受体细胞的染色体DNA上，插入的超表达启动子能促进正、反向目的片段（干扰片段）的转录，进而可

得到足量的相应RNA分子，用于抑制后续的翻译过程，进而使黑麦草中木质素含量下降。

（3）利用农杆菌转化法将目的基因表达载体导入到黑麦草细胞中，即将黑麦草愈伤组织在菌液中浸没5min,

先置于无菌滤纸上吸去多余的菌液，再转入无菌水浸润的滤纸上共培养3天，共培养的目的是使携带干扰

片段（目的片段）的T-DNA整合到受体细胞（黑麦草愈伤组织细胞）染色体DNA上，从而保证目的基因在黑

麦草细胞中稳定存在。筛选得到的愈伤组织通过再分化过程，产生胚状体，进而培育得到再生植株，即转

基因植株。

（4）对转基因植株与野生型（或非转基因）植株进行木质素含量测定与分析，筛选保留木质素含量显著降低的

植株，说明在该转基因植株中目的基因起到了应有的作用，因而需要将该植株保留。

2.（2023•河北张家口•统考二模）下图是A基因的部分片段和载体的部分结构，科研人员欲将A基因的启动

子连接在图示载体中，进而使载体上的荧光蛋白基因得到表达。图中标记了A基因的部分片段、载体部分

10

结构中的限制酶酶切位点及五种限制酶的识别序列和切割位点，回答下列问题:

MunI：CAATTG

A基因的I

启动子部分片段XhoI：CTCGAG

R;

I

EcoRI：GAATTC

XhoIMunII

SalI：GTCGAC

载体的终生子荧光蛋白基因

部分结构I

―rzNheI：GCTAGG

限制酶识别序列及切割位点

(1)A基因部分片段中R、F表示扩增启动子所用的,其作用是o

(2)A基因的转录方向为(填“从左向右”或“从右向左”)，荧光蛋白基因的转录方向为(填”从

左向右”或“从右向左”)，因此将A基因的启动子连接到载体之前应在F的(填“3'”或"5'”)端连接五

种酶中酶的识别序列，不选择连接XhoI酶的理由是o

(3)为完成科研人员的设想，除需使用F处添加的序列所对应的酶外，构建和扩增基因表达载体的过程

还需用到种酶，分别是o

［答案］(1)引物使DNA聚合酶能够从引物的3,端开始连接脱氧核昔酸

(2)从左向右从右向左5'Sall用XhoI切割A基因启动子获得黏性末端时会破

坏A基因的启动子

(3)5EcoRI、Muni、Xhol、TaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)、DNA连接酶

【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的

基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。

［解析1(1)据图可知，R、F位于启动子的两侧，表示扩增启动子所用的引物，其作用是使DNA聚合酶能够

从引物的3,端开始连接脱氧核昔酸，经过多次扩增后可获得多个启动子片段。

(2)启动子是RNA聚合酶识别、结合的部位，能启动转录，而终止子是结束转录的部位。据图可知，启动

子在A基因部分片段的左侧，因此A基因的转录方向为从左向右；荧光蛋白基因的终止子在其左侧，因此

荧光蛋白基因的转录方向为从右向左。

为了做到定向插入且不破坏启动子序列，需要在引物5,端添加限制酶的识别序列，且被限制酶识别并切割

后，两端的黏性末端不能相同。启动子内部含有Muni和XhoI的识别位点，故在引物&端添加的限制酶

识别序列应不能被MunI和XhoI所识别。

II

荧光蛋白基因内部含有EcoRI的识别位点，终止子部位有Nhel的识别位点，若要荧光蛋白基因表达，载

体不能被EcoRI和Nhel切割，故载体上使用的限制酶只能是MunI、Xhol»据限制酶的识别序列可知，

MunI识别并切割后的黏性末端与EcoRI识别并切割后的黏性末端相同，XhoI识别并切割后的黏性末端

与Sall识别并切割后的黏性末端相同，故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoRI,在F末端添加的

序列所对应的限制酶是Sall.综上所述，将A基因的启动子连接在载体中时应在F的5,端连接SalI的识

别序列，不选择连接XhoT识别序列的理由是用XhoI切割获得黏性末端时会破坏A基因的启动子。

(3)对载体使用Muni和XhoI切割，对启动子用EcoR1和Sall切割，然后在DNA连接酶的催化作用下，

连接形成基因表达载体；基因表达载体扩增中需要使用TaqDNA聚合酶催化，合成更多的基因表达载体，

故整个过程共需要6种酶，分别是TaqDNA聚合酶、EcoRI、Sall、Muni、XhohDNA连接酶。因此

为完成科研人员的设想，除需使用F处添加的序列所对应的Sall外，构建和扩增基因表达载体的过程还需

用到5种酶，分别是EcoRI、Muni、XhoRTaqDNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)、DNA连接酶。

3.(2023•北京东城・统考模拟预测)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，

在癌症治疗方法中取得越来越突出的地位，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治

疗效果的途径之一。

(1)癌细胞由于突变导致其表面物质发生改变，如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和

PD-L1,如图loPD-Ll能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进

行癌症治疗，据图1推测，其原因是。但此种方法对一些肿瘤无效。

(2)CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此,

科研人员尝试构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体PSMAxCD28,诱导T细胞定向杀伤癌

细胞，如下图2。

图1图2

制备过程为：先将分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的细胞融合,

筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于

而产生多种抗体，因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMAXCD28。

(3)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养，加入不同抗体，比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各

12

组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量如下图3,结果说明—

1500-1□PSMAXCD28+PD-I单抗

△PD-1单抗+无关抗体

L一

，

2—oPSMAXCD28+无关抗体

(

p

gO无关抗体+无关抗体

.

m

L500-

J

◊oo

0

-11-10-9-8-7-6

抗体浓度

图3

(4)共同培养癌细胞和T细胞，经处理形成图4所示的细胞结合部位，再均分为两组，A组中加入非阻

断性PD-1单抗(与PD-1结合后，PD-1仍可和PD-L1结合)，B组加入正常PD-1单抗，两组均加入蓝色荧

光标记的CD28单抗,观察荧光分布，结果如下图4。请据此实验解释(3)中双特异性抗体PSMAxCD28与PD-1

单抗联合使用对T细胞激活的影响。

A

细

胞

结

合

部

位

B

细

胞

结

合

部

位

图4

|答案1(1)原癌基因和抑癌基因PD-1单抗与PD-1的结合，阻断了PD-1和PD-L1结合，避免抑

制T细胞活化

(2)PSMA、CD28骨髓瘤L链和H链的随机组合

(3)PSMAxCD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞，且随PSMAxCD28浓度增加激活作用增强;

单独使用PSMAXCD28或PD-1单抗，都不能显著激活T细胞

(4)PD-1单抗能避免PD-1与PD-L1结合，使CD28可以分布到T细胞和癌细胞的细胞结合部位，

PSMAXCD28能更好地实现T细胞与癌细胞的有效结合，显著激活T细胞。

【分析】癌细胞表面蛋白PD-L1与T细胞表面的受体PD-1结合后，会抑制T细胞的激活，若阻止PD-L1

与T细胞表面的受体PD-1的结合，则可以解除对T细胞的抑制，有利于T细胞通过细胞免疫清除癌细胞。

13

［解析］(1)癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因改变，导致细胞可以无限分裂；从图中可以看出，癌细胞通过

PD-L1与T细胞上的PD-1结合，如果利用PD-1的单克隆抗体，PD-1单抗与PD-1的结合，阻断了PD-1

和PD-L1结合，避免抑制T细胞活化。

(2)科学家的目的是构建既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异性抗体PSMAxCD28,所以PSMA和

C