【考题猜想】专题二 生物技术与工程（4大考点14种考法）-2024-2025学年高二生物上学期期末考点大串讲（苏教版2019）

专题二 生物技术与工程（考题猜想） 考点01 发酵工程 考法1 发酵工程的培养基 考法2 发酵工程的无菌技术 考法3 传统发酵技术和产品 考法4 发酵工程及其应用 考点02 细胞工程 考法1 植物细胞工程 考法2 植物细胞工程的应用 考法3 动物细胞工程及其应用 考法4 胚胎工程及其应用 考点03 基因工程 考法1 基因工程及其技术 考法2 基因工程的应用价值 考法3 蛋白质工程 考点04 生物技术安全与伦理问题 考法1 转基因产品的安全性 考法2 我国禁止生殖性克隆人 考法3 禁止生物武器 ▉考点01 发酵工程 考法1 发酵工程的培养基 1．将一种对青霉素敏感的细菌分别培养在装有液体培养基(不含青霉素) 的锥形瓶和 100只小试管中。培养一段时间后，从锥形瓶和100只小试管中各取一定量菌液分别接种到含青霉素的培养基上。24h后统计每个培养基上的青霉素抗性菌的菌落数。实验结果见下图。据此判断，下列叙述不合理的是（　　）    每个培养基上抗性菌落数几乎相同(来自锥形瓶)    各个培养基上抗性菌落数差别很大(分别来自100只试管) A．试管中细菌发生基因突变的时间或数量不同 B．青霉素抗性菌的产生是自发基因突变的结果 C．锥形瓶中的基因突变后代在培养液中被混匀了 D．实验结果说明基因突变具有不定向性和低频性 2．为检测医院排放的医疗废水中是否含有对链霉素 (一种抗生素) 有抗性的细菌，某学习小组进行了如下实验： ①配制LB培养基(主要成分是蛋白胨、酵母膏和NaCl)，灭菌后倒平板，备用； ②取少量医疗废水稀释一定的倍数，分别接种到三个平板上； ③将接种后的三个平板置于恒温培养箱培养 24-48h； ④定期观察并统计平板上菌落的数量、形态和颜色等。 下列有关分析错误的是（    ） A．LB培养基中能为细菌提供氮源的只有蛋白胨 B．①过程中，LB培养基灭菌前需要将pH调至中性或弱碱性 C．②过程中，接种前三个平板均需要添加等量的链霉素 D．③过程中，还需要将一个未接种的平板置于恒温培养箱培养 3．微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。下列关于微生物营养的叙述正确的是（　　） A．尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐 B．筛选硝化细菌（自养型）的培养基中需加入适宜浓度的有机碳源 C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物生长越有利 D．乳酸菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物 考法2 发酵工程的无菌技术 4．关于消毒和灭菌的叙述，错误的是（    ） A．利用微生物寄生于多种细菌体内使细菌裂解，属于生物消毒 B．利用紫外线消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 C．对培养基灭菌时，干热灭菌比湿热灭菌需要更高的灭菌温度 D．对涂布器灭菌，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，再放在火焰上灼烧 5．从某污水处理系统中分离出多种细菌，经进一步筛选获得具有高效降低污水中有机污染物（COD为有机污染物分解时化学需氧量）能力的菌株，过程如图所示。下列相关说法错误的是（　　）    A．牛肉膏蛋白胨培养基可用高压蒸汽灭菌法灭菌 B．为确定接种时菌液的最佳稀释倍数可先用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目 C．图中平板划线法获得的菌落具有不同的菌落特征 D．挑取单菌落后接种到液体培养基中培养，目的是扩大化培养菌株 6．为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，某研究小组进行了如下实验。相关操作或叙述正确的是（　　）    A．固体培养基X对菜品中的细菌有选择性，属于选择培养基 B．配制培养基X并在121℃、100kPa条件下处理15～30min C．在固体培养基X上可用平板划线法或涂布法接种细菌 D．根据菌落的特征可准确判断细菌的种类 考法3 传统发酵技术和产品 7．很多生活实例中蕴含着生物学原理，下列实例与生物学原理对应不准确的是（    ） A．酿酒时先来“水”后来“酒”——酵母菌先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸 B．夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇直接转化为醋酸和CO2 C．泡菜坛内有时会长一层白膜——大量酵母菌聚集在发酵液表面 D．含抗生素的牛奶无法用来制成酸奶——抗生素会抑制乳酸菌生长、繁殖 8．酸笋是我国一种传统发酵制品，由新鲜竹笋经乳酸菌发酵后形成，是南方地区日常食用的烹饪食材。目前，我国的酸笋发酵生产工艺主要分为两种，一为传统酸笋自然发酵，二为纯种发酵法。下列关于两种发酵法的叙述错误的是（    ） A．传统酸笋自然发酵是利用新鲜竹笋表面的微生物进行发酵 B．进行纯种发酵时需要人为地添加经纯化培养的菌种进行发酵 C．传统发酵方法简单、成本低、发酵时间短，但品质不可控 D．相对于传统发酵，纯种发酵液中乳酸菌的数量更多 9．“小雪割菜大雪腌，冬至开缸吃到年”是中国泡菜腌制口诀，体现了古人因时因地制宜的储藏食物方法。下列叙述正确的是（    ） A．亚硝酸盐含量在冬至日达到最高，所以冬至日开缸口味最佳 B．推测“大雪腌”除了大雪日期以外也包含了需用如雪般的盐分腌制泡菜 C．若某年大雪日至冬至日期间温度较高，应适当延长开缸时间 D．在泡菜腌制前需将所有材料进行彻底灭菌处理 10．腐乳是一种传统发酵食品。制作时需要将豆腐浸入含有酵母菌、曲霉和毛霉等微生物的卤汤中发酵。下列有关说法错误的是（    ） A．微生物产生的酶系，能够将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 B．酵母菌、曲霉和毛霉等微生物参与了豆腐的发酵，其中起主导作用的是曲霉 C．霉豆腐具有特有的鲜味是因为微生物在发酵时产生了不同的代谢产物 D．发酵过程中酵母菌、曲霉和毛霉等微生物在数量上相互制约 考法4 发酵工程及其应用 11．味精的主要成分是谷氨酸钠，其生产工艺流程如图所示。下列说法错误的是（　　）    A．用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌可以通过诱变育种获得 B．谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素 C．谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌不同 D．发酵过程中应控制发酵液的pH为酸性条件 12．青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长， 是家畜优良饲料。下列叙述错误的是（　　） A．选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，保证乳酸菌生长所需的碳源 B．作为青贮的原料应适当切碎、搅拌并通入空气，有利于乳酸菌充分发酵 C．发酵过程中乳酸菌发酵生成乳酸， 使pH降低，抑制其它微生物生长 D．经过乳酸菌发酵，大分子有机物被分解为易于消化吸收的物质 【综合题】 13．云南玫瑰老卤酒以其不断革新的工艺和创新，在2024年再次绽放，荣获了昆明市非物质文化遗产。如图是工业酿造玫瑰老卤酒的基本环节。回答下列问题： (1)①过程代表 。工程师将古发酵泥溶解于无菌水，用 法接种到培养基，培养一段时间后根据菌落 筛选出酵母菌。 (2)培养基内的高粱和玫瑰花瓣可为酵母菌提供生长所需的营养物质 。②过程的目的是 。 (3)③过程需要严格控制 等发酵条件，同时随时监测 等以了解发酵进程。 (4)若要获得发酵产品单细胞蛋白，在发酵结束后对发酵液采用过滤、沉淀即可分离得到，原因是 。 ▉考点02 细胞工程 考法1 植物细胞工程 1．山金柑的代谢产物——类柠檬苦素具有抗氧化、抗癌的作用，早花柠檬富含维C。为得到结合两者优良特性的杂种植株，利用山金柑愈伤组织细胞（2N）和早花柠檬叶肉细胞（2N）进行体细胞杂交。下图是对某杂种植株核DNA和线粒体DNA的来源进行鉴定的结果。下列分析正确的是（    ） A．该实验中，诱导原生质体融合有多种手段，包括电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法和灭活病毒诱导法等 B．细胞融合后获得的融合原生质体需放在无菌蒸馏水中以防杂菌污染 C．山金柑产生类柠檬苦素应该是次生代谢物，不是生物生长所必需的 D．该杂种细胞经过组织培养得到的杂种植株是四倍体 2．植物组织培养是植物细胞工程的基本技术。下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（　　） A．培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 B．诱导愈伤组织和诱导生芽都需要每日给予适当时间和强度的光照 C．脱分化过程中需在培养基中添加特定的激素以诱导愈伤组织形成胚状体 D．试管苗用流水清洗掉根部的培养基后，再移植到消过毒的珍珠岩等环境中 3．为培育“高产耐盐碱”的水稻植株，某研究小组利用植物体细胞杂交技术设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，相关叙述错误的是（    ） A．去壁处理需用到纤维素酶和果胶酶混合酶液，酶液渗透压可略高于细胞液 B．失活处理目的是促使原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活 C．①过程可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况 D．②过程体现了植物细胞全能性，它是植物体细胞杂交的理论基础 考法2 植物细胞工程的应用 4．植物体细胞杂交技术在中药材品质改良方面取得了巨大进展。某科研团队选用狭叶柴胡（2n=12）与胡萝卜（2n=22）进行体细胞杂交，旨在培养易于大面积栽培、柴胡皂苷含量较高的狭叶柴胡—胡萝卜杂种植株。下列有关叙述正确的是（    ） A．柴胡皂苷属于次生代谢产物，是狭叶柴胡生长发育所必需的物质 B．诱导狭叶柴胡细胞和胡萝卜细胞脱分化形成愈伤组织时，需要给予光照 C．狭叶柴胡—胡萝卜杂种植株是异源四倍体，其细胞中最多含有68条染色体 D．用纤维素酶和果胶酶处理获得的原生质体需放在低渗溶液中，以防止其失水 5．生物碱是一类碱性含氮化合物，它不是植物生长必需的物质，在植物体内含量少，有治疗疾病的作用，可从植物中获取。下图是以铁皮石斛为材料，运用组织培养技术培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列有关叙述正确的是（    ）    A．为了提高PLB8的诱导率，诱导时应注意严格灭菌并提供光照 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．生物碱为铁皮石斛的次生代谢物，主要在③阶段合成并提取 D．若细胞数量/生物碱产量的值越大，则该细胞系为高产细胞系 6．许多经济作物如马铃薯、甘蔗等由于长期进行无性繁殖，导致植物体内病毒含量增加。现在可以通过植物组织培养技术对其进行脱毒处理，恢复作物的产量。下列叙述错误的是（    ） A．可选取植株茎尖作为外植体进行脱毒处理 B．脱毒后的植株不会提高对原有病毒的抵抗力 C．对外植体进行消毒可以杀死细胞内的病毒，达到脱毒的效果 D．利用植物组织培养技术培养出脱毒苗，体现了植物细胞具有全能性 考法3 动物细胞工程及其应用 7．人绒毛膜促性腺激素是人类受孕后最早出现的妊娠特异性物质，利用细胞融合技术可制备出抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体。下列关于抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体制备和作用的叙述，错误的是（　　） A．在获取B淋巴细胞前，需要用抗人绒毛膜促性腺激素抗体对小鼠进行免疫 B．第一次筛选时，通过选择培养基去除未融合的亲本细胞和同种核融合细胞 C．第二次筛选时，需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养后再进行抗体检测 D．人类妊娠初期，可以利用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做出诊断 8．科学家培养神经管组织干细胞（NSC）时发现有新的神经元形成。下列叙述错误的是（    ） A．NSC需放置于95%空气和5%二氧化碳的恒温培养箱中培养 B．定期更换培养液的目的是使NSC处于无菌环境，此外还需调节pH和温度 C．利用96孔板筛选神经元时，尽量保证每孔中只接种单个细胞 D．一般认为NSC具有组织特异性，只能分化成特定的组织或细胞 9．中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛有3个母亲，母牛乙提供细胞核即供体细胞，母牛甲提供去除细胞核的卵母细胞即受体细胞，两种细胞在电刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入母牛丙的子宫内。下列叙述错误的是（    ） A．母牛乙体细胞细胞核中的染色质易被碱性染料染色 B．去核的卵细胞细胞质基质呈溶胶状，有水、无机盐等 C．克隆牛细胞细胞核中的DNA来自母牛乙和母牛丙 D．克隆牛性状几乎与母牛乙一样说明性状是由细胞核决定的 10．诱导多能干细胞（iPSC）可分化成类似间充质干细胞（iMSC）。iMSC能合成和分泌Ⅴ蛋白，用于治疗骨关节炎等疾病。下列叙述错误的是（    ） A．可用病毒作为载体将某些基因转入小鼠成纤维细胞以诱导产生iPSC B．iPSC在适宜条件下培养，需添加特定的物质才能使其转化为iMSC C．利用96孔板筛选转化成功的iMSC，需稀释至每孔至多1个细胞，并添加V蛋白 D．iMSC培养液需定期更换，并维持适宜温度、PH、渗透压和气体环境等条件 考法4 胚胎工程及其应用 11．研究者在哺乳动物胚胎的2细胞阶段对细胞进行标记，追踪到囊胚阶段，发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，即在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性。相关叙述错误的是（    ） A．基因表达的差异可能影响2个细胞的命运 B．内细胞团发育为胚胎的大部分和胎盘的一部分 C．滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性 D．此研究有助于为辅助生殖技术提供理论基础 12．下图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是（　　） A．①过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别 B．②过程通过有丝分裂方式增殖 C．③过程细胞的“细胞核/细胞质”比值逐渐变小 D．②阶段和③的部分阶段是在透明带内进行分裂，称为卵裂 13．体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关表述正确的是（    ） A．采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精 B．经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致 C．进行胚胎移植前，要对受体注射免疫抑制剂，以防止发生免疫排斥反应 D．对供体和受体进行同期发情处理，目的是为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 14．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是（    ） A．进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫学检查，防止发生免疫排斥反应 B．囊胚期的内细胞团，将来可发育为胎儿的各种组织 C．对桑葚胚或囊胚进行分割处理，可培育出基因型相同的两个新个体 D．经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与供体保持一致 【综合题】 15．下图中亲本植株的基因型为Tt（体细胞染色体数为2n），A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程，请据图回答下列问题： (1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中不同的方法都能获得子代植株，其原因是 。 (2)经过B过程获得的子代植株的基因型为 。 (3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理，②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合，融合前需用化学试剂 进行诱导；图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即 。 (4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是 技术。 16．我国科学家在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的mRNA，通过调控重构胚相关基因表达，解决了体细胞克隆猴胚胎发育率和妊娠率低这一技术难点，首次成功克隆了食蟹猴（“中中”和“华华”）。克隆猴技术成功研发对于创新药物的临床实验具有重要意义。下图是我国科学家利用成纤维细胞和卵母细胞成功克隆食蟹猴的流程图，其中①～⑥表示过程。回答下列问题： (1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞 ，恢复其全能性较难。选择卵母细胞作为核受体的成功率要远远高于其他细胞，分析其原因是 （答出两点）。 (2)①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，将细胞置于 95%空气和 5%CO2 的混合气体环境培养的原因是 。 (3)②、③分别表示动物细胞核移植技术中的“去核”和“植核”过程，其中“去核”的目的是 ，常使用的方法是 。 (4)将 Kd4d（能去除某组蛋白甲基化位点的甲基）的 mRNA 注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是 。 (5)在遵循动物研究伦理准则的前提下，克隆猴技术可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为这批动物模型 ，可以减少无关变量对实验结果的影响。 ▉考点03 基因工程 考法1 基因工程及其技术 1．下列关于基因工程基本工具的叙述，正确的是（    ） A．DNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针” B．限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团 C．有些DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接双链DNA片段的平末端，从而恢复被限制酶切开的氢键 D．用做分子运输车的质粒有抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 2．下列关于DNA的粗提取、DNA片段的扩增和电泳鉴定的叙述，正确的是（    ） A．可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA B．DNA粗提取与鉴定实验中，向提取液中加入二苯胺试剂后即可观察溶液颜色变化 C．PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在延伸过程中起作用 D．琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 3．以下是几种不同限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有关叙述，正确的是（    ） A．以上DNA片段是由5种限制酶切割后产生的，切割产生①片段的限制酶识别序列由5个碱基对构成 B．限制酶只存在于原核生物，作用的化学键为磷酸二酯键和氢键 C．上述能进行连接的两个黏性片段，其连接后形成的DNA分子是 D．两个③片段只能被EcoliDNA连接酶催化连接形成重组DNA 考法2 基因工程的应用价值 4．“大疫不过三年”，可是新冠病毒肆虐快四年了，在全民与病毒抗争过程中，科学家利用天花病毒蛋白的亚单位（在感染和致病过程中起重要作用的成分）制作疫苗。注射该疫苗可诱导机体产生识别病毒的抗体。下列分析错误的是（　　） A．可通过基因工程途径生产这种疫苗 B．新冠病毒蛋白的亚单位是该病毒的遗传物质 C．该方法制备的疫苗不会在机体内增殖 D．新冠病毒蛋白的亚单位是疫苗中的抗原物质 5．1982年，美国科学家帕米特成功培育出一只“巨型小鼠”，这一实验被认为是基因工程发展史上的里程碑，“转基因动物”开始走入人们的视野。那么“转基因动物”是指（    ） A．提供基因的动物 B．基因组中转入了外源基因的动物 C．能产生大鼠生长激素的动物 D．能表达基因遗传信息的动物 考法3 蛋白质工程 6．中国科学家研发的全球领先AI蛋白质生成大模型NewOrigin（中文名“达尔文”）能通过AI学习蛋白质中氨基酸序列和蛋白质功能间的对应关系合成新的蛋白质，为蛋白质工程发展提供了新方向。下列叙述错误的是（　　） A．蛋白质工程需从预期蛋白质的功能出发 B．蛋白质工程需改变蛋白质分子中全部氨基酸序列 C．蛋白质工程最终必须通过改造或合成基因来完成 D．AI可帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质 7．干扰素是一类糖蛋白，具有抗病毒、抗肿瘤等作用，一般不宜长期保存。科学家们通过蛋白质工程将干扰素分子上的一个半胱氨酸转变成丝氨酸，在一定条件下，可以延长保存时间，且疗效相当。下列有关说法正确的是（    ） A．通过蛋白质工程改造后的干扰素与改造前的空间结构相同 B．干扰素分子中C元素的质量分数高于N元素 C．人体细胞内的干扰素、干扰素基因、几丁质都是生物大分子 D．细胞中的氨基酸仅通过脱水缩合的方式即可直接形成干扰素 【综合题】 8．一幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌，该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质，据此，研究者利用基因工程制备Hp疫苗。基因的结构主要包括编码区和非编码区。 编码区是真核生物基因中能编码蛋白质的区段。非编码区不能编码蛋白质的区段，位于编码区前后，控制基因的表达，非编码区包含一些重要的调控元件。已知Ipp20基因表达时，双链DNA的一条链是编码链，另一条链是模板链（指导mRNA的合成）如图1；四种限制酶及其识别序列如图2；三种质粒如图3，箭头表示限制酶的切割位点：操作步骤如图4．回答下列问题： (1)Ipp20基因终止子序列位于图1中的 区段，该基因转录时，编码起始密码子地序列位于图1中的 区段。 (2)转录产生的mRNA前8个碱基序列为 （方向为5'→3'）。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段，则需要设计一对引物，其中结合到编码链上的引物序列是 （方向为5'→3'，写出5'端8个碱基序列）。 (3)据图1、2、3分析，构建基因表达载体时，应选用的限制酶是 ，利用所选限制酶进行操作的优势是 。最适合用作载体的质粒是 。 (4)图4中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌，通常采用影印法（使用无菌的线毡布压在培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B上、结果如图所示）。培养基A、B中应分别添加 ，符合实验要求的菌落是 （填写数字），判断依据是 。 ▉考点04 生物技术安全与伦理问题 考法1 转基因产品的安全性 1．下列关于转基因生物安全性的叙述，不正确的是（    ） A．转入外源基因的烟草不存在安全性问题 B．转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性 C．抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使之成为“超级杂草” D．转基因技术可培育出新的致病微生物，制成生物武器之后可能很难对付 考法2 我国禁止生殖性克隆人 2．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（    ） A．生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等 B．治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体，且需要严格的监管 C．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断 D．转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而影响生物多样性 考法3 禁止生物武器 3．下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述，错误的是（   ） A．我国禁止进行任何生殖性克隆人实验 B．治疗性克隆不会产生道德、伦理问题 C．我国反对生物武器的研发、生产和扩散 D．转基因食品存在引发过敏的风险 【综合题】 4．中国科学家团队成功构建了世界首例人猴嵌合胚胎，即同时具有人和猴细胞来源的胚胎，为解决异种嵌合效率低下等问题提供新的思路，对器官再生研究具有指导意义。如图是嵌合胚胎培育的部分过程，回答下列问题： (1)嵌合胚胎早期发育所依据的原理是 。图中①为扩展潜能干细胞（EPSCs），其功能与胚胎干细胞相似，都具有 性。 (2)图中②时期胚胎发育是在最外层的透明带内进行的，沿其内壁扩展和排列的、个体较小的是 细胞，它们将来发育成 。 (3)研究嵌合胚胎的目的是培养与人类似的同种器官，以缓解 的困境。 (4)研究人员将图中嵌合胚胎在体外进行培养时，科研人员观察到了嵌合现象，但科研人员并未进行体内胚胎移植实验，这是为了规避人们最担心的类似于克隆人的 问题。我国政府坚决反对克隆人，一再重申四不原则即 ，主张对治疗性克隆进行 。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题二 生物技术与工程（考题猜想） 考点01 发酵工程 考法1 发酵工程的培养基 考法2 发酵工程的无菌技术 考法3 传统发酵技术和产品 考法4 发酵工程及其应用 考点02 细胞工程 考法1 植物细胞工程 考法2 植物细胞工程的应用 考法3 动物细胞工程及其应用 考法4 胚胎工程及其应用 考点03 基因工程 考法1 基因工程及其技术 考法2 基因工程的应用价值 考法3 蛋白质工程 考点04 生物技术安全与伦理问题 考法1 转基因产品的安全性 考法2 我国禁止生殖性克隆人 考法3 禁止生物武器 ▉考点01 发酵工程 考法1 发酵工程的培养基 1．将一种对青霉素敏感的细菌分别培养在装有液体培养基(不含青霉素) 的锥形瓶和 100只小试管中。培养一段时间后，从锥形瓶和100只小试管中各取一定量菌液分别接种到含青霉素的培养基上。24h后统计每个培养基上的青霉素抗性菌的菌落数。实验结果见下图。据此判断，下列叙述不合理的是（　　）    每个培养基上抗性菌落数几乎相同(来自锥形瓶)    各个培养基上抗性菌落数差别很大(分别来自100只试管) A．试管中细菌发生基因突变的时间或数量不同 B．青霉素抗性菌的产生是自发基因突变的结果 C．锥形瓶中的基因突变后代在培养液中被混匀了 D．实验结果说明基因突变具有不定向性和低频性 【答案】D 【分析】分析题干信息可知：将同种细菌分别培养在锥形瓶和100只小试管中，培养一段时间后，锥形瓶中各培养基的抗药性差别不大，试管中的抗药性差别很大，可认为锥形瓶为相同环境，试管为不同的环境。 【详解】A、由于各个试管可看作不同的环境，经试管培养后在不同培养基上的抗菌菌落差别较大，可推断试管中细菌发生基因突变的时间或数量不同，A正确； B、实验中的细菌放置于不含青霉素的液体培养基中，结果出现了抗性菌落，可推知青霉素抗性菌的产生是自发基因突变的结果，B正确； C、锥形瓶中的细菌在各个培养基培养后抗性菌落几乎相同，应为基因突变后代在培养液中被混匀的缘故，C正确； D、基因突变的不定向性是指基因突变可以向各种不同的方向发生突变，题干中只有抗菌一种性状，无法证明其有不定向性，D错误。 故选D。 2．为检测医院排放的医疗废水中是否含有对链霉素 (一种抗生素) 有抗性的细菌，某学习小组进行了如下实验： ①配制LB培养基(主要成分是蛋白胨、酵母膏和NaCl)，灭菌后倒平板，备用； ②取少量医疗废水稀释一定的倍数，分别接种到三个平板上； ③将接种后的三个平板置于恒温培养箱培养 24-48h； ④定期观察并统计平板上菌落的数量、形态和颜色等。 下列有关分析错误的是（    ） A．LB培养基中能为细菌提供氮源的只有蛋白胨 B．①过程中，LB培养基灭菌前需要将pH调至中性或弱碱性 C．②过程中，接种前三个平板均需要添加等量的链霉素 D．③过程中，还需要将一个未接种的平板置于恒温培养箱培养 【答案】A 【分析】微生物常见的接种的方法： （1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 （2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、LB培养基中蛋白胨、酵母膏能为细菌提供氮源、维生素和生长因子，A错误； B、由于细菌适宜的培养基为中性或弱碱性，所以灭菌前需用将培养基的pH调至中性或弱碱性，B正确； C、②过程中，接种前三个平板均需要添加等量的链霉素，目的是为了鉴别目的菌，C正确； D、将未接种的培养基置于恒温培养箱中培养，以检验培养基灭菌是否合格，若合格，则应没有任何菌落出现，D正确。 故选A。 3．微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。下列关于微生物营养的叙述正确的是（　　） A．尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐 B．筛选硝化细菌（自养型）的培养基中需加入适宜浓度的有机碳源 C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物生长越有利 D．乳酸菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物 【答案】A 【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。如培养乳酸杆菌时需添加维生素，培养霉菌时需将pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性。选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。 【详解】A、尿素分解菌的培养基中含有的无机盐是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4，纤维素分解菌的培养基中含有的无机盐是NaNO3、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、KCl，即尿素分解菌和纤维素分解菌有共同的无机盐需求，因而它们的培养基中可含有相同的无机盐成分，A正确； B、硝化细菌是自养生物，可以用空气中CO2作为碳源，用缺乏有机碳源的培养基可以筛选硝化细菌，B错误； C、未必是培养基中的营养物质浓度越高对微生物生长越有利，因为培养基中营养物质浓度过高，会导致培养的微生物脱水死亡，C错误； D、乳酸菌需要的特殊营养物质是维生素，维生素是有机物，D错误。 故选A。 考法2 发酵工程的无菌技术 4．关于消毒和灭菌的叙述，错误的是（    ） A．利用微生物寄生于多种细菌体内使细菌裂解，属于生物消毒 B．利用紫外线消毒前，喷洒消毒液可加强消毒效果 C．对培养基灭菌时，干热灭菌比湿热灭菌需要更高的灭菌温度 D．对涂布器灭菌，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，再放在火焰上灼烧 【答案】C 【分析】获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术主要包括消毒和灭菌，常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法等；灭菌的方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。 【详解】A、有的微生物能够寄生于多种细菌体内使细菌裂解，因此可以使用这些微生物进行生物消毒，如净化污水、污泥，A正确； B、用紫外线照射30min，可以杀死物体表面或空气中的微生物，在照射前，适量喷洒石炭酸等消毒液，可以加强消毒效果，B正确； C、培养基不能用干热灭菌，常用湿热灭菌，C错误； D、对涂布器灭菌，要让多余的酒精在烧杯中滴尽，再放在火焰上灼烧，D正确。 故选C。 5．从某污水处理系统中分离出多种细菌，经进一步筛选获得具有高效降低污水中有机污染物（COD为有机污染物分解时化学需氧量）能力的菌株，过程如图所示。下列相关说法错误的是（　　）    A．牛肉膏蛋白胨培养基可用高压蒸汽灭菌法灭菌 B．为确定接种时菌液的最佳稀释倍数可先用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目 C．图中平板划线法获得的菌落具有不同的菌落特征 D．挑取单菌落后接种到液体培养基中培养，目的是扩大化培养菌株 【答案】C 【分析】1、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 2、测定微生物数量的方法有显微镜直接计数、统计菌落数目（稀释涂布平板法）。 【详解】A、牛肉膏蛋白胨培养基是常用的细菌基础培养基，可用高压蒸汽灭菌法灭菌，A正确； B、用显微镜直接计数法统计不同稀释倍数的菌液中的细菌数目，可确定接种时菌液的最佳稀释倍数，B正确； C、由菌落分布情况可知，在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法，C错误； D、挑取单菌落后接种到液体培养基中培养，目的是增大菌株的数量（扩大培养），D正确。 故选C。 6．为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，某研究小组进行了如下实验。相关操作或叙述正确的是（　　）    A．固体培养基X对菜品中的细菌有选择性，属于选择培养基 B．配制培养基X并在121℃、100kPa条件下处理15～30min C．在固体培养基X上可用平板划线法或涂布法接种细菌 D．根据菌落的特征可准确判断细菌的种类 【答案】B 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。无菌技术是获得纯微生物培养物的前提。 【详解】A、实验目的是研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，固体培养基X没有做任何处理，不属于选择培养基，所以对菜品中的细菌没有选择性，A错误； B、为了排除微生物污染，对配制的培养基X需要采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，即在121℃、100kPa条件下处理15～30min，B正确； C、据题意可知，在固体培养基X上接种后，还需要对微生物进行计数，因此接种细菌，只能用涂布法，不能用平板划线法，C错误； D、在一定的培养条件下，不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征，根据菌落的形状、大小、颜色等特征，可以初步区分出不同种微生物，但不能准确判断，D错误。 故选B。 考法3 传统发酵技术和产品 7．很多生活实例中蕴含着生物学原理，下列实例与生物学原理对应不准确的是（    ） A．酿酒时先来“水”后来“酒”——酵母菌先进行有氧呼吸后进行无氧呼吸 B．夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇直接转化为醋酸和CO2 C．泡菜坛内有时会长一层白膜——大量酵母菌聚集在发酵液表面 D．含抗生素的牛奶无法用来制成酸奶——抗生素会抑制乳酸菌生长、繁殖 【答案】B 【分析】醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。多数醋酸菌的最适生长温度为30〜35 ℃。 【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型生物，酿酒时酵母菌先利用O2进行有氧呼吸产生水和CO2，O2耗尽后酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和CO2，因而表现为酿酒时先来“水”后来“酒”，A正确； B、夏天开瓶后的红酒容易变酸是因为醋酸菌将乙醇转化成乙醛再转化为醋酸，没有CO2产生，B错误； C、泡菜坛内有时会长一层白膜是大量酵母菌聚集在发酵液表面形成的，C正确； D、抗生素可抑制细菌的生长、繁殖，含抗生素的牛奶不能用来制作酸奶，因为抗生素会抑制乳酸菌的生长、繁殖，D正确。 故选B。 8．酸笋是我国一种传统发酵制品，由新鲜竹笋经乳酸菌发酵后形成，是南方地区日常食用的烹饪食材。目前，我国的酸笋发酵生产工艺主要分为两种，一为传统酸笋自然发酵，二为纯种发酵法。下列关于两种发酵法的叙述错误的是（    ） A．传统酸笋自然发酵是利用新鲜竹笋表面的微生物进行发酵 B．进行纯种发酵时需要人为地添加经纯化培养的菌种进行发酵 C．传统发酵方法简单、成本低、发酵时间短，但品质不可控 D．相对于传统发酵，纯种发酵液中乳酸菌的数量更多 【答案】C 【分析】传统发酵技术的定义：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行进行发酵、制作食品的技术。 【详解】A、传统酸笋自然发酵是利用新鲜竹笋表面的微生物进行发酵，不需要专门接种乳酸菌，A正确； B、进行纯种发酵时需要人为地添加经纯化培养的菌种进行发酵，这样可以提高发酵产品的产量和品质，B正确； C、传统发酵方法简单、成本低、发酵时间可以控制，品质也可进行控制，C错误； D、相对于传统发酵，纯种发酵液中乳酸菌的数量更多，因为乳酸菌纯度更高，D正确。 故选C。 9．“小雪割菜大雪腌，冬至开缸吃到年”是中国泡菜腌制口诀，体现了古人因时因地制宜的储藏食物方法。下列叙述正确的是（    ） A．亚硝酸盐含量在冬至日达到最高，所以冬至日开缸口味最佳 B．推测“大雪腌”除了大雪日期以外也包含了需用如雪般的盐分腌制泡菜 C．若某年大雪日至冬至日期间温度较高，应适当延长开缸时间 D．在泡菜腌制前需将所有材料进行彻底灭菌处理 【答案】B 【分析】直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4% 〜0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。 【详解】A、腌制泡菜时，泡菜中亚硝酸盐含量先升高后降低，泡菜开缸食用时亚硝酸盐含量要已经比较低了，A错误； B、泡菜腌制时，为了防止杂菌污染，所加盐分适当要多一些，B正确； C、若某年大雪日至冬至日期间温度较高，乳酸菌代谢更快，泡菜成熟时间缩短，可适当缩短开缸时间，C错误； D、传统发酵是直接利用原材料中天然存在的微生物作菌种，不能将原材料进行灭菌处理，D错误。 故选B。 10．腐乳是一种传统发酵食品。制作时需要将豆腐浸入含有酵母菌、曲霉和毛霉等微生物的卤汤中发酵。下列有关说法错误的是（    ） A．微生物产生的酶系，能够将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 B．酵母菌、曲霉和毛霉等微生物参与了豆腐的发酵，其中起主导作用的是曲霉 C．霉豆腐具有特有的鲜味是因为微生物在发酵时产生了不同的代谢产物 D．发酵过程中酵母菌、曲霉和毛霉等微生物在数量上相互制约 【答案】B 【分析】千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收而腐乳本身又便于保存。多种微生物参与了豆腐的发酵如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 【详解】A、微生物产生的蛋白酶能够将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，A正确； B、酵母、曲霉和毛霉等参与了豆腐的发酵，其中起主导作用的是毛霉，B错误； C、微生物在发酵的过程当中会产生不同的代谢产物，这些代谢产物使霉豆腐具有特有的味道，C正确； D、发酵过程中酵母、曲霉和毛霉生活在同一环境下，会竞争营养物质和空间，在数量上相互制约，D正确。 故选B。 考法4 发酵工程及其应用 11．味精的主要成分是谷氨酸钠，其生产工艺流程如图所示。下列说法错误的是（　　）    A．用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌可以通过诱变育种获得 B．谷氨酸棒状杆菌的主要碳源、氮源分别是葡萄糖、尿素 C．谷氨酸棒状杆菌的呼吸方式和乳酸菌不同 D．发酵过程中应控制发酵液的pH为酸性条件 【答案】D 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 【详解】A、诱变育种可以诱导生物发生基因突变，从而产生优良性状，可用于获得用于生产的优良谷氨酸棒状杆菌，A正确； B、从小麦、大米等淀粉类谷物糖化可得到葡萄糖，为谷氨酸棒状杆菌提供碳源，尿素提供氮源，B正确； C、谷氨酸棒状杆菌为需氧型细菌，进行有氧呼吸；乳酸菌为厌氧型细菌，进行无氧呼吸，它们的呼吸方式不同，C正确； D、谷氨酸的发酵生产在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺，D错误。 故选D。 12．青贮饲料是指将新鲜秸秆、青草等通过乳酸菌发酵而制成的饲料。它气味酸香、柔软多汁、营养丰富、保存期长， 是家畜优良饲料。下列叙述错误的是（　　） A．选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，保证乳酸菌生长所需的碳源 B．作为青贮的原料应适当切碎、搅拌并通入空气，有利于乳酸菌充分发酵 C．发酵过程中乳酸菌发酵生成乳酸， 使pH降低，抑制其它微生物生长 D．经过乳酸菌发酵，大分子有机物被分解为易于消化吸收的物质 【答案】B 【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 【详解】A、乳酸菌为异养微生物，选择糖类含量较高的植物作为青贮原料，经过微生物发酵后，其富含的纤维素、半纤维素和果胶等物质被降解为小分子，保证乳酸菌生长所需的碳源，A正确； B、乳酸菌是厌氧微生物，在培养的过程中不能通入空气，否则会影响乳酸菌的无氧呼吸，B错误； C、发酵过程中乳酸菌发酵生成的产物是乳酸，使培养液的pH降低，会抑制其它微生物的生长，C正确； D、经过乳酸菌发酵，大分子有机物被相应的酶分解为多种小分子物质，易于消化吸收，D正确。 故选B。 【综合题】 13．云南玫瑰老卤酒以其不断革新的工艺和创新，在2024年再次绽放，荣获了昆明市非物质文化遗产。如图是工业酿造玫瑰老卤酒的基本环节。回答下列问题： (1)①过程代表 。工程师将古发酵泥溶解于无菌水，用 法接种到培养基，培养一段时间后根据菌落 筛选出酵母菌。 (2)培养基内的高粱和玫瑰花瓣可为酵母菌提供生长所需的营养物质 。②过程的目的是 。 (3)③过程需要严格控制 等发酵条件，同时随时监测 等以了解发酵进程。 (4)若要获得发酵产品单细胞蛋白，在发酵结束后对发酵液采用过滤、沉淀即可分离得到，原因是 。 【答案】(1) 菌种选育 稀释涂布平板 特征 (2) 碳源、氮源、水、无机盐等 杀灭杂菌 (3) 温度、pH、溶氧量 酒精浓度、酵母菌数量 (4)单细胞蛋白是微生物菌体，菌体较大，可以通过过滤、沉淀等方法与发酵液分离 【分析】1、随着发酵的进行,发酵液呈缺氧、酸性的条件，酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制；醋酸菌是好氧细菌,定期搅拌以增加发酵液中溶解氧的含量,从而促进醋酸发酵； 2、酵母菌为异养兼性厌氧的真核生物，其发酵的适宜温度为18-25℃；醋酸菌为异养需氧的原核生物，其发酵适宜温度为30-35℃，能在酸性条件下生存。 【详解】（1）①过程代表菌种的选育；对于将古发酵泥中的微生物接种到培养基，常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，这里可以用稀释涂布平板法接种到培养基；不同的微生物菌落特征不同，培养一段时间后根据菌落特征（如形状、大小、颜色、隆起程度等）筛选出酵母菌； （2）培养基内的高粱和玫瑰花瓣含有碳源、氮源、水、无机盐等营养物质，可为酵母菌提供生长所需的营养物质；②过程是灭菌，其目的是杀灭杂菌； （3）③过程是发酵过程，需要严格控制温度、pH、溶氧量等发酵条件，因为这些条件会影响酵母菌的生长和发酵产物的生成，同时随时监测酒精浓度、酵母菌数量等以了解发酵进程，通过这些指标可以判断发酵是否正常进行以及何时达到发酵终点； （4）若要获得发酵产品单细胞蛋白，在发酵结束后对发酵液采用过滤、沉淀即可分离得到，原因是单细胞蛋白是微生物菌体，菌体较大，可以通过过滤、沉淀等方法与发酵液分离。 ▉考点02 细胞工程 考法1 植物细胞工程 1．山金柑的代谢产物——类柠檬苦素具有抗氧化、抗癌的作用，早花柠檬富含维C。为得到结合两者优良特性的杂种植株，利用山金柑愈伤组织细胞（2N）和早花柠檬叶肉细胞（2N）进行体细胞杂交。下图是对某杂种植株核DNA和线粒体DNA的来源进行鉴定的结果。下列分析正确的是（    ） A．该实验中，诱导原生质体融合有多种手段，包括电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法和灭活病毒诱导法等 B．细胞融合后获得的融合原生质体需放在无菌蒸馏水中以防杂菌污染 C．山金柑产生类柠檬苦素应该是次生代谢物，不是生物生长所必需的 D．该杂种细胞经过组织培养得到的杂种植株是四倍体 【答案】C 【分析】由图可知，杂种植株核DNA与早花柠檬7组重合，线粒体DNA与山金柑7组重合，说明杂种植株的核基因来自早花柠檬，质基因来自山金柑。 【详解】A、该实验中，诱导原生质体融合有多种手段，包括物理法、化学法，A错误； B、细胞融合后获得的融合原生质体需放在无菌的等渗的甘露醇溶液中以防杂菌污染，同时防止原生质体吸水涨破，B错误； C、次生代谢物都是小分子物质，含量很低，不是生物生长所必需的，类柠檬苦素是小分子物质，不是蛋白质、多糖、核酸等大分子物质，应该是次生代谢物，C正确； D、杂种植株的核基因来自早花柠檬，经过组织培养得到的杂种植株是二倍体，D错误。 故选C。 2．植物组织培养是植物细胞工程的基本技术。下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（　　） A．培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 B．诱导愈伤组织和诱导生芽都需要每日给予适当时间和强度的光照 C．脱分化过程中需在培养基中添加特定的激素以诱导愈伤组织形成胚状体 D．试管苗用流水清洗掉根部的培养基后，再移植到消过毒的珍珠岩等环境中 【答案】D 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、培养前需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠分别对外植体进行消毒，A错误； B、诱导愈伤组织不需要每日给予适当时间和强度的光照，B错误； C、再分化过程中需在培养基中添加特定的激素以诱导形成胚状体，C错误； D、为了让试管苗适应外界环境，需要进行的操作是，将试管苗用流水清洗掉根部的培养基后，再移植到消过毒的珍珠岩等环境中，待其长壮后移栽到土壤环境中，D正确。 故选D。 3．为培育“高产耐盐碱”的水稻植株，某研究小组利用植物体细胞杂交技术设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，相关叙述错误的是（    ） A．去壁处理需用到纤维素酶和果胶酶混合酶液，酶液渗透压可略高于细胞液 B．失活处理目的是促使原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活 C．①过程可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况 D．②过程体现了植物细胞全能性，它是植物体细胞杂交的理论基础 【答案】B 【分析】植物体细胞杂交技术： （1）植物体细胞杂交技术：是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 （2）过程：①诱导融合的方法：物理法；化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂；②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成；③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；④杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 （3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】A、用纤维素酶和果胶酶混合液酶解细胞壁获取原生质体时应置于较高渗透压溶液中（或等渗溶液）进行，可防止原生质体吸水胀破，A正确； B、由于耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，在促使原生质体融合前，需对原生质体进行失活处理，分别使原生质体A2的细胞核失活和原生质体B2的细胞质失活，B错误； C、由于叶绿体有颜色且有特定结构，①过程的细胞融合中可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况，C正确； D、②过程是将杂种细胞经组织培养得到再生植株的过程，植物的组织培养体现了植物细胞全能性，它是植物体细胞杂交的理论基础之一，D正确。 故选B。 考法2 植物细胞工程的应用 4．植物体细胞杂交技术在中药材品质改良方面取得了巨大进展。某科研团队选用狭叶柴胡（2n=12）与胡萝卜（2n=22）进行体细胞杂交，旨在培养易于大面积栽培、柴胡皂苷含量较高的狭叶柴胡—胡萝卜杂种植株。下列有关叙述正确的是（    ） A．柴胡皂苷属于次生代谢产物，是狭叶柴胡生长发育所必需的物质 B．诱导狭叶柴胡细胞和胡萝卜细胞脱分化形成愈伤组织时，需要给予光照 C．狭叶柴胡—胡萝卜杂种植株是异源四倍体，其细胞中最多含有68条染色体 D．用纤维素酶和果胶酶处理获得的原生质体需放在低渗溶液中，以防止其失水 【答案】C 【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、柴胡皂苷属于次生代谢产物，不是狭叶柴胡生长发育所必需的物质，A错误； B、脱分化过程不需要光照，再分化过程需要光照，B错误； C、狭叶柴胡与胡萝卜都是二倍体，通过体细胞杂交形成的杂种植株是异源四倍体，其细胞在有丝分裂后期含有的染色体数目最多，即含68条染色体，C正确； D、原生质体在低渗溶液中易吸水涨破，D错误。 故选C。 5．生物碱是一类碱性含氮化合物，它不是植物生长必需的物质，在植物体内含量少，有治疗疾病的作用，可从植物中获取。下图是以铁皮石斛为材料，运用组织培养技术培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列有关叙述正确的是（    ）    A．为了提高PLB8的诱导率，诱导时应注意严格灭菌并提供光照 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．生物碱为铁皮石斛的次生代谢物，主要在③阶段合成并提取 D．若细胞数量/生物碱产量的值越大，则该细胞系为高产细胞系 【答案】C 【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中，植物细胞的分化程度逐渐降低，全能性逐渐升高。脱分化形成的愈伤组织由一些排列疏松而无规则，高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞组成。 【详解】A、上述实验过程中需要在无菌条件下进行操作，实验器械需要进行灭菌处理，为了提高PLB8的诱导率，诱导时应注意对实验器械进行严格灭菌，实验材料进行消毒，但光照也未必是一定需要的，A错误； B、题意显示PLBs类似愈伤组织，因此，图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为植物细胞培养过程，不属于再分化，B错误； C、生物碱不是细胞进行正常生命活动必需的物质，因而为铁皮石斛的次生代谢物，其主要在③阶段合成并提取，C正确； D、若生物碱产量/细胞数量的值越大，则该细胞系为高产细胞系，D错误。 故选C。 6．许多经济作物如马铃薯、甘蔗等由于长期进行无性繁殖，导致植物体内病毒含量增加。现在可以通过植物组织培养技术对其进行脱毒处理，恢复作物的产量。下列叙述错误的是（    ） A．可选取植株茎尖作为外植体进行脱毒处理 B．脱毒后的植株不会提高对原有病毒的抵抗力 C．对外植体进行消毒可以杀死细胞内的病毒，达到脱毒的效果 D．利用植物组织培养技术培养出脱毒苗，体现了植物细胞具有全能性 【答案】C 【分析】植物组织培养技术： 1、过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。 2、原理：植物细胞的全能性。 3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等) ；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。 2、作物脱毒： 马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。早在20世纪50年代，科学家就发现植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 【详解】A、培育脱毒苗时，一般选取茎尖作为外植体，原因是植物分生区附近（茎尖）病毒极少，甚至无病毒，A正确； B、通过植物组织培养技术进行脱毒处理，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，并没有提高对原有病毒的抵抗力，B正确； C、外植体需要进行消毒处理，目的是为了确保无菌的环境，防止外植体上杂菌在组织培养过程中繁殖，影响实验结果，因此消毒可以杀死外植体表面的杂菌，C错误； D、该流程是利用植物组织培养技术得到的脱毒苗，植物组织培养技术体现了植物细胞具有全能性，D正确。 故选C。 考法3 动物细胞工程及其应用 7．人绒毛膜促性腺激素是人类受孕后最早出现的妊娠特异性物质，利用细胞融合技术可制备出抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体。下列关于抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体制备和作用的叙述，错误的是（　　） A．在获取B淋巴细胞前，需要用抗人绒毛膜促性腺激素抗体对小鼠进行免疫 B．第一次筛选时，通过选择培养基去除未融合的亲本细胞和同种核融合细胞 C．第二次筛选时，需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养后再进行抗体检测 D．人类妊娠初期，可以利用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做出诊断 【答案】A 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、用人绒毛膜促性腺激素对小鼠进行免疫，获得能产生特定抗体的B淋巴细胞，A错误； B、第一次筛选时，在特定的选择性培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长，B正确； C、第二次筛选时，进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，筛选出分泌所需抗体的杂交瘤细胞，C正确； D、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特性，因此人类妊娠初期可以利用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做出诊断，D正确。 故选A。 8．科学家培养神经管组织干细胞（NSC）时发现有新的神经元形成。下列叙述错误的是（    ） A．NSC需放置于95%空气和5%二氧化碳的恒温培养箱中培养 B．定期更换培养液的目的是使NSC处于无菌环境，此外还需调节pH和温度 C．利用96孔板筛选神经元时，尽量保证每孔中只接种单个细胞 D．一般认为NSC具有组织特异性，只能分化成特定的组织或细胞 【答案】B 【分析】①一般来说，动物细胞培养需要满足的条件有：营养；无菌、无毒的环境；适宜的温度、pH和渗透压；气体环境。②干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞。一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 【详解】A、培养神经管组织干细胞（NSC），需要将其置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的恒温培养箱中进行培养，A正确； B、培养过程中需要定期更换培养液，以便清除代谢产物及补充新的营养物质，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，此外还需调节pH和温度，B错误； C、利用96孔板培养和筛选神经元时，每一个孔中尽量保证只接种单个细胞，以便让单个细胞进行增殖，C正确； D、神经管组织干细胞（NSC）属于成体干细胞，只能分化成特定的组织或细胞，具有组织特异性，D正确； 故选B。 9．中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛有3个母亲，母牛乙提供细胞核即供体细胞，母牛甲提供去除细胞核的卵母细胞即受体细胞，两种细胞在电刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入母牛丙的子宫内。下列叙述错误的是（    ） A．母牛乙体细胞细胞核中的染色质易被碱性染料染色 B．去核的卵细胞细胞质基质呈溶胶状，有水、无机盐等 C．克隆牛细胞细胞核中的DNA来自母牛乙和母牛丙 D．克隆牛性状几乎与母牛乙一样说明性状是由细胞核决定的 【答案】C 【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物，克隆动物的核基因完全来自供体动物，而细胞质基因来自受体细胞。 【详解】A、染色质是极细的丝状物，因容易被碱性染料染成深色而得名，A正确； B、去核的卵细胞细胞质基质呈透明的胶质状态，主要由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成，B正确； C、克隆牛细胞细胞核中的DNA来自母牛乙，C错误； D、通过核移植获得的克隆牛的性状与供核母牛几乎一模一样，说明了细胞核中存在DNA或遗传物质，细胞核控制着细胞的遗传，D正确。 故选C。 10．诱导多能干细胞（iPSC）可分化成类似间充质干细胞（iMSC）。iMSC能合成和分泌Ⅴ蛋白，用于治疗骨关节炎等疾病。下列叙述错误的是（    ） A．可用病毒作为载体将某些基因转入小鼠成纤维细胞以诱导产生iPSC B．iPSC在适宜条件下培养，需添加特定的物质才能使其转化为iMSC C．利用96孔板筛选转化成功的iMSC，需稀释至每孔至多1个细胞，并添加V蛋白 D．iMSC培养液需定期更换，并维持适宜温度、PH、渗透压和气体环境等条件 【答案】C 【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，iPS与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。 2、动物细胞培养需要满足以下条件：（1）充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等；（2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4；（3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害；（4）气体环境：95%空气+5%CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 【详解】A、科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞，因此可用病毒作为载体将某些基因转入小鼠成纤维细胞以诱导产生iPSC，A正确； B、诱导细胞分化需要培养过程中加入添加特定的物质（分化诱导因子）才能使其发生分化，因此iPSC在适宜条件下培养，需添加特定的物质才能使其转化为iMSC，B正确； C、利用96孔板筛选转化成功的iMSC，需稀释至每孔至多1个细胞，通过抗原-抗体杂交法检测，但是不需要添加V蛋白，C错误； D、根据动物细胞培养的条件，iMSC培养液需定期更换，以便清除代谢物，防止代谢产物的积累对细胞造成危害，并维持适宜温度、pH、渗透压提和气体环境等条件，以维持细胞正常的生存和代谢，D正确。 故选C。 考法4 胚胎工程及其应用 11．研究者在哺乳动物胚胎的2细胞阶段对细胞进行标记，追踪到囊胚阶段，发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，即在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性。相关叙述错误的是（    ） A．基因表达的差异可能影响2个细胞的命运 B．内细胞团发育为胚胎的大部分和胎盘的一部分 C．滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性 D．此研究有助于为辅助生殖技术提供理论基础 【答案】B 【分析】内细胞团的细胞是胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有发育全能性，将来发育成胎儿的各种组织。滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。所以做基因诊断时，通常取少量滋养层细胞诊断是否患有遗传病，这样不会影响胎儿发育。 【详解】A、分析题意，大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，由此可知，基因表达的差异可能影响2个细胞的命运，A正确； B、内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，B错误； C、囊胚阶段，大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，即在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性，由此推测，滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性，C正确； D、该项研究可以了解到在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性，可以为辅助生殖技术提供理论基础，D正确。 故选B。 12．下图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述不正确的是（　　） A．①过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别 B．②过程通过有丝分裂方式增殖 C．③过程细胞的“细胞核/细胞质”比值逐渐变小 D．②阶段和③的部分阶段是在透明带内进行分裂，称为卵裂 【答案】C 【分析】胚胎发育过程：（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；（2）桑葚胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）；（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）；（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔，（细胞分化在胚胎期达到最大限度）。 【详解】A、①为受精过程，该过程需要依赖细胞表面糖蛋白识别，A正确； B、②为卵裂过程，该过程通过有丝分裂方式增殖，B正确； C、细胞卵裂过程中，单个细胞体积减小，因此核质比例增大，C错误； D、囊胚的扩大会才会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，因此②阶段和③的部分阶段是在透明带内进行分裂，称为卵裂，D正确。 故选C。 13．体外受精和胚胎移植都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列相关表述正确的是（    ） A．采集来的卵母细胞和精子可以直接用于体外受精 B．经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致 C．进行胚胎移植前，要对受体注射免疫抑制剂，以防止发生免疫排斥反应 D．对供体和受体进行同期发情处理，目的是为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 【答案】D 【分析】试管动物是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，最终在受体的子宫中发育而来的动物，属于有性生殖过程。 【详解】A、采集到的卵母细胞需要在体外培养成熟（减数第二次分裂中期）才能与获能的精子受精，A错误； B、胚胎移植产生的后代，其遗传特性与供体基本一致，不受到受体的影响，B错误； C、受体一般不会对供体发生免疫排斥，所以不必注射免疫抑制剂，C错误； D、对供体和受体进行同期发情处理，使供体和受体处于同一生理状态，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境，D正确。 故选D。 14．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是（    ） A．进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫学检查，防止发生免疫排斥反应 B．囊胚期的内细胞团，将来可发育为胎儿的各种组织 C．对桑葚胚或囊胚进行分割处理，可培育出基因型相同的两个新个体 D．经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与供体保持一致 【答案】A 【分析】体外受精技术：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能处理、受精、胚胎的早期培养、胚胎移植。 胚胎移植：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 【详解】A、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，因此胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫学检查，A错误； B、囊胚期的内细胞团，将来可发育为胎儿的各种组织，滋养层发育为胎盘和胎膜，B正确； C、对桑葚胚或囊胚进行分割处理，桑葚胚或囊胚的细胞都由一个受精卵分裂而来，所以可培育出基因型相同的两个新个体，C正确； D、因为供体胚胎与受体子宫建立的仅是生理和组织上的联系，其遗传物质在孕育过程中不会发生任何变化，因此经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与供体保持一致，D正确。 故选A。 【综合题】 15．下图中亲本植株的基因型为Tt（体细胞染色体数为2n），A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程，请据图回答下列问题： (1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中不同的方法都能获得子代植株，其原因是 。 (2)经过B过程获得的子代植株的基因型为 。 (3)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理，②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合，融合前需用化学试剂 进行诱导；图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即 。 (4)通过D过程获得子代植株的工程技术手段是 技术。 【答案】(1) 植物组织培养 植物细胞的全能性 (2)Tt (3) 纤维素酶和果胶酶 PEG（聚乙二醇） 愈伤组织 (4)植物体细胞杂交 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性且细胞膜具有一定的流动性。植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂。 【详解】（1）植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养，是图中四种人工繁殖过程都要用到的。图中不同方法都能获得子代植株是因为具有某种生物全套遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说植物细胞具有全能性。 （2）B表示通过胚状体进行无性繁殖得到的个体，无性繁殖能保持亲本的优良性状，因此得到的后代基因型是Tt。 （3）细胞壁的组成成分是纤维素和果胶，可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的原生质体。②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合，促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法，通常化学法一般是用PEG（聚乙二醇）作为诱导剂来诱导细胞融合。图中A、B、C、D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构是愈伤组织，愈伤组织的获得需要经过脱分化过程实现。 （4） 通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术，该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 16．我国科学家在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的mRNA，通过调控重构胚相关基因表达，解决了体细胞克隆猴胚胎发育率和妊娠率低这一技术难点，首次成功克隆了食蟹猴（“中中”和“华华”）。克隆猴技术成功研发对于创新药物的临床实验具有重要意义。下图是我国科学家利用成纤维细胞和卵母细胞成功克隆食蟹猴的流程图，其中①～⑥表示过程。回答下列问题： (1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞 ，恢复其全能性较难。选择卵母细胞作为核受体的成功率要远远高于其他细胞，分析其原因是 （答出两点）。 (2)①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，将细胞置于 95%空气和 5%CO2 的混合气体环境培养的原因是 。 (3)②、③分别表示动物细胞核移植技术中的“去核”和“植核”过程，其中“去核”的目的是 ，常使用的方法是 。 (4)将 Kd4d（能去除某组蛋白甲基化位点的甲基）的 mRNA 注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是 。 (5)在遵循动物研究伦理准则的前提下，克隆猴技术可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为这批动物模型 ，可以减少无关变量对实验结果的影响。 【答案】(1) 分化程度高 ①卵母细胞含有丰富的营养物质；②体积大，便于操作；③细胞质中含有某些利于全能性表达的物质 (2)空气中的O2是细胞代谢所必须的，CO2能维持营养液的pH (3) 确保克隆动物的核遗传物质全部来自供体细胞 显微操作法 (4)Kd4d的mRNA经翻译形成Kd4d，降低了组蛋白甲基化水平，使重构胚相关基因能正常表达 (5)遗传物质一致，性状高度相似 【分析】动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成为动物个体。 【详解】（1）获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞分化程度高，恢复其全能性较难。选择卵母细胞作为核受体的成功率要远远高于其他细胞，原因是①卵母细胞含有丰富的营养物质；②体积大，便于操作；③细胞质中含有某些利于全能性表达的物质。 （2）①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，培养时需要提供的气体环境是95%的空气和5%的二氧化碳，其中95%空气中的氧气是细胞代谢必需的，5%的CO2具有维持培养液的pH的作用。 （3）图中②表示动物细胞核移植技术中的“移核”，体细胞核移植时通常用去核的卵母细胞做受体细胞，去除卵母细胞核时，可采用显微操作法，“移核”的目的是确保核遗传物质全部来自供体细胞。 （4）Kd4d能去除某组蛋白甲基化位点的甲基，甲基化能抑制某些基因表达，因此推测将Kd4d（能去除某组蛋白甲基化位点的甲基）的mRNA注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是Kd4d的mRNA经翻译形成的Kd4d，降低了组蛋白甲基化水平，使重构胚相关基因能正常表达。 （5）通过克隆技术发育形成的动物核遗传物质一致（相同），可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性，因为它们性状高度相似，可以减少无关变量对实验结果的影响。 ▉考点03 基因工程 考法1 基因工程及其技术 1．下列关于基因工程基本工具的叙述，正确的是（    ） A．DNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针” B．限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团 C．有些DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接双链DNA片段的平末端，从而恢复被限制酶切开的氢键 D．用做分子运输车的质粒有抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 【答案】B 【分析】基因工程常用的运载体常用的有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，其中质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 【详解】A、基因工程中的“分子缝合针”是DNA连接酶而非DNA聚合酶，A错误； B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，即一条链断1个磷酸二酯键，产生1个游离的磷酸基团，所以限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团，B正确； C、T4 DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，而不是氢键，C错误； D、作为载体的质粒通常采用抗性基因（四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因）作为标记基因，便于成功导入重组DNA分子的受体细胞的筛选，D错误。 故选B。 2．下列关于DNA的粗提取、DNA片段的扩增和电泳鉴定的叙述，正确的是（    ） A．可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA B．DNA粗提取与鉴定实验中，向提取液中加入二苯胺试剂后即可观察溶液颜色变化 C．PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在延伸过程中起作用 D．琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 【答案】C 【分析】DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA时，需要先将DNA溶解在NaCl溶液中，再与二苯胺溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色；耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。 【详解】A、DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精、但某些蛋白质溶于酒精的原理，可以初步分离DNA与蛋白质，A错误； B、DNA粗提取与鉴定实验中，向提取液中加入二苯胺试剂后需要沸水浴加热，试管冷却后溶液呈现蓝色，B错误； C、PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在延伸过程中根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，C正确； D、用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 故选C。 3．以下是几种不同限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有关叙述，正确的是（    ） A．以上DNA片段是由5种限制酶切割后产生的，切割产生①片段的限制酶识别序列由5个碱基对构成 B．限制酶只存在于原核生物，作用的化学键为磷酸二酯键和氢键 C．上述能进行连接的两个黏性片段，其连接后形成的DNA分子是 D．两个③片段只能被EcoliDNA连接酶催化连接形成重组DNA 【答案】C 【分析】限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 【详解】A、图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的，切割产生①片段的限制酶，识别的碱基序列为-CTGCAG-，由6个碱基对构成，A错误； B、限制酶主要是从原核细胞中分离纯化出来的，作用的化学键为磷酸二酯键，B错误； C、图中①④具有相同的黏性末端，可被DNA连接酶连接形成DNA分子是 ，C正确； D、两个③片段属于平末端，只能被T4 DNA连接酶催化连接形成重组 DNA，D错误。 故选C。 考法2 基因工程的应用价值 4．“大疫不过三年”，可是新冠病毒肆虐快四年了，在全民与病毒抗争过程中，科学家利用天花病毒蛋白的亚单位（在感染和致病过程中起重要作用的成分）制作疫苗。注射该疫苗可诱导机体产生识别病毒的抗体。下列分析错误的是（　　） A．可通过基因工程途径生产这种疫苗 B．新冠病毒蛋白的亚单位是该病毒的遗传物质 C．该方法制备的疫苗不会在机体内增殖 D．新冠病毒蛋白的亚单位是疫苗中的抗原物质 【答案】B 【分析】1、基因工程的运用：（1）植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质；（2）动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物；（3）利用基因工程生产药物：细胞因子，抗体，疫苗，激素等。 2、新冠病毒是RNA病毒。 3、疫苗可以作为抗原刺激机体产生免疫反应，使机体产生记忆细胞，当相同的抗原再次进入机体，刺激机体产生二次免疫，短时间内产生大量的抗体。 【详解】A、该疫苗的本质是蛋白质的亚单位，由基因控制合成，所以可以利用基因工程生产疫苗，A正确； B、新冠病毒的遗传物质是核酸（RNA），B错误； C、疫苗的本质是蛋白质的亚单位，不会在细胞内增殖，C正确； D、疫苗可以作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应，D正确。 故选B。 5．1982年，美国科学家帕米特成功培育出一只“巨型小鼠”，这一实验被认为是基因工程发展史上的里程碑，“转基因动物”开始走入人们的视野。那么“转基因动物”是指（    ） A．提供基因的动物 B．基因组中转入了外源基因的动物 C．能产生大鼠生长激素的动物 D．能表达基因遗传信息的动物 【答案】B 【分析】转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。由于基因控制着生物性状的表达，因此通过转基因技术可以得到生物新品种。将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术，人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。 【详解】A、提供基因的动物成为供体动物，并非转基因动物，A错误； B、转基因动物是指用人工方法将外源基因导入或整合到其基因组内，并能将此外源基因稳定的遗传给下一代的一类动物，B正确； C、能产生大鼠生长激素的动物，不一定是转基因动物，例如，自然状态下，某些动物可能由于其自身的基因变异或环境因素的影响，表现出类似转基因动物的增长特性。这种情况下，这些动物虽然能产生大鼠生长激素，但并不是通过人为的转基因技术获得的，C错误； D、所有动物都能表达基因信息，因此不是区别转基因动物的特征，D错误。 故选B。 考法3 蛋白质工程 6．中国科学家研发的全球领先AI蛋白质生成大模型NewOrigin（中文名“达尔文”）能通过AI学习蛋白质中氨基酸序列和蛋白质功能间的对应关系合成新的蛋白质，为蛋白质工程发展提供了新方向。下列叙述错误的是（　　） A．蛋白质工程需从预期蛋白质的功能出发 B．蛋白质工程需改变蛋白质分子中全部氨基酸序列 C．蛋白质工程最终必须通过改造或合成基因来完成 D．AI可帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质 【答案】B 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础，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需求，蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上能生产自然界已有的蛋白质。 【详解】A、蛋白质工程的基本思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，故蛋白质工程需从预期蛋白质的功能出发，A正确； B、蛋白质工程不一定要改变蛋白质分子中全部氨基酸的序列，可以是个别氨基酸的改变，B错误； C、基因决定蛋白质的合成，蛋白质工程最终必须通过改造或合成基因来完成，C正确； D、蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础，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需求，蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，AI可帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质，D正确。 故选B。 7．干扰素是一类糖蛋白，具有抗病毒、抗肿瘤等作用，一般不宜长期保存。科学家们通过蛋白质工程将干扰素分子上的一个半胱氨酸转变成丝氨酸，在一定条件下，可以延长保存时间，且疗效相当。下列有关说法正确的是（    ） A．通过蛋白质工程改造后的干扰素与改造前的空间结构相同 B．干扰素分子中C元素的质量分数高于N元素 C．人体细胞内的干扰素、干扰素基因、几丁质都是生物大分子 D．细胞中的氨基酸仅通过脱水缩合的方式即可直接形成干扰素 【答案】B 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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求（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。 【详解】A、根据题意，改造后的干扰素和改造前的干扰素结构中，氨基酸种类发生了变化，蛋白质的空间结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构有关，A错误； B、氨基酸的结构通式中，C元素的数量和质量均高于N元素，氨基酸脱水缩合过程中丢掉的是H和O元素，因此干扰素分子中C元素的质量分数高于N元素，B正确； C、几丁质是多糖，属于生物大分子，但几丁质不属于人体细胞的组成成分，C错误； D、干扰素是分泌蛋白，还需要内质网、高尔基体加工才能形成有功能的蛋白质，D错误。 故选B。 【综合题】 8．一幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌，该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质，据此，研究者利用基因工程制备Hp疫苗。基因的结构主要包括编码区和非编码区。 编码区是真核生物基因中能编码蛋白质的区段。非编码区不能编码蛋白质的区段，位于编码区前后，控制基因的表达，非编码区包含一些重要的调控元件。已知Ipp20基因表达时，双链DNA的一条链是编码链，另一条链是模板链（指导mRNA的合成）如图1；四种限制酶及其识别序列如图2；三种质粒如图3，箭头表示限制酶的切割位点：操作步骤如图4．回答下列问题： (1)Ipp20基因终止子序列位于图1中的 区段，该基因转录时，编码起始密码子地序列位于图1中的 区段。 (2)转录产生的mRNA前8个碱基序列为 （方向为5'→3'）。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段，则需要设计一对引物，其中结合到编码链上的引物序列是 （方向为5'→3'，写出5'端8个碱基序列）。 (3)据图1、2、3分析，构建基因表达载体时，应选用的限制酶是 ，利用所选限制酶进行操作的优势是 。最适合用作载体的质粒是 。 (4)图4中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌，通常采用影印法（使用无菌的线毡布压在培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B上、结果如图所示）。培养基A、B中应分别添加 ，符合实验要求的菌落是 （填写数字），判断依据是 。 【答案】(1) 非编码区2 编码区 (2) 5'CUCGAGAU 5'TCTAGAGG (3) Xbal、Xhol 防止酶切后的质粒自身环化，保证酶切后的质粒和Ipp20基因按正确方向连接 质粒Z (4) 氯霉素、潮霉素 3、5 用两种限制酶对质粒Z进行切割时，因插入目的基因而丢失了潮霉素抗性基因，但不会破坏氯霉素抗性基因，因此导致质粒的大肠杆菌能在含有氯霉素的培养基上生长，但不能在含有潮霉素的培养基上生长 【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）在真核细胞的基因结构中，包括编码区和非编码区，其中编码区又分为外显子和内含子，基因的非编码区存在启动子和终止子，启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，属于基因的非编码区，分别位于编码区的上游和下游，所以终止子位于非编码区2，Ipp20基因特录时，起始密码子位于编码区内，紧接着5'端。 （2）根据碱基互补配对的原则，与模板连互补，所以转录前8个碱基序列为5'CUCGAGAU，利用PCR技术扩增过敏基因的编码区段时，设计引物序列的主要依据是Ipp20基因编码区两端的部分核苷酸序列，按照碱基互补配对原则，与已知链对应的应为5'-TCTAGAGG。 （3）基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等，选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，且不破坏目的基因和标记基因，图3中质粒X上XhoI的酶切位点会破坏终止子，质粒Y上XhoI和XbaI的酶切位点会破坏两个抗性基因，质粒Z上XhoI和XbaI酶切后会保留一个标记基因，且黏性末端不同，可防止酶切后的质粒自身环化，保证酶切后的质粒和Ipp20基因按正确方向连接，故适合做载体的质粒。 （4）为筛选出含有目的基因大肠杆菌，故培养基A、B中应分别添加氯霉素和潮霉素，符合要求的菌落3、5应该能在含有氯霉素的培养基上生长，但不能在含有潮霉素的培养基上生长，依据是用XhoI和XbaI两种限制酶对质粒Z进行切割时，因插入目的基因而丢失了潮霉素抗性基因，但不会破坏氯霉素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有氯霉素的培养基上生长，但不能在含有潮霉素的培养基上生长。 ▉考点04 生物技术安全与伦理问题 考法1 转基因产品的安全性 1．下列关于转基因生物安全性的叙述，不正确的是（    ） A．转入外源基因的烟草不存在安全性问题 B．转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性 C．抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使之成为“超级杂草” D．转基因技术可培育出新的致病微生物，制成生物武器之后可能很难对付 【答案】A 【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）； 生物安全的表现：①转基因植物扩散到种植区外变成野生种或杂草，②转基因植物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”，③转基因植物的外源基因与细菌或病毒杂交，重组出有害的病原体，④可能使杂草成为有抗除草剂基因的“超级杂草”。 【详解】A、转入外源基因的烟草可能存在安全性问题，如转基因植物存在“基因污染”问题，A错误； B、转基因植物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”，影响生态系统的稳定性，B正确； C、抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使之成为“超级杂草”，影响生态环境的稳定，C正确； D、转基因技术可培育出新的致病微生物，制成生物武器之后可能很难对付，给人类的生存带来安全问题，D正确。 故选A。 考法2 我国禁止生殖性克隆人 2．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（    ） A．生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等 B．治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体，且需要严格的监管 C．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者需要在植入前对胚胎进行遗传学诊断 D．转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而影响生物多样性 【答案】B 【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。 生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。 【详解】A、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，A正确； B、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，需要在严格的监管下进行，B错误； C、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断，C正确； D、转基因植物进入自然生态系统后可能因其具有较强的“选择优势”而占有较多的环境资源，使得其他物种的生存受到影响，从而严重影响生物多样性，D正确。 故选B。 考法3 禁止生物武器 3．下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述，错误的是（   ） A．我国禁止进行任何生殖性克隆人实验 B．治疗性克隆不会产生道德、伦理问题 C．我国反对生物武器的研发、生产和扩散 D．转基因食品存在引发过敏的风险 【答案】B 【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。 【详解】A、中国政府的态度是禁止生殖性克隆，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），A正确； B、治疗性克隆处于某种目的进行生殖性克隆，但仍可能产生道德、伦理问题，B错误； C、生物武器危害大，我国反对生物武器及其技术和设备扩散，C正确； D、转基因食品会产生过敏原，可能存在存在引发过敏的风险，D正确。 故选B。 【综合题】 4．中国科学家团队成功构建了世界首例人猴嵌合胚胎，即同时具有人和猴细胞来源的胚胎，为解决异种嵌合效率低下等问题提供新的思路，对器官再生研究具有指导意义。如图是嵌合胚胎培育的部分过程，回答下列问题： (1)嵌合胚胎早期发育所依据的原理是 。图中①为扩展潜能干细胞（EPSCs），其功能与胚胎干细胞相似，都具有 性。 (2)图中②时期胚胎发育是在最外层的透明带内进行的，沿其内壁扩展和排列的、个体较小的是 细胞，它们将来发育成 。 (3)研究嵌合胚胎的目的是培养与人类似的同种器官，以缓解 的困境。 (4)研究人员将图中嵌合胚胎在体外进行培养时，科研人员观察到了嵌合现象，但科研人员并未进行体内胚胎移植实验，这是为了规避人们最担心的类似于克隆人的 问题。我国政府坚决反对克隆人，一再重申四不原则即 ，主张对治疗性克隆进行 。 【答案】(1) 细胞分裂和分化 全能 (2) 滋养层 胎膜和胎盘 (3)器官移植供体不足 (4) 伦理争议 不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 有效监控和严格审查 【分析】胚胎早期发育过程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。 【详解】（1）胚胎早期发育过程中细胞分裂方式为有丝分裂。所以嵌合胚胎早期发育所依据的原理是细胞分裂和分化；胚胎干细胞存在于早期胚胎，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，具有全能性，扩展潜能干细胞（EPSCs）其功能与胚胎干细胞相似，具有全能性。 （2）图②时期是囊胚期，最外侧是透明带，内壁扩展和排列的、个体较小的是滋养层细胞，聚集在一端的细胞形成内细胞团，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，内细胞团细胞将来发育成胎儿的各种组织。 （3）研究嵌合胚胎的目的是培养与人类似的同种器官，以缓解器官移植供体不足的困境。 （4）嵌合胚胎的胚胎移植和克隆人一样，会带来严重的伦理道德争议。我国政府坚决反对克隆人，一再重申四不原则即不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$