大题05 生物技术与工程-【大题精做】冲刺2025年高考生物大题突破+限时集训（新高考通用）

大题05 生物技术与工程 【高考真题分布】 考点 考向 高考考题分布 生物技术与工程 1. 发酵工程综合考查； 2. 细胞工程与基因工程综合考查； 3. 基因工程与生物技术的安全性与伦理性 2025浙江卷 2024山东卷 2024湖南卷 2024吉林卷 2024重庆卷 2024天津卷 2024广西卷 2024浙江卷 2024湖南卷 2024海南卷 2024河北卷 2024全国卷 2024贵州卷 2024福建卷 2024广东卷 2024江苏卷 2024江西卷 2024安徽卷 【题型解读】 一、现代生物科技专题部分包括发酵工程、细胞工程和基因工程三大部分，是每年高考必考的内容。通过近3年试题分析发现，应用微生物的分离纯化技术以及基因工程、细胞工程和胚胎工程相结合的技术，可以解决很多社会关注度高的生产、生活、健康方面的热点问题。这使得生物技术与工程在赢得普通大众关注的同时，也赢得了高考命题专家的青睐，成为当下热门的高频考点。 二、生物科技专题题目呈现方式也多种多样，有坐标曲线，有图表，还有流程图及文字介绍。这些新情境类题目一般具有很高的陌生度，特别是山东卷等大量的专业术语和未知的新技术、新流程的出现，往往让考生不知所措。生物技术主要考察传统发酵技术和微生物培养两部分。传统发酵技术与生产生活实际联系密切，题目一般以生活、学习和实践作为学科情景来考察考生分析解决问题的能力。微生物培养对知识要点和操作的要求更高，题目难度也相应大一些。题目一般以科学实验和探究作为学科情境，考察考生的逻辑推理能力和实验探究能力。生物技术与工程方面的考题可以很好的考察考生在新情境下获取信息的理解能力、解决问题能力、实验探究能力和创新能力。生物工程主要考察细胞工程、胚胎工程和基因工程三部分内容。细胞工程主要考察动物细胞工程中单克隆抗体的相关知识；胚胎工程主要结合优良牲畜的繁育情境进行综合进行考察，与生产生活联系密切；基因工程因其与遗传部分联系密切，成为高考必考内容，而且难度一般较大，题目情景也较为复杂，与当前前沿科技联系密切。 三、备考时要注意关注生产生活实践，关注传统文化；关注科学实验、科技前沿。众多科学实验为实验探究类题目提供了情景载体，此类题目综合考察考生在新情境下获取信息的理解能力，综合运用知识解决问题的能力，进行实验设计、分析等的实验探究能力和创新能力；关注生态问题，倡导绿色发展理念，提升生态意识。从近几年高考题变化来看，要以教材为基础，抓牢基础知识和基本概念的教学。试题对教材中概念的细节考察越来越突出，生物学关键词更是得分要点。教学中应引导学生关注教材细节内容，落实好对基本概念、基础知识的学习、理解和应用。 典例一：发酵工程 1．（2025·浙江·高考真题）传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是（    ） A．泡菜的风味由乳酸菌的种类决定 B．用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌 C．家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸 D．传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵 2．（2024·重庆·高考真题）养殖场粪便是农家肥的重要来源，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图进行实验获得目的菌株，正确的是（    ） A．①通常在等比稀释后用平板划线法获取单个菌落 B．②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验 C．③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙 D．粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少 3．（2024·山东·高考真题）在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（　　） A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢 B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 4.（2023·全国·高考真题）某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。    回答下列问题。 (1) 在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 。 (2) 采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是 （答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 （答出2点即可）。 (3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。 (4)本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是 。 1．理清“3”种传统食品的制作技术 2．培养基制备与微生物纯化技术 【易错提醒】　 (1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。 (2)观察菌落需用固体培养基，因此培养基要添加凝固剂，如琼脂。 (3)倒平板的温度一般在50 ℃左右较为适宜，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固。 3．微生物分离与计数的实例 1．（2025·湖北黄冈·模拟预测）获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染，无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述错误的是（    ） A．耐高温的、需要保持干燥的物品可用干热灭菌法进行灭菌 B．酒精能使细胞中的蛋白质变性，95%的酒精较75%的酒精消毒效果好 C．为了避免周围环境中微生物的污染，微生物接种应在酒精灯火焰旁进行 D．巴氏消毒可杀死绝大多数微生物同时不破坏物质的营养成分，可用于果酒消毒 2．（2025·河南驻马店·一模）尿素分解菌会使培养基中的酚红指示剂变红。为了从土壤中分离出尿素分解菌，使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行筛选，实验的具体分组和操作如下表所示。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 具体组别 具体操作 实验组 实验组1 涂布接种的选择培养基 实验组2 涂布接种的选择培养基 实验组3 涂布接种的选择培养基 实验组4 涂布接种的牛肉膏蛋白胨培养基 对照组 对照组1 不涂布接种的选择培养基 对照组2 不涂布接种的牛肉膏蛋白胨培养基 A．对照组1与实验组1、2、3组对比以验证选择培养基是否被杂菌污染 B．实验组4与实验组1、2、3组对比以验证选择培养基是否具有选择作用 C．实验组1、2、3可分离得到尿素分解菌，实验组4菌落最多，理论上对照组无菌落 D．选择培养基中菌落的红色环带直径与菌落直径比值越小，分解尿素的能力越强 3．（2025·河北承德·一模）甜酒酿（醪糟）是江南地区的传统小吃，是用蒸熟的糯米拌上酿酒酵母发酵而成的一种甜米酒，其制作流程为：浸米→蒸米→凉饭→拌酿酒酵母→发酵→检查→甜酒酿。下列有关叙述正确的是（    ） A．“蒸米”的主要目的是通过杀灭杂菌，延长甜酒酿的保质期 B．“凉饭”后再拌入酿酒酵母，可避免高温杀死发酵所需菌种 C．“发酵”时应将拌有酿酒酵母的凉饭装满密闭的容器 D．在发酵过程中酒精的浓度会持续增加，pH值会持续降低 4．（2025·宁夏银川·一模）尿素含氮量高，化学性质相对稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用，某科研小组为了将土壤中分解尿素的细菌纯化培养，进行了如下操作，请回答相关问题： 成分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 含量（g） 1.4 2.1 0.2 10.0 1.0 15.0 操作将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000毫升 (1)上表是尿素分解菌的选择培养基配方，选择培养基是指 。本实验中有两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。设置前一组的平板上如果 ，说明培养基在使用前未被杂菌污染；后一组的平板上如果 ，可以说明选择培养基具有选择作用。 (2)将5g土壤溶于45mL无菌水，再稀释倍，按图[    ] （填数字及名称）接种方式将0.1mL样品接种到3个培养基上，统计菌落数目为134、131、137，据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为 个。    (3)分解尿素的细菌能合成 ，催化尿素分解产生的可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入了酚红指示剂，尿素分解的产物会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，根据功能划分该培养基属于 培养基。 (4)土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源（如圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为，请设计实验进一步确定平板上分离得到的细菌是否是固氮菌。（写出简要思路及预期结果） 。 5．（2024·内蒙古·二模）甜米酒是我国的传统酒种，某酿酒厂以无核黄皮果（富含维生素、有机酸及特殊的香味）为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题：    (1)我国传统酒曲的制作过程中，受 （答两点）等因素的影响，酒曲稳定性较差。对酒曲微生物进行分离纯化时，需制备LB（培养细菌）和YPD（培养真菌）培养基。将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上，培养一段时间后，挑取长出的单菌落，转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养，此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素，其目的是 。 (2)蒸煮的目的有 （答一点）；主发酵的原理是 （用化学反应简式表示）。 (3)在制作黄皮甜米酒的过程中，为确定黄酒高活性干酵母（YWBY）的添加量及发酵时间，研究人员进行了相关实验，实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时，YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是 。YWBY接种量为0.12%时，酒精含量最低的原因可能是 。    (4)滤清后需进行杀菌，能否采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，并说明原因。 。 典例二：基因工程与生物技术的安全性与伦理性 1．（2024·安徽·高考真题）下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低 B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA C．DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物 D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质 2．（2024·江西·高考真题）γ-氨基丁酸在医药等领域有重要的应用价值。利用L-谷氨酸脱羧酶（GadB）催化L-谷氨酸脱羧是高效生产γ-氨基丁酸的重要途径之一。研究人员采用如图方法将酿酒酵母S的L-谷氨酸脱羧酶基因（gadB）导入生产菌株E．coliA，构建了以L-谷氨酸钠为底物高效生产γ-氨基丁酸的菌株E．coliB。下列叙述正确的是（    ）      A．上图表明，可以从酿酒酵母S中分离得到目的基因gadB B．E．coliB发酵生产γ-氨基丁酸时，L-谷氨酸钠的作用是供能 C．E．coliA和E．coliB都能高效降解γ-氨基丁酸 D．可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ构建重组质粒 3．（2024·天津·高考真题）胰岛素的研发走过了：动物提取—化学合成—重组胰岛素—生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是（    ） A．动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞 B．氨基酸是化学合成胰岛素的原料 C．用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子 D．利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物 4．（2024·浙江·高考真题）关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是（    ） A．试管动物的培育 B．转基因食品的生产 C．治疗性克隆的研究 D．生物武器的发展和生产 5．（2025·浙江·高考真题）3-磷酸甘油脱氢酶（GPD）是酵母细胞中甘油合成的关键酶。利用某假丝酵母菌株为材料，克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脱氢酶的基因（Gpd）。采用的方案是：先通过第1次PCR扩增出该基因的中间部分，再通过第2次PCR分别扩增出该基因的两侧，经拼接获得完整基因的序列，如图所示，回答下列问题：    (1)分析不同物种的GPD蛋白序列，确定蛋白质上相同的氨基酸区段，依据这些氨基酸所对应的 ，确定DNA序列，进而设计1对引物。以该菌株基因组DNA为模板进行第1次PCR，利用 凝胶电泳分离并纯化DNA片段，进一步测定PCR产物的序列。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需要确认或调整刻度和量程，还需要 。 (2)若在上述PCR扩增结果中，除获得一条阳性条带外，还出现了另外一条条带，不可能的原因是__________。 A．DNA模板被其他酵母细胞的基因组DNA污染 B．每个引物与DNA模板存在2个配对结合位点 C．在基因组中Gpd基因有2个拷贝 D．在基因组中存在1个与Gpd基因序列高度相似的其他基因 (3)为获得完整的Gpd基因，分别用限制性核酸内切酶PstⅠ和SalⅠ单酶切基因组DNA后，各自用DNA连接酶连接形成环形DNA，再用苯酚-氯仿抽提除去杂质，最后加入 沉淀环形DNA。根据第一次PCR产物测定获得的序列，重新设计一对引物，以环形DNA为模板进行第二次PCR，最后进行测序。用于第二次PCR的一对引物，其序列应是DNA链上的 （A．P1和P2  B．P3和P4 C．P1和P4 D．P2和P3）。根据测序结果拼接获得完整的Gpd基因序列，其中的启动子和终止子具有 功能。 (4)为确定克隆获得的Gpd基因的准确性，可将获得的基因序列与已建立的 进行比对。将Gpd基因的编码区与 连接，构建重组质粒，再将重组质粒导入酿酒酵母细胞中，实现利用酿酒酵母高效合成甘油的目的。 6．（2024·天津·高考真题）金黄色葡萄球菌（简称Sa）是人体重要致病细菌、不规范使用抗生素易出现多重抗药性Sa。 (1)Sa产生抗药性可遗传变异的来源有 （至少答出2点）。 (2)推测Sa产生头孢霉素抗性与其R基因有关。为验证该推测，以图1中R基因的上、下游片段和质粒1构建质粒2，然后通过同源重组（质粒2中的上、下游片段分别与Sa基因组中R基因上、下游片段配对，并发生交换）敲除Sa的R基因。    ①根据图1信息，简述质粒2的构建过程（需包含所选引物和限制酶）： ，然后回收上、下游片段，再与SacII酶切质粒1所得大片段连接，获得质粒2。 ②用质粒2转化临床分离的具有头孢霉素抗性、对氯霉素敏感的Sa，然后涂布在含 的平板上，经培养获得含质粒2的Sa单菌落。 ③将②获得的单菌落多次传代以增加同源重组敲除R基因的几率，随后稀释涂布在含 的平板上，筛选并获得不再含有质粒2的菌落。从这些菌落分别挑取少许菌体，依次接种到含 的平板上，若无法增殖，则对应菌落中细菌的R基因疑似被敲除。 ④以③获得的菌株基因组为模板，采用不同引物组合进行PCR扩增，电泳检测结果如图2，表明R基因已被敲除的是 。    1．基因工程的3种基本工具 2.熟记基因工程的四个操作步骤 3．PCR技术原理与条件 4．PCR技术的过程 5．治疗性克隆与生殖性克隆的关系 类型 项目 治疗性克隆 生殖性克隆 区别 目的 利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用于医学研究和治疗 利用克隆技术产生独立生存的新个体，获得人的复制品 水平 细胞水平 个体水平 联系 都属于无性生殖；产生的新细胞、组织、器官或新个体，遗传信息相同 6.区分试管婴儿和设计试管婴儿 (1)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程④(遗传学诊断)。 (2)试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。 (3)两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。 1．（2025·湖北黄冈·模拟预测）热启动PCR主要借助一种酶的修饰物来抑制常温下DNA聚合酶的活性。这种修饰使得PCR反应体系在配制阶段不能形成产物。当反应体系配制好后，在反应初始加热步骤，酶修饰物在高温下被释放，使得DNA聚合酶被激活，直接在高温下（70℃以上）进行PCR扩增。下列相关叙述错误的是（　　） A．热启动PCR利用DNA热变性原理，通过调节DNA聚合酶活性控制进程 B．热启动PCR中高温能激活DNA聚合酶，该反应体系中无需加入Mg2+ C．与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始阶段引物错配形成的产物 D．热启动PCR可防止低温条件下产物的非特异性扩增，能提高反应的特异性 2．（2025·贵州铜仁·一模）水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是（　　） A．该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质 B．该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变 C．该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 D．改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 3．（2025·山西·一模）人参这种珍贵中药材的药效主要由人参皂苷发挥作用。科研人员将合成人参皂苷Rh2的关键酶基因（UGT和D12H）导入酿酒酵母，实现了多基因表达，从而实现人参皂苷Rh2工厂化生产。下图为相关操作流程图，①~④表示过程。下列叙述正确的是（　　） A．①需要先将RNA反转录出DNA，再利用PCR获取和扩增目的基因 B．②利用PCR在目的基因上添加酶切位点时，需在引物的3'端引入该位点 C．③是基因表达载体的构建，将目的基因1连接在启动子1的上游 D．启动子是一段有特殊序列的DNA片段，是DNA聚合酶识别和结合的部位 4．（2025·浙江·模拟预测）生物科技是一柄“双刃剑”，生物技术如果被误用或滥用将对人类健康、生态环境乃至国家安全造成重大威胁。下列叙述正确的是（    ） A．转基因农作物可能引起食品安全问题，但对生态环境没有影响 B．生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞，应给予一定支持 C．我国反对生物武器及其技术和装备的扩散 D．试管婴儿与克隆人一样，为无性生殖，会引起伦理道德问题 5．（2025·河北石家庄·一模）草甘膦是一种广泛使用的除草剂，对大多数植物都具有杀灭作用。为在作物生长期间定向除草，研究人员改变芥菜EPSPS基因特定位点，将其导入芥菜，培育出了抗草甘膦的新品种，操作流程如图。回答下列问题：    (1)过程①为 ，其需要在缓冲液中进行，缓冲液的作用是 ；①与②（PCR）的反应体系相比不同点有 （答出两点即可）。 (2)以cDNA为模板扩增EPSPS基因后一般通过 鉴定产物，并置于 下观察结果。 (3)芥菜EPSPS基因定点突变原理如图2所示，引物2的部分核苷酸序列为5'－GAATAGTCATGCGTTCACTC…－3'，请据此补充引物3的核苷酸序列5'－GTGAACGCATGA …－3'，引物3与反义链相应的核苷酸序列 （填“相同”或“不同”）。    (4)研究人员将突变基因插入T－DNA的绿色荧光蛋白基因上游，如图3。为使两个基因融合表达以确定EPSPS在细胞的位置，需要去除突变基因的 序列。 6．（2025·浙江·模拟预测）为研究干旱胁迫基因LEA对绞股蓝植株中油脂积累的影响机制，科研人员将干旱胁迫基因LEA与含荧光素酶基因Luc的质粒结合，构建基因表达载体，并将导入基因表达载体的绞股蓝分生细胞培养成转基因植株甲，在干旱胁迫的环境下培养正常植株和转基因植株甲，检测植物体内油脂合成关键酶——乙酰-CoA羧化酶基因的表达水平。回答下列问题：    注：图1表示基因LEA的部分序列；图2表示质粒的部分结构，①②③分别为限制酶EcoR Ⅴ、Xba Ⅰ和BamH Ⅰ的酶切位点；图3表示限制酶的识别序列；图4表示正常植株和转基因植株中有关基因的表达水平。 (1)从基因数据库中获取干旱胁迫基因LEA的核苷酸序列信息，设计相应引物并人工合成。据图2、图3分析，需要在两个引物的5'端添加限制酶 的识别序列，以防止基因LEA与质粒发生反向连接。 (2)利用PCR技术扩增含目的基因的DNA片段，该技术遵循的基本原理是 ；进行PCR扩增时，退火温度的设计与引物的 有关，写出以Y链为模板设计的引物的部分序列为5'- -3'。 (3)将扩增后的DNA片段进行琼脂糖凝胶电泳，加样孔在 极一端。加样前要在PCR产物中加入适量上样缓冲液，其中含有少许 ，它迁移速率较快，需在其迁移出凝胶前停止电泳。除了PCR产物以外，还应在其中一个加样孔加入 ，作用是 。 (4)将目的基因与质粒连接后构建重组DNA，将验证后的重组DNA导入绞股蓝分生细胞，通常采用农杆菌转化法，该方法的原理是 。将转化成功的绞股蓝分生细胞接种于培养基中培养，待分化出芽后转入 中培养至组培苗，在脱分化和再分化中起关键作用的是培养基中 。 (5)如图4表示正常植株和转基因植株甲中乙酰-CoA羧化酶基因的表达水平。据图分析，干旱胁迫下绞股蓝植株在油脂积累过程中，基因LEA的影响机制可能是 。依据该结果能否说明转基因植株的油脂积累量比正常植株高，为什么？ 。 典例三：细胞工程与基因工程综合考查 1．（2024·广西·高考真题）广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖，但会由于病毒积累而产下降，可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法，下列说法错误的是（　　） A．可选用甘蔗的茎尖为外植体 B．选用的外植体需经高温灭菌处理 C．一般采用加入琼脂的固体培养基 D．脱毒苗的形成包括再分化过程 2．（2024·海南·高考真题）海南龙血树具有药用和观赏价值，可利用植物组织培养技术产生愈伤组织，进而获得该种植株。动物细胞融合技术可将骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞，进而制备单克隆抗体。下列有关这两种技术的叙述，正确的是（    ） A．利用的原理均是细胞的全能性 B．使用的培养基均需添加葡萄糖和血清 C．培养时的温度和pH均相同 D．产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力 3．（2024·甘肃·高考真题）甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（    ） A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵 B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙 4．（2024·广东·高考真题）某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-Ll和PD-1的结合，可恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。    回答下列问题： (1)据图分析， 疗法的治疗效果最佳，推测其原因是 。 (2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1.为使CTL响应此信号，可在CTL中导入 基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的 （答位置）且基因导入后不影响CTL 的能力。 (3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案 （填“一”或“二”）可行，理由是 。 5．（2024·广西·高考真题）M蛋白与“记忆”的形成密切相关。科研人员制备了M基因表达可控的实验模型小鼠，主要制作流程见下图，实验模型小鼠通过特异性表达Cre重组酶来敲除两个LoxP位点间的序列，同时利用体内表达的蛋白A激活诱导型T启动子。利用融合绿色荧光蛋白基因的M基因（M-GFP）的表达，恢复小鼠自身被敲除的M基因功能，同时便于示踪。回答下列问题： 注：基因型A/+指的是A基因被嵌合在细胞同源染色体中的一条，即可表示为Aa；两端添加上LoxP位点的M基因称为floxM。 (1)在PCR扩增片段①和②时，通常会在所用引物的一端添加被限制酶识别的序列，该序列添加的位置位于引物 （选填“3'端”或“5'端”）。在构建载体1时，为了阻断A基因的表达，从转录水平考虑，连接的片段可以是 ；而从翻译水平考虑，连接的片段可以是 。为了鉴定载体2是否构建成功，需要限制酶切割载体后，再进行 。 (2)培养小鼠胚胎干细胞需定时更换培养液，其目的是 （至少答2方面）。 (3)为了快速高效繁育出含有4对基因（遵循自由组合定律）的实验模型小鼠，应将培育出的基因型Cre/+A/+小鼠和M-GFP/+floxM/+小鼠分别与基因型floxM/floxM小鼠杂交，杂交获得的子代，再进行一代杂交后最终获得基因型为 实验模型小鼠。 (4)为了实现M基因的表达可控，在实验模型小鼠喂食时，可添加竞争性结合A蛋白的四环素，抑制T启动子的活性。添加四环素与未添加相比，目的是 。 6.（2023·海南·高考真题）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。    回答下列问题。 (1)图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。 (2)图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 。 (3)图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。 (4)已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。 (5) 与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 （答出2点即可）。 1．植物组织培养的过程——原理：植物细胞的全能性 (1)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)脱分化阶段不需要光，再分化阶段需要光。 (3)生长素与细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、抑制根的形成。 (4)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。 2．植物体细胞杂交技术——原理：植物细胞的全能性、细胞膜的流动性 3．动物细胞培养(以贴壁细胞为例)——原理：细胞增殖 (1)动物细胞培养过程 ①动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同：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分散成单个细胞。 ②保障无菌、无毒的措施：对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下进行操作，定期更换培养液。 ③区分原代培养和传代培养的关键：是否分瓶培养。 4.单克隆抗体的制备——原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖 (1)3种细胞特点不同：①B淋巴细胞：能产生抗体，不能大量增殖。②骨髓瘤细胞：能迅速大量增殖，不能产生抗体。③杂交瘤细胞：既能产生抗体，又能迅速大量增殖。 (2)两次筛选目的不同：①第1次：获得杂交瘤细胞。②第2次：获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。 5．动物体细胞核移植技术——原理：动物细胞核的全能性 (1)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。 (2)克隆动物的产生是无性繁殖，而试管动物则是在体外受精形成受精卵，由受精卵发育成的个体，因此属于有性繁殖。 6．准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程 (1)受精过程中的两个标志：受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核；受精完成的标志是雌雄原核融合完成。 (2)桑葚胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚期虽然已进行细胞分化，但囊胚的内细胞团仍具有全能性。 7．胚胎移植的操作流程 (1)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。 (2)胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则为有性生殖；若后代是由核移植技术形成的重组细胞或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为无性生殖。 (3)用于移植的胚胎来源：体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体外受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、胚胎分割获得的胚胎等。 (4)胚胎存活的基础：受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应。 1．（24-25高三下·四川·阶段练习）甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 B．获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下 C．①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐，还需要添加蔗糖等能源物质 D．路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体，使用纤维素酶也可以达成该目的 2．（2025·安徽·一模）哺乳动物细胞合成DNA有D途径和S途径，氨基蝶呤可阻断细胞利用D途径合成DNA，S途径合成DNA需要次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（简称HGPRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（简称TK）的参与，这两种酶可以催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷分别产生肌苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸，它们可以用来合成DNA。在单克隆抗体制备过程中，一般用HAT培养基来筛选杂交瘤细胞，HAT培养基中通常会加入次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶核苷3种关键成分。B淋巴细胞中有HGPRT和TK两种酶，而骨髓瘤细胞没有这两种酶。下列叙述错误的是（    ） A．从功能上划分，单克隆抗体制备过程使用的HAT培养基属于选择培养基 B．在HAT培养基中，骨髓瘤细胞的D途径被阻断，也无S途径，不能合成DNA C．在HAT培养基中，杂交瘤细胞的D途径被阻断，但可利用S途径合成DNA D．经HAT培养基筛选得到的杂交瘤细胞即可用于大量生产单克隆抗体 3．（2025·四川成都·二模）Foxn1基因对于功能性胸腺的形成是必要的，其突变导致无胸腺表型。研究人员将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎，将嵌合胚胎移入受体小鼠的子宫内，成功培育出含有正常胸腺的嵌合体小鼠。下列叙述正确的是（    ） A．导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺体现了动物细胞的全能性 B．嵌合胚胎在原肠胚阶段切割后移植可获得更多的嵌合体小鼠 C．植入胚胎前通常需对受体小鼠注射促性腺激素使其超数排卵 D．嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的 4．（2025·山东青岛·一模）银杏叶中的黄酮醇具有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响，科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W，对照）4种光质处理，处理20d后检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 (1)由图可知，实验组的净光合速率都比对照组高，原因是 。实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致，原因是 。 (2)不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量的影响为 。黄酮醇是银杏叶细胞的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比， 技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液的目的 。（答出两点） (3)除光质外，光照和黑暗交替频率也可以影响银杏的光合产物积累量。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同。结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因 。 5．（2025·河南·二模）我国科研人员利用多种现代生物技术，在猪的体内培育出了一个“人-猪嵌合中期肾”，且维持到胚胎第28天（实验过程如图1所示），该研究实现了世界首例人源化肾脏异种再生的壮举。回答下列问题。 (1)据图1分析，在“人源化中肾”的培养过程中，运用了 等动物细胞工程的技术（答出3点即可）。 (2)过程②常用的去核方法为 ，所谓的“核”实际上是 。过程③中，获得单细胞悬液时，猪胚胎剪碎后需用 处理。 (3)过程④运用基因编辑技术（见图2，Cas9蛋白在向导RNA引导下，切割目标DNA双链）敲除成纤维细胞中的猪肾发育的关键基因SIX1，可以为后续人iPS细胞的生长和分化提供更合适的生存环境。下列对于该过程的分析，正确的有 。 A．Cas9蛋白由相关基因指导在核糖体上合成，向导RNA可在逆转录酶催化下合成 B．Cas9蛋白识别并切割SIX1基因特定位点的磷酸二酯键，其作用方式与限制酶相同 C．向导RNA的部分序列是根据SIX1基因设计的，其双链区遵循碱基互补配对原则 D．敲除SIX1基因的猪胚胎可避免猪细胞与人iPS细胞竞争肾脏发育的环境 (4)过程⑧中，选用iPS细胞作为肾脏供体细胞的原因是 。在早期胚胎阶段，猪胚胎的细胞尚未完全分化成各种类型的细胞和组织，细胞之间的连接较松散，这使得导入的人iPS细胞较容易在猪胚胎中整合，胚胎的可塑性也较强，据此判断在构建嵌合胚胎过程中，可在猪胚胎发育至 （填“桑葚胚”或“囊胚”）期注射人源供体细胞。合适的培养基是提高iPS细胞嵌合能力的关键，下列有关叙述错误的是 。 A．培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等营养物质 B．为保证体外培养细胞处于无菌、无毒的环境，除无菌操作外，培养液还需定期更换 C．动物细胞应放入含5%CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是刺激细胞呼吸 D．维持动物细胞体外生存必须有适宜的温度、pH和渗透压等环境条件 6．（2025·山东·二模）我国盐碱地具备开发种植潜力的面积约有5亿亩，盐碱耕地超过1亿亩。盐碱地是重要的土地资源，开发好、利用好盐碱地，对保障中国粮仓、中国饭碗将起到重要作用。科学家将主效耐碱基因AT1导入小麦的愈伤组织，从而获得了小麦的耐盐碱组织，实验过程用到的部分结构如下图。请据图回答问题： (1)已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置，扩增基因选用的引物组合应为 。AT1基因以b链为转录模板链，为了使AT1基因按照正确的方向与质粒连接，在引物1的 端添加 的酶切位点。 (2)扩增AT1基因时，PCR反应中不能使用普通DNA聚合酶的原因是 ，在构建AT1基因表达载体时，为使AT1基因定向插入Ti质粒，既避免AT1和Ti质粒自身连接成环或反向连接，通常采取的措施是 。 (3)培育转基因植株时，培养基中加入蔗糖的作用是 （答出两点），组织培养15～20d后，将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上，发现只生根不生芽，可能的原因是 。 1．（2024·广西·高考真题）“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产，该技艺包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是（　　） A．煮豆可使蛋白质适度变性，易于被微生物利用 B．制曲目的是促使有益微生物生长繁殖，并分泌多种酶 C．调味时加入食盐，主要目的是促进微生物的生长繁殖 D．发酵过程中，微生物将原料转化为特定代谢产物，使豆豉风味独特 2．（2024·福建·高考真题）虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是（    ） A．虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响 B．传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作 C．原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸 D．虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味 3．（2024·福建·高考真题）我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒，该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是（    ） A．该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术 B．该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合 C．该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤 D．该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测 4．（2024·江苏·高考真题）关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是（    ） A．制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中 B．制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌 C．发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸 D．控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质 5．（2024·浙江·高考真题）脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是（    ） A．镍是组成脲酶的重要元素 B．镍能提高尿素水解反应的活化能 C．产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖 D．以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌 6．（2024·福建·高考真题）中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式，不仅周期长、产率低、花色单调，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是（    ） A．用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率 B．利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育 C．选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗 D．通过基因工程技术引入外源基因改变花色 7．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是（    ） A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割 C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端 8．（2024·湖南·高考真题）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　） A．限制酶失活，更换新的限制酶 B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C．质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 9．（2024·河北·高考真题）下列相关实验操作正确的是（    ） A．配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D．将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 10．（2024·山东·高考真题）制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①~④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（　　） 反应管 加入的单链DNA ①           5'-GCCGATCTTTATA-3' 3'-GACCGGCTAGAAA-5' ② 5'-AGAGCCAATTGGC-3' ③ 5'-ATTTCCCGATCCG-3'        3'-AGGGCTAGGCATA-5' ④ 5'-TTCACTGGCCAGT-3' A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 11．（2024·吉林·高考真题）关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是（    ） A．琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B．凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C．在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快 D．琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 12．（2025·浙江·高考真题）某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。 流程 最佳措施或最适培养基 ①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min ②诱导出丛生苗 MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA ③丛生苗的扩增 MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA ④丛生苗的生根 1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA 注：从生苗为丛状生长的幼苗，IBA（吲哚丁酸）为生长素类物质 下列叙述正确的是（    ） A．流程①的效果取决于消毒剂浓度 B．流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段 C．与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大 D．与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根 13．（2024·海南·高考真题）某小组为检测1株粗糙脉孢霉突变株的氨基酸缺陷类型，在相同培养温度和时间的条件下进行实验，结果见表。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 培养条件 实验结果 ① 基础培养基 无法生长 ② 基础培养基+甲、乙、丙3种氨基酸 正常生长 ③ 基础培养基+甲、乙2种氨基酸 无法生长 ④ 基础培养基+甲、丙2种氨基酸 正常生长 ⑤ 基础培养基+乙、丙2种氨基酸 正常生长 A．组别①是②③④⑤的对照组 B．培养温度和时间属于无关变量 C．①②结果表明，甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需的氨基酸 D．①~⑤结果表明，该突变株为氨基酸甲缺陷型 14．（2024·江苏·高考真题）图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗 C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 15．（2024·江苏·高考真题）我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是（    ） A．基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 B．在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因 C．衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病 D．若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡 16．（2024·江苏·高考真题）酵母菌是基因工程中常用的表达系统。下列相关叙述正确的是（    ） A．酵母菌培养液使用前要灭活所有细菌，但不能灭活真菌 B．酵母菌是真核细胞，需放置在CO2培养箱中进行培养 C．可用稀释涂布平板法对酵母菌计数 D．该表达系统不能对合成的蛋白质进行加工和修饰 17．（2024·江苏·高考真题）为了高效纯化超氧化物歧化酶（SOD），科研人员将ELP50片段插入pET-SOD构建重组质粒pET-SOD-ELP50，以融合表达SOD-ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的DNA片段，序列为：限制酶a识别序列-（GTTCCTGGTGTTGGC）50-限制酶b识别序列，50为重复次数。请回答下列问题：    (1)步骤①双酶切时，需使用的限制酶a和限制酶b分别是 。 (2)步骤②转化时，科研人员常用 处理大肠杆菌，使细胞处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有 的培养基进行筛选。用PCR技术筛选成功导入pET-SOD-ELP50的大肠杆菌，应选用的一对引物是 。 (3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与 结合，驱动转录，翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD抗体进行杂交，显示的条带应是 （从图2的“A~D”中选填）。    (4)步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl对SOD-ELP50蛋白纯化效果的影响，部分结果如图3。    （ⅰ）20℃时，加入NaCl后实验结果是 。 （ⅱ）100℃时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是 。 （ⅲ）据图分析，融合表达SOD-ELP50蛋白的优点有 。 18．（2024·重庆·高考真题）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现，基因S在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该基因（两品种中基因S序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。 (1)基因S启动子的基本组成单位是 。 (2)通过基因工程方法,将DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种YZ。根据题19图所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制酶是 ；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是 。 (3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有 。经验证的重组表达载体需转入农杆菌，检测转入是否成功的技术是 。 (4)用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN较TL种子大的原因是 。 19．（2024·江西·高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题： (1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、 等营养物质。 (2)方法2采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，该技术还需要 、 、 等“分子工具”。 (3)除了上述2种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。 (4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。 20．（2024·广西·高考真题）β-地中海贫血是人11号染色体上β-珠蛋白基因HBB突变所造成的遗传病。如图为HBB几种常见的基因突变位点及功能区域示意图。回答下列问题：    注：-28A→C中，“-”表示转录起始位点前，数值表示碱基位点，A→C表示碱基A突变为C；仅标示了非模板链上的变化，模板链也发生对应变化，但没有标示出来。 (1)654C→T突变， （选填“会”或“不会”）增加该基因嘌呤碱基总数量。-28A→C突变，会导致β-珠蛋白的表达异常，其原因是 。 (2)HBB在转录形成mRNA的过程中，细胞核内特定RNA复合物能特异性识别初级转录产物（mRNA前体），并将内含子对应区域剪切以及拼接外显子对应区域，这表明上述RNA复合物是一种 。 (3)含有17A→T突变的HBB转录出的mRNA，对应位点的碱基是 。 (4)某男性一条染色体上的HBB存在突变位点W，其配偶无W突变，他们生育的孩子 （选填“一定”或“不一定”）存在该突变，从遗传概率角度分析，其原因是 。为有效降低人群中β-地中海贫血的发病率，可以采取 和 等措施。 21．（2024·海南·高考真题）酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等。研究人员对酿酒酵母菌株A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量。回答下列问题： (1)酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 微生物，在无氧条件下能进行 发酵，可用于制作果酒等。 (2)传统发酵中，新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒，原因是 。 (3)工业上常采用单一菌种发酵生产食品。菌株A存在于环境中，实验室获得该单一菌种的分离方法有 和 。 (4)菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图）。该实验中，构建菌株B的目的是 ，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为 。 (5)菌株A中，X和Y基因的表达均可以提高发酵中乙醇产量。研究人员将X和Y基因融合在一起，构建了XY融合基因能表达的菌株E（如图），其在发酵中具有更高的乙醇产量。菌株E中无单独的X和Y基因，且其他基因未被破坏。简要写出由菌株A到菌株E的构建思路 。 22．（2024·重庆·高考真题）有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶基因） (1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程中，用于繁殖F1的基因型是 。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是 。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G-不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是 。 (2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为 。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是 （填序号）。 (3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是 （“甲”或“乙”），原因是 。 23．（2024·贵州·高考真题）研究者用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养真菌A的野生型（含NV基因）、突变体（NV基因突变）和转基因菌株（转入NV基因），检测三种菌株NV酶的生成与培养液中的葡萄糖含量，结果如表所示（表中“+”表示有，“—”表示无）。 检测用菌株 蔗糖 NV酶 葡萄糖（培养液中） 野生型 + + + 野生型 — — — 突变体 + — — 转基因菌株 + + + 回答下列问题。 (1)据表可推测 诱导了NV基因表达。NV酶的作用是 。检测NV酶活性时，需测定的指标是 （答出1点即可）。 (2)表中突变体由T-DNA随机插入野生型菌株基因组DNA筛选获得。从野生型与突变体中分别提取基因组DNA作为模板，用与 （选填“T-DNA”或“NV基因”）配对的引物进行PCR扩增。若突变体扩增片段长度 （选填“>”“=”或“<”）野生型扩增片段长度，则表明突变体构建成功，从基因序列分析其原因是 。 (3)为进一步验证NV基因的功能，表中的转基因菌株是将NV基因导入 细胞获得的。在构建NV基因表达载体时，需要添加新的标记基因，原因是 。 24．（2024·湖南·高考真题）百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术研究。回答下列问题： (1)体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前，先用 去除细胞壁获得原生质体，使原生质体融合，得到杂种细胞后，继续培养，常用 （填植物激素名称）诱导愈伤组织形成和分化，获得完整的杂种植株。 (2)单倍体育种。常用 的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是 。 (3)基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L，该基因及其上游的启动子pL和下游的终止子结构如图a。图b是一种Ti质粒的结构示意图，其中基因gus编码GUS酶，GUS酶活性可反映启动子活性。 ①研究病原微生物对L的启动子pL活性的影响。从图a所示结构中获取pL，首先选用 酶切，将其与相同限制酶酶切的Ti质粒连接，再导入烟草。随机选取3组转基因成功的烟草（P1、P2和P3）进行病原微生物胁迫，结果如图c。由此可知：三种病原微生物都能诱导pL的活性增强，其中 的诱导作用最强。 ②现发现栽培种百合B中也有L，但其上游的启动子与野生百合不同，且抗病性弱。若要提高该百合中L的表达量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路 。 1．（2025·贵州铜仁·一模）某地发生少数人吃冰激凌后腹泻的现象，推测可能是冰激凌中大肠杆菌超标（1mL自来水检测出的菌落总数不可以超过100个），于是对冰激凌进行检测。下列叙述错误的是（　　） A．在检测过程中可配制特定的培养基来鉴别是否存在大肠杆菌 B．利用活菌计数必须对冰激凌融化后形成的原液进行梯度稀释 C．在检测过程中需要设置完成灭菌的空白培养基作为对照组 D．进行检测时也可以利用细菌计数板和显微镜进行直接计数 2．（2025·河南·模拟预测）为从高粘度原油（主要是含碳有机物）中筛选得到高效降解石油污染物的细菌，研究者以山东原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述正确的是（　　）    A．培养基①的作用是增加目的菌株的种类 B．图示表明，油泥混合液被稀释了105倍 C．只有培养基②要以原油为唯一碳源 D．培养基③采用的接种方法不能用于统计活菌的数量 3．（2025·山西吕梁·一模）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配制培养基（主要成分是蛋白胨、牛肉膏、NaCl和水），灭菌后倒平板，备用；②取少量医疗废水稀释一定倍数，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．①过程中，培养基灭菌前需要将pH一般调至酸性 B．该培养基中能为细菌提供氮源的有蛋白胨和牛肉膏 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 4．（2025·河北沧州·一模）产黄青霉菌生产青霉素的发酵流程如下图所示，其中“补料”是指补充培养基，其成分有花生饼粉、玉米浆、葡萄糖、磷酸二氢钠等。下列关于该发酵过程的叙述，错误的是（    ） A．对产黄青霉菌分离纯化时采用的接种方法是稀释涂布平板法 B．“种母培养”时采用液体培养基有利于增加产黄青霉菌的数量 C．产黄青霉菌为异养厌氧型真菌，添加的磷酸二氢钠具有多种作用 D．向主发酵罐添加pH调节液是因为环境条件会影响青霉素的形成 5．（2025·河北石家庄·模拟预测）合理使用植物激素，可有效调控植物组织的生长和分化，从而实现植物高效繁殖和遗传改良。下列叙述正确的是（    ） A．从母本植株上选取茎尖、叶片进行组织培养可获得脱毒苗 B．调节生长素和细胞分裂素的比例可诱导愈伤组织分化为试管苗 C．在脱分化阶段需用纤维素酶和果胶酶处理以获得单个细胞 D．脱分化和再分化过程中都需要一定强度光照以提供能量 6．（2025·陕西西安·模拟预测）某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作，下列叙述正确的是（    ） A．若为植物体细胞杂交技术，则用聚乙二醇处理两种植物细胞后会直接出现膜融合 B．若为单克隆抗体的制备技术，融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测就可得到大量的单克隆抗体 C．若为动物体细胞核移植技术，融合得到的细胞可直接移植到受体母牛子宫内获得克隆牛 D．若为体外受精技术，细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核 7．（2025·浙江·模拟预测）间充质干细胞（MSC）是一类起源于中胚层，在成年人的牙髓、脂肪等组织中存在的多能干细胞。MSC具有一种特殊的“内源性不对称分裂”增殖方式，其分裂产生的子细胞中只有一个会进一步分化，另一个则保持原状。此外，不同器官血管内皮细胞还能够与MSC互相识别，并介导后者穿透血管帮助修复受损的器官。下列叙述正确的是（    ） A．培养MSC的培养基中应加入无机盐、水、琼脂和血清等 B．MSC分化为功能细胞来修复器官时，MSC数量会逐渐减少 C．MSC分裂、分化为功能细胞的过程中发生了基因重组 D．利用MSC治疗受损器官时，可将培养的MSC通过静脉注入体内 8．（2025·浙江·模拟预测）纳米酶试纸条可用于食品中多种病原体的快速检测，检测原理如图所示。下列叙述错误的是（    ） 注：纳米酶垫：纳米酶上标记蛋白A的单克隆抗体；检测线 （T线）：包被针对病原体另一位点的抗体；质控线（C线）：包被纳米酶上标记抗体的抗体。 A．制备纳米酶标记的单克隆抗体时可用蛋白A筛选所需的杂交瘤细胞 B．标志蛋白A为被检测病原体的特异性蛋白 C．若检测结果为T线和C线都显色，说明待检样品含有病原体 D．若检测结果为T线和C线都不显色，说明待检样品不含病原体 9．（2025·湖北黄冈·模拟预测）“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→过滤→分离→沉淀→鉴定。下列相关叙述错误的是（　　） A．以猪肝为提取材料时，将肝组织置于研磨液中，让细胞裂解释放内容物 B．过滤时，若用滤纸代替纱布，会因DNA吸附于滤纸而导致DNA的提取量减少 C．根据糖类、DNA和蛋白质在酒精中的溶解性不同，可去除混合物中的蛋白质和糖类等杂质 D．DNA分子的电泳鉴定实验中，决定DNA分子迁移速率的因素是DNA分子的大小和构象 10．（24-25高三下·云南昭通·开学考试）PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（    ）    A．若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度 B．耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸 C．每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同 D．PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c 11．（2025·浙江·模拟预测）柑橘溃疡病由柑橘溃疡病菌引起，对柑橘有严重危害。柑橘黄单胞杆菌（KY）是最常见的柑橘溃疡病菌，其拟核DNA长度约为413bP，用引物对甲、乙、丙三株溃疡柑橘的叶片进行PCR扩增，电泳结果如图1。研究发现从两种真菌J-8和Y-66中获得的提取物对KY有抑菌活性，欲探究抑菌效果最好时的最低浓度（菌落完全不生长的最低浓度），科研人员将不同浓度的J-8和Y-66提取物用丙酮溶解后制备成固体培养基，用其培养KY，48小时后观察菌落生长情况，结果如图2。下列相关分析错误的是（    ） A．感染KY的植株最可能为乙植株 B．对照组用无菌水配制的固体培养基培养KY C．J-8提取物抑制KY的效果优于Y-66 D．图2中，Y-66提取物抑菌效果最好时的最低浓度小于或等于2.5mg/mL 12．（2025·浙江·模拟预测）Icodec胰岛素作为一种创新的长效胰岛素类似物，其研发基于对人胰岛素结构的深入改造，即通过精确调整氨基酸的种类、数量，并施以适当的修饰，实现减少该药物被体内酶降解的目标，进而实现每周仅需单次注射的目标。下列叙述正确的是（    ） A．Icodec胰岛素可以通过口服途径降低血糖浓度 B．Icodec胰岛素无法有效降低血糖 C．Icodec胰岛素能够与细胞膜上的胰岛素受体进行特异性结合 D．调整胰岛素氨基酸的方法为用特定的酶切割胰岛素再进行连接 13．（2025·四川成都·二模）将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin-Ⅱ导入杨树细胞，培育抗虫杨树。如图表示利用含目的基因的DNA分子和Ti质粒构建基因表达载体的过程，图中表示氨苄青霉素抗性基因，表示新霉素抗性基因，箭头表示限制酶的酶切位点，相关酶的识别序列如表所示。下列叙述正确的是（    ） A．利用PCR扩增目的基因时，应该选择引物2和引物3并在引物3'端添加相应酶切位点 B．为使目的基因与质粒高效重组，选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好 C．为将表达载体导入农杆菌，可以使用离心法或PEG融合法处理受体细胞 D．成功导入目的基因的杨树细胞既具有氨苄青霉素抗性，又有新霉素抗性 14．（2025·湖北·二模）我国是香蕉的主产地之一，大多数栽培香蕉是三倍体品种。传统生产采用吸芽繁殖方式，不仅周期长、产率低、果品不佳，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是（    ） A．通过基因工程转入外源基因提高果实品质 B．用香蕉顶端分生区作为外植体获得脱毒苗 C．利用单倍体育种对栽培香蕉进行品种选育 D．用香蕉叶鞘进行植物组织培养以提高产率 15．（2025·浙江·模拟预测）生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，也会与人类伦理道德发生碰撞，带来新的伦理困惑与挑战。关于生物技术的安全与伦理，下列叙述错误的是（    ） A．转基因食品指转基因生物本身或者其加工产品 B．致病微生物、昆虫等都有可能被利用而制成生物武器 C．人的生殖性克隆违反人类繁衍的自然法则 D．在自然条件下，基因漂移只能发生在栽培作物种内 16．（24-25高三下·湖南·开学考试）活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理染料废水中的活性黑5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解活性黑5能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。回答下列问题： (1)培养基Ⅰ和培养基Ⅱ均以 为唯一氮源，从用途上来看均属于 培养基，该类培养基的特点是 。 培养基Ⅱ是利用 法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的 。 (2)假单胞杆菌中，BVU5蛋白分解活性黑5的场所最可能为 （填“细胞质基质”“溶酶体”或“核糖体”）；据题推测，驯化后的假单胞杆菌增强了 过程。 (3)假单胞杆菌分解活性黑5能力的强弱可能与 （答出2点）因素有关。 17．（2024·天津南开·二模）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。请分析回答：    (1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明 。 (2)剪下根段后需要经过一系列的消毒过程，一般先用流水冲洗，然后在无菌操作台上依次用 和次氯酸钠溶液等消毒剂浸泡消毒，从每种消毒剂中取出根段后需用 冲洗多次，再用无菌滤纸吸干表面水分。 (3)植物组织培养常用的MS培养基是在已配制好的MS母液中添加 、琼脂、植物激素等配制而成。在组织培养过程中，根段细胞经过 过程形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。 (4)愈伤组织生芽过程中，细胞分裂素（CK）通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于细胞分裂素（CK）与生长素比例高的（高CK）培养基中诱导生芽，测定此过程中W基因的表达量，结果如图1。分析得出结论：在高CK诱导下A基因 （填“促进”或“抑制”）W基因表达。得出该结论的依据为：与野生型相比， 。 (5)采用转基因技术在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括______（多选）。 A．A基因在愈伤组织生芽过程中起作用 B．缺失A基因，W基因表达不能促进生芽 C．过量表达W基因可使生芽时间提前 D．W基因的表达产物调控A基因的表达 18．（2025·广东珠海·一模）糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病，长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗，严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞（CiPSCs）分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病（T1DM）患者体内，具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中，该病例成功摆脱胰岛素依赖，各项诊断指标恢复至正常水平。 回答下列问题： (1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足，引发高血糖症，因此属于 ，CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是 。 (2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织，经 分散成单个细胞制备成细胞悬液，然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs的过程中，需精确控制培养基的各种成分，与普通动物细胞培养基相比，不能添加 等天然成分，以免影响细胞分化进程。 (3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后，研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组，A组进行手术但不移植胰岛细胞，B组体内移植胰岛细胞，然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验，结果如图2所示，该实验的目的是 。经过长时间科学论证后，研究人员将胰岛细胞移植回患者体内，一年内定期进行口服耐糖检测（见图3），结果表明患者能摆脱胰岛素依赖，依据是 。（糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL）。 (4)传统诱导多能干细胞（iPSCs）常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞，其中的C-myc和Klf4是原癌基因。据此分析，化学分子诱导CiPSCs的优势是 。 19．（2025·浙江·模拟预测）葡聚糖和木聚糖等物质具有一定的粘度，添加在某些饮品中会影响口感或堵塞过滤装置。某实验室科研工作者采用构建共表达GluZ（葡聚糖酶基因）和XylB（木聚糖酶基因）两种融合基因的工程酵母，降低酿造饮品中的葡聚糖和木聚糖等物质含量以降低粘度。图1中PGK是酵母菌的特异性启动子，ADH为终止子，KanMX是遗传霉素抗性基因。GluZ和XylB两种融合基因的结构如图2所示，MFα是酵母菌特有的信号肽基因（信号肽可以引导分泌型蛋白的表达）。请回答下列问题。 (1)PCR扩增序列时，需设计相应的引物，引物的本质是 ，其作用是 。 (2)结合图1和图2，应选择限制酶 对质粒进行切割，原因是 （答出两点）。为使MFα与GluZ（或XylB）连接形成融合基因，引物R1与引物F2（或引物F3）的5'端引入的限制酶种类的要求是 。 (3)科研人员将两种融合基因分别重组至质粒YE得到重组质粒G和X，并对处于特殊状态的酵母菌进行转化。为检测转化是否成功，可在培养基中加入遗传霉素，其作用是 ，在获得的酵母菌单菌落中选取6个单菌落分别制成菌悬液，标号为1~6，然后分别加入含木聚糖或葡聚糖的刚果红平板的圆孔中，观察透明圈的产生情况，结果如图3所示，其中同时含有质粒G和质粒X的菌悬液是 （用序号表示），判断依据是 。 (4)为验证（3）中获得的转基因酵母菌能降低啤酒的粘度，请设计合理的实验进行探究，要求写出实验思路、预期结果及结论。（实验材料：盛有等量大麦汁的发酵容器、普通酵母菌菌液、转基因酵母菌菌液等）实验思路： 。预期结果及结论： ，说明转基因酵母菌能降低啤酒的粘度。 20．（2025·浙江·模拟预测）为提高转化效率，研究人员一方面将野生Ti质粒的Vir基因（表达产物具有辅助T-DNA转移的功能）敲除后改造成穿梭质粒，另一方面将野生Ti质粒改造成不含T-DNA，含Vir基因的辅助质粒。穿梭质粒和辅助质粒均小于野生Ti质粒，如图为研究人员利用这两种质粒和大豆细胞生产抗体的过程示意图，表为图中所需限制酶的识别序列及切割位点。请回答下列问题。 限制酶 识别序列及切割位点（5'→3'） BamH Ⅰ —G↓GATCC— Xho Ⅰ —C↓TCGAG— Bgl Ⅱ —A↓GATCT— 注：HC、LC，抗体重链和轻链的编码区；ori，复制原点；C，病毒复制蛋白基因；P35S，一种组成型强启动子；GFP，绿色荧光蛋白基因；kamr，卡那霉素抗性基因；LB、RB，T-DNA左右边界。 (1)图中PCR1和PCR2体系所加的物质中，不同的是 。在设计引物1和3时，需在5'端加上限制酶 的识别序列，而在设计引物2和4时在5'端加上Bgl Ⅱ的识别序列，原因是 。 (2)图中的穿梭质粒上未标出的必需元件是 。HC或LC基因一定要插入LB和RB之间的原因是 。 (3)将重组质粒和辅助质粒导入农杆菌之前，需使用 处理农杆菌。与将目的基因直接插入到野生Ti质粒再导入农杆菌相比，将重组质粒和辅助质粒导入农杆菌转化效率更高，原因是 。 (4)共培养转化后获得转基因大豆细胞，发现有些大豆细胞具有绿色荧光，根据这一现象可初步判断 。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大题05 生物技术与工程 【高考真题分布】 考点 考向 高考考题分布 生物技术与工程 1. 发酵工程综合考查； 2. 细胞工程与基因工程综合考查； 3. 基因工程与生物技术的安全性与伦理性 2025浙江卷 2024山东卷 2024湖南卷 2024吉林卷 2024重庆卷 2024天津卷 2024广西卷 2024浙江卷 2024湖南卷 2024海南卷 2024河北卷 2024全国卷 2024贵州卷 2024福建卷 2024广东卷 2024江苏卷 2024江西卷 2024安徽卷 【题型解读】 一、现代生物科技专题部分包括发酵工程、细胞工程和基因工程三大部分，是每年高考必考的内容。通过近3年试题分析发现，应用微生物的分离纯化技术以及基因工程、细胞工程和胚胎工程相结合的技术，可以解决很多社会关注度高的生产、生活、健康方面的热点问题。这使得生物技术与工程在赢得普通大众关注的同时，也赢得了高考命题专家的青睐，成为当下热门的高频考点。 二、生物科技专题题目呈现方式也多种多样，有坐标曲线，有图表，还有流程图及文字介绍。这些新情境类题目一般具有很高的陌生度，特别是山东卷等大量的专业术语和未知的新技术、新流程的出现，往往让考生不知所措。生物技术主要考察传统发酵技术和微生物培养两部分。传统发酵技术与生产生活实际联系密切，题目一般以生活、学习和实践作为学科情景来考察考生分析解决问题的能力。微生物培养对知识要点和操作的要求更高，题目难度也相应大一些。题目一般以科学实验和探究作为学科情境，考察考生的逻辑推理能力和实验探究能力。生物技术与工程方面的考题可以很好的考察考生在新情境下获取信息的理解能力、解决问题能力、实验探究能力和创新能力。生物工程主要考察细胞工程、胚胎工程和基因工程三部分内容。细胞工程主要考察动物细胞工程中单克隆抗体的相关知识；胚胎工程主要结合优良牲畜的繁育情境进行综合进行考察，与生产生活联系密切；基因工程因其与遗传部分联系密切，成为高考必考内容，而且难度一般较大，题目情景也较为复杂，与当前前沿科技联系密切。 三、备考时要注意关注生产生活实践，关注传统文化；关注科学实验、科技前沿。众多科学实验为实验探究类题目提供了情景载体，此类题目综合考察考生在新情境下获取信息的理解能力，综合运用知识解决问题的能力，进行实验设计、分析等的实验探究能力和创新能力；关注生态问题，倡导绿色发展理念，提升生态意识。从近几年高考题变化来看，要以教材为基础，抓牢基础知识和基本概念的教学。试题对教材中概念的细节考察越来越突出，生物学关键词更是得分要点。教学中应引导学生关注教材细节内容，落实好对基本概念、基础知识的学习、理解和应用。 典例一：发酵工程 1．（2025·浙江·高考真题）传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品。下列叙述错误的是（    ） A．泡菜的风味由乳酸菌的种类决定 B．用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌 C．家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸 D．传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵 【答案】A 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、泡菜的风味由原料、发酵菌种类、发酵环境等因素共同决定的，A错误； B、用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌，醋酸菌是好氧型微生物，B正确； C、家庭酿制米酒主要用的是酵母菌，在酿制米酒的过程中，首先让酵母菌在有氧的环境进行增殖，然后在无氧的环境中进行发酵，C正确； D、传统发酵食品所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，D正确。 故选A。 2．（2024·重庆·高考真题）养殖场粪便是农家肥的重要来源，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图进行实验获得目的菌株，正确的是（    ） A．①通常在等比稀释后用平板划线法获取单个菌落 B．②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验 C．③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙 D．粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少 【答案】C 【分析】由图可知，所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂。图中②筛选的是不能在尿素唯一氮源培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验。 【详解】A、平板划线法无需稀释，A错误； B、由图可知，②筛选不能在尿素唯一氮源培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，B错误； C、所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂，所以③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙，C正确； D、由图可知，甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，且乙同时分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少，D错误。 故选C。 3．（2024·山东·高考真题）在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（　　） A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢 B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 【答案】D 【分析】发酵工程：（1）定义：利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品；主要为微生物细胞本身或者其代谢产物。（2）分离、提纯产物：产品若是微生物细胞，在发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥；产品若是微生物代谢物，则根据产物的性质采取 适当的提取、分离和纯化措施。 【详解】A、黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确； B、菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵，提高铵离子浓度，菌体内可提高柠檬酸产量，B正确； C、发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必须的酶失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确； D、发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品，D错误。 故选D。 4.（2023·全国·高考真题）某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。    回答下列问题。 (1) 在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是 。 (2) 采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是 （答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有 （答出2点即可）。 (3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是 。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是 。发酵液中的乙醇可用 溶液检测。 (4)本实验收集的淋洗液中的 可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是 。 【答案】 (1)菌T能够分泌纤维素酶 (2)为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂） ①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟。 (3) 制造无氧环境 排出二氧化碳 酸性的重铬酸钾溶液 (4) 葡萄糖 节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 【详解】 （1）菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。 （2）培养基的主要成分：水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）。 高压蒸汽灭菌法的注意的事项有①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭，如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导致灭菌的失败；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100 kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30 min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟，否则锅内蒸气压力突然降低，液体突然沸腾，冲走瓶盖，使液体喷出或使容器破裂。 （3）果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 （4）与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。 1．理清“3”种传统食品的制作技术 2．培养基制备与微生物纯化技术 【易错提醒】　 (1)为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。 (2)观察菌落需用固体培养基，因此培养基要添加凝固剂，如琼脂。 (3)倒平板的温度一般在50 ℃左右较为适宜，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固。 3．微生物分离与计数的实例 1．（2025·湖北黄冈·模拟预测）获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染，无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列相关叙述错误的是（    ） A．耐高温的、需要保持干燥的物品可用干热灭菌法进行灭菌 B．酒精能使细胞中的蛋白质变性，95%的酒精较75%的酒精消毒效果好 C．为了避免周围环境中微生物的污染，微生物接种应在酒精灯火焰旁进行 D．巴氏消毒可杀死绝大多数微生物同时不破坏物质的营养成分，可用于果酒消毒 【答案】B 【分析】无菌技术：（1 ）关键：防止外来杂菌的入侵。（2 ）具体操作：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。 【详解】A、耐高温的、需要保持干燥的物品可用干热灭菌法进行灭菌，A正确； B、乙醇能使蛋白质变性，75%酒精浓度是临床消毒浓度，过高浓度的酒精能够使细菌表面的蛋白质凝固，形成一层膜，阻碍酒精分子进一步渗入细菌内部，导致杀菌效果不佳，B错误； C、为了避免周围环境中微生物的污染，接种时应在酒精灯火焰旁进行，C正确； D、巴氏消毒最大的优点是能杀死绝大多数微生物的同时基本不会破坏物质的营养成分，果酒可用巴氏消毒法进行消毒，D正确。 故选B。 2．（2025·河南驻马店·一模）尿素分解菌会使培养基中的酚红指示剂变红。为了从土壤中分离出尿素分解菌，使用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行筛选，实验的具体分组和操作如下表所示。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 具体组别 具体操作 实验组 实验组1 涂布接种的选择培养基 实验组2 涂布接种的选择培养基 实验组3 涂布接种的选择培养基 实验组4 涂布接种的牛肉膏蛋白胨培养基 对照组 对照组1 不涂布接种的选择培养基 对照组2 不涂布接种的牛肉膏蛋白胨培养基 A．对照组1与实验组1、2、3组对比以验证选择培养基是否被杂菌污染 B．实验组4与实验组1、2、3组对比以验证选择培养基是否具有选择作用 C．实验组1、2、3可分离得到尿素分解菌，实验组4菌落最多，理论上对照组无菌落 D．选择培养基中菌落的红色环带直径与菌落直径比值越小，分解尿素的能力越强 【答案】D 【分析】1、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验中，需要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，计数的关键是经梯度稀释后的学生倍数要合适，计数时通常选择菌落数在30-300之间的实验组平板进行计数。 2、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。 【详解】A、对照组1是不涂布接种的选择培养基，实验组1、2、3是涂布接种的选择培养基。 如果选择培养基被杂菌污染，那么在未接种（对照组1）的情况下可能会出现菌落；而如果选择培养基没有被杂菌污染，未接种时应该无菌落。所以对照组1与实验组1、2、3组对比可以验证选择培养基是否被杂菌污染，A正确； B、实验组4是涂布接种的牛肉膏蛋白胨培养基，牛肉膏蛋白胨培养基是通用培养基，能为多种微生物提供氮源等营养；实验组1、2、3是涂布接种的选择培养基，且是以尿素为唯一氮源的选择培养基。 只有能利用尿素作为氮源的微生物才能在选择培养基上生长，而通用培养基上各种微生物都能生长。所以实验组4与实验组1、2、3组对比可以验证选择培养基是否具有选择作用，B正确； C、实验组4是牛肉膏蛋白胨培养基，能为多种微生物提供适宜营养，所以理论上接种后菌落最多。 实验组1、2、3是选择培养基，只有能分解尿素的尿素分解菌才能生长，其他不能利用尿素为氮源的杂菌被抑制，所以可以分离得到尿素分解菌。 由于对照组1验证了选择培养基未被杂菌污染，所以理论上对照组无菌落，C正确； D、选择培养基中菌落的红色环带直径与菌落直径比值越大,分解尿素的能力越强，D错误。 故选D。 3．（2025·河北承德·一模）甜酒酿（醪糟）是江南地区的传统小吃，是用蒸熟的糯米拌上酿酒酵母发酵而成的一种甜米酒，其制作流程为：浸米→蒸米→凉饭→拌酿酒酵母→发酵→检查→甜酒酿。下列有关叙述正确的是（    ） A．“蒸米”的主要目的是通过杀灭杂菌，延长甜酒酿的保质期 B．“凉饭”后再拌入酿酒酵母，可避免高温杀死发酵所需菌种 C．“发酵”时应将拌有酿酒酵母的凉饭装满密闭的容器 D．在发酵过程中酒精的浓度会持续增加，pH值会持续降低 【答案】B 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。 【详解】A、“蒸米”的主要目的是使淀粉更易分解，便于微生物发酵，A错误； B、“凉饭”后再拌入酿酒酵母，可避免高温杀死发酵所需菌种，B正确； C、发酵时应将拌有酿酒酵母的凉饭装在密闭的容器中，但是不能装满容器，应该适当留出约1/3的空间，C错误； D、酵母菌细胞呼吸释放的二氧化碳使得pH值降低以及酒精含量增多，对发酵起抑制作用，从而导致一段时间后酵母菌发酵停止，因此酒精浓度不会持续增加，pH值不会持续降低，D错误。 故选B。 4．（2025·宁夏银川·一模）尿素含氮量高，化学性质相对稳定，是现代农业生产中一种重要的氮肥，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用，某科研小组为了将土壤中分解尿素的细菌纯化培养，进行了如下操作，请回答相关问题： 成分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 含量（g） 1.4 2.1 0.2 10.0 1.0 15.0 操作将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000毫升 (1)上表是尿素分解菌的选择培养基配方，选择培养基是指 。本实验中有两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板。设置前一组的平板上如果 ，说明培养基在使用前未被杂菌污染；后一组的平板上如果 ，可以说明选择培养基具有选择作用。 (2)将5g土壤溶于45mL无菌水，再稀释倍，按图[    ] （填数字及名称）接种方式将0.1mL样品接种到3个培养基上，统计菌落数目为134、131、137，据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为 个。    (3)分解尿素的细菌能合成 ，催化尿素分解产生的可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入了酚红指示剂，尿素分解的产物会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，根据功能划分该培养基属于 培养基。 (4)土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源（如圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为，请设计实验进一步确定平板上分离得到的细菌是否是固氮菌。（写出简要思路及预期结果） 。 【答案】 (1)在微生物学中，将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 没有菌落生长 牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数显著多于选择培养基 (2)1稀释涂布平板法 (3) 脲酶 鉴别 (4)将平板上分离得到的细菌接种到无氮源的培养基上培养一段时间后，观察是否有出现菌落。若能长出菌落，说明该菌为固氮菌，否则不是固氮菌 【分析】1、实验室的培养基按照功能划分，可以分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基是在微生物学中，将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称为选择培养基。 2、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】（1）根据分析，选择培养基是指在微生物学中，将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称为选择培养基。本实验中有两组对照，一组是未接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，可证明灭菌是否彻底；另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板。前一组的平板上如果没有菌落生长，可以说明培养基在使用前未被杂菌污染；后一组的平板上如果菌落数显著多于同一稀释度的选择培养基平板上的，可以说明选择培养基具有选择作用。 （2）统计菌落数目一般使用稀释涂布平板法，将5g土壤溶于45mL无菌水，再稀释105倍，按图[1]稀释涂布平板法接种方式，将0.1mL样品接种到3个培养基上，统计菌落数目为134、131、137，据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为（ 134+131+137）÷3÷0.1×10×105=1.34×109 个。 （3）分解尿素的细菌能合成脲酶，催化尿素分解产生的 NH3 可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入了酚红指示剂，尿素分解的产物 NH3 会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，根据功能划分该培养基属于鉴别培养基。 （4）土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，设计实验时用到的是无氮源培养基，然后检测是否有固氮菌即可。简要思路、预期结果和结论：将平板上分离得到的细菌接种到无氮源的培养基上培养，若能生长，说明该菌为固氮菌，否则不是固氮菌，进一步确定平板上分离得到的细菌是否是固氮菌。 5．（2024·内蒙古·二模）甜米酒是我国的传统酒种，某酿酒厂以无核黄皮果（富含维生素、有机酸及特殊的香味）为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题：    (1)我国传统酒曲的制作过程中，受 （答两点）等因素的影响，酒曲稳定性较差。对酒曲微生物进行分离纯化时，需制备LB（培养细菌）和YPD（培养真菌）培养基。将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上，培养一段时间后，挑取长出的单菌落，转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养，此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素，其目的是 。 (2)蒸煮的目的有 （答一点）；主发酵的原理是 （用化学反应简式表示）。 (3)在制作黄皮甜米酒的过程中，为确定黄酒高活性干酵母（YWBY）的添加量及发酵时间，研究人员进行了相关实验，实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时，YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是 。YWBY接种量为0.12%时，酒精含量最低的原因可能是 。    (4)滤清后需进行杀菌，能否采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，并说明原因。 。 【答案】 (1) 使用原料、空气温度和湿度、环境微生物 抑制细菌的生长繁殖 (2) 对糯米进行灭菌；使糯米细胞结构破坏，释放糖类等物质，便于酵母菌分解利用等 C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 (3) 0.10%、8d YWBY接种量过大，酵母菌过量繁殖消耗了反应物中过多的糖分 (4)不能，高压蒸汽灭菌温度较高，会破坏甜米酒中的营养物质 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】（1）我国传统酒曲的制作过程中，受使用原料、空气温度和湿度、环境微生物等因素的影响，酒曲稳定性较差。环素和链霉素可以抑制细菌的生长，对真菌不起作用。YPD培养基中加入一定量的四环素和链霉素其目的是抑制细菌的生长。 （2）酿酒过程蒸煮的主要目的是对糯米进行灭菌，使糯米细胞结构破坏，释放糖类等物质，便于酵母菌分解利用等。酿酒的主发酵过程是酵母菌无氧呼吸产生酒精的过程，其化学反应简式为：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。 （3）据图2左图可知，接种量为0.1%时，达到最大酒精含量时，产酒精量比其它接种量高，因此最佳接种量为0.1%。据图2右图可知，当发酵时间为8天时，还原糖含量几乎不再变化，因此，最佳主发酵时间为8天。图2可知，接种量为0.12%时，酒精含量最低，原因可能是接种量较大，菌数剧增过快导致葡萄糖消耗过多，用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少。 （4）高压蒸汽灭菌温度较高，会破坏甜米酒中的营养物质，因此不能采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。 典例二：基因工程与生物技术的安全性与伦理性 1．（2024·安徽·高考真题）下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低 B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA C．DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物 D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质 【答案】D 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理： （1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 （2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、研磨液有利于DNA的溶解，换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低，A正确； B、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可分离DNA，B正确； C、DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl浓度的变化而改变，因此可用不同浓度的NaCl溶液对DNA进行粗提取，C正确； D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，二苯胺试剂用于鉴定DNA，D错误。 故选D。 2．（2024·江西·高考真题）γ-氨基丁酸在医药等领域有重要的应用价值。利用L-谷氨酸脱羧酶（GadB）催化L-谷氨酸脱羧是高效生产γ-氨基丁酸的重要途径之一。研究人员采用如图方法将酿酒酵母S的L-谷氨酸脱羧酶基因（gadB）导入生产菌株E．coliA，构建了以L-谷氨酸钠为底物高效生产γ-氨基丁酸的菌株E．coliB。下列叙述正确的是（    ）      A．上图表明，可以从酿酒酵母S中分离得到目的基因gadB B．E．coliB发酵生产γ-氨基丁酸时，L-谷氨酸钠的作用是供能 C．E．coliA和E．coliB都能高效降解γ-氨基丁酸 D．可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ构建重组质粒 【答案】A 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+转化法； （4）目的基因的检测与鉴定：包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。 【详解】 A、上图表明，可以从酿酒酵母S中分离得到目的基因gadB，A正确。 B、题意显示，用L-谷氨酸脱羧酶（GadB）催化L-谷氨酸脱羧是高效生产γ-氨基丁酸的重要途径之一，E．coliB中能表达L-谷氨酸脱羧酶（GadB），因此可用E．coliB发酵生产γ-氨基丁酸，该过程中L-谷氨酸钠的作用不是供能，B错误； C、E．coliA中没有L-谷氨酸脱羧酶（GadB），因而不能降解L-谷氨酸，而E．coliB中含有该酶的基因，因而能高效降解L-谷氨酸，高效生产γ-氨基丁酸，C错误； D、图中质粒下方括号内备注含多克隆位点，表明质粒上含有多种限制酶的识别序列，但无法判断能否用其他酶代替，D错误。 故选A。 3．（2024·天津·高考真题）胰岛素的研发走过了：动物提取—化学合成—重组胰岛素—生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是（    ） A．动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞 B．氨基酸是化学合成胰岛素的原料 C．用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子 D．利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物 【答案】C 【分析】胰岛素是由胰脏内的胰岛B细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。 【详解】A、胰岛素在动物体内由胰岛B细胞合成后，经过胞吐作用释放出细胞，A正确； B、胰岛素属于蛋白质激素，所以化学合成胰岛素的原料是氨基酸，B正确； C、用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素不需要使用相同的启动子，因为两者属于不同的表达系统，大肠杆菌是原核生物表达系统，而乳腺生物反应器属于真核生物表达系统，启动子要求不同，C错误； D、利用蛋白质工程技术可以对胰岛素进行改造，生成具有不同作用特性的胰岛素类似物，包括速效胰岛素，D正确。 故选C。 4．（2024·浙江·高考真题）关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是（    ） A．试管动物的培育 B．转基因食品的生产 C．治疗性克隆的研究 D．生物武器的发展和生产 【答案】D 【分析】1、我国政府一再重申 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。 2、2010年，在第65 届联合国大会上，我国政府重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标，全面、严格履行公约义务，支持不断加强公约的约束力，并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。 【详解】A、试管动物的培育属于胚胎工程，没有禁止，A正确； B、我国目前不反对转基因的食品的生产，B正确； C、中国政府禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆，C正确； D、生物武器致病能力强、攻击范围广，世界范围内应全面禁止生物武器，D错误。 故选D。 5．（2025·浙江·高考真题）3-磷酸甘油脱氢酶（GPD）是酵母细胞中甘油合成的关键酶。利用某假丝酵母菌株为材料，克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脱氢酶的基因（Gpd）。采用的方案是：先通过第1次PCR扩增出该基因的中间部分，再通过第2次PCR分别扩增出该基因的两侧，经拼接获得完整基因的序列，如图所示，回答下列问题：    (1)分析不同物种的GPD蛋白序列，确定蛋白质上相同的氨基酸区段，依据这些氨基酸所对应的 ，确定DNA序列，进而设计1对引物。以该菌株基因组DNA为模板进行第1次PCR，利用 凝胶电泳分离并纯化DNA片段，进一步测定PCR产物的序列。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需要确认或调整刻度和量程，还需要 。 (2)若在上述PCR扩增结果中，除获得一条阳性条带外，还出现了另外一条条带，不可能的原因是__________。 A．DNA模板被其他酵母细胞的基因组DNA污染 B．每个引物与DNA模板存在2个配对结合位点 C．在基因组中Gpd基因有2个拷贝 D．在基因组中存在1个与Gpd基因序列高度相似的其他基因 (3)为获得完整的Gpd基因，分别用限制性核酸内切酶PstⅠ和SalⅠ单酶切基因组DNA后，各自用DNA连接酶连接形成环形DNA，再用苯酚-氯仿抽提除去杂质，最后加入 沉淀环形DNA。根据第一次PCR产物测定获得的序列，重新设计一对引物，以环形DNA为模板进行第二次PCR，最后进行测序。用于第二次PCR的一对引物，其序列应是DNA链上的 （A．P1和P2  B．P3和P4 C．P1和P4 D．P2和P3）。根据测序结果拼接获得完整的Gpd基因序列，其中的启动子和终止子具有 功能。 (4)为确定克隆获得的Gpd基因的准确性，可将获得的基因序列与已建立的 进行比对。将Gpd基因的编码区与 连接，构建重组质粒，再将重组质粒导入酿酒酵母细胞中，实现利用酿酒酵母高效合成甘油的目的。 【答案】 (1) 密码子/遗传密码 琼脂糖 更换微量移液器的枪头 (2)C (3 冷的95%乙醇 D 调控 (4) 基因数据库/序列数据库 表达载体 【分析】基因工程技术的基本步骤：(1) 目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2) 基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制原点和标记基因等。(3) 将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4) 目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目 的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质一抗原-抗体杂交技术。 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）分析不同物种的GPD蛋白序列，确定蛋白质上相同的氨基酸区段，依据这些氨基酸所对应的密码子，根据碱基互补配对，确定DNA序列，进而设计1对引物。可通过琼脂糖凝胶电泳分离并纯化目标DNA片段。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需要更换微量移液器的枪头，以避免交叉污染。 （2）A、DNA模板被其他酵母细胞的基因组DNA污染，可能扩增出其他DNA，从而出现另外一条条带，A错误； B、每个引物与DNA模板存在2个配对结合位点，从而扩增出不同的DNA片段，从而出现另外一条条带，B错误； C、在基因组中Gpd基因有2个拷贝，扩增出的DNA是相同DNA，电泳时只会出现一个条带，C正确； D、在基因组中存在1个与Gpd基因序列高度相似的其他基因，可能将相似的基因扩增出来，从而出现另外一条条带，D错误。 故选C。 （3）DNA在冷的95%乙醇中溶解度较低，可通过将酶切后的DNA经苯酚-氯仿抽提除去杂质，在加入冷的95%乙醇中沉淀，得到环形DNA。PCR过程中，子链的延伸方向为5'→3'，结合图示可知，应选择P2和P3引物进行第二次扩增。启动子可启动转录，终止子可终止转录，即启动子和终止子具有调控功能。 （4）为确定克隆获得的Gpd基因的准确性，可将获得的基因序列与已建立的基因数据库进行对比，若二者相同，则说明克隆获得的Gpd基因准确。将Gpd基因的编码区与表达载体连接，构建重组质粒，再将重组质粒导入酿酒酵母细胞中，使之进行表达，实现利用酿酒酵母高效合成甘油的目的。 6．（2024·天津·高考真题）金黄色葡萄球菌（简称Sa）是人体重要致病细菌、不规范使用抗生素易出现多重抗药性Sa。 (1)Sa产生抗药性可遗传变异的来源有 （至少答出2点）。 (2)推测Sa产生头孢霉素抗性与其R基因有关。为验证该推测，以图1中R基因的上、下游片段和质粒1构建质粒2，然后通过同源重组（质粒2中的上、下游片段分别与Sa基因组中R基因上、下游片段配对，并发生交换）敲除Sa的R基因。    ①根据图1信息，简述质粒2的构建过程（需包含所选引物和限制酶）： ，然后回收上、下游片段，再与SacII酶切质粒1所得大片段连接，获得质粒2。 ②用质粒2转化临床分离的具有头孢霉素抗性、对氯霉素敏感的Sa，然后涂布在含 的平板上，经培养获得含质粒2的Sa单菌落。 ③将②获得的单菌落多次传代以增加同源重组敲除R基因的几率，随后稀释涂布在含 的平板上，筛选并获得不再含有质粒2的菌落。从这些菌落分别挑取少许菌体，依次接种到含 的平板上，若无法增殖，则对应菌落中细菌的R基因疑似被敲除。 ④以③获得的菌株基因组为模板，采用不同引物组合进行PCR扩增，电泳检测结果如图2，表明R基因已被敲除的是 。    【答案】 (1)基因突变、基因重组、表观遗传等 (2) 采用引物1和4进行PCR扩增（或采用引物1和3以及引物2和4分别进行PCR扩增），用SacⅡ和EcoRⅠ对PCR产物进行酶切 氯霉素（或氯霉素+头孢霉素） 脱水四环素 头孢霉素 D 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 判断可遗传变异的来源 可遗传变异来源有：基因突变、基因重组、染色体变异及表观遗传 Sa是原核生物，没有染色体 简述基因表达载体构建过程 利用PCR扩增目的基因时，需要目的基因两端的一段已知序列构建引物 质粒1及Sa的基因组中都含有SacII酶识别位点，质粒2上含有R基因上下游片段 筛选含质粒2的Sa菌落 用标记基因筛选目的菌 质粒2上有氯霉素抗性基因 筛选并获得不再含有质粒2的菌落 用标记基因筛选目的菌 质粒2中的上、下游片段分别与Sa基因组中R基因上、下游片段配对，并发生交换，R基因被交换至质粒2上，则Sa的基因组中没有了R基因；Sa产生头孢霉素抗性与其R基因有关，失去R基因，Sa没有头孢霉素抗性；质粒2上含有的Y是可被脱水四环素诱导表达的Sa致死基因，则含质粒2的Sa在含脱水四环素的培养基中会死亡 筛选R基因被敲除的Sa PCR扩增目的基因时需要目的基因两端的一段已知序列构建引物 发生同源重组时，质粒2中的上、下游片段分别与Sa基因组中R基因上、下游片段配对，并发生交换，敲除Sa的R基因，但R基因两端的上、下游片段仍在Sa基因组中 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）Sa为原核生物产生抗药性可遗传变异的来源有基因突变、基因重组、表观遗传等。 （2）①由图1可知，质粒2上依次接有SacⅡ、EcoRⅠ、SacⅡ三个酶切位点，而质粒1上只有SacⅡ酶切位点，R基因的上下游依次含有SacⅡ、EcoRⅠ、EcoRⅠ、SacⅡ酶切位点，若要构建质粒2，可以采用引物1和4进行PCR扩增可得到整个R基因，以及上下游片段（或采用引物1和3以及引物2和4分别进行PCR扩增），用SacⅡ和EcoRⅠ对PCR产物进行酶切，然后回收上、下游片段，再与SacII酶切质粒1所得大片段连接，获得质粒2。 ②用质粒2转化临床分离的具有头孢霉素抗性、对氯霉素敏感的Sa，因为重组的质粒2上含有氯霉素抗性基因，所以可以将重组后的含质粒2的菌落涂布在含氯霉素（或氯霉素+头孢霉素）的平板上，能生存下来的菌落就是，含质粒2的Sa单菌落。 ③推测Sa产生头孢霉素抗性与其R基因有关。为验证该推测需要敲除R基因，因为质粒2上含有Y可被脱水四环素又到表达的Sa致死基因，所以将②获得的单菌落多次传代以增加同源重组敲除R基因的几率，随后稀释涂布在含脱水四环素的平板上，可诱导R基因死亡，若无法增殖，则对应菌落中细菌的R基因疑似被敲除。 ④以③获得的菌株基因组为模板，采用不同引物组合进行PCR扩增，电泳检测结果如图2，表明R基因已被敲除的是D组，由图1可知，R基因两侧含有的引物为2和3，所以扩增后含有引物2或3，或者2和3的可能含有R基因，所以表明R基因已被敲除的是D组。 1．基因工程的3种基本工具 2.熟记基因工程的四个操作步骤 3．PCR技术原理与条件 4．PCR技术的过程 5．治疗性克隆与生殖性克隆的关系 类型 项目 治疗性克隆 生殖性克隆 区别 目的 利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用于医学研究和治疗 利用克隆技术产生独立生存的新个体，获得人的复制品 水平 细胞水平 个体水平 联系 都属于无性生殖；产生的新细胞、组织、器官或新个体，遗传信息相同 6.区分试管婴儿和设计试管婴儿 (1)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程④(遗传学诊断)。 (2)试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。 (3)两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。 1．（2025·湖北黄冈·模拟预测）热启动PCR主要借助一种酶的修饰物来抑制常温下DNA聚合酶的活性。这种修饰使得PCR反应体系在配制阶段不能形成产物。当反应体系配制好后，在反应初始加热步骤，酶修饰物在高温下被释放，使得DNA聚合酶被激活，直接在高温下（70℃以上）进行PCR扩增。下列相关叙述错误的是（　　） A．热启动PCR利用DNA热变性原理，通过调节DNA聚合酶活性控制进程 B．热启动PCR中高温能激活DNA聚合酶，该反应体系中无需加入Mg2+ C．与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始阶段引物错配形成的产物 D．热启动PCR可防止低温条件下产物的非特异性扩增，能提高反应的特异性 【答案】B 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、热启动PCR利用的原理是DNA的热变性，该技术通过调节DNA聚合酶活性来控制反应进程，A正确； B、Mg2+是DNA聚合酶的必需辅助因子，能够激活DNA聚合酶的活性，该反应体系中也要加入Mg2+，B错误； C、低温条件下启动PCR，易引起引物与模板中一些非靶位点的错配和引物之间形成二聚体，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物，C正确； D、热启动PCR可减少错配提高反应的特异性，D正确。 故选B。 2．（2025·贵州铜仁·一模）水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是（　　） A．该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质 B．该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变 C．该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 D．改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 【答案】D 【分析】蛋白质工程指以蛋白质的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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．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。 【详解】A、蛋白质工程的直接操作对象是基因而非蛋白质,通过修改基因序列来改变氨基酸组成，而非直接对蛋白质进行操作，A错误； B、根据题意信息可知，将天冬酰胺（极性氨基酸）替换为赖氨酸（带正电荷的碱性氨基酸），两者的理化性质差异显著，可能导致局部电荷分布和空间结构改变，从而影响蛋白质功能，B错误； C、中心法则是从DNA到RNA再到蛋白质的正向流程，而蛋白质工程的思路是逆向的：先设计所需蛋白质结构，再反向推导并修改基因序列。因此，两者的研究思路并不一致，C错误； D、改造后的水蛭素基因导入微生物（如大肠杆菌或酵母菌）后，可通过发酵工程大规模生产水蛭素，D正确。 故选D。 3．（2025·山西·一模）人参这种珍贵中药材的药效主要由人参皂苷发挥作用。科研人员将合成人参皂苷Rh2的关键酶基因（UGT和D12H）导入酿酒酵母，实现了多基因表达，从而实现人参皂苷Rh2工厂化生产。下图为相关操作流程图，①~④表示过程。下列叙述正确的是（　　） A．①需要先将RNA反转录出DNA，再利用PCR获取和扩增目的基因 B．②利用PCR在目的基因上添加酶切位点时，需在引物的3'端引入该位点 C．③是基因表达载体的构建，将目的基因1连接在启动子1的上游 D．启动子是一段有特殊序列的DNA片段，是DNA聚合酶识别和结合的部位 【答案】A 【分析】基因表达载体中应含有启动子和终止子，才能确保目的基因能顺利启动转录和终止转录。PCR时一般需要两种引物，才能将目的片段扩增出来，设计的引物中，同一引物自身和两种引物之间都不能有互补序列。 【详解】A、由于PCR的原理是DNA的半保留复制，因此①需要先将RNA反转录出DNA，再利用PCR获取和扩增目的基因，A正确； B、②利用PCR在目的基因上添加酶切位点时，需在引物的5'端引入该位点，若酶切序列添加在引物的3'端，则会导致引物不能继续延伸，B错误； C、③是基因表达载体的构建，据图可知，应将目的基因1连接在启动子1的下游，保证能将目的基因1正常转录，C错误； D、启动子是一段有特殊序列的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，D错误。 故选A。 4．（2025·浙江·模拟预测）生物科技是一柄“双刃剑”，生物技术如果被误用或滥用将对人类健康、生态环境乃至国家安全造成重大威胁。下列叙述正确的是（    ） A．转基因农作物可能引起食品安全问题，但对生态环境没有影响 B．生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞，应给予一定支持 C．我国反对生物武器及其技术和装备的扩散 D．试管婴儿与克隆人一样，为无性生殖，会引起伦理道德问题 【答案】C 【分析】针对转基因技术，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新；推广上要慎重，做到确保安全管理上要严格，坚持依法监管。我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 【详解】A、转基因农作物除了可能会引起食品安全问题，还可能会对生态环境造成不利影响，A错误； B、生殖性克隆有很多伦理和道德问题，应予以禁止，为获得治疗所用的克隆细胞属于治疗性克隆，B错误； C、生物武器具有传染性等特点，会对人类造成严重的威胁与伤害，我国反对生物武器及其技术和装备的扩散，C正确； D、试管婴儿与克隆人不同，是有性生殖的结果，可能会引起伦理道德问题，D错误。 故选C。 5．（2025·河北石家庄·一模）草甘膦是一种广泛使用的除草剂，对大多数植物都具有杀灭作用。为在作物生长期间定向除草，研究人员改变芥菜EPSPS基因特定位点，将其导入芥菜，培育出了抗草甘膦的新品种，操作流程如图。回答下列问题：    (1)过程①为 ，其需要在缓冲液中进行，缓冲液的作用是 ；①与②（PCR）的反应体系相比不同点有 （答出两点即可）。 (2)以cDNA为模板扩增EPSPS基因后一般通过 鉴定产物，并置于 下观察结果。 (3)芥菜EPSPS基因定点突变原理如图2所示，引物2的部分核苷酸序列为5'－GAATAGTCATGCGTTCACTC…－3'，请据此补充引物3的核苷酸序列5'－GTGAACGCATGA …－3'，引物3与反义链相应的核苷酸序列 （填“相同”或“不同”）。    (4)研究人员将突变基因插入T－DNA的绿色荧光蛋白基因上游，如图3。为使两个基因融合表达以确定EPSPS在细胞的位置，需要去除突变基因的 序列。 【答案】 (1)逆转录 维持反应体系的pH稳定，并提供酶所需的离子环境（如Mg²⁺） ①（反转录）需要逆转录酶，而PCR需要耐高温的DNA聚合酶（如Taq酶）；反转录的引物为oligo(dT)或随机引物，而PCR需要特异性引物 (2) 琼脂糖凝胶电泳 紫外灯 (3) CTATTC 不同 (4)编码终止密码子的序列 【分析】1、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。 【详解】（1）过程①将RNA转化为cDNA，属于逆转录。  缓冲液为酶反应提供适宜环境，包括pH和离子条件，缓冲液的作用是维持反应体系的pH稳定，并提供酶所需的离子环境（如Mg²⁺）。  反转录与PCR的差异主要体现在酶、引物类型及反应温度（如反转录无需高温循环），①（反转录）需要逆转录酶，而PCR需要耐高温的DNA聚合酶（如Taq酶）；反转录的引物为oligo(dT)或随机引物，而PCR需要特异性引物。 （2）PCR产物通常通过琼脂糖凝胶电泳分离，DNA与溴化乙锭（EB）结合后，在紫外灯下显示荧光条带。 （3）根据图示信息可知，引物2和引物3有部分序列是互补的，由此可知引物3需补充序列为5'－CTATTC…－3'，在PCR中，引物需与模板链的3'端互补。若反义链为模板，引物3的序列应与反义链互补（即与正义链相同）。题目中引物3的序列设计为与反义链互补，但是由于是进行基因定点突变，所以引物3与反义链对应区域的核苷酸序列不同。 （4）为使EPSPS突变基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合表达，需去除编码终止密码子的序列，使两个基因共同表达为融合蛋白。题中EPSPS基因是逆转录生成的，没有终止子。 6．（2025·浙江·模拟预测）为研究干旱胁迫基因LEA对绞股蓝植株中油脂积累的影响机制，科研人员将干旱胁迫基因LEA与含荧光素酶基因Luc的质粒结合，构建基因表达载体，并将导入基因表达载体的绞股蓝分生细胞培养成转基因植株甲，在干旱胁迫的环境下培养正常植株和转基因植株甲，检测植物体内油脂合成关键酶——乙酰-CoA羧化酶基因的表达水平。回答下列问题：    注：图1表示基因LEA的部分序列；图2表示质粒的部分结构，①②③分别为限制酶EcoR Ⅴ、Xba Ⅰ和BamH Ⅰ的酶切位点；图3表示限制酶的识别序列；图4表示正常植株和转基因植株中有关基因的表达水平。 (1)从基因数据库中获取干旱胁迫基因LEA的核苷酸序列信息，设计相应引物并人工合成。据图2、图3分析，需要在两个引物的5'端添加限制酶 的识别序列，以防止基因LEA与质粒发生反向连接。 (2)利用PCR技术扩增含目的基因的DNA片段，该技术遵循的基本原理是 ；进行PCR扩增时，退火温度的设计与引物的 有关，写出以Y链为模板设计的引物的部分序列为5'- -3'。 (3)将扩增后的DNA片段进行琼脂糖凝胶电泳，加样孔在 极一端。加样前要在PCR产物中加入适量上样缓冲液，其中含有少许 ，它迁移速率较快，需在其迁移出凝胶前停止电泳。除了PCR产物以外，还应在其中一个加样孔加入 ，作用是 。 (4)将目的基因与质粒连接后构建重组DNA，将验证后的重组DNA导入绞股蓝分生细胞，通常采用农杆菌转化法，该方法的原理是 。将转化成功的绞股蓝分生细胞接种于培养基中培养，待分化出芽后转入 中培养至组培苗，在脱分化和再分化中起关键作用的是培养基中 。 (5)如图4表示正常植株和转基因植株甲中乙酰-CoA羧化酶基因的表达水平。据图分析，干旱胁迫下绞股蓝植株在油脂积累过程中，基因LEA的影响机制可能是 。依据该结果能否说明转基因植株的油脂积累量比正常植株高，为什么？ 。 【答案】(1)EcoR Ⅴ和Xba Ⅰ (2) DNA的半保留复制 长度、碱基组成（或答“长度、C+G含量”） GATATCATGGGC (3) 负 溴酚蓝 DNA Marker 用于估算样品DNA分子量的大小 (4) 农杆菌侵染植物细胞时能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上 生根培养基 生长素类和细胞分裂素类物质的浓度和配比 (5) 促进乙酰-CoA羧化酶基因的表达从而使油脂合成增加 不能，油脂合成量增加，分解量可能也增加，油脂的积累量不一定比正常植株高 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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，目的基因的检测与表达。 【详解】（1）根据图1可知，转录的方向是从左向右，因此转录以Y链为模板；图2中启动子在左侧，说明基因转录的方向也是从左向右，为了防止目的基因与质粒反向连接，要使目的基因两侧的黏性末端不同，即在目的基因左侧添加EcoR Ⅴ的识别序列，右侧添加Xba Ⅰ的识别序列，不选用BamH Ⅰ的原因是荧光素酶基因Luc中有该酶的酶切位点。 （2）PCR技术即聚合酶链式反应，该技术遵循的基本原理是DNA的半保留复制。PCR过程主要包括变性—退火—延伸，退火温度与引物的G/C含量和引物长度有关，引物长度越长，G/C比例越高，退火温度越高。以Y链为模板设计的引物结合在模板的左端，由于目的基因左端要加入EcoR Ⅴ的识别序列，因此该引物的部分序列为5'-GATATCATGGGC-3'。 （3）由于DNA中含有磷酸基团，带负电荷，在电场中向正极移动，因此加样孔应在负极一端，上样缓冲液中含有少许溴酚蓝，溴酚蓝可作为电泳指示剂，它迁移速率较快，需在其迁移出凝胶前关闭电泳仪电源。 （4）农杆菌转化法的原理是农杆菌侵染植物细胞时能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞中，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。将转化成功的绞股蓝分生细胞接种于培养基中培养，待分化出芽后再转入到生根培养基中生根，生长素类和细胞分裂素类物质是植物组织培养不可缺少的两类调节物质，两者的浓度和配比在脱分化和再分化中起关键作用。 （5）据图4可知，与正常植株相比，转基因植物甲的乙酰-CoA羧化酶基因表达水平明显升高，乙酰-CoA羧化酶是油脂合成关键酶，因此干旱胁迫下绞股蓝植株在油脂积累过程中，基因LEA的影响机制可能是促进乙酰-CoA羧化酶基因的表达，从而使油脂合成增加。由图4仅能推出转基因植株的油脂合成量增加，但分解量未知，油脂的积累量不一定比正常植株高。 典例三：细胞工程与基因工程综合考查 1．（2024·广西·高考真题）广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖，但会由于病毒积累而产下降，可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法，下列说法错误的是（　　） A．可选用甘蔗的茎尖为外植体 B．选用的外植体需经高温灭菌处理 C．一般采用加入琼脂的固体培养基 D．脱毒苗的形成包括再分化过程 【答案】B 【分析】植物组织培养即植物无菌培养技术，又称离体培养，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官（如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）、组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体，在无菌和适宜的人工培养基及温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科。 【详解】A、培育脱毒苗时，一般选取茎尖（或芽尖或根尖）作为外植体，其依据是植物分生区附近（茎尖）病毒极少，甚至无病毒，A正确； B、植物组织培养过程中，为防止杂菌污染，外植体需消毒处理，B错误； C、植物组织培养过程中的脱分化与再分化所用的培养基一般采用加入了不同植物激素比例的琼脂固体培养基，C正确； D、细胞脱分化是指已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变为未分化细胞的过程，切取植物的茎尖进行组织培养时经过脱分化与再分化的过程可以获得脱毒苗，D正确。 故选B。 2．（2024·海南·高考真题）海南龙血树具有药用和观赏价值，可利用植物组织培养技术产生愈伤组织，进而获得该种植株。动物细胞融合技术可将骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞，进而制备单克隆抗体。下列有关这两种技术的叙述，正确的是（    ） A．利用的原理均是细胞的全能性 B．使用的培养基均需添加葡萄糖和血清 C．培养时的温度和pH均相同 D．产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力 【答案】D 【分析】(1)植物组织培养利用了植物细胞具有全能性的原理，其流程是：外植体（离体的植物器官、组织或细胞）经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成胚状体，长出芽和根，进而形成完整植株。(2)制备单克隆抗体的流程为：①向小鼠体内注射特定的抗原，使其发生免疫，然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞。②将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③克隆化培养和抗体检测，从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。 【详解】A、利用植物组织培养技术获得海南龙血树，利用的原理是细胞的全能性；制备单克隆抗体使用了动物细胞培养技术和细胞融合技术，这两种技术利用的原理分别是细胞的增殖和细胞膜的流动性，A错误； B、利用植物组织培养技术获得海南龙血树，使用的培养基中添加的是蔗糖，不需添加葡萄糖和血清，B错误； C、由于植物细胞和动物细胞生长所需的适宜温度和pH存在差异，所以培养时的温度和pH均不相同， C错误； D、愈伤组织是外植体（离体的植物器官、组织或细胞）经脱分化形成的，杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞和产生特定抗体的B淋巴细胞融合后形成的，因此产生的愈伤组织细胞或杂交瘤细胞均具有增殖能力，D正确。 故选D。 3．（2024·甘肃·高考真题）甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（    ） A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵 B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙 【答案】B 【分析】胚胎移植基本程序主要包括：1、对供、受体的选择和处理。2、配种或人工授精。3、对胚胎的收集、检查、培养或保存。4、对胚胎进行移植。5、移植后的检查。 【详解】A、促性腺激素能作用于卵巢，藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵，A正确； B、从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟（减数第二次分裂中期）后才可与获能的精子进行体外受精，B错误； C、在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，使受体的生理状况相同，因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确； D、后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙，D正确。 故选B。 4．（2024·广东·高考真题）某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD-Ll和PD-1的结合，可恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。    回答下列问题： (1)据图分析， 疗法的治疗效果最佳，推测其原因是 。 (2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1.为使CTL响应此信号，可在CTL中导入 基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的 （答位置）且基因导入后不影响CTL 的能力。 (3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD-1单克隆抗体结合在一起。你认为方案 （填“一”或“二”）可行，理由是 。 【答案】 (1)联合 该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量 (2) CXCL1受体 (细胞膜)表面 杀伤肿瘤细胞 (3) 一 方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞 【分析】根据题图可知，肿瘤细胞表面的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1蛋白特异性结合，抑制T细胞增殖分化，从而逃避免疫系统的攻击。 【详解】（1）由图a可知，联合疗法肿瘤体积最小，再根据图b可知，采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等，原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量。 （2）由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1，故要进一步提高治疗效果，可以在CTL中导入细胞因子CXCL1受体基因，使CTL表达出细胞因子CXCL1受体，达到治疗的效果。由于细胞因子是一类肽类化合物，故该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上，且基因导入后不影响CTL杀伤肿瘤细胞的能力。 （3）某肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合能抑制CTL的免疫活性，故应该将化疗药物与PD-L1 单克隆抗体结合在一起，即方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1 结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞。 5．（2024·广西·高考真题）M蛋白与“记忆”的形成密切相关。科研人员制备了M基因表达可控的实验模型小鼠，主要制作流程见下图，实验模型小鼠通过特异性表达Cre重组酶来敲除两个LoxP位点间的序列，同时利用体内表达的蛋白A激活诱导型T启动子。利用融合绿色荧光蛋白基因的M基因（M-GFP）的表达，恢复小鼠自身被敲除的M基因功能，同时便于示踪。回答下列问题： 注：基因型A/+指的是A基因被嵌合在细胞同源染色体中的一条，即可表示为Aa；两端添加上LoxP位点的M基因称为floxM。 (1)在PCR扩增片段①和②时，通常会在所用引物的一端添加被限制酶识别的序列，该序列添加的位置位于引物 （选填“3'端”或“5'端”）。在构建载体1时，为了阻断A基因的表达，从转录水平考虑，连接的片段可以是 ；而从翻译水平考虑，连接的片段可以是 。为了鉴定载体2是否构建成功，需要限制酶切割载体后，再进行 。 (2)培养小鼠胚胎干细胞需定时更换培养液，其目的是 （至少答2方面）。 (3)为了快速高效繁育出含有4对基因（遵循自由组合定律）的实验模型小鼠，应将培育出的基因型Cre/+A/+小鼠和M-GFP/+floxM/+小鼠分别与基因型floxM/floxM小鼠杂交，杂交获得的子代，再进行一代杂交后最终获得基因型为 实验模型小鼠。 (4)为了实现M基因的表达可控，在实验模型小鼠喂食时，可添加竞争性结合A蛋白的四环素，抑制T启动子的活性。添加四环素与未添加相比，目的是 。 【答案】(1) 5′端 两端包含loxP序列的终止子 两端包含loxP序列的可转录出终止密码子相应的DNA序列 电泳 (2)清除代谢产物、提供营养物质、调节pH、维持渗透压 (3)cre/+A/+M-GFP/+floxM/floxM (4)添加四环素会竞争性结合A蛋白，无法激活T启动子，导致M-GFP基因不能表达，从而不能恢复被敲除的M基因的功能；不添加四环素，A蛋白基因表达激活T启动子，启动M-GFP基因表达，从而恢复被敲除的M基因的功能。通过添加和不添加四环素的自身对照，增加实验的准确性。 【分析】基因工程技术的基本步骤：  1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。  2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。  3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。  4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）PCR扩增DNA时，子链的合成方向是5'→3'，故应在引物的5'端添加被限制酶识别的序列。终止子：使转录在所需要的地方停下来，它位于基因的下游，也是一段有特殊序列结构的DNA片段。转录是以DNA为模板合成RNA的过程。从转录水平考虑为了阻断A基因的表达，连接的片段可以是两端包含LoxP序列的终止子。终止密码子：蛋白质翻译过程中终止肽链合成的mRNA上的三联体碱基序列。从翻译水平考虑为了阻断A基因的表达，连接的片段可以是两端包含LoxP序列的可转录出终止密码子相应的DNA序列。为鉴定载体2是否构建成功，需利用限制酶切割载体后进行电泳，观察是否出现预期大小的目标条带。 （2）细胞培养液需要定期更换，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。此外，定期更换培养液还能维持细胞生存适宜的pH 和渗透压、确保细胞获得充足的营养，保证细胞的健康生长和繁殖。 （3）实验的目的是制备M基因表达可控的实验模型小鼠，对M基因的控制是通过蛋白A激活诱导型T启动子来调控的。为了便于追踪，构建了带绿色荧光蛋白基因的M基因，方便观察 M基因的表达情况，而自身所带的M基因则需要被敲除，已知两端添加LoxP位点的M基因可被Cre重组酶敲除，所以需要构建两端添加了LoxP 位点的M 基因纯合小鼠，相关基因型为foxM/1oxM。该小鼠体内需要有Cre重组酶来切除自身的M基因，同时还要有表达蛋白A的基因以及融合了绿色荧光蛋白基因的M基因来替换被敲除的M基因。综上分析，需进行如下杂交： 最终获得基因型为cre/+A/+M-GFP/+floxM/floxM的实验模型小鼠。 （4）添加四环素与未添加相比，添加四环素会竞争性结合A蛋白，无法激活T启动子，导致M-GFP基因不能表达，从而不能恢复被敲除的M基因的功能；不添加四环素，A蛋白基因表达激活T启动子，启动M-GFP基因表达，从而恢复被敲除的M基因的功能。通过添加和不添加四环素的自身对照，增加实验的准确性。 6.（2023·海南·高考真题）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。    回答下列问题。 (1)图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。 (2)图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的 。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注 。 (3)图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。 (4)已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。 (5) 与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是 （答出2点即可）。 【答案】 (1) 脱分化 细胞分裂素 诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要 (2) 遗传特性 转基因标识 (3)Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起 (4) 荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根 观察幼苗是否表现出白化特征 PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除 (5)操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。 【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】 （1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于脱分化过程，该过程的本质是使细胞失去原来特定的结构和功能；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和细胞分裂素，这两种激素的比值能调控愈伤组织的分化方向，该过程还需要光照，因为叶绿素的形成需要光；且叶绿体利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。 （2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的遗传特性。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注转基因种子，即进行转基因标识。 （3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，利用了农杆菌含有的Ti质粒的作用，Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起。 （4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B，该过程中通过荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根即为阳性毛状根段，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是观察幼苗是否表现出白化特征，因为PDS缺失会导致植株白化，而白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除。 （5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点主要表现在操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。 1．植物组织培养的过程——原理：植物细胞的全能性 (1)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)脱分化阶段不需要光，再分化阶段需要光。 (3)生长素与细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、抑制根的形成。 (4)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。 2．植物体细胞杂交技术——原理：植物细胞的全能性、细胞膜的流动性 3．动物细胞培养(以贴壁细胞为例)——原理：细胞增殖 (1)动物细胞培养过程 ①动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同：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分散成单个细胞。 ②保障无菌、无毒的措施：对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下进行操作，定期更换培养液。 ③区分原代培养和传代培养的关键：是否分瓶培养。 4.单克隆抗体的制备——原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖 (1)3种细胞特点不同：①B淋巴细胞：能产生抗体，不能大量增殖。②骨髓瘤细胞：能迅速大量增殖，不能产生抗体。③杂交瘤细胞：既能产生抗体，又能迅速大量增殖。 (2)两次筛选目的不同：①第1次：获得杂交瘤细胞。②第2次：获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。 5．动物体细胞核移植技术——原理：动物细胞核的全能性 (1)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。 (2)克隆动物的产生是无性繁殖，而试管动物则是在体外受精形成受精卵，由受精卵发育成的个体，因此属于有性繁殖。 6．准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程 (1)受精过程中的两个标志：受精的标志是观察到两个极体或雌雄原核；受精完成的标志是雌雄原核融合完成。 (2)桑葚胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚期虽然已进行细胞分化，但囊胚的内细胞团仍具有全能性。 7．胚胎移植的操作流程 (1)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。 (2)胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则为有性生殖；若后代是由核移植技术形成的重组细胞或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为无性生殖。 (3)用于移植的胚胎来源：体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体外受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、胚胎分割获得的胚胎等。 (4)胚胎存活的基础：受体不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应。 1．（24-25高三下·四川·阶段练习）甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 B．获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下 C．①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐，还需要添加蔗糖等能源物质 D．路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体，使用纤维素酶也可以达成该目的 【答案】C 【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、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株，不能体现植物细胞的全能性，A错误； B、获得愈伤组织的过程是植物组织培养中的脱分化过程，此过程应保持无菌、无毒的环境。 而5%CO2环境是动物细胞培养时需要的条件，目的是维持培养液的pH，植物组织培养一般不需要5%CO2环境，B错误； C、①②③的培养过程均为植物组织培养的相关过程。植物组织培养的培养基中除了含有植物激素（如生长素、细胞分裂素等）和多种无机盐外，还需要添加蔗糖等能源物质，蔗糖可以为植物细胞提供碳源和能量，C正确； D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层，更快获得细胞悬液，使用纤维素酶也可以达成该目的，D错误。 故选C。 2．（2025·安徽·一模）哺乳动物细胞合成DNA有D途径和S途径，氨基蝶呤可阻断细胞利用D途径合成DNA，S途径合成DNA需要次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶（简称HGPRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（简称TK）的参与，这两种酶可以催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷分别产生肌苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸，它们可以用来合成DNA。在单克隆抗体制备过程中，一般用HAT培养基来筛选杂交瘤细胞，HAT培养基中通常会加入次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶核苷3种关键成分。B淋巴细胞中有HGPRT和TK两种酶，而骨髓瘤细胞没有这两种酶。下列叙述错误的是（    ） A．从功能上划分，单克隆抗体制备过程使用的HAT培养基属于选择培养基 B．在HAT培养基中，骨髓瘤细胞的D途径被阻断，也无S途径，不能合成DNA C．在HAT培养基中，杂交瘤细胞的D途径被阻断，但可利用S途径合成DNA D．经HAT培养基筛选得到的杂交瘤细胞即可用于大量生产单克隆抗体 【答案】D 【分析】单克隆抗体的制备过程：对动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取能产生特定抗体的B淋巴细胞，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。 【详解】A、HAT培养基可筛选出杂交瘤细胞，淘汰未融合细胞和同种核融合的细胞，属于选择培养基，A正确； B、骨髓瘤细胞的D途径被氨基蝶呤阻断，又无GPRT和TK两种酶，也无S途径，不能合成DNA，B正确； C、杂交瘤细胞的D途径被氨基蝶呤阻断，但从B淋巴细胞中获得了GPRT和TK两种酶，可利用培养基中的次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷经S途径合成DNA，C正确； D、经HAT培养基筛选的杂交瘤细胞还需进行专一抗体检测，呈阳性的杂交瘤细胞才可用于生产单克隆抗体，D错误。 故选D。 3．（2025·四川成都·二模）Foxn1基因对于功能性胸腺的形成是必要的，其突变导致无胸腺表型。研究人员将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎，将嵌合胚胎移入受体小鼠的子宫内，成功培育出含有正常胸腺的嵌合体小鼠。下列叙述正确的是（    ） A．导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺体现了动物细胞的全能性 B．嵌合胚胎在原肠胚阶段切割后移植可获得更多的嵌合体小鼠 C．植入胚胎前通常需对受体小鼠注射促性腺激素使其超数排卵 D．嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的 【答案】D 【分析】胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞，是高度未分化的细胞。如果进行体外培养，能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性，可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞，可以分化成所有类型的细胞，并且携带生物体的全套遗传信息。 【详解】A、导入的胚胎干细胞发育成正常胸腺只是发育成了相应的器官，没有发育成完整的个体，不能体现动物细胞的全能性，A错误； B、原肠胚阶段细胞已经分化，所以嵌合原肠胚阶段进行胚胎分割一般不会产生更多的嵌合体猴，B错误； C、嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴注射孕激素，进行同期发情处理，C错误； D、将某小鼠的胚胎干细胞注射至Foxn1基因突变的桑葚胚中形成嵌合胚胎，嵌合胚胎至少由两种遗传信息的细胞组成，因此嵌合体小鼠体内不同部位的体细胞遗传信息不一定是相同的，D正确。 故选D。 4．（2025·山东青岛·一模）银杏叶中的黄酮醇具有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响，科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W，对照）4种光质处理，处理20d后检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 (1)由图可知，实验组的净光合速率都比对照组高，原因是 。实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致，原因是 。 (2)不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量的影响为 。黄酮醇是银杏叶细胞的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比， 技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液的目的 。（答出两点） (3)除光质外，光照和黑暗交替频率也可以影响银杏的光合产物积累量。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同。结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因 。 【答案】 (1)光合色素主要吸收红光和蓝紫光，实验组气孔导度和胞间CO2浓度高 净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势不完全相同 (2) 随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并在1R3B 处理时最高 植物细胞培养 提供营养；排除代谢废物 (3)随着光暗交替频率的加快，光反应产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用 【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】（1）光合色素主要吸收红光和蓝紫光，由图可知，对照组为白光处理，实验组为不同比例组合的红光蓝光处理，因此实验组有利于提高光反应速率，且实验组气孔导度和胞间CO2浓度高，促进暗反应的进行，因此实验组的净光合速率都比对照组高。由图可知，与对照组 相比，实验组净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势不完全相同，实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致。 （2）由图可知，随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并在1R3B 处理时最高。与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比，植物组织培养技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液可以提供营养物质，并防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 （3）随着光暗交替频率的加快，光反应产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用，从而促进光合作用的进行。 5．（2025·河南·二模）我国科研人员利用多种现代生物技术，在猪的体内培育出了一个“人-猪嵌合中期肾”，且维持到胚胎第28天（实验过程如图1所示），该研究实现了世界首例人源化肾脏异种再生的壮举。回答下列问题。 (1)据图1分析，在“人源化中肾”的培养过程中，运用了 等动物细胞工程的技术（答出3点即可）。 (2)过程②常用的去核方法为 ，所谓的“核”实际上是 。过程③中，获得单细胞悬液时，猪胚胎剪碎后需用 处理。 (3)过程④运用基因编辑技术（见图2，Cas9蛋白在向导RNA引导下，切割目标DNA双链）敲除成纤维细胞中的猪肾发育的关键基因SIX1，可以为后续人iPS细胞的生长和分化提供更合适的生存环境。下列对于该过程的分析，正确的有 。 A．Cas9蛋白由相关基因指导在核糖体上合成，向导RNA可在逆转录酶催化下合成 B．Cas9蛋白识别并切割SIX1基因特定位点的磷酸二酯键，其作用方式与限制酶相同 C．向导RNA的部分序列是根据SIX1基因设计的，其双链区遵循碱基互补配对原则 D．敲除SIX1基因的猪胚胎可避免猪细胞与人iPS细胞竞争肾脏发育的环境 (4)过程⑧中，选用iPS细胞作为肾脏供体细胞的原因是 。在早期胚胎阶段，猪胚胎的细胞尚未完全分化成各种类型的细胞和组织，细胞之间的连接较松散，这使得导入的人iPS细胞较容易在猪胚胎中整合，胚胎的可塑性也较强，据此判断在构建嵌合胚胎过程中，可在猪胚胎发育至 （填“桑葚胚”或“囊胚”）期注射人源供体细胞。合适的培养基是提高iPS细胞嵌合能力的关键，下列有关叙述错误的是 。 A．培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等营养物质 B．为保证体外培养细胞处于无菌、无毒的环境，除无菌操作外，培养液还需定期更换 C．动物细胞应放入含5%CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是刺激细胞呼吸 D．维持动物细胞体外生存必须有适宜的温度、pH和渗透压等环境条件 【答案】 (1)动物细胞培养、细胞核移植技术、胚胎移植和干细胞培养 (2)显微操作法 MⅡ期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物 胰蛋白酶/胶原蛋白酶 (3)CD (4) iPS细胞具有与胚胎干细胞类似的分裂和分化能力，在特定条件诱导下能定向分化为特定的组织器官 桑葚胚 C 【分析】细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能。在多细胞生物中，每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。 诱导多能干细胞技术是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。分化的细胞在特定条件下被逆转后，恢复到类似胚胎干细胞。分化是基因选择性表达的结果，并没有改变遗传物质，而重编程在某种意义上就是分化的一个逆转。 【详解】（1）依据图1可知，在“人源化中肾”的培养过程中，运用了动物细胞培养技术、细胞核移植技术、胚胎移植技术等动物工程技术。 （2）过程②表示去除卵母细胞的细胞核，采用的方法是显微操作法，所谓的“核”实际上是指MⅡ期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物。过程③中，获得单细胞悬液时，猪胚胎剪碎后，需用胰蛋白酶处理，将组织细胞分散开。 （3）A、Cas9蛋白是以mRNA为模板，在核糖体上合成的，向导RNA以DNA为模板在RNA聚合酶的作用下合成，逆转录酶催化合成的是RNADNA的过程，A错误； B、限制酶具有识别并切割特定的脱氧核糖核苷酸序列的作用，打开磷酸二酯键，Cas9蛋白在向导RNA引导下，切割目标DNA双链，说明不具有识别作用，打开的是磷酸二酯键，B错误； C、向导RNA的部分序列是根据SIX1基因设计的，其双链区遵循碱基互补配对原则，C正确； D、SIX1基因是控制猪肾发育的关键基因，若不敲除，则会与人iPS细胞竞争肾脏发育的环境，D正确。 故选CD。 （4）之所以选用iPS细胞作为肾脏供体细胞，主要由于iPS细胞具有与胚胎干细胞类似的分裂和分化能力，在特定条件诱导下能定向分化为特定的组织器官。依据题干信息，猪胚胎的细胞尚未完全分化成各种类型的细胞和组织，细胞之间的连接较松散，这使得导入的人iPS细胞较容易在猪胚胎中整合，所以在构建嵌合胚胎过程中，可在猪胚胎发育至桑葚胚（分化程度较囊胚低）期注射人源供体细胞。 A、对动物细胞进行培养，培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等营养物质，A正确； B、为保证体外培养细胞处于无菌、无毒的环境，除无菌操作外，培养液还需定期更换，以补充营养物质，减少细胞代谢废物的积累，B正确； C、CO2的主要作用是维持培养液的pH，不是刺激细胞呼吸，C错误； D、维持动物细胞体外生存必须有适宜的温度、pH和渗透压等环境条件，D正确。 故选C。 6．（2025·山东·二模）我国盐碱地具备开发种植潜力的面积约有5亿亩，盐碱耕地超过1亿亩。盐碱地是重要的土地资源，开发好、利用好盐碱地，对保障中国粮仓、中国饭碗将起到重要作用。科学家将主效耐碱基因AT1导入小麦的愈伤组织，从而获得了小麦的耐盐碱组织，实验过程用到的部分结构如下图。请据图回答问题： (1)已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置，扩增基因选用的引物组合应为 。AT1基因以b链为转录模板链，为了使AT1基因按照正确的方向与质粒连接，在引物1的 端添加 的酶切位点。 (2)扩增AT1基因时，PCR反应中不能使用普通DNA聚合酶的原因是 ，在构建AT1基因表达载体时，为使AT1基因定向插入Ti质粒，既避免AT1和Ti质粒自身连接成环或反向连接，通常采取的措施是 。 (3)培育转基因植株时，培养基中加入蔗糖的作用是 （答出两点），组织培养15～20d后，将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上，发现只生根不生芽，可能的原因是 。 【答案】(1) 引物1和4 5′ PstI (2) 在PCR反应中，需要利用高温使DNA双链解旋，普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活 使用两种能产生不同黏性末端的限制酶对ATi基因和Ti质粒分别进行切割 (3) 提供能量，调节渗透压 培养基中生长素和细胞分裂素比值高，有利于根的分化，抑制芽的形成 【分析】基因工程基本操作程序：目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置，为保证扩增的基因片段中含有转录形成的起始密码子和终止密码子的碱基序列，在扩增基因时应选用的引物组合为引物1和4，DNA复制时子链的延伸方向为5′→3′端，因此在引物1的5′端加入Pst I的酶切位点，在引物4的5′端加入Sma I的酶切位点，这样有利于对目的基因和载体进行双酶切后重组载体的连接。 （2）在PCR反应中，需要利用高温使DNA双链解旋，普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活；在构建表达载体时，若限制酶切割AT1和Ti质粒产生粘性末端相同，则会导致AT1和Ti质粒自身连接成环或反向连接，为避免AT1和Ti质粒自身连接成环或反向连接，应使用两种能产生不同黏性末端的限制酶对ATi基因和Ti质粒分别进行切割。 （3）在植物组织培养时，培养基加入的蔗糖一方面是为细胞提供能量，另一方面是调节培养基的渗透压；在植物组织培养时，培养基中生长素和细胞分裂素的比值影响细胞分化的方向，比值适中时促进愈伤组织的形成，比值低时有利于芽的分化抑制根的形成，比值高时，有利于根的分化抑制芽的形成，所以，将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上，发现只生根不生芽，可能的原因是培养基中生长素和细胞分裂素比值高，有利于根的分化，抑制芽的形成。 1．（2024·广西·高考真题）“扬美豆豉”制作技艺属于广西非物质文化遗产，该技艺包括选豆、洗豆、煮豆、制曲、洗曲、调味和发酵等。下列说法错误的是（　　） A．煮豆可使蛋白质适度变性，易于被微生物利用 B．制曲目的是促使有益微生物生长繁殖，并分泌多种酶 C．调味时加入食盐，主要目的是促进微生物的生长繁殖 D．发酵过程中，微生物将原料转化为特定代谢产物，使豆豉风味独特 【答案】C 【分析】豆豉的制作原理与腐乳的制作类似：起主要作用的是真菌中的毛霉，适宜温度为15℃～18℃；毛霉能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。 【详解】A、煮豆可使蛋白质适度变性，蛋白质中的肽键暴露，易于被微生物利用，A正确； B、培养有益微生物来进行食品发酵的过程被称之为制曲，制曲是使有益微生物在基质上生长、繁殖和分泌各种酶，B正确； C、调味时加入食盐，主要目的是抑制微生物的生长繁殖，C错误； D、发酵过程中，微生物将原料转化为特定代谢产物，比如将蛋白质分解为氨基酸和小分子肽，将脂肪分解为甘油和脂肪酸，使豆豉风味独特，D正确。 故选C。 2．（2024·福建·高考真题）虾酱是以虾为原料的传统发酵食品。在乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同作用下，原料中的蛋白质和脂肪发生水解，形成虾酱的特有风味。下列叙述错误的是（    ） A．虾酱特有风味的形成受发酵时间的影响 B．传统虾酱的制作过程需要严格执行无菌操作 C．原料中的蛋白质会被水解成小分子的肽和氨基酸 D．虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味 【答案】B 【分析】直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前子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。利用传统发酵技术制作的食品，还有酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。 【详解】A、虾酱是由微生物发酵形成的，虾酱特有风味的形成受发酵条件、发酵温度、发酵时间的影响，A正确； B、传统虾酱的制作过程利用原料中带有的微生物进行发酵，不需要经过严格无菌操作，B错误； C、原料中的蛋白质会被蛋白酶水解成小分子的肽和氨基酸，C正确； D、虾酱发酵由乳酸菌、芽孢杆菌等多种微生物共同参与，虾酱发酵过程微生物种类和数量的分析有助于改良风味，D正确。 故选B。 3．（2024·福建·高考真题）我国科研团队研制出全球首个以尿液中的抗原为靶标的戊肝诊断试剂盒，该成果属于单克隆抗体在临床上的应用。下列叙述错误的是（    ） A．该试剂盒的研制过程应用了动物细胞融合技术 B．该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合 C．该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤 D．该试剂盒还可用于其他类型病毒性肝炎的检测 【答案】D 【分析】单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养、动物细胞融合等技术。 【详解】A、依据题干信息，戊肝诊断试剂盒属于单克隆抗体的研究成果，单克隆抗体制备过程需要已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，所以动物细胞融合技术，A正确； B、该试剂盒的检测原理为抗原抗体的特异性结合，B正确； C、依据题干信息，该试剂盒以尿液中的抗原为靶标，所以该试剂盒检测前的采样不会对受检者造成创伤，C正确； D、抗体具有特异性，所以戊肝诊断试剂盒只能用于戊肝的检测，不能用于其他类型病毒性肝炎的检测，D错误。 故选D。 4．（2024·江苏·高考真题）关于“利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜”的实验，下列叙述正确的是（    ） A．制作泡菜的菜料不宜完全淹没在煮沸后冷却的盐水中 B．制作酸奶的牛奶须经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌 C．发酵装置需加满菜料或牛奶并封装，以抑制乳酸菌的无氧呼吸 D．控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质 【答案】D 【分析】泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸的过程。 【详解】A、制作泡菜是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，所以为制造无氧环境，制作泡菜的菜料要完全淹没在煮沸后冷却的盐水，A错误； B、制作酸奶时，将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中，倒入的奶液量不要超过奶瓶容积的2/3，再将牛奶加热至90 ℃，保温5 min，或将牛奶置于80 ℃恒温水浴箱中 15 min。如果采用市售未开封的鲜奶,可直接使用，不需要灭菌，B错误； C、发酵时菜料装至八成满，然后加盐水，以利于乳酸菌的无氧呼吸，C错误； D、制作酸奶或泡菜时，控制好发酵时间，以避免过量乳酸影响酸奶或泡菜的口味和品质，D正确。 故选D。 5．（2024·浙江·高考真题）脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是（    ） A．镍是组成脲酶的重要元素 B．镍能提高尿素水解反应的活化能 C．产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖 D．以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌 【答案】B 【分析】1、在微生物学中，将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，称为选择培养基。 2、只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用以尿素作为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌。 【详解】A、根据题意，脲酶被去除镍后失去活性，说明镍是组成脲酶的重要元素，A正确； B、脲酶催化尿素水解的机理为降低化学反应所需的活化能，镍作为脲酶的重要组成元素，应该与降低尿素水解反应的活化能有关，B错误； C、产脲酶细菌可利用NH4Cl里的氮源进行代谢活动，因此产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖，C正确； D、产脲酶细菌能利用脲酶催化尿素分解产生NH3，NH3可作为细菌生长的氮源，不能产脲酶的细菌则无法分解尿素获得氮源，因此以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌，D正确。 故选B。 6．（2024·福建·高考真题）中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式，不仅周期长、产率低、花色单调，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是（    ） A．用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率 B．利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育 C．选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗 D．通过基因工程技术引入外源基因改变花色 【答案】B 【分析】由题意可知，中国水仙是一种三倍体观赏花卉，其在形成配子是联会紊乱，不能形成正常的配子，不能进行单倍体育种。 【详解】A、用水仙鳞片进行植物组织培养可以在短期内得到大量植株，可以提高产率，A正确； B、中国水仙是一种三倍体观赏花卉，其在形成配子是联会紊乱，不能形成正常的配子，不能进行单倍体育种，B错误； C、幼嫩组织几乎不含病毒，可选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗，C正确； D、生物的性状受基因的控制，可通过基因工程技术引入外源基因改变花色，D正确。 故选B。 7．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是（    ） A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割 C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端 【答案】B 【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 【详解】A、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌，A正确； B、在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误； C、马铃薯顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养获得脱毒苗，C正确； D、不同的限制酶识别的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端，D正确。 故选B。 8．（2024·湖南·高考真题）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　） A．限制酶失活，更换新的限制酶 B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C．质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 【答案】B 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少部分是RNA，酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。 【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确； B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降，调整反应条件如温度和PH等，调整酶的用量没有作用，B错误； C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，C正确； D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰，会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶，D正确。 故选B。 9．（2024·河北·高考真题）下列相关实验操作正确的是（    ） A．配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D．将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 【答案】B 【分析】PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果。 【详解】A、PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸，配制PCR反应体系时，加入4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料，A错误； B、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，B正确； C、将配制的酵母培养基高温灭菌并冷却到不烫手（50℃左右）后，在酒精灯火焰旁倒平板，C错误； D、将接种环烧红，待冷却后（避免菌种被烫死），蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落，D错误。 故选B。 10．（2024·山东·高考真题）制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①~④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（　　） 反应管 加入的单链DNA ①           5'-GCCGATCTTTATA-3' 3'-GACCGGCTAGAAA-5' ② 5'-AGAGCCAATTGGC-3' ③ 5'-ATTTCCCGATCCG-3'        3'-AGGGCTAGGCATA-5' ④ 5'-TTCACTGGCCAGT-3' A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】D 【分析】子链的延伸方向为5'→3'，由题意可知，在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，要能得到带有荧光标记的DNA探针，需要能根据所提供的模板进行扩增，且扩增子链种含有A。 【详解】分析反应管①～④中分别加入的适量单链DNA可知，①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，但双链DNA区之外的3'端无模板，因此无法进行DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针；②中单链DNA分子内具有自身互补的序列，由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，故一条单链DNA分子不发生自身环化，但两条链可以形成双链DNA区，由于DNA合成的链中不含碱基A，不能得到带有荧光标记的DNA探针；③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针；④中单链DNA分子内具有自身互补的序列，一条单链DNA分子不发生自身环化，两条链可以形成双链DNA区，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。 综上，能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④。 故选D。 11．（2024·吉林·高考真题）关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是（    ） A．琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B．凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C．在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快 D．琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 【答案】A 【分析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理主要基于DNA分子在电场作用下的迁移行为以及琼脂糖凝胶的特性。 【详解】A、琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移率和分辨率，琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需分离的DNA片段大小来选择的。对于较大的DNA片段，比如基因组DNA或质粒DNA，通常选择较低浓度的琼脂糖凝胶，因为它们需要更大的孔径来有效迁移。而对于较小的DNA片段，比如PCR产物或酶切片段，则需要选择较高浓度的琼脂糖凝胶，以提供更好的分辨率和分离效果，A正确； B、 凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种颜色较深的染料，可以作为电泳进度的指示分子， 当溴酚蓝到凝胶2/3处时(可看蓝色条带)，则停止电泳，B错误； C、在琼脂糖凝胶电泳中，当电场作用时，DNA片段实际上是向正极迁移的，而不是向负极迁移。同时，DNA片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段越长，迁移速率越慢，C错误； D、琼脂糖凝胶中的DNA分子需染色后，才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 故选A。 12．（2025·浙江·高考真题）某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。 流程 最佳措施或最适培养基 ①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30s+5%NaClO浸泡6min ②诱导出丛生苗 MS+3.0mg·L-16-BA+0.05mg·L-1NAA ③丛生苗的扩增 MS+2.0mg·L-16-BA+0.1mg·L-1NAA ④丛生苗的生根 1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·L-1NAA 注：从生苗为丛状生长的幼苗，IBA（吲哚丁酸）为生长素类物质 下列叙述正确的是（    ） A．流程①的效果取决于消毒剂浓度 B．流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段 C．与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大 D．与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于从生苗的生根 【答案】B 【分析】植物组织培养过程中，激素的比例影响其分化的方向，当细胞分裂素与生长素比例相当时，产生愈伤组织，生长素浓度较高时，诱导根的形成，细胞分裂素浓度较高时，诱导芽的形成。 【详解】A、流程①中，消毒效果不仅取决于消毒剂浓度，还取决于消毒时间和消毒剂种类，A错误； B、流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段，直接经腋芽直接分化为丛生苗，B正确； C、流程②与流程③都是分化长出芽，故两者培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值相同，C错误； D、与流程③相比，提高流程④培养基的IBA浓度有利于从生苗的生根，D错误。 故选B。 13．（2024·海南·高考真题）某小组为检测1株粗糙脉孢霉突变株的氨基酸缺陷类型，在相同培养温度和时间的条件下进行实验，结果见表。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 培养条件 实验结果 ① 基础培养基 无法生长 ② 基础培养基+甲、乙、丙3种氨基酸 正常生长 ③ 基础培养基+甲、乙2种氨基酸 无法生长 ④ 基础培养基+甲、丙2种氨基酸 正常生长 ⑤ 基础培养基+乙、丙2种氨基酸 正常生长 A．组别①是②③④⑤的对照组 B．培养温度和时间属于无关变量 C．①②结果表明，甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需的氨基酸 D．①~⑤结果表明，该突变株为氨基酸甲缺陷型 【答案】D 【分析】实验的自变量为培养条件（基础培养基中是否添加氨基酸及添加氨基酸的种类），因变量为粗糙脉孢霉突变株的生长状况，其他的培养条件为无关变量，应该保持相同且适宜。 【详解】A、由表可知：除了组别①之外，其他组别的基础培养基中都添加了氨基酸，因此组别①是②③④⑤的对照组，A正确； B、由题意表中信息可知：实验的自变量为培养条件，各组别的培养温度和时间均相同，说明培养温度和时间均属于无关变量，B正确； C、由①②结果可知：粗糙脉孢霉突变株在基础培养基中无法生长，但在添加了甲、乙、丙3种氨基酸的基础培养基中能正常生长，这表明甲、乙、丙3种氨基酸中有该突变株正常生长所必需的氨基酸，C正确； D、与组别①相比，在基础培养基中，若添加的氨基酸中含有丙种氨基酸，则粗糙脉孢霉突变株都能正常生长，但在只添加甲、乙2种氨基酸的基础培养基中无法生长，说明该突变株为氨基酸丙缺陷型，D错误。 故选D。 14．（2024·江苏·高考真题）图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁 B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗 C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间 D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养 【答案】C 【分析】植物的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、步骤①添加纤维素酶或果胶酶去除细胞，其原理是酶的专一性，A错误； B、步骤②吸取原生质体放入等渗液中清洗，否则会导致原生质体吸水涨破，B错误； C、结合图示可知原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间，C正确； D、台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养，染成蓝色的原生质体活性差或死亡，D错误。 故选C。 15．（2024·江苏·高考真题）我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是（    ） A．基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 B．在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因 C．衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病 D．若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡 【答案】B 【分析】诱导多能干细胞（iPS细胞）：通过特定的因子导入和培养条件，可以从人的皮肤等体细胞出发，诱导其成为具有无限增殖能力并可分化为人体各种组织脏器的多能干细胞。 在正常情况下，胰岛B细胞对血糖水平的变化非常敏感，能够根据血糖水平的高低调节胰岛素的分泌。当血糖水平升高时，胰岛B细胞会增加胰岛素的分泌，帮助降低血糖水平；反之，当血糖水平降低时，则减少胰岛素的分泌，以避免低血糖。 细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。 【详解】A、被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 这个说法是正确的。体细胞可以通过特定的因子导入和培养条件，基因的调控和表达模式的改变，使得原本专一功能的体细胞去分化成为多能干细胞，A正确； B、小分子药物通常是通过调节现有的生物通路和基因表达来实现其功能，而胰岛素基因在人体所有细胞中都存在，但只有在胰岛细胞中才会表达‌，所以多能干细胞在诱导分化的过程中不会突然发生基因突变获得胰岛素基因，B错误； C、胰岛B细胞在较高的血糖浓度下分泌胰岛素，降低血糖，所以衍生的胰岛B细胞需在葡萄糖的诱导下成功表达胰岛素，以确保衍生的胰岛B细胞能够正常发挥功能，才可用于移植治疗糖尿病，C正确； D、凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡，也就是发生细胞凋亡，D正确。 故选B。 16．（2024·江苏·高考真题）酵母菌是基因工程中常用的表达系统。下列相关叙述正确的是（    ） A．酵母菌培养液使用前要灭活所有细菌，但不能灭活真菌 B．酵母菌是真核细胞，需放置在CO2培养箱中进行培养 C．可用稀释涂布平板法对酵母菌计数 D．该表达系统不能对合成的蛋白质进行加工和修饰 【答案】C 【分析】 微生物常见的接种的方法： （1）平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基，通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞，经培养后生长繁殖成单菌落，通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。 （2）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。 【详解】A、酵母菌培养液使用前要灭活所有细菌和真菌，A错误； B、将含有酵母菌的培养基放置在28℃恒温培养箱中进行培养，B错误； C、稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌，由此可知，可用稀释涂布平板法对酵母菌计数，C正确； D、酵母菌是真核细胞，具有高尔基体和内质网，可以对合成的蛋白质进行加工和修饰，D错误。 故选C。 17．（2024·江苏·高考真题）为了高效纯化超氧化物歧化酶（SOD），科研人员将ELP50片段插入pET-SOD构建重组质粒pET-SOD-ELP50，以融合表达SOD-ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的DNA片段，序列为：限制酶a识别序列-（GTTCCTGGTGTTGGC）50-限制酶b识别序列，50为重复次数。请回答下列问题：    (1)步骤①双酶切时，需使用的限制酶a和限制酶b分别是 。 (2)步骤②转化时，科研人员常用 处理大肠杆菌，使细胞处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有 的培养基进行筛选。用PCR技术筛选成功导入pET-SOD-ELP50的大肠杆菌，应选用的一对引物是 。 (3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与 结合，驱动转录，翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD抗体进行杂交，显示的条带应是 （从图2的“A~D”中选填）。    (4)步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl对SOD-ELP50蛋白纯化效果的影响，部分结果如图3。    （ⅰ）20℃时，加入NaCl后实验结果是 。 （ⅱ）100℃时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是 。 （ⅲ）据图分析，融合表达SOD-ELP50蛋白的优点有 。 【答案】 (1)EcoR I、Hind Ⅲ (2)CaCl2 卡那霉素 S-F和P-R (3) 启动子 C (4) SOD-ELP50组纯化蛋白数量更多 高温使蛋白变性 低温下添加NaCl有利于SOD蛋白纯化，杂蛋白较少，有利于酶活性的保持 【分析】将目的基因插入载体时，应保证目的基因插入启动子和终止子之间，以便目的基因的表达。由图可知，PCR扩增SOD-ELP50时，应选择引物S-F和E-R。 【详解】（1）目的基因应插入启动子和终止子之间，结合题意可知，ELP50应插入pET-SOD之后，由图可知，限制酶a和限制酶b分别是EcoR I、Hind Ⅲ。 （2）将目的基因导入细菌时常用CaCl2处理细菌，使其处于容易吸收外来DNA分子的状态。由图可知，重组DNA含有标记基因卡那霉素抗性基因，所以转化后的大肠杆菌采用含有卡那霉素的培养基进行筛选。成功导入pET-SOD-ELP50同时含有pET-SOD和ELP50，结合图示可知，引物S-F和P-R对应序列包含SOD和ELP50的相应序列，可特异性对pET-SOD-ELP50进行扩增，根据扩增产物相对的分子质量的大小判断大肠杆菌中是否导入pET-SOD-ELP50。由于ELP50中含有重复序列，使用E-F或E-R对导入普通质粒和重组质粒的大肠杆菌进行PCR扩增，得到的产物可能无法区分。 （3）RNA聚合酶与启动子结合后，启动转录。由图可知，决定SOD-ELP50融合蛋白的基因长度为462+750=1212bp，编码1212÷3=404个氨基酸，已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，融合蛋白的相对分子质量约为404×0.11kDa=44.44kDa，电泳后应该为条带C。 （4）（ⅰ）由图可知，20℃时，较不加NaCl，加入NaCl后纯化蛋白数量更多。 （ⅱ）100℃时，温度过高，导致蛋白质变性而沉淀。 （ⅲ）20℃，加入NaCl时，较SOD，SOD-ELP50组沉淀中蛋白质相对含量较高，说明低温下添加NaCl有利于SOD蛋白纯化，杂蛋白较少，有利于酶活性的保持。 18．（2024·重庆·高考真题）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现，基因S在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该基因（两品种中基因S序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。 (1)基因S启动子的基本组成单位是 。 (2)通过基因工程方法,将DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种YZ。根据题19图所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制酶是 ；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是 。 (3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有 。经验证的重组表达载体需转入农杆菌，检测转入是否成功的技术是 。 (4)用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN较TL种子大的原因是 。 【答案】 (1)脱氧核糖核苷酸（脱氧核苷酸） (2)EcoRⅠ 酶切后形成的片段黏性末端相同，易自我环化；不能保证目标片段与载体定向链接（反向链接） (3) 酶切后的空载体片段，启动子D+基因S片段      PCR (4)品种DN的基因S上游启动子效应比TL强，使得基因S表达量更高，种子更大 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 启动子的基本组成单位 基因的结构 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，用于启动DNA的转录，是一段DNA片段，其基本组成单位是四种脱氧核糖核苷酸 电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有哪些成分 PCR及琼脂糖凝胶电泳 电泳可以分离不同大小的DNA片段，用限制酶对重组表达载体酶切后的产物不仅有“启动子D+基因S”片段，还有酶切后的空载体片段，因此电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有酶切后的空载体片段和“启动子D+基因S”片段 检测转入是否成功的技术 检测目的基因是都导入受体细胞的方法 在分子水平上检测目的基因是否转入成功可通过PCR等技术检测受体细胞的DNA上是否插入目的基因或目的基因是否转录出mRNA （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，用于启动DNA的转录，是一段DNA片段，其基本组成单位是四种脱氧核糖核苷酸。 （2）①根据图示信息可知，“启动子D＋基因S”的DNA序列上存在EcoR Ⅰ的识别序列，若使用限制酶EcoR Ⅰ，会使目的基因序列被破坏； ②根据图中限制酶的识别序列可知，酶Spe Ⅰ和Xba Ⅰ切割产生的黏性末端相同，若用这两种限制酶切割，形成的DNA片段在构建基因表达载体时，容易出现自我环化，以及无法保证目的基因片段与载体片段单向连接，影响目的基因在受体细胞中的表达。 （3）①DNA电泳可以分离不同大小的DNA片段，用限制酶对重组表达载体酶切后的产物不仅有“启动子D+基因S”片段，还有酶切后的空载体片段，因此电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有酶切后的空载体片段和“启动子D+基因S”片段； ②在分子水平上检测目的基因是否转入成过可通过PCR等技术检测受体细胞的DNA上是否插入目的基因或目的基因是否转录出mRNA。 （4）根据（4）题目信息可知，再生植株YZ-1导入的目的基因为取自品种DN的“启动子D＋基因S”序列，再生植株YZ-2导入的目的基因为取自品种TL的“启动子T＋基因S”序列，结合题干信息“两品种中基因S序列无差异”可推测：品种DN的基因S上游的启动子D的效应强于品种TL的启动子T，启动子D使基因S表达量更高，因而种子更大。 19．（2024·江西·高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题： (1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、 等营养物质。 (2)方法2采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，该技术还需要 、 、 等“分子工具”。 (3)除了上述2种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。 (4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。 【答案】 (1)选择 水 无机盐 氮源 (2 基因工程（或转基因） 限制酶 DNA连接酶 载体（或质粒） (3)诱变育种 (4)不同平板中培养基量的差异以及平板内和平板间培养基厚度不均匀 【分析】1、培养基的基本成分：水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子； 2、微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。 【详解】（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源制备选择培养基，在该培养基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生长，其他微生物的生长被抑制，进而获得筛选出所需要的微生物，为了提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有水分、无机盐和氮源等营养物质，同时还需要提供微生物生长所需要的外界环境条件。 （2）方法2采用基因工程技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因，即目的基因外，该技术还需要限制酶、DNA连接酶和载体（或质粒）等“分子工具”，进而可以实现目的基因表达载体的构建。 （3）除了上述2种方法之外，还可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物，该该技术的原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性，因而该技术具有盲目性。 （4）将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，即倒平板过程中没有经过定量检测，且平板倒置的实际可能也会影响平板中培养基厚度的不同，因此不同平板中培养基量的差异以及平板内培养基厚度不均匀以及平板间厚度不均匀都会影响实验结果的判断，因此可采用降解圈的直径和菌落直径的比值作为判断依据。 20．（2024·广西·高考真题）β-地中海贫血是人11号染色体上β-珠蛋白基因HBB突变所造成的遗传病。如图为HBB几种常见的基因突变位点及功能区域示意图。回答下列问题：    注：-28A→C中，“-”表示转录起始位点前，数值表示碱基位点，A→C表示碱基A突变为C；仅标示了非模板链上的变化，模板链也发生对应变化，但没有标示出来。 (1)654C→T突变， （选填“会”或“不会”）增加该基因嘌呤碱基总数量。-28A→C突变，会导致β-珠蛋白的表达异常，其原因是 。 (2)HBB在转录形成mRNA的过程中，细胞核内特定RNA复合物能特异性识别初级转录产物（mRNA前体），并将内含子对应区域剪切以及拼接外显子对应区域，这表明上述RNA复合物是一种 。 (3)含有17A→T突变的HBB转录出的mRNA，对应位点的碱基是 。 (4)某男性一条染色体上的HBB存在突变位点W，其配偶无W突变，他们生育的孩子 （选填“一定”或“不一定”）存在该突变，从遗传概率角度分析，其原因是 。为有效降低人群中β-地中海贫血的发病率，可以采取 和 等措施。 【答案】 (1)不会 启动子区域发生碱基替换，使RNA聚合酶无法识别和结合，从而影响转录和翻译水平，使B-珠蛋白合成异常。 (2)酶（特异性酶） (3)U（尿嘧啶） (4) 不一定 孩子有50%概率不含该突变 遗传咨询 产前检测 【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。 2、通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。 3、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，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，最终表达出人类需要的蛋白质。 【详解】（1）依题意，654C→T突变是指非模板链上的第654位碱基C突变为T，模板链也发生对应的654G→A变化，故654C→T突变不会增加该基因呤碱基总数量。据图可知，基因的第28位碱基位于基因的启动子上，-28A→C突变，启动子区域发生碱基替换，使RNA聚合酶无法识别和结合，从而影响转录和翻译水平，使B-珠蛋白合成异常。 （2）依题意，RNA复合物能特异性识别mRNA前体，并将内含子对应区域剪切以及拼接外显子对应区域，则该复合物使RNA的化学键发生了断裂和形成，故上述RNA复合物应是一种酶（特异性酶）。 （3）依题意，17A→T表示基因非模板链上的变化，基因非模板链的碱基排序与对应的mRNA碱基排序相同，故含有17A→T突变的HBB转录出的mRNA，对应位点的碱基变化是由17A→U，即对应位点的碱基是U。 （4）β-地中海贫血是人11号染色体上β-珠蛋白基因HBB突变所造成的遗传病，即β-地中海贫血为常染色体上基因控制的遗传病。该男性一条染色体上的HBB存在突变位点W，另一条染色体上基因是正常的，且其配偶无W突变，故其子代有50%概率不含该突变，他们生育的孩子不一定存在该突变。通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。故为有效降低人群中β-地中海贫血的发病率，可以采取遗传咨询和产前检测等措施。 21．（2024·海南·高考真题）酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等。研究人员对酿酒酵母菌株A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量。回答下列问题： (1)酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 微生物，在无氧条件下能进行 发酵，可用于制作果酒等。 (2)传统发酵中，新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒，原因是 。 (3)工业上常采用单一菌种发酵生产食品。菌株A存在于环境中，实验室获得该单一菌种的分离方法有 和 。 (4)菌株A含有1个FLO基因，其表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，研究人员基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图）。该实验中，构建菌株B的目的是 ，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为 。 (5)菌株A中，X和Y基因的表达均可以提高发酵中乙醇产量。研究人员将X和Y基因融合在一起，构建了XY融合基因能表达的菌株E（如图），其在发酵中具有更高的乙醇产量。菌株E中无单独的X和Y基因，且其他基因未被破坏。简要写出由菌株A到菌株E的构建思路 。 【答案】 (1 异养兼性厌氧 酒精 (2)新鲜水果表皮附着酵母菌 (3)平板划线法 稀释涂布平板法 (4) 作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D (5)从菌株A获得X、Y基因，使用4种引物分别扩增X、Y基因，其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对，可形成具有重叠链的PCR产物，接着利用融合PCR技术构建融合基因，再将获得的融合基因构建基因表达载体，将基因表达载体导入菌株，进行目的基因检测与鉴定，最终获得菌株E。 【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧条件下进行酒精发酵；醋酸菌是好氧细菌，当氧气、糖源都充足时，能将糖分分解成醋酸，当缺少糖源时，则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变成醋酸。 【详解】（1）酿酒酵母在有氧和无氧的条件下都能生存，属于异养兼性厌氧型微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，因此常用于制作果酒。 （2）传统发酵中，新鲜水果不接种酿酒酵母也能制备果酒，因为新鲜水果表面附着着酵母菌。 （3）实验室获得该单一菌种的分离方法有稀释涂布平板法和平板划线法，稀释涂布平板法中，经过一定的稀释后将菌液涂布在固体培养基上，可以获得单菌落；平板划线法是在无菌平板表面进行连续划线，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来，经多次划线培养后，可在平板表面得到单菌落。 （4）菌株B导入不含FLO基因的表达载体作为空白对照组，可以排除表达载体对乙醇产量结果的影响，根据题干可知，FLO基因表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇产量，且FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，FLO基因数：菌株C＞菌株B＞菌株D，所以乙醇产量：菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D。 （5）菌株E中无单独的X和Y基因，菌株A含有X和Y基因，需要先利用限制酶从菌株A获得X、Y基因，使用4种引物分别扩增X、Y基因，其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互补配对，可形成具有重叠链的PCR产物，利用融合PCR技术构建融合基因，再将获得的融合基因构建基因表达载体，将基因表达载体导入菌株，进行目的基因检测与鉴定，最终获得菌株E。 22．（2024·重庆·高考真题）有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶基因） (1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程中，用于繁殖F1的基因型是 。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是 。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G-不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是 。 (2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为 。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是 （填序号）。 (3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是 （“甲”或“乙”），原因是 。 【答案】(1) HhG+G- 近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加 染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上 (2) HhG+G+、HhG+G- ④ (3) 乙 乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 长期近亲交配导致小鼠后代生存和生育能力下降的遗传学原因 人类的遗传病及其预防 近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降 6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列 染色体结构变异 6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分开到两条染色体上，异常表达，其变异为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）由题干可知，亲本为HhG-G-、HHG+G-，要获得H基因条件敲除小鼠hhG+G-和hhG+G+，则用于繁殖F1的基因型是HhG+G-。近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降。6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分开到两条染色体上，异常表达，其变异为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上。 （2）由图2可知，③含有基因H、h、G，故其基因型为HhG+G+、HhG+G-。结合图1和图2，①只含有h基因，仍正常表达H蛋白，②③都含有H基因，可正常表达H蛋白，④含有h基因和G基因，TM试剂激活G酶可剪切LX序列，使h基因异常，无法表达H蛋白，故检测H蛋白水平为0的是④。 （3）由题干可知，患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关，由题干和题图可知，乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控，故选择H基因条件敲除鼠乙。 23．（2024·贵州·高考真题）研究者用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养真菌A的野生型（含NV基因）、突变体（NV基因突变）和转基因菌株（转入NV基因），检测三种菌株NV酶的生成与培养液中的葡萄糖含量，结果如表所示（表中“+”表示有，“—”表示无）。 检测用菌株 蔗糖 NV酶 葡萄糖（培养液中） 野生型 + + + 野生型 — — — 突变体 + — — 转基因菌株 + + + 回答下列问题。 (1)据表可推测 诱导了NV基因表达。NV酶的作用是 。检测NV酶活性时，需测定的指标是 （答出1点即可）。 (2)表中突变体由T-DNA随机插入野生型菌株基因组DNA筛选获得。从野生型与突变体中分别提取基因组DNA作为模板，用与 （选填“T-DNA”或“NV基因”）配对的引物进行PCR扩增。若突变体扩增片段长度 （选填“>”“=”或“<”）野生型扩增片段长度，则表明突变体构建成功，从基因序列分析其原因是 。 (3)为进一步验证NV基因的功能，表中的转基因菌株是将NV基因导入 细胞获得的。在构建NV基因表达载体时，需要添加新的标记基因，原因是 。 【答案】 (1) 蔗糖 参与蔗糖分解代谢，将蔗糖分解生成葡萄糖 单位时间内葡萄糖的生成量（或蔗糖的减少量等） (2 NV 基因 > T-DNA 插入导致 NV 基因增加部分碱基序列 (3) 突变体 便于筛选出成功导入 NV 基因的细胞 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 表中有蔗糖一组则有NV酶 蔗糖诱导了NV基因表达，产生NV酶 测NV酶活性时，可用单位时间内，蔗糖的消耗量或葡萄糖的增加量来表示 表中有NV酶一组则有葡萄糖 NV酶可催化蔗糖水解，产生葡萄糖 表中突变体由T-DNA随机插入野生型菌株基因组DNA筛选获得 野生型无T-DNA，扩增时选与NV基因配对的引物 扩增片段突变体长度大于野生型长度，说明突变体构建成功 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）根据表格，野生型菌株加入蔗糖就会合成NV酶，不加就不会合成，推测蔗糖诱导了 NV 基因表达。 分析表可知有NV 酶，菌株就能将蔗糖分解出葡萄糖，因此NV酶可能参与蔗糖的分解代谢过程，将蔗糖分解生成葡萄糖。 检测 NV 酶活性时，可以测定单位时间内葡萄糖的生成量或蔗糖的减少量等。 （2）从题目中可知，突变体是通过 T-DNA 随机插入野生型菌株基因组 DNA 筛选获得的。在进行 PCR 扩增时，使用的引物需要与特定的 DNA 序列配对结合，才能启动 DNA 的扩增。野生型菌株的基因组 DNA 中没有 T-DNA 的插入，所以用与 NV 基因配对的引物进行扩增时，可以扩增出完整的 NV 基因片段。而突变体由于 T-DNA 的随机插入，导致 NV 基因中增加部分序列。这样一来，使用同样的引物进行扩增时，扩增片段的长度就会大于野生型扩增片段的长度。因此若突变体扩增片段长度>野生型扩增片段长度，则表明突变体构建成功。 从基因序列分析其原因是 T-DNA 插入导致 NV 基因增加部分序列。 （3）为进一步验证 NV 基因的功能，表中的转基因菌株是将 NV 基因导入突变体细胞获得的。突变体由于 NV 基因发生突变，无法正常表达 NV 酶，导致相关生理功能缺失或异常。通过将正常的 NV 基因导入突变体细胞，如果能够恢复原本在突变体中缺失或异常的生理功能，就可以有力地证明 NV 基因确实具有特定的功能。 在构建 NV 基因表达载体时，需要添加新的标记基因，原因是便于筛选出成功导入 NV 基因的细胞。 24．（2024·湖南·高考真题）百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术研究。回答下列问题： (1)体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前，先用 去除细胞壁获得原生质体，使原生质体融合，得到杂种细胞后，继续培养，常用 （填植物激素名称）诱导愈伤组织形成和分化，获得完整的杂种植株。 (2)单倍体育种。常用 的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是 。 (3)基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L，该基因及其上游的启动子pL和下游的终止子结构如图a。图b是一种Ti质粒的结构示意图，其中基因gus编码GUS酶，GUS酶活性可反映启动子活性。 ①研究病原微生物对L的启动子pL活性的影响。从图a所示结构中获取pL，首先选用 酶切，将其与相同限制酶酶切的Ti质粒连接，再导入烟草。随机选取3组转基因成功的烟草（P1、P2和P3）进行病原微生物胁迫，结果如图c。由此可知：三种病原微生物都能诱导pL的活性增强，其中 的诱导作用最强。 ②现发现栽培种百合B中也有L，但其上游的启动子与野生百合不同，且抗病性弱。若要提高该百合中L的表达量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路 。 【答案】 (1) 纤维素酶和果胶酶 生长素和细胞分裂素 (2) 花药离体培养 利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目 (3) HindⅢ、BamHⅠ 交链格孢 利用转基因技术将百合B中L基因的启动子替换为野生百合中L基因的启动子pL 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 去除细胞壁获得原生质体 植物体细胞杂交的过程 植物体细胞杂交的过程中需要先去除植物细胞的细胞壁，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，需要用相应的酶完成去壁的过程 获得单倍体植株 植物组织培养技术 通过植物组织培养技术，经过脱分化和再分化的过程，利用花药离体培养可获得单倍体 鉴定百合单倍体植株 有丝分裂的过程 单倍体植株是由配子发育而来，染色体数目减半，观察染色体的数目可判断是否是单倍体植株，有丝分裂中期的染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体最佳时期 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）因植物细胞细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此获得原生质体的方法是用纤维素酶和果胶酶对植物细胞进行处理。得到原生质体后使原生质体融合，形成杂种细胞，再用生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织形成和分化，从而获得完整的杂种植株。 （2）获得单倍体植株的常用方法是花药（花粉）离体培养；鉴定百合单倍体植株的方法是利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目，如果染色体数目减少一半，则获得的植株即为单倍体植株。 （3）根据目的片段以及质粒上限制酶的识别位点，启动子两侧都有两种酶，若要获得pL并连接到质粒上，可选用限制酶HindⅢ、BamHⅠ进行酶切，以替换Ti质粒中的启动子，从而达到根据GUS酶活性反映启动子活性的目的。根据图c的结果可知，交链格孢处理的每一组转基因烟草中的GUS酶活性都最高，可确定其诱导作用最强。欲培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，可利用转基因技术将百合B中L基因的启动子替换为野生百合中L基因的启动子pL。 1．（2025·贵州铜仁·一模）某地发生少数人吃冰激凌后腹泻的现象，推测可能是冰激凌中大肠杆菌超标（1mL自来水检测出的菌落总数不可以超过100个），于是对冰激凌进行检测。下列叙述错误的是（　　） A．在检测过程中可配制特定的培养基来鉴别是否存在大肠杆菌 B．利用活菌计数必须对冰激凌融化后形成的原液进行梯度稀释 C．在检测过程中需要设置完成灭菌的空白培养基作为对照组 D．进行检测时也可以利用细菌计数板和显微镜进行直接计数 【答案】B 【分析】1、微生物常见的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法，稀释涂布平板法可用于微生物计数。 2、稀释涂布平板法统计菌落数的原理：当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个菌落来自于样品稀释液中的一个活菌，可通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数。 【详解】A、在微生物的检测过程中，可利用伊红 - 美蓝培养基鉴定大肠杆菌，大肠杆菌在该培养基上会形成具有特殊金属光泽的黑色菌落，A正确； B、对冰激凌融化后形成的原液可以使用滤膜法对细菌进行计数，不一定必须对原液进行梯度稀释，B错误； C、在检测过程中设置完成灭菌的空白培养基作为对照组，其目的是检测培养基是否被杂菌污染。若空白培养基上没有菌落生长，说明培养基灭菌合格，实验结果可靠，C正确； D、除了活菌计数法外，还可以利用细菌计数板和显微镜进行直接计数，D正确。 故选B。 2．（2025·河南·模拟预测）为从高粘度原油（主要是含碳有机物）中筛选得到高效降解石油污染物的细菌，研究者以山东原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述正确的是（　　）    A．培养基①的作用是增加目的菌株的种类 B．图示表明，油泥混合液被稀释了105倍 C．只有培养基②要以原油为唯一碳源 D．培养基③采用的接种方法不能用于统计活菌的数量 【答案】D 【分析】1、培养基营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 2、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、由图可知培养基①可富集目的菌株可增加目的菌株的数量，A错误； B、图示表明培养基①的溶液被稀释了105倍但油泥混合液的稀释倍数无法确定，B错误； C、培养基①②③均要以原油为唯一碳源，C错误； D、培养基③采用了平板划线法接种微生物该方法无法用于活菌数量的统计，D正确。 故选D。 3．（2025·山西吕梁·一模）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配制培养基（主要成分是蛋白胨、牛肉膏、NaCl和水），灭菌后倒平板，备用；②取少量医疗废水稀释一定倍数，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．①过程中，培养基灭菌前需要将pH一般调至酸性 B．该培养基中能为细菌提供氮源的有蛋白胨和牛肉膏 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、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，A错误； B、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，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。 4．（2025·河北沧州·一模）产黄青霉菌生产青霉素的发酵流程如下图所示，其中“补料”是指补充培养基，其成分有花生饼粉、玉米浆、葡萄糖、磷酸二氢钠等。下列关于该发酵过程的叙述，错误的是（    ） A．对产黄青霉菌分离纯化时采用的接种方法是稀释涂布平板法 B．“种母培养”时采用液体培养基有利于增加产黄青霉菌的数量 C．产黄青霉菌为异养厌氧型真菌，添加的磷酸二氢钠具有多种作用 D．向主发酵罐添加pH调节液是因为环境条件会影响青霉素的形成 【答案】C 【分析】稀释涂布平板法统计菌落数目：①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 【详解】A、由图中平板上菌落的分布可推知,分离纯化菌种时采用的接种方法是稀释涂布平板法，A正确； B、由于发酵过程中需要的菌种数量大,因此将分离后的菌种先进行“种母培养”,采用液体培养基有利于增加产黄青霉菌的数量，B正确； C、培养基中含有花生饼粉、玉米浆、葡萄糖等有机碳源,且发酵过程中需要通入无菌空气,可推知产黄青霉菌的代谢类型为异养需氧型,磷酸二氢钠是培养基中的无机盐之一,除此之外还可以作为缓冲剂调节培养基的pH，C错误； D、环境条件会影响微生物的生长、繁殖和发酵产物(即青霉素)的形成,因此要严格控制，D正确。 故选C。 5．（2025·河北石家庄·模拟预测）合理使用植物激素，可有效调控植物组织的生长和分化，从而实现植物高效繁殖和遗传改良。下列叙述正确的是（    ） A．从母本植株上选取茎尖、叶片进行组织培养可获得脱毒苗 B．调节生长素和细胞分裂素的比例可诱导愈伤组织分化为试管苗 C．在脱分化阶段需用纤维素酶和果胶酶处理以获得单个细胞 D．脱分化和再分化过程中都需要一定强度光照以提供能量 【答案】B 【分析】植物组织培养技术的过程：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)。其原理是植物细胞的全能性。植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件；②一定的营和植物激素(生长素和细胞分裂素)。植物细胞工程技术的应用包括植物繁殖的新途径，作物新品种的培育、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、对茎尖进行植物组织培养，可获得不含有病毒的脱毒苗，用叶片进行组织培养不能获得脱毒苗，A错误； B、生长素与细胞分裂素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向，调节生长素和细胞分裂素的比例可诱导愈伤组织分化为试管苗，B正确； C、在脱分化阶段不需用纤维素酶和果胶酶处理以获得单个细胞，而是需要更换成分化培养基置于适宜条件下进行培养，C错误； D、诱导愈伤组织形成时，即脱分化过程一般不需要光照，D错误。 故选B。 6．（2025·陕西西安·模拟预测）某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作，下列叙述正确的是（    ） A．若为植物体细胞杂交技术，则用聚乙二醇处理两种植物细胞后会直接出现膜融合 B．若为单克隆抗体的制备技术，融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测就可得到大量的单克隆抗体 C．若为动物体细胞核移植技术，融合得到的细胞可直接移植到受体母牛子宫内获得克隆牛 D．若为体外受精技术，细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核 【答案】D 【分析】植物体细胞杂交技术中首先用酶解法去壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理；然后诱导原生质体融合，采用的方法一般包括物理法（离心、振荡、电激）、化学法（用聚乙二醇处理）；培养融合的原生质体再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。然后杂种细胞经过植物组织培养技术可以培养形成杂种植株。 【详解】A、若甲、乙为植物细胞，首先用酶解法去壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误； B、若为单克隆抗体的制备技术，融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测，然后将杂交瘤细胞大量培养，可得到大量的单克隆抗体，B错误； C、若为动物体细胞核移植技术，融合得到的细胞需培养到桑椹胚或囊胚，然后移植到受体母牛子宫内获得克隆牛，C错误； D、若为体外受精技术，细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核或透明带和卵细胞膜之间的两个极体，D正确。 故选D。 7．（2025·浙江·模拟预测）间充质干细胞（MSC）是一类起源于中胚层，在成年人的牙髓、脂肪等组织中存在的多能干细胞。MSC具有一种特殊的“内源性不对称分裂”增殖方式，其分裂产生的子细胞中只有一个会进一步分化，另一个则保持原状。此外，不同器官血管内皮细胞还能够与MSC互相识别，并介导后者穿透血管帮助修复受损的器官。下列叙述正确的是（    ） A．培养MSC的培养基中应加入无机盐、水、琼脂和血清等 B．MSC分化为功能细胞来修复器官时，MSC数量会逐渐减少 C．MSC分裂、分化为功能细胞的过程中发生了基因重组 D．利用MSC治疗受损器官时，可将培养的MSC通过静脉注入体内 【答案】D 【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 【详解】A、动物细胞培养通常用液体培养基，无需加入琼脂，A错误； B、由题干“MSC分裂产生的子细胞中只有一个会进一步分化，另一个则保持原状”推测，由MSC的特殊分裂方式可知，一部分子细胞会保持干细胞的特性，因此在适当条件下，MSC数量不会逐渐减少，B错误； C、基因重组通常发生在有性生殖过程中（如减数分裂），而MSC的分裂和分化过程不涉及基因重组，C错误； D、MSC可以在血管内皮细胞的辅助下穿透血管帮助修复受损的器官，因此利用MSC治疗受损器官时，可将培养的MSC通过静脉注入体内，D正确。 故选D。 8．（2025·浙江·模拟预测）纳米酶试纸条可用于食品中多种病原体的快速检测，检测原理如图所示。下列叙述错误的是（    ） 注：纳米酶垫：纳米酶上标记蛋白A的单克隆抗体；检测线 （T线）：包被针对病原体另一位点的抗体；质控线（C线）：包被纳米酶上标记抗体的抗体。 A．制备纳米酶标记的单克隆抗体时可用蛋白A筛选所需的杂交瘤细胞 B．标志蛋白A为被检测病原体的特异性蛋白 C．若检测结果为T线和C线都显色，说明待检样品含有病原体 D．若检测结果为T线和C线都不显色，说明待检样品不含病原体 【答案】D 【分析】据题图分析检测原理： 【详解】A、 筛选能产生蛋白A抗体的杂交瘤细胞可采用抗原—抗体杂交技术，其中抗原为标志蛋白A，A正确； B、该试纸是为了检测病原体，根据检测原理，纳米酶标记的单克隆抗体与病原体结合，因此标志蛋白A应是被检测病原体的特异性蛋白，B正确； C、检测结束后，T线不显色，C线显色，说明检测结果为不含有病原体，T线和C线都显色，说明待检样品含有病原体，C正确； D、若检测结果为T线和C线都不显色，则说明检测结果无效，D错误。 故选D。 9．（2025·湖北黄冈·模拟预测）“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→过滤→分离→沉淀→鉴定。下列相关叙述错误的是（　　） A．以猪肝为提取材料时，将肝组织置于研磨液中，让细胞裂解释放内容物 B．过滤时，若用滤纸代替纱布，会因DNA吸附于滤纸而导致DNA的提取量减少 C．根据糖类、DNA和蛋白质在酒精中的溶解性不同，可去除混合物中的蛋白质和糖类等杂质 D．DNA分子的电泳鉴定实验中，决定DNA分子迁移速率的因素是DNA分子的大小和构象 【答案】D 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、以猪肝为提取材料时，将肝组织置于研磨液中，通过细胞吸水涨破，让细胞裂解释放内容物，A正确； B、由于DNA会吸附于滤纸，因此若用滤纸代替纱布，会导致导致DNA的提取量减少，B正确； C、DNA不溶于酒精，某些蛋白质、糖类溶于酒精，可利用这一原理初步去除蛋白质和糖类等杂质，C正确； D、DNA分子的电泳鉴定实验中，决定DNA分子迁移速率的因素有凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等，D错误。 故选D。 10．（24-25高三下·云南昭通·开学考试）PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（    ）    A．若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度 B．耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸 C．每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同 D．PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c 【答案】C 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、若设计的引物与模板不完全配对，可适当降低PCR复性的温度，以便引物与模板链结合，A错误； B、耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的3＇端连接脱氧核苷酸，B错误； C、每次循环解旋后的两条单链分别与两种引物结合，故每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同，C正确； D、PCR循环过程，a为解旋需90℃以上，b为复性，温度需下降至50℃左右，c为延伸，需上升到72℃左，因此PCR循环过程控制的温度高低关系为a>c>b，D错误。 故选C。 11．（2025·浙江·模拟预测）柑橘溃疡病由柑橘溃疡病菌引起，对柑橘有严重危害。柑橘黄单胞杆菌（KY）是最常见的柑橘溃疡病菌，其拟核DNA长度约为413bP，用引物对甲、乙、丙三株溃疡柑橘的叶片进行PCR扩增，电泳结果如图1。研究发现从两种真菌J-8和Y-66中获得的提取物对KY有抑菌活性，欲探究抑菌效果最好时的最低浓度（菌落完全不生长的最低浓度），科研人员将不同浓度的J-8和Y-66提取物用丙酮溶解后制备成固体培养基，用其培养KY，48小时后观察菌落生长情况，结果如图2。下列相关分析错误的是（    ） A．感染KY的植株最可能为乙植株 B．对照组用无菌水配制的固体培养基培养KY C．J-8提取物抑制KY的效果优于Y-66 D．图2中，Y-66提取物抑菌效果最好时的最低浓度小于或等于2.5mg/mL 【答案】B 【分析】PCR即聚合酶链式反应，是指在DNA聚合酶催化下，以母链DNA为模板，以特定引物为延伸起点，体系中加入dNTP、Mg2+以及延伸因子、扩增增强因子，通过变性、退火、延伸等步骤，体外复制出与母链模板DNA互补的子链DNA的过程，能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。包括变性、退火（复性）、延伸三个过程。 【详解】A、柑橘黄单胞杆菌（KY）的拟核DNA长度约为413bp，而植株乙中PCR扩增出的DNA长度略大于400bp，小于500bp，与KY拟核DNA长度相符，因此感染KY的植株最可能为乙植株，A正确； B、科研人员将不同浓度的J-8和Y-66提取物用丙酮溶解后制备成固体培养基，用其培养KY，对照组应是用丙酮配制的固体培养基培养KY，B错误； C、两种真菌J-8和Y-66的提取物对KY有抑菌活性。图2结果显示，提取物浓度较低时，相同浓度下J-8组菌落数相对值低于Y-66组，由此可见J-8提取物抑制KY的效果优于Y-66，C正确； D、图2中，Y-66提取物在1.25mg/mL时有菌落生长，而在2.5mg/mL时已无菌落生长，说明Y-66提取物抑菌效果最好时的最低浓度大于1.25mg/mL，小于或等于2.5mg/mL，D正确。 故选B。 12．（2025·浙江·模拟预测）Icodec胰岛素作为一种创新的长效胰岛素类似物，其研发基于对人胰岛素结构的深入改造，即通过精确调整氨基酸的种类、数量，并施以适当的修饰，实现减少该药物被体内酶降解的目标，进而实现每周仅需单次注射的目标。下列叙述正确的是（    ） A．Icodec胰岛素可以通过口服途径降低血糖浓度 B．Icodec胰岛素无法有效降低血糖 C．Icodec胰岛素能够与细胞膜上的胰岛素受体进行特异性结合 D．调整胰岛素氨基酸的方法为用特定的酶切割胰岛素再进行连接 【答案】C 【分析】胰岛素的化学本质是蛋白质，是降低血糖的唯一激素。 胰岛素的生理功能是：胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。 【详解】A、Icodec胰岛素是基于人胰岛素深入改造的物质，其本质是蛋白质，口服会使其在消化道内被蛋白酶水解失去功能，故不可以通过口服途径降低血糖浓度，A错误； B、由题意可知，Icodec胰岛素实现了每周仅需单次注射的目标，说明其能够有效降低血糖，B错误； C、Icodec胰岛素是胰岛素类似物，其能够与细胞膜上的胰岛素受体进行特异性结合，C正确； D、对于胰岛素氨基酸种类、数量的调整，最佳方式应是改变胰岛素基因的碱基序列，D错误。 故选C。 13．（2025·四川成都·二模）将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因Pin-Ⅱ导入杨树细胞，培育抗虫杨树。如图表示利用含目的基因的DNA分子和Ti质粒构建基因表达载体的过程，图中表示氨苄青霉素抗性基因，表示新霉素抗性基因，箭头表示限制酶的酶切位点，相关酶的识别序列如表所示。下列叙述正确的是（    ） A．利用PCR扩增目的基因时，应该选择引物2和引物3并在引物3'端添加相应酶切位点 B．为使目的基因与质粒高效重组，选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好 C．为将表达载体导入农杆菌，可以使用离心法或PEG融合法处理受体细胞 D．成功导入目的基因的杨树细胞既具有氨苄青霉素抗性，又有新霉素抗性 【答案】B 【分析】基因工程包括四个基本程序：目的基因的筛选与获取、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】A、DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，利用PCR扩增目的基因时，应该选择引物2和引物3，但应该在引物5'端添加相应酶切位点，A错误； B、为使目的基因与质粒高效重组，选用KpnⅠ和HindⅢ比选用KpnⅠ和SmaⅠ效果更好，因为SmaI切割DNA后形成平末端，T4DNA连接酶连接平末端的效率相对较低，B正确； C、为将表达载体导入农杆菌，可以使用Ca2+处理受体细胞，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的状态，然后再将重组质粒导入其中；而离心法或PEG融合法是诱导植物细胞融合的方法，C错误； D、只有T-DNA区段会导入植物受体细胞，因此氨苄青霉素抗性基因不会导入植物受体细胞中，即成功导入目的基因的杨树细胞只能表现出新霉素抗性，D错误。 故选B。 14．（2025·湖北·二模）我国是香蕉的主产地之一，大多数栽培香蕉是三倍体品种。传统生产采用吸芽繁殖方式，不仅周期长、产率低、果品不佳，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是（    ） A．通过基因工程转入外源基因提高果实品质 B．用香蕉顶端分生区作为外植体获得脱毒苗 C．利用单倍体育种对栽培香蕉进行品种选育 D．用香蕉叶鞘进行植物组织培养以提高产率 【答案】C 【分析】脱毒香蕉苗的获得：选取香蕉外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，使其再分化形成芽和根，获得大量试管苗。 【详解】A、通过基因工程转入外源基因可以改变香蕉的基因组成，从而有可能提高果实品质，达到改良香蕉的目的，可以达到改良目的，A不符合题意； B、用香蕉顶端分生区作为外植体进行植物组织培养可以获得脱毒苗。因为植物顶端分生区附近的病毒含量很低或者几乎没有病毒，通过这种方式可以减少香蕉积累的病毒，提高香蕉的品质和产量，可以达到改良目的，B不符合题意； C、大多数栽培香蕉是三倍体品种，在减数分裂过程中会出现联会紊乱，无法正常产生配子，难以进行单倍体育种，无法达到改良目的，C符合题意； D、用香蕉叶鞘进行植物组织培养可以在短时间内获得大量的香蕉植株，缩短培养周期，从而提高产率，达到改良香蕉繁殖方式的目的，可以达到改良目的，D不符合题意。 故选C。 15．（2025·浙江·模拟预测）生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，也会与人类伦理道德发生碰撞，带来新的伦理困惑与挑战。关于生物技术的安全与伦理，下列叙述错误的是（    ） A．转基因食品指转基因生物本身或者其加工产品 B．致病微生物、昆虫等都有可能被利用而制成生物武器 C．人的生殖性克隆违反人类繁衍的自然法则 D．在自然条件下，基因漂移只能发生在栽培作物种内 【答案】D 【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体，它面临很多伦理问题。我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 【详解】A、转基因食品指的是利用转基因生物技术获得的转基因生物品系，并以该转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品称为转基因食品，A正确； B、生物武器是以生物战剂杀伤有生力量和破坏植物生长的各种武器、器材的总称，致病微生物、昆虫等都有可能被利用而制成生物武器，B正确； C、生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用，所以我国禁止生殖性克隆，C正确； D、在自然条件下,栽培作物种内、栽培作物与其近缘野生种间、栽培作物和杂草之间都有可能发生基因漂移，即转入的基因可能会从转基因植物的体内扩散到环境中，D错误。 故选D。 16．（24-25高三下·湖南·开学考试）活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理染料废水中的活性黑5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解活性黑5能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。回答下列问题： (1)培养基Ⅰ和培养基Ⅱ均以 为唯一氮源，从用途上来看均属于 培养基，该类培养基的特点是 。 培养基Ⅱ是利用 法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的 。 (2)假单胞杆菌中，BVU5蛋白分解活性黑5的场所最可能为 （填“细胞质基质”“溶酶体”或“核糖体”）；据题推测，驯化后的假单胞杆菌增强了 过程。 (3)假单胞杆菌分解活性黑5能力的强弱可能与 （答出2点）因素有关。 【答案】 (1) 活性黑5 选择 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 平板划线 纯培养物 (2)细胞质基质 BVU5基因的转录和翻译（或表达） (3)BVU5蛋白的含量、BVU5蛋白对活性黑5的分解速率、BVU5蛋白的空间结构 【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；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对特殊营养物质和氧气的要求。 【详解】（1）培养基Ⅰ和培养基Ⅱ均为选择培养基，均以活性黑5为唯一氮源；该培养基能筛选到能利用活性黑5的微生物，从用途上来看均属于选择培养基；选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能；培养基Ⅱ是利用平板划线法（用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线）将单个微生物分散在固体培养基上；一般由单个微生物繁殖形成的一团肉眼可见的纯培养物称为菌落。 （2）假单胞杆菌为原核生物，没有溶酶体，核糖体是合成蛋白质的场所，没有分解蛋白质的功能，细胞质基质中由于存在多种酶，因此最可能为BVU5蛋白分解活性黑5的场所；驯化后的假单胞杆菌增强了BVU5基因的转录和翻译过程，使得BVU5蛋白的含量大大提高。 （3）BVU5蛋白的含量、BVU5蛋白对活性黑5的分解速率、BVU5蛋白的空间结构都可能会影响到假单胞杆菌分解活性黑5的能力。 17．（2024·天津南开·二模）研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。请分析回答：    (1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明 。 (2)剪下根段后需要经过一系列的消毒过程，一般先用流水冲洗，然后在无菌操作台上依次用 和次氯酸钠溶液等消毒剂浸泡消毒，从每种消毒剂中取出根段后需用 冲洗多次，再用无菌滤纸吸干表面水分。 (3)植物组织培养常用的MS培养基是在已配制好的MS母液中添加 、琼脂、植物激素等配制而成。在组织培养过程中，根段细胞经过 过程形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。 (4)愈伤组织生芽过程中，细胞分裂素（CK）通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于细胞分裂素（CK）与生长素比例高的（高CK）培养基中诱导生芽，测定此过程中W基因的表达量，结果如图1。分析得出结论：在高CK诱导下A基因 （填“促进”或“抑制”）W基因表达。得出该结论的依据为：与野生型相比， 。 (5)采用转基因技术在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括______（多选）。 A．A基因在愈伤组织生芽过程中起作用 B．缺失A基因，W基因表达不能促进生芽 C．过量表达W基因可使生芽时间提前 D．W基因的表达产物调控A基因的表达 【答案】 (1)植物细胞具有全能性 (2) 酒精 无菌水 (3) 蔗糖 脱分化 (4) 促进 经高CK诱导后，突变体a中的W基因表达量明显低 (5)AC 【分析】离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。 【详解】（1）离体的植物组织培养成完整植株的过程体现了植物细胞具有全能性。 （2）外植体的消毒：用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用次氯酸钠溶液处理30min，再用无菌水清洗2～3次，从每种消毒剂中取出根段后需用无菌水冲洗多次。 （3）植物组织培养常用的MS培养基是在已配制好的MS母液中还必须加上蔗糖、琼脂以及激素，才能构成用于组织培养的MS培养基。组织培养过程中，根段细胞经过脱分化形成愈伤组织。 （4）由图1分析可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于对照组，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。 （5）A、由题干信息可知，材料甲体内的缺少A基因，W基因过量表达；突变体a的A基因不能表达，野生型是正常的，分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用，A正确； B、通过材料甲和突变体a进行对比，缺失A基因时W基因表达可以促进生芽，B错误； C、由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，C正确； D、由题干信息可知，材料甲体内的缺少A基因，W基因过量表达，D错误。 故选AC。 18．（2025·广东珠海·一模）糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病，长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗，严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞（CiPSCs）分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病（T1DM）患者体内，具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中，该病例成功摆脱胰岛素依赖，各项诊断指标恢复至正常水平。 回答下列问题： (1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足，引发高血糖症，因此属于 ，CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是 。 (2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织，经 分散成单个细胞制备成细胞悬液，然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs的过程中，需精确控制培养基的各种成分，与普通动物细胞培养基相比，不能添加 等天然成分，以免影响细胞分化进程。 (3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后，研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组，A组进行手术但不移植胰岛细胞，B组体内移植胰岛细胞，然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验，结果如图2所示，该实验的目的是 。经过长时间科学论证后，研究人员将胰岛细胞移植回患者体内，一年内定期进行口服耐糖检测（见图3），结果表明患者能摆脱胰岛素依赖，依据是 。（糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL）。 (4)传统诱导多能干细胞（iPSCs）常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞，其中的C-myc和Klf4是原癌基因。据此分析，化学分子诱导CiPSCs的优势是 。 【答案】 (1)自身免疫病 基因的选择性表达 (2) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 动物血清/血清 (3) 探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平 移植75天后患者血糖调节恢复正常水平 (4)不会导致细胞异常分裂（避免致癌风险） 【分析】1、人体内有多种激素参与调节 血糖浓度，如糖皮质激素、肾上 腺素、甲状腺激素等，它们通过 调节有机物的代谢或影响胰岛素 的分泌和作用，直接或间接地提 高血糖浓度。胰岛素是唯一能够 降低血糖浓度的激素。 2、人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的 能力，一般不会对自身成分发生免疫反应。但是，在某些 特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自 身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为 自身免疫病。 【详解】（1）自身免疫病是指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，TIMD就是免疫系统攻击了胰岛B细胞，引起其损伤导致胰岛素分泌不足，故属于自身免疫病。CiPSCs能够诱导形成胰岛细胞说明发生了细胞分化，实质是特定基因的表达（基因的选择性表达）。 （2）动物细胞间隙有蛋白质起黏着作用，故需要用蛋白酶将其水解以达到将细胞分散的目的，而胰蛋白酶和胶原蛋白酶的适宜pH与脂肪组织细胞相近，故研究人员从患者体内抽取脂肪组织，经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制备成细胞悬液，然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。一般普通的动物细胞培养会加入动物血清这样的天然成分来确保各种营养成分全面，同时还考虑到一些我们所不清楚的生长因子的作用，而为了避免生长因子可能起到诱导分化的作用就不添加动物血清。 （3）分析题干可知，自变量是是否移植胰岛细胞，题图图2可知，自变量用血糖浓度变化表示，可知实验目的为探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平；分析图3可知，移植75天后患者血糖调节恢复正常水平，表明了患者能摆脱胰岛素依赖。 （4）传统制备法采用逆转录病毒为载体，将转录因子导入体细胞时，会发生随机整合，会有基因突变的风险，进而癌变；化学分子诱导CiPSCs的优势是不会导致细胞异常分裂（避免致癌风险）。 19．（2025·浙江·模拟预测）葡聚糖和木聚糖等物质具有一定的粘度，添加在某些饮品中会影响口感或堵塞过滤装置。某实验室科研工作者采用构建共表达GluZ（葡聚糖酶基因）和XylB（木聚糖酶基因）两种融合基因的工程酵母，降低酿造饮品中的葡聚糖和木聚糖等物质含量以降低粘度。图1中PGK是酵母菌的特异性启动子，ADH为终止子，KanMX是遗传霉素抗性基因。GluZ和XylB两种融合基因的结构如图2所示，MFα是酵母菌特有的信号肽基因（信号肽可以引导分泌型蛋白的表达）。请回答下列问题。 (1)PCR扩增序列时，需设计相应的引物，引物的本质是 ，其作用是 。 (2)结合图1和图2，应选择限制酶 对质粒进行切割，原因是 （答出两点）。为使MFα与GluZ（或XylB）连接形成融合基因，引物R1与引物F2（或引物F3）的5'端引入的限制酶种类的要求是 。 (3)科研人员将两种融合基因分别重组至质粒YE得到重组质粒G和X，并对处于特殊状态的酵母菌进行转化。为检测转化是否成功，可在培养基中加入遗传霉素，其作用是 ，在获得的酵母菌单菌落中选取6个单菌落分别制成菌悬液，标号为1~6，然后分别加入含木聚糖或葡聚糖的刚果红平板的圆孔中，观察透明圈的产生情况，结果如图3所示，其中同时含有质粒G和质粒X的菌悬液是 （用序号表示），判断依据是 。 (4)为验证（3）中获得的转基因酵母菌能降低啤酒的粘度，请设计合理的实验进行探究，要求写出实验思路、预期结果及结论。（实验材料：盛有等量大麦汁的发酵容器、普通酵母菌菌液、转基因酵母菌菌液等）实验思路： 。预期结果及结论： ，说明转基因酵母菌能降低啤酒的粘度。 【答案】 (1) 短单链核酸 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (2) NdeⅠ、KpnⅠ 保证目的基因插入启动子和终止子之间、不破坏标记基因、防止质粒和目的基因自身环化等 同种限制酶或能产生相同末端的限制酶 (3) 对转入重组质粒的酵母菌进行初步筛选 5 5号菌悬液在木聚糖刚果红平板和葡聚糖刚果红平板上均出现了透明圈，表明其既能分解木聚糖又能分解葡聚糖 (4) 取两个相同的盛有等量大麦汁的发酵容器，标号为A和B，将等量等浓度的转基因酵母菌和普通酵母菌的菌液分别接种于A和B中，在相同且适宜的条件下进行发酵，一段时间后检测啤酒的粘度 若A组啤酒的粘度明显小于B组 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样； （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；（2）选择Nde Ⅰ和Kpn Ⅰ切割质粒的原因是保证插入的目的基因可以正常表达，目的基因应该插入启动子和终止子之间，该过程不能破坏标记基因且要防止质粒和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接等。为了使质粒和目的基因能够连接，需要使用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶对质粒和目的基因进行切割；（3）标记基因可以用于对转入重组DNA的酵母菌进行初步筛选。同时含有质粒G和质粒X的菌悬液，应该同时具备降解木聚糖和葡聚糖的能力，由图3可知，5号为同时含有质粒G和质粒X的菌悬液，因为5号菌悬液在木聚糖刚果红平板和葡聚糖刚果红平板上均出现了透明圈，表明其既能分解木聚糖又能分解葡聚糖；（4）为保证单一变量原则，实验思路应为取两个相同的盛有等量大麦汁的发酵容器，标号为A和B，将等量等浓度的转基因酵母菌和普通酵母菌的菌液分别接种于A和B中，在相同且适宜的条件下进行发酵，一段时间后检测啤酒的粘度。若A组啤酒的粘度明显小于B组，说明转基因酵母菌能降低啤酒的粘度。 20．（2025·浙江·模拟预测）为提高转化效率，研究人员一方面将野生Ti质粒的Vir基因（表达产物具有辅助T-DNA转移的功能）敲除后改造成穿梭质粒，另一方面将野生Ti质粒改造成不含T-DNA，含Vir基因的辅助质粒。穿梭质粒和辅助质粒均小于野生Ti质粒，如图为研究人员利用这两种质粒和大豆细胞生产抗体的过程示意图，表为图中所需限制酶的识别序列及切割位点。请回答下列问题。 限制酶 识别序列及切割位点（5'→3'） BamH Ⅰ —G↓GATCC— Xho Ⅰ —C↓TCGAG— Bgl Ⅱ —A↓GATCT— 注：HC、LC，抗体重链和轻链的编码区；ori，复制原点；C，病毒复制蛋白基因；P35S，一种组成型强启动子；GFP，绿色荧光蛋白基因；kamr，卡那霉素抗性基因；LB、RB，T-DNA左右边界。 (1)图中PCR1和PCR2体系所加的物质中，不同的是 。在设计引物1和3时，需在5'端加上限制酶 的识别序列，而在设计引物2和4时在5'端加上Bgl Ⅱ的识别序列，原因是 。 (2)图中的穿梭质粒上未标出的必需元件是 。HC或LC基因一定要插入LB和RB之间的原因是 。 (3)将重组质粒和辅助质粒导入农杆菌之前，需使用 处理农杆菌。与将目的基因直接插入到野生Ti质粒再导入农杆菌相比，将重组质粒和辅助质粒导入农杆菌转化效率更高，原因是 。 (4)共培养转化后获得转基因大豆细胞，发现有些大豆细胞具有绿色荧光，根据这一现象可初步判断 。 【答案】 (1) 模板、引物 XhoⅠ LC基因中有BamHⅠ识别的序列，BglⅡ和BamHⅠ切割后产生的黏性末端相同 (2) 终止子 （Ti质粒的）T-DNA能整合到受体细胞的染色体DNA上 (3) Ca2+ 穿梭质粒和辅助质粒较小 (4)HC（或LC）基因已表达 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）PCR1和PCR2体系的目的分别是复制HC和LC，因此两个体系中所加的模板不同，依据模板设计的引物也不同，原料和酶等是相同的。由图1可知，HC和LC插入到穿梭质粒的P35S与GFP之间，根据穿梭质粒的P35S与GFP之间的限制酶识别部位可知，在设计引物1和3时，需在5'端加上XhoⅠ的识别序列，在设计引物2和4时，需在5'端加上BamHⅠ识别的序列，但实际在设计引物2和4时在5'端却加上了BglⅡ识别的序列，原因是LC基因中含有BamHⅠ识别的序列，若使用限制酶BamHⅠ会破坏LC基因，同时BglⅡ和BamHⅠ切割后可以产生相同的黏性末端。（2）图中的穿梭质粒上有了启动子、复制原点、标记基因，所以未标出的必需元件是终止子。由于（Ti质粒的）T-DNA能整合到受体细胞的染色体DNA上，所以HC或LC基因一定要插入LB和RB之间。（3）将重组质粒和辅助质粒导入农杆菌之前，需使用Ca2+（或Cacl2）处理农杆菌使其处于感受态。穿梭质粒和辅助质粒较小，所以与将目的基因直接插入到野生Ti质粒再导入农杆菌相比，将重组质粒和辅助质粒导入农杆菌的转化效率更高。（4）共培养转化后获得转基因大豆细胞，发现有些大豆细胞具有绿色荧光，说明GFP基因可以顺利表达，而GFP基因与HC或LC基因共用启动子，因此根据这一现象可初步判断HC（或LC）基因已表达。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$