专题12 生物技术与工程（湖南专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟生物真题分类汇编

专题12 生物技术与工程 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点 01 发酵工程和 微生物的培养 (5年5考) 2025年T5：考查微生物培养技术； 2024年T6：考查微生物培养实验中的接种方法 2023年T5考查微生物与生活的联系食品保存 2022年T21：以黄酒酿制工艺流程为切入点考查微生物的培养实验和基因工程技术； 2021年T21：考查从土壤中筛选纤维素分解菌实验及应用； 1.基因工程是重点，如基因工程的工具、操作步骤、应用等，可能会结合最新的基因编辑技术进行考查。 2.动物细胞工程以单克隆抗体制备为主，植物细胞工程可能涉及植物组织培养和体细胞杂交等基础知识。胚胎工程可能考查胚胎移植、胚胎分割等技术的原理和应用。 3.通过分析生物技术在农业、医疗等领域的应用考查考生的稳态与平衡观，让学生设计基因工程实验方案或对实验结果进行分析，考查科学探究能力。 4.多以非选择题形式出现，图表分析题比重增加，难度较大，常结合大学教材知识和最新科研文献，考查学生对知识的综合运用能力和识图能力和信息分析能力，同时会与化学学科结合，以社会热点、生产实践及科研前沿为情境，要求考生从实际情况中提取信息，运用所学知识解决问题。 考点 02 基因工程 （5年8考） 2025年T2：考查教材实验DNA的粗提取与鉴定的实验材料 ； 2025年T18：利用PCR技术检测突变基因分析生物性状的遗传机制； 2024年T5：考查限制酶和质粒； 2024年T15：利用PCR技术和电泳分析遗传病 2024年T17：利用PCR技术扩增突变体基因分析生物性状； 2023年T8：通过基因工程改良作物抗逆性； 2023年T19：利用PCR技术进行基因检测诊断和预防遗传病； 2022年T19：考查运用限制酶处理和电泳技术检测水稻叶片的基因突变性状； 考点 03 生物技术工程 综合(基因工程、细胞工程、 胚胎工程、 蛋白质工程) （5年5考） 2025年T21：综合考查基因工程和细胞工程； 2024年T21：考查生物技术与生物育种； 2023年T21：综合考查细胞工程、基因工程； 2022年T22：综合考查基因工程和蛋白质工程； 2021年T22：综合考查基因工程、细胞工程和胚胎工程技术； 考点01 发酵工程和微生物的培养 1．（2025·湖南·高考真题）采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是（　　） A．稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数 B．完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照 C．土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸 D．用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质 【答案】B 【分析】微生物常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，平板划线主要是用来纯化的，稀释涂布主要用来计数；此外，利用分离对象对某一营养物质的“嗜好”，专门在培养基中加入该营养物质，制备选择培养基，从而使该微生物大量增殖，也可用于微生物的分离和纯化。 【详解】A、稀释涂布平板法可通过菌落数进行计数，而平板划线法仅用于分离纯化菌种，无法计数，A错误； B、平板划线法操作后需设置未接种的平板作为空白对照，以验证培养基灭菌是否彻底，B正确； C、醋酸菌为严格好氧菌，其代谢需氧气，无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸，C错误； D、筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源，若含蛋白胨（含其他氮源），则无法筛选目标菌，D错误。 故选B。 2．（2024·湖南·高考真题）微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是    A．①②⑤⑥ B．③④⑥⑦ C．①②⑦⑧ D．①③④⑤ 【答案】D 【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染，接种环、培养基、试管等都需要进行灭菌，实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。 【详解】由图可知，②中拔出棉塞后应握住棉塞上部；⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开，应只打开一条缝隙；⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；⑧中平板应倒置培养。 ①③④⑤正确，故选D。 3．（2023·湖南·高考真题）食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是（    ） A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利 D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类 【答案】C 【分析】食物腐败变质是由于微生物的生长和大量繁殖而引起的，根据食物腐败变质的原因，食品保存就要尽量的杀死或抑制微生物的生长和大量繁殖。 【详解】A、干制能降低食品中的含水量，使微生物不易生长和繁殖，进而延长食品保存时间，A正确； B、腌制过程中添加食盐、糖等可制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖，B正确； C、低温保存可以抑制微生物的生命活动，但不是温度越低越好，一般果蔬的保存温度为零上低温，C错误； D、高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并通过破坏食品中的酶类，降低酶类对食品有机物的分解，有利于食品保存，D正确。 故选C。 4．（2022·湖南·高考真题）黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题: (1)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是____________，工艺b是_________（填“消毒”或“灭菌”），采用工艺b的目的是________________________________________。 (2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入____________指示剂，根据颜色变化，可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有______________________________________（答出两种即可）。 (3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测_________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素，理由是________________________。 (4)某公司开发了一种新的黄酒产品，发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路_____________________________。 【答案】(1)酵母菌 消毒 杀死黄酒中的大多数微生物，并延长其保存期 (2)酚红 化学结合法、包埋法、物理吸附法 (3) pH 两图中脲酶活力随时间变化的曲线基本一致，而维持pH在6.5不变与pH从6.5降为4.5相比较而言，酶活力值始终要高 (4)方案一：配置一种选择培养基，筛选出产生EC降解酶的细菌，从细菌中分离得到EC降解酶，纯化的EC降解酶进行固定化操作后，加入该黄酒中。方案二：配置一种选择培养基，筛选出产生脲酶的细菌，从细菌中分离得到脲酶，纯化的脲酶进行固定化操作后，在黄酒工艺流程的发酵环节中加入。 【分析】由于细菌分解在尿 素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，可在培养基中加入酚红指示剂，尿素被分解后产生氨，pH升高，指示剂变红。 【详解】（1）制造黄酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，加入的菌种a是酵母菌。过滤能除去发酵液中部分微生物，工艺b是消毒，目的是杀死黄酒中的大多数微生物，并延长其保存期。 （2）由于细菌分解尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH的变化的方法来判断尿素是否被分解，故在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持。固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。 （3）对比两坐标曲线，两图中脲酶活力随时间变化的曲线基本一致，说明培养时间不是决定因素；而维持pH在6.5不变与pH从6.5降为4.5相比较而言，酶活力值始终要高，说明pH为6.5时，有利于酶结构的稳定，故pH是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。 （4）从坐标图形看，利用脲酶消除其前体物质尿素可降低该黄酒中EC含量。配置一种选择培养基，筛选出产生EC降解酶的细菌，从细菌中分离得到EC降解酶，纯化的EC降解酶进行固定化操作后，加入该黄酒中。或者配置一种选择培养基，筛选出产生脲酶的细菌，从细菌中分离得到脲酶，纯化的脲酶进行固定化操作后，在黄酒工艺流程的发酵环节中加入。 5．（2021·湖南·高考真题）大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题： （1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即_________。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以_________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于_________培养基。 （2）配制的培养基必须进行_______________灭菌处理，目的是_________。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是_________。 （3）简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路_________。 （4）为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株_________，理由是_________。 菌株 秸秆总重(g) 秸秆残重(g) 秸秆失重（%） 纤维素降解率（%） A 2.00 1.51 24.50 16.14 B 2.00 1.53 23.50 14.92 C 2.00 1.42 29.00 23.32 【答案】(1) C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 纤维素 选择 (2) 高压蒸汽 为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子） 不接种培养（或空白培养 ） (3) 将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数 (4)C 接种C菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大 【分析】1、分解纤维素的微生物分离的实验原理： （1）土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长； （2）在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。 2、消毒和灭菌： 消毒 灭菌 概念 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子） 常用方法 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌 适用对象 操作空间、某些液体、双手等 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等 【详解】（1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；培养基从功能上分类可分为选择培养基和鉴别培养基，故该培养基从功能上分类属于选择培养基。 （2）配制培养基的常用高压蒸汽灭菌，即将培养基置于压力100 kPa、温度121℃条件下维持15～30分钟，目的是为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）。为检测灭菌效果可对培养基进行空白培养，即将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，若在适宜条件下培养无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。 （3）为测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布平板法，在适宜的条件下对大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌进行纯化并计数时，对照组应该涂布等量的无菌水。将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取0.1mL涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在30～300的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。 （4）测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知，在适宜的条件下，C菌株在相同的温度和时间下，秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株的纤维素分解菌产生的纤维素酶活力最大。 【点睛】本题考查微生物的实验室培养，要求考生识记计数微生物的方法；识记培养基的种类及功能；掌握纤维素分解分离和鉴别的原理，能结合所学的知识准确答题。 考点02 基因工程 6．（2025·湖南·高考真题）用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是（　　） 选项 实验内容 替代措施 A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片” B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液” D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液” A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【分析】制作装片流程：解离→漂洗→染色→制片。解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度，染色时用甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。 【详解】A、藓类叶片薄，只有一层细胞，可直接用于观察叶绿体，菠菜叶由多层细胞构成，但可用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞来观察叶绿体，因为叶肉细胞中有叶绿体，所以能用“菠菜叶”替代“藓类叶片”进行高倍显微镜观察叶绿体的实验，A正确； B、猪是哺乳动物，猪成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，也就不含DNA，而猪肝细胞含有细胞核和线粒体等含有DNA的结构，所以不能用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”进行DNA的粗提取与鉴定实验，B错误； C、醋酸洋红液和甲紫溶液都属于碱性染料，都能使染色体着色，所以在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，能用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”，C正确； D、肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，所以在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，能用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”，D正确。 故选B。 7．（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。 8．（2024·湖南·高考真题）最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．上述PCR反应体系中只加入一种引物 B．电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C．5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D．患者该段序列中某位点的碱基C突变为G 【答案】AC 【分析】1、PCR技术： （1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。 （2）原理：DNA复制。 （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。 （4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 （5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 2、双脱氧测序法的原理：在DNA聚合酶、引物、四种单脱氧核苷酸（dNTP）存在的情况下，如果在四管反应系统中再分别加入四种双脱氧核苷三磷酸（ ddNTP），DNA链合成反应过程中 ddNTP与dNTP处于一种竞争状态，即新合成DNA链既可能掺入正常dNTP，也可能掺入ddNTP并使新合成链终止延伸。这样在每个反应系统中形成的产物是一系列长度不等的多核苷酸片段，这些片段具有相同的起点，即引物的5'端，但有不同的ddNTP终端。 在结束反应后，用四个泳道进行电泳，分别分离各组反应体系中不同长度的DNA 片段，检测DNA片段终止末端位置的碱基种类，从自显影图谱中直接读取到与模板相匹配的新的链序。 【详解】A、利用双脱氧测序法时，PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA，故只需加入一种引物，A正确； B、电泳时，产物的片段越大，迁移速率越慢。B错误； C、依据分析中双脱氧测序法的原理，可以确定每个泳道中的条带（DNA片段）的3'终端的碱基，如+ddATP的泳道中出现的条带（DNA片段）的3'终端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同，但终止点不同，因此可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基；图示电泳方向为从上→下，即对应的DNA片段为长→短，则对应的DNA测序结果为3'→5'，如对照个体的电泳结果最短的条带为+ddCTP泳道组的条带，则说明该DNA片段5'端第一个碱基为C；因此对照个体的测序结果为5'-CTACCCGTGAT-3'，患者的测序结果为5'-CTACCTGTGAT-3'，C正确； D、对比患者和对照个体的测序结果可知，患者该段序列中某位点的碱基C突变为T，D错误。 故选AC。 9．（2023·湖南·高考真题）盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的 B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害 C．敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力 D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径 【答案】B 【分析】分析题图：AT1蛋白通过抑制PIP2s蛋白的磷酸化而抑制细胞内的H2O2排到细胞外，从而导致植物抗氧化胁迫能力减弱，进而引起细胞死亡。AT1蛋白缺陷，可以提高PIP2s蛋白的磷酸化水平，促进细胞内的H2O2排到细胞外，从而提高植物抗氧化的胁迫能力，进而提高细胞的成活率。 【详解】A、由题图右侧的信息可知，AT1蛋白缺陷，可以促进PIP2s蛋白的磷酸化，进而促进H2O2排出膜外，A正确； B、据题图左侧的信息可知，AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白的磷酸化，减少了H2O2从细胞内输出到细胞外的量，导致抗氧化胁迫能力弱，不能减轻其对细胞的毒害，B错误； C、结合对A选项的分析可推测，敲除AT1基因或降低其表达，可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力，进而提高其成活率，C正确； D、从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因，可通过基因工程技术改良农作物抗逆性，D正确。 故选B。 10．（2025·湖南·高考真题）未成熟豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，科研人员揭示了该相对性状的部分遗传机制。回答下列问题： (1)纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交，只有一种表型。自交得到的中， 绿色和黄色豆荚植株数量分别为297株和105株，则显性性状为_________________。 (2)进一步分析发现：相对于绿色豆荚植株，黄色豆荚植株中基因H（编码叶绿素合成酶）的上游缺失非编码序列G。为探究G和下游H的关系，研究人员拟将某绿色豆荚植株的基因H突变为h（突变位点如图a所示，h编码的蛋白无功能），然后将获得的Hh植株与黄色豆荚植株杂交，思路如图a： ①为筛选Hh植株，根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株的DNA进行PCR。若扩增产物电泳结果全为预测的1125bp，则基因H可能未发生突变，或发生了碱基对的 ___________；若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段，而h的酶切位点丧失，则图b（扩增产物酶切后电泳结果）中的________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）对应的是Hh植株。 ②若图a的中绿色豆荚：黄色豆荚=1：1，则中黄色豆荚植株的基因型为______________[书写以图a中亲本黄色豆荚植株的基因型（△G+H）/（△G+H）为例，其中“△G”表示缺失G]。据此推测中黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是_________________________。 ③若图a的中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿色，则说明____________。 【答案】(1)绿色 (2)①替换 Ⅱ (G+h)/(△G+H) 该植株中基因H上游缺失非编码序列G，导致基因H不能正常表达，表现为黄色豆荚 非编码序列G缺失不影响基因H表达 【知识点】基因分离定律的实质和应用、PCR扩增的原理与过程 【分析】判断性状显隐性通常有两种方法。一是具有相对性状的纯合亲本杂交，子一代所表现出来的性状就是显性性状，比如本题中纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交，F1只有一种表型，此表型对应的性状即为显性性状 。二是杂合子自交，后代出现性状分离，分离比中占比多的那个性状为显性性状，像本题F1自交得到F2，绿色和黄色豆荚植株数量比约为3:1 ，绿色植株数量多，所以绿色是显性性状。 【详解】（1）纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交，F1只有一种表型，说明F1表现的性状为显性性状。F1自交得到F2，绿色和黄色豆荚植株数量比约为297:105≈3:1，符合孟德尔分离定律中杂合子自交后代显性性状与隐性性状的分离比，所以显性性状为绿色。 （2）①若扩增产物电泳结果全为预测的 1125bp ，基因 H 可能未发生突变，若发生突变且产物长度不变，则可能是发生了碱基对的替换。 H 的扩增产物能被酶切为 699bp 和 426bp 的片段，h的酶切位点丧失。 Hh植株会产生两种类型的扩增产物，一种是H经酶切后的699bp 和426bp 片段，一种是h未被酶切的1125bp 片段，所以图 b 中的 Ⅱ 对应的是 Hh 植株。 ② Hh 植株与黄色豆荚植株 (△G+H)/(△G+H) 杂交，若 F1 ​中绿色豆荚：黄色豆荚 =1:1 ，说明 Hh 植株产生了两种配子 G+H 和G+ h ，且黄色豆荚植株只能产生含 △G+H 的配子，所以 F1 中黄色豆荚植株的基因型为 (G+h)/(△G+H) 。中黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是：该植株中基因H上游缺失非编码序列G，导致基因H不能正常表达，表现为黄色豆荚。 ③ 若图a的F1中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿色，说明虽然黄色亲本中基因H上游缺失G ，但H基因仍能正常表达（或表达量足够）合成叶绿素，使豆荚表现为绿色，即非编码序列G缺失不影响基因H表达。 11．（2024·湖南·高考真题）钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题： (1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为________中储存的化学能，用于暗反应的过程。 (2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量________，从叶绿素的合成角度分析，原因是_______（答出两点即可）。 (3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因（包括1个核基因和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：①_______；②_______；③______；④基因测序；⑤______。 【答案】(1) O2和H+ ATP和NADPH (2) 减少 缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，使叶绿素合成减少 (3) 分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA（取突变体叶片，提取DNA） 根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物 利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳 和已知基因序列进行比较 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【详解】（1）植物光反应过程中水的光解会产生O2和H+，H+和NADP+结合产生NADPH。该过程中光能转化为电能，电能再转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。 （2）长期缺钾导致该植物的叶绿素含量降低，其原因是钾参与酶活性的调节，缺钾会降低叶绿素合成相关酶的活性；钾参与渗透调节，缺钾会影响细胞渗透压，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，而Mg和N是合成叶绿素的原料，因此最终会影响叶绿素的合成。 （3）Rubisco由两个基因编码，这两个基因及两端的DNA序列已知，因此检测其是否突变的基本思路利用PCR技术扩增突变体的相应基因，测序后和已知序列进行比较。其具体步骤为：①分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA；②根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物；③利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳；④基因测序；⑤和已知基因序列进行比较。 12．（2023·湖南·高考真题）基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题：    (1)此家系先天性耳聋的遗传方式是_________。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是________。 (2)此家系中甲基因突变如下图所示： 正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为  ）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3'，另一条引物为_________（写出6个碱基即可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后，其酶切产物长度应为________bp（注：该酶切位点在目的基因片段中唯一）。 (3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成，孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸，一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0mg.d-1，NTDs生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿（Ⅲ-2）的乙基因型为-/-，据此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为_____mg.d-1。 【答案】(1) 常染色体隐性遗传病 1/32 (2) 5'-ATTCCA-3' 8、302和310 (3)0.4~1.0 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中。随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合 【详解】（1）由遗传系谱图可知，由于I-1与I-2均表现正常，他们关于甲病的基因型均为+/-，而他们的女儿Ⅱ-4患病，因此可判断甲基因突变导致的先天性耳聋是常染色体隐性遗传病，由I-1、I-2和Ⅱ-3关于乙病的基因可以推出乙基因突变导致的遗传病也是常染色体隐性遗传病，所以I-1和I-2生出一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率为1/4×1/4×1/2=1/32 。 （2）本题研究甲基因突变情况，二代1为杂合子，兼有正常甲基因和突变甲基因。目的基因为甲基因，扩增引物应与两基因共有的TAAGGT片段结合，应为ATTCCA。可扩增出大量正常甲基因和突变甲基因供后续鉴定。此时酶切，正常甲基因酶切后片段为8和2+293+7=302bp，突变甲基因无法被酶切，大小为310bp。后续可通过电泳等手段区分开，达到检测甲基因突变情况的目的。 （3）由题干可知“女性乙基因纯合时会增加胎儿患病风险”，而Ⅱ-1为杂合子，且其无NTDs生育史，故其叶酸补充量为0.4-1.0。 13．（2022·湖南·高考真题）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题: (1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代，F3成年植株中黄色叶植株占______。 (2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，导致第______位氨基酸突变为______，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理_____________________________________。（部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺） (3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA片段），其结果为图中___（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。   (4)突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?______（填“能”或“否”），用文字说明理由_____________________________________。 【答案】(1)2/9 (2) 243 谷氨酰胺 基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄 (3)Ⅲ (4)能 若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2（C2C）与突变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符 【分析】（1）基因突变具有低频性，一般同一位点的两个基因同时发生基因突变的概率较低； （2）mRNA中三个相邻碱基决定一个氨基酸，称为一个密码子。 【详解】（1）突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死，说明突变型1应为杂合子，C1对C为显性，突变型1自交1代，子一代中基因型为1/3CC、2/3CC1，子二代中3/5CC、2/5CC1，F3成年植株中黄色叶植株占2/9。 （2）突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，突变位点前对应氨基酸数为726/3=242，则会导致第243位氨基酸由谷氨酸突变为谷氨酰胺。叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果，而色素不是蛋白质，从基因控制性状的角度推测，基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄。 （3）突变型1应为杂合子，由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。Ⅰ应为C酶切、电泳结果，II应为C1酶切、电泳结果，从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳，其结果为图中Ⅲ。 （4）用突变型2（C2_）与突变型1（CC1）杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2（C2C）与突变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符。故C2是隐性突变。 考点03 生物技术工程综合 (基因工程、细胞工程、胚胎工程、蛋白质工程) 14．（2025·湖南·高考真题）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题： (1)制备特定抗原 ①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和______等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的一对引物______对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为______bp。 ②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是______（答出两点即可）。 (2)制备抗蛋白A单克隆抗体 用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有______（答出一种即可）。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和______，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。 【答案】(1) 终止子、复制原点 P1 和 P3 782 重组菌没有裂解或没有将蛋白A释放到细胞外、转速过高使蛋白A发生沉淀、蛋白A亲水性较差发生沉淀、蛋白A被大肠杆菌的蛋白酶降解 (2) 聚乙二醇（PEG）融合法（或灭活病毒诱导法、电融合法） 抗体检测 【分析】1基因工程的操作步骤：（1）目的基因的选与获取：从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术获取和扩增目的基因、化学方法直接合成目的基因。（2）基因表达载体的构建：基因表达载体是载体的一种，除目的基因、标记基因外，它还必须有启动子、终止子(terminator等，这是基因工程的核心步骤。（3）将目的基因导入受体细胞：构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。（4）目的基因的检测与鉴定。首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA；从转基因生物细胞中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原一抗体杂交，检测目的基因是否翻译成相应的蛋白等。其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。 【详解】（1）重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和终止子，复制原点等，终止子能终止转录过程。 要确定基因 A 已连接到质粒中且插入方向正确，应选用引物 P1 和 P3。因为 P1 与基因 A 下游的非编码区互补配对，P3 与基因 A 上游且靠近启动子的区域互补配对，这样扩增的片段大小为200+582=782bp。 将 DNA 测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌，培养后上清液中无蛋白 A，可能的原因有：重组菌没有裂解或没有将蛋白A释放到细胞外，转速过高使蛋白A发生沉淀，蛋白A亲水性较差发生沉淀，蛋白A被大肠杆菌的蛋白酶降解。 （2）①诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，这里答出其中一种即可，比如聚乙二醇（PEG）融合法。 ②选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选获得足够数量的能分泌 15．（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 设计引物利用PCR扩增野生百合的基因L及其pL；插入Ti质粒构建基因表达载体，利用农杆菌转化 法导入百合B的体细胞，经植物组织培养获得转基因植株；筛选L表达量提高的转基因百合；用病原体微 生物侵染转基因百合，检测其抗病能力（要体现基因工程的步骤和关键技术，最后要进行个体生 物学水平鉴定） 【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，具体思路：设计引物利用PCR扩增野生百合的基因L及其pL；插入Ti质粒构建基因表达载体，利用农杆菌转化 法导入百合B的体细胞，经植物组织培养获得转基因植株；筛选L表达量提高的转基因百合；用病原体微 生物侵染转基因百合，检测其抗病能力（要体现基因工程的步骤和关键技术，最后要进行个体生 物学水平鉴定） 16．（2023·湖南·高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题： (1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和____ 。 (2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对_________________的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在__________μg·mL-1浓度区间进一步实验。 测试菌 抗菌肽浓度/（µg•mL-1） 55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86 金黄色葡萄球菌 - - - - - + + 枯草芽孢杆菌 - - - - - + + 禾谷镰孢菌 - + + + + + + 假丝酵母 - + + + + + + 注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。 (3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是______（答出两点即可）。 (4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及_____（答出两点）等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术___（填“是”或“否”）。    (5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是______。 ①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体   ②MRSA感染的肺类装配体   ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽   ④生理盐水   ⑤青霉素(抗金黄色葡萄球菌的药物)   ⑥万古霉素(抗MRSA的药物) 【答案】(1)无机盐、淀粉 (2) 金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌 1.73~3.45 (3)淀粉酶编码基因M发生突变；重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失 (4) 无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境 否 (5)②③④⑥ 【分析】动物培养的条件： 1、营养：在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。 2、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作:定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 3、适宜温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多为(36.5±0.5)℃；pH多为7.2~7.4；动物细胞培养还需要考虑渗透压。 4、气体环境：O2：细胞代谢所必需的；CO2：维持培养液pH。 【详解】（1）由题意可知，根际促生菌具有固氮作用，可利用空气中的氮气作为氮源，因此用于筛选根际促生菌的培养基的主要营养物质包括水、无机盐和淀粉。 （2）由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45-55.20 μg·mL-1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73μg·mL-1时，它们均能生长，所以要确定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73~3.45 μg·mL-1的浓度区间进一步实验。 （3）在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M，可能的原因是淀粉酶编码基因M发生突变；或者是重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失。 （4）肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉及了细胞的分裂和分化等内容。 （5）科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力，必备实验材料为：②MRSA感染的肺类装配体、 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽、④生理盐水（设置对照实验使用）、 ⑥万古霉素（抗MRSA的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽的疗效），故选②③④⑥。 17．（2022·湖南·高考真题）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题: (1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是_______，物质b是_______。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是_______________________。 (2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有___________、__________和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是____________________。 (3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,+ 分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的______（填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是______________________________。 (4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路________________________________________。 【答案】(1) 氨基酸序列 mRNA 密码子的简并性 (2) 从基因文库中获取目的基因 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成 DNA双链复制 (3) 种类 提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏 (4)设计 向四组材料中分别加入等量改造后的水蛭素、用酶甲处理过的 水蛭蛋白酶解产物、用酶乙处理过的水蛭蛋白酶解产物、天然水 蛭素，相同条件下观察凝血需要的时间 【分析】1、蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列； 2、蛋白质工程是指以蛋白质分子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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，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，是包含多学科的综合科技工程领域。 【详解】（1）据分析可知，物质a是氨基酸序列多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子。 （2）蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 DNA双链复制。 （3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，据图可知，水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升，且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。 （4）为比较不同物质的抗凝血活性差异，可以设计向四组材料中分别加入等量改造后的水蛭素、用酶甲处理过的 水蛭蛋白酶解产物、用酶乙处理过的水蛭蛋白酶解产物、天然水 蛭素，相同条件下观察凝血需要的时间，凝血时间越长，抗凝血活性越高。 18．（2021·湖南·高考真题）M 基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M 基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M 基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题： （1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是_________，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的_________断开。 （2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是_________。 （3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是_________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为_________（答出两点即可），功能上具有_________。 （4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的_________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M 基因是否失活的实验思路_________。 【答案】 (1)限制性核酸内切酶（限制酶） 磷酸二酯键 (2)清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,同时给细胞提供足够的营养 (3)动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难 细胞体积小，细胞核大，核仁明显（任选两点作答） 发育的全能性 (4)B 取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交 【分析】1、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：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，个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 2、核移植： （1）概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物； （2）原理：动物细胞核的全能性； （3）动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。 【详解】（1）基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶），故在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶）。限制性内切核酸内切酶是作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。不同的限制酶可以获得不同的末端，主要分为黏性末端和平末端。 （2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。 （3）由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，故与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率低。胚胎干细胞在形态上表现为细胞体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。 （4）先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，制备M蛋白的单克隆抗体；若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活，如果M基因已经失活，则克隆动物A中无法产生M蛋白的单克隆抗体，则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路为：取动物A和克隆动物A的肝组织细胞,分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。 一、单项选择题 1．(2025·湖南名校联考·一模)生物兴趣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(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。下列说法正确的是（    ） A．菌T可产生分解纤维素的酶，其分解产物是酵母菌的碳源 B．为了不破坏淋洗液中的营养物质，对淋洗液进行巴氏消毒 C．为提高发酵的乙醇产量，需始终保持发酵瓶处于密闭状态 D．发酵后，产生的乙醇使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 【答案】A 【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】A、酵母菌不能直接利用纤维素，但菌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为酵母菌提供碳源，A正确； B、淋洗液需要高压蒸汽灭菌，B错误； C、为提高发酵的乙醇产量，发酵瓶应先通气后密闭，通气时酵母菌大量繁殖，密闭时酵母菌无氧发酵产生乙醇，C错误； D、溴麝香草酚蓝溶液能检测CO2，但不能检测酒精（乙醇），检测酒精的是酸性重铬酸钾，D错误。 故选A。 2．(2025·湖南长沙·一模)科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长，唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想，科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是（　　）    A．过程①使用了平板划线法接种真菌M， 该过程中接种环至少要灼烧4次 B．若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈，则说明上述猜想正确 C．过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中，其主要目的是选择培养 D．真菌M 在培养基b 中培养时，培养基中应加入琼脂 【答案】B 【分析】1、微生物常见的接种的方法： ①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，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、每次划线前均需灼烧接种环，根据图可知过程①使用了平板划线法接种真菌M共画线4次， 且该过程结束时还需要灼烧，所以该过程中接种环至少要灼烧5次，A错误； B、根据图示信息可知，甲、乙和丙组都是不同种类的细菌，若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈，则说明真菌M可能产生了抑制细菌生长的物质，B正确； C、过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中，其主要目的是扩大培养，获得更多的纯培养物，C错误； D、真菌M 在培养基b中培养时，培养基b是液体培养基，不应加入琼脂，D错误。 故选B。 3．(2025·湖南邵阳·一模)下列相关实验操作正确的是（    ） A．探究温度对酶活性的影响时，先将酶与底物混合，然后在不同温度下水浴处理 B．观察黑藻的细胞质流动时，在高倍镜下先调粗准焦螺旋，再调细准焦螺旋 C．用不同浓度的植物生长调节剂处理扦插枝条，也可能获得相同的生根数 D．用乳酸菌发酵制作泡菜时，盐水不宜完全淹没菜料 【答案】C 【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。 【详解】A、探究温度对酶活性的影响时，应先将酶和底物分别在不同温度下处理，然后再混合，若先将酶与底物混合，再在不同温度下水浴处理，会在达到设定温度前就发生反应影响实验结果，A错误； B、高倍镜下只能调节细准焦螺旋，B错误； C、根据生长素作用特点，存在不同浓度的生长素具有相同的生理作用，因此用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条，也可能获得相同的生根数，C正确； D、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，制作泡菜的菜料应该完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，创造无氧环境，D错误。 故选C。 4．(2025·湖南长沙·一模)辣椒素是存在于辣椒细胞中的一种活性成分，具有抗癌、提高免疫力等功能。研究人员利用植物细胞培养技术实现了天然辣椒素的工厂化生产，其主要流程为外植体→消毒→愈伤组织→悬浮培养→分离提纯。下列相关说法错误的是（    ） A．选用茎尖、根尖等作为外植体的原因是其细胞分化程度低 B．为防止微生物污染，外植体应先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒 C．为诱导愈伤组织的形成，培养基中生长素与细胞分裂素的比例应适中 D．该工厂化生产利用悬浮培养的条件，提高了单个细胞中辣椒素的含量 【答案】D 【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、茎尖、根尖细胞的分化程度低，容易诱导产生愈伤组织，A正确； B、为防止微生物污染，外植体应先用酒精消毒30s，清洗后再用次氯酸钠溶液处理30min，B正确； C、培养基中生长素与细胞分裂素的比例适中，有利于愈伤组织的形成，C正确； D、该工厂化生产利用悬浮培养的条件培养出大量细胞，大量细胞产生的辣椒素增加，但没有提高单个细胞中辣椒素的含量，D错误。 故选D。 5．(2025·湖南名校联考·一模)鸭坦布苏病毒病是由鸭坦布苏病毒（DTMUV）引起的一种急性、病毒性传染病。研究人员制备了DTMUVE蛋白单克隆抗体4A1，其可与E蛋白发生免疫反应，不与鸭A型肝炎病毒、细小病毒和H9亚型禽流感病毒发生交叉反应；4A1株杂交瘤细胞株分泌的抗体对DTMUV具有中和活性，可完全清除感染小鼠血液中的DTMUV。下列相关叙述错误的是（　　） A．需获取注射过E蛋白的小鼠的B淋巴细胞 B．PEG可促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 C．杂交瘤细胞株克隆培养时会出现接触抑制 D．单克隆抗体4A1能准确识别抗原的细微差异 【答案】C 【分析】动物细胞融合，又称细胞杂交，指将两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。 【详解】A、根据题意可知，DTMUVE蛋白单克隆抗体4A1，其可与E蛋白发生免疫反应，将E蛋白注入小鼠体内，从小鼠脾脏中分离出已免疫的B淋巴细胞，该浆细胞能够分泌特定的抗体，A正确； B、用灭活的病毒或PEG处理，可促进已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，B正确； C、杂交瘤细胞株克隆培养时不会出现接触抑制，C错误； D、杂交瘤细胞株进行有丝分裂，产物是单克隆抗体，特异性强、灵敏度高，单克隆抗体4A1能准确识别抗原的细微差异，D正确。 故选C。 6．(2025·湖南岳阳·一模)为拯救濒危野化单峰骆驼，科研人员利用现代生物技术尝试进行人工培育，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①中常用促性腺激素处理以便获得更多的卵母细胞 B．过程②中卵细胞膜和透明带先后发生生理反应阻止多精入卵 C．过程③应选用MⅡ期的卵母细胞，过程④移植的应为原肠胚 D．与F后代相比，E大多存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷 【答案】A 【分析】胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。 【详解】A、为了获得更多的卵母细胞，可以对B驯养单峰骆驼用促性腺激素处理进行超数排卵，A正确； B、过程②受精作用过程中先后发生透明带反应和卵细胞膜反应，防止多精入卵，B错误； C、过程③应选用MII期的卵母细胞，过程④移植的应为桑葚胚（桑椹胚）或囊胚，C错误； D、F后代是经过核移植获得的，而E后代正常精卵结合而来，与E后代相比，F常表现出发育困难和免疫失调等生理缺陷，D错误。 故选A。 7．(2025·湖南邵阳·一模)某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。下列叙述错误的是（    ） A．在基因表达过程中，Gata3基因和GFP基因共用一条模板链 B．转录时mRNA的延伸方向从右向左，翻译时先合成GFP蛋白 C．DNA或构成染色体的组蛋白的甲基化等修饰都会影响基因的表达 D．若用引物1和引物3进行PCR，不能鉴定子代是杂合子还是纯合子 【答案】B 【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 【详解】A、mRNA的延伸方向是5＇→3＇方向延伸，则转录时mRNA的延伸方向是从左向右，Gata3基因和GFP基因共用一条模板链，翻译时先合成Gata3蛋白，A正确，B错误； C、DNA或构成染色体的组蛋白的甲基化等修饰都属于表观遗传的一种方式，都会影响基因的表达，C正确； D、若用引物1和引物3进行PCR，杂合子和Gata3-GFP基因纯合子都能扩增出相应的片段则不能区分杂合子和纯合子，D正确。 故选B。 8．（2025·湖南永州·二模）下列有关生物学实验的叙述正确的是（    ） A．DNA的粗提取与鉴定实验，在常温下DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 B．拜尔实验证明尖端产生的生长素在其下部分布不均匀造成胚芽鞘弯曲生长 C．32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌后，子代噬菌体的蛋白质外壳均会被标记 D．电泳鉴定PCR产物时，将电泳缓冲液加入电泳槽要没过凝胶1cm 【答案】C 【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、在一定温度（沸水浴）条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，A错误； B、拜尔实验证明尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成胚芽鞘弯曲生长，当时未能确定这种影响是生长素，B错误； C、32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌后，以宿主细胞大肠杆菌的物质为原材料和从子代噬菌体的蛋白质外壳，因此子代噬菌体的蛋白质外壳会被35S标记，C正确； D、将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液需要没过凝胶1mm，D错误。 故选C。 9．(2025·湖南岳阳·一模)下列有关生物技术的叙述，错误的是（    ） A．发酵工程的产品包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 B．进行单个植物细胞培养必须先用酶水解细胞壁以获得原生质体 C．动物细胞融合与植物体细胞杂交都可用电融合法或PEG融合法诱导融合 D．可利用转基因“工程菌”修复被污染的土壤 【答案】B 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、发酵工程是指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，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，A正确； B、进行单个植物细胞培养时不需要用酶解法去除细胞壁，植物体细胞杂交过程中必须先用酶水解细胞壁以获得原生质体，B错误； C、动物细胞融合与植物体细胞杂交都可用电融合法或PEG融合法诱导融合，动物细胞融合还可利用灭火病毒诱导，C正确； D、工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系，故可利用转基因“工程菌”修复被污染的土壤，D正确。 故选B。 10．(2025·湖南株洲·一模)图示为利用生物技术生产药用植物次生代谢物的过程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①②③均需要利用转基因技术 B．过程①②均需经历脱分化、再分化 C．过程③是利用发酵工程生产紫杉醇，利用酵母菌发酵需在有氧条件下进行 D．次生代谢物是植物生长所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 【答案】C 【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、①②不需要转基因技术，③需要转基因技术将产生紫杉醇的基因导入微生物细胞中，A错误； B、①需要脱分化和再分化，②不需要再分化，B错误； C、有氧条件下有利于酵母菌大量繁殖，生产更多的紫杉醇，C正确； D、次生代谢物不是植物生长所必需的，D错误。 故选C。 11．(2025·湖南·二模)染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料（C14H9CIN2O4）废水具有高效脱色能力的菌株﹐它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。下图表示目标菌株GN—1的筛选和脱色实验流程。下列有关叙述正确的是（    ） A．培养基甲、乙、丙均为选择培养基，作用相同 B．培养基乙中应以2BLN为唯一的碳源或氮源 C．向培养基乙进行接种时应采用稀释涂布平板法或平板划线法 D．所示菌落①至④中，菌落②或④的脱色能力最强 【答案】B 【分析】微生物常见的接种的方法： ①平板划线法：通过接种环在固体培养基表面连续划线操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经过数次划线后培养，可以分离得到单菌落，这种接种方法称为平板划线法。 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、培养基甲、乙、丙均为选择培养基，培养基甲的作用是选择和扩大培养GN—1菌种；培养基乙是固体培养基，作用是分离、纯化和选择菌种，培养基丙的作用是脱色实验、检验目的菌的脱色率，三者作用不完全相同，A错误； B、培养基乙是选择培养基，应当以分散蓝2BLN为唯一氮源或碳源，B正确； C、向培养基乙进行接种时应采用稀释涂布平板法，C错误； D、透明圈越大说明该菌落中的菌株降解分散蓝2BLN的能力越强，故应该选取菌落③，D错误。 故选B。 12．(2025·湖南永州·二模)花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．图中培育杂种植株时①过程使用了纤维素酶和果胶酶 B．杂种细胞培育成的愈伤组织的代谢类型是异养需氧型 C．培育出的抗病花椰菜是四倍体，将病菌悬浮液均匀喷施于叶片上可筛选抗病性强的杂种植株 D．上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等过程 【答案】D 【分析】据图分析，①是去除细胞壁，②是原生质体融合。 【详解】A、植物体细胞杂交技术将两个物种的细胞融合成杂种细胞后培养成完整植株，①过程是去掉细胞壁的过程，使用了纤维素酶和果胶酶，A正确； B、杂种细胞脱分化形成的愈伤组织中，细胞没有分化，不能进行光合作用，其代谢类型是异养需氧型，B正确； C、培育出的抗病性状的花椰菜新品种同时含有花椰菜和紫罗兰的遗传物质，是四倍体植物，可通过将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后,测定病斑面积占叶片总面积的百分比，来筛选出抗病性强的杂种植株，C正确； D、上述过程中包含有丝分裂和细胞分化等过程，但没有形成生殖细胞，所以没有减数分裂过程，D错误。 故选D。 二、不定项选择题 13．(2025·湖南岳阳·一模)鱼茶是一种传统特色食品，味酸而微咸，富含多种必需氨基酸。鱼茶的发酵菌群主要是乳酸菌，如下图是某同学绘制的鱼茶发酵过程中各菌种数量及发酵液pH的变化曲线。下列叙述不正确的是（    ）    A．传统鱼茶制作需严格灭菌 B．乳酸菌发酵时积累NADH导致pH变小 C．醋酸菌和酵母菌消失的原因都是因为氧气已耗尽 D．利用显微镜直接计数可快速直观检测微生物数量 【答案】ABC 【分析】酵母菌是兼性厌氧型生物，醋酸菌是需氧型生物。 【详解】A、传统泡菜制作和鱼茶发酵过程都是传统发酵过程，一般利用的是自然条件下的微生物，不需要严格灭菌，A错误； B、乳酸菌发酵不会积累NADH，会积累乳酸导致pH变小，B错误； C、酵母菌可进行无氧呼吸，消失的原因是养料耗尽、代谢废物积累等，C错误； D、显微镜直接计数可利用血细胞计数板等快速观察并统计微生物的数量，D正确。 故选ABC。 14．(2025·湖南名校联考·一模)研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚，然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的母猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗（如图所示）。下列说法错误的是（　　） A．培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂 B．过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团 C．过程③操作之前不需要对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理 D．该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异 【答案】CD 【分析】①是敲除生肾基因的猪受精卵发育成囊胚的过程，②是荧光标记的人iPS诱导的肾元祖细胞导入囊胚的过程，③是胚胎移植④是分娩。 【详解】A、培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂，A正确； B、过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团，从而保证人源肾细胞的正常发育，因为内细胞团会发育成完整胚胎，B正确； C、过程③操作之前需对代孕母猪进行同期发情处理，但不需要进行超数排卵处理，因为代孕母猪不提供卵母细胞，C错误； D、该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异，因为该方法获得的肾脏可能含有囊胚的细胞发育的部分，D错误。 故选CD。 15．(2025·湖南邵阳·二模)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．A处理常用的方法是注射外源促性腺激素 B．B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+ C．步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎分割 D．进行胚胎分割时，需将原肠胚的内细胞团均等分割 【答案】A 【分析】分析题图：步骤甲为受精作用，步骤乙为胚胎移植，其中诱导超数排卵用的是促性腺激素，早期胚胎培养的培养液成分，除了一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。 【详解】A、诱导超数排卵常用的方法是注射外源促性腺激素，A正确； B、B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+载体，而不是Ca2+，B错误； C、步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎移植，C错误； D、进行胚胎分割时，需将囊胚的内细胞团均等分割，D错误。 故选A。 16．(2025·湖南长沙·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。下列叙述正确的是（    ） 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】ABC 【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HGPRT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HGPRT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ABC。 三、非选择题 17．(2025·湖南邵阳·一模) 科研人员克隆了猪白细胞抗原基因（SLA-2基因），构建了该基因的真核表达载体，进行了猪肾上皮细胞表达研究，实验的主要流程如下。请回答： 限制酶 BelⅠ NotⅠ XbaⅠ Sau3AⅠ 识别序列及切割位点 T↓GATCA GC↓GGCCGC T↓CTAGA ↓GATC (1)PCR反应体系中需要加入的物质有_______和引物，下列4种引物中应选择的是_______。 A．5′-GCTCTAGAATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ B．5′-GCGATCATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ C．5′-GTTGCGGCCGCTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ D．5′-GTTTGATCACTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ (2)过程②称为_______，该过程需要用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为_______细胞。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是_______。 (3)过程③的大肠杆菌培养过程中，培养基的灭菌方法是_______。 (4)科研中常用嘌呤霉素对真核细胞进行筛选，一般选择最低致死浓度的前一个浓度作为筛选浓度的原因是：_______。 【答案】(1) 缓冲液、4种游离的dNTP（或“4种游离的脱氧核苷酸”）、Taq酶（或“耐高温的DNA聚合酶”） AC (2) 转化（或“把目的基因导入受体细胞”） 感受态 扩增重组DNA分子 (3)高压蒸汽灭菌法 (4)既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡 【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、花粉管通道法等；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钙离子处理法（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--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）PCR是在体外进行DNA复制，原理是DNA复制，反应体系中需要加入的物质有缓冲液、4种游离的dNTP、Taq酶和引物。引物需与经内切酶剪切过的黏性末端互补配对，为防止基因发生自身环化和反向链接，需要双限制酶切，经分析表格中相关内切酶的切割位点和引物序列，氨苄青霉素抗性基因可被BclⅠ识别，San3AⅠ为BclⅠ的同尾酶，也可切割氨苄青霉素抗性基因，故选择XbaⅠ和NotⅠ两种限制酶，对应引物中的A、C。 （2）在基因工程中，将目的基因导入受体细胞的过程通常有多种方式，把重组质粒导入大肠杆菌细胞的过程称为转化，所以过程②称为转化。用Ca2+处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态，即成为感受态细胞。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是扩增重组DNA分子。 （3）培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌。 （4）科研中常用嘌呤霉素对真核细胞进行筛选，一般选择最低致死浓度的前一个浓度作为筛选浓度的原因是既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡。 18．(2025·湖南岳阳·一模)Cre—loxP系统通过对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接，从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术，由Cre酶和loxP序列两部分组成，其原理是Cre酶能识别loxP位点（特定的DNA序列），并使loxP位点间的基因序列被重组或删除，如图1所示（图中箭头表示Cre酶的作用位点）。 (1)loxP位点是一段长为34bp的序列，具有方向性，结合图1，推测其方向性由区段______（填字母）决定。从作用结果分析，Cre酶同时具有类似______（填酶的名称）的作用。 (2)用基因工程技术培育抗虫抗除草剂水稻可减少因虫害和杂草造成的产量损失，为了增强食品安全性，科研人员利用Cre—loxP系统和组织特异性启动子驱动Cre酶基因在胚乳中特异性表达，从而培育出了能够特异性删除种子胚乳中外源基因的转基因水稻品系，过程如图2所示。 图2中，过程①使用的限制酶是______，选择作为抗虫基因特异性启动子的优点是______。 (3)科学家提取了转基因水稻的叶肉细胞和胚乳细胞，利用两种基因探针分别对两种细胞的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示（说明：“+”表示检测发现相应的分子，“—”表示检测未发现相应的分子）： 检测的2种细胞 crylC基因、EPSPS基因 cryIC基因的mRNA EPSPS基因的mRNA 叶肉细胞 ++ + + 胚乳细胞 -- - - 该技术运用的原理是______，培育的转基因水稻胚乳细胞中无EPSPS基因和cry1C基因，其机理是______。 【答案】(1) b 限制酶和DNA连接酶 (2) SacⅠ和PstⅠ 保证crylC基因只能在水稻叶肉细胞中表达，进而起到减少虫害的作用 (3) 碱基互补配对 转基因细胞中含有的目的基因中带有启动子，该启动子在胚乳细胞中会驱动Cre酶基因的表达，因而在胚乳细胞中合成了Cre酶，该酶会识别loxP区段，进而将位于2个该区段之间的目的基因切除 【分析】基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。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。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】（1）Cre酶能识别loxP位点（特定的DNA序列），并使loxP位点间的基因序列被重组或删除，如图1中箭头表示Cre酶的作用位点，则说明b区域决定了loxP位点的方向性。Cre酶能使loxP位点间的基因序列被重组或删除，则需要切割DNA序列并连接，说明Cre酶的功能类似于限制酶和DNA连接酶。 （2）图2中，过程①使用的限制酶是PstⅠ和SacⅠ，因为这两个限制酶位于目的基因的两端，且在质粒中有其相应的位点，且各只有一个，选择P2作为抗虫基因特异性启动子的优点表现为能保证该基因只能在水稻叶肉细胞中表达，进而起到减少虫害的作用。 （3）利用两种基因探针分别对两种细胞的DNA和mRNA进行了检测，根据碱基互补配对原则，可检测相应的DNA序列和mRNA序列。转基因细胞中含有的目的基因中带有启动子，该启动子在胚乳细胞中会驱动Cre酶基因的表达，因而在胚乳细胞中合成了Cre酶，该酶会识别loxP区段，进而将位于2个该区段之间的目的基因切除，所以培育的转基因水稻胚乳细胞中无EPSPS基因和cry1C基因。 19．（2025·湖南邵阳·二模）传统的乙醇发酵利用高粱、甘蔗等粮食进行生产，对粮食消耗巨大。高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素(主要水解产物是木糖)。木糖在XYR酶、XDH酶的催化下转化成为木酮糖，木酮糖在XK酶作用下进一步代谢成为乙醇。酿酒酵母是乙醇发酵的重要菌种，但因其缺乏XYR基因和XDH基因而无法直接利用木糖。研究人员通过基因工程将XYR基因和XDH基因导入野生型的酿酒酵母中，在酵母细胞内建立了完整的木糖代谢的通路。 注：增强子是一种可促进基因转录的一小段特殊DNA序列；LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因。 (1)酿酒酵母菌种的性能是决定产品质量的重要因素，性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选，也可以通过___________或___________获得；经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过___________阶段才适合饮用，在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用___________灭菌。 (2)为提高乙醇的产量，研究人员采用PCR融合技术，将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的___________(填“3'”或“5'”)端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域。虚线框中的过程不需要加入引物，原因是___________。 (3)载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为___________筛选目的菌。由此研究人员将重组质粒a和b导入到___________酿酒酵母中，并在___________培养基上进行培养，以获得工程菌a． (4)在同等适宜条件下分别将工程菌a和工程菌b进行发酵实验，发现工程菌a的乙醇产量是工程菌b的1.5倍，试分析工程菌a提高了乙醇产量的原因___________。 【答案】(1) 诱变育种 基因工程育种 后发酵 干热 (2) 5' 在TaqDNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸 (3) 标记基因 亮氨酸和尿嘧啶缺陷型 以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶 (4)工程菌a与工程菌b相比，导入了增强子与XK重组基因，使细胞超表达XK酶，提高了木酮糖转变为乙醇的效率 【分析】1、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； 2、PCR原理：在解旋酶作用下，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'端向3'端延伸的。 【详解】（1）性状优良的酵母菌菌种可以通过诱变育种（人工诱变使酵母菌发生基因突变，从而筛选出优良性状的菌种）或基因工程育种（按照人们的意愿，将特定基因导入酵母菌中，获得具有优良性状的菌种）获得。经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过后发酵阶段才适合饮用。后发酵阶段可以使啤酒的风味更加成熟，品质更加稳定；在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用干热灭菌法灭菌。干热灭菌法适用于耐高温且需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等； （2）在PCR技术中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，所以要将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的5'端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域；虚线框中的过程是以PCR产物为模板进行的DNA合成，因为在TaqDNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸，所以不需要加入引物； （3）载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为标记基因筛选目的菌。标记基因的作用是便于将含有目的基因的受体细胞筛选出来；研究人员将重组质粒a和b导入到亮氨酸和尿嘧啶缺陷型酿酒酵母中。因为重组质粒a和b中分别含有LEU2基因和URA3基因，导入后可以使缺陷型酵母能够合成亮氨酸和尿嘧啶，从而在特定培养基上生长；在以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶的培养基上进行培养，只有导入了重组质粒的酵母细胞（工程菌a）才能生长，从而获得工程菌a； （4）工程菌a同时导入了增强子与XK重组基因，增强子可促进XK基因的转录，使XK酶的合成量增加，提高了木酮糖转变为乙醇的效率，从而提高了乙醇产量；而工程菌b没有增强子序列，XK基因转录水平相对较低，XK酶量少，乙醇产量相对较低。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 生物技术与工程 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点 01 发酵工程和 微生物的培养 (5年5考) 2025年T5：考查微生物培养技术； 2024年T6：考查微生物培养实验中的接种方法 2023年T5考查微生物与生活的联系食品保存 2022年T21：以黄酒酿制工艺流程为切入点考查微生物的培养实验和基因工程技术； 2021年T21：考查从土壤中筛选纤维素分解菌实验及应用； 1.基因工程是重点，如基因工程的工具、操作步骤、应用等，可能会结合最新的基因编辑技术进行考查。 2.动物细胞工程以单克隆抗体制备为主，植物细胞工程可能涉及植物组织培养和体细胞杂交等基础知识。胚胎工程可能考查胚胎移植、胚胎分割等技术的原理和应用。 3.通过分析生物技术在农业、医疗等领域的应用考查考生的稳态与平衡观，让学生设计基因工程实验方案或对实验结果进行分析，考查科学探究能力。 4.多以非选择题形式出现，图表分析题比重增加，难度较大，常结合大学教材知识和最新科研文献，考查学生对知识的综合运用能力和识图能力和信息分析能力，同时会与化学学科结合，以社会热点、生产实践及科研前沿为情境，要求考生从实际情况中提取信息，运用所学知识解决问题。 考点 02 基因工程 （5年8考） 2025年T2：考查教材实验DNA的粗提取与鉴定的实验材料 ； 2025年T18：利用PCR技术检测突变基因分析生物性状的遗传机制； 2024年T5：考查限制酶和质粒； 2024年T15：利用PCR技术和电泳分析遗传病 2024年T17：利用PCR技术扩增突变体基因分析生物性状； 2023年T8：通过基因工程改良作物抗逆性； 2023年T19：利用PCR技术进行基因检测诊断和预防遗传病； 2022年T19：考查运用限制酶处理和电泳技术检测水稻叶片的基因突变性状； 考点 03 生物技术工程 综合(基因工程、细胞工程、 胚胎工程、 蛋白质工程) （5年5考） 2025年T21：综合考查基因工程和细胞工程； 2024年T21：考查生物技术与生物育种； 2023年T21：综合考查细胞工程、基因工程； 2022年T22：综合考查基因工程和蛋白质工程； 2021年T22：综合考查基因工程、细胞工程和胚胎工程技术； 考点01 发酵工程和微生物的培养 1．（2025·湖南·高考真题）采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是（　　） A．稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数 B．完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照 C．土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸 D．用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质 2．（2024·湖南·高考真题）微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是    A．①②⑤⑥ B．③④⑥⑦ C．①②⑦⑧ D．①③④⑤ 3．（2023·湖南·高考真题）食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列叙述错误的是（    ） A．干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B．腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 C．低温保存可抑制微生物的生命活动，温度越低对食品保存越有利 D．高温处理可杀死食品中绝大部分微生物，并可破坏食品中的酶类 4．（2022·湖南·高考真题）黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯（EC）。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题: (1)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是____________，工艺b是_________（填“消毒”或“灭菌”），采用工艺b的目的是________________________________________。 (2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入____________指示剂，根据颜色变化，可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有______________________________________（答出两种即可）。 (3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测_________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素，理由是________________________。 (4)某公司开发了一种新的黄酒产品，发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路_____________________________。 5．（2021·湖南·高考真题）大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题： （1）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即_________。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以_________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于_________培养基。 （2）配制的培养基必须进行_______________灭菌处理，目的是_________。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是_________。 （3）简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路_________。 （4）为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株_________，理由是_________。 菌株 秸秆总重(g) 秸秆残重(g) 秸秆失重（%） 纤维素降解率（%） A 2.00 1.51 24.50 16.14 B 2.00 1.53 23.50 14.92 C 2.00 1.42 29.00 23.32 考点02 基因工程 6．（2025·湖南·高考真题）用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是（　　） 选项 实验内容 替代措施 A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片” B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液” D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液” A．A B．B C．C D．D 7．（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 8．（2024·湖南·高考真题）(不定项)最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．上述PCR反应体系中只加入一种引物 B．电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C．5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D．患者该段序列中某位点的碱基C突变为G 9．（2023·湖南·高考真题）盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的 B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害 C．敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力 D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径 10．（2025·湖南·高考真题）未成熟豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，科研人员揭示了该相对性状的部分遗传机制。回答下列问题： (1)纯合绿色豆荚植株与纯合黄色豆荚植株杂交，只有一种表型。自交得到的中， 绿色和黄色豆荚植株数量分别为297株和105株，则显性性状为_________________。 (2)进一步分析发现：相对于绿色豆荚植株，黄色豆荚植株中基因H（编码叶绿素合成酶）的上游缺失非编码序列G。为探究G和下游H的关系，研究人员拟将某绿色豆荚植株的基因H突变为h（突变位点如图a所示，h编码的蛋白无功能），然后将获得的Hh植株与黄色豆荚植株杂交，思路如图a： ①为筛选Hh植株，根据突变位点两侧序列设计一对引物提取待测植株的DNA进行PCR。若扩增产物电泳结果全为预测的1125bp，则基因H可能未发生突变，或发生了碱基对的 ___________；若H的扩增产物能被酶切为699bp和426bp的片段，而h的酶切位点丧失，则图b（扩增产物酶切后电泳结果）中的________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）对应的是Hh植株。 ②若图a的中绿色豆荚：黄色豆荚=1：1，则中黄色豆荚植株的基因型为______________[书写以图a中亲本黄色豆荚植株的基因型（△G+H）/（△G+H）为例，其中“△G”表示缺失G]。据此推测中黄色豆荚植株产生的遗传分子机制是_________________________。 ③若图a的中两种基因型植株的数量无差异，但豆荚全为绿色，则说明____________。 11．（2024·湖南·高考真题）钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题： (1)从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生________；光能转化为电能，再转化为________中储存的化学能，用于暗反应的过程。 (2)长期缺钾导致该植物的叶绿素含量________，从叶绿素的合成角度分析，原因是_______（答出两点即可）。 (3)现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rubisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因（包括1个核基因和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：①_______；②_______；③______；④基因测序；⑤______。 12．（2023·湖南·高考真题）基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题：    (1)此家系先天性耳聋的遗传方式是_________。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是________。 (2)此家系中甲基因突变如下图所示： 正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为  ）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3'，另一条引物为_________（写出6个碱基即可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后，其酶切产物长度应为________bp（注：该酶切位点在目的基因片段中唯一）。 (3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成，孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸，一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0mg.d-1，NTDs生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿（Ⅲ-2）的乙基因型为-/-，据此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为_____mg.d-1。 13．（2022·湖南·高考真题）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题: (1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代，F3成年植株中黄色叶植株占______。 (2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，导致第______位氨基酸突变为______，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理_____________________________________。（部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺） (3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA片段），其结果为图中___（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。   (4)突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?______（填“能”或“否”），用文字说明理由_____________________________________。 考点03 生物技术工程综合 (基因工程、细胞工程、胚胎工程、蛋白质工程) 14．（2025·湖南·高考真题）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题： (1)制备特定抗原 ①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和______等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的一对引物______对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为______bp。 ②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是______（答出两点即可）。 (2)制备抗蛋白A单克隆抗体 用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有______（答出一种即可）。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和______，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。 15．（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________。 16．（2023·湖南·高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题： (1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和____ 。 (2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对_________________的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在__________μg·mL-1浓度区间进一步实验。 测试菌 抗菌肽浓度/（µg•mL-1） 55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86 金黄色葡萄球菌 - - - - - + + 枯草芽孢杆菌 - - - - - + + 禾谷镰孢菌 - + + + + + + 假丝酵母 - + + + + + + 注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。 (3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是______（答出两点即可）。 (4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及_____（答出两点）等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术___（填“是”或“否”）。    (5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是______。 ①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体   ②MRSA感染的肺类装配体   ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽   ④生理盐水   ⑤青霉素(抗金黄色葡萄球菌的药物)   ⑥万古霉素(抗MRSA的药物) 17．（2022·湖南·高考真题）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题: (1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是_______，物质b是_______。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是_______________________。 (2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有___________、__________和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是____________________。 (3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,+ 分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的______（填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是______________________________。 (4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路________________________________________。 18．（2021·湖南·高考真题）M 基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M 基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M 基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题： （1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是_________，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的_________断开。 （2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是_________。 （3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是_________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为_________（答出两点即可），功能上具有_________。 （4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的_________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M 基因是否失活的实验思路_________。 一、单项选择题 1．(2025·湖南名校联考·一模)生物兴趣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(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。下列说法正确的是（    ） A．菌T可产生分解纤维素的酶，其分解产物是酵母菌的碳源 B．为了不破坏淋洗液中的营养物质，对淋洗液进行巴氏消毒 C．为提高发酵的乙醇产量，需始终保持发酵瓶处于密闭状态 D．发酵后，产生的乙醇使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 2．(2025·湖南长沙·一模)科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长，唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想，科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是（　　）    A．过程①使用了平板划线法接种真菌M， 该过程中接种环至少要灼烧4次 B．若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈，则说明上述猜想正确 C．过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中，其主要目的是选择培养 D．真菌M 在培养基b 中培养时，培养基中应加入琼脂 3．(2025·湖南邵阳·一模)下列相关实验操作正确的是（    ） A．探究温度对酶活性的影响时，先将酶与底物混合，然后在不同温度下水浴处理 B．观察黑藻的细胞质流动时，在高倍镜下先调粗准焦螺旋，再调细准焦螺旋 C．用不同浓度的植物生长调节剂处理扦插枝条，也可能获得相同的生根数 D．用乳酸菌发酵制作泡菜时，盐水不宜完全淹没菜料 4．(2025·湖南长沙·一模)辣椒素是存在于辣椒细胞中的一种活性成分，具有抗癌、提高免疫力等功能。研究人员利用植物细胞培养技术实现了天然辣椒素的工厂化生产，其主要流程为外植体→消毒→愈伤组织→悬浮培养→分离提纯。下列相关说法错误的是（    ） A．选用茎尖、根尖等作为外植体的原因是其细胞分化程度低 B．为防止微生物污染，外植体应先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒 C．为诱导愈伤组织的形成，培养基中生长素与细胞分裂素的比例应适中 D．该工厂化生产利用悬浮培养的条件，提高了单个细胞中辣椒素的含量 5．(2025·湖南名校联考·一模)鸭坦布苏病毒病是由鸭坦布苏病毒（DTMUV）引起的一种急性、病毒性传染病。研究人员制备了DTMUVE蛋白单克隆抗体4A1，其可与E蛋白发生免疫反应，不与鸭A型肝炎病毒、细小病毒和H9亚型禽流感病毒发生交叉反应；4A1株杂交瘤细胞株分泌的抗体对DTMUV具有中和活性，可完全清除感染小鼠血液中的DTMUV。下列相关叙述错误的是（　　） A．需获取注射过E蛋白的小鼠的B淋巴细胞 B．PEG可促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 C．杂交瘤细胞株克隆培养时会出现接触抑制 D．单克隆抗体4A1能准确识别抗原的细微差异 6．(2025·湖南岳阳·一模)为拯救濒危野化单峰骆驼，科研人员利用现代生物技术尝试进行人工培育，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①中常用促性腺激素处理以便获得更多的卵母细胞 B．过程②中卵细胞膜和透明带先后发生生理反应阻止多精入卵 C．过程③应选用MⅡ期的卵母细胞，过程④移植的应为原肠胚 D．与F后代相比，E大多存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷 7．(2025·湖南邵阳·一模)某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。下列叙述错误的是（    ） A．在基因表达过程中，Gata3基因和GFP基因共用一条模板链 B．转录时mRNA的延伸方向从右向左，翻译时先合成GFP蛋白 C．DNA或构成染色体的组蛋白的甲基化等修饰都会影响基因的表达 D．若用引物1和引物3进行PCR，不能鉴定子代是杂合子还是纯合子 8．（2025·湖南永州·二模）下列有关生物学实验的叙述正确的是（    ） A．DNA的粗提取与鉴定实验，在常温下DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 B．拜尔实验证明尖端产生的生长素在其下部分布不均匀造成胚芽鞘弯曲生长 C．32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌后，子代噬菌体的蛋白质外壳均会被标记 D．电泳鉴定PCR产物时，将电泳缓冲液加入电泳槽要没过凝胶1cm 9．(2025·湖南岳阳·一模)下列有关生物技术的叙述，错误的是（    ） A．发酵工程的产品包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 B．进行单个植物细胞培养必须先用酶水解细胞壁以获得原生质体 C．动物细胞融合与植物体细胞杂交都可用电融合法或PEG融合法诱导融合 D．可利用转基因“工程菌”修复被污染的土壤 10．(2025·湖南株洲·一模)图示为利用生物技术生产药用植物次生代谢物的过程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①②③均需要利用转基因技术 B．过程①②均需经历脱分化、再分化 C．过程③是利用发酵工程生产紫杉醇，利用酵母菌发酵需在有氧条件下进行 D．次生代谢物是植物生长所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 11．(2025·湖南·二模)染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料（C14H9CIN2O4）废水具有高效脱色能力的菌株﹐它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN而降低废水危害。下图表示目标菌株GN—1的筛选和脱色实验流程。下列有关叙述正确的是（    ） A．培养基甲、乙、丙均为选择培养基，作用相同 B．培养基乙中应以2BLN为唯一的碳源或氮源 C．向培养基乙进行接种时应采用稀释涂布平板法或平板划线法 D．所示菌落①至④中，菌落②或④的脱色能力最强 12．(2025·湖南永州·二模)花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．图中培育杂种植株时①过程使用了纤维素酶和果胶酶 B．杂种细胞培育成的愈伤组织的代谢类型是异养需氧型 C．培育出的抗病花椰菜是四倍体，将病菌悬浮液均匀喷施于叶片上可筛选抗病性强的杂种植株 D．上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等过程 二、不定项选择题 13．(2025·湖南岳阳·一模)鱼茶是一种传统特色食品，味酸而微咸，富含多种必需氨基酸。鱼茶的发酵菌群主要是乳酸菌，如下图是某同学绘制的鱼茶发酵过程中各菌种数量及发酵液pH的变化曲线。下列叙述不正确的是（    ）    A．传统鱼茶制作需严格灭菌 B．乳酸菌发酵时积累NADH导致pH变小 C．醋酸菌和酵母菌消失的原因都是因为氧气已耗尽 D．利用显微镜直接计数可快速直观检测微生物数量 14．(2025·湖南名校联考·一模)研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚，然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的母猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗（如图所示）。下列说法错误的是（　　） A．培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂 B．过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团 C．过程③操作之前不需要对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理 D．该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异 15．(2025·湖南邵阳·二模)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．A处理常用的方法是注射外源促性腺激素 B．B处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+ C．步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎分割 D．进行胚胎分割时，需将原肠胚的内细胞团均等分割 16．(2025·湖南长沙·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。下列叙述正确的是（    ） 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 三、非选择题 17．(2025·湖南邵阳·一模) 科研人员克隆了猪白细胞抗原基因（SLA-2基因），构建了该基因的真核表达载体，进行了猪肾上皮细胞表达研究，实验的主要流程如下。请回答： 限制酶 BelⅠ NotⅠ XbaⅠ Sau3AⅠ 识别序列及切割位点 T↓GATCA GC↓GGCCGC T↓CTAGA ↓GATC (1)PCR反应体系中需要加入的物质有_______和引物，下列4种引物中应选择的是_______。 A．5′-GCTCTAGAATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ B．5′-GCGATCATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ C．5′-GTTGCGGCCGCTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ D．5′-GTTTGATCACTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ (2)过程②称为_______，该过程需要用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为_______细胞。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是_______。 (3)过程③的大肠杆菌培养过程中，培养基的灭菌方法是_______。 (4)科研中常用嘌呤霉素对真核细胞进行筛选，一般选择最低致死浓度的前一个浓度作为筛选浓度的原因是：_______。 18．(2025·湖南岳阳·一模)Cre—loxP系统通过对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接，从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术，由Cre酶和loxP序列两部分组成，其原理是Cre酶能识别loxP位点（特定的DNA序列），并使loxP位点间的基因序列被重组或删除，如图1所示（图中箭头表示Cre酶的作用位点）。 (1)loxP位点是一段长为34bp的序列，具有方向性，结合图1，推测其方向性由区段______（填字母）决定。从作用结果分析，Cre酶同时具有类似______（填酶的名称）的作用。 (2)用基因工程技术培育抗虫抗除草剂水稻可减少因虫害和杂草造成的产量损失，为了增强食品安全性，科研人员利用Cre—loxP系统和组织特异性启动子驱动Cre酶基因在胚乳中特异性表达，从而培育出了能够特异性删除种子胚乳中外源基因的转基因水稻品系，过程如图2所示。 图2中，过程①使用的限制酶是______，选择作为抗虫基因特异性启动子的优点是______。 (3)科学家提取了转基因水稻的叶肉细胞和胚乳细胞，利用两种基因探针分别对两种细胞的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示（说明：“+”表示检测发现相应的分子，“—”表示检测未发现相应的分子）： 检测的2种细胞 crylC基因、EPSPS基因 cryIC基因的mRNA EPSPS基因的mRNA 叶肉细胞 ++ + + 胚乳细胞 -- - - 该技术运用的原理是______，培育的转基因水稻胚乳细胞中无EPSPS基因和cry1C基因，其机理是______。 19．（2025·湖南邵阳·二模）传统的乙醇发酵利用高粱、甘蔗等粮食进行生产，对粮食消耗巨大。高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素(主要水解产物是木糖)。木糖在XYR酶、XDH酶的催化下转化成为木酮糖，木酮糖在XK酶作用下进一步代谢成为乙醇。酿酒酵母是乙醇发酵的重要菌种，但因其缺乏XYR基因和XDH基因而无法直接利用木糖。研究人员通过基因工程将XYR基因和XDH基因导入野生型的酿酒酵母中，在酵母细胞内建立了完整的木糖代谢的通路。 注：增强子是一种可促进基因转录的一小段特殊DNA序列；LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因。 (1)酿酒酵母菌种的性能是决定产品质量的重要因素，性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选，也可以通过___________或___________获得；经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过___________阶段才适合饮用，在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用___________灭菌。 (2)为提高乙醇的产量，研究人员采用PCR融合技术，将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的___________(填“3'”或“5'”)端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域。虚线框中的过程不需要加入引物，原因是___________。 (3)载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为___________筛选目的菌。由此研究人员将重组质粒a和b导入到___________酿酒酵母中，并在___________培养基上进行培养，以获得工程菌a． (4)在同等适宜条件下分别将工程菌a和工程菌b进行发酵实验，发现工程菌a的乙醇产量是工程菌b的1.5倍，试分析工程菌a提高了乙醇产量的原因___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$