卷16 生物技术与工程(二)-【三新金卷·先享题】2026年安徽省高考生物真题分类优化卷(分项3N)

最新5年高考真题分类优化卷·生物学（十六） 卷16生物技术与工程（二） 姓名 班级 考号 得分 本卷共25小题，满分100分。考试时间75分钟 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项 中，只有一项符合题目要求。 1.(2025·云南卷)孕酮具有促进子宫内膜增生，为受精卵着床做准备的作 用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠， 该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代，下列说法 正确的是 ( 愈伤组织 脱毒苗 取材 ① 兰州百合 分生区 1号培养基 2号培养基 3号培养基 A.运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率 B.使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎 C.体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率 D.使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代 2.(2024·北京)大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对 原生质体的叙述错误的是 ( A.制备时需用纤维素酶和果胶酶B.膜具有选择透过性 C.可再生出细胞壁 D.失去细胞全能性 3.(2024·安徽)植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝 试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培 养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是 胡萝卜直根 加料口一三 一充气口 外植体 脱分化 充气管 愈伤组织 !陕蛋白酶等处理 培养液 细胞 悬浮细胞 搅拌叶轮，口 !细胞培养 番茄红素 培养容器 ·出料口 实验流程 细胞培养装置 A.实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞 B.装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C.装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D.细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 4.(2024·湖北)植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分藥能力强、结实性好。科研 人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如 下图所示。下列叙述错误的是 () 植物甲 酶解(1.5小时)甲的 叶片 一→品一 质体 ①混合酶液处理 一一 乙的 体 酶解(2小时) 质体 A.过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B.过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合 C.过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素 D.可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株 5.(2024·黑吉辽)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导 外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加人诱导剂茉莉 酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是 【最新5年高考直题分类优化卷·生物学（十六）16一1】3N A.迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体 B.诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸 C.悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团 D.茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率 6.(2024·浙江)山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用 组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列 操作不可行的是 ) 外植体→愈伤组织→从生芽→试管苗 A.选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B.培养基中加人抗生素可降低杂菌的污染 C.将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖 D.提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽 7.(2025·广东卷)Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测 序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位 完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的 ( ) A.1'一碱基 B.2-氢 C.3一羟基 D.5一磷酸基团 8.(2024·浙江)某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装 培养，实验操作过程如图。 油 品3制成细胞悬液分装 资化接养液 化液 下列叙述错误的是 A.①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B.②加培养液的目的是促进细胞增殖 C.③分装时需调整到合适的细胞密度 D.整个过程需要在无菌、无毒条件下进行 9.(2024·湖北)糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B 细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现，向患有糖尿病的 小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体(Ab),可以促进胰岛A细胞增殖， 诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化，促进功能性胰岛B细胞再生。根 据上述实验结果，下列叙述错误的是 ) A.mAb的制备可能涉及细胞融合技术 B.注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量 C.mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合 D.胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖，升高血糖 水平 10.(2024·北京)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的 结构（类囊胚），为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。下列 相关叙述错误的是 ( 强幽 类毒胚 A.实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能 B.实验过程中使用的培养基含有糖类 C.类囊胚的获得利用了核移植技术 D.可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育 11.(2024·甘肃)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 母藏超数一卵母 羊甲排卵细胞 公 乙 精子 【16-2】3N 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 12.(2024·湖北)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵 在体外发育的影响，实验结果如下表所示。根据实验数据，下列叙述错误 的是 ( ) 甲的浓度卵母细 第一极体成熟率 卵裂 卯裂 （μg/mL) 胞（个） 排出（个） (%) 数（个） 率(%) 0 106 70 66.0 28 40.0 1 120 79 65.8 46 58.2 10 113 53 46.9 15 28.3 100 112 48 42.8 5 10.4 A.实验结果说明甲抑制卵裂过程 B.甲浓度过高抑制第一极体的排出 C.添加1g/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力 D.本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项 中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选 错的得0分。 13.(2024·江西)某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个 不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为 了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备 了抗-S单克隆抗体（如图）。下列说法正确的是 () 箭洗单 类型杂交 瘤细胞 2→6、 装装蛛餐智梁·冠 3→了器餐 舒→嫩 墙养分 A.利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞 B.制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体 C.用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存 D.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白 14.(2023·天津)多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。 下图列举了几项技术成果。 ,①试管动物（如：高产试管奶牛） 露的丝学餐 子宫 →②克隆动物（如：克隆猴） ③转基因动物（如：乳汁中含人干扰素的山羊） 下列叙述正确的是 ) A.经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致 B.①需获得MⅡ期的去核卵母细胞 C.②能大幅改良动物性状 D.③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良 15.(2023·江苏)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究 流程如图所示。下列相关叙述正确的有 () 00 ⊙80-① 诱导 ② ③移相 【16-3】3N A.猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组 B.囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同 C.移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO,的培养箱中进行 D.移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌 16.(2023·北京)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指 标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH,下列有关制备过程的叙 述正确的是 ( A.需要使用动物细胞培养技术 B.需要制备用PTH免疫的小鼠 C.利用抗原一抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞 D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17.(10分)为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技 术的基础上，构建抗体药物偶联物(ADC),过程如下图1所示。回答下列 有关问题： 发的7头 培养骨脑验细跑骨髓箱细胞 ADC (1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自 (2)步骤①常用方法包括 融合法、电融合法和灭活病毒 诱导法等。 (3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和 才能筛选得到符 合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体 外培养的方式进行扩大培养。体外培养时，首先应保证其处于 的 环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是 与 5%二氧化碳的混合气体，二氧化碳的主要作用是 在 使用合成培养基时通常需加人血清，血清的作用是 (4)单克隆抗体的优点是 、与特定抗原发生特异性结合、 并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的 (填“a”或“b”)部分」 (5)研究发现，ADC在患者体内的作用如下图2所示。 超暖终+ 不识到识别并结色令袋 道x: 溶酶体 正常细胞 ADC 肺癌细胞 ①单克隆抗体除了运载药物外，还有作为诊断试剂、治疗疾病等作用， ②ADC进人乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最 终作用于细胞核，导致细胞调亡，推测其原理是 18.(2024·浙江)(10分)植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会 产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、 抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产 物X的研发流程如下： 筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X 回答下列问题： (1)获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为 经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行 获得分散的单细胞」 (2)对分离获得的单细胞进行 培养，并通过添加 或营养 缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。 为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入 到培养基中，该过程模拟了 的胁迫。 (3)在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。 【16-4】3N 培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生 长停止后才能合成，则X的合成符合图 (填“甲”、“乙”或“丙”)，根 据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。 细胞生物量（反映细胞生长）·一次生代谢产物产量 培养时间一一 培养时间→ 培养时间一 (4)多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可 通过 培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因 组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的 和 的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵 母菌等微生物，利用 工程生产植物的次生代谢产物。 19.(12分)我国科研人员通过基因治疗，成功治愈了全球首例β一地中海贫血 症患者。研究人员运用高精准变形式碱基编辑器(tBE),对患者自体造血 干细胞中的单个碱基进行编辑，以重新激活Y-珠蛋白的表达，最终使患者 血红蛋白水平恢复正常，过程如图1所示。相较于图2中基于CRISPR技 术的B地贫基因编辑疗法，该方法见效更快、疗效更好，且不引发患者基因 组突变或片段缺失。请回答下列问题。 胞嘧啶脱氨酶 碱基编辑纠正突变 gRNA 四 ~费编机后的造血干细胞 采集自体 碱某错配修复 造血干细胞 同输至患者体内 IDNA复制 蓝 图2 (1)基因治疗中通常用到AAV(腺病毒)等，AAV的作用为 (2)据图2分析CRISPR技术中gRNA起 (填“导向”或“切割”) 的作用。相比CRISPR技术（切断双链），tBE不需要破坏DNA双链就能 对致病的碱基突变进行校正，由此可知BE具有 优点（写出1点即可）。 (3)为了检测目的基因是否翻译成Y珠蛋白，可采用的技术为 采用自体造血干细胞编辑移植的优点为 (写出1点即可)。 (4)欲验证图1中基因治疗方法对B-地中海贫血症患者的疗效，请写出大 致实验思路。（注：使用的测量工具无需说明，β一地中海贫血症志愿者、健 康志愿者多人) 20.(9分)胰岛素是治疗人类糖尿病的特效药，传统生产胰岛素的方法是从动 物胰腺中提取。1978年，我国科学家将人胰岛素基因(S)导人大肠杆菌细 胞中，构建基因工程菌并进行筛选，使大肠杆菌表达重组人胰岛素，这是我 国拥有自主知识产权的基因工程药物，流程如图所示。为防止目的基因与 载体质粒反向连接，选用图中MunI和NheI两种限制酶来切割目的基因 和质粒，但INS基因的两侧无MunI和NheI两种限制酶的识别序列及切 割位点，可在PCR扩增INS基因时增加MunI和NheI两种限制酶的识别 序列，以便构建基因表达载体。回答下列问题： 动子 复制原店 ①INS基因 大肠杆菌 碳岛B细跑 【16-5】 3N 注：IacZ基因编码产生的B一半乳糖苷酶可以分解X一gal产生蓝色物质， 使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色。图中限制酶识别序列及切割位点： EcoRI:G AATTC、MunI:C AATTG、NheI:GV CTAGC、XhoI:C TCGAG (1)设计引物时需要在引物的 (填“3”或“5”)端增加相应限制酶的 识别序列。 (2)已知INS基因编码区首端和末端（其中一条链）的序列为5'一AGC- CCTCC(中间核苷酸序列)…GAACCAGC一3'，下列可选用的一对引物 是 (选填字母序号)。 A.5'-GAATTCAGCCCTCC-3'B.5-CAATTGAGCCCTCC-3' C.5'-GCTAGCGCTGGTTC-3'D.5'-CTCGAGGAACCAGC-3' (3)流程中步骤③将目的基因导入大肠杆菌前，常用 处理大肠杆 菌细胞，以提高转化率。转化后的大肠杆菌，需要配制培养基进行培养，配 制的培养基采用 法进行灭菌。 (4)在经步骤③处理后的大肠杆菌中进一步分离筛选出导人重组质粒（含 目的基因的质粒)的大肠杆菌，从菌落特征的角度设计一个实验方案进行 筛选，要求写出实验思路及预期结果 21.(2023·浙江)(14分)赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸，而人类主要 食物中的赖氨酸含量很低，利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量。回答 下列问题： (1)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时，能抑制合成过程中两种关键 酶的活性，导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平，这种调节方式属于 根据这种调节方式，在培养基中添加 ,用于筛 选经人工诱变的植物悬浮细胞，可得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体，通 过培养获得再生植株。 (2)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展，2011年我国首次利用转 基因和体细胞核移植技术成功培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基 本流程为： ①构建乳腺专一表达载体。随着测序技术的发展，为获取富含赖氨酸的酪 蛋白基因（目的基因），可通过检索 获取其编码序列，用化学合 成法制备得到。再将获得的目的基因与含有乳腺特异性启动子的相应载 体连接，构建出乳腺专一表达载体。 ②表达载体转人牛胚胎成纤维细胞(BEF)。将表达载体包裹到磷脂等构 成的脂质体内，与BEF膜发生 ,表达载体最终进入细胞核， 发生转化。 ③核移植。将转基因的BEF作为核供体细胞，从牛卵巢获取卵母细胞，经 体外培养及去核后作为 。将两种细胞进行电融合，电融合的 作用除了促进细胞融合，同时起到了 重组细胞发育的作用。 ④重组细胞的体外培养及胚胎移植。重组细胞体外培养至 ,植 入代孕母牛子宫角，直至小牛出生。 ⑤检测。DNA水平检测：利用PCR技术，以非转基因牛耳组织细胞作为 阴性对照，以 为阳性对照，检测到转基因牛耳组织细胞中存 在目的基因。RNA水平检测：从非转基因牛乳汁中的脱落细胞、转基因牛 乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞，提取总RNA,对总RNA进行 处理，以去除DNA污染，再经逆转录形成cDNA,并以此为 利用特定引物扩增目的基因片段。结果显示目的基因在转基 因牛乳汁中的脱落细胞内表达，而不在牛耳组织细胞内表达，原因是什么？ 【16-6】3N量能量，而无氧呼吸中有机物不能彻底分解，只产生少量能量，故有氧培养 时酵母菌增殖速度明显快于无氧培养」 (2)由图甲结果可知，无氧/无氧条件下，菌落数最多，因此有利于保留占比 很低菌种的采集条件是无氧/无氧。 (3)依据图乙结果可知，随着H2O2浓度的持续上升，酵母菌存活率下降 (酵母菌受损程度加深)，但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生 的HO。浓度会持续上升；由题意可知，该实验在无氧条件下从发酵罐中 取出酵母菌，接种到含不同浓度H,O,的培养基上进行无氧培养，并没有 创造O2浓度陡然变化的条件，所以不能完全证实上述推测。 (4)过氧化氢酶能催化H2O,分解出现明显气泡，因此实验结果说明，酵母 菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H,O2的伤害。 答案：(1)酒精/C2HOH能量 (2)无氧/无氧 (3)不能。该实验只能证明随着H2O,浓度的持续上升，酵母菌存活率下 降（酵母菌受损程度加深），但不能证明酵母菌接触O,的最初阶段，细胞产 生的H,O,浓度会持续上升：该实验在无氧条件下从发酵罐中取出酵母 菌，接种到培养基上无氧培养，并没有创造O,浓度陡然变化的条件 (4)过氧化氢酶/H2O,酶 18.解析：(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、无机盐和氮氯源等营养物质，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后代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。 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 19.解析：(1)显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数。菌落计数法计数只 计活菌数，还可能存在多个活菌形成一个菌落的情况，故前者的数量多于 后者。 (2)从100mL细菌原液中取1mL加入无菌水中得到10mL稀释菌液，即 稀释了10倍，1L细菌原液中细菌浓度=（菌落数÷菌液体积）×稀释倍 数=(100÷200μL)×10个=5000个。 (3)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的 目的是杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物 污染，冷却的目的是防止温度过高杀死菌种。 (4)A消毒液活菌数减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高，因此A消毒 液杀菌效果最好。 (5)大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈黑色。 答案：(1)前者微生物分散的活菌和死菌一起计数，后者存在多个活菌形成 一个菌落的情况且只计数活菌 (2)5000 (3)杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污 染防止温度过高杀死菌种 (4)AA消毒液活菌数减少量最多，且杀菌时间较短，效率最高 (5)黑 20.解析：(1)蛋白胨主要为细菌提供氨源、碳源和维生素等。 (2)将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成 薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长 繁殖。 (3)将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。 培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。 (4)根据实验的实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心 机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假 设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。 答案：(1)氮源、碳源 (2)A菌能在培养平板中生长繁殖 (3)稀释溶菌圈 (4)假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂 21.解析：(1)由题意可知，根际促生菌具有固氨作用，可利用空气中的氮气作 【30】-3N 为氨源，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3.45~55.204g·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1.73g·L1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1.73~3.45g·mL1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、H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。 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%C02的气体环境否 (5)②③④⑥ 卷16生物技术与工程（二） 1.C体外受精是指将卵子和精子在体外人工控制的环境中完成受精过程的 技术。A、该母牛孕酮量低于正常母牛，子宫内膜增生可能不足，不利于受 精卵着床，即使运用体外受精或人工授精技术，也难以提高妊娠率，A错误； B、使用外源促性腺激素处理该牛，可促使其超数排卵，获得更多卵子，但孕 酮量低于正常母牛，受精卵不能成功着床，不能获得成活胚胎，B错误；C、 该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛，故可通过体外受精或人工授精后 形成受精卵移植到健康的受体内可提高存活率，C正确；D、使用该牛MⅡ 期卵母细胞的细胞核进行核移植，由于该牛本身孕酮分泌异常等问题，获得 的后代也可能存在发育等方面的问题，不一定可育，D错误。 2.D大豆叶片细胞是植物细胞，具有细胞壁，其细胞壁的成分是纤维素和果 胶，所以制备原生质体，需用纤维素酶和果胶酶进行处理，A正确；生物膜的 功能特点是具有选择透过性，所以膜具有选择透过性，B正确；原生质体可 以再生出新的细胞壁，C正确；分离出的原生质体具有全能性，可用于植物 体细胞杂交，为杂种植株的获得提供了理论基础，D错误。故选D。 3.B植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，欲利用愈伤组织制备悬浮细 胞，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，A正确；装置中的充气管应 置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，该管不能同时作为排气 管，B错误；为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器，C正 确：细胞培养时需要保证适宜的温度，因此装置需增设温度监测和控制设 备，D正确。故选B。 4.B酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明 两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；过程②为原生质体的融合，常用 PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于 植物，B错误；过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细 胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确；植物丙是植物甲和植物乙体 细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的染 色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。故选B。 5.B迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，生长旺盛，分裂能力较强，A正 确；诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误；悬浮培养时需将愈 伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，获得更多的营养物质和氧气，使得 其可以进一步分裂，C正确；加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测 茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物（不是植物生长所必须的）的合成速 率，D正确。故选B。 6.D芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A 正确；培养基中有大量的营养物质容易被细菌污染，加入抗生素可降低杂菌 的污染，B正确；将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称 为继代培养，其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~ 6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3~4倍。 正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快 数万倍，可实现快速繁殖，C正确；提高生长素和细胞分裂素的比值可促进 愈伤组织形成根而不是芽，D错误。故选D。 7.C在DNA复制过程中，在DNA聚合酶的催化作用下，将一个个的脱氧核 苷酸连接形成磷酸二酯键，使子链延伸，但是DNA聚合酶催化延伸子链方 向只能从5→3'。已知DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5'→3'，原因 是脱氧核苷酸的3碳有羟基，可以结合下一个脱氧核苷酸的5'碳的磷酸基 团，故为了DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链 不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3‘一羟基，使其不能结合下一 个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，C正确。 8.B①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离，A正确；②加培养液，多次加培 养液先洗去残留的消化酶，然后终止消化液的消化作用，并对细胞加以稀 释，B错误；③分装时需调整到合适的细胞密度，因为若密度过大细胞直接 仍存在接触抑制，C正确：动物细胞培养需要无菌无毒环境，因此整个过程： 需要在无菌、无毒条件下进行，D正确。故选B。 9.B单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术，mAb属于 单克隆抗体，其制备可能涉及细胞融合技术，A正确；单克隆抗体(Ab),可 以促进岛A细胞增殖；而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素，可见注射Ab 可提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量，B错误；题干信息，mAb是胰高血 糖素受体单克隆抗体，可见Ab和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异 性结合，C正确；胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入 血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平，D正确。故 选B。 10.C体外诱导食蟹猴胚胎千细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），证实了 食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能，A正确；实验过程中使用的培养基需含 有糖类，糖类可为细胞培养提供能源物质，B正确；类囊胚的获得利用了动 物细胞培养技术，并没有进行核移植，C错误；可借助胚胎移植技术将类囊 胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育，从而可以用来研究类囊胚的后 续发育，D正确。故选C。 11.B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；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；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；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。 12.A由表可知，甲低浓度时促进卵裂，高浓度时抑制卵裂，A错误；对照组 第一极体排出个数为70个，甲浓度过高(>10ug/mI,第一极体排出个数 <70)抑制第一极体的排出，B正确；添加1g/ml的甲，卵裂数增大，即 该条件可提高受精后胚胎发育能力，C正确；卵母细胞成熟的判断标准是 第一极体的排出，D正确。故选A。 13.AD胶原蛋白酶可以催化分解细胞外的胶原蛋白，因此利用胶原蛋白酶 处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞，A正确；由于蛋白S含有多个不同的 抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体，单克隆抗体 A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞，因此制备的单克隆抗体A和 单克隆抗体B不是相同的单克隆抗体，B错误；用于生产单克隆抗体的杂 交瘤细胞可传代培养，也可以冷冻保存，C错误；单克隆抗体A和单克隆抗 体B都来自筛选出的杂交瘤细胞，因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原 决定簇，D正确。故选AD。 14.D子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误；核移植 过程中需要处于MⅡ中期的去核卵母细胞，而过程「是培育试管动物，需 【31】-3N 要培育到适宜时期（桑葚胚或囊胚等时期）进行胚胎移植，B错误；过程2 得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误； 过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式；过程3 是转基因技术，转基因可导入外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状 的方式，D正确。故选D。 15.AD由于猴的成纤维细胞和胚胎干细胞是由猴胚胎干细胞分裂分化而 来，虽然功能不同，但基因组相同，A正确；囊胚细胞②③都由细胞①分裂 分化形成，但表达的基因有部分不同，但有一部分基因所有细胞都表达（如 呼吸酶基因)，B错误；动物细胞培养和早期胚胎培养需要在95%空气和 5%二氧化碳的环境中培养，C错误；胚胎移植后胚胎的发育受母体激素影 响，也影响母体激素分泌，D正确。故选AD。 16,ABC单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养，即需要使用 动物细胞培养技术，A正确；该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检 测PTH,故应用PTH刺激小鼠，使其产生相应的B细胞，B正确；抗原与 抗体的结合具有特异性，可利用抗原一抗体结合的原理筛选杂交瘤细 胞，C正确；由于一种B细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体， 故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体，D错误。故选ABC。 17.解析：(1)该技术操作的目的是为获得治疗乳腺癌的单克隆抗体，因此，给 小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞。 (2)步骤①为动物细胞融合，诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合 法、高Ca2十一高pH、电融合法和灭活病毒诱导法。 (3)获得的杂交瘤细胞必须进行③克隆化培养和专一抗体检测，才能筛选 得到符合要求的杂交瘤细胞。动物细胞培养的关键是无菌操作，故体外培 养时，首先应保证其处于无菌无毒的环境；动物细胞培养的气体条件是 95%的空气和5%二氧化碳的混合气体，其中二氧化碳的主要作用是维持 培养液的pH;在动物细胞体外培养过程中，由于血清等含有一些未知的成 分，在使用合成培养基时通常需加入血清等天然成分，补充培养基中缺乏 的物质，利于细胞生长。 (4)单克隆抗体的优点是特异性强（与特定抗原发生特异性结合）、灵敏度 高（能准确识别抗原的细微差异）、可大量制备；ADC药物是利用单克隆抗 体的导向作用选择性杀伤癌细胞，单克隆抗体对应图中的a部分。 (5)据图2可知，ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体释放水解酶可 将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核。推测药物进入细胞核后会引 起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白，从而导致细胞调亡。 答案：(1)人的乳腺癌细胞 (2)聚乙二醇(PEG)(或高Ca2+-高pH) (3)抗体检测无菌无毒95%的空气维持培养液的pH补充未知成 分，利于动物细胞生长（人们对细胞所需营养物质尚未全部研究清楚） (4)能准确识别抗原的细微差异a ()药物作用于细胞核后，引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋 白，从而导致细胞凋亡。 18.解析：(1)植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，经脱分化形成愈 伤组织，将愈伤组织进行振荡培养，使其分散成小的细胞团或单细胞，然后 用适当孔径的不锈钢筛网过滤，除去大的细胞团和残渣，离心除去小的残 渣，得到单细胞悬浮液。 (2)分离获得的单细胞进行扩大培养，并通过添加过量胸苷（向细胞培养液 中加入过量胸苷(TR),处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复 正常分裂，而处于其他时期的细胞不受过量TR影响)或营养缺陷培养方 法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌 体或其产物作为诱导子加入到培养基中，模拟了微生物侵害的迫害条件。 (3)由题意可知X只在细胞生长停止后才能合成，所以丙图符合。所以要 获得大量X的方法，是将细胞培养至稳定期（即停止生长时期）一定时间 后，通过分离提纯获得大量X。 (4)由题意知，多种次生代谢产物在根部合成与积累，所以要对根进行培 养，为了方便进行次生代谢物的收集，可以对根进行水培。要大量获得次 生代谢物可以通过基因工程，将相关基因转入酵母菌体内，然后通过发酵 工程获得，基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的相关基 因组成和基因表达过程。 答案：(1)外植体过滤 (2)扩大过量的胸苷微生物侵害 (3)丙将细胞培养至稳定期（即停止生长时期）一定时间后，通过分离提 纯获得大量X (4)根的水培养相关基因组成基因表达过程基因工程和发酵 19.解析：(1)基因治疗中通常用到AAV(腺病毒)等，该技术中用到转基因技 术，腺病毒AAV作为载体将目的基因导入（受体）细胞。 (2)图2中CRISPR技术中gRNA起导向的作用，即能通过碱基互补配对 原则实现基因中碱基的定，点改变。相比CRISPR技术（切断双链），tBE不 需要破坏DNA双链就能对致病的碱基突变进行校正，由此可知tBE具有 高安全性、高特异性；针对单碱基进行编辑，正常不发生错编或误编的情 况；见效更快、疗效更好，且不引发患者基因组突变和片段缺失。 (3)为了检测目的基因是否翻译成Y-珠蛋白，由于要检测蛋白质的存在，因 而可采用的技术为抗原一抗体杂交技术。采用自体造血干细胞编辑移植 的优，点表现为由于造血干细胞取自患者本身，因而在改造后的造血干细胞 移植后不会发生免疫排斥，因而更安全，治疗成功率高，且不需要在手术后 服用免疫抑制剂。 (4)本实验的目的是验证基因治疗方法对B地中海贫血症患者的疗效，自 变量应为是否进行基因治疗，因变量为血红蛋白的含量，因此实验设计思 路为：将生理状态、性别、年龄等相同的B地中海贫血症志愿者随机均分为 甲乙组，分别测量二者的血红蛋白水平后，对甲组采用碱基编码疗法进行 治疗，乙组不采用，适宜条件下生活一段时间后，分别再次测量二者的血红 蛋白水平，并与健康志愿者的血红蛋白水平进行比较。若甲组体内血红蛋 白低含量高于对照组，则表明基因治疗方法对B一地中海贫血症患者的 疗效。 答案：(1)作为载体将目的基因导入（受体）细胞 (2)导向高安全性、高特异性；针对单碱基进行编辑，正常不发生错编或 误编的情况：见效更快、疗效更好，且不引发患者基因组突变和片段缺失 (3)抗原一抗体杂交不发生免疫排斥反应 (4)将生理状态、性别、年龄等相同的β地中海贫血症志愿者随机均分为 甲、乙两组，分别测量二者的血红蛋白水平后，对甲组采用碱基编码疗法进 行治疗，乙组不采用，适宜条件下生活一段时间后，分别再次测量二者的血 红蛋白水平，并与健康志愿者的血红蛋白水平进行比较。 20.解析：(1)用PCR扩增目的基因时，需要加入引物，引物与目的基因模板链 的3'端结合，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，因 此限制酶的识别序列只能添加在引物的5'端。 (2)已知INS基因的编码区的首段和末端（其中一条链）的序列为5' AGCCCTCC(中间核苷酸序列)…GAACCAGC--3',则其互补链碱基序 列为3'一TCGGGAGG…(中间核苷酸序列)…CTTGGTCG一5'。因为两 种引物结合在模板链的3'端，根据碱基互补配对原则在没有添加识别序列时 引物的序列为：5'一AGCCCTCC和5'一GCTGGTTC,且两种限制酶识别序 列添加在引物的5'端，所以将限制酶MunI的识别序列CAATTG和限制 酶Nhel的识别序列GCTAGC分别加在原引物的5端，故可选用的一对引物是 B:5'-CAATTGAGCCCTCC-3'C:5'-GCTAGCGCTGGTTC-3' (3)大肠杆菌等原核细胞一般用C2+处理，使细胞处于一种能吸收周围环 境中DNA分子的生理状态，然后再将重组质粒导入其中。配置好的培养 基采用湿热灭菌法灭菌。 (4)要设计实验用菌落的特征从步骤③处理后的大肠杆菌中分离筛选出导 入重组质粒的大肠杆菌，分离纯化微生物的方法可采用稀释涂布平板法或 平板划线法进行接种操作。将步骤③处理后的大肠杆菌培养在含有氨苄 青霉素和X-gl的牛肉膏蛋白胨培养基中，在适宜条件下培养一段时间， 观察平板上菌落的颜色。由于氨苄青霉素具有杀菌作用，因此未含有目的 基因的空质粒和含有重组质粒的大肠杆菌均能在此培养基生存。但由于 目的基因的插入质粒，破坏了IacZ基因，导致IacZ基因不能编码产生B- 半乳糖苷酶，培养基中的X-gl物质由于缺少B?半乳糖苷酶不能分解产 生蓝色物质，故导入重组质粒（含目的基因的质粒）的大肠杆菌菌落呈 【32】-3N 白色。 答案：(1)5'(2)BC (3)Ca2+湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） (4)实验思路：将步骤③处理后的大肠杆菌培养在含有氨苄青霉素和X? gl的牛肉膏蛋白胨培养基中，在适宜条件下培养一段时间，观察平板上菌 落的颜色。预期结果：若菌落呈白色，说明大肠杆菌导人了重组质粒；若菌 落呈蓝色，说明大肠杆菌导入的是未含有目的基因的空质粒。 21.解析：(1)负反馈调节是指在一个系统中系统工作的效果，反过来又作为信 息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，有助于系 统保持稳定。植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时，能抑制合成过程中 两种关键酶的活性，导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平，这种调节方式 属于负反馈调节。如果想得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体可在培养基 中添加过量赖氨酸类似物。 (2)①从基因数据库获取目的基因编码序列，用化学合成法制备可得到目 的基因。 ②表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内，根据细胞膜成分，其与BEF膜 发生融合。 ③去核的卵母细胞作为受体细胞，其处于减数第二次分裂中期，因为卵母 细胞中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。电融合的作用除 了促进细胞融合，同时起到了激活重组细胞发育的作用。 ④胚胎发育到适宜阶段可取出向受体移植。牛、羊一般要培养到桑椹胚或 囊胚阶段；植入代孕母牛子宫角，直至小牛出生。 ⑤阳性对照：按照当前实验方案一定能得到正面预期结果的对照实验。阳 性对照是已知的对测量结果有影响的因素，目的是确定实验程序无误。阴 性对照和阳性对照相反，按照当前的实验方案一定不能得到正面预期结果 的对照实验。排除未知变量对实验产生的不利影响。本实验以非转基因 牛耳组织细胞作为阴性对照，为了检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的 基因，应该以含有目的基因的牛耳组织细胞为阳性对照。为了除去DNA 污染，可以使用DNA酶使其水解。经逆转录形成cDNA,并以此为PCR 的模板进行扩增。目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达，而不在 牛耳组织细胞内表达，原因是构建的表达载体只含有乳腺特异性启动子， 只能在乳腺细胞中启动转录，而在牛耳细胞中不能表达 答案：(1)负反馈调节过量赖氨酸类似物 (2)基因数据库融合核受体细胞激活早期囊胚转基因BEF DNA酶PCR的模板构建的表达载体只含有乳腺特异性启动子，只能 在乳腺细胞中启动转录，而在牛耳细胞中不能表达。