热点题型7 融合新概念-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

热点题型7融合新概念 1.（2023·云南开学考试)微生物驯化是指在微生物培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐 适应，从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合 传统接种的方法筛选农田土壤中能高效降解有机磷农药—敌敌畏的微生物，并设计了如图 所示实验流程。下列分析正确的是 () 逐步加入物质X I mL I mL I mL ImL Y mL 接种 挑选单菌落 驯化培养基A培养基B 培养基C 光永是水光水光水培养基D A.驯化培养基A中加入的物质X是敌敌畏，其诱导微生物产生高耐受或能降解敌敌畏的变 异，以达到驯化目的 B.驯化后的微生物常利用接种环挑取菌液在培养基B上连续划线分离获得单菌落，划线接 种过程中需对接种环进行5次灼烧 C.可以通过检测以敌敌畏为唯一碳源的培养基C中敌敌畏的剩余量，筛选出分解敌敌畏能 力较强的微生物再进行纯培养 D.用稀释涂布平板法来统计菌落数，能测得培养基C中活菌数的原因是平板上的一个菌落 就是由一个活菌繁殖形成的 2.(2023·山东高三校联考期中)2023年诺贝尔生理学或医学奖授予卡塔琳·考里科和德鲁· 韦斯曼，以表彰他们在信使核糖核酸(mRNA)研究上的突破性发现。20世纪80年代，无须细 胞培养即可产生RNA的有效方法已经开发出来，被称为体外转录，这加速了分子生物学在 多个领域应用的发展。 (1)如果在体外无细胞系统中转录mRNA,反应体系中需要加入模板、 等， 这种体外转录技术能够控制转录的基因、转录的过程和转录后RNA的用途。转录模板在 基因组全长复制过程中，在引物的 端添加T7启动子序列作为 的 识别位点。 (2)机体免疫系统的树突状细胞会将体外转录的mRNA识别为外来物，从而导致其激活并释 放炎症信号分子。为什么体外转录的mRNA会被识别为是外来的，而来自哺乳动物细胞 的mRNA却没有引起相同的反应？科学家发现在体内mRNA携带的遗传信息不仅仅是 A、U、C、G四种碱基，还包括碱基被化学修饰的过程，正是因为碱基化学修饰导致了区别。 请你设计实验验证这一想法，实验思路： 实验结果： (3)RNA疫苗生产和使用过程是：确定病原体中的一个特定蛋白质，然后合成这个蛋白质的 mRNA序列，这个mRNA序列会被包裹在脂质纳米颗粒中，作为疫苗注入人体，与传统疫 苗相比，在生产上的优点是 0 (4)体外合成mRNA可以被用来 12黑白题生物1选择性必修第三册RJ 热点 强花 热点题型8关注现代生物科技的新进展 1.某科研团队采用原生质体不对称融合技术，将贡蕉抗枯萎病的性状整合到龙牙蕉品种中以培 育抗病龙牙蕉。已知紫外线(UV)处理可随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体 消除等，细胞不再持续分裂；碘乙酰胺(OA)处理可使细胞质中某些酶失活，能量得不到供 应，抑制细胞分裂。设计路线如图所示，下列叙述错误的是 () IOA处理 龙牙蕉细胞龙牙蕉原生质你 贡蕉细胞☐巴贡蕉原生质体☐ ②杂种细胞组培试管閫筛选抗病龙牙蕉 UV处理 A.过程①常经酶解、离心纯化获得原生质体 B.过程②中异源融合的杂种细胞才能正常分裂 C.组培获得的试管苗需增强对高湿的适应能力 D.抗病龙牙蕉植株中的染色体数目不一定相同 2.(2023·江苏徐州期中)原位PCR技术是利用原位PCR仪，在组织或细胞中靶DNA所在的位 置上进行的PCR循环扩增，通过掺入标记基因直接显色或结合原位杂交进行检测的方法。 进行扩增时，反应体系中的反应成分需渗透到组织或细胞的靶DNA处才能进行扩增。PCR 反应体系中需要添加一定浓度的Mg2+,而组织细胞间的物质会吸附Mg2+,使进入细胞的Mg2+ 减少。下列说法正确的是 () A.原位PCR技术需要从患者细胞中选择耐高温的DNA聚合酶 B.原位PCR反应体系中使用的Mg2+浓度要比常规PCR高 C.反应体系中引物中G、C碱基含量越高，其复性温度越低 D.反应体系中子链的合成需要从模板链的5'端向3'端进行延伸 3.(2023·湖北荆州中学校联考)试管婴儿技术经历了三代发展，第一代试管婴儿技术是体外受 精联合胚胎移植技术(VF),该技术的主要特点是取出成熟的卵细胞进行体外受精，发育成 早期胚胎后移植到母体子宫内：第二代试管婴儿技术是卵胞浆内单精子注射技术(IC$),该 技术的主要特点是采用显微操作技术对卵细胞进行单精子注射：第三代试管婴儿技术是着床 前胚胎遗传诊断(PGD),该技术的主要特点是对体外受精发育成的胚胎进行遗传诊断和筛 选。下列叙述错误的是 () A.子宫对外来胚胎基本不存在免疫排斥是试管婴儿可行的现实基础 B.试管婴儿能解决输卵管堵塞或精子活性不足引起的不孕不育 C.试管婴儿需要使用促性腺激素来促使母体超数排卵获得卵细胞，采集精子后可以直接进 行单精子注射，获得多个可育胚胎 D.试管婴儿在优生优育方向，借助着床前胚胎遗传诊断上可以筛选得到特定的胎儿，减少遗 传病的遗传概率 进阶突破·专项练13达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高， A正确：由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1启动子启动转录的 方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时不都以DNA的同一条 单链为模板，B错误：卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗 性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的 水稻细胞，C错误：由题意可知，利用农杆菌转化法转化水稻，可通过 Ti质粒中T-DNA的作用使目的基因插人水稻细胞的染色体DNA 上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因在水稻细胞核内进行 转录，在核糖体中进行翻译，D错误。故选A。 3.B解析：构建基因表达载体使用的工具是限制酶、DNA连接酶和载 体，使用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，而载体不是工具酶，A错 误：引物是一段已知的目的基因的核苷酸序列，引物③与已知序列A 碱基互补配对，引物④与已知序列B碱基配对，所以利用PCR技术 扩增AINHX基因时，需要选择引物③和④，B正确：培育耐盐碱的马 铃薯时，常用农杆菌转化法将重组载体导入受体细胞，C错误：确定 其能否表现出耐盐碱的特性时，应从个体水平上对转基因马铃薯进 行检测，D错误。故选B。 4.(1)逆转录酶防止RNA被降解(2)GCGGCCGC a链为转录模 板链，根据mRNA的合成方向，引物2的5'端靠近启动子，应有NotI 的酶切位点(3)转化氨苄青霉素(4)模板4种脱氧核苷酸 复性 解析：(1)由mRNA得到cDNA的过程是逆转录过程，所需的酶是逆 转录酶；酶具有专一性，RNA酶能水解RNA,而DEPC物质可与RNA 酶结合使酶变性，故提取过程加入DEPC物质的作用是防止RNA被 降解。(2)引物需要与模板的3'端结合，引物1的5'端酶切位点的碱 基序列为GAATTC,即选择的酶是EcoR I,由于a链为转录模板链， 根据mRNA的合成方向，引物2的5'端靠近启动子，应有NotI的酶 切位点，引物2的5'端酶切位点的碱基序列为GCGGCCGC。(3)plgR 基因表达载体进入菌体内，此过程称为转化：据题图可知，重组质粒 上含有氨苄青霉素抗性基因，可作为标记基因筛选重组质粒，故将菌 液涂布在含有氨苄青霉素的LB固体培养基上培养，加入诱导剂诱导 plgR基因在大肠杆菌中表达，提取、纯化蛋白质。(4)PCR是一项体 外扩增DNA分子的技术，利用PCR技术扩增plgR基因时，需要在反 应体系中加入模板（目的基因的两条链）、4种脱氧核糖核苷酸、引 物、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液等物质；PCR反应过程是变性→复 性→延伸，其中变性时温度超过90℃，复性时温度下降到50℃左 右，延伸时温度上升到72℃左右，故在三个步骤中温度最低的是复 性过程。 热点题型6基因表达载体构建中 限制酶和引物的选取 1.C解析：引物中设计两种限制酶的识别位点，可以配合载体的限制 酶识别位点，帮助目的基因定向定点插入载体，避免发生自身环化， A正确：第1、2轮循环合成的子链长度均不同，根据DNA半保留复 制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长， 一个DNA分子在第2轮PCR后，得到的四个DNA分子各不相同，B 正确：在第3轮PCR中，物质②是引物2以引物1拓展得到的DNA 链为模板进行复制得到的，故引物1能与题图中②结合并且形成两 条链等长的突变基因，C错误；在第3轮PCR结束后，含突变碱基对 且两条链等长的DNA分子有2个，总DNA分子共8个，所占比例为 1/4,D正确。故选C。 2.C解析：PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合， 沿相反的方向合成子链，故所用的引物组成为题图2中引物甲和引 物丙，A错误；根据质粒上限制酶识别序列的分布位点可知，构建表 达载体时，不能选用限制酶BamH I,否则会导致两种抗性基因都被 破坏，因此应该选择BclI和HindⅢ这两种限制酶以及DNA连接 酶，限制酶断裂的是磷酸二酯键，B错误：检测目的基因在受体细胞 专项练参考答案 中是否转录出mRNA,先逆转录得到cDNA,再运用PCR等技术，C正 确：质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞，但不能促进目 的基因的表达，D错误。故选C。 3.(1)5'BamH I和XbaI耐高温的DNA聚合酶(2)转化RNA 聚合a(3)不含组氨酸甲醇 解析：(1)据题图可知，将经诱变处理后获取的黑曲霉菌高产糖化酶 基因导人毕赤酵母CS115(对氨苄青霉素不敏感)中，PADx是甲醇诱 导型启动子，TAOx是终止子，限制酶PstI会破坏复制原点，不能使 用限制酶Ps靴I,所以获取高产糖化酶基因并对其进行PCR扩增，为 了方便切割且能够准确和载体结合，需要在两种引物的5'端连接限 制酶BamH I和XbaI识别的序列。扩增过程中需要耐高温的DNA 聚合酶催化。(2)将高产糖化酶基因表达载体导入毕赤酵母，并且在 其细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。高产糖化酶基因表达 时，RNA聚合酶识别启动子并与启动子结合开启转录，由于限制酶 BamH I和XbaI位于质粒的外侧链为a链，故其转录时的模板链属 于a链的片段。(3)由于毕赤酵母GS115是一种组氨酸营养缺陷型 微生物，自身不能合成生长必需的组氨酸，因此可利用不含组氨酸的 基础培养基（不含淀粉）初步筛选导入高产糖化酶基因表达载体的毕 赤酵母GS115,由于质粒上含有甲醇诱导型启动子，所以再将筛选出 的细胞转接至含甲醇的培养液（含淀粉）中进行发酵产酶性能测定。 4.(1)基因表达载体的构建(2)A(3)酶B和酶C酶B和酶A (4)农杆菌T-DNA物质K 解析：(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。(2)PCR中 需要一对特异性的引物，该引物能与目的基因减基互补配对，子链延 伸时是从引物的5'向3'端延伸，根据题图二中目的基因SA处于中 间位置，所以符合条件的引物I是5'-AATGGATCCTTC-3',引物Ⅱ 是5'-GAGAATTGAATG-3',故选A。(3)题图二目的基因所在DNA 中只有酶B和酶C的识别序列，可以用限制酶B和C进行切割，质粒 的T-DNA在酶A和酶B之间，所以切割质粒时用酶A和酶B切割。 (4)题图一过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让 T-DNA整合到植物细胞染色体DNA上；除尽农杆菌后，为筛选出转 化的植物细胞，可利用重组质粒上的报告基因表达产物能催化无色 物质K呈蓝色的特性。 热点题型7融合新概念 1.C解析：聊化培养基A中加入的敌敌畏对微生物进行选择，从土壤 微生物原有的各种变异类型中筛选出能在有敌敌畏的环境中生存即 高耐受或能分解敌敌畏的微生物，A错误：如题图，在培养基B上进 行5次划线，第一次挑取菌液划线前需灼烧接种环，每一次划线结束 都需灼烧接种环，故接种过程中需对接种环至少进行6次灼烧，B错 误：单位时间内剩余的敌敌畏含量越少，说明筛选出的微生物分解敌 敌畏的能力越强，故通过测定培养瓶中敌敌畏的剩余量，可筛选出分 解敌敌畏能力较强的微生物，C正确：用稀释涂布平板法来统计样品 中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌 数，一个菌落一般来源于一个活菌，但也有可能来源于两个或多个连 在一起的活菌，D错误。故选C。 2.(1)RNA聚合酶、NTP(或者核糖核苷酸)、缓冲液5'RNA聚合酶 (2)将体外合成的mRNA的碱基进行化学修饰，并让其刺激树突 状细胞当RNA中包含减基修饰时，炎症反应几乎消除了 (3)快速大量生产，精准度高，安全副作用小，可在体内持续性表达 (4)制造疫苗：制造人体需要但无法自行制造的蛋白质；合成与癌细 胞mRNA互补的mRNA,抑制癌细胞DNA的表达；mRNA技术也被 用于开发新型的癌症疗法 解析：(1)生物体内的转录，是通过RNA聚合酶以DNA的一条链为 模板合成RNA的过程。如果在体外无细胞系统中转录mRNA,需要 提供模板、酶、原料、适宜的pH等反应条件，所以反应体系中需要加 人模板、RNA聚合酶、NTP(或核糖核苷酸)、缓冲液等。子链（正在 合成的mRNA链)的延伸是从5'端到3'端，因此转录模板在基因组复 黑白题31 制过程中，需要在引物的5端添加T7启动子序列作为RNA聚合酶 的识别位点。(2)机体免疫系统的树突状细胞会将体外转录的 mRNA识别为外来物，从而导致其激活并释放炎症信号分子，但来自 哺乳动物细胞的mRNA却没有引起相同的反应，究其原因是在体内 的mRNA携带的遗传信息不仅仅是A、U、C、G四种碱基，还包括碱基 被化学修饰的过程。为了验证这一想法正确与否，实验设计的思路 是：将体外合成的mRNA的碱基进行化学修饰，并让其刺激树突状细 胞，观察炎症反应。如果当mRNA中包含碱基修饰时，炎症反应几乎 消除，则证明该想法是正确的。(3)mRNA疫苗是将某病原体中的一 个作为抗原的特定蛋白质的mRNA序列包裹在脂质纳米颗粒中制成 的。将mRNA疫苗注人人体内，会诱发人体产生特异性免疫，与传统 疫苗相比，mRNA疫苗在生产上的优点是快速大量生产，精准度高， 安全副作用小，可在体内持续性表达。(4)体外合成mRNA可以被 用来制造疫苗：制造人体需要但无法自行制造的蛋白质：合成与癌细 胞mRNA互补的mRNA,抑制癌细胞的DNA的表达，mRNA技术也 被用于开发新型的癌症疗法。 热点题型8关注现代生物科技的新进展 1.C解析：植物细胞最外面是细胞壁，原生质体的获得需要利用酶解 法、离心纯化法获得原生质体，A正确：根据题目信息，利用UV和 IOA单独处理均可抑制细胞分裂，但异源融合的细胞龙牙蕉原生质 体可提供能量，贡蕉原生质体可提供染色体，可正常分裂，B正确：组 培获得的试管苗无需增强对高湿的适应能力，需要经过处理使其适 应大田生活，C错误：根据题目信息，紫外线处理可随机破坏贡蕉的 染色体结构，抗病龙牙蕉的植株细胞中，包含龙牙蕉的全部染色体， 也包括贡蕉的部分未被破坏的染色体，故染色体数不一定相同，D正 确。故选C。 2.B解析：耐高温的DNA聚合酶是从自然界热泉环境中提取的，而非 来源于患者细胞，A错误：据题意可知，PCR时组织细胞间的物质会 吸附Mg2+,使进人细胞的Mg2+减少，因此原位PCR反应体系中使用 的Mg2+浓度要比常规PCR高，B正确；G一C之间有3个氢键，反应 体系中引物的G、C碱基含量越高，DNA稳定性越强，其复性温度越 高，C错误；反应体系中模板与引物结合后，在DNA聚合酶作用下子 链沿5'端向3'端方向进行延伸反应，D错误。 3.C解析：子宫对外来胚胎基本不存在免疫排斥，这是外来胚胎移植 存活的关键，是胚胎移植的理论基础，A正确；试管婴儿可以进行体 外受精解决输卵管堵塞的问题，卵胞浆内单精子注射技术可以解决 精子活性不足的问题，B正确；收集精子后不可以直接进行单精子注 射，需要获能处理，C错误；着床前胚胎遗传诊断可以对胚胎是否罹 患遗传病进行检测，终止严重遗传病胚胎的妊娠，实现优生优育，D 正确。故选C。 4.C解析：Cs9蛋白的作用是通过识别特定核苷酸序列、切除 SHANK3基因部分序列，所以它是一种限制酶，断开SHANK3基因中 特定部位的磷酸二酯键，A正确：自然条件下受精作用发生在输卵管 内，B正确；对母猴乙施用孕激素进行同期发情处理，使其生殖器官 的生理变化与母猴甲同步，C错误：动物细胞培养在培养箱中进行， 在对卵母细胞、受精卵、早期胚胎的培养过程中，培养箱要有一定的 CO,浓度，用于维持培养液的pHD正确。 5.(1)组织特异性定期更换培养液、添加抗生素(2)显微注射碱 基互补配对限制酶(3)胚胎移植不同动物移植时间不同 (4)器官移植 解析：(1)成体干细胞具特异性，只能分化成特定的细胞或组织。在 体外进行干细胞培养时，必须保证环境是无菌、无毒的，做法是定期 更换培养液，防止代谢产物积累对细胞造成危害，也可以添加一些抗 生素防止杂菌污染。(2)可采用显微注射法将RNA与Cs9蛋白结 合形成的复合体注入患者细胞，复合体在RNA的指引下按照碱基互 补配对原则准确地结合在目的基因部位，Cs9蛋白可以对基因进行 切割，故可推测Cs9蛋白应该是一种限制酶。(3)在将发育中的胚 选择性必修第三册·RJ 胎植入代孕母猪时，使用的技术手段是胚胎移植。由于不同的动物 胚胎移植的时间不同，故培养嵌合体要为人细胞和猪细胞提供独特 营养和信号的最优条件。(4)在猪体内培养人源化器官，最终是为了 将它用于器官移植，以缓解器官短缺的医疗现状。 热点题型9生物技术在生产生活中的应用 1.D解析：抗生素具有杀菌作用，而培养基本身就是培养细菌等微生 物的，添加抗生素易杀死细菌，配制培养基时无菌操作或者将培养基 进行高压蒸汽灭菌，防止杂菌污染，A错误：培养基一般采用湿热灭 菌，其中高压蒸汽灭菌的效果最好，B错误；菌落①与菌落②产生透 明圈的大小不同是因为菌种对淀粉的分解能力不同，C错误：稀释涂 布平板法是微生物常用的接种方法，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，D正确。故选D。 2.B解析：根据题表信息可知，绿色巴夫藻能合成EPA和DHA,而四 鞭藻不能合成DHA,融合藻可合成EPA和DHA,且融合藻的生长速 率最大，A正确；植物细胞具有细胞壁，诱导两种藻细胞融合前需先 用纤维素酶等处理以获得原生质体，便于细胞膜融合，B错误：细胞 诱导融合完成后培养体系中应有未融合的绿色巴夫藻细胞、四鞭藻 细胞以及两个绿色巴夫藻细胞融合体、两个四鞭藻细胞融合体、一个 四鞭藻细胞和一个绿色巴夫藻细胞融合体，共5种类型的细胞，C正 确：获得的融合藻还需进行克隆化培养和EPA、DHA检测，以便获得 符合要求的融合细胞，D正确。故选B。 3.(1)A和D Xma I和BglⅡ(2)RNA聚合酶识别和结合的部位，驱 动基因转录导人不含目的基因（空载）的质粒的大肠杆菌也可以在 这种培养基上生长(3)显微注射受精卵 解析：(1)PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端 通过碱基互补配对结合，根据题图信息可知，结合碱基互补配对原 则，可以判断引物A、D可以扩增抗凝血酶基因。E.coli DNA连接酶 只能连接黏性末端，不能连接平末端，因此排除SmaI,未在目的基 因两侧找到NhI的识别序列，因此也不能用，在目的基因两侧能找 到限制酶XmaI和BglⅡ的识别序列，因此要将扩增产物连接到pBR 质粒上，需用限制酶XmaI和BglⅡ切割目的基因和质粒。(2)启动 子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因的转录。能在含新霉 素的培养基上生长的菌株有两种，一种是导入重组质粒的，另一种是 空载质粒，即导入不含目的基因（空载）的质粒的大肠杆菌也可以在 这种培养基上生长。(3)动物基因工程的受体细胞通常是受精卵，将 目的基因导入动物受精卵常用显微注射法。 4.(1)人的肺癌细胞(2)灭活的病毒(3)既能大量增殖，又能产生 抗体克隆化培养和抗体检测(4)特异性强、灵敏度高、可大量制 备a(5)①细胞核②抗原抗体的特异性识别，使单克隆抗体能 精确地定位肺癌细胞，实现了ADC对癌细胞的选择性杀伤 解析：(1)要生产肺癌的单克隆抗体，应该选择肺癌细胞作为抗原对 小鼠进行免疫处理。(2)诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合 法、电融合法和灭活病毒诱导法，其中与诱导植物原生质体融合不同 的是灭活病毒诱导法。(3)第1次筛选用特定的选择培养基筛选 出来的是杂交瘤细胞，该细胞集合了B淋巴细胞合成和分泌抗体 的能力和骨髓瘤细胞可无限增殖的能力。但这些杂交瘤细胞合成 和分泌的抗体种类多种多样，所以要进行第2次筛选，进行克隆化 培养和抗体检测，才能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。(4)单 克隆抗体是由产生单一抗体的杂交瘤细胞经体内或体外大量培养 获得的，得到的抗体纯度高，所以具有特异性强、灵敏度高、可大量 制备的特点。ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用，对应题图 中的a部分。（5)①由题图2可知，ADC进入肺癌细胞，溶酶体可 以将ADC水解，释放出的药物进人细胞质基质，最终作用于细胞 核，引起肺癌细胞的凋亡。②ADC中的单克隆抗体能精确地定位 肺癌细胞，让药物作用于肺癌细胞，而不是正常的细胞，可以降低 肺癌治疗药物的副作用，这个过程依赖于特异性的抗原与抗体反 应，可以有效地治疗疾病。 黑白题32