文档内容
专题八 生物技术与工程
（时间：75分钟 满分：100分）
一、选择题（本题共20小题，每小题2分，共40分）
1．蓝细菌拟核DNA上有控制叶绿素合成的chlL基因。某科学家通过构建该种生物缺失chlL基因的变异
株细胞，以研究chlL基因对叶绿素合成的控制，技术路线如下图所示，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．①②过程应使用不同的限制性内切核酸酶
B．①②过程都要使用DNA连接酶
C．终止密码子是基因表达载体的重要组成部分
D．若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株
【答案】C
【分析】分析题图：图示为变异株的培育过程。①是chIL基因与质粒重组形成质粒1的过程；②是红霉素
抗性基因和质粒1重组形成质粒2的过程；③是将重组质粒2导入有chIL基因的蓝藻细胞，并同源替换
chIL基因，最终获得无chIL基因的蓝细菌。
【详解】A、①②过程切割的位点不同，应该使用不同的限制性核酸内切酶，A正确；
B、 ①②过程都是形成重组质粒的过程，因此都要使用限制酶和DNA连接酶，B正确；
C、 终止子是基因表达载体的重要组成部分，终止密码子在mRNA上，不在基因上，C错误；
D、 ②过程插入了红霉素抗性基因，可作为标记基因，若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异
株，D正确。 故选C。
2．蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构推测出相应的基
因结构，用以指导对蚕丝蛋白的修改，让蚕也吐出坚韧的丝。下列有关说法正确的是（ ）
A．蚕合成像蛛丝蛋白一样坚韧的丝的过程不遵循“中心法则”
B．上述过程运用的蛋白质工程技术是基因工程的延伸
C．可以利用核酸分子杂交技术检测是否有目标蛋白的合成
D．利用基因工程技术不能改变基因上特定位点的核苷酸序列
【答案】B【详解】A、蚕合成像蛛丝蛋白一样坚韧的丝的过程包括转录、翻译两个过程，遵循“中心法则”，A错
误；
B、基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成，故
上述过程运用的蛋白质工程技术是基因工程的延伸，B正确；
C、核酸分子杂交技术不能检测蛋白质，可用抗原抗体杂交技术检测蛋白质，C错误；
D、利用基因工程技术可以改变基因上特定位点的核苷酸序列，进而实现对蛋白质的改造，D错误。故选
B。
3．很多土地因土壤中有大量的废聚乙烯塑料地膜碎片而荒弃。有人用麦秆、芦苇浆、甘蔗渣浆为原料，
开发了一种“再生纤维素共混膜”来代替塑料地膜，效果很好。它不仅能使农作物增产，而且废弃后其成
分的30%被微生物吃掉，剩余部分只需一个多月的时间即可自动降解，对土壤无污染。叙述错误的是（
）
A．用焚烧的方法处理聚乙烯塑料地膜废片比用微生物降解更环保
B．微生物降解聚乙烯塑料地膜废片不易造成大气污染
C．微生物降解塑料地膜废片充分利用麦秆、蔗渣等农田废弃物，能改善农村环境，提高经济和生态效
益
D．若分离高效降解聚乙烯塑料的微生物应在培养基中只加聚乙烯塑料地膜废片为唯一的碳源
【答案】A
【详解】A、用焚烧的方法处理聚乙烯塑料地膜废片，容易造成大气污染，微生物降解聚乙烯塑料地膜废
片不易造成大气污染，更环保，A错误，B正确；
C、微生物降解麦秆、蔗渣等农田废弃物产生的无机物可提供给农作物进行光合作用，使农作物增产，故
微生物降解塑料地膜废片充分利用麦秆、蔗渣等农田废弃物，不仅能改善农村环境，也能提高经济和生态
效益，C正确；
D、若分离高效降解聚乙烯塑料的微生物，应在培养基中只加聚乙烯塑料地膜废片为唯一的碳源，这样高
效降解聚乙烯塑料的微生物能生长得很好，其他微生物则不能生长，从而分离出高效降解聚乙烯塑料的微
生物，D正确。故选A。
4．微生物无处不在，杂菌污染常导致生物实验功亏一篑。关于无菌操作，下列说法正确的是（ ）
A．动物细胞培养均需加入抗生素抑制微生物的生长
B．涂布平板时所用的涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌
C．植物组织培养时外植体先用次氯酸钠溶液处理30s，再用酒精消毒30min
D．PCR实验中使用的微量离心管、微量移液器和蒸馏水在使用前需进行高压灭菌【答案】B
【详解】A、动物细胞培养过程中通常需要添加抗生素，抑制细菌的生长和繁殖，但是并非动物细胞培养
均需加入抗生素，有时候抗生素可能会对培养的动物细胞有影响，A错误；
B、涂布平板时所用的涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌，待酒精燃尽、涂布器冷却后，再进行涂布，B正确；
C、植物组织培养时外植体先用酒精消毒30s，然后用无菌水立即冲洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理
30min后，立即用无菌水冲洗2～3次，C错误；
D、为了避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用
前必须进行高压灭菌，但是微量移液器不需要高压灭菌处理，D错误。故选B。
5．2020年诺贝尔化学奖颁给了开发基因组编辑方法的两位女科学家，CRISPA/Cas9基因编辑技术可对基
因进行定点编辑，其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割，
示意图如图。下列叙述错误的是（ ）
A．向导RNA可识别、切割DNA上的目标位点
B．引入供体DNA分子的插入以实现替换，可以对基因进行定向改造
C．向导RNA识别序列发生错配可能会导致基因被错误剪辑
D．CRISPR/ Cas9系统可应用于对人类遗传病的治疗
【答案】A
【详解】A、根据“由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割”，说明
向导RNA可识别目标位点，并由核酸内切酶Cas9切割目标位点，A错误；
B、引入供体DNA分子的插入以实现替换的过程属于基因工程，可以对基因进行定向改造，B正确；
C、向导RNA识别序列发生错配可能会导致基因被错误剪辑，C正确；
D、向导RNA通过碱基互补配对与靶向目标序列结合，核酸内切酶Cas9使该基因上下游的DNA双链断裂，
对基因进行定点切割，生物体自身会将断裂上下游两端的序列连接起来，从而实现了细胞中目标基因的敲
除，实现对人类遗传病的治疗，D正确。故选A。
6．下图表示 PCR 过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R 表示方向。下列叙述
正确的是（ ）A．②链从 L 到 R 的方向为 3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板
B．PCR 过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制
C．以 1 个 DNA 为模板经 3 次循环需消耗 8 个引物③
D．物质③的 5′端添加了某序列，至少需经 2 次循环才可获得该序列的双链产物
【答案】D
【详解】A、根据DNA分子中两条链的反向平行关系可判断，②链从 L 到 R 的方向为 5′→3′，图中
①②链均可作为子链合成的模板，A错误；
B、PCR 过程需要通过高温处理使双链中氢键断裂成为单链，而后通过降温使子链和引物之间形成双链结
构，而后调节温度是子链沿着引物的3’端延伸，B错误；
C、以 1 个 DNA 为模板经 3 次循环产生的DNA分子数目为23=8，则需消耗 引物③的数目为（8×2-2）
÷2=7，C错误；
D、物质③的 5′端添加了某序列，至少需经 2 次循环才可获得以该序列为模板合成的双链DNA产物，D
正确。故选D。
7．在表达 HIV 壳体蛋白转基因细胞的悬浮培养中，将源于水稻的一个富含甘氨酸序列的信号肽（GRP）
连接在 MA 4-CA 融合基因的3'端，并将该融合基因转入枸杞细胞，建立利用转基因枸杞根系分泌表达
HIV 壳体蛋白（capsid，CA）的反应系统。临床实验证实，HIV壳体蛋白病毒样颗粒疫苗能够刺激机体产
生特异的体液和细胞免疫。下列说法错误的是（ ）
A．利用农杆菌将 MA4-CA 融合基因导入枸杞细胞的原理是其 Ti质粒可转移至受体细胞染色体 DNA
上
B．目的基因的PCR 鉴定时需要用放射性同位素等标记的 MA4-CA 融合基因作探针
C．枸杞根系分泌表达CA 的缺点是根系的生长较为缓慢，而植物细胞可大规模悬浮培养
D．经农杆菌感染的叶片需要在特定培养基上诱导出愈伤组织
【答案】A
【详解】A、如果要用农杆菌转化法导入受体细胞，应把 MA4-CA 融合基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA
片段中，因为该片段具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上的特点，A错误；
B、目的基因的PCR 鉴定时需要用放射性同位素等标记的 MA4-CA 融合基因作探针，利用DNA分子杂
交技术，B正确；C、枸杞根系分泌表达CA 的缺点是根系的生长较为缓慢，而植物细胞可大规模悬浮培养，C正确；
D、经农杆菌感染的叶片需要在特定培养基上脱分化，诱导出愈伤组织，D正确。故选A。
8．人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗
体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．制备抗HCG单克隆抗体的动物细胞工程技术有细胞核移植、动物细胞培养和动物细胞融合
B．将纯化HCG注入小鼠的目的是为了从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得杂交瘤细胞
C．杂交细胞经过筛选、克隆培养后，即可以获得产生抗HCG抗体的杂交瘤细胞
D．腹水中制备抗HCG单克隆抗体时，需要注射免疫抑制剂，使小鼠易于接纳杂交瘤细胞
【答案】D
【详解】A、制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞，动物细
胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，没有用到细胞核移植技术，A错误；
B、在制备单克隆抗体过程中，首先要将纯化HCG注入小鼠体内，其目的是从产生免疫反应小鼠的脾脏中
获得B淋巴细胞（浆细胞），B错误；
C、杂交细胞经过筛选、克隆培养后，筛选出的杂交瘤细胞不一定能产生抗HCG抗体，还需进一步检测，
C错误；
D、可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，从小鼠腹水中制备抗HCG单克隆抗体，此过程需要注射免疫
抑制剂，降低小鼠的免疫能力，使小鼠易于接纳杂交瘤细胞，D正确。故选D。
9．为解决人类器官来源短缺问题，我国科学家团队将人类的干细胞注入猴的胚胎中，成功构建了世界首
例人一猴嵌合胚胎。图是嵌合胚胎培育的部分过程，下列说法错误的是（ ）
A．嵌合胚胎早期发育所依据的原理是细胞的分裂和分化B．培养①细胞时，定期更换培养液的目的是清除代谢物
C．图中②是桑葚胚，胚胎进一步扩大会导致透明袋破裂
D．对嵌合胚胎进行胚胎移植会带来严重的伦理道德争议
【答案】C
【详解】A、胚胎早期发育过程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚。囊胚期细胞开始分化，囊胚之前细胞
未发生分化。细胞分裂方式为有丝分裂。所以嵌合胚胎早期发育所依据的原理是细胞分裂和分化，A正确；
B、培养①细胞时需要定期更换培养液，目的是以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危
害，B正确；
C、图②时期是囊胚期，C错误；
D、人一猴嵌合胚胎进行胚胎移植，类似克隆人有悖于伦理道德，会带来严重的伦理道德争议，D正确。
故选C。
10．酸性土壤是pH小于7的土壤总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤等。酸性土壤在世界范围内分
布广泛，在农业生产中占有重要地位。如图表示利用耐酸植物甲（4N）和高产植物乙（2N）培育高产耐酸
杂种植物的过程，图中序号表示过程或处理手段，字母表示细胞、细胞结构或组织名称。下列叙述正确的
是（ ）
A．①过程用到的酶是纤维素酶，A、B表示原生质层
B．②过程可以使用PEG或灭活的病毒诱导
C．③过程得到的杂种细胞含有3个染色体组
D．④⑤过程使用的培养基需加入生长素和细胞分裂素，但加入的比例不同
【答案】D
【详解】A、①过程是用酶解法去除植物细胞壁，用到的酶是纤维素酶和果胶酶，A、B表示原生质体，A
错误；
B、②过程可以使用化学方法（聚乙二醇）或物理方法诱导原生质体融合，但灭活的病毒是诱导动物细胞
融合的方法之一，B错误；
C、③过程得到的杂种细胞含有两种细胞的遗传物质，故有4+2=6个染色体组，C错误；
D、决定植物④脱分化和⑤再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，但加入的比例不同，D正确。故选D。
11．精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，下图表示用该方法制备转基因鼠的
基本流程。下列叙述正确的是（ ）
A．①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B．②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方
C．③过程有一段时间是在透明带内进行分裂，这种受精卵的早期分裂称为孵化
D．④过程需要对受体母鼠用相关激素进行同期发情处理
【答案】D
【详解】A、①过程需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精
子获能，A错误；
B、②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因，B错误；
C、③为早期胚胎培养过程，胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期称为卵裂期，而
孵化是指胚胎从透明带中伸展出来的过程，C错误；
D、胚胎移植时，需对供体和受体使用激素进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境，D正
确。
故选D。
12．钙果又名欧李，果实中含有多种对人体有益的矿物质元素，其钙元素的含量比一般的水果都高。钙果
用途广泛，叶可做茶，花、仁、根能制作中药，果实可加工成果汁、果酒、果醋等产品。下列说法正确的
是（ ）
A．制作钙果果酒、果醋时，应将原料钙果果汁进行高压蒸汽灭菌
B．利用酵母菌进行钙果果醋发酵过程中温度应控制在18～30℃
C．钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的
D．果醋发酵液中会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO
2
【答案】C
【详解】A、制作果酒时，原料钙果果汁不需要进行灭菌，否则会杀死附着在果皮上的野生型酵母菌，A
错误;
B、果醋发酵利用的菌种是醋酸菌，果酒发酵的菌种才是酵母菌，B错误;C、钙果果酒的颜色是钙果果皮和果肉中的色素进入发酵液形成的，C正确；
D、果醋发酵液中，酵母菌首先进行需氧呼吸，发酵瓶内出现负压，所以看不到发酵液中出现气泡，D错
误。
故选C。
13．“煪(qiu)糜、糖化、发酵、压榨、陈储”是即墨老酒生产的五个环节。“煪糜”,将泡好的大黄米放入
锅中不断添浆加温熬煮、搅拌而制成红棕色、铮亮、黏稠的粥；“糖化”,将赠好的糜降温到适当的温度后
加入陈伏麦曲并不断搅拌，使其均匀的混合在一起；“发酵”,将糖化好的糜放上酵母发酵。下列说法错误
的是（ ）
A．煪糜的主要目的是除去发酵产品中的杂菌，利于酵母菌繁殖
B．糖化阶段降温的目的是防止杀死陈伏麦曲中的微生物
C．发酵初期要适当提供O₂,发酵过程中需调节pH并保持适宜的温度
D．陈储有利于老酒中醇与酸发生反应，使酒更加芳香
【答案】A
【详解】A、“煪糜”，将泡好的大黄米放入锅中不断添浆加温熬煮、搅拌而制成红棕色、铮亮、黏稠的
粥，其目的是进行消毒，除去发酵产品中的酵母菌等微生物，利于酒的储藏，A错误；
B、“煪糜”后，温度较高，通常需要进行冷却，再加入陈伏麦曲，其目的是防止温度过高杀死酒曲中的
微生物，B正确；
C、发酵初期要适当提供O₂，让酵母菌进行有氧呼吸，增加酵母菌的数量，有利于活化酵母，发酵过程中
需调节pH并保持适宜的温度，以免影响发酵，C正确；
D、陈储”是将榨出的酒放入罐内存放，有利于黄酒中醇与酸发生酯化反应，使酒更加芳香，D正确。
故选A。
14．下图表示通过相关技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程，下列叙述正确的是（ ）
A．A表示细胞核，其供体应选用XX性染色体的个体
B．从牛卵巢中采集的卵母细胞可直接用于①过程
C．进行过程②前必须对受体动物注射适量免疫抑制剂
D．胚胎发育卵裂阶段细胞数目增加，胚胎总体积并不增加
【答案】D
【分析】题图分析：①表示去除细胞核，②代表的过程胚胎移植，概念为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。
【详解】A、A为供体体细胞的细胞核，性染色体的组成可为XX或XY，A错误；
B、从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外经人工培养至减数第二次分裂中期，不可直接用于过程①，B
错误；
C、②过程是胚胎移植，胚胎移植时，受体对植入胚胎不会产生排斥反应，因此不需要注射免疫抑制剂，C
错误；
D、胚胎发育卵裂期胚胎中细胞进行有丝分裂，数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加或略有缩小，D
正确。故选D。
15．常乳是母牛泌乳期一周后直到泌乳停止前一周这个时间段内分泌的乳汁。常乳中会有一定量的细菌存
在。现研究小组检测常乳样品中细菌的总量（不考虑菌种），流程如下图，每个平板上接种菌液量为0.1
mL。下列说法正确的是（ ）
A．制作上述平板时培养基要加入血清，细胞才能正常生长
B．实验培养菌落所用的培养基应为固体选择培养基
C．按上述稀释涂布平板法，若三个平板上的菌落平均数为100个，则每毫升样品中细菌总数为5×107
个
D．食用常乳前，最佳的消毒方法是煮沸消毒
【答案】B
【详解】A、制作上述平板时培养基不需要加入血清，细菌生长不需要动物血清，A错误；
B、菌落是指在固体培养基上长出的肉眼可见的子细胞群体，因此，实验培养菌落所用的培养基应为固体
选择培养基，B正确；
C、按上述稀释涂布平板法，若三个平板上的菌落平均数为100个，则每毫升样品中细菌总数为
100÷0.1×105个=1×108，C错误；
D、食用常乳前，最佳的消毒方法是巴氏消毒，该方法不仅能杀死绝大多数微生物，而且还能避免常乳中
的营养成分被破坏，D错误。故选B。
16．花椰菜具有由核基因控制的多种优良性状，但易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原
生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。实验过程如下
图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．①过程采用酶解法获取原生质体时，可利用蔗糖调节渗透压
B．②过程常使用聚乙二醇作为诱导剂诱导原生质体进行融合
C．筛选杂种细胞时，可根据是否有叶绿体和再生能力进行鉴别
D．杂种植株含有控制花椰菜优良性状的基因，只能通过父本进行传递
【答案】D
【详解】A、①过程采用酶解法获取原生质体时，通常加入甘露醇来调节渗透压，也可用蔗糖进行调节，A
正确；
B、诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等．化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂，
B正确；
C、杂种细胞有叶绿体，但是仍然具备再生能力，筛选杂种细胞时，可根据是否有叶绿体和再生能力进行
鉴别，C正确；
D、杂种植物细胞核内含有控制花椰菜优良性状的基因，可通父本或母本传递，也可通过无性生殖传递，D
错误。故选D。
17．研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入酵母中，让酵母产生LTP1蛋白。下图为该实验过程的部分流程。
下列说法正确的是（ ）
A．运用PCR扩增LTP1基因时，应选择左图的A和D作为引物
B．为方便构建重组质粒，可在引物5’端添加限制酶的识别序列
C．如图中为了筛选导入重组质粒的啤酒酵母，只需配制含青霉素的培养基
D．为了让大麦的基因在酵母中表达，需要在目的基因两侧添加大麦的启动子和终止子【答案】B
【详解】A、结合题意可知，DNA复制只能从5’到3’，而DNA聚合酶只能从引物的3’端延伸DNA链，因
此构建前利用PCR技术扩增目的基因时，A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取 B和C作为引物，A
错误；
B、为构建重组质粒(即将目的基因和质粒整合到一起)，在引物5’端需要适当增加限制酶识别序列B正确；
C、由图可知，构建基因表达载体时，四环素抗性基因被破坏，而青霉素抗性基因没有被破坏，因此将导
入C的酵母菌分别在含有青霉素和四坏素的两种选择培养基上培养，则在含有青霉素的培养基上能存活，
但在含有四环素的培养基上不能存活，才能筛选导入重组质粒的啤酒酵母，C错误；
D、为了让大麦的基因在酵母中表达，需要在目的基因两侧添加酵母的启动子和终止子，D错误。故选
B。
18．酸性土壤是pH小于7的土壤总称。下图表示利用耐酸植物甲（4n）和高产植物乙（2n）培育高产耐
酸杂种植物的过程（图中序号表示过程或处理手段），下列相关叙述错误的是（ ）
A．图示过程中依据的原理主要有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性等
B．过程①可将甲乙植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中处理
C．过程②可以用PEG诱导，过程③得到的杂种细胞中含有3个染色体组
D．过程④⑤使用的培养基需加入生长素和细胞分裂素，但加入的比例不同
【答案】C
【详解】A、图示过程为植物体细胞杂交技术，该过程中原生质体融合利用的原理是细胞膜的流动性，植
物组织培养利用的原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、图中①表示酶解法去壁获得原生质体的过程，由于原生质体失去了细胞壁的保护会发生失水皱缩或吸
水涨破的现象，因此该过程需要在含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中处理，B正确；
C、过程②表示诱导原生质体融合的过程，可以用PEG诱导，产生的子杂种细胞中的染色体组数是两种原
生质体中染色体组之和，因此杂种细胞中应该含有6个染色体组，C错误；
D、过程④⑤表示脱分化和再分化的过程，两个过程的培养基中都需要进入生长素和细胞分裂素，但是两
种植物激素的比例应该不同，D正确。故选C。
19．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域，辣椒素的获得途径如图所示。下列表述
正确的是（ ）A．实验中的外植体要经过灭菌处理才能进行后续实验
B．外植体获得果实的过程需要固体培养基，获得细胞培养物需要液体培养基
C．脱毒苗移植到消毒的蛭石或珍珠岩上，可以从中获得充足的营养物质
D．通过植物细胞培养获得辣椒素，可提高单个细胞产物的含量
【答案】B
【详解】A、实验中的外植体要进行消毒，A错误；
B、植物细胞的培养一般使用液体培养基，而植物组织培养一般使用固体培养基。外植体获得果实的过程
要经植物组织培养过程，所以植物个体需要固体培养基，获得细胞培养物需要液体培养基，B正确；
C、消毒的蛭石或珍珠岩可以减少病菌和病毒的传播，净化培养环境，但不能提供充足的营养物质，C错
误；
D、植物细胞培养可以实现细胞产物的工厂化生产，但不能提高单个细胞中目标产物的含量，D错误。故
选B。
20．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。为培育抗黑腐病杂植株，
研究者设计如下流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①需要使用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶来处理两种细胞
B．过程②后，显微镜下观察到有叶绿体的细胞即为融合细胞
C．过程③的培养基中需加入植物激素来诱导脱分化和再分化
D．可借助PCR技术、黑腐病菌接种实验对杂种植株进行鉴定
【答案】D
【详解】A、过程①是去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A错误；
B、过程②表示诱导原生质体融合的过程，显微镜下观察有无叶绿体作为初步筛选的标志，还需要鉴定是
否具有抗黑腐病特性来确定融合细胞，B错误；
C、过程③是脱分化形成愈伤组织的过程，没有再分化，C错误；
D、在分子水平上可通过PCR技术对杂种植株进行鉴定，在个体水平上可以通过对杂种植株进行黑腐病菌接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株，D正确。故选D。
二、非选择题（本题共5小题，共60分）
21．（9分）蒲江丑柑味道清甜，果肉清脆化渣，产量高，除了将其直接投放市场外，还对其进行了一系
列产品的配套开发，如果汁、果酒、果醋等。回答下列相关问题：
(1)利用丑柑果肉可以生产果汁，为提高出汁率和澄清度，可向果汁中加入果胶酶。果胶酶是分解果胶的一
类酶的总称，包括 。
(2)在利用果汁制作果酒的过程中，为了提高酵母菌的发酵效率，工作人员对酵母菌进行了固定化，过程如
下：
上述流程中，①为配制 溶液，该溶液的作用是 。
(3)上述固定化酵母细胞的方法称为 法，选择此方法的原因是 。
(4)在利用果酒制作果醋的过程中，工作人员又向发酵装置中添加一定量的果汁（不影响菌种的活性）后，
检测发现乙醇的利用速率迅速下降，原因是 。
【答案】(1)果胶分解酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶（2分）
(2) CaCl （1分） 使胶体聚沉（1分）
2
(3) 包埋（1分） 细胞体积较大，难以被吸附或结合（2分）
(4)当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中
的糖类分解成醋酸（2分）
【分析】果胶酶是指分解植物主要成分-果胶质的酶类。果胶酶广泛分布于高等植物和微生物中，根据其作
用底物的不同。又可分为三类。其中两类（果胶酯酶和聚半乳糖醛酸酶）存在于高等植物和微生物中，还
有一类（果胶裂解酶）存在于微生物，特别是某些感染植物的致病微生物中。果胶酶是水果加工中最重要
的酶，应用果胶酶处理破碎果实，可加速果汁过滤，促进澄清等。
（1）果胶酶是果胶分解酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶的总称。
（2）固定化酵母细胞的实验过程，酵母细胞活化→配置CaCl 溶液→配制海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与
2
酵母细胞混合→固定化酵母细胞，因此①为配置CaCl 溶液；CaCl 溶液的作用是使胶体聚沉。
2 2
（3）固定化酵母细胞采用包埋法，因为细胞体积较大，难以被吸附或结合。
（4）在利用果酒制作果醋的过程中，工作人员又向发酵装置中添加一定量的果汁（不影响菌种的活性）
后，检测发现乙醇的利用速率迅速下降，原因是当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋
酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖类分解成醋酸。22．（15）某地中海贫血（TDT）是单基因病，严重时可能危及生命。人类γ基因启动子上游的调控序列
中含有BCL11A 蛋白结合位点，该位点结合B CL11A 蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点
的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对TDT患者进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的
片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，以确定BCL11A 蛋白结合位点的具体位置。
相关信息如图所示。
(1)图中启动子是 识别和结合位点，且启动子是具有方向性的，目的基因只有正确插入启
动子和终止子之间才能正确表达。在表达载体中绿色荧光蛋白基因作为 ，要使绿色荧光蛋白
基因表达出来，图b中还缺启动子，请判断即将插入的启动子方向 （填“向左”“向右”）。
(2)PCR 扩增 γ基因上游不同DNA 片段的原理是 ，为使PCR 反应体系中的模板解链
为单链，需要满足的条件是 。
(3)将扩增后的产物定向插入载体指导绿色荧光蛋白基因表达，需要在引物末端添加限制酶识别序列。据图
可知，在R末端添加的序列所对应的限制酶应为 ，在F～F 末端添加的序列所对应的限
1 7
制酶是 。
(4)从产物扩增到载体构建完成的整个过程中，除限制酶外，还必须用到的工具酶有DNA连接酶和
，其中前者催化形成的化学键是 。
(5)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞，成功转化后，含F～F 与R扩增产物的载体表达荧光
1 6
蛋白，受体细胞有荧光，含F 与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F 与R扩增产物的受体细胞无荧光的原
7 7
因是 。
(6)向培养液中添加适量的雌激素，含F～F 与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含F～F 与R扩增产
1 4 5 6
物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有 BCL11A 蛋白的结合位
点序列，据此结果可推测，BCL11A 蛋白结合位点位于 。
【答案】(1) RNA聚合酶（1分） 标记基因（1分） 向左（1分）
(2) DNA双链复制（1分） 加热(至90-95℃)（1分）
(3) EcoRI（1分） Sall（1分）(4) 耐高温的DNA聚合酶 （2分） 磷酸二酯键（2分）
(5)F 与R扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不表达（2分）
7
(6)引物F 与F 在调控序列上所对应序列之间的区段上（2分）
4 5
【分析】1、据题意可知，科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段，据图中注释可知，F~F 以及R位
1 7
置均为引物，故扩 增的序列分别是引物F 和引物R之间的序列，引物F2和引物R之间的序列，引物F 和
1 3
引物R之间的序列，引物F 和引物R之间的序列，引物F 和引物R之间的序列，引物F 和引物R之间的
4 5 6
序列，引物F 和引物R之间的序列。
7
2、据图中对限制酶的注释可知，限制酶MunI识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoRI识别并切割后的
黏性末端相同，限制酶XhoI识别并切割后的黏性末端与限制酶SalI识别并切割后的黏性末端相同。
（1）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于基因的转录。绿色荧光蛋白基因作为表达载体中的标
记基因。要使绿色荧光蛋白基因表达出来，图b中还缺启动子，即将插入的启动子方向向左。
（2）PCR扩增的原理是DNA双链复制。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，利用DNA的高温变性加
热至90-95℃，破坏双链之间的氢键，使DNA解链变为单链。
（3）据图中对限制酶的注释可知，限制酶Mun I识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoR I识别并切割后
的黏性末端相同，故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoR I。在F～F 末端添加的序列所对应的限制
1 7
酶是SalI。
（4）D从产物扩增到载体构建完成的整个过程中，除限制酶外，还必须用到的工具酶有DNA连接酶和耐
高温的DNA聚合酶，DNA连接酶作用的对象是磷酸二酯键。
（5）只有扩增产物中含有完整启动子，荧光蛋白基因才能表达，含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的
原因是F7与R扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不表达。
（6）向培养液中添加适量的雌激素，此时重组载体上的BCL11A基因表达，产生BCL11A 蛋白，BCL11A
蛋白与BCL11A蛋白结合位点结合后，导致荧光蛋白基因被抑制；含F~F 与R扩增产物的受体细胞不再
1 4
有荧光，则说明BCL11A蛋白结合位点结合后在引物F4与引物R之间的序列上，含F~F 与R扩增产物的
5 6
受体细胞仍有荧光，则说明BCL11A蛋白结合位点结合后在引物F 的上游序列，故据此结果可推测，
5
BCL11A 蛋白结合位点位于引物F 与F 在调控序列上所对应序列之间的区段上。
4 5
23．（10分）血管紧张素转化酶Ⅱ（ACE2）与高血压发生密切相关，该基因的开放阅读框cDNA序列大
小为2418bp（图1）。甲、乙两位同学通过分子生物学方法克隆该基因到pMD18-T质粒载体中（图2），
各自的部分测序结果如图4，通过双酶切获得ACE2基因编码序列与pEGFP-N1（图2）表达载体重组
（MCS多酶切位点序列如图3所示），然后将重组质粒转染到受体细胞中，进行目的基因ACE2与绿色荧
光蛋白（EGFP）的融合表达，最后实验结果显示甲、乙两同学培养的细胞均没有检测到绿色荧光蛋白。试分析并回答下列问题：
(1)若用PCR技术获取目的基因，则与之对应的引物结合部位应该是基因的 端，该技术过程中会将
温度调整到72℃左右的目的是 ；该DNA分子在PCR仪中经过5次循环，需消耗的引物数量共
个。
(2)根据图2可知，两种载体都具有的基本结构有 、 和限制酶切位点。
(3)载体中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，其在基因工程中的主要作用有 。
(4)乙同学利用目的基因ACE2与绿色荧光蛋白（EGFP）融合表达的培养细胞没有检测到绿色荧光的原因
是 。
【答案】(1) 3’ （1分） 让耐高温的DNA聚合酶延伸DNA链 （1分） 62（1分）
(2) 复制原点(ori)（2分） 标记基因/抗性基因(Ampr等)（2分）
(3)筛选含目的基因的受体细胞（1分）
(4)乙同学构建的重组质粒有缺陷，ACE2基因开放阅读框方向反了，而且在目的基因BglⅡ处酶切后，多出
一个脱氧腺苷酸A，造成移码(或氨基酸密码子改变)，绿色荧光蛋白基因不表达（2分）【详解】（1）用PCR技术获取目的基因，与之对应的引物结合部位应该是基因的3’端，该技术过程中会
将温度调整到72℃左右的目的是让耐高温的DNA聚合酶延伸DNA链；该DNA分子在PCR仪中经过5次
循环，需消耗的引物数量共62个。
（2）根据图2可知，pMD18-T载体和pEGFP- N1载体重组都具有的基本结构有复制原点(ori)和标记基
因/抗性基因(Kanr或Ampr等)限制酶切割位点。
（3）载体中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，其在基因工程中的主要作用为筛选含目的基因的受体细胞。
（4）乙同学利用目的基因ACE2与绿色荧光蛋白（EGFP）融合表达的培养细胞没有检测到绿色荧光的原
因是乙同学构建的重组质粒有缺陷，ACE2基因开放阅读框方向反了，而且在目的基因BglⅡ处酶切后，多
出一个脱氧腺苷酸A，造成移码(或氨基酸密码子改变)，绿色荧光蛋白基因不表达。
24．（16分）回答下列（一）（二）题：
（一）生物发酵是生物技术实践活动中的一项重要技术。某校同学利用生物发酵技术开展了以下活动：
（1）甲组同学利用如图装置制作蓝莓酒：发酵开始时，酵母菌的 会使发酵瓶内出现负压。当
发酵瓶中停止出现气泡，表示发酵完毕。静置一段时间后，上清液即为果酒，可用 法取出。
（2）乙组同学使用甲组获得的蓝莓酒制作蓝莓醋。发酵前用加入了蛋白胨、酵母提取物和 的
液体培养基对醋化醋杆菌进行 。若他们也想利用如图装置发酵果醋，需进行的装置变化是
（说明A、B管变化）。
（3）丙组同学用萝卜制作泡菜：泡莱制作中起作用的微生物主要是 ，用光电比色法鉴定
含量时，不能使用红萝卜的原因是 。
（二）乙型脑炎病毒（JEV）是一种RNA病毒，可引起脑实质厂泛病变引发神经系统疾病。构建转基因母
牛乳腺反应器可以在牛奶中获得蛋白疫苗，也可以通过改造病毒获得重组病毒疫苗。如图是两种JEV疫苗
获得的主要流程，请回答以下问题：
（1）图中过程①是 过程，目的基因一般经② 方法导入奶牛胚胎干细胞，过程③是 ，科研人员常用 细胞融合技术使其结合。
（2）重组细胞培养至 阶段，导入代孕母牛体内获得转基因母牛。为了检测乳汁中是否含
有蛋白疫苗，可用 方法在分子水平进行检测。
（3）利用图中获得重组病毒疫苗的原理，科研人员研制的重组新冠病毒疫苗已投入临床实验。腺病毒作
为 ，安全性高不易使人体致病的原因是病毒基因组进入人体细胞核后，保持在染色体
外，不 到宿主细胞基因组中。
【答案】 （一）（1） 有（需）氧呼吸（1分） 虹吸 （1分） （2）甘露醇 （1分） 培
养繁殖（或扩大培养）（1分） 打开A、B管的夹子，并通过A管不断通入无菌空气 （1分）
（3） 乳酸菌、假丝酵母（1分） 亚硝酸盐（1分） 防止红萝卜中的色素对显色反应的干扰，影
响光密度值的测定 （1分） （二）（1） 逆转录（1分） 显微注射（1分） 核移植（1分）
电脉冲（1分） （2）早期胚胎（1分） 抗原-抗体杂交（1分） （3）病毒载体 （1分）
整合（1分）
【分析】分析题图：（一）题目中的图示是果酒和果醋的发酵装置图，其中B是排气孔，作用是排气，其
弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染；A是充气口，作用是在果醋制作时通入氧气的。
（二）题目中的图示为活动蛋白疫苗的过程，图中①逆转录、②将目的基因导入受体细胞、③核移植、④
早期胚胎培养、⑤胚胎移植。
【详解】（一）（1）发酵开始时，酵母菌的有氧呼吸会使发酵瓶内出现负压；上清液用虹吸法取出。
（2）发酵前用加入了蛋白胨、酵母提取物和甘露醇的液体培养基中培养繁殖，进行扩大培养，醋酸菌是
好氧性细菌，需要通入无菌空气，需要打开A、B管的夹子，并通过A管不断通入无菌空气。
（3）泡菜制作中起作用的微生物主要是乳酸菌、假丝酵母，分别产生有机酸和醇类物质；用光电比色法
测定泡菜中的亚硝酸盐含量时，溶液呈紫红色，红萝卜中的色素会对亚硝酸盐含量的测定中显色反应产生
干扰，影响光密度值的测定。
（二）（1）乙型脑炎病毒为RNA病毒，需要先进行逆转录获得cDNA，经PCR扩增后目的基因通过显微
注射方法导入雌牛胚胎干细胞，利用核移植技术，形成重组细胞，核移植过程常采用电脉冲细胞融合技术。
（2）核移植的重组细胞，移植通常需将细胞培养至早期胚胎（桑葚胚或囊胚），将早期胚胎移植到代孕
母畜体内（输卵管或子宫角）；分子水平检测目的基因是否表达产生蛋白质，通常使用抗原-抗体杂交方法。
（3）据图可知腺病毒作为病毒载体获得基因表达载体，从而产生重组病毒，重组病毒可作为疫苗的原因
是重组病毒产生目的基因对应蛋白，仍可引发机体的免疫反应；腺病毒可作为病毒载体是因为腺病毒侵染
宿主细胞时，基因组不整合到宿主细胞遗传物质中，安全性高。
25．（10分）黑线姬鼠与小鼠是同科不同属的两个物种，具有极为相似的体型和生物学特性，为远缘异种克隆提供良好的实验材料。如下图为克隆黑线姬鼠的流程示意图，请回答下列问题：
(1)培养成纤维细胞时要定期更换培养液，目的是 。成纤维细胞在培养过程中会出现
现象，因此在核移植前要用 将培养的成纤维细胞分散开来。
(2)为获得数量较多的卵母细胞，可以给雌性小鼠注射 ，以使其超数排卵；选用卵母细胞作为
细胞核的受体的主要原因是 。
(3)为了提高早期胚胎的利用率，可以对囊胚期的胚胎进行 处理，操作时要注意
。
【答案】(1) 清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，同时为细胞生长、增殖提供充
足的营养（2分） 贴壁生长和接触抑制（2分） 胰蛋白酶（1分）
(2) 促性腺激素（1分） 卵母细胞中含有促进细胞核全能性表现的物质（2分）
(3) 胚胎分割（1分） 将内细胞团均等分割（1分）
【解析】胚胎工程是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。包括体外受精、胚胎移
植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受
精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
(1)培养成纤维细胞时要定期更换培养液，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，同
时为细胞生长、增殖提供充足的营养；成纤维细胞在培养过程中会出现贴壁生长和接触抑制现象；因此在
进行核移植前要用胰蛋白酶处理，将培养的成纤维细胞分散开来。
(2)为了获得更多数量的卵母细胞，可以给雌性小鼠注射促性腺激素，使其超数排卵；选用卵母细胞作为细
胞核的受体的主要原因是卵母细胞中含有促进细胞核全能性表现的物质。
(3)为了提高早期胚胎的利用率，可以对囊胚期的胚胎进行胚胎分割处理，操作时要注意将内细胞团均等分
割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
