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第十单元 生物技术与工程
一、单选题
1．油炸臭豆腐，是我国一些地方的风味小吃，制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽
孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。下列说法正确的是（ ）
A．卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系
B．乳酸菌发酵产生了乳酸和CO
2
C．微生物发酵产生了不同的代谢物使得臭豆腐具有特殊的风味
D．腐乳制作原理是毛霉等多种微生物中的蛋白酶将蛋白质和脂肪等物质分解的结
果
2．酵母菌可通过细胞呼吸为其生长繁殖提供能量。下列叙述正确的是
A．酵母菌细胞呼吸分解有机物所释放的能量，大部分储存在ATP中
B．酵母菌的细胞呼吸可为其细胞内某些有机物的合成提供原料和能量
C．当其他培养条件适宜时，无氧条件比有氧条件更有利于酵母菌的繁殖
D．在酿酒过程中，需严格密封以利于酵母菌充分利用有机物中的能量
3．为制备圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌微生物菌剂，以降解厨余垃圾废液中淀粉、蛋白
质、脂肪等物质，研究人员探究了圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理某厨余垃圾废液的
最佳接种量比，将两种菌液进行了不同配比的分组处理，如下表所示。下列叙述错误
的是（ ）
编号 R R R R R
0 1 2 3 4
圆褐固氮菌：巨大芽孢杆菌 1:0 2:1 1:1 1:2 0:1
A．微生物利用其合成分泌的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等分解废液中的相关物质
B．实验过程中需将上述菌液分别接种于相同体积的厨余垃圾废液中进行培养
C．可通过检测实验前后淀粉、蛋白质、脂肪的含量，确定适宜的配比
D．表中编号R 、R 、R 组构成相互对照，编号R 、R 组为空白对照
1 2 3 0 4
4．为了处理污水中的有害的、难以降解的有机化合物 A，研究团队用化合物A、磷酸
盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功筛选出能高效降解化合物 A 的细菌。实验
的主要步骤如下图所示，相关叙述错误的是（ ）A．实验涉及的培养基使用前必须经过湿热灭菌
B．初选培养基应该以化合物 A 作为唯一碳源
C．应选择锥形瓶中化合物 A 含量低的菌种扩大培养
D．实验筛选获得的化合物 A 高效降解菌就直接用于污水处理
5．花椰菜（ ）对黑腐病无抗性，黑芥（ ）对黑腐病具有一定的抗性。利
用植物体细胞杂交技术培育抗黑腐病的杂种植株，如图1。通过蛋白质电泳技术分析
了亲本（Ⅰ、Ⅱ）及待测植株（1～5）中某些特异性蛋白，结果如图2所示。下列有
关叙述错误的是（ ）
A．过程①取花椰菜的顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗
B．过程②是诱导原生质体融合，体现了细胞膜的流动性
C．图2中4和5是杂种植株，其体细胞的染色体数均为17条
D．筛选抗病性强的杂种植株可用病菌悬浮液均匀喷施于植株叶片，观测其发病情
况
6．科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病的新型牧草，
研究主要流程如下图。下列说法错误的是（ ）
注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的功能
A．将两种细胞分别置于较高渗透压环境下，有利于去除细胞壁获得两种植物的原
生质体
B．异源融合体因代谢互补可恢复生长并获得再生能力
C．③过程诱导生芽的培养基中BA（细胞分裂素类似物）与NAA的浓度比值低于②过程
D．图示技术可克服远缘杂交不亲和的障碍
7．在花椰菜种植过程中发现，花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，而野生的黑芥
则具有抗黑腐病的特性。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，培育过程中通过紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏。下列叙述
正确的是（ ）
A．过程①将两种细胞放入纤维素酶和果胶酶溶液中处理一段时间，制备出完整原
生质体
B．过程②显微镜下观察到两个原生质体细胞核融合为一个细胞核，证明已形成杂
种细胞
C．过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自于黑芥苗叶肉细胞的叶
绿体
D．完成鉴定后，最终获得的杂种抗病植株中具有完整的花椰菜和黑芥的遗传信息
8．为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失问题，研究者将
抗原刺激后的B淋巴细胞，用EBV（一种病毒颗粒）感染，获得“染色体核型稳定”
的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤
细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列分析错误
的是（ ）
A．B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B．HAT培养基和Oua筛选去除的是未融合的EBV转化细胞
C．杂交瘤细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
D．图中获得的杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测筛选后才可用于生产
9．近日，有关新冠“二阳”的话题频上热搜，很多市民再次陷入恐慌，并采用抗原试
剂盒进行新冠病毒的自我检测。试剂盒中的一种单克隆抗体能与新冠病毒表面的S蛋
白特异性结合，发挥诊断作用，该单克隆抗体可通过向6～8周龄的Balb/c小鼠注射重组蛋白后经培养、筛选而获得。下列叙述错误的是（ ）
A．制备单克隆抗体使用的B淋巴细胞取自经过多次抗原注射的Balb/c小鼠的脾脏
B．用96孔板培养杂交瘤细胞时，接种的每一个杂交瘤细胞均能产生所需抗体
C．杂交瘤细胞可放入CO 培养箱中进行培养，在培养过程中一般无接触抑制现象
2
D．将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，可获取大量的抗S
蛋白的单克隆抗体
10．单克隆抗体在多种疾病的诊断和治疗中发挥重要作用，下图是利用小鼠制备单克
隆抗体的过程，以下叙述错误的是（ ）
A．已免疫的小鼠脾脏中，每个脾B淋巴细胞可产生多种抗体，所以需要进行细胞
筛选
B．可在无菌条件下采用电融合法诱导细胞融合
C．在特定培养基中筛选出的细胞M为杂交瘤细胞
D．经过上图细胞筛选过程之后的细胞还需进行进一步筛选
11．一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发
育过程如图所示。一般情况下图2受精卵无法发育，但该受精卵能有丝分裂如图3，染
色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞如图4，其中两个
细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是（ ）
A．图1表示该异常胚胎的受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞
B．该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起
作用C．这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同
D．若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组
12．EPO是人体肾脏分泌的一种肽类激素，能使骨髓生成红细胞的量增加，提高血红
蛋白含量，增加血液携氧、供氧能力，是临床上一种治疗肾性贫血的药物。下图是采
用中国仓鼠卵巢细胞表达系统来生产EPO的过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．在③过程，精子需要依次穿越卵母细胞的透明带和卵细胞膜
B．在⑥之前，需要割取囊胚的部分滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别
C．胚胎移植时进行同期发情处理，目的是降低代孕仓鼠对移入胚胎的免疫排斥反
应
D．甲乙丙丁是同一物种，但只有丁获得了人类的EPO基因
13．CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体
（如图）．利用该技术可以对DNA进行一系列的定向改造。下列相关叙述错误的是（
）
A．Cas9蛋白属于限制酶，能切割目的基因
B．sgRNA具有能与目的基因发生碱基互补配对的结构
C．基因编辑技术能够定点插入、删除或替换部分碱基对
D．通过基因编辑技术引起的变异属于基因重组
14．《诗经》中有“投我以木瓜，报之以琼瑶”的诗句。番木瓜易感染番木瓜环斑病
毒（英文缩写为PRSV）而获病。我国华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法，
成功培育出转基因番木瓜“华农一号”，大致流程如图所示。下列分析错误的是（
）A．过程①称为逆转录，此过程中用到的酶有逆转录酶等
B．过程②用限制酶BamHⅠ在Ti质粒切开一个切口暴露出两个游离的磷酸基团
C．过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用Ca2+载体处理农杆菌
D．过程⑤产生的木瓜植株即使有抗PRSV基因也不一定具有抗PRSV的性状
15．现代生物技术发展迅猛，改变着人类的生产和生活方式，成为促进社会和经济发
展的重要力量。生物技术在给人带来福音和便利的同时，对人类社会的安全性也产生
了一定的影响。下列有关说法正确的是（ ）
A．转基因技术是提高生物多样性的一种重要手段
B．转基因抗虫植株可以减少农药的使用，因此对环境不会造成任何影响
C．克隆技术如果被不当利用将给社会造成灾难，应禁止任何克隆研究
D．转基因农作物对于解决粮食、能源等问题具有积极作用，但也存在一定风险
二、多选题
16．尿素是一种高浓度氮肥，被土壤中某些细菌分解为氨后，再转化成铵盐、硝酸盐
等可以被植物吸收利用。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样
品中的活菌数目，培养基配方如下表所示。下列有关叙述正确的是（ ）
成 尿
KH2PO4 Na2HPO4 MgSO ·7H O 葡萄糖 琼脂
分 4 2 素
含
1.4g 2.1g 0.2g 10.0g 1.0g 15.0g
量
A．有些细菌能分解尿素的根本原因是其能合成脲酶B．若培养基要调节pH，应该在灭菌之前进行
C．KH PO 和NaHPO 可维持培养基pH的相对稳定
2 4 2 4
D．用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比实际的活菌数目少
17．如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养
C．丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D．丁过程是传代培养的细胞，细胞都能进行无限增殖
18．哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱
导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图（N 表示染色体
组）。
据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B．细胞III 只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C．II、III 和IV 细胞分裂后期染色体数目相同
D．培育转基因动物应选择细胞IV作为受体细胞
19．OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将
这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基
因表达载体（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶
绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述错误的是（ ）
A．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
B．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译C．应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D．可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达情况
20．SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S
蛋白的特异性抗体。研制预防SARS病毒的疫苗简要的操作流程如下，有关叙述正确
的是
A．步骤①所代表的反应过程是逆转录
B．将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，也能得到表达的S蛋白
C．步骤③和⑤常用的方法分别是农杆菌转化法和显微注射法
D．可用抗原—抗体杂交法检测细胞中是否真正成功表达了病毒S蛋白
三、综合题
21．人误食被金黄色葡萄球菌污染的食物后，可能出现腹泻、呕吐等症状。研究者尝
试用蜻蜓肠道共生菌的代谢产物开发新型抑菌药物，部分实验步骤如图所示，图中数
字编号代表实验步骤。
(1)⑤步骤培养肠道共生菌的培养基配方如下表所示：
葡萄
药品 马铃薯 X 水
糖
用量 200.0g 20.0g 20.0g 1000mL
①表格中的药品X最可能是 ；
②表格中的马铃薯可以提供的营养成分有 。
(2)⑤步骤中，稀释涂布了5个培养基，每个培养基上涂布0.1mL稀释液，5个培养基
上生长的菌落数分别为8、62、75、88、95，则在③步骤的蜻蜓肠道提取液中，肠道
共生菌的密度为 个/mL（假设所有共生菌都能在培养基上生长）。(3)为了保证实验的顺利进行，下列操作正确的有 。
①研磨蜻蜓肠道时加入蒸馏水，且在无菌操作台进行
②解剖蜻蜓用的镊子等工具，事先用干热灭菌法进行灭菌
③进行稀释涂布操作时，将需要用到的接种环先进行灼烧灭菌
④实验结束后，将实验产生的废弃物进行集中灭菌处理
(4)接种培养一段时间，培养基上共出现42种蜻蜓肠道共生菌，通过提取其DNA并测
序可从分子水平上将其进行区分，其原理是 。
(5)研究者分离出蜻蜓肠道菌株A，提取其代谢产物并用丙酮定容制成“药液A”。欲比
较“药液A”与庆大霉素液（用无菌水配制的抗生素溶液）对金黄色葡萄球菌的抑菌效
果，请在表格中填写简要的实验步骤，完成实验方案（所有实验均在无菌环境操作）。
步骤与目
操作与要点
的
接种微生
在培养基上均匀涂布①
物
用无菌镊子将分别浸过A、B、C液和无菌水的圆纸片沥干后均匀置于上
加入药物
述培养基表面。A、B、C液分别为“药液A”、② 、③
培养微生
将培养基在④ ℃下培养24小时
物
观测并分
测量⑤ ，记录、比较、得出结论
析结果
22． 将基因型为AaBb的水稻（具有24条染色体）的叶肉细胞通过无菌操作接入含有
营养成分全面的培养基的试管中，在一定条件下培养形成试管幼苗，其过程如图所示：
(1)图中水稻的叶肉细胞要经过消毒处理后才能进行培养。其中［1］过程中，细胞的分
化程度会 填“升高”“降低”或“不变”）。愈伤组织经过［2］过程重新分化
成根和芽的过程叫 。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生
芽培养基，这三种培养基的主要差异是 。
(2)在形成愈伤组织的过程中，细胞必须不断地从培养基中获得 和小分子有机物等营养物质。
(3)如果［4］是脱毒植株，则“水稻的某种细胞”应选用 细胞，
这种繁殖方式实际上是 ，培养成的植株的基因型为 。
(4)如果“某种细胞”选用的是花粉细胞，则［4］称为 植株，该植
株的特点是 ，需用 处理，使其恢复正常体细胞染色
体数。
23．Ⅰ型糖尿病的病因是胰岛B细胞损伤，Ⅱ型糖尿病多表现为对胰岛素不敏感，不
同类型糖尿病临床治疗方案不同。抗胰岛素抗体可快速检测胰岛素含量，为临床诊断
提供依据。下图为某科研小组制备抗胰岛素单克隆抗体的流程。请回答下列问题：
(1)实验开始时需给实验小鼠多次注射 ，目的是 。经过免疫反应后提取出的
B淋巴细胞无法通过直接进行动物细胞培养获得大量抗体，其原因是 。
(2)杂交瘤细胞的特点是 （答出两点）。研究发现，细胞中DNA合成有，D和S
两条途径，氨基嘌呤可以阻断D途径而不能阻断S途径。在HAT培养基（起选择作用
的一种培养基）中加入氨基嘌呤后，未融合的亲本细胞和同种细胞融合形成的细胞均
因DNA无法复制而死亡，只有杂交瘤细胞能连续增殖。据此判断杂交瘤细胞DNA合
成存在以上的 途径。
(3)阳性克隆扩大培养常用有限稀释法，即将专一抗体检验阳性的细胞稀释到7～10
个/mL，每孔加入细胞稀释液的体积为 mL（填“0．1”、“1”或“10”），使每个
孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养目的。
(4)成人隐匿性糖尿病（LADA）的病理进程比较缓慢，早期表现酷似Ⅱ型糖尿病，后
期逐渐呈现I型糖尿病病征，LADA的临床诊断，除了做必要的抗体和生化指标检验
外，还有一个标准是诊断后至少六个月不需要进行胰岛素治疗。据此推测该标准的设
立依据是 。
24．phb2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物phb2蛋白抑制人宫颈癌细
胞增殖的原因，研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列（简称phb2基因），大小为0．9kb（1kb=1000碱基对），利用大肠杆菌表达该蛋白。下图1是phb2
基因编码区序列以及两端需添加的能被相关酶识别的序列，图2为研究所用表达载体
示意图，表格为有关的限制酶种类及识别序列和切割位点。回答下列问题。
限制酶种类 SpeI PvitⅡ BamHI XbaI
识别序列 5'A↓CTAGT3' 5'CAG↓CTG3' 5'G↓GATCC3' 5'T↓CTAGA3'
(1)用PCR扩增phb2基因时，为了使PCR产物能被限制酶切割，以便构建基因表达载
体，可以考虑在引物的 （填“3'端”或“5'端”）添加限制酶识别序列。据图可
推断，扩增α链时需添加的限制酶识别序列以及所用引物的碱基序列是 （写出12
个碱基并注明方向）。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时，可选用
（填“E。coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）。
(2)构建的基因表达载体中需要使用大肠杆菌蛋白基因的启动子tac，其原因是 。
(3)将转化后的大肠杆菌接种在含 的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编号
为1、2、3、4）培养并提取质粒，用（1）中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物
经电泳分离，结果如图3， 号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0．2kb的DNA分子条带未出现在图中
(4)在筛选出成功导入phb2基因的大肠杆菌后，经多代培养仍能提取出phb2基因，你
认为phb2基因是否已成功转化？你的观点及理由是 。
25．高等植物中的乙烯生物合成受到发育阶段和环境的共同调节，其中乙烯合成酶在
这一过程中起到至关重要的作用。拟南芥乙烯合成酶相关基因主要有两种：AtACS4和AtACS5。为研究以上基因表达水平与发育阶段的关系，科学家将AtACS4和AtACS5
的启动子分别和GUS报告基因融合，并转入拟南芥。图1为使用的载体图谱，kanr为
卡那霉素抗性基因，Ampr为氨苄青霉素抗性基因。回答下列问题：
(1)构建重组DNA分子：取足量的拟南芥叶片并提取 ，通过 得到两种启动
子片段的拷贝，为使启动子正确插入载体，在获得的启动子两端分别引入 和
两种不同限制酶的识别序列，再用 酶处理启动子与表达载体获得重组DNA分子。
(2)农杆菌转化拟南芥：将两种重组DNA分子分别导入农杆菌，后将转化的农杆菌分别置于添加了 的LB液体培养基中进行培养。为确定培养所得农杆菌确实转入了
重组DNA分子，可以通过 进行检测。后将转基因农杆菌与消毒后的拟南芥叶片
共同培养，将共同培养后的烟草叶片转入含有营养物以及 的 培养基（填写
培养基名称）中脱菌、诱导培养和筛选。经过发芽和生根培养后的组培苗需进行炼苗，
炼苗的作用是 。
(3)拟南芥乙烯合成酶的表达特点：使用GUS染液染色后，具GUS基因表达产物的部
位会现蓝色，用肉眼或在显微镜下可看到，且在一定程度下根据染色深浅可反映出
GUS基因的表达水平。使用GUS染液对不同发育阶段的两种转基因拟南芥进行染色。
AtACS4和AtACS5的启动子和GUS报告基因融合后进行转化获得的转基因拟南芥经
过GUS染色后的实验结果依次为图2的A、B。可以推测AtACS4和AtACS5的表达特
点为 。
