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专题19 生物技术与工程
班级：___________姓名：____________
（共25 题，限时40 分钟）
1．（2024·安徽·高考真题）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（ ）
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
2．（2024·山东·高考真题）在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体
数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对
其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（ ）
A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C．发酵过程中pH 下降可抑制大部分细菌的生长
D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
3．（2024·山东·高考真题）关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是（ ）
A．整个提取过程中可以不使用离心机
B．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中
C．鉴定过程中DNA 双螺旋结构不发生改变
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D．仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
4．（2024·山东·高考真题）酵母菌在合成色氨酸时需要3 种酶X、Y 和Z，trpX、trpY 和trpZ 分别为相应
酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3 种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积
累到一定程度时可分泌到胞外。将这3 种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如
图。据图分析，3 种酶在该合成途径中的作用顺序为（ ）
A．X→Y→Z
B．Z→Y→X
C．Y→X→Z
D．Z→X→Y
5．（2024·山东·高考真题）制备荧光标记的DNA 探针时，需要模板、引物、DNA 聚合酶等。在只含大肠
杆菌DNA 聚合酶、扩增缓冲液、H2O 和4 种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP 和碱基被荧光标记的
dATP）的反应管①~④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA 区遵循碱基互补配
对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9 个连续碱基对的双链DNA 区。能得到带有荧光标记的
DNA 探针的反应管有（ ）
反应管
加入的单链DNA
①
5'-GCCGATCTTTATA-3'
3'-GACCGGCTAGAAA-5'
②
5'-AGAGCCAATTGGC-3'
③
5'-ATTTCCCGATCCG-3'
3'-AGGGCTAGGCATA-5'
④
5'-TTCACTGGCCAGT-3'
A．①②
B．②③
C．①④
D．③④
6．（2024·江西·高考真题）井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变
种（JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长）发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于
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JGs 发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是（ ）
A．JGs 可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B．JGs 接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量
C．提高JGs 发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量
D．稀释涂布平板法不宜用于监控JGs 发酵过程中活细胞数量的变化
7．（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光
谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，
难以达成目的的是（ ）
A．用花瓣细胞观察质壁分离现象
B．用花瓣大量提取叶绿素
C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度
D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养
8．（2024·重庆·高考真题）自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有
物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼
类的保护。下列叙述正确的是（ ）
A．诱导后的iPGCs 具有胚胎干细胞的特性
B．移植的iPGCs 最终产生的配子具有相同的遗传信息
C．该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲
D．通过该实验可以获得甲的克隆
9．（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
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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
10．（不定项）（2024·山东·高考真题）下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（ ）
A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体
B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织
C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2 个细胞核
D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖
11．（不定项）（2024·江苏·高考真题）图示普通韭菜（2n=16）的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯
系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有（ ）
A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16
12．（不定项）（2024·江苏·高考真题）从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养，探究高温对卵母细胞
成熟的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的有（ ）
A．选取发育状态一致的卵母细胞进行培养
B．体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清
C．对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞
D．体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率
13．（不定项）（2024·江西·高考真题）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（ ）
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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．（2024·山东·高考真题）研究发现基因L 能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工
程技术编辑基因L，可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaI 切点处插入大豆基因L 的向导DNA
序列，将载体导入大豆细胞后，其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载
体信息、目标基因L 部分序列及相关结果等如图所示。
(1)用PCR 技术从大豆基因组DNA 中扩增目标基因L 时，所用的引物越短，引物特异性越 （填
“高”或“低”）。限制酶在切开DNA 双链时，形成的单链突出末端为黏性末端，若用BsaI 酶切大豆基
因组DNA，理论上可产生的黏性末端最多有 种。载体信息如图甲所示，经BsaI 酶切后，载体上保
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留的黏性末端序列应为5'- -3'和5'- -3'。
(2)重组载体通过农杆菌导入大豆细胞，使用抗生素 筛选到具有该抗生素抗性的植株①∶④。为了鉴
定基因编辑是否成功，以上述抗性植株的DNA 为模板，通过PCR 扩增目标基因L，部分序列信息及可选
用的酶切位点如图乙所示，PCR 产物完全酶切后的电泳结果如图丙所示。据图可判断选用的限制酶是
，其中纯合的突变植株是 （填序号）。
(3)实验中获得1 株基因L 成功突变的纯合植株，该植株具有抗生素抗性，检测发现其体细胞中只有1 条染
色体有T-DNA 插入。用抗生素筛选这个植株的自交子代，其中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占
比例为 ，筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。
15．（2024·广东惠州·二模）中国科学家采集了某海域1146 米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到
新的微生物菌株X，并进一步研究了其生物学特性，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．制备富集培养基可采用高压蒸汽灭菌法灭菌、冷却后再接入样品
B．为了分离和鉴定微生物菌株X，只能用稀释涂布平板法在培养基上进行接种
C．若要快速大量繁殖菌株X，培养基应以纤维素作为首选碳源、并制成液体培养基
D．脱离了深海冷泉的特殊环境后，样品中可能仍有很多微生物不能被分离筛选出来
16．（2024·广西百色·一模）谷氨酸是生产谷氨酸钠（味精）的原料，运用发酵工程生产谷氨酸需要用到
谷氨酸棒状杆菌，下图1 是利用玉米淀粉作为材料制备谷氨酸的流程图。图2 是细菌的增长曲线图，其中
阶段3 表示稳定期，是代谢产物（如谷氨酸）大量积累的时期。下列叙述错误的是（ ）
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A．谷氨酸棒状杆菌与醋酸菌的代谢类型相同
B．培养谷氨酸棒状杆菌和其他所有微生物时均需要添加维生素B
C．发酵工程的中心环节是接种菌种之后的发酵过程
D．在稳定期添加营养物质、流出发酵液有助于提高谷氨酸产量
17．（24-25 高三上·河北邢台·阶段练习）卡其霉素是一种细胞毒素，对肿瘤细胞和正常细胞均具有杀伤力。
抗体—药物偶联物（ADC）通过细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，其作用机
制如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．制备单克隆抗体时要向实验动物注射卡其霉素
B．ADC 中抗体的作用是特异性识别杀伤肿瘤细胞
C．用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞不能传代培养
D．ADC 能实现精准识别，减少对正常细胞的损伤
18．（2024·云南保山·三模）作为野生植物的后代，许多栽培植物与它们的祖先产生了生殖隔离。野生型
油菜抗病能力强，但出油率低，栽培油菜品种出油率高，但抗病能力低。科学家利用植物体细胞杂交技术
培育具有较强抗病能力的油菜新品种，培育过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．进行①处理时能用纤维素酶和果胶酶
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B．需要在低渗溶液环境下进行①处理
C．②过程中经PEG 处理可诱导原生质体融合
D．细胞融合后，显微镜观察选用体积大、含叶绿体的细胞用于继续培养
19．（2024·云南保山·三模）α−AAT 是一种具有较高应用价值的医药蛋白。科学家利用基因工程和胚胎工
程等技术培育出可生产α−AAT 的绵羊，培育过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．采集的卵母细胞需要在体外培养到M Ⅱ期
B．图中去核其实是去除纺锤体—染色体复合物
C．可使用电刺激、Ca2+ 载体等物理方法激活重构胚
D．胚胎移植时受体一般不会对早期胚胎发生免疫排斥
20．（2024·天津·模拟预测）免疫PCR 是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量
抗生素的流程图：首先将抗体1 固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA 标记的抗体2，进行
PCR 扩增，最后进行电泳检测。下列相关叙述错误的是（ ）
A．PCR 扩增获得产物的量越多，电泳后距离点样孔越近
B．图示过程所需抗体无需对高温有较强的耐受性
C．图示过程中三次冲洗的目的均不同
D．图示抗原检测过程发生两次抗原与抗体的结合
21．（24-25 高三上·湖北宜昌·开学考试）图1 是某单基因遗传病的遗传系谱图，该病在人群中的发病率为
1/8100。科研人员提取了四名女性的DNA，用PCR 扩增了与此病相关的基因片段，并对产物酶切后进行
电泳(正常基因含有一个限制酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点)，结果如图2。相关叙述正确的是（
）
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A．该病的遗传方式可能为伴X 染色体隐性遗传
B．Ⅱ-1 与Ⅱ-2 婚配生一个患病男孩的概率为1/182
C．该突变基因新增的酶切位点位于310bp 或217bp 中
D．扩增Ⅱ-2 与此病相关的基因片段，酶切后电泳将产生4 种条带
22．（2024·湖北襄阳·一模）噬菌体展示技术是将外源蛋白基因插入到噬菌体外壳蛋白基因的适当位置，
使外源基因随外壳蛋白基因的表达而表达，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术
（如图所示）。下列叙述错误的是（ ）
A．噬菌体抗体展示过程，抗体的合成场所一定是受体细胞的核糖体
B．噬菌体展示库的构建需将特定的基因片段拼接重组在噬菌体载体上并转染受体细胞
C．建立噬菌体展示库需要的工具酶有限制酶、DNA 聚合酶和RNA 聚合酶
D．通过图中诱变处理及筛选，最终可能筛选出与某种抗原亲和力更强的抗体及其基因
23．（2024·浙江·模拟预测）马克·波斯特被誉为“细胞培养肉”之父，他从牛的身上提取出一种被称为
“肌卫星细胞”的干细胞，将其置于培养基中，让其自行繁殖、生长，直至形成一条细薄的粉红色肌肉条。
下列叙述正确的是（ ）
A．肌卫星细胞是高度分化的细胞，培养时需用胰蛋白酶进行脱分化处理
B．培养过程需定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对细胞造成危害
C．培养过程需在无菌无毒环境，添加5%的CO2目的是为了刺激细胞呼吸
D．若用人的肌细胞培育人造肉可能会带来伦理问题，该技术需严格禁止
24．（2024·辽宁沈阳·三模）腓骨肌萎缩症（CMT）是一种常见的遗传性疾病，患者常出现神经元肿胀、
轴突变性及肌肉萎缩等症状。为探究突变的NEFH 基因与CMT 的关系，某科研团队利用生物工程技术，
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构建出多只含有突变的NEFH 基因的转基因模型鼠。据图回答下列问题：
(1)图1 中基因的编码区是指基因中能够转录mRNA 的区域，其上游、下游存在能调控转录过程的非编码区。
该基因的启动子位于图1 中 区段（填“非编码区1”、“编码区”或“非编码区2”）。
(2)构建基因表达载体前，需对该基因进行PCR 扩增。PCR 的原理是 。在不影响该基因编码功
能前提下，应选图2 中限制酶 对该基因进行切割，载体也需用相同的限制酶进行切割的原因是
。
(3)构建基因表达载体后导入小鼠体细胞，再结合生物工程中的 技术制备出转基因模型鼠（如
图3）。4 号鼠遗传物质与2 号鼠 （填“完全”或“不完全”）相同，原因是 。若
4 号鼠表现为 ，说明突变的NEFH 基因与CMT 的发生有关，此项研究为CMT 的靶向治疗提供
了理论基础。
25．（24-25 高三上·湖北宜昌·开学考试）番茄不耐寒，冬季容易冻坏，难以储藏。我国科研人员从某植物
中提取了一种抗冻基因AtCOR15a，经过一系列过程获得转基因抗冻的番茄新品种，操作流程如图。回答
下列问题：
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(1)用PCR 技术扩增AtCOR15a 基因时需要添加引物，引物的作用是 。
(2)如果要将 AtCOR15a 基因与质粒构建重组DNA 分子，一般采用双酶切法，据图分析选用的两种限制酶
组合是 。
(3)图中是采用 法将目的基因转移到番茄细胞中，并将其整合到该细胞的 上。
(4)为了提高 AtCOR15a 基因的表达能力，可将 AtCOR15a 基因与外源强启动子连接，如下图所示。
利用PCR 检测上述连接是否正确，可选择的引物组合是 (填字母)，该PCR 反应体系中需加入
酶。
A．①+② B．①+③ C．②+③ D．③+④
(5)为了进一步提高番茄的储藏时间，可从该植物体内提取 ErsI 基因(乙烯受体基因)，按照下图流程将
ErsI 基因重新导回该植物，致使该植物原有 ErsI 基因翻译受抑制。已知限制酶EcoRI 和 XhoI、BamHI
切割后露出的黏性末端碱基序列不同，据图分析，提取的目的基因A、B 两端需分别添加 的识别
序列。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是 。
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