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专题综合练11 发酵工程、细胞工程和基因工程
1．（2023 秋·山西忻州·高三校联考开学考试）酿酒和酿醋在我国已经有上千年的历史。下列关于酿酒
和酿醋两种传统发酵技术条件的说法，正确的是（ ）
A．进行酒精发酵的菌种的代谢类型是异养厌氧型
B．酒精发酵的最适温度低于醋酸发酵的最适温度
C．醋酸发酵需要持续通入无菌空气，酒精发酵则一定不能通入空气
D．若醋酸发酵的产物中出现CO2，则说明发酵底物缺少糖源
【答案】B
【分析】1、发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品
或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
2、酿酒原理：酵母菌利用葡萄糖无氧条件下产生酒精和二氧化碳。
3、酿醋原理：在氧气和糖源充足时，醋酸菌把葡萄糖转化成乙酸；或在氧气充足、糖源不足时，把乙醇
转化为乙醛，再把乙醛转化成乙酸。
【详解】A、进行酒精发酵的菌种是酵母菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型，A 项错误；
B、酒精发酵最适温度为18℃~25℃，醋酸发酵最适温度为30℃~35℃，B 正确；
C、醋酸发酵需要持续通入无菌空气，酒精发酵前期也可以通入一定量的空气，促进酵母菌的增殖，C 项错
误；
D、若醋酸发酵的发酵底物缺少糖源，则产物为乙酸和H2O，D 项错误。
故选B。
2．（2023 秋·河北·高三校联考阶段练习）奶啤被称为“奶香槟”，是一种集酸奶与啤酒风味为一体的
乳饮料，制作流程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．①、②所用的菌种依次为乳酸菌、酵母菌
B．两次加糖的目的是为菌种提供发酵原料和能量
C．两次发酵均在无氧条件下进行
D．两次发酵后发酵液中均有泡沫产生
【答案】D
【分析】1、题图表示奶啤制作流程图，接种①后发酵得到酸奶，属于乳酸发酵，可知接种①的菌种为乳
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酸菌；接种②后发酵得到奶啤，属于乙醇发酵，可知接种②的菌种为酵母菌。
2、无氧呼吸有两种类型：乳酸发酵和乙醇发酵；乳酸发酵：第一阶段1 个葡萄糖分子分解形成2 个丙酮酸
和4[H]，并释放少量能量，第二阶段丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下直接被[H]还原形成乳酸；乙醇发酵：
第一阶段1 个葡萄糖分子分解形成2 个丙酮酸和4[H]，并释放少量能量，第二阶段丙酮酸在酶的催化下先
分解形成乙醛和CO2，接着乙醛在乙醇脱氢酶的催化下被[H]还原形成乙醇。
【详解】A、两次发酵依次为乳酸发酵、酒精发酵，故①、②所用的菌种依次为乳酸菌、酵母菌，A 正确；
B、糖属于有机物，是细胞生命活动的主要能源物质，两次加糖的目的是为菌种提供发酵原料和能量，B 正
确；
C、乳酸发酵和酒精发酵均属于无氧呼吸，需在无氧条件下进行，C 正确；
D、乳酸发酵不产生气体，酒精发酵产生CO2，所以只有酒精发酵后发酵液中会产生泡沫，D 错误。
故选D。
3．（2023 秋·浙江·高三校联考开学考试）酒和泡菜是人们喜爱的传统发酵食品，下列相关叙述错误的
是（ ）
A．在发酵初期都要向发酵装置通入氧气用于增加菌种数量加快发酵速度
B．在发酵过程中随着发酵产物的增加都会逐渐抑制发酵菌的活性
C．随着发酵的进行，发酵液的pH 都会逐渐下降，最终呈酸性
D．酒和泡菜的制作过程中主要利用的微生物分别是酵母菌和乳酸菌
【答案】A
【分析】1、泡菜制作的原理是乳酸菌发酵，制作的流程是原料的休整、洗涤、晾晒、切分等加工过程+泡
菜盐水→加入调味料装坛→发酵→成品。
2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁
殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、泡菜发酵所需的菌种是乳酸菌，乳酸菌是厌氧生物，不能通入氧气，A 错误；
BCD、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵产生酒精和二氧化碳，泡
菜发酵所需菌种是乳酸菌，其产物乳酸，酒精和乳酸增加都会逐渐抑制发酵菌的活性，且随着发酵的进行，
发酵液的pH 都会逐渐下降，最终呈酸性，BCD 正确。
故选A。
4．（2023 秋·江苏南京·高三统考阶段练习）为纯化菌种，在鉴别培养基上接种尿素分解细菌，培养结
果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
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A．图示采用的接种方法为平板划线法和稀释涂布平板法
B．培养基中的尿素被分解后，可使酚红指示剂变为红色
C．该实验结果因单菌落太多，不能达到菌种纯化的目的
D．可用干热灭菌法对盛有培养基的培养皿和试管等进行灭菌
【答案】B
【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，
在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可
能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养
后可形成单个菌落。
【详解】A、据图可知，图中的微生物接种方法是平板划线法，A 错误；
B、培养基中的尿素被分解后呈碱性，可使酚红指示剂变为红色，B 正确；
C、该接种方法中随着划线次数增加，菌落数目减少，该实验Ⅲ区有单菌落，可以达到菌种纯化目的，C 错
误；
D、可用湿热灭菌法对盛有培养基的培养皿和试管等进行灭菌，D 错误。
故选B。
5．（2023 秋·山东·高三校联考开学考试）某生物兴趣小组进行了“探究不同浓度链霉素（一种抗生
素）对细菌的作用”的实验。下列说法正确的是（ ）
A．实验开始前需用链霉素处理细菌，使其产生耐药性突变
B．实验中所用培养皿和培养基均可采用干热灭菌法灭菌
C．实验中抑菌圈直径越大，则说明细菌的耐药性越强
D．细菌耐药性的增强，与细菌不断适应抗生素环境有关
【答案】D
【分析】1、抗生素是指细菌和其他微生物在生长发育过程中产生的抗生素或其他活性物质。
2、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要
包括消毒和灭菌。消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。
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灭菌则是指使用强烈的物化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。消毒和灭菌工作主要包括
两个方面：对操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；将用于微生物培养的器皿、接种用具和培
养基等进行灭菌。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等；灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌
等。
【详解】A、细菌突变在使用链霉素之前，实验开始前用链霉素处理细菌，是为了筛选出耐药性的细菌，A
错误；
B、实验中所用培养皿可用干热灭菌法灭菌，而培养基采用高压蒸汽灭菌（湿热灭菌），B 错误；
C、实验中抑菌圈直径越小，则说明细菌的耐药性越强，C 错误；
D、生物进化是生物与生物、生物与无机环境相互作用的结果，细菌耐药性的增强，与细菌不断适应抗生
素环境有关，D 正确。
故选D。
6．（2023 秋·云南昆明·高三昆明一中校考开学考试）关于土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验，
下列叙述正确的是（ ）
A．培养基应以尿素为唯一氮源，该细菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的
B．取样时用到的铁铲与纸袋都需要预先消毒
C．应设置未接种的选择培养基平板和接种后的牛肉膏蛋白胨培养基平板作为对照
D．若在某稀释度下测得3 个平板的菌落数分别为18、234、276，则平均菌落数为176
【答案】C
【分析】培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解
尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑
制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【详解】A、尿素分解菌是异养型生物，硝化细菌则是自养型生物，两者所利用的碳源物质是不相同的，A
错误；
B、取样时用到的铁铲和纸袋都需要预先灭菌，B 错误；
C、本实验设置未接种的选择培养基平板作为对照可以检测培养基灭菌是否彻底，设置接种后的牛肉膏蛋
白胨培养基平板作为对照可以检测选择培养基是否起到了选择作用，C 正确；
D、计算平均菌落数时应取菌落数在30-300 的平板进行计数，而且应选菌落数接近的平板求平均值，因此
求平均值时不能用18 这个平板，D 错误。
故选C。
7．（2023 秋·广东广州·高三统考阶段练习）味精是以粮食等为原料经发酵制成的一种调味料，发酵中
所用的谷氨酸榉状杆菌菌种大都从自然界筛选获得，下图是以小麦为原料生产味精的工艺流程图。下列分
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析正确的是（ ）
A．发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种
B．发酵前调整好温度、pH 等条件，发酵过程中需关闭发酵罐通气阀门，同时需不断搅拌
C．通过基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造，以获取性状优良的菌种
D．发酵结束后，可采用过滤、沉淀和纯化等方法获取单一菌体，并将菌体破碎后提取单细胞蛋白
【答案】C
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提
纯等方面。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制温度、pH 和溶解氧等发酵条件。
【详解】A、发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了扩大培养，获取更多菌种，A 错误；
B、发酵过程中需打开发酵罐通气阀门，同时需不断搅拌，B 错误；
C、基因工程育种可以对谷氨酸棒状杆菌进行定向改造，获取性状优良的菌种，C 正确；
D、单细胞蛋白就是微生物菌体，无需将菌体破碎后提取，D 错误。
故选C。
8．（2023 秋·广东广州·高三广州市第六十五中学校考阶段练习）果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产
相比，共同点有（ ）
A．都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理
B．都需要全程提供无氧环境
C．发酵前都需要对原料进行灭菌
D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
【答案】A
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大
量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理，A 正确；
B、果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产时一般先通入适量氧气，让其进行有氧呼吸，大量繁殖，然后密
封发酵，产生大量的酒精，B 错误；
C、工业化生产啤酒，为了避免在发酵过程中杂菌的污染，在发酵前需要对原料进行灭菌处理；家庭制作
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果酒时需要用到水果表面的酵母菌，所以不能对原料灭菌，C 错误；
D、家庭制作果酒发酵结束后不需要消毒处理，啤酒的工业化生产需要消毒，D 错误。
故选A。
9．（2023 秋·广西玉林·高三校联考开学考试）人参皂苷是人参的主要活性成分。研究人员分别诱导人
参根与胡萝卜根形成愈伤组织并进行细胞融合，提高人参皂苷的产率。下列有关叙述错误的是（ ）
A．人参皂苷是人参的基本生命活动所必需的产物
B．细胞融合前应用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C．高Ca2+-高pH 溶液可促进愈伤组织细胞的融合
D．杂种细胞进行植物组织培养时需添加植物激素
【答案】A
【分析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞(原生质体融合)，并
把杂种细胞培养成新的植物体的技术。植物组织培养时应添加植物激素。
【详解】A、人参皂苷属于次生代谢产物，并非植物基本生命活动所必需，A 错误；
B、在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，B 正确；
C、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2+-高pH 溶液可促进愈伤组织细胞融合，C 正确；
D、植物组织培养时应添加植物激素（如生长素和细胞分裂素），D 正确，
故选A。
10．（2023 秋·江苏·高三统考专题练习）植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，相关
叙述错误的是（ ）
A．切取一定大小的草莓植株茎尖进行组织培养，可获得脱毒苗
B．用γ 射线处理烟草的愈伤组织细胞，可培育抗盐碱的烟草
C．在离体条件下对紫草细胞进行植物细胞培养，可大量获得紫草宁
D．炼苗后的植株应移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
【答案】D
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种
的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将草莓植株茎尖进行离体培养能获得脱毒植
株，A 正确；
B、由于基因突变是不定向的，所以用射线处理植物组织培养过程中不断增殖的烟草细胞，即进行诱变育
种并筛选得到抗盐碱的烟草新品种，B 正确；
C、离体的条件下对紫草细胞进行植物细胞培养，可从培养液中获得大量紫草宁，C 正确；
D、炼苗后的植株应移栽到条件适宜的土壤中，D 错误。
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故选D。
11．（2023 秋·吉林四平·高三公主岭市第一中学校校联考阶段练习）科研人员将苜蓿与百脉根（富含单
宁，单宁可减少膨胀病的发生）进行植物体细胞杂交以期获得抗膨胀病苜蓿新品种，技术路线如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．图中①过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶去除细胞壁
B．愈伤组织细胞通过减数分裂和有丝分裂形成了植物体
C．相比于生芽培养基，生根培养基中生长素含量比例较低
D．融合细胞生成细胞壁时，高尔基体和线粒体的活动可能增强
【答案】D
【分析】分析题图：该图为将苜蓿与百脉根进行植物体细胞杂交以获得抗臌胀病苜蓿新品种的过程，①为
去除细胞壁，制备原生质体，②为诱导原生质体融合的过程，③为融合细胞脱分化形成愈伤组织的过程，
④在分化形成根、芽等器官的过程，⑤为形成植物体的过程。
【详解】A、图①为去除细胞壁过程，植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故可用纤维素酶和果胶酶去除
细胞壁，A 错误；
B、愈伤组织细胞通过有丝分裂和细胞分化形成了植物体，B 错误；
C、相比于生芽培养基，生根培养基中生长素含量比例较高，C 错误；
D、植物细胞壁的形成与高尔基体有关，且需要消耗能量，因此，融合细胞生成细胞壁时，细胞内高尔基
体和线粒体活动可能增强，D 正确。
故选D。
12．（2024·全国·高三专题练习）下列有关动物细胞工程操作的叙述，正确的是（ ）
A．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，在进行细胞培养时培养基中除了加入细胞所需的各种营养物
质外，还需要加入琼脂
B．单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
C．干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等
D．体细胞核移植过程中只能通过显微操作方法去除细胞核
【答案】C
【分析】动物细胞工程有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体的制备等。
【详解】A、动物细胞培养一般用液体培养基，不需要加入琼脂，A 错误；
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B、单克隆抗体制备过程中，第一次筛选是为了获得杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是获得能产生所需抗
体的杂交瘤细胞，B 错误；
C、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，胚胎
干细胞具有发育的全能性，C 正确；
D、目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也可以采用梯度离心、紫外线短时间
照射和化学物质处理等方法，D 错误。
故选C。
13．（2023 秋·河北唐山·高三统考开学考试）“人造牛肉汉堡”中的牛肉块是牛的肌肉细胞经过动物细
胞培养获得的，这种人工培育的牛肉能防止疯牛病病毒、口蹄疫病毒等动物病毒感染，为人类获取更多健
康食品探索出了新途径。下列有关动物细胞培养技术说法，正确的是（ ）
A．制备细胞悬浮液的过程需要使用胃蛋白酶或胶原蛋白酶
B．细胞培养液中含有各种营养物质，其中的蔗糖还有维持培养液渗透压作用
C．95%空气和5%CO2的混合气体能维持培养液的pH，并为细胞提供适宜浓度的氧气
D．严格对培养物和所有培养设备灭菌及培养过程无菌操作是避免病毒感染的关键
【答案】C
【分析】动物细胞培养过程：取动物胚胎或幼龄动物组织→剪碎组织→蛋白酶处理分散成单个细胞→制成
细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，
制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养（95%空气和5%的CO2）。
【详解】A、制备细胞悬浮液需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，A 错误；
B、动物细胞培养过程中不需要使用蔗糖，B 错误；
C、95%空气和5%CO2的混合气体能维持培养液的pH，并为细胞提供适宜浓度的氧气 ，C 正确；
D、对培养物不能灭菌，D 错误。
故选C。
14．（2023 秋·江苏淮安·高三统考阶段练习）下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是（
）
A．采集来的精子往往要使其获得能量后，才能进行体外受精
B．哺乳动物体外受精后的早期胚胎，需要培养至原肠胚才可进行胚胎移植
C．克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术
D．将小鼠桑葚胚分割成2 等份后直接移植到体内，获得两只性状完全相同的小鼠
【答案】C
【分析】1、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2 等份、4 等份或8 等份等，经移植获得同卵双胎或多胎
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的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法
之一。
【详解】A、体外受精需要对精子进行获能处理使其具有受精的能力，才能受精，而不是获得能量，A 错误；
B、进行胚胎移植的时期是桑葚胚（桑椹胚）或囊胚，B 错误；
C、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程，该技术可加速家畜遗传改良，C 正确；
D、将小鼠桑葚胚分割成2 等份后经检查后移植到受体体内，但两只小鼠的性状不一定完全相同，D 错误。
故选C。
15．（2023 秋·山西朔州·高三怀仁市第一中学校校联考阶段练习）胚胎工程理论的发展和技术的应用提
高了良种奶牛的繁育速度，保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细
胞的流程，下列叙述正确的是（ ）
A．体外受精与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
B．进行①胚胎分割后获得的2 个健康胚胎的遗传性状不同
C．可从早期囊胚（b）中的滋养层细胞获得胚胎干细胞（e）
D．进行②胚胎移植时能否成功，与供体和受体的生理状态有关
【答案】D
【分析】胚胎移的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体，
有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处
理)；②配种或人工授精；③对胚胎的收集检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到
桑堪或胚囊胚阶段)；④对胚胎进行移植;移植后的检查。
【详解】A、无论体内受精还是体外受精，精子均需要获能后才能完成受精，A 错误；
B、进行①胚胎分割属于无性生殖，进行①胚胎分割后获得的2 个健康胚胎的遗传性状相同，B 错误；
C、可从早期囊胚（b）中的内细胞团细胞获得胚胎干细胞，C 错误；
D、进行②胚胎移植时能否成功，与供体和受体的生理状态有关，通常需要用激素进行同期发情处理，D 正
确。
故选D。
16．（2023 秋·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨市第三十二中学校校考阶段练习）同尾酶是指切割不同的DNA
片段后能产生相同黏性末端的一类限制酶，下列四种限制酶中属于同尾酶的是（ ）
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A．①③
B．②④
C．①③和②④
D．①④
【答案】A
【分析】限制性核酸内切酶（限制酶）：能够识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条
链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。经限制切割产生的DNA 片段末端通
常有两种形式：黏性末端和平末端。
【详解】同尾酶是指切割不同的DNA 片段后能产生相同黏性末端的一类限制酶，平末端不属于黏性末端，
故②④不属于同尾酶。限制酶切割后，①产生的黏性末端为CATG，③产生的黏性末端为CATG，因此①③产
生的黏性末端都为CATG 的相同黏性末端，符合同尾酶的定义，A 正确,BCD 错误。
故选A。
17．（2023 秋·山西忻州·高三校联考开学考试）将水稻耐盐碱基因OsMYB56 导入不耐盐碱水稻品种吉粳
88 中，培育耐盐碱海水稻新品种。下图PCR 扩增OsMYB56 时需要添加引物，应选用的引物组合为（ ）
A．5'—CTTGGATGAT 一3 和5'一TCTGTTGAAT 一3'
B．5'一CTTGGATGAT 一3 和5'一TAAGTTGTCT 一3'
C．5'一ATTCAACAGA 一3'和5'一ATCATCCAAG 一3'
D．5'一ATTCAACAGA 一3'和5—GAACCTACTA—3'
【答案】A
【分析】PCR 技术可特异性的扩增DNA 片段，关键在于引物可以和特定DNA 片段的3'端特异性结合，使Taq
酶沿引物的3'端延伸子链。
【详解】―
端为DNA 链的5'端，―OH 端为DNA 链的3'端。进行PCR 时，引物与模板链的3'端结合，因
此在扩增OsMYB56 时需要添加的引物是5'-CTTGCATGAT-3'和5'-TCTGTTGAAT-3'，A 项符合题意，BCD 不符
合题意。
故选A。
18．（2023 秋·江苏南通·高三统考开学考试）下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”、“DNA 片段的扩增与
电泳鉴定”的实验叙述错误的是（ ）
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A．选取细胞分裂旺盛的菜花表层花进行研磨是因为DNA 含量高
B．研磨时需加入缓冲液，防止 DNA 在pH 发生变化时降解或变性
C．在凝胶中，DNA 分子的迁移速率与DNA 分子的大小、构象等有关
D．PCR 产物出现拖尾可能是非特异性扩增过多，可适当降低退火温度
【答案】D
【分析】1、 DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当
的物理或化学方法对它们进行提取。DNA 不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精；DNA 在不同浓度的NaCl 溶
液中溶解度不同，它能溶于2mol/L 的NaCl 溶液；在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂会呈蓝色，因此二苯
胺可以作为鉴定DNA 的试剂。
2、PCR 的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中，DNA 分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA 分子的
大小、构象等有关。
【详解】A、新鲜的菜花DNA 含量丰富，易获取，选取细胞分裂旺盛的菜花表层花进行研磨是因为DNA 含量
高，A 正确；
B、研磨时需加入缓冲液，稳定溶液pH 值，防止 DNA 在pH 发生变化时降解或变性，B 正确；
C、电泳鉴定DNA 利用了DNA 在电场的作用下，会向着与它所带电荷相反方向的电极移动，因此在凝胶中，
DNA 分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA 分子的大小、构象等有关，C 正确；
D、退火温度越低，引物和底物越容易结合，错配情况增多，造成PCR 特异性降低，故PCR 产物出现拖尾可
能是非特异性扩增过多，可适当提高退火温度，D 错误。
故选D。
19．（2023 秋·湖南益阳·高三统考阶段练习）黑曲霉会导致储存的果蔬与谷物腐烂。因此抑制有害霉菌
的生长成为食品保藏及农业生产的首要任务。科学家筛选出若干株对黑曲霉有较强抑制作用的菌株，并对
其进行初步研究。回答下列问题：
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(1)若要对黑曲霉抑菌菌株进行筛选与纯化，可利用 （填“固体”或“液体”）培养基对其进行富
集培养，然后对菌液进行 ，再涂布到黑曲霉生长良好的培养基上，观察是否出现 ，然后再将
出现抑菌能力最强的菌株进行纯化培养。
(2)利用黑曲霉为病原指示菌，初筛出了形态差异较大的14 株对黑曲霉有抑制作用的菌株，将其编号为
LG-1～LG-14，如图1 所示，应挑选图中的 菌株。但实践发现，上述菌株的抑菌效果还不太理想，若
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想获得抑菌作用更好的菌株，还可采用 育种方法。
(3)现需要将某毒性基因（pobA 基因）的启动子序列（dmp）插入图2 所示表达载体的B 区对抑菌菌株进行
改造，从而提高抑菌菌株的抑菌效果。图3 显示了启动子 dmp 内部的酶切位点，在构建基因表达载体时，
应在其C、D 两端添加两种限制酶 的酶切位点，确保 。（答两点即可）
【答案】(1) 液体 梯度稀释 抑菌圈
(2) LG-13 诱变育种或基因工程育种
(3) Xho Ⅰ和Nde Ⅰ/Nde Ⅰ和Xho Ⅰ 启动子不会被切断、避免目的基因自身环化、避免载体自身
环化、避免启动子反向连接到载体上
【分析】微生物常见的接种的方法：
（1）平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基，通过
分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞，经培养后生长繁殖成单菌落，通常把这种单菌落当作待分
离微生物的纯种。
（2）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培
养基的表面，进行培养，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在
培养基表面形成单个的菌落。
【详解】（1）对菌液进行富集培养时应该选用液体培养基；在进行稀释涂布平板时，将菌液进行一系列
的梯度稀释，再涂布到黑曲霉生长良好的培养基上，由于黑曲霉抑菌菌株能够抑制黑曲霉的生长，因此观
察培养基上是否出现抑菌圈，筛选出抑菌能力最强的菌株后进行纯化培养。
（2）黑曲霉抑菌菌株对黑曲霉抑制作用越大，则其周围的抑菌圈越大，由图1 可知，LG-13 菌株的抑菌圈
最大，故应挑选图中的LG-13 菌株；性状优良的菌株可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基
因工程育种获得，故若想获得抑菌作用更好的菌株，还可采用诱变育种或基因工程育种。
（3）启动子dmp 序列内部有Sma Ⅰ和Hind Ⅲ的识别序列，为避免将启动子切断，因在图1 的质粒中选择
另外两种限制酶切割质粒和启动子，即Xho Ⅰ和Nde Ⅰ，故应在其C、D 两端添加两种限制酶Xho Ⅰ和
Nde Ⅰ的酶切位点，这样能够确保启动子不会被切断、避免目的基因自身环化、避免载体自身环化、避免
启动子反向连接到载体上。
20．（2024·全国·高三专题练习）中国科学家成功培育出全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。
体细胞克隆猴的培育过程如图所示。请分析回答问题：
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(1)据图可知，克隆猴培育过程用到了 、 和胚胎移植等技术。体细胞核移植
技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术，原因是 。
(2)上述实验核移植的受体一般选用A 猴处于减数分裂Ⅱ中期的 ，原因是该细胞体积大、易操作、
营养物质丰富且含有促进 表达的物质。
(3)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是 。
(4)克隆猴的成功培育为阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷病、肿瘤等疾病的机理研究、干预、
诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比，克隆猴作为实验动物模型的优势是
（答出一点即可）。
【答案】(1) 动物细胞培养 动物体细胞核移植 体细胞分化程度高，表达全能性十分困难
(2) 卵母细胞 细胞核全能性
(3)显微操作（去核法）
(4)体细胞克隆猴遗传背景相同，可避免个体间差异对实验的干扰，大大减少实验动物的使用数量；体细
胞克隆猴制备时间缩短，基因编辑等可在体外培养的细胞中进行
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟，可以通过显微操作技术
去除卵母细胞的细胞核和第一极体。
【详解】（1）据图可知，克隆猴培育过程用到了动物细胞培养、胚胎移植、动物细胞核移植技术。体细
胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术，原因是体细胞分化程度高，表达全能性十分困难。
（2）上述实验核移植的受体一般选用A 猴减数分裂Ⅱ中期的（次级）卵母细胞，原因是卵母细胞体积大、
易操作、营养物质丰富且含有促进细胞核全能性表达的物质。
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（3）目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法，即在显微镜下进行去除细胞核的操作。
（4）与以往用普通猴子做实验相比，克隆猴作为实验动物模型的两大优势是体细胞克隆猴遗传背景相同，
可避免个体间差异对实验的干扰，大大减少实验动物的使用数量；体细胞克隆猴制备时间缩短，基因编辑
等可在体外培养的细胞中进行。
1．（2023 秋·江苏南京·高三统考阶段练习）下列关于高中生物实验的叙述，正确的是（ ）
A．培养乳酸菌或小球藻的过程中都需要搅拌振荡，目的都是增加培养液中的溶解氧
B．常温下向蛋白质溶液中加入适量的双缩脲（C ₂ H ₅ N ₃ O ），能够观察到紫色现象
₂
C．溴麝香草酚蓝溶液鉴定酵母菌呼吸产生CO2时，出现蓝色→黄色→绿色的颜色变化
D．在制作生态瓶实验中，加入到透明玻璃瓶内的河水和泥沙不需要灭菌消毒
【答案】D
【分析】蛋白质与双缩脲试剂呈现紫色，双缩脲试剂由A 液（质量浓度为0.1g/mL 氢氧化钠溶液）和B 液
（质量浓度为0.01g/mL 硫酸铜溶液）组成。
【详解】A、振荡培养的目的是增加溶液中的氧气，以满足细胞呼吸的需求，乳酸菌属于厌氧生物，培养
过程中不需要搅拌振荡，A 错误；
B、双缩脲是一种有机化合物，而鉴定蛋白质用的是双缩脲试剂，双缩脲试剂由A 液（质量浓度为0.1g/mL
氢氧化钠溶液）和B 液（质量浓度为0.01g/mL 硫酸铜溶液）组成，常温下向蛋白质溶液中加入适量的双缩
脲试剂，能够观察到紫色现象，B 错误；
C、溴麝香草酚蓝溶液鉴定酵母菌呼吸产生CO2时，出现蓝色→绿色→黄色的颜色变化，C 错误；
D、在制作生态瓶实验中，加入到透明玻璃瓶内的河水和泥沙含有分解者等，如果灭菌消毒，会导致这类
生物死亡，因此不需要灭菌消毒，D 正确。
故选D。
2．（2023 秋·河北·高三邢台市南和区第一中学校联考开学考试）酸马奶酒是一种以鲜马奶为原料，经
乳酸菌和酵母菌共同自然发酵而成的一种传统的乳酸、酒精发酵乳饮料。下列叙述错误的是（ ）
A．乳酸菌和酵母菌都以DNA 作为遗传物质
B．乳酸菌和酵母菌都具有细胞壁、细胞膜和细胞核等结构
C．乳酸菌和酵母菌进行发酵时都不需要O2
D．乳酸菌和酵母菌的一个细胞均可属于生命系统的个体层次
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【答案】B
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物，由真核细胞构成的生物叫真核生物；原核细胞与真核细胞相
比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体，原核细胞只有核
糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、乳酸菌和酵母菌都是细胞生物，均以DNA 作为遗传物质，A 正确；
B、乳酸菌无细胞核，是原核生物，B 错误；
C、乳酸菌为厌氧型细菌，发酵过程中不需要氧气，酵母菌为兼性厌氧微生物，其无氧呼吸的产物是酒精，
在发酵过程中也不需要氧气，C 正确；
D、乳酸菌和酵母菌均为单细胞生物，其一个细胞即为一个个体，均可属于生命系统的个体层次，D 正确。
故选B。
3．（2023 秋·山西忻州·高三校联考开学考试）为了得到能高效降解聚乙烯[PE，（C2H4），]的细菌，以
解决塑料污染问题，科学家将分离得到的两种细菌YT1 和YP1 置于含PE 的培养液中，并定期检测培养液中
PE 的剩余量百分比，检测结果如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．可将PE 作为该培养液唯一的碳源
B．一般情况下，该培养液的pH 应为中性或弱酸性
C．可用稀释涂布平板法或细菌计数板对细菌进行计数
D．第30 天后两种菌的降解能力差异显著，YP1 的降解能力较强
【答案】B
【分析】根据题意可知，实验的目的是为了获得高效降解PE 的细菌，该培养液应以PE 作为唯一的碳源。
与含YT1 的培养液相比，第30 天后含YP1 的培养液中PE 的剩余量百分比显著降低，说明YP1 的降解PE 的
能力较强。
【详解】A、根据题意可知，实验的目的是为了获得高效降解PE 的细菌，故该培养液应以PE 作为唯一的碳
源，A 正确；
B、一般情况下，培养细菌的培养液（基）的pH 应为中性或弱碱性，B 错误；
C、稀释涂布平板法、细菌计数板都可以对细菌进行计数，C 正确；
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D、根据图示可知，与含YT1 的培养液相比，第30 天后含YP1 的培养液中PE 的剩余量百分比显著降低，说
明YP1 的降解PE 的能力较强，D 正确。
故选B。
4．（2023 秋·山西吕梁·高三统考开学考试）尿素是一种非蛋白氮饲料，常被用于反刍动物日粮配制，
以降低日粮蛋白用量，节约饲养成本。反刍动物的瘤胃中尿素被分解成氨，氨则被用于合成优质微生物蛋
白。某兴趣小组尝试从奶牛的瘤胃中分离出尿素分解菌。下列有关叙述正确的是（ ）
A．需配制以尿素为唯一碳源的培养基，还需要加牛肉膏等营养物质
B．用灭菌后的涂布器蘸取0.1mL 菌液在酒精灯火焰旁将菌液涂布均匀
C．以未接种的培养基为对照组，可判断选择培养基是否具有选择作用
D．尿素分解成氨后，培养基中的pH 升高，可用酚红指示剂进行鉴定
【答案】D
【分析】1、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能
分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受
到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
2、分解尿素的细菌的鉴定：细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯
一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。
【详解】A、以尿素作为唯一氮源培养基，能分解尿素的微生物生长，其他微生物不能生长，为选择培养
基，不能加入牛肉膏，A 错误；
B、涂布器不能进行取样，B 错误；
C、以未接种的培养基为对照组，能判断培养基是否被杂菌污染，不能判断选择培养基是否有选择作用，C
错误；
D、尿素分解为氨后，碱性增强，培养基中的pH 升高，可用酚红指示剂进行鉴定，D 正确。
故选D。
5．（2023 秋·广东广州·高三统考阶段练习）土壤盐渍化是目前制约农业生产的全球性问题，我国科学
家用普通小麦（2N=42）与耐盐偃麦草（2N=70）体细胞杂交获得耐盐新品种“山融3 号”，培育过程如下
图所示，序号代表过程或结构。下列分析正确的是（ ）
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A．由愈伤组织到②适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例有利于促进芽的形成
B．①和“山融3 号”体细胞均含有两个染色体组，每个染色体组含56 条染色体
C．“山融3 号”与普通小麦之间存在生殖隔离，为不同物种
D．土壤盐渍化可能是导致偃麦草出现耐盐性的根本原因
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育
成杂种植株的技术。植物体细胞杂交技术：（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。（2）过程：
去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。化学法是用聚乙二醇（PEG）
作为诱导剂。（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、由愈伤组织到②幼苗，适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例，促进根的形成，A 错误；
B、①是普通小麦（2N=42）的原生质体和耐盐偃麦草（2N=70）的原生质体融合而成的，有四个染色体组
（异源四倍体），“山融3 号”是融合后的原生质体经植物组织培养得到的，其体细胞也含有四个染色体
组（异源四倍体），一个染色体组含21 或35 条染色体，B 错误；
C、“山融3 号”是有四个染色体组（异源四倍体），与普通小麦（2N=42）之间存在生殖隔离，为不同物
种，C 正确；
D、土壤盐渍化只能对偃麦草耐盐性进行选择，偃麦草出现耐盐性的根本原因是变异，D 错误。
故选C。
6．（2023 秋·河北·高三邢台市南和区第一中学校联考开学考试）在草莓生产上，传统的繁殖方式易将
草莓植株所感染的病毒传给后代，导致产量降低、品质变差。微型繁殖技术可以培育出无毒幼苗，其过程
如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①与过程②的培养基中生长素和细胞分裂素的比例一般相同
B．利用微型繁殖技术培育无毒草莓时常选取草莓植株的茎尖或根尖分生区作为外植体
C．过程②培养期间要进行光照，其作用是促进叶绿素的合成
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D．植物微型繁殖技术既能实现种苗的大量繁殖，也能保持优良品种的遗传特性
【答案】A
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的
培养条件，诱导其形成完整植株的技术。用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，被人们形象地称为
植物的快速繁殖技术，也叫作微型繁殖技术。
【详解】A、图中过程①为脱分化过程，而过程②为再分化过程，由于培养基中生长素和细胞分裂素的比
例会影响细胞分化的方向，因此这两个过程的培养基中生长素和细胞分裂素的比例一般不同，A 错误；
B、由于茎尖或根尖病毒少，甚至无病毒，因此利用微型繁殖技术培育无毒草莓时常选取草莓植株的茎尖
或根尖分生区作为外植体，B 正确；
C、过程②为脱分化过程，即由愈伤组织形成芽或根时需要进行照光培养，其作用是促进叶绿素的合成，C
正确；
D、微型繁殖技术利用植物自身的组织或细胞，可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，其本质是无性繁
殖，因而可以保持优良品种的遗传特性，D 正确。
故选A。
7．（2023 秋·山西忻州·高三校联考开学考试）诱导多能干细胞（iPS 细胞）在形态、基因表达、分裂能
力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似，这为某些疾病的基础研究及其临床应用提供了一种新的途径。
下列说法正确的是（ ）
A．iPS 细胞与胚胎干细胞都必须从胚胎中获取
B．iPS 细胞的制备必须通过激素诱导细胞实现
C．来自同一机体的造血干细胞与胚胎干细胞遗传物质相同
D．可利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培养的iPS 细胞治疗自身该疾病
【答案】C
【分析】iPS 细胞是通过基因转染技术将某些转录因子导入动物或人的体细胞，使体细胞直接重构成为胚
胎干细胞，细胞样的多潜能 细胞。
【详解】A、iPS 细胞可以由体细胞诱导形成，A 错误；
B、iPS 细胞的制备可通过将特定基因或特定蛋白导入细胞实现，或者通过小分子化合物诱导细胞实现，B
错误；
C、来自同一机体的造血干细胞与胚胎干细胞都是由受精卵发育形成的，遗传物质相同，C 正确；
D、镰状细胞贫血的发病原因为基因突变，因此不能利用患者自身体细胞培养的iPS 细胞进行治疗，D 错误。
故选C。
8．（2023 秋·天津·高三耀华中学校考开学考试）下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述
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正确的是（ ）
A．步骤①操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养中，细胞之间相互接触能促进细胞的分裂
【答案】C
【分析】动物细胞培养过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液
→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细
胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A 错误；
B、动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，分散成单个细胞，制成细胞悬液，B 错
误；
C、传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，故步骤③到④
的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理，C 正确；
D、步骤④为传代培养过程，在该过程中，贴壁细胞会发生接触抑制细胞分裂的现象，D 错误。
故选C。
9．（2023 秋·山东济南·高三统考开学考试）动物体细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性。
下列说法正确的是（ ）
A．为提高成功率，将卵母细胞培养到M Ⅱ期，在尽可能短的时间内去除纺锤体一染色体复合物并注入
体细胞
B．需用电刺激、Ca2+载体和聚乙二醇等激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C．胚胎发育到桑葚胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔
D．早期胚胎培养需要无菌的O2和CO2，O2是细胞代谢所必需，CO2的主要作用是调节培养液的pH
【答案】A
【分析】动物体细胞核移植技术基本过程：从供体身体的某一部位上取体细胞，并通过体细胞培养技术对
该体细胞进行增殖；采集卵母细胞，体外培养到减数第二次分裂中期，通过显微操作去除卵母细胞中的核，
由于减二中期细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管可以一并吸出细胞核和第一极体；细胞促融将供体
细胞注入去核卵母细胞通过电刺激使两细胞融合，供体细胞进入受体卵母细胞内构建重组胚胎，通过物理
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或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，使其完成细胞分裂和
发育进程。植入代孕母体体外完成早期胚胎培养后，将胚胎移植入代孕母体内，使其继续发育为新个体。
【详解】A、卵母细胞培养到M Ⅱ期，此时细胞内具有促进全能性表达的物质，在尽可能短的时间内去除纺
锤体一染色体复合物，即除去受体细胞的遗传物质，再注入体细胞，形成融合细胞，A 正确；
B、用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+ 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞
分裂和发育进程，B 错误；
C、胚胎发育到囊胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔，C 错误；
D、早期胚胎培养需要无菌的空气和5%CO2，O2是细胞代谢所必需，CO2的主要作用是调节培养液的pH，D 错
误。
故选A。
10．（2023 秋·江苏南京·高三统考阶段练习）研究人员制备一种膀胱生物反应器，用其制备获得人体特
殊功能蛋白A 的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、体外受精
B．诱导雌性动物超数排卵所饲喂的激素能作用于特定细胞
C．从卵巢采集的卵子通常需要培养成熟后与获能的精子进行体外受精
D．早期胚胎培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
【答案】C
【分析】分析题图：图中①表示将目的基因导入受体细胞，②表示早期胚胎培养，③表示胚胎移植。
【详解】A、图中①表示将目的基因导入受体细胞，该过程是导入动物受精卵，常用显微注射法，而②表
示早期胚胎培养，A 错误；
B、诱导雌性动物超数排卵的激素是促性腺激素，该激素属于蛋白质类激素，饲喂会被分解而失去作用，B
错误；
C、从卵巢采集的卵子通常需要培养成熟后（培养到减数第二次分裂中期）才可与获能的精子进行体外受
精，C 正确；
D、早期胚胎培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2的目的是维持培养液的pH，D 错误。
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故选C。
11．（2023 秋·江苏淮安·高三统考阶段练习）基因工程中需使用多种工具酶，几种限制酶的切割位点如
图所示。下列说法正确的是（ ）
A．限制酶Smal 和EcoRV 切割形成的末端，可以通过E.coli DNA 连接酶相互连接
B．DNA 连接酶、DNA 聚合酶和RNA 聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C．限制酶EcoRI 进行一次切割，会切断2 个磷酸二酯键，形成1 个游离的5’末端
D．若两种限制酶的识别序列相同，则形成的末端一定能通过DNA 连接酶相互连接
【答案】B
【分析】1、限制酶：能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核
苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、DNA 连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、限制酶EcoR I 和Pst I 切割形成的是黏性末端，限制酶Sma I 和EcoR V 切割形成的是平末端，
E.coliDNA 连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA 连接酶可连接黏性末端和平末端，但连接效率较低，A 错误；
B、DNA 连接酶是在两个DNA 片段之间形成磷酸二酯键；DNA 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷
酸片段上，形成磷酸二酯键；RNA 聚合酶将单个核糖核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键，B 正
确；
C、一个限制酶切割一次，使DNA 双链断开，会有两个磷酸二酯键断裂，形成2 个黏性末端或平末端，形成
2 个游离的5’末端，C 错误；
D、若两种限制酶的识别序列相同，但由于识别的位点不同，切割形成的末端不同，故不一定能通过DNA 连
接酶相互连接，D 错误。
故选B。
12．（2024·全国·高三专题练习）干扰素是一种广谱抗病毒制剂，是具有多种功能的活性蛋白质（主要
是糖蛋白），下图为通过基因工程生产干扰素的部分操作，图中①②③④表示相关操作过程。下列相关分
析错误的是（ ）
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A．图中过程①③中都需要用到限制性内切核酸酶
B．过程②需用热稳定性DNA 聚合酶，②操作的原理是DNA 半保留复制
C．过程③操作要注意干扰素基因上有启动子、终止子及标记基因等
D．过程④为目的基因的导入，最后必须对干扰素进行功能活性鉴定
【答案】C
【分析】基因工程又称基因拼接技术或DNA 重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生
物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA 分子，然后导入活细
胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程的操作步骤：1.提取目的基因；2.目的基因与运载体结合；3. 将目的基因导入受体细胞；4.目
的基因的检测和表达
【详解】A、图中①表示获取目的基因过程，②表示扩增目的基因，③表示构建基因表达载体过程，④表
示导入目的基因过程，其中在获取目的基因、构建基因表达载体过程中均需用到限制酶，A 正确；
B、②表示通过PCR 技术扩增目的基因，其利用原理是DNA 半保留复制，该过程需用到耐高温的DNA 聚合酶
（Taq 酶），B 正确；
C、过程③操作要注意最终构建的基因表达载体上有干扰素基因、启动子、终止子及标记基因，C 错误；
D、过程④为目的基因导入，最后需对酵母菌分泌的干扰素与人体内干扰素的功能活性进行比较，以确定
转基因产品的功能活性与人体的相同，D 正确。
故选C。
13．（2023 春·天津西青·高三天津市西青区杨柳青第一中学校考阶段练习）红细胞生成素（EPO）是人
体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO 来源极为有限，某科研
团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成EPO。下列说法错误的是（ ）
A．用显微注射技术将含EPO 基因的表达载体导入羊的乳腺细胞中，可得到乳腺生物反应器
B．构建基因表达载体时，需将EPO 基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起
C．该转基因羊中的EPO 基因可在羊的乳腺细胞中表达
D．可通过PCR 技术检测EPO 基因是否插入山羊基因组
【答案】A
【分析】转基因动物生产药物：
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(1)基因来源：药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子(原理: 基因的选择性表达)；
(2) 成果：乳腺生物反应器；
(3)过程：将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵中，
最终培育的转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁生产所需要的药物。
【详解】A、用显微注射技术将含EPO 基因的表达载体导入羊的受精卵中，可得到乳腺生物反应器，A 错误；
B、在构建基因表达载体时，需要将EPO 基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这样才能使
目的基因只在乳腺组织中表达，B 正确；
C、EPO 基因与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起，可以在羊的乳腺细胞中表达，其他细胞中不表达，C 正
确；
D、目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。可通过
PCR 技术检测EPO 基因是否插入山羊基因组，D 正确。
故选A。
14．（2023 秋·高三课时练习）若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组DNA
（见图丙），限制性内切核酸酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ（－A↓GATCT－），EcoR Ⅰ（－G↓AATTC－）和
Sau3A Ⅰ（－↓GATC－）。下列分析合理的是（ ）
A．用EcoR Ⅰ切割目的基因和P1 噬菌体载体
B．用Bgl Ⅱ和EcoRI 切割目的基因和P1 噬菌体载体
C．用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1 噬菌体载体
D．用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1 噬菌体载体
【答案】D
【分析】限制酶选择原则：
（1）应选择切点位于目的基因两端的，不能位于目的基因内部，防止破坏目的基因，同时为避免目的基
因和质粒自身环化或随意连接，可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。
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（2）根据质粒特点确定限制酶种类具体原则：
①保证切割的黏性末端与目的基因的相同，以便两者能够连接。
②保证切割后的质粒至少保留一个标记基因，以便进行筛选；保留复制原点，以便在受体细胞中维持稳定
和表达。
【详解】A、用EcoR Ⅰ切割目的基因和P1 质粒载体，产生相同的黏性末端，用DNA 连接酶连接时可能会发
生反向连接，A 错误；
B、用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割目的基因和P1 质粒载体，这与A 选项中仅用EcoR Ⅰ切割一样，B 错误；
C、用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1 质粒载体，会产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C 错
误；
D、只有用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1 质粒载体，产生不同的黏性末端，防止发生反向连接，且
这样目的基因插入运载体后，RNA 聚合酶的移动方向与图丙实线方向相同，D 正确。
故选D。
15．（2023 秋·江苏·高三校联考阶段练习）下列关于 DNA 的粗提取和 DNA 片段的扩增及电泳鉴定的叙
述，错误的是（ ）
A．新鲜的洋葱、鸡血、猪肝等均可作为 DNA 粗提取的实验材料
B．在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA
C．PCR 实验中使用的枪头、蒸馏水和移液器等在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌
D．PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm 后，电泳、观察
【答案】C
【分析】DNA 的粗提取与鉴定的实验原理是：
①DNA 的溶解性，DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以
选择适当浓度的盐溶液可以将DNA 溶解或析出，从而达到分离的目的；
②DNA 不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA 进一步
分离；
③在沸水浴的条件下DNA 遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、理论上只要含有DNA 的生物组织均可作为该实验的材料，因此洋葱、鸡血，猪肝等均可作为提
取DNA 的材料，A 正确；
B、由于DNA 成丝状，因此，在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA，B 正
确；
C、PCR 实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前都必须进行高压灭菌处理，移液器需要清洗，
C 错误；
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D、PCR 产物通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，将电泳缓冲液加入电泳槽并没过凝胶 1mm 后，电泳、观察，这
样可以保证DNA 片段在缓冲液中进行迁移，D 正确。
故选C。
16．（2023 秋·黑龙江大庆·高三统考阶段练习）猪的许多器官与人类器官高度相似，但异种移植存在一
个巨大的障碍：人体免疫系统可能对外来的组织或者器官产生排斥反应，甚至带来致命的后果。移植手术
中使用的猪已经过基因改造一研究人员将猪体内3 个会引起人类对猪器官产生排斥反应的基因和1 段可能
导致心脏继续生长的基因“敲除”，并将6 个相关的人类基因嵌人猪的基因组，使其器官更易被人体免疫
系统接受。回答下列问题：
(1)科学家将小型猪器官表面抗原基因（Anti）“反向处理”，即根据Anti 基因的模板链和reAnti 基因的
模板链碱基序列互补，人工合成reAnti 基因并转人猪成纤维细胞，培育成转基因克隆猪，过程如图1 所示。
图中②过程常用的方法是 法。reAnti 转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti 基因阻抑了Anti
基因的 （填“转录”或“翻译”）。
(2)在将早期胚胎移植人受体母猪前，应对受体母猪进行 ，目的是 。
(3)CRISPR/Cas9 基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息（过程如图
2）。Cas9 蛋白能准确切割并断开目标DNA，因此Cas9 蛋白类似于基因工程操作工具中的 。研究者利用
该技术敲除导致心脏继续生长的关键基因PGH-I 的前提是根据已知的PGH-1 基因的碱基序列设计两种 。
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【答案】(1) 显微注射 翻译
(2) 同期发情处理 为早期胚胎创造一个生理环境条件相同（或适宜）的空间
(3) 限制酶 向导RNA
【分析】胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎
移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分
割等。
【详解】（1）在将目的基因导入动物细胞时，常用显微注射法。由题意可知，Anti 基因转录形成的mRNA
和reAnti 基因转录形成的mRNA 碱基序列互补，从而阻抑Anti 基因的翻译。
（2）胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，因此在将早期胚胎移植入受体
母猪前，应对受体母猪进行同期发情处理，目的是为早期胚胎创造一个生理环境条件相同（或适宜）的空
间。
（3）Cas9 蛋白能准确切割并断开目标DNA，因此Cas9 蛋白类似于基因工程中的限制酶。由图2 可知，
Cas9 能准确切割并断开目标DNA 时，需要向导RNA 提供识别序列，该序列与目标DNA 的链碱基互补，因此
研究者利用该技术敲除导致心脏继续生长的关键基因PGH-I 的前提是根据已知的PGH-1 基因的碱基序列设
计两种向导RNA。
17．（2023 秋·天津·高三耀华中学校考开学考试）如图是科学家对小鼠进行核移植实验的示意图，回答
下列问题：
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(1)采集到的卵母细胞需在体外培养至 期。
(2)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，必须用 处理内细胞团，使之分散
成单个细胞。干细胞形成组织、器官的过程中要经历 （填细胞生命历程）。
(3)培养胚胎干细胞时，为保证无毒无菌环境，除对 进行无菌处理外，通常还需
保证培养液无毒，同时对气体条件的要求是 。
(4)克隆胚胎一般发育至 期时进行胚胎移植，此时还需对代孕母鼠进行同期发情处理，
其生理学意义是 。
【答案】(1)减数第二次分裂中（M Ⅱ）
(2) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 细胞的分裂和分化
(3) 培养液和所有的培养用具 定期更换培养液 95％空气和5％CO2
(4) 桑葚胚或囊胚 为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境，以确保胚胎移植后能正常发
育
【分析】图示为细胞核移植实验，将卵母细胞去核后移入胚胎干细胞的细胞核，形成的重组细胞在体外培
养成早期胚胎，然后移入母体内发育形成克隆鼠。
【详解】（1）采集到卵母细胞后，需在体外培养到减数第二次分裂中期（或M Ⅱ期），使其成熟。
（2）图中“从内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理内细胞团，使之
分散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行细胞的分裂和分化。
（3）动物细胞培养时，为保证无菌、无毒的培养环境，除了对培养液和所有培养用具进行无菌处理外，
通常还要进行的操作是在培养液中加入一定量的抗生素和定期更换培养液，动物细胞培养的气体条件为
95％空气和5％CO2，O2是细胞代谢所必需的， CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（4）胚胎一般发育至桑葚胚或囊胚期时进行胚胎移植，为使供体和受体的生理状态相同，为胚胎移入受
体提供相同的生理环境，确保胚胎移植后能正常发育，需对代孕母鼠进行同期发情处理。
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1．（2023·江苏·统考高考真题）研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种
紫菜。下列相关叙述正确的是（ ）
A．从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁
B．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
C．检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色
D．聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种新培育
成新植物体的技术。
【详解】A、从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，不能用于去除细胞壁，因为紫菜细胞的细胞壁成分
中没有蛋白质，A 错误；
B、获得的原生质体若处在低渗溶液中，会吸水涨破，B 错误；
C、检测原生质体活力时可用台盼蓝染色，活的原生质体不能被染色，C 错误；
D、聚乙二醇作为诱导剂可促进原生质体融合，对于杂种细胞可以叶绿体颜色等差异为标志来进行识别，D
正确。
故选D。
2．（2023·江苏·统考高考真题）下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是（ ）
A．通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B．通常细菌的生长速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大
C．通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D．血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定，也可用于细菌的数量测定
【答案】A
【分析】培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长
对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。灭菌常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒常用
的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、细菌是原核生物，酵母菌是真核生物，不同微生物对营养物质的需求是不一样，通常酵母菌
培养基比细菌培养基有更高的碳氮比，A 正确；
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B、通常细菌的生长速度比酵母菌快，但形成的菌落，不一定细菌的大于酵母菌的，与细菌的种类有关，
部分细菌的菌落小于酵母菌，B 错误；
C、通常细菌和酵母菌的培养基都可以用高压蒸汽灭菌法灭菌，C 错误；
D、血细胞计数板适用于真菌的计数，细菌计数板用于细菌的数量测定等，D 错误。
故选A。
3．（2023·江苏·统考高考真题）某生物社团利用洋葱进行实验。下列相关叙述正确的是（ ）
A．洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性
B．洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色
C．制作根尖有丝分裂装片时，解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开
D．粗提取的DNA 溶于2mol/L NaCl 溶液中，加入二苯胺试剂后显蓝色
【答案】A
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂
洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将
根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、洋葱鳞片叶内表皮的原生质层具有选择透过性，可代替半透膜探究质膜的透性，A 正确；
B、洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，需要水浴加热才可能出现砖红色沉淀，若出现砖红色，则可说明
洋葱匀浆中含有还原糖，B 错误；
C、制作根尖有丝分裂装片时，解离、按压盖玻片得目的都是为了获得单层细胞，即这些操作均能更好地
将细胞分散开，C 错误；
D、粗提取的DNA 溶于2mol/L NaCl 溶液中，加入二苯胺试剂后经过水浴加热可显蓝色，D 错误。
故选A。
4．（2023·浙江·统考高考真题）紫外线引发的DNA 损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，
机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER 酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。
患者幼年发病，20 岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）
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A．修复过程需要限制酶和DNA 聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5’到3’的方向进行
C．DNA 有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP 患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
【答案】C
【分析】1、DNA 分子复制的过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。
②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在
有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。
③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2 个与亲代DNA 完全相同的子代
DNA 分子。
2、限制酶和DNA 聚合酶作用的对象都是磷酸二酯键。
【详解】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程
中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA 聚合酶，A 正确；
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行，B 正确；
C、DNA 有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA 复制的正确进行，对细胞最有利，C 错误；
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果，随年龄增长，XP 患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变
累积解释，D 正确。
故选C。
5．（2023·海南·高考真题）某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y 染色体去除，获得XO 胚
胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是（ ）
A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制
B．获得XO 胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异
C．XO 胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化
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D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
【答案】A
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：
（1）充足的营养供给—微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
（2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。
（3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养
过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
（4）气体环境：95%空气+5%CO2．O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A 错误；
B、XO 胚胎干细胞中丢失了Y 染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B 正确；
C、XO 胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化，即细胞的功能发生了特化，因而发生
了细胞分化，C 正确；
D、若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法，即获得有功能的卵母细胞，进而用于繁育，实现濒危物
种的保护，D 正确。
故选A。
6．（2023·天津·统考高考真题）根据下图，正确的是（ ）
A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B．过程1 需要MII 期去核卵母细胞
C．过程2 可以大幅改良动物性状
D．过程2 为过程3 提供了量产方式，过程3 为过程1、2 提供了改良性状的方式
【答案】D
【分析】动物核移植是将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，这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、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；
B、核移植过程中需要处于MII 中期的去核卵母细胞，而过程1 是培育试管动物，需要培育到适宜时期（桑
葚胚或囊胚等时期）进行胚胎移植，B 错误；
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C、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；
D、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。
7．（2023·北京·统考高考真题）高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（ ）
A．用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C．在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D．对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染
【答案】A
【分析】成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原
生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生
质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液
中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，
即发生了质壁分离复原。
【详解】A、成熟的植物细胞有中央大液泡，用高浓度蔗糖溶液处理，细胞会失水，成熟植物细胞能发生
质壁分离，因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离，A 正确；
B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创造无菌环境，B 错误；
C、在用样方法调查种群密度时，应该做到随机取样，而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种
群密度，C 错误；
D、对外植体进行消毒可以 减少外植体携带的微生物，但不能杜绝接种过程中的微生物污染，D 错误。
故选A。
8．（2023·北京·统考高考真题）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，有关制备过程的叙述不正确的是（ ）
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-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
【答案】D
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免
疫的B 淋巴细胞，诱导B 细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛
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选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培
养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、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；
B、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；
C、抗原与抗体的结合具有特异性，可利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞，C 正确；
D、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D。
9．（2023·江苏·统考高考真题）某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示。酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸
菌；醋醅含有醋酸菌；糖化即淀粉水解过程。下列相关叙述正确的有（ ）
A．糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的是利于糖化和灭菌
B．发酵原理是利用真菌的无氧呼吸与细菌的有氧呼吸
C．醋酸发酵过程中经常翻动发酵物，可控制发酵温度和改善通气状况
D．啤酒酿造流程中适当增加溶解氧可缩短发酵时间
【答案】AD
【分析】1.果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，
大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精
发酵时，一般将温度控制在18~30℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野
生酵母菌。
2.醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感，
当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时，醋酸
菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最
适生长温度为30~35℃。
【详解】A、糯米“蒸熟”与大米“蒸煮”的目的均有利于灭菌和糖化过程，A 正确；
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B、图中制酒用到了酒曲，酒曲含有霉菌、酵母菌、乳酸菌，霉菌属于真菌，其为需氧型，该过程霉菌产
生的淀粉酶有利于将糯米中的淀粉分解，其中的乳酸菌进行的是无氧呼吸，酵母菌主要进行无氧呼吸过程
完成酿酒的过程，醋酸发酵过程中主要利用了醋酸杆菌的有氧呼吸进行醋酸发酵，B 错误；
C、醋酸发酵过程中利用了醋酸菌的有氧呼吸，在发酵过程中经常翻动发酵物，有利于散热，但不能控制
发酵温度，C 错误；
D、啤酒酿造流程中利用的原理是酵母菌的无氧呼吸产生酒精的过程，若适当增加溶解氧有利于酵母菌有
氧呼吸产生更多的能量满足酵母菌自身增殖的需要，因而可缩短发酵时间，D 正确。
故选AD。
10．（2023·江苏·统考高考真题）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（ ）
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
₂
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
【答案】AD
【分析】胚胎干细胞具有全能性，利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，是利用了胚胎干细胞的
全能性。
【详解】A、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；
B、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，但有部分基因所有细胞都表达
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（如呼吸酶基因），B 错误；
C、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；
D、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。
11．（2023·江苏·统考高考真题）为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构
建质粒，如图1 所示。请回答下列问题：
(1)分别进行PCR 扩增片段F1 与片段F2 时，配制的两个反应体系中不同的有 ，扩增程序中最主要的
不同是 。
(2)有关基因序列如图2．引物F2-F、F1-R 应在下列选项中选用______。
A．ATGGTG------CAACCA
B．TGGTTG------CACCAT
C．GACGAG------CTGCAG
D．CTGCAG------CTCGTC’
(3)将PCR 产物片段与线性质粒载体混合后，在重组酶作用下可形成环化质粒，直接用于转化细菌。这一过
程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶主要有 。
(4)转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，下列叙述错误的有_______。
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A．稀释涂布平板需控制每个平板30~300 个菌落
B．抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C．抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D．抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化
(5)为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计，用不同菌落的质粒为模板，用引物F1-F 和F2-R 进行了
PCR 扩增，质粒P1~P4 的扩增产物电泳结果如图3．根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有 。
(6)对于PCR 产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认，原因是 。
【答案】(1) 模板（片段F1、片段F2）、引物 引物
(2)CD
(3)限制性核酸内切酶（限制酶）
(4)ABC
(5)P3、P4
(6)琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA 分子的大小，无法确定待检测DNA 分子的碱基序列
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标
记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的
方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA 是否插入目的基因——
DNA 分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋
白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）PCR 反应进行的条件：引物、酶、dNTP、模板和缓冲液（其中需要Mg2+）。分别进行PCR 扩
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增片段F1 与片段F2 时， 配制的两个反应体系中不同的有模板（片段F1、片段F2）、引物。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。引物设计是决定PCR 反应成败的最重
要因素，因此扩增程序中最主要的不同是引物的设计。
（2）由图1 可知，引物F2-F 用于扩增F2 片段，引物F1-R 用于扩增F1 片段，C 选项中5'-GACGAG-3'能与
AnBI 中左侧部分碱基进行碱基互补配对，因此引物F2-F 选用C。D 选项中5'-CTGCAG-3'能与EGFP 中的右
侧部分序列进行碱基互补配对，因此引物F1-R 选用D。
（3）传统重组质粒构建需要使用限制性核酸内切酶（限制酶）切割质粒使其具有与目的基因相同的黏性
末端，之后再用DNA 连接酶将目的基因和质粒连接成重组质粒。将PCR 产物片段与线性质粒载体混合后，
在DNA 连接酶的作用下可形成环化质粒，不需要使用限制性核酸内切酶（限制酶）。
（4）A、转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，用稀释涂布平板法筛选时，菌落数可能低于
30，A 错误；
B、培养基冷却后才能接种，抗性平板上未长出菌落，一般不是培养基温度太高所致，B 错误；
C、转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，一般含有重组质粒的大肠杆菌才能发展为菌落，
故不会出现大量杂菌形成的菌落，C 错误；
D、稀释涂布平板和平板划线法均为分离纯化细菌的方法，用稀释涂布平板法在抗性平板上长出的单菌落
无需进一步划线纯化，D 正确。
故选ABC。
（5）EGFP 为720bp，AnBI 为390bp，二者的总大小为720bp+390bp=1100bp，用引物F1-F 和F2-R 进行了
PCR 扩增，其大小接近于P1、P2，根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有P3、P4。
（6）琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA 分子的大小，无法确定待检测DNA 分子的碱基序列，因
此对于PCR 产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认。
12．（2023·湖南·统考高考真题）基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病
家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，
编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源
染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题：
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(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是 。1-1 和1-2 生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概
率是 。
(2)此家系中甲基因突变如下图所示：
正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293 个碱基）……CCATGCCCAG-3'
突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293 个碱基）……CCATGCCCAG-3'
研究人员拟用PCR 扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为
）酶切检测
甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3'，另一条引物为 （写出6 个碱基即可）。用
上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1 的目的基因片段后，其酶切产物长度应为 bp（注：该酶切位点在目
的基因片段中唯一）。
(3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs 风险。叶酸在人体内不能合成，孕妇服用叶酸补充剂可降低
NTDs 的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1 个月开始补充叶酸，一般人群补充有效且安全剂量为
0.4~1.0mg.d-1，NTDs 生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿（Ⅲ-2）的乙基因型为-/-，据此推荐该孕
妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为 mg.d-1。
【答案】(1) 常染色体隐性遗传病 1/32
(2) 5'-ATTCCA-3' 8 和302
(3)4
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，
位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中。随配子独立遗传给后代，
同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合
【详解】（1）由遗传系谱图可知，由于I-1 与I-2 均表现正常，他们关于甲病的基因型均为+/-，而他们
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的女儿Ⅱ-4 患病，因此可判断甲基因突变导致的先天性耳聋是常染色体隐性遗传病，由I-1、I-2 和Ⅱ-3
关于乙病的基因可以推出乙基因突变导致的遗传病也是常染色体隐性遗传病，所以I-1 和I-2 生出一个甲
和乙突变基因双纯合体女儿的概率为1/4×1/4×1/2=1/32 。
（2）本题研究甲基因突变情况，二代1 为杂合子，兼有正常甲基因和突变甲基因。目的基因为甲基因，扩
增引物应与两基因共有的TAAGGT 片段结合，应为ATTCCA。可扩增出大量正常甲基因和突变甲基因供后续
鉴定。此时酶切，正常甲基因酶切后片段为8 和2+293+7=302bp,突变甲基因无法被酶切，故不写。后续可
通过电泳等手段区分开，达到检测甲基因突变情况的目的。
（3）Ⅲ-2 关于乙的基因型为-/-，有患NTDs 的可能，因此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为4mg·d-1。
13．（2023·北京·统考高考真题）变胖过程中，胰岛B 细胞会增加。增加的B 细胞可能源于自身分裂
（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，
研究了L 基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK 中新增B 细胞的来源。
(1)EdU 和BrdU 都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA 中，掺入DNA 的EdU 和BrdU
均能与 互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU 和BrdU 短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一
组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU 标记细胞的百分比
（如图）。图中反映DNA 复制所需时长的是从 点到 点。
(3)为研究变胖过程中B 细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，
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即饲喂诱导物后小鼠的L 基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L 基因两侧已插入特异DNA 序列（x），但L 的功能正常；②Ce 酶基因：源自噬菌体，
其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x 间的DNA 片段丢失；③Er 基因：编码的Er 蛋白位于细胞质，
与Er 蛋白相连的物质的定位由Er 蛋白决定；④口服药T：小分子化合物，可诱导Er 蛋白进入细胞核。请
完善制备小鼠IK 的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠
→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA 复制所需时间基本相同，但途径I 的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的
三倍以上。据此，科学家先用EdU 饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU 饲喂，再过t2时间后检测B 细胞被标记
的情况。研究表明，变胖过程中增加的B 细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是
。
【答案】(1)A/腺嘌呤
(2) Q R
(3) 将Ce 酶基因和Er 基因连接 饲喂口服药T
(4)大多数B 细胞没有被BrdU 标记
【分析】DNA 分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA 的双链）、能量（ATP 水解提
供）、酶（解旋酶和DNA 聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条
DNA 复制出两条DNA；特点：半保留复制。
【详解】（1）分析题意可知，EdU 和BrdU 都是胸腺嘧啶（T）类似物，根据碱基互补配对的原则可知，掺
入DNA 的EdU 和BrdU 均能与A（腺嘌呤）互补配对，并可以被分别检测。
（2）DNA 分子复制时会发生模板链与子链的碱基互补配对，据题可知，将处于细胞周期不同阶段的细胞混
合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，则EdU 会与A 结合，导致子链出现放射性，随后每隔一定时
间向一组培养孔加入BrdU，则BrdU 也会与A 结合，使放射性增强，最终实现双标记，随复制完成达到峰
值，故结合题图可知，图中反映DNA 复制所需时长的是从Q 点到R 点。
（3）分析题意，要制备IK 小鼠，需要用诱导型基因敲除小鼠，而饲喂诱导物后小鼠的L 基因才会被敲除，
结合所给实验材料及药物可知，制备小鼠IK 的技术路线为：将Ce 酶基因和Er 基因连接（Ce 酶可作用于
x，导致两个x 间的DNA 片段丢失）→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→饲喂口服药T（诱导
Er 蛋白进入细胞核）→获得小鼠IK。
（4）据题可知，变胖过程中增加的B 细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、
分化（途径Ⅱ），由于但途径I 的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，若先用
EdU 饲喂小鼠IK，各种细胞DNA 复制所需时间基本相同，t2时间已经经过一个细胞周期，所有的细胞应都
含有EdU 标记，实验假设是变胖过程中增加的B 细胞大多数来源于自身分裂，即来源于途径I，该过程已
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经复制的B 细胞直接分裂，不会再有DNA 复制过程，故t2时间后用BrdU 饲喂则不起作用，即大多数B 细胞
没有被BrdU 标记。
14．（2023·北京·统考高考真题）二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具
有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野生
型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是 。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA 序列上有一个碱基对改变，导致突变基
因上出现了一个限制酶B 的酶切位点（如图乙）。据此，检测F2基因型的实验步骤为：提取基因组
DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为 条。
(3)油菜雄性不育品系A 作为母本与可育品系R 杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂交油菜的大规
模种植成为可能。品系A1 育性正常，其他性状与A 相同，A 与A1 杂交，子一代仍为品系A，由此可大量繁
殖A。在大量繁殖A 的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A 不纯，进而影响种子S 的纯度，导致油菜
籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种
子S 的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1 生产种子S 的育种流
程见图丙。
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①图丙中，A 植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1 杂交，筛选出的黄化A 植株占子一代总数的比例约为
。
②为减少因花粉污染导致的种子S 纯度下降，简单易行的田间操作用 。
【答案】(1)黄化叶
(2) 用限制酶B 处理 3
(3) 50% 在开花前把田间出现的绿叶植株除去
【分析】基因突变是DNA 分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。碱基对的增添、缺
失或替换如果发生在基因的非编码区，则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变；如果发生在编码
区，则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变。
【详解】（1）野生型油菜进行自交，后代中既有野生型又有叶黄化，由此可以推测黄化叶是隐性性状。
（2）检测F2基因型的实验步骤为：：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B 处理→电泳。野
生型基因电泳结果有一条带，叶黄化的基因电泳结果有两条带，则F2中杂合子电泳条带数目应为3 条。
（3）①油菜雄性不育品系A 作为母本与可育品系R 杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），设育性基因为
A、a，叶色基因为B、b，可判断雄性不育品系A 为显性纯合子（AA），R 为隐性纯合子（aa），A 植株的
绿叶雄性不育子代（AaBb）与黄化A1（aabb）杂交，后代中一半黄化，一半绿叶，筛选出的黄化A 植株占
子一代总数的比例约为50%。
②A 不纯会影响种子S 的纯度，为减少因花粉污染导致的种子S 纯度下降，应在开花前把田间出现的绿叶
植株除去。
15．（2023·海南·高考真题）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一
种新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB 法）。图1 与图2 分别是利用常规转化法
和CDB 法在某植物中递送基因的示意图。
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回答下列问题。
(1)图1 中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长
素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。
(2)图1 中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A 的 。图1 中，
含有外源基因的转化植株A 若用于生产种子，其包装需标注 。
(3)图1 与图2 中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。
(4)已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS 基因的CRISPR/Cas9 基因编辑载体
（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2 中的CDB 法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得
转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2 中，鉴定导入幼苗中的基因编
辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。
(5)与常规转化法相比，采用CDB 法进行基因递送的优点是 （答出2 点即可）。
【答案】(1) 脱分化 细胞分裂素 诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需
要
(2) 遗传特性 转基因标识
(3)Ti 质粒中的T-DNA 能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA 整合到一起
(4) 荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根 观察幼苗是否表现出白化特征 PDS 缺失会导
致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS 基因的敲除
(5)操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、
芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】（1）图1 中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于脱分化过程，该过程的本质是使细胞失去原来
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特定的结构和功能；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和细胞分裂素，这两种激素的比值
能调控愈伤组织的分化方向，该过程还需要光照，因为叶绿素的形成需要光；且叶绿体利用光能制造有机
物，供试管苗生长发育。
（2）图1 中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A 的遗传特性。图
1 中，含有外源基因的转化植株A 若用于生产种子，其包装需标注转基因种子，即进行转基因标识。
（3）图1 与图2 中，农杆菌侵染植物细胞时，利用了农杆菌含有的Ti 质粒的作用，Ti 质粒中的T-DNA 能
将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA 整合到一起。
（4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS 基因的CRISPR/Cas9 基因编辑载
体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2 中的CDB 法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获
得转化植株B，该过程中通过荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根即为阳性毛状根段，图2 中，鉴定
导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是观察幼苗是否表现出白化特征，因为PDS 缺失会导
致植株白化，而白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS 基因的敲除。
（5）与常规转化法相比，采用CDB 法进行基因递送的优点主要表现在操作方法简单，不需要借助植物组织
培养技术进行操作，且培养周期较短。
16．（2023·浙江·统考高考真题）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表达载体转入牛胚胎成纤维细胞（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
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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？ 。
【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。
【分析】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。基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的获取：
方法有从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增和人工合成；(2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步
骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；(3)将目的基因导入受体细胞：根据受
体细胞不同，导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管
通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受
态细胞法；(4)目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA 是否插入目的
基因-DNA 分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成
蛋白质抗原抗体杂交技术.个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（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
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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。
17．（2023·天津·统考高考真题）基因工程：制备新型酵母菌
(1)已知酵母菌不能吸收淀粉，若想使新型酵母菌可以直接利用淀粉发酵，则应导入多步分解淀粉所需的
多种酶，推测这些酶生效的场所应该是 （填“细胞内”和“细胞外”）
(2)同源切割是一种代替限制酶、DNA 连接酶将目的基因导入基因表达载体的方法。当目的基因两侧的小段
序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入。研究人员，运用同源
切割的方式，在目的基因两端加上一组同源序列A．B，已知酵母菌体内DNA 有许多A-B 序列位点可以同源
切割插入。构建完成的目的基因结构如图，则应选择图中的引物 对目的基因进行PCR。
(3)已知酵母菌不能合成尿嘧啶，因此尿嘧啶合成基因（UGA）常用作标记基因，又知尿嘧啶可以使5-氟乳
清酸转化为对酵母菌有毒物质。
（i）导入目的基因的酵母菌应在 的培养基上筛选培养。由于需要导入多种酶基因，需要多次筛选，
因此在导入一种目的基因后，要切除UGA 基因，再重新导入。研究人员在UGA 基因序列两端加上酵母菌
DNA 中不存在的同源C．C’序列，以便对UGA 基因进行切除。C．C’的序列方向将影响切割时同源序列的
配对方式，进而决定DNA 片段在切割后是否可以顺利重连，如图，则应选择方式 进行连接。
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（ii）切去UGA 基因的酵母菌应在 的培养基上筛选培养。
(4)综上，目的基因、标记基因和同源序列在导入酵母菌的基因表达载体上的排列方式应该如图 。
【答案】(1)细胞外
(2)P1和P6
(3) 缺乏尿嘧啶 方式二 含有5-氟乳清酸
(4)图3
【分析】 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA 重组和转基因技术，赋予生物以
新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品．基因工程是在DNA 分子水平上进行设
计和施工的，又叫做DNA 重组技术。
【详解】（1）由于酵母菌不能吸收淀粉，所以导入分解淀粉的酶发挥作用的场所在细胞外。
（2）根据题干信息“当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，
将目的基因直接插入”，要保证目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同，需要选择P1和P6
这对引物进行PCR。
（3）（i）选择了尿嘧啶合成基因（UGA）常用作标记基因，则应该将酵母菌放在缺乏尿嘧啶的培养基上
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培养，如果导入成功，则形成菌落；如果没有导入，则缺乏尿嘧啶，不能生存；
方式一，C 和C'方向相反，如果切割，则末端在一条链上，不能连接，所以选择方式二，连接方向相同，
切割后形成末端，便于连接。
（ii）由于尿嘧啶可以使5-氟乳清酸转化为对酵母菌有毒物质，所以应该在含有5-氟乳清酸的培养基上，
如果切割成功，则不含尿嘧啶，形成菌落，如果切割不成功，则会产生有毒物质，不能形成菌落。
（4）根据前面分析，C 和C'的中间插入UGA，A 和B 之间插入的目的基因，所以图3 正确。
18．（2023·天津·统考高考真题）某植物四号染色体上面的A 基因可以指导植酸合成，不能合成植酸的
该种植物会死亡。现有A3-和A25-两种分别由A 基因缺失3 个和25 个碱基对产生的基因，已知前者不影响植
酸合成，后者效果未知。
(1)现有基因型为AA25-的植物，这两个基因是 基因。该植物自交后代进行PCR，正向引物与A25-缺失的
碱基配对，反向引物在其下游0．5kb 处，PCR 后进行电泳，发现植物全部后代PCR 产物电泳结果均具有明
亮条带，原因是 ，其中明亮条带分为较明亮和较暗两种，其中较明亮条带代表基因型为 的植物，
比例为 。
(2)将一个A 基因导入基因型为A3-A25-的植物的6 号染色体，构成基因型为A3-A25- A 的植物、该植物自交子
代中含有A25-A25-的比例是 。
(3)在某逆境中，基因型为A3-A3-的植物生存具有优势，现有某基因型为A3-A 的植物，若该种植物严格自交，
且基因型为A3-A3-的植物每代数量增加10%，补齐下面的表格中，子一代基因频率数据（保留一位小数）：
代
亲代
子一
代
子二代
A 基因频率
50%
%
46．9%
A3-基因频
率
50%
%
53．1%
基因频率改变，是 的结果。
【答案】(1) 等位 自交后代中基因型为A25-A25-的个体死亡，基因型为A25-A 和AA 的个体由于都至
少含有一个A 基因，因此可以与正向引物和反向引物结合进而完成PCR，获得明亮条带。 AA 1/3
(2)1/5
(3) 48.8% 51.2% 自然选择
【分析】基因突变是指DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。基因分离
定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行
减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子
遗传给后代。基因自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，
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在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组
合。
生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本
环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化
的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向。
【详解】（1）由题干可知，A25-基因是由A 基因缺失25 个碱基对产生的基因，即A 基因通过基因突变产生
A25-基因，因此二者属于等位基因。基因型为AA25-的植物自交后代的基因型及其比例为AA：AA25-：A25-A25-
=1:2:1。当对这些后代进行PCR 时，正向引物与A25-缺失的碱基配对，反向引物在其下游0.5kb 处，可推知
缺失这25 个碱基对的A25-基因无法与正向引物配对从而不能扩增，因此只含有A25-基因的个体（即A25-
A25-）不具有条带；含有这25 个碱基对的A 基因才能与正向引物和反向引物都进行碱基互补配对从而扩增
出条带，因此基因型为AA、AA25-的个体均具有条带，且A 基因个数越多，扩增产物越多，条带越明亮，因
此基因型为AA 的个体具有较明亮的条带，基因型为AA25-的个体具有较暗的条带。由题干可知，该植物的
全部后代都具有明亮条带，说明基因型为A25-A25-的个体无法存活，只有基因型为AA 和AA25-的个体能够存活
下来，并进行了PCR 扩增产生了条带，因此较明亮条带代表基因型为AA，占比为1/3。
（2）已知基因A3-和A25-都在4 号染色体上，再导入一个A 基因至6 号染色体上，由于它们位于不同对染色
体上，故该植物在减数分裂产生配子时，遵循基因自由组合定律，产生配子的基因型为A3-A、A25-A、A3-、
A25-，比例各自占1/4；该植物自交后代中基因型为A25-A25-=1/4×1/4=1/16 的个体死亡，存活个体占1-
1/16=15/16，含有A25-A25-的后代个体基因型有2 种，分别是AAA25-A25-=1/4×1/4=1/16，AA25-A25-
=1/4×1/4×2=2/16，二者共占3/16，因此该植物自交子代中含有A25-A25-的比例是3/16÷15/16=1/5。
（3）基因型为A3-A 的植物自交产生子一代的基因型及比例为AA=1/4，A3-A=1/2，A3-A3-=1/4，由题干可知，
基因型为A3-A3-的植物每代数量增加10%，则子一代中A3-A3-=1/4+1/4×10%=11/40，因此子一代中AA：A3-
A：A3-A3-=1/4：1/2：11/40=10:20:11，可计算出三者的基因型频率分别是AA=10÷（10+20+11）=10/41，
A3-A=20÷（10+20+11）=20/41，A3-A3-=11÷（10+20+11）=11/41，可进一步计算出子一代中A 基因频率
=10/41+1/2×20/41=48.8%，A3-基因频率=11/41+1/2×20/41=51.2%。自然选择导致具有有利变异的个体存
活并由更大几率产生更多后代，导致后代中决定有利变异的基因频率增大，而具有不利变异的个体则会被
自然选择淘汰，因此决定不利变异的基因频率减小，因此基因频率的改变是自然选择的结果。
19．（2023·北京·统考高考真题）自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌
特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
(1)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供
和维生素等。
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(2)A 菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度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（如图），表明 。
(3)为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样 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 。采用这
种方法，研究者分离、培养并鉴定出P 菌。
(4)为探究P 菌溶解破坏A 菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材
料和设备：P 菌、A 菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱） 。
【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
【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择
性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。
【详解】（1）蛋白胨主要为细菌提供氮源、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。
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