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大题05 生物技术与工程类
在近年福建及全国高考中，生物生物技术与工程专题常以丰富多样的现实科研、生产生活实例为情境，
巧妙融合考点与考查形式。在微生物利用方面，会基于污水净化、食品发酵等场景，要求考生依据微生物
的生长特性和培养基原理，设计实验分离、培养、计数特定微生物，以此考查对相关技术和原理的运用。
基因工程的考查多围绕基因药物研发、作物基因改良等热点，给出具体的基因信息或技术流程，让考生分
析基因操作的关键步骤、原理及可能遇到的问题，检验对基因工程操作程序的掌握。细胞工程中，无论是
植物组织培养、体细胞杂交的植物培育情境，还是动物细胞培养、单克隆抗体制备的医学应用场景，常会
通过流程图或文字描述，要求考生解读信息、分析技术要点、预测实验结果。胚胎工程则常以优良畜种培
育为背景，呈现胚胎发育各阶段及胚胎工程技术操作过程，考查考生对胚胎发育知识的理解和胚胎移植、
分割等技术的应用能力。整体考查形式注重创设复杂情境，要求考生提取信息、分析推理、设计实验并解
释现象，着重培养和检验其科学思维、探究能力及解决实际问题的素养。2024 年全国甲卷第37 题以 “
探究消毒液杀灭细菌效果” 的科学实验情境，着重检验考生对微生物培养、无菌操作要点、微生物计数
方式，以及鉴别培养基使用等关键知识的掌握与运用水平。2024 年山东第25 题以“利用基因工程技术编
辑基因L,培育耐盐碱大豆品系”的科学实验和探究为情境,考查基因工程等必备知识。2024 全国新课标第
35 题 以“基因表达载体构建、PCR 技术及环境保护” 的科学实验探究情境，考查考生能否选择恰当引
物开展 PCR，以及对转基因成果进行精准分析的能力，及基因结构、PCR 原理、CRISPR/Cas9 技术以及环
境保护等重要知识内容。2023 年全国乙卷第37 题以 “利用作物秸秆生产燃料乙醇” 的科学实验探究作
为学科情境。涉及酵母菌的发酵，氮源主要作用以及高压蒸汽灭菌法的注意事项等内容，接种菌 T 对秸
秆进行分解这一环节，则是对教材里分解纤维素微生物相关知识的实际应用。2024 年福建第17 题，以构
建麻疹病毒易感转基因模型鼠为情境，考查了基因工程、胚胎工程及特异性免疫等必备和识,。2022 年福
建卷大题中考查了PCR 技术中引物合成、链延伸方向，以及基因工程里限制酶的应用、重组 DNA 连接方
向鉴定原理。2021 年福建卷大题考查了PCR 引物选择，基因工程工具酶使用、载体构建与转化，以及实验
结果分析等 。从近年高考题变化可知，生物试题对教材概念细节考查愈发突出，生物学关键词是得分关
键。教学中需引导学生关注教材细节，扎实掌握并灵活运用基本概念与基础知识。
典例一：发酵技术与微生物培养
(2023 年全国乙卷)某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉
1
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碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆
(清水淋洗时菌T 不会流失)，在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵(酒精发酵)。实验流程如图所
示。
回答下列问题：
(1)在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T 能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是
________________________________________________________________________。
(2)采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，
氮源的主要作用是_________________________________(答出1 点即可)。
通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意
的事项有______________________________________(答出1 点即可)。
(3)将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是
________________。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是__________________。发酵液
中的乙醇可用________________溶液检测。
(4)本实验收集的淋洗液中的________可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，
本实验中乙醇生产方式的优点是_____________________________。
1．培养基制备与微生物纯化技术
2．微生物分离与计数的两个实例
2
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3．理清“4”种传统发酵食品的制作技术
4．泡菜腌制过程中，乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量随发酵时间变化的曲线
3
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(2024 年全国甲卷)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3 款消毒液A、B、C 杀灭细菌
的效果，结果如图所示。回答下列问题：
(1)该同学采用显微镜直接计数法和活菌计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者
大于后者，其原因是____________________________________________。
(2)该同学从100 mL 细菌原液中取1 mL 加入无菌水中得到10 mL 稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL 涂
布平板，菌落计数的结果为100，据此推算细菌原液中细菌浓度为________个/mL。
(3) 菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是
______________________
________________，冷却的目的是__________________________。
(4)
据
图
可
知
杀
菌
效
果
最
好
的
消
毒
液
是
______
，
判
断
依
据
是
__________________________________________
________(答出两点即可)。
(5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红－亚甲蓝培养基上生长的菌落呈
________色。
典例二：基因工程与细胞工程
（2023 年山东高考真题）科研人员构建了可表达J-V5 融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结
构如图甲所示，其中V5 编码序列表达标签短肽V5。
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(1)与图甲中启动子结合的酶是____________。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有
________________（答出2 个结构即可）。
(2)构建重组质粒后，为了确定J 基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR 检测，若仅用一对引物，
应选择图甲中的引物___________。已知J 基因转录的模板链位于b 链，由此可知引物F1 与图甲中J 基因的
_____________（填“a 链”或“b 链”）相应部分的序列相同。
(3)重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J 蛋白抗体和抗V5 抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水
平，结果如图乙所示。其中，出现条带1 证明细胞内表达了__________，条带2 所检出的蛋白
______________（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J 基因表达的。
1．植物组织培养的过程——原理：植物细胞的全能性
(1)植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。
(2)脱分化阶段不需要光，再分化阶段需要光。
(3)生长素与细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值低时，促进芽的分化、抑制根
的形成。
(4)体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
2．植物体细胞杂交技术——原理：植物细胞的全能性、细胞膜的流动性
3．动物细胞培养——原理：细胞增殖
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(1)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同：第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞；第
二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。
(2)使用或冷冻保存的是10 代以内的细胞，原因是保持细胞正常的二倍体核型。
(3)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培养液。
(4)区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。
4．动物体细胞克隆技术(核移植技术)——原理：动物细胞核的全能性
(1)核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：①克隆动物遗传物质来自两
个亲本。②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。③外界环境可能引起不可遗传的变异。
(2)克隆动物的产生是无性繁殖，而试管动物则是在体外受精形成受精卵，由受精卵发育成的个体，因此
属于有性繁殖。
5．单克隆抗体的制备——原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖
2 次筛选目的不同：(1)第1 次：获得杂交瘤细胞。(2)第2 次：获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细
胞。
6.根据限制酶切割位点的位置确定限制酶的种类
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(1)应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择Pst Ⅰ。
(2)不能选择切割位点位于目的基因和标记基因内部的限制酶，如图甲、乙不能选择Sma Ⅰ。
(3)为避免目的基因和质粒的自身环化及随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲
也可选择用Pst Ⅰ和EcoR Ⅰ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切割位点)。
7.根据质粒的特点确定限制酶的种类
8.根据Ti 质粒的T－DNA 片段选择限制酶
图中甲、乙、丁Ti 质粒均不宜选取，而丙Ti 质粒宜选取(切割目的基因的限制酶为Xba Ⅰ和Sac Ⅰ)，分
析如下：
9．准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程
(1)桑椹胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚期虽然已进行细胞分化，但囊胚的内细胞团仍具有
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全能性。
(2)早期胚胎培养液成分：2“盐”——无机盐和有机盐；2“酸”——氨基酸和核苷酸；2“素”——维生
素和激素；2“液体”——水和血清。
10．胚胎移植的操作流程及生理基础
(1)操作流程
①胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母畜是否妊娠进行检查。
②胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则
为有性生殖；若后代是由核移植技术形成的重组细胞发育而成或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为无性
生殖。
③胚胎移植的胚胎并非只来源于体内受精的胚胎，用于移植的胚胎有三个来源：体内正常受精的胚胎、核
移植的胚胎和体外受精产生的早期胚胎。
(2)生理学基础
11．胚胎分割——无性繁殖或克隆
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12．胚胎干细胞(ES 或EK 细胞)
（2023 年湖北高考真题）某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A 为抗原来制
备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题：
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞（含浆细胞）_______（填“需要”或“不需要”）通过原
代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG 可促进细胞融合，该过程中PEG 对细胞膜的作用是______。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT 培养基），该培养基对_______和_______
生长具有抑制作用。
(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是_________。
(4)构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列属于DNA 连接酶底物的是_________。
（2022 年福建高考真题）美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起
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重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14 的单克隆抗体，
具体方法如下。回答下列问题：
（一）基因工程抗原的制备
(1)根据美西螈CD14 基因的核苷酸序列，合成引物，利用PCR 扩增CD14 片段。已知DNA 聚合酶催化引物
的3’—OH 与加入的脱氧核苷酸的5’—P 形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是 （填“ 5’→3’ ”或
“ 3’→5’ ”）。
(2)载体和CD14 片段的酶切位点及相应的酶切 抗性基因序列如图1 所示。用Xho I 和Sal 1 分别酶切CD14 和
载体后连接，CD14 接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶对
CD14 的连接方向进行鉴定，理由是 。
培养能表达CD14 蛋白的大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。
（二）抗CD14 单克隆抗体的制备流程如图2 所示：
(3)步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射 和 。
(4)步骤②所用的SP2/0 细胞的生长特点是 。
(5)吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原—抗体杂交原理，需加入 ① 进行专一抗体检测，检测过
程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14 抗体，原因是 ② 。
(6)步骤⑥从 中提取到大量的抗CD14 抗体，用于检测巨噬细胞。
（2024 年重庆高考真题）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人
员发现，基因S 在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该基因（两
品种中基因S 序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。
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(1)基因S 启动子的基本组成单位是 。
(2)通过基因工程方法,将DN 克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S 的优质大豆品种YZ。根据题19 图
所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制酶
是 ；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是 。
(3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳
时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有 。经验证的重组表达载体需转入农
杆菌，检测转入是否成功的技术是 。
(4)用检测后的农杆菌转化品种YZ 所得再生植株YZ-1 的种子变大。同时将从TL 克隆的“启动子T+基因S”序
列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2 的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN 较TL 种子大的原
因是 。
（2024 年江西高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催
化PET 降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2 种方法。回答下列问题：
(1)方法1 从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源
制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、
等营养物质。
(2)方法2 采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，
该技术还需要 、 、 等“分子工具”。
(3)除了上述2 种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微
生物。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄
磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水
解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。
（2024 年甘肃高考真题）源于细菌的纤维素酶是一种复合酶，能降解纤维素。为了提高纤维素酶的降解效
率，某课题组通过筛选高产纤维素酶菌株，克隆表达降解纤维素的三种酶（如下图），研究了三种酶混合
的协同降解作用，以提高生物质资源的利用效率。回答下列问题。
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(1)过程①②采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基筛选菌株X，能起到筛选作用的原因是 。高
产纤维素酶菌株筛选时，刚果红培养基上的菌落周围透明圈大小反映了 。
(2)过程④扩增不同目的基因片段需要的关键酶是 。
(3)过程⑤在基因工程中称为 ，该过程需要的主要酶有 。
(4)过程⑥大肠杆菌作为受体细胞的优点有 。该过程用Ca2+处理细胞，使其处于一种 的生理状
态。
(5)课题组用三种酶及酶混合物对不同生物质原料进行降解处理，结果如下表。表中协同系数存在差异的原
因是 （答出两点）。
生物质原料
降解率（%）
协同系数
酶A
酶B
酶C
混1
混2
混1
混2
小麦秸秆
7.08
6.03
8.19
8.61
26.98
74.33
114.64
玉米秸秆
2.62
1.48
3.76
3.92
9.88
24.98
77.02
玉米芯
0.62
0.48
0.86
0.98
6.79
1.82
11.34
注：混1 和混2 表示三种酶的混合物
（2021 年福建省高考真题）微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白（MT）是一类广泛存
在于动植物中的金属结合蛋白，具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT 基因导入大肠杆菌构建工
程菌。回答下列问题：
(1)根据枣树的MTcDNA 的核苷酸序列设计了相应的引物（图1 甲），通过PCR 扩增MT 基因。已知A 位点
和B 位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为 。
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(2)本实验中，PCR 所用的DNA 聚合酶扩增出的MT 基因的末端为平末端。由于载体E 只有能产生黏性末端
的酶切位点，需借助中间载体P 将MT 基因接入载体E。载体P 和载体E 的酶切位点及相应的酶切序列如图
1 乙所示。
①选用 酶将载体P 切开，再用 （填“T4DNA 或“E·coli81DNA”）连接酶将MT 基因
与载体P 相连，构成重组载体P′。
②载体P′不具有表达MT 基因的 和 。选用 酶组合对载体P′和载体E 进
行酶切，将切下的MT 基因和载体E 用DA 连接酶进行连接，将得到的混合物导入到用 离子处
理的大肠杆菌，筛出MT 工程菌。
(3)MT 基因在工程菌的表达量如图2 所示。结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT 工
程菌，理由是 。
（2023 年北京高考真题）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
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（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，
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
_________________________。
（2023 年浙江高考真题）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。
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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
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？______。
（2023 省全国高考真题）GFP 是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP 基因为材料，
利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题。
(1)构建突变基因文库，科研人员将GFP 基因的不同突变基因分别插入载体，并转入大肠杆菌制备出GFP 基
因的突变基因文库。通常，基因文库是指_______。
(2)构建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP 突变基因文库中提取目的基因（均为突变基因）构建表
达载体，其模式图如下所示（箭头为GFP 突变基因的转录方向）。图中①为_______；②为_______，其作
用是_______；图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是_______。
(3)目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿色荧
光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是_______
（答出1 点即可）。
(4)新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP 突变基因
进行测序，发现其碱基序列与GFP 基因的不同，将该GFP 突变基因命名为YFP 基因（黄色荧光蛋白基因）。
若要通过基因工程的方法探究YFP 基因能否在真核细胞中表达，实验思路是_______。
（2024 年福建高考真题）病毒感染初期，机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR 来应对感染。麻疹是
由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46（hCD46）是麻疹病毒入侵细胞的主要受体，
小鼠没有该受体，科研人员构建hCD46 转基因小鼠用于相关研究，部分流程如图所示。
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回答下列问题：
(1)利用PCR 技术获取目的基因hCD46，复性温度下发生的扩增过程是 。
(2)将hCD46 接入质粒应选用的限制酶组合是 。为提高转基因效率，同时避免标记基因进入胚胎体内，
应选用 限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植，可用激素处理小鼠a，使其 。将胚胎移植到小鼠c 的子宫中，应选用
桑葚胚的原因是 。
(4)利用PCR 技术对子代小鼠进行hCD46 基因检测，应设置不加DNA 模板的对照组，目的是 。
(5)若能进一步构建既表达hCD46 受体又敲除IFNAR 基因的小鼠，则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性，原因
是 。
（2025·宁夏银川·一模）尿素
含氮量高，化学性质相对稳定，是现代农业生产中一种重要的氮
肥，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用，某科研小组为了将土壤中分解尿素的细菌纯化培养，
进行了如下操作，请回答相关问题：
成分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄
糖
尿
素
琼
脂
含量
（g）
1.4
2.1
0.2
10.0
1.0
15.0
操作将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000 毫升
(1)上表是尿素分解菌的选择培养基配方，选择培养基是指 。本实验中有两组对照，一组是未接种的
牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平板，另一组是已接种的牛肉膏蛋白胨培养基平板和选择培养基平
板。设置前一组的平板上如果 ，说明培养基在使用前未被杂菌污染；后一组的平板上如果 ，
可以说明选择培养基具有选择作用。
(2)将5g 土壤溶于45mL 无菌水，再稀释
倍，按图[ ] （填数字及名称）接种方式将0.1mL 样品接
种到3 个培养基上，统计菌落数目为134、131、137，据此可得出每克土壤中的纤维素分解菌活菌数约为
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个。
(3)分解尿素的细菌能合成 ，催化尿素分解产生的
可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入
了酚红指示剂，尿素分解的产物
会使培养基的pH 升高，酚红指示剂将变红，根据功能划分该培养基
属于 培养基。
(4)土壤中的某些固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源（如圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为
，
请设计实验进一步确定平板上分离得到的细菌是否是固氮菌。（写出简要思路及预期结果） 。
（24-25 高三下·贵州·阶段练习）为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白
CD14 的单克隆抗体，基本方法如下。回答下列问题：
（一）基因工程抗原的制备
注：质粒载体和CD14 基因含有的酶切位点及相关结构如图所示，CD14 基因中ATG 是对应起始密码子的序
列，该基因可被HindⅢ切割成Xbp 和Ybp 的两个片段，且X<Y。
(1)用 技术获取CD14 基因时，需要先合成引物1 和引物2，根据载体的结构和CD14 基因的相关序列，
下列序列中最可能参与构成引物1 是 。
A．5'-CTCGAGATGAAC-3' B．5'-GTCGAGTTAATG-3'
C．5'-GAGCTCATGAAC-3' D．5'-CTCGAGTACTTG-3'
(2)构建基因表达载体时，用XhoⅠ和SalⅠ分别切割CD14 基因和载体后连接，CD14 基因会出现正向连接
和反向连接，可进一步对重组质粒酶切后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，若正向连接的重组质粒酶切后电泳得
到的较小片段为Xbp，所选用的限制酶应该是 。然后培养能表达CD14 蛋白的大肠杆菌，并分离纯化
CD14 蛋白。
（二）抗CD14 单克隆抗体的制备流程如图所示：
(3)图中用到CD14 蛋白的过程是 （填图中序号），作用分别是 。
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(4)步骤⑤通过体内培养获得抗CD14 单克隆抗体的具体过程是 。
（2025·黑龙江·一模）葡萄糖二酸是一种葡萄糖衍生物，广泛应用于医药、保健和聚合物材料等领域。传
统的葡萄糖二酸合成主要通过化学氧化葡萄糖实现，存在选择性低、产生副产物和高污染废物等问题。我
国研究人员利用酿酒酵母实现了葡萄糖二酸的高效生产。肌醇加氧酶（MIOX）和糖醛酸脱氢酶（Udh）是
从葡萄糖到葡萄糖二酸的生物合成途径中的两种关键酶，研究人员将融合蛋白基因MIOX4—Udh 导入酿酒
酵母的基因组，经过高通量筛选最终获得目的菌株GA16。
(1)研究人员需设计MIOX4 基因的引物M1、M2及Udh 基因的引物U1、U2，分别利用PCR 扩增基因MIOX4 和
Udh，然后混合杂交把基因MIOX4 和Udh 拼接在一起。设计4 种引物时应做到 。获得融合蛋白基因
MIOX4—Udh 后利用PCR 扩增时 （填“需要”或“不需要”）另外设计引物。
(2)研究人员将含融合蛋白基因MIOX4—Udh 的DNA 片段以及酿酒酵母的染色体DNA 用 切割，然后
用 拼接（如图1），并进一步获得目的菌株GA16。为保证融合蛋白基因导入位置的正确性，避免
酿酒酵母其他内源碱基序列对融合蛋白基因MTOX4—Udh 表达的干扰，还需对基因表达载体利用PCR 扩增
后检测，选择的最佳引物组合是 。
(3)Myo-肌醇是合成葡萄糖二酸的前体物质，研究人员通过调控相关基因表达、改善培养条件等措施，对目
的菌株GA16 进行优化培养，想进一步提高葡萄糖二酸的生产效率，优化培养前（图2）后（图3）的测量
结果如图。据图分析，研究人员的目的 （填“已经”或“未”）达到，依据是 。改善培养
条件是指 。
注：OD600 的数值可反映反应容器中的酿酒酵母的浓度。
（2025·河南·模拟预测）水稻基因组中的B 基因仅在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不能转录。为
研究B 基因表达对卵细胞的影响，科研人员设计了如图所示的实验。回答下列问题：
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(1)构建表达载体时，将水稻B 基因编码蛋白的序列与荧光素酶Luc 基因拼接成B—Luc 融合基因，其目的是
。表达载体中潮霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因作为 ，可用于筛选含有表达载体的水稻细胞。启
动子是 识别和结合的部位，能驱动基因转录。
(2)图中①过程常采用感受态细胞法，是利用 处理农杆菌细胞，使其处于一种能吸收周围环境中
DNA 分子的生理状态。②过程中，农杆菌侵染水稻愈伤组织，使T-DNA 整合到水稻细胞的 上。
鉴定筛选水稻幼苗时，检测指标除了幼苗对潮霉素和卡那霉素的抗性外，还可以检测 。
(3)若转基因植株中B 基因在卵细胞中正常表达，与野生型相比，其受精能力可能发生改变。为验证这一推
测，可进行杂交实验：让转基因植株作母本，野生型植株作父本进行杂交，同时设置 作为对照，
统计并比较 。
（24-25 高三下·陕西安康·阶段练习）埃博拉病毒（EBOV）是一种极其危险且罕见的病毒，其引起的埃博拉
出血热是世界上最致命的病毒性出血热之一。NP 蛋白在EBOV 的复制中具有重要作用，也是检测EBOV 的
重要靶蛋白。研究人员从EBOV 中分离出NP 蛋白，并用于制备抗EBOV 单克隆抗体，相关实验流程如图1
所示。请回答下列问题：
(1)在培养骨髓瘤细胞时，所用培养液中常需要添加血清，原因是 。图1 中给小鼠注射NP 蛋白的
目的是 。
(2)利用抗EBOV 单克隆抗体检测血浆中EBOV 含量的原理如图2 所示。为判断某人是否感染了EBOV，研究
人员进行了两组检测。先将抗EBOV 单克隆抗体固定在支持物上，甲组向检测体系中同时添加一定量该人
的血液和适量酶标记的NP 蛋白；乙组向检测体系中只添加等量酶标记的NP 蛋白。保温一段时间后洗涤，
再向甲、乙两组检测体系中添加a，最后比较b。
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①甲组向检测体系中添加一定量该人血液的同时，还需加入适量酶标记的NP 蛋白，目的是 。
②请将上述步骤补充完整：a． 。b． 。
③预期结果和结论： 。
（2025·河北保定·一模）由P 基因编码的P 蛋白是一种水通道蛋白，该蛋白在植物调节水分吸收方面发挥着
重要作用。科研人员利用基因工程技术培育出了高表达P 蛋白的转基因玉米，图1 表示P 基因片段和农杆
菌的Ti 质粒及几种限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题：
(1)若b 链为P 基因转录的模板链，则扩增P 基因时，应选择的引物是 。构建基因 表达载体时，
切割Ti 质粒应选用的两种酶为 。
(2)用含重组 Ti 质粒的农杆菌侵染玉米后，应在含 的培养基中进行筛选。科研人 员进一步用PCR
验证P 基因是否成功导入玉米细胞，电泳结果如图2 所示。其中①为 P 基因，作为阳性对照，②为阴性对
照，③为检测结果，由此可验证 。
(3)为了验证玉米植株中是否成功表达出P 蛋白，可用 技术进行检测。
(4)侵染后的玉米外植体需要先进行脱分化，然后在含有 （填植物激素）的培养基上诱导生根
和生芽。从遗传学的角度看，玉米外植体能形成完整植株的原因是 。
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（24-25 高三下·河北邯郸·开学考试）中国科学院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世
界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，实验流程如
图所示。请回答下列问题：
(1)用 对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞，受精时的卵母细胞所处的时期为
。
(2)体外培养动物细胞时，除需要满足无菌、无毒的环境及适宜的营养物质、温度等条件外，还需要满足的
气体条件是 。
(3)为了获得更多甲的后代，在得到的重构胚发育到 或囊胚期时，对其进行分割；在分割囊胚阶
段的胚胎时，应注意 ，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(4)卵细胞、精子分别转化为phESC、ahESC，它们类似于胚胎干细胞，胚胎干细胞具有 的潜能。
不考虑致死情况，得到的孤雄小鼠性染色体组成为 。
(5)据图分析，只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，请写出两个理由： 。
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