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易错点15 生物技术与生物工程易错总结
目 录
01 易错陷阱（4 大陷阱）
02 举一反三
【易错点提醒一】消毒和灭菌不相同
【易错点提醒二】植物体细胞杂交与动物体细胞杂交目地不同
【易错点提醒三】克隆动物绝大部分基因来自供体动物
【易错点提醒四】目的基因导入的受体细胞不同
03 易错题通关
易错陷阱1：消毒和灭菌的比较
【陷阱分析】消毒和灭菌的区别与联系
(1)作用原理都是借助理化因素，通过使蛋白质变性来抑制微生物的生命活动或杀死微生物。
(2)两者最根本的区别是芽孢和孢子是否灭活，灭菌能杀死芽孢和孢子，因而灭菌更彻底。
【链接知识】1．消毒
概念
常用方法
应用范围
使用较为温和的物
理、化学或生物方
法杀死物体表面或
内部一部分微生
物，不包括芽孢和
孢子
煮沸消毒法(100℃煮沸5～6min)
日常用品
巴氏消毒法(62～65℃消毒30mim
或80～90℃处理30s～1min)
不耐高温的液体(牛奶、果汁等)
化学药物消毒法
用酒精擦拭双手、用氯气消毒
水源等
紫外线消毒法(紫外线照射30min)
接种室、接种箱或超净工作台
2．灭菌
概念
常用方法
应用范围
使用强烈的
理化方法杀
死物体内外
所有的微生
物，包括芽
灼烧灭菌法(用酒精灯火焰的充分燃烧
层灼烧)。
涂布器、接种环、接种针或其他
金属用具，试管口或瓶口等
干热灭菌(干热灭菌箱，160~170℃，
2~3h)
耐高温、需保持干燥的物品，如
玻璃器皿(吸管、培养皿等)和金
属用具等
1
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孢和孢子
湿热灭菌中的高压蒸汽灭菌法(高压蒸
汽灭菌锅，100kPa ，121℃，
15~30min)
培养基、部分塑料制品(枪头、试
管等)
易错陷阱2：植物体细胞杂交与动物体细胞杂交的异同
【陷阱分析】植物体细胞杂交与动物体细胞杂交的异同
项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
概念
将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成
杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞
的技术
原理
细胞膜的流动性、细胞的全能性
细胞膜的流动性
融合前处
理方法
纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
诱导方法
物理法：电融合法、离心法等；化学法：聚乙二
醇(PEG)融合法
PEG 融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
意义
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
【链接知识】1．归纳比较植物组织培养与动物细胞培养
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
理论基础
植物细胞全能性
细胞增殖
培
养
基
类型
固体或半固体培养基
液体培养基
成分
水、矿质元素、维生素、蔗
糖、氨基酸、琼脂
葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、动物血
清等
取材
植物幼嫩部位或花药等
动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
关键环节
细胞的脱分化和再分化
细胞增殖和癌变
结果
新的组织或植株个体，可以体
现全能性
新的细胞系或细胞株，不形成个体，不体现全能性
应用
①植株快速繁殖
②脱毒植株的培育
③制备人工种子
④生产药物、杀虫剂等
⑤转基因植物的培育
①蛋白质生物制品的生产
②皮肤移植材料的培育
③检测有毒物质
④生理、病理、药理学研究
相同点
①两技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数
分裂
②均为无菌操作，需要适宜的温度、pH 等条件
易错陷阱3：误认为克隆动物的基因全部来自于提供细胞核的供体动物
【陷阱分析】核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：克隆动物绝大
部分性状与供体动物相同，少数性状(由线粒体DNA 控制的性状)与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物
2
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的性状无遗传关系。
【链接知识】1．核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同的原因：
(1)克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本，与植物组织培养不同(来自一个亲本)，即克隆动物遗传物
质来自两个亲本。
(2)在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。
(3)外界环境条件的影响引起不可遗传的变异。
2．细胞核移植技术形成重组细胞并发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
3．克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。
易错陷阱4：不能确定目的基因导入的受体细胞是体细胞和受精卵
【陷阱分析】将目的基因导入植物细胞培育转基因植物时，受体细胞可以是体细胞和受精卵，因为植物体
细胞具有全能性。将目的基因导入动物细胞培育转基因动物时，受体细胞是受精卵不能用体细胞，因为高
度分化的动物体细胞的全能性受到限制。大肠杆菌经常用作原核细胞的受体细胞，酵母菌经常用作真核细
胞的受体细胞。
【链接知识】1．将目的基因导入受体细胞的方法：根据受体和载体的类型不同，所采用的导入方法也不
同。
细胞种类
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
常用方法
农杆菌转化
法
基因枪法
花粉管通道法
显微注射技
术
Ca2+ 处理法
(CaCl2)
受体细胞
受精卵或体细胞
受精卵
常用原核细胞
转化过程
农杆菌能在
自然条件下
侵染双子叶
植物和裸子
植物，对大
多数单子叶
植物没有侵
染能力。将
目的基因插
入到Ti 质粒
的T-DNA 上
转入农杆菌
导入植物细
胞→整合到
受体细胞的
染色体DNA
单子叶植物
中常用的一
种基因转化
方法，但是
成本较高。
操作过程：
将包裹在金
属颗粒表面
的表达载体
DNA 打入
受体细胞
中，使目的
基因与其整
合并表达
在植物受粉
后，花粉形成
的花粉管还未
愈合前，剪去
柱头；然后滴
加DNA( 含目
的基因)至花柱
切面上，使目
的基因借助花
粉管通道进入
胚囊
将含有目的
基因的表达
载体提纯→
取卵( 受精
卵)→显微注
射→将注射
了目的基因
的受精卵经
早期胚胎培
养后移入母
体子宫或输
卵管→获得
具有新性状
的动物
Ca2+处理细胞
感受态细胞→
将重组表达载
体与感受态细
胞混合→感受
态细胞吸收外
源DNA 分子
3
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上→表达
【易错点提醒一】消毒和灭菌不相同
[例1]获取纯净微生物的关键在于无菌技术，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌技术的叙述
正确的是( )
A．牛奶一般通过100℃煮沸5~6min 来消毒
B．紫外线照射30min 可以杀死物体表面的微生物
C．吸管和培养皿通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
D．接种环、试管口、棉塞通过灼烧灭菌法进行灭菌
规避陷阱：消毒和灭菌最根本的区别是芽孢和孢子是否灭活，灭菌能杀死芽孢和孢子，
因而灭菌更彻底。
[变式1-1]无菌技术涉及消毒和灭菌。下列相关叙述正确的是( )
A．煮沸消毒法可以杀死微生物的营养细胞和全部的芽孢
B．可以对培养皿、培养基和接种环进行干热灭菌
C．常用的灭菌方法主要包括干热灭菌、湿热灭菌、灼烧灭菌等
D．在超净工作台进行微生物接种时，可以不在酒精灯火焰旁进行
[变式1-2]无菌技术是微生物培养获得成功的关键，下列有关说法正确的是( )
①微生物培养时，关键是避免杂菌的入侵，对无菌操作的要求非常严格；②培养基应先
调pH 值再进行灭菌处理；③对实验空间及操作者的双手进行表面消毒时要考虑药剂的消毒效
果及实验者的安全；④不同器械、不同用具区别对待，采用不同灭菌方法⑤对目的菌及培养
基可用高压蒸汽灭菌；⑥如果不小心导致污染，将可能造成培养工作前功尽弃
A．①②③④⑥ B．①②③④ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥
【易错点提醒二】植物体细胞杂交与动物体细胞杂交目地不同
[例2]如图为植物体细胞杂交技术的流程图，其中①~⑤表示不同过程，下列关于植物休细胞
杂交和动物细胞融合技术的叙述，正确的是( )
4
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A．两种技术都打破了生殖隔离，都利用了细胞膜流动性
B．两种技术分别体现了植物细胞、动物细胞的全能性
C．图中②过程可用灭活的病毒诱导，而动物细胞膜合技术常用PEG 诱导
D．动物细胞融合技术无需进行①③过程是其与植物体细胞杂交技术的唯一区别
规避陷阱：植物体细胞杂交需获得完整植株，动物细胞融合技术得到的是杂交细胞。
[变式2-1]科研人员用抗病、抗寒的二倍体阿宽蕉和三倍体无籽龙牙蕉进行体细胞杂交，培育
出抗病、抗寒的无籽新品种，拓宽了香蕉种植区域。相关叙述正确的是( )
A．体细胞杂交技术无法获得含双亲优良细胞质基因的个体
B．②过程可用灭活病毒诱导法、PEG 融合法等方法实施诱导
C．③过程成功的原因是杂种细胞含个体发育的整套遗传信息
D．抗病、抗寒无籽新品种自交，可获得抗病、抗寒无籽后代
[变式2-2]下列关于动物细胞工程和植物细胞工程的叙述，正确的是( )
A．植物组织培养和动物细胞培养均使用固体培养基
B．促进动物细胞融合的方法均可用于诱导植物细胞融合
C．植物体细胞杂交和动物细胞融合均可打破生殖隔离，培育新品种
D．愈伤组织和iPS 细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达
【易错点提醒三】克隆动物绝大部分基因来自供体动物
[例3]细胞核移植技术的研究和发展对优良物种的产生和培育具有重要的意义。下列有关核移
植的叙述，错误的是( )
A．动物细胞核移植技术能够成功的基础是动物细胞核具有全能性
B．操作中受体细胞一般选择减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞
C．操作时去核是为了保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞
5
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D．重构胚在形成后，应立即转移至代孕个体体内进行下一步的发育
规避陷阱：克隆动物核基因全部来自供体细胞，质基因来自提供卵母细胞的动物相同，
与代孕动物的性状无遗传关系。
[变式3-1]2024 年2 月25 日，世界首例体细胞克隆顶级种用藏羊“青青”在青海省诞生。研
究人员采集种羊耳缘组织培养成耳纤维细胞作为核供体细胞，通过体细胞核移植获得种羊克
隆胚胎。下列叙述正确的是( )
A．在核移植前应去除MⅡ期卵母细胞的纺锤体——染色体复合物
B．在培养耳纤维细胞时可使用胃蛋白酶处理种羊耳缘组织
C．克隆动物与试管动物的生殖方式均为无性生殖
D．重组细胞会依次经历囊胚、桑葚胚、原肠胚等发育阶段
[变式3-2]生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( )
A．生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
B．治疗性克隆是为了获得治疗所用的克隆个体，且需要严格的监管
C．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的主要区别在于前者需要在植入前对胚胎进行遗传
学诊断
D．转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而影响生物多样性
【易错点提醒四】目的基因导入的受体细胞不同
[例4]下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述，正确的是( )
A．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法
B．原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点，可用于生产各种有生物活性的蛋白质
C．基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法
D．可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入Ca2＋处理后的大肠杆菌细胞
1．下图表示胚胎工程在动物优良品种培育中的应用，下列说法正确的是( )
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A．②过程中，胚胎移植能充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，移植前应对供体母牛进行
超数排卵处理
B．③过程中，应将目的基因导入去核的受精卵以定向改变生物性状
C．①②③过程使用了无性繁殖技术
D．对早期胚胎进行DNA 分析和性别鉴定时，应选择桑葚胚的滋养层细胞
2．多环芳烃(PAHs)是一种不溶于水的有机物，在培养基中以微小的颗粒状存在，PAHs 在土
壤中的降解速率很慢，并具有致癌和致畸作用。科研人员欲从被PAHs 污染的土壤中分离出
高效降解PAHs 的菌株，进行如图所示的实验(培养基乙中PAHs 被降解后会形成透明圈)。回
答下列问题：
(1)从培养功能角度分析，培养基甲属于 ；培养基通常需要提前在121℃下进行 。
(2)将培养基甲中的目的菌接种到培养基乙中的方法是 ，该方法不仅适用于筛选某种
菌株，还可用于 。
(3)筛选PAHs 降解菌实验时，过程③所需要的实验工具有 (答出两种)。过程④挑选的
单菌落应该是透明圈直径与菌落直径比值 (填“最小”或“最大”)的。
(4)在5 个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.1 mL，培养一段时间后，平板上的菌
落数分别为48、50、54、56、52，则每升原菌液样品中细菌数为 个。如果用显微镜直接
计数法对细菌进行计数，所统计的细菌数通常会比上述方法统计数目偏 (填“大”或
“小”)，原因是 。
3．牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内
筛选出能高效降解尿素的细菌，设计了如下实验。请分析并回答下列问题：
实验步骤：
Ⅰ、取样：从刚宰杀的牛的瘤胃中取样，将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌：
配制全营养LB 固体培养基。配方：水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖(一种凝固剂)。
配制尿素固体培养基。配方：水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种，如下图1 所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
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(1)全营养LB 固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质，除水
外还有 。(至少答两点)
(2)该小组采用 法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下，利用该
方法进行分离计数时，需要用到图2 中的实验器材有 。
(3)为检测该培养基灭菌是否彻底，应采用的检测方法是 。为了判断尿素培养基是否
具有选择作用，实验时还需要同时接种全营养平板，如果同一浓度梯度下，尿素培养基上的
菌落数 (“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数，则说明尿素培养基
具有选择作用。
(4)为了避免混淆，本实验中使用的平板需要在培养皿的 (“皿盖”或“皿底”)做好
标记。然后在 (“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”)的恒温培养箱中需培养1-2d，每
隔24h 统计一次菌落数目，选择菌落数目稳定时的记录作为结果，其目的是 。
(5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3 个尿素平板上培养，培养后平板上出现的
菌落数如图1 所示，则5mL 瘤胃样品中含有目标活菌数约为 。该方法统计获得的菌落
数比实际的活菌数 ，原因是 。
4．兴趣小组成员欲通过以下流程酿制苹果酒：选料→打浆→接种→发酵→过滤→贮存。回答
下列问题
(1)选料：在苹果充分成熟、含糖量最高时进行采收，剔除残次果、腐烂果，保留高品质
果实，其中剔除腐烂果的原因是 。
(2)打浆：将高品质苹果去皮后切块，再利用匀浆机打浆后，向匀浆中加入一定量的果胶
酶，目的 ，以提高出汁率，增加匀浆的分散性，利于菌种对营养物质的利用，加快
发酵进程。
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(3)接种：将一定量的苹果匀浆转入经消毒的发酵瓶，然后转入一定量的酵母菌菌液和适
量的焦亚硫酸钾，加入焦亚硫酸钾的目的是抑制 从而确保发酵时优势菌种。装
瓶时能否将果汁装满，为什么？ 。
(4)发酵：将发酵瓶置于温度适宜的环境中，较长时间后，因酵母菌 产生的二
氧化碳，导致发酵液表面形成大量泡沫。若迟迟不出现这样的现象，可向发酵液中加入一定
量经 的酵母菌。当发酵液不再产生气泡时，表明发酵已结束。影响发酵时长的
主要因素除了酵母菌接种数量和环境温度以外，还有 (答2 点即可)等因素。
过滤、贮存：发酵液过滤后装瓶，密闭封存。
(5)为减少苹果酒酿制过程中产生的废弃物对环境造成的污染，可对步骤(2)中产生的苹果
皮回收利用。苹果皮中富含果胶，可利用微生物法分离果胶，其原理是利用微生物分解果皮
中的纤维素从而使果胶游离出来。
①为分离此类优良菌株可选用划线分离进行 ，该方法需要配制以
为唯一碳源的培养基。
②对初步筛选获得的菌株进行人工诱变等处理，获得 缺陷型菌株。若诱变育种无
法获得相应的缺陷型菌株，则可通过 技术获得。
③这种对生产过程产生的废弃物的再利用，从生态工程角度分析，主要优点是 。
5．灵芝是一种药用真菌，它的多糖和三萜类化合物是主要的活性物质，具有抗氧化、抗癌、
抗衰老等多种生理功能。科研者通过多种育种方式的结合选育出具有优良性状的菌种，再利
用液态深层发酵技术生产功能活性物质。
(1)育种
①获得原生质体：活化的原始菌种培养4-5 天，对发酵液进行 操作，取菌体
加入已灭菌的溶壁酶和较高渗透压的甘露醇溶液进行酶解获得原生质体，利用
(填仪器)对其进行显微镜观察计数。
②人工诱导变异：对原生质体进行化学诱导选育出高产多糖的菌种A 和高产三萜类化合
物的B，其育种原理是 。相对于整个细胞，诱导原生质体更容易达到目的，原
因是 。
③诱导原生质体融合：对菌种A、B 的原生质体加入聚乙二醇和 Ca²⁺辅助诱导剂诱导融
合，进一步 出具有同时高产多糖和三萜类化合物的新菌种Y。Ca²⁺辅助诱导剂
作用机理可能是 。
(2)深层液体发酵
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基本过程：菌种Y→试管斜面培养→摇瓶种子培养→繁殖罐培养→发酵罐培养→发酵产
品处理。
①菌种是发酵工业的关键，用于发酵生产的菌种Y 除了高产多糖和三萜类化合物外，还
应满足的条件有
A．菌种发酵产物易于分离
B．培养基来源充足且廉价，被转化的效率高
C．菌种遗传特性和生产能力稳定
D．菌种对环境没有明显危害
②摇瓶培养的目的是 。深层发酵技术相较于传统农业栽培具有
等方面的优势。
③优化培养条件是发酵生产高效顺利进行的重要措施。科研者以葡萄糖、蛋白胨、pH 值
三个因素为自变量，以获得较高灵芝浸膏多糖产量，实验结果见表。
试验
序号
A．葡萄糖
浓度(%)
B．蛋白胨
(%)
C． pH
值
灵芝浸膏多
糖含量(%)
菌丝干重(g/
100mL)
1
1(2%)
1(0.2%)
1(pH5.0)
10.3
14.9
2
1(2%)
2(0.4%)
2(pH6.0)
11.2
16.5
3
1(2%)
3(0.6%)
3(pH7.0)
10.8
15.2
4
2(3%)
1(0.2%)
3(pH7.0)
8.9
10.6
5
2(3%)
2(0.4%)
2(pH6.0)
9.2
12.4
6
2(3%)
3(0.6%)
1(pH5.0)
7.1
9.9
7
3(4%)
1(0.2%)
2(pH6.0)
8.1
10.2
8
3(4%)
2(0.4%)
3(pH7.0)
7.2
8.6
9
3(4%)
3(0.6%)
1(pH5.0)
6.8
8.4
从表中可得，对灵芝浸膏多糖含量影响最重要的因素为 。当培养基组成为
为最优条件组合。
6．糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病，长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗，严重
影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞(CiPSCs)分化而来的胰岛
细胞自体移植到一名1 型糖尿病(T1DM)患者体内，具体流程如图1 所示。在一年跟踪随访中，
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该病例成功摆脱胰岛素依赖，各项诊断指标恢复至正常水平。
回答下列问题：
(1)T1DM 主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B 细胞导致胰岛素分泌不足，引发高血糖
症，因此属于 ，CiPSCs 能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是 。
(2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织，经 分散成单个细胞制备成细胞悬液，然后进
行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs 的过程中，需精确控制培养基的各种成分，
与普通动物细胞培养基相比，不能添加 等天然成分，以免影响细胞分化进程。
(3)利用CiPSCs 制备胰岛细胞后，研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B 组，A 组进行手
术但不移植胰岛细胞，B 组体内移植胰岛细胞，然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验，结果
如图2 所示，该实验的目的是 。经过长时间科学论证后，研究人员将胰岛细胞移植回患
者体内，一年内定期进行口服耐糖检测(见图3)，结果表明患者能摆脱胰岛素依赖，依据是
。(糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL)。
(4)传统诱导多能干细胞(iPSCs)常利用病毒等载体将4 种转录因子的基因导入体细胞，其中的
C-myc 和Klf4 是原癌基因。据此分析，化学分子诱导CiPSCs 的优势是 。
7．EV71 是引发手足口病的一种人肠道病毒。为制备抗EV71 的单克隆抗体，科研人员用小
鼠进行实验。抗原的选择和制备过程为：将EV71 灭活病毒、EV71 外壳蛋白VP1、EV71 外
壳蛋白VP2 和非EV71 蛋白分别注射到4 组小鼠体内，多次免疫后，取上述各组小鼠的血清
和未免疫小鼠血清，测定抗体与抗原的结合强度，结果如下图所示。
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(1)EV71 免疫的小鼠血清抗体 (填“是”或“不是”)单一抗体，据图分析判断
依据是 。
(2)制备抗EV71 单克隆抗体时，选用 免疫的小鼠的B 细胞效果最佳。单克隆抗
体的制备流程图如下：
(3)相比较植物细胞，诱导动物细胞融合特有的方法是 。用选择性培养基对融
合后的细胞进行筛选的目的是获得 ．将其接种到96 孔板，进行 培养和
，目的是获得 。
(4)图中体外的扩大培养，是从 中获取大量的单克隆抗体。除此之外还可以使
用的方法 ，该单克隆抗体具有的优点是 。
8．我国科学家突破了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育出世界上首个体细胞克隆猴——
“中中”和“华华”。这标志着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代。如图为克
隆猴的流程示意图。请回答下列问题：
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(1)我国克隆猴利用的是猴胎儿成纤维细胞，该细胞是一种已分化的体细胞，从理论上分
析，它具有细胞的全能性，这是因为 。
(2)克隆猴时需要进行“去核”操作，即去掉卵母细胞的细胞核。先在体外培养卵母细胞
让其分裂，一般选择 的细胞进行去核操作；然后进行“核移植”，即将体细胞的细
胞核移到去核卵母细胞中形成重组细胞；此时采用的技术是 ；得到的重组细胞
再进行人工激活使其分裂形成胚胎。
(3)科学家将79 枚克隆胚胎移植到21 只代孕母猴中，最终只有两只母猴正常怀孕产下
“中中”和“华华”，它俩的性别是否一致？ ；原因是 。
(4)克隆动物有很多优点：①可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②
。
9．工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。下图是利用大
肠杆菌生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。
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(1)启动子是 的识别和结合部位。图中胰岛素基因以 链
作为模板进行转录。构建基因表达载体时一般至少需要两种限制酶，以防止 和
。
(2)为使胰岛素基因能够在大肠杆菌中表达出正确的蛋白质，获取目的基因时通常先
，然后再通过逆转录得到胰岛素基因。
(3)PCR 扩增胰岛素基因，为了使目的基因与载体能正确连接，需要在引物的
端添加限制酶 的识别序列；n 次循环后，至少消耗引物 个。
(4)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal 产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。
将转化后的大肠杆菌接种到添加了 ①
的培养基上，若出现 ②
(白色/蓝色)菌落，则该菌落
即为含有重组质粒的大肠杆菌菌落。
10．研究人员通过基因工程制备了能生产乙肝病毒抗原蛋白的酿酒酵母。抗原蛋白基因转录
的模板链碱基序列为5'-GATTCG-3',5'-CCATGC-3'。如图表示育种过程利用的载体及限制酶的
识别序列(注：假设目的基因内不含有相应酶的识别序列)。
(1)在通过PCR 扩增目的基因片段的反应条件中，预变性的目的是 。在实际PCR 反
应中，扩增效率通常低于100%。若某次PCR 反应的扩增效率为80%(PCR 扩增效率是指在
PCR 反应中，每个循环中目标DNA 分子的实际增加倍数与理论增加倍数的比值)，初始模板
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DNA 的量为10ng，经过25 个循环后，实际获得的PCR 产物量为 ng。
(2)据图分析，为了构建基因表达载体，我们应选择 来切割载体。由于抗原蛋白基因
无法直接插入载体中，因此需要通过设计特定的引物，这些引物不仅包含与目的基因两端匹
配的序列，还需包含特定的酶切位点，以便在扩增后能够与载体进行连接。引物的碱基序列
从5'端到3'端依次 、 。
(3)真核生物的基本启动子没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子位于基因
上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列，可增强一个或多个基因的转录水
平(如图)。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。
①对文中“增强子”的理解，错误的是
A．增强子是含有特定碱基序列的DNA 片段
B．一个增强子只能作用于一个基本启动子
C．增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体上
D．很多增强子在不同组织中的活性不同
②科学家鉴定出小鼠某胚胎细胞内一个增强子附近有两个基因A 和B，为了确定这两个
基因是否为特异表达的基因，他们应该检测 。
(4)检测受体细胞是否成功导入了重组载体，除了利用利用抗生素抗性筛选，还可以利用
方法。
11．为筛选出能与SARS 病毒的S 蛋白特异性结合的受体蛋白，研究人员利用基因工程技术，
在S 蛋白末端添加TAP 标签(能特异性地与人和哺乳动物体内IgG 类抗体结合)形成S-TAP 融
合蛋白，再利用该标签在病毒敏感细胞中纯化出S 蛋白及其相互作用的蛋白质，部分过程如
图。回答下列问题。
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注：XhoI、SmaI、EcoRI、BamHI 表示限制酶识别序列，各限制酶识别序列及切割后产生的
DNA 末端均不同；F、R 表示引物；T7 表示启动子；Kozak 序列是调控基因表达的重要序列
且不含限制酶识别序列。
(1)为成功构建重组质粒pcDNA3．1-S-TAP，在利用PCR 扩增S 基因时，需在F 引物的
5'端外侧依次添加 序列。PCR 时新合成链的延伸方向是 (填“5′→3′”或
“3′→5′”)。
(2)使用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR 产物，DNA 分子的迁移速率与 有关。
(3)在该重组质粒pcDNA3.1-S-TAP 中，T7 的作用是 ，重组质粒中还应该有的结构
有 。
(4)为检测转染细胞中是否表达出了S-TAP 融合蛋白，科研人员将转染细胞置于载玻片，
洗涤、固定后，滴加带有荧光标记的 稀释液，荧光显微镜下观察，若出现荧光标记，则
说明转染细胞中表达出了S-TAP 融合蛋白。
12．巴斯德毕赤酵母是一种能够以“液态阳光”之一的甲醇作为唯一碳源的微生物，但它转
化甲醇的速度慢，而且转化过程中容易积累一定的有毒物质。我国研究团队通过基因工程改
造巴斯德毕赤酵母，将甲醇代谢与脂肪醇的合成途径偶联，如图1 所示：
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(1)通过一定的酶体系在细胞的 中对甲醇进行深度加工，既可以获得
工业生产上广泛应用的脂肪醇，实现经济价值；也可以通过“液态阳光”利用CO₂ 促进碳循
环，获得生态效益。
(2)在大量培养巴斯德毕赤酵母的过程中，培养液中除添加碳源甲醇外，还需保证其他营
养的充足以及 的供应。除基因工程外，还可以通过 获
得高效转化的巴斯德毕赤酵母。
(3)巴斯德毕赤酵母已经成为生成多种外源蛋白的卓越表达系统，因为它含有的醇氧化酶1
基因AOXI 的启动子5'AOXI 为强诱导型启动子。利用来源于AOXI 的启动子序列5'AOXI 和
终止子序列3'AOXI(TT)对原质粒改装后形成的pPIC9K 质粒如图2 所示。
①在 的诱导下，RNA 聚合酶识别并结合5'AOXI 启动转录过程，直至3'AOXI(TT)处
转录终止。
②HBsAg 基因是乙肝病毒DNA 上的一个基因，请简述利用pPIC9K 质粒作载体的基因工程
技术生产HBsAg 蛋白质的过程： 。
13．大豆中转录调控因子Y 蛋白可以和某些基因启动子序列结合，促进其表达以增强大豆对
干旱和盐胁迫的抗性。研究人员通过逆转录获得Y 基因并将其下游终止密码子对应序列剔除，
然后与载体上绿色荧光蛋白基因 (GFP) 进行拼接获得融合基因。成功表达的Y-GFP 融合蛋
白可用于Y 蛋白调控机理的研究。
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(1)研究中首先要对Y 基因进行PCR 扩增，扩增过程中复性的目的是 。图甲所示
Y 基因序列为转录的 (填“模板链”或“非模板链”)。已知EcoRI 识别序列为5'-
GAATTC-3'，BamHI 识别序列为5'-GGATCC-3'，这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的
表达。为使Y 基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP 融合蛋白，Y 基因下游扩增引物应 为
5'- -3'(包括添加的限制酶识别序列，共写12 个碱基)。
(2)将初步构建的Y-GFP 基因表达载体转入大豆细胞后，对经潮霉素筛选得到的两个不同
细胞系总蛋白进行抗体检测，电泳结果如图乙所示。其中细胞系 能成功表达出Y-GFP
融合蛋白 。
(3)为探究Y 蛋白能否与S 基因(大豆类固醇化合物合成的关键基因)启动子序列结合，用
S 基因启动子序列制作的探针进行相关实验，实验结果如图丙所示。已知Y 蛋白与DNA 序
列结合后，可在凝胶电泳中产生阻滞条带。据图分析，Y 蛋白 (填“能”或“不能”)
与S 基因启动子序列结合，相比于a 条带，b 条带放射性低的原因是
(4)过表达Y 基因或施加外源大豆类固醇化合物均可显著增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。
综上所述，Y 蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性的机理是 。
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