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猜押09 生物技术与工程
猜押考点
考情分析
押题依据
生物技术
与工程
近几年高考题通常以具体情境,细胞
工程属于必考内容,通常设置情景考察植
物细胞工程(植物组织培养、植物体细胞
杂交)、动物细胞工程与胚胎工程在单选
题中出现其一。考查基因工程的原理、工
具和基本操作程序,启动子的含义和功
能,PCR 技术的原理,限制酶的作用、基
因表达载体的组成、启动子的作用等,题
目难度系数大:其中启动子的插入位点和
插入方向等都需要学生有很强的理解信
息、获取信息的能力、以及综合运用知识
解决问题的科学思维和科学探究能力,通
过基因工程考查学生的结构与功能观。预
测2025 年难度系数也会非常大,不排除出
现细胞工程的可能。
需要学生有很强的理解信息、
获取信息的能力、以及综合运用知
识解决问题的科学思维和科学探究
能力,通过基因工程考查学生的结
构与功能观。预测2025 年难度系
数也会非常大,不排除出现细胞工
程的可能。
题型1 发酵工程
1.(2025·山西太原·一模)山西传统蒸馒头用老面(前一次发酵保存下来的面团)作“引子”进行面粉发
酵,有其独特的技巧和风味。下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.老面在使用前用温水浸泡,便于快速活化其中的微生物
B.面团可为微生物发酵提供水、无机盐、碳源和氮源
C.加入适量的食用碱可中和面团的酸味,提升馒头口感
D.蒸锅中高温蒸制30 分钟可杀死馒头中所有微生物
2.(2025·山西吕梁·一模)为检测医院排放的医疗废水中是否含有对链霉素(一种抗生素)有抗性的细菌,
某学习小组进行了如下实验:①配制培养基(主要成分是蛋白胨、牛肉膏、NaCl 和水),灭菌后倒平板,
备用;②取少量医疗废水稀释一定倍数,分别接种到三个平板上;③将接种后的三个平板置于恒温培养箱
培养24~48h;④定期观察并统计平板上菌落的数量、形态和颜色等。下列有关分析错误的是( )
A.①过程中,培养基灭菌前需要将pH 一般调至酸性
1
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B.该培养基中能为细菌提供氮源的有蛋白胨和牛肉膏
C.②过程中,接种前三个平板均需要添加等量的链霉素
D.③过程中,还需要将一个未接种的平板置于恒温培养箱培养
3.(2025·山西·一模)酸菜是一种发酵食品,随着贮藏期延长,腐败现象时有发生。研究人员从酸菜中筛
选出抑菌效果最佳的乳酸菌株L3,它在发酵过程中会产生有机酸、细菌素等。对乳酸菌L3进行纯化培养及
抑菌活力测定,其活菌相对数量、抑菌圈直径及培养液pH 值变化如图所示。下列分析错误的是( )
A.可采用抽样检测法,利用细菌计数板直接进行L3活菌数量测定
B.测培养液pH 值变化时,需用液体培养基且在厌氧环境下培养菌株L3
C.菌株L3在2h 进入快速增长期,24h 是产细菌素的最佳发酵时间
D.通过进一步研究细菌素的特性,有望将其开发为天然食品防腐剂
4.(2025·陕西渭南·二模)无菌技术是微生物培养获得纯净培养物的关键。为避免杂菌污染,常采用高压
蒸汽灭菌法等对培养基进行灭菌。接种、倒平板等环节也都要防止杂菌的污染。下列相关叙述正确的是(
)
A.某些微生物能以无机物作为碳源,也能以无机物作为能源
B.消毒和灭菌都是指用强烈的理化方法杀死物体内外所有微生物
C.将要培养的微生物接种至培养基后,应立即放入高压蒸汽灭菌锅中
D.为保证超净工作台无菌,接种操作时应打开紫外灯
5.(2025·陕西商洛·三模)某小组同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋,流程如图所示。下列叙述正
确的是( )
2
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A.过程①加入少量的胶原蛋白酶可提高果肉的出汁率
B.过程②需定时将瓶盖打开,以免过多的CO2抑制发酵
C.进行过程③的微生物存在将乙醇转化为乙酸的酶
D.从过程②到过程③,需要将发酵温度适当降低
6.(2025·陕西安康·模拟预测)海棠果含有多种维生素和有机酸等,用其酿制的果酒具有很好的生津止渴
的效果,如图是某实验小组制作海棠果果酒的流程,下列叙述错误的是( )
A.为了提高实验成功率,可以人为接种优良的酿酒酵母
B.海棠果可为酵母菌大量增殖提供碳源、氮源、水和无机盐等营养物质
C.密封罐半密封保存的主要目的是保证酵母菌的有氧呼吸
D.该流程中,严格的无菌处理能显著提高产品品质
7.(2025·陕西榆林·三模)从大肠埃希菌胞内酶和巨大芽孢杆菌胞外酶中获得的青霉素酰化酶,已大规模
应用于工业生产β-内酰胺类抗生素的关键中间体和半合成β-内酰胺类抗生素。某科研小组研究了青霉素酰
化酶相对活性与pH、温度的关系,结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.酶可由细胞产生或直接从食物中获取,并能在细胞内外起作用
B.可从大肠埃希菌和巨大芽孢杆菌的培养液中提取青霉素酰化酶
C.青霉素酰化酶适宜在温度为35℃、pH 为6.5 的条件下保存
D.温度由10℃升至28℃,该酶降低化学反应活化能的作用愈显著
8.(2025·陕西榆林·三模)发酵工程具有生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等特点,在食品工业、
医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的观察孔应用,使用下图中的发酵罐可进行相应产品的工业发酵。
下列说法错误的是( )
3
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A.若发酵罐内正进行果酒发酵,则使用叶轮搅拌的目的是增加发酵液中的溶解氧
B.在菌种选育过程中,可以利用诱变育种或基因工程育种等手段
C.培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌,若被杂菌污染将会导致产量下降
D.水在发酵罐夹层流动的作用是冷却,通过控制流速调节罐温
9.(2025·陕西宝鸡·二模)吃腐烂水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或更严重的症状,这可能与微生物代
谢产生的毒素有关,某研究小组致力于研究健康饮食,设计实验探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数
量以及烂果毒性,实验基本步骤如图所示。请据此判断以下说法正确的是( )
A.根据本实验探究目的,步骤二采用的接种方法是平板划线法
B.步骤三在适宜环境下培养8 小时即可统计出不同菌液中全部微生物的种类和数量值
C.若菌落的种类和数量均为①>②>③>④>⑤,则离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低
D.若编号为⑤的部位微生物的数量极少,则切掉①~④后的苹果就可以放心食用
10.(2025·陕西榆林·二模)啤酒厂酿造工艺流程如下图所示,酿造原料通常为大麦。下列说法正确的是
( )
A.酵母菌的繁殖和代谢物的生成在主发酵阶段完成
B.焙烤可杀死大麦种子的胚,使其中的淀粉酶失活
C.糖浆经过蒸煮后,需要立即接种酵母菌进行发酵
4
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D.消毒可杀死啤酒中的全部微生物,延长其保质期
11.(2025·陕西榆林·二模)下列关于高中生物学实验的相关叙述,正确的是( )
A.对培养液中酵母菌进行计数时,可以采用抽样检测法
B.采集土壤小动物的方法主要有记名计算法和目测估计法
C.光学显微镜下观察到的根尖细胞有丝分裂图像属于物理模型
D.稀释涂布平板法可用于统计活菌数目,不可用于分离微生物
12.(2025·陕西渭南·一模)与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。
下列叙述正确的是( )
A.果酒和果醋制作过程中应将温度分别控制在18-30℃、30-35℃
B.配制好的培养基转移到锥形瓶中,再放入干热灭菌箱中进行灭菌
C.为防止倒平板时培养基溅到培养皿盖上,须将培养皿盖完全打开
D.若产品是谷氨酸,发酵过程中应控制pH 值为酸性
13.(2025·陕西宝鸡·一模)西凤酒是中国四大名酒之一,其历史悠久,品质上乘。据了解,西凤酒是以
土窖池为发酵容器,而多年反复利用的窖池内壁的窖泥中含有多种与酿酒有关的微生物。下列叙述错误的
是( )
A.西凤酒的酿造是以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B.窖池中的各种微生物会形成相对稳定的体系,从而不容易被杂菌污染
C.酿酒原料多以高粱、大麦等为主,经发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物
D.若对分离出的酿酒酵母做扩大培养,则需在二氧化碳或氮气环境中进行
14.(2025·陕西·模拟预测)基于我国传统酸醋工艺,一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如
图。下列叙述错误的是( )
A.制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量,处理①加糖可增加碳源
B.醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸
C.酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同,最适生长温度不同
D.发酵生产结束后,处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法
15.(2025·宁夏石嘴山·二模)利用酵母菌发酵酿造啤酒的过程中,下列叙述错误的是( )
A.蒸煮可以杀死杂菌,产生风味组分,终止酶的进一步作用
B.搅拌可增加发酵液中溶氧量,促进菌体与营养物质的接触
C.利用微生物发酵是发酵工程与传统发酵技术最大的区别
5
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D.酵母菌的繁殖和大部分糖的分解都在主发酵阶段完成
16.(2025·宁夏银川·一模)下列有关发酵工程的说法正确的是( )
A.在发酵罐中接种菌种量越高,其K 值越大
B.啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵阶段完成
C.发酵工程中,发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法将菌体干燥,并将菌体破碎后提取单细胞蛋白
D.为了防止杂菌污染,发酵工程的中心环节是灭菌
题型2 植物细胞工程
1.(2025·宁夏银川·模拟预测)下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,正确的是( )
A.植物通过光合作用自养,因此,在植物组织培养的培养基中不需要添加有机物
B.植物组织培养利用了细胞的全能性,动物细胞培养也利用了该原理
C.植物组织培养在再分化时需在有光条件下进行,动物细胞培养对光照无要求
D.植物组织培养和动物细胞培养均可用于检测有毒物质
2.(2025·陕西商洛·三模)藿香长期种植会出现种质退化和容易感病的问题,研究人员对藿香进行辐射处
理以获得性状优良的突变林,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①应选择分生组织、其分裂能力强,携带病毒少,甚至没有
B.过程②③④所用培养基添加的植物激素种类的比例不同
C.图中辐射处理不同阶段的组织或幼苗均会出现优良突变株
D.上述繁殖技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖
3.(2025·陕西渭南·二模)铁皮石斛是我国珍贵的中药材,其生物碱是重要的次级代谢产物。通过组织培
养技术培养铁皮石斛的拟原球茎(简称PLBs,类似于愈伤组织)以生产生物碱的实验流程如下图所示。下
列说法错误的是( )
6
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A.图中过程①为脱分化形成PLBs,生物碱主要在③阶段合成并提取
B.选择新生营养芽的原因在于其分裂能力强、全能性高以及几乎不含病毒
C.在培养高产细胞系时,应选择细胞数量与生物碱产量比值较大的PLBs
D.该过程运用了植物细胞培养技术,其原理基于植物细胞的增殖能力
4.(2025·陕西西安·模拟预测)某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作,下列叙述正确的是( )
A.若为植物体细胞杂交技术,则用聚乙二醇处理两种植物细胞后会直接出现膜融合
B.若为单克隆抗体的制备技术,融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检
测就可得到大量的单克隆抗体
C.若为动物体细胞核移植技术,融合得到的细胞可直接移植到受体母牛子宫内获得克隆牛
D.若为体外受精技术,细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核
5.(2025·陕西宝鸡·二模)植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体
细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.过程①可采用纤维素酶和果胶酶处理获取原生质体
B.过程①可抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙,缩短保温时间
C.过程④采用灭活的病毒诱导融合后需经过筛选再进行培养
D.过程⑤获得成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁
6.(2025·陕西商洛·二模)在草莓生产上,传统的繁殖方式易将亲代所感染的病毒传给后代,导致草莓产
量降低、品质变差。微型繁殖技术可以培育出脱毒苗,其过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.选择的外植体经过程①(脱分化和再分化)形成的愈伤组织具有全能性
B.将愈伤组织转移到诱导生芽和生根的培养基上后,需要每日给予适当的光照
C.实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌,而外植体只需要进行消毒即可
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
7.(2025·陕西西安·一模)如图表示植株A(杂合子Aa)和植株B 培育植株①②③④⑤的过程,下列说法正
7
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确的是( )
A.培育植株①的过程为单倍体育种,获得的植株为纯合子
B.选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体③,未体现细胞的全能性
C.通常在等渗的培养液中,采用化学法、物理法或灭活的病毒诱导原生质体融合
D.正常情况下,植株①②④⑤与植株A 基因型相同的概率分别是0、0、1、0
8.(2025·山西·一模)1958 年,美国科学家斯图尔德取胡萝卜部分韧皮部,放入含有植物激素、无机盐和
糖类等物质的培养基中培养,最终长成了一株新的植株,如图所示,①~⑥表示过程。下列叙述错误的是
( )
A.①所取的韧皮部组织要进行严格灭菌,防止杂菌污染
B.②为脱分化,使已分化的细胞失去其特有的结构和功能
C.经②③形成不定形的薄壁组织团块,该过程一般不需要光
D.生长素与细胞分裂素的使用比例会影响细胞的发育方向
9.(2025·山西·一模)生菜是我们餐桌上的常见蔬菜,而生菜原生质体的研究,可用于基因功能探索、信
号转导研究等多个领域。2024 年12 月,我国某大学研究团队通过优化主要影响因素,成功建立了从生菜
茎尖组织等获得高产高活力原生质体的方法,流程如下。下列叙述错误的是( )
8
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A.茎尖组织的细胞壁较薄,纤维素含量较低,利于去壁
B.用酶解法去壁时,主要用到的酶通常是纤维素酶和果胶酶
C.只要对原生质体混合液不断过滤即可获得纯净的原生质体
D.获得的原生质体需置于等渗溶液中,是为保证其活力基本稳定
题型3 动物细胞工程
一、单选题
1.(2025·山西太原·一模)中国科学家将可表达绿色荧光蛋白的供体猴的胚胎干细胞注射至与其遗传信息
不同的猴胚胎中,形成嵌合胚胎,得到嵌合体猴。下列叙述正确的是( )
A.实验过程所需的胚胎干细胞可取自囊胚中的滋养层细胞
B.体外培养嵌合胚胎需在含有95%O₂ 和5%CO₂ 的气体环境中
C.胚胎干细胞与受体胚胎细胞同步分化是因为遗传物质发生了融合
D.检测绿色荧光细胞的分布及比例可反映实验猴的嵌合程度
2.(2025·山西晋中·三模)器官移植和细胞治疗过程中面临着免疫排斥的难题。将患者的干细胞诱导分化
成所需的器官或细胞用于移植,理论上可避免发生免疫排斥反应。下列相关叙述正确的是( )
A.胚胎干细胞存在于早期胚胎中,具有分化为所有组织、器官的潜能
B.成体干细胞具有组织特异性,无法诱导分化成相应的器官用于移植
C.以患者作为供体培育核移植胚胎干细胞,通常对受精卵进行去核处理
D.将患者自身的体细胞制备诱导多能干细胞,体现动物体细胞具有全能性
3.(2025·山西·一模)图示多克隆抗体的制备流程。下列有关多克隆抗体与单克隆抗体的比较,错误的是
( )
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A.多克隆抗体是从动物血清中获得的抗体混合物,单抗只有一种抗体
B.多克隆抗体可以识别同一抗原的不同结合位点,单抗只识别抗原的一个结合位点
C.多克隆抗体的获得无需筛选,单抗制备的过程中至少经历两次筛选
D.与单抗药物的制备相比,制备多克隆抗体药物的生产周期短,生产成本低
4.(2025·山西·一模)科学家提出将一种B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后,筛选出既能迅速大量增殖、又
能产生特定抗体的融合细胞,经培养可大量生产单克隆抗体。下列叙述错误的是( )
A.每一个B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,是制备单克隆抗体的依据之一
B.注射特定抗原对机体进行免疫,目的是获得能产生特定抗体的B 淋巴细胞
C.诱导细胞融合后用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,将其直接培养来生产单克隆抗体
D.用单克隆抗体制备的抗体一药物偶联物,在临床上具有靶点精准、毒副作用小的优点
5.(2025·陕西西安·模拟预测)某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作,下列叙述正确的是( )
A.若为植物体细胞杂交技术,则用聚乙二醇处理两种植物细胞后会直接出现膜融合
B.若为单克隆抗体的制备技术,融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检
测就可得到大量的单克隆抗体
C.若为动物体细胞核移植技术,融合得到的细胞可直接移植到受体母牛子宫内获得克隆牛
D.若为体外受精技术,细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核
6.(2025·陕西榆林·三模)抗体—药物偶联物(ADC)通常由单克隆抗体与细胞毒性药物共价连接而成。
ADC 具备高特异性靶向能力和强效杀伤作用,实现了对癌细胞的精确高效清除,已成为抗癌药物研发的热
点之一,其作用原理如下图所示。下列说法错误的是( )
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A.ADC 起作用时会被细胞吞噬,并在溶酶体内被分解后释放药物
B.接头连接药物和抗体,应在内环境中保持稳定,避免过早释放药物
C.利用荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤
D.ADC 利用单克隆抗体的特异性杀伤力诱导肿瘤细胞凋亡
7.(2025·陕西西安·二模)如图表示胚胎工程在动物优良品种培育中的应用,下列说法错误的是( )
A.①可用于濒危动物的繁育,核心技术是动物细胞核移植
B.②过程中对供体母牛进行超数排卵处理有利于获得多个胚胎
C.③过程中通常将目的基因通过显微注射法导入到受精卵中以定向改变生物性状
D.以上3 种动物优良品种培育的过程中都用到了体外受精、胚胎移植等技术
8.(2025·陕西商洛·三模)乳糖不耐受症是由人体肠道内缺乏乳糖酶,无法有效分解牛奶中的乳糖(一种
双糖)所导致的消化系统问题。我国某科研团队成功培育出转基因“低乳糖奶牛”,相关技术流程如图所
示。下列叙述错误的是( )
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A.与植物细胞培养不同,动物细胞培养的培养基中需要添加血清等天然成分
B.将乳糖酶基因导入胚胎成纤维细胞的常用方法是显微注射法
C.可以使用蛋白酶合成抑制剂法激活重构胚,使重构胚完成细胞分裂和发育进程
D.激活的重构胚需要移入受体母牛体内培养,生出的犊牛的遗传性状与受体母牛的相似
9.(2025·陕西渭南·二模)2024 年3 月25 日,空军军医大学西京医院成功完成了我国首例多基因编辑猪-
脑死亡受者异种肾移植手术,为异种肾移植临床研究和临床应用奠定基础,未来或将为终末期肾病患者提
供新的治疗选择。下列关于器官移植的叙述错误的是( )
A.器官移植所面临的主要问题是供体器官短缺和免疫排斥
B.利用自体干细胞培养出的组织、器官进行移植,可避免免疫排斥反应的发生
C.受体免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击,主要是细胞免疫起作用
D.应用免疫增强剂既可以提高移植器官的成活率,还能提高人体免疫系统的功能
10.(2025·陕西安康·模拟预测)下列关于动物细胞培养的叙述错误的是( )
A.欲将组织分散成单个细胞,可选用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
B.培养过程中,定期更换培养液主要是为了保证无菌的环境
C.培养动物细胞的气体环境应为95%的空气和5%的CO2
D.动物细胞培养一段时间后往往需要传代培养,可能与接触抑制有关
11.(2025·陕西商洛·二模)科研团队将OSNL(4 个基因(Oct4/Sox2/Nanog/Lin28A 的缩写)导入黑羽鸡
胚成纤维细胞(CEFs),诱导其重编程为诱导多能干细胞(iPS 细胞),再诱导iPS 细胞增殖分化为诱导
原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs 注射到孵化2.5 天的白羽鸡胚血管中,最终获得具有黑羽鸡遗传特
性的后代,实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
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A.CEFs、iPS 细胞、iPGCs 的基因组成均相同
B.将CEFs 制备成单细胞悬液时,需要用胰蛋白酶、果胶酶来处理
C.将OSNL 导入CEFs 常用农杆菌转化法或者显微注射法
D.对F1和F2进行人工筛选可获得同时具有白羽鸡和黑羽鸡的优良遗传特性的个体
12.(2025·陕西·模拟预测)我国科学家利用体细胞核移植技术成功克隆了濒临灭绝的某地方牛种。下列
叙述错误的是( )
A.从该牛种耳上取的体细胞培养室需在合成培养基中加入血清
B.从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期
C.代孕母牛为重构胚发育提供空间和营养,不会影响犊牛的遗传物质
D.胚胎移植前需要对供体牛与受体牛进行同期发情处理
13.(2025·陕西渭南·一模)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
14.(2025·宁夏石嘴山·二模)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下
列叙述正确的是( )
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A.a 处细胞将来发育成胎膜和胎盘
B.a 处细胞和b 处细胞的全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将a 处的细胞膜蛋白处理后可获得单个胚胎干细胞
D.培养胚胎干细胞和诱导出的各种细胞需要O2不需要CO2
15.(2025·宁夏吴忠·一模)在太空环境中进行动物细胞培养实验,是空间生物学和医学研究的重要部分。
在微重力环境中,组织细胞可以均匀悬浮,在三维方向自由生长,不会因为密度的不同导致沉降速度不同,
从而影响彼此间的接触与沟通,故细胞有望在空间生长出三维、立体的离体细胞或组织器官。下列叙述正
确的是( )
A.在太空中可将肝细胞或离体的花药培养成一个完整个体
B.在太空中进行动物细胞培养时,接触抑制现象会减弱
C.在太空中培养动物细胞无需将动物组织中的细胞分散成单个细胞
D.在太空中进行动物细胞培养时,需要对动物组织进行灭菌处理且培养液要定期更换
16.(2025·宁夏银川·模拟预测)2017 年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。
其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是( )
A.“三亲婴儿”线粒体基因来自于卵母细胞捐献者
B.该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D.核移植的卵母细胞培养到MⅡ期能和获能的精子在培养液中完成受精
二、非选择题
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17.(2025·陕西渭南·二模)2024 年2 月25 日17 时44 分,由西北农林科技大学团队联合青海省西宁市动
物疫病预防控制中心培育的首只克隆藏羊“青青”在青海顺利出生。这是国内首次采用体细胞克隆技术对
现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存,并用于良种藏羊高效繁育。研究人员专门挑选了藏羊中三
只体型更为高大、肌肉丰满、产肉量更高的欧拉羊公羊和羔皮轻柔、外形美观的湖羊母羊作为种羊。具体
操作流程见下图。请回答下列问题:
(1)为了获得数量较多的卵母细胞,可以对湖羊进行 处理。科研人员从湖羊的卵巢中获取卵母细胞后,
需要将其培养至 期。
(2)在过程A 中,为了使耳纤维细胞正常生长和增殖,要保证培养基中含有细胞所需要的各种营养物质,还
要提供的条件有 (写出3 点)。在进行过程B 时,常使用 法。
(3)经过代孕湖羊产出的“青青”从性状上来看,应该与 羊基本一致,原因是 。
(4)已知藏羊的染色体条数为54 条,山羊的染色体为60 条。是否可将这两种羊进行杂交用于品种优化?并
阐明理由: 。
(5)若要通过基因工程技术提高藏羊的生长速度,可将生长激素基因导入藏羊体细胞中。假设在构建基因表
达载体时,使用了某种限制酶切割目的基因和载体,该限制酶识别的核苷酸序列和切割位点是
。请写出经该限制酶切割后产生的目的基因片段的黏性末端 。若用DNA 连接
酶将切割后的目的基因和载体连接,可能会出现 (只考虑两两连接)种连接情况。为了检测生长激
素基因是否成功导入藏羊体细胞,可采用DNA 分子杂交技术,该技术需要用 作探针。
18.(2025·宁夏银川·模拟预测)I.生命孕育的过程是神奇和复杂的。胚胎发育时,母体通过形成透明纤维
层,防止胚胎细胞植入过深而损伤子宫内膜;胚胎的胎盘细胞则分泌人绒毛膜促性腺激素(HCG),抑制
母体淋巴细胞的活动;此后胎儿为了获得更多的养料,还会导致母体的血压升高,促进更多血液流入子宫,
以获得更多的营养。
(1)HCG 可通过肾小球从尿液中排出。用抗HCG 单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”,在妊娠第8 天
就可以通过检查尿液作出诊断。请简述利用从经HCG 免疫的小鼠体内采集的B 淋巴细胞(简称B 淋巴细
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胞)、小鼠骨髓瘤细胞制备抗HCG 单克隆抗体的主要流程: (用箭头和文字表示)。
II.黄曲霉毒素(AFB)是黄曲霉(一种真菌)产生的具有极强致癌力的小分子代谢产物。为准确检测食品
中残留的AFB,科研人员拟将AFB 单抗固定在一种新材料上,制备为“检测探针”。已知材料M 稳定性、
发光性能等方面有明显优势,但它很难与抗体结合;物质P 可以提高材料M 对抗体的亲和力。制备检测探
针的流程如图1,探针发光性能与物质P 的浓度关系如图2。
(2)依据图2 结果,科研人员选择物质P 的浓度为 作为生产检测探针的条件,原因是 。
(3)科研人员制备定量检测AFB 的免疫试纸,如图3。试纸的T 线处固定的物质是AFB,C 线处固定的物质
是抗AFB 单抗的抗体。在加样处滴加的样液会向右扩散经过T 线和C 线。
若加样处,滴加只含“MP-AFB 单抗探针”的样液,能检测到荧光的线为 (填“T 线”、“C
线”或“T 线和C 线”);若滴加样液中含有MP-AFB 单抗探针和高浓度的AFB,T 线的发光性为
(填“发荧光”或“不发荧光”)。
(4)单克隆抗体除了上述功能,还有什么作用? 。
题型4 胚胎工程
一、单选题
1.(2025·宁夏石嘴山·二模)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列
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叙述正确的是( )
A.a 处细胞将来发育成胎膜和胎盘
B.a 处细胞和b 处细胞的全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将a 处的细胞膜蛋白处理后可获得单个胚胎干细胞
D.培养胚胎干细胞和诱导出的各种细胞需要O2不需要CO2
2.(2025·宁夏银川·模拟预测)2017 年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。
其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是( )
A.“三亲婴儿”线粒体基因来自于卵母细胞捐献者
B.该技术路线涉及动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等操作
C.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D.核移植的卵母细胞培养到MⅡ期能和获能的精子在培养液中完成受精
3.(2025·陕西西安·二模)如图表示胚胎工程在动物优良品种培育中的应用,下列说法错误的是( )
A.①可用于濒危动物的繁育,核心技术是动物细胞核移植
B.②过程中对供体母牛进行超数排卵处理有利于获得多个胚胎
C.③过程中通常将目的基因通过显微注射法导入到受精卵中以定向改变生物性状
D.以上3 种动物优良品种培育的过程中都用到了体外受精、胚胎移植等技术
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4.(2025·陕西商洛·三模)乳糖不耐受症是由人体肠道内缺乏乳糖酶,无法有效分解牛奶中的乳糖(一种
双糖)所导致的消化系统问题。我国某科研团队成功培育出转基因“低乳糖奶牛”,相关技术流程如图所
示。下列叙述错误的是( )
A.与植物细胞培养不同,动物细胞培养的培养基中需要添加血清等天然成分
B.将乳糖酶基因导入胚胎成纤维细胞的常用方法是显微注射法
C.可以使用蛋白酶合成抑制剂法激活重构胚,使重构胚完成细胞分裂和发育进程
D.激活的重构胚需要移入受体母牛体内培养,生出的犊牛的遗传性状与受体母牛的相似
5.(2025·陕西安康·模拟预测)我国科学家成功地用iPS 细胞克隆出了活体小鼠,部分流程如图所示,其
中Kdm4d 为组蛋白去甲基化酶,TSA 为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是( )
A.iPS 细胞具有分裂能力,在该实验流程中作为提供细胞核的供体
B.组蛋白的去乙酰化和去甲基化有利于重构胚发育成个体
C.步骤②一般需要将卵母细胞培养到MⅡ期才进行显微操作去核
D.重构胚发育至囊胚或桑葚胚时期,可移植到受体子宫中
6.(2025·陕西西安·模拟预测)某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作,下列叙述正确的是( )
A.若为植物体细胞杂交技术,则用聚乙二醇处理两种植物细胞后会直接出现膜融合
B.若为单克隆抗体的制备技术,融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检
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测就可得到大量的单克隆抗体
C.若为动物体细胞核移植技术,融合得到的细胞可直接移植到受体母牛子宫内获得克隆牛
D.若为体外受精技术,细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核
7.(2025·陕西榆林·二模)下列有关体外受精和胚胎移植培育动物过程的相关叙述,正确的是( )
A.体外受精过程涉及体细胞核移植、动物细胞培养等过程
B.胚胎移植之前,可取囊胚期的内细胞团细胞进行性别鉴定
C.胚胎移植中受体对来自供体的胚胎基本上不发生免疫排斥反应
D.将小鼠桑葚胚分割成两等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖
8.(2025·陕西渭南·一模)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
9.(2025·陕西·模拟预测)我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞,成功获得诱导多能干细胞
(iPS 细胞),降低了通过导入原癌基因c-Myc 等基因制备iPS 细胞的潜在成瘤风险。下列叙述正确的是(
)
A.iPS 细胞的潜在成瘤风险来自于c-Myc 基因抑制了细胞的分裂分化
B.单基因遗传病患者使用iPS 细胞治疗后,体内不再携带致病基因
C.人工制备的iPS 细胞同时具备多向分化潜能和自我更新能力
D.使用非亲缘iPS 细胞能解决干细胞移植中HLA 造成的免疫排斥
10.(2025·山西·一模)间充质干细胞(MSC)是一种成体干细胞,具备分化为骨细胞、脂肪细胞等的潜
能。目前MSC 已被用于器官移植及组织器官修复。下列叙述错误的是( )
A.MSC 进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极
B.随着MSC 分裂次数的增多,端粒DNA 序列会逐渐缩短
C.将MSC 培养成人体器官的过程中,会发生基因的选择性表达
D.将诱导MSC 形成的器官进行异体移植时,可避免免疫排斥反应
二、非选择题
11.(2025·宁夏陕西·二模)异体器官移植是替代器官功能的有效途径,因器官严重短缺而受到限制,科
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学家试图通过异种体内培育人源化器官来解决器官供体短缺难题,但此前从未成功。我国科学家综合利用
多种现代生物技术,首次在猪胚胎内培育出主要由人体细胞构成的“人一猪嵌合中期肾”,且维持到胚胎
第28 天。该研究成功实现了首例人源化中肾的异种体内再生壮举。图1 为实验过程示意图,①~③为技术
操作或生理过程,图2 为CRISPR-Cas9 基因编辑示意图。请回答下列问题:
(1)我国科学家研究获得人源化中肾的过程,除了基因编辑技术外,还运用了的生物技术有: 。
(至少答出2 项技术)
(2)为了敲除掉与猪肾脏发育密切相关的关键基因SLX1,图1 过程①采用了CRISPR-Cas9 基因编辑技术。
Cas9 蛋白的作用是 ,科学家设计的向导RNA,应具有的特征有 。科学家敲除掉
SLIX1 基因的目的是 。
(3)过程②需要采用 方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育过程。在重构胚发育到
时,科学家将iPS 细胞注入,形成嵌合胚胎。
(4)图中过程③所用诱导多能干细胞(iPS)来自 (填“人”或“猪”),选择iPS 作为肾脏供
体细胞的原因是 。
题型5 基因工程
一、单选题
1.(2025·山西太原·一模)基因在不同生物间转移的研究,推动了遗传学的发展。下列叙述错误的是(
)
A.肺炎链球菌的转化实验,可证明DNA 在同种生物不同个体之间转移
B.质粒作为基因工程的载体可将外源基因导入受体细胞,实现物种间基因交流
C.我国转基因抗虫棉的成功培育,实现了基因由植物向微生物的定向转移
D.噬菌体侵染细菌实现了基因转移,实现了外源基因在原核细胞中的表达
2.(2025·山西·一模)人参这种珍贵中药材的药效主要由人参皂苷发挥作用。科研人员将合成人参皂苷
Rh2 的关键酶基因(UGT 和D12H)导入酿酒酵母,实现了多基因表达,从而实现人参皂苷Rh2 工厂化生
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产。下图为相关操作流程图,①~④表示过程。下列叙述正确的是( )
A.①需要先将RNA 反转录出DNA,再利用PCR 获取和扩增目的基因
B.②利用PCR 在目的基因上添加酶切位点时,需在引物的3'端引入该位点
C.③是基因表达载体的构建,将目的基因1 连接在启动子1 的上游
D.启动子是一段有特殊序列的DNA 片段,是DNA 聚合酶识别和结合的部位
3.(2025·陕西西安·一模)下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”和“DNA 片段的扩增及电泳鉴定”实验的
叙述,正确的是( )
A.在凝胶中DNA 分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA 分子的大小和构象有关
B.鉴定DNA 时,应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴
C.选用植物细胞提取DNA 时,研磨后用滤纸进行过滤
D.琼脂糖凝胶加样孔一端朝向电泳槽的正极
4.(2025·宁夏石嘴山·二模)科研人员培育含细菌G6 基因的转基因矮牵牛,主要过程如下图。下列叙述
错误的是( )
A.Ti 质粒上的T-DNA 可将G6 基因整合到矮牵牛细胞的线粒体DNA 上
B.③过程可通过植物组织培养技术得到转基因矮牵牛植株
C.细菌G6 基因能在矮牵牛细胞中表达,说明它们共用一套遗传密码
D.①过程为构建基因表达载体,是培育转基因矮牵牛的核心步骤
5.(2025·宁夏银川·一模)下图为构建基因表达载体和检测受体细胞是否含有目的基因的过程示意图,其
中LacZ 基因控制合成的酶可以分解物质X 产生蓝色物质,使平板上形成的菌落呈蓝色,否则菌落为白色。
图中③过程所用培养基含有氨苄青霉素和物质X。下列叙述错误的是( )
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A.①过程需要使用限制性内切核酸酶和DNA 连接酶
B.实验结果中形成的蓝色菌落中的大肠杆菌含有目的基因
C.③过程使用的培养基中含有氨苄青霉素,属于选择培养基
D.可用
处理大肠杆菌使其处于能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态
二、非选择题
6.(2025·山西太原·一模)研究人员将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA 分子进行重组,并使其在大
肠杆菌中成功表达。该过程所用的质粒A 如图1,含生长激素基因的DNA 上相关限制性内切核酸酶的酶切
位点如图2 所示,其中切割位点相同的酶不重复标注。表是几种限制酶识别序列及其切割位点。请回答下
列问题:
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
G↓GATCC
T↓GATCA
↓GATC
A↓AGCTT
(1)用Sau3AI 将图2 中的DNA 进行完全酶切后,反应管中有 种DNA 片段。
(2)构建基因表达载体时,为防止目的基因的反向连接,应选用限制酶 切割质粒,选用限制酶
切割含目的基因的DNA 片段。
(3)利用含有抗生素的培养基筛选并验证成功导入重组质粒的大肠杆菌,请写出实验思路 。
(4)成功导入重组质粒的大肠杆菌不能直接用于大规模生产,还需要进一步检测的原因是 。
7.(2025·山西晋中·三模)全球气候的异常变化、水资源的短缺,使耐旱作物成为一个重要的育种目标。
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在植物中,冷休克蛋白(CspB)被证明能够在逆境条件下发挥作用。科学家将来自枯草芽孢杆菌的CspB
基因导入玉米中,可以提高玉米的抗旱能力,并且在干旱处理条件下,转基因植株的光合速率和生长状态
明显优于对照组,相关操作流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)为了获取足够量的CspB 基因,常用PCR 技术进行扩增。扩增时设计引物的目的是 。
(2)构建重组Ti 质粒时,需要使用限制酶切割Ti 质粒的 片段,通过① 菌的转化作用,可使
目的基因进入玉米叶片细胞。为提高转化效率,转化前需用
处理该菌,使其处于 的生理状态。
(3)②技术影响细胞发育方向的关键激素有 ,欲探究上述激素的使用比例对细胞发育方向的影响,
实验组对激素比例的处理分别为 。
(4)CspB 基因进入受体细胞后,是否稳定维持和表达其遗传特性,还需要进行个体生物学水平的鉴定,请
简要写出鉴定思路: 。
8.(2025·山西吕梁·一模)苯丙酮尿症是单基因遗传病,科学家将正常基因D 导入该病患者的细胞,以治
疗该病。图甲为A、B、C 三种质粒,图乙为含有目的基因D 的DNA 片段,图丙为重组载体的示意图。Ap
为氨苄青霉素抗性基因,Tc 为四环素抗性基因,LacZ 为蓝色显色基因,其表达产物可以将无色化合物
Xgal 转化为蓝色物质,使菌落呈蓝色,EcoRⅠ(0.6Kb)、PvuⅠ(0.8Kb)为限制酶及其切割位点与复制原
点之间的距离。回答下列问题:
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(1)科学家将正常基因D 导入该病患者的细胞中常用的方法是 。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质
粒 (填字母),与另外两种质粒相比,其优点是 。
(2)获取目的基因D 时应选择乙图中 限制酶对其所在的DNA 进行切割。如果仅知道D 基因首尾的部
分核苷酸序列,可根据D 基因已知核苷酸序列合成引物,利用 技术扩增目的基因。
(3)将目的基因D 和甲图中相应质粒连接后,得到图丙中三种重组质粒。为选出正向连接的重组质粒,使用
限制酶对重组质粒完全酶切后,进行电泳分析,若电泳图谱中出现长度为 Kb 的两条带,则为正向连
接的重组质粒。
(4)利用自身不含LacZ 基因且对抗生素敏感的大肠杆菌作为受体细胞,若要在已转化的含重组质粒、已转
化的含空质粒的受体细胞和未转化成功的细胞中筛选出已转化的含重组质粒的受体细胞的方法是 。
9.(2025·山西·一模)碱基编辑系统是一种新型基因修饰技术,通过在双链造成单切口后对碱基进行单一
碱基的精准替换,提高单碱基编辑的精确性及效率,为家畜育种的精确基因修饰提供了一种更简单、更有
效的方法。胞嘧啶碱基编辑器(CBE)能将G-C 碱基对替换为A-T 碱基对,作用模式如图。请回答下列问
题:
(1)CBE 的作用原理是 。欲将G-C 碱基对最终替换为A-T 碱基对,丙还需要复制
次。
(2)肌肉生长抑制素(MSTN)可抑制肌细胞的增殖与分化。科研人员利用碱基编辑工具成功改变哈萨克羊
MSTN 基因,使终止密码子提前出现,显著增加了肌肉纤维的直径和数量,获得改良品种。
①用改造后的基因构建表达载体时,还需要在该基因的上游和下游分别添加 和 ,
使用的工具酶有 ;构建的表达载体通过 的方式导入哈萨克羊的 中。
②改造后的MSTW 基因表达的蛋白质肽链比MSTN 要 (填“长”或“短”),失去其应有
的功能。
10.(2025·山西晋中·模拟预测)研究发现,酶A 能催化半纤维素降解,使棉纤维长度变短。为培育转基
因长绒棉花品种,科研人员构建了酶A 基因反义基因表达载体(目的基因反向连接到载体中),过程如图
所示,其中SmaI、NotI、HindIII 和BamHI 为酶切位点(四种限制酶切割后黏性末端不同)。回答下列问
题:
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(1)大量获取酶A 基因的常用方法为 ,该方法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的 等有关。若酶A 基因两侧的碱基序列如下,请从①~④中选择获
取酶A 基因的引物组合 。
5'-GAAGTCCTCT……ACGACGAACC-3'
3'-CTTCAGGAGA……TGCTGCTTGG-5'
①5'-GAAGTCCTCT-3'②5'-GGTTCGTCGT-3'
③5'-AGAGGACTTC-3'④5'-ACGACGAACC-3'
(2)图中构建的基因表达载体,使用的限制酶为 时,构建出的基因表达载体既有正义基因表达载
体(目的基因正向连接到载体中)也有反义基因表达载体,原因是 。可通过限制酶切割所产生
的DNA 片段长度区分上述两种载体,所选限制酶应为 。
(3)利用农杆菌转化法将构建的反义基因表达载体导入棉花细胞,应先将反义基因表达载体导入
中,该过程利用的原理是农杆菌Ti 质粒上的 可转移到被侵染的细胞中。反义基因表达载体导入
受体细胞后,通过抑制 过程来影响酶A 基因的表达,进而影响棉绒的长度。
11.(2025·陕西商洛·三模)酿酒酵母细胞质钙离子浓度的调控与酿酒酵母的抗逆性、生长增殖过程有关。
Cchlp 是一种位于酿酒酵母细胞膜的钙离子运输蛋白,能够调控细胞外钙离子流入细胞质的过程。科研人
员利用基因工程获取Cchlp 抗原、制备Cchlp 单克隆抗体来检测酿酒酵母Cchlp 的合成情况,其中制备
Cchlp 抗原的流程如图所示。回答下列问题:
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(1)RT-PCR 是一种结合了RT(逆转录)和PCR 两个过程的技术。该技术首先将酿酒酵母总RNA 逆转录成
cDNA,然后再进行PCR 扩增,从而获得Cchlp 抗原基因。
①科研人员提取了真菌细胞的mRNA,利用RT-PCR 技术获取目的基因,该过程中需要消耗的原料是
。
②科研人员进行PCR 时,扩增体系和扩增程序如表所示。表中的cDNA 在PCR 反应体系中的作用是
。扩增程序中,Taq DNA 聚合酶发挥作用依赖于 的激活。
PCR 的扩增体系和扩增程序
扩增体
系
cDNA、dNTP(脱氧核苷酸)、Mg2+、Taq DNA 聚合酶、H2O 等
扩增程
序
95℃预变性3min→95℃变性10s→50℃,50s→72℃,1min,共30 个
循环
(2)根据图中信息分析,剪切质粒时最可能选择的两种限制酶是 。重组质粒上的卡那霉
素抗性基因的作用是 。
(3)在获取Cchlp 抗原后,需要利用杂交瘤细胞技术来制备Cchlp 单克隆抗体。科研人员将纯化的Cchlp 抗
原注射到小鼠体内,其目的是 。在获得杂交瘤细胞后,制备大量的Cchlp 单克隆抗体
的方法是 (答出2 种)。
12.(2025·陕西安康·模拟预测)科学家利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术将小麦中调控小麦抗酶解淀粉的
基因Ta 进行突变失活,从而增加小麦中的抗酶解淀粉含量,获得高抗酶解淀粉小麦(高抗小麦),后期通
过植物细胞工程快速获得纯合株系。回答下列问题:
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(1)为获得高抗小麦,将编码sgRNA 的基因和Cas9 蛋白基因整合到土壤农杆菌Ti 质粒的T-DNA 上(如图
1),再导入植物细胞。将编码sgRNA 的基因和Cas9 蛋白基因整合到T-DNA 上的原因是 。
(2)将sgRNA 基因和Cas9 蛋白基因导入愈伤组织后,二者表达的sgRNA 和Cas9 蛋白可组成复合体,其中,
依据碱基互补配对原则与Ta 基因的靶点序列结合,引导另一种物质在靶点序列上的特定位点催化
键水解从而切割靶点序列,靶点序列在修复过程中可能发生突变失去活性。
(3)快速获得纯种高抗小麦的流程为:将导入目的基因的愈伤组织经 形成胚状体,进而发育成完整的
植株,然后进行 获得单倍体,再用 处理幼苗,最终获得纯合植株。
(4)为筛选出高抗小麦,科学家利用PCR 进行检测,在Ta 基因靶点序列前方距离200bp 长度选取一段序列
合成上游引物A,靶点序列后方距离300bp 长度选取一段序列合成下游引物C,根据靶点序列合成上游引
物B,如图2 所示。注释:突变后的靶点序列无法与引物结合。
利用三种引物对小麦DNA 进行PCR 扩增并电泳分析,如图3 所示,箭头所指的DNA 条带大小约为
bp(不考虑靶点序列的长度), 为所需高抗小麦。
13.(2025·陕西榆林·三模)基因工程制药是制药行业的一支新军,发展速度很快。
I.下图是科学家利用基因工程生产人类胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构,据图回答下列问
题:
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(1)大肠杆菌是生产胰岛素常用的工程菌,但利用大肠杆菌得到的胰岛素需要进一步加工和修饰,才能获得
生物活性,原因是 。
(2)为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR 引物扩增目的基因时,最好添加限制酶 的识别序
列,经GenBank 检索后,得到基因右端A 链处碱基序列为—GCATTCTGAGGC—(从左至右),则对应的
引物设计的序列是 (书写方向为5′→3′)。
Ⅱ.丹麦科学家将胰岛素中B28 位脯氨酸(密码子为CCU)替换为天冬氨酸(密码子为GAU),有效抑制
了胰岛素分子间的聚合,由此研发出速效胰岛素类似物,在对胰岛素基因进行改造时,常采用重叠延伸
PCR 技术引入特定位点突变,过程如下图所示:
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(3)进行PCR 时所用的引物3 的合理设计是 (只需写出拟突变位点处与GG 对应的碱基即可,书
写方向为5′→3′)。
(4)PCR ②③过程不能在同一反应器内进行,原因是 ;PCR ②③过程至少需要经过 轮反
应可得到等长的DNA 片段。
(5)经⑤过程形成的改造后的胰岛素基因在PCR 扩增时,需要添加的引物是 (从引物1、2、3、
4 中选择)。
14.(2025·陕西宝鸡·二模)铀是一种广泛分布在岩石和土壤中的天然放射性元素,铀导致的水体污染越
来越受到重视,物理化学处理含铀废水的经济性和有效性低,因而采用耐辐射奇球菌净化成为优先方法。
某研究小组拟将还原基因dsrA 构建重组载体pRADK-dsrA 转入耐辐射奇球菌中,制备兼备高还原性和强辐
射抗性的奇球工程菌Deino-dsrA,其制备过程如图所示,四种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。请
回答下列问题:
(1)过程①通过PCR 技术扩增含dsrA 基因的DNA 片段时需在反应体系中加入一对引物,其作用是
;PCR 扩增过程中,变性的温度需上升到90℃以上的目的是 ;据图所示PCR 扩增过程中经过
轮循环即可初步得到符合要求的目的基因片段。
(2)过程②要选择合适的限制酶切割含dsrA 基因的DNA 片段和pRADK 质粒,应选用的表中的两种限制酶
是 ,与单酶切相比,采用双酶切的优点有 (答两点)。过程③导入环节一般先用
处理奇球菌。
(3)为成功筛选出成功导入重组pRADK-dsrA 载体的耐辐射奇球菌,可用含卡那霉素的培养基培养该细菌,
一段时间后 (填“保留”域“淘汰”)能存活的细菌即可。
15.(2025·陕西商洛·二模)pBR322 质粒的结构如图所示,图中的BamHⅠ和SalⅠ表示限制酶,实验人员
用这两种限制酶切割pBR322 质粒和X 基因,以便构建重组质粒,然后导入大肠杆菌中进行培养和筛选。
回答下列问题:
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(1)与只选择一种限制酶相比,实验人员选择BamHⅠ和SalⅠ同时切割质粒和X 基因的优点是 (答出1
点)。
(2)培养转基因大肠杆菌的核心工作是构建基因表达载体,其目的是① ;② 。
(3)将X 基因导入大肠杆菌的过程中,存在未导入质粒、导入空质粒(不含有X 基因)或导入重组质粒的情
况。
①若要筛选出未导入质粒的大肠杆菌和导入了质粒的大肠杆菌(包括空质粒、重组质粒),最好将大肠杆
菌培养在含有 的培养基上。
②实验人员进一步对导入空质粒和重组质粒的大肠杆菌进行筛选,应将大肠杆菌培养在含有 的培养
基上,理由是 。
(4)实验人员运用PCR 等技术对导入了重组质粒的三株大肠杆菌(XE1、XE2、XE3)进行检测,结果如表
所示。表中结果显示,XE1、XE3 中未能检测到X 蛋白,推测这两株大肠杆菌的基因表达分别在 、
过程中出现异常。
检测项
目
X 基
因
X 基因的
mRNA
X 蛋
白
XE1
+
—
—
XE2
+
+
+
XE3
+
+
—
注:“+”表示阳性,“—”表示阴性。
16.(2025·陕西西安·一模)某科研人员将甜蛋白基因导入番茄,可提高番茄甜味,改善果实品质。如图
为甜蛋白基因和Ti 质粒上限制酶切位点示意图。回答下列相关问题:
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(1)利用PCR 技术扩增甜蛋白基因时,为了特异性扩增甜蛋白基因序列,需根据 设计引物;每
次循环一般可以分为 、 、 三步。
(2)用限制酶切割含有甜蛋白基因的DNA 片段时,不用限制酶BamHⅠ的原因是 。科研人员最
终选择了限制酶XbaⅠ和HindⅢ切割质粒和含有甜蛋白基因的DNA 片段,而不是选择限制酶XbaⅠ和
EcoRⅠ的理由是 。
(3)为了让甜蛋白基因进入受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA 上,可以将甜蛋白基因插入Ti 质粒的
中。将基因表达载体导入农杆菌前,需用Ca2+处理农杆菌,其目的是 。为了确定农杆菌中是否
导入基因表达载体,需将农杆菌置于含 的培养基中进行培养,然后用筛选出来的农杆菌去侵
染番茄细胞。
17.(2025·陕西榆林·二模)脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁的一种特有成分。CDI4 蛋白是LPS 的
受体,能识别并结合LPS,诱发炎症反应。为制备抗CD14 蛋白的单克隆抗体,研究人员通过基因工程构
建了含有CD14 蛋白基因的重组表达载体,如图1 所示。制备抗CD14 蛋白的单克隆抗体的过程如图2 所示。
回答下列问题:
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(1)用PCR 技术对CD14 蛋白基因进行扩增时,每次循环可分为 三步,若循环五次,理论上至
少需要的引物是 个。
(2)CD14 蛋白基因插入载体会形成正向连接和反向连接的两种重组载体,再用XhoI 和SalI 酶切对连接方向
进行鉴定。若重组载体能被再次切开,则说明CD14 (填“正向”或“反向”)接入载体,判断
的理由是 。
(3)从工程菌中提取到的CD14 蛋白通过①注射给小鼠,取小鼠脾组织用 酶处理,制成细胞悬
液培养,处理后离心收集获得小鼠B 淋巴细胞,与SP2/0 细胞(一种骨髓瘤细胞)进行融合,促进二者融合
常用的方法是 (写出1 种即可)。用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,
将其接种到96 孔板,进行 培养。
(4)图2 中,通过过程⑥从小鼠腹腔中提取的抗CD14 蛋白单克隆抗体可减轻革兰氏阴性细菌入侵导致的炎
症反应,其原理是 。
18.(2025·陕西渭南·一模)酵母细胞表达系统是一种利用酵母菌作为宿主来生产重组蛋白的技术平台。
土壤中存在产PG 酶(增大蛋白质的溶解性)的金黄杆菌,研究人员设计了利用基因工程高效生产PG 酶的
方案,流程如图1 所示,相关限制性内切核酸酶的识别和切割位点如图2 所示。回答下列问题:
(1)过程①应用了PCR 技术,利用PCR 技术扩增时,需要 种引物,引物的作用是 。一般
还需要往PCR 反应缓冲液中加入Mg2+,其原因是 。PCR 反应过程可在PCR 扩增仪中自动完成,而
后常用 来鉴定PCR 的产物。
(2)完成过程②需要先将PG 酶基因与pPIC9K 质粒重组,这个过程称为 。据图分析,该过程中最好
选择限制酶 切割。
(3)结合图中过程③分析,将重组质粒导入大肠杆菌内的目的是 。过程④中将重组质粒酶切后,整
合在酵母菌染色体上。
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(4)研究人员最终选择酵母菌作为重组质粒的受体细胞来生产PG 酶,原因是酵母菌含有 (答出2
种)等细胞器,可将肽链进行加工为分泌蛋白,便于提取。获得的酵母菌将用于发酵工程,发酵工程的中
心环节是 。
19.(2025·陕西·模拟预测)科研人员基于合成生物学远离在大肠杆菌中构建了合成产物Z 的完整途径,
其基因表达载体如图(a),基因1、2 和3 为该途径的必须基因,基因大小分别为2650 bp、1240 bp 和
3476 bp。回答下列问题。
(1)图(a)中,构建基因表达载体时用到的酶是 ,片段X 是 。
(2)基因表达载体导入大肠杆菌前,需要用Ca2+处理大肠杆菌使其处于一种 的生理状态,导入后在含
卡那霉素的培养基上筛选到3 个抗性菌落,分别对其所含DNA 进行PCR 和琼脂糖凝胶电泳检测,结果如
图(b)。据图可知,PCR 时选用的引物是对图(a)中的 ,选择该引物对进行鉴定的原因是 ;
菌落B 中未检测到目标条带,其原因是 。
(3)工程菌株合成产物Z 的产量受到温度、pH 和溶解氧等发酵条件的影响,请针对其中任一因素,探究其
对产物Z 产量的影响,写出简要的实验思路 。
20.(2025·宁夏吴忠·一模)某种RNA 病毒的抗原性和感染性与其表面的S 蛋白(刺突糖蛋白)密切相关,
现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建S 蛋白基因表达载体的过程,图乙为重组质粒被相关酶
切后的电泳结果。请回答下列问题:
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(1)①过程所使用的酶为 ,PCR 技术中复性的目的是 。
(2)PCR 过程经过4 次循环,消耗的引物的数量是 个。
(3)构建好的重组质粒长度共2000bp,用限制酶HindⅢ及限制酶HindⅢ和BamHⅠ分别对重组质粒进行切割
并电泳,结果如图乙所示,可推测BamHⅠ在重组质粒上有 个酶切位点。为使S 蛋白基因在受体细胞
中高效表达,需要将S 蛋白基因插入重组质粒的 之间。
(4)腺病毒载体疫苗是将S 蛋白基因插入到改造后的腺病毒基因组中,该疫苗进入人体后,S 蛋白基因利用
人体细胞的蛋白质表达系统指导S 蛋白的合成,其过程是 (用文字和箭头表示)。
21.(2025·宁夏石嘴山·一模)亚洲玉米螟、黏虫是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图
示过程将Bt 基因(能够控制合成Bt 毒蛋白)转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题:
(1)用PCR 扩增下面的Bt 基因的DNA 片段:5'-GACCTGTGGAAGC......CATACGGGATTG-3' 3'-
CTGGACACCTTCG......GTATGCCCTAAC-5'供选择的引物有:①5'-GACCTGTGGAAGC-3' ②5'-
CTGGACACCTTCG-3' ③5'-GTTAGGCATAC-3'④5'-CAATCCCGTATG-3'共四种,应选择________(填字
母)。
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
(2)据图分析,为确保目的基因能够与Ti 质粒正确连接,形成含有目的基因的重组Ti 质粒,科研人员应选
用限制酶 切割Ti 质粒和含Bt 基因的DNA 片段。在获得重组Ti 质粒后,可将其加入经 处
理的农杆菌;导入重组质粒的玉米细胞经 成为转基因玉米植株。
(3)为检测转基因玉米是否培育成功,科研人员首先利用 法检测Bt 基因是否成功翻译:在进行个
体生物学水平的鉴定时,科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交,发现除少数植株的子代均抗虫外,
多数植株的子代中均出现了不抗虫植株,统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例,发现有3:1 和15:1
两种情况。出现15:1 的原因是 。
(4)某科研小组在做抗虫棉试验时,虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因,但让棉铃虫食用棉花叶片时,
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棉铃虫并没有被杀死,这说明 ,为此,科学家对棉花植株中的Bt 毒蛋白基因进行了修饰,结果食
用了棉叶的棉铃虫中毒死亡了,从变异类型分析,这种对Bt 毒蛋白基因的修饰属于 。
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