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高三生物一轮复习经典习题必练 生物技术与工程（一）
一、单选题
1．医生可利用分子生物学技术检测受检人是否携带HIV。下列叙述错误的是（ ）
A．可根据HIV 的RNA 序列合成小段DNA 作为引物
B．血液样品中HIV 的RNA 经逆转录后进行PCR 检测
C．可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV 抗原
D．与检测抗原、核酸相比，检测抗体能更早诊断HIV 感染
【答案】D
【分析】1、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。
【详解】A、引物要能和HIV 逆转录形成的DNA 序列进行碱基互补配，因此可以可根据HIV 的RNA 序列
合成小段DNA 作为引物，A 正确；
B、采用DNA 分子杂交技术检测是否携带HIV 时，应将血液样品中HIV 的RNA 逆转录后进行PCR 检测，
即用HIV 的RNA 序列合成小段DNA 作为探针，进行PCR，如果存在HIV，则会出现杂交带；如果没有
HIV，则不会出现杂交带，B 正确；
C、HIV 进入人体后，免疫系统会产生特异性的抗体，而HIV 抗原和抗体可以特异性识别，因此可通过抗
原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV 抗原，C 正确；
D、HIV 进入人体后，免疫系统要经过一定的生理过程才会产生特异性的抗体，需要耗费一定的时间，因
此，检测抗体诊断HIV 感染比检测抗原、核酸更晚，D 错误。
故选D。
2．转座子是基因组中可移动的DNA 片段，玉米Ac 转座子能编码转座酶而自主转座，Ds 转座元件只有与
Ac 转座子同时存在时，才能从原位点切离并插入到新位点中。研究者利用玉米转座子系统构建烟草突变体，
下列叙述错误的是（ ）
A．推测Ds 转座元件不具有编码转座酶功能
1
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B．可构建同时含有Ac/Ds 的基因表达载体
C．利用农杆菌转化法将基因表达载体导入烟草细胞
D．Ds 与其被插入的基因间发生基因重组
【答案】D
【分析】题中的转座就是转座子在基因组上的转移。转座需要转座酶，而且从原位点切离后要能插入到新
位点中。农杆菌的Ti 质粒上可转移的T-DNA 就是一段转座子，在有相关酶和转座所需的特异性序列的情
况下，T-DNA 能切离，整合到受体细胞的染色体DNA 上，利用这些原理，可以将目的基因转化入受体细
胞，最后进行选择培养、筛选获得转基因植株。
【详解】A、玉米Ac 转座子能编码转座酶而自主转座，Ds 转座元件只有与Ac 转座子同时存在时，才能从
原位点切离并插入到新位点中，说明Ds 转座元件不具有编码转座酶功能，A 正确；
B、Ds 转座元件与Ac 转座子同时存在时，能让转座子从原位点切离并插入到新位点中，所以可以构建同
时含有Ac/Ds 的基因表达载体，将目的基因插入转座子，让目的基因随转座子插入到受体细胞，B 正确；
C、农杆菌易感染植物细胞，其Ti 质粒上的T-DNA 就是可转移的DNA，即转座子，Ti 质粒上的转座子可
转移并整合到受体细胞的染色体DNA 上。在基因工程中，可以用农杆菌作为转移基因表达载体的工具。
利用农杆菌转化法，先将基因表达载体导入农杆菌，继而农杆菌在侵染烟草细胞后，基因表达载体中包含
目的基因的转座子就会整合到烟草细胞的染色体DNA 中，C 正确；
D、基因重组是指控制不同性状的基因重新组合的过程，Ds 转座元件不一定是一段基因，而且当Ds 转座
元件插入基因，Ds 转座元件本身的中间序列已经发生了改变，所以，Ds 转座元件与插入它内部的基因间
不是发生了基因重组，D 错误。
故选D。
3．高寒藏药材川西獐牙菜能有效治疗肝炎，其野生资源匮乏且难以建立快速繁殖系。紫外线照射能随机
破坏染色体结构，使其发生断裂，使染色体上某些片段转移到其他染色体上。研究人员利用胡萝卜与川西
獐牙菜进行体细胞杂交，流程如下图。下列分析错误的是（ ）
A．过程②中可用PEG 诱导两个亲本原生质体的融合
2
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B．过程③杂种细胞经脱分化、再分化形成愈伤组织
C．此种体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍
D．此种方法存在变异的不定向性，可在③④过程中进行筛选
【答案】B
【分析】据图分析，①表示去除植物细胞壁制备原生质体的过程，②表示原生质体融合，③是脱分化，④
是再分化。
【详解】A、②是原生质体融合的过程，该过程可用PEG（聚乙二醇）诱导融合，A 正确；
B、过程③是杂种细胞形成愈伤组织的过程，表示脱分化，B 错误；
C、此种体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，使远缘杂交成为可能，C 正确；
D、此种方法中愈伤组织分裂旺盛，容易突变，存在变异的不定向性，可在③脱分化和④再分化过程中进
行筛选，D 正确。
故选B。
4．下列关于PCR 技术的叙述，正确的是（ ）
A．PCR 反应体系中需要添加耐高温的解旋酶和DNA 聚合酶
B．PCR 过程中在引物的3'端添加脱氧核苷酸实现子链延伸
C．利用PCR 对目的基因进行扩增时需要基因序列全部已知
D．在设计两种引物时，需要让引物和引物之间的碱基序列互补
【答案】B
【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。
（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】A、PCR 反应体系中需要添加耐高温DNA 聚合酶，不需要解旋酶，A 错误；
B、脱氧核苷酸链是有方向的，一端为5'端，另一端为3'端，合成子链时，引物的小段核苷酸链先与模板链
配对结合，然后在引物的3'端进行子链延伸，B 正确；
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C、利用PCR 对目的基因进行扩增时只需要知道目的基因两端的序列即可，C 错误；
D、在设计两种引物时，两个引物之间的碱基序列不能配对，D 错误。
故选B。
5．以下不属于对转基因生物安全性评价的是（ ）
A．对转基因生物的颜色、大小、形态的评价
B．对转入基因是否会污染本土生物进行评价
C．转基因食品的毒理学、致敏性和营养学评价
D．对转基因生物的天敌、捕食对象等的影响
【答案】A
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物
多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）等。
【详解】A、转基因生物的颜色、大小、形态与转基因生物的安全性无关，故对转基因生物的颜色、大小、
形态的评价不属于对转基因生物安全性评价，A 符合题意；
B、污染本土生物会对生物多样性造成威胁，因此对转入基因是否会污染本土生物进行评价属于对转基因
生物安全性评价，B 不符合题意；
C、对转基因食品的毒理学、致敏性和营养学评价属于对转基因生物食物安全的评价，C 不符合题意；
D、转基因生物的天敌、捕食对象与生物多样性和生态系统稳定性有关，因此对转基因生物的天敌、捕食
对象等的影响属于对转基因生物安全性评价，D 不符合题意。
故选A。
6．将诱导多能干细胞（iPSc）移植给急性心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下
列说法合理的是（ ）
A．该实验中仅需正常小鼠作为对照组
B．与高度分化的细胞相比，iPSc 的分化潜能较弱
C．选择病鼠自身细胞获得iPSc 再移植可避免免疫排斥
D．此结果说明可将iPSc 移植用于治疗人类缺血性心肌病
【答案】C
【分析】诱导多能干细胞（iPSc）是类似胚胎干细胞的一种细胞，是具有分化为成年动物体内的任何一种
类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
诱导多能干细胞（iPSc）来源于生物自身的体细胞的诱导，诱导过程无需破坏胚胎，不会因为伦理问题限
制在医学上的应用，再移植回可生物体内，可避免免疫排斥反应。
【详解】A、为了说明诱导多能干细胞（iPSc）移植给急性心肌梗死小鼠的影响，该实验需正常小鼠作为
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对照组，也需要急性心肌梗死小鼠为对照，A 错误；
B、诱导多能干细胞可分化形成多种组织细胞，与高度分化的细胞相比，iPSc 的分化潜能较强，B 错误；
C、诱导多能干细胞（iPSc）来源于病鼠自身的体细胞的诱导，再移植回可病鼠体内可避免免疫排斥，C 正
确；
D、诱导多能干细胞（iPSc）可分化为心肌细胞，从而使急性心肌梗死小鼠的心肌电生理指标逐渐恢复正
常，缺血性心肌病和急性心肌梗病因不同，不能通过增加心肌细胞得以治疗，D 错误。
故选C。
7．利用东方百合和云南大百合进行植物体细胞杂交，部分结果如表。
组
别
PEG 浓度（%）
处理条
件
融合率（%）
1
25
黑暗
27±3℃
15min
10
2
30
12
3
35
15
4
40
30
5
45
20
相关说法正确的是（ ）
A．用胰蛋白酶处理百合组织分离得到原生质体
B．获得原生质体后，用血细胞计数板进行计数
C．低浓度PEG 促进原生质体融合，高浓度抑制融合
D．融合后的原生质体直接经再分化发育成杂种百合
【答案】B
【分析】利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物细胞，具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物
组织培养技术培育成杂种植株两过程。
【详解】A、百合是植物，其细胞壁的成分为纤维素和果胶，要得到原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶
处理植物细胞，A 错误；
B、获得原生质体后，细胞已经分散，可以利用血细胞计数板进行计数，B 正确；
C、从表格中看出，PEG 浓度为40%时融合率最高，题中并未有无PEG 的对照组，不能说过高就是抑制了，
C 错误；
D、融合后的原生质体需要再生出细胞壁，再经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化发育成杂种百合，D
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错误。
故选B。
8．“筛选”是生物学中常用的技术手段，下列叙述错误的是（ ）
A．用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞
B．通过连续自交的方式筛选隐性纯合子植株
C．可利用质粒上的标记基因筛选重组DNA 分子
D．可利用两种原生质体颜色差异筛选融合细胞
【答案】B
【分析】通过连续自交的方式可以筛选显性纯合子，显性纯合子后代不会性状分离，杂合子后代出现性状
分离。
【详解】A、用特定的选择培养基，只有杂交瘤细胞能够存活，从而能筛选出杂交瘤细胞，A 正确；
B、隐性纯合子通过性状可以直接筛选，不需要连续自交，B 错误；
C、质粒上的标记基因可表达出特殊的物质或使得细胞具有特殊的属性，因而可利用质粒上的标记基因筛
选重组DNA 分子，C 正确；
D、若两种原生质体颜色有差异，可根据原生质体的颜色筛选融合细胞，D 正确。
故选B。
9．为确认鸡的肝脏和黑藻叶片存在的共性，相关实验和方法正确的是（ ）
A．利用光学显微镜观察细胞膜的结构
B．利用双缩脲试剂检测是否含有还原糖
C．利用二苯胺试剂鉴定是否存在染色体
D．利用差速离心法分离大小不同的细胞器
【答案】D
【分析】1、电子显微镜可以观察到细胞膜的结构；
2、双缩脲试剂遇蛋白质会有紫色反应；
3、DNA 与二苯胺溶液充分混匀后，沸水浴条件下变为蓝色；
4、分离大小不同的细胞器用差速离心法。
【详解】A、光学显微镜无法观察细胞膜的结构，需要用电子显微镜才能观察到，A 错误；
B、双缩脲试剂用于检测蛋白质，B 错误；
C、二苯胺用于鉴定DNA，DNA 不一定在染色体内，C 错误；
D、利用差速离心法，调整离心速度大小可以分离大小不同的细胞器，D 正确。
故选D。
6
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10．为探究抗生素对细菌的选择作用，将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上（如下
图），一段时间后测量并记录抑菌圈的直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌扩大培养，重复实验2~5 次。
下列叙述不正确的是（ ）
A．接种时，将高浓度菌液涂布在平板培养基上
B．①处滤纸片上不含抗生素，起对照作用
C．重复2~5 次实验后，抑菌圈的直径会变大
D．抑菌圈边缘的菌落上挑取的细菌抗药性较强
【答案】C
【分析】本实验的思路为：将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上，滤纸片周围会出现
抑菌圈，在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌；若抗生素对细菌起选择作用，则随着培养次数增多，耐
药菌的比例增大，在连续培养几代后，抑菌圈的平均直径变小。
【详解】A、将高浓度菌液涂布在平板培养基上，使平板上长出密集菌落，利于观察抑菌圈，A 正确；
B、①处滤纸片周围未出现抑菌圈，滤纸片上不含抗生素，起对照作用，B 正确；
C、随重复次数增加，抗药菌株的比例增加，抑菌圈的直径会变小，C 错误；
D、抑菌圈边缘的菌落可能是耐药菌，所以，抑菌圈边缘的菌落上挑取的细菌抗药性较强，D 正确。
故选C。
11．研究发现OsCBL8 基因在提高水稻耐受非生物逆境胁迫方面具有重要作用，为研究OsCBL8 基因的作
用机理，我们需要通过PCR 实验对该基因进行扩增，用于后续研究。关于PCR 反应，下列叙述正确的是
（ ）
A．通过PCR 获取目的基因的过程中，第三轮循环至少需要消耗4 对引物
B．PCR 过程中Taq DNA 聚合酶催化相邻的游离dNTP 之间形成磷酸二酯键
C．PCR 产物的大小可以直接通过亚甲基蓝染色进行鉴定
D．PCR 过程中要加入缓冲液，一般添加Cu2+来激活DNA 聚合酶
【答案】A
【分析】多聚酶链式反应扩增DNA 片段：PCR 原理，其原理是在高温作用下，打开DNA 双链，每条
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DNA 单链作为母链，以dNTP 为原料，合成子链，在引物作用下，DNA 聚合酶从引物3'端开始延伸DNA
链，即DNA 的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA 的复制过程。
DNA 的复制需要引物，其主要原因是DNA 聚合酶只能从3′端延伸DNA 链。
【详解】A、在PCR 反应体系中，如果扩增1 次，需要2 个引物；扩增第2 次，需要4 个引物；扩增第3
次，需要8 个引物；因此通过PCR 获取目的基因的过程中，第三轮循环至少需要消耗8 个（即4 对）引物，
A 正确；
B、dNTP 有三个磷酸基团，dNMP 只有一个磷酸基团，为脱氧核苷酸，延伸时，在Taq DNA 聚合酶催化下，
dNMP 作为扩增的原料会依次连接到3'端，相邻的dNMP 间形成磷酸二酯键，B 错误；
C、PCR 产物鉴定常用的方法是琼脂糖凝胶电泳鉴定，C 错误；
D、PCR 过程中要加入缓冲液，一般添加Mg2+来激活DNA 聚合酶，D 错误。
故选A。
12．花椰菜（2n=18）易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥（2n=16）对黑腐病等多种常见病害具有
抗性。科研人员用射线照射处理黑芥叶肉原生质体后与花椰菜根原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新
植株甲、乙、丙，它们均含有花椰菜的全部染色体。下列叙述错误的是（ ）
植株
花椰菜
黑
芥
杂合新植株甲
杂合新植株乙
杂合新植株丙
染色体数
目
18
16
34
24
58
A．可以利用是否含有叶绿体作为初步筛选融合原生质体的依据
B．杂合新植株甲的单倍体的细胞中有2 个染色体组，因而可育
C．杂合新植株丙可能是由多个原生质体经PEG 诱导融合而成
D．获得的杂种细胞需要经过脱分化和再分化才能培育成新植株
【答案】B
【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为杂种细胞，并把杂种细胞培育
成新的植物体的方法。其原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性，去除细胞壁后诱导原生质体融合的方法
有离心、电刺激、聚乙二醇等试剂诱导，其典型优势是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、融合成功的杂种细胞，可形成叶绿体，所以可以利用是否含有叶绿体作为初步筛选融合原生
质体的依据，A 正确；
B、杂合新植株甲的单倍体的细胞中有2 个染色体组，但来源不同，因而不可育，B 错误；
C、由于细胞融合具有随机性，所以杂合新植株丙可能是由多个原生质体经PEG 诱导融合而成，C 正确；
D、获得的杂种细胞需要经过脱分化形成愈伤组织，然后再分化生芽、生根，才能培育成新植株，D 正确。
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故选B。
13．为增加油菜种子含油量，科研人员尝试将酶D 基因与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）
基因连接（图甲），导入Ti 质粒（图乙），最终获得转基因油菜品种，以下叙述错误的是（ ）
A．用Cla Ⅰ切割酶D 基因和转运肽基因，再利用DNA 连接酶连接获得目的基因
B．用Xba I 和Sac I 同时切割目的基因和载体片段，连接后获得重组Ti 质粒
C．将农杆菌接种在含卡那霉素的固体培养基上筛选成功导入Ti 质粒的单菌落
D．转基因油菜的酶D 基因只表达于含叶绿体的细胞，并在叶绿体内转录、翻译
【答案】D
【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、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。
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(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 是否插入目的基因和检
测目的基因是否转录出了mRNA--PCR 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】A、据图甲可知，酶D 基因和转运肽基因上都有限制酶Cla Ⅰ切割位点，会产生相同的末端，再
利用DNA 连接酶连接获得重组目的基因，A 正确；
B、根据A 项的结果获得重组的目的基因上，含有Xba I 和Sac I 两种限制酶的切割位点，结合图乙，目的
基因必修插在启动子和终止子之间，用Xba I 和Sac I 同时切割目的基因和载体片段，连接后获得重组Ti 质
粒，B 正确；
C、根据图乙可知，Ti 质粒上含卡那霉素抗性基因，所以将农杆菌接种在含卡那霉素的固体培养基上筛选
成功导入Ti 质粒的单菌落，C 正确；
D、由题意可知，叶绿体转运肽是引导合成的蛋白质进入叶绿体，由于酶D 基因与叶绿体转运肽基因重组
形成新的目的基因，转基因油菜的酶D 基因可以在其他细胞中表达，叶绿体转运肽会引导合成的蛋白质进
入叶绿体，D 错误。
故选D。
14．某同学获得A、B 两种可以降解石油的细菌，为探究两种菌株分解石油的能力，分析两个菌株的其他
生理功能，该同学设计如下实验，分别在培养基Ⅰ和Ⅱ的甲、乙位置接种A 菌、B 菌，结果见下表（+表
示有透明圈，+越多透明圈越大；－表示无透明圈），以下叙述错误的是（ ）
菌株
透明圈大小
培养基I
培养基Ⅱ
A
+++
++
B
++
-
A．实验所用培养基中石油为碳源
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B．培养基Ⅰ和Ⅱ为液体培养基
C．A 菌降解石油的能力强于B 菌
D．A 菌在氮源贫瘠的环境中可以生存
【答案】B
【分析】培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求，加入
某些物质或除去某些营养物质，抑制其他微生物的生长，也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的
抗性，在培养基中加入某种化学物质，从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。
【详解】A、本题为探究两种菌株分解石油的能力，因此实验所用培养基中石油为碳源，A 正确；
B、由题意可知要观察两种菌透明圈的大小来比较降解能力，因此所用培养基应为固体培养基，B 错误；
C、比较透明圈大小可判断对石油的降解能力，透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，因此A 菌降
解石油的能力强于B 菌，C 正确；
D、由图可知，培养基Ⅱ中氮源贫瘠，B 菌不能生长，但A 菌可以生长，因此A 菌在氮源贫瘠的环境中可
以生存，D 正确。
故选B。
15．科学家利用雌性小鼠的体细胞获得诱导多能干细胞(iPS 细胞)，随后添加生物活性物质诱导生成原始生
殖细胞样细胞，使其完成减数分裂形成卵细胞，进行体外受精，最后生育健康小鼠。下列说法错误的是（
）
A．该过程需要动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等技术
B．iPS 细胞的培养基中通常需要加入血清等一些天然成分
C．iPS 细胞、原始生殖细胞样细胞、卵细胞染色体组成相同
D．该技术有望解决某些女性不能产生卵细胞的不育问题
【答案】C
【分析】1、动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条
件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
2、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】A、将体细胞诱导成多能干细胞进而诱导成原始生殖细胞样细胞，需要细胞培养技术，使其完成
减数分裂形成卵细胞，进行体外受精，需要体外受精技术，最后生育健康小鼠，需要胚胎移植技术，A 正
确；
B、人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些
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天然成分，B 正确；
C、iPS 细胞、原始生殖细胞样细胞染色体数与体细胞相同，卵细胞染色体数目是体细胞的一半，C 错误；
D、该技术通过体细胞最后可诱导形成卵细胞，因此该技术有望解决某些女性不能产生卵细胞的不育问题，
D 正确。
故选C。
16．单克隆抗体在多种疾病的诊断和治疗中发挥重要作用，下图是利用小鼠制备单克隆抗体的过程，以下
叙述错误的是（ ）
A．从已免疫小鼠获取的B 细胞均可分泌目标抗体
B．可在无菌条件下采用电融合法诱导细胞融合
C．在特定培养基中筛选出的细胞M 为杂交瘤细胞
D．抗体阳性检测的原理是抗原—抗体特异性结合
【答案】A
【分析】1、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有
免疫能力的B 淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，在经过两次筛选：①筛
选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。两
次抗体检测：专一抗体检验阳性，获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞。最后从培养液或小
鼠腹水中提取单克隆抗体。
2、单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点。②用
于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。
【详解】A、抗体是由浆细胞分泌的，并不是由B 细胞产生的，A 错误；
B、诱导动物细胞融合的方法有：电融合法、聚乙二醇、灭活的病毒，因此可在无菌条件下采用电融合法
诱导细胞融合，B 正确；
C、利用动物细胞融合技术将B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，在特定培养基中筛选出的细胞M 为杂交瘤细
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胞，C 正确；
D、根据抗原—抗体特异性结合原理，单抗检测时取培养液滴加相应抗原出现反应为目标细胞，D 正确。
故选A。
17．植物细胞质中的叶绿体和线粒体是两个相对独立的遗传体系，控制着许多优良性状，胞质杂交是植物
体细胞杂交应用的一个重要方面。下图为将植株1 细胞质中的优良基因导入植株2 的实验流程。下列说法
正确的是（ ）
A．过程①用纤维素酶和果胶酶处理，需在低渗溶液中进行
B．过程②通常采用灭活病毒诱导原生质体融合
C．过程④应先诱导根形成后，再转接到诱导生芽的培养基上
D．该方式获得的抗病植株，性状一般不能稳定遗传
【答案】D
【分析】原生质体是去除细胞壁后各种结构的总称，包括细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等。在植物体
细胞杂交过程中常采用人工诱导的方法促进原生质体的融合，诱导方法包括两大类：物理法和化学法。化
学法一般常用聚乙二醇作为诱导剂。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理可去除细胞壁，获得原生
质体，但此操作为维持细胞的正常形态，最好在等渗溶液中进行，A 错误；
B、诱导动物细胞融合常采用灭活的病毒处理，而题干为植物细胞，B 错误；
C、④过程为诱导愈份组织形成试管苗的过程，需要将生长良好的愈份组织先转接到诱导生芽的培养基上，
长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导生根，C 错误；
D、题干中该方式获得的抗病植株，一般不能正常的进行有性生殖，故性状一般不能稳定遗传给后代，D
正确。
故选D。
18．科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如图所示。下列有关叙述正确
的是（ ）
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A．愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞分化形成的
B．杂种植株因为具有品种甲和品种乙的遗传物质，所以能表现出双亲的所有优良性状
C．聚乙二醇、电刺激、离心、振荡等可诱导原生质体的融合及杂种细胞细胞壁的再生
D．需在较高渗透压的溶液中，用纤维素酶和果胶酶混合液处理愈伤组织以获得原生质体
【答案】D
【分析】分析题图：首先用酶解法去壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理；然后诱导原生质体融合，采用
的方法一般包括物理法、化学法等；培养融合的原生质体再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。然后杂种细
胞经过植物组织培养技术可以培养形成杂种植株。
【详解】A、愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A 错误；
B、由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的所有优良性状，B
错误；
C、聚乙二醇、电刺激、离心、振荡等可诱导原生质体的融合，但不能诱导杂种细胞细胞壁的再生，C 错
误；
D、原生质体没有细胞壁，由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故可以用纤维素酶和果胶酶处理
愈伤组织以获得原生质体，同时为避免原生质体吸水涨破，需要在较高渗透压的溶液中进行，D 正确。
故选D。
19．草甘膦是某种除草剂的主要成分.如图表示研究人员利用草甘膦抗性基因（CP4 基因）培育抗草甘膦的
灿稻新品种的过程。下列相关叙述错误的是（ ）
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A．构建基因表达载体时，应将CP4 基因插人农杆菌Ti 质粒的T-DNA 中
B．将重组Ti 质粒导入农杆菌前，用
处理农杆菌可提高转化率
C．若检测出粒稻的染色体DNA 上插入了CP4 基因，则该抗草甘膦新品种培育成功
D．在喷洒除草剂的农田中，种植抗草甘膦籼稻新品种对提高作物产量有重要意义
【答案】C
【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。
（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。
（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】A、T-DNA 可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA 上，所以构建基因表达载体时，应将
CP4 基因插人农杆菌Ti 质粒的T-DNA 中，A 正确；
B、用 Ca2+ 处理农杆菌使其处于感受态，易于接受重组质粒，B 正确；
C、若检测出粒稻的染色体DNA 上插入了CP4 基因，但是该基因不一定表达，则该抗草甘膦新品种培育不
一定成功，需要在分子水平和个体水平进行检测，C 错误；
D、抗草甘膦籼稻新品种可抵抗除草剂的毒害作用，所以在喷洒除草剂的农田中，种植抗草甘膦籼稻新品
种对提高作物产量有重要意义，D 正确。
故选C。
20．某科研小组利用体细胞杂交技术诱导水稻的原生质体和大黍的原生质体融合，培育后获得了杂种植株，
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其培育过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
注：X 射线处理会使细胞分裂功能丧失但糖代谢过程正常； IOA（一种化学试剂）处理后细胞的糖代谢过
程被抑制但细胞分裂功能正常。
A．过程①需在低渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理
B．过程②中只有来源不同的原生质体才可以发生融合
C．过程③需对融合细胞进行处理使其恢复糖代谢和细胞分裂
D．过程④⑤为植物组织培养，其中④需要遮光处理，⑤需要光照
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交和植物组织培养：植物体细胞杂交首先要使原生质体融合形成杂种细胞，其次要
把杂种细胞经过植物组织培养技术培育成杂种植株。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，植物组
织培养的原理是植物细胞的全能性。制备原生质体，需要去除细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，
需要用纤维素酶和果胶酶。不能在清水中进行，因为清水会导致原生质体吸水膨涨破裂。
【详解】A、过程①需在等渗溶液中用纤维素酶和果胶酶处理 ，A 错误；
B、过程②中来源不同、来源相同的原生质体都可以发生融合 ，B 错误；
C、水稻原生质体经IOA 处理，细胞的糖代谢过程被抑制但细胞分裂功能正常，大黍经X 射线处理会使细
胞分裂功能丧失但糖代谢过程正常，两个原生质体融合后，已融合的细胞既能进行正常糖代谢、又能细胞
分裂过程，不需要处理，C 错误；
D、过程④⑤为植物组织培养，其中④需脱分化要遮光处理，⑤再分化需要光照 ，D 正确。
故选D。
21．为初步探究某动物PHB2 蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因，研究者从基因数据库中获取了该蛋白的
基因编码序列（简称phb2 基因），大小为0.9kb（1kb=1000 碱基对），利用大肠杆菌表达该蛋白。图1 为
所用载体图谱示意图，图中限制酶的识别序列及切割位点见下表，phb2 基因序列不含图1 中限制酶的识别
序列。转化后的大肠杆菌提取质粒，再用选中的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，结果如图
2．下列叙述错误的是（ ）
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相关限制酶的识别序列及切割位点（注：箭头表示切割位点）
名称
识别序列及切割位
点
名称
识别序列及切割位点
Hind
Ⅲ
A↓AGCTT
TTCGA↑A
EcoRI
G↓AATTC
CTTAA↑G
Pvit Ⅱ
CAG↓CTG
GTC↑GAC
PstI
GA↑CGTC
GA↑CGTC
Kpn Ⅰ
G↓GATCC
CCATG↑G
BamHI
G↓GATCC
CCTAG↑G
A．需设计特异性的引物通过PCR 技术扩增phb2 基因
B．为使phb2 基因与载体正确连接，在扩增的phb2 基因两端分别引入Kpn Ⅰ和EcoR Ⅰ两种不同限制
酶的识别序列
C．经过两种限制酶酶切的phb2 基因与载体进行连接时，可选用T4DNA 连接酶
D．图2 中3 号的质粒很可能是含目的基因的重组质粒
【答案】B
【分析】图1 为所用载体图谱示意图，目的基因要插在启动子和终止子之间，可用EcoR Ⅰ和Pvit Ⅱ两种
不同限制酶切割，Kpn Ⅰ在启动子和终止子之外还有切割位点，所以不用Kpn Ⅰ切割；由图3 可知，
EcoR Ⅰ切割得到黏性末端，Pvit Ⅱ切割可得到平末端，由于目的基因不含图1 中限制酶的识别序列，所以
要在目的基因两端分别加上EcoR Ⅰ和Pvit Ⅱ切割后的序列末端，再用T4DNA 连接酶将目的基因连接到载
体上，完成基因表达载体的构建。
【详解】A、通过PCR 技术扩增phb2 基因时需设计根据phb2 基因特异性的引物，A 正确；
B、目的基因应导入启动子和终止子之间，两者之间存在三种限制酶切点，但是由于Kpn Ⅰ在质粒上不止
一个酶切位点，所以应该选择EcoR Ⅰ和Pvit Ⅱ两种不同限制酶的识别序列，B 错误；
C、T4DNA 连接酶既可以“缝合”双链 DNA 片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA 片段的平末
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端，但连接平末端的效率相对比较低，可以用T4DNA 连接酶连接，C 正确；
D、题干显示，目的基因大小约0.9kb，图2 中3 号的质粒酶切后得到约6kb 片段和约1kb 片段，约1kb 片
段很可能是目的基因，D 正确。
故选B。
22．“细胞培养肉”是一种人造动物蛋白，其培养过程是：获取哺乳动物的肌肉干细胞，将其培养成肌肉
细胞，并分化成肌肉纤维。这意味着人类有望摆脱对传统养殖业的依赖。下列叙述正确的是（ ）
A．获取肌肉干细胞时，用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
B．培养过程中的各种操作不需要在无菌环境中进行
C．贴壁细胞在生长繁殖时，会发生接触抑制现象
D．肌肉干细胞具有与胚胎干细胞相同的全能性
【答案】C
【分析】细胞培养肉是利用动物干细胞培养出的动物组织，生产细胞培养肉采用的细胞工程技术是动物细
胞培养，干细胞分裂能 强，经诱导能分化为特定的组织，所以初始细胞来源选择干细胞。
【详解】A、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，A 错误；
B、培养过程中的各种操作需要在无菌环境中进行，防止杂菌污染，B 错误；
C、当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触 时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制现象，C 正确；
D、胚胎干细胞的全能性要大于肌肉干细胞，D 错误。
故选C。
23．当前生物技术发展非常迅猛，很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技
术的说法或做法不正确的是（ ）
A．消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
B．我国坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验
C．对囊胚进行胚胎分割时，必须对整个胚胎进行均等分割
D．胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理
【答案】C
【分析】生物技术的安全性主要集中在生物安全、食物安全和环境安全三个方面。
【详解】A、生物武器威胁巨大，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，A
正确；
B、我国对待克隆人的态度：坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验，B 正确；
C、对囊胚进行胚胎分割时，必须对内细胞团进行均等分割，C 错误；
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D、胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，D
正确；
故选C。
24．下列操作能达到灭菌目的的是（ ）
A．使用紫外灯照射教室
B．使用开水烫洗玻璃罐
C．用免洗酒精凝胶擦手
D．在火焰上灼烧接种环
【答案】D
【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子），
煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法；灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外
所有的微生物（包括芽孢和孢子），灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
【详解】ABC、紫外线照射教室、开水烫洗玻璃罐、酒精凝胶擦手只能起到消毒的效果，ABC 错误；
D、火焰上灼烧接种环，即灼烧灭菌法，可以达到灭菌的目的，D 正确。
故选D。
25．物质A 是一种难降解的有机物，细菌X 体内存在可降解A 的酶。科研人员欲从淤泥中分离得到细菌
X，相关叙述正确的是（ ）
A．用于分离X 的培养基除A 外不添加其它碳源
B．需对配置好的培养基进行干热灭菌
C．获得X 的单菌落必须采用稀释涂布平板法接种
D．培养后某平板无菌落生长，原因不可能是样品稀释倍数过大
【答案】A
【分析】常用的灭菌方法包括干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。微生物的接种方法包括稀释涂
布平板法和平板划线法，二者都可以用于筛选单菌落，但是前者可以用于计数，后者不行。
平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表
面。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。
【详解】A、由题干可知，物质A 是一种难降解的有机物，细菌X 可以利用A 进行增殖，因此用于分离X
的选择培养基应以物质A 作为唯一碳源，其他微生物因不能利用A 缺乏碳源而无法繁殖，起到筛选作用，
A 正确；
B、培养基不能干热灭菌，可以选择高压蒸汽灭菌法，B 错误；
C、稀释涂布平板法和平板划线法都可以用于接种得到单菌落，C 错误；
D、若样品稀释倍数过大，涂布所用的菌液中很可能不含该细菌，则会导致培养基上无菌落生长，D 错误。
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故选A。
二、非选择题
26．暹罗芽孢杆菌有望作为饲料发酵剂和添加剂应用于畜禽生产，以实现绿色健康养殖。
(1)大肠杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌（厌氧菌），能引起家禽和家畜的肠道疾病，常使用氨苄青霉素治
疗。为检测暹罗芽孢杆菌代谢物的抑菌能力，实验过程如图1 所示。
I、请完善实验过程：① ；② （填选项）
a、37℃、200 转/min、恒温培养箱
b、37℃、200 转/min、厌氧培养箱
c、37℃、恒温培养箱
d、37℃、厌氧培养箱
e、上层清液
f、下层沉淀
Ⅱ、该抑菌实验还需要设计 作为对照（填选项）。实验结果说明暹罗芽孢杆菌对三种病原菌有较
好的抑菌活性，且不弱于氨苄青霉素。
A．等量无菌水
B．等量LB 液体培养基
C．等量FTG 液体培养基
D．等量含有氨苄青霉素的无菌水
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E．等量含有氨苄青霉素的LB 液体培养基
F．等量含有氨苄青霉素的FTG 液体培养基
(2)研究者基于（1）的部分操作和检测方法，设计了如下表所示实验，发现暹罗芽孢杆菌具有较好的产酶
能力。请任选一组完善下表中的实验设计。
检测酶的种类
培养基成分
检测指标
蛋白酶
+2%琼
脂
淀粉酶
+2%琼
脂
纤维素酶
+2%琼
脂
(3)已知肠道中的胆盐能够抑制肠道细菌的生长。检测暹罗芽孢杆菌酸性耐受和胆盐耐受能力，实验结果如
图2．
综合上述研究，阐明暹罗芽孢杆菌可以添加在畜禽生产的饲料中的理由是 。
【答案】(1) a e B、E
(2) 仅含蛋白质 直接观察有无透明圈 仅含淀粉 加入碘液染色，观察有无透明圈
仅含纤维素 加入刚果红溶液，观察有无透明圈
(3)能减少肠道中有害病原菌的数量，降低肠道疾病发生率能够分泌多种酶，提高饲料利用率具有良好的抗
逆特性，便于在动物肠道中繁殖
【分析】图1 实验要检测暹罗芽孢杆菌代谢物的抑菌能力，则需要先在培养基中分别培养暹罗芽孢杆菌、
沙门氏菌、大肠杆菌、产气荚膜梭菌，再将等量暹罗芽孢杆菌接种于均匀接种另外三种致病菌的平板内，
培养并测量抑菌圈直径，直径越大，对应的抑菌能力越强。
【详解】（1）由于暹罗芽孢杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌均为有氧呼吸的细菌，因此要加入转动的恒温箱
创造氧气环境，故选a；暹罗芽孢杆菌培养经离心后，位于上层清液中，取样应在上清液，故选e。
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为了说明暹罗芽孢杆菌对三种病原菌有较好的抑菌活性，需要与等量LB 液体培养基做对照；为了说明暹
罗芽孢杆菌对三种病原菌的抑菌活性不弱于氨苄青霉素，需要与等量含有氨苄青霉素的LB 液体培养基做
对照。ACDF 错误，BE 正确。
故选BE。
（2）为了检测暹罗芽孢杆菌产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶的能力，分别设置仅含对应物质的培养基，
根据培养后物质分解程度来确定产酶能力。其中蛋白质分解可直接观察有无透明圈，而淀粉分解需要加入
碘液将淀粉染成蓝色，观察有无透明圈，纤维素分解需要加入刚果红溶液与纤维素形成红色复合物，观察
有无透明圈。
（3）由三个实验可知暹罗芽孢杆菌有较好的酸性耐受和胆盐耐受能力，并且对于常见的禽畜肠道致病菌，
有较好的的抑菌能力，有多种产酶能力，帮助禽畜消化；所以添加在畜禽生产的饲料中能减少肠道中有害
病原菌的数量，降低肠道疾病发生率能够分泌多种酶，提高饲料利用率，具有良好的抗逆特性，便于在动
物肠道中繁殖。
【点睛】本题考查微生物培养的相关知识，考查学生设计实验对照，分析实验结果的综合探究能力。
27．黏多糖贮积症是由IDUA 基因突变导致的遗传病。科研人员对此病的治疗进行相关研究。
(1)黏多糖贮积症患者细胞中IDUA 基因由于碱基对 造成突变，转录出的mRNA 长度不变但提
前出现终止密码子，最终导致合成的IDUA 酶分子量 ，与正常IDUA 酶的空间结构差异显著而
失去活性，积累过多的黏多糖无法及时清除，造成人体多系统功能障碍。
(2)抑制性tRNA（sup-tRNA）与普通tRNA 的结构、功能相同，但它的反密码子可以与终止密码子配对。
在上述这一类突变基因的翻译过程中，加入sup-tRNA 可以发挥的作用是 ，从而诱导通读获得
有功能的全长蛋白。
(3)不同的sup-tRNA 可以携带不同氨基酸，为比较它们的通读效果，科研人员进行了相关研究，实验结果
如图。
注：“-”代表未加入
据图分析，实验组将 基因导入受体细胞，并采用 技术检测导入基因的表达情况。
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据结果分析，携带酪氨酸的sup-tRNA 能 。
(4)科研人员利用携带酪氨酸的sup-tRNA 对IDUA 突变基因纯合小鼠及IDUA 基因敲除小鼠进行治疗，检
测肝脏细胞IDUA 酶活性和组织黏多糖的积累量，与不治疗的小鼠相比较，实验结果为 ，表
明携带酪氨酸的sup-tRNA 可以治疗黏多糖贮积症。
【答案】(1) 替换 减少
(2)识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体使翻译过程继续
(3) 携带不同氨基酸的suptRNA 基因和变IDUA 抗原一抗体杂交 恢复细胞中全长IDUA 蛋白
的合成，且效果最好
(4)IDUA 突变基因纯合小鼠IDUA 酶活性高，组织黏多糖积累量少；IDUA 基因敲除小鼠IDUA 酶活性与组
织黏多糖积累量无明显差异
【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。翻译是
指在核糖体上，以mRNA 为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA 来运转氨基酸。
密码子由位于mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基组成。终止密码子的作用是终止翻译过程。
基因工程中检测目的基因在受体细胞内是否成功表达可以用抗原-抗体杂交技术。
【详解】（1）由题干信息可知，黏多糖贮积症患者细胞中IDUA 基因突变后，转录出的mRNA 长度不变，
说明其没有发生碱基对的增添和缺失，因为这两者改变会导致转录出的mRNA 长度改变，因此推测其基因
突变是由于碱基对替换。由于终止密码子提前出现，导致翻译提前终止，肽链变短，IDUA 酶分子量变小，
空间结构改变而失活。
（2）由题干可知，抑制性tRNA（sup-tRNA）可以最终诱导核糖体通读mRNA 上的遗传信息合成具有功
能的全长蛋白，并且抑制性tRNA（sup-tRNA）与普通tRNA 的结构、功能相同，据此推测该抑制性tRNA
可以携带氨基酸至核糖体并与终止密码子碱基配对使翻译过程继续。
（3）本实验目的是比较携带不同氨基酸的sup-tRNA 的通读效果，需要保证实验组细胞含有突变IDUA 基
因，即其不能合成具有正常功能的IDUA 酶（防止正常IDUA 酶对实验结果产生干扰），同时保证在不同
的实验组细胞中可以转录出携带不同中氨基酸的sup-tRNA，因此实验组中受体细胞中应该含有导入携带不
同氨基酸的sup-tRNA 基因和突变IDUA 基因。若要判断各个实验组细胞中携带不同氨基酸的sup-tRNA 是
否成功诱导了具有功能的IDUA 酶，可以采用该酶的特异性抗体对其进行检测，即进行抗原-抗体杂交。分
析题图可知，与对照组（含正常IDUA 基因的组）相比，含携带酪氨酸的sup-tRNA 的受体细胞中表达的全
长IDUA 蛋白量比其他实验组都多，说明其能有效恢复细胞中全长IDUA 蛋白的合成，且效果最好。
（4）由以上实验可知，携带酪氨酸的sup-tRNA 能有效诱导核糖体对突变IDUA 基因转录出的mRNA 进行
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通读，进而产生具有正常功能的IDUA 酶，因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA 对IDUA 突变基因纯合小鼠进
行治疗，与不进行治疗的IDUA 突变基因纯合小鼠相比，治疗组小鼠的IDUA 酶活性高，组织黏多糖积累
量少；同时，利用携带酪氨酸的sup-tRNA 对IDUA 基因敲除小鼠进行治疗，与不进行治疗的IDUA 基因敲
除小鼠相比，由于二者都不含有IDUA 基因，则其细胞内都没有相应mRNA，因此携带酪氨酸的sup-tRNA
无法发挥作用，最终导致治疗组与不治疗组的IDUA 酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异。
28．研究者利用基因组编辑技术，将Bcl-2（抗凋亡）基因定点敲入FUT8（岩藻糖转移酶）基因，从而改
造中国仓鼠卵巢（CHO）细胞。
(1)Cas9 蛋白和sgRNA 是基因组编辑工具（图1），为筛选进行高效编辑的sgRNA，需根据 基因相
应序列，设计并合成多个sgRNA 链。分别构建sgRNA/Cas9 表达质粒，并通过 法导入CHO 细胞。
(2)Cas9 蛋白与靶序列结合并将DNA 双链切断，随后细胞会通过DNA 损伤修复机制，将断裂处两端的序
列连接起来，但在缺口处会发生碱基错配。T 酶能特异性识别并切割错配的双链DNA，通过T 酶的酶切实
验检测sgRNA 在CHO 细胞内编辑效率。对图2 电泳结果分析， 组实现sgRNA 的高效编辑。
(3)将含目的基因表达框和sgRNA/Cas9 表达质粒（1：1）共转染CHO 细胞，实现同步敲入敲除基因，具体
过程如图3．
①目的基因表达框中含基因表达所需的元件，元件顺序依次为：同源序列I- 同源序列Ⅱ，
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元件导致FUT8 基因靶点后序列没有成功转录。（填选项）
a、T2A（连接子）b、启动子 c、转录终止信号 d、Bcl-2 基因 e、FUT8 基因 f、绿色荧光蛋白基因
②选取具有 特征的细胞，进一步提取基因组DNA，并对图3 中片段 进行PCR，筛选出在
FUT8 靶基因处成功整合目的基因表达框的单克隆细胞。若PCR 扩增产物的电泳结果出现 ，表明筛
选出的单克隆细胞为成功定点整合的纯合细胞。
(4)CHO 细胞是基因工程中生产抗体的常用受体细胞，FUT8 负责将岩藻糖转移至表达抗体上，而岩藻糖的
存在会极大地降低抗体的作用。请分析利用改造后的CHO 细胞株进行抗体生产的优势 。
【答案】(1) FUT8 显微注射
(2)2、3、4
(3) b-d-a-f-c c 绿色荧光 1、2、3 长度约4768bp 的（明亮）单一条带
(4)改造后的CHO 细胞株具有Bcl-2 基因不易发生细胞凋亡，利于进行抗体的大规模生产；同时其生产的抗
体无岩藻糖修饰，利于发挥抗体的作用
【分析】基因工程一般包括四个步骤：一是取得符合人们要求的DNA 片段，这种DNA 片段被称为“目的
基因”；二是将目的基因与质粒或病毒DNA 连接成重组DNA；三是把重组DNA 引入某种细胞；四是把
目的基因能表达的受体细胞挑选出来。
【详解】（1）据图可知，需要进行基因编辑，需构建含sgRNA 基因和Cas 基因的重组DNA 分子(重组质
粒，基因表达载体)，并导入受体细胞。需根据FUT8 基因相应序列，设计并合成多个sgRNA 链，并通过
显微注射法导入CHO 细胞。
（2）对图2 电泳结果分析，2、3、4 组电泳片段最多，由于T 酶能特异性识别并切割错配的双链DNA，
通过T 酶的酶切实验检测sgRNA 在CHO 细胞内编辑效率，所以其实现sgRNA 的高效编辑。
（3）①目的基因表达框中含基因表达所需的元件，元件顺序依次为：同源序列I-b-d-a-f-c 同源序列Ⅱ，c
元件导致FUT8 基因靶点后序列没有成功转录。
②选取具有绿色荧光特征的细胞，进一步提取基因组DNA，对图3 中片段目的基因1、2、3 进行PCR，筛
选出在FUT8 靶基因处成功整合目的基因表达框的单克隆细胞。若PCR 扩增产物的电泳结果出现长度约
4768bp 的（明亮）单一条带，表明筛选出的单克隆细胞为成功定点整合的纯合细胞。
（4）利用改造后的CHO 细胞株进行抗体生产的优势是：改造后的CHO 细胞株具有Bcl-2 基因不易发生细
胞凋亡，利于进行抗体的大规模生产；同时其生产的抗体无岩藻糖修饰，利于发挥抗体的作用。
29．甘蔗是重要的糖料作物和能源作物。某些甘蔗种植区面临土壤酸化问题，且伴随着铝毒害，严重抑制
甘蔗生长并限制甘蔗产量。为解决这一问题，科研人员从甘蔗根系土壤中筛选分离出耐铝性良好的促生细
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菌，并进行相关研究。
(1)将土样加入经 方法灭菌的无菌水，梯度稀释后接种至添加了氯化铝的固体培养基中。待菌
落长出，挑取不同菌株接种到液体培养基振荡培养后，采用 法进行接种，多次纯化后获得单
菌落。重复上述操作，不断提高氯化铝浓度以进一步筛选 的菌株。
(2)综合评估后筛选出甲、乙和丙三种菌株。将三种菌株分别接种在含有氯化铝的液体培养基中，培养2d
后，测定发酵液中相关指标，结果如右表。分析结果可知三种菌株均能 。通过观察三种菌株
菌落的 进行菌株的初步鉴定，进一步扩增菌株的16SrRNA 基因序列并测序，从 水
平上鉴定菌株的种属关系。
组别
pH
剩余氣化铝含量（%）
对照组
4.50
100
甲
7.91
81.99
乙
7.02
82.87
丙
7.79
77.58
(3)实验中发现混合使用甲、乙、丙菌株可以促进甘蔗的生长，增加甘蔗的生物量。为进一步研究上述机制，
将混合菌株培养液浇灌在铝胁迫下的甘蔗根部，一段时间后检测相关指标，结果如下图。
据图分析，在铝胁迫条件下，混合菌株发挥上述作用的机制是 。
【答案】(1) 湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌） 平板划线（或稀释涂布平板） 耐铝性更高
(2) 提高发酵液的pH 并降低发酵液中氯化铝的含量 形态、大小、颜色等 分子
(3)混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制（但不影响甘蔗叶片的叶绿素含量）促进甘蔗的生长
【分析】灼烧灭菌常适用于接种环、接种针；干热灭菌常适用于玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具；
高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征鉴定菌种。
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【详解】（1）无菌水需要经湿热灭菌，如高压蒸汽灭菌。取含有菌体的培养液，经平板划线法或稀释涂
布平板法接种，可以纯化微生物。提高氯化铝浓度，可以筛选出耐铝性更高的菌株。
（2）和对照组相比，甲、乙、丙组剩余氯化铝含量都降低，pH 都升高，三种菌株都能提高发酵液的pH
并降低发酵液中氯化铝的含量。菌落特征包括菌落的形态、大小、颜色等，可进行菌株鉴定。扩增菌株的
16SrRNA 基因序列并测序，可进一步从分子水平进行分类。
（3）据图，在0、0.5、1.0 氯化铝浓度下，对照组和接种组的叶绿素含量接近，而在0.5、1.0 氯化铝浓度
下，接种组的根伸长量比对照组明显增大，可知混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制，但不影响
甘蔗叶片的叶绿素含量，从而促进甘蔗的生长。
30．杂交种在产量等方面常优于双亲，玉米生产主要依靠种植杂交种满足人们的需求。
(1)玉米是雌雄同株的植物，需要进行繁琐的 处理，才能获得杂交种。研究者通过人工选育玉米雄
性不育系，以简化制种程序，但由于其无法通过 继续保持雄性不育性状，需与携带雄性不育基因
的可育品系（保持系）进行杂交，以获得雄性不育系，但该操作方法相对复杂。
(2)为获得更优的保持系以简化上述制种方法，研究者设计了基因编辑器，实现对M 基因（玉米内源雄性
育性基因）定点编辑。同时构建了表达载体G（图1），ZMAA 是玉米 （花粉/子房）特异性启动
子驱动的淀粉酶基因，可阻断能量代谢，进而导致雄性不育。MC 只能通过 配子传递给子代，原
因是 。
(3)将基因编辑器与表达载体G 共转化至玉米未成熟胚中，通过筛选基因组成为 （填选项）的植株
作为保持系，并通过自交仅获得雄性不育系以及保持系。
A．MmG+G- B．mmG+G- C．mmG+G+ D．MmG+G-
（G+表示具有MC、ZMAA、DsRed 基因，G-表示不具有上述三种基因）
请用遗传图解描述制种过程。
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(4)研究者通过观察 以分拣雄性不育系和保持系种子，雄性不育系种子用于杂交种制种生产，保
持系种子用于下一年生产所需保持系和不育系的繁殖，如此反复，形成高效的杂交种制种生产技术。
【答案】(1) 去雄和人工授粉 自交
(2) 花粉 雌 MC 与ZMAA 连锁，具有ZMAA 的花粉不育
(3) B
(4)有无红色荧光
【分析】基因编辑技术是指通过核酸酶对靶基因进行定点改造，实现特定DNA 的定点敲除、散入以及突
变等，最终下调或上调基因的表达，以使细胞获得新表型的一种新型技术。
【详解】（1）人工授粉操作是：去雄、套袋、人工授粉、套袋；为了简化操作（不用去雄），设计选育
雄性不育系，但因为雄性不育，无法自交维持后代雄性不育性状。
（2）图1 中将MC 与ZMCC 连锁，通过抑制花粉淀粉酶基因表达的方式，阻断能量代谢来控制雄性不育
性状；由于MC 与ZMAA 连锁，而具有ZMAA 的花粉不育，因此携带MC 基因的雄配子不育，只能通过
雌配子传递给子代。
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（3）作为保持系的植株需要能够产生后代（雌雄均可育），且能够产生雄性不育（雄性可育）的纯合品
系，因此保持系为雌性可育纯合，但雄性可育杂合子：mmG+G- ，故选B。mmG+G-自交发生性状分离，遗
传图解如下：
（4）表达载体G 中有红色荧光蛋白标记基因，雄性不育基因与其绑定，雄性不育个体无红色荧光，保持
系
【点睛】本题考查基因编辑技术、基因工程和分离定律的相关知识，考查学生根据材料信息、结合所学原
理，解决实际问题的能力。
31．转基因抗虫棉在世界范围内被广泛种植，有效控制了对Bt 抗虫蛋白敏感的棉铃虫的种群数量，但其生
态安全性一直是人们关注的焦点。
(1)为培育转基因抗虫棉，需筛选、获取Bt 抗虫蛋白基因（Bt 基因）作为 。在实际种植过程中，
棉铃虫会对转基因抗虫棉产生抗性，请提出延缓棉铃虫对Bt 抗虫蛋白产生抗性的一项措施 。
(2)为评价转基因抗虫棉的生态安全性，科研人员探究不同Bt 抗虫蛋白通过棉铃虫对天敌大草蛉生长发育
的影响。用添加不同Bt 抗虫蛋白的饲料分别饲养棉铃虫幼虫，一段时间后检测大草蛉的相关指标，结果如
下表。（甲组和乙组分别添加Bt 抗虫蛋白CrylAc、Cry2Ab）。
分组
检测指标
空白对照组
甲对照
组
甲组
乙对照组
乙组
4 龄幼虫质量（mg）
12．19
12．59
12．47
12．59
11．54
幼虫发育至蛹所经历的时间（d）
12．47
13．04
12．97
13．41
13．04
化蛹率（%）
64．48
64．00
61．63
63．00
60．91
蛹至羽化所经历的时间（d）
13．01
13．52
14．01
13．09
13． 11
羽化率（%）
60．85
60．00
59．15
58．37
57．63
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①从生态系统的组成成分划分，大草蛉属于 。Bt 抗虫蛋白可沿着 对大草蛉产生潜在影响。
②请从以下不同种类的棉铃虫中，选择甲组适宜的实验材料 （填选项）。
A．对Bt 抗虫蛋白CrylAc 敏感的棉铃虫
B．对Bt 抗虫蛋白CrylAc 有抗性的棉铃虫
C．注射Bt 抗虫蛋白CrylAc 的棉铃虫
③该实验的空白对照组放入的有 。
④上表结果说明，不同Bt 抗虫蛋白通过棉铃虫对大草蛉的生长发育无明显影响，判断依据是 。
(3)科研人员还准备利用对Bt 抗虫蛋白不敏感的绿盲蝽，进一步探究Bt 抗虫蛋白对其天敌大草蛉生长发育
的间接影响。请说明该方案不选择对Bt 抗虫蛋白敏感的绿盲蝽进行实验的理由 。
【答案】(1) 目的基因 提高Bt 基因的表达量/转入多个Bt 基因/将两种或两种以上Bt 基因同时转
入棉花细胞/转基因棉花和非转基因棉花间行种植/将含有不同Bt 基因的转基因棉花品种轮换种植（合理即
可）
(2) 消费者/次级消费者 食物链 B 大草蛉幼虫，对Bt 抗虫蛋白敏感的棉铃虫幼虫，不
添加Bt 抗虫蛋白的饲料 甲与甲对照组的每项检测指标无显著差异，乙与乙对照组的每项检测指标无
显著差异，甲、乙与空白对照组的每项检测指标无显著差异，甲、乙两组的每项检测指标无显著差异
(3)可避免由于对Bt 抗虫蛋白敏感，导致绿盲蝽生长发育受影响（绿盲蝽种群数量下降），进而影响天敌
大草蛉生长发育
【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。（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。
（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）分析题意，本技术的目的是培育转基因抗虫棉，则该过程中抗虫基因是目的基因；随着种
植代数增多，棉铃虫会对转基因抗虫棉产生抗性，故为延缓棉铃虫对Bt 抗虫蛋白产生抗性，可提高Bt 基
因的表达量或转入多个Bt 基因，使表达产物增多，也可将两种或两种以上Bt 基因同时转入棉花细胞，或
者将转基因棉花和非转基因棉花间行种植。
（2）①大草蛉不能直接将无机物转变为有机物，可以以棉铃虫为食，故从生态系统的组成成分划分，其
属于消费者；Bt 抗虫蛋白可沿着食物链和食物网的方向对大草蛉产生潜在影响。
②分析题意，实验目的是探究不同Bt 抗虫蛋白通过棉铃虫对天敌大草蛉生长发育的影响，实验的自变量是
不同Bt 抗虫蛋白，因变量是大草蛉的生长发育情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，由于甲组添加
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的是Bt 抗虫蛋白CrylAc，适宜做甲组实验材料的是对Bt 抗虫蛋白CrylAc 有抗性的棉铃虫。
故选B。
③实验目的是探究不同Bt 抗虫蛋白通过棉铃虫对天敌大草蛉生长发育的影响，且实验组用添加不同Bt 抗
虫蛋白的饲料分别饲养棉铃虫幼虫，故该实验的空白对照组放入的有：大草蛉幼虫，对Bt 抗虫蛋白敏感的
棉铃虫幼虫，不添加Bt 抗虫蛋白的饲料。
④据图可知，甲与甲对照组的每项检测指标无显著差异，乙与乙对照组的每项检测指标无显著差异，甲、
乙与空白对照组的每项检测指标无显著差异，甲、乙两组的每项检测指标无显著差异，故上表结果说明，
不同Bt 抗虫蛋白通过棉铃虫对大草蛉的生长发育无明显影响。
（3）分析题意，科研人员欲进一步探究Bt 抗虫蛋白对其天敌大草蛉生长发育的间接影响，则实验对象不
能对该抗虫蛋白敏感，避免其自身生长受影响，故该方案不选择对Bt 抗虫蛋白敏感的绿盲蝽进行实验的原
因是：可避免由于对Bt 抗虫蛋白敏感，导致绿盲蝽生长发育受影响（绿盲蝽种群数量下降），进而影响天
敌大草蛉生长发育。
32．亚麻是一种油料经济作物，其种子中含有人体必需的不饱和脂肪酸-亚油酸和亚麻酸。两种不饱和脂肪
酸在种子中的代谢途径如下图所示。
(1)脂肪酸是脂类物质，它们是构成细胞膜中 的重要组成物质。
(2)科学家期望通过基因工程手段进一步提高种子中亚麻酸的含量。将基因FAD2、FAD3 导入亚麻中获得转
基因植株，收获转基因植株种子，测定其相应脂肪酸含最，结果如下图1，该结果显示 ，净含量变
化值是与 相比获得的数据。
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(3)研究发现出现上述结果的原因主要与外源FAD2 基因的转入有关。为探究该影响机制，科研人员对
FAD2 基因的表达水平进行了研究，实验结果如下图2。进一步研究发现转基因植株中存在图3 所示的调控
FAD2 基因表达的过程。催化①过程转录的酶是 ；②过程由RDR6 酶催化，①和②的不同是 。
出现图1 结果的原因是 。
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(4)为验证RDR6 酶是否参与了图1 现象的发生，请选用以下植株，及FAD2 基因表达载体进行实验，并写
出预期结果。
植株：野生型拟南芥，RDR6 突变体，FAD2 突变体
实验设计思路 。
预期结果 。
【答案】(1)磷脂
(2) 转基因植株的亚麻酸含量降低，油酸含量升高 非转基因植株
(3) RNA 聚合酶 ①是以DNA 链为模板合成RNA，②是以RNA 单链为模板合成互补RNA 单链
外源FAD2 基因转录后的mRNA 被错误加工，被错误加工的mRNA 在RDR6 酶的催化下，合成互补的
RNA 单链，形成RNA 双链，然后被剪切为单链短RNA，单链短RNA 和内源FAD2 基因转录的正确加工
的mRNA 结合，导致正确加工的mRNA 被降解，不能合成FAD2 酶，不能催化油酸转化为亚油酸
(4) 将相同生理状态的野生型拟南芥、RDR6 突变体分别导入相同数量的FAD2 基因表达载体，将转基
因植株在相同适宜条件下种植，收获种子，测定油酸、亚油酸、亚麻酸含量，并进行比较。 可能结
果1：转基因野生型拟南芥的种子中油酸含量比转基因RDR6 突变体种子中油酸含量高，而亚油酸、亚麻
酸含量低。
可能结果2：转基因野生型拟南芥的种子中油酸、亚油酸、亚麻酸含量和转基因RDR6 突变体种子中接近。
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA 重组和转基因等技术，赋予
生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型的生物产品。由于基因工程是在DNA
分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA 重组技术。基因工程的基本工具包括限制性核酸内切酶、
DNA 连接酶以及运载体等；基因工程的步骤包括目的基因的获取（从基因文库中获取目的基因、利用
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PCR 技术扩增目的基因以及化学方法人工合成）、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的
基因的检测与鉴定。
【详解】（1）细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂中含有脂肪酸。
（2）据图结果，转基因植株的油酸含量增加了20%-30%左右，亚油酸含量降低了20%左右，亚麻酸含量
降低了10%左右，这是和非转基因植株比较获得的数据，以检测转基因的效果。
（3）图中①过程是以DNA 为模板合成RNA，是转录过程，需要RNA 聚合酶催化。②是以mRNA 为模板，
合成互补的双链DNA。据图，外源FAD2 基因转录后的mRNA 被错误加工，被错误加工的mRNA 在
RDR6 酶的催化下，合成互补的RNA 单链，形成RNA 双链，然后被剪切为单链短RNA，单链短RNA 和
内源FAD2 基因转录的正确加工的mRNA 结合，导致正确加工的mRNA 被降解，不能合成FAD2 酶，不能
催化油酸转化为亚油酸，进而亚麻酸含量也减少。
（4）为验证RDR6 酶是否参与了图1 现象的发生，自变量是是否含RDR6 酶，可用RDR6 突变体、野生型
拟南芥分别转入FAD2 基因表达载体，RDR6 突变体没有RDR6 酶，培养转基因植株后，分别检测种子中
油酸、亚油撒、亚麻酸的含量，并进行比较。若RDR6 酶参与了图1 现象的发生，则转基因RDR6 突变体
的油酸含量下降、亚油酸、亚麻酸含量上升。若RDR6 酶不参与图1 现象的发生，则转基因RDR6 突变体
的油酸、亚油酸、亚麻酸含量和转基因野生型植株接近。
【点睛】通过转基因亚麻情境，考查基因工程的过程、基因工程产品的数据分析及实验设计。
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