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第十单元 生物技术与工程
测试卷
时间：75 分钟 分值：100 分
一、选择题（1-15 小题为单项基础题，每题2 分，16-20 小题为不定项巩固提高题（少选错选不得分），
每题4 分，共50 分）
1．传说杜康的儿子墨塔在一次酿酒时发酵过头，直至第21 天开缸时，才发现酒液已变酸，但酒液香气扑
鼻，酸甜可口，于是他把“廿一日”加“酉”字，给这种酸水起名为“醋”。下列叙述错误的是（ ）
A．统计活酵母菌数量时，可用显微镜直接计数法，统计的结果比实际数目偏低
B．酿酒时糖类未耗尽，酵母菌的发酵也会停止，原因可能是pH 降低和酒精含量增多
C．墨塔酿酒不成反成醋可能是由于发酵装置密封不严造成的
D．当O2、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸
【答案】A
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是
醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。
果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌
将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、统计活酵母菌数量时，用显微镜直接计数法，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和，这
样统计的结果比实际数目偏大，A 错误；
B、在酿酒的过程中，糖类即使未耗尽，酵母菌的发酵也会停止，原因可能是pH 降低和酒精含量增多，对
发酵起抑制作用，导致酵母菌发酵停止，B 正确；
C、酒变酸是醋酸菌发酵的结果，墨塔酿酒不成反成醋的原因可能是发酵装置密封不严，导致醋酸菌混入
发酵液中，C 正确；
D、当O2、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛
变为醋酸，D 正确。
故选A。
2．柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘贮藏期常见的病害之一，抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染
的生物多肽。为研究抗菌肽对白地霉菌的抑菌效果，现用金属打孔器在多个长势相似柑橘果实的相同部位
打孔，每个打孔处接种相同体积的处理液，比较15 天后的病斑直径，各组处理及结果见表。下列相关叙述
错误的是
组别
1
2
3
4
5
接种处理
方式
接种一定体积
的白地霉菌孢
子悬浮液
抗菌肽溶液与白地
霉菌孢子悬浮液混
合后直接接种
先加入抗菌肽溶液，
2h 后接种白地霉菌
孢子悬浮液
X
抗菌肽溶液与白地霉
菌孢子悬浮液混合，
培养2h 后接种
15 天后病
41.3
13.9
29.3
28.7
11.2
1
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斑直径/
mm
A．金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌，目的是防止杂菌污染
B．表中X 应为先接种白地霉菌孢子悬浮液，2h 后再加入抗菌肽溶液
C．抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果强于混合加入的抑菌效果
D．第5 组比第2 组抑菌效果好，原因可能是混合培养2 小时有利于抗菌肽和白地霉菌孢子充分接触
【答案】C
【分析】虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源 （提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元
素的物质）和无机盐等营养物质。
【详解】A、为了防止杂菌污染，金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌，A 正确；
B、根据表中接种处理方式可知，1 组只接种病原菌，为对照组，2、3、5 组均接种了等量且适量的抗菌肽
溶液与病原菌孢子悬浮液，但每组的接种顺序不同，说明自变量为抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液的接种
顺序，2 组与5 组均为二者先混合，但2 组混合后直接接种，5 组混合后先培养2h 再接种，则结合第3 组
先加入抗菌肽2h 后接种病原菌孢子可分析得出，4 组应与3 组接种顺序相反，即先接种病原菌孢子2h 后再
加入抗菌肽溶液，B 正确；
C、实验结果表明混合加入的抑菌效果强于抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入，C 错误；
D、混合培养2 小时，抗菌肽和白地霉菌孢子能充分接触，抗菌肽能更好地发挥作用，D 正确。
故选C。
3．生物发酵是一种产品制备的生化反应过程，涉及到生活和生产的方方面面。在工艺流程、产品过程控
制技术领域，发酵工程也是国内学者长期的研究热点。如图为青霉素发酵工艺的步骤，下列说法错误的是
（ ）
A．将原材料配制为菌体生长所需营养液，并将配制好的营养液灭菌处理
B．利用高压蒸汽将整个发酵设备杀菌处理，杀灭杂菌
C．为了提高青霉素的产量，发酵时不同阶段要设置不同的温度、溶氧等参数
D．控制好发酵过程中的参数，最终通过过滤沉淀等方法得到发酵产物
【答案】B
【分析】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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、菌
种扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【详解】A、发酵工程往往采用液体培养基进行发酵，可将原材料配置为菌体生长所需营养液，并将配置
2
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好的营养液灭菌处理，防止杂菌污染，A 正确；
B、发酵过程中，培养基和发酵设备都必须严格灭菌，培养基可利用高压蒸汽法灭菌，但发酵设备不能用
该方法，B 错误；
C、随着发酵的进行，发酵罐内的温度、溶氧等条件会发生改变，从而会影响青霉菌发酵进程，因此为了
提高青霉素的产量，发酵时不同阶段要设置不同的温度、溶氧等参数，C 正确；
D、发酵工程往往采用液体培养基进行发酵，发酵结束后会通过提取、分离和纯化的措施来获得细胞代谢
物，因此，控制好发酵过程中的参数，最终通过过滤沉淀等方法得到发酵产物（青霉素），D 正确。
故选B。
4．红薯原产于美洲，在明朝引入中国。红薯的引入和传播，是中外文化交流的一个缩影。红薯在种植过
程中易感染病毒（如α 病毒和β 病毒）而导致减产，培育和栽培脱毒植株是防治的根本措施。下列叙述错
误的是（ ）
A．可切取一定大小的红薯茎尖作为外植体培养脱毒植株
B．培育的无α 病毒马铃薯种苗具有抗α 病毒感染的能力
C．刚移栽脱毒苗时，应将脱毒苗种苗种植在灭菌土壤中
D．不能用α 病毒制备的探针，检测红薯是否感染β 病毒
【答案】B
【分析】感病植株并不是每个部位都带有病毒，植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒，利用植物组
织培养方法获得脱毒苗，再利用脱毒苗进行繁殖，则种植的作物就不会或极少发生病毒。
【详解】A、茎尖和根尖细胞一般不含病毒或病毒含量少，因此可切取一定大小的红薯茎尖作为外植体培
养脱毒植株，A 正确；
B、培育的无α 病毒马铃薯种苗不具有抗α 病毒感染的能力，B 错误；
C、刚培育的脱毒苗抗病毒感染能力弱，因此刚移栽脱毒苗时，应将脱毒苗种苗种植在灭菌土壤中，C 正
确；
D、α 病毒和β 病毒所含的核酸、蛋白质不相同，因此不能用α 病毒制备的探针，检测红薯是否感染β 病毒，
D 正确。
故选B。
5．研究者将含有铁蛋白肽基因和人干扰素基因的DNA 片段分别制成探针，与从转基因奶牛的乳腺细胞、
口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的mRNA 分别进行杂交，结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）
探针
乳腺细胞
口腔上皮细胞
蹄部细胞
乳铁蛋白肽基因探针
出现杂交
带
未现杂交带
未现杂交带
人干扰素基因探针
出现杂交
带
出现杂交带
出现杂交带
A．乳铁蛋白肽基因只存在于转基因奶牛的乳腺细胞中
B．乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是mRNA 片段
C．表中两种基因探针所含的脱氧核苷酸的序列相同
3
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D．人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达
【答案】D
【分析】根据表格分析，牛乳铁蛋白肽基因探针只在乳腺细胞出现了杂交带，说明该基因只能在转基因奶
牛的乳腺细胞中表达；人干扰素基因探针在三种细胞都出现了杂交带，说明该基因可以在转基因奶牛的全
身多种细胞中表达，这与构建表达载体时启动子的选择有关。
【详解】A、乳铁蛋白肽基因应该存在于转基因奶牛的多种体细胞中，不仅仅存在于乳腺细胞中，A 错误；
B、乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是特定的DNA 片段，B 错误；
C、表中两种基因探针所含的脱氧核苷酸的序列不同，才会出现不同的杂交结果，C 错误；
D. 据表格信息：人干扰素基因探针在三种细胞都出现了杂交带，说明该基因可以在转基因奶牛的多种细
胞中表达，D 正确。
故选D。
6．为使水稻获得抗除草剂性状，科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株获得抗草甘膦转基因水
稻，基本流程如图所示。下列有关分析错误的是（ ）
注：GUS 基因表达产物可呈现出蓝色。
A．图中草甘膦抗性基因是该实验的目的基因
B．筛选1 可以在添加潮霉素的培养基中进行
C．筛选2 需要选择无色的愈伤组织进行再分化培养
D．可用喷施草甘膦的方法确定转基因水稻是否培育成功
【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。
【详解】A、分析题意，为使水稻获得抗除草剂性状，科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株获
得抗草甘膦转基因水稻，故图中草甘膦抗性基因是目的基因，A 正确；
B、据图可知，重组质粒含有潮霉素抗性基因，故筛选1 可以在添加潮霉素的培养基中进行，B 正确；
C、根据题意可知，GUS 基因在T—DNA 上，而GUS 基因的表达产物可呈现蓝色，因此筛选2 需要筛选出
呈现蓝色的组织，C 错误；
D、可用喷施草甘膦的方法确定转在个体水平上鉴定转基因水稻是否能抗草甘膦：选取长势相同的野生型
和转基因水稻，用等量相同浓度的草甘膦农药喷洒，相同环境条件下培养一段时间后，观测水稻的生长情
况，D 正确。
故选C。
4
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7．我国科研人员将番木瓜环斑病毒（PRSV，一种单链RNA 病毒）的复制酶基因转入番木瓜，培育出抗
病毒番木瓜“华农一号”。“华农一号”能产生与PRSV 的RNA 形成局部双链的RNA，阻止病毒的复制。
下列分析错误的是（ ）
A．培育抗病毒番木瓜“华农一号”需要用到植物组织培养技术
B．培育“华农一号”时，可以用不同的限制酶切割质粒和目的基因
C．PCR 扩增复制酶基因时，反应体系中需加入引物和TaqDNA 聚合酶
D．“华农一号”通过表达出复制酶使番木瓜获得对PRSV 病毒的抗性
【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：
（1）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；
（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、培育抗病毒番木瓜"华农一号"需要用到植物组织培养技术，将含有目的基因的番木瓜细胞培
育成完整植株，A 正确；
B、培育“华农一号”时，可以用不同的限制酶切割质粒和目的基因，能有效避免质粒和目的基因自身环
化和及反向连接，B 正确；
C、据题意可知，该复制酶基因为一段单链RNA，需逆转录后才能进行PCR，PCR 扩增时需加入耐高温的
Taq DNA 聚合酶完成子链的延伸，故PCR 扩增复制酶基因时，反应体系中需加引物、入逆转录酶和Taq
DNA 聚合酶，C 正确；
D、据题意可知，“华农一号”通过转录出相应的RNA 与PRSV 病毒的复制酶基因（RNA）互补配对，从
而抑制其翻译过程，进而不能表达出复制酶，阻止病毒的复制，使番木瓜获得对PRSV 病毒的抗性，D 错
误。
故选D。
8．肾脏治疗性克隆流程如图所示。相关叙述正确的是（ ）
A．治疗性克隆的原理之一是动物细胞具有全能性
B．卵母细胞取自接受肾脏移植个体，应在MⅡ期去核
C．激活重组细胞C 可用乙醇、蛋白酶合成抑制剂
D．该过程需要取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
【答案】C
5
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【分析】生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆，即用生殖技术制造完整的克隆人，目的是产生一个独
立生存的个体，于此相对的是研究性克隆或医学性克隆，指的是产生研究所用的克隆细胞，不产生可独立
生存的个体。
【详解】A、图示为肾脏治疗性克隆流程，该过程能体现出动物体细胞核具有全能性，A 错误；
B、图中卵母细胞不一定取自接受肾脏移植个体，可以来源于别的雌性个体，B 错误；
C、用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物质激活重组细胞C，使其完成细胞分裂和发育进程，C 正确；
D、通过核移植技术进行的克隆，无需性别鉴定，其性别与供核个体相同，D 错误。
故选C。
9．自杀基因系统是指外源基因导入受体细胞后会表达相应的酶，该酶可催化无毒的药物前体转化为有毒
物质，从而导致受体细胞被杀死。为探究外源基因TK 与药物更昔洛韦能否组成自杀基因系统，研究人员
以肝癌细胞为受体细胞进行实验，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．培养肝癌细胞的过程中可向培养液中添加抗生素以防止细菌污染
B．肝癌细胞在细胞培养过程中没有接触抑制，因而无需进行传代培养
C．本实验的自变量为肝癌细胞是否导入TK 基因，其他变量是无关变量
D．实验结果表明外源基因TK 与更昔洛韦不可组成自杀基因系统
【答案】A
【分析】定期更换培养液主要有以下作用：一是可以补充细胞生长所需的营养物质，因为随着细胞的生长
和代谢，培养液中的营养成分会逐渐消耗；二是可以清除细胞代谢产生的废物，如二氧化碳、乳酸等，避
免这些废物积累对细胞生长产生不利影响；三是可以维持培养液适宜的酸碱度和渗透压等理化性质，为细
胞提供良好的生长环境。
【详解】A、培养肝癌细胞的过程中向培养液中添加抗生素可杀死培养液中的细菌，以防止细菌污染，A
正确；
B、肝癌细胞在培养过程中不会有接触抑制，但受空间和营养物质限制，仍需要进行传代培养，B 错误；
C、由题意和曲线图可知，自变量有肝癌细胞是否导入TK 基因、培养时间以及是否添加更昔洛韦，C 错误；
D、从图中可以看出，添加更昔洛韦后，实验组细胞数量明显减少，而对照组变化不大，说明外源基因TK
与更昔洛韦可组成自杀基因系统，D 错误。
故选A。
10．运用植物悬浮细胞培养技术，可以大量生产药物成分，如图是获得植物悬浮细胞的操作流程。相关叙
述错误的是（ ）
6
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A．X 为愈伤组织,过程①涉及的主要原理是植物细胞具有全能性
B．过程②通过振荡来分散细胞，是因为愈伤组织细胞壁薄、排列疏松
C．过程③中探究的培养条件可以是接种量、pH、温度等
D．悬浮细胞培养生产药物成分可缓解药用植物资源紧缺
【答案】A
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，其过程是为，离体的植物组织、器官或细胞（外植
体）脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成胚状体，进一步发育植株（新植体）。
【详解】A、据题图可知，过程①是外植体经脱分化形成X（愈伤组织）的过程，不能体现植物细胞的全
能性，A 错误；
B、愈伤组织是松散的薄壁细胞团，故过程②可通过振荡来分散细胞，B 正确；
C、接种量、pH、温度等均是植物细胞培养过程中需控制的条件，需通过实验探究来确定其适宜的范围，
C 正确；
D、利用悬浮细胞培养技术生产药物成分不会破坏植物资源，可缓解药用植物资源紧缺，D 正确。
故选A。
11．呼吸道合胞病毒（RSV）是一种引起下呼吸道感染的RNA 病毒。科研人员选取病毒NS2 基因获得具
有免疫原性的NS2 蛋白，利用该蛋白及小鼠制备获得了四株能分泌不同单克隆抗体的细胞系，为后续建立
RSV 检测系统提供了实验材料。下列说法错误的是（ ）
A．为获得更多的B 淋巴细胞，需向小鼠多次注射NS2 蛋白
B．用NS2 蛋白可诱导小鼠产生能分泌多种抗体的不同种B 淋巴细胞
C．若要区分上述四株细胞系，可用NS2 蛋白进行抗体检测
D．单克隆抗体可准确识别抗原的细微差异并能够大量制备
【答案】C
【分析】单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的B 淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B
淋巴细胞；
（2）获得杂交瘤细胞。
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B 淋巴细胞融合；
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够无限增殖又能产生抗体；
（3）克隆化培养和抗体检测；
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖；
（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、给小鼠多次注射NS2 蛋白是为了刺激机体产生更多已免疫的B 淋巴细胞，A 正确；
B、利用该蛋白及小鼠制备获得了四株能分泌不同单克隆抗体的细胞系，可知用NS2 蛋白可诱导小鼠产生
能分泌多种抗体的不同种B 淋巴细胞，B 正确；
7
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C、抗体能与相应的抗原特异性结合，因此要区分四株细胞系，应用不同的抗原进行抗体检测，C 错误；
D、单克隆抗体可准确识别抗原的细微差异，与相应的抗原特异性结合，并且可以大量制备，D 正确。
故选C。
12．通过任何一项技术（转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，经过1、2、3 过程分别产生了试管动物、克隆动物和转基因动物，
如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．试管动物属于有性繁殖，克隆动物属于无性繁殖
B．动物细胞核移植中普遍使用显微操作法去核
C．过程1、2、3 都可以定向改良动物的遗传性状
D．不同动物胚胎移植到受体子宫的时间可能不同
【答案】C
【分析】1、试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为
早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。
2、胚胎移植可简单概括为早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
【详解】A、试管动物的培育只有采用了体外受精和胚胎移植技术，属于有性生殖，而克隆动物利用动物
体细胞核移植技术获得，属于无性繁殖，A 正确；
B、在体细胞核移植过程中，普遍使用显微操作法去除卵母细胞的细胞核，B 正确；
C、过程2 是无性繁殖，不能改良动物的遗传性状，C 错误；
D、不同动物胚胎移植的时间不同，一般为囊胚或桑葚胚，而人的胚胎移植可在8～16 个细胞阶段进行，D
正确。
故选C。
13．2023 年11 月，我国科学家构建出了首例具有高比例胚胎干细胞的嵌合体猴。科研人员选择供体食蟹
猕猴最理想的4CL 干细胞系，注入绿色荧光蛋白后将其注入来自另一基因型不同的食蟹猕猴的胚胎中，结
果发现嵌合体猴26 处不同组织中干细胞占比在21%～92%不等，平均值为67%，脑组织内的干细胞比例特
别高。下列相关叙述错误的是（ ）
A．注入荧光蛋白的目的是追踪注入的4CL 的发育方向
B．嵌合体培育过程涉及体外受精、胚胎移植、细胞融合等技术手段
C．对嵌合胚胎进行分割获得的多个个体的性状不一定都相同
D．该技术能为治疗人类神经退行性疾病提供新思路
【答案】B
【分析】胚胎干细胞（简称ES 细胞）存在于早期胚胎中，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。
8
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【详解】A、绿色荧光蛋白可发出绿色荧光，注入荧光蛋白的目的是追踪注入的4CL 的发育方向，A 正确；
B、嵌合胚胎移植是将早期胚胎移植到受体子宫内，嵌合体培育过程不涉及胚胎移植，B 错误；
C、对嵌合胚胎进行分割获得的多个个体属于无性生殖，但嵌合体猴26 处不同组织中干细胞占比在21%
~92%不等，故性状不一定都相同，C 正确；
D、胚胎干细胞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，该技术能为治疗人类神经退行性疾病提供新思路，D 正确。
故选B。
14．水稻的育性由一对等位基因M、m 控制，含M 基因的水稻植株可产生雌雄配子。普通水稻的基因型为
MM，基因型为mm 的水稻仅能产生雌配子，表现为雄性不育。科研人员构建了三个基因紧密连锁（不互
换）的“F—M—R”DNA 片段（在“F—M—R”中，F 为花粉致死基因，M 可使雄性不育个体恢复育性，R
为红色荧光蛋白基因，可用光电筛选机筛选出带有红色荧光的种子），并将一个“F—M—R”转入到基因
型为mm 的水稻的一条非同源染色体上，构建了转FMR 水稻。雄性不育水稻可与普通水稻间行种植，用
于育种获得杂交种。下列说法错误的是（ ）
A．转FMR 水稻的雄配子一半可育
B．转FMR 水稻自交，无红色荧光的种子雄性不育
C．杂交育种时应将雄性不育水稻与普通水稻杂交，从普通水稻上收获杂交种
D．F、M、R 基因不会逃逸到杂交种中造成基因污染
【答案】C
【分析】基因的分离定律的实质是：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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，
独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、转FMR 水稻的雄配子为m：FMRm=1：1，由于F 为花粉致死基因，因此其雄配子有一半可
育，A 正确；
B、转FMR 水稻自交，产生的雄配子为m，雌配子为m、FMRm，自交后代基因型及比例为mm：
FMRmm=1：1，产生的雄性不育植株基因型为mm，无红色荧光蛋白基因，不会表达出相应的荧光蛋白，
进而不会出现荧光，因此，无红色荧光的种子雄性不育，B 正确；
C、雄性不育水稻只能作母本，所以杂交育种时应将雄性不育水稻与普通水稻杂交，从雄性不育水稻上收
获杂交种，C 错误；
D、F、M、R 基因中的F 为花粉致死基因，所以其不会随着花粉的扩散，逃逸到杂交种中造成基因污染，
D 正确。
故选C。
15．随着人工智能（AI）技术的快速发展，其在生物医药领域的应用日益广泛。AI 技术通过大数据分析、
机器学习、深度学习等方法，为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化。
下列关于AI 技术在生物医药领域的应用叙述错误的是（ ）
A．利用AI 技术对大量的基因组数据进行处理和分析，可以识别疾病相关的基因突变，为精准医疗提
供支持
B．利用AI 技术对大量的蛋白质数据进行分析，能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新
9
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药物，该过程属于蛋白质工程技术
C．利用AI 技术，通过智能穿戴设备和移动应用程序，能够实时监测患者的生理参数，预测健康风险，
并提供相应的诊断和治疗建议
D．AI 技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如，如何处理AI 决策中的错误
和责任、以及如何避免AI 技术加剧医疗不平等等问题
【答案】B
【分析】蛋白质工程概念及基本原理（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系
作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生
产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）（2）蛋白质工程崛起的缘由：
基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。（3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋
白质的结构，又称为第二代的基因工程。（4）基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推
测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、AI 技术在基因组数据处理和分析中的应用，通过识别疾病相关的基因突变，为精准医疗的实
现提供了强大的技术支持，A 正确；
B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，
对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，利用AI 技术设计新药物，没有对现有蛋白质进行改造，
或制造一种新的蛋白质，不属于蛋白质工程技术，B 错误；
C、利用AI 技术，通过智能穿戴设备和移动应用程序，能够实时监测患者的生理参数，预测健康风险，并
提供相应的诊断和治疗建议，AI 技术为临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化，C 正确；
D、AI 技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如，如何处理AI 决策中的错误和责
任、以及如何避免AI 技术加剧医疗不平等等问题，当AI 系统在医疗决策中发挥作用时，如何确保其决策
的合法性和伦理性是一个重要的考量，D 正确。
故选B。
16．科研人员利用诱变育种选育高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌。野生菌不能在含有β-紫罗酮的培养基
上生长。随β-胡萝卜素含量增加，菌体颜色从黄色加深至橙红色。图甲为选育菌种及获得β-胡萝卜素的流
程。下列叙述正确的是（ ）
A．要得到图乙所示的菌落，可用平板划线法进行②操作，然后培养
B．经过程①紫外线照射的三孢布拉霉负菌有的不能在含β-紫罗酮培养基上生长
C．进行③操作时，应选择较小的橙红色菌落中的菌株继续接种培养
D．为筛选纯化β-胡萝卜素产量高的菌种，⑤中采取重复③④过程
【答案】BD
【分析】微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法是通过接种环在琼脂固
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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的表面。在数次划线后培养，可以分
离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是纯化的菌落。稀释涂布平板法是将菌液进行一
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适体培养基的表面，进行培养。
【详解】A、图乙菌落分布均匀，要得到乙培养基中的分布均匀的菌落，可用稀释涂布平板法接种，A 错
误；
B、野生菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长。过程①紫外线照射的作用是利用物理因素诱导基因突变，
由于突变具有低频性和不定向性，被照射的三孢布拉霉负菌有的突变，有的没有，未突变菌不能在含有β-
紫罗酮的培养基上生长，B 正确；
C、随β-胡萝卜素含量增加，菌体颜色从黄色加深至橙红色，橙红色的菌体为高产菌，进行③操作时，应
选择较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养 ，C 错误；
D、采取重复③④过程可进一步的纯化β-胡萝卜素产量高的菌种，D 正确。
故选BD。
17．在人源化单克隆抗体研制成功之前，单克隆抗体大都来自鼠源。但鼠源单抗在人体内使用时，会产生
较强的免疫原性，为解决这一问题，科研人员发明了嵌合抗体。大致过程如图所示：下列说法错误的是（
）
A．将等量B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞均为杂交瘤细胞
B．从图中可以推测，鼠源抗体的免疫原性主要与抗体的V 区有关
C．可利用显微注射法将该基因嵌合表达载体转染细胞
D．注射该嵌合抗体后，一定不会引起人体产生免疫原性
【答案】ABD
【分析】在制备单克隆抗体制备过程中需要将抗原首先注入生物体内，是其产生具有免疫能力的B 淋巴细
胞，再用动物细胞融合技术将B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，并筛选出能大量增殖和产生特异性抗体的杂
交瘤细胞，最后经过体外或体内培养，获取单克隆抗体。
【详解】A、将等量B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞不都是杂交瘤细胞，还可能有B
淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞等，A 错误；
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B、据图可以知道，嵌合抗体中嵌入了人源抗体的C 区，即鼠源单抗免疫原性的产生主要与抗体的C 区有
关，B 错误；
C、基因工程中，基因表达载体转染细胞即将基因表达载体导入受体细胞，若受体细胞为动物细胞，则可
利用显微注射法将基因表达载体转染细胞，C 正确；
D、嵌合抗体虽然对鼠源抗体进行了改造，仍然是异体物质，注射该嵌合抗体后，仍有可能引起人体产生
免疫原性，D 错误。
故选ABD。
18．2018 年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术，将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎
干细胞注射进入卵母细胞，最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠，实验过程如下图所示。下列相关叙
述正确的是（ ）
A．本实验中，孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子
B．在本实验中，使用的ES 细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取
C．③过程是胚胎移植，移植前不需要对乙鼠进行发情处理
D．孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX
【答案】ABD
【分析】题图分析，从卵泡中取出卵母细胞，将经过基因修饰和基因编辑处理的孤雌胚胎干细胞注入卵母
细胞，进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、由图示可知，早期胚胎相当于卵母细胞与孤雌胚胎干细胞融合形成的，相当于精卵结合，孤
雌胚胎干细胞的功能相当于精子，A 正确；
B、ES 细胞，即胚胎干细胞，是从早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发
育的全能性，因此在本实验中，使用的ES 细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取，B 正确；
C、胚胎移植是在胚胎在相同生理条件下空间位置上的转移，因此移植前要对乙鼠进行发情处理，使其与
供体处于相同的生理状态，C 错误；
D、注入卵母细胞的孤雌胚胎干细胞的性染色体组成为X，卵母细胞的性染色体组成为X，因此孤雌小鼠
的性染色体组成只能是XX，D 正确。
故选ABD。
19．下图为培育试管动物和克隆动物的流程图。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
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A．培育试管动物时，采集来的A 和B 可直接用于体外受精
B．培育克隆动物时，可用电融合的方法使A 和B 融合
C．一般将早期胚胎培养至囊胚或原肠胚时，再进行胚胎移植
D．胚胎移植过程中，需使用免疫抑制剂以防止受体动物发生免疫排斥
【答案】ACD
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞
发育成新的胚胎，继而发育成动物个体的技术。用核移植方法得到的动物称为克隆动物。试管动物是指通
过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育成早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
【详解】A、培育试管动物时，采集到的卵母细胞和精子，需要分别在体外进行培养成熟和获能处理后才
能用于体外受精，A 错误；
B、培育克隆动物时，在进行核移植时，获取的卵母细胞需培养到减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）才能进行去核
操作，然后将供体细胞注入去核的卵母细胞，通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞形成重构
胚，B 正确；
C、一般将早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚时，再进行胚胎移植，C 错误；
D、受体动物对外来胚胎一般不发生免疫排斥反应，胚胎移植过程中，不需要对受体动物使用免疫抑制剂，
D 错误。
故选ACD。
20．CRISPR-Cas9 基因编辑技术是一项可对 DNA 特定部位进行编辑的DNA 操控技术。sgRNA 起到向
导的作用，与相应的DNA 序列相结合，核酸酶 Cas9 可使DNA 双链断裂，之后细胞再将断裂的DNA 进
行修复(如图)。下列说法正确的是（ ）
A．sgRNA 识别过程中存在 A-T、T-A、G-C、C-G 的配对
B．图中sgRNA1 的碱基序列和sgRNA2 的碱基序列通常相同或互补
C．通过比较处理前后生物体的功能变化，可推测Ⅱ片段内基因的功能
D．图中剪下一段DNA 片段，可能导致染色体结构变异
【答案】CD
【分析】分析题图：用sgRNA 可指引核酸内切酶Cas9 结合到特定的切割位点并进行切割，进而将DNA 片
段Ⅱ切除，连接DNA 片段Ⅰ和Ⅲ，形成新的DNA 片段。
【详解】A、sgRNA 起到向导的作用，与相应的DNA 序列相结合，所以在sgRNA 识别过程中存在 A-
T、U-A、G-C、C-G 的配对，A 错误；
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B、图中sgRNA1 的碱基序列和sgRNA2 碱基序列结合的是不同的DNA 区段，故二者一般情况下既不相同
也不互补，B 错误；
C、通过比较切除DNA 片段Ⅱ前后生物体的功能变化，来推测Ⅱ片段内基因的功能，C 正确；
D、图中剪下一段DNA 片段Ⅱ，可能含有一个或多个基因，因此可能导致染色体结构变异，D 正确。
故选CD。
二、非选择题题（共5 小题，共50 分）
21．（8 分，除标明外，每空1 分）使用聚苯乙烯制成塑料产品，其物理和化学结构稳定，在自然环境中
难以降解，人们至今没有找到处理这种白色污染的好办法。近年来，研究人员开始接连发现多种“吃”塑
料的虫子，并从虫子的肠道中找到了能降解塑料的微生物。下图表示获取微生物样品后的研究过程。请回
答下列有关问题：
(1)在获取肠道微生物后先进行①~③的培养，其目的是 。为了获得目的微生物，①~③号瓶所用的
液体培养基的成分共有的特点是 。
(2)通过④培养能获得单个菌落。若用平板划线法在培养基上划线，第二次及以后的划线，总是从 开
始，划线后再恒温培养箱中培养时，培养皿倒置的目的是 。
(3)为了统计能降解聚乙烯的微生物数量，我们常采用稀释涂布平板法，但计数值往往偏低，是因为 。
同时为了计数的准确性，往往只统计菌落数 范围的平板。
【答案】
(1) 增加目的菌株数量 以聚乙烯为唯一碳源
(2) 从上一次划线的末端 避免水滴污染培养基
(3) 当两个或多个细菌连在一起时，平板上显示一个菌落（2 分） 30-300（2 分）
【分析】1、选择培养基：在培养中加入某种化学物质，该物质能够抑制其他微生物生长或促进目的微生
物生长，从而分离出特定微生物，例如用尿素作唯一碳源的培养基来培养尿素分解菌。
2、液态培养基常用于扩大化生产，观察细菌运动。
【详解】（1）为了筛选出能降解聚乙烯塑料的微生物，需要利用以聚乙烯为唯一碳源的培养基培养从肠
道获取的微生物。从肠道获取的能降解聚乙烯塑料的菌株数量较少，可用液体培养基培养（即①~③），
增加目的菌株的数量。①~③号瓶所用的液体培养基的成分共有的特点是以聚乙烯为唯一碳源，其他微生
物由于缺乏碳源不能在该培养基生长，从而达到筛选能降解聚乙烯塑料的菌株。
（2）为了使聚集的微生物逐步稀释，以便获得单个菌落，因此用平板划线法在培养基上划线，第二次及
以后的划线，总是从上一次划线的末端开始。为了避免水滴污染培养基，划线后在恒温培养箱中培养时，
培养皿应倒置。
（3）我们常采用稀释涂布平板法统计微生物数量，当两个或多个细菌连在一起时，平板上显示一个菌落，
因此计数值往往偏小。同时为了计数的准确性，我们往往只统计菌落数30~300 范围的平板。
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22．（11 分，除标明外，每空1 分）VP6 蛋白是轮状病毒具有免疫原性的结构蛋白，本研究拟应用
CRISPR/Cas9 介导的基因编辑技术，将VP6 基因敲入到兔酪蛋白基因的启动子之后，在兔奶中可获得轮状
病毒VP6 重组蛋白，为应用乳腺生物反应器生产抗腹泻的口服疫苗奠定基础。利用CRISPR/Cas9 基因编辑
技术敲入VP6 基因的原理是：CRISPR/Cas9 基因编辑系统是由sgRNA 和Cas9 蛋白组成，当sgRNA 与靶
DNA 上某序列发生局部互补结合时，Cas9 蛋白就可以像“剪刀”一样切割DNA，在CRISPR/Cas9 系统的
介导下，通过同源重组将VP6 基因整合到了酪蛋白基因位点，最后可以获得兔酪蛋白基因定点敲入VP6 基
因的家兔。据如图回答下列问题：
(1)利用基因编辑技术与乳腺生物反应器结合生产外源重组蛋白时，将VP6 基因敲入到兔酪蛋白基因的启动
子之后的目的是 。
(2)将利用PCR 技术扩增得到的VP6 片段、两端同源臂片段（LA 和RA）插入质粒中得到重组质粒用于转
化。PCR 扩增时需要加入引物、模板和 （答出两种）。
(3)将Cas9 蛋白、sgRNA、重组质粒通过 法导入到兔子的受精卵中；根据 基因设计的sgRNA
能特异性识别靶DNA 上的序列，Cas9 蛋白切割DNA 分子断开的化学键是 。
(4)据图分析，为检测家兔是否敲入VP6 基因，提取家兔染色体DNA 作模板，进行PCR，应选用的引物是
______。
VP6 基因序列：5'-GAAACTGCCAGGAACACAA--------CCTTCGGTGACATTTGTGG-3'
A．5'-GAAACTGCCAGGA-3'
B．5'-CTTTGACGGTCCT-3'
C．5'-GTGACATTTGTGG-3'
D．5'-CCACAAATGTCAC-3'
(5)PCR 结束后，常使用 方法来鉴定PCR 产物。除了PCR 技术检测家兔是否敲入VP6 基因外，还可
以采用 （写出实验思路）。
【答案】
(1)利用兔酪蛋白基因的启动子使外源的VP6 基因表达（2 分）
(2)耐高温的DNA 聚合酶、4 种脱氧核苷酸、一定的缓冲液（2 分）
(3) 显微注射 兔酪蛋白 磷酸二酯键
(4) AD
(5) 琼脂糖凝胶电泳 放射性同位素或荧光分子标记的VP6 基因作为探针，与家兔染色体DNA 进
行分子杂交，观察是否出现杂交带（2 分）
【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
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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）启动子可与RNA 聚合酶结合，启动转录，将VP6 基因敲入到兔酪蛋白基因的启动子之后的
目的是利用兔酪蛋白基因的启动子可使外源的VP6 基因在乳腺中特异性表达。
（2）PCR 反应的条件主要有五个：即引物、耐高温DNA 聚合酶、4 种脱氧核苷酸、模板和缓冲液。
（3）受体细胞是动物受精卵，常采用显微注射法将目的基因导入受体细胞。因为sgRNA 要与兔酪蛋白基
因的碱基序列发生局部互补，所以根据兔酪蛋白基因设计sgRNA。Cas9 蛋白切割DNA 破坏的化学键是磷
酸二酯键。
（4）引物应该根据目的基因两端的碱基序列来设计，且引物结合到模板链的5'端，所以应该选用的引物是
AD。
（5）PCR 完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR 的产物。通常采用DNA 分子杂交技术检测外源基
因是否插入了家兔的基因组中。具体做法是用标记了放射性同位素的目的基因片段作为探针，与家兔染色
体DNA 进行分子杂交，观察是否出现杂交带，若结果显示出有杂交带，说明目的基因已经插入染色体
DNA 中。
23．（11 分，除标明外，每空1 分）癌症的免疫疗法是指重新激活抗肿瘤的免疫细胞，进而克服肿瘤的免
疫逃逸。某些种类癌细胞表面有高表达的银蛋白PSMA，CD28 是T 细胞表面受体，T 细胞的有效激活依赖
于CD28 在癌细胞与T 细胞结合部位的聚集。图甲为科研人员尝试构建的双特异性抗体PSMA×CD28 生产
流程图；图乙为双特异性抗体PSMA×CD28 的结构及作用机理图，请据图分析：
(1)图甲分析可知，制备双特异性抗体PSMA×CD28 的过程中，用到的动物细胞工程技术主要有
（答出2 点）。
(2)双特异性抗体PSMA×CD28 制备时，应先将 （物质X）分别注射到小鼠体内再分离出B 淋巴
细胞。与诱导植物原生质体融合不同的是可用 的诱导方法。将第一次筛选获得的细胞进行多倍
稀释，借助多孔细胞培养板，利用 原理进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(3)抗体都是由两条H 链和两条L 链组成的4 条肽链对称结构。由于融合细胞会表达出两种L 链和两种H 链
且L 链和H 链又能随机组合，因此杂交瘤细胞A×B 会产生 （填“一种”或“多种”）抗体。
双特异性抗体PSMA×CD28 协助杀伤癌细胞的机理是 。
【答案】
(1) 动物细胞融合、动物细胞培养（2 分）
(2) PSMA、CD28（2 分） 灭活病毒诱导法（2 分） 抗原与抗体特异性结合（2 分）
(3) 多种 双特异性抗体PSMAXCD28 既能结合PSMA，又能结合CD28，使CD28 在癌细胞与T
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细胞结合部位聚集，从而有效激活T 细胞杀伤癌细胞（2 分）
【分析】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，单克隆抗体制备过程中的两
次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB 型细胞（A 为B 淋巴细胞，B
为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB 型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，
获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】（1）制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合（诱导B 细胞
和骨髓瘤细胞融合）和动物细胞培养技术（培养B 细胞等）等。
（2）双特异性抗体PSMA×CD28 制备时，PSMA、CD28 相当于抗原，需要先将PSMA、CD28 分别注射到
小鼠体内刺激小鼠产生B 淋巴细胞，再分离出B 淋巴细胞；灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的诱导方
法；抗原与抗体的结合具有特异性，故利用抗原与抗体特异性结合的原理可筛选出能分泌所需抗体的杂交
瘤细胞；单克隆抗体的优点有：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
（3）融合细胞会表达出两种L 链和两种H 链，而L 链和H 链又是随机组合的，所以杂交瘤细胞A×B 会产
生多种抗体；双特异性抗体PSMA×CD28 协助杀伤癌细胞的机理是双特异性抗体PSMA×CD28 既能结合
PSMA，又能结合CD28，使CD28 在癌细胞与T 细胞结合部位聚集，从而有效激活T 细胞杀伤癌细胞。
24．（10 分，除标明外，每空1 分）干细胞在再生医学领域有巨大的应用前景，如骨髓移植，神经损伤性
疾病、肌萎缩症、阿尔茨海默综合症等疾病的治疗方面。2022 年8 月日本东京医科齿科大学进行了将可分
化为软骨的滑膜干细胞进行移植，实现半月板再生的实验。移植手术流程如下图，请回答下列问题：
(1)采集滑膜时，最好采集患者自体的组织，这是因为在后期进行干细胞移植后 。进行滑膜干细胞
培养时，需要用 酶将采集到的滑膜组织块分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞
稀释制成 后放入培养瓶内进行培养，培养瓶中的细胞进行有丝分裂，数量不断增多，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，这种现象称为细胞的 。
(2)滑膜干细胞培养所用的培养基是合成培养基，通常需加入 等天然成分。细胞培养所需的气体主
要有O2和CO2，其中O2的主要作用是 。
(3)最典型的干细胞为胚胎干细胞，是由 分离出来的一类细胞。然而，科学家还可以通过体外诱导
来获得类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞。诱导多能干细胞比胚胎干细胞更有应用前景，
理由是 。
【答案】
(1) 避免免疫排斥反应 胰蛋白酶或胶原蛋白酶（2 分） 细胞悬液 接触抑制
(2) 血清、血浆 维持细胞的有氧呼吸
(3) 早期胚胎或原始性腺 诱导过程无须破坏胚胎，并且可以避免免疫排斥反应（2 分）
【分析】干细胞移植是一种医学技术，通过将健康的干细胞移植到患者体内，使其在患者体内自我分裂、
自我繁殖、自我分化成熟，从而成为人体所需的细胞。干细胞具有自我更新、多向分化和再生能力。
【详解】（1）为避免干细胞移植后产生免疫排斥反应，采集滑膜时，最好采集患者自体的组织。利用胰
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蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞，然后用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液后放入
培养瓶内进行培养。培养瓶中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，这种现象
为细胞的接触抑制。
（2）在动物细胞培养时，为了防止杂菌污染，需要在培养液中加入一定的抗生素；在使用合成培养基时，
通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。细胞培养所需的O2 的主要作用是维持细胞的有氧呼吸，O2是
细胞进行有氧呼吸的必要条件，为细胞提供能量。
（3）胚胎干细胞来源于原始性腺或早期胚胎。诱导多能干细胞比胚胎干细胞更有应用前景，理由是诱导
过程无须破坏胚胎，并且可以避免免疫排斥反应。诱导多能干细胞通过体外诱导分化细胞获得，具有与胚
胎干细胞相似的多功能性，但避免了使用胚胎干细胞时的一些伦理和实际问题。
25．（10 分，除标明外，每空1 分）斑马鱼幼体透明且肌细胞和生殖细胞均存在雌激素受体，这使得斑马
鱼成为研究水中雌激素类污染物对鱼类影响的重要模型。将ERE、UAS、Gal4 基因和绿色荧光蛋白
（GFP）基因共同转入斑马鱼，培育出转基因斑马鱼。其可以经济且快速地监测水体中的雌激素类污染物，
原理如图。回答下列问题：
注：ERE 和酵母来源的UAS 是两种诱导型启动子，分别被A（雌激素）一受体复合物和酵母来源的Gal4
蛋白特异性激活，启动下游基因表达
(1)通过PCR 特异性扩增GFP 基因需先设计引物，该引物应该是一小段能与模板链互补配对的 。
(2)A 进入幼体转基因斑马鱼的肌细胞后，促进Gal4 蛋白的合成，特异性激活UAS，使其与 结合，
启动GFP 基因的表达。
(3)科学家用上述转基因斑马鱼和另一种转基因斑马鱼X 杂交制备一种不育的监测SM 斑马鱼。欲获得斑马
鱼X，需选择启动子 （填“ERE”或“UAS”）和 （填“Gal4 基因”“雌激素受体基因”或
“仅导致生殖细胞凋亡的基因”），构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵。
(4)SM 斑马鱼不育的原因是：成体SM 斑马鱼自身产生雌激素，与受体结合后 造成不育。将不育SM
斑马鱼用于实际监测。更明显的优势是 。
【答案】
(1) 短单链核酸（2 分）
(2) RNA 聚合酶（2 分）
(3) ERE 仅导致生殖细胞凋亡的基因（2 分）
(4) 激活ERE 诱导Gal4 表达，Gal4 结合UAS 诱导仅导致生殖细胞凋亡的基因表达，生殖细胞凋亡
避免转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题（3 分）
【分析】启动子是一段有特殊序列结构的DNA 片段，位于基因的上游紧挨转录的起始位点，它是RNA 聚
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合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。
【详解】（1）通过PCR 特异性扩增GFP 基因需先设计引物，引物应该是一小段能与DNA 母链的一段碱
基序列互补配对的短单链核酸。
（2）据图分析，A 进入幼体转基因斑马鱼的肌细胞后，促进Gal4 蛋白的合成，特异性激活UAS，使其与
RNA 聚合酶结合，启动GFP 基因的转录和翻译过程。
（3）由题可知，监测SM 斑马鱼由上述转基因斑马鱼和另一种转基因斑马鱼X 杂交获得，上述转基因斑
马鱼可以形成GFP 蛋白质，从而发出绿色荧光，因此转基因斑马鱼X 不需要能表达GFP 蛋白，因此可以
选用ERE 启动子和仅导致生殖细胞凋亡的基因构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵，最终杂交获得能
发出绿色荧光的不育斑马鱼。
（4）SM 斑马鱼不育的原因是：成体SM 斑马鱼自身产生雌激素，与受体结合后激活ERE 诱导Gal4 表达，
Gal4 结合UAS 诱导仅导致生殖细胞凋亡的基因表达，生殖细胞凋亡造成不育。SM 若逃逸到自然生态系统
中，可与同种斑马鱼交配，由于其不能产生生殖细胞，故可避免转基因斑马鱼造成的基因污染，因此避免
转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题。
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