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消灭易错 生物技术与生物工程的科学前沿易错
题组一 发酵工程
1．酵母菌是一种单细胞真菌，与人类生活息息相关。转基因啤酒酵母用于生产乙肝疫苗。耐
高糖的面包酵母(从自然界酵母种群筛选获得)能利用面团中的糖类等营养物质发酵产生CO2，
使面包松软可口；此外，面包酵母含有丰富的氨基酸、维生素和微量元素等，能够增加食品
的营养价值。下列相关说法错误的是( )
A．酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所有细胞质基质和线粒体
B．通过选择培养、基因工程育种可获得优良性状的酵母菌种
C．做面包、馒头，酿酒等，都是利用酵母菌的无氧呼吸原理
D．酵母菌细胞富含蛋白质、维生素等，可以用作饲料添加剂
易错分析：酵母菌是兼性厌氧单细胞真菌，在发酵工程中运用广泛，做面包、馒头等，
是利用酵母菌有氧呼吸产生大量二氧化碳，酿酒则是利用酵母菌的无氧呼吸原理。
2．我国具有悠久的酿酒文化和历史。《天工开物》中有“古来曲造酒，蘖造醴”的记载，
“曲”指由谷物培养微生物所制成的发酵剂，“蘖”指发芽的谷物，“醴”指甜酒。古人在
冬季酿酒时，常将谷物封存在陶器中并埋藏于地下进行保温。下列叙述错误的是( )
A．酿酒过程中密封的主要目的是避免杂菌污染，从而提高酒的品质
B．“曲”中含有大量的酵母菌，温度是影响酵母菌生长的重要因素
C．“造醴”时选择“蘖”的原因是发芽的谷物会释放更多的淀粉酶
D．“蘖造醴”时大部分糖的分解和代谢物的生成都在发酵阶段完成
3．某研究小组采用滤膜法(如图)对冰激凌中大肠杆菌数量是否超标进行检测。已知饮用水标
准为1000 mL 自来水中大肠杆菌菌落数不能超过3 个(37℃培养48 h)。下列叙述不合理的是
( )
A．该实验不需要对冰激凌原液进行梯度稀释
1
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B．实验方案应增设一组接种无菌水的组别作为对照
C．稀释涂布平板法不可用于测定冰激凌中大肠杆菌数目
D．伊红-亚甲蓝琼脂培养基属于鉴别培养基
4．农杆菌是植物基因工程中常用到的一种细菌，下表为用来培养农杆菌的LB 培养基配方，
下图是对培养的农杆菌进行菌落计数的过程。下列叙述错误的是( )
蛋白胨
10.0g
酵母浸粉
5.0g
NaCl
10.0g
蒸馏水
1L
配制完成后，将pH 调至7.0
注：酵母浸粉以酵母为原料，经自溶、酶解、浓缩、干燥等工艺制成。
A．上述LB 培养基为液体培养基，一般对细菌无选择作用
B．图中所用接种方法为稀释涂布平板法
C．蛋白胨和酵母浸粉可以给农杆菌提供碳源和氮源
D．若b、c、d 中菌落数分别为48、57、60，则a 中农杆菌约为5.5×107个
5．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
易错分析：扩大培养的目的是获得更多酵母菌，与无氧呼吸相比，细胞有氧呼吸产生的
2
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能量更多，更能满足酵母菌大量繁殖时的需求，更需要有氧环境。
6．影印接种法是一种用于研究微生物抗药性和筛选突变体的实验技术。为检测某种氨基酸缺
陷型菌株，实验人员的实验过程如图所示，其中基本培养基中缺乏某种氨基酸，而完全培养
基中含有该种氨基酸。下列叙述正确的是( )
A．影印接种法和稀释涂布平板法相似，每个菌落都由单个菌体发育而来
B．过程②培养时丝绒布先转印至完全培养基上再转印到基本培养基上
C．应从完全培养基上挑选出氨基酸缺陷型菌株用于后续的培养和研究
D．实验结束后对培养皿进行消毒处理后即可再次使用或者废弃
7．饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利
用图1 所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2 为不同稀释度下得到的平板。下列相关叙述
不正确的是( )
A．配制图1 所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再分装、灭菌
B．图1 中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C．图2 是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少
D．图2 所示的平板中，a 和c 的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
8．如图表示从土壤中分离出能分解石油的微生物的实验操作过程：在某地土壤中取样后，经
过多次稀释，将稀释液接种到培养基上，经过一定条件培养后，在培养基上发现①②③④⑤
五个菌落及透明圈。下列叙述错误的是( )
3
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A．实验所用的土壤样本应选自常被石油污染的土壤
B．通过稀释涂布平板法接种的微生物已被稀释104倍
C．该实验所用培养基的营养成分中唯一碳源来自石油
D．图示五个菌落中，菌落⑤产生的酶分解石油的能力最强
9．生物兴趣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
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(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。下列说法正确的是( )
A．菌T 可产生分解纤维素的酶，其分解产物是酵母菌的碳源
B．为了不破坏淋洗液中的营养物质，对淋洗液进行巴氏消毒
C．为提高发酵的乙醇产量，需始终保持发酵瓶处于密闭状态
D．发酵后，产生的乙醇使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
10．某研究小组为研究“使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响”，进行了如下实验：①配制
培养基并进行灭菌处理；②设置对照组和实验组进行相关操作；③适宜条件培养一段时间，
统计各组平板上菌落的平均数。下列叙述正确的是( )
A．①过程所使用的培养基为选择培养基
B．②过程中采用平板划线法进行接种
C．在培养基上进行计数后所得菌落数少于实际活菌数
D．使用公筷可以防止传染病的原理是切断细菌的传染源
11．谷氨酸是生产谷氨酸钠(味精)的原料，运用发酵工程生产谷氨酸需要用到谷氨酸棒状杆菌，
4
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下图1 是利用玉米淀粉作为材料制备谷氨酸的流程图。图2 是细菌的增长曲线图，其中阶段3
表示稳定期，是代谢产物(如谷氨酸)大量积累的时期。下列叙述错误的是( )
A．谷氨酸棒状杆菌与醋酸菌的代谢类型相同
B．培养谷氨酸棒状杆菌和其他所有微生物时均需要添加维生素B
C．发酵工程的中心环节是接种菌种之后的发酵过程
D．在稳定期添加营养物质、流出发酵液有助于提高谷氨酸产量
12．某科研团队在热带雨林土壤中分离获得了高效分解纤维素的细菌，为探究影响其纤维素
酶活性的条件，设计了如表所示的实验。下列叙述错误的是( )
试
管
底物和试剂
实验条件
1
纤维素+2mL 纤维素酶溶液
30℃水浴；pH=7
2
纤维素+2mL 纤维素酶溶液
______
①
；pH=3
3
纤维素+2mL 纤维素酶溶液
0℃水浴；pH=
______
②
A．若试管1 和试管2 形成对比实验，则①为30℃水浴处理
B．实验结束时，试管1 中的纤维素含量可能最低
C．试管3 中纤维素酶的空间结构在低温条件下遭到破坏
D．可增加设置其他温度和pH 的试管以完善该实验
13．谷氨酰胺酶(PG 酶)是一种催化L-β-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸和氨的酶，能增大蛋白质的
溶解性，提高食品工业中蛋白质的利用率。研究人员利用谷氨酰胺-甘氨酸(谷氨酰胺-甘氨酸
遇热易分解)为唯一氮源从土壤中筛选产PG 酶的金黄杆菌，实验过程如图所示。下列叙述错
误的是( )
A．该实验不仅筛选出了产PG 酶的金黄杆菌，并且还对其进行了计数
5
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B．金黄杆菌在培养基Ⅰ和Ⅲ中的生长速度高于在培养基Ⅱ的生长速度
C．培养基Ⅰ~Ⅲ中的氮源相同，三种培养基都是选择培养基
D．PG 酶的活性可以用单位时间内催化L-β-谷氨酰胺水解生成氨的数量来表示
14．柑橘酸腐病是由白地霉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，目前已用于多种农业病菌的防治。研究人员研究了抗菌肽对白地霉
的抑菌效果，并且对其作用机制进行了探究。回答下列问题：
利用基因工程合成抗菌肽时，基本流程为：克隆目的基因→导入枯草杆菌→筛选菌种→诱导
抗菌肽表达→分离纯化→功能研究。
(1)白地霉从柑橘中获得其生长繁殖所需的水、无机盐、 和 等营养物质。
(2)为研究抗菌肽对白地霉的抑菌效果，现用无菌打孔器在果实相同部位打孔，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。
组别
1
2
3
4
5
接种处理
方式
接种一定体
积的病原菌
孢子悬浮液
抗菌肽溶液与病
原菌孢子悬浮液
混合后直接接种
先加入抗菌肽溶
液，2h 后接种病
原菌孢子悬浮液
X
抗菌肽溶液与病原
菌孢子悬浮液混
合，培养2h 后接种
15 天后
病斑直
径/mm
41.3
13.9
29.3
28.
7
11.2
表中数据表明抗菌肽对白地霉有一定的抑菌效果，且抑菌效果与抗菌肽、病原菌孢子悬
浮液接种顺序有关，表中X 为 。与第2 组相比，第5 组抑菌效果更好的可能原因
是 。
(3)一般情况下，电导率和离子浓度呈正相关，通过测量溶液电导率可以反映出溶液中离
子浓度的大小。研究人员将白地霉孢子与抗菌肽在无菌水中混合，测定电导率，培养一段时
间后，再次测定电导率，结果发现电导率明显升高，据此推测抗菌肽抑制白地霉孢子的作用
机制可能是 。
15．为调查某地人工湖的水质状况，科研小组进行了该湖水样中的细菌培养、分离及计数等
工作。回答下列问题：
(1)在细菌培养时，培养基中能同时提供碳源、氮源的成分是 (填“蛋白胨”“葡萄
糖”或“NaNO3”)。通常，制备培养基时要根据所培养细菌的不同来调节培养基的pH，其原
因是 。
(2)通常采用 法检测水样中细菌含量。在接种前应随机取若干灭菌后的空白平板先行
6
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培养一段时间，这样做的目的是 。
(3)在进行样品稀释时，取10g 水样，加 稀释得到101倍稀释液，再从中吸取
(操作过程)得到102倍稀释液，依次类推获得105倍稀释液，在该稀释液倍数下，取3 个平板
分别接种样品溶液0.1mL，培养一段时间后，平板上长出的菌落数分别是156、178、191，则
每克样品中的细菌数量为 个。
(4)科研人员将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分
进行振荡培养。结果发现，振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。主要原因可能是
。(写出2 点即可)
题组二 基因工程
1．下列关于“DNA 片段的扩增及电泳鉴定”实验叙述错误的是( )
A．PCR 过程中模板DNA 双螺旋结构未发生改变
B．PCR 扩增时需通过离心将各组分集中在微量离心管的底部
C．制备琼脂糖凝胶时，需待凝胶溶液稍冷却后加入适量的核酸染料混匀
D．可通过在紫外灯下观察DNA 条带的分布及粗细程度来评价扩增的结果
易错分析：PCR 的原理：利用DNA 半保留复制原理，因此新合成的两个DNA 分子中，一条
链是旧的而另外一条链是新的。
2．据研究，W 基因在植物发育和逆境应答过程中发挥重要作用。研究人员将W 基因的启动
子(PW)与GUS 基因相连，构建拟南芥PW-GUS 融合植株(GUS 为报告基因，其表达产物可催
化无色底物变蓝)，用无色底物处理拟南芥幼苗的根，探究W 基因在拟南芥缺铁胁迫中的表达
水平，下列叙述错误的是( )
A．扩增W 基因启动子需2 种引物，并在引物3'端加入酶切位点
B．PW 和GUS 基因进行双酶切后，可通过T4 DNA 连接酶连接
C．培养拟南芥无菌苗的MS 固体培养基需要用高压蒸汽灭菌法灭菌
D．通过观察根蓝色深浅确认W 基因在拟南芥缺铁胁迫中的表达水平
3．数字PCR 技术被称为第三代PCR,在核酸定量检测中具有突出优势。该技术通过将一个样
本稀释分成几十至几万份，并分配到不同的反应单元，每个单元包含一个或多个拷贝的目标
分子(DNA 模板)，在每个反应单元中分别对目标分子进行PCR 扩增，扩增结束后对各个反应
单元的荧光信号进行统计学分析，计算初始样品中靶标分子的拷贝数。据此分析，下列说法
正确的是( )
7
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A．数字PCR 技术仅适用于样本中目标分子含量较高的材料
B．数字PCR 技术遵循的基本原理是DNA 的边解旋边复制
C．每个单元中加入等量的4 种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
D．每个单元中目标分子的两条子链合成都是从5'端向3'端延伸
4．“筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列叙述错误的是( )
A．胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选
B．制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生多种抗体的杂交瘤细胞
C．培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选
D．发酵生产中，性状优良的菌种可以从自然界中筛选
5．虾青素可由β-胡萝卜素在β-胡萝卜素酮化酶(BKT)和β-胡萝卜素羟化酶(CRTR-B)的作用下
转化而来，具有抗衰老、增强免疫等功能。杜氏盐藻是单细胞浮游植物，生长快，易培养，
能大量合成β-胡萝卜素。科研人员利用“无缝克隆技术”(如图1)构建含BKT 基因和CRTR-B
基因的表达载体(如图2，3)，导入杜氏盐藻，以实现虾青素的工厂化生产，回答下列问题。
(1)获取目的基因：红球藻是天然虾青素的重要来源，提取红球藻的总DNA 为 ，设
计特异性引物扩增BKT 基因和CRTR-B 基因，此过程需要 (至少写两种)。
(2)构建转化载体：
PCR
①
获取抗除草剂基因过程中，为确保基因两端具有所需同源序列，需在引物的一端
添加对应的同源序列。若将来需要将抗除草剂基因能够从重组质粒中切除，还需要在基因两
侧加入限制酶识别序列，则扩增抗除草剂基因时，设计的引物序列(5,→3,)为 。
A．抗除草剂基因部分序列＋限制酶识别序列＋同源序列
B．同源序列＋抗除草剂基因部分序列＋限制酶识别序列
C．同源序列＋限制酶识别序列＋抗除草剂基因部分序列
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②科研人员利用“无缝克隆技术”同时将BKT 基因和CRTR-B 基因插入质粒，形成的重
组质粒对应部位如图2 所示，推测此过程扩增CRTR-B 基因所用的引物为 。
③最终形成的重组质粒如图3 所示，其中atpA 启动子和psbA 启动子均为杜氏盐藻叶绿体
启动子，选用内源性启动子的目的是 。
(3)准备受体细胞：选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行第一次培养，一段
时间后，挑取生长良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养。期间可取藻液滴入血细
胞计数板，在显微镜下进行计数，第二次培养的目的是 。
(4)目的基因导入及相关检测：采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体，一段时间
后，先用含 的培养基初筛已转化的杜氏盐藻，然后采用 技术检测是否成功转录出β-
胡萝卜素酮化酶和β-胡萝卜素羟化酶的mRNA。
(5)叶绿体转化是植物基因工程的新热点，叶绿体的诸多特点为叶绿体转化提供优势，如
叶绿体基因组小，功能清晰，使基因操作方便；叶绿体具有自我复制功能，一个植物细胞可
含有多个叶绿体，每个叶绿体中含有多个基因组，可大大提高 ；另外，叶绿体基因位于
细胞质中，可有效避免 。
6．科研人员利用图1 所示材料构建重组质粒并导入大肠杆菌，以期获得能监测生物组织或环
境中四环素水平的“报警器”。限制酶识别序列及切割位点如下表。TetR 基因是一种转录调
节基因，GFp 基因为绿色荧光蛋白基因，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，ori 为复制原点。请回
答下列问题：
限制酶
EcoRⅠ
XbaⅠ
SpeⅠ
BamHⅠ
识别序列及切割位点
(1)使用工具酶拼接DNA 片段1 和2，拼接后的片段连接处部分序列为5＇ 3＇(写出6
个碱基)，TetR 基因和GFP 基因转录的模板链 (“是”或“不是”)该拼接DNM 的同一条链。
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(2)构建重组质粒时，选择 对质粒和拼接的DNA 片段进行酶切，在DNA 连接酶的作
用下恢复 键。再根据 的结果判断重组质粒的大小是否符合预期。
(3)将重组质粒导入经 理的大肠杆菌后，在含 的固体培养基中筛选出工程菌。
(4)工程菌监测四环素的原理如图2，当环境中含四环素时，该大肠杆菌工程菌 (能/不
能)发出荧光，其原因是 。
7．细菌中的蛋白激酶Y 感受外界刺激后，利用ATP 将特异性底物A 蛋白磷酸化，改变A 蛋
白的活性从而应答外界刺激，调控细菌的生长。研究者将Y 基因(编码蛋白激酶Y)与GFP 基
因(编码绿色荧光蛋白)拼接成Y-GFP 融合基因(Y-GFP 基因)，导入载体，并表达出融合蛋白(Y-
GFP 蛋白)，以分析蛋白激酶Y 的功能，实验过程如图所示。回答下列问题。
(1)Y 基因含有735 个碱基对(bp)，其编码的肽链含有 个氨基酸。通过PCR 分别
扩增Y 基因与GFP 基因，配制的两个反应体系中不同的有 (填标号)。
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a．模板 b．引物 c．DNA 聚合酶 d．反应缓冲液
(2)构建Y 基因与GFP 基因的融合基因时，应将Y 基因中编码终止密码子的序列删除，理
由是 。
(3)据图步骤一分析，为确保Y-GFP 基因插入载体后完整表达，在构建重组基因表达载体
时不能选择EcoRI 限制酶，理由是 。
(4)为检测Y-GFP 蛋白的激酶活性，用Y-GFP 蛋白、A 蛋白和ATP 组合实验，四组实验的
条件及电泳结果如图步骤二所示。磷酸化的A 蛋白可被磷酸化抗体特异性识别。若Y-GFP 蛋
白有激酶活性，则后续实验用磷酸化抗体检测，能从电泳条带检测到信号的是 泳道
(从泳道①-④中选填序号)，从Y-GFP 蛋白功能角度分析，理由是 ， 利用表
达的具有绿色荧光的Y-GFP 蛋白还可开展的实验有 (答出1 个即可)。
8．石油进入土壤后，会破坏土结构，分散土粒，使土壤的透水性降低，而且石油中的有毒物
质能通过农作物进入食物链，最终危害人类。为解决石油污染问题，某科研小组从被石油污
染较严重的土壤中分离出了高效分解石油的细菌操作过程如图1 所示。欲将高效分解石油的
目的基因导入大肠杆菌中。目的基因(转录时以乙链为模板)和运载体质粒的结构如图2 所示，
LacZ 基因编码产生的酶可以催化无色的X-gal 分解产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌
落为白色。不同限制酶的识别序列及切割位点如表所示。回答下列问题：
限制酶
BamHⅠ
EcoRⅠ
MfeⅠ
KpnⅠ
HindⅢ
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识别序列和切割位点
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTG
GGTAC↓C
A↓AGCTT
(1)图1 中过程②配制培养基时，向培养基中加入的唯一碳源是 。
(2)将石油污染过的土壤样品进行图1 中过程④的操作，目的是 。
(3)根据题干提供的信息，在构建重组质粒前，应选择 限制酶分别对质粒和目的基
因进行切割，依据是 。
(4)若用EcoRⅠ和MfeⅠ对按上述要求构建好的一个重组质粒进行完全酶切，会切成
个片段。
(5)将重组质粒导入大肠杆菌后，接种到添加了 等成分的培养基上，若呈现
色的菌落，即为含有重组质粒的大肠杆菌菌落。
9．某自花传粉植物的药物P 的合成依次受染色体上显性基因A、B、D 控制。研究人员通过
基因工程构建含质粒-A-B-D 的大肠杆菌生产药物P，下图为基因表达载体的构建过程，其中
Amp
R代表氨苄青霉素抗性基因，Tet
R表示四环素抗性基因。引物1 序列为
5
' -GGTCTAGACCTAGG -3
'，引物2 序列为5
' -GGCCATGGGGTTCC-3
'。限制酶的识别序列及切割位
点(从左向右均为5
'→3
')为KpnⅠ(GGTAC
↓C)、XbaⅠ(T
↓CTAGA)、BamHⅠ(G
↓GATCC)、NcoⅠ(C
↓CATGG
)。基因B 和D 转录的模板分别是a 链和d 链。根据所学知识回答下列问题：
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(1)PCR 扩增目的基因时，引物的作用是 。常采用 来鉴定PCR 的产物。
(2)为保证A 基因正确连接到质粒上，需利用PCR1 对A 基因进行改造，所用引物1 和引
物2 上分别含有 酶的识别序列，则据图判断A 基因转录的模板链可能是 。一个A
基因经过4 轮循环后，得到的子代DNA 分子中，只含有1 种引物的DNA 分子所占的比例为
。
(3)为了实现图中B 基因和D 基因的重叠延伸，PCR2 和PCR3 过程中需要分别在引物
的5
'端添加互补序列。过程②复性过程中会形成多种杂交双链，其中能延伸得到B-D 融合基
因的为图中 (填字母)杂交形成的DNA。
(4)为保证B-D 融合基因与质粒-A 按图中方式连接，需要在引物3 和引物5 中分别添加限
制酶 的识别序列。若筛选导入基因A-B-D 的大肠杆菌，可将大肠杆菌依次放在含有氨
苄青霉素、四环素的培养基中培养，筛选 的大肠杆菌即为目的菌。
题组三 细胞工程与胚胎工程
1．细胞培养人造肉是指在特定的培养条件下，在培养基中利用动物干细胞培养出来的动物肉。
这种肉和真正的肉类有很多相似之处，目前尚处于研究阶段。科研人员使用猪肌肉干细胞，
成功研发出了我国第一块细胞培养人造肉。有关叙述错误的是( )
A．培养猪肌肉干细胞时使用液体培养基，通常需加入血清等天然成分
B．在培养猪肌肉干细胞时需要在95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养
C．用于传代培养的细胞都需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集
D．幼龄动物的肌肉干细胞增殖能力强，可用于培养人造肉
易错分析：传代培养指的是将分瓶后的细胞培养称为传代培养。在进行传代培养时，悬
浮培养的细胞直接用离心法收集；贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细
胞，然后再用离心法收集。之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养。
2．动物体细胞融合后染色体核型不稳定，来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条这种现
象常应用于基因的定位。在甲型流感单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过
程中来自B 淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象。下列叙述正确的是( )
A．注射甲型流感疫苗后，应立即从相关动物的脾脏中获得B 淋巴细胞
B．杂交瘤细胞在培养过程中出现接触抑制现象时可使用胰蛋白酶处理
C．若杂交瘤细胞丢失某染色体后不能分泌单克隆抗体，则该基因位于该染色体上
D．利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞克隆化培养将具有持续产生甲型流感抗体的能力
3．天山雪莲是我国特有濒危物种，含有黄酮类等多种次生代谢物，具有多种医疗功效。研究
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人员通过植物细胞工程技术对天山雪莲进行了开发、利用。下列叙述错误的是( )
A．可取雪莲的愈伤组织在培养基上培养，诱导其长出芽和根，进而发育成完整植株
B．植物组织培养不同阶段的培养基中植物激素的浓度及比例有所不同
C．利用植物组织培养技术快速繁殖雪莲不受季节、气候等自然因素的限制
D．利用雪莲任何部位的细胞进行植物细胞培养均可持续获得黄酮类物质
4．下列有关细胞工程技术的叙述正确的是( )
A．动物细胞培养过程中加入血清的培养基需要进行高压蒸汽灭菌
B．大量制备一种单克隆抗体需要大量的B 细胞和骨髓瘤细胞
C．核移植中的“去核”是指去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
D．受体母畜对移入子宫的外来胚胎会发生免疫排斥反应
5．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
易错分析：体细胞核移植技术中，通常不需要对供体进行同期发处理。
6．科学家用蜗牛提取液处理烟草叶片和拟南芥根得到原生质体，两种原生质体经PEG 处理
后筛选出杂种细胞，其分裂产生的愈伤组织经诱导形成再生植株。经鉴定，再生植株同时表
现出烟草和拟南芥的部分性状。下列叙述错误的是( )
A．蜗牛提取液具有纤维素酶和果胶酶活性，可去除细胞壁获得原生质体
B．利用PEG 处理可提高细胞膜的流动性，从而促进两种原生质体的融合
C．用较高浓度的细胞分裂素处理杂种细胞产生的愈伤组织，有利于根的分化
D．杂种细胞诱导形成具有双亲部分性状的再生植株是基因选择性表达的结果
7．我国已将利妥昔单抗、重组人凝血因子Ⅷ、重组人生长激素等多款生物药纳入药品集中大
量采购。利妥昔单抗主要用于治疗多种淋巴癌，下列有关单克隆抗体制备的叙述，正确的是(
)
A．制备单克隆抗体时要用到骨髓瘤细胞，是因为其能无限增殖
B．细胞融合结束后，两两融合的细胞都能在选择培养基上存活
C．利妥昔单抗能准确识别抗原，只能用于淋巴癌的治疗，不能用于淋巴癌的诊断
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D．给小鼠反复注射淋巴癌细胞，从小鼠血清中分离出的抗体为利妥昔单抗
8．科研人员研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG)对沙打旺和紫花苜蓿原生质体融合率的影响，
实验结果如图，虚线代表最高融合率，异源融合率是指不同种的原生质体发生融合的概率，
已知PEG 浓度较高时对细胞有毒害作用。下列叙述错误的是( )
A．PEG 融合法还可用于诱导骨髓瘤细胞与B 细胞融合
B．不同种的原生质体的融合依赖于细胞膜具有一定的流动性
C．据图可知，不同PEG 浓度下同源融合率均大于异源融合率
D．PEG 浓度为35%时诱导紫花苜蓿与沙打旺原生质体融合的效果最好
9．成体组织细胞能够被用于两种不同意义的“克隆”，具体流程如图所示。下列有关克隆的
叙述正确的是( )
A．图中含“纺锤体”的细胞为MⅡ期卵母细胞，图中代孕母体不需要处理即可植入胚胎
B．经“细胞融合”形成的重组细胞中，细胞质中的遗传物质仅来自成年母体的卵母细胞
C．图中“早期胚胎”内部的空腔为囊胚腔，图中两种“克隆”均需要胚胎移植过程
D．图中成体组织细胞需要培养，在培养前可用机械方法或用胰蛋白酶处理一段时间
10．随着动物细胞工程和胚胎工程的迅猛发展，用引进的良种奶牛大量、快速繁殖满足了我
国对奶类的大量需求。下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，相关分析错误
的是( )
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A．通过方法I、Ⅱ培育优良种牛E 和F 的本质都是有性生殖
B．方法I 中B 牛的卵子需培育到MⅡ期才具备与精子受精的能力
C．在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体可作为受精的标志
D．方法I、Ⅱ获得的胚胎通常需培养至囊胚阶段再移植入D 牛的子宫内
11．胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法，如奶牛活体采卵—
体外胚胎生产(OPU-IVP)技术，该技术流程如图。已知雄性奶牛Y 染色体上有一段雄性特异
的高度重复序列，依据该重复序列设计引物，建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR 体系
(SRY-PCR)。下列叙述错误的是( )
A．体外受精后，在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功
B．活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C．取滋养层细胞进行SRY-PCR，应选择结果为阳性的胚胎进行移植
D．受体母牛不会发生免疫排斥反应，所以移植前不需要进行免疫检查
12．生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，也引起人们对它安全性及伦理问题的关注。
下列叙述正确的是( )
A．证明转基因食品安全比证明其不安全更容易
B．可用口味、颜色指标判断是否是转基因作物
C．不允许、不接受进行任何生殖性克隆人实验
D．在特殊情况下可利用转基因技术制造致病菌
13．[多选]骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗
肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法错误
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的是( )
A．下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B．除培养基中植物激素比例不同外，进行过程①③的其他条件相同
C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D．在①②③过程中利用PEG 处理培养物，可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
14．[多选]华西牛是我国育种专家培育的具有完全自主知识产权的专门化肉牛新品种，打破
了我国肉牛种源严重依赖进口的局面。科研人员在生产中采取胚胎工程的手段实现了华西牛
的快速繁育。下列叙述正确的是( )
A．采集的华西牛精子需要进行获能处理后在适当的培养液中完成受精
B．可以采用孕激素对华西牛母牛进行超数排卵处理，以发挥其繁殖潜力
C．受体母牛需健康且具有正常的繁殖能力，胚胎移植前需要对其进行同期发情处理
D．犊牛的遗传性状由华西牛公牛及母牛决定，不受受体母牛的影响
15．“人造精子”是一种可替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。科学家将某种
动物单倍体胚胎干细胞注射到卵细胞中成功培育出健康的该种动物。该技术不仅为动物模型
的获得提供了新手段，同时也为动物生殖、遗传与发育调控机理研究提供了新思路。右图是
科研人员利用胚胎操作技术，通过两种方式获得重组细胞，进而培育出该种动物“人造精
子”的流程。请回答下列问题：
(1)方式一成功获得“人造精子”的关键操作是及时去除 的细胞核。
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(2)方式二中选择卵母细胞作为受体细胞的原因是卵母细胞具有 (答两点)的优点，
操作中注入完整的精子而非精子的细胞核，原因是 。
(3)目前，构建成功的该动物单倍体胚胎干细胞系，均为性染色为X 染色体的细胞系，无
法获得性染色体为Y 的单倍体胚胎干细胞系，这与该生物Y 染色体比X 染色体短小有关。据
此推测可能的原因是 。若将成功构建的“人造精子”与卵细胞结合繁殖正常的
二倍体动物，该动物的性别是 。
16．生命孕育的过程是神奇和复杂的，包括受精卵的形成和胚胎发育。回答下列问题：
(1)在受精过程中，为保证1 个卵母细胞只结合1 个精子，卵细胞会发生相关生理反应，
发生这些生理反应的结构依次为 、 。
(2)受精卵形成后即在 (填“卵巢”“输卵管”或“子宫”)内进行有丝分裂，这一
阶段在透明带内进行，细胞只分裂不生长，胚胎体积 ，以确保胚胎顺利从受精场所
适时输出。随后，透明带破裂、胚胎从中伸展出来继续发育，这一过程称为 。
(3)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胎盘是由囊胚的 发育而成的。
②母体对胎儿不会发生免疫排斥反应，由题分析，其原因可能是 。
HCG
③
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)。
题组四 生物与技术与工程综合
1．(2024·北京·高考真题)啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵
母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究
了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。
(1)酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生 和CO2。有氧培养时，酵
母菌增殖速度明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量 。
(2)本实验中，采集是指取样并培养4 天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，
统计菌落数(图甲)。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是 。
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(3)根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究
者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢(H2O2)浓度会持续上升，使酵母菌
受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至
含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实
上述推测，并说明理由 。
(4)上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A 组菌液直接
滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B 组菌液有氧培养4 天后，取与A 组活菌数相同的菌液，
滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生 以抵抗H2O2的
伤害。
2．嵌合抗原受体-T 细胞(CAR-T 细胞)疗法在人类肿瘤治疗中取得了重要突破。CAR-T 细胞疗
法是将CAR 基因导入T 细胞成为CAR-T 细胞，通过CAR 蛋白上的scFv 肽链(小肽不足以发
挥抗原作用，但能发挥抗体识别作用)特异性识别肿瘤细胞膜上的抗原，并通过CAR 蛋白上
的其它肽链结构激活CAR-T 细胞继而杀伤肿瘤细胞。回答下列问题：
(1)获得含有scFv 肽链的单克隆抗体，流程如图。
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①图中通过驱动细胞和测试细胞反复免疫小鼠产生抗体的过程属于 (填“细胞”
或“体液”)免疫，参与该过程的免疫细胞来源于小鼠骨髓 。实验小鼠机体产生免疫
应答的过程中，辅助性T 细胞的主要作用是 。该实验最适用于筛选 (填标号)。
A．大鼠肝细胞区别于兔肝细胞特殊抗原的抗体
B．正常细胞区别于感染HIV 细胞内特殊抗原的抗体
C．衰老神经细胞区别于正常神经细胞抗原的抗体
②取第二组小鼠分离脾细胞，加入 诱导脾细胞和骨髓瘤细胞的融合。
(2)CAR 基因的构建，流程如下图。
在设计添加CAR 基因两端限制酶识别序列并与表达载体正确连接的过程中，必须考虑的
有_________(填标号)。
A．PCR 使用的上、下游引物需含限制酶识别序列
B．CAR 基因内可以含有引物所含限制酶识别序列
C．限制酶识别序列需位于载体启动子、复制原点和标记基因内
D．上、下游引物所含限制酶识别序列不同
E．CAR 基因插入载体位点需位于启动子下游
(3)从免疫学角度分析，如果用高特异性抗体DNA 直接构建CAR 基因，再通过载体导入
T 细胞并稳定表达，不但会使治疗效果大幅降低，同时还会 。
3．研究人员利用基因编辑技术和体细胞克隆技术成功获得了载脂蛋白E(ApoE)基因和低密度
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脂蛋白受体(LDLR)基因双敲除(即两个基因都失活)的五指山小型猪，该小型猪在饲喂普通饲
料的情况下会出现高血脂，并能自发产生明显的动脉粥样硬化(AS)，为后继研究提供了重要
的AS 动物模型。
回答下列问题：
(1)基因编辑载体构建。从 中获取猪的ApoE 和LDLR 基因序列，设计相应引物，人
工合成。将pX458 质粒酶切后电泳，加样孔在 极一端，上样缓冲液中需要加入少许
，它迁移速度较快，在其迁移出凝胶前停止电泳。胶回收产物与引物连接，转化处于 的
大肠杆菌，经过筛选、DNA 测序确认目标大肠杆菌，将菌液扩增培养，提取质粒备用。
(2)体细胞电转和鉴定。用 擦拭30 日龄雌性和雄性猪耳朵消毒，剪取耳组织，眼科
剪剪碎，用胰蛋白酶或 等分散耳组织，筛选分散细胞中的成纤维细胞作为初始材料进行
培养。贴壁细胞达到生长基质80%表面面积后，37.5℃，用0.1%胰蛋白酶处理2 分钟，加入
5 倍体积的细胞培养液以 ，制成细胞悬液。将质粒和成纤维细胞置于离心管中，用电击
法处理，分选、鉴定、 得到目标成纤维细胞株。
(3)细胞核移植。从屠宰场收集卵巢，人工抽取卵母细胞，在培养液中培养42~44 小时至
其 ，去除细胞核，将目标成纤维细胞与去核卵细胞进行电融合，电融合可以促进细胞融
合，同时还起到 的作用。
(4)胚胎移植。由于 ，胚胎移植成为胚胎工程中获得后代的唯一方法。选择手术移植
前一天开始 的母猪作为代孕母体，将发育良好的囊胚植入输卵管，共出生健康的F0代
雌性仔猪22 头，雄性仔猪10 头。
(5)仔猪鉴定、检测和繁育。提取仔猪耳部细胞DNA，PCR 扩增目的基因，PCR 时预变性
时间较长的目的是 ，以利于引物更好的和模板结合。通过凝胶电泳回收扩增产物，测序
结果显示32 头仔猪均为ApoE 和LDLR 两基因双敲猪。使用普通饲料饲养克隆猪，产生了明
显的AS，这属于 水平的检测。F0代新生仔猪自然交配，F1代仔猪都是ApoE 和LDLR
两基因双敲猪，表明 ，为医学应用提供理想的实验群体。
4．抗性淀粉是指在小肠中不能被消化吸收但能够作为肠道中某些消化细菌的底物。由于其不
能被快速分解，相比与其它淀粉来说具有较低的升糖指数，在饮食上可一定程度的缓解糖尿
病。除此之外，抗性淀粉还有降低胰岛素反应、调节肠道功能、能防止脂肪堆积等生理功能，
因此其作为一种新型的膳食纤维，正在被广泛追崇。抗性淀粉(RS)的含量与直链淀粉与支链
淀粉的含量比成显著相关。可以通过提高直链淀粉的含量来提高 RS 的比例。
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水稻是我国的主要粮食作物，是人体淀粉的重要来源。研究者设想特异性编辑水稻品种“嘉
花 1 号”的淀粉分支酶基因，通过降低或抑制该基因的正常表达，从而影响该酶功能，减少
支链淀粉的合成，升高直链淀粉和支链淀粉之间的比例，达到抗性淀粉上升的目的。
(1)如图1 是水稻中淀粉的转化情况。分析可知，淀粉分支酶 (填“SSS”“GBSS”或
“SBE”)是支链淀粉形成过程中的关键酶。
(2)CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，在单链向导RNA(SgRNA)引导下，Cas9 基
因表达产生的Cas9 蛋白像一把“分子剪刀”，切割DNA 双链以敲除或破坏目标基因(靶基因)
其工作原理如2 所示。
研究发现CRISPR-Cas9 系统广泛存在于细菌细胞内，从功能上看，细菌体内的Cas9 类似
于基因工程中的 ，推测细菌中Cas9 存在的意义： 。现要定位目标DNA 上淀粉分支
酶基因将其破坏，若靶序列为5'-AGCAT……GTACCT-3'，则设计的向导RNA 中相应的序列
应为5' 3’。
(3)自然界中的水稻不存在CRISPR/Cas9 系统，可以利用基因工程技术。为了导入
CRISPR/Cas9 系统需要获取哪些基因？ 。
科研团队选择利用农杆菌转化法将含CRISPR/Cas9 系统导入水稻细胞内。
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这里所用的载体是 ，选择它的原因是 。
基因工程操作流程如下：
获取目的基因→构建重组质粒→转入 →导入水稻叶细胞→筛选得到含CRISPR/Cas9
系统的水稻细胞→ 得到目标水稻植株，可从哪些方面去检测和鉴定得到的水稻是否达标？
(写1 点即可)。
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