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专题08 生物技术与工程
1．(2025·湖南·二模)发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。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．通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
B．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
C．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
D．在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖，但不会影响微生物的代谢途径
2．(2025·湖南常德·二模)黄豆酱富含丰富的小分子肽和氨基酸，味道鲜美。研究人员探究了未添加鸡胸肉
的纯黄豆酱(SP)和添加了40%鸡胸肉的黄豆酱(CSP)发酵过程中蛋白质含量、蛋白酶活力、氨基酸态氮含
量的变化规律，结果如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．该实验的自变量为是否添加鸡胸肉，因变量为蛋白质含量、蛋白酶活力和氨基酸态氮含量
B．图1 表明，发酵过程中，CSP 组的蛋白质含量均高于SP 组，且降解速率更快
C．由图2 推测，发酵前期微生物产生了大量的蛋白酶使氨基酸态氮含量迅速增加
D．综合图1 和图2 结果，说明添加鸡胸肉有利于提高黄豆酱的品质
3．(2025·湖南常德·二模)生物学实验中常需要配制一定浓度的溶液，下列叙述错误的是（ ）
考点概览
考点 01 发酵工程和微生物培养技术及应用
考点 02 细胞工程和胚胎工程
考点03 基因工程
考点04 生物技术综合应用
考点01
发酵工程和微生物培养技术及应用
A．pH=7 的缓冲液可以由0.1mol/L 的HCl 和0.1mol/L 的NaOH 等体积混合而成
B．体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠可在绿叶色素提取实验中代替无水乙醇
C．精确配制的1mol/L 的
溶液和1mol/L 的葡萄糖溶液，渗透压是不相等的
D．取1ml 充分摇匀的土壤样液加入盛有9ml 无菌水的试管中，可等比稀释10 倍
4．(2025·湖南·二模)染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN 染料
（C14H9CIN2O4）废水具有高效脱色能力的菌株﹐它们通过降解具生物毒性的分散蓝2BLN 而降低废水
危害。下图表示目标菌株GN—1 的筛选和脱色实验流程。下列有关叙述正确的是（ ）
A．培养基甲、乙、丙均为选择培养基，作用相同
B．培养基乙中应以2BLN 为唯一的碳源或氮源
C．向培养基乙进行接种时应采用稀释涂布平板法或平板划线法
D．所示菌落①至④中，菌落②或④的脱色能力最强
5．(2025·湖南常德·二模)下列有关发酵工程及其应用的说法错误的是（ ）
A．选育菌种是发酵工程的前提条件，该环节很大程度上决定生产发酵的成败
B．只有发酵工程中心环节结束时才需要检测培养液中的微生物数量、产品浓度
C．通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂，也可制成微生物饲料
D．微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤
结构
6．(2024·湖南郴州·模拟预测)我国科学家利用植物体细胞杂交技术培育新品种耐钠盐植株的过程（如图所
示），序号代表过程或结构。下列分析正确的是（ ）
A．①过程用灭活病毒诱导原生质体甲和乙的融合
B．②过程表示脱分化，原理是植物细胞的全能性
考点02
细胞工程和胚胎工程
C．③过程所用的培养基中添加了较高浓度的钠盐
D．获得的杂种植株一定能表现出双亲的优良性状
7．(2025·湖南永州·二模)花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定
的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图所示。下列有关
叙述错误的是（ ）
A．图中培育杂种植株时①过程使用了纤维素酶和果胶酶
B．杂种细胞培育成的愈伤组织的代谢类型是异养需氧型
C．培育出的抗病花椰菜是四倍体，将病菌悬浮液均匀喷施于叶片上可筛选抗病性强的杂种植株
D．上述过程中包含着有丝分裂，细胞分化和减数分裂等过程
8．(2025·湖南邵阳·二模)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，
主要步骤如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．A 处理常用的方法是注射外源促性腺激素
B．B 处理中使用的获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+
C．步骤甲、乙分别是体外受精、胚胎分割
D．进行胚胎分割时，需将原肠胚的内细胞团均等分割
9．(2025·湖南永州·二模)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的说法正确的是（ ）
A．传代培养时，贴壁细胞会因接触抑制而停止分裂，需用胰蛋白酶处理，再经离心收集
B．动物细胞培养所需气体中的
的作用和医用氧气中添加的
的作用一致
C．体外受精时，采集的卵母细胞能与采集后获能的精子结合形成受精卵
D．胚胎移植的实质是早期胚胎在不同生理环境下空间位置的转移
10．（2025·湖南·二模）FSHD 是由于DUX4 基因突变产生对骨骼肌有毒的DUX4 蛋白而导致的神经肌肉疾病，
研究者尝试将如下表达载体导入患病组织，从而达到抑制DUX4 基因表达的目的。下列说法正确的是
考点03
基因工程
（ ）
A．利用PCR 技术获取目的基因，需要DNA 聚合酶和DNA 连接酶
B．利用图中质粒和DUX4 基因构建表达载体时，应选择的限制酶为BamHⅠ和HindⅢ
C．可采用农杆菌转化法将基因表达载体导入患病组织
D．获取受体细胞的mRNA 经逆转录获得DNA 后，利用DUX4 基因序列制备的引物进行PCR 可检测表
达载体是否构建成功
11．（2025·湖南·二模）下图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果，不考
虑XY 同源区。检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳，电泳结果中的条
带表示检出的特定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。下列说法不正确的是（ ）
A．甲病是常染色体隐性遗传病，乙病是伴X 染色体隐性遗传病
B．甲病由正常基因发生碱基对的替换导致，突变基因内部存在MstⅡ识别序列
C．乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的增添导致
D．Ⅱ4不携带致病基因、Ⅱ8携带致病基因，两者均不患待测遗传病
12．（2025·湖南·二模）重叠延伸PCR 技术是采用具有互补末端的引物，使PCR 产物形成了重叠链，从而
在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起来的技术，可通过定点诱
变在体外改造DNA 分子（图中黑色正方形代表替换的碱基），并将改造后的目的基因导入质粒构建目
的基因表达载体。回答下列问题：
(1)上图所示的重叠延伸PCR 技术中，PCR1 的引物是 。PCR4 可获得大量定点诱变目的基因，此时
的引物为 。PCR3 时模板DNA 不能选择DNA 分子③的原因是 。
(2)为使重叠延伸PCR 技术改造后的目的基因（该基因序列不含图中限制酶的识别序列）能与载体正确
连接，PCR4 时，最好分别在基因转录的非模板链和模板链的 （填“5'”或“3'”）端和 （填
“5'”或“3'”）端的引物上添加限制酶 和 酶切位点。
(3)将目的基因，质粒及大肠杆菌混合，温育一段时间后涂在含四环素的平板上培养，一段时间后平板
上长出菌落。这些菌落的菌体内不一定含有目的基因，理由是 。
13．（2025·湖南常德·二模）金黄色葡萄球菌(Sa)可引起败血症、细菌性肺炎等疾病。不规范使用抗生素易
出现多重抗药性Sa，推测Sa 产生头孢霉素抗性与其质粒上的R 基因有关。为验证该推测，以下图中R
基因的上、下游片段和质粒1 构建质粒2，然后通过同源重组(质粒2 中的上、下游片段分别与Sa 基因
组中R 基因上、下游片段配对，并发生交换)敲除Sa 的R 基因。回答下列问题：
注1：1kb=1000 碱基对；
2：Y 是可被脱水四环素(不作为抗生素起作用)诱导表达的Sa 致死基因。
(1)利用PCR 技术扩增出较多的R 基因及其上下游序列，应在引物的 (填“3'端”或
“5'端”)添加相应的限制酶识别序列。若要扩增出较多DNA 单链序列，在添加引物时需做怎样的处理？
。
(2)质粒2 的构建过程中需选择 (填限制酶)对PCR 扩增产物进行酶切。
(3)用质粒2 转化临床分离获得具有头孢霉素抗性、对氯霉素敏感且含质粒2 的Sa，涂布在含有氯霉素
的平板上，经培养获得含质粒2 的Sa 单菌落，再经多次传代增加同源重组敲除R 基因的概率，随后稀
释涂布在含 的平板上，筛选并获得不再含有质粒2 的菌落。从这些菌落中分别挑取少许
菌体，依次接种到含 的平板上，若无法增殖，则对应菌落中细菌的R 基因可能被敲除。
(4)以上述获得的菌株基因组为模板，采用不同引物组合进行PCR 扩增，电泳检测结果如图，表明R 基
因已被敲除的是 。
14．（2025·湖南邵阳·二模）在农作物的初级生产力中，有90%-95%来自于光合作用的有机物生产，但C3
植物的实际光能转化效率仅为1%，C4植物可以达到2%左右，同时对水的利用效率也比C3植物高。
Rubisco 酶在C3和C4植物中均存在，能催化C5与CO2反应形成C3；当CO2浓度较低时，Rubisco 酶也能
催化C5与O2反应形成C2等化合物(此过程称为光呼吸)。因此，将C3植物改造成C4植物(C4工程)，有望
解决当今粮食短缺的问题；下图是C4途径的示意图，据图回答以下问题；
(1)和C3植物相比，C4植物在叶片器官和细胞结构上有诸多不同：C4植物的维管束鞘细胞外侧紧密连着
一圈叶肉细胞，组成花环(Kranz)结构，多数C4植物的光合作用是通过两种细胞共同实现，这两种细胞
间分布有较多的胞间连丝，有利于细胞间的 。在进行光合作用时，C4植物固定CO2的具体
场所有 。
(2)除Rubisco 酶外，C4植物还具有由 酶催化的CO2固定过程，该酶对CO2的亲和力比
Rubisco 酶更高，可进行CO2浓缩，减少光呼吸对有机物的消耗。
(3)在低浓度CO2条件下，可诱导黑藻中该酶基因的表达，将黑藻由C3型转变为C4型，从分子水平验证
该结论，可采用的技术有 。诱导成功后黑藻不依赖“花环”(Kranz)结构，仅在叶肉细胞中
进行C4途径，为C4工程提供了新的研究方向，因为 。
(4)C4途径的出现是对C3途径重要补充而非代替，从进化角度分析C4植物出现的原因，可能是
___________。
A．作为低CO2情况下植物采取的一种光合策略
B．适应盐渍化、高温以及干旱环境
C．减弱Rubisco 酶催化的光呼吸，提高光合速率
D．工业革命以来，全球CO2升高，会抑制C3植物进化为C4植物
15．（2025·湖南·二模）已知等位基因A/a，B/b 独立遗传，基因a 和基因b 均可独立导致人体患某一遗传
病，基因a 位于性染色体上。图1 是一家系有关该病（不考虑X、￥染色体的同源区段）的遗传图谱。
Ⅰ．为确定相关个体的基因型，某研究小组对该家系成员与该病有关的基因进行了电泳，电泳结果如
图2 所示。已知基因A、B，a，b 均只电泳出一个条带且不考虑突变。结合图1 和图2，回答下列问题：
(1)I—1 的基因型为 ，导致图中Ⅱ—1 患病的致病基因来自 。
(2)基因A 和基因b 分别对应图2 中的条带 （填序号）。I—1 和I—2 再生一个患病孩子的概率为
。
Ⅱ．该家系中的Ⅱ—3 与正常女性（甲）结婚后，生了一个性染色体组成为XXXY（先天性睾丸发育不
全）的儿子（乙），II—3 和甲的性染色体组成均正常。对乙及其父母进行X 染色体的STR（由2～6 个
碱基串联重复排列的DNA 序列）分析，其中DXS7593（某基因在X 染色体上的位置）位点测序结果如
图所示（217，221、231 表示该基因的碱基对位置）。回答下列问题：
(3)结合图3、4、5，分析乙的性染色体异常的原因是 。
(4)现仅考虑A 和a 基因。有人认为，甲的基因型为XAXa。该观点 （填“正确”或“不正确”），
理由是 。
16．（2025·湖南永州·二模）第三代杂交水稻育种技术是以基因工程雄性不育系为遗传工具，将任意雄性
可育水稻品种转化为雄性不育水稻，从而实现任意两个品种水稻的杂交。获取任意雄性不育水稻的技
术路线如下：①提取并测序所有水稻品种都有的显性雄性可育基因A；②比较可育基因A 与某隐性天
然雄性不育基因a 的碱基序列，找到其不同点并设为拟突变位点；③利用PCR 定点突变技术将雄性可
育基因A 突变为雄性不育基因a（过程如图1）；④将雄性不育基因a 导入水稻细胞并培育出水稻植株
（过程如图2）；⑤利用CRISPR/Cas9 基因编辑系统敲除转基因水稻原有的雄性可育基因A。请回答下
列问题：
(1)图1 中引物2 与引物3 （填“相同”或“互补”），合成的DNA 分子经混合、变性、杂交后
选取通过引物2 和引物3 延伸形成的两条链杂交在一起的片段，在后续的PCR 过程中，这两条链互为
。可育基因A 与不育基因a 之间的差异可能不止一处，若它们之间的差异有三处，则共计需要设计
种引物。最后利用引物 进行PCR 扩增得到大量含有突变位点的DNA 片段。
(2)图2 中选用的质粒有两个标记基因，分别是抗氨苄青霉素基因和抗四环素基因，其好处是：
。在构建重组质粒时最好选用限制酶 切割目的基因，用这样的限制酶切割目的基因和质粒的优
点是 。
17．（2025·湖南邵阳·二模）下列相关实验叙述正确的是（ ）
A．搅拌不充分不影响
32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中放射性物质的分布情况
B．制作酸奶时，牛奶需经过高压蒸汽灭菌后再接种乳酸菌
C．植物组织培养过程中，培养基中生长素与细胞分裂素比例较高时，有助于芽的分化
D．在探究植物细胞的失水和吸水实验中，用吸水纸引流，将清水替换成0.3g/mL 蔗糖溶液，可先后
观察到质壁分离和复原现象
18．（2025·湖南永州·二模）下列有关生物学实验的叙述正确的是（ ）
A．DNA 的粗提取与鉴定实验，在常温下DNA 遇二苯胺试剂呈现蓝色
B．拜尔实验证明尖端产生的生长素在其下部分布不均匀造成胚芽鞘弯曲生长
C．
32P 标记的T2 噬菌体侵染
35S 标记的大肠杆菌后,子代噬菌体的蛋白质外壳均会被标记
D．电泳鉴定PCR 产物时，将电泳缓冲液加入电泳槽要没过凝胶1cm
19．（2025·湖南邵阳·二模）传统的乙醇发酵利用高粱、甘蔗等粮食进行生产，对粮食消耗巨大。高粱等
植物的秸秆中含有丰富的半纤维素(主要水解产物是木糖)。木糖在XYR 酶、XDH 酶的催化下转化成为
木酮糖，木酮糖在XK 酶作用下进一步代谢成为乙醇。酿酒酵母是乙醇发酵的重要菌种，但因其缺乏
XYR 基因和XDH 基因而无法直接利用木糖。研究人员通过基因工程将XYR 基因和XDH 基因导入野生型
的酿酒酵母中，在酵母细胞内建立了完整的木糖代谢的通路。
注：增强子是一种可促进基因转录的一小段特殊DNA 序列；LEU2 基因是亮氨酸合成基因，URA3 基因
是尿嘧啶合成基因。
(1)酿酒酵母菌种的性能是决定产品质量的重要因素，性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选，也
可以通过 或 获得；经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一
段时间经过 阶段才适合饮用，在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用
灭菌。
(2)为提高乙醇的产量，研究人员采用PCR 融合技术，将增强子序列拼接到XK 基因上游，需要在引物
2、3 的 (填“3'”或“5'”)端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域。虚线
考点04
生技技术与工程综合
框中的过程不需要加入引物，原因是 。
(3)载体质粒中LEU2 基因和URA3 基因可作为 筛选目的菌。由此研究人员将重组质粒a 和b
导入到 酿酒酵母中，并在 培养基上进行培养，以获得工程菌a．
(4)在同等适宜条件下分别将工程菌a 和工程菌b 进行发酵实验，发现工程菌a 的乙醇产量是工程菌b
的1.5 倍，试分析工程菌a 提高了乙醇产量的原因 。
20．（22-23 高三下·湖南长沙·阶段练习）果蝇Y 染色体上的SRY 基因决定雄性性别的发生，在X 染色体上
无相应等位基因。为实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴别体系，研究人员设计了相
关的诱变育种方案。据此回答下列问题:
(1)哺乳动物性别鉴定最有效的方法是SRY -PCR，该方法需从被测囊胚中取出 （填部位）细胞并
提取 DNA。
(2)果蝇的灰色（B）对黑色（b）为显性。研究人员用射线照射果蝇M（如图），已知射线照射后Y 染
色体上携带SRY 基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达，Y 染色体不含SRY 基因的剩
余染色体片段丢失。该过程涉及的变异类型是 。
(3)研究人员将射线照射后的果蝇M 与多只正常的黑色雌果蝇杂交，分别统计后代雄果蝇的性状及比例，
得到的部分结果如下表所示。已知只含一条X 染色体的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。
Ⅰ组
Ⅱ组
Ⅲ组
子代雄果蝇的性状及比例
灰色:黑色=1:1
灰色:黑色=1:0
灰色:黑色=0:1
①Ⅰ组结果说明果蝇携带SRY 基因的染色体片段转移到 染色体，Ⅱ组结果说明果蝇携带SRY 基因
的染色体片段转移到 染色体，Ⅲ组结果说明果蝇携带SRY 基因的染色体片段转移到 染色体。
（填“X”“B 所在的”或“b 所在的”，不考虑除这三条染色体以外的情况）
②Ⅰ组其子代黑色雄果蝇的基因型是
③第 组的杂交模式的后代可持续应用于生产实践。
21．（2025·湖南·二模）基因印记是指受精卵形成过程中，来源于父亲或者来源于母亲的等位基因被修饰
后，该印记导致下一代仅仅表达父源或者母源等位基因。这种修饰常为DNA 甲基化修饰等，也包括组
蛋白乙酰化、甲基化等修饰。
(1)研究发现某种小鼠有体型正常（N）和体型矮小（n）两种类型，N 基因可根据亲代的不同而有不同
的表达，表现出“基因印记”现象，如图为相关实验。
①基因组印记中的DNA 甲基化修饰、组蛋白修饰等，使得基因表达和表型变化可遗传，这种现象属于
。
②由实验结果可知，F2个体不被表达的N 基因可能来自其亲本F1中的 。
③F2中体型正常的雌雄鼠自由交配，后代体型正常的概率为 。
(2)进一步研究发现，小鼠个体在生殖细胞形成早期，来自父方和母方的印记将全部被消除，精子和卵
子形成时产生新的甲基化模式。此模式导致只有同时具有精子和卵细胞的细胞核的胚胎才能正常发育，
具有两套母本基因组或两套父本基因组的“受精卵”不能正常发育成小鼠。某研究团队通过改变小鼠
生殖细胞的“基因印记”使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作
用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。
①图中囊胚进一步发育会出现 现象，否则胚胎无法继续发育；将极体注入修饰后的次级卵母
细胞并融合，类似受精作用，该操作能成功创造孤雌小鼠，依赖的原理是 。
②从打破基因印记对孤雌生殖的阻碍这个角度看，这些操作的目的是去除或改变阻碍孤雌生殖的基因
印记，模拟
过程中基因表达所需的甲基化状态。
③有人认为“孤雌小鼠”诞生过程没有精子参与，其核基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同。请结合图
中信息，分析该观点错误的原因：
。
