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专题10 发酵工程和基因工程
考点概览
考点01 发酵工程
考点02 基因工程
发酵工程
1．（2025·山西吕梁·二模）堆肥是一种对餐饮业产生的易腐垃圾处置的重要手段。为了研究高温预处理对
堆肥的影响，研究人员将混合物料于室温下放置4h，作为常规堆肥（CC）组；混合物料在高温预处理
装置中以85℃处理4h，取出后置于阴凉处冷却，作为高温预处理堆肥（HPC）组。实验结果如图所示，
下列叙述错误的是（ ）
A．微生物呼吸作用释放的热量积累，导致堆肥内部温度逐渐升高
B．高温预处理可促进堆肥过程中微生物的代谢活动，缩短易腐垃圾处置的时间
C．随处理时间的延长，有些种类的微生物数量逐渐增多，有些种类的微生物数量减少
D．筛选嗜热菌时，可在温度最高时取样，稀释后通过平板划线法接种
【答案】D
【分析】微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的
不同细胞用接种环在平板培养基，通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞，经培养后生长
繁殖成单菌落，通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。（2）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。在稀释度足
考点01
够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、在堆肥过程中，微生物呼吸作用释放的能量大部分以热能的形式释放出来，热量积累会导
致堆肥内部温度逐渐升高，A 正确；
B、高温预处理可使堆肥温度提前达到最大温度，说明高温预处理可促进堆肥过程中微生物的代谢活动，
缩短易腐垃圾处置的时间，B 正确；
C、温度较低时微生物的分解作用刚刚开始，此时堆肥材料中微生物的数量相对较少，经过一段时间的
代谢和增殖，微生物的数量逐渐增多，并使堆肥温度逐渐升高，该过程中不耐热的微生物大量死亡，
而耐高温的微生物数量逐渐增多，C 正确；
D、筛选嗜热菌时，可在温度最高时取样，但平板划线法不需要对微生物菌液进行稀释，D 错误。
故选D。
2．（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
D．酵母菌的繁殖和大部分糖的分解都在主发酵阶段完成
【答案】C
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、
提纯等方面。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个
阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液
还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、蒸煮通过高温可以杀菌，产生风味组分，使酶失活，终止酶的进一步作用，A 正确；
B、通过搅拌，一方面可以增加发酵液中溶氧量，另一方面促进菌体与营养物质的接触，促进发酵过程
的进行，B 正确；
C、发酵工程与传统发酵技术均利用微生物发酵，C 错误；
D、现代工业酿酒分为主发酵和后发酵，主发酵是主要的生产过程，主发酵后还要通过后发酵来促酒成
熟、澄清，酵母菌的繁殖和大部分糖的分解都在主发酵阶段完成，D 正确。
故选C。
3．（2025·河北·二模）马奶酒是蒙古族特有的一种饮品，以新鲜马奶为原料，经过过滤去除杂质，然后加
热至80~90℃，再迅速冷却至20～30℃后，加入菌粉发酵使其达到一定酸度，再添加糖、水和菌粉，
进行二次发酵，获得马奶酒。下列相关叙述错误的是（ ）
A．添加糖主要是为酵母菌提供碳源和能源
B．新鲜马奶加热至80～90℃主要是为杀灭杂菌
C．两次加入的“菌粉”所属菌种不同，前者是乳酸菌
D．制作马奶酒过程中的两次发酵都属于纯种发酵
【答案】D
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌是兼性厌氧微生物，在缺氧
条件下进行无氧呼吸，在氧气充足的条件下进行有氧呼吸，酵母菌具有核膜包被的细胞核， 属于真核
生物，适宜酵母菌生长的温度范围是18~30°C。
【详解】A、马奶酒酿制的主要微生物之一是酵母菌，添加糖主要是为酵母菌提供碳源和能源，A 正确；
B、新鲜马奶加热至80～90℃主要是消灭各种杂菌，B 正确；
C、两次加入的“菌粉”所属菌种不同，前者是乳酸菌，后者是酵母菌，C 正确；
D、制作马奶酒过程中的两次发酵，都没有经过严格灭菌，每一次发酵都不属于纯种发酵，D 错误。
故选D。
4．（2025·陕西汉中·二模）某实验室通过改良发酵工艺，利用大肠杆菌将玉米转化戊二胺，再将戊二胺转
化为尼龙布的过程，实现了“把玉米变成衣服”，如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，
且对细胞有毒害作用。下列相关分析不正确的是（ ）
A．该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂
B．发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害
C．发酵过程中，应将培养液置于有氧、pH 中性或接近中性的条件下培养
D．发酵结束后，采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺
【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、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、玉米籽粒主要含淀粉，非粮原料(秸秆、玉米芯)主要含纤维素和果胶，淀粉酶、果胶酶和
纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖，以利于后续发酵过程的进行，A 正确；
B、根据题意，戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用，所以可能需要通过基因工程改造大肠杆
菌，使其能够耐受或排出戊二胺，仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用，B 错误；
C、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌(一种细菌)，大肠杆菌适宜在有氧、pH 中性或接近中性的条件下培
养，C 正确；
D、 根据题意，发酵产品是大肠杆菌的代谢产物，不是大肠杆菌细胞本身，所以需根据戊二胺的性质
采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺，D 正确。
故选B。
5．（2025·宁夏银川·二模）某种含氮有机物的除草剂，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透
明。其在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤破坏生态环境。为修复被破坏的生态环境，按下图选
育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是（ ）
A．有透明圈的菌落能够利用除草剂中的氮源，应扩大培养
B．图中培养基在各种成分溶化后先湿热灭菌再调节PH 值
C．实验过程中需要将培养基调至中性或弱酸性
D．图中接种方法为平板划线法，可对细菌进行计数
【答案】A
【分析】该实验是从土壤中筛选分离能降解除草剂的微生物的过程。这样的实验要将土壤稀释处理，
以除草剂为唯一的氮源进行处理筛选土壤微生物，以菌落计数法进行统计计数。
【详解】A、题目中提到，含除草剂的培养基是不透明的。如果某个菌落周围出现透明圈，说明该菌落
能够降解除草剂，从而使培养基中的除草剂被分解，形成透明圈，这表明这些细菌能够利用除草剂中
的氮源进行生长。因此，这些菌落是目标菌株，应该被扩大培养用于后续的降解实验或应用，A 正确；
B、在微生物实验中，培养基的灭菌通常是在调pH 后进行的，调pH 前灭菌可能导致培养基再次被污
染，B 错误；
C、实验筛选的是细菌，需要将培养基调至中性或弱碱性，C 错误；
D、平板划线法的主要目的是分离单个菌落，而不是计数。细菌计数通常采用稀释涂布平板法。因此，
平板划线法不能用于计数，D 错误。
故选A。
6．（2025·陕西汉中·二模）血红蛋白（Hb）能携带O2，透明颤菌含有Hb，将Hb 基因转入青霉菌可提高
青霉素的产量。研究人员制备了两种营养缺陷型（菌株不能在缺乏该营养物质的培养基上生长）菌株
的原生质体，并诱导细胞融合，来获得杂种菌株，过程如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．处理①和处理②均需要选用纤维素酶和果胶酶
B．在全营养的高渗溶液中，进行处理③来诱导细胞融合
C．处理④是在缺乏甲硫氨酸和精氨酸的培养基中筛选
D．Hb 基因使营养缺陷型青霉菌恢复合成青霉素的能力
【答案】C
【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杂种细胞，并把杂种细胞
培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法：物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚
乙二醇等）。植物体细胞杂交的意义：克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本范围，培育作物新品种。
【详解】A、酶具有专一性，纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁，但透明颤菌属于细菌，细胞
壁的成分主要是肽聚糖，青霉菌是真菌，细胞壁成分主要是几丁质，A 错误；
B、③过程不能在过高渗透压的溶液中进行融合，B 错误；
C、融合细胞兼有两个细胞的特点，可利用缺乏甲硫氨酸和精氨酸的基本培养基筛选出融合细胞，C 正
确；
D、营养缺陷型青霉菌并不是不能合成青霉素，而是不能在缺乏该营养物质的培养基上生长，D 错误。
故选C。
7．（2025·陕西汉中·二模）微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作不正确的是（ ）
A．②③⑦⑧
B．④⑥⑦⑧
C．①②⑥⑧
D．①③④⑤
【答案】A
【分析】稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的正确操作步骤是：倒平板→制备梯度稀释液→涂布
(或划线法)→培养→挑单菌落→保存。
【详解】②不能完全握住棉塞，③试管口不能通过火焰，会杀死目的菌，⑦接种环划线时首尾不能相
连，⑧在恒温培养箱中培养时应将平板倒置，其余操作均正确，A 符合题意，BCD 不符合题意。
故选A。
8．（2025·河南·模拟预测）某研究小组欲从碱性湖泥中分离获得耐碱细菌，对湖泥进行梯度稀释后接种到
培养基A（pH=9 的基础培养基）上，实验流程如图，并对纯化后的菌种进行穿刺培养，观察其生长情
况。下列有关叙述正确的是（ ）
A．若0.2mL 菌液经1 号试管的稀释倍数与定容时相同，则y 为1.8
B．可在A 中加入酚红，挑选被染成红色的菌落，从而分离耐碱细菌
C．可将A 中获得的耐碱细菌接种到pH=7 的固体培养基上进行扩大培养
D．进行图示纯化培养和穿刺培养时，接种环和接种针应在酒精灯火焰上灼烧灭菌
【答案】A
【分析】微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营
养物质以及氧气的要求。
【详解】A、据图可知，湖泥定容时的稀释倍数为10，可推知y=0.2×10-0.2=1.8mL，A 正确；
B、酚红在碱性条件下会变红，可用来指示培养基的pH，不能将耐碱细菌染成红色，B 错误；
C、在pH=7 的培养基中耐碱细菌的生长可能受抑制，且扩大培养不能用固体培养基，应用液体培养基，
C 错误；
D、穿刺培养时，接种针在使用前需要在酒精灯火焰上灼烧灭菌，以防止杂菌污染，图示纯化培养采用
的接种方法为稀释涂布平板法，使用涂布器而不是接种环，使用前均需灼烧灭菌，D 错误。
故选A。
9．（2025·山西晋城·二模）抑菌圈是菌体产生的某种物质抑制了培养基中原涂布菌株的生长，而在菌落周
围形成的不长菌的区域。如图是将相同大小的含有不同抗生素的灭菌滤纸片A、B、C、D 放在培养基
甲上，用于判断抗生素的杀菌能力，乙为甲培养一段时间后的结果。下列叙述错误的是（ ）
A．用湿热灭菌法对培养基灭菌后，待其冷却至室温再开始倒平板
B．实验时只需将用无菌水配制成的细菌悬液均匀涂布在甲培养基上
C．四个滤纸片大小保持一致可避免无关变量对实验结果造成的干扰
D．由乙培养基上的结果可知不同抗生素的抑菌能力大小为B＞A＞C＞D
【答案】A
【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，
其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变
量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。
【详解】A、用湿热灭菌法对培养基灭菌后，待其冷却至50℃左右开始倒平板，若待其冷却至室温，
培养基早已凝固，无法再倒平板，A 错误；
B、依题意可知，实验时只需将用无菌水配制成的细菌悬液均匀涂布在甲培养基上，并放置相应的含有
不同抗生素的大小相同的滤纸片，培养一段时间后即可获得培养基上的实验结果，B 正确；
C、滤纸片的大小为实验的无关变量，四个滤纸片大小保持一致可避免无关变量对实验结果的干扰，C
正确；
D、通过计算抑菌圈的直径与滤纸直径的比值可以辨别抑菌能力的强弱，比值越大，抗生素的抑菌能力
越强，分析图乙中的培养结果可知，不同抗生素的抑菌能力大小为B＞A＞C＞D，D 正确。
故选A。
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
D．消毒可杀死啤酒中的全部微生物，延长其保质期
【答案】A
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、
提纯等方面。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个
阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液
还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、 酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，A 正确；
B、焙烤主要是杀死大麦种子的胚，使其停止发芽，而不是使淀粉酶失活，实际上焙烤过程中淀粉酶
仍有活性，B 错误；
C、糖浆经过蒸煮后，需要先冷却，若立即接种酵母菌，高温会杀死酵母菌，无法进行发酵，C 错误；
D、消毒不能杀死啤酒中的全部微生物，只能杀死大部分有害微生物，D 错误。
故选A。
11．（24-25 高三上·河南周口·期末）我国利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，在多种文献中
均有记载：①《齐民要术》中记载：“做盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中。”②《北山酒
经》中记载：“每坛加蜡三钱，竹叶五片，隔水煮开，乘热灌封坛口。”③《齐民要术》中记载了二
十三种利用谷物酿制食醋的工艺。其经历的主要发酵过程为：糖化→酒化→醋化。④《本草纲目拾
遗》中记载：“豆腐又名菽乳，豆腐腌过酒糟或酱制者，味咸甘心。”下列叙述错误的是（ ）
A．①中描述的是有关泡菜制作的内容，所用微生物是乳酸菌
B．②中描述的是储存酒的方法，其中所用灭菌方法是高压蒸汽灭菌法
C．③中的“酒化”需要密封且间隔排气，“醋化”需要通气且适宜温度高于“酒化”
D．④中描述的是有关腐乳制作的内容，腐乳制作需要多种微生物参与
【答案】B
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型，腐乳制作的原理：
毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂
肪分解成甘油和脂肪酸。参与泡菜制作的微生物是乳酸菌，泡菜制作的原理：（1）乳酸菌在无氧条
件下，将糖分解为乳酸。（2）利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
【详解】A、根据①中的描述有“盐水、洗菜”等信息可知，所描述的是有关泡菜制作的内容，制作
泡菜所用的菌种是乳酸菌，A 正确；
B、根据②中的描述有“隔水煮开”可知，该方法属于煮沸消毒法，而不是高压蒸汽灭菌法，B 错误；
C、③中的“酒化”即酒精发酵，酒精发酵需要密封且间隔排气，“醋化”即醋酸发酵，醋酸发酵所
需的菌种是好氧醋酸菌，所以醋酸发酵要通气，醋酸发酵的适宜温度高于酒精发酵的适宜温度，C 正
确；
D、④中描述的是有关腐乳制作的内容，制作腐乳需要多种微生物参与，其中主要的菌种是毛霉，D
正确。
故选B。
12．（2025·宁夏银川·二模）陕西猕猴桃质地柔软、口感酸甜、风味独特，富含维生素C、胡萝卜素、氨
基酸等营养物质，素有“维C 之冠”、“水果之王”的美称。采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸
味纯正的猕猴桃醋，其酿造工艺流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．酿醋过程中发酵液的PH 逐渐降低，与酿酒过程相反
B．酒精发酵和醋酸发酵所需的温度不同，但通气条件完全相同
C．菌种b 在发酵过程中产生的大量CO2导致发酵液pH 不断降低
D．采用巴氏消毒法处理猕猴桃醋，基本不会破坏猕猴桃醋中的营养成分
【答案】D
【分析】题图分析，酒精发酵的微生物是菌种a 酵母菌，醋酸发酵的微生物是菌种b 醋酸菌。
【详解】A、在酿醋过程中，醋酸菌将酒精氧化成醋酸，导致发酵液的pH 逐渐降低。而在酿酒过程中，
酵母将糖发酵成酒精，发酵液的pH 也会逐渐降低。因此，酿醋和酿酒过程中发酵液的pH 变化趋势是
相同的，而不是相反的，A 错误；
B、酒精发酵的温度约25~30℃，发酵过程需要先通气后保持无氧条件，醋酸发酵的温度约30~35℃，
发酵需要氧气，通气条件不相同，B 错误；
C、菌种b 是醋酸菌，将乙醇氧化为醋酸的过程中不产生二氧化碳，C 错误；
D、巴氏消毒法杀菌的温度较为温和，采用巴氏消毒法对猕猴桃醋杀菌，可以确保果醋中营养成分基
本不被破坏，D 正确。
故选D。
13．（24-25 高三下·贵州安顺·阶段练习）金银花具有清热解毒和疏散风热的功效。某小组用金银花制备提
取物，并研究提取物对多种致病菌的抑菌效果。下列关于实验操作的叙述，错误的是（ ）
A．称量配制培养基并加入金银花提取物，经湿热灭菌后调整pH
B．吸取适量稀释度不同的菌悬液，分别滴入不同平板并涂布均匀
C．从平板上挖孔并加入金银花提取物，设置无菌水的对照实验
D．用恒温培养箱培养后，根据抑菌圈的直径评价提取物的抑菌效果
【答案】A
【分析】防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要
基础。在实验室培养微生物，一方面要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件；另一方面要
确保其他微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。培养基配制过程不需要进行无菌操作，配制
好的培养基需要进行灭菌，后续需要无菌操作。
【详解】A、在制备培养基时应先调节pH 再进行灭菌，此外湿热灭菌（比如高压蒸汽灭菌）的高温可
能会影响提取物的活性成分，因此对金银花提取物不能进行湿热灭菌，A 错误；
B、可用稀释涂布平板法进行接种，吸取稀释度不同的菌悬液滴在平板上并涂布均匀，B 正确
C、从平板上挖孔并加入金银花提取物，设置无菌水的对照实验。这类似于打孔法，用于测试抑菌物
质的效果，C 正确；
D、用恒温培养箱培养后，抑菌圈的大小反映抑菌效果，因此根据抑菌圈的直径评价提取物的抑菌效
果，D 正确。
故选A。
14．（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
【答案】A
【分析】1、无菌技术的主要内容:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒;②将用
于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;③为避免周围环境中微生物的污染，实验
操作应在酒精灯火焰附近进行;④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、消毒是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)。常用
方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法。
3、灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子)。常用方法有灼烧灭菌、
干热灭菌、湿热灭菌法。
【详解】A、硝化细菌可以利用氨或铵盐作为合成有机物的能量，也可以以CO2为碳源，A 正确；
B、消毒是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)，B 错
误；
C、培养基要先进行高压蒸汽灭菌再接种，C 错误；
D、 紫外线对人体有伤害，接种操作时不能打开紫外灯，D 错误。
故选A。
15．（24-25 高三下·四川雅安·开学考试）阳江黑豆豉是以优质黑豆为原料而制作出的发酵食品。黑豆中的
蛋白质、脂肪等经毛霉、曲霉发酵分解到一定程度时，通过加盐、加酒、干燥等方法可制成豆豉。下
列叙述错误的是（ ）
A．毛霉、曲霉中的蛋白酶可将黑豆中的蛋白质分解为小分子多肽和氨基酸
B．制作阳江黑豆豉的过程中需要进行严格的消毒、灭菌处理
C．加盐、加酒、干燥可抑制蛋白酶的活性，防止发酵过度
D．分析发酵过程中微生物的种类、数量变化有助于改良黑豆豉的风味
【答案】B
【分析】腐乳的制作原理：腐乳的发酵在多种微生物的协同作用下进行，其中起主要作用的是毛霉，
它是一种丝状真菌，新陈代谢类型是异养需氧型。（2）毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的
蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、毛霉、曲霉中等微生物产生的蛋白酶能将黑豆中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，
脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，A 正确；
B、传统黑豆豉的制作原理是利用原料中带有的微生物进行发酵，故该过程中不需要进行严格的无菌
操作，B 错误；
C、发酵过程离不开多种蛋白质（蛋白酶、脂肪酶等）的参与，加盐、加酒、干燥可抑制蛋白酶的活
性，防止发酵过度，C 正确；
D、黑豆豉的制作过程需要多种微生物共同参与，对发酵过程中微生物的种类、数量进行分析有助于
改良其风味，D 正确。
故选B。
16．（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>
>
>
>
②③④⑤，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
【答案】C
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，
划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，
最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表
面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、本实验目的是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，要对微生物进
行计数，应采用稀释涂布平板法，而平板划线法不能用于计数，A 错误；
B、不同微生物生长繁殖速度不同，培养8 小时不一定能让所有微生物都形成肉眼可见的菌落，也就
不能统计出全部微生物的种类和数量，B 错误；
C、若菌落的种类和数量均为①>
>
>
>
②③④⑤，说明离腐烂部位越远，微生物的种类和数量越少。因
为微生物代谢产生毒素，所以离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低，C 正确；
D、即使编号为⑤的部位微生物数量极少，但不能排除该部位以及① - ④部位可能存在少量微生物产
生的毒素，所以不能放心食用，D 错误。
故选C。
17．（24-25 高三上·江苏苏州·阶段练习）某酿酒厂以无核黄皮果为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、
润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．对糯米进行蒸煮可利用高温杀死杂菌，并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵
B．甜酒曲中的根霉能产生糖化酶，将淀粉依次水解为蔗糖、葡萄糖
C．酵母菌的繁殖在主发酵阶段完成，代谢物的生成在后发酵阶段完成
D．黄皮甜米酒口感好、酒精度低，适宜长期大量饮用
【答案】A
【分析】发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都
在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进
行后发酵。
【详解】A、对糯米进行蒸煮的主要目的是使淀粉颗粒吸水膨胀并糊化，便于淀粉酶的作用，同时也
可利用高温能杀死原料中的杂菌，并有利于细胞破裂释放糖类用于发酵，A 正确；
B、甜酒曲中的根霉能产生糖化酶，将淀粉依次水解为麦芽糖、葡萄糖，B 错误；
C、酵母菌的 繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，C 错误；
D、黄皮甜米酒虽然口感好、酒精度低，但不适宜长期大量饮用，D 错误。
故选A。
18．（24-25 高三下·河北保定·阶段练习）泡菜中含有大量乳酸菌，某同学欲利用新鲜的泡菜滤液为材料分
离纯化乳酸菌。分离纯化所用的固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌产生的乳酸能溶解培养
基中的碳酸钙。下列相关叙述正确的是（ ）
A．取少许泡菜滤液均匀涂布于固体培养基表面，培养一段时间后即可获得单菌落
B．固体培养基中的碳酸钙既可以鉴别乳酸菌又可以中和乳酸菌代谢产生的乳酸
C．对配制的培养基进行巴氏消毒处理能在达到实验目的的同时减少营养物质损失
D．配制培养基时可加入少量链霉素以抑制杂菌的生长，进而提高分离纯化的效率
【答案】B
【分析】稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形
成单个菌落。
【详解】A、泡菜滤液中乳酸菌的浓度过高，需要用无菌水稀释后再涂布，这样才容易获得单菌落，
A 错误；
B、根据题干信息可知，固体培养基中的碳酸钙既可以鉴别乳酸菌又可以中和乳酸菌代谢产生的乳酸，
B 正确；
C、对配制的培养基需要采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，C 错误；
D、链霉素是一种抗生素，会对乳酸菌等细菌的生存产生抑制作用，培养基中加入链霉素会降低分离
纯化的效率，D 错误。
故选B。
19．（2024·湖南·模拟预测）娄底市某中学为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险进行了相关
实验。实验中将牛肉膏蛋白胨培养基置于距正确佩戴口罩的实验者口部前方50 cm 处，然后对着培养
基讲话1 min 或咳嗽2 次，再进行微生物培养和观察。下列叙述错误的是（ ）
A．实验中牛肉膏蛋白胨应为固体培养基，并进行严格灭菌
B．实验者对培养基进行处理后，放入20 ℃恒温培养箱中培养1~2 d
C．实验中还应设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照
D．培养结束后可根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物
【答案】B
【分析】 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。
培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
【详解】A、实验中牛肉膏蛋白胨培养基应为固体培养基，为了防止其他微生物的干扰，应进行严格
灭菌处理，A 正确；
B、分析题意可知，本实验是为了确定正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险，而人体的体温约
为37 ℃，因此应设置与人体体温基本相同的温度，即在37 ℃恒温培养箱中培养1~2 d，B 错误；
C、为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险，本实验的实验组为佩戴口罩对着培养基讲话1
min 或咳嗽2 次，实验中还应该设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照，C 正确；
D、不同微生物的菌落具有其特殊的特征，在实验培养结束后，可根据菌落的形状、大小、色泽等特
征初步区分不同种的微生物，D 正确。
故选B。
20．（23-24 高二下·福建南平·期末）传统发酵技术酿制米酒时，先将糯米蒸熟，冷却后将少许凉开水与酒
曲（含菌种）按一定比例混合均匀后置于容器，几天后加盖发酵获得米酒。下列相关叙述，错误的是
（ ）
A．糯米蒸熟可杀死部分微生物，同时利于淀粉的快速糖化
B．糯米蒸熟后冷却再加入酒曲，避免影响酒曲中微生物的活性
C．酿酒初期容器未加盖，可促进酵母菌有氧呼吸，迅速增殖
D．为保证米酒风味纯正，酿制前需对菌种进行选育及纯化
【答案】D
【分析】酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是异养兼性厌氧型微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧
呼吸，大量繁殖，把葡萄糖糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，将葡萄
糖分解为酒精和二氧化碳，酒精发酵温度范围是18～30℃。
【详解】A、先将糯米蒸熟杀死部分微生物，熟糯米中的淀粉发生糊化，快速糖化，比生糯米更容易
被微生物分解，A 正确；
B、糯米蒸熟后冷却再加入酒曲，避免高温杀死酒曲中微生物，B 正确；
C、酵母菌在有氧条件下，有氧呼吸有利于增殖，所以酿酒初期容器未加盖，可促进酵母菌有氧呼吸，
迅速增殖，C 正确；
D、传统米酒发酵属于传统发酵技术，该过程的菌种来源是直接利用原材料中天然存在的微生物，或
利用前一 次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵，不需需通过对酵母菌菌种的
选育及纯化培养，D 错误。
故选D。
基因工程
1．（2025·山西临汾·二模）目的基因A 含有100 对碱基，其中腺嘌呤占30%，现利用目的基因A 片段两侧
的特异性序列设计引物I、引物Ⅱ，用PCR 技术扩增该目的基因，结构如下图所示。PCR 扩增共循环
50 次。下列说法错误的是（ ）
A．PCR 仪实质上是一台温度自动调控仪器，循环50 次理论上复制50 代
B．含目的基因A 的DNA 片段经PCR 循环50 次，需要两种引物共250个
C．PCR 过程与体内DNA 复制的方式相同，但是只需要一种酶的参与
D．若只考虑目的基因A，经PCR 循环50 次需要鸟嘌呤(250-1)×40 个
【答案】B
【分析】PCR 技术：（1）概念：PCR 全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA 的核
酸合成技术。（2）原理：DNA 复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一
对引物。（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA 聚合酶（Taq 酶）。
考点02
（5）过程：①高温变性：DNA 解旋过程（PCR 扩增中双链DNA 解开不需要解旋酶，高温条件下氢
键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA 上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、PCR 的实质是DNA 的半保留复制，该过程需经过高温变性、低温复性、中温延伸，PCR
仪实质上是一台温度自动调控仪器，循环50 次理论上复制50 代，A 正确；
B、含目的基因A 的DNA 片段经PCR 循环50 次，产生250个子代DNA，每个DNA 分子需要2 个引物，
亲本DNA 除外，故需要两种引物共251-2 个，B 错误；
C、PCR 过程与体内DNA 复制的方式相同，都是半保留复制，但是只需要耐高温聚合酶的参与，C 正
确；
D、由题意可知，目的基因A 含有100 对碱基，其中腺嘌呤占30%，则G 占20%，为40 个，若只考虑
目的基因A，经PCR 循环50 次需要鸟嘌呤(250-1)×40 个，D 正确。
故选B。
2．（2025·山西太原·二模）反向PCR 是一种用于扩增已知序列两侧的未知序列的技术，需要先将目标
DNA 进行环化，再以环化的DNA 为模板进行扩增。现利用反向PCR 技术来确定目的基因的插入位点，
部分过程如下图所示，相关叙述正确的是（ ）
A．过程②中根据目的基因两端的部分核苷酸序列设计引物2 和3
B．过程③中复性是在72℃左右使两种引物与模板链结合
C．过程③所用的酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
D．PCR 第二轮循环即可获得两条链等长的未知序列
【答案】C
【分析】PCR 只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR 可扩增一段已知序列的两端未知序列。反
向PCR 的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是
在引物外侧合成DNA。
【详解】A、反向PCR 是扩增已知序列两侧的未知序列，过程②设计引物时，应根据已知序列(目的基
因两侧的部分核苷酸序列)来设计引物1 和4，而不是引物2 和3，A 错误；
B、PCR 过程中，复性的温度一般在55-60℃左右，而72℃左右是延伸的温度，所以过程③中复性不
是在72℃左右，B 错误；
C、DNA 聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，过程③PCR 所用的酶也是从引物的3'端开始
连接脱氧核苷酸，C 正确；
D、PCR 第一轮循环得到的两条DNA 链长度不同，第二轮循环得到的DNA 片段也都不等长，至少要
到第三轮循环才可获得两条链等长的DNA 片段，所以PCR 第二轮循环不能获得两条链等长的未知序
列，D 错误。
故选C。
3．（2025·陕西渭南·二模）PHB2 蛋白具有抑制细胞增殖的作用。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该蛋白的基因编码序列（简称phb2 基因），利用大
肠杆菌表达该蛋白。将纯化得到的PHB2 蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中，培养24 小时
后，检测处于细胞周期（图1）不同时期的细胞数量，统计结果如图2。下列说法错误的是（ ）
A．为获取phb2 基因可先提取该动物相应细胞的总RNA，经逆转录过程得到cDNA
B．利用PCR 技术扩增phb2 基因时通过超过90℃高温处理能使双链解聚为单链
C．要将phb2 基因导入前需用
或
处理大肠杆菌
D．根据统计结果可知PHB2 蛋白可将癌细胞阻滞在细胞周期的
期
【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。(4)目的
基因的检测与鉴定:包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、以该动物相应细胞的总RNA 为模板，通过逆转录过程，在逆转录酶的作用下可以合成
cDNA，再从cDNA 文库中获取phb2 基因，所以为获取phb2 基因可先提取该动物相应细胞的总
RNA，经逆转录过程得到cDNA，A 正确；
B、PCR 技术扩增phb2 基因时，90−95 ℃高温处理能使双链DNA 解聚为单链，因为高温破坏了DNA
分子中的氢键，使双链DNA 变为单链，便于引物与模板链结合，B 正确；
C、环境中的DNA 分子，以提高转化效率 转化时用Ca 或CaCl2处理大肠杆菌细胞，使其处于一种
能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态，易于吸收周围，C 正确；
D、比较图2 中G1期和S 期细胞减少，而G2期细胞数目明显增多，说明了G1期和S 期细胞可以进入
G2期，而G2期的细胞没有能够完成分裂进入G1期，因此该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是
将细胞阻滞在细胞周期的G2/M 期。D 错误。
故选D。
4．（2025·宁夏银川·二模）酶不仅在生命活动中具有重要作用，还在日常生活中有广泛运用。下列说法正
确的是（ ）
A．食物中的淀粉和蔗糖在咀嚼过程中会被唾液淀粉酶催化水解
B．能有效祛除奶渍的加酶洗衣粉，可用来洗涤蚕丝制品
C．植物病原菌可通过分泌果胶酶降解植物细胞的细胞壁
D．参与细胞内 DNA 复制的酶有解旋酶、DNA 聚合酶和T₄DNA 连接酶
【答案】C
【分析】酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013 倍；（2）专一性：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应；（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间
结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。
【详解】A、唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，A 错误；
B、能有效祛除奶渍的加酶洗衣粉，其中的酶是蛋白酶，蚕丝制品中的蚕丝主要成分也是蛋白质，该
洗衣粉不能用来洗涤蚕丝制品，B 错误；
C、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，植物病原菌可通过分泌果胶酶降解植物细胞的细胞壁，C
正确；
D、DNA 复制时，解旋酶解开双螺旋，DNA 聚合酶催化子链的延伸，DNA 连接酶（但不是T4DNA 连
接酶）连接不连续合成的子链，T4DNA 连接酶催化两个平末端的链接，一般用于基因工程中，D 错误。
故选C。
5．（2025·河北邯郸·一模）下列有关“DNA 的粗提取与鉴定”“琼脂糖凝胶电泳”实验的相关说法，正
确的是（ ）
A．利用酒精初步分离DNA 与蛋白质的原理是DNA 溶于酒精
B．过滤后的研磨液放置在4℃冰箱中可防止DNA 被降解
C．琼脂糖凝胶电泳时，DNA 分子越大，迁移速率越快
D．提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后即可变为蓝色
【答案】B
【分析】DNA 不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA 时，需要先将DNA 溶解在NaCl 溶液
中，再与二苯胺溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色；耐高温的DNA 聚合酶在延伸环节时进行
子链的合成。
【详解】A、DNA 不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将
DNA 与蛋白质进一步的分离，A 错误；
B、洋葱研磨液在4℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA 水解酶的活性，防止DNA 降解，B 正确；
C、待测样品中DNA 分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA 在电泳中的迁移速率，DNA 分
子越小，迁移的速率越快，DNA 分子越大，迁移速率越慢，C 错误；
D、将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，水浴加热条件下才会呈现蓝色，D 错误。
故选B。
6．（2025·宁夏银川·二模）下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是（ ）
A．用
32P 标记的噬菌体侵染细菌的实验中，上清液存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
B．检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中，所用到的酒精都有冲洗作用
C．观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中，对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照
D．用2mol/LNaCl 溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA
【答案】B
【分析】1、低温诱导染色体数目加倍实验（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺
锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤
为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚
品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。2、DNA 在
不同浓度的NaCl 溶液中的溶解度不同，在0.14mol/LNaCl 溶液中溶解度最低。3、观察洋葱表皮细胞
质壁分离和复原实验中，对临时装片进行的三次观察形成两次前后自身对照。
【详解】A、用
32P 标记的噬菌体侵染细菌的实验中，上清液中存在少量放射性可能是少数噬菌体未侵
染进细菌，而搅拌不充分会使无放射性的噬菌体蛋白质外壳不能与细菌分离，不会影响上清液的放射
性情况，A 错误；
B、检测生物组织中的脂肪需要用酒精洗去浮色（实质为溶解苏丹Ⅲ），低温诱导染色体加倍实验中，
需用酒精洗去卡诺氏液，也是利用了其溶解性，B 正确；
C、观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中，对临时装片进行的三次观察形成两次前后自身对照，
第一次观察的是正常细胞，第二次观察的是质壁分离的细胞，第三次观察的是质壁分离复原的细胞，
C 错误；
D、DNA 粗提取过程中，2mol/L 的NaCl 溶液可溶解DNA 而非析出，D 错误。
故选B。
7．（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
【答案】A
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1） 目的基因的获取。
（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
日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、Ti 质粒上的T-DNA 可将G6 基因整合到矮牵牛细胞的染色体DNA 上，A 错误；
B、③过程表示由分化的矮牵牛细胞发育成转基因矮牵牛的过程，可通过植物组织培养技术实现，B
正确；
C、细菌G6 基因能在矮牵牛细胞中表达，说明细菌和矮牵牛共用一套遗传密码，C 正确；
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，D 正确。
故选A。
8．（2025·陕西安康·二模）图1 为某患病家族的遗传系谱图，已知该病的致病基因位于X 染色体的非同源
区。图2 为该家族部分成员体细胞相关基因（H 和h）的电泳检测结果（每一条电泳带分别代表H 或h
基因）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．图2 中条带1 代表h 基因，条带2 代表H 基因
B．若Ⅱ3携带致病基因，则该致病基因最可能来源于Ⅰ2
C．Ⅱ1的生殖细胞可能发生了隐性突变，并导致Ⅲ患病
₁
D．若Ⅱ3与Ⅱ4再生一个患病男孩概率为1/4
【答案】C
【分析】根据图1，Ⅱ1与Ⅱ2正常，Ⅲ1患病，说明该病为隐性遗传病，已知该病的致病基因位于X
染色体的非同源区，故为伴X 隐性遗传病。
根据图2，因为Ⅲ1患病，电泳只有条带2，代表h 基因，其基因型为XhXh，条带1 代表H 基因，Ⅰ1
和Ⅱ2基因型为XHXh
，Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ4基因型为XHY。
【详解】A、根据分析，该病为伴X 隐性遗传病，Ⅲ1患病，电泳结果只有条带2，故图2 中条带2 代
表h 基因，条带1 代表H 基因，A 错误；
B、Ⅰ1的基因型为XHXh
，Ⅰ2的基因型为XHY，若Ⅱ3携带致病基因，则该致病基因最可能来源于
Ⅰ1，B 错误；
C、Ⅱ2基因型为XHXh
，Ⅱ1的基因型为XHY，Ⅲ1的基因型为XhXh
，可能是Ⅱ1（无致病基因）的生殖
细胞发生了隐性突变，导致Ⅲ患病，
₁
C 正确；
D、Ⅰ1的基因型为XHXh
,Ⅰ2的基因型为XHY，Ⅱ3的基因型为1/2XHXh
、1/2XHXh
,Ⅱ3与Ⅱ4(XHY)再生一个
患病男孩概率为1/2×1/4＝1/8，D 错误。
故选C。
9．（2025·河南·模拟预测）某实验室尝试用PCR 扩增人类β-珠蛋白基因（HBB）的特定片段（预期产物
长度为420bp）。实验中使用的引物序列为引物F（5'-CGGCTAGCAATGTAC-3'）和引物R（5′-
GCATGTCGACTAGT-3'）。已知模板DNA 包含野生型（HBB+）和突变型（HBB-，缺失第17 位碱基）
基因，且实验体系含有常规组分。电泳结果为泳道1（对照组）仅含标准DNA 条带；泳道2（实验
组）无明显条带；泳道3（另一实验组）出现三条条带，长度分别为280bp、350bp、420bp。下列叙述
错误的是（ ）
A．泳道2 可能是模板DNA 中HBB+和HBB-的含量均过低
B．泳道3 中长度为280bp 和350bp 的条带不是目标扩增产物
C．泳道3 可能是因为引物F 和R 的5′端互补，复性时形成二聚体
D．HBB+和HBB-基因都有可能被扩增出来，这与引物结合位点有关
【答案】C
【分析】PCR 是利用DNA 在体外摄氏95℃高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C 左右）时引物
与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA 聚合酶最适反应温度（72°C 左右），DNA 聚合
酶沿着磷酸到五碳糖（5'-3'）的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR 仪实际就是一个温控设备，
能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
【详解】A、如果模板DNA 中HBB+和HBB-的含量均过低，那么在PCR 反应中，可供引物结合并进
行扩增的模板量就很少，可能导致无法产生足够的扩增产物，无法达到PCR 检测阈值，从而在电泳结
果中表现为无明显条带，A 正确；
B、实验预期产物长度为420bp，而泳道3 中出现了280bp 和350bp 这两条非预期长度的条带，所以可
以判断它们为非特异性扩增产物，B 正确；
C、引物二聚体的条带应比正常的扩增产物条带短很多，不会出现280bp 和350bp 这样相对较长且长
度固定的非特异性扩增产物条带，且根据引物F 和引物R 的序列可知，二者并不互补，C 错误；
D、HBB+和HBB-基因能否被扩增出来可能与引物结合位点有关，若引物结合位点位于突变区域之外，
则两种基因均可被扩增，若突变破坏结合位点，则HBB⁻基因无法扩增，D 正确。
故选C。
10．（2025·山西临汾·二模）酶不仅在生命活动中具有重要作用，还在生活生产中广泛应用。下列说法错
误的是（ ）
A．蛋白质工程可以改进酶的性能，提高酶的热稳定性、开发新的工业用酶
B．线粒体内膜上分布有较多呼吸酶，蛋白质含量高于线粒体外膜
C．ATP 与ADP 在水解酶的作用下相互转化，处于动态平衡之中
D．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，可获得适合乳糖不耐受人群的牛奶
【答案】C
【分析】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合
成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、蛋白质工程可按照功能需求，对蛋白质结构进行设计改造。蛋白质工程可以改进酶的性
能，提高酶的热稳定性、开发新的工业用酶，A 正确；
B、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段反应的场所，需要多种酶参与，故线粒体内膜上分布有较多呼吸
酶，蛋白质含量高于线粒体外膜，B 正确；
C、水解酶催化ATP 水解，合成酶催化ADP 合成ATP，故ATP 与ADP 在水解酶和合成酶的作用下相
互转化，处于动态平衡之中，C 错误；
D、通过转基因技术，将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，可获得适合乳糖不耐受人群的牛奶，D 正确。
故选C。
11．（2024·广东广州·模拟预测）GPC3 是肝癌细胞等肿瘤细胞表面高表达的一类硫酸类肝素糖蛋白，参与
癌细胞的增殖、分化和迁移。研究人员利用表面携带抗GPC3 抗体的CAR-T（经改造的T 细胞）进行
小鼠的抗肝癌研究，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．CAR-T 可由T 细胞经基因工程改造和细胞工程培养后获得
B．由于CAR-T 膜表面携带GPC3 蛋白，可以特异性识别肝癌细胞
C．与大体积肿瘤小鼠相比，CAR-T 疗法对小体积肿瘤小鼠疗效更显著
D．用于人类肝癌治疗时，为避免免疫排斥，应从病人体内获取T 细胞进行改造
【答案】B
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。细胞癌变与原癌基因和抑癌基因
发生基因突变有关，癌细胞具有的特征有：无限增殖、形态结构发生显著变化细胞膜上的糖蛋白减少、
细胞之间的黏着性降低、易在体内分散转移。
【详解】A、基因工程可对基因进行定向编辑，CAR-T 是经改造的T 细胞，CAR-T 可由T 细胞经基因
工程改造和细胞工程培养后获得，A 正确；
B、GPC3 是肝癌细胞等肿瘤细胞表面高表达的一类硫酸类肝素糖蛋白，改造后的T 细胞（CAR-T）表
面受体含有抗GPC 3 抗体的特定片段，可以识别肝癌细胞表面高表达的GPC3 蛋白，B 错误；
C、结合图示可知，对比大体积肿瘤＋CAR-T 与小体积肿瘤＋CAR-T，后者的小鼠存活率更高，说明
与大体积肿瘤小鼠相比，CAR-T 疗法对小体积肿瘤小鼠疗效更显著，C 正确；
D、从病人体内获取T 细胞进行改造制得CAR-T，属于自身细胞，再次回输体内不会出现免疫排斥反
应，D 正确。
故选B。
12．（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（ ）
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
【答案】D
【分析】1、胚胎干细胞（ ES 细胞）具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病
的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS 细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因
子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES 细胞样的细胞，即iPS 细胞。动物细胞培养
时，鸡胚组织剪碎后需用胰蛋白酶处理，以获得单细胞悬液。动物细胞培养时一般需要在合成培养基
中添加血清等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求；
2、基因工程的操作一般包括以下四个步骤:提取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受
体细胞、目的基因的检测与表达。
【详解】A、将OSNL 导入CEFs 中，再诱导CEFs 重编程为iPS 细胞，因此CEFs 的基因组成与iPS 细
胞、iPGCs 的不同，iPS 细胞和iPGCs 的基因组成相同，A 错误；
B、将CEFs 制备成单细胞悬液时，需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等来处理，B 错误；
C、农杆菌转化法是将基因导入植物细胞的常用方法，不是将基因导入动物细胞的常用方法，C 错误；
D、该实验是将黑羽鸡的相关细胞（经过一系列处理后）的遗传物质导入白羽鸡胚血管中，最终获得
具有黑羽鸡遗传特性的后代，所以对F1和F2进行人工筛选可以获得同时具有白羽鸡和黑羽鸡的优良遗
传特性的个体，D 正确。
故选D。
13．（2025·山西吕梁·二模）大豆是我国重要的油料作物和植物蛋白的主要来源，但盐胁迫会严重影响大
豆植株的生长。研究人员欲将酵母菌细胞中的耐盐基因ENA1 导入大豆体内以提高其耐盐性，如图为
构建的基因表达载体的部分结构。回答下列问题：
(1)利用PCR 方法从酵母菌基因组中扩增ENA1 基因时需根据 设计引物，PCR 反应体系中除加
入ENA1 基因、4 种脱氧核苷酸等物质外，还需加入 酶。
(2)为了检测目的基因是否正向插入，可选用图中的引物 对其进行扩增，并对扩增产物进行电泳，
若结果为 （填“获得扩增产物”或“未获得扩增产物"），则说明ENAI 基因正向插入。
(3)将目的基因导入植物细胞常采用的方法为 ，得到转基因大豆植株后，研究人员对转基因大豆
T2～T4代进行了PCR 及电泳，实验结果如下图所示（1kb=1000bp）：
图中1 组为标准对照组，2 组为加水对照组，3 组为加入野生型大豆DNA 的PCR 产物组，则4~7 组为
加入 组，已知ENA1 基因扩增条带大小为550bp，Bar 基因扩增条带大小为441bp，则图
表示扩增的基因为ENA1，连续三代PCR 检测结果说明 。
(4)Bar 基因为抗草甘膦基因，大豆在生长过程常喷洒草甘膦进行除草，推测该实验在转入ENA1 基因
的同时还转入Bar 基因，目的是排除 。从分子水平检测转基因大豆体内目的基因是否完成了表
达，可采用 方法。
【答案】(1) ENA1 基因两侧的碱基序列 耐高温的DNA 聚合（或TaqDNA 聚合）
(2) 1、4 获得扩增产物
(3) 农杆菌转化法 转基因大豆DNA 的PCR 产物 A Bar 和ENA1 基因已经分别转入
受体大豆中，且在转基因大豆不同代际间能够稳定遗传
(4) 草甘膦对植物生长的影响 抗原—抗体杂交
【分析】PCR 技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA 半保留复制的原理，在体外提供参与
DNA 复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】（1）利用PCR 方法从酵母菌基因组中扩增ENA1 基因时需根据ENA1 基因两侧的碱基序列
设计引物，PCR 反应体系中除加入ENA1 基因、4 种脱氧核苷酸等物质外，还需加入耐高温的DNA 聚
合酶或TaqDNA 聚合酶。
（2）为了检测目的基因是否正向插入，可选用图中的引物1 和引物4 对其进行扩增，并对扩增产物进
行电泳，若结果为获得扩增产物，则说明ENA1 基因正向插入。
（3）将目的基因导入植物细胞常采用的方法为农杆菌转化法。图中1 组为标准对照组，2 组为加水对
照组，3 组为加入野生型大豆DNA 的PCR 产物组，则4~7 组为加入转基因大豆DNA 的PCR 产物组，
已知ENA1 基因扩增条带大小为550bp，Bar 基因扩增条带大小为441bp，则图A 表示扩增的基因为
ENA1。连续三代PCR 检测结果说明Bar 和ENA1 基因已经分别转入受体大豆中，且在转基因大豆不
同代际间能够稳定遗传。
（4）Bar 基因为抗草甘膦基因，大豆在生长过程常喷洒草甘膦进行除草，推测该实验在转入ENA1 基
因的同时还转入Bar 基因，目的是使转基因植物能够抗草甘膦，从而排除草甘膦对植物生长的影响。
从分子水平检测转基因大豆体内目的基因是否完成了表达，可采用抗原—抗体杂交方法。
14．（2025·山西晋城·二模）茄子（2N=24）为雌雄同株植物，是一种营养价值较高的蔬菜，具有延缓衰
老、清热活血等功效。紫色、无刺、耐低温茄子深受人们喜爱，回答下列问题：
(1)如图为茄子果皮色素的合成途径，基因a、b 没有相应的遗传效应，等位基因A/a、B/b 位于非同源
染色体上。
①群体中紫色茄子的基因型有 种。
②现欲利用青色品系和基因型不同的白色品系1 和2 培育紫色品系。青色品系与白色品系1 杂交，若
F1全部表现为青色，则白色品系1 的基因型为 。青色品系与白色品系2 杂交，F1都结紫色果
实，F1自交得F2，F2的表型和比例为 ；若F₂ 紫色品系严格自交得到F3种子，以株为单位保存
F3种子，将每株得到的F3种子单独种植在一个区域得到一个株系，不发生性状分离的株系为纯种紫色
品系，这样的株系占 。
(2)已知无刺为隐性性状，研究人员想要确认茄子无刺基因的具体位置，利用染色体上的SSR 序列进行
了一系列的杂交实验。已知SSR 序列是染色体上的短串联重复序列，不同个体的同一类型或不同类型
的染色体上的SSR 序列都不相同。科学家将纯合有刺的红茄与无刺的红茄进行杂交，然后将F1自交，
得到F2，再收集F2中的无刺个体。分别对6 号与5 号染色体的SSR 序列进行PCR 后电泳检测。得到
以下结果:
由上述电泳结果推测，无刺基因位于 （填“5”或“6”）号染色体上。理由是 。
【答案】(1) 4/四 aabb 紫色∶青色∶白色＝9 3 4 1/9
∶∶
(2) 6 因为F2无刺性状的6 号染色体全与无刺亲本条带一致，说明无刺基因位于6 号染色体
上;而5 号染色体出现了三种条带分布，说明可以与5 号染色体上的基因自由组合
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干
扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因
自由组合。
【详解】（1）分析题图可知，白色的基因型为aa__，青色的基因型为A_bb，紫色的基因型为
A_B_，其中紫色的基因型共有4 种。亲代青色品系、白色品系1 的基因型依次为AAbb、aabb，F1为
Aabb。根据题意可知，青色品系与白色品系2 杂交，F1都结紫色果实，因此亲代青色品系、白色品系
2 的基因型依次为AAbb、aaBB，F1紫色品系基因型为AaBb，F1自交得F2，F2的表现型和比例为紫色
∶青色∶白色＝9 3 4
∶∶。为得到纯种紫色品系（AABB），让F2紫色品系（1AABB、2AABb、2AaBB、
4AaBb）严格自交得到F3种子，其中AABB 的子代组成的株系为纯种紫色品系，只结紫色果实，不发
生性状分离，这样的株系占1/9。
（2）根据自由组合定律，如果无刺的隐性性状与另一个性状自由组合，则可以推测无刺基因与另一
性状的控制基因自由组合。SSR 序列就相当于控制另一性状的基因。结果发现F2无刺个体中，5 号染
色体上的SSR 序列出现了三种情况，说明无刺性状基因与5 号染色体上的SSR 序列自由组合。与之不
同的是F2中的6 号染色体上，SSR 序列条带只出现了一种情况，而且都与无刺亲本相同，说明无刺基
因与无刺亲本的6 号染色体SSR 序列位于同一条染色体上，即无刺基因位于6 号染色体上。
15．（2025·宁夏银川·二模）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，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。
【答案】(1) 2 使DNA 聚合酶能从引物的3°端开始连接脱氧核苷酸 DNA 聚合酶需要
Mg2+激活 琼脂糖凝胶电泳
(2) Bgl II 和Not I
(3) 利用大肠杆菌繁殖速度快的特点，短时间内可获取大量的重组质粒
【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）利用PCR 技术扩增时，DNA 聚合酶不能从DNA 链的一端直接开始合成子链，需要在
反应体系中添加2 种引物，分别与两条模板链结合，使DNA 聚合酶能从引物的3'端开始连接脱氧核苷
酸。DNA 聚合酶需要Mg2+激活，故一般还需要往PCR 反应缓冲液中加入适量的Mg2+。PCR 反应过程
可以在PCR 扩增仪中自动完成，PCR 的产物的分子量大小等不同，常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR
的产物。
（2） 过程②是将目的基因导入受体细胞的过程，在此之前需要先构建基因表达载体，即将PG 酶基
因与pPIC9K 质粒重组。在构建基因表达载体时，需要用同一种限制酶或能产生相同末端的限制酶分
别切割质粒和目的基因，根据图1 和图2 分析，PG 酶基因两端序列分别含有Bgl II 和Not I 识别位点，
故最好选择限制酶Bgl II 和Not I 切割能产生和目的基因相同的末端。
（3） 大肠杆菌繁殖速度快，将重组质粒导入大肠杆菌内，短时间内可获取大量的重组质粒。
16．（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。
【答案】(1) 使DNA 聚合酶能从引物的3＇端开始连接脱氧核苷酸 使双链DNA 解旋成单链
3
(2) BamH I、Nde I 可防止目的基因和质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接
Ca2+
(3)保留
【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、复制原点和标记基因等。载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存，
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA 片段插入，③具有标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择。
（3）将目的基因导入受体细胞：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】（1）在进行PCR 扩增时需要用到引物，引物是与目的基因复制起始端互补配对的一小段单
链DNA，作用是使DNA 聚合酶能从引物的3＇端开始连接脱氧核苷酸。PCR 扩增过程中，变性的温
度需上升到90℃以上的目的是断开双链之间的氢键，使双链DNA 解旋成单链。由于目的基因存在于
DNA 的中间，引物是与目的基因复制起始端互补配对的，因此需要经过3 轮循环即可初步得到符合要
求的目的基因片段。
（2）由图可知，引物1 中含BamHⅠ的识别序列，引物2 中含NdeⅠ的识别序列，因此应选用BamHI、
NdeⅠ去切割含dsrA 基因的DNA 片段。单酶切目的基因两端的黏性末端相同，和质粒上的两个黏性末
端也相同，目的基因和质粒会自身环化以及目的基因与质粒反向连接。采用双酶切的优点可防止目的
基因和质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接。为了有利于重组DNA 分子的导入，可以用
Ca2+处理奇球菌，以增大其细胞膜的通透性，成为感受态细胞。
（3）由图可知，质粒pRADK 中的标记基因有氨苄青霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因，由于限制酶
NdeI 的切割，氨苄青霉素抗性基因被破坏，卡那霉素抗性基因完整，因此在含卡那霉素的培养基，成
功导入目的基因的细菌能存活，因此需保留能存活的细菌。
17．（2025·河北保定·一模）由P 基因编码的P 蛋白是一种水通道蛋白，该蛋白在植物调节水分吸收方面
发挥着 重要作用。科研人员利用基因工程技术培育出了高表达P 蛋白的转基因玉米，图1 表示P 基
因片段和农杆菌的Ti 质粒及几种限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题：
(1)若b 链为P 基因转录的模板链，则扩增P 基因时，应选择的引物是 。构建基因 表达载体
时，切割Ti 质粒应选用的两种酶为 。
(2)用含重组 Ti 质粒的农杆菌侵染玉米后，应在含 的培养基中进行筛选。科研人 员进一步
用PCR 验证P 基因是否成功导入玉米细胞，电泳结果如图2 所示。其中①为 P 基因，作为阳性对照，
②为阴性对照，③为检测结果，由此可验证 。
(3)为了验证玉米植株中是否成功表达出P 蛋白，可用 技术进行检测。
(4)侵染后的玉米外植体需要先进行脱分化，然后在含有 （填植物激素）的培养基上诱导
生根和生芽。从遗传学的角度看，玉米外植体能形成完整植株的原因是 。
【答案】(1) 引物2 和引物3 EcoR I 和SpeI
(2) 潮霉素 P 基因成功导入了玉米细胞
(3)抗原一抗体杂交
(4) 生长素、细胞分裂素 玉米外植体细胞含有发育成完整个体的全部遗传信息
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将
目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
引物是一小段能与DNA 母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR 的引物长度通常为
20~30 个核苷酸；转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【详解】（1）启动子在基因的左边，b 链为P 基因转录的模板链，则b 链的5'端在右边，3'端在左边；
链的5'端在左边，3'端在右边。引物结合在模板链的3'端，所以选择的引物应该为引物2 和引物3。
构建基因表达载体时，切割Ti 质粒的其中一种限制酶不能选用XbaI，否则会切下终止子，故限制酶
只能在EcoR I、SpeI 及MunI 中选择。MunI 在T-DNA 的边界序列以外，故应该选择EcoR I 和PSeI。
（2）潮霉素抗性基因位于T-DNA 内，用含重组Ti 质粒的农杆菌侵染玉米后，应在含潮霉素的培养基
中筛选出含P 基因的玉米细胞。经过电泳图谱比较，③待测玉米细胞中有一条条带与①的阳性对照相
同，说明P 基因成功导入了玉米细胞。
（3）为了验证玉米植株中是否成功表达出P 蛋白，常用抗原一抗体杂交技术进行检测。
（4）侵染后的玉米外植体需要先进行脱分化，然后在含有生长素和细胞分裂素等的培养基上诱导生
根和生芽。从遗传学的角度看，玉米外植体能形成完整植株的原因是玉米外植体细胞含有发育成完整
个体的全部遗传信息。
18．（2025·山西晋城·二模）花青素是一种水溶性色素，属于黄酮类化合物，具有多种养生功效。如图是
花青素合成酶基因（S）的cDNA（某种生物发育某个时期的mRNA 经逆转录产生的互补DNA）和Ti
质粒图，科学家欲利用二者构建基因表达载体，培育出花青素含量更高的蓝莓。回答下列问题:
(1)利用PCR 技术扩增S 基因时，需要引物，引物是指 ，设计引物时引物的长度需要比计算
出的长度长一些，原因是 。PCR 扩增的产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特
异性条带，出现该现象的原因可能有 （答两点）。
(2)根据图1 和图2 分析，上述基因表达载体的构建中应选择限制酶 切割S 基因的cDNA 和Ti
质粒，其目的是 。图2 Ti 质粒中的抗生素抗性基因作为标记基因，可用于 。
(3)研究发现普通蓝莓细胞原有的花青素合成酶基因（ANS）与S 基因存在同源区段，ANS 基因的同源
区段中除没有图3 所示的靶点序列（长度为15 bp）外，其余序列均与S 基因的同源区段相同，S 基因
的同源区段中只有一个靶点序列。为了筛选出花青素含量更高的蓝莓植株，科学家利用PCR 技术进行
检测，在S 基因靶点序列前方距离100 bp 长度选取一段序列合成上游引物A，靶点序列后方距离200
bp 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3 所示。利用上述三种引
物对培育的转基因蓝莓和普通蓝莓的DNA 进行PCR 扩增及电泳分析，理论上讲，普通蓝莓的DNA
扩增产物电泳后会形成长度为 bp 的条带，符合要求的转基因蓝莓的DNA 扩增产物电泳后会形
成长度为 bp 的条带。
【答案】(1) 一小段能与DNA 母链的部分碱基序列互补配对的短单链核酸 为了降低非特异
性结合 引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补
配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA 模板出现污染等
(2) XbaⅠ、HindⅢ 以保证目的基因（S 基因）与载体正向连接，从而提高重组效率 筛选
含有基因表达载体的受体细胞
(3) 300 215、300、315
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的筛选和获取：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】（1）利用PCR 技术扩增基因时，引物是一段能与DNA 母链的部分碱基序列互补配对的短单
链核酸。 设计引物时引物的长度要比计算出的长一些，是为了降低非特异性结合，因为引物过短，
特异性差，容易与其他部位结合。 PCR 产物进行电泳时，出现非目标条带，原因可能有引物设计太
短（特异性不强，与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温
度过低、Mg²⁺浓度过高、DNA 模板出现污染等。
（2）构建基因表达载体时选择限制酶，要保证不破坏目的基因（花青素合成酶基因）和标记基因，
所以图中应选择限制酶XhoⅠ、HindⅢ，目的是保证目的基因（基因S）与运载体正确连接，从而提高
重组效率。 Ti 质粒中的抗生素抗性基因作为标记基因，可用于筛选含基因表达载体的受体细胞，通
过在含有相应抗生素的培养基上培养受体细胞，能存活的就是含有重组质粒（含标记基因）的细胞。
（3）普通蓝莓DNA 扩增产物：从图中可知，普通蓝莓基因S 的同源区段只有一个酶切点，若用引物
扩增，扩增产物长度就是从上游引物到下游引物的距离，即200 + 100 = 300bp。 普通蓝莓细胞原有的
花青素合成酶基因（ANS）与S 基因存在同源区段，则用A 和C 扩增时会出现300bpd 的片段，对S
基因，用A 和C 扩增时，包含靶点15bp，长度为100+15+200=315bp；用上游引物B（靶点序列）和
下游引物C 扩增时，长度为15+200=215bp。因此，转基因蓝莓的扩增产物有215bp、300bp、315bp 三
种条带。
19．（2025·陕西汉中·二模）从正常人的血浆中提取的血清白蛋白（HSA）在临床上应用很广泛，有重要
的医用价值。下图是通过相关技术获取重组HSA 示意图，其中报告基因表达的产物能催化无色物质K
呈现蓝色。据图回答下列问题：
(1)若要体外获得大量的人血清白蛋白基因，采用PCR 技术扩增目的基因时，在PCR 反应体系中需加
入引物，引物的作用是 ，若目的基因扩增3 代，则共用引物 个。PCR 完成以后，常采用
法来鉴定PCR 的产物。
(2)过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让 进入植物细胞；除尽农杆菌后，
还须转接到含 的培养基上筛选出转化的植物细胞。
(3)为检测HSA 基因的表达情况，可提取受体细胞的蛋白质，用 进行抗原—抗体杂交实验。
(4)科学家培养出一种转基因山羊，其膀胱上皮细胞可以合成人血清白蛋白并分泌到尿液中。其培育方
法中将重组质粒通过 法导入山羊的受体细胞时，常选用受精卵作为受体细胞的主要原因是
，人血清白蛋白基因能在山羊膀胱上皮细胞中表达的原因是 。
【答案】(1) 使DNA 聚合酶能够从引物的 3'端开始连接脱氧核苷酸 14 琼脂糖凝胶电
泳
(2) T—DNA 无色物质K
(3)抗人血清白蛋白的抗体
(4) 显微注射 受精卵具有发育的全能性 生物界共用一套遗传密码子
【分析】1、基因工程技术的基本步骤是：（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。
2、利用PCR 技术扩增DNA 时所需的条件：引物、模板DNA（目的基因）、原料（4 种脱氧核糖核
苷酸）和耐热性的DNA 聚合酶等。
【详解】（1）在PCR 反应体系中需加入引物，引物的作用是使DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连
接脱氧核苷酸，若目的基因扩增3 代，DNA 有23=8 个，DNA 单链有8×2=16 个，去除两条模板链，
则共用引物14 个。PCR 完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定PCR 的产物。
（2）该方法为农杆菌转化法，过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在通过农杆菌的
转化作用，让T-DNA 进入植物细胞；由于报告基因表达的产物能催化无色物质K 呈现蓝色，所以除
尽农杆菌后，还须转接到含无色物质K 的培养基上筛选出转化的植物细胞。
（3）为检测HSA 基因是否成功表达，可提取受体细胞的蛋白质（相当于抗原，能与特定的抗体结
合），用抗人血清白蛋白的抗体进行杂交实验，若呈阳性，则说明HSA 基因成功表达。
（4）将重组质粒通过显微注射法导入动物的受体细胞时，常选用受精卵作为受体细胞，主要原因是
动物受精卵具有发育的全能性，由于生物界共用一套遗传密码子，所以人血清白蛋白基因能在山羊膀
胱上皮细胞中表达出相应的蛋白质。
20．（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：
(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 。
【答案】(1) 变性、复性、延伸 62
(2) 正向 正向连接的重组载体有这两种限制酶的识别序列(合理即可)
(3) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 PEG 融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 克隆化
(4)抗CD14 蛋白单克隆抗体与CD14 蛋白特异性结合，阻止了革兰氏阴性细菌细胞壁的脂多糖(LPS)与
CD14 蛋白结合，从而减轻炎症反应
【分析】1、PCR 原理：在解旋酶作用下，打开DNA 双链，每条DNA 单链作为母链，以4 种游离脱
氧核苷酸为原料，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；
2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免
疫的B 淋巴细胞；诱导B 细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，
筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最
后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】（1）PCR 技术每次循环分为变性、复性、延伸三步。
变性是在高温下使DNA 双链解开；复性是在较低温度下，引物与模板链结合；延伸是在DNA 聚合酶
作用下，以脱氧核苷酸为原料合成新的DNA 链；PCR 技术中，1 个DNA 分子经过n 次循环后，得到
2n个DNA 分子。而引物是在DNA 复制开始时与模板链结合，引导DNA 合成。最初的模板DNA 分子
不需要引物，从第一次循环开始，每形成一个新的DNA 分子都需要引物。循环n 次后，DNA 分子总
数为2n个，除去最初的1 个模板DNA 分子，新合成的DNA 分子数为（2n-1）个，每个新合成的DNA
分子都需要引物，所以需要的引物数为2×(2n-1)。当n = 5 时，2×(25-1)=2×(32 - 1)=62 个；
（2）若重组载体能被再次切开，则说明CD14 正向接入载体，原因是：XhoI 和SalI 识别的核苷酸序
列相同，切割产生的黏性末端也相同。如果CD14 蛋白基因正向接入载体，那么用XhoI 和SalI 酶切时，
能在重组载体上找到相应的酶切位点，从而将重组载体再次切开；若反向接入，酶切位点的方向改变，
无法被这两种酶再次切开；
（3）动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织，使细胞分散开，制成细胞悬液；常
用的促进动物细胞融合的方法有物理法（如电激）、化学法（如聚乙二醇）、生物法（如灭活的病
毒）；将杂交瘤细胞接种到96 孔板，进行克隆化培养，目的是筛选出能产生所需特异性抗体的杂交
瘤细胞；
（4）抗CD14 蛋白单克隆抗体能特异性地与CD14 蛋白结合，从而阻断LPS 与CD14 蛋白的识别和结
合，进而不能诱发炎症反应，所以可减轻革兰氏阴性细菌入侵导致的炎症反应 。
21．（25-26 高三上·广东·期末）土壤盐渍化是限制作物生长的主要非生物胁迫之一。科研人员从紫花苜蓿
中提取抗盐基因的mR-NA，经逆转录获得cDNA，通过PCR 扩增获得抗盐基因，转入烟草并培育成
转基因抗盐烟草，培育过程如图所示。回答下列问题：
(1)使用PCR 技术扩增抗盐基因时，需提供分别与两条模板链结合的2 种引物，添加引物的原因是
。PCR 的产物可通过电泳鉴定，如果待测抗盐基因片段的泳道出现杂带，原因可能是复性时温度偏
（填“高”或“低”），导致 。
(2)为防止目的基因粘连及质粒的自身环化，选用限制酶 切割抗盐基因、质粒后构建重组质粒。
将获取的重组质粒采用 法导入烟草细胞，使含抗盐基因的质粒整合到烟草的基因组序列中，
可使用 筛选到具有该抗生素抗性的植株。
(3)为验证培育出的抗盐烟草植株是否具有抗盐性状，可利用带有标记的抗盐基因片段作为 ，
与从转基因烟草中提取的DNA 进行杂交，观察是否有 产生。另外，在个体水平上可采用的鉴
定思路是 ，若转基因烟草存活率高于普通烟草，则说明转基因植株获得了耐盐特性。
【答案】(1) DNA 聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 低
引物与DNA 模板非特异性结合增多
(2) BamHⅠ、HindⅢ 农杆菌转化 青霉素
(3) 探针 杂交带 在盐胁迫条件下种植普通烟草和转基因烟草幼苗，观察植株的生长发
育状况（将转基因烟草幼苗转入高浓度的NaCl 溶液中进行耐盐试验，用非转基因幼苗做对照，培养
一段时间后观察烟草幼苗生长状况）
【分析】1、基因工程的基本操作程序主要包括四个基本步骤：提取目的基因、目的基因与载体连接、
将与目的基因连接的载体导入受体细胞、目的基因的表达与检测；
2、PCR 技术：
PCR
①
含义：是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核糖合成技术。全称是多聚酶链式反应；
PCR
②
原理：DNA 双链复制；
③前提条件：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物；
④扩增过程：目的基因DNA 受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，在DNA 聚合酶
的作用下进行延伸，如此重复循环多次；
⑤结果：每次循环后的目的基因的量增加一倍，即成指数形式扩增。
【详解】（1）使用PCR 技术扩增抗盐基因时，需提供分别与两条模板链结合的2 种引物，添加引物
的原因是DNA 聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。PCR 的产物可通
过电泳鉴定，如果待测抗盐基因片段的泳道出现杂带，原因可能是复性时温度偏低，导致引物与DNA
模板非特异性结合增多；
（2）选用限制酶BamHⅠ、HindⅢ切割抗盐基因、质粒后构建重组质粒，原因是酶切后产生相同的黏
性末端，将获取的重组质粒采用农杆菌转化法导入烟草细胞，使含抗盐基因的质粒整合到烟草的基因
组序列中，可使用青霉素筛选到具有该抗生素抗性的植株；
（3）检测培育出的抗盐烟草植株是否具有抗盐性状，可利用带有标记的抗盐基因片段作为探针，与
从转基因烟草中提取的DNA 进行杂交，观察是否有杂交带产生。另外，在个体水平上可采用的鉴定
思路是将在盐胁迫条件下种植普通烟草和转基因烟草幼苗，观察植株的生长发育状况（将转基因烟草
幼苗转入高浓度的NaCl 溶液中进行耐盐试验，用非转基因幼苗做对照，培养一段时间后观察烟草幼
苗生长状况），若转基因烟草存活率高于普通烟草，则说明转基因植株获得了耐盐特性。
22．（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：
(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。
【答案】(1)避免pBR322 质粒和X 基因自身环化，避免目的基因和质粒反向连接
(2) 让X 基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代 使X 基因能够表达和发挥作用
(3) 氯霉素 四环素 导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。
使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322 质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四
环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长
(4) 转录 翻译
【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）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 基因可避免
pBR322 质粒和X 基因自身环化，以及目的基因和质粒反向连接。
（2）培养转基因大肠杆菌的核心工作是构建基因表达载体，其目的是让X 基因在大肠杆菌中稳定存
在，并遗传给下一代，同时使X 基因能够表达和发挥作用。
（3）未导入质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均不能生长。导入空质粒的大肠杆菌
在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322 质粒会破坏四环素抗性
基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能
生长。综上所述，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氯霉素的培养基上。进一步对导入空质粒和重组质粒的大肠杆菌进
行筛选时，应将大肠杆菌培养在含有四环素的培养基上。
（4）XE1 的X 基因成功导入，但X 基因没有转录成mRNA。XE3 的X 基因成功导入，能检测到X 基
因的mRNA，但不能检测到X 蛋白，说明mRNA 未能翻译出X 蛋白。
