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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
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
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
考点01
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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（ ）
考点02
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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 。
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。
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。
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 。
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。
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 。
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 。
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。
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。
