文档文本内容
高考真题题源解密
（选必3）
高三
抽丝剥茧
精讲精析
领悟高考
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
专题
微生物培养和细胞工程
考情解读：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。
2024 年真题精讲：探寻常考要点，真题分类精讲，归纳串联解题必备知识。
近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。
必备知识速记：总结易错易混点。
名校模拟探源：精选适量名校模拟题，强化做题手感。
考情解读
命题解读
考向
考查统计
该部分内容多以选
择题或非选择题呈现。本专
题知识难度较高、基础性
强。考查学生对发酵和细胞
工程的整体性的认识,或结
合一些情景信息或表格信
息设置题目，考查学生的应
变能力、获取信息和综合分
析能力。
考向一
传统发酵技术及实例
2024·湖北·T1
2024·河北·T18
2023·山东·T12
2022·江苏·T16
2021·全国乙·T37
2020·全国Ⅲ·T37
考向二
微生物的基本培养技术
2024·浙江·T14
2024·山东·T15
2023·全国乙·T37
2022·天津·T3
2021·天津·T1
考向三
微生物的选择培养和计数
2024·全国·T137
2023·山东·T15
2023·广东·T10
2023·北京·T16
2022·全国甲·T37
考向四
植物组织培养技术
2024·甘肃·T15
2022·辽宁·T14
2021·江苏·T5
2020·天津·T15
考向五
植物体细胞杂交技术
2024·湖北·T11
2023·广东·T12
2023·江苏·T13
2023·浙江·T24
2021·福建·T11
考向六
动物细胞培养技术
2024·吉林·T14
2022·福建·T3
2022·江苏·T14
2022·湖北·T6
考向七
动物细胞融合和单克隆抗
体的制备
2024·江西·T16
2024·湖北·T12
2023·北京·T12
2023·湖北·T22
2022·山东·T15
2022·福建·T13
2023·海南·T5
2023·江苏·T18
1
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
考向八
动物细胞核移植技术
2024·北京·T11
2023·天津·T7
2021·辽宁·T13
2020·天津·T1
考向九
胚胎工程技术及其应用
2024·甘肃·T16
2023·广东·T3
2023·天津·T7
2022·江苏·T4
2022·全国甲·T38
2024 年真题精讲
考向一
传统发酵技术及实例
1.（2024·湖北·高考真题）制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于
食用醋的发酵。下列叙述错误的是（
）
A．食用醋的酸味主要来源于乙酸
B．醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶
D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
2.（2024·河北·高考真题）中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，
以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是（
）
A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易污染杂菌
C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时，需在
2
CO 或
2
N 环境中进行
D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物
考点解读
果酒和果醋的制作
项目
制作果酒
制作果醋
发酵菌种
酵母菌
醋酸菌
代谢类型
异养兼性厌氧型
异养需氧型
温度
18-30 ℃
30-35 ℃
发酵过程
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：
C6H12O6＋6H2O＋6O2――→
酶
6CO2＋12H2O＋能量；
无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：
C6H12O6――→
酶
2C2H5OH＋2CO2＋能量
O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O2――→
酶
2CH3COOH
＋2CO2＋2H2O＋能量；
O2充足、缺少糖源时：C2H5OH＋O2――→
酶
CH3COOH
＋H2O＋能量
对氧的需求
前期需氧，后期不需氧
一直需氧
产物检测
闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色
→灰绿色)
酸碱指示剂(pH 试纸)、闻气味、品尝
2
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
考向二
微生物的基本培养技术
1.（2024·浙江·高考真题）脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。
下列叙述错误的是（
）
A．镍是组成脲酶的重要元素
B．镍能提高尿素水解反应的活化能
C．产脲酶细菌可在以NH4Cl 为唯一氮源的培养基生长繁殖
D．以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌
2．（2024·山东·高考真题）酵母菌在合成色氨酸时需要3 种酶X、Y 和Z，trpX、trpY 和trpZ 分别为相
应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3 种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物
积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3 种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况
如图。据图分析，3 种酶在该合成途径中的作用顺序为（
）
A．X→Y→Z
B．Z→Y→X
C．Y→X→Z
D．Z→X→Y
考点解读
1．培养基的配制
(1)培养基的概念、用途和类型
①概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。
②用途：用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
③种类：按物理性质分
液体培养基
↓
加入凝固剂，如琼脂
固体培养基
(2)培养基的配方
①主要营养物质：水、碳源、氮源、无机盐。
②其他条件：pH、特殊营养物质和氧气。如下表：
微生物
乳酸杆菌
霉菌
细菌
厌氧微生物
特殊需求
添加维生素
pH 调至酸性
pH 调至中性或弱碱性
无氧
3
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
考向三
微生物的选择培养和计数
1.（2024·全国·高考真题）合理使用消毒液有助于减少传染病的传播。某同学比较了3 款消毒液A、B、C
杀灭细菌的效果，结果如图所示。回答下列问题。
(1)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大
于后者，其原因是
。
(2)该同学从100 mL 细菌原液中取1 mL 加入无菌水中得到10 mL 稀释菌液，再从稀释菌液中取200 μL 涂
布平板，菌落计数的结果为100，据此推算细菌原液中细菌浓度为
个/mL。
(3)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是
，冷却的目的
是
。
(4)据图可知杀菌效果最好的消毒液是
，判断依据是
。（答出两点即可）
(5)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果。大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈
色。
考点解读
1．选择培养基与鉴别培养基
种类
特点
用途
举例
选择培养基
允许特定种类的微生物生长，同时
抑制或阻止其他种类微生物生长
从众多微生物中分离所
需的微生物
加入青霉素分离得到酵母
菌和霉菌
鉴别培养基
根据微生物的代谢特点在培养基中
加入某种指示剂或化学药品，进而
产生特定的颜色或其他变化
鉴别不同种类的微生物
用伊红—亚甲蓝培养基鉴
别大肠杆菌
常见选择培养基举例：(1)缺少氮源的培养基可以筛选能利用大气中N2的微生物。(2)含青霉素的培养基可
淘汰细菌，筛选出真菌。(3)无有机碳源的培养基可筛选出自养微生物。
2.两种纯化方法的比较
项目
平板划线法
稀释涂布平板法
分离结果
关键操作
接种环在固体培养基表面连续划线
①一系列的梯度稀释；②涂布平板操作
4
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
接种用具
接种环
涂布器
优点
可以观察菌落特征，对混合菌进行分离
可以计数，可以观察菌落特征
缺点
不能计数
操作复杂，需要涂布多个平板
共同点
都要用到固体培养基；都需进行无菌操作；都会在培养基表面形成单个的菌落；都可用于观
察菌落特征
3.平板划线法三次灼烧目的
（1）平板划线操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物；
（2）每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后，接种环上残留的菌种，使下一次划线时，接种环
上的菌种直接来源于上次划线的末端，从而通过划线次数的增加，使每次划线时菌种的数目逐渐减少，以
便得到单菌落。
（3）划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
4.微生物的数量测定方法
（1）显微镜直接计数法：不能区分死菌和活菌，结果偏大
（2）间接计数法——活菌计数法(即稀释涂布平板法)：当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只
是一个菌落，结果偏小。
5.微生物的筛选
（1）尿素分解菌的筛选：以尿素为唯一氮源的选择培养基可以筛选能分解尿素的细菌。
（2）尿素分解菌的鉴别：在以尿素为唯一氮源的选择培养基中添加酚红指示剂，可以鉴别分解尿素的细菌。
考向四
植物组织培养技术
1.（2024·甘肃·高考真题）兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织
培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（
）
A．①为脱分化过程，1 号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B．②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C．3 号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D．百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体
考点解读
植物组织培养技术
(1)概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其
形成完整植株的技术。
(2)理论基础：植物细胞的全能性。
5
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
(3)基本过程
外植体
离体培养的植物器官、组织或细胞
――→
脱分化愈伤组织――→
再分化芽、根―→完整植株
①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分
化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。
②愈伤组织：脱分化产生的不定形的薄壁组织团块。
③再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
（4）植物组织培养过程中应注意的问题
①接种时注意外植体的方向，应将外植体的形态学下端插入培养基，不能倒插。
②培养一株完整的试管苗，必须先进行生芽培养，再进行生根培养。如果顺序颠倒，先诱导生根，就不好
诱导生芽了。
③菊花的组织培养中，愈伤组织的形成一般不需要光照，而在后续的培养过程中，需要一定量的光照。
考向五
植物体细胞杂交技术
1.（2024·湖北·高考真题）植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体
细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（
）
A．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG 诱导原生质体融合
C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
考点解读
1.植物体细胞杂交技术
（1）过程
A.过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
6
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
B.过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括电融合法、离心法等，化学法包括聚乙二醇(PEG)融合
法、高Ca2＋—高pH 融合法等。
C.过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。
D.过程④为脱分化，过程⑤为再分化。
（2）概念：植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞
培育成新植物体的技术。
（3）意义：植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特
的优势。
2.植物体细胞杂交后的遗传物质分析
(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
(2)染色体组
①染色体组数＝两种植物体细胞内染色体组数之和。
②植物体细胞杂交形成的杂种植株，有几个染色体组就称为几倍体。
考向六
动物细胞培养技术
1．（2024·吉林·高考真题）从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间
点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是（
）
A．传代培养时，培养皿需密封防止污染
B．选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C．直接用离心法收集细胞进行传代培养
D．细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
2．（2024·浙江·高考真题）某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操
作过程如图。
下列叙述错误的是（
）
A．①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离B．②加培养液的目的是促进细胞增殖
7
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
C．③分装时需调整到合适的细胞密度
D．整个过程需要在无菌、无毒条件下进行
考点解读
动物细胞培养
（1）概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生
长和增殖的技术。
（2）条件：
①无菌、无毒的环境：添加抗生素、定期更换培养液
②营养：除葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素外，还需要加入动物血清、血浆等一些天然
成分。
③温度和PH：36.5±0.5℃、7.2—7.4
④气体环境：95%空气-提供O2（有氧呼吸）；5%CO2--维持培养液的PH
（3）细胞贴壁和接触抑制
①细胞贴壁是指体外培养的细胞贴附在瓶壁生长的现象；
②接触抑制是指当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖的现象。
（4）动物细胞培养和植物组织培养的比较
项目
动物细胞培养
植物组织培养
理论基础
细胞增殖
植物细胞的全能性
培养前处理
无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原
蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞
无菌、离体
取材
动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器
官或组织
植物幼嫩的部位或花药等
培养基性质
液体
固体
培养基成分
糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物
血清等
水、矿质元素、蔗糖、维生
素、植物激素和琼脂等
结果
产生大量细胞，不形成新个体
可产生新个体
应用
人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模
化生产
快速繁殖、作物脱毒、细胞
产物的工厂化生产和单倍体
育种等
相同点
①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH 等条件；③
都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
考向七
动物细胞融合和单克隆抗体的制备
1.（2024·江西·高考真题）某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S（含有多个不同的抗原决定基，
8
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体）。为了建立一种灵敏、高效检测S 蛋白的方法，研究人员
采用杂交瘤技术制备了抗-S 单克隆抗体（如图）。下列说法正确的是（
）
A．利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B．制备的单克隆抗体A 和单克隆抗体B 是相同的单克隆抗体
C．用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存
D．单克隆抗体A 和单克隆抗体B 都能够特异性识别S 蛋白
2.（2024·湖北·高考真题）糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B 细胞总量是治疗
糖尿病的重要策略。我国学者研究发现，向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体（mAb），可
以促进胰岛A 细胞增殖，诱导少数胰岛A 细胞向胰岛B 细胞转化，促进功能性胰岛B 细胞再生。根据上述
实验结果，下列叙述错误的是（
）
A．mAb 的制备可能涉及细胞融合技术
B．注射mAb 可降低胰腺分泌胰高血糖素的量
C．mAb 和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合
D．胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖，升高血糖水平
考点解读
1.动物细胞融合技术
（1）概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
（2）原理：细胞膜的流动性。
（3）诱导融合的方法
PEG 融合法
电融合法
灭活病毒诱导法
（4）意义：细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。
（5）比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜的流动性、细胞的全能性
细胞膜的流动性、细胞增殖
融合前处理
除去细胞壁
使细胞分散开
相关酶
纤维素酶和果胶酶
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
9
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
诱导方法
物理法：电融合法、离心法；
化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、
高Ca
2＋—高pH 融合法
物理法：电融合法；
化学法：聚乙二醇(PEG)融合法；
生物法：灭活病毒诱导法
结果
杂种植株
杂交细胞
应用
培育植物新品种
主要用于制备单克隆抗体
意义
突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合
相同点
动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合
的方法与植物原生质体融合的方法相似
2.单克隆抗体的制备
（1）传统抗体的缺点：产量低、纯度低、特异性差
（2）单克隆抗体的优点
①能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合(特异性强、灵敏度高)。
②可以大量制备。
(3)单克隆抗体的应用
①被广泛用作诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。
②运载药物，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。
③用于治疗疾病。
（4）两次筛选的目的和方法
第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，方法是用特定的选择培养基进行筛选。
第二次筛选的目的是筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。方法是克隆化培养和抗体检测。
考向八
动物细胞核移植技术
1.（2024·北京·高考真题）我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），
为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。相关叙述错误的是（
）
A．实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能
B．实验过程中使用的培养基含有糖类
C．类囊胚的获得利用了核移植技术
D．可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育
考点解读
10
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
动物体细胞核移植技术
(1)概念：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胚胎，继而发
育成动物个体的技术。
(2)原理：动物细胞核的全能性。
(3)哺乳动物核移植分类
种类
难易程度
原因
胚胎细胞核移植
相对容易
分化程度低，表现全能性相对容易
体细胞核移植
十分困难
分化程度高，表现全能性十分困难
(4)非人灵长类动物的体细胞核移植困难的原因
①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态。
②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。
（5）动物体细胞核移植相关问题
①M Ⅱ期卵母细胞具备受精能力，细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件。
②为了使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。目前普遍使用
的去核方法是显微操作法，也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法去核。
③克隆动物不是对体细胞供体动物100%的复制：克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中
的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞；此外，生物性状还受环境因素的影响。
考向九
胚胎工程技术及其应用
1.（2024·甘肃·高考真题）甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，
每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊
的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（
）
A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵
B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精
C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理
D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙
2．（2024·湖北·高考真题）波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。
生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（
）
A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B．胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
11
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
考点解读
1．受精阶段的主要过程及生理反应
步骤
主要过程
生理反应
第一步
精子释放多种酶溶解卵细胞膜外的一些结构(如透
明带等)，接触卵细胞膜
透明带反应：阻止后来的精子进入透明
带，是防止多精入卵受精的第一道屏障
第二步
精子入卵，尾部脱落
卵细胞膜反应：拒绝其他精子再进入卵
内，是防止多精入卵受精的第二道屏障
第三步
精子核膜破裂后形成新核，卵子被激活完成减数分
裂Ⅱ，排出第二极体
形成雄原核和雌原核：受精的标志
第四步
雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核
膜消失
形成合子(受精卵)：个体发育的起点
2．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化的规律
(1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，不能从母体获取有机物，而呼吸消耗一直进行，因此有机物总量减
少。
(2)细胞数目和体积：胚胎总体积不增加，但细胞数目增多，每个细胞体积减小。
(3)细胞中DNA 含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA 含量增多，但每个细胞中核DNA 含量保持相对
稳定。
3.胚胎移植中的四个注意点
两次激素使用
第一次：用孕激素对受、供体进行同期发情处理；
第二次：用促性腺激素处理使供体超数排卵
两次检查
第一次：对收集的胚胎进行检查；
第二次：对受体母畜是否妊娠进行检查
移植时间不同
牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段；
小鼠、家兔培养到桑葚胚前；
几乎所有动物都不能培养到原肠胚阶段再移植
繁殖方式
胚胎由受精卵形成，属于有性繁殖；
胚胎由核移植或胚胎分割形成，属于无性繁殖
近年真题精选
考向一
传统发酵技术
12
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
1．（2023·山东·高考真题）以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4 个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；
②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。
下列说法正确的是（
）
A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
2．（2022·湖北·高考真题）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（
）
A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
3．（2023·辽宁·高考真题）细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的。利用空气微
生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/m³）。下列叙述错误的是（
）
A．采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B．细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
C．同一稀释度下至少对3 个平板计数并取平均值
D．稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
考向二
微生物培养
1．（2023·江苏·高考真题）下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是（
）
A．通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B．通常细菌的生长速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大
C．通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D．血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定，也可用于细菌的数量测定
2．（2023·山东·高考真题）平板接种常用在微生物培养中。下列说法正确的是（
）
A．不含氮源的平板不能用于微生物培养
B．平板涂布时涂布器使用前必须进行消毒
C．接种后未长出菌落的培养基可以直接丢弃
D．利用以尿素为唯一氮源的平板能分离出合成脲酶的微生物
考向三
植物细胞工程
1．（2023·河北·高考真题）植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙
述错误的是（
）
A．植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理
13
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
B．经纤维素酶和果胶酶充分处理后，植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞
C．为使悬浮细胞正常生长，培养基须保持适当的温度、pH 和渗透压
D．利用悬浮培养技术生产次生代谢物，可减少植物资源的消耗
2．（2023·江苏·高考真题）研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。
下列相关叙述正确的是（
）
A．从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁
B．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
C．检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色
D．聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
3．（2023·山东·高考真题）利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，
可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是（
）
A．利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B．植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
D．该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
考向四
动物细胞工程
1．（2023·辽宁·高考真题）大量悬浮培养产流感病毒的单克隆细胞，可用于流感疫苗的生产。下列叙述
错误的是（
）
A．悬浮培养单克隆细胞可有效避免接触抑制
B．用于培养单克隆细胞的培养基通常需加血清
C．当病毒达到一定数量时会影响细胞的增殖
D．培养基pH 不会影响单克隆细胞的病毒产量
2．（2023·北京·高考真题）甲状旁腺激素（PTH）水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单
克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是（
）
A．需要使用动物细胞培养技术
B．需要制备用PTH 免疫的小鼠
C．利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D．筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
3．（2022·福建·高考真题）我国科研人员在航天器微重力环境下对多能干细胞的分化进行了研究，发现
与正常重力相比，多能干细胞在微重力环境下加速分化为功能健全的心肌细胞。下列叙述错误的是（
）
A．微重力环境下多能干细胞和心肌细胞具有相同的细胞周期
B．微重力环境下进行人体细胞的体外培养需定期更换培养液
C．多能干细胞在分化过程中蛋白质种类和数量发生了改变
D．该研究有助于了解微重力对细胞生命活动的影响
14
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
考向五
胚胎工程
1．（2023·天津·高考真题）多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下图列举了几
项技术成果。
下列叙述正确的是（
）
A．经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致
B．①需获得MII 期的去核卵母细胞
C．②能大幅改良动物性状
D．③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良
2．（2023·广东·高考真题）科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使
后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是（
）
A．超数排卵
B．精子获能处理
C．细胞核移植
D．胚胎培养
3．（2023·浙江·高考真题）在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是
（
）
A．经获能处理的精子才能用于体外受精
B．受精卵经体外培养可获得早期胚胎
C．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率
D．胚胎移植前需对受体进行选择和处理
必备知识速记
1.腐乳制作
（1）原理：蛋白质――→
蛋白酶小分子的肽和氨基酸。脂肪――→
脂肪酶甘油和脂肪酸。
（2）腐乳制作过程中参与的微生物：毛霉是一种丝状真菌，其繁殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧
型。
2.泡菜的制作
（1）菌种的种类和来源
①常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
②菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。
③乳酸菌发酵制作泡菜的原理：C6H12O6――→
酶2C3H6O3(乳酸)＋能量。
（2）方法步骤：
①配制盐水：配制质量分数为5%-20%的盐水，煮沸（除去杂菌和氧气）冷却（避免杀死乳酸菌）待用
②原料处理：切成条状或块状
③装坛：装至八成满，盐水没过全部菜料（创造无氧环境）
15
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
④封坛发酵：盖好坛盖，水槽注满水
（3）泡菜制作过程中制造无氧环境的措施：
①选择气密性好的泡菜坛。②盐水煮沸后冷却待用。③装坛时压实，盐水没过全部菜料。④盖上坛盖后要
在坛盖边沿的水槽中注满水；发酵期间不宜开盖，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水。
3.无菌技术
(1)目的：获得纯净的微生物培养物。
(2)关键：防止杂菌污染。
(3)消毒与灭菌的比较
项目
消毒
灭菌
作用强度
较为温和的理化因素
强烈的理化因素
作用程度
杀死物体表面或内部一部分微生物
杀死物体内外的所有微生物
芽孢和孢子
一般不能杀灭
能杀灭
适用对象
实验操作的空间、操作者衣着和双手
微生物培养器皿、接种用具和培养基等
常用方法
煮沸消毒法、巴氏消毒法等
湿热灭菌法、干热灭菌法、灼烧灭菌法等
(4)注意事项
①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接触。
②为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在超净工作台上并在酒精灯火焰附近进行。
4.植物细胞工程的应用
（1）植物繁殖的新途径
（2）作物新品种的培育
项目
单倍体育种
突变体的利用
原理
染色体变异
基因突变
优点
明显缩短育种年限
产生新基因，大幅度改良某些性状
过程
（3）细胞产物的工厂化生产
①生产的技术手段：植物细胞培养技术。
②优点：生产速度快。
③实例：人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现了工厂化生产。
5.胚胎分割
对象
早期胚胎
方法
机械方法
16
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
目的
获得同卵双胎或多胎
特点
来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质
实质
可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
6.比较自然受精、人工授精和体外受精
项目
自然受精
人工授精
体外受精
不同点
过程
雌雄动物交配完成
用人工的方法将公畜
的精液注入母畜生殖
道内，完成受精
人工获取精子、卵
子，在体外培养液
中完成受精过程
场所
雌性动物输卵管中
雌性动物输卵管中
体外培养液中
相同点
①精子获能、卵子成熟后方能完成受精过程；②都是有性生殖
名校模拟探源
1．（2024·湖北·一模）黄酒是世界上最古老的酒类之一，黄酒的制作流程主要为：制曲→浸米→煮酒（浸
好的小米加入开水中煮熟）→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述正确的是（
）
A．浸米有利于淀粉水解产生酒精从而提高酒的产量
B．入缸发酵时不能将搅拌好的煮熟小米装满发酵缸
C．浸好的小米煮熟后为避免杂菌污染需要立刻拌曲
D．为利于黄酒发酵，发酵温度应控制在30﹣35℃之间
2．（2024·江苏南通·三模）南通某兴趣小组按下图流程制作苹果醋。相关叙述正确的是（
）
挑选苹果→冲洗、切片，碾碎→加糖→添加菌种甲→苹果酒→添加菌种乙→苹果醋
A．菌种甲、乙都具有线粒体，都能进行有氧呼吸
B．加糖的目的是直接为菌种甲、乙提供碳源和能源
C．菌种甲、乙发酵过程中，发酵液pH 下降、温度上升
D．发酵结束后取苹果醋加酸性重铬酸钾检测发酵效果
3．（2024·广西·一模）《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢（‘酢’同‘醋’）法”的酿醋工艺：“大
率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，
挠搅之。数十日，醋成。”下列叙述错误的是（
）
A．该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源缺乏时将酒精转化为乙酸
B．加水的目的是对酒进行稀释，避免渗透压过高杀死醋酸菌
C．“衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的
D．“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧
4．（2024·江苏泰州·一模）科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获
得几丁质酶，用于生物防治。下列相关叙述错误的是（
）
A．土壤样品应加到以几丁质为唯一碳源的选择培养基中培养
17
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
B．目的菌的纯化和计数可以使用平板划线法或稀释涂布平板法
C．可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
D．获得的几丁质酶可用于防治某些有害的甲壳类动物、昆虫等生物
5．（2024·山东菏泽·二模）稻瘟菌引起的水稻稻瘟病是危害最为严重的真菌病害之一。土壤中某些微生
物能合成并分泌几丁质酶，能抑制稻瘟菌的生长，可用于稻瘟病的防治。科研人员试图从土壤中筛选出能
高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶。下列说法错误的是（
）
A．筛选土壤中目的微生物时需用以几丁质为唯一碳源的培养基
B．纯化培养时，可选择稀释涂布平板法或平板划线法接种
C．在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落均能分泌几丁质酶
D．可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
6．（2024·广东珠海·三模）肺炎支原体的药敏实验中，将蘸有相同浓度的阿奇霉素、克拉霉素和罗红霉
素的圆形滤纸片放置于平板不同位置。培养一段时间后，平板上出现的抑菌圈情况如图所示。下列叙述正
确的是（
）
A．支原体与病毒的根本区别是细胞内无核糖体
B．可依据菌落特征判断病人是否有支原体感染
C．?处作为对照组，圆形滤纸片上滴加蒸馏水
D．阿奇霉素抑制支原体增殖效果比克拉霉素好
7．（2024·湖北·三模）为给工厂繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持，科研人员利用植物组织培养技术研
究甘薯茎尖（外植体）大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响。下列叙述正确是（
）
茎尖大小
外植体数/个
分化苗数/株
脱毒苗数/株
小于0.3mm
20
1
1
0.3～0.5mm
20
10
7
大于0.5mm
20
13
4
A．培育脱毒苗依据的原理有基因突变和细胞的全能性
B．脱分化过程中应给予充足光照使茎尖进行光合作用
C．诱导生根过程中应提高生长素与细胞分裂素的比例
D．0.3～0.5mm 大小的茎尖最有利于获得抗病毒的特性
8．（2024·贵州黔南·二模）兰花人工种子由人工种皮、原球茎和人工胚乳构成。原球茎是由胚性细胞组
成、形态类似球茎的结构，可发育成完整植株。人工胚乳（即MS 培养基）可调控原球茎的休眠，并为原球
18
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
茎的发育提供营养成分和激素。不同成熟度椰子的椰子水对原球茎生长的促进效果不同。椰子水中含有脱
落酸。下列有关叙述错误的是（
）
A．从盆栽兰花获取茎尖，对其进行植物组织培养形成完整植株，体现了植物细胞的全能性
B．不同成熟度椰子的椰子水对原球茎生长的促进效果不同，可能是其中营养物质和激素的含量存在差异
C．对人工胚乳中的MS 培养基浓度和椰子水的添加比例进行调整，可延长人工种子的保存时间
D．人工胚乳中添加用高压蒸汽灭菌法处理的椰子水，使原球茎的休眠时间变长
9．（2024·山东临沂·二模）为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为
扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS 细胞，继而利用iPS 细胞培育出与模型
鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如图。下列叙述错误的是（
）
A．图中黑鼠体细胞转化为iPS 细胞的过程与植物组织培养的脱分化类似
B．胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致滋养层破裂，胚胎伸展出来称为孵化
C．为获得更多的双细胞胚可对灰鼠注射促性腺激素超数排卵
D．为判断克隆鼠培育是否成功，需对X 鼠进行胰岛素抵抗的相关检测
10．（2024·河北张家口·三模）近日，某创新团队培育的“克隆奶牛”顺利出生。该团队选择群体中高
产、长寿和抗逆性能优异的明星奶牛，采集其耳缘细胞，通过核移植来生产克隆胚胎，并进行胚胎移植，
所得犊牛体型、花色与明星奶牛完全一致，若不考虑突变，下列相关叙述正确的是（
）
A．所得犊牛的核遗传物质与明星奶牛不完全相同
B．该过程将动物耳缘细胞培养成完整个体，体现了动物细胞的全能性
C．核移植过程中，通过显微操作技术对卵母细胞去核的实质是去除纺锤体-染色体复合物
D．可将获得的克隆胚胎培养至囊胚或原肠胚时进行分割，分割囊胚要注意将内细胞团均等分割
11．（2024·江苏南京·二模）我国科学家成功构建了具有高比例胚胎干细胞的活产嵌合体猴。如图所示，
研究人员将4CL 体系下培育的、可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞（简称4CL 干细胞）注射至
与其遗传信息不同的猕猴胚胎中，最终得到嵌合体猴。下列叙述正确的是（
）
19
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
A．为防止细菌污染，培养4CL 干细胞时可向培养液中加入适量的干扰素
B．4CL 干细胞注入桑葚胚后会与其他胚胎细胞发生融合进而形成嵌合体
C．对嵌合囊胚或原肠胚进行胚胎分割后移植，可以产生更多的嵌合体猴
D．嵌合体猴部分细胞可发出绿色荧光，其遗传信息不一定能遗传给后代
12．（2024·广东·三模）在干旱的戈壁和沙漠地区，单峰骆驼凭借巨大的体型、强悍的环境忍受力，成
为了名副其实的沙漠之舟，单峰骆驼在野外几乎灭绝。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家
又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼。下列叙述正确的是（
）
A．使用性激素对野化单峰雌骆驼A 处理以进行超数排卵
B．为提高体外受精成功率，从野化单峰骆驼B 中新采集的精子应直接用于体外受精
C．通过同期发情处理代孕受体雌性C，可以提升受孕成功率
D．为提高胚胎的利用率，可对囊胚或桑葚胚进行无限次分割
13．（2024·黑龙江·三模）蝴蝶兰（4N=76）的观赏价值极高，其快速大量的繁殖离不开植物组织培养技
术。下列关于植物细胞工程技术应用的叙述，错误的是（
）
A．蝴蝶兰幼嫩的茎段和操作者的双手都要用95%的酒精消毒
B．接种蝴蝶兰幼嫩茎段时应将其形态学上端朝下以便于生根
C．蝴蝶兰幼嫩茎段组织培养过程中细胞中不会出现38 个四分体
D．由外植体得到愈伤组织的整个过程中都需要提供充足的光照
14．（2024·江苏南京·二模）2023 年2 月，用于治疗HER2（人表皮生长因子受体2，该蛋白增多可促进
乳腺癌细胞的生长和扩散）阳性晚期乳腺癌的抗体偶联药物—“优赫得”获国家药监局批准上市。“优赫
得”通常由抗HER2 单克隆抗体、接头和化疗药物构成。下列有关的叙述正确的是（
）
A．可通过体外培养单个B 淋巴细胞来获得抗HER2 单克隆抗体
B．抗HER2 单克隆抗体能特异性识别乳腺癌细胞表面的HER2 蛋白
C．抗HER2 单克隆抗体能将连接的化疗药物输送到乳腺癌细胞中
D．“优赫得”具有靶点清楚、毒副作用小的优点
15．（2024·吉林·二模）将诱导多能干细胞（iPSc）移植给急性心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生
理指标逐渐恢复正常。下列说法合理的是（
）
A．该实验仅需要正常小鼠作对照组
B．与成体干细胞相比，iPSc 的分化潜能可能更强
20
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
C．因为诱导过程无需破坏胚胎，且选择病鼠自身细胞获得iPSc 再移植可避免免疫排斥，所以应用前景
优于胚胎干细胞
D．培养iPSc 的培养液中通常只含有糖类、氨基酸、无机盐和维生素
16．（2024·陕西榆林·三模）猕猴桃因果实营养丰富，维生素C 含量极高，药食两用，风味特异而被称
为“水果之王”。如图是以猕猴桃为原料发酵制作果酒和果醋的过程简图。结合所学知识，回答下列问题：
(1)酿制果酒时，一般要先通气的目的是
。在无氧条件下进行酒精发酵的反应式为
，
(2)酒精发酵过程中必须严格控制好
（答出3 点）等发酵条件，使发酵过程处于最佳状态；同时要随
时检测培养液中的
（答出2 点）等，以了解进程。
(3)醋酸菌将乙醇变为醋酸的环境条件是糖源
（填“充足”或“不足”）。为鉴定果醋是否酿制成功，
除可以通过观察菌膜、尝、嗅之外，还可以通过检测
作进一步的鉴定。果酒和果醋发酵中都没有进
行严格的消毒灭菌，但杂菌却不能正常生长繁殖，原因是
。
(4)酿制成功的果酒如果暴露在空气中会逐渐出现酸味，气温高的夏天更易如此，其原因是
。
17．（2024·湖北·三模）喀斯特是一种独特的地质现象，我国是世界上喀斯特分布面积最大的国家，除
了石林、溶洞外，喀斯特地区因其独特的气候、土壤条件也形成了优美的生态景观。喀斯特地区的土壤中
广泛存在能分泌碳酸酐酶（CA）的微生物，CA 能催化CO2的水合反应：
+
-
2
2
3
CO +H O→H +HCO
，产生的H
+又促
进碳酸钙的溶解。研究人员从喀斯特地区土壤中分离筛选出了高产CA 的细菌并进行了相关检测，流程如图
所示。回答下列问题：
(1)配制菌液时应向土壤样品中加入
，振荡静置后过滤去除颗粒物，然后将所得滤液经
后进行接种。
(2)图中甲、乙均为牛肉膏蛋白胨培养基（培养细菌的基础培养基），涂布培养后挑选不同形态、颜色的单
菌落进行分区划线培养，分区划线的目的是
。丙培养基为加入了白色碳酸钙的琼脂培养基，经涂布平
板接种培养后，以是否产生
为依据，挑取目的菌株做进一步检测鉴定。
(3)筛选到的目的菌株进行CA 活性检测需用到BTB 指示剂（酸性呈黄色，碱性呈蓝色），将各待测菌液分
别与等量的缓冲液、BTB 溶液及CO2饱和水混合，观察颜色变化情况，若
，则该菌液产生的CA 活性最强，
从而筛选出高产CA 的细菌。
(4)肾小管上皮细胞也能合成CA，调节重吸收（如图所示）。若CA 合成不足，会使尿量增多，其机理是
。
21
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
18．（2024·四川成都·三模）野生稻（A）具有耐盐碱特性，栽培稻（B）具有产量高的优势。研究人员
通过植物细胞工程技术培育兼具野生稻和栽培稻特性的优良植株，实验流程如图。回答下列问题：
(1)在进行“处理1”时，有时会使用到蜗牛消化道提取液，据图分析，蜗牛消化道提取液中可能含有的成
分有
。通过Ca
2+—高pH 诱导形成的甲能够在一定条件下培育出完整植株，说明植物细胞具有
。
(2)流程图中的甲、乙分别是
。“甲→乙”过程和“乙→试管苗”过程需要更换培养基，原因是
。
(3)“乙→试管苗”的培养过程中需要给予适宜光照，目的是
。“乙→目的植株”的培养过程
应该在一定浓度的高盐碱环境下进行，目的是
。
19．（2024·福建三明·三模）CD226 是表达于T 淋巴细胞表面的黏附蛋白，与已免疫的抗原呈递细胞（APC）
表面CD155 分子结合，从而活化T 细胞；TIGIT 是可表达于活化后T 细胞表面的黏附蛋白，与CD226 竞争性
结合CD155．抑制T 细胞活化，且CD155 与TIGIT 的亲和力高于CD226．两者平衡调节使机体发挥正常免疫
功能。回答下列问题：
(1)当病原体入侵时，已免疫的APC 表面CD155 分子会与辅助性T 细胞表面的CD226 结合，使辅助性T 细
胞
，这是激活B 细胞的第二信号。
(2)结合CD226 和TIGIT 的作用，尝试分析类风湿关节炎患病可能的原因是
。
(3)机体
功能正常时，可识别和清除突变的细胞，防止肿瘤的发生。近年来，青蒿素（ART）
的抗肿瘤作用愈显突出。为探索ART 对肿瘤细胞的作用，并揭示其可能的分子机制，科研人员利用不同浓
度的ART 分别对小鼠乳腺癌细胞利（4T1）及小鼠乳腺上皮细胞（HC11）处理，检测细胞活力（细胞活力在
一定程度上反映了细胞增殖能力）结果如图1 所示，并检测4T1 和HC11 及不同浓度ART 处理后的4T1 中TIGIT
和CD155 的蛋白质水平，结果如图2 所示。
22
逻辑生物，用正确的逻辑学生物
学科网（北京）股份有限公司
①据图1 可知，该实验的自变量是
；该实验结果说明：
②据图2 结果及以上研究分析青蒿素具有抗肿瘤作用的机制是
③综上研究，请利用动物细胞工程技术提出一条抗肿瘤的新思路：
。
20．（2024·云南昆明·三模）我国科学家利用动物培育可用于移植的人源器官，下图为相关过程，SIX1
和SALLI 基因是猪肾脏发育和肾脏细胞自我更新的必需基因。请分析回答问题：
(1)可用
（写出1 种即可）化学方法激活重构胚。
(2)取猪的去核卵母细胞步骤中的“核”指的是
。
(3)从干细胞的特点角度分析注入人源干细胞的作用
。
(4)代孕母猪对外来的早期胚胎
（填“会”或“不会”）产生免疫排斥，人源肾脏用于器官移植，
（填
“会”或“不会”）产生免疫排斥。
(5)用基因工程等技术，选取囊胚中的某些细胞，可以确定得到的嵌合胚胎是否为人源胚胎，请简要写出实
验思路：
。
23
学科网（北京）股份有限公司
基因工程
考情解读：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。
2024 年真题精讲：探寻常考要点，真题分类精讲，归纳串联解题必备知识。
近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。
必备知识速记：总结易错易混点。
名校模拟探源：精选适量名校模拟题，强化做题手感。
考情解读
命题解读
考向
考查统计
本部分的命题以非
选择题为主，属于高考必
考内容。题目内容多，难
度往往较大，试题情境新
颖，大多来自大学教材和
最新的论文文献，核心素
养侧重对科学思维和科学
探究的考查。
考向一
基因工程的基本工具
2024·湖南·T5
2024·江西·T12
2023·新课标·T6
2021·全国乙·T38
2021·湖北·T7
考向二
基因工程的基本操作程序
2024·甘肃·T21
2024·贵州·T21
2023·全国乙·T38
2023·全国甲·T38
2023·湖北·T4
2023·广东·T20
考向三
基因工程的应用
2024·河北·T5
2022·河北·T24
2022·广东·T22
2022·全国乙·T38
2021·河北·T24
考向四
蛋白质工程的原理和应用
2022·湖南·T22
2021·辽宁·T14
2022·重庆·T3
考向五
DNA 的粗提取与鉴定
2024·湖南·T5
2024·山东·T13
2023·广东·T11
2022·山东·T13
2021·山东·T13
考向六
生物技术的安全性与伦理
问题
2024·广东·T18
2023·浙江选考·T2
2022·北京·T21
2024 年真题解读
考向一
基因工程的基本工具
1.（2024·湖南·高考真题）某同学将质粒DNA 进行限制酶酶切时，发现DNA 完全没有被酶切，分析可能的
原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（
）
A．限制酶失活，更换新的限制酶
B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等
24
学科网（北京）股份有限公司
C．质粒DNA 突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA
D．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA 甲基化不敏感的限制酶
2.（2024·江西·高考真题）γ-氨基丁酸在医药等领域有重要的应用价值。利用L-谷氨酸脱羧酶（GadB）
催化L-谷氨酸脱羧是高效生产γ-氨基丁酸的重要途径之一。研究人员采用如图方法将酿酒酵母S 的L-谷
氨酸脱羧酶基因（gadB）导入生产菌株E．coliA．构建了以L-谷氨酸钠为底物高效生产γ-氨基丁酸的菌
株E．coliB。下列叙述正确的是（
）
A．上图表明，可以从酿酒酵母S 中分离得到目的基因gadB
B．E．coliB 发酵生产γ-氨基丁酸时，L-谷氨酸钠的作用是供能
C．E．coliA 和E．coliB 都能高效降解γ-氨基丁酸
D．可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ构建重组质粒
考点解读
限制酶的选择原则
(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。
(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制
酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。
(3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基
因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ和EcoR
Ⅰ两种限制酶。
考向二
基因工程的基本操作程序
1.（2024·甘肃·高考真题）源于细菌的纤维素酶是一种复合酶，能降解纤维素。为了提高纤维素酶的降
解效率，某课题组通过筛选高产纤维素酶菌株，克隆表达降解纤维素的三种酶（如下图），研究了三种酶
混合的协同降解作用，以提高生物质资源的利用效率。回答下列问题。
25
学科网（北京）股份有限公司
(1)过程①②采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基筛选菌株X，能起到筛选作用的原因是
。高
产纤维素酶菌株筛选时，刚果红培养基上的菌落周围透明圈大小反映了
。
(2)过程④扩增不同目的基因片段需要的关键酶是
。
(3)过程⑤在基因工程中称为
，该过程需要的主要酶有
。
(4)过程⑥大肠杆菌作为受体细胞的优点有
。该过程用Ca
2+处理细胞，使其处于一种
的生理状
态。
(5)课题组用三种酶及酶混合物对不同生物质原料进行降解处理，结果如下表。表中协同系数存在差异的原
因是
（答出两点）。
生物质原料
降解率（%）
协同系数
酶A
酶B
酶C
混1
混2
混1
混2
小麦秸秆
7.08
6.03
8.19
8.61
26.98
74.33
114.64
玉米秸秆
2.62
1.48
3.76
3.92
9.88
24.98
77.02
玉米芯
0.62
0.48
0.86
0.98
6.79
1.82
11.34
注：混1 和混2 表示三种酶的混合物
2．（2024·贵州·高考真题）研究者用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养真菌A 的野生型（含NV 基
因）、突变体（NV 基因突变）和转基因菌株（转入NV 基因），检测三种菌株NV 酶的生成与培养液中的葡
萄糖含量，结果如表所示（表中“+”表示有，“—”表示无）。
检测用菌株
蔗糖
NV 酶
葡萄糖（培养液中）
野生型
+
+
+
野生型
—
—
—
突变体
+
—
—
转基因菌株
+
+
+
回答下列问题。
(1)据表可推测
诱导了NV 基因表达。NV 酶的作用是
。检测NV 酶活性时，需测定的
26
学科网（北京）股份有限公司
指标是
（答出1 点即可）。
(2)表中突变体由T-DNA 随机插入野生型菌株基因组DNA 筛选获得。从野生型与突变体中分别提取基因组DNA
作为模板，用与
（选填“T-DNA”或“NV 基因”）配对的引物进行PCR 扩增。若突变体扩增片
段长度
（选填“>”“=”或“<”）野生型扩增片段长度，则表明突变体构建成功，从基因序
列分析其原因是
。
(3)为进一步验证NV 基因的功能，表中的转基因菌株是将NV 基因导入
细胞获得的。在构建NV
基因表达载体时，需要添加新的标记基因，原因是
。
考点解读
1.将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法
农杆菌转化法、花粉管通道法
显微注射法
Ca
2＋处理法
受体细胞
体细胞或受精卵
受精卵
原核细胞
转化过程
将目的基因插入Ti 质粒的T－
DNA 中→农杆菌→导入植物细
胞→整合到受体细胞的染色体
DNA 上→表达
将含有目的基因的表达载体提
纯→取卵(受精卵)→显微注射
→受精卵发育→获得具有新性
状的动物
Ca2＋处理细胞→细胞处于
一种能吸收周围环境中DNA
分子的生理状态→基因表达
载体导入
2.农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入
第一次拼接是将目的基因拼接到Ti 质粒的T－DNA 上，第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的T－DNA
拼接到受体细胞的染色体DNA 上；第一次导入是将含目的基因的Ti 质粒导入农杆菌，第二次导入(非人工
操作)是指含目的基因的T－DNA 导入受体细胞。
3．目的基因的检测与鉴定
考向三
基因工程的应用
1.（2024·河北·高考真题）新城疫病毒可引起家禽急性败血性传染病，我国科学家将该病毒相关基因改
造为r2HN，使其在水稻胚乳特异表达，制备获得r2HN 疫苗，并对其免疫效果进行了检测。
回答下列问题：
(1)实验所用载体的部分结构及其限制酶识别位点如图1 所示。其中GtP 为启动子，若使r2HN 仅在水稻胚
27
学科网（北京）股份有限公司
乳表达，GtP 应为
启动子。Nos 为终止子，其作用为
。r2HN 基因内部不
含载体的限制酶识别位点。因此，可选择限制酶
和
对r2HN 基因与载体进行酶切，用于表
达载体的构建。
(2)利用
方法将r2HN 基因导入水稻愈伤组织。为检测r2HN 表达情况，可通过PCR 技术检
测
，通过
技术检测是否翻译出r2HN 蛋白。
(3)获得转基因植株后，通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究。此类植株自交一代后，r2HN 纯合
体植株的占比为
。选择纯合体进行后续研究的原因是
。
(4)制备r2HN 疫苗后，为研究其免疫效果，对实验组鸡进行接种，对照组注射疫苗溶剂。检测两组鸡体内
抗新城疫病毒抗体水平和特异应答的CD8 T
细胞（细胞毒性T 细胞）水平，结果如图2 所示。据此分析，
获得的r2HN 疫苗能够成功激活鸡的
免疫和
免疫。
(5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN 疫苗的优点是
。（答出两点
即可）
考点解读
1．乳腺生物反应器
(1)操作过程
(2)比较乳腺生物反应器与膀胱生物反应器
①乳腺生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产药用蛋白，而膀胱生物反应器是利用转基因动物的尿液生
产药用蛋白，二者的优点：产量高、质量好、成本低、易提取，且不会对动物造成伤害。
28
学科网（北京）股份有限公司
②乳腺生物反应器需是处于生殖期的雌性动物才可生产药用蛋白，而膀胱生物反应器则是任何生长期的雌
雄动物均可生产药用蛋白。
考向四
DNA 的粗提取与鉴定
1.（2024·安徽·高考真题）下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（
）
A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA 提取的效率会降低
B．利用DNA 和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA
C．DNA 在不同浓度NaC1 溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA 粗提物
D．将溶解的DNA 粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
2．（2024·山东·高考真题）关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是（
）
A．整个提取过程中可以不使用离心机
B．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中
C．鉴定过程中DNA 双螺旋结构不发生改变
D．仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
3．（2024·湖南·高考真题）最早的双脱氧测序法是PCR 反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷
三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP 或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补酸对原则，以
加入ddATP 的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸（dATP），继续延伸；
PCR 产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正
确的是（
）
A．上述PCR 反应体系中只加入一种引物
B．电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢
C．5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列
D．患者该段序列中某位点的碱基C 突变为G
考点解读
1．DNA 的粗提取与鉴定的注意事项
(1)加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA 分子的断裂，导致DNA 分子不能形成丝状沉淀。
(2)本实验不能用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA)。
可选用鸡血细胞作为材料。
(3)鉴定DNA 时，一支试管为对照组，另一支试管为实验组。两支试管中都先加入物质的量浓度为2 mol/L
的NaCl 溶液；在实验组试管中加入DNA 丝状物，对照组不加；加入二苯胺试剂后沸水浴加热。结果可以看
29
学科网（北京）股份有限公司
到加入DNA 丝状物的试管呈现蓝色，对照组无色。如果实验组蓝色较浅，说明提取出的DNA 量太少。
2．DNA 片段的扩增及电泳鉴定的注意事项
(1)为避免外源DNA 等因素的污染，PCR 实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压
灭菌处理。
(2)该实验所需材料可以直接从公司购买，缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存。使用前，将所需
试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。
(3)在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，避免试剂的污染。
(4)在进行操作时，一定要戴好一次性手套。
(5)观察DNA 带的分布及粗细程度来评价扩增的效果。
考向五
生物技术的安全性与伦理问题
1.（2024·浙江·高考真题）关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是（
）
A．试管动物的培育
B．转基因食品的生产
C．治疗性克隆的研究
D．生物武器的发展和生产
2.（2024·广东·高考真题）遗传性牙龈纤维瘤病（HGF）是一种罕见的口腔遗传病，严重影响咀嚼、语音、
美观及心理健康。2022 年，我国科学家对某一典型的HGF 家系（如图）进行了研究，发现ZNF862 基因突变
导致HGF 发生。
回答下列问题：
(1)据图分析，HGF 最可能的遗传方式是
。假设该致病基因的频率为p，根据最可能的遗传方式，
Ⅳ2生育一个患病子代的概率为
（列出算式即可）。
(2)为探究ZNF862 基因的功能，以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验，简要写出设计思路：
。
为从个体水平验证ZNF862 基因突变导致HGF，可制备携带该突变的转基因小鼠，然后比较
的差异。
(3)针对HGF 这类遗传病，通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生殖
细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病？作出判断并说明理由
。
近年真题精选
考向一
基因工程的基本工具
1．（2023·重庆·高考真题）某小组通过PCR（假设引物长度为8 个碱基短于实际长度）获得了含有目的
30
学科网（北京）股份有限公司
基因的DNA 片段，并用限制酶进行酶切（下图），再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误
的是（
）
A．其中一个引物序列为5＇TGCGCAGT-3＇
B．步骤①所用的酶是SpeI 和CfoI
C．用步骤①的酶对载体进行酶切，至少获得了2 个片段
D．酶切片段和载体连接时，可使用E．coli 连接酶或T4连接酶
2．（2021·湖北·高考真题）限制性内切酶EcoRI 识别并切割
双链DNA，用EcoRI 完全酶
切果蝇基因组DNA，理论上得到DNA 片段的平均长度（碱基对）约为（
）
A．6
B．250
C．4000
D．24000
3.（2023·湖北·高考真题）某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A 为抗原
来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题：
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞（含浆细胞）
（填“需要”或“不需要”）通过原
代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG 可促进细胞融合，该过程中PEG 对细胞膜的作用是
。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT 培养基），该培养基对
和
生
长具有抑制作用。
(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是
。
(4)构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列属于DNA 连接酶底物的是
。
31
学科网（北京）股份有限公司
考向二
基因工程的基本操作程序
1．（2023·辽宁·高考真题）CD163 蛋白是PRRSV 病毒感染家畜的受体。为实时监控CD163 蛋白的表达和
转运过程，将红色荧光蛋白RFP 基因与CD163 基因拼接在一起（如下图），使其表达成一条多肽。该拼接
过程的关键步骤是除去（
）
A．CD163 基因中编码起始密码子的序列
B．CD163 基因中编码终止密码子的序列
C．RFP 基因中编码起始密码子的序列
D．RFP 基因中编码终止密码子的序列
2.（2022·湖南·高考真题）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优
良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C 控制。回答下列问题:
(1)突变型1 叶片为黄色，由基因C 突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1 连续自交3 代，F3成
年植株中黄色叶植株占
。
(2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727 位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，
导致第
位氨基酸突变为
，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机
理
。（部分密码子及对应氨基酸:GAG 谷氨酸;AGA 精氨酸;GAC 天
冬氨酸;ACA 苏氨酸;CAG 谷氨酰胺）
(3)由C 突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1 叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限
制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA 片段），其结果为图中
（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
(4)突变型2 叶片为黄色，由基因C 的另一突变基因C2所致。用突变型2 与突变型1 杂交，子代中黄色叶植
株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?
（填“能”或“否”），用文字说
明理由
。
3．（2023·河北·高考真题）单细胞硅藻具有生产生物柴油的潜在价值。研究者将硅藻脂质合成相关的苹
果酸酶（ME）基因构建到超表达载体，转入硅藻细胞，以期获得高产生物柴油的硅藻品系。
回答下列问题：
(1)根据DNA 和蛋白质在特定浓度乙醇溶液中的
差异获得硅藻粗提DNA，PCR 扩增得到目的基因。
(2)超表达载体的基本组件包括复制原点、目的基因、标记基因、
和
等。本研究中目的基因为
。
(3)PCR 扩增时引物通过
原则与模板特异性结合。根据表达载体序列设计了图1 所示的两条引物，对非转
基因硅藻品系A 和转ME 基因硅藻候选品系B 进行PCR 检测，扩增产物电泳结果见图2。其中，样品1 为本
实验的
组，样品2 有特异性扩增产物，结果表明
。
32
学科网（北京）股份有限公司
(4)利用单细胞硅藻生产生物柴油的影响因素包括胞内脂质含量和繁殖速率等。图3 为硅藻胞内脂质含量检
测结果。据图分析，相对于品系A，品系B 的胞内脂质含量平均水平明显
。同时，还需测定
以比较在
相同发酵条件下品系A 与B 的繁殖速率。
(5)胞内脂质合成需要大量ATP。ME 催化苹果酸氧化脱羧反应产生NADH。研究表明，品系B 线粒体中ME 含
量显著高于品系A。据此分析，ME 基因超表达使线粒体中NADH 水平升高，
，最终促进胞内脂质合成。
(6)相对于大豆和油菜等油料作物，利用海生硅藻进行生物柴油生产的优势之处为
。（答出两点即可）
考向三
蛋白质工程的原理和应用
1．（2022·重庆·高考真题）将人胰岛素A 链上1 个天冬氨酸替换为甘氨酸，B 链末端增加2 个精氨酸，
可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是（
）
A．进入人体后需经高尔基体加工
B．比人胰岛素多了2 个肽键
C．与人胰岛素有相同的靶细胞
D．可通过基因工程方法生产
2．（2021·辽宁·高考真题）腈水合酶（N0）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高温。
利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1）。下列
有关叙述错误的是（
）
A．N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一
B．加入连接肽需要通过改造基因实现
C．获得N1的过程需要进行转录和翻译
D．检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境
3.（2022·湖南·高考真题）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，
具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题:
(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a 是
，物质b 是
。在生产过程中，物质b 可能不同，合
成的蛋白质空间构象却相同，原因是
。
(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有
、
和利
33
学科网（北京）股份有限公司
用PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是
。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所
示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的
（填“种类”或“含量”）有关，导致
其活性不同的原因是
。
(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写
出实验设计思路
。
考向四
DNA 的粗提取与鉴定
1．（2022·山东·高考真题）关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（
）
A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA 降解
B．离心研磨液是为了加速DNA 的沉淀
C．在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂呈现蓝色
D．粗提取的DNA 中可能含有蛋白质
2．（2021·山东·高考真题）粗提取DNA 时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得
滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出DNA 相对含量较高的白色丝
状物的处理方式是（
）
A．加入适量的木瓜蛋白酶
B．37～40℃的水浴箱中保温10～15 分钟
C．加入与滤液体积相等的、体积分数为95%的冷却的酒精
D．加入NaCl 调节浓度至2mol/L→过滤→调节滤液中NaCl 浓度至0．14mol/L
必备知识考点
1.限制酶的选择原则
(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。
(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制
酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。
34
学科网（北京）股份有限公司
(3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基
因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ和EcoR
Ⅰ两种限制酶。
2.启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比
项目
启动子
终止子
起始密码子
终止密码子
本质
DNA
DNA
mRNA
mRNA
位置
目的基因上游
目的基因下游
mRNA 首端
mRNA 尾端
功能
RNA 聚合酶识别和结合
的部位，驱动基因转录
出mRNA
使转录在所需要的
地方停下来
翻译的起始信号(编
码氨基酸)
翻译的结束信号(不
编码氨基酸)
3．PCR
(1)原理：DNA 半保留复制。
(2)条件：DNA 模板、2 种引物、耐高温的DNA 聚合酶和4 种脱氧核苷酸。
(3)扩增过程
过程
说明
图解
变性
温度超过90 ℃时，双链DNA 解聚为单链
复性
温度下降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基
互补配对与两条单链DNA 结合
延伸
温度上升到72 ℃左右时，溶液中的4 种脱氧
核苷酸在耐高温的DNA 聚合酶的作用下，根据
碱基互补配对原则合成新的DNA 链
(4)PCR 过程的两点提醒
①复性不一定均为引物与DNA 模板结合。复性时，引物与DNA 模板的结合是随机的，也存在DNA 解开的两
条链的结合。
②PCR 反应的结果不都是所需的DNA 片段。因为第一次循环得到的DNA 片段只有一种引物，比所需的DNA 片
段要长，从第二次循环才出现所需的DNA 片段，这样的片段存在两种引物。
4.将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法
农杆菌转化法、花粉管通道法
显微注射法
Ca2＋处理法
受体细胞
体细胞或受精卵
受精卵
原核细胞
转化过程
将目的基因插入Ti 质粒的T－
将含有目的基因的表达载
Ca2＋处理细胞→细胞处于一
35
学科网（北京）股份有限公司
DNA 中→农杆菌→导入植物细
胞→整合到受体细胞的染色体
DNA 上→表达
体提纯→取卵(受精卵)→
显微注射→受精卵发育→
获得具有新性状的动物
种能吸收周围环境中DNA 分子
的生理状态→基因表达载体导
入
5.农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入
第一次拼接是将目的基因拼接到Ti 质粒的T－DNA 上，第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的T－DNA
拼接到受体细胞的染色体DNA 上；第一次导入是将含目的基因的Ti 质粒导入农杆菌，第二次导入(非人工
操作)是指含目的基因的T－DNA 导入受体细胞。
6．蛋白质工程
(1)目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。
(2)操作手段：改造或合成基因。
(3)设计流程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相
对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
7．DNA 的粗提取与鉴定的注意事项
(1)加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA 分子的断裂，导致DNA 分子不能形成丝状沉淀。
(2)本实验不能用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA)。
可选用鸡血细胞作为材料。
(3)鉴定DNA 时，一支试管为对照组，另一支试管为实验组。两支试管中都先加入物质的量浓度为2 mol/L
的NaCl 溶液；在实验组试管中加入DNA 丝状物，对照组不加；加入二苯胺试剂后沸水浴加热。结果可以看
到加入DNA 丝状物的试管呈现蓝色，对照组无色。如果实验组蓝色较浅，说明提取出的DNA 量太少。
8．DNA 片段的扩增及电泳鉴定的注意事项
(1)为避免外源DNA 等因素的污染，PCR 实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压
灭菌处理。
(2)该实验所需材料可以直接从公司购买，缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存。使用前，将所需
试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。
(3)在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，避免试剂的污染。
(4)在进行操作时，一定要戴好一次性手套。
(5)观察DNA 带的分布及粗细程度来评价扩增的效果。
名校模拟探源
1．
（2024·湖北·三模）CRISPR-Cas9 基因编辑技术，是对靶向基因进行特定DNA 修饰的技术。利用CRISPR-Cas9
技术可以使红眼基因B 突变获得果蝇突变体，如图为技术原理图。下列相关叙述正确的是（
）
A．细胞内的Cas9 酶在配对区域定点剪切，引起果蝇发生染色体结构变异
36
学科网（北京）股份有限公司
B．该过程中，sgRNA 和Cas9 酶共同剪切DNA 的作用类似于限制酶的作用
C．敲除后需要DNA 聚合酶对DNA 上的切口进行修复
D．sgRNA 与红眼基因B 的部分序列配对，不会出现的碱基互补配对方式是A-T
2．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）下列关于生物学实验中所使用到酒精的叙述，错误的是（
）
A．脂肪的检测实验中，用50%的酒精洗去浮色
B．DNA 分子鉴定时使用到95%的冷酒精
C．观察有丝分裂实验中，解离液包含体积分数为95%的酒精
D．低温诱导染色体数目变化的实验中，用95%的酒精冲洗卡诺氏液2 次
3．某科研小组采用PCR 技术构建了红色荧光蛋白基因(dsred2)和α-淀粉酶基因(amy)的dsred2-amy 融合
基因，其过程如图所示，其中引物②和引物③中部分序列(黑色区域)可互补配对。下列说法错误的是（
）
A．利用PCR 技术扩增基因时不需要解旋酶来打开DNA 双链
B．不能在同一反应体系中进行dsred2 基因和amy 基因的扩增
C．dsred2 基因和amy 基因混合后只能得到一种类型的杂交链
D．杂交链延伸得到dsred2-amy 融合基因的过程不需要加引物
4．（2024·贵州黔南·二模）在生物的各项生命活动中，常涉及到“分离”和“结合”。下列有关“分离”
和“结合”的叙述正确的是（
）
A．噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使噬菌体的DNA 与蛋白质分离
B．DNA 复制过程中，DNA 聚合酶和Taq 酶都可以使DNA 的两条母链分离
C．转录过程中，RNA 聚合酶需要和基因的起始密码子结合才开始合成RNA
D．翻译过程中，氨基酸结合在RNA 的3'端后运输至核糖体上进行肽链延伸
5．（2024·浙江·模拟预测）通过PCR 扩增可得到含有部分未知序列的DNA 片段的扩增产物，具体操作步
骤如下图所示，图中白色为未知片段，黑色为已知片段，M、N 为限制酶的识别序列，下列相关叙述错误的
是（
）
37
学科网（北京）股份有限公司
A．已知片段中没有除了M 之外的其他限制酶的识别序列
B．将最终的PCR 产物进行测序即可知道未知片段的DNA 序列
C．该PCR 过程中所使用的引物应依据a、b 的序列进行设计
D．第一步酶切时可更换限制酶，只要所用限制酶的识别序列在已知片段中不存在即可
6．（2024·山东威海·二模）已知引发某传染病的病原体为RNA 病毒，该病毒表面的A 蛋白为主要抗原，
其疫苗生产和抗体制备的流程如下图所示。下列说法错误的是（
）
A．过程①需要使用限制酶和DNA 连接酶
B．过程②是基因工程操作的核心步骤
C．过程③可用灭活的病毒诱导
D．抗A 蛋白的单克隆抗体可用于制备该传染病的抗原检测试剂盒
7．（2024·安徽合肥·三模）AK、DHDPS 是玉米中合成赖氨酸的两种关键酶，赖氨酸达到一定浓度就会与
两种酶结合抑制它们的活性，如图所示，因此玉米中赖氨酸含量比较低。将AK 中第352 位苏氨酸变成异亮
氨酸，DHDPS 中第104 位天冬酰胺变成异亮氨酸，该变化影响了其与赖氨酸的结合，使玉米叶片和种子内游
离的赖氨酸分别提高5 倍和2 倍。下列有关分析错误的是（
）
A．玉米中赖氨酸含量比较低与负反馈调节密切相关
B．要替换AK、DHDPS 中的氨基酸需要通过改造相应基因来实现
C．改造后的AK 和DHDPS 与底物结合能力加强，导致玉米合成赖氨酸的能力增强
D．改造后的AK 和DHDPS 空间结构改变，与赖氨酸结合的能力降低
8．（2024·福建三明·三模）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，
具有良好的抗凝血作用。科研人员拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。将提取的水蛭
蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。下列叙述错
误的是（
）
38
学科网（北京）股份有限公司
A．水蛭蛋白经两种酶处理后水解产物的抗凝血活性差异主要与其肽含量有关
B．酶甲处理使水蛭素抗凝血活性提高的可能原因是使其有活性的结构域部位暴露
C．要获得水蛭素的基因，可以从水蛭细胞中提取mRNA，经逆转录获得目的基因
D．上述实验目的是了解水蛭素蛋白中影响抗凝血活性的部分以设计蛋白质三维结构
9．（2024·广东·三模）蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时代。如
通过蛋白质工程，将干扰素结构上的两个半胱氨酸改为丝氨酸，就可以使其保存半年，而活性不受影响。
下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是（
）
A．蛋白质工程的操作流程与中心法则的方向相同
B．蛋白质工程需要改造或合成蛋白质的编码基因
C．对干扰素的改造无需考虑其空间结构
D．蛋白质工程需要改变蛋白质分子的所有氨基酸序列
10．（2024·河北衡水·三模）真核细胞转座子有逆转录转座子（如图①）和DNA 转座子（如图②）之分，
可在染色体内部和染色体间转移。该过程依托转座酶将转座子两端特定序列进行切割，再将其插入到DNA
分子的特定位点中，具体机制如下图①和②所示。下列相关叙述正确的是（
）
A．转座酶和限制性内切核酸酶均可破坏磷酸二酯键
B．转座引起的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异
C．DNA 转座子只改变其在染色体上的位置，总数保持不变
D．逆转录转座子通常存在于外显子等不易于转录的区域
提取与鉴定”的操作步骤为研磨→去杂→析出→鉴定。某研究组欲探究不同去杂方法对实验结果的影响（如
下表）。下列叙述正确的是（
）
去杂质方式
沉淀质量（g）
DNA 浓度（ng·μL
-1）
OD260/OD280
二苯胺鉴定
离心
0.0680
81.50
1.53
蓝色
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
蓝色
注：OD260与OD280的比值可检查DNA 纯度；纯DNA 的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明
39
学科网（北京）股份有限公司
显降低。
A．猪肝、菜花、草莓均可作为提取DNA 的材料
B．对研磨液进行离心的目的是加速DNA 的沉淀
C．离心法可以获得更高纯度的DNA
D．析出时的离心转速明显高于去杂质时
12．（2024·山东青岛·三模）科学家将某病毒抗原蛋白的部分编码序列（RBD）拼接成融合基因2RBD 和
3RBD，探究RBD 的二聚体蛋白和三聚体蛋白能否模拟RBD 的天然构象并获得高效免疫原性。为鉴定重组质
粒是否构建成功，将重组质粒用Nco I 和Sac I 双酶切处理后电泳，结果如图，其中泳道1 为双酶切
pNZ8149-2RBD，两个条带大小分别为2507bp 和2020bp。将构建好的重组质粒分别导入工程菌中进行表达产
物的检测。下列说法正确的是（
）
A．PCR 扩增融合基因时，在引物的3′端添加相应限制酶的识别序列
B．据图可知，融合基因3RBD 的长度为2686bp
C．泳道2 呈现一个条带的原因是酶切pNZ8149﹣3RBD 后产生的两个片段大小相近
D．从工程菌细胞表面提取蛋白质进行检测，从而进一步比较两者的免疫原性
13．（2024·山东济宁·三模）PCR 技术的实用性和极强的生命力其使成为生物科学研究的一种重要方法，
极大地推动了分子生物学以及生物技术产业的发展。下面是两个具体实验中的PCR 技术应用，请根据资料
回答下列问题：
(1)重叠延伸PCR 技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，通过多次PCR 扩增，
从而获得目的基因的方法。利用该技术可以实现基因的定点诱变。它在需要诱变的位置合成两个带有变异
基因碱基的互补引物，然后分别与引物a 和引物d 做PCR，这样得到的两个PCR 引物产物都带有变异基因，
并且彼此重叠，再将重叠部位进行重组PCR 就能得到诱变PCR 产物，如图所示：
40
学科网（北京）股份有限公司
①PCR 扩增DNA 的过程中，引物a、b、c、d 中，PCRI 应选择图1 中引物
，大量扩增突变产物
AD 则应选择引物
。
②重叠延伸PCR 通过
实现定点突变。PCR1 和PCR2 需要分别进行的原因是
。
③若正常基因可被限制酶DpnI 识别并切割，特定位点突变后的基因不能被DpnI 识别，请设计实验思路鉴
定上述过程获得的突变产物AD 是否为突变基因：
。
(2)反向PCR 可用于扩增未知序列，其原理如下图所示。下图链状DNA 分子内侧是已知序列，外侧为未知序
列。
①不直接在图2 中DNA 分子的两端设计引物并进行扩增，原因是
。
②图3 中环状DNA 进行PCR 的过程中，沿引物A 延伸子链的延伸方向是
（填“顺时针”或“逆
时针”），PCR 产物
（填“含有”或“不含”）EcoRI 的酶切位点。
14．（2024·广东·三模）肝纤维化与肝细胞癌的发生密切相关。研究发现活化的人肝星状细胞会大量合
成和分泌Ⅰ型胶原蛋白沉积在肝小叶的窦间隙，大量产生Ⅰ型胶原蛋白是肝星状细胞活化的标志之一。人
Ⅰ型胶原蛋白由4 条肽链组成，其中两条由COL1A1 基因编码。为了建立能直观反映I 型胶原蛋白表达量改
变的细胞模型，本研究旨在通过基因工程技术构建人COL1A1 和绿色荧光蛋白（EGFP）融合基因表达载体，
并将其导入到LX-2 细胞（永生化的人肝星状细胞）中，为抗纤维化药物研发建立可视化的报告系统。
(1)研究过程中，应将LX-2 细胞置于含
的气体条件下培养。
(2)在构建基因表达载体过程中，所需要的工具酶有
（请写出2 点）；其中Kozak 序列能增强EGFP
基因的表达，已知EGFP 基因的α链为转录的模板链，则应将图2 中EGFP 基因的
（“A”或“B”）
端与Kozak 序列连接。
(3)已知LX-2 细胞可被细胞因子TGF-β1 活化，激活COL1A1 基因表达，成为肝纤维化研究常见的细胞模型。
科学家为验证LX-2 细胞能通过EGFP 表达来反映表达COL1A1 能力的改变，进而筛选抗纤维化药物。对实验
进行了分组处理，对照组为无诱导处理的LX-2 细胞，模型组为
，实验组为
（实验材料：LX-2
细胞、TGF-β1、已知具有潜在抗肝纤维化作用的药物青蒿琥酯）。实验结束后，检测各组LX-2 细胞荧光
强度和相关基因（COL1A1 和EGFP）的表达水平，二者相互印证。若实验组的荧光强度均低于模型组的荧光
强度，实验结果说明
。
15．（2024·山东菏泽·一模）酵母是一种能够引发有机源或者动物源物质发酵的真菌，它有许多分类，
41
学科网（北京）股份有限公司
其中酿酒酵母是知名度最高，也是与人类关系最广泛的一种酵母。我国是世界上啤酒生产和消费大国，啤
酒是以大麦为主要原料经酵母发酵制成的。请回答下列问题：
(1)为了制备啤酒酵母分离培养基，实验人员将马铃薯去皮切块后高压煮沸，过滤后补加蒸馏水至1L，加入
葡萄糖和琼脂后加热融化。将马铃薯高压煮沸的目的是
，该培养基的碳源主要包括
，用于装
培养基的培养皿一般用
法进行灭菌处理。
(2)啤酒在工业化生产过程中，发酵过程分为
两个阶段。第一阶段结束后，发酵液在
的
环境下储存一段时间进行第二阶段，形成澄清、成熟的啤酒。
(3)下图所示为用酿酒酵母生产乙肝疫苗的过程图，回答相关问题：
①研究人员拟用PCR 扩增目的基因片段，已知目的基因的一条链为5'—ATTCCATATC……CCATGCC—3'。在
PCR 反应体系中需加入缓冲液、引物、4 种脱氧核苷酸、含目的基因的DNA 模板以及
。设计了一条
引物为5'—GGCATG—3'，另一条引物为
（写出6 个碱基即可）。
②要形成有效的重组质粒，选择适当的限制酶很重要，根据图乙和图丙可知，选择
最佳，原因是
。
③在添加卡那霉素和四环素的培养基中有少量菌落，说明了
。
42
