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高三生物一轮复习经典习题必练生物技术与工程（二）
一、单选题
1．某科研小组从土壤菌株A、B 中分离到同源性为93%的Bt1 抗虫基因和Bt2 抗虫基因的编码序列，并运
用交错延伸PCR 技术获得了抗虫性能强的重组B 基因，转入烟草获得成功，过程如下图所示。下列选项正
确的是（ ）
注：①交错延伸PCR：基因Bt1 和Bt2 均作为模板，所需引物相同，图中仅示其中一条链的延伸情况。②
启动子Pr1a 可在烟草叶肉细胞中特异性启动基因的转录。③图中生长素合成酶基因是通过成熟mRNA 逆
转录获得的DNA 片段，可使植物细胞合成生长素。
A．若用EcoRI（5'—G↓AATTC—3'）和限制酶XmaI（5'—G↓CCGGG—3'）双酶切多个目的基因，能避
免两个目的基因连接成环
B．复制原点是RNA 聚合酶识别和结合的位点
C．在培养愈伤组织的培养基中添加卡那霉素可以筛选含有Bt 重组基因的细胞
D．图中生长素合成酶基因不能促进愈伤组织生根
【答案】D
【分析】分析题图：图中过程①表示交错延伸PCR 过程，②表示构建基因表达载体，③将构建好的基因表
1
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达载体导入农杆菌细胞并用农杆菌感染植物细胞，④表示诱导愈伤组织，⑤表示再分化。
【详解】A、限制酶EcoRⅠ和XmaⅠ的酶切位点不同，切出的黏性末端不同，目的基因两端的黏性末端不同，
能避免单个目的基因连接成环，但不能避免两个目的基因中相同的黏性末端相连，A 错误；
B、启动子是RNA 聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，B 错误；
C、据图可知，Ti 重组质粒中同时含有Bt 重组基因和抗草甘膦基因（oroA），因此在培养愈伤组织的培养
基中添加草甘膦可以筛选含有Bt 重组基因的细胞，C 错误；
D、分析题意可知，图中生长素合成酶基因不能促进愈伤组织生根，因为生长素合成酶基因是通过成熟
mRNA 逆转录获得的编码区序列，自身无启动子，而启动子Pr1a 只在烟草叶肉细胞中特异性启动基因的转
录，在愈伤组织细胞中不能启动转录，D 正确。
故选D。
2．通过植物细胞工程技术，可利用甲（高产不耐盐）、乙（低产耐盐）两种二倍体植物培育高产耐盐的
杂种植株。实验流程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异导致植株不可育
B．由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有高产不耐盐品种
C．①过程应用了酶的专一性
D．为提高纤维素酶和果胶酶的处理效果①过程可将植物细胞置于适当浓度的高渗溶液中
【答案】C
【分析】1、植物体细胞杂交，又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人
工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细
胞是很难融合的，植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合，所以植物的细胞融合也称为原生
质体融合。
2、由图分析可知，①是酶解法去除细胞壁，②是诱导原生质体融合，③是杂种细胞，④是筛选获得的具
有耐盐特性的胚状体。
2
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【详解】A、甲、乙是二倍体植株，通过体细胞杂交技术获得的目的植株是四倍体，故目的植株相对于甲、
乙而言发生了染色体数目变异，由于含有同源染色体，目的植株是可育的，A 错误；
B、④是筛选高产耐盐植株，④中含有耐盐但不一定高产品种，B 错误；
C、①过程利用了酶的专一性，即利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程，C 正确；
D、①过程的目的是破坏细胞壁，将植物细胞置于适当浓度的低渗溶液中，有利于提高纤维素酶和果胶酶
的处理效果，使细胞壁因吸水而被涨破，D 错误。
故选C。
3．挽救终末期心脏病患者需要心脏移植，但移植过程中会发生缺血再灌注损伤（IRI），导致心脏坏死。
研究发现，IRI 通过促进Caspase8 等一系列凋亡基因的表达，导致细胞凋亡最终引起器官坏死。Caspase8
基因合成的小干扰RNA（siRNA）可以使Caspase8 基因沉默，有效抑制IRI 所致的器官损伤，如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．重组质粒除了包含目的基因、标记基因外，还必须有启动子和终止子
B．细胞凋亡中会发生Casepase8DNA→Casepase8RNA→Casepase8 蛋白的过程
C．基因沉默复合物，抑制基因表达的翻译过程，使Caspase8 基因沉默
D．为提高器官成活率，供者应与受者的主要HLA（组织相容性抗原）完全一致
【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．
将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、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Ca2+处理法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水
3
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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；②检测目的基因是否转录出了
mRNA；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、重组质粒包含目的基因，标记基因，启动子和终止子，A 正确；
B、凋亡基因Casepase8 基因表达形成Casepase8 蛋白质，导致细胞凋亡，B 正确；
C、基因沉默复合物作用于Casepase8mRNA，影响基因表达的翻译过程，C 正确；
D、研究表明，只要供者与受者的主要HLA 有一半以上相同就可进器官移植，D 错误。
故选D。
4．为提高大豆对磷元素的吸收能力，研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低蹄基因OsPTF 转移到大豆
植株中，下图为重组Ti 质粒上T 一DNA 的序列结构示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．以水稻RNA 为模板通过逆转录及PCR 扩增可获得大量OsPTF 基因
B．RNA 聚合酶与启动子1 识别并结合后，启动抗除草剂基因的转录
C．可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织
D．用EcoRI、BamHI 酶同时切重组Ti 质粒后，经电泳分离至少得到两条不同长度的带
【答案】B
【分析】转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA 聚合
酶参与；启动子是RNA 聚合酶识别与结合的位点。
【详解】A、以水稻RNA 为模板通过逆转录可以合成cDNA，然后再以cDNA 为模板利用PCR 扩增可获得
大量OsPTF 基因，A 正确；
B、启动子是RNA 聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，据图分析，抗除草剂基因位于启动子
2 的后面，故RNA 聚合酶与启动子2 识别并结合后，启动抗除草剂基因的转录，B 错误；
C、由于图中T-DNA 的序列中含有目的基因和抗除草剂基因，故可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目
的基因大豆愈伤组织，C 正确；
D、分析题图可知，用EcoRI、BamHI 双酶切重组Ti 质粒后，可得到含耐低磷基因OsPTF 的片段和含有除
草剂基因的片段和启动子1 左侧的片段等，因此经电泳分离至少得到两条带，D 正确。
故选B。
5．生物武器作为一种大规模杀伤性武器，在人类历史上造成了严重的威胁与伤害，全人类需要严格禁止
4
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生物武器。以下做法错误的是（ ）
A．遵守不发展、不生产、不储存生物武器公约
B．发展生物安全前瞻科技、储备生物防御技术
C．设立相关法律条例保护人类遗传资源信息
D．改变致病微生物的表面抗原使其难以检测
【答案】D
【分析】1、生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。
2、生物武器的特点:单位面积效应大;有特定的伤害对象;具有传染性;危害时间久;不易被发现和鉴定;使用者
本身易受伤害;生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产。
【详解】A、生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等
目标，以达到战争目的一类武器，为了维护世界和平，中国在《禁止生物武器公约》中重申在任何情况下
不发展、不生产、不储存生物武器，A 正确；
B、为防止生物武器的危害，要发展生物安全前瞻科技、储备生物防御技术，B 正确；
C、设立相关法律条例保护人类遗传资源信息，可以防止生物武器的危害，C 正确；
D、改变致病微生物的表面抗原使其难以检测，不利于防止生物武器的危害，D 错误。
故选D。
6．为获取玉米编码蔗糖转运蛋白的基因，提取玉米细胞RNA，获得cDNA 后导入基因工程酵母菌细胞
（产生的蔗糖酶不能分泌到胞外），利用选择培养基筛选到含有目的基因的酵母菌。下列叙述错误的是（
）
A．应选取含有蔗糖转运蛋白的组织提取RNA
B．RNA 通过逆转录形成cDNA
C．选择培养基应以蔗糖为唯一碳源
D．基因工程酵母菌无水解蔗糖的能力
【答案】D
【分析】获取目的基因可通过逆转录的方法，通过该方法需要先获得目的基因的RNA，由于基因选择性表
达，需要到特定的细胞中提取所需RNA。
【详解】A、基因的表达具有选择性，提取玉米编码蔗糖转运蛋白的基因的RNA，应在含有蔗糖转运蛋白
的组织提取，A 正确；
B、RNA 在逆转录酶的作用下，通过逆转录过程形成cDNA，B 正确；
C、获取的目的基因是编码蔗糖转运蛋白的基因，为研究目的基因是否表达后起作用，选择培养基应以蔗
糖为唯一碳源，C 正确；
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D、基因工程酵母菌产生的蔗糖酶不能分泌到胞外，因而具有水解蔗糖的能力，D 错误。
故选D。
7．两种生物之间存在着天然的生殖隔离，用传统的有性杂交的方法很难得到杂种后代。经过长期的实验，
科学家采用体细胞杂交的方法得到了两种植物的杂种植物，如图是植物体细胞杂交方法的流程图。下列有
关说法错误的是（ ）
A．图中由A、B 细胞获得A、B 原生质体需要使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁
B．杂交过程的关键是原生质体的融合，可以使用离心法、聚乙二醇融合法等方法来诱导
C．若提供A、B 细胞的植株都为二倍体，则图中杂种植株也为二倍体且是可育的
D．图中培养愈伤组织发育为杂种植株的培养基中，需要加入蔗糖和一些植物激素等
【答案】C
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培
养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能
性。
【详解】A、获得原生质体需要去掉植物的细胞壁，植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，所以需要使用
纤维素酶和果胶酶，A 正确；
B、杂交过程的关键是原生质体的融合，人工诱导原生质体融合的方法有物理法（电融合法、离心法等）
和化学法（聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH 融合法等），B 正确；
C、若提供A、B 细胞的植株都为二倍体，则图中杂种植株应该为异源四倍体且是可育的，C 错误；
D、培养愈伤组织发育为杂种植株的培养基为MS 培养基，MS 培养基中需要加入蔗糖和一些植物激素（主
要是生长素和细胞分裂素）等，D 正确。
故选C。
8．悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培
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养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液
不断移出。下列相关叙述错误的是（ ）
A．灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象
B．灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C．过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费
D．配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
【答案】A
【分析】动物细胞培养：（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个
细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。（2）原理：细胞增殖。（3）动物细胞培养的
流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成
单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处
理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、悬浮培养的动物细胞不出现贴壁生长现象，A 错误；
B、悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻，而灌流是在细胞密度
达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行，B 正确；
C、过高的灌流速率，培养的细胞没有及时利用营养物质，会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养
基浪费，C 正确；
D、动物细胞的细胞外液的渗透压是相对稳定且适宜的，配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的
液体环境的渗透压，D 正确。
故选A。
9．下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确的是（ ）
A．若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同植物的遗传特性
B．若①是花粉，则④是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种
C．若①是人参细胞，对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量
D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育会发生性状分离
【答案】D
【分析】据图分析，图示表示植物组织培养过程，其中①是外植体（离体的组织、细胞或器官），②是脱
分化形成的愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），③是再分化
形成的胚状体（或芽、根），④是新植物体。
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【详解】A、若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则其含有两个亲本的遗传物质，所以④可能出
现不同植物的遗传特性，A 正确；
B、若①是花粉，经花药离体培养，获得④单倍体植株，经人工诱导染色体加倍后一般可得到稳定遗传的
品种，B 正确；
C、若①是人参细胞，则将其脱分化形成②愈伤组织，再进行扩大培养（植物细胞培养）可提高细胞产物
人参皂甙的产量，C 正确；
D、若①是具有杂种优势的农作物细胞，则其进行有性生殖会发生性状分离，而用③进行繁育属于无性繁
殖，不会发生性状分离，D 错误。
故选D。
10．为筛选能大量分泌蛋白酶的枯草芽孢杆菌，将浸过不同菌株a~e 分泌物提取液的无菌圆纸片置于培养
基表面，放置2 天后结果如下图。下列叙述不正确的是（ ）
A．接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌
B．还应增设浸过无菌水的圆纸片进行对照
C．菌株a 可作为大规模产业化培养的备选株
D．实验结果说明菌株b 一定不能合成蛋白酶
【答案】D
【分析】微生物的实验室培养要获得纯净培养物的关键在于防止外来杂菌入侵。
【详解】A、一般使用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，A 正确；
B、为增加实验数据的可信度，排除圆纸片本身和其他无关变量的影响，还应在相关实验操作中增设浸过
无菌水的圆纸片进行对照，B 正确；
C、若用于生产，首选的菌株应是a，在图中a 形成的透明区域最大，说明含蛋白酶最多，C 正确；
D、灭菌后培养基中高浓度的蛋白质导致培养基不透明，菌株b 提取物周围没有形成明显清晰区的可能原
因是无蛋白酶或分泌蛋白酶少或蛋白酶活性低，D 错误。
故选D。
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11．癌症患者进行化疗或放疗之后，体内白细胞数量大幅度降低，可以注射粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子
（GM-CSF）增加白细胞的数量。在自然条件下，此细胞因子的含量很低，很难获得。某科研团队将人的
GM-CSF 基因导入大肠杆菌，大量生产重组GM-CSF，满足了临床需求。下列有关叙述正确的是（ ）
A．可通过PCR 的方法获取GM-CSF 基因
B．构建GM-CSF 基因表达载体需要限制酶和DNA 聚合酶
C．基因表达载体上的复制原点可以调控GM-CSF 基因的表达
D．可通过显微注射的方式将GM-CSF 基因导入大肠杆菌
【答案】A
【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】A、PCR 是一项体外扩增DNA 分子的技术，可用于目的基因的获取及扩增，故可通过PCR 的方
法获取GM-CSF 基因，A 正确；
B、构建GM-CSF 基因表达载体是基因工程的核心，该过程需要限制酶和DNA 连接酶，B 错误；
C、基因表达载体上的启动子是RNA 聚合酶识别和结合的位点，可以调控GM-CSF 基因的表达，C 错误；
D、大肠杆菌属于原核生物，将目的基因导入原核生物的方法是钙离子处理法（感受态细胞法），D 错误。
故选A。
12．控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义，目前分离精子技术是有效的控制方法，再通
过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育如下图所示。下列有关叙述正确的的是（
）
A．试管牛的培育属于有性生殖
B．过程①指的是体外受精技术和胚胎移植技术
C．采集来的精子和卵母细胞可以直接用于受精
D．经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致
【答案】A
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【分析】分析题图：图示为试管牛培育过程图，牛的精子分离出含Y 染色体的精子和含X 染色体的精子，
与卵细胞结合形成受精卵，因此①表示体外受精过程，接着经过早期胚胎培养过程和胚胎移植形成试管牛．
【详解】A、试管牛的培育过程中，涉及到减数分裂和受精作用，属于有性生殖，A 正确；
B、过程①指的是体外受精技术，没有涉及胚胎移植技术，B 错误；
C、采集来的精子需要经过获能处理才能用于受精，C 错误；
D、胚胎移植产生的后代，是经过受精作用形成的，其遗传特性与提供精子和卵细胞的亲本相同，而与受
体一般不一致，D 错误。
故选A。
13．利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6 天后，再接入活化的
醋酸杆菌，发酵5 天。下列有关叙述正确的是（ ）
A．酵母菌和醋酸杆菌均是原核生物
B．接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度
C．酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中都需要密闭条件
D．酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖
【答案】B
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是
醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的
糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酵母菌是真核生物，A 错误；
B、醋酸菌的最适温度为30-35 度，比酵母菌高，所以在接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度 ，B 正确；
C、醋酸菌是需氧型微生物，所以培养过程中不能密闭，需要不断通入氧气，C 错误；
D、醋酸杆菌是原核生物，分裂方式是二分裂，而不是有丝分裂，D 错误。
故选B。
14．下列高中生物学实验中，必须用活细胞作为实验材料的是（ ）
A．DNA 的粗提取与鉴定
B．观察细胞的有丝分裂
C．还原糖的鉴定
D．显微镜观察细胞质流动
【答案】D
【分析】高中生物学实验中，有许多实验需要保持细胞活性，如观察叶绿体实验、观察细胞质的流动实验、
观察质壁分离及复原实验等。
【详解】A、DNA 粗提取与鉴定实验中，使细胞破裂，从而能提取出DNA，这些过程都不能保证细胞的
正常生活，A 错误；
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B、在光学显微镜下观察细胞的有丝分裂过程用盐酸和酒精进行解离，细胞死亡，B 错误；
C、鉴定生物组织中的蛋白质、脂肪、还原糖，死细胞做实验材料即可，C 错误；
D、观察细胞质的流动的实验，必须保证细胞的活性，死细胞不会造成细胞内部的流动，D 正确。
故选D。
15．下列为达成实验目的而进行的相应实验操作，不正确的是（ ）
选
项
实验目的
实验操作
A
观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒
用苏丹Ⅲ染色后，再用酒精洗去浮色
B
除去粗提DNA 中的蛋白质杂质
在DNA 溶液中加入等体积预冷的酒精
C
观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂
将解离后的根尖放入龙胆紫染液染色
D
诱导外植体脱分化为愈伤组织
在MS 培养基中添加所需植物激素
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【分析】1、脂肪需要使用苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染色，使用50%酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看
到橘黄色（红色）的脂肪颗粒。
2、观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，其制作步骤为：解离、漂洗、染色和制片，其中
解离和制片时压片的目的都是使细胞分散开来；最后观察时，应该选取根尖分生区细胞进行观察，分生区
细胞的特点是呈正方形，排列紧密。
3、DNA 的粗提取和鉴定的原理是：
（1）DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl 溶液中的溶解度不同；
（2）DNA 不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质可以溶液酒精。
（3）DNA 和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。
（4）DNA 的鉴定：在沸水浴条件下，DNA 遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、脂肪需要使用苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染色，使用50%酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看
到橘黄色（红色）的脂肪颗粒，A 正确；
B、DNA 不溶于酒精，在DNA 溶液中加入等体积预冷的酒精可析出DNA，B 正确；
C、观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的实验步骤为解离、漂洗、染色、制片、观察，C 错误；
D、在MS 培养基中添加所需植物激素诱导外植体脱分化为愈伤组织，D 正确。
故选C。
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16．人们利用某些微生物制作食品时，需要分析微生物的特点，控制微生物的发酵条件。下列与此有关的
各项内容都正确的是（ ）
①
②
③
④
食
品
果酒
果醋
腐乳
泡菜
主
要
微
生
物
酵母菌
醋酸菌
毛霉
醋酸菌
制
作
装
置
或
操
作
步
骤
A．④
B．③
C．②
D．①
【答案】C
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母
菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都
充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
3、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。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。
4、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌，其新陈代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分
解成乳酸。
【详解】A、④装置中，制作泡菜的原理是乳酸菌发酵而非醋酸菌，乳酸菌是厌氧型生物，所以在坛口加
水，可以制造无氧环境，有利于乳酸菌增殖， A 错误；
B、③装置中，腐乳制作过程的主要微生物是毛霉，先让毛霉生长，后加盐腌制，否则盐会抑制毛霉生长，
B 错误；
C、②装置中，醋酸菌是好氧菌，通入氧气有利于醋酸菌发酵，C 正确；
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D、①装置中液体太满，发酵液会从导管溢出；排气管不能插入到液体中，否则发酵液会从导管溢出，且
发酵瓶中不需要插入温度计，D 错误。
故选C。
17．《诗经》中“十月获稻，为此春酒，以介眉寿”记录了古人用新鲜稻米酿酒，以求延年益寿的习俗。
米酒酿造主要包括蒸米、拌酒曲、发酵三步，酒曲中的微生物主要是霉菌和酵母菌，霉菌主要起到糖化的
作用（把米中的淀粉转化成葡萄糖）。下列说法错误的是（ ）
A．酿造米酒的过程中，酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸
B．蒸米后通常需要进行冷却，再加入酒曲，其目的是防止温度过高杀死酒曲中的微生物
C．米酒发酵初期，霉菌可以通过糖化作用，为酵母菌的呼吸作用提供底物
D．腐乳发酵过程中，也是利用了毛霉等微生物的糖化作用
【答案】D
【分析】葡萄酒制作过程中，将装配好的发酵瓶进行发酵，当发酵瓶中停止出现气泡，表示发酵完毕。若
发酵过程温度高于30℃，则需及时采取降温措施，主要为了防止影响酒的风味。
【详解】A、参与果酒制作的微生物主要是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，所以米酒发酵过
程中，酵母菌进行细胞呼吸的类型是有氧呼吸和无氧呼吸，A 正确；
B、蒸米后，温度较高，通常需要进行冷却，再加入酒曲，其目的是防止温度过高杀死酒曲中的微生物，B
正确；
C、酒曲中的微生物主要是霉菌和酵母菌，霉菌主要起到糖化的作用，能把米中的淀粉转化成葡萄糖，葡
萄糖能为醇母菌的呼吸作用提供底物，C 正确；
D、腐乳发酵过程中，起到主要作用的是毛霉，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，毛霉不能起糖化作用，D 错误。
故选D。
18．下列科技成果中，不需要用到细胞培养或组织培养技术的是（ ）
A．制备抗新冠病毒N 蛋白的单克隆抗体
B．通过体细胞核移植技术培育高产奶牛
C．袁隆平团队利用杂交技术培育性状优良的杂种水稻
D．将玉米与水稻体细胞进行杂交培育“黄金大米”植株
【答案】C
【分析】植物细胞工程技术包括植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术，动物细胞工程技术包括动物细
胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术等。
【详解】A、制备抗新冠病毒N 蛋白的单克隆抗体需要用到动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，A 不
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符合题意；
B、通过体细胞核移植技术培育高产奶牛需要用到动物细胞培养技术和核移植技术，B 不符合题意；
C、利用杂交技术培育出优良杂种水稻的过程，属于杂交育种，不需要用到细胞工程技术，C 符合题意；
D、将玉米与水稻体细胞进行杂交培育“黄金大米”植株需要用到植物体细胞杂交技术和组织培养技术，D
不符合题意。
故选C。
19．长穗偃麦草是小麦的一个重要野生近缘种，具有蛋白质含量高、抗多种真菌和病毒病害、耐旱、耐寒
等优良性状，科学家利用植物体细胞杂交技术培育了普通小麦—长穗偃麦草杂种植株，流程如图所示。下
列叙述正确的是（ ）
A．过程①会发生非同源染色体的自由组合
B．过程③要用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁
C．过程④涉及脱分化和再分化等生理过程
D．杂种植株能表现出双亲的各种优良性状
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把
杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、过程①表示幼嫩叶片形成愈伤组织的脱分化过程，细胞进行有丝分裂，不会发生非同源染色
体的自由组合，A 错误；
B、用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁的目的是获得原生质体，应该在过程②处理，不是过程③，B 错误；
C、过程④是杂种细胞形成杂种植株的过程，利用了植物组织培养技术，会涉及脱分化和再分化等生理过
程，C 正确；
D、杂种植株可能会表现出双亲的某些优良性状，但不一定是各种优良性状都能表现，D 错误。
故选C。
20．某实验小组探究大蒜汁对枯草芽孢杆菌的抑制作用，与实验操作有关的叙述不正确的是（ ）
A．称量、溶化和倒平板都必须进行无菌操作
B．吸取适当稀释度的菌悬液滴在平板上并涂布均匀
C．分别将浸于大蒜汁和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置
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D．将平板倒置放入适宜温度的恒温培养箱中培养
【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、称量、溶化是进行配置培养基的过程，培养基配制后需要灭菌，称量和溶化不需要无菌操作，
倒平板过程需要进行无菌操作，A 错误；
B、可用稀释涂布平板法进行接种，吸取适当稀释度的菌悬液滴在平板上并涂布均匀，B 正确；
C、可分别将浸于大蒜汁和无菌水的滤纸片贴在平板不同位置，加入大蒜汁的是实验组，无菌水作为对照
组，C 正确；
D、平板冷凝后，皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，将平板倒置，既可以使培养
基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染，D 正确。
故选A。
21．科学家采用体细胞杂交技术得到了“番茄—马铃薯”杂种植株，但该植株并没有地上结番茄、地下长
马铃薯。下列有关叙述错误的是（ ）
A．体细胞杂交之前用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理分散成单个细胞
B．番茄和马铃薯的原生质体可采用聚乙二醇融合法得到杂种细胞
C．杂种细胞需经过诱导形成愈伤组织后再发育成完整的杂种植株
D．“番茄—马铃薯”杂种植株没达预期目标与基因无法有序表达有关
【答案】A
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培
养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能
性。
【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素果胶，根据酶的专一性可知，植物细胞使用纤维素酶和果胶
酶处理细胞壁获得原生质体，A 错误；
B、番茄和马铃薯的原生质体可采用聚乙二醇融合法得到杂种细胞，此外还可通过物理方法等诱导其融合，
B 正确；
C、杂种细胞需经过诱导经脱分化形成愈伤组织后再经再分化过程发育成完整的杂种植株，C 正确；
D、生物体中基因的作用是相互的，且基因控制相关性状，“番茄—马铃薯”杂种植株没达预期目标与基
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因无法有序表达有关，D 正确。
故选A。
22．科研人员在常规PCR 基础上发展出同时检测多种病原体的多重PCR 技术，检测原理（a、b）及结果
（c）如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．需要针对不同病原体设计特异性引物和荧光探针
B．图中b 是PCR 反应的复性过程
C．多重PCR 同时完成对4 种病原体的检测
D．由结果推测该检测样品中有A 病原体的核酸
【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列以便合成一对引物。
（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）。（5）过程：①高
温变性：DNA 解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA 上；③中温延伸：合成子链。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。
【详解】A、不同的病原体的碱基序列是不同的，因此需要根据病原体的碱基序列设计不同的特异性引物
和荧光探针，A 正确；
B、图中b 是PCR 反应的延伸过程，该过程中发生合成子链的过程，B 错误；
CD、科研人员在常规PCR 基础上发展出同时检测多种病原体的多重PCR 技术，由图c 可知，多重PCR 同
时完成对（A、B、C、D）4 种病原体的检测，实验组中B、C、D 的剩余探针荧光强度与阴性对照组相似，
说明该检测样品中没有B、C、D 病原体的核酸，实验组中A 的剩余探针荧光强度与阴性对照组不同，说
明该检测样品中有A 病原体的核酸，CD 正确。
故选B。
23．人凝血酶Ⅲ是一种分泌蛋白，可预防和治疗急慢性血栓。重组人凝血酶Ⅲ是世界上首个上市的动物乳
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腺生物反应器生产的重组蛋白药物。下列相关叙述错误的是（ ）
A．可从人细胞中提取RNA 后利用逆转录PCR 技术获取目的基因
B．目的基因的上游需连接在乳腺细胞中特异表达基因的启动子
C．用显微注射技术将表达载体导入乳腺细胞来获得转基因动物
D．若用大肠杆菌作为受体细胞难以获得活性高的人凝血酶Ⅲ
【答案】C
【分析】利用基因工程技术，还可以让哺乳动物批量生产药物。科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达
的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发
育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳
房生物反应器。目前，科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、
生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。
【详解】A、可从人细胞中提取RNA 后利用逆转录PCR 技术获取目的基因，此时获得的目的基因没有启
动子、终止子等，A 正确；
B、动物乳腺生物反应器需要使目的基因在乳腺细胞表达，目的基因的上游需连接在乳腺细胞中特异表达
基因的启动子，B 正确；
C、动物受精卵全能性最高，用显微注射技术将表达载体导入受精卵来获得转基因动物，在乳腺细胞表达
特定的基因是启动子的作用，并非将目的基因导入乳腺细胞，C 错误；
D、大肠杆菌是原核生物，不具有加工分泌蛋白的内质网和高尔基体，若用大肠杆菌作为受体细胞难以获
得活性高的人凝血酶Ⅲ，D 正确。
故选C。
24．OsGLO1、EcCAT、EcGCL 和TSR 四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿
体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所
示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙
述正确的是（ ）
A．四个基因转录时都以DNA 的同一条单链为模板
B．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
C．用含卡那霉素或潮霉素的培养基均可筛选被农杆菌转化的水稻细胞
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D．可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
【答案】D
【分析】线粒体和叶绿体的DNA，都能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，
但同时受到细胞核基因的控制。标记基因：便于重组DNA 分子的筛选。
【详解】A、四个基因转录时不一定都以DNA 的同一条单链为模板，A 错误；
B、这些基因在叶绿体外合成蛋白质，由叶绿体转运肽引导合成的蛋白质进入叶绿体，B 错误；
C、卡那霉素不在T-DNA 上，应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C 错误；
D、可用抗原-抗体杂交技术检测是否有相应的蛋白质产生，从而检测四种酶在转基因水稻中的表达情况，
D 正确。
故选D。
25．现代智人起源于非洲的观点，得到更多证据的支持。人们认为，约100 万年前，非洲的古人类（人属
各成员）第一次走出非洲，在各地发展出自己的种群，例如1856 年在德国尼安德特河谷发现的尼安德特人。
约10 万年前，人类（现代智人种）第二次走出非洲，与第一次走出非洲的人类发生有限的基因交流。之后
由于目前尚在争议的原因，第一次走出非洲的人类包括尼安德特人陆续灭绝，而我们的祖先生存下来并逐
渐扩散占据了全世界。2009 年瑞典科学家斯万特·帕博团队完成尼安德特人细胞核DNA 的全基因组测序工
作，发现生活在非洲之外的现代人体内都有1%-4%的尼安德特人基因，现代人的线粒体和Y 染色体基因中
则没有发现尼安德特人基因。帕博因在已灭绝古人类基因组和人类进化研究方面所做出的贡献，获得2022
年诺贝尔生理学医学奖。下列有关叙述正确的是（ ）
A．帕博的研究说明尼安德特人和智人发生了不同物种的远缘杂交
B．非洲人不具有上述1%-4%的尼安德特人基因，说明他们没有共同的祖先
C．现代人线粒体和Y 染色体无尼安德特人基因的原因是它们分别为母系遗传和父系遗传
D．帕博的研究依赖于PCR 技术、DNA 测序技术、防止除古人类化石DNA 以外的外源DNA 污染技术
【答案】D
【分析】物种，简称“种”,是生物分类学研究的基本单元与核心。它是一群可以交配并繁衍后代的个体，
但与其它生物却不能交配，不能性交或交配后产生的杂种不能再繁衍。
【详解】A、尼安德特人和智人发生发生有限的基因交流，说明他们属于同一物种，A 错误；
B、尼安德特人也是从非洲走出去的，因此他们有共同的祖先，B 错误；
C、非洲以外现代人类族群具有少量尼安德特人基因（1.5%到4%），这少部分的尼安德特人基因都存在于
人类的常染色体，而不是父系遗传的Y 染色体或母系遗传，C 错误；
D、斯万特·帕博团队完成尼安德特人细胞核DNA 的全基因组测序工作，帕博的研究依赖于PCR 技术（体
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外DNA 扩增技术）、DNA 测序技术、防止除古人类化石DNA 以外的外源DNA 污染技术，D 正确。
故选D。
二、非选择题
26．小麦白粉病是由真菌引起的世界范围性病害，培育和推广抗病毒新品是防治白粉病最高效和环保的策
略。
(1)科研人员获取了A、B、D 三对感病基因同时突变的小麦突变体1（抗白白粉病但产量明显降低），使其
与野生型（WT）杂交，结果如图1 所示，可知A、B、D 三对基因位于 对同源染色体上。
(2)后续研究中又筛选到了既抗病同时产量又不降低的突变体2。科研人员根据A、B、D 基因的一小段序列
设计引物扩增WT 和突变体2 的基因组DNA，电泳结果如图2。进一步对比二者的基因序列发现，突变体
2 的A、D 基因只发生30-50 个碱基对的变化，而B 基因则发生了约30 万个碱基对的大范围缺失。
①突变体2 未扩增到 基因的片段，可能是该基因 。
②请从下表中选择两组杂交组合及预期结果设计对照实验，以进一步证实突变体2 的抗性表型与B 基因紧
密相关 。
杂交组合
F2的表型及比例
I．突变体2×aabbdd
①感病：抗病=3：1
II．突变体2×AAbbdd
②感病：抗病=1：1
Ⅲ．突变体2×aaBBdd
③全部抗病
Ⅳ．突变体2×aabbDD
④全部感病
(3)研究发现WT 和突变体1 中均存在小麦增产基因TMT，但二者R（或h）基因特定序列的表观遗传修饰
可限制TMT 表达，且感病基因的突变会产生加速衰老的不良效应，使突变体1 产量较WT 明显降低。
①与突变体1 相比，突变体2 ，因此产量并未较WT 明显降低。
②为进一步验证TMT 基因与产量密切相关，可分别对突变体1 和2 做 的处理，并检测两者的产量变
化。
(4)LX99 是我国培育的优质纯种小麦（除不抗白粉病外其他性状优良）。若利用突变体2 培育具有LX99 优
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良性状且抗病的纯种小麦，请选择合理的杂交育种方案并说明理由 。
【答案】(1)三
(2) B 缺失了与引物结合的序列 Ⅰ与③；Ⅲ与①
(3) B 基因表观遗传修饰破坏，TMT 基因表达增强，弥补了感病基因突变加速衰老造成产量降低的缺
陷。 转入外源TMT 基因（或增强TMT 基因表达）、敲除TMT 基因。
(4)方案二，理由：连续多代回交能更快速获得具有LX99 优良性状的纯合子，并且筛选过程操作简便，只
需关注抗病性状的筛选。
【分析】根据图1 可知，突变体1 与野生型（WT）杂交，F1是感病，说明感病是显性性状，抗病是隐性性
状，F1自交得到F2的表现型及其比例为：感病：抗病=63:1，和为64 ，符合43,说明该性状是由3 对等位基
因控制，符合基因的自由组合定律。
【详解】（1）由分析可知，F1自交得到F2的表现型及其比例为：感病：抗病=63:1，由此可知F1能够产生
8 种配子，A、B、D 三对基因位于3 对同源染色体上。
（2）①据图可知，突变体2 未扩增到B 基因的片段，可能是该基因缺失了与引物结合的序列。②据图可
知，突变体2 与Ⅰ野生型（WT）在基因组成上的区别在于突变体2 的B 基因缺失，所以突变体2 的基因型
因为AADD，杂交组合Ⅰ由于缺少B 基因，所以子代都是抗病的，其预期结果应该是③；杂交组合II 同样
缺少B 基因，与杂交组合Ⅰ的结果相同；杂交组合Ⅲ，存在B 基因，其预期结果应该是①，杂交组合Ⅳ同
样缺少B 基因，与杂交组合Ⅰ的结果相同；综合分析可知，选择的杂交组合及其预期结果应该是Ⅰ与③；
Ⅲ与①。
（3）据题可知， WT 和突变体1 中均存在小麦增产基因TMT，但二者R（或h）基因特定序列的表观遗
传修饰可限制TMT 表达，且感病基因的突变会产生加速衰老的不良效应，使突变体1 产量较WT 明显降低。
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与突变体1 相比，突变体2 B 基因表观遗传修饰破坏，TMT 基因表达增强，弥补了感病基因突变加速衰老
造成产量降低的缺陷，因此产量并未较WT 明显降低。
为进一步验证TMT 基因与产量密切相关，可分别对突变体1 和2 做转入外源TMT 基因（或增强TMT 基因
表达）、敲除TMT 基因的处理，并检测两者的产量变化。
（4）方案一与方案二的区别在于，方案一是连续自交选择优良性状的个体，方案二是连续回交，选择含
抗病基因的植株，选择方案二，理由：连续多代回交能更快速获得具有LX99 优良性状的纯合子，并且筛
选过程操作简便，只需关注抗病性状的筛选。
27．结直肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤．研究表明80%患者的A 基因（肿瘤抑制基因）突变，而患者逐
渐年轻化被认为与昼夜节律紊乱有关。研究人员对昼夜节律紊乱、A 基因突变与肿瘤发生三者之间的联系
展开研究。
(1)A 基因突变产生A-基因，A-表达的错误蛋白不行使正常功能且会干扰正常A 蛋白发挥作用。科研人员利
用Cre-lexP 系统构建易患结直肠癌的A 基因杂合突变模型鼠，且只允许突变基因A-在该鼠的肠上皮细胞表
达。
①图1 所示的Cre-loxP 系统的工作原理为：利用 酶和DNA 连接酶在启动子和目标基因间插入loxP-
Stop-loxP 序列，目标基因不转录。Cre 酶可识别loxP 序列并切割DNA 分子，敲除 序列，目标基因
转录。
②欲获得A 基因杂合突变模型鼠，研究人员需对野生型甲鼠和乙鼠分别转基因，从甲、乙杂交后代中筛选
目标个体。请依据图1 原理设计出导入甲鼠和乙鼠的基因及其调控序列 （填写选项前的字
母）。
a．A（A-）基因启动子 b．使基因只在肠上皮细胞表达的启动子
c．loxP-Stop-loxP d．A 基因 e．A-基因 f．Cre 酶基因
(2)科研人员又获得了节律基因B 纯合突变的模型鼠和A 基因杂合突变、B 基因纯合突变的双突变模型鼠，
观察野生型（WT）与各模型鼠的肠道肿瘤生长情况（图2）。
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①据图2 分析，A、B 基因与结直肠癌发生的关系可表述为 。
②检测发现双突变模型鼠的A 基因mRNA 含量几乎为0，说明 。
(3)A 基因表达的A 蛋白参与W 为信号的调节通路（图3），该通路在结直肠癌发病机制中发挥重要作用。
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W
①
与受体结合激活D 蛋白，使 ，促进促增殖基因表达，细胞快速增殖。
②科研人员从（2）的1~4 组小鼠小肠中分离干细胞进行离体培养，培养基中含促进干细胞分泌W 蛋白的
因子。每组培养物分别用0、1、10 和100nmol 四个浓度的W 合成抑制剂处理，预期各组细胞增殖速率的
变化为 。
【答案】(1) 限制 Stop（和一个loxP）
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(2) B 的突变可加强A 突变对结直肠癌发生的促进作用 B 基因突变抑制A 基因的转录(或表达)
(3) β 蛋白降解复合物合成被抑制，β 蛋白积累并进入细胞核与促增殖基因的转录因子结合 随W
合成抑制剂浓度升高，1、2、3 组增殖速率逐渐降低，4 组无明显变化
【分析】1、“分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)：（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来
的。（2）功能：能够识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核
苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
2、“分子缝合针”--DNA 连接酶：两种DNA 连接酶(E·coliDNA 连接酶和T4DNA 连接酶)的比较：相同点：
都缝合磷酸二酯键。
【详解】（1）①在基因工程中，在启动子和目标基因间插入loxP-Stop-loxP 序列，需要用限制酶（能够识
别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
断开）和DNA 连接酶（缝合形成磷酸二酯键），据图1 中下图可知，Cre 酶可识别loxP 序列并切割DNA
分子，敲除Stop（和一个loxP）序列，目标基因转录。
②在启动子和目标基因间插入loxP-Stop-loxP 序列，目标基因不转录，敲除Stop（和一个loxP）序列，目
标基因转录，利用Cre-lexP 系统构建易患结直肠癌的A 基因杂合突变模型鼠，且只允许突变基因A-在该鼠
的肠上皮细胞表达，需要在使基因只在肠上皮细胞表达的启动子和A-基因之间加上loxP-Stop-loxP ，这样
A-基因不能表达，当Cre 酶基因表达出Cre 酶时，即A（A-）基因启动子与Cre 酶基因结合，能切除Stop
（和一个loxP）序列，这样A-基因转录，因此导入甲鼠和乙鼠的基因及其调控序列为：
（2）①据图2 可知，与野生型（WT）、节律基因B 纯合突变的模型鼠相比，A 基因杂合突变模型鼠肠道
肿瘤较大，B 基因纯合突变的双突变模型鼠肠道肿瘤最大，因此推测B 的突变可加强A 突变对结直肠癌发
生的促进作用。
A
②
基因通过转录形成mRNA，双突变模型鼠（B 基因纯合突变的双突变模型鼠）的A 基因mRNA 含量几
乎为0，说明B 基因突变抑制A 基因的转录(或表达)。
（3）①据图3 可知，W 与受体结合激活D 蛋白，使β 蛋白降解复合物合成被抑制，β 蛋白积累并进入细胞
核，与促增殖基因的转录因子结合，细胞快速增殖。
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②据题意可知，当A 基因表达出A 蛋白后，能形成β 蛋白降解复合物，W 与受体结合后，激活D 蛋白，β
蛋白降解复合物合成被抑制，细胞快速增殖，野生型（WT）、节律基因B 纯合突变的模型鼠和A 基因杂
合突变鼠都能表达出A 蛋白，随着W 合成抑制剂浓度升高，W 含量逐渐减低，β 蛋白降解复合物合成被抑
制作用减弱，增殖速率逐渐降低，即随W 合成抑制剂浓度升高，1、2、3 组增殖速率逐渐降低；B 基因纯
合突变的双突变模型鼠中A 基因mRNA 含量几乎为0，不能形成A 蛋白，没有β 蛋白降解复合物形成，因
此无论W 含量如何变化，都不能改变增殖速率，即随W 合成抑制剂浓度升高，4 组无明显变化。
28．赤霉素在番茄果实由绿变红的成熟过程中发挥抑制作用。
(1)赤霉素是植物体产生的，对生命活动起 作用的微量 。
(2)为了探究赤霉素响应基因GASA1 的作用，研究人员构建了GASA1 基因高表达植株（甲），并检测野生
型和植株甲中FUL1 基因（其表达产物是调控果实成熟的关键转录因子）和ACS2 基因（乙烯合成关键基
因，受FUL1 基因调控）的表达量，结果如下图1。据图1 分析，GASA1 基因对番茄果实成熟有 作
用。
(3)研究者采用荧光素酶（能够催化荧光素氧化发光的酶）报告基因法将表达载体导入无关细胞，验证了
GASA1 蛋白可以与FUL1 蛋白结合影响ACS2 基因的表达。请据此完善实验表格。
A．ACS2 基因启动子与荧光素酶基因连接的表达载体 B．空载体
C．FUL1 基因表达载体 D．GASA1 基因表达载体
组
别
表达载体组合
操作
预期实验结果（+号越多，荧光强度越大）
1
A、B
导入无关细胞
＋＋＋
2
①
②
3
③
④
4
A、C、D
＋＋
① ② ③ ④ 。
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(4)请结合上述研究结果，完善赤霉素通过GASA1 蛋白影响番茄果实成熟的可能机制。请在下图方框中选
填“GASA1”“FUL1”“ACS2”，在（ ）中选填“＋”“－”（＋表示促进，－表示抑制，只考虑相邻物
质之间的影响） 。
【答案】(1) 调节 有机物
(2)抑制
(3) A、C/A、D ＋＋＋＋/＋＋＋ A、D/A、C ＋＋＋/＋＋＋＋
(4)
【分析】赤霉素的作用是促进细胞伸长、引起植株增高，促进种子萌发和果实发育。赤霉素是植物体产生
的，对生命活动起调节作用的微量有机物。
【详解】（1）赤霉素是植物体产生的，对生命活动起调节作用的微量有机物。
（2）据实验结果分析，植株甲中FUL1 基因和ACS2 基因的表达量比野生型都减少，而FUL1 基因表达产
物是调控果实成熟的关键转录因子，ACS2 基因是乙烯合成关键基因，可推测，GASA1 基因对番茄果实成
熟有抑制作用。
（3）本实验为了验证了GASA1 蛋白可以与FUL1 蛋白结合影响ACS2 基因的表达，依据单一变量原则，
组别2 表达载体组合为A、C，预期实验结果＋＋＋＋，组别3 表达载体组合为A、D，预期实验结果＋＋
＋。（组别2 和组别3 表达载体组合也可以互换，但一定对应着写出预期结果）。
（4）赤霉素通过GASA1 蛋白影响番茄果实成熟的可能机制：首先，赤霉素可通过促进GASA1 和FUL1
基因的表达，而两者又抑制ACS2 基因表达，ACS2 基因促进乙烯合成关键基因的表达。还可以直接促进
GASA1 基因的表达，GASA1 基因抑制FUL1 基因表达，FUL1 基因促进果实成熟。过程如下：
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29．从植物根系中分离出的C 菌可抑制多种土壤传播的植物病原菌。科研人员利用基因工程改造C 菌，使
其抑菌能力增强的同时具备生物固氮能力。
(1)C 菌的抗生素合成受RetS 蛋白抑制，图1 示敲除C 菌中retS 基因的过程。
①研究人员将整合了lox 序列的庆大霉素抗性基因导入C 菌，使用添加 的培养基可初步筛选
出导入成功的C 菌。
lox-
②
庆大霉素抗性基因通过同源重组的方式整合到C 菌基因组中，若要通过PCR 技术证明C 菌基因组中
retS 基因已被lox-庆大霉素抗性基因替换，图2 中应选择的正确引物组合是 。
A．Ⅰ和Ⅱ B．Ⅱ和Ⅲ C．Ⅰ和Ⅳ D．Ⅱ和Ⅳ
③给C 菌导入PC 质粒，并将其置于添加 的培养基中，获得敲除retS 基因且无庆大霉素抗性
基因标记的Cr菌。
(2)为获得具有固氮能力的CrN菌，科研人员提取固氮菌M 体内的固氮酶基因导入Cr菌。
①需依据固氮酶基因序列设计引物，扩增待检验菌和 的基因组DNA，对比电泳结果，筛选转
化成功的CrN菌。
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②将C 菌、固氮菌M 以及转化成功的CrN菌同时接种在长满枯草芽孢杆菌菌落的培养基上，测量抑菌圈直
径，并检测三者的固氮酶活性，分别是为了评估CrN菌的 。
(3)为进一步评估CrN菌对拟南芥生长的影响，科研人员在 （施加/不施加）氮肥的条件下种
植拟南芥，并对其根部进行接种实验，结果如图3，其中对照组1 和对照组2 的接种物分别是
。
(4)以上获得的CrN菌并不能盲目推广应用于农业生产，试举一例说明CrN菌的盲目释放可能带来的生态安全
问题 。
【答案】(1) 庆大霉素 C 乳糖
(2) 固氮菌M 和Cr菌（只答固氮菌M 即可得分） 抑菌能力和固氮酶基因的表达情况
(3) 不施加 缓冲液、固氮菌M+缓冲液
(4)可能影响土壤微生物群落的组成和结构或造成基因污染等
【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）①据图可知，庆大霉素抗性基因是重组质粒的标记基因，故使用添加庆大霉素的培养基可
初步筛选出导入成功的C 菌。
PCR
②
扩增时，应选择一对方向相反的引物，且引物应与目的基因的3'端结合，该过程的目的是通过PCR
技术证明C 菌基因组中retS 基因已被lox-庆大霉素抗性基因替换，即扩增基因应为lox 基因，据图可知，
应选择引物I 和IV，故选C。
③据图可知，启动子是乳糖诱导型，故给C 菌导入PC 质粒，并将其置于添加乳糖的培养基中，获得敲除
retS 基因且无庆大霉素抗性基因标记的Cr 菌。
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（2）①分析题意，实验目的是获得具有固氮能力的CrN菌，需依据固氮酶基因序列设计引物，扩增待检验
菌和固氮菌M 和Cr菌的基因组DNA，对比电泳结果，筛选转化成功的CrN菌。
②抑菌圈直径能够反应抑菌能力，固氮酶活性可以反应固氮酶基因的表达情况。
（3）分析题意可知，CrN菌具有固氮能力，故为进一步评估CrN菌对拟南芥生长的影响，应在不施加氮肥
的条件下种植拟南芥；实验设计应遵循对照与单一变量原则，结合实验结果可知，对照组1 和对照组2 的
接种物分别是缓冲液、固氮菌M+缓冲液。
（4）明CrN菌的盲目释放可能影响土壤微生物群落的组成和结构或造成基因污染等。
30．向细菌中导入一些特殊的DNA 序列作为生物传感器，可制备出在特定环境中优先生长的工程菌，应
用于生物治疗。
(1)研究者利用图1 所示的原理分别设计氧气传感器和乳酸传感器。
利用基因工程技术构建含氧传感器的大肠杆菌工程菌时，需将含有 和特定基因的DNA 片段与载体连
接，构建表达载体，导入用 处理的大肠杆菌细胞内。
(2)研究者用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸
状态下GFP 基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。请提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施： 。
(3)将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素。请选填下列字母到图2 中，利用所
给出的材料，构建下图所示的两种工程菌。
传感器的类型：a、氧气传感器 b、乳酸传感器
可选择的特定基因：c、细菌生长必需的asd 基因 d、细菌生长必需的glms 基因 e、对细菌生长有毒
性的T 基因 f、GFP 基因
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受体菌类型：甲：普通细菌 乙：asd 基因与glms 基因双缺失突变型细菌 丙：asd 基因缺失突变型细菌
丁：glms 基因缺失突变型细菌
(4)将抗肿瘤基因导入低氧和高乳酸条件同时具备才能增殖的工程菌中，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤
中具有 的优势。
【答案】(1) 启动子A Ca2+
(2)修改启动子C 以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C 的结合；修改启动子B 以增强L 基因的表达；
增加L 蛋白基因的拷贝数
(3)
(4)在低氧、有乳酸的肿瘤组织中增殖并抗肿瘤，扩散到其他正常组织后难以增殖
【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）启动子是RNA 聚合酶识别与结合的位点，可以驱动记忆的呢转录，结合题意可知，构建基
因表达载体时，需要将含有启动子A 和特定基因的DNA 片段与载体连接；将目的基因导入微生物细胞时，
需要用Ca2＋处理微生物细胞，使其处于感受态。
（2）分析题意，用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现
在无乳酸状态下GFP 基因的表达量偏高，传感器灵敏度低，结合题图可知，原因可能是启动子C 过量表达
或者L 基因表达不足所致，故可修改启动子C 以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C 的结合；修改
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启动子B 以增强L 基因的表达；增加L 蛋白基因的拷贝数。
（3）分析题意，该实验目的是构建在缺氧和高乳酸条件同时存在时才能增殖的工程菌及仅缺氧且无乳酸
条件见下增殖的工程菌，两者的区别在于有无乳酸，且将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感
知多种环境因素，结合图1 信息可知，工程菌可选择asd 基因与glms 基因双缺失突变型细菌 ，该过程应
控制无氧条件，故传感器1 应选择a 氧气传感器以保证无氧气通入，而传感器2 应选择乳酸传感器以检测
乳酸含量，传感器1 中的基因应不同，故传感器1 和2 的基因可分别加入c 细菌生长必需的asd 基因 和d
细菌生长必需的glms 基因 ，故可绘制图形如下：
。
同理，可选择工程菌丙asd 基因缺失突变型细菌 和丁glms 基因缺失突变型细菌，同样需要控制氧气和乳
酸含量，故也可绘制图形如下：
。
（4）结合以上信息可知，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有在低氧、有乳酸的肿瘤组织中增殖并
抗肿瘤，扩散到其他正常组织后难以增殖的特点。
31．研究者改造与肠道共生的大肠杆菌，口服该工程菌后激活机体特异性免疫，实现肿瘤的预防和治疗。
(1)部分肠道细菌能够分泌外膜囊泡（OMV），如图1．OMV 能穿越肠道上皮屏障活化肠黏膜内丰富的免
疫细胞。细菌溶素A（ClyA）是外膜囊泡上含量较高的特异蛋白。
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研究者利用含图2 所示元件的表达载体转化大肠杆菌制备工程菌，ClyA 基因的作用是 ；Fc 表达产物
能够与树突状细胞表面的特异性受体结合，提高树突状细胞 OMV 的能力。
(2)为研究上述工程菌在人为可控条件下引发特异性免疫反应的效果，研究者用健康小鼠进行如下实验：
组
别
第0、3、8 天口
服工程菌
每次服用工程菌12 小时
后，饮用含阿拉伯糖的水
结果检测
第1
组
空载体
+
第12 天，每组随机取5 只小鼠等量的脾脏细胞与
黑色素瘤细胞共培养，检测杀伤率，结果如图3．
第2
组
ClyA-Fc
+
第3
组
ClyA-OVA
+
第4
组
第5
组
注：“+”、“-”代表是否饮用；
口服工程菌12 小时后其在肠道内存在数量较多。
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①第4、5 组的操作是 。图3 结果说明工程菌在人为可控条件下引发特异性免疫反应，理由是 。
②为进一步验证上述结论，研究者进行如下实验：先加入 （填选项前字母）保温后漂洗，再加入
（填选项前字母）保温后漂洗，检测荧光细胞的数目，若第5 组 为最大值，则上述结论成立。
A．带有红色荧光标记的OVA 抗原肽复合物
B．带有绿色荧光标记的细胞毒性T 细胞特异性抗体
C．第1-5 组小鼠脾脏细胞
③肿瘤患者术后极易复发，研究者重复上表实验，并在第3 次口服工程菌后第50 天给小鼠注射黑色素瘤细
胞。目的是 。
(3)该工程菌的研发为不同肿瘤的精准治疗和预防提供了可能。依据本研究，设计针对肺癌治疗的工程菌表
达载体元件： 。
【答案】(1) 表达ClyA，使OVA 和Fc 定位至OMV 表面 识别、摄取
(2) 第4 组:ClyA-OVA-Fc 和-第5 组:ClyA-OVA-Fc 和 + 第3、5 组含有OVA，在人为控制口服阿
拉伯糖后产生OMV，激活特异性免疫，对肿瘤细胞的杀伤率较高;1、2 组缺乏OVA，第4 组无阿拉伯糖诱
导，杀伤率均低 AC B 同时被红色和绿色荧光标记的细胞数目占比 研究该口服工程菌
是否能够诱发长期免疫记忆，从而抑制肿瘤复发
(3)将元件中的OVA 替换为肺癌细胞特异性表达的抗原基因
【分析】树突状细胞为抗原呈递细胞，可识别、摄取和传递抗原信息。
【详解】（1）细菌溶素A（ClyA）是外膜囊泡上含量较高的特异蛋白，而OMV 能穿越肠道上皮屏障活化
肠黏膜内丰富的免疫细胞。所以，ClyA 基因的作用为表达出细菌溶素A（ClyA），使OVA 和Fc 定位至
OMV 表面，进而融合基因可以被免疫细胞识别。Fc 表达产物能够与树突状细胞表面的特异性受体结合，
进而提高树突状细胞识别、摄取和传递抗原信息的能力。
（2）①根据表格和柱状图可知，服用的工程菌采用“加法原理”，逐渐增加部件，且第4 组和第5 组工程
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菌都是完整的，即第4 组:ClyA-OVA-Fc 第5 组:ClyA-OVA-Fc，但是第4 组饮用含阿拉伯糖的水，进而激活
融合基因的表达；第5 组不饮用含阿拉伯糖的水，不能激活融合基因的表达。所以，第3、5 组含有
OVA，在人为控制口服阿拉伯糖后产生OMV，激活特异性免疫，对肿瘤细胞的杀伤率较高；1、2 组缺乏
OVA，第4 组无阿拉伯糖诱导，杀伤率均低。
②小鼠脾脏细胞具有免疫细胞，可在抗原刺激下引起特异性免疫。带有红色荧光标记的OVA 抗原肽复合物
可引起小鼠脾脏细胞发生特异性免疫，故先加入第1-5 组小鼠脾脏细胞和带有红色荧光标记的OVA 抗原肽
复合物进行保温，判断特异性免疫的强度，
故选AC。
再加入带有绿色荧光标记的细胞毒性T 细胞特异性抗体，目的是检测OVA 抗原肽复合物是否能够产生特
异性细胞毒性T 细胞。
故选B。
若第5 组同时被红色和绿色荧光标记的细胞数目占比越多，说明工程菌在人为可控条件下引发特异性免疫
反应，结论成立。
③肿瘤患者术后极易复发，说明特异性免疫功能减弱。所以，可多次注射黑色素瘤细胞，进而研究该口服
工程菌是否能够诱发长期免疫记忆，从而抑制肿瘤复发。
（3）本实验中融合基因里面有OVA（黑色素瘤细胞特异性抗原），所以只需将OVA 替换为肺癌细胞特异
性抗原即可。即将元件中的OVA 替换为肺癌细胞特异性表达的抗原基因。
32．独脚金内酯是近年新发现的一类植物激素。为了研究独脚金内酯类调节剂GR24 对 侧枝生长发育的影
响，科研人员进行了有关实验。
(1)植物激素是植物细胞之间传递 的分子。
(2)据图1 实验结果推测，GR24 的作用是 侧枝产生，突变型可能出现了独脚金内酯
（选填“合成”或“信息传递”）缺陷。
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(3)为了进 一 步探究GR24 的作用机理，科研人员利用GR24 和生长素类似物（NAA）处理野 生型拟南芥
植株切段，进行了图2 所示实验结果如图3。进行实验处理时，NAA 应加入固 体培养基A 中，原因是
。实验结果表明，单独使用GR24 对侧枝生长的作 用效果不显著，进一步推测GR24 的作用机理是
(4)据图3 的结果，科研人员提出了一个假设：在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时，GR24 会抑制侧芽
的生长素向外运输。为验证该假设，采用与图2 相同的切段进行实验。请在下表中的空白处填写相应处理
内容，完成实验方案 。若检测结果为 ，则支持科研 人员提出的假设。
组别
处理
检测
实验组
在主茎上端施加 NAA
在侧芽处施
加
在固体培养基中
主茎下端的放射性标记含量
对照组
同上
在固体培养基中
【答案】(1)信息
(2) 抑制 信息传递
(3) 生长素在植物体内是极性运输，从形态学上端运至形态学下端 GR24 可能通过 促进NAA 的
作用抑制侧枝生长
(4)
处理
放射性标记的NAA
加入定量的GR24
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在主茎上施加NAA
不加入定量的GR24
实验组主茎下端放射性的含量低于对照组
【分析】植物激素亦称植物天然激素或植物内源激素。是指植物体内产生的一些微量而能调节（促进、抑
制）自身生理过程的有机化合物。已知植物体内产生的激素有六大类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、
脱落酸。它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。从影响细胞的分裂、
伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。所以，植物激素对植物的生
长发育有重要的调控作用。生长素、赤霉素、细胞分裂素能促进植物生长和发育过程，而脱落酸和乙烯的
作用则是抑制植物生长，促进成熟和衰老。
【详解】（1）植物激素可以调节植物生长发育，是传递信息的分子。
（2）突变体的侧枝数目明显增多，且随着GR24 的浓度增大，野生型的侧枝数目越少，说明GR24 抑制侧
枝产生；随着GR24 的浓度增大，突变体的侧枝数量不变，且与对照组相同，说明突变型可能出现了独脚
金内酯信息传递缺陷。
（3）生长素在植物体内是极性运输，从形态学上端运至形态学下端，因此生长素在植物体内是极性运输，
从形态学上端运至形态学下端，被切段吸收； GR24 可能通过促进NAA 的作用抑制侧枝生长，因此单独
使用GR24 对侧枝生长的作 用效果不显著。
（4）实验组在主茎上端施加 NAA，在侧芽上施加放射性标记的NAA，在固体培养基中加入定量的
GR24，若GR24 会抑制侧芽的生长素向外运输，则实验组主茎下端放射性的含量低于对照组。那么对照组
的设计应为在主茎上施加NAA，在侧芽上施加放射性标记的NAA，在固体培养基中不加入定量的GR24。
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