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高三生物一轮复习经典习题专练 生物技术与工程（三）
一、单选题
1．如图为单克隆抗体制备过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A．X 细胞是从脾脏中提取的已免疫的 B 淋巴细胞
B．Y 细胞是杂交瘤细胞，通常取用培养 10 代以内的细胞
C．图中筛选过程至少两次且方法不同，最终保留抗体检测呈阳性的细胞
D．图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象
【答案】B
【分析】分析图示可知，给小鼠注射抗原后，从小鼠体内收集经过免疫的细胞（X 细胞），与体外培养的
Y（骨髓瘤细胞）细胞融合，经过培养后筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、单克隆抗体的制备是用经过免疫的B 细胞和骨髓瘤细胞融合，制备杂交瘤细胞，所以X 细胞
是从脾脏中提取的已免疫的B 淋巴细胞，A 正确；
B、Y 细胞是骨髓瘤细胞，在体外培养时具有无限增殖的特点，B 错误；
C、图中筛选过程至少两次且方法不同，第一次筛选是选择杂交瘤细胞，需要抑制同种细胞的融合体、以
及未融合的细胞的增殖，第二次筛选是用抗体检测的方法选择能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最终保留
抗体检测呈阳性的细胞，C 正确；
D、由于杂交瘤细胞即保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又有浆细胞产生特异性抗体的作用，所以图中
能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象，D 正确。
故选B。
2．假设世界上最后一头野驴刚死亡，以下使它“复生”的方案中最可行的是（ ）
A．将野驴的每个基因逐个导入家驴的受精卵中，培育出新个体
B．将野驴的体细胞与家驴的去核卵母细胞融合，经孕育培育出新个体
C．将野驴的体细胞与骨髓瘤细胞融合，经动物细胞培养培育出新个体
1
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D．将野驴的胚胎干细胞取出，通过胚胎移植等技术培育出新个体
【答案】B
【分析】动物核移植的概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并
发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、将野驴的每个基因逐个导入家驴的受精卵中，培育出新个体，因为受精卵中有家驴的遗传物
质，因此并不是野驴的复原，况且工程太大，可行性太差，A 错误；
B、将野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵细胞中形成重组细胞，通过早期胚胎培养技术获得早期胚
胎，而后经过胚胎移植实现野驴的复生，该思路可行性强，B 正确；
C、由于动物细胞的全能性受到限制，目前动物细胞融合技术还不能产生生物体，况且野驴的体细胞与骨
髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞培育出的新个体中的遗传物质并不是主要来自野驴，可行性差，C 错误；
D、最后一头野驴的存在是无法提供胚胎干细胞的 ，不可行 ，D 错误。
故选B。
3．在高中生物学实验中，相关实验原理的叙述，正确的是（ ）
A．DNA 不易溶于二苯胺，所以可用二苯胺粗提取DNA
B．原生质层伸缩性强于细胞壁，所以可观察到质壁分离现象
C．酶具有专一性，所以过氧化氢酶催化能力强于Fe3+
D．植物细胞核具有全能性，所以可用植物组培获得新植株
【答案】B
【分析】1、酶的特性：专一性、高效性、酶的反应条件温和，酶的反应条件温和体现在酶的活性受温度、
PH 影响，酶有最适宜温度和PH，高于或低于最适宜PH、温度，酶活性会降低，甚至失去活性。
2、DNA 的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA 遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、二苯胺可在沸水浴条件下用于鉴定DNA，但提取DNA 主要依据DNA 和蛋白质等物质在不同
浓度的NaCl 溶液中溶解度不同，A 错误；
B、质壁分离现象发生的原因有：一是原生质层可相当于一层半透膜，细胞通过渗透作用失水；二是细胞
壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小，B 正确；
C、过氧化氢酶催化能力强于Fe3+体现了酶的高效性，C 错误；
D、用植物组培获得新植株利用的植物细胞的全能性，D 错误。
故选B。
4．下列有关如图生物工程的叙述，不正确的是（ ）
2
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A．过程①中可通过注射促性腺激素超数排卵
B．过程④受体对供体胚胎一般不会有免疫排斥反应
C．过程②不能在培养细胞的培养液中完成
D．过程③的培养液中一般不需要添加动物血清
【答案】D
【分析】1、超数排卵利用的是促性腺激素。
2、受精作用需要在获能溶液或专用的受精溶液中完成。
【详解】A、过程①注射促性腺激素能促进超数排卵，增加排卵数量，A 正确；
B、过程④成功的条件之一是受体对移入子宫的外来胚胎一 般不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存
活提供了可能，B 正确；
C、过程②为体外受精，获能的精子和培养成熟的卵子一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完成受
精， 不能在培养细胞的培养液中完成，C 正确；
D、过程③为早期胚胎培养过程，培养液中应该添加动物血清，以维持细胞的正常生活，D 错误。
故选D。
5．利用原生质体融合技术，将光合细菌与嗜热菌融合，选育出了耐高温的光合细菌。下列叙述错误的是
（ ）
A．用纤维素酶和果胶酶处理细菌，可获得有活性的原生质体
B．杂种细胞再生出新的细胞壁标志着两种细菌融合完成
C．选育时，用低渗溶液处理可有效分离原生质体和融合细菌
D．用聚乙二醇诱导原生质体融合的原理是细胞膜的流动性
【答案】A
【分析】1、光合细菌与嗜热菌都是原核生物，它们含有细胞壁，主要成分是肽聚糖。
2、原生质体融合技术一般包括去壁、促融等过程。去除细胞壁后，采用一定的方法诱导细胞融合，其原
理细胞融合的原理是细胞膜的流动性，诱导细胞融合的方法包括物理方法（如电激、振荡、离心）和化学
方法（如聚乙二醇）。
【详解】A、光合细菌和嗜热菌细胞壁的成分主要是肽聚糖，故去除两者细胞壁不能用纤维素酶和果胶酶，
A 错误；
3
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B、原生质体融合成功的标志是再生出新的细胞壁，故杂种细胞再生出新的细胞壁标志着两种细菌融合完
成，B 正确；
C、去壁的细菌缺失细胞壁，在低渗溶液中会吸水膨胀甚至涨破，而未去壁细菌有细胞壁的保护，在低渗
溶液中不会吸水涨破，所以用低渗溶液处理可在培养液中有效分离原生质体和细菌，C 正确；
D、诱导原生质体融合可用化学药剂聚乙二醇进行诱导，其依据的原理是细胞膜的流动性，D 正确。
故选A。
6．下列实验中相关操作的叙述正确的是（ ）
A．植物组织培养实验中需使用无菌水对消毒后的外植体进行多次清洗
B．分离绿叶中色素时不能将带滤液线的滤纸条放置在密闭装置中
C．观察口腔上皮细胞临时装片时，需滴加蒸馏水以维持细胞正常形态
D．用胰蛋白酶处理后的动物细胞需在生理盐水中进行传代培养
【答案】A
【分析】植物组织培养过程中，整个过程应严格无菌无毒。用外植体进行植物组织培养时，需将其先用体
积分数为70%的酒精消毒30s 后，用无菌水清洗2-3 次，再用次氯酸钠处理30min 后，立即用无菌水清洗
2-3 次。
【详解】A、植物组织培养实验中需使用无菌水对消毒后的外植体进行多次漂洗，A 正确；
B、为防止色素挥发及被氧化，分离绿叶中色素时需将带滤液线的滤纸条放置在密闭装置中，B 错误；
C、观察口腔上皮细胞临时装片时，需滴加生理盐水以维持细胞正常形态，C 错误；
D、用胰蛋白酶处理后的动物细胞需在特制的动物细胞培养液中进行传代培养，D 错误。
故选A。
7．滥用抗生素会导致“超级细菌”（对多种抗生素有高耐药性）的产生。某实验小组研究细菌产生青霉
素抗性与青霉素之间的关系，过程及结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．用接种环在培养基上连续划线获得图示实验菌落
B．结果说明细菌的抗性出现在接触青霉素之后
C．可通过提高抗生素浓度避免超级细菌的产生
D．细菌培养基在使用前、后均需经过高压蒸汽灭菌
4
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【答案】D
【分析】消毒是指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）
的手段，常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法；
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），常用的灭菌方法有灼烧灭菌、
干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
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。
【详解】A、用接种环在培养基上连续划线获得单个菌落是平板划线法，图示实验菌落（分布较均匀）不
是通过平板划线法获得的，是用稀释涂布平板法获得的，A 错误；
B、图示结果说明细菌对抗生素的抗性在使用青霉素之前就已经存在，青霉素只起到了选择作用，B 错误；
C、超级细菌的产生是基因突变的结果，与抗生素浓度无关，抗生素浓度只是起到选择作用，C 错误；
D、细菌培养基在使用前灭菌是防止杂菌污染，使用后灭菌是为了防止污染环境和感染操作人员，D 正确。
故选D。
8．运用PCR 技术从DNA 中扩增目的基因的过程中，引物的3'端为结合模板DNA 的关键碱基，5'端无严
格限制，可用于添加限制酶切点等序列。下列叙述正确的是（ ）
A．该图表示PCR 循环中的变性环节
B．dNTP 作为扩增的原料会依次连接到3'端
C．Taq 酶催化配对的dNTP 间形成磷酸二酯键
D．用图中引物扩增两个循环后可获得目的基因
【答案】B
【分析】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。PCR 需要模板
DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA 聚合酶（Taq 酶）。
【详解】A、图中引物与模板链碱基互补配对，该图表示PCR 循环中的复性环节，A 错误；
B、PCR 扩增过程中，脱氧核苷酸只能连接在3'端，所以dNTP 作为扩增的原料会依次连接到3'端，B 正确；
C、延伸时，在Taq 酶催化下，相邻的dNTP 间形成磷酸二酯键，C 错误；
D、由于两个引物均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两DNA 片段中两条脱氧核苷酸链都不
等长；通过绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的引物，在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸
链等长的DNA 片段，所以增3 个循环后可获得目的产物，D 错误。
5
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故选B。
9．黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人
员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息
B．过程①可使用纤维素酶，过程②可利用PEG 进行诱导
C．过程③发生脱分化，过程④体现出植物细胞具有全能性
D．黑芥与甘蓝型油菜存在生殖隔离
【答案】A
【分析】据图分析可知，图示为采用植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术获得抗黑胫病杂种植株的流
程图，图中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程。
原生质体融合后利用植物组织培养技术得到杂种植株。
【详解】A、黑芥的叶肉细胞原生质体经X 射线照射后发生部分染色体结构破坏，因而最终获得的抗病植
株不具有完整的黑芥的遗传信息，A 错误；
B、过程①表示去除细胞壁的过程，可以用纤维素酶和果胶酶处理；过程②表示诱导原生质体融合的过程，
可利用PEG 进行诱导，B 正确；
C、融合后的原生质体经过诱导长出细胞壁，经过程③发生脱分化和过程④后形成抗病植株，由杂种细胞
培育成完整植株的过程体现出植物细胞具有全能性，C 正确；
D、根据题意可知，黑芥与甘蓝型油菜不能直接杂交，说明两者存在生殖隔离，D 正确。
故选A。
10．玉米紫色（A）对白色（a）为显性，非甜（Su）对甜（su）为显性，控制两对性状的基因独立遗传。
现将紫色非甜玉米（AASuSu）和白色甜玉米（aasusu）杂交，得到F1，F1自交得到的F2中出现紫色甜玉米。
下列相关叙述中，正确的是（ ）
A．F2产生的紫色甜玉米中Aasusu 所占比例是1 / 2
B．F2产生的紫色甜玉米与白色甜玉米进行杂交，可筛选纯合的紫色甜玉米
C．F1经花药离体培养后可直接获得二倍体纯合紫色甜玉米，能明显缩短育种年限
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D．花药离体培养技术中，需要对花药和培养基进行灭菌，且需要添加植物激素
【答案】B
【分析】分析题文：玉米紫色（A）对白色（a）为显性，非甜（Su）对甜（su）为显性，控制两对性状的
基因独立遗传，说明A/a 和Su/su 这两对基因遵循自由组合定律。现将紫色非甜玉米（AASuSu）和白色甜
玉米（aasusu）杂交，得到F1，则F1的基因型为AaSusu，F1自交，即AaSusu×AaSusu。
【详解】A、F2产生的紫色甜玉米A_susu 在所有F2中所占比例是3/4×1/4=3/16，F2产生的Aasusu 在所有F2
中所占比例是2/4×1/4=2/16，因此F2产生的紫色甜玉米中Aasusu 所占比例是2/16÷3/16=2/ 3，A 错误；
B、F2产生的紫色甜玉米A_susu 与白色甜玉米aasusu 进行杂交，Aasusu×aasusu→Aasusu（紫色甜玉米）、
aasusu（白色甜玉米），AAsusu×aasusu→Aasusu（紫色甜玉米），即杂合子紫色甜玉米与白色甜玉米进行
杂交，后代既有紫色甜玉米又有白色甜玉米，而纯合子紫色甜玉米与白色甜玉米进行杂交，后代只有紫色
甜玉米，子代情况不一样，从而筛选出纯合的紫色甜玉米，B 正确；
C、F1经花药离体培养后，再经过染色体加倍处理可获得二倍体纯合紫色甜玉米，能明显缩短育种年限，C
错误；
D、花药离体培养技术中，需要对花药进行消毒而不是灭菌，培养基进行灭菌，且需要添加植物激素，D
错误。
故选B。
11．农杆菌特有的T-DNA 能够提高其对宿主细胞的转化，进而使宿主长出冠瘿瘤。下图为T-DNA 上的部
分结构，有关分析错误的是（ ）
A．T-DNA 是Ti 质粒上特有的序列，在基因工程中广泛应用
B．T-DNA 整合到宿主细胞基因组DNA 上可能会导致基因突变
C．T-DNA 结构的完整性是诱导宿主植株产生冠瘿瘤的重要条件
D．农杆菌通过改变植物激素的种类与比例诱导细胞的分化方向
【答案】A
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【分析】土壤农杆菌的Ti 质粒上有一段T-DNA 序列，可以插入到植物细胞的核基因组中，因此，农杆菌
是一种天然的植物遗传转化体系，被誉为“自然界最小的遗传工程师”
【详解】A、T-DNA 是农杆菌特有的序列，该序列可存在于农杆菌所有DNA 中，不是Ti 质粒所特有的，
A 错误；
B、基因突变是指DNA 分子中碱基对的增添、替换和缺失而引起基因结构的改变，故T-DNA 整合到宿主
细胞基因组DNA 上可能会导致基因突变，B 正确；
C、基因的结构决定功能，基因要表达功能应保证其具有完整性，故T-DNA 结构的完整性是诱导宿主植株
产生冠瘿瘤的重要条件，C 正确；
D、据图可知，重组质粒上有生长素合成基因和细胞分裂素合成基因，两者比例不同可决定植物根或茎的
分化，故农杆菌通过改变植物激素的种类与比例诱导细胞的分化方向，D 正确。
故选A。
12．科研人员用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵细胞融合，然后将重构胚移植
到代孕母羊的体内，最终培育出了克隆羊多莉。下表是科学家获得的部分实验数据，下列相关叙述，不合
理的是（ ）
实验组别序号
①
②
核供体细胞
6 岁母羊的乳腺上皮细胞
发育到第9 天的早期胚胎细胞
融合成功细胞数
277
385
早期发育成功胚胎数
29
90
移植后成功怀孕母羊数/代孕母羊数
1/13
14/27
出生并成活羔羊数
1（多莉）
4
A．两组羔羊性状主要与核供体母羊相同
B．②组比①组成功率高，可能因为胚胎细胞分化程度低
C．本实验涉及到细胞培养、核移植和胚胎分割技术
D．克隆技术应用于人类，可能存在一定的伦理风险
【答案】C
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:
①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。
用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理)；
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②配种或人工授精；
③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段)；
④对胚胎进行移植；
⑤移植后的检查。
【详解】A、由于遗传物质主要在细胞核内，所以两组羔羊性状主要与核供体母羊相同，A 正确；
B、动物胚胎细胞分化程度低、易恢复全能性，故②组比①组成功率高，B 正确；
C、本实验涉及到细胞核移植、动物细胞培养，不涉及胚胎分割技术，C 错误；
D、我国禁止对人类的克隆原因是克隆人一旦成功，将严重威胁着人类社会的稳定，打破原有的人际关系，
可能引发一系列社会伦理、道德和法律问题，D 正确。
故选C。
13．下列为高中生物学中的重要实验，相关描述错误的是（ ）
①DNA 的粗提取与鉴定 ②绿叶中色素的提取和分离
③探究植物细胞的吸水和失水 ④观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
⑤调查草地中某双子叶植物的种群密度 ⑥探究抗生素对细菌的选择作用
A．①②④均使用到乙醇
B．③④均需使用显微镜
C．①②实验原理是物质的溶解度不同
D．⑤⑥选取样方、挑选菌落时均需随机取样
【答案】D
【分析】1、观察植物细胞质壁分离及复原实验的原理：（1）原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
（2）当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，原生质层收缩进而质壁分离。（3）当细胞液浓度大
于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，使质壁分离复原。
2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充
分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随
着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄
素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
3、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗
（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根
尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、①DNA 的粗提取与鉴定 用到95%冷酒精，②绿叶中色素的提取和分离用到无水乙醇，④观
察根尖分生区组织细胞的有丝分裂用到体积分数95%的酒精，A 正确；
B、③探究植物细胞的吸水和失水需要用到低倍显微镜， ④观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂需要先用
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低倍镜再用高倍镜观察，B 正确；
C、①DNA 的粗提取与鉴定中原理是蛋白质和DNA 的溶解度不同，②绿叶中色素的提取和分离原理是色
素在层析液中的溶解度不同，C 正确；
D、⑤调查草地中某双子叶植物的种群密度 采用样方法，需要随机取样；而⑥探究抗生素对细菌的选择作
用，需要通过比较特定菌落的形态、数量进行观察，D 错误。
故选D。
14．我国科研人员获得了含抗热基因Q2 的热带粳稻，通过多代回交将Q2 导入优质稻中，培育出了成活率、
单株产量均大幅提高的抗热新品系。Q2 能够通过降低热响应，使植物处于钝感状态，减少能量损耗，维持
基本生命活动，待高温结束后可以快速重建恢复。相关叙述错误的是（ ）
A．Q2 来源于基因突变，在炎热环境下经选择被保留下来
B．回交育种的基本原理是基因重组，可将优良性状整合在一起
C．Q2 基因可通过提高植物酶的最适温度来提高新品种的成活率
D．种植抗热新品系水稻是应对全球变暖危机的一种新思路
【答案】C
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。
②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、分析题意可知，Q2 为抗热基因，该基因是基因突变产生的，自然选择（炎热环境）选择并将
其保留，A 正确；
B、杂交育种可以集合不同亲本的优良性状，其原理是基因重组，B 正确；
C、结合题意“Q2 能够通过降低热响应，使植物处于钝感状态，减少能量损耗，维持基本生命活动”可知，
Q2 基因可以降低高温环境下植物的代谢来适应高温环境，C 错误；
D、全球变暖的条件下温度升高，普通植物的生命活动可能受影响，故种植抗热新品系水稻是应对全球变
暖危机的一种新思路，D 正确。
故选C。
15．实验发现小鼠的体细胞中转入四种基因就可以诱导产生一种与胚胎干细胞功能类似的诱导多能干
（iPS）细胞。科学家将获得的iPS 细胞分化为T 细胞以期用于传染病的治疗。下列叙述错误的是（ ）
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A．诱导iPS 细胞的过程细胞发生形态、结构的改变
B．上图表示的所有过程，不仅仅涉及这四种基因的表达
C．研制iPS 细胞的原理类似于植物细胞的脱分化与再分化
D．KLF4 基因能够抑制细胞凋亡和衰老，可实现细胞的无限增殖
【答案】C
【分析】胚胎干细胞简称ES 或EK 细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。特点：具
有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物
任何一种组织细胞。另一方面，在体外培养条件下，ES 细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，
也可以进行某些遗传改造。
【详解】A、iPS 细胞是由体细胞诱导分化而成的，该过程中有细胞形态、结构的改变，A 正确；
B、图示四种基因是关键基因，此外还有其它基因的表达，如控制ATP 合成的基因、呼吸酶的基因等，B
正确；
C、小鼠的体细胞中转入四种基因就可以诱导产生一种与胚胎干细胞功能类似的诱导多能干（iPS）细胞，
类似于植物组织培养中的脱分化的过程，C 错误；
D、据图可知，KLF4 基因能够抑制细胞凋亡和衰老，可实现细胞的无限增殖，从而产生肿瘤细胞，D 正确。
故选C。
16．新型冠状病毒变种德尔塔毒株中S 蛋白突变位点有15 处，奥密克戎毒株中突变位点有32 处。下列说
法不正确的是（ ）
A．不同毒株中S 蛋白上突变位点有差异，表明基因突变具有不定向性
B．制备单克隆抗体，可利用免疫后的T 细胞和骨髓瘤细胞融合获得
C．病毒侵入人体后，体液和细胞免疫共同发挥作用来清除病毒
D．变异毒株的传染性增强是病毒与宿主相互选择的结果
【答案】B
【分析】1、基因突变的特点：普遍性；随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突
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变可以发生在细胞内的不同的DNA 分子上或同一DNA 分子的不同部位上）；低频性；多数有害性；不定
向性。
2、已免疫的B 淋巴细胞能产生抗体，但是不能增殖，骨髓瘤细胞能无限增殖，但是不能产生抗体，故二
者融合可制备单克隆抗体。
3、共同进化是指不同物种之间、生物与环境之间相互选择、共同发展，不断进化。
【详解】A、不同的新冠病毒变种毒株中S 蛋白上突变位点有差异，表明基因突变具有不定向性，A 正确；
B、T 细胞不能产生抗体，已免疫的B 淋巴细胞能产生抗体，故用已免疫的B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
才能制备单克隆抗体，B 错误；
C、病毒侵入人体后，通过体液免疫阻止病毒在体液中的传播，通过细胞免疫使宿主细胞裂解，二者共同
发挥作用来清除病毒，C 正确；
D、德尔塔毒株和奥密克戎毒株的传染性增强是病毒与宿主相互选择、共同进化的结果，D 正确。
故选B。
17．当今，公众从网络和自媒体获得的信息众多。请利用生物学知识甄别，以下信息合理的是（ ）
A．消费者对转基因食品有知情权和选择权
B．凡是害虫喜欢吃的蔬菜和果实都是非转基因的
C．为增产增收，应尽量增大植物生长调节剂的使用量
D．冬季寒冷则流感病毒不易变异，故流感不会大面积爆发
【答案】A
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物
多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。
【详解】A、转基因食品的安全性尚存争议，消费者对转基因食品有知情权和选择权，A 正确；
B、害虫喜欢吃的蔬菜和果实不一定都是非转基因的，B 错误；
C、植物生长调节剂是由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，大量使用可能会对人
体造成伤害，故不能盲目增大使用量，C 错误；
D、流感病毒的遗传物质是RNA，RNA 是单链结构，不稳定，易发生变异，故流感容易大面积爆发，D 错
误。
故选A。
18．下列实验中，不能达到物质或结构组分分离目的的是（ ）
A．利用差速离心法分离不同细胞器
B．利用放射性同位素追踪分泌蛋白
C．利用纸层析法分离绿叶中的色素
D．利用氯化钠和冷酒精粗提取DNA
【答案】B
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【分析】1、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以
后用乙醇提取叶绿体中的色素。色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随
层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同
的色素分离开来。
2、分离各种细胞器可以采用差速离心法。
【详解】A、不同细胞器的密度不同，故可用差速离心法分离各种不同的细胞器，A 正确；
B、利用放射性同位素追踪分泌蛋白可追踪到其位置，但不能分离蛋白质，B 错误；
C、叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，可以用纸层析法分离色素，C 正确；
D、DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl 溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度
就能使DNA 充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的；DNA 不溶于酒精溶液，但是细胞中
的某些蛋白质则溶于酒精，DNA 在冷酒精中的溶解度很低，蛋白质在冷酒精中的溶解度较高，故可以利用
DNA 不溶于冷酒精的原理，菜花提取的DNA 滤液中加入冷酒精可进一步提纯DNA，故可用氯化钠和冷酒
精粗提取DNA，D 正确。
故选B。
19．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息判断下列说法错误的是
（ ）
A．试管牛和克隆牛都是通过无性繁殖获得的
B．促进B 牛多排卵的激素可能是促性腺激素
C．产生F 牛的理论依据是动物细胞核的全能性
D．E 牛和F 牛的培育过程中均用到动物细胞培养和胚胎移植技术
【答案】A
【分析】分析题图：图示为加快优良种牛繁殖速度的两种方法，方法Ⅰ采用了体外受精、早期胚胎培养和
胚胎移植技术，产生的试管牛E 属于有性生殖的产物；方法Ⅱ采用了体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎
移植技术，产生的克隆牛F 属于无性生殖的产物。
【详解】A、试管牛是体外受精而来，属于有性生殖，A 错误；
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B、用来促进B 牛多排卵的激素可能是垂体分泌的促性腺激素，B 正确；
C、F 牛是克隆牛，其产生主要采用了核移植技术，该技术的理论基础是细胞核的全能性，C 正确；
D、由以上分析可知，试管牛和克隆牛的培育过程中均用到早期胚胎培养和胚胎移植技术，D 正确。
故选A。
20．利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。下图是制作流程，说法不正确的是（ ）
A．大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供氮源、碳源等营养物质
B．米曲霉发酵过程的代谢方式属于异养需氧型
C．发酵池中的食盐、酒精、乳酸等均可以抑制杂菌生长
D．酱油发酵过程中的三种主要微生物都属于真核生物
【答案】D
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二
氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
2、由题图信息分析可知，酿造酱油主要利用的是米曲霉，能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分
别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。
3、培养基是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；根据物理性质分
为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨
和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物
质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中含有
丰富的蛋白质，可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉属于糖类，组成元素是C、H、O，可为米曲霉
的生长提供碳源，A 正确；
B、由图示可知，米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入氧气，由此可以判断米曲霉的代谢类型是异养
需氧型，B 正确；
C、由图示可知，发酵池中添加了酵母菌、乳酸菌和食盐，在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生
长，乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长，同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的
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生长，故发酵池中可以抑制杂菌生长的物质是酒精、乳酸和食盐，C 正确；
D、酱油发酵过程中的三种主要微生物中米曲霉和酵母菌都属于真核生物，而乳酸菌属于原核生物，D 错
误。
故选D。
21．大肠杆菌的质粒-环状DNA 是基因工程的常用载体，结构如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．①②③共同组成核糖核苷酸
B．质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则
C．DNA 连接酶会使化学键④重新连接
D．若某种限制酶在质粒上只有一个酶切位点，则质粒被切为两个片段
【答案】B
【分析】题图分析，①为磷酸基团，②为脱氧核糖，③为含氮碱基，DNA 分子遵循碱基互补配对原则，A
与T 之间有2 个氢键，G 与C 之间有3 个氢键。
【详解】A、①②③共同组成DNA 的基本单位-脱氧核苷酸，A 错误；
B、质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则，A 与T 配对，G 与C 配对，B 正确；
C、DNA 连接酶使DNA 片段重新连接，这过程形成磷酸二酯键，磷酸二酯键是由磷酸基团与3 号碳原子
相连，图中的④不属于磷酸二酯键，C 错误；
D、限制酶识别特定序列并在特定位点切割，环状质粒上若只有一个限制酶切位点，则质粒被切割为1 个
完整的DNA 链状片段，D 错误。
故选B。
22．下表所示为常用的限制性内切核酸酶（限制酶）及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法正确的
是（ ）
限制酶名称
识别序列和切割位点
限制酶名称
识别序列和切割位点
BamH Ⅰ
Kpn Ⅰ
EcoR Ⅰ
Sau3A Ⅰ
Hind Ⅱ
Sma Ⅰ
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注Y=C 或T，R=A 或G。
A．限制酶切割后不一定形成黏性末端
B．限制酶的切割位点一定在识别序列的内部
C．不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端
D．一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列
【答案】A
【分析】关于限制酶，考生可以从以下几方面把握：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。（2）
特异性：能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间
的磷酸二酯键断裂。（3）结果：形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶切割后不一定形成黏性末端，如Sma Ⅰ识别序列和切割位点为
，切割后
形成平末端，A 正确；
B、 限制酶的切割位点不一定在识别序列的内部，如Sau3A Ⅰ切割位点在识别序列GATC 的外部，B 错误；
C、不同限制酶切割后形成的黏性末端可能相同，如BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割后的黏性末端均为-GATC-，
C 错误；
D、Y=C 或T，R=A 或G，因此Hind Ⅱ可以识别多种核苷酸序列，D 错误。
故选A。
23．下列关于高中生物学实验或调查的叙述，正确的是（ ）
A．外植体的消毒和接种均需在无菌环境中操作
B．利用离心法在滤纸条上分离出四种光合色素
C．通过调节冷光源的距离研究温度对光合速率的影响
D．给眼科门诊病人随机发放问卷调查青少年近视的发病率
【答案】A
【分析】1、植物组织培养过程中，为避免杂菌污染，需要对培养基和器具的灭菌，对外植体进行消毒，
接种应该在酒精灯火焰附近。
2、分离光合色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度越大，扩散速度
越快；溶解度越小，扩散速度越慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a
(蓝绿色)、叶绿素b (黄绿色)。
【详解】A、为避免杂菌污染，外植体的消毒和接种均需在无菌环境中操作，A 正确；
B、利用纸层析法根据不同光合色素在层析液中的溶解度不同在滤纸条上分离出四种光合色素，B 错误；
C、研究温度对光合速率的影响实验中自变量为温度，需设置不同的温度，而冷光源几乎不产生热量，因
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此通过调节冷光源的距离不能设置出不同温度，C 错误；
D、眼科门诊病人患近视的概率较高，属于特殊人群，不能作为调查青少年近视的发病率的调查对象，D
错误。
故选A。
24．为筛选高效抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌，取直径为3mm 的果树腐烂病菌菌落转移至A 处，B
处接种芽孢杆菌（图1）。培养若干天，实验组与对照组的结果如图2 所示。下列抑菌率的计算公式正确
的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【分析】通过实验对照原则和单一变量原则分析可知，目的菌筛选时，图1 应取直径为3mm 的果树腐烂病
菌落移置于A 处，B 处接种芽孢杆菌，培养若干天，结合图2 数据计算出抑菌率。
【详解】根据题干信息分析，图1 中应该取直径为3mm 的果树腐烂病菌菌落移置于A 处，B 处接种芽孢杆
菌。培养若干天，测量并计算抑菌率，图2 显示实验组果树腐烂病菌的菌落直径d，对照组果树腐烂病菌
的菌落直径为D，又因为一开始接种的苹果腐烂病菌的直径为3mm，则抑菌率（%）=（D−d）/（D−3）
×100%。
故选B。
25．环境DNA（eDNA）是“在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA 的混合”，它涵盖的范
围非常广泛，无论是土壤、空气、液体，甚至是排泄物，都可以从中找到可作为样品的eDNA。有关说法
不正确的是（ ）
A．A-T 和G-C 两种碱基对排列在eDNA 的内侧构成基本骨架
B．碱基对的排列顺序决定了eDNA 结构具有多样性和特异性
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C．PCR 扩增微量的样品eDNA 利用的原理是DNA 半保留复制
D．eDNA 获取的生物信息可用于动物种群的监测、管理和保护
【答案】A
【分析】DNA 分子结构的主要特点：DNA 是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；
DNA 的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之
间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA 的基本骨架，A 错误；
B、碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的多样性，碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个
DNA 分子的特异性，B 正确；
C、PCR 是一项体外扩增DNA 的技术，故扩增微量的样品eDNA 利用的原理是DNA 半保留复制，C 正确；
D、环境DNA（eDNA）技术是一种新型生物资源调查手段，是指从环境中提取DNA 片段，结合PCR 和
DNA 测序等分子生物学技术来定性或定量检测目标生物，从而确定其分布状况等，故eDNA 获取的生物信
息可用于动物种群的监测、管理和保护，D 正确。
故选A。
二、非选择题
26．D-乳酸是生产生物可降解塑料——聚乳酸的重要原料，因天然乳酸菌菌株的生产能力无法满足工业化
生产需求，科研人员利用基因工程技术对酵母菌进行了改造。
(1)酵母菌是一类单细胞 核微生物，其细胞呼吸的方式包括 。它常被改造为基因工程菌，是
因其具有 等优点。
(2)D-乳酸是经D-乳酸脱氢酶（DH 酶）的催化，由丙酮酸转化而来的。酵母菌本身不具有此酶，故需从其
他菌种中筛选合适的DH 基因作为目的基因，从而构建转基因酵母。
①此项转基因技术的操作流程为： 。（请将下列字母进行排序）
A．通过序列比对等方法在基因数据库中筛选得到多个DH 基因
B．通过PCR 等方法获取各DH 基因
C．将各表达载体分别导入酵母菌细胞
D．构建各DH 基因的表达载体
E．通过实验测定各受体细胞的D-乳酸产量
F．通过PCR 等技术检测各DH 基因是否导入
(3)图1 显示随时间延长，D-乳酸相对产量逐渐下降，结合图②推测其原因是D-乳酸被细胞中的 催
化，进而被消耗。据此分析，从分子水平上改造酵母菌的思路为： ，并在 条件下培养，以获
得更多的D-乳酸。
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(4)科研人员将获得的目标菌株进行发酵实验。
①估测酵母菌种群数量的变化可将培养液滴加在 （工具名）上，在显微镜下进行计数。除该估测
方式外，也可利用仪器测定OD 值，图3 显示种群呈 形增长。
②据图3 分析，在24 小时进行补料操作的意义是 。
(5)经上述改造，目标菌株已具有较高的D-乳酸生产能力。为进一步提高工业化生产的产量，还可以进行的
改进是 。
【答案】(1) 真 有氧呼吸和无氧呼吸 酵母菌繁殖速度较快 / 遗传背景清晰 / 基因工程操作
技术成熟
(2)ABDCFE
(3) D1 酶和A 酶 敲除酵母菌自身的D1 酶和A 酶等基因 无氧
(4) 血细胞计数板 S 为酵母菌生长和D-乳酸生产提供足够的碳源，保证连续发酵
(5)优化发酵温度、pH、溶解氧等条件 / 尝试采用更低廉的碳源作为原料
【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、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。
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（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。
(1)
酵母菌为异养兼性厌氧型真菌，在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。因其具有繁殖
速度较快 、 遗传背景清晰 、基因工程操作技术成熟而被改造为工程菌。
(2)
基因工程的基本操作步骤为：目的基因的获取、表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的
检测与鉴定。故将DH 基因导入酵母菌过程为：通过序列比对等方法在基因数据库中筛选得到多个DH 基
因、通过PCR 等方法获取各DH 基因（目的基因的获取及扩增）、构建各DH 基因的表达载体（表达载体
的构建）、将各表达载体分别导入酵母菌细胞（将目的基因导入受体细胞）、通过PCR 等技术检测各DH
基因是否导入（检测目的基因是否导入受体细胞）、通过实验测定各受体细胞的D-乳酸产量（检测目的基
因是否正常表达）。
(3)
由图可知，D-乳酸在D1 酶和A 酶的催化下被转化为乙醇。故敲除酵母菌自身的D1 酶和A 酶等基因，使
其不能分解D-乳酸，且在无氧条件下使其进行无氧呼吸即可获得D-乳酸。
(4)
①菌种计数可通过血细胞计数板计数法进行计数（直接计数法）。图3 中种群数量先增加，最后趋于稳定，
这种增长方式属于S 型增长。
②据图可知，24h 时葡萄糖几乎被消耗完，此时进行补料操作可为酵母菌生长和D-乳酸生产提供足够的碳
源，保证连续发酵。
(5)
适宜的温度、pH、溶解氧等条件是保证发酵正常进行或获得发酵所需产物的环境条件，可通过采用更低廉
的碳源作为原料降低成本。
【点睛】本题主要考查基因工程的基本操作步骤、酵母菌的呼吸方式及产物，考生熟悉并理解基因工程的
操作步骤、识记酵母菌的呼吸类型及呼吸产物是解答本题的关键。
27．人参皂苷Rh2 是人参中重要的活性组分之一，具有抗肿瘤和免疫调节等功能。我国科研人员以酵母菌
为受体细胞，经改造获得Rh2 前体物质A 高产的L 菌株。科研人员对其继续进行基因工程改造，以期获得
人参皂苷Rh2 高产的细胞工厂菌株。
(1)相比于植物细胞，选择酵母菌作为受体细胞的主要优势是： 。
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(2)前体物质A 可依次经过P 酶和N 酶转化为人参皂苷Rh2。科研人员通过 方法获得大量P 和
N 基因片段，然后再用限制酶和 酶处理，将他们连接形成重组DNA 片段。科研人员将基因编
辑质粒、引导序列质粒和重组DNA 片段导入L 菌。据图1 分析，为初步筛选得到成功转入两种质粒的受
体菌，需要用 培养基。再通过分子水平技术确定重组DNA 片段整合到L 菌染色体上。
(3)科研人员筛选得到成功转化的R 菌株，将其与L 菌株置于相同条件下培养，发酵一段时间后检测人参皂
苷Rh2 和前体物质A 的含量，结果如下图。据图分析，R 菌株能 。
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(4)结合上述研究，在此基础上进一步提升R 菌株生产能力的可行方案是 。
【答案】(1)繁殖快、单细胞真核生物、细胞遗传物质相对较少、易培养、产物含量高、产物易分离
(2) PCR 技术 DNA 连接酶 不含尿素和色氨酸
(3)能合成人参皂甙Rh2 和前体物质A
(4)提取L 菌的合成前体物质A 基因，构建基因表达载体并导入R 菌内，筛选人参皂甙Rh2 和前体物质A
合成量都较高的目的R 菌，然后扩大培养
【分析】基因工程的基本步骤包括目的基因的提取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目
的基因的检测与鉴定。作为受体细胞有受精卵、体细胞、微生物细胞。
【详解】（1）选择酵母菌作为受体细胞的优点有繁殖快、单细胞真核生物、细胞遗传物质相对较少、易
培养、产物含量高、产物易分离。
（2）大量获得目的因的方法是采用PCR 技术，构建基因表达载体需要的工具酶是限制酶和DNA 链接酶，
根据图示分析，表达载体上含色氨酸合成酶基因和尿素合成酶基因，含有表达载体的受体菌能在无色氨酸
和尿素的培养基上生长，其他细菌不能生长，故用不含色氨酸和尿素的培养基将含有重组质粒的受体细胞
筛选出来。
（3）据图分析，转化成功的R 菌，与标准参考对照，R 菌的曲线的特点是曲线上的峰值和对照组是相同的，
故能合成人参皂甙Rh2 和前体物质A。
（4）据图分析，R 菌能合成人参皂甙Rh2 和前体物质A，但物质A 的含量叫标准参考的峰值较低，根据
以上问题的分析，综合研究，其方案为提取L 菌的合成前体物质A 基因，构建基因表达载体并导入R 菌内，
筛选人参皂甙Rh2 和前体物质A 合成量都较高的目的R 菌，然后扩大培养。
【点睛】本题考查了基因工程的有关知识，要求考生能够识记基因工程的步骤，根据曲线图分析实验结果；
能够利用对照和单一变量的原则分析实验，同时选择正确的实验材料以及确定实验的因变量，再结合所学
知识准确答题。
28．学习以下材料，回答（1）～（4）题。
亲代印记
科学家进行了一项有趣的实验。选 DNA 序列几乎相同的雌、雄小鼠，体外受精获得多个受精卵。通过显
微操作将受精卵中来自精子（卵细胞）的细胞核置换成来自另外一个卵细胞（精子）的细胞核，获得具有
两套母本基因组或两套父本基因组的“受精卵”。经培养，这种“单亲”胚胎不能正常发育成小鼠， 只
有同时具有双亲细胞核的胚胎才能正常发育。
位于小鼠 7 号染色体某区域的 H19 基因和 Igf2 基因控制着胚胎大小及细胞生长，它们的异常表达会导
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致胚胎发育异常。下图为正常胚胎中 H19 基因和 Igf2 基因转录的调控机制，印记控制区（ICR）是否甲
基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白（CTCF）。在胚胎发育过程中，来自母本 7 号染色体上的 ICR
与CTCF 结合，阻止增强子（E）和 Igf2 基因的启动子结合，但不能阻止 E 和 H19 基因的启动子结合，
从而使得 Igf2 基因不表达，H19 基因顺利表达。来自父本 7 号染色体的上述 2 个基因的表达与之相反。
研究发现，正常胚胎中存着在几百个类似 H19 基因和 Igf2 基因的调控机制。这种由双亲性别决定的基因
功能上的差异被称为亲代印记。亲本在形成下一代卵细胞或精子的过程中，原始生殖细胞经过减数分裂形
成配子，父母的染色体会随机分配到配子中。例如某女性形成的卵细胞中染色体上的亲代印记就会有两种
可能，一种是来源于母亲的，而另一种是来源于父亲的。这样卵细胞部分染色体上就会载有“错误”的亲
代印记，男性产生精子时也会出现相同的问题。那么生物体是如何保证卵细胞或精子能保持印记的正确和
稳定呢？
这里面的秘密其实在于亲代印记经历了一次重建的过程。亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟的过程中被
擦除，新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立，以保证精子或卵细胞中的亲代印记总是被正
确地建立并遗传给下一代。
(1)文中实验运用 技术获得“单亲”胚胎。“单亲”胚胎和正常胚胎 DNA 序列相同，基因表达不
同，造成胚胎发育情况不同，这种遗传现象称为 。
(2)在正常发育的胚胎中，来自父本和母本 H19 基因和 Igf2 基因的印记控制区的 存在差异，导
致表达水平不同。以 H19 基因和 Igf2 基因为例，解释“单亲”胚胎均不能正常发育的原因 。
(3)关于亲代印记的说法正确的是（ ）
A．亲代印记的本质是 DNA 碱基序列改变
B．在原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除
C．在受精作用过程中重建新的印记
D．男性个体中会出现祖母的亲代印记
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(4)从进化与适应的角度分析，某些生物形成单亲胚胎不能正常发育的遗传机制，其意义是 。
【答案】(1) 动物细胞核移植 表观遗传
(2) 甲基化（程度） 如果H19 和Igf2 两个基因均来自母本，H19 基因就会过量表达，Igf2 基因不
表达（或表达量低）；而如果两个基因均来父本，H19 基因表达量太低，Igf2 基因过量表达，导致胚胎发
育异常。或合在一起答：无论哪种单亲胚胎，其H19 和Igf2 基因的表达均不正常，导致胚胎发育异常。
(3)B
(4)保证子代能够获得来自双亲的基因，提高子代遗传多样性（降低子代中某种隐性不利基因纯合的概
率，）为进化提供原材料/增强该物种适应各种环境的能力，使物种得以延续
【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现
象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。
【详解】（1）文中实验运用动物细胞核移植技术获得“单亲”胚胎。题中DNA 序列相同，基因表达不同，
造成胚胎发育情况不同，属于表观遗传。
（2）由题知，“印记控制区（ICR）是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白(CTCF)”，所以在正
常发育的胚胎中，来自父本和母本H19 基因和Igf2 基因的印记控制区的甲基化程度存在差异，导致表达水
平不同。正常胚胎，H19 基因和Igf2 基因正常表达，但是 “单亲”胚胎，如果H19 和Igf2 两个基因均来
自母本，H19 基因就会过量表达，Igf2 基因不表达或表达量低；而如果两个基因均来父本，H19 基因表达
量太低，Igf2 基因过量表达，导致胚胎发育异常，所以不能正常发育。
（3）A、亲代印记的本质是基因的表达情况不同，A 错误；
BD、亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟的过程中被擦除，男性个体中不一定出现祖母的亲代印记，B 正
确，D 错误；
C、新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立，C 错误；
故选B。
（4）从进化与适应的角度分析，某些生物形成单亲胚胎不能正常发育，其意义是保证子代能够获得来自
双亲的基因，提高子代遗传多样性（单亲胚胎会出现隐性致病基因的纯合，单亲胚胎不能正常发育可降低
子代中某种隐性不利基因纯合的概率，）为进化提供原材料/增强该物种适应各种环境的能力，使物种得以
延续。
29．基因驱动是指特定基因有偏向性地遗传给下一代的自然现象。研究发现，叶用莴苣（俗称生菜）细胞
中的FANCM 蛋白能够阻止减数分裂过程中交叉互换的发生，科学家借助CRISPR/Cas9 基因编辑技术（原
理如图1 所示），研发出人工FANCM 基因驱动系统，从而在叶用莴苣中实现了外部引入的基因多代遗传。
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图2 表示利用基因驱动技术获得FANCM 突变基因的过程，利用同源定向修复功能，可以使另一条同源染
色体上也插入基因驱动元件，从而获得FANCM 基因纯合突变体。
(1)图1 中组成gRNA 的单体是，gRNA 的作用是 ，为确定图2 中基因驱动元件是否完整插入
FANCM 基因，最好选择的两组引物是 （从图2 中P1-P4 四种引物中选择）进行PCR。
(2)图2 中科研人员首先构建了基因驱动元件，将其导入叶用莴苣细胞中，需要将其DNA 序列插入到Ti 质
粒的T-DNA 内部，原因是 ，为提高导入成功率，常利用 处理农杆菌。
(3)用FANCM 基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交，F1中有多达7%的植株为纯合突变体。请解释
纯合突变体产生的原因是 。
(4)利用基因驱动技术获得FANCM 基因突变纯合体，在叶用莴苣遗传育种中的应用价值是 。
(5)遗传学家研究发现，基因驱动技术几乎可以百分之百地使突变基因在该种群群体之间传播，某些生物学
家曾提出把这种技术应用于消灭一些入侵物种，从而保护那些濒危物种，一些遗传学家立即呼吁增强这种
技术的管制。请从生物技术安全性的角度简要谈谈你对该技术的看法。 。
【答案】(1) 识别并结合DNA 特定序列 P1、P3 和P2、 P4
(2) T-DNA 可以插入到受体细胞的染色体上 Ca2+/CaCl2
(3)F1中来自母本的基因驱动序列通过同源定向修复，使来自父本的同源染色体上也插入FANCM 基因驱动
元件
(4)增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多新品种，加速育种进程
(5)应理性对待基因驱动技术，该技术既可造福人类，也可能带来潜在危害，如果该技术获得的突变基因能
够控制繁殖或是在一定程度上控制该物种的生存，那么从理论上说，它就能够让该物种灭绝，导致生物多
样性降低，进而引发生态危机。
【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
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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）分析图1 可知gRNA 的作用是识别并结合DNA 特定序列(图上的靶序列)。若将基因驱动元
件精确插入到一条染色体上的FANCM 基因中(如图2)，则就能够利用P1、P3 和P2、 P4 引物进行PCR 获
得一定长度的DNA 片段， 否则没有相应的DNA 片段。
（2）Ti 质粒的T-DNA 容易带着目的基因转移，因此将目的基因插入到T-DNA 上可以使目的基因转移到受
体细胞的染色体上。Ca2+或CaCl2处理农杆菌能够使之成为感受态细胞，使重组质粒更加容易导入成功。
（3）纯合突变体的出现说明来自父本和母本的同源染色体上出现相同基因，可能原因是F1中来自母本的
基因驱动序列通过同源定向修复，使来自父本的同源染色体上也插入FANCM 基因驱动元件，基因纯合突
变体作为母本与野生型父本杂交，F1中有多达7%的植株为纯合突变体。
（4）利用基因驱动技术获得FANCM 基因突变纯合体可以增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多
新品种，加速育种进程，缩短获得突变纯合体所需的时间。
（5）辨证看待：应理性对待基因驱动技术，该技术既可造福人类，也可能带来潜在危害，如果该技术获
得的突变基因能够控制繁殖或是在一定程度上控制该物种的生存，那么从理论上说，它就能够让该物种灭
绝。导致生物多样性降低，进而引发生态危机。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、 操作步骤等， 掌握各操作步骤
中需要注意的细节能结合所学的知识准确答题。
30．我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶
片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的100 倍以上，里面没有叶绿体，
Na+和Cl-在盐泡细胞的转运如下图所示。请回答问题。
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(1)据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过 的方式，将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的
（细胞器）中储存起来，从而避免高盐对其他细胞的影响。
(2)下表为藜麦盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜中部分蛋白的相对表达量。其中
（填下列选项字母）更可能是藜麦，理由是 。
A
B
C
D
Na+载体蛋白
8
12
5
11
Cl-载体蛋白
2
6
4
6
葡萄糖转运蛋白
38
28
66
68
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。
①实验步骤：
a．取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。
b．甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入 。
c．一段时间后 。
②预测实验结果及结论：若乙组 ，说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
(4)研究人员尝试将藜麦中的耐盐基因转移到其他植物体内，从而培育新型耐盐植物。若要从分子水平上检
测耐盐基因是否成功转入受体细胞，请写出两种常用的检测方法 、 。从经济价
值和生态价值角度考虑，培育耐盐植物的主要意义是 （写出两条）。
【答案】(1) 主动运输 液泡
(2) D 盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na+、Cl-，需要较多的两种离子的载体蛋白，
且盐泡细胞中没有叶绿体，不能生产有机物供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，
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因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高
(3) 细胞呼吸抑制剂 测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率 吸收速率明显小于甲组吸收
速率或基本不吸收
(4) 用耐盐基因制作成的探针进行DNA 分子杂交； 通过PCR 技术扩增目的基因，然后通过电泳
技术鉴定 通过大面积种植耐盐植物，提高土地利用率，减缓土壤盐碱化程度、改良土壤，改善盐碱
地的生态环境、提高生物多样性
【分析】1.物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输，自由扩散不需要载体和能量；协助
扩散需要载体，但不需要能量；主动运输需要载体，也需要能量；自由扩散和协助扩散是由高浓度向低浓
度运输，是被动运输。
2.目的基因的检测与鉴定：①分子水平上的检测：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；检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗
原-抗体杂交技术。②个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
（1）
据图推测，藜麦的耐盐作用机制是通过主动运输的方式，将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的液泡中储存起
来，从而避免高盐对其他细胞的影响，保证了其他细胞的正常生理活动。
（2）
由题干信息可知，三种载体蛋白的含量均相对较高的为盐泡细胞，因为盐泡细胞需要从表皮细胞通过主动
运输吸收大量Na+、Cl-，需要较多的Na+、Cl-载体蛋白，同时由于盐泡细胞内无叶绿体，不能生产有机物
供能，细胞所需能量只能通过其他细胞转运的葡萄糖分解提供，因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高，所以
D 更可能是藜麦的盐泡细胞。
（3）
本实验的目的是探究藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输，根据主动运输和被动运输的条
件来看，实验的自变量应该是是否能进行正常的细胞呼吸，因变量是比较外界溶液中离子浓度的大小（或
测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率），据此实验过程如下：
a．分组、编号：取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。
b．给与不同处理：甲组给予正常的细胞呼吸条件（对照组），乙组加入细胞呼吸抑制剂（实验组）。
c．一段时间后测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率。
②若藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输：若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收，这
说明其运输方式需要消耗能量，因而藜麦从土壤中吸收盐分为主动运输方式。
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（4）
若要从分子水平上检测耐盐基因是否成功转入受体细胞，通常用DNA 分子杂交技术检测目的基因是否成
功转入受体细胞，具体做法是用耐盐基因制作成的探针进行DNA 分子杂交（或用该探针进行RNA 分子杂
交），或通过PCR 技术扩增目的基因，然后通过电泳技术鉴定。 培育耐盐植物后，通过大面积种植，提
高土地利用率，提高了经济效益，也能改良土壤，减缓土壤盐碱化程度、改善盐碱地的生态环境、提高生
物多样性，避免了环境的进一步恶化。
【点睛】熟知物质进出细胞的各种方式的特点和实例是解答本题的关键，辨图能力是本题考查的基本能力，
掌握细胞的结构和功能以及基因工程中目的基因的检测和鉴定的方法是解答本题的另一关键，实验设计能
力也是本题的重要考点。
31．学习以下材料，回答（1）-（5）题。
自体移植离我们还远吗？2022 年3 月，我国科学家通过两个关键因子，诱导DNA 去甲基化，将人类多能
性干细胞转化为8 细胞阶段全能性胚胎样细胞（简称8CL 细胞）。这是目前全球通过无转基因、快速和可
控的方法，获得的体外培养的“最年轻”的人类细胞。相比于诱导多能干细胞（简称iPS 细胞），这些细
胞不仅能分化成胎盘组织，还有潜力发育成更成熟的器官。该研究成果，让我们相信自体移植离我们不再
遥远。人体许多疾病或意外伤害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。器官移植是治疗此类疾病的有效
方法之一，但器官移植患者需服用药物降低自身免疫系统的功能，这会增加被病原体感染的几率，甚至出
现恶性肿瘤的风险。随着干细胞技术的发展，科研人员探索利用自体器官移植解决上述问题。胚胎干细胞
（简称ES 细胞）存在于早期胚胎中，具有分化形成机体的所有组织、器官甚至个体的潜能。由于ES 细胞
的来源有限，限制了它在医学上的应用。2006 年，科学家利用病毒将原癌基因（c-Myc）、抑癌基因
（KIf4）、Sox2 和Oct4 等转入高度分化的小鼠成纤维细胞中，获得iPS 细胞。在探索肌萎缩侧索硬化
（ALS，俗称“渐冻症”）的治疗中，科研人员利用iPS 细胞诱导分化成异常的运动神经元建立ALS 疾病
模型，用于进行大规模药物筛选及药效机制研究。在Ⅰ型糖尿病的治疗中，iPS 细胞定向分化为胰岛B 细
胞，将其输入患者体内，替代被破坏的胰岛B 细胞，显著改善了患者的血糖控制。从ES 细胞到iPS 细胞，
再到8CL 细胞的技术突破，都为早期胚胎发育的基础研究提供了一种新的体外研究系统，有助于我们了解
早期胚胎发育和疾病发生之间的关系，以及研究和治疗出生缺陷和各种发育疾病，也使个体化器官再生最
终有可能成为现实。
(1)ES 细胞和8CL 细胞具有 性，其分化过程从分子水平上看是 的结果。
(2)利用成纤维细胞获得iPS 细胞的过程中，转入c-MyC、KIf4、Sox2 和Oct4 等的作用是 。
(3)结合文中信息，下列可以应用iPS 细胞实现的有__________。
A．利用iPS 细胞研究完整的哺乳动物胚胎发育过程
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B．利用iPS 细胞分化获得神经元，用于治疗阿尔茨海默病
C．利用iPS 细胞诱导形成疾病模型细胞，对药物的安全性和有效性进行检测
D．诱导入的iPS 细胞形成囊胚并植入子宫，使其进一步发育成新个体
(4)与异体器官移植相比，自体器官移植的优势是 。
(5)相较于ES 细胞和iPS 细胞，我国科学家研究获得的8CL 细胞的优势： 。
【答案】(1) 全能 基因选择性表达
(2)诱导已分化细胞转变为未分化细胞
(3)BC
(4)可避免免疫排斥
(5)8CL 细胞比ES 细胞和iPS 细胞的全能性更高 / 8CL 细胞比ES 细胞和iPS 细胞“更年轻” / 8CL 细胞来
源更多，可以规避伦理问题
【分析】1、胚胎干细胞简称ES 细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。
2、胚胎干细胞的特点是：在形态上，表现为体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全
能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞；另一方面，在体外培养条件下，ES 细胞可不断增殖而不发生
分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。
【详解】（1）分析题意，胚胎干细胞（简称ES 细胞）存在于早期胚胎中，具有分化形成机体的所有组织、
器官甚至个体的潜能，故其具有全能性；细胞分化的实质是基因的选择性表达。
（2）iPS 细胞是经成纤维细胞诱导分化得到的，成纤维细胞属于分化的细胞，故利用成纤维细胞获得iPS
细胞的过程中，转入c-MyC、KIf4、Sox2 和Oct4 等的作用是诱导已分化细胞转变为未分化细胞。
（3）AD、结合题意“使个体化器官再生最终有可能成为现实”可知，目前的水平还未将iPS 细胞成功培
育为个体，故不能用于研究完整的哺乳动物胚胎发育过程，诱导入的iPS 细胞形成囊胚并植入子宫，使其
进一步发育成新个体，会对人类现有的伦理道德观念造成冲击，A、D 错误；
BC、“科研人员利用iPS 细胞诱导分化成异常的运动神经元建立ALS 疾病模型”，故利用iPS 细胞分化获
得神经元，用于治疗阿尔茨海默病，也可利用iPS 细胞诱导形成疾病模型细胞，对药物的安全性和有效性
进行检测，B、C 正确。
故选BC。
（4）与异体器官移植相比，自体器官移植的优势是可避免免疫排斥。
（5）相较于ES 细胞和iPS 细胞，我国科学家研究获得的8CL 细胞的优势是：8CL 细胞比ES 细胞和iPS 细
胞的全能性更高 / 8CL 细胞比ES 细胞和iPS 细胞“更年轻” / 8CL 细胞来源更多，可以规避伦理问题。
【点睛】本题主要考查细胞分化、动物细胞培养和胚胎干细胞的特点等有关知识，意在考查考生的识记能
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力和理解所学知识要点，属于考纲中识记、理解层次的考查。
32．为准确、便捷、安全地检测新冠病毒，科研人员开展下列研究。
(1)新冠病毒是一种 RNA 病毒。人体的 可识别并裂解被病毒侵染的肺部细胞。这些靶细胞裂解后，
病毒失去寄生的基础，因而可被 进而诱导免疫细胞吞噬、消灭。
(2)目前广泛应用的新冠病毒核酸检测流程为：咽拭子或鼻拭子取样→提取病毒RNA→ →特异性引
物进行PCR 扩增→检测扩增结果。该检测过程虽然精度较高，但需要依赖于仪器进行检测，不够便捷。
(3)为解决上述问题，科研人员利用图1 所示过程，研发新的病毒核酸检测技术。
①据图1 可知，该检测技术的特异性主要依赖于体系中的引导RNA 识别特定序列，该分子可与特定序列的
核酸遵循 原则结合；这一结合还可以激活Cas 酶的生物活性。
②已知荧光基团和荧光抑制基团为小分子物质，两者之间由某种核酸序列连接。为利用荧光报告实验结果，
结合图1 所示过程推测，上表所示三种酶中， 适用于该技术。
③为提高检测的便捷性，科研人员将待测缓冲液滴加到图2-a 和图2-b 所示的检测试纸一端。结合图1 和
图2 分析，能发出荧光的位置为 。（填字母）
A．健康人 B．患者 C．图2-a 的C 带 D．图2-a 的T 带 E.图2-b 的C 带 F.图2-b 的T 带
【备选方案二】④为提高检测的便捷性，科研人员将待测缓冲液滴加到图2-a 和图2-b 所示的检测试纸一端。
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已知试纸上C 和T 位置可固定特殊底物，当其与足量的蛋白质结合后会显色。结合图1 和图2 分析，在图
3 虚线框中用直线表示显色条带，绘制健康人和患者的检测结果 。
⑤检测上述技术产生的荧光强度如图4 中的曲线A．曲线B 为常规荧光检测技术获得的结果。科研人员由
此确认新技术更灵敏，确定的依据是 。
(4)科研人员利用上述技术研制了一款新型口罩，非常有市场前景。如果你参与这款新型口罩的研发，请依
据口罩的日常使用条件，提出（2）所示流程中一处需调整的地方： 。
(5)综上所述，请谈一谈这款新型口罩的优点和可能存在的风险： 。（各答一点）
【答案】(1) （活化的）细胞毒性T 细胞 抗体结合
(2)逆转录
(3) 碱基互补配对 Casl2 / Cas13 BD/DB
在检测范围内，随
目标RNA 浓度下降，曲线A 始终高于曲线B
(4)收集RNA 的方式 / 逆转录的条件和反应物 / PCR 温度和反应物 / 安装和更换试纸条的位置
(5)优点：集保护与检测功能于一身 / 新技术操作简单，节省核酸检测人员的工作量 / 新技术不需要咽拭
子或鼻拭子取样，更大程度保护核酸检测人员的安全
风险：环境样本可能造成假阳性结果 / 试纸条直接显示结果可能泄露个人隐私
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【分析】结合题干信息推测得知新型肺炎冠状病毒的遗传物质为RNA，可以直接作为模板进行翻译,因此
新型肺炎冠状病毒属于RNA 病毒，且能直接进行复制和翻译。
【详解】（1）新冠病毒是一种 RNA 病毒，会入侵人体肺部细胞，会引起人体产生细胞免疫和体液免疫，
被感染的肺部细胞称为靶细胞，会被人体活化的细胞毒性T 细胞识别并裂解，被释放出来的新冠病毒被体
液免疫产生的抗体特异性结合。
（2）PCR 的原理是DNA 双链复制，因此提取病毒RNA 后需进行逆转录形成DNA，才能进一步用于
PCR。
（3）①分析图1 可知，该检测技术的特异性主要依赖于体系中的引导RNA 识别特定序列，引导RNA 用于
识别特定的核酸序列，识别和结合过程遵循碱基互补配对原则。
②荧光基团和荧光抑制基团为小分子物质，两者之间由某种核酸序列连接，当荧光抑制基团与荧光基团相
连时，无法发出荧光，结合表格中三种酶的特性，可选择Casl2 / Cas13 用于该技术。
③图2-a 中T 带的纳米金颗粒含有荧光抑制基团，图2-b 中C 带的纳米金颗粒荧光基团和荧光抑制基团发
生连接，结合图1 可知，能发出荧光的位置为患者和图2-a 的T 带。故选BD。
④根据③分析，患者发荧光部位在T 带，正常人在C、T 带，故图示如下：
⑤分析图4，在检测范围内，随目标RNA 浓度下降，相对荧光强度曲线A 始终高于曲线B，故此方法更灵
敏。
（4）该口罩加入了检测功能，故流程可加入PCR 技术的相关操作和条件，其流程为：收集RNA，满足逆
转录的条件和反应物 获得DNA，利用PCR 温度和反应物扩增 ，确定安装和更换试纸条的位置。
（5）该新型口罩的优点：集保护与检测功能于一身 ，新技术操作简单，节省核酸检测人员的工作量 ，
新技术不需要咽拭子或鼻拭子取样，更大程度保护核酸检测人员的安全。
风险：环境样本可能造成假阳性结果 /或者试纸条直接显示结果可能泄露个人隐私。
33．苯乳酸是植物乳杆菌的次生代谢产物，对致病菌有很强的抑制作用，在食品工业中有广阔的应用前景。
为提高苯乳酸的产量，科研人员对其培养基进行优化。
(1)称取不同质量的葡萄糖、蛋白胨等成分，溶化分装，经 后，制备成各种培养基备用。将植物乳杆
菌接种在固体培养基上培养 14h，挑取 ，分别接种至 A、B、C、D 四种液体培养基中，每隔 2h 取
样， 用 法测定培养液中菌的数目，结果如图 1。培养 24h 后，测定苯乳酸含量，发现D 组苯乳酸
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含量最高，从而初步确定优化培养基配方。
(2)有研究显示，酵母菌的代谢产物有利于苯乳酸的产生。用 YPD 培养基培养酵母菌，分别收集培养20h
和 40h 的发酵液，离心过滤除菌，得到无酵母菌的上清液（CFS）。将植物乳杆菌接种至与 D 组成分相
同的培养基中，再分别将 CFS 按照一定的比例添加到培养基中，24h 后测定苯乳酸含量， 结果如图 2。
图 2 实验中对照组的处理是 ，综合上述研究分析有利于苯乳酸产生的最佳培养基配方是 。
(3)研究表明CFS 中不含苯乳酸，含有苯丙氨酸和 α-酮戊二酸。在植物乳杆菌细胞内苯丙氨酸经转氨作用
生成苯丙酮酸，脱下的氨基转移到受体 α-酮戊二酸，苯丙酮酸被乳酸脱氢酶还原为苯乳酸。进一步研究发
现 CFS 中单独添加苯丙氨酸或 α-酮戊二酸均可提高苯乳酸产量。请依据研究结果，解释 CFS 中单独添
加苯丙氨酸或 α-酮戊二酸均可提高苯乳酸产量，以及单独添加苯丙氨酸的提高效果不如两种物质同时添加
的原因。 。
【答案】(1) 高压蒸汽灭菌#灭菌 单菌落 显微镜（直接）计数或稀释涂布平板法
(2) 不含CFS 相应比例YPD 培养基
葡萄糖27.5g/L、蛋白胨30g/L、40h 的CFS 添加百分比15%
(3)原因：苯丙氨酸是合成苯乳酸的原料，增加之可提高苯乳酸产量；而苯丙氨酸脱下的氨基可被α-酮戊二
酸消耗，产生更多的苯丙酮酸和苯乳酸；只添加苯丙氨酸，会因为苯丙氨酸脱下的氨基没有足够的α-酮戊
二酸接受而使苯丙氨酸向苯丙酮酸的转换效率降低。
【分析】据图分析，图1 种实验的自变量是培养时间和培养基的成分比例，因变量是乳酸杆菌的数量；图
2 中实验的自变量是CFS 添加百分比和时间，因变量是苯乳酸含量，据此分析答题。
【详解】（1）微生物培养的关键是无菌操作，故溶化分装之后、制备成各种培养基之前需要进行灭菌；
为保证纯培养，需要挑取单菌落分别接种至A、B、C、D 四种液体培养基中；微生物计数的常用方法有显
微镜直接计数、稀释涂布平板法。
（2）分析题意可知，本实验过程中将不同比例的CFS 添加到YPD 培养基培养酵母菌，实验设计应遵循对
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照与单一变量原则，故对照组的处理应是不含CFS 相应比例YPD 培养基；综合比较图1、图2 可知，在葡
萄糖27.5g/L、蛋白胨30g/L（D 组）和发酵40h 的CFS 占比15%时，乳杆菌数量和苯乳酸含量均最高，故
该条件是有利于苯乳酸产生的最佳培养基配方。
（3）根据题意分析，由于苯丙氨酸是合成苯乳酸的原料，增加之可提高苯乳酸产量；而苯丙氨酸脱下的
氨基可被α-酮戊二酸消耗，产生更多的苯丙酮酸和苯乳酸；只添加苯丙氨酸，会因为苯丙氨酸脱下的氨基
没有足够的α-酮戊二酸接受而使苯丙氨酸向苯丙酮酸的转换效率降低，因此CFS 中单独添加苯丙氨酸或
α-酮戊二酸均可提高苯乳酸产量，但是单独添加苯丙氨酸的提高效果不如两种物质同时添加的好。
【点睛】本题结合图解，综合考查微生物培养的知识，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验
的原理、实验步骤、实验结果及分析等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
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