16 第一部分 模块五 专题(十二) 发酵工程和细胞工程 课件-2026版高考二轮专题复习与策略生物

(共151张PPT)
第一部分 专题素能提升
模块五 生物技术与工程
专题(十二)　发酵工程和细胞工程
核心整合篇
01
核心整合练
02
热点拓展篇
03
热点拓展练
04
核心整合篇
　　　　　　
1．厘清“3”种传统食品的制作技术
提醒：①果酒、果醋、泡菜制作过程中培养液pH均呈下降趋势，但原因不同。②传统发酵过程一般为混合菌种发酵，一般不需要严格灭菌，目标菌种的快速建立以及发酵形成的环境条件会抑制杂菌的生长繁殖。
2．发酵工程的基本环节
诱变育种
温度、pH
溶解氧
纯化
过滤
沉淀
3．两种纯化细菌方法的比较
接种环
涂布器
4．微生物分离与计数的实例
酚红
变红
5．动物细胞培养的过程
胰蛋白酶
原代
接触抑制
蛋白酶
传代
胰
6．植物组织培养与植物体细胞杂交的比较
植物细胞的全
能性
细胞膜的流动性和植物
细胞的全能性
愈伤组织
7．单克隆抗体的制备
8．动物体细胞核移植技术
提醒：核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：①克隆动物遗传物质来自两个亲本。②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。③外界环境可能引起表型改变。
MⅡ期
去核
重构胚
9．胚胎工程的操作流程
超数排卵
囊胚
内细胞团
1．(2024·山东卷)在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是(　　)
A．相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D．发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
√
D　[黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确；菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量，B正确；发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必需的酶失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确；柠檬酸属于代谢物，发酵结束后，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。]
2．(2024·湖北卷)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
√
B　[酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，可能是两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；过程②为原生质体的融合，常用PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误；过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确；可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。]
3．(2024·湖北卷)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
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
√
D　[选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体，进行超数排卵处理，A正确；胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测，B正确；作为受体的杜泊母绵羊只需具备健康的体质和正常繁殖能力即可，但山羊和绵羊是不同的物种，因此普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确；生产中需选择品质优良的波尔公山羊提供精子，D错误。]
命题延伸　判断与表达
(1)向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境。(2023·北京卷T13) (　　)
√
×
提示：向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能形成无菌环境。
(2)某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时。(2021·江苏卷T14) (　　)
(3)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖，发酵前都需要对原料进行灭菌，发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期。(2023·山东卷T20) (　　)
×
提示：果酒的家庭制作不需要对原料进行灭菌，果酒的家庭制作结束后一般不需要进行消毒。
(4)为纯化菌种，在鉴别培养基上划线接种纤维素降解细菌，培养结果如图所示。图中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落。(2020·江苏卷T19) (　　)
√
(5)涂布用的菌浓度应控制在30～300个/mL。(2021·江苏卷T18) (　　)
提示：为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数，而非涂布用的菌浓度控制在30～300个/mL。
(6)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。(2023·江苏卷T7) (　　)
提示：血细胞计数板适用于真菌的计数，细菌计数板用于细菌的数量测定。
×
×
(7)在蓝莓组织培养过程中，宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体。(2022·辽宁卷T14) (　　)
提示：一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体。
(8)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。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。(2023·江苏卷T13) (　　)
√
×
(9)营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制。(2023·海南卷T7) (　　)
提示：营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞分裂生长到表面相互接触时，会发生接触抑制。
(10)将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠(Mc)，获得Mc的生物技术属于核移植。(2022·北京卷T11) (　　)
提示：获得Mc的生物技术属于胚胎工程。
×
×
(11)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率，胚胎移植前需对受体进行选择和处理。(2023·浙江1月卷T12) (　　)
提示：胚胎分割可以获得多个胚胎，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，胚胎移植前，需选择健康体质和正常繁殖能力的受体且进行同期发情处理。
×
(12)培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用______________(填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”)，其原因是________
_________________________________________________________________________________________________。(2022·河北卷T23)
(13)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___________________________________________________
______。(2023·湖北卷T22)
稀释涂布平板法
用稀释涂
布平板法在培养基上看到的每一个菌落一般都来自一个活细胞，而
显微镜直接计数法不能直接区分死菌和活菌
使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合
(14)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M的过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是___________________
_______________________________________________________________(答出两点即可)。(2023·湖南卷T21)
淀粉酶编码基因M发
生突变；传代多次产生的某些子代细胞中基因M发生甲基化，不能表达
√
题组1 发酵工程
1．(2024·湖北武汉模拟)微生物与人类生活有密切的关系，在食品制作、疾病防治、环境保护等方面有着广泛应用，如传统食品中的酒、面包、泡菜、醋、酱油等就是利用微生物发酵而成的，发酵过程中防止杂菌污染至关重要。下列说法正确的是(　　)
A．发酵前，对原料进行高温杀菌可以使原料避免被杂菌污染
B．家庭酿制葡萄酒时，需要对发酵的原料及发酵容器进行严格灭菌，防止杂菌污染
C．筛选酿醋菌种时，可在培养基中加入一定量的青霉素，防止杂菌污染
D．制作泡菜时，“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的只是彻底灭菌
2
4
1
3
题号
5
A　[发酵前，对原料进行高温杀菌可以使原料避免被杂菌污染，A正确；在家庭酿酒工艺中发酵瓶是不需要严格灭菌的，发酵的无氧环境和产生的酒精会抑制大部分微生物的生长繁殖，家庭酿制葡萄酒的菌种来自葡萄本身携带的酵母菌，故不能对发酵原料进行灭菌，B错误；酿醋用的菌种是醋酸菌，为原核生物，青霉素可以抑制细菌的生长，筛选酿醋菌种时，不能在培养基中加入青霉素，C错误；“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的是提升泡菜味道，减少水中的溶氧量和消毒防止杂菌污染，D错误。]
2
4
1
3
题号
5
2．(2024·贵州黔南二模)图1为细菌X合成初生代谢丁的过程，其中间产物乙是工业生产的重要原料，其中基因A、基因B、基因C分别能控制酶A、酶B、酶C的合成；图2为某实验小组利用野生型X菌培育高产乙的突变型X菌的过程。下列叙述错误的是(　　)
2
4
1
3
题号
5
A．由图1可知，野生型X菌的乙产量很低
B．初生代谢物有糖类、脂质、酚类、蛋白质和核酸等
C．由图2可知，培养基Ⅰ和培养基Ⅱ的成分不完全相同
D．若培养基Ⅲ不含丁，不能确定培养基Ⅱ上菌落3和5为高产乙的突变X菌
2
4
1
3
题号
5
√
B　[由图1可知，甲在酶A作用下合成乙，乙合成后会在酶B和酶C作用下被逐步合成为丁，因此野生型X菌的乙产量很低，A正确；初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等，酚类不是生物生长和生存所必需的，因此酚类不是初生代谢物，B错误；培养基Ⅰ是液体培养基，菌体大量繁殖，诱变处理之后接种在固体培养基Ⅱ形成菌落，培养基Ⅰ和Ⅱ成分的区别是培养基Ⅰ不含琼脂，故培养基Ⅰ和培养基Ⅱ的成分不完全相同，C正确；若培养基Ⅲ不含丁，为选择培养基，菌落3和5在不含丁的培养基上不能生长，基因A、B、C突变都有可能，而高产乙的突变型 X 菌应是基因B突变导致酶B不能发挥作用而使得乙积累，所以不能确定培养基Ⅱ上的菌落3和5为高产乙的突变型X菌，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
题组2 细胞工程的技术操作及应用
3．(2024·山东济南模拟)甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。如图表示利用悬浮培养生产甘草黄酮的过程。下列叙述正确的是(　　)
2
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1
3
题号
5
A．可用次氯酸钠和酒精对种子进行灭菌
B．图中添加果胶酶的主要目的是获得原生质体
C．对细胞悬液进行人工诱变，其变异率常高于对器官或个体进行诱变
D．图示过程能体现植物细胞的全能性
2
4
1
3
题号
5
C　[可用次氯酸钠和酒精对种子进行消毒，A错误；图示过程中添加果胶酶的主要目的是瓦解植物的胞间层，更快获得细胞悬液，B错误；愈伤组织细胞分裂旺盛，更易发生突变，C正确；题图所示过程是得到愈伤组织及细胞产物，没有体现植物细胞的全能性，D错误。]
√
4．(2024·安徽合肥三模)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，下列叙述正确的是(　　)
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1
3
题号
5
A．向小鼠多次注射纯化的HCG，并从小鼠的血液中获得能产生特定抗体的B淋巴细胞
B．B淋巴细胞、骨髓瘤细胞形成的3种两两融合的细胞均可以在HAT选择培养基上存活
C．克隆化培养时，需要对经选择培养的杂交瘤细胞用无菌水依次进行充分等比稀释
D．可将抗体检测呈阳性的细胞在体外大规模培养，从培养液中获取大量单克隆抗体
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题号
5
√
D　[向小鼠多次注射纯化的HCG，并从小鼠的脾脏中获得能产生特定抗体的B淋巴细胞，A错误；只有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞可以在HAT选择培养基上存活，相同细胞融合形成的细胞不能在HAT选择培养基上存活，B错误；克隆化培养时，需要对经选择培养的杂交瘤细胞用无菌等渗溶液依次进行充分等比稀释，无菌水会使细胞吸水涨破，C错误；可将抗体检测呈阳性的细胞(能产生特定抗体的杂交瘤细胞)在体外大规模培养，从培养液中获取大量单克隆抗体，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
5．(2024·山东聊城三模)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，科学家期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。下列说法正确的是(　　)
2
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1
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题号
5
A．胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B．E后代遗传性状与A和C一致，F后代遗传性状与B一致
C．D受体雌性必须和A、B同期发情处理
D．A排出的卵子必须培养到MⅡ期才能与C的获能精子受精
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3
题号
5
√
D　[胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵，A错误；F后代(A的卵细胞提供细胞质，B提供细胞核)遗传物质来源于A和B，F后代遗传性状大部分与B一致，少数性状与A相同，B错误；D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A体内的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞，所以不需要同期发情处理，C错误；A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才具有受精能力，C的精子获能后才能发生受精，因此A排出的卵子必须培养到MⅡ期才能与C的获能精子受精，D正确。]
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题号
5
题号
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12
√
1．(2024·湖北卷)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
核心整合练(十二)　发酵工程和细胞工程
D　[食用醋的酸味主要来自乙酸，A正确；醋酸菌属于好氧型原核生物，不适宜在无氧的条件下生存，B正确；在缺少糖源时，醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确；醋酸菌属于原核生物，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。]
题号
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2．(2024·安徽合肥三模)生活废纸的主要成分是木质纤维，也可用于生产乙醇。下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工艺流程，下列叙述正确的是(　　)
题号
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A．环节①需要的微生物可用纤维素为唯一氮源的选择培养基从土壤中分离获得
B．环节④常用的菌种是酵母菌，其代谢类型是异养需氧型
C．环节⑤所得发酵产物需经过滤、沉淀等措施，才能获得纯化的乙醇
D．利用秸秆来生产乙醇，可以提高能量利用率
题号
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√
D　[环节①需要的微生物可用纤维素为唯一碳源的选择培养基从土壤中分离获得，A错误；环节④接种微生物，其目的是利用该微生物进行乙醇发酵，以便获得乙醇，因此常用的菌种是酵母菌，酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，B错误；环节⑤所得的发酵产物是乙醇，乙醇属于代谢物，不能采用过滤、沉淀等措施进行分离纯化，C错误；利用秸秆来生产乙醇，使秸秆中的能量得到了利用，可以提高能量利用率，D正确。]
题号
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3．(2024·江西卷)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种(JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长)发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是(　　)
A．JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B．JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量
C．提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量
D．稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化
√
题号
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12
D　[基因表达的产物是蛋白质，而井冈霉素是JGs发酵生产的一种氨基寡糖类抗生素，A错误；JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误；在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过大，反而会降低井冈霉素的产量，C错误；由题干信息可知，JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。]
题号
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4．(2024·安徽合肥三模)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(　　)
题号
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A．可通过提高抗生素浓度避免超级细菌的产生
B．用接种环在培养基上连续划线获得实验菌落
C．图中含青霉素的培养基的菌落周围会出现抑菌圈
D．细菌培养基在使用前、后均需经过灭菌处理
题号
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√
D　[提高抗生素的浓度可能增加超级细菌的产生概率，A错误；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，B错误；图示在含有青霉素的培养基中有菌落存活，说明菌体对青霉素具有抗性，菌落周围没有抑菌圈，C错误；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。]
题号
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5．(2024·河北衡水模拟)植物组织培养是将植物组织或细胞接种到培养基中，然后在人工控制的条件下进行培养，使其形成完整植株的过程。植物组织培养有多种形式，如原生质体培养、悬浮细胞培养、花药培养、组织培养、器官培养等，其中最常见的是愈伤组织培养。下列叙述正确的是(　　)
A．在进行植物体细胞杂交时，需要经历原生质体的培养阶段
B．对植物细胞和动物细胞进行培养时，都用到了固体培养基
C．植物组织培养的脱分化和再分化阶段，培养条件没有差异
D．动物细胞培养和植物组织培养最终的目的都是获得完整个体
√
题号
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A　[在进行植物体细胞杂交时，需要先用酶解法获得原生质体及诱导原生质体融合，该阶段需要进行原生质体的培养，A正确；对动物细胞培养用到的是液体培养基，B错误；植物组织培养的脱分化阶段不需要光照，再分化阶段需要光照，即两阶段的培养条件有差异，C错误；动物细胞培养一般不能获得完整个体，D错误。]
题号
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6．(2024·黑龙江哈尔滨三模)下图是利用体细胞核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
题号
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12
A．体外培养至MⅡ期的卵母细胞要先经过获能处理才能用于后续操作
B．图中过程①常用显微操作法去除细胞中的纺锤体和染色体的复合物
C．图中过程③是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中
D．图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质
题号
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√
A　[体外培养至MⅡ期的卵母细胞不需要进行获能处理就可进行后续操作，A错误；卵母细胞去核通常是用显微操作法去除细胞中的纺锤体和染色体的复合物，B正确；过程③构建重构胚时是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中，因此图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质，C、D正确。]
题号
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12
7．(2024·甘肃卷)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(　　)
题号
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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
题号
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√
B　[促性腺激素能作用于卵巢，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，A正确；从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数分裂Ⅱ中期)后才可与获能的精子进行体外受精，B错误；在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，使受体的生理状况相同，因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确；后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙，D正确。]
题号
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8．(2024·江苏苏州模拟)多克隆抗体是由多个B淋巴细胞克隆所产生的，受到多种抗原决定簇刺激并可与多种抗原表位结合的抗体，下图为多克隆抗体制备过程示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
题号
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12
A．天然抗原可直接刺激多种B淋巴细胞和辅助性T细胞
B．过程①多次注入的目的是获得已免疫的B淋巴细胞和抗体
C．过程②中需加入胶原蛋白酶以利于多克隆抗体的释放
D．多克隆抗体对病原体的免疫可能较单克隆抗体全面
题号
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12
√
D　[天然抗原可直接刺激B细胞，但通常需要通过抗原呈递细胞呈递给辅助性T细胞，A错误；过程①多次注入的目的是获得较多的免疫的B淋巴细胞，该过程不提取抗体，B错误；胶原蛋白酶不利于多克隆抗体的释放，C错误；抗原与抗体的结合具有特异性，单克隆抗体可针对一种特定抗原，故多克隆抗体对病原体的免疫可能较单克隆抗体全面，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
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9
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12
9．(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(　　)
题号
1
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12
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
题号
1
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√
D　[动物细胞培养时，为防止细菌污染，可向培养液中加入适量的抗生素，因此为防止细菌污染，培养4CL干细胞时可向培养液中加入适量的抗生素，A错误；4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合，B错误；胚胎分割一般选择的是桑葚胚或囊胚，不是原肠胚，C错误；嵌合体猴中，由4CL干细胞增殖分化形成的组织可发出绿色荧光，由于这些细胞不一定发育成原始生殖细胞，因此其遗传信息不一定能遗传给后代，D正确。]
题号
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10．(2024·浙江绍兴二模)2023年，中国科学家成功地在猪胚胎中培育出含有人细胞的肾脏。科学家先利用基因编辑技术获得免疫缺陷猪胚胎，再将经特殊处理的人干细胞注入猪胚胎的特定位置，并将胚胎移入代孕母猪子宫内进行培养，最终培育出拥有70%人细胞且功能正常的肾脏。下列叙述正确的是(　　)
A．人干细胞培养需置于含有95%空气和5%氧气的培养箱中
B．待猪胚胎发育至原肠胚时方可注入人干细胞
C．代孕母猪需提前注射孕激素等以调整其发情周期
D．上述方法制备的肾脏移植到人体，一定不会发生免疫排斥
√
题号
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C　[人干细胞培养需置于含有95%空气和5%二氧化碳的培养箱中培养，A错误；胚胎移植时应将囊胚或桑葚胚时期的胚胎进行移植，原肠胚时期的胚胎不能用于移植，B错误；代孕母猪需提前注射孕激素等以调整其发情周期，使其与供体处于同期发情状态，C正确；不同人体细胞的组织相容性抗原不同，若将题述方法制备的肾脏移植到提供干细胞的人体内一般不会发生免疫排斥，但移植到其他人体内可发生免疫排斥，D错误。]
题号
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11．(2024·贵州贵阳三模)我国科学家通过对卵母细胞成熟过程中形成的第一极体和第二极体进行检测，推算卵细胞是否异常，从而实现了早期胚胎的健康监控。运用该技术可提高试管婴儿的成功率，并可检测与遗传疾病有关的致病基因。下列叙述正确的是(　　)
A．第一极体所含的核DNA分子数量是第二极体所含的两倍
B．不考虑突变和染色体互换，第一极体与第二极体所含基因相同
C．试管婴儿技术与动物克隆技术的本质相同，都属于无性繁殖
D．获得试管婴儿需要用到细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
√
题号
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A　[第一极体所含的核DNA分子数量与正常体细胞的相同，第二极体所含的核DNA分子数量是正常体细胞的一半，A正确；以一对等位基因为例，不考虑突变和染色体互换，由于同源染色体分离，第一极体与次级卵母细胞分裂产生的第二极体所含基因不同，B错误；试管婴儿是由受精卵发育而来的，属于有性生殖，克隆动物的培育属于无性繁殖，C错误；获得试管婴儿需要用到体外授精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，不会用到细胞核移植技术，D错误。]
题号
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1
12．(2024·广东广州二模)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。请回答下列问题：
题号
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12
(1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞，这体现了免疫系统的__________功能。
(2)由于基因突变，癌细胞表面物质发生改变，如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1。图1中PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗，据图1推测，其原因是_____________________________
_________________________________________________________。
题号
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免疫监视
PD-1的单克隆抗体与PD-1结合，阻断了PD-1和PD-L1的结合，避免PD-L1抑制T细胞的活化
(3)CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此，科研人员尝试构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28，诱导T细胞定向杀伤癌细胞，如图2所示。
制备过程：先将_____________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到______________，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于__________________会产生多种抗体，因此还需进行筛选，才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。
题号
1
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PSMA、CD28
两种杂交瘤细胞
L链和H链随机组合
(4)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养，加入不同抗体，比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活
化T细胞产生的细胞因子IL -2含量如图3所
示，实验结果说明____________________
____________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
题号
1
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PSMA×CD28和PD-1
单抗联合使用能够显著激活T细胞，且在
一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强；单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞(合理即可)
[解析]　(1)免疫系统能够识别和清除突变的细胞，这体现了免疫系统的免疫监视功能。
(2)图1中癌细胞表面的PD-L1和T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞的活化。PD-1的单克隆抗体与PD-1特异性结合，阻断了PD-L1和PD-1的结合，避免PD-L1抑制T细胞的活化。
题号
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(3)制备双特异性抗体PSMA×CD28，则抗原是CD28和PSMA，将两种物质分别注射到小鼠体内，分离出两类B淋巴细胞，将这两类B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，再诱导杂交瘤细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合形成的，由于L链和H链随机组合，因此还需要进行筛选，才能获得所需的抗体。
(4)自变量是抗体种类，分析图3可知，PSMA×CD28＋PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞，且在一定范围内激活作用随抗体浓度的增加而增强；单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗都不能显著激活T细胞。
题号
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热点拓展一　影印平板培养法
影印平板培养法是一种微生物培养技术，其通过特定的操作方式，实现在一系列培养皿的相同位置上接种并培养出相同遗传型的菌落。这种方法在微生物学、基因工程等领域有着广泛的应用。
热点拓展篇
把长有许多菌落的母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱印章上，使其均匀地沾满来自母培养皿平板上的菌落。然后可把这一“印章”上的菌落一一接种到不同的选择培养基平板上。经培养后，对各平板相同位置上的菌落进行对比，就可选出适当的突变型菌株。因此通过影印平板培养法，就可以从非选择性条件下生长的细菌群体中，分离到过去只有在选择性条件下才能分离到的相应突变株。
以培养某种大肠杆菌(如转胰岛素基因大肠杆菌)为例，选择具有标记基因青霉素抗性基因和四环素抗性基因，同时限制酶切点在青霉素抗性基因内部的质粒作载体，与目的基因构建表达载体。不考虑多个DNA片段的连接、目的基因的自我连接和目的基因的反向连接，将得到两种质粒：原有质粒重新连接而成的空质粒和重组质粒。将所得质粒与没有青霉素、四环素抗性的大肠杆菌混合、转化，将得到三种大肠杆菌，即未转化的大肠杆菌、导入空质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌。将所得大肠杆菌培养，增加数量。然后接种到完全培养基上，得如图所示的6个菌落。然后，用影印接种法将菌落分别接种到含有四环素和青霉素的培养基上，培养结果如图。
其中2号、5号菌落无法在两种培养基上生存，说明所含大肠杆菌没有抗性基因，即所含大肠杆菌为未转化的大肠杆菌；1号、4号、6号菌落在两种培养基中均能生存，说明其大肠杆菌两种抗性都有，即所含大肠杆菌为转化了空质粒的大肠杆菌；3号菌落能在含四环素的培养基上生存，说明其含有四环素的抗性，不能在含青霉素的培养基上生存，说明不含有青霉素的抗性(抗性基因酶切插入目的基因后丧失其作用)，综合分析其大肠杆菌含有重组质粒。3号菌落所含大肠杆菌即是要选择培养的大肠杆菌。
拓展应用
1．(2024·湖北武汉模拟)野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变而无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，数字代表培养基，A、B、C表示操作步骤。下列有关说法正确的是(　　)
A．①②为完全培养基，③④为基本培养基
B．A操作的目的是提高突变菌株的浓度
C．B操作可用涂布器蘸取菌液均匀的涂布在②表面
D．经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取E菌落进行纯化培养
√
B　[分析题图可知，①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；紫外线可用于诱导突变，提高突变的频率，A操作的目的是提高突变菌株的浓度，B正确；B操作是先将菌液滴加到培养基的表面，再用涂布器均匀的涂布在②表面，C错误；由题图可知，D菌落在基本培养基中无法生长，而在完全培养基上能够生长，这说明D菌落是氨基酸营养缺陷型菌株，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D错误。]
2．(2024·安徽卷节选)丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引入合成丁二醇的关键基因X，以提高丁二醇的产量。回答下列问题：
(1)扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
在PCR反应中，需要利用高温使DNA双链解旋，普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活，而Taq DNA聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性
(2)使用BamHⅠ和SalⅠ限制酶处理质
粒和X基因，连接后转化大肠杆菌，
并涂布在无抗生素平板上(如图)。在
此基础上，进一步筛选含目的基因菌
株的实验思路是___________________
_________________________________
_________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
在平板中添加氯霉素，
再将在含有氯霉素的培养基中生长的
菌落利用影印法影印到添加四环素的
培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落就是由导入目的基因的菌株形成的
[解析]　(1)在PCR反应中，变性的温度需要90 ℃以上，需要利用高温使DNA双链解旋，普通的DNA聚合酶在高温下会变性失活，而Taq DNA 聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性，因此扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶。
(2)据图可知，使用BamHⅠ和SalⅠ限制酶处理质粒和X基因，四环素抗性基因被破坏，氯霉素抗性基因保留，因此能在氯霉素培养基上生存，不能在四环素培养基上生存的大肠杆菌即是含目的基因菌株，因此实验思路是在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落就是由导入目的基因的菌株形成的。
热点拓展二　抗原检测——双抗体夹心法
1．原理
双抗体夹心法是一种将两种特异性抗体结合在一起来检测目标抗原或抗体的方法。其基本原理是先将一种特异性抗体(捕获抗体)固定在固相载体(如微量滴定板、磁珠等)上，形成固相抗体；然后加入待测样本，使样本中的目标抗原与固相抗体结合，形成固相抗原抗体复合物；再加入另一种特异性抗体(检测抗体或酶标抗体)，该抗体与目标抗原的另一个表位结合，形成双抗体夹心结构；最后通过加入底物产生颜色反应或触发信号反应(如光信号、电信号)，根据反应的程度进行目标抗原或抗体的定性或定量检测。
2．应用实例——早早孕试纸
人绒毛膜促性腺激素(HCG)是妇女妊娠期由胎盘产生的一种糖蛋白激素，HCG可在受孕后的孕妇尿液中检验到，而非妊娠孕妇尿液中几乎不含该激素。用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早孕诊断试剂盒”灵敏度很高，在月经推迟7～10天就可以做出诊断，比乳胶法提前了10～20天，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成的不利影响。
将验孕试纸标有MAX标志线的一端插入待测尿液中(尿液不能没过该线)，片刻后取出平放，若尿液中含有HCG，会随尿液向右扩散，与包埋在标志线右侧区域的被显色剂标记的抗HCG抗体1发生特异性结合，形成的复合体继续随尿液向右扩散至检测线处，又可以与固定在该区域的抗体2结合形成新的复合体，并不断积累，从而在此处显示出颜色。对照线区域固定着另外一种抗体3，可以捕获被显色剂标记的抗体1。因而当尿液继续扩散到对照线时，也会显示出颜色。
检测结果分析：
(1)阳性(＋)
两条紫红色条带出现。一条位于测试区(T)内，另一条位于质控区(C)。表明已怀孕。
(2)阴性(－)
仅质控区(C)出现一条紫红色条带，在测试区(T)内无紫红色条带出现。表明未怀孕。
(3)无效
质控区(C)未出现紫红色条带，表明不正确的操作过程或试剂条已变质损坏。
拓展应用
1．(2024·黑龙江哈尔滨模拟)视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)是一种自身免疫性疾病，病因是机体产生了水通道蛋白4(AQP4)的抗体。NMOSD的诊断依赖对外周血的检测，检测过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．图示操作的目的是检测患者体内是否存在AQP4抗体
B．荧光标记的“二抗”会与结合在AQP4上的抗体结合
C．患者的检测结果应为在细胞质中观察到免疫荧光
D．这种检测方法保持了抗原结构，因此具有较高的特异性
√
C　[图示操作加入患者血浆样本，血浆中含有抗体，因此图示操作的目的是检测患者体内是否存在AQP4抗体，A正确；血浆中的抗体先与膜上的AQP4抗原结合形成复合物，再加入荧光“二抗”，此时加入的荧光“二抗”能与AQP4上的抗体结合，B正确；抗体分布在细胞外液中，则患者的检测结果应为在细胞外液中观察到免疫荧光，C错误；这种方法能与抗原结合的抗体不会被洗脱，不能结合的就会被洗脱，加入的二抗能与结合的抗体结合并通过荧光观察，这种检测方法保持了抗原结构，且具有较高的特异性，D正确。]
2．(2024·山东临沂二模)科研人员将诺如病毒(NV)作为抗原注射给小鼠，通过制备NV单克隆抗体1和2，应用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定(如图)。检测原理采用双抗体夹心法：将待测样液加到样品孔处，结合垫处含有过量胶体金(可与蛋白质结合，大量聚集时出现肉眼可见的红色)标记的游离金标抗体1，可以结合样液中的抗原，T上固定有抗体2，抗体1和抗体2与NV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色，多余的抗体1继续向左流，C上固定有抗体1的抗体，二者结合使胶体金大量聚集也呈红色。下列叙述错误的是(　　)
A．将NV作为抗原注射给小鼠，可获得多种产生特定抗体的B淋巴细胞
B．利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2不能直接对患者进行注射治疗
C．若仅C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV
D．若C、T处均呈红色，说明检测结果为阳性，该过程发生2次特异性结合
√
D　[NV作为抗原，具有多个抗原结合位点，可以诱导机体获得多种产生特定抗体的B淋巴细胞，A正确；利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2是利用小鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞分泌产生的，对人来说属于异物，为了降低免疫排斥，需要对单克隆抗体进行改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区段，B正确；若待测液中含NV，则检测线T处和质控线C处均出现红色，而仅质控线C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV，C正确；若检测结果为阳性，则该病毒表面的抗原与结合垫处的抗体1结合，随着抗体1移动到T处，同一抗原表面的不同结合位点与抗体2结合呈红色，未与该病毒表面抗原结合的抗体1移动到C处与抗体1的抗体结合，因此该过程共发生3次特异性结合，D错误。]
热点拓展三　线粒体置换技术
线粒体置换技术，是指通过显微操作将细胞核DNA(nDNA)从含有缺陷线粒体 DNA(mtDNA) 的卵母细胞或受精卵中转移到具有正常线粒体的去核卵母细胞或受精卵中的一系列技术。该技术旨在帮助因携带缺陷mtDNA患严重线粒体疾病的母亲生育带有自身遗传物质和血缘关系的健康子代。
“三亲婴儿”用线粒体替代疗法来实现，可用三种方法：原核移植，纺锤体移植和极体移植。
1．原核转移(PNT)
原核转移是指将患者受精卵中的两个原核同时取出，并转移到去核的供体细胞质中，以减少线粒体从患者受精卵传递给子代的风险(见图1)。值得注意的是，为避免损伤原核，PNT 取核过程会吸取原核周围少量细胞质，因而异常mtDNA也可能会被转移到新的受精卵中，从而导致子代mtDNA污染，患遗传学线粒体疾病风险增加。
2．母体纺锤体移植
母体纺锤体移植是指将患者次级卵母细胞减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)形成的无核膜纺锤体移植到供体去核健康卵母细胞中的技术(见图2)。理论上，重组的卵母细胞仅携带极低比例的患者异常mtDNA，且 MⅡ期卵母细胞纺锤体远小于原核，因此易操作。
3．极体移植
卵母细胞在成熟过程中经历两次减数分裂，减数分裂Ⅰ产生第一极体(First Polar Body，PB1)；减数分裂Ⅱ产生第二极体(Second Polar Body，PB2)。在患者未受精的卵母细胞处于减数分裂Ⅱ中期时，将同处这一时期的PB1纺锤体移植到处于同时期、预先被移除纺锤体的健康供体卵母细胞中 (见图 3)。从患者受精卵中取出PB2的原核，将其移植到预先移除雌原核的健康供体的受精卵中(见图4)。
拓展应用
1．(2024·江苏徐州阶段练习)为避免夫妻把生理缺陷遗传给孩子，医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中的细胞核取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育。这样诞生的孩子将会继承一位父亲和两位母亲的遗传基因，这就是“三亲婴儿”。下列有关说法错误的是(　　)
A．该女性线粒体上的致病基因会遗传给女儿，不会遗传给儿子
B．培育三亲婴儿过程中用到了核移植技术，但不属于无性繁殖
C．捐献者卵母细胞去掉的细胞核实际是纺锤体—染色体复合物
D．三亲婴儿的培育用到了核移植、体外受精和胚胎移植等技术
√
A　[线粒体会随着卵细胞遗传，既能遗传给女儿，也能遗传给儿子，A错误；培育三亲婴儿过程中用到了核移植技术，但该过程中存在精子和卵细胞结合的过程，不属于无性繁殖，B正确；卵母细胞没有经过完整的减数分裂过程，去掉的细胞核实际是纺锤体—染色体复合物，C正确；三亲婴儿的培育用到了核移植、体外受精和胚胎移植等技术，D正确。]
2．(2024·吉林长春三模)三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B．体外培养卵母细胞时， 不仅需要多种营养物质， 还需提供O2和CO2
C．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
D．三亲婴儿的基因全部来自父亲和母亲
√
D　[线粒体遗传基因属于细胞质基因，捐献者的卵母细胞去核提供细胞质，母亲的卵母细胞取核提供细胞核，可避免母亲细胞质中的遗传病基因遗传给后代，A正确；体外培养卵母细胞时，不仅需要多种营养物质， 还需提供O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH，B正确；捐献者的卵母细胞去核提供的是细胞质，捐献者携带的红绿色盲基因属于核基因，不能遗传给三亲婴儿，C正确；三亲婴儿的核基因全部来自父亲和母亲，质基因几乎全部来自捐献者的卵母细胞，D错误。]
1．(2024·湖北武汉模拟)某细菌的野生株能在基本培养基上生长，该细菌的亮氨酸缺陷型突变株因无法合成亮氨酸，只能在完全培养基上生长。如图是运用影印培养法(一种类似“盖章”的接种方法，使一系列培养皿的相同位置上能出现相应菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程，数字1～5表示菌落。下列叙述正确的是(　　)
热点拓展练(十二)　发酵工程和细胞工程
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A．培养基A是基本培养基，培养基B是完全培养基
B．培养基A、B均为固体培养基，倒平板操作后，进行高压蒸汽灭菌
C．培养基B“盖章”接种后，需要用涂布器将菌种在培养基表面涂布均匀
D．可从培养基A中挑取菌落3、4进行纯化培养以获得亮氨酸缺陷型突变株
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
√
D　[由题干可知，亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸，不能在基本培养基上生长，只能在完全培养基上生长，与A相比，B中缺少了3、4两个菌落，说明3、4菌落即是亮氨酸缺陷型突变株繁殖而来的，因此A为完全培养基，B为基本培养基，A错误；对培养基进行高压蒸汽灭菌后再进行倒平板操作，B错误；培养基B“盖章”接种后，要注意“盖章”的方向不能改变，防止菌落位置不一致，不能用涂布器涂布均匀，C错误；由图可知，3和4菌落是亮氨酸缺陷型突变株生长繁殖形成的，因此从培养基A中挑取菌落3、4进行纯化培养即可获得亮氨酸缺陷型突变株，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
2．(2024·广东广州期中)某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因，先将原始菌种接种到1号培养基上，培养出菌落后，将灭菌绒布在1号上印模，绒布沾上菌落并进行转印，使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后，在2号上找到对应的菌落，然后接种到不含链霉素的4号培养液中，培养后再接种到5号培养基上，并重复以上操作。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
A．大肠杆菌抗链霉素的突变是发生在与链霉素接触之后
B．在操作规范的情况下，5中观察到的菌落数可能大于初始接种到该培养基上的活菌数
C．4号和8号培养液中，大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大
D．该实验缺乏对照实验，无法确定抗链霉素性状属于可遗传变异
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
√
C　[大肠杆菌抗链霉素的性状是由基因突变引起的，该突变发生在与链霉素接触之前，链霉素是对其起选择作用，A错误；采用稀释涂布平板法将菌种接种在5号培养基上，由于两个或多个细菌可能会形成一个菌落，在操作规范的情况下，5中观察到的菌落数可能小于初始接种到该培养基上的活菌数，B错误；据题图分析可知，4号与8号培养液中，抗链霉素菌株的比例在逐渐增大，C正确；本实验有对照实验，无链霉素的培养基为对照，可以确定抗链霉素性状属于可遗传的变异，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
3．(2024·山东泰安模拟)双抗体夹心法是医学上常用的检测抗原含量的方法，流程如图所示。其中固相抗体是经由固相载体连接后的单克隆抗体，酶标抗体是一种具有酶活性的抗体，二者可与抗原的不同部位特异性结合。下列有关分析错误的是(　　)
题号
1
3
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2
4
6
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7
9
10
A．固相抗体的使用量应明显多于待测抗原的数量
B．酶标抗体作用是与待测抗原结合并催化其分解
C．制备相应单克隆抗体时需要使用动物细胞培养技术
D．若不洗去游离的酶标抗体会导致测量结果偏高
题号
1
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B　[固相载体连接后的单克隆抗体，具有特异性，故其使用种类(量)应明显多于待测抗原的数量才能识别并结合更多的抗原，A正确；由图可知，酶标抗体可与抗原特异性结合，并催化指示底物分解，B错误；制备相应单克隆抗体时需要使用动物细胞培养技术，C正确；若不洗去游离的酶标抗体会导致测量结果偏高，D正确。]
√
4．利用竞争酶联免疫检测技术，检测抗虫棉中Bt抗虫蛋白表达量，原理如下图所示。检测之前，将“目的蛋白”的特异性抗体固定在支持物上，待测样本中的抗原和酶标记抗原竞争结合固相抗体，标记抗原的酶可催化颜色反应。下列说法错误的是(　　)
题号
1
3
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10
A．检测过程中待测抗原和酶标记抗原均为Bt抗虫蛋白
B．需设置仅有酶标记抗原或者仅有待测抗原的两组对照
C．实验组和对照组加入底物的量及显色时间必须一致
D．反应体系中蓝色越深说明待测样品Bt抗虫蛋白含量越高
题号
1
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10
√
D　[基因工程中常用抗原—抗体杂交技术检测转入基因的表达的蛋白质量，而题中待测抗原和酶标记抗原都能与特定抗体结合，故检测过程中待测抗原和酶标记抗原均为Bt抗虫蛋白，A正确；为了通过颜色反应区分待测抗原和酶标记抗原的多少，需设置仅有酶标记抗原或者仅有待测抗原的两组对照，B正确；实验中需要控制无关变量，所以实验组和对照组加入底物的量及显色时间必须一致，C正确；分析示意图可知，反应体系中蓝色越深说明待测样品酶标记抗原含量越高，D错误。]
题号
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5．(2024·云南昆明三模)每出生5 000名婴儿就有1人患有线粒体有害突变引起的疾病，可通过如下技术培育“三亲婴儿”，实现线粒体替代疗法阻断线粒体病的遗传，但这是一个充满了争议的技术。据此推测正确的是(　　)
题号
1
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A．该技术涉及动物细胞核移植、动物细胞培养、体外受精等技术
B．利用该技术培育“三亲婴儿”属于无性繁殖
C．卵母细胞捐赠者携带的红绿色盲基因能遗传给“三亲婴儿”
D．此技术之所以存在较大争议仅仅是因为孩子同时拥有自己父亲、母亲，和卵母细胞捐赠者的部分基因的伦理问题
题号
1
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√
A　[据图可知，该技术涉及动物细胞核移植、动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等技术，A正确；该技术培育的“三亲婴儿”存在精子和换核后的卵细胞的融合过程，是由受精卵发育而来，属于有性生殖，B错误；卵母细胞捐献者提供的是细胞质，而红绿色盲基因位于细胞核内的染色体上，因此卵母细胞捐赠者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”，C错误；此技术之所以存在较大争议不仅是因为孩子同时拥有自己父亲、母亲，和卵母细胞捐赠者的部分基因的伦理问题，还存在技术尚不完备、仍需要更充足的检验等原因，D错误。]
题号
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6．(2024·湖南张家界二模)研究发现，小鼠(2N＝40)受精卵第一次分裂时会出现双纺锤体，即来自父本和母本的染色体各自对应一个纺锤体。这种双纺锤体不稳定，在细胞分裂中很容易发生异常，最终导致胚胎停止发育，如图所示。下列有关叙述中不正确的是(　　)
A．M细胞是卵细胞
B．纺锤体的形成与中心体有关
C．细胞核①、③的染色体数目相同
D．细胞核②中有同源染色体
√
题号
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A　[次级卵母细胞和第一极体由初级卵母细胞分裂得到，故M细胞是次级卵母细胞，A错误；中心体与动物细胞纺锤体的形成有关，B正确；与正常子细胞对比可知，细胞核①③分别含有来自父方或母方的一套染色体，即20条，所以它们的染色体数目相同，C正确；与正常子细胞对比可知，细胞核②含有的两套染色体分别来自父方和母方，共含有40条染色体，故其中含有同源染色体，D正确。]
题号
1
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7．(2024·浙江杭州模拟)单倍体胚胎干细胞兼具胚胎干细胞和精子的特性，可作为载体将转基因片段通过“受精”传递到胚胎中；下图为单倍体胚胎干细胞的获得过程，下列相关叙述错误的是(　　)
题号
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A．在单倍体胚胎干细胞的制备过程中需要用到显微操作技术
B．单倍体胚胎干细胞是从囊胚的内细胞团中分选获得的
C．获能的精子与成熟卵母细胞在体外共同培养即可完成受精过程
D．将上图中的胚胎移植到经过同期发情处理的代孕母体体内，通过代孕母体妊娠产仔
题号
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√
C　[在单倍体胚胎干细胞的制备过程中需要用到显微操作技术，如将雌原核去除的过程，A正确；囊胚的内细胞团具有全能性，单倍体胚胎干细胞是从囊胚的内细胞团中分选获得的，B正确；将获能的精子和培养成熟的卵子置于获能溶液或专用的受精溶液中共同培养一段时间后，可完成受精，C错误；胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，将题图中的胚胎移植到经过同期发情处理的代孕母体体内，通过代孕母体妊娠产仔，D正确。]
题号
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8．(2024·广东梅州二模)幽门螺杆菌(Hp)感染会引发胃炎、消化性溃疡等多种疾病。该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质，据此，科研人员利用基因工程制备Hp疫苗，该过程所选择的质粒及操作步骤如图所示。回答下列问题：
题号
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10
(1)通过PCR扩增Ipp20基因的反应需要在____溶液中进行，扩增Ipp20基因时的基本条件包括DNA模板、原料、_______________、_________等。
(2)在制备过程中，科研人员用限制酶XhoⅠ和XbaⅠ切割质粒以及含Ipp20基因的DNA片段，然后用________________进行连接，构建基因表达载体。将构建好的基因表达载体导入受体细胞之前，一般先用______处理大肠杆菌细胞。
题号
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缓冲
Taq DNA聚合酶
引物
DNA连接酶
Ca2+
(3)科研人员采用了影印法筛选含有Ipp20基因的大肠杆菌，即使用无菌的线毡布压在培养基A(添加潮霉素)的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B(添加氯霉素)上。根据图示结果分析，含有Ipp20基因的大肠杆菌应从培养基______中获取，理由是__________
___________________________________________________________________________________________________________________。
因此，图中符合要求的大肠杆菌菌落是_______。(填序号)
题号
1
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A
重组质粒
中含有潮霉素抗性基因，但不含有氯霉素抗性基因，因此含Ipp20基因的大肠杆菌只能在培养基A中生长
3、5
(4)为了检测Ipp20基因进入大肠杆菌后是否成功表达出相应蛋白质，可采用的方法是_______________。
题号
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抗原—抗体杂交
[解析]　(1)PCR技术是在体外进行DNA片段的复制，通过PCR扩增Ipp20基因的反应需要在缓冲溶液中进行，保证PCR过程中pH的稳定，扩增Ipp20基因时的基本条件包括DNA模板、原料、Taq DNA聚合酶和2种引物等。
(2)构建表达载体时需要用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来。若用大肠杆菌作为受体细胞，则需要用Ca2+处理大肠杆菌细胞，然后将构建好的基因表达载体导入受体细胞。
题号
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(3)已知在构建基因表达载体时使用了限制酶XhoⅠ和XbaⅠ切割质粒和Ipp20基因，结合图示可以看出，在构建基因表达载体的过程中氯霉素抗性基因被切割掉，保留了潮霉素抗性基因，质粒上含有潮霉素和氯霉素抗性基因，当基因表达载体导入大肠杆菌细胞中，无论Ipp20基因是否插入质粒上，大肠杆菌都能在含有潮霉素的培养基A中生长，但含有重组质粒的大肠杆菌不能在含有氯霉素的培养基B上生长，从而会消失一些菌落，对照两个平板上减少的菌落就是符合要求的大肠杆菌菌落。因此，科研人员采用了影印法筛选含有Ipp20基因的大肠杆菌，即使用无菌的线毡布压在培养基A(添加潮霉素)的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B(添加氯霉素)上。根据图示结果分析，含有Ipp20基因的大肠杆菌应从培养基A中获取，这是因为带有目的基因的大肠杆菌不具有氯霉素的抗性，结合图示可以看出，符合要求的大肠杆菌菌落是3和5。
题号
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(4)检测Ipp20基因进入大肠杆菌后是否成功表达出相应蛋白质，根据抗原抗体特异性结合的特性，可用抗原—抗体杂交法检测基因是否成功表达。
题号
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9．(2024·湖北黄石二模)烟草易受棉铃虫和蚜虫等害虫蚕食以及烟草花叶病毒(TMV)感染而大幅度减产，科学家利用基因工程培育出了能抵抗虫害及病毒感染的烟草新品种，并对烟草性状遗传进行了相关研究。
题号
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(1)抗虫害烟草品种培育：
CrylA基因的表达产物对棉铃虫等鳞翅目昆虫有较强的毒性，GNA基因的表达产物对蚜虫等刺吸式口器的昆虫有较强的毒性。科研人员将CrylA基因与GNA基因连接在一起，构建了双抗虫基因的重组表达载体，并转入烟草细胞，获得了具有双抗性的转基因烟草，其部分过程如图1所示，请分析并回答以下问题：
题号
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10
注：图中PstⅠ、KpnⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ表示限制酶，不同限制酶切出的黏性末端均不同；Klenow能将黏性末端转变为平末端。
①过程③将CrylA基因与GNA基因相连，可选用___________________(填“E．coli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”)。
②让农杆菌侵染烟草叶片前，需要通过实验筛选农杆菌：将培养农杆菌的培养基倒平板后均分为A、B两组，在A组培养基中涂布一定量的__________，在B组培养基中涂布等量的卡那霉素和链霉素。往A组培养基中接种适量农杆菌，待长出菌落后，用影
印法接种到B组培养基上，实验结果如图
2，其中2、3、5菌落对应的农杆菌可能是
________________(填“符合”或“不符合”)要求的。
题号
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9
10
T4 DNA连接酶
链霉素
不符合
③欲从个体生物学水平鉴定这些转基因烟草是否具有双抗虫特性以及抗性的程度，请简述该鉴定方法：__________________________
_________________________________________________________。
题号
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采摘转基因烟草的叶片，饲喂棉铃虫和蚜虫，统计棉铃虫和蚜虫的存活率(或死亡率)
(2)抗烟草花叶病毒(TMV)烟草品种培育：绞股蓝(一种植物)细胞中含有抗TMV的基因LEA，能抵抗TMV感染。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV烟草：
①已知LEA基因两侧没有与载体相同的酶切位点识别序列，则利用PCR扩增LEA基因时，需要在引物的______(填“3′端”或“5′端”) 添加相应序列。
题号
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5′端
②现利用ELISA技术，通过LEA蛋白抗体和LEA蛋白特异性结合原理，来实现对LEA蛋白的定量检测(图3)。下列说法错误的是_______(多选)。
A．酶标抗体具有免疫学活性和酶活性，具有多个活性位点
B．固相抗体和酶标抗体竞争性结合LEA蛋白同一活性位点
C．实验需设置仅有酶标抗体或仅有上清液的两组对照实验
D．反应体系中光信号越强，则细胞上清液LEA蛋白含量越高
E．需给予足够长的时间使无色底物充分反应后检测光信号
题号
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10
BE
[解析]　(1)①分析题意可知，过程①和②分别用不同的限制酶切割CrylA基因与GNA基因，形成的黏性末端是不同的，故两个基因无法直接相连，经Klenow处理后，两个基因片段一端的黏性末端变为平末端，E．coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率远远低于T4 DNA连接酶，故过程③将CrylA基因与GNA基因相连，应选用T4 DNA连接酶。
题号
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②让农杆菌侵染烟草叶片前，需要通过实验筛选农杆菌：将培养农杆菌的培养基倒平板后均分为A、B两组，在A组培养基中涂布一定量的链霉素，在B组培养基中涂布等量的卡那霉素和链霉素。由于Hind Ⅲ的切割位点在抗卡那霉素基因内部，故含有重组表达载体的农杆菌可以在含有链霉素的培养基上生长，不能在含有卡那霉素的培养基上生长。据此可知，A组中1、4对应的菌株为含有重组表达载体的农杆菌，2、3、5对应的菌株为含有植物表达载体的农杆菌，即其中2、3、5菌落对应的农杆菌可能是不符合要求的。③从个体生物学水平鉴定这些转基因烟草是否具有双抗虫特性以及抗性的程度，需采摘转基因烟草的叶片，饲喂棉铃虫和蚜虫，统计棉铃虫和蚜虫的存活率(或死亡率)。
题号
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10
(2)①耐高温的DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3′端延伸DNA链，所以扩增LEA基因时，需要在引物的5′端添加限制酶的识别序列。②酶标抗体既能与抗原结合，具有免疫学活性，又能与酶结合，具有酶的活性，具有多个活性位点，A正确；由题图可知，固相抗体和酶标抗体没有竞争性结合LEA的同一活性位点，而是结合不同的位点，B错误；本实验是根据颜色变化实现对LEA的定量检测，为保证结果的准确性，实验需设置仅有酶标抗体或仅有上清液的两组对照实验，C正确；ELISA流程中，光信号的强度与酶标抗体的含量呈正相关，间接反映了LEA蛋白的含量，光信号越强，LEA蛋白含量越高，D正确；实验组只要和对照组时间相同，就可以检测光信号，可以不给予足够长的时间，E错误。故选BE。
题号
1
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(教师用书独具)
10．(2024·湖北武汉一模)BBWV(蚕豆萎蔫病毒)会侵染蚕豆、辣椒等多种作物，导致作物产量和品质的下降，经筛选克隆，获得抗BBWV单克隆抗体
(1)小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合形成____________细胞，获得该细胞常用的培养基从功能上划分属于_____________培养基。
题号
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杂交瘤
选择
(2)科学家制备出2株抗BBWV单克隆抗体(简称单抗A和B)，再分别从感染BBWV的蚕豆、辣椒等多种作物中分离出BBWV，发现同一株单抗对不同BBWV分离物的特异性表现出差异，直接原因是_________________________________________________________。
题号
1
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10
不同BBWV具有不同的抗原
(3)BBWV的外壳蛋白上有多个与抗体结合的位点。为研究单抗A、B与BBWV结合的位点是否相同，按如图所示简要流程进行实验操作。
将图中应使用的抗体填入表中①②③处(填“A”“B”或“无关抗体”)，完善实验方案，并写出支持两株单抗与BBWV结合位点相同假说的预期结果。
题号
1
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10
预期结果：_________________________________________________
_________________________________________________________。
未标记抗体 荧光标记抗体
实验组 ①____________ B
对照组1 ②____________ ③____________
对照组2 B B
题号
1
3
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A
无关抗体
B
实验组和对照组2的荧光强度相同，且大于对照组1的荧光强度
[解析]　(1)小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞融合形成多种杂交细胞，在选择培养基上筛选出既能无限增殖又能产生抗体的杂交瘤细胞。
(2)抗原和抗体特异性结合，同一株单抗对不同BBWV分离物的特异性表现出差异，直接原因是不同BBWV具有不同的抗原。(3)为研究单抗A、B与BBWV结合的位点是否相同，注意实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则。实验组加未标记抗体A和荧光标记抗体B，对照组1加未标记的无关抗体和荧光标记抗体B，对照组2加未标记抗体B和荧光标记抗体B。若实验组和对照组2的荧光强度相同，且大于对照组1的荧光强度，则说明单抗A、B与BBWV结合的位点相同。
题号
1
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谢 谢