專題八生物技術與工程

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

第I卷（選擇題共40分）

一、選擇題（本題共20個小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合

題目要求的）.

1.高粱酒是一種傳統的發酵酒，家庭制作高粱酒包括選料浸泡、蒸煮糊化、冷卻拌酷、入桶發酵幾個步驟。

下列分析錯誤的是（）

A.“選料浸泡”時應選擇顆粒飽滿、質地堅實、淀粉含量高的高粱籽粒進行浸泡

B.“蒸煮糊化”時不僅可以殺死雜菌，還可使淀粉糊化，有利于后期淀粉酶發揮作用

C.“冷卻拌酷”時需不停地攪拌，有利于酵母菌與高粱籽粒充分接觸并大量繁殖

D.“入桶發酵”時為了加快和加大酒精的產生，需要定時往發酵桶中通入空氣

【答案】D

【解析】顆粒飽滿、質地堅實的高粱籽粒淀粉含量高，有利于酵母菌發酵，產生更多的酒精，A正確；蒸

煮時溫度高可以殺死雜菌，還可使淀粉糊化，有利于酵母菌中的淀粉酶充分發揮作用，B正確；不停地攪拌

可以使酵母菌與高粱籽粒充分接觸，增加氧氣含量，有利于酵母菌大量繁殖，C正確；酵母菌進行酒精發酵

時進行的是無氧呼吸，不需要通入空氣，D錯誤。

2.毛豆腐是徽州地區的特色美食，其發酵菌種主要是毛霉（異養需氧型）。毛豆腐制作方法是先將切好的

豆腐塊平整放在竹條上，每塊之間留有間隙，適宜條件下放置3至5天，當豆腐表面長出一層均勻細密的

絨毛，即可煎炸食用。下列敘述錯誤的是（）

A.豆腐為毛霉生長提供了水、碳源、氮源和無機鹽等營養物質

B.毛霉產生的蛋白酶，使蛋白質分解而易于消化吸收

C.為使毛霉發酵充分，須提供適宜的溫度、濕度、無菌等條件

D.制作時每塊豆腐之間留有間隙有利于毛霉菌絲的生長

【答案】C

【解析】豆腐含有水、蛋白質、脂質等成分，能為毛霉生長提供水、碳源（如糖類等有機物）、氮源（蛋白

質等含氮物質）和無機鹽等營養物質，A正確；毛霉能產生蛋白酶，蛋白酶可將豆腐中的蛋白質分解為小分

子的肽和氨基酸，從而使蛋白質更易于消化吸收，B正確；毛霉發酵需要適宜的溫度、濕度等條件，但是毛

豆腐制作并非是在無菌條件下，因為本身就是利用環境中的毛霉等微生物進行發酵，C錯誤；毛霉是異養需

氧型生物，制作時每塊豆腐之間留有間隙，可以增加氧氣含量，有利于毛霉菌絲的生長，D正確。

3.檢測空氣微生物常采用沉降平板法，具體做法是將牛肉膏蛋白膝培養基的平板置于待測地點，打開皿蓋

暴露于空氣中一段時間后，蓋好皿蓋置于培養箱中培養、觀察并統計菌落數。下列敘述正確的是（）

A.牛肉膏蛋白陳培養基在使用前應進行干熱滅菌B.采樣平板和未采樣的平板需

在相同條件下培養

C.平板中每一個菌落數都是由一個活菌繁殖而來D.該方法可以準確統計空氣中

微生物種類與數量

【答案】B

【解析】培養基的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌而非干熱滅菌，A錯誤；采樣平板和未采樣的平板需在相同條件

下培養，遵循實驗設計的無關變量一致原則，B正確；當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是

一個菌落，故單菌落可能是由一個或多個細菌繁殖而來的，C錯誤;該方法只能估計空氣中微生物種類數量，

但不能準確統計，D錯誤。

4.為探究某種消毒液對大腸桿菌的殺滅效果，某同學從100mL細菌原液中取1mL加入無菌水中得到10mL

稀釋菌液，按此操作將菌液稀釋100倍，再從稀釋菌液中取200uL涂布平板，菌落計數的結果為80；另外

用鑒別培養基檢測消毒液殺滅大腸桿菌的效果。下列敘述錯誤的是（）

A.培養大腸桿菌的培養基在濕熱滅菌前需先調節pH

B.細菌原液中大腸桿菌的實際數量小于40000個/mL

C.菌落計數結果為80是至少涂布三個平板獲得的平均值

D.鑒別培養基中除加入消毒液外，還需加入鑒別試劑如伊紅一亞甲藍

【答案】B

【解析】不同微生物生長所需pH不同，所以培養基在配制完成后需先調pH再進行滅菌，A正確；由題意可

知，細菌原液被稀釋為100倍，三個平板計數的平均值為80,貝U1mL細菌原液中大腸桿菌的數量為=（菌落

數+菌液體積）X稀釋倍數=[（80+（2004-1000）]X100=40000個，通過稀釋涂布平板法計數的結果往往

比實際值偏小，故細菌原液中的大腸桿菌數量應大于40000個/mL,B錯誤；采用稀釋涂布平板法對細菌進

行計數時，需至少涂布三個平板，計數三個平板取平均值，目的是減小實驗結果的誤差，C正確；伊紅一亞

甲藍常用于大腸桿菌的鑒定，該試劑與大腸桿菌結合形成深紫色菌落，故在鑒別培養基中除加入消毒液外，

還需加入伊紅一亞甲藍，D正確。

5.飲用被細菌污染的水后，細菌在消化道內會繁殖并產生毒素，引起急性腸胃炎。某同學利用圖1所示方

法，檢測飲用水的細菌含量，圖2為不同稀釋度下得到的平板。下列相關敘述不正確的是（）

A.配制圖1所示固體培養基時，需要先調整到適宜的pH,再分裝、滅菌

B.圖1中①?③三個培養皿菌落數的平均值乘稀釋倍數即為樣品中細菌數

C.圖2是稀釋涂布平板法的結果，統計的菌落數比活菌的實際數目要少

D.圖2所示的平板中，a和c的計數結果不適合用于計算樣品中的細菌數

【答案】B

【解析】配制圖1所示固體培養基時，需要先調整到適宜的pH,再分裝、滅菌，A正確；圖1中①?③三

個培養皿菌落數的平均值乘稀釋倍數再乘以10（各接種0.1mL）即為樣品中細菌數，B錯誤；圖2是稀釋涂

布平板法的結果，統計的菌落數比活菌的實際數目要少，這是因為當兩個或多個細胞連在一起時，平板上

觀察到的只是一個菌落，C正確；為了保證結果準確，在每個稀釋濃度內，至少要涂布3個平板，而且選擇

菌落數在30?300的平板進行記數。圖2所示的平板中，a中菌落數太多，c中菌落數太少，a和c的計數

結果不適合用于計算樣品中的細菌數，D正確。

6.廣東盛產的粉葛（根部儲藏淀粉）是國家農業部和衛健委共同認定的藥食同源植物，素有“北參南葛”、

“亞洲人參”的美譽。現利用植物組織培養技術快速繁殖、大量培養粉葛幼苗，用于擴大生產。下列敘述

正確的是（）

A.選擇粉葛莖尖作為外植體的主要原因是莖尖抗病毒

B.用聚乙二醇（PEG）誘導細胞去分化，形成愈傷組織

C.誘導愈傷組織生芽和生根需要兩次更換培養基培養

D.可將外植體培養至愈傷組織階段進行工廠化生產粉葛淀粉

【答案】C

【解析】選擇粉葛莖尖作為外植體的主要原因是莖尖細胞分化程度低，全能性高，容易誘導成功，A錯誤;

用生長素和細胞分裂素啟動細胞分裂和脫分化，聚乙二醇（PEG）誘導細胞融合，B錯誤；誘導愈傷組織生

芽和生根需要兩次更換培養基培養，即轉移到生芽培養基和生根培養基，C正確；根部儲藏淀粉，因此生產

粉葛淀粉不能利用愈傷組織細胞生產，D錯誤。

7.為持續培養適合廣東沿海地區栽培的“高產耐鹽堿”優質海水稻植株，某研究小組利用植物體細胞雜交

技術對兩種優質水稻設計了如下實驗流程圖。已知耐鹽、高產性狀分別受細胞質基因和細胞核基因控制，

下列敘述正確的是（）

A.分別選用葉細胞和根細胞便于①過程通過觀察結構與顏色來判斷融合情況

B.原生質體A1和B1應在低滲透溶液中長期保存，以防止過度失水而死亡

C.失活處理后原生質體A2的細胞質和原生質體B2的細胞核失活

D.②過程體現了植物細胞全能性，它是植物體細胞融合的技術基礎

【答案】A

【解析】由于葉綠體有顏色且有特定結構，①過程的細胞融合中可通過觀察原生質體的結構與顏色來判斷

其融合情況，A正確；原生質體A1和B1應在等滲透溶液中長期保存，以防止過度失水而死亡，B錯誤；

由于耐鹽、高產性狀分別受細胞質基因和細胞核基因控制，在原生質體融合前，需對原生質體進行失活處

理，分別使原生質體A2的細胞核失活和原生質體B2的細胞質失活，C錯誤；植物體細胞融合的技術基礎是

細胞膜具有一定的流動性，D錯誤。

8.肝細胞中的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突變會導致酪氨酸血癥。下圖是研究人員利用基因編輯技術糾

正病人來源肝細胞，成功治療酪氨酸血癥小鼠的過程，為治療人類酪氨酸血癥奠定理論基礎。相關敘述準

確的是（）

A.酪氨酸血癥的發生說明基因能通過控制蛋白質的結構控制生物性狀

B.過程②需在培養液中添加瓊脂、葡萄糖、干擾素動物血清等物質

C.過程③需敲入正常的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因，并敲除相關抗原基因

D.基因編輯后的人源肝細胞植入小鼠分化為完整肝臟，是治療小鼠酪氨酸血癥的關鍵

【答案】C

【解析】酪氨酸血癥是由于肝細胞中的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突變，導致酶不能正常合成，進而影

響代謝過程，這說明基因能通過控制酶的合成來控制代謝，進而控制生物性狀，而不是控制蛋白質的結構，

A錯誤；動物細胞培養過程中，培養液中需要添加葡萄糖、動物血清等物質，但不需要添加瓊脂，瓊脂是用

于植物組織培養的凝固劑，B錯誤；過程③基因編輯是為了糾正病人來源肝細胞，所以需要敲入正常的延胡

索酰乙酰乙酸水解酶基因，同時敲除相關抗原基因，以避免免疫排斥反應，C正確；基因編輯后的人源肝細

胞植入小鼠后，是通過肝細胞發揮正常功能來治療小鼠酪氨酸血癥，而不是分化為完整肝臟，D錯誤。

9.堿性磷酸酶是抗腫瘤藥物多柔比星前體的專一性活化酶，將堿性磷酸酶與單克隆抗體制成“生物導彈”，

使多柔比星前體在腫瘤細胞處被活化，對其DNA造成損傷，抑制以DNA為模板進行的生理活動，達到治療

腫瘤的目的。下列敘述正確的是（）

A.給小鼠注射多柔比星前體后，可從脾臟中得到能產生腫瘤抗體的B細胞

B.制備單克隆抗體的過程中需用特定的選擇培養基和抗體檢測進行篩選

C.“生物導彈”利用了堿性磷酸酶的定向制導作用和單克隆抗體的特異性殺傷能力

D.多柔比星前體活化后可直接抑制腫瘤細胞的DNA復制和翻譯，而抑制其無限增殖

【答案】B

【解析】給小鼠注射多柔比星前體后，可從脾臟中得到能產生抗多柔比星前體抗體的B細胞，A錯誤；

制備單克隆抗體的過程中需用特定的選擇培養基（獲取B-瘤雜交瘤細胞）和抗體檢測進行篩選，B正確；“生

物導彈”利用了堿性磷酸酶的特異性殺傷能力和單克隆抗體的定向制導作用，C錯誤；依據題干信息，多柔

比星前體在腫瘤細胞處被活化，對其DNA造成損傷，抑制以DNA為模板進行的生理活動，達到治療腫瘤的

目的，所以多柔比星前體活化后可直接抑制腫瘤細胞的DNA復制和轉錄，間接抑制翻譯過程，進而抑制其

無限增殖，D錯誤。

10.抗體-藥物偶聯物（ADC）通常由抗體、接頭和藥物（如細胞毒素）三部分組成，通過將細胞毒素與能

特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結合，實現了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。下列說法不正確的是（）

抗體?

藥物■

釋放孳物、0?.

瞳裂解細胞凋亡

A.單克隆抗體可用于疾病的治療和運載藥物，具有位置準確、療效高、毒副作用小的優點

B.制備單克隆抗體時，用特定的選擇培養基一次就能篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細胞

C.體外培養特定雜交瘤細胞時需加入CO2,目的是維持培養液的pH

D.ADC中的抗體起靶向識別腫瘤細胞的作用，連接的藥物起到殺傷腫瘤細胞的作用

【答案】B

【解析】單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的優點，可作為診斷試劑，準確識別各種抗原物質的差異，

用于治療疾病和運載藥物，A正確；在特定的選擇培養基上篩選出的雜交瘤細胞還需進行克隆化培養及抗體

檢測，經多次篩選，就可獲得足夠數量的能分泌所需抗體的雜交瘤細胞，B錯誤；體外培養特定雜交瘤細胞

獲取單克隆抗體時需加入CO”目的是維持培養液的pH,C正確；ADC中的單克隆抗體只起靶向識別腫瘤細

胞的作用，ADC中連接的藥物才能起到殺死腫瘤細胞的作用，D正確。

11.豬繁殖與呼吸綜合征（又稱“豬藍耳病”）是造成養豬業重大損失的主要疾病之一，CD163基因表達的

蛋白質是豬繁殖與呼吸綜合征病毒感染的關鍵受體，某團隊通過基因工程和細胞核移植技術成功培育了

CD163基因敲除大白豬。下列有關說法錯誤的是（）

A.基因敲除應選擇豬胚胎成纖維細胞的連續細胞系作為重組DNA的受體細胞

B.對經篩選的陽性轉化細胞進行克隆化培養后作為供體細胞進行細胞核移植

C.采用電融合方法可促進核供體和受體細胞的融合及重組細胞的分裂發育

D.可從克隆豬仔耳組織提取DNA進行相關檢測確定CD163基因是否成功敲除

【答案】A

【解析】克隆動物是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，A錯誤；對經篩選

的陽性轉化細胞（說明已經敲出CD163基因）進行克隆化培養后作為供體細胞進行細胞核移植，B正確；

將兩種細胞進行電融合，電融合的作用除了促進細胞融合，同時起到了激活重組細胞發育的作用，C正確；

克隆豬是由一個細胞發育而來的，可從克隆豬仔任何組織提取DNA進行相關檢測確定CD163基因是否成功

敲除，D正確。

12.嵌合體是指同一個生物體中同時存在兩種或兩種以上染色體組成不同的細胞，且這些細胞相互間處于

嵌合狀態。構建某種膚色為黑白相間的嵌合體幼鼠的過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

發肓成白a6a

的受精卵f壁、合并

過程①

發肓成xn益

的受精卵f[&田胞胚

S細胞胚

A.過程①定期更換培養液有利于保持無毒的液體環境

B.16細胞胚的細胞有發育成完整個體的潛能

C.囊胚出現了細胞分化，其滋養層細胞發育成胎盤和胎膜

D.嵌合體幼鼠細胞中的1對同源染色體來自黑鼠和白鼠

【答案】D

【解析】過程①是對16細胞胚進行的培養，在培養過程中細胞代謝廢物累積會對細胞產生毒害作用，所以

過程①中的培養液需要適時更換,A正確；16細胞胚的細胞具有全能性,有發育成完整個體的潛能,B正確；

囊胚階段細胞逐漸分化形成滋養層細胞和內細胞團，滋養層細胞發育成胎膜和胎盤，內細胞團發育成胎兒

的各種組織器官，C正確；嵌合體是指一個機體中同時存在兩種或兩種以上染色體組成不同的細胞，且這些

細胞相互間處于嵌合狀態，因此嵌合體小鼠的一個細胞中只有來自白鼠或來自黑鼠的基因，不會同時存在

兩種來源的基因，D錯誤。

13.下列關于哺乳動物早期胚胎發育和胚胎工程的敘述，正確的是（）

A.受精卵開始卵裂后，首先發育為囊胚，之后依次是桑根胚、原腸胚

B.鑒別囊胚時期胚胎的性別，通常取少量內細胞團的細胞

C.通過轉基因、核移植、體外受精等方式獲得的胚胎，必須經胚胎移植才能獲得后代

D.胚胎移植中，使用外源雌激素處理供體，可增加其排卵的數量

【答案】C

【解析】受精卵開始卵裂后，首先發育為桑根胚，之后是囊胚，再發育為原腸胚，A錯誤；鑒別囊胚時期胚

胎的性別，通常取少量滋養層的細胞，而不是內細胞團細胞，內細胞團將來發育成胎兒的各種組織，取內

細胞團細胞會影響胚胎發育，B錯誤；通過轉基因、核移植、體外受精等方式獲得的胚胎，必須經胚胎移植

才能獲得后代，因為這些胚胎在體外培養無法正常發育成個體，只有移植到母體子宮內才能繼續發育，C正

確；胚胎移植中，使用促性腺激素處理供體，可增加其排卵的數量，而不是外源雌激素，D錯誤。

14.紫外線引發的DNA損傷，可通過“核昔酸切除修復（NER）”方式修復，機制如圖所示。著色性干皮癥

（XP）患者的NER酶系統存在缺陷，受陽光照射后，皮膚易出現炎癥，進而發展成皮膚癌。下列敘述錯誤

的是（）

紫外線

34IIIIITIIIIII5，

_________....................................

5ZIIIIIIITIiiii13，

3,?????..........................?憶

A.圖中切口的產生應是限制酶的作用

B.填補缺口時，新鏈合成以5'到3'的方向進行

C.在DNA復制時可以進行缺口修復

D.XP患者年齡增長，發生皮膚癌的可能性會下降

【答案】D

【解析】由題圖信息可知，紫外線引發的DNA損傷，使用限制酶將損傷的DNA序列切除，再通過“核甘酸

切除修復（NER）”方式修復，所以圖中切口的產生應是限制酶的作用，A正確；DNA復制時新鏈合成是以5'

到3'的方向進行，圖中填補缺口屬于DNA合成過程，所以新鏈合成以5'到3'的方向進行，B正確；DNA復

制過程中可能會出現損傷，此時可以利用類似圖中的機制進行缺U修復，C正確；XP患者的NER酶系統存

在缺陷，隨著年齡增長，受陽光照射積累的損傷增多，發生皮膚癌的可能性會增加，而不是下降，D錯誤。

15.關于DNA粗提取與鑒定的實驗，下列敘述正確的是（）

A.可選擇哺乳動物的成熟紅細胞和肝細胞作為實驗材料

B.實驗中將研磨液更換為蒸儲水，DNA提取的效率基本不變

C.DNA鑒定時，沸水浴加熱會使DNA雙螺旋結構發生改變

D.DNA析出時，用玻璃棒快速攪拌以提高DNA提取量

【答案】C

【解析】哺乳動物的成熟紅細胞無細胞核和細胞器，不能作為DNA粗提取與鑒定的實驗材料，A錯誤；研磨

液能夠溶解細胞膜，促使細胞破裂，從而釋放出細胞內的DNA,同時能夠穩定溶液的pH值，防止DNA在pH

變化時降解或變性，實驗中將研磨液更換為蒸儲水，DNA提取的效率將降低，B錯誤；鑒定過程中沸水浴加

熱可能使DNA雙螺旋結構發生改變，C正確；DNA析出過程中，用玻璃棒攪拌時動作要輕柔，以防止DNA斷

裂，從而獲得較完整的DNA分子，D錯誤。

16.某小組通過PCR（假設引物長度為8個堿基，短于實際長度）獲得了含有目的基因的DNA片段，并用限

制酶進行酶切（如圖），再用所得片段與質粒連接成功構建了基因表達載體。下列敘述正確的是（）

限制酶SpeI5'-ACTAGT-3'NheI5'-G€TAGC-3'CfoI5'-GCGC-3'

識另I」序歹U3'-TGATCA-5'3'-CGATCG-5'3'-CXJCG-5'

Ttt

擴增獲得5'-AGCTAGCAATGCTC................ATGAACTGCGCA-3'

的DNA片段3'-TCGATCGTTACGAG……?TACTTGACGCGT-5'

①］酶切

5'-CTAGCAATGCTC................ATGAACTGCG-3'

3'-GTTACGAG...............TACTTGAC-5'

A.其中一個引物序列為3'-TGCGCAGT-5'

B.步驟①所用的酶是Spel和Cfol

C.用步驟①的酶對質粒進行酶切，至少獲得2個片段

D.構建基因表達載體時需要使用限制酶和DNA聚合酶

【答案】C

【解析】由于引物只能引導子鏈從5，到3，，根據堿基互補配對原則，其中一個引物序列為5'TGCGCAGT-3',

A錯誤；根據三種酶的酶切位點，左側的黏性末端是使用Nhel切割形成的，右邊的黏性末端是用Cfol切割

形成的，B錯誤；用步驟①的酶對載體進行酶切，使用了Nhel和Cfol進行切割，根據其識別位點以及原本

DNA的序列，切割之后至少獲得了2個片段，C正確；構建基因表達載體時需要使用限制酶和DNA連接酶,

D錯誤。

17.科學家常利用入-Red同源重組酶系統進行基因敲除。圖為科學家運用A-Red同源重組酶系統到大腸桿

菌（E.coli）內進行靶基因敲除的過程，其中重組質粒pKD46在30℃時正常復制，而37℃時自動丟失。

下列說法正確的是（）

A.HAI和HA2分別添加在兩種引物的5'和3,端

B.過程I和n的培養溫度分別是30℃、37℃

C.靶基因敲除過程，只發生磷酸二酯鍵的斷裂及合成

D.若過程I是使用含青霉素的培養基成功篩選出含質粒pKD46的大腸桿菌，則說明該大腸桿菌自身含

有青霉素抗性基因

【答案】B

【解析】HA1和HA2分別添加在兩種引物的5'端，A錯誤；過程I是pKD46導入受體菌，并在受體菌內進行

復制，因此所需溫度為30℃,過程H需除去重組質粒pKD46,所需溫度為37℃,B正確；為通過同源重組

將大腸桿菌基因組DNA上的特定靶基因敲除，除發生磷酸二酯鍵的斷裂及合成，也發生氫鍵的斷裂和形成，

C錯誤；若過程I是使用含青霉素的培養基成功篩選出含質粒PKD46的大腸桿菌，導入的PKD46中含有青霉

素抗性基因，并在大腸桿菌細胞中正常表達，因而能用含有青霉素的培養基將成功導入該質粒的大腸桿菌

篩選出來，說明該大腸桿菌自身不含有青霉素抗性基因，D錯誤。

18.部分腸道細菌能夠分泌外膜囊泡(OMV),OMV能穿越腸道上皮屏障，活化腸黏膜內的免疫細胞。研究人

員通過構建ClyA-Ag-mFc融合蛋白基因表達載體(見圖)，轉化大腸桿菌來制備工程菌。下列相關敘述錯誤

mFc：其表達產物與樹突狀細胞表

面的受體特異性結合

A.ClyA表達產物可以將融合蛋白定位到OMV表面

B.Ag表達產物可以激活機體的特異性免疫反應

C.mFc表達產物可以提高T細胞攝取OMV的能力。

D.利用該大腸桿菌可制備預防腫瘤的口服疫苗

【答案】C

【解析】分析題意可知，ClyA是外膜囊泡上含量較高的特異蛋白，而OMV能穿越腸道上皮屏障活化腸黏膜

內豐富的免疫細胞。所以，ClyA基因的作用為表達出細菌溶素A（ClyA）,使OVA和Fc定位至OMV表面，進

而融合基因可以被免疫細胞識別，A正確；Ag是腫瘤細胞表面特異性抗原基因，Ag表達產物可以激活機體

的特異性免疫反應，B正確；mFc表達產物能夠與樹突狀細胞表面的特異性受體結合，進而提高樹突狀細胞

（而非T細胞）識別、攝取和傳遞抗原信息的能力，C錯誤；利用該大腸桿菌可制備預防腫瘤的口服疫苗，

屬于基因工程在免疫方面的應用，D正確。

19.2024年“諾貝爾化學獎”授予三位科學家，以表彰他們在“計算蛋白質設計和結構預測”方面的貢獻。

他們開發的預測蛋白質結構的AI工具AlphaFold可以通過輸入的氨基酸序列信息生成蛋白質空間結構模型,

到目前為止，AlphaFold已經預測了超過2億種蛋白質結構一一即幾乎所有己知的已編碼蛋白質，下列相關

有關蛋白質工程的說法正確的是（）

A.AI算法在蛋白質工程領域應用中，難度最大的是設計預期的蛋白質結構一推測應有氨基酸序列

B.蛋白質工程通過改變氨基酸的空間結構而制造出新的蛋白質

C.該技術有助于科學家探索通過功能設計蛋白質結構，再逆向推導氨基酸序列

D.肽鏈的盤曲折疊方式復雜，與肽鍵以及肽鏈在特定區域形成氫鍵、二硫鍵等有關

【答案】C

【解析】AI算法在蛋白質工程領域應用中，難度最大的是無法準確推知蛋白質復雜的高級結構，A錯誤；

蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過改造或合成基因，來改造現

有蛋白質，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類生產和生活的需求，B錯誤；蛋白質工程的過程是從預期蛋

白質功能一設計預期的蛋白質結構一推測應有氨基酸序列一找到對應的脫氧核甘酸序列（基因）。該技術可

以通過輸入的氨基酸序列信息生成蛋白質空間結構模型有助于科學家探索通過功能設計蛋白質結構，再逆

向推導氨基酸序列，C正確；由于氨基酸之間能夠形成氫鍵、二硫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成

具有一定空間結構的蛋白質分子，而肽鍵連接的是氨基酸，使氨基酸形成肽鏈，肽鏈的盤曲折疊方式復雜，

與肽鍵無關，D錯誤。

20.生物技術就像一把‘'雙刃劍"，它既可以造福人類，也可能在使用不當時給人類帶來潛在的危害。下列

敘述錯誤的是（)

A.生物武器是用病毒類、干擾素及生化毒劑類等來形成殺傷力

B.干細胞培養在臨床醫學等領域前景廣泛，但也可能面臨一些問題，如存在導致腫瘤發生的風險

C.研究轉基因農作物時應采取多種方法防止轉基因花粉的傳播，避免基因污染

D.反對設計試管嬰兒的原因之一是避免有人濫用此技術選擇性設計嬰兒

【答案】A

【解析】生物武器是指利用致病菌類、病毒類和生化毒劑類等作為戰爭武器，危害極大，A錯誤；干細胞培

養在臨床醫學等領域前景廣泛，比如用于治療一些疑難疾病，但由于干細胞的分化和增殖等特性，也可能

面臨安全性問題，如免疫排斥、腫瘤形成等，B正確；研究轉基因農作物時應采取多種方法防止轉基因花粉

的傳播，避免基因污染，符合生物技術的安全與倫理規范，C正確；為了防止有人濫用設計試管嬰兒技術選

擇性設計嬰兒性別，我國反對設計試管嬰兒，D正確。

第II卷（非選擇題共60分）

二、填空題（本題共5小題，共60分）

21.（14分）某化工廠的污水池中有一種有害的難以降解的有機化合物X,研究人員用化合物X、磷酸鹽、

鎂鹽以及微量元素等配制培養基，成功篩選得到能高效降解X的細菌（目的菌），實驗的主要步驟如圖所示

（含化合物X的培養基不透明）。回答問題：

污水池中震蕩培養若干天后，接種

焉薜瑞測定各瓶中化合物X的含量

固體

接種培養基

重復多次，直至獲得目的菌

圖1

（1）培養基中加入化合物X作為唯一碳源的目的是o實驗過程中進行振蕩培養的作用

是O

（2）實驗過程中獲得純凈“目的菌”的關鍵是。實驗人員應該挑取圖2乙中菌落

重復圖1所示實驗過程，將固體培養基得到的目的菌重復多次上述圖1過程的目的是。

（3）圖2甲所示接種方法是平板劃線法，1是起始區，在圖中（填圖中序號）區域更易獲得單

菌落；運用該方法接種得到單菌落需要注意的事項有：（答兩點）。

（4）實驗人員將一段人工合成的DNA轉入大腸桿菌，使大腸桿菌產生能降解化合物X的酶（酶Y）,為了比

較酶Y與天然酶（酶W）降解X能力的差異，利用含有一定濃度化合物X的固體培養基進行實驗，請寫出簡

要實驗思路：。

【答案】（1）篩選目的菌菌體與營養物充分接觸、增加溶氧量

（2）防止雜菌污染透明帶直徑大（有透明帶）純化目的菌株

（3）5每次劃線前都要對接種環進行灼燒滅菌、接種環灼燒后要冷卻、每次劃線均要從上一次劃

線的末端開始、劃線的次數要足夠、最后一次劃線與第一次劃線不相連

（4）在含有一定濃度X的培養基上，A處滴加含酶Y的緩沖液，B處滴加等量的相同濃度的天然酶（酶W）的

緩沖液。一段時間后測定透明圈的直徑。

【解析】（1）本實驗的目的是“篩選到能高效降解化合物X的細菌”，因此培養基中加入化合物X作為唯一

碳源，目的是為了篩選目的菌。實驗培養過程中進行振蕩培養，可使目的菌和培養液充分接觸，促進目的

菌繁殖，增加目的菌的濃度。

（2）獲得純凈“目的菌”的關鍵是無菌技術，防止外來雜菌入侵。含化合物X的培養基不透明，當化合物

X被分解后，會出現透明圈，因此應該挑取圖2乙中透明帶直徑大的菌落重復圖1所示實驗過程，將固體培

養基得到的目的菌重復多次上述實驗的目的是對菌種進行純化。

（3）圖2甲所示接種方法是平板劃線法，1是起始區，在劃線的末端5處更容易獲得單菌落。使用平板劃

線法將菌種逐步稀釋分散到培養基的表面，每次劃線前都要對接種環進行灼燒滅菌、接種環灼燒后要冷卻、

每次劃線均要從上一次劃線的末端開始、劃線的次數要足夠、最后一次劃線與第一次劃線不相連。

（4）為了比較酶Y與天然酶（酶W）降解X能力的差異，該實驗的自變量為酶的種類，因變量為降解X能

力，可用透明圈的直徑來表示，其他為無關變量，應保持相同且一致，故實驗步驟為：在含有一定濃度X

的培養基上，A處滴加含酶Y的緩沖液，B處滴加等量的相同濃度的天然酶（酶W）的緩沖液。一段時間后

測定透明圈的直徑。

22.（12分）研究者以擬南芥根段作為組織培養材料，探討了激素誘導愈傷組織分化生芽的機制。請分析回

答:

W基因的相對表達量

愈傷組織分化生芽的比例

高CK誘導時間(d)高CK誘導時間(d)

圖1圖2

(1)離體的擬南芥根段在適宜條件下可以培育出完整的植株，說明。

(2)剪下根段后需要經過一系列的消毒過程，一般先用流水沖洗，然后在無菌操作臺上依次用和次氯

酸鈉溶液等消毒劑浸泡消毒，從每種消毒劑中取出根段后需用沖洗多次，再用無菌濾紙吸干表面水

分。

(3)植物組織培養常用的MS培養基是在已配制好的MS母液中添加、瓊脂、植物激素等配制而成。在

組織培養過程中，根段細胞經過過程形成愈傷組織，此后調整培養基中細胞分裂素(CK)與生長素

的比例可誘導愈傷組織分化。

⑷愈傷組織生芽過程中，細胞分裂素(CK)通過ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。為探討A基因與

W基因的關系，將A基因功能缺失突變體(突變體a)和野生型的愈傷組織分別置于細胞分裂素(CK)與生

長素比例高的(高CK)培養基中誘導生芽，測定此過程中W基因的表達量，結果如圖1。分析得出結論：

在高CK誘導下A基因(填“促進”或“抑制”)W基因表達。得出該結論的依據為:與野生型相比,。

(5)采用轉基因技術在上述突變體a中過量表達W基因，獲得材料甲。將材料甲、突變體a和野生型三組愈

傷組織在高CK培養基中培養，三組愈傷組織分化生芽的比例如圖2,由此能得出的結論包括(多選)。

A.A基因在愈傷組織生芽過程中起作用

B.缺失A基因，W基因表達不能促進生芽

C.過量表達W基因可使生芽時間提前

D.W基因的表達產物調控A基因的表達

【答案】(1)植物細胞具有全能性

⑵酒精無菌水

⑶蔗糖脫分化

(4)促進經高CK誘導后，突變體a中的W基因表達量明顯低

(5)AC

【解析】(1)離體的植物組織培養成完整植株的過程體現了植物細胞具有全能性。

(2)外植體的消毒：用酒精消毒30s,然后立即用無菌水清洗2?3次；再用次氯酸鈉溶液處理30min,再

用無菌水清洗2?3次，從每種消毒劑中取出根段后需用無菌水沖洗多次。

(3)植物組織培養常用的MS培養基是在已配制好的MS母液中還必須加上蔗糖、瓊脂以及激素，才能構成

用于組織培養的MS培養基。組織培養過程中，根段細胞經過脫分化形成愈傷組織。

(4)由圖1分析可知，野生型的W基因表達量與高CK誘導時間的關系是隨著處理時間的延長，W基因的表

達量顯著升高，突變體的W基因的表達量明顯少于對照組，說明在高CK誘導下A基因促進W基因表達。

(5)A、由題干信息可知，材料甲體內的缺少A基因，W基因過量表達；突變體a的A基因不能表達，野生

型是正常的，分析圖2可知，由野生型曲線和突變體a曲線對比可知，A基因在愈傷組織分化生芽的過程中

起作用，A正確；

B、通過材料甲和突變體a進行對比，缺失A基因時W基因表達可以促進生芽，B錯誤；

C、由材料甲曲線和野生型曲線比較可知，過量表達W基因可使生芽時間提前，C正確；

D、由題干信息可知，材料甲體內的缺少A基因，W基因過量表達，D錯誤。

故選ACo

23.(12分)I.生命孕育的過程是神奇和復雜的。胚胎發育時，母體通過形成透明纖維層，防止胚胎細胞植

入過深而損傷子宮內膜；胚胎的胎盤細胞則分泌人絨毛膜促性腺激素(HCG),抑制母體淋巴細胞的活動；

此后胎兒為了獲得更多的養料，還會導致母體的血壓升高，促進更多血液流入子宮，以獲得更多的營養。

(l)HCG可通過腎小球從尿液中排出。用抗HCG單克隆抗體做成的“早早孕診斷試劑盒"，在妊娠第8天就可

以通過檢查尿液作出診斷。請簡述利用從經HCG免疫的小鼠體內采集的B淋巴細胞(簡稱B淋巴細胞)、小

鼠骨髓瘤細胞制備抗HCG單克隆抗體的主要流程：(用箭頭和文字表示)。

H.黃曲霉毒素(AFB)是黃曲霉(一種真菌)產生的具有極強致癌力的小分子代謝產物。為準確檢測食品

中殘留的AFB,科研人員擬將AFB單抗固定在一種新材料上，制備為“檢測探針”。已知材料M穩定性、發

光性能等方面有明顯優勢，但它很難與抗體結合；物質P可以提高材料M對抗體的親和力。制備檢測探針

的流程如圖L探針發光性能與物質P的濃度關系如圖2o

物AfiP的濃度(ing/mL)

陽2

林品和探針的移動力向

樣品和探針

程介h滴加.AFB

Y抗AFB冷抗的抗體

吸水柴

M3

(2)依據圖2結果，科研人員選擇物質P的濃度為作為生產檢測探針的條件，原因是

(3)科研人員制備定量檢測AFB的免疫試紙，如圖3。試紙的T線處固定的物質是AFB,C線處固定的物質是

抗AFB單抗的抗體。在加樣處滴加的樣液會向右擴散經過T線和C線。

若加樣處，滴加只含“MP-AFB單抗探針”的樣液，能檢測到熒光的線為(填“T線”、“C線”或“T

線和C線”)；若滴加樣液中含有MP-AFB單抗探針和高濃度的AFB,T線的發光性為(填“發熒光”

或“不發熒光”)。

⑷單克隆抗體除了上述功能，還有什么作用？

［受安】(1)B淋巴細胞誘導多種雜篩選雜交瘤克隆化培養抗體陽性的培養一抗HCG單

骨蹄寤細胞一Q融合'交細胞—一細胞抗體檢測”雜交瘤細胞\克隆抗體

(2)0.8mg/mL在物質P濃度為0.8mg/mL時，探針發光性能與更高濃度時差異很小，因此科研時

可選擇該濃度0.8mg/mL作為生產檢測探針的條件，可節省成本

⑶T線和C線不發熒光

(4)治療疾病、運載藥物

【解析】(1)利用從經HCG免疫的小鼠體內采集的B淋巴細胞制備抗HCG單克隆抗體的過程中，抗原是HCG,

其單克隆抗體的主要流程如下圖：

B淋巴細胞一誘導.多種雜篩選.雜交瘤克隆化培養.抗體陽性的培養.抗HCG單

骨髓瘤細胞融合'交細胞"細胞抗體檢測'雜交瘤細胞*克隆抗體°

(2)圖2結果表明，在物質P濃度為0.8mg/mL時，探針發光性能與更高濃度時差異很小，因此科研時可

選擇該濃度0.8mg/mL作為生產檢測探針的條件，可節省成本。

(3)若加樣處滴加只含“MP-AFB單抗探針”的樣液，MP-AFB單抗探針與T線處的AFB結合，T線發熒光;

C線處固定的抗AFB單抗的抗體也可以和MP-AFB單抗探針

結合，使C線發出熒光。若滴加樣液中含有MP-AFB單抗探針和高濃度的AFB,探針已經與樣液中的AFB結

合，T線不發熒光。

(4)單克隆抗體特異性強、靈敏度高，據此可用單克隆抗體和相應的藥物結合通過單克隆抗體的作用將藥

物定點到病灶部位進行定向治療，可以減輕藥物的副作用(即能治療疾病、運載藥物)，另外單克隆抗體還

可疾病的診斷和治療。

24.(12分)CRISPR/Cas9系統廣泛存在于細菌細胞內的基因編輯系統，常用于基因編輯技術、轉基因技術

等新技術，使水稻等作物改良。sgRNA和Cas9蛋白是CR1SPR/Cas9系統的核心，sgRNA是根據靶基因設計

合成的向導RNA,引導Cas9蛋白對靶基因進行剪切，實現對靶基因定點編輯。

(1)CRISPR/Cas9系統中的sgRNA可與目標DNA結合，依據的原理是,推測Cas9蛋白與限制酶的功能

相似，都作用于鍵。CRISPR/Cas9基因編輯技術有時存在編輯對象出錯而造成“脫靶"，sgRNA的識別

序列越短，脫靶率越高，請分析原因0

(2)水稻是兩性花，其雄性育性受基因控制，高溫會導致花粉敗育。科研人員發現兩株溫敏型雄性不育突變

株M和N,其雄性不育的起點溫度分別為25℃、21℃o考慮到大田中環境溫度會有波動，制備水稻雜交種

子時，選用植株N作母本進行雜交更合適，理由是o

(3)為培育不受溫度影響的雄性不育株，科學家利用CRISPR/Cas9基因編輯系統，將純合野生稻(2n)甲中

的冷敏型基因g改造為耐冷型基因G,篩選得到純合耐冷突變體乙，科研人員進行如表所示實驗。

親本3表型F2表型及數量

甲義乙耐冷型耐冷型280,冷敏型200

據實驗的F?中耐冷型植株與冷敏型植株的數量比，有人提出假設：R產生的雌配子育性正常，但帶有G基

因的花粉成活率很低(假設其花粉成活率保持不變)。請設計雜交實驗方案，檢驗上述假設，并寫出支持該

假設的實驗結果。

雜交方案：o

預期結果：O

【答案】(1)堿基互補配對磷酸二酯識別序列短，特異性差，易與其他片段結合造成編輯出錯,

脫靶率高

(2)N植株雄性不育的起點溫度更低，受粉時出現雄性可育的情況更少，不易出現自交和雜交種混雜的現象，

且雄性不育可以減少去雄操作的工作量

（3）將實驗中R植株與植株甲進行正反交實驗，統計子代表型及比例B植株做母本時，子代耐冷

型：冷敏型=1：1；反交實驗中，子代耐冷型：冷敏型=1：5（或冷敏型多）

【分析】1、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構建；③將目的基因

導入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定。

2、基因工程的三種工具：限制性核酸內切酶（限制酶）、DNA連接酶、運載體。

3、標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。

【解析】（1）sgRNA可與目標DNA根據堿基互補配對原則結合，提高結合的準確性。Cas9蛋白對靶基因進

行剪切，說明Cas9蛋白與限制酶的功能相似，都作用于磷酸二酯鍵。gRNA的識別序列越短，脫靶率越高,

原因是識別序列短，特異性差，易與其他片段結合造成編輯出錯，更容易導致因編輯對象出錯而造成“脫

靶”，即脫靶率越高。

（2）高溫會導致花粉敗育，而雄性不育突變株M和N的雄性不育的起點溫度分別為25℃、21℃,植株M雄

性不育的起點溫度更高。制備水稻雜交種子時，選用植株N作母本進行雜交更合適，N植株雄性不育的起點

溫度更低，受粉時出現雄性可育的情況更少，不易出現自交和雜交種混雜的現象，且雄性不育可以減少去

雄操作的工作量。

（3）實驗的Fz中耐冷型植株與冷敏型植株的數量比是7：5,若B產生的雌配子育性正常，但帶有G基因

的花粉成活率很低（假設其花粉成活率保持不變），即