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专题12 生物技术与工程（选择题）
——2025届高考生物学模块考前抢分练【新高考版】
一、单项选择题
1.筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见表。有关本实验的叙述,错误的是( )
菌种 菌落直径C(mm) 透明圈直径H(mm) H/C
细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2
细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6
A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C.细菌Ⅰ、Ⅱ均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉
D.细菌Ⅱ的透明圈直径更大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对较多
2.谷氨酸除用于制造味精外，还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。通过发酵工程可以大量制备谷氨酸，下列有关谷氨酸发酵生产的叙述，错误的是( )
A.发酵之前要对谷氨酸菌种进行扩大培养
B.若发酵产品是产谷氨酸菌种，可采用过滤等方法分离
C.发酵过程中，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸
D.分离、提纯发酵产物是发酵过程的中心环节
3.大肠杆菌经溶菌酶和阴离子去垢剂（SDS）处理后，其拟核DNA会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，其所含的质粒分布在上清液中。利用上述原理可初步获得质粒。对质粒进行粗提取和鉴定，所得电泳图如下，下列分析错误的是( )
A.DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，可以用冷酒精析出上清液中的DNA
B.DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中后，用二苯胺试剂在沸水浴加热条件下鉴定DNA
C.用限制酶Ⅰ和Ⅱ分别处理提取的产物，电泳出现图示结果，说明未提取到质粒
D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果
4.通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5'端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。下列有关叙述正确的是( )
A.在PCR反应体系中还需要加入4种游离的脱氧核苷酸、解旋酶Taq、DNA聚合酶等
B.第2轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因
C.引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入载体
D.第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/2
5.科学家将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，制成了抗体—药物偶联物（ADC），实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，其机理如图，下列叙述错误的是( )
A.制备单克隆抗体时，获得的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测
B.ADC中抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合，将物质C带到肿瘤细胞
C.ADC能够在肿瘤细胞内释放抗体，进而诱导肿瘤细胞凋亡
D.除制成ADC外，单克隆抗体在临床上还可作为诊断试剂或单独用于疾病治疗
6.紫花苜蓿被誉为“牧草之王”，其营养价值位列各种牧草之首，百脉根又称“瘠地苜蓿”，某研究小组利用植物体细胞杂交技术进行了相关研究。如表为用不同浓度PEG处理，异源原生质体的融合情况。下列有关说法错误的是( )
PEG浓度/% 原生质体总数/（×103个·mL-1） 异源融合率/% 存活情况
30 75 2.6 可存活
35 130 3.1 可存活
40 125 3.2 停止发育或逐渐褐化死亡
A.原生质体与原生质层都含有细胞膜成分
B.异源原生质体之间融合率越高，植物体细胞杂交实验越容易成功
C.PEG可促进同源和异源原生质体之间的融合
D.融合后形成的杂种植株不一定表现两种植物的优良性状
7.细胞直接共培养是指将2种或2种以上的细胞（无癌细胞）接种在同一培养孔中进行培养，用来模拟体内不同种类的细胞直接接触的过程，探究它们信息交流的方式，具体操作如图。下列分析错误的是( )
A.成块的组织中细胞与细胞靠在一起，在培养前需先将组织块分散成单个细胞
B.细胞在体外培养时，对培养液进行灭菌，对所有培养用具进行消毒，即可保证无菌、无毒的培养环境
C.推测第二种细胞会贴壁到无细胞区，当两种细胞分裂、生长到表面相互接触时停止分裂
D.通过检测混合培养液中是否存在信息类物质，可初步推测两种细胞间的信息交流方式
8.科学家通过动物细胞融合技术，将两种不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB,可以产生双特异性抗体AB,过程如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.与植物细胞融合相比，诱导杂交瘤细胞A、B:融合可以用灭活的病毒诱导
B.双杂交瘤细胞在体外传代培养的过程中不需要用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞
C.双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，才可以分泌双特异性抗体
D.与单克隆抗体相比，双特异性抗体能在一定程度上提高“生物导弹”的靶向作用
9.一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下，图2受精卵无法发育，但该受精卵能有丝分裂，如图3；染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞，如图4,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是( )
A.图1表示该异常胚胎的受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞
B.该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同
D.若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组
10.某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂，积累于茎、叶中，让取食它的害虫的消化酶受抑制，导致害虫无法消化食物而死亡。下列关于该玉米安全性的评论，不符合生物学原理的是( )
A.不安全：这种玉米的籽粒中也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后使人因无法消化食物而患病
B.不安全：这种玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链富集并在人体细胞内表达，使人体无法消化食物而患病
C.安全：因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对人体很可能无影响
D.安全：人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米合成的蛋白酶抑制剂已被高温破坏，不会影响人的消化
二、多项选择题
11.菜籽粕的蛋白质含量为35%~45%,是畜禽饲料的重要原料,但其中的单宁等抗营养因子限制了菜籽粕的应用。研究者将不同菌种接种到菜籽粕与麸皮制成的固体培养基中发酵48h,测定菜籽粕中单宁的含量,结果如图。
下列相关叙述错误的是( )
A.菜籽粕与麸皮为微生物提供碳源和氮源
B.接种后需对培养基进行高压蒸汽灭菌
C.黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想
D.对照组为不接种微生物的固体培养基
12.蓝莓富含花青素，对人体有增强视力、消除眼睛疲劳、消脂减肥、解酒护肝等功效。利用蓝莓可生产蓝莓果汁、蓝莓酒、蓝莓醋、蓝莓果酱等。下列叙述不正确的是( )
A.蓝莓酒发酵过程中应严格控制无氧条件，以保证酵母菌只进行无氧呼吸
B.发酵产生的果醋和泡菜都呈酸味，但形成酸味的物质不同
C.制作蓝莓酒和蓝莓醋时所需控制的最适温度不同
D.在制作蓝莓醋时，高压蒸汽灭菌后的果酒需冷却后才能接种醋酸菌
13.人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用，干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。如图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。①~④表示相关的操作，EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶，它们的识别序列及切割位点如表所示。下列说法正确的是( )
A.过程①依据的原理是DNA半保留复制
B.在过程③中T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上
C.为方便后续的剪切和连接，可在两种引物的一端分别加上GAATTC和GGATCC序列
D.过程④中，科研人员最终未能检测出干扰素基因，其原因可能是干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞
14.葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G-6PD）有F和S两种类型，分别由一对等位基因XF和XS编码。基因型为XFXS的女性体细胞中的两条X染色体会有一条随机失活。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理后先进行细胞的原代培养，再对不同的细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G-6PD蛋白电泳检测，结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.该过程用到的主要细胞工程技术是动物细胞培养
B.用胰蛋白酶处理皮肤组织可使其分散成单个细胞
C.原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞
D.单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
15.我国研究人员以小鼠(2n＝40)和大鼠(2n＝42)为材料，通过细胞融合技术创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞，该细胞具有多向分化潜能，在科研上具有较高应用价值，相关过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.注射促性腺激素可促进小鼠超数排卵，通过获能液使大鼠精子获得受精的能量
B.胚胎1、2均发育到囊胚阶段，其中的滋养层具有发育成胎盘和胎膜的能力
C.异源二倍体ES细胞全能性的表达需要移植到经同期发情的代孕受体内完成
D.异源二倍体ES细胞的染色体数为41，发育成的杂种鼠仅有一条性染色体
答案以及解析
1.答案：D
解析：培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐等成分，A正确；筛选淀粉分解菌时，需要对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释液涂布到固体培养基上进行培养，B正确；由图可知，细菌Ⅰ、Ⅱ均产生透明圈，说明两种细菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C正确；淀粉分解菌的H/C值越大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多，该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，D错误。
2.答案：D
解析：
选项 解析 正、误
A项 发酵罐的体积很大，发酵之前要对谷氨酸菌种进行扩大培养 正确
B项 若发酵产品是产谷氨酸菌种，可采用过滤、沉淀等方法分离 正确
C项 发酵过程中在中性或弱碱性条件下会积累谷氨酸 正确
D项 发酵罐内的发酵是发酵过程的中心环节 错误
3.答案：C
解析：DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，故可以用冷酒精析出上清液中的DNA,A正确；DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中后，用二苯胺试剂在沸水浴加热条件下对DNA进行鉴定，B正确；用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ分别处理提取的产物，均只得到一个条带，说明提取物是环状DNA，即提取物为质粒，C错误；用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果，D正确。
4.答案：C
解析：在PCR反应体系中还需要加入4种游离的脱氧核苷酸、TaqDNA聚合酶等，不需要加入解旋酶，A错误；由图可知，②是第二轮PCR形成的，在第3轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因，B错误;引物中设计两种限制酶识别位点，经限制酶切割后可以产生两种不同的黏性末端，帮助目的基因定向定点插入载体，避免发生自身环化和反向连接，C正确；在第3轮PCR结束后，共产生8个DNA分子，含突变碱基对且两条链等长的DNA有2个，所以占比为1/4，D错误。
5.答案：C
解析：制备单克隆抗体时，获得的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测，A正确：肿瘤细胞相当于抗原，ADC的抗体可以特异性地和肿瘤细胞结合，将物质C带到肿瘤细胞，B正确；ADC进入细胞后，物质C释放出来，进而诱导肿瘤细胞调亡，C错误：利用单克隆抗体的特异性，其在临床上还可作为诊断试剂或单独用于疾病治疗，D正确。
6.答案：B
解析：原生质体是去除了植物细胞壁后剩下的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞膜、细胞核和细胞质三部分，原生质层在成熟的植物细胞内相当于半透膜的结构，包括细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质，A正确。分析实验结果可知，PEG浓度为40%时，虽然异源融合率高，但融合细胞易停止发育或逐渐褐化死亡，B错误。融合后的形成杂种植株虽然具有两种植物的全部染色体，但由于基因的选择性表达，各自的优良性状不一定都表达，D正确。
7.答案：B
解析：成块的组织中细胞与细胞靠在一起，在培养前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使组织块分散成单个细胞后才能进行细胞培养，A正确；细胞在体外培养时，需要对培养液和培养用具进行灭菌，以及在无菌环境下进行操作，定期更换培养液以防止细胞代谢物对细胞造成危害，B错误；动物细胞在培养过程中会出现细胞贴壁生长和接触抑制的现象，由此推测第二种细胞会贴壁到无细胞区，当2种细胞分裂、生长到表面相互接触时停止分裂，C正确；细胞膜表面上可能存在接受邻近细胞信号的受体，以完成细胞间的信息交流，通过检测混合培养液中是否存在信息类物质可初步推测2种细胞间的信息交流方式，D正确。
8.答案：C
解析：动物细胞融合与植物细胞融合的原理都是细胞膜的流动性，诱导融合的方法都有物理法和化学法，动物细胞融合还可以用灭活病毒作诱导剂，A正确；双杂交瘤细胞在培养过程中一般无接触抑制现象，不需要用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，B正确；杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合形成的，无需接触抗原就能产生抗体，C错误；与单克隆抗体相比，双特异性抗体增加了一个特异性抗原结合位点，为抗体带来了更强的特异性和更好的靶向性，能在一定程度上提高“生物导弹”的靶向作用，D正确。
9.答案：C
解析：图1表示该异常胚胎的受精过程，有2个精子同时与卵细胞接触，此时的卵子为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，A错误；该卵子与2个精子受精，是异常受精，透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中仍起作用，B错误；图4中细胞A、C能正常发育，其染色体都是来自精子的1个父系染色体组和卵细胞的1个母系染色体组，而细胞B不能正常发育，其两个染色体组都来自父系，这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同（来自同一个雌原核），来源于父亲的染色体不同（分别来自两个不同的雄原核，且分别含X、Y染色体），C正确，D错误。
10.答案：B
解析：生物体摄取的蛋白酶抑制剂基因会被生物体消化为小分子核苷酸而被吸收，不会在体内表达，是安全的，B符合题意。
11.答案：BC
解析：菜籽粕含有较多的粗蛋白和维生素等物质，麦麸含有糖类、蛋白质和微量元素，故菜籽粕与麸皮能够为微生物提供碳源和氮源，A正确；接种前的培养基需要进行高压蒸汽灭菌，以避免杂菌的污染，B错误；由柱形图分析可知，黑曲霉菌处理组菜籽粕中单宁的含量最低，说明黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想，C错误；实验用的植物乳酸菌和枯草芽孢杆菌是原核生物，细胞壁主要成分是肽聚糖，酿酒酵母菌细胞壁的主要成分是葡聚糖和甘露聚糖，黑曲霉菌细胞壁的主要成分是几丁质，D正确。
12.答案：AD
解析：酵母菌发酵前期需要进行有氧呼吸进行繁殖，之后再进行无氧呼吸产生酒精，A错误；果醋中产生酸味的物质是醋酸，泡菜形成酸味的物质是乳酸，B正确；酒精发酵的最佳温度是18~30℃，醋酸发酵的最佳温度是30~35℃，C正确；果酒制成后，在发酵液中加入醋酸菌接着进行醋酸发酵，不需要高压蒸汽灭菌，D错误。
13.答案：ACD
解析：分析题图可知，图中过程①表示利用PCR技术扩增目的基因，过程②表示基因表达载体的构建，过程③表示将重组质粒导入根瘤农杆菌，过程④表示目的基因的检测和鉴定。过程①中，PCR技术依据的原理是DNA半保留复制，A正确；过程③表示将重组质粒导入根瘤农杆菌，而根瘤农杆菌在侵染人参愈伤组织细胞时，T-DNA才整合到受体细胞染色体DNA上，B错误；利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两端的部分核苷酸序列，由于获得目的基因时需要用到EcoRⅠ、BamHⅠ两种限制酶，因此可在两种引物的一端分别加上GAATTC和GGATCC序列，以便于后续的剪切和连接，C正确；科研人员最终未能检测出干扰素基因，其原因可能是干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞，D正确。
14.答案：ABC
解析：无论是原代培养还是单克隆培养，用到的主要细胞工程技术都是动物细胞培养，A正确;动物细胞之间的蛋白质被胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解，从而使皮肤组织分散成单个细胞，B正确;结合题干信息“基因型为XFXS的女性体细胞中的两条X染色体会有一条随机失活”，故一个细胞进行G-6PD蛋白电泳检测后只显示一个条带，原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞，C正确;单克隆培养的细胞是通过有丝分裂得到的，故单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因相同，但表达的基因不一定相同，D错误。
15.答案：BC
解析：A、注射促性腺激素可促使小鼠超数排卵，获能液能使精子获能，精子的获能是指精子获得受精"能力"而非获得能量，A错误；B、胚胎1、2均发育到囊胚阶段，该时期细胞出现分化，有内细胞团和滋养层，其中的滋养层具有发育成胎盘和胎膜的能力，B正确；C、异源二倍体es细胞全能性的表达需要最终发育为完整个体，该过程需要移植到经同期发情的代孕受体内完成，保证供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入受体提供相同的生理环境，C正确；D、据图可知，异源二倍体ES细胞的染色体数为(40+42)/2-41条，但有来自小鼠和大鼠的性染色体各一条，D错误。故选BC。

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