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专题十四 细胞工程与基因工程
1.植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术。 2.动
物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术。 3.
对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体。 4.基因工程
是一种 重组技术。 5.蛋白质工程是基因工程的延伸。 6.转基因产品
的安全性引发社会的广泛关注。 7.我国禁止生殖性克隆人。 8.世界范围
内应全面禁止生物武器。
细胞的全能性
细胞增殖
细胞质膜的流动性
细胞核的全能性
获能
限制酶
利用获取和扩增
基因表达载体的构建
分子水平
桑葚胚、囊胚
将内细胞团均等分割
基因
PART
01
第一部分
命题点1
植物细胞工程
1.植物细胞工程的两大技术
全能性
2.植物组织培养的条件
（1）植物组织培养的关键
①条件：②______，一定营养物质，激素（生长素、细胞分裂素）等。
②培养基状态：固体培养基。 加入的琼脂不能被利用
③体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。
离体
（2）植物激素的使用
生长素与细胞分裂素的比值 作用效果
高 促进根分化、抑制③____形成
低 促进芽分化、抑制根形成
适中 促进④__________形成
芽
愈伤组织
. .
. .
添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
3.植物体细胞杂交的关键
（1）酶解法——用⑤__________和⑥________去除细胞壁。
（2）融合的方法——聚乙二醇 法、电融合法等。
（3）杂种细胞的形成标志——⑦__________的形成。
（4）培养杂种植株的技术——植物组织培养。
（5）杂种植株培育成功的原理——细胞具有全能性。
纤维素酶
果胶酶
新细胞壁
. .
不能利用病毒融合法
【最新考情】
1.（2024·江苏选择考）图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列
相关叙述正确的是( )
C
A.步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B.步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗
C.原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密
度之间
D.台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
解析：选C。步骤①添加纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，其原理是酶的专
一性，A错误；步骤②吸取原生质体放入等渗溶液中清洗，放入无菌水中
会导致原生质体吸水涨破，B错误；结合题图可知原生质体处于甘露醇和
蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密
度之间，C正确；台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养，因为染
成蓝色的原生质体活性较差或已死亡，D错误。
2.（2023·江苏选择考）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。下列相关叙述正确的是( )
D
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁
B.原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色
D.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
解析：选D。从食用紫菜的动物消化道内提取的蛋白酶不能用于去除细胞壁，
因为紫菜细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶，A错误；获得的原生质体
若处在低渗溶液中会吸水涨破，B错误；检测原生质体活力时可用台盼蓝染
液染色，活的原生质体不能被染色，C错误；聚乙二醇可促进原生质体融合，
对于杂种细胞可以叶绿体颜色等差异为标志来进行识别，D正确。
［把脉高考］该知识点为中低频考点。试题情境常与生活、生产、育种紧
密联系，考查教材知识的内涵和外延。
【历年考情】
（1）（2022·辽宁T14）宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体。( )
×
（2）（2022·浙江1月T7）农作物秸秆的回收利用方式很多，其中之一是
将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用，相当
于植物组织培养中固体培养基的琼脂 蔗糖。( )
√
（3）（2021·江苏T5）植物组织培养过程中，用同一植株体细胞离体培养
获得的再生苗不会出现变异。( )
×
（4）（2018·江苏T22改编）植物体细胞杂交过程中，需先脱分化再诱导
融合。( )
×
（5）（2022·浙江T29（3））为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现
有菌种，通过__________后再筛选获得，或利用转基因、______________
等技术获得。
人工诱变
原生质体融合
（6）（2020·天津T15（1））在诱导形成愈伤组织阶段时通常选择茎尖、
幼叶等作为外植体，原因是________________________________________。
细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织
（7）（经典高考题）
①植物快速繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这
种快速繁殖技术的特点有______________________________________
（答出2点即可）。
能保持优良品种的遗传特性、繁殖速度快
②用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选
取植物______进行组织培养。
茎尖
1.（2024·扬州四校高三联考）为实现
多肉植物的规模化生产，科研人员开
展了如下研究。下列相关叙述正确的
是( )
B
A.过程①宜选择成熟叶片，分别用氯化汞和的酒精浸泡
B.过程②应避光培养，防止愈伤组织分化成筛管、维管等
C.过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对营养的需求
D.过程④应在珍珠岩中添加适量蔗糖，为幼苗生长提供碳源
解析：选B。过程①宜选取幼嫩叶片，选取的叶片应该在体积分数为
的酒精浸泡后，再用无菌水冲洗 次，用无菌滤纸吸干表面水分，
浸没在质量分数为的氯化汞溶液中约 ，A错误；过程②诱导愈
伤组织期间一般不需要光照，目的是防止愈伤组织分化成筛管、维管等，
B正确；过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对特
定激素的需求，生长素浓度/细胞分裂素浓度值高有利于根的形成，生长素
浓度/细胞分裂素浓度值低有利于芽的形成，C错误；过程④将试管苗移植
到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中生活一段时间后，再移栽到大田土壤中，
此过程不需要在珍珠岩中添加适量蔗糖作为碳源，D错误。
2.（多选）（2024·南通高三二模）三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加
效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍
（两种或两种以上药物配合使用）提前到杂种细胞，并实现有效成分的工
厂化生产，操作如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.①过程可用盐酸和酒精混合液
配制的解离液来完成
B.②过程通常在略高渗溶液中采用灭活的
病毒诱导原生质体融合
C.③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂
D.④过程配制培养基时需要添加植物生长调节剂和琼脂
ABD
解析：选 。过程①为获得原生质体的过程，此过程要利用纤维素酶和
果胶酶去除细胞壁，然后用低速离心等方法分离纯化获得原生质体，盐酸
和酒精混合液 配制的解离液会杀死细胞，A错误；过程②通常在等渗
或略高渗溶液中采用化学融合法（如 法）或物理融合法（如电融合法）
诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱导，B错误；杂种原生质体再生
出细胞壁是杂种细胞形成的标志，只有先形成杂种细胞，才能进行有丝分
裂，C正确；④过程配制的培养基用于培养愈伤组织细胞来获得细胞产物，
该培养基是液体培养基，且不需要加入植物生长调节剂，D错误。
PART
02
第二部分
命题点2
动物细胞工程及胚胎工程
1.
2.单克隆抗体的制备 原理：细胞质膜的流动性、细胞增殖
特定的抗原蛋白
特定抗体
3.动物体细胞克隆技术（核移植技术） 原理：动物细胞核的全能性
中期Ⅱ
去核
重组细胞
. .
［易错提醒］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）克隆动物的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）外界环境可能引起不可遗传的变异。
4.胚胎移植的操作流程及生理基础
（1）操作流程
超数排卵
. .
“胚胎”来自合优良性状的“自然”胚胎，转基因技术、核移植
技术等形成的胚胎
妊娠
（2）生理学基础
5.胚胎分割
桑葚胚或囊胚
动物的无性繁殖或克隆
【最新考情】
1.（多选）（2024·江苏选择考）从牛卵巢采集卵母细胞进行体外成熟培养，
探究高温对卵母细胞成熟的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的有
( )
BCD
A.选取发育状态一致的卵母细胞进行培养
B.体外培养卵母细胞时通常加入湿热灭菌后的血清
C.对采集的卵母细胞传代培养以产生大量卵细胞
D.体外培养时高温提高了卵母细胞发育的成熟率
解析：选 。选取发育状态一致的卵母细胞进行培养，这样可以排除其
他因素的干扰，保证实验结果是由温度这一变量引起的，A正确；体外培
养卵母细胞时通常加入血清，但是动物血清并不能进行湿热灭菌，否则会
使其中部分有效成分失活，B错误；卵母细胞不能进行传代培养，因为卵
母细胞是生殖细胞，不具有连续分裂的能力，C错误；由图可知，高温降
低了卵母细胞发育的成熟率，而不是提高，D错误。
2.（多选）（2023·江苏选择考）我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了
人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
AD
A.猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组
B.囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同
C.移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满 的培养箱中进行
D.移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
解析：选 。由于猴的成纤维细胞和胚胎干细胞都由猴胚胎干细胞分裂
分化而来，故二者虽然功能不同，但基因组相同，A正确；囊胚细胞②③
都由细胞①分裂分化形成，表达的基因有一部分相同（如呼吸酶基因），
B错误；培养箱中没有会影响细胞的正常生长，但 浓度过高也会影
响细胞的正常生长，因此移植前细胞和囊胚的培养不能放在充满 的培
养箱中进行，C错误；胚胎移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母
体激素分泌，D正确。
［把脉高考］ 该知识点为高频考点。试题常结合免疫调节和基因工程进
行综合考查，涉及人体健康、制药，渗透社会责任。
【历年考情】
（1）（2023·湖南T21）研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，
可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体。肺类装配体培养需要满足适宜
的营养、温度、渗透压、、无菌、无毒环境、含空气和 的
气体环境等基本条件。( )
√
（2）（2023·北京T12）研究者制备单克隆抗体用于快速检测甲状旁腺激
素 ，制备过程中能筛选分泌多种抗体的单个杂交细胞。( )
×
（3）（2023·广东T3）科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其
移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫
羚羊的种群数量。此过程不涉及精子获能处理。( )
×
（4）（2023·浙江1月T12）胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率。( )
×
（5）（2022·湖北T7）某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果
发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能是血清经过高温处理后
加入培养基。( )
×
（6）（2021·江苏T11）将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的
细胞即为杂交细胞。( )
×
（7）（2021·江苏T11）早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动
物体内发育成个体。( )
√
（8）（2018·江苏T10）胚胎移植时需使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植
入胚胎的排斥反应。( )
×
（9）（2023·湖北T22（1）（2）（3））
①添加脂溶性物质可促进细胞融合，该过程中 对细胞质膜的作用
是______________________________________________________________
___________________________。
使细胞接触处细胞质膜的脂类分子发生疏散和重组，从而导致细胞质膜相互亲和，促进融合
②在杂交细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如 培养基），
该培养基对______________________和________________________生长具
有抑制作用。
未融合的（亲本）细胞
融合的具有同种核的细胞
③单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是
_________________________________________________。
通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交细胞
（10）（2022·全国甲T38（1）（3））
①为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是______
_____。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是_______________
___________________________________________________。
冷冻保存
刚排出的精子不能与卵子受精，只有获能后才具备受精能力（合理即可）
②请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获
得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是____________________
___________________________________。
对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植
突破1 动物细胞的培养及核移植
1.灭活疫苗是将培养扩增的活病毒通过物理或化学手段灭活后，经过系列
纯化制备的生物制剂。国产新冠病毒灭活疫苗的大致生产流程如下，将抗
原性强的病毒接种到细胞中培养，再使病毒经过 丙内酯灭活等过
程制备成疫苗。下列相关说法错误的是( )
A. 细胞的细胞质膜上存在新冠病毒能够特异性识别的受体
B.培养 细胞时，需要对培养液和所有培养用具进行灭菌，以保证无毒
的环境
C.培养时，需将细胞置于含空气和 的气体环境中
D. 丙内酯灭活会使新冠病毒失去感染能力但不会破坏其抗原结构
B
解析：选B。由题意可知，生产疫苗时用 细胞培养新冠病毒，因此
细胞的细胞质膜上存在新冠病毒能够特异性识别的受体，A正确；培
养 细胞时，需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理，以保证无菌
的环境，B错误；需将细胞置于含有空气和 的混合气体
的培养箱中进行培养，C正确； 丙内酯灭活会使新冠病毒失去感染
能力，但不会破坏其表面的蛋白结构，保留其抗原性，D正确。
2.（2024·苏锡常镇四市高三二模）下列关于体细胞克隆猴的叙述正确的是
( )
B
A.核移植操作之前，必须先用显微操作法对供核细胞进行取核
B.重组细胞需用物理或化学方法激活，以进行细胞分裂和发育进程
C.用遗传背景相同的克隆猴进行药物筛选，可避免实验误差
D.体细胞核移植的理论研究较为透彻，技术研究较为滞后
解析：选B。核移植操作之前，可以不用显微操作法对供核细胞进行取核，
可以直接将供核细胞完整地注入受体的去核卵母细胞中，A错误；用物理
或化学的方法激活重组细胞，使其完成细胞分裂和发育进程，进而通过培
养获得可移植的早期胚胎，B正确；用遗传背景相同的克隆猴进行药物筛
选，使实验结果更具有说服力，不可避免实验误差，C错误；相对于技术
研究，核移植的理论研究较为滞后，D错误。
突破2 动物细胞融合及单克隆抗体
3.（2024·苏锡常镇四市高三一模）曲妥珠单抗是抗人表皮生长因子受体
的单克隆抗体，能竞争性阻止人表皮生长因子与 结合，进而
抑制乳腺癌细胞生长。下列相关叙述正确的是( )
D
A.乳腺癌细胞具有无限增殖的能力，因此体外培养癌细胞时只需提供血清
B.曲妥珠单抗制备时至少需要2次筛选，第2次筛选常用选择培养基进行
C.曲妥珠单抗本身不具备治疗乳腺癌的作用，只有携带抗癌药物才起作用
D.乳腺癌细胞中人表皮生长因子受体基因的表达量一般比正常乳腺细胞高
解析：选D。乳腺癌细胞属于动物细胞，因此体外培养癌细胞时不仅需要
血清，还需要营养物质、气体环境、无菌无毒环境等，A错误；曲妥珠单
抗制备时至少需要2次筛选，第1次筛选常用选择培养基进行，第2次筛选
利用多孔培养皿培养和抗原—抗体杂交法，获得产生特定抗体的杂交细胞，
B错误；由题干可知，曲妥珠单抗本身可以具备治疗乳腺癌的作用，C错
误；乳腺癌细胞具有无限增殖的能力，生长因子与生长因子受体
结合后能促进细胞增殖，推测乳腺癌细胞中人表皮生长因子受体基因的表
达量一般比正常乳腺细胞高，D正确。
4.（多选）（2024·南通高三二模）研
究表明，髓系细胞触发受体
是一种免疫抑制受体，在
CD
A.步骤①和⑤分别向小鼠注射蛋白和 抗体
B.步骤③筛选得到的细胞需传代培养以防止出现接触抑制
C.植物组织培养需要的气体条件和步骤⑥不同
D. 单克隆抗体的使用可以增强免疫系统的监控功能
肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此， 抗体药物有望提高肿瘤免
疫疗法的疗效。下图为 单克隆抗体的制备流程图，相关说法正确
的是( )
解析：选。步骤①向小鼠注射 蛋白，让小鼠发生免疫反应，获
得能产生抗体的B淋巴细胞；步骤⑤向小鼠腹腔注射杂交细胞，目的是获
得单克隆抗体，A错误。步骤③筛选得到的是杂交细胞，能无限增殖，不
会出现接触抑制，B错误。动物细胞培养过程中加入二氧化碳用于调节培
养液的 ，而植物组织培养的过程中不需要二氧化碳培养箱，C正确。
单克隆抗体具有特异性，能与 特异性结合，提高肿瘤免疫
疗法的疗效，增强免疫系统的监控功能，D正确。
突破3 胚胎工程的综合应用
5.（多选）（2024·泰州高三一模）医学和农业生产上经常应用胚胎工程技
术，相关叙述错误的是( )
AC
A.为使雌性动物超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素
B.可以使用雄性动物获能的精子与成熟的卵母细胞完成受精作用
C.早期胚胎中初次发生分化的细胞一部分形成内细胞团，将来发育成胎盘
和胎膜
D.为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等无性繁殖技术
解析：选 。促性腺激素属于蛋白质类激素，在饲料中添加促性腺激素，
其会因在动物的消化道中被分解而失去促进超数排卵的作用，A错误；雄
性动物新鲜的精子获能后才具备受精能力，因此，可以使用雄性动物获能
的精子与成熟的卵母细胞完成受精作用，B正确；内细胞团将来发育成胎
儿的各种组织，C错误；可采用胚胎分割等无性繁殖技术提高胚胎利用率，
D正确。
6.（多选）（2024·南通高三调研）我国学者成功构建了胚胎干细胞广泛参
与形成各种组织、器官，甚至胎盘和生殖细胞的嵌合体猴，过程如下图所
示，相关叙述正确的是( )
AD
A.甲猴胚胎干细胞的遗传信息可遗传给嵌合体猴的后代
B.①过程中，应选择处于囊胚期的乙猴早期胚胎
C.②过程前，对受体猴进行超数排卵和同期发情处理
D.本研究对理解灵长类胚胎干细胞全能性具有重要意义
解析：选 。甲猴胚胎干细胞的遗传信息可出现在睾丸中，因此可遗传
给嵌合体猴的后代，A正确；由题图可知，①过程中，应选择处于桑葚胚
期的乙猴早期胚胎，B错误；②过程前，对受体猴进行同期发情处理，对
供体母猴进行超数排卵，C错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化
为成年动物体内任何一种组织细胞，本研究对理解灵长类胚胎干细胞全能
性具有重要意义，D正确。
PART
02
第三部分
命题点3
基因工程、生物技术安全与伦理问题
1.基因工程的操作流程
（1）目的基因的获取
［易错提醒］ （1）目的基因主要是指编码蛋白质的基因。
（2）在已有 前提下，可通过逆转录法获取目的基因。
（3）当基因较小且序列已知时，可采用化学合成法进行人工合成。
（2）基因表达载体的构建——重组质粒的构建
（2）启动子、终止子
①启动子（片段）起始密码子（位于 上）。
②终止子（片段）终止密码子（位于 上）。
③目的基因插入位置：启动子与终止子之间。
④利用乳腺生物反应器生产药物时，应将目的基因与乳腺蛋白基因的启动
子连接到一起。
［易错提醒］ （1）基因工程中的载体与细胞质膜上的载体不同。
（3）将目的基因导入受体细胞
处理法
［易错提醒］农杆菌转化法中的“两个两次”
（4）目的基因及其表达产物的检测鉴定
分子杂交
分子杂交
抗原—抗体
2.蛋白质工程
设计改造
新的蛋白质
蛋白质结构
相关序列
3.生物技术安全与伦理问题
（1）理性看待转基因技术
①清晰地了解转基因技术的原理和操作规程。
②看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响。
③靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。
（2）我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持
自主创新；推广上要慎重,做到确保安全；管理上要严格,坚持依法监管。
（3）治疗性克隆与生殖性克隆的关系
项目 类型 治疗性克隆 生殖性克隆
区别 目的 用于医学研究和治疗疾病 用于生育，获得人的复制品
水平 细胞、组织或器官水平 个体水平
联系 都属于无性生殖；产生的新个体或新组织遗传信息相同 （4）区分试管婴儿和设计试管婴儿
①设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程⑨___。
②试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿可用于致命血液
病等疾病的治疗。
【最新考情】
图1
1.（2024·江苏选择考）为了高效纯化超氧化物歧化
酶，科研人员将片段插入
构建重组质粒 ，以融合表达
蛋白，过程如图1。其中， 是由
人工合成的片段，序列为：限制酶 识别序列
限制酶 识别序列，
50为重复次数。请回答下列问题：
（1）步骤①双酶切时，需使用的限制酶和限制酶 分别是_____________
_______。
Ⅰ、Ⅲ
解析：目的基因应插入启动子和终止子之间，结合题意可知， 应插
入之后，由题图可知，限制酶和限制酶分别是 Ⅰ、
Ⅲ。
（2）步骤②转化时，科研人员常用_______处理大肠杆菌，使细胞处于感
受态；转化后的大肠杆菌采用含有__________的培养基进行筛选。用
技术筛选成功导入 的大肠杆菌，应选用的一对引物是
_____________。
卡那霉素
和
解析：将目的基因导入大肠杆菌时常用 处理大肠杆菌，使其处于感
受态。由题图可知，重组 含有标记基因卡那霉素抗性基因，所以转化
后的大肠杆菌采用含有卡那霉素的培养基进行筛选。成功导入
同时含有和 ，结合图示可知，选引
物和可特异性对 进行扩增。
图2
（3）步骤③大肠杆菌中 聚合酶与________结合，
驱动转录，翻译 蛋白。已知蛋白质中氨基
酸残基的平均相对分子质量约为 ，将表达的蛋
白先进行凝胶电泳，然后用 抗体进行杂交，显示的
条带应是___（从图2的“ ”中选填）。
启动子
C
解析： 聚合酶与启动子结合后，启动转录。已知蛋白质中氨基酸残基
的平均相对分子质量约为,为、为 ，则
形成的蛋白质大约含有 个氨基酸，则
蛋白相对分子质量为 ，电泳后应该
为条带C。
图3
（4）步骤④为探寻高效纯化 蛋
白的方法，科研人员研究了温度、 对
蛋白纯化效果的影响，部分结果
如图3。
（ⅰ）时，加入 后实验结果是
________________________________。
组纯化蛋白数量更多
解析：由题图可知，时，与不加 相
比，加入 后纯化蛋白数量更多。
（ⅱ） 时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是________________。
高温使蛋白变性
解析： 时，温度过高，导致蛋白质变性而沉淀。
（ⅲ）据图分析，融合表达 蛋白的优点有_________________
_________________________________________________。
低温下添加有利于蛋白纯化，杂蛋白较少，有利于酶活性的保持
解析：，加入时，与组相比， 组沉淀中蛋白质
相对含量较高，说明低温下添加有利于 蛋白纯化，杂蛋白较少，
有利于酶活性的保持。
2.（2023·江苏选择考）为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，
运用重组酶技术构建质粒，如图1所示。请回答下列问题：
图1
（1）分别进行扩增片段与片段 时，配制的两个反应体系中不同
的有______________________________，扩增程序中最主要的不同是
_______。
模板（片段、片段）、引物
引物
解析：反应进行的条件：引物对、酶、 、模板、缓冲液和
等。分别进行扩增片段与片段 时，配制的两个反应体系中
不同的有模板（片段、片段）、引物。 过程需要两种引物，能分
别与目的基因两条链的端通过碱基互补配对结合。引物设计是决定
反应成败的最重要因素，因此扩增程序中最主要的不同是引物。
（2）有关基因序列如图2。引物、 应在下列选项中选用_____。
基因序列：
基因序列：
图2
CD
A. B.
C. D.
解析：由题图1可知，引物的部分序列能与片段 进行碱基
互补配对，引物的部分序列能与片段 进行碱基互补配对，
据此可推出引物、 应选择C、D项。
（3）将 产物片段与线性质粒载体混合后，在重组酶作用下可形成环
化质粒，直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无
需使用的酶主要有____________________________。
限制性内切核酸酶（限制酶）
解析：传统重组质粒构建需要使用限制性内切核酸酶（限制酶）切割质粒
使其具有与目的基因相同的黏性末端，之后再用 连接酶将目的基因和
质粒连接成重组质粒。将产物片段与线性质粒载体混合后，在 连
接酶的作用下可形成环化质粒，不需要使用限制性内切核酸酶（限制酶）。
（4）转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，下列叙述错误
的有___。
C
A.稀释涂布平板需控制每个平板 个菌落
B.抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C.抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D.抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化
解析：用稀释涂布平板法培养计数时，为了使结果更准确，应选择有
个菌落的平板，A正确；培养基温度太高会将接种的菌种杀死，
导致抗性平板上无法长出菌落，B正确；转化后的大肠杆菌需采用含有抗
生素的培养基筛选，一般含有重组质粒的大肠杆菌才能长出菌落，故不会
出现大量杂菌形成的菌落，C错误；稀释涂布平板法和平板划线法均为分
离纯化细菌的方法，用稀释涂布平板法在抗性平板上长出的单菌落无需进
一步划线纯化，D正确。
图3
（5）为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计，
用不同菌落的质粒为模板，用引物 和
进行了 扩增，质粒P1~P4的扩增产物电
泳结果如图3。根据图中结果判断，可以舍弃的质
粒有________。
P3、P4
解析：为，为 ，二者的
总大小为 ，用引物
和进行了 扩增，其大小接近于P1、P2，根据图中结果判
断，可以舍弃的质粒有P3、P4。
（6）对于 产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测
序确认，原因是__________________________________________________
______________________________________。
琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测分子的大小，无法确定待检测分子的碱基序列
解析：琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测 分子的大小，无法确
定待检测分子的碱基序列，因此对于 产物电泳结果符合预期的质
粒，通常需进一步通过基因测序确认。
［把脉高考］ 基因工程和蛋白质工程代表了生物科学技术的前沿，体现
了生物科学的应用性和创新性，因此该知识点属于高频考点，也是高考的
必考点，试题情境专业性较强，常涉及 、电泳技术和基因表达的调控
机制等。基因工程也常与细胞工程、遗传、育种等知识联系并结合生活、
生产、临床实践，探究科技前沿，渗透生命观念和社会责任。
【历年考情】
（1）（2023·全国乙T38）启动子是 聚合酶识别和结合的部位，驱动
基因翻译。( )
×
（2）（2022·山东T25）两种引物分别与两条模板链 端的碱基序列互补
配对。( )
√
（3）（2022·山东T20）通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，
缩短啤酒的发酵周期。( )
√
（4）（2021·湖北T16）某实验利用 技术获取目的基因，实验结果显
示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带
（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，可以提高
退火的温度。( )
√
（5）（2020·天津T11）目的基因是基因工程的关键要素，必须从动物、
植物或微生物的基因组文库中直接获取。( )
×
（6）（2019·江苏T16）将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，
进行基因治疗，改造后的遗传物质不会遗传给子代。( )
√
（7）（2023·全国甲T38（1）（4））乙肝病毒是一种 病毒。重组乙
肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原
（一种病毒蛋白）。回答下列问题。
①接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是__________
_______________________________________________。
重组乙肝疫苗主要成分为蛋白质，无法在宿主体内增殖
②若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要
写出实验思路。__________________________________________________
_________________________。
通过使用相应抗体，利用抗原—抗体杂交技术，检测目的基因是否翻译形成蛋白质
（8）（2022·全国乙T38（4））已知某种病毒的特异性蛋白 （具有抗原
性）的编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技
术获得大量蛋白 。基因工程的基本操作流程是_______________________
________________________________________________________________
__________。
目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因及其表达产物的检测鉴定
（9）（2022·湖北T22（4））制备转基因植物时，用农杆菌侵染植株叶片
外植体，其目的是______________________________________________。
通过农杆菌的转化作用，使目的基因插入植物细胞
（10）（2022·广东T22（2））研究者构建了一种表达载体 ，用
于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成量。该载体
包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用
是______________________________________________，
终止子的作用是____________________________________。
作为标记基因，筛选含有基因表达载体的受体细胞
终止转录，使转录在需要的地方停下来
突破1 基因工程的操作步骤及应用
1.（2025·南京、盐城高三调研）透明质酸是一种应用广泛的黏多糖，研究
者欲改造枯草芽孢杆菌，通过添加诱导型启动子来协调菌体生长与产物生
产之间的关系。回答下列问题：
（1）图1中透明质酸合成酶基因以 链为转录模板链，由此可以推测基
因 的转录是从其______（填“左侧”或“右侧”）开始的。透明质酸合成酶
基因上的一段核苷酸序列为“ ”，则对该序列进行
剪切的限制酶 Ⅰ识别的核苷酸序列（6个核苷酸）最可能为
____________________________。
右侧
或
图1
解析：基因的转录方向是，由于图1中基因的 链为转录模板链，
故基因 的转录是从其右侧开始的。限制酶所识别的序列一般都具有反向
对称、重复排列的特点，故推测对该序列进行剪切的限制酶 Ⅰ识别的
核苷酸序列最可能为或 。
（2）为通过外源添加诱导剂来控制基因的表达，研究者选择了含木糖诱
导型启动子的质粒。为保证图1中酶切后的基因按照正确的方向与 质
粒连接， 质粒上位点1和2应分别含限制酶_____________的识别序列，基
因与 质粒经双酶切后，应加入__________酶使它们形成重组质粒。
Ⅰ和Ⅰ
连接
解析：已知转录的方向是 ，再结合图1质粒中启动子的方向可知，图
1中质粒位点1和2应分别含限制酶 Ⅰ和 Ⅰ的识别序列。 连接酶
可以连接片段，基因和质粒经双酶切后可使用 连接酶连接。
（3）为协调菌体生长与产物生产之间的关系，将构建好的重组质粒转入
经_________________处理的枯草芽孢杆菌（D菌），在含________的培养
基上进行筛选，得到枯草芽孢杆菌（菌）。对 菌进行工业化培养时，
应先以蔗糖为唯一碳源，接种2小时后添加______，以诱导 菌产生更多的
透明质酸。
（或）
四环素
木糖
解析：将目的基因导入枯草芽孢杆菌常用 处理受体细胞，使受体细胞
变得容易接受外来的分子的生理状态。由图1可知， 质粒含有四环素
抗性基因，因此可在含四环素的培养基上筛选重组质粒。由于枯草芽孢杆
菌（菌）中存在木糖诱导型启动子，因此对 菌进行工业化培养时，应
先以蔗糖为唯一碳源，接种2小时后可添加木糖，以诱导 菌产生更多的透
明质酸。
（4）质粒在细菌细胞中易丢失，研究者尝试将重组质粒进行改造，利用
同源区段互换的方法将基因插入枯草芽孢杆菌D的基因组 位点，得
到整合型枯草芽孢杆菌（菌）。请在图2方框中画出 菌的基因组。
图2
[答案] 如图所示
图3
（5）对三种枯草芽孢杆菌进行培养，
结果如图3，_____最适合用于工业发
酵生产透明质酸，请阐明理由：____
________________________________
________________________________
________________________________
______。
菌
菌较菌生长迅速，透明质酸产量较高，培养基中不需要添加四环素，且菌的基因整合到了细菌上，不易丢失
解析：由图3可知，D菌不产生透明质酸，菌比 菌更适合用于工业发酵
生产透明质酸，原因是 菌生长较迅速，透明质酸产量较高，培养基中不
需要添加四环素，且菌的基因整合到了细菌 上，不易丢失。
2.烟草易受烟草花叶病毒 感染而大幅度减产。绞股蓝（一种植物）
细胞中含有抗的基因，能抵抗 感染。研究人员利用转基因技术培
育出了抗 烟草。回答下列问题：
（1）下表是相关研究中的一些步骤，请结合所学基因工程知识完成以下表格。
实验步骤 方法要点
目的基因的获取 从绞股蓝细胞中提取总 ，通过逆转录获得
；再通过①_____技术扩增出大量目的基因
片段
实验步骤 方法要点
②__________________ __ 将目的基因插入 质粒
转化细胞 常用③____________法将重组质粒导入受体细胞
④________________ 在含有卡那霉素的培养基上培养受体细胞
获得再生植株 运用⑤______________技术培育
转基因植株分析 从分子水平与⑥______水平上对转基因植株进行
检测鉴定
基因表达载体的构建
农杆菌转化
筛选转基因细胞
植物组织培养
个体
续表
解析：目的基因的获取：从绞股蓝细胞中提取，以 为模板通过逆转
录获得，再通过 技术扩增出大量目的基因片段；基因表达载体的构
建：将目的基因插入质粒，利用基因重组形成重组 ；转化细胞：常用
农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞；筛选转基因细胞：在含有卡那霉素
的培养基上培养受体细胞，通过标记基因将含有目的基因的细胞筛选出来；
获得再生植株：利用植物细胞的全能性，运用植物组织培养技术培育；转基
因植株分析：从分子水平与个体水平上对转基因植株进行检测鉴定。
（2）为研究干旱胁迫基因和 对绞股蓝油脂的积累机制，科研人
员构建了两个基因表达载体。其中基因与荧光素酶基因 构建成
基因表达载体甲，基因 和标记基因构建成基因表达载体乙，相关序列
及酶切位点如下图所示。箭头表示转录方向。
①利用扩增基因时，需要在引物的_____（填“端”或“ 端”）添
加限制酶的识别序列，添加序列对应的限制酶是_______________。
端
Ⅴ和Ⅰ
解析：引物与目的基因所在 分子遵循碱基互补配对原则，所以扩增基
因时，需要在引物的端添加限制酶的识别序列；由于 基因中存
在Ⅰ识别序列，Ⅰ会将 基因切断，并且一种限制酶切割会
导致载体、基因自身环化及基因 反向连接，因此选择的限制酶是
Ⅴ和 Ⅰ。
②为了构建基因表达载体甲，依据图中已知碱基序列，在 扩增仪中加
入的引物的碱基序列为____________________________________________
_______________________，扩增___代后会得到等长的8条 片段。
和
4
解析：根据已知序列，由于引物只能引导子链从端 端延伸，根据碱
基互补配对原则，用 扩增时的两个引物的碱基序列为
和 ，要得到等长的8
条 片段，应该扩增4次。
③乙酰羧化酶基因 是油脂
合成过程的关键酶基因，甘油三酯脂
Ⅰ.在分子水平上，用________________方法检测酶和 酶的含量可
得到上述结果。
抗原—抗体杂交
酶基因 是油脂分解过程的关键酶基因。将基因表达载体甲、乙分
别导入植物细胞培养成转基因植株A、B，在干旱胁迫的环境下培养两种
转基因植株和正常植株，分别检测植株体内基因和 的表达水平，
结果如下图所示。
Ⅱ.基于以上研究，干旱胁迫基因和 在绞股蓝油脂积累中的机制是
________________________________________________________________
________________________________________________。
在干旱胁迫的环境下，基因通过促进基因的表达使植物油脂增加；基因通过抑制基因的表达减弱油脂的降低
解析：在分子水平上采用抗原—抗体杂交技术检测酶的含量；根据检测结
果，转基因A植株的酶含量增加了，转基因B植株的 酶含量降低了，
可以推测在干旱胁迫的环境下，基因通过促进基因 的表达使植物油
脂增加；基因通过抑制基因 的表达减弱油脂的降低。
突破2 蛋白质工程基本原理及应用
3.水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分
之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高
其抗凝血活性。回答下列问题:
（1）蛋白质工程流程如图所示，物质是________，物质 是_______。在
生产过程中，物质 可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是
__________________。
多肽链
密码子具有简并性
解析：蛋白质工程的一般过程是先根据新蛋白质的预期功能设计蛋白质结
构，进而设计对应的氨基酸序列，在此基础上改造或合成可以产生新蛋白
质的相关 序列（基因），再利用基因工程技术合成新的蛋白质。由此
可知，物质是多肽链，物质是。在生产过程中，物质 可能不同，
合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子具有简并性，即一种氨基酸
可能有几个密码子。
（2）蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方
法有__________________、____________________________和利用 技
术扩增。 技术遵循的基本原理是________________。
通过基因文库获取
通过化学合成法直接人工合成
半保留复制
解析：蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方
法有通过基因文库获取、用化学合成法直接人工合成和利用 技术扩
增。技术遵循的基本原理是 半保留复制。
（3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的
肽含量及其抗凝血活性，结果如下图所示。推测两种处理后酶解产物的抗
凝血活性差异主要与肽的______（填“种类”或“含量”）有关，导致其活性
不同的原因是____________________________________________________
_______________________________。
种类
提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏
解析：将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，据题图可知，水解
产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升，且两种酶差别不大；而水解
产物的抗凝血活性差异较大，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，产物
的抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，
产物的抗凝血活性先上升后下降，且经酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活
性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测
两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性
不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同，导致水蛭蛋白
空间结构有不同程度破坏。
（4）若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天
然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路。 _______________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
___________________________________ 。
取4支试管，编
号为1、2、3、4，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、题述两种
水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物
（如家兔）血液，立即将等量的血液加入1、2、3、4号4支试管中，静置
相同时间，统计4支试管中血液凝固时间
解析：若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、题述水蛭蛋白酶解产物和天
然水蛭素的抗凝血活性差异，实验设计思路为取4支试管，编号为1、2、3、
4，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、题述两种水蛭蛋白酶解
产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物（如家兔）血液，
立即将等量的血液加入1、2、3、4号4支试管中，静置相同时间，统计4支
试管中血液凝固时间。
突破3 生物技术安全与伦理问题
4.（2024·浙江1月选考）关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规
明令禁止的是( )
D
A.试管动物的培育 B.转基因食品的生产
C.治疗性克隆的研究 D.生物武器的发展和生产
解析：选D。试管动物的培育属于胚胎工程，我国对此没有禁止，A不符
合题意；我国目前不反对转基因食品的生产，B不符合题意；我国政府坚
持反对生殖性克隆、支持治疗性克隆，C不符合题意；生物武器致病能力
强、攻击范围广，世界范围内应全面禁止生物武器，D符合题意。
5.（多选）为研究治疗性克隆能否用于帕金森病的治疗，科研人员利用“人
帕金森病模型鼠”进行了如图所示实验，下列相关说法正确的是( )
BC
A.上述过程体现了动物细胞的全能性
B.过程③获取的胚胎干细胞具有细胞体积小、细胞核大、核仁明显等特点
C.鼠皮肤细胞培养与过程②所用的培养液中都需要添加血清等物质
D.过程⑤需要对受体小鼠注射相应的免疫抑制剂以避免发生免疫排斥反应
解析：选 。治疗性克隆的过程没有体现动物细胞的全能性，A错误；过
程③获取的胚胎干细胞具有细胞体积小、细胞核大、核仁明显等特点，B
正确；鼠皮肤细胞培养与过程②所用的培养液中都需要添加血清等物质，
以满足动物细胞培养时细胞所需的营养物质，C正确；过程⑤移植的神经
元细胞由取自该小鼠自身细胞诱导分化而来，受体小鼠不发生免疫排斥反
应，故过程⑤无需注射免疫抑制剂，D错误。
PART
04
第四部分
创设情境 长句特训
事实概述类
1.植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目
的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是
_ _____________________________________________（用流程图表示）。
含目的基因的细胞愈伤组织小植株
2.在单克隆抗体制备过程中，有两次筛选，其目的分别是_______________
________________________________________________________________
_______________________________。
第一次是筛选出杂交细胞（用选择培养基）；第二次是进一步筛选出能分泌所需抗体的杂交细胞（用抗原—抗体结合法）
3.质粒载体用 Ⅰ切割后产生的片段如下：
为使载体与目的基因相连，含有目的基因的除可用 Ⅰ切割外，还
可用另一种限制性内切核酸酶切割，该酶必须具有的特点是____________
_______________________________________________。
切割产生的片段末端与Ⅰ切割产生的片段末端相同
4.为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的
_________________________作探针进行分子杂交检测，又要在个体生物
学水平上进行鉴定，后者的具体过程是______________________________
_______________________________________。
抗盐基因（或目的基因）
将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察该烟草植株的生长状态
5.用基因工程方法制备 的某蛋白（目的蛋白）时从受体细胞中分离纯
化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白
结合的相应分泌蛋白是______，
该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的 ，检测的原理是_____________
__________。
抗体
抗原与抗体特异性结合
原因分析类
6.若想利用植物体细胞杂交技术培养出马铃薯—草莓杂种植物，以提高土
地的利用率，______（填“能”或“不能”）把两物种细胞直接融合，理由是
______________________________________________________。
不能
植物细胞外面有一层细胞壁，阻碍了细胞间的杂交（融合）
7.动物体细胞进行体外培养时，________（填“需要”或“不需要”）脱分化
过程，原因是____________________________________________________
_________。
不需要
高度分化的动物细胞分化的潜能变窄，失去发育成完整个体的能力
8.若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆
菌作为受体细胞，原因是__________________________________________
_______。
未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源）的能力极弱
实验探究类
9.重组人纤溶酶原激活剂 能够高效特异性地溶解血栓，目前已培育
成功 转基因兔，作为乳腺生物反应器批量生产药物。某科研团队构
建的重组质粒如图1所示（该质粒以 作为调控序列，
以为启动子，图1中Ⅰ、Ⅰ、 Ⅰ所在位置表示相关限制酶切
点），图2为培育转基因兔时用的乳腺特异性表达载体及 检测原
理图（PCR-F、 为引物序列）。请回答下列问题：
图1
图2
（1）据图1推测，重组质粒是在 质粒的______限制酶
切位点处插入化学合成的片段构建而成。 基因上游的
能被____________识别并结合，从而开启转录过程。
Ⅰ
聚合酶
（2）为获得图2的乳腺特异性表达载体需用____________切割
重组质粒使之线性化。和 设计时依据的是
___________________________________序列。
Ⅰ和Ⅰ
和 基因的部分脱氧核苷酸
图3
（3）对实验得到的号仔兔进行 及产物
检测，得到图3所示结果，则成功导入 基因
的仔兔有____________。（注： 道条带可作为
双链线状 分子量大小的参照，7道为显微注
射片段 扩增产物作阳性对照）
2、3、5、6
（4）生长激素 可促进动物细胞增殖和乳腺生长发育及维持泌乳。研
究人员将基因导入单转基因兔体内，获得 双转基因兔，
以期提高兔乳清中的 的表达量。
①完成下列表格：
实验步骤 简要操作过程
显微注射基 因片段的准 备 将 质粒双酶切而线性化，电泳分离不同大小分子
量的基因片段，回收真核基因片段待用
实验步骤 简要操作过程
对兔进行 __________ 和同期发情 处理 选取3只未发情的单转基因兔作为供体（标号、 、
），适量注射 （两种促性腺激素），与正常公兔
配种，在母兔的________（填部位）中形成受精卵。在供体
兔配种的同时，选取成年健康新西兰母兔作为受体，耳缘静
脉注射适量
双转基因兔 的制备 将显微注射基因片段导入受精卵的原核内，适宜条件培养，
胚胎移植
超数排卵
输卵管
续表
实验步骤 简要操作过程
转基因兔的 整合筛选 无菌剪取新生仔兔的耳尖组织少许，提取基因组。针对
和两种基因，设计___对引物进行检测。
反应产物进行 琼脂糖凝胶电泳，确定条带大小是否正确
含量 测定 分别测定____________________________________________
_____________________乳清中的 的表达量
2
单转基因兔和双转基因兔（单转基因兔和双转基因兔）
续表
②分析实验结果：
样本 供体兔 供体兔 供体兔
表达水平/ 42.2 42.8 15.2
样本 双转基因 兔 双转基因 兔 双转基因 兔 双转基因
兔
表达水平/ 432 444 636 248
注：双转基因兔、的亲本来源为供体兔，双转基因兔 的亲本来源
为供体兔，双转基因兔的亲本来源为供体兔 。
实验结果表明，__________________________________________________
_________________________________________________________。
双转基因兔乳腺表达水平明显高于单转基因兔，可协同促进在转基因兔乳腺中的高效表达(共37张PPT)
专题强化训练
一、单项选择题
1.（2024·无锡高三调研）下列关于“天竺葵的组织培养”的实验，叙述错误
的是( )
A
A.实验材料和用具都要灭菌，接种器具采用干热灭菌法灭菌
B.在接种过程中，每次夹取外植体前要灼烧接种器具，防止交叉污染
C.脱分化期间一般不需要光照，再分化过程中需给予适当光照
D.挑出的愈伤组织先转接到生芽培养基，生芽后再转接到生根培养基
解析：选A。植物组织培养需要无菌操作，防止杂菌污染，所用器具需灼
烧灭菌，外植体需消毒操作，A错误；在接种过程中，每次夹取外植体前
要灼烧接种器具，防止交叉污染，B正确；脱分化期间一般不需要光照，
再分化过程中需给予适当光照，C正确；诱导愈伤组织形成试管苗的过程
中，需要将生长良好的愈伤组织先转接到生芽培养基中，分化出幼芽后，
再将其转接到生根的培养基上，进一步诱导生根，D正确。
2.（2024·南通高三调研）摇摆式间歇浸没生物反应器通过摆动架的倾斜摆
动，使培养液周期性间歇浸没组培苗，实现组培苗的快速生长。相关叙述
正确的是( )
C
A.获得组培苗的培养基含有水、无机盐、蔗糖、琼脂和激素等多种营养物质
B.获得组培苗的步骤：外植体 脱分化形成胚状体 再分化形成试管苗
C.间歇摆动提高培养液溶氧量，有利于组培苗进行有氧呼吸，提高生长速度
D.经过间歇浸没培养获得的植株需要消毒后炼苗再移栽到经灭菌处理的土
壤中
解析：选C。琼脂是凝固剂，不提供营养物质，A错误；外植体脱分化可
以形成愈伤组织，愈伤组织可诱导形成胚状体，B错误；间歇摆动提高培
养液溶氧量，有利于组培苗进行有氧呼吸，有氧呼吸能为组培苗的生长发
育提供能量，因此可以提高生长速度，C正确；植物组织培养是在无菌条
件下进行的，经过间歇浸没培养获得的植株不需要消毒处理，D错误。
3.（2024·宿迁高三调研）下列关于胚胎工程和细胞工程的叙述，错误的是
( )
B
A.动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合经诱导后融合的细胞就是杂交细胞
C.胚胎工程可用于稀有动物的种族延续
D.诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞的成果表明，已分化细胞的状态是可
以改变的
解析：选B。动物细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清
等物质，A正确;将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞不
都是杂交细胞，还有B淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的
细胞等，B错误；胚胎工程可用于稀有动物的种族延续，C正确；诱导人
成纤维细胞重编程为肝细胞的成果表明,已分化细胞的状态是可以改变的，
D正确。
4.（2024·苏锡常镇四市高三一模）“标记”是生物技术与工程常用的技术手
段，下列相关叙述错误的是( )
C
A.诱导植物原生质体融合时，通过红绿荧光蛋白标记检测细胞融合情况
B.分析工程酵母发酵产物的合成及分泌时，通过同位素标记监测产物转移
路径
C.验证转基因抗虫棉是否成功时，通过 分子标记检测目的基因是否表达
D.对目的基因进行扩增时，通过荧光标记技术实时定量测定产物的量
解析：选C。诱导植物原生质体融合时，利用红绿荧光标记蛋白，通过红
绿荧光蛋白混合情况检测细胞融合情况，A正确；利用同位素标记法可以
监测工程酵母发酵产物的合成及分泌时的转移路径，B正确；验证转基因
抗虫棉是否成功时，应该通过接种实验验证，即为转基因抗虫棉接种相应
的害虫，检测抗虫棉是否表现出抗虫特性，C错误；对目的基因进行扩增
时，可通过荧光标记技术，实时定量测定产物的量，D正确。
5.（2024·扬州高三四校联考）“筛选”是生物技术与工程中重要的环节。下
列相关叙述正确的是( )
D
A.诱导甘蓝根尖细胞与白菜叶肉细胞原生质体融合，观察到叶绿体即可筛
选出异种融合细胞
B.用灭活的仙台病毒处理B淋巴细胞与骨髓瘤细胞，用来筛选出杂交细胞
C.培育耐盐转基因植株时，用特异性探针进行 分子杂交显示出杂交带
即可筛选出耐盐植株
D.制备工程菌时，可通过标记基因对成功转化的受体细胞进行筛选
解析：选D。诱导甘蓝根尖细胞与白菜叶肉细胞原生质体融合，观察到叶
绿体不一定能筛选出异种融合细胞，也可能是白菜叶肉细胞自身融合的细
胞，A错误；用灭活的仙台病毒处理B淋巴细胞与骨髓瘤细胞，促进二者
融合，而不是筛选杂交细胞，B错误；培育耐盐转基因植株时，用特异性
探针进行 分子杂交显示出杂交带，表明植株含有目的基因，但不一定
表达，所以不一定能筛选出耐盐植株，C错误；制备工程菌时，可通过标
记基因对成功转化的受体细胞进行筛选，D正确。
6.（2024·盐城高三二模）为了降低对
国外奶牛种质的过度依赖，提高优良
母牛的扩繁速度成为关键，而试管牛
D
A.①是核移植技术，反映了动物细胞核具有全能性
B.从优良母牛的子宫中采集卵母细胞
C.在过程①中精卵识别阶段时，卵细胞正处于减数第二次分裂后期
D.进行过程②胚胎移植前，需取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
技术产业化则可以有效解决这一难题。下图是试管奶牛的生产流程示意图，
下列有关叙述正确的是( )
解析：选D。由题图可知，①是体外受精，精卵结合的过程，A错误；卵
母细胞是在卵巢中采集到的，B错误；在过程①中精卵识别阶段时，卵细
胞正处于减数第二次分裂中期，C错误；在进行胚胎移植之前，需对早期
胚胎进行性别鉴定，可取囊胚期的滋养层细胞进行 分析，D正确。
二、多项选择题
7.为获得导入 基因的转基因小鼠，科研人员进
行了如下图所示的操作过程。相关叙述正确的
是( )
ABD
A.过程①需用促性腺激素处理以获得更多的卵母细胞
B.过程②操作中通常需多个表达载体和多个受精卵
C.过程③需使用药物抑制雌鼠 对植入胚胎的免疫排斥
D.过程④处理的目的是使多只雌鼠 处于受孕准备状态
解析：选 。为了胚胎移植成功往往需要更多的卵母细胞，所以过程①
用促性腺激素对供体进行超数排卵处理，A正确；将目的基因导入受体细
胞用多个表达载体和多个受精卵可以提高成功率，所以过程②操作中通常
需多个表达载体和多个受精卵，B正确；受体对移入子宫的外来胚胎一般
不发生免疫排斥反应，故过程③不需要使用药物抑制雌鼠 对植入胚胎的
免疫排斥，C错误；胚胎移植成功需要受体和供体达到相同的生理状态，
所以过程④处理的目的是使多只雌鼠 处于受孕准备状态，D正确。
8.（2024·盐城高三二模）为解决杂交细胞
在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体
ACD
A.B淋巴细胞可从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得
B.培养基和筛选去除的是未融合的 转化细胞
C.杂交细胞染色体丢失可能会导致抗体的产生能力下降
D.图中获得的杂交细胞需经抗体检测筛选后才可用于生产
丢失问题，研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞，用 （一种病毒颗粒）
感染，获得 “染色体核型稳定”的转化细胞。转化细胞能够在
培养基中存活，但对敏感。骨髓瘤细胞在 培养基中不能存活，但
对 不敏感，下图表示操作过程。下列分析正确的是( )
解析：选 。对动物进行间歇注射抗原处理，以刺激动物机体产生相应
的B淋巴细胞，B淋巴细胞分布于淋巴结和脾脏等处，故B淋巴细胞可从多
次间歇注射某种抗原的动物脾脏中获得，A正确。据题意“ 转化细胞能
够在培养基中存活，但对敏感。骨髓瘤细胞在 培养基中不能
存活，但对不敏感”可知，培养基去除的是未与 转化细胞融合
的骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞自身融合的细胞， 筛选去除的是未与骨髓瘤
细胞融合的转化细胞和 转化细胞自身融合的细胞，B错误。抗体是
由浆细胞分泌的，杂交细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体，可能会导致抗
体的产生能力下降，C正确。题图获得的杂交细胞还需要进一步筛选，专一
抗体检测呈现阳性的杂交细胞才能用于生产单克隆抗体，D正确。
9.（2024·南京、盐城高三一模）基因工程在农牧
业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅
速，下图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋
白的两条途径。下列叙述错误的是( )
BCD
A.若某基因是从人的细胞内提取 经逆转录形成的，则该基因中不含
启动子序列
B.扩增目的基因时，利用热稳定的连接酶从引物、的 端进行子链
合成
C.导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D.利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的
染色体 上
解析：选。 是由基因启动子后面的序列编码而来的，若某基因
是从人的细胞内提取 经逆转录形成的，则该基因中不含启动子序列，
A正确；扩增目的基因时，利用热稳定的聚合酶从引物、的 端进
行子链合成，B错误；导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细
胞，而是受精卵或早期胚胎细胞，C错误；将目的基因插入到 质粒的
特定区段上，通过农杆菌的转化作用，可以把目的基因整合到植
物细胞中染色体的 上，D错误。
三、非选择题
10.植物基因工程中常用到植物组织培养技术。为获得纯合的转 基因植株，
某同学设计了一个实验流程，其主要内容如下图所示。回答下列问题：
（1）上图中A代表的是_______________________________，B代表的是
______________。
已转入含基因表达载体的农杆菌
秋水仙素处理
解析：题图中A代表的是已转入含 基因表达载体的农杆菌，然后让其去
感染愈伤组织，B代表的是秋水仙素处理，使愈伤组织染色体数目由 变成
。
（2）若不考虑培养过程中可能发生的染色体变异和基因突变，最终得到
的二倍体植株即为纯合的转基因植株， 基因纯合的原因是___________
_________________________________________________________。
单倍体转基因愈伤组织经染色体加倍后，位于染色体上的基因随之加倍
解析：若不考虑培养过程中可能发生的染色体变异和基因突变，最终得到
的二倍体植株即为纯合的转基因植株，基因纯合的原因是单倍体转 基
因愈伤组织经染色体加倍后，位于染色体上的 基因随之加倍。
（3）在组织培养中，不用高温高压灭菌而常用______的方法对赤霉素溶
液进行除菌，不用高温高压灭菌的原因是________________________。
过滤
赤霉素在高温下容易分解
解析：在组织培养中，不用高温高压灭菌而常用过滤的方法对赤霉素溶液
进行除菌，原因是赤霉素在高温下容易分解。
（4）将基因导入该植株时，不宜用显微注射法将含 基因的表达载体直接
注入花粉粒，其主要原因是__________________________（答出1点即可）。
花粉细胞具有坚硬的细胞壁
解析：将基因导入该植株时，不宜用显微注射法将含 基因的表达载体
直接注入花粉粒，其主要原因是花粉细胞具有坚硬的细胞壁。
11.（2024·南京、盐城高三一模）恶性肿瘤往往先向淋巴结初始转移形成
淋巴结转移瘤，再经淋巴结实现远端转移。科学家开展实验探索肿瘤初始
转移的机制以及淋巴结转移对远端转移的影响。
（1）正常情况下，原位瘤细胞转移至淋巴结会激活细胞和细胞毒性
细胞，前者非特异性杀伤瘤细胞，后者则在辅助 细胞分泌的________的
作用下，经__________过程产生激活的细胞毒性 细胞裂解瘤细胞。
白介素
增殖分化
（2）将原位瘤细胞和淋巴结转移的瘤细胞 等量接种于同一健康小
鼠体内进行研究，过程如图1所示。
图1
①已知和 的增殖能力无显著差异，图1结
果说明_____向淋巴结转移的能力更强。
②为排除红绿荧光蛋白可能存在的检测差异干扰
实验结果，需增设一组实验，大致思路为______
__________________________________________
______________________。
对转入红色荧光蛋白基因，对转入绿色荧光蛋白基因，重复题中实验
（3）为探究原位瘤细胞初始转移的机制，科研人员又开展了如下实验：
①将中编码 分子关键蛋白的基因敲除，再将其接种于小鼠体内，
发现其向淋巴结转移的能力降低，但去除该小鼠的 细胞后其转移能力
恢复。说明 细胞通过识别________（填“高表达”或“低表达”）的
杀伤瘤细胞。
低表达
②可与 细胞表面的特定蛋白结合，抑制其杀伤作用。进一步研
究表明原位瘤细胞通过调节分子和的表达量，抑制 和
细胞的杀伤作用，以增强转移能力。请在表格中填写“高”或“低”，将支
持上述结论的实验结果补充完整。
肿瘤细胞的类型 分子表 达量 分子表
达量
来自正常小鼠的淋巴结转移瘤 .____ .____
来自 细胞缺失小鼠的淋巴结转移瘤 .____ 低
来自和 细胞缺失小鼠的淋巴结 转移瘤 低 .____
高
高
高
低
（4）细胞因子 能促进调节性 细胞的增殖，从而加强后者对辅
助细胞的抑制作用。科研人员将和 接种在野生型小鼠体内，检测
该小鼠血清中的 浓度和瘤细胞远端转移率（图2）；又将不同类
型的瘤细胞混合毒素（可清除调节性 细胞）接种于小鼠体内，检测瘤
细胞的远端转移率（图3）。
图2
图3
综合上述相关信息和免疫学相关知识可知，淋巴结转移可______
（填“促进”或“抑制”）远端转移，其可能的机制是 ___________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________ 。
促进
原位瘤细胞发生淋
巴结转移后诱导机体释放的 增多， 促进调节性 细胞增
殖，后者抑制辅助 细胞的功能，抑制机体的体液免疫和细胞免疫功能，
从而促进瘤细胞的远端转移
12.（2024·连云港高三一模）猪繁殖和呼吸综合征
病毒 是感染猪的一种常见病原体，科研
人员利用干扰技术培育 抗性猪
品种，原理如下图所示。据图回答下列问题：
（1）构建表达载体时，科研人员需要根据
_________________设计表达载体中的 序列。
基因序列
解析：构建表达载体时，首先要根据 基因碱基序列设计表达载体中
的 序列。
（2）将构建完成的表达载体与猪胚胎成纤维细胞混合后，需要在培养基
中加入______以筛选转化成功的细胞。将筛选出的细胞移植入猪________
___细胞内，得到重组细胞。重组细胞在体外培养至早期胚胎后，进行
__________，获得转基因猪。
去核卵母
胚胎移植
解析：基因表达糖苷酶降解细胞毒素 ，所以将构建完成的表达
载体与猪胚胎成纤维细胞混合后，需要在培养基中加入 以筛选转化
成功的细胞。将筛选出的细胞移植入猪去核卵母细胞内，得到重组细胞。
重组细胞在体外培养至早期胚胎后，进行胚胎移植，获得转基因猪。
（3）获得转基因猪后，科研人员需要在多个水平上检测转基因是否成功。
将下列表格填写完整：
检测 水平 实验方法 实验操作 实验结果
水平 荧光定量 将从转基因猪体内提取的 和 等量标准样品，用 表达 载体特异性引物进行 ， 中加入了荧光染料，荧光 强度与双链 数量成正比，每 个循环检测荧光强度，其达到标 准值所需的循环数称为 值 标准样品 值为
18，提取的
值为20，说明提取
中含有表达载
体量是标准样品的
①_____倍
检测 水平 实验方法 实验操作 实验结果
水平 核酸分子杂 交 从转基因猪和非转基因猪体内提 取②_______，用放射性标记的 ③__________片段作为探针与其 进行杂交 转基因猪有杂交
带，非转基因猪没
有
目的基因
续表
检测 水平 实验方法 实验操作 实验结果
个体 水平 鉴定抗病毒 性状 用④____________感染转基因猪 和非转基因猪 相对于非转基因
猪，转基因猪⑤__
________________
________________
______________
续表
等量
存活率更高（或患病率更低，或体内病毒更少）
解析：目的基因的检测和鉴定：荧光定量进行水平检测， 扩
增结果显示，在总模板量相等的条件下，标准样品 值为18，提取
的值为20，设标准样品相应的数为，提取数为 ，则有
，，即从理论上估算，提取 中含有表
达载体量是标准样品的 （倍）。核酸分子杂交中从转基因猪和
非转基因猪体内提取 ，用放射性标记的目的基因片段作为探针与其
进行杂交，转基因猪有杂交带，非转基因猪没有，说明转录成功。个体水
平鉴定抗病毒性状，培育抗性猪品种，所以用等量 感染转基
因猪和非转基因猪，若相对于非转基因猪，转基因猪存活率更高，说明成
功。
（4）在转基因成功的猪体内，转录出后， 酶通过切割
__________键加工产生， 通过_____________________
___________________________________来抑制病毒增殖。
磷酸二酯
与蛋白形成复合体，水解病毒
解析：分析题图可知，当目的基因成功导入受体细胞，转基因成功的猪体
内，转录出后，酶通过切割磷酸二酯键加工 产
生，与蛋白形成复合体，水解病毒 。

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