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新高考生物二轮复习讲练测第13讲 生物技术与工程（讲练）（2份，原卷版+解析版）
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易错辨析
发酵工程
某同学在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋时，将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁，待酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵。( × )
利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵。( × )
果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反。( × )
利用发酵罐进行葡萄酒主发酵过程中可以通过检测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵。( √ )
配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH。( √ )
可使用平板划线法统计活细菌总数。( × )
接种后的培养皿要倒置，以防培养基污染。( √ )
[解析]
将玻璃瓶用酒精消毒后，不能装满葡萄汁，应留有1/3的空间。
乳酸菌是厌氧菌，故利用乳酸菌制作酸奶过程中，不需要通气培养，而应严格密封无氧。
果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中也有CO2溶于发酵液从而使pH下降。
利用发酵罐进行葡萄酒主发酵过程中可以通过检测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵。
配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH。
平板划线法不能用于统计活细菌总数。
接种后的培养皿要倒置，以防培养基污染。
细胞工程
动物细胞培养时剪碎动物组织的操作不需要在无菌环境中进行。( × )
单克隆抗体制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合。( × )
从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内。( × )
采用胚胎分割技术产生同卵多胎的数量是有限的。( √ )
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。( × )
[解析]
动物细胞培养时整个过程都需要无菌无毒。
单克隆抗体制备过程中通常将B淋巴细胞分离出来，在分离出的B淋巴细胞中浆细胞只是其中的一部分，所以在这个过程中并未将浆细胞单独分离出来。
从雄性奶牛中采集到的成熟精子需要经过获能处理后才能与卵细胞发生受精作用。
采用胚胎分割技术产生同卵多胎的数量是有限的。
雌性动物的子宫对外来胚胎几乎不产生免疫排斥。
规范表述
在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加 维生素 ；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至 酸性 ；在培养细菌时，一般需要将培养基调至 中性或弱碱性 ；在培养厌氧微生物时，需要提供 无氧 的条件。
获得纯净的微生物培养物的关键是 防止杂菌污染 。
采用 稀释涂布平板法 和 平板划线法 能将单个微生物分散在固体培养基上。
利用稀释涂布平板法计数，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 。
单克隆抗体制备过程中涉及两次筛选，第一次是利用特定的 选择培养基 ，筛选出杂交瘤细胞；第二次是进行 克隆化培养和抗体检测 ，目的是筛选出足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
在实际胚胎工程操作中，常以观察到 两个极体 或者 雌雄原核 作为受精的标志。
胚胎移植实质上是 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 。
构建乳腺生物反应器时需要将药用蛋白基因与 乳腺中特异性表达的基因的启动子 等调控元件重组在一起。
考点1 发酵工程
理清“3”中传统食品的制作技术
培养基制备与微生物纯化技术
为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。
观察菌落需用固体培养基，因此培养基要添加凝固剂，如琼脂。
倒平板的温度一般为50℃左右较为适宜，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固。
微生物分离与计数的实例——能分解尿素的细菌
考法1 传统发酵技术的应用
（2022•盐城二模）下列关于泡菜、面包、酸奶等发酵食品的叙述，正确的是（ ）
A．泡菜坛内的白色菌膜与果酒表面的菌膜中所含菌种相同
B．制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的酒精与食品松软有关
C．若出现泡菜发酸、面包长霉、酸奶胀袋等情况，则都不能再食用
D．若制作的泡菜咸而不酸，可能的原因是加入食盐过多，抑制了乳酸菌发酵
【分析】1、泡菜和酸奶的制作都离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、面包松软与酵母菌产生二氧化碳有关系。
【解答】解：A、泡菜坛内的白色菌膜是酵母菌繁殖所致，果酒表面的菌膜是醋酸菌繁殖所致，A错误；
B、制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的二氧化碳与食品松软有关，B错误；
C、泡菜发酸是属于正常现象，乳酸菌产生的乳酸过多所致，能正常食用，C错误；
D、若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程，乳酸产生减少，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查传统发酵技术的应用综合果酒和果醋的制作原理和泡菜的腌制的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
（2022•泰州模拟）米酒、酸奶、泡菜等都属于传统发酵制品，相关叙述正确的是（ ）
A．制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母
B．米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌无氧呼吸
C．酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸
D．为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
【分析】1、酒的制作离不开酵母菌，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。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【解答】解：A、制作米酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母，A正确；
B、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳，故米酒发酵液中冒出的“气泡”并不都是来源于酵母菌无氧呼吸，B错误；
C、酸奶和泡菜制作均利用的是乳酸菌的无氧呼吸，故制作过程中均需要保证无氧环境，C错误；
D、为降低杂菌污染，发酵前需要对器具进行灭菌，传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵，故不能对原料进行灭菌，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查传统发酵技术的应用，要求考生识记制作酒和泡菜的原理和过程等知识，意在考查考生的识记和分析能力。
考法2 微生物的培养、分离与计数
（2023•白山一模）如图是研究人员从落叶地的土壤中筛选高效分解纤维素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A．在配制步骤②③的培养基时，高压蒸汽灭菌后将pH调至中性或弱碱性
B．步骤③筛选、纯化的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单细胞菌落
C．步骤③采用稀释涂布平板法进行接种，并需要加入纤维素作为唯一的碳源
D．步骤④加入的是刚果红染液，可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落
【分析】1、分解纤维素的微生物的分离：
（1）实验原理：①土壤中存在着大量纤维素分解菌，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
（2）实验过程：土壤取样：采集土样时，应选择富含纤维素的环境。梯度稀释：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度。涂布平板：将样品涂布于含刚果红的鉴别纤维素分解菌的固体培养基上。挑选产生透明圈的菌落：产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈，从产生明显的透明圈的菌落上挑取部分细菌，并接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30～37℃条件下培养，可获得较纯的菌种。
2、微生物常见的接种的方法：①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。在划线的开始部分，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。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
【解答】解：A、在配制培养基的过程中，调节培养基pH应在灭菌之前进行，以防止杂菌污染，A错误；
B、由图观察可知，步骤③是利用稀释涂布平板法进行菌落筛选、纯化，其原理是当样品的稀释度足够高时，能够将聚集的细菌分散，在培养基表面获得单细胞菌落，B正确；
C、纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长，同时步骤③采用的接种方法是稀释涂布平板法，C正确；
D、在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌，其中菌落与透明圈直径比值越大，其分解纤维素的能力越强，故可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查微生物的分离与培养，要求考生识记分离分解纤维素微生物的原理、操作等方法，意在考查考生的实验与探究能力。
（2022•盐城二模）为了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度，某研究小组进行了相关药敏实验，图1为部分实验器材。将含有相同浓度的抗生素Ⅰ～Ⅳ四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的平板上，实验结果如图2。下列相关叙述正确的是（ ）
A．为获得长满测试菌的平板，需要使用图1中器材①②
B．图2中Ⅱ形成的抑菌圈较小，可能是病原微生物对药物较敏感
C．图2抑菌圈中的菌落可能是在抗生素Ⅳ作用下产生了突变株
D．不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果
【分析】1、由图1分析可知，图中①是酒精灯，②是接种环（用于平板划线接种），③是平板，④是涂布器（用于稀释涂布平板法接种）。
2、由图2分析可知，抑菌圈越大，对抗生素的抗性越强，则对抗生素Ⅳ的抗性最强，但其中出现了菌落，可能是发生了突变。
【解答】解：A、为获得长满测试菌的平板，需要使用稀释涂布平板法进行接种，故应选用图1中器材①③④，A错误；
B、图2中Ⅱ形成的抑菌圈较小，说明病原微生物对该药物的敏感度最低，B错误；
C、抗生素对具有抗性的菌株具有选择作用，而抗性菌株在抗生素使用前就已经存在，C错误；
D、不同的抑菌药物的抑菌圈直径，因受药物在琼脂中扩散速度的影响而可能不同，抑菌圈的大小可以反映测试菌对药物的敏感程度，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查微生物的分离与培养，要求考生识记微生物实验中接种的具体操作，能够从题图中获取有效信息，结合所学知识完成分析判断。
（多选）（2021•滨州二模）一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维（PP），某科研团队准备从土壤中筛选出高效降解一次性口罩的细菌。图甲表示PP分解菌分离与计数的过程，6号试管涂布的三个平板的菌落数为550、601、688；7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97；8号试管涂布的三个平板的菌落数为8、15、28。图乙表示在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，目的菌落周围出现透明圈的情况。下列说法正确的是（ ）
A．图甲、图乙所用培养基分别为选择培养基和鉴别培养基，都以PP作为唯一碳源
B．图甲、图乙所用接种方法分别为稀释涂布平板法和平板划线法，都需在酒精灯火焰旁进行
C．1g土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是7.6×1010个，此数值一般偏小
D．可选择图乙培养基中比值大的PP分解菌作为目的菌种推广使用
【分析】1、培养基按功能分：
2、微生物常见的接种的方法
①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．在划线的开始部分，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．
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落．
【解答】解：A、图甲所用培养基以PP为唯一碳源，属于选择培养基；图乙所用培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，属于鉴别培养基，A正确；
B、图甲、图乙所用接种方法都是稀释涂布平板法，B错误；
C、为了计数结果准确，一般选择菌落数在30﹣300之间的进行计数，因此1g土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是（58+73+97）÷3÷0.1÷10×109＝7.6×1010个，由于两个或多个细胞连在一起时，在平板上只观察到一个菌落，因此此数值一般偏小，C正确；
D、可选择图乙培养基中比值小的PP分解菌作为目的菌种推广使用，D错误。
故选：AC。
【点评】本题结合图解，考查微生物的分离和培养，要求考生识记培养基的种类及功能；识记接种微生物常用的两种方法及微生物的计数方法，能结合图中信息准确判断各选项。
考点2 细胞工程和胚胎工程
植物组织培养的过程
原理： 植物细胞的全能性
过程
①植物组织培养中添加蔗糖的目的是 提供营养 和 调节渗透压
② 脱分化 阶段不需要光， 再分化 阶段需要光
③生长素与细胞分裂素的比值 高 时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值 低 时，促进芽的分化、抑制根的形成。
④体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有 选择性 。
植物体细胞杂交技术
（1）原理： 植物细胞的全能性 、 细胞膜的流动性
（2）过程
①去除细胞壁的方法： 酶解法 ，用 纤维素酶 和 果胶酶 处理。
②诱导融合的方法：
物理法： 离心法 、电融合法
化学法： 聚乙二醇 （PEG）融合法、 高Ca2+-高pH 融合法
③融合完成的标志： 再生出细胞壁
④变异类型： 染色体变异 ；形成的杂种植株是异源多倍体。
⑤意义：打破 生殖隔离 ，实现远缘杂交育种
针对二类目标（试管苗、细胞产物）的培养流程
动物细胞培养
（1）原理： 细胞增殖
（2）动物细胞培养过程
①动物细胞培养中两次使用 胰蛋白酶 的作用不同：第1次——处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞；
第2次——使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来分散成单个细胞。
②保障无菌、无毒的措施：对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下进行操作， 定期更换培养液 。
③区分原代培养和传代培养的关键：是否分瓶培养。
（3）干细胞
单克隆抗体的制备
（1）原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖
（2）过程
①3种细胞特点不同
B淋巴细胞：能产生抗体，不能大量增殖。
骨髓瘤细胞：能迅速大量增殖，不能产生抗体。
杂交瘤细胞：既能产生 抗体 ，又能迅速 大量增殖 。
②两次筛选目的不同
第1次：获得 杂交瘤细胞
第2次：获得 能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞
动物体细胞核移植技术
（1）原理： 动物细胞核的全能性
（2）过程
①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
a.克隆动物遗传物质来自两个亲本。
b.发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。
c.外界环境可能引起不可遗传的变异。
②克隆动物的产生是 无性繁殖 ，而试管动物则是在体外受精形成受精卵，由受精卵发育成的个体，因此属于 有性繁殖 。
准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程
受精过程中的两个标志
①受精的标志是观察到 两个极体 或 雌雄原核
②受精完成的标志是 雌雄原核融合完成 。
（2）桑葚胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚期虽然已经进行细胞分化，但囊胚的 内细胞团 仍具有全能性。
胚胎抑制的操作流程
（1）胚胎移植过程中的两次检查：第一次对 收集的胚胎 进行检查；第二次对 受体母畜 是否妊娠进行检查。
（2）胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则为 有性生殖 ；若后代是由核移植技术形成的重组细胞或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为 无性生殖 。
（3）用于移植的胚胎来源：体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体内受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、胚胎分割获得的胚胎等。
（4）胚胎存活的基础：受体不会对来自供体的胚胎发生 免疫排斥反应 。
胚胎分割
考法1 植物细胞工程
下列有关细胞工程的叙述中，正确的是（ ）
A．植物细胞工程中，融合叶肉细胞时，应先去掉细胞膜，制备原生质体
B．植物体细胞杂交培育出的新品种一定不是单倍体
C．植物细胞工程中，叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
D．单克隆抗体制备过程，采用不经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合从而获得杂交瘤细胞
【分析】在植物体细胞杂交过程中，首先应制备原生质体，即用酶解法去除植物细胞的细胞壁，然后利用聚乙二醇等试剂或离心、振动、电刺激等方法诱导原生质体融合，得到杂合细胞后，再利用植物组织培养技术，即脱分化形成愈伤组织，再分化形成杂种植株．
植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体．
杂交瘤细胞的细胞来源：已免疫的B淋巴细胞：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细胞：不产生专一性抗体，体外能无限繁殖；特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体．
【解答】解：A、植物细胞工程中，融合叶肉细胞时，应先用酶解法去掉细胞壁，制备原生质体，故A错误；
B、单倍体是指含有本物种配子染色体数的个体，而植物体细胞杂交集合两个植物细胞的染色体，肯定不是单倍体，故B正确；
C、叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织，再分化形成胚状体，故C错误；
D、单克隆抗体制备过程中，应采用经过免疫的B细胞（效应B细胞）与骨髓瘤细胞融合从而获得杂交瘤细胞，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了植物体细胞杂交、植物组织培养和单克隆抗体的制备等相关知识，意在考查学生的识记和理解能力，属于中档题．
（2022春•双鸭山期末）猕猴桃因貌似猕猴而得名，是一种品质鲜嫩、营养丰富的美味水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种，其过程如图所示。请分析并回答下列问题：
（1）用酶解法制备原生质体时，需先用较 （填“高”、“低”）渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，然后用 酶消化去除细胞壁，获得原生质体。
（2）过程③使用的化学法包括：聚乙二醇融合法和 融合法等。
（3）已知用X射线处理会使染色体受影响而导致细胞失去分裂能力；用碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长。为了能筛选到杂种细胞F，若在①过程对“中华猕猴桃”用X射线处理，需对“美味猕猴桃”用
处理，以便最终能获得优良杂种植株H。
（4）若两种猕猴桃都是二倍体，则杂种植株为 倍体。
【分析】1、细胞融合，又称细胞杂交，指将两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程，融合后形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
2、分析题图：图示表示植物体细胞杂交的具体过程，其中E为融合的原生质体，F表示杂种细胞，G是愈伤组织，H表示杂种植株。
【解答】解：（1）用酶解法制备原生质体时，需先用较高渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，然后用纤维素酶和果胶酶消化去除细胞壁，获得原生质体。
（2）过程③为让两个不同种的原生质体进行融合，其中化学方法除了聚乙二醇（PEG）融合法，还有高Ca2+—高pH等。
（3）X射线处理会使胞失去分裂能力，碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长，已经对“中华猕猴桃“用X射线处理，需对“美味猕猴桃“用碘乙酰胺处理，它们自身融合的细胞无法生长，只有当两个不同种的原生质体融合才能生长，筛选到杂种细胞F，以便最终能获得优良杂种植株H。
（4）若两种猕猴桃都是二倍体，则诱导形成的杂种细胞中会有四个染色体组，因此杂种植物为异源四倍体。
故答案为：
（1）高 纤维素酶和果胶
（2）Ca2+—高pH
（3）碘乙酰胺
（4）（异源）四
【点评】本题主要考查植物体细胞杂交技术的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
考法2 动物细胞工程
（2017春•未央区校级期末）现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是（ ）
A．用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
B．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术
C．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物
D．用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性
【分析】脐带血中的干细胞分化程度低，全能性较高，能分裂分化形成多种组织，因此可以用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，如果是自体器官移植不会发生免疫排斥反应，所以自体移植后不需要用免疫抑制药物，但用脐带血中的干细胞不能治疗所有疾病．
【解答】解：A、用脐带血中的干细胞不能治疗这个孩子所有的疾病，如传染性疾病等，A错误；
B、如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用细胞培养技术，然后发育成器官，B正确；
C、自体器官移植不会发生免疫排斥反应，所以自体移植后不需要用免疫抑制药物，C错误；
D、用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性，只需诱导干细胞分化形成相应的组织器官即可，D错误。
故选：B。
【点评】本题以脐带血为素材，考查干细胞的应用，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点的能力，难度适中．考生要明确用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性；并且胚胎干细胞培育出的器官，能够解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题．
（多选）（2021秋•海门市校级期末）亨廷顿舞蹈病是一种由于亨廷顿蛋白（HTT）基因突变所导致的疾病。我国科学家利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9），成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型，操作过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．上述操作过程的原理有基因重组、动物细胞核全能性等
B．过程②为动物细胞融合技术，通常采用灭活病毒诱导
C．过程④为胚胎分割，该技术关键是将内细胞团均等分割
D．基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因可遗传给后代
【分析】1、基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来，就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
2、过程①②是将含有目的基因的成纤维细胞的细胞核移入去核的卵细胞中，所利用的生物技术是细胞核移植技术，过程③④是重组细胞发育成早期胚胎的过程，体现的生物学原理是动物细胞核的全能性。
【解答】解：A、上述操作中基因编辑技术的原理是基因重组，过程①②是细胞核移植技术，体现的生物学原理是动物细胞核的全能性，A正确；
B、过程②是将细胞核移入去核的卵细胞中，所利用的生物技术是细胞核移植技术，B错误；
C、过程④为胚胎分割，该技术关键是将内细胞团均等分割，否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确；
D、基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因属于基因重组，可遗传给后代，D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查基因工程和动物细胞核移植技术，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力，能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
（2022•丹东一模）靶向治疗是目前治疗肿瘤的有效方法之一，其原理是利用抗体等特异性物质作为载体，将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤，其作用原理如图1所示。为了生产能同时与药物和肿瘤细胞抗原结合的抗体，科学家创造了制备双特异性抗体的方法，过程如图2所示。请据图分析回答下列问题：
（1）由图1可以看出，抗体是由 条肽链构成的蛋白质，细胞内合成抗体时，其空间结构形成的场所主要是 。
（2）图2中①过程是给小鼠注射 ，从而获得B淋巴细胞。
（3）为选出能产生专一抗体的细胞，要将从HAT培养基上筛选出杂交瘤细胞，然后稀释滴入多孔培养板中，使多孔培养板每孔中有 个细胞，然后筛选出抗体检测呈 （填“阳性”或“阴性”）的细胞进行克隆化培养；该克隆化培养细胞具有的特点为 。
（4）图中⑤过程给小鼠注射抗肿瘤药物的目的是获取 。图2方框内的主要操作是 。
（5）与直接使用抗肿瘤药物相比，将抗肿瘤药物与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是双特异性单克隆抗体能 。
【分析】1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体，具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原﹣抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【解答】解：（1）由图可知，抗体含有4条肽链，肽链之间以二硫键相连。抗体的化学本质是蛋白质，合成场所是核糖体，需要经过内质网的加工形成特定的空间结构，再经过高尔基体的进一步加工。
（2）①表示用癌细胞抗原对小鼠进行免疫处理，以获得已免疫的B淋巴细胞。
（3）制备单克隆抗体的过程中，需要经过两次筛选，第一次是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，在检测过程中，将杂交瘤细胞经稀释后滴入多孔培养板中，使多孔培养板每孔中有1个细胞。第二次是用专一抗体检测，检测出呈阳性的细胞即能产生针对癌细胞抗原的杂交瘤细胞，进行克隆化培养。该细胞既可以无限增殖，又可以产生特定抗体。
（4）⑤过程给小鼠注射抗肿瘤药物是为了刺激小鼠产生相应的B细胞，方框内表示将B淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合，进而筛选出能产生双特异性单克隆抗体的杂交瘤细胞。
（5）双特异性单克隆抗体能同时与药物和肿瘤细胞抗原结合，将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤，与直接使用抗肿瘤药物相比，对人体的副作用更小。
故答案为：
（1）4 内质网
（2）癌细胞抗原（肿瘤细胞抗原）
（3）1 阳性 既能无限增殖，又能产生特异性抗体
（4）刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 将B淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合
（5）将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤
【点评】本题考查细胞工程在单克隆抗体制备中的应用，要求考生理解细胞培养、细胞融合等原理及单克隆抗体制备的操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行知识迁移，准确答题。
考法3 胚胎工程
（2022春•工农区校级月考）在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体培育流程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．去核时使用的梯度离心、紫外光照射和化学物质处理等方法都没有刺破透明带或卵母细胞质膜
B．卵母细胞在去核环节实际操作中被去除的不是核膜包被的细胞核，而是纺锤体﹣染色体复合物
C．组蛋白甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都不利于重构胚的分裂和发育
D．为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎切割成2份或4份后再进行胚胎移植
【分析】1、细胞核移植概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法还有人采用密度梯度离心，紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。
【解答】解：A、采用密度梯度离心，紫外光短时间照射、化学物质处理等方法都没有刺破透明带或卵母细胞质膜，A正确；
B、将卵母细胞培养到中期Ⅱ后进行去核操作，此时细胞核退化，出现的是纺锤体和染色体复合物，去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和染色体结构，B正确；
C、科学家将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂处理重构胚，这样可降低组蛋白的甲基化水平，提高组蛋白的乙酰化水平，从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，C错误；
D、为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎平均切割成2份或4份后再进行胚胎移植，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查动物体细胞核移植技术和克隆动物、胚胎移植技术、胚胎分割技术、表观遗传的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
（2022•海门市校级开学）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种具有不同功能的细胞，制备流程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．用胰蛋白酶处理a处的细胞后可获得分散的胚胎干细胞
B．欲提高胚胎的利用率，可用胚胎分割技术将a处细胞团均等分割
C．为获得更多的囊胚，采用促性腺激素注射促进雄鼠产生更多的精子
D．a处的细胞与b处的细胞的核基因相同，但mRNA有差异
【分析】1、进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
2、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（如囊胚期的内细胞团）。
3、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）；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。
【解答】解：A、a为内细胞团，其中的细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞，因此用胰蛋白酶处理a处的细胞后可获得分散的胚胎干细胞，A正确；
B、由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此欲提高胚胎的利用率，可用胚胎分割技术将a处细胞团均等分割，B正确；
C、为获得更多的囊胚，采用促性腺激素注射促进雌性鼠产生更多的卵细胞，C错误；
D、a处的细胞与b处的细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，因此具有相同的核基因，由于基因的选择性表达，两者的mRNA有差异，D正确。
故选：C。
【点评】本题结合图解，考查胚胎工程的相关知识，要求考生识记胚胎干细胞的来源；识记胚胎分割的特点及注意事项；识记胚胎移植的基本程序，能结合所学的知识准确答题。
考点3 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题
基因工程的理论基础
外源基因在受体细胞内表达的理论基础
① 基因 是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位
②遗传信息的传递都遵循 中心法则
③生物界共用一套 遗传密码
（2）基因拼接的理论基础
①DNA的基本组成单位都是四种 脱氧核苷酸
②DNA分子都遵循 碱基互补配对 原则
③双链DNA分子的空间结构都是 规则的双螺旋 结构
基因工程的3种基本工具
熟记基因工程的四个操作步骤
图解记忆蛋白质工程
操作手段：改造或合成 基因
结果：改造 现有 蛋白质，或制造出 新的 蛋白质
设计流程
从 预期的蛋白质功能 出发→设计 预期的蛋白质结构 →推测应有的 氨基酸序列 →找到并改变相对应的 脱氧核苷酸序列 （基因）或 合成新的基因 →获得所需要的蛋白质
PCR技术原理与条件
PCR技术的过程
DNA的粗提取与鉴定
DNA片段的电泳鉴定
治疗性克隆与生殖性克隆的关系
区分试管婴儿和设计试管婴儿
设计试管婴儿比试管婴儿多出的是 遗传学诊断 。
试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。
两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。
考法1 基因工程
（2021秋•如皋市月考）如图1中的三个DNA片段上依次表示出了EcRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图2为某种基因表达载体的示意图（载体上的EcRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的）。请回答下列问题：
（1）经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被 酶切后的产物连接，理由是
。
（2）图2中启动子的作用是 ，终止子的作用是 ，抗生素抗性基因的作用是 。
（3）构建基因表达载体时，还需要用到DNA连接酶。常见的DNA连接酶有 DNA连接酶和
DNA连接酶，其中能连接平末端的是 DNA连接酶。
（4）若某人利用图2所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子（如图3）。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有 ，原因是
。
【分析】1、“分子手术刀”﹣﹣限制性核酸内切酶（限制酶）
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
2、“分子缝合针”﹣﹣DNA连接酶：两种DNA连接酶（E•cliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。②区别：E•cliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率较低。
3、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
【解答】解：（1）经BamH I酶切后得到的黏性末端是﹣GATC﹣，与Sau3A I酶切后获得的黏性末端相同，所以经BamH I酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AI酶切后的产物连接。
（2）启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位，与RNA聚合酶结合后，开始进行转录过程；终止子使转录过程停止；抗生素抗性基因表达后，则生物具有抗生素抗性，可以便于重组DNA分子的筛选。
（3）常见的DNA连接酶有E．cliDNA连接酶和T4DNA连接酶，T4DNA连接酶能连接平末端。
（4）在基因表达载体中，启动子位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样的基因才能表达。甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录。
故答案为：
（1）Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端
（2）RNA聚合酶的识别和结合部位 使转录过程停止 便于重组DNA分子的筛选
（3）E．cli T4 T4
（4）甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录
【点评】本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生能够掌握限制酶的特点，明确不同限制酶切割形成的相同的末端之间能够连接；识记基因表达载体的组成和条件。需要考生明确基因工程的原理、概念、操作工具及操作步骤，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。
（2022春•海安市校级期中）抗体分子含有两条短肽和两条长肽链，科研人员将小鼠编码抗体（抗禽流感病毒HA抗原）可变区的基因片段与人编码抗体恒定区的基因片段整合，构建图1所示表达载体（HindⅢ等表示不同限制酶的切割位点，EcRⅤ识别序列和切割位点是GAT↓ATC），导入中国仓鼠卵巢细胞后，筛选能够稳定表达的细胞株，成功获得大量嵌合抗体（图2）。请根据资料回答下列问题：
（1）为构建人鼠嵌合抗体基因表达载体，需要对编码抗体不同片段的基因进行重组，为此需从分泌鼠源单克隆抗体的杂交瘤细胞中提取 ，经逆转录得到 用于PCR扩增，并分别与人抗体的恒定区DNA序列拼接。
（2）在PCR反应体系中需加入模板、 、Taq酶、引物、缓冲液等，扩增过程中高温处理的目的是 。若利用PCR技术扩增某基因片段时消耗了126个引物分子，则该过程扩增了 次。
（3）图1所示表达载体中除标注出的结构外还必须有 ，图中①是 识别和结合的部位。构建该基因表达载体时，先将人抗体的长链、短链基因部分序列分别与相应鼠抗体的可变区序列整合后插入到两个启动子的下游，这过程需要用到多种限制酶，如获得鼠抗体长链可变区基因用
酶切；图中⑤和⑥用 （填“T4DNA”或“E•cliDNA”）连接酶连接。
（4）将重组质粒导入中国仓鼠卵巢细胞后，可采用 技术检验基因是否成功转录。通过基因工程技术成功表达并组装出有生物学活性的嵌合抗体，该嵌合抗体的优点是 。
【分析】基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
【解答】解：（1）基因工程的第一步即是从目标个体中提取目的基因，获得目的基因，可以通过mRNA逆转录得到相应的DNA；从分泌鼠源单克隆抗体的杂交瘤细胞中提取鼠抗体mRNA（或mRNA、鼠抗体可变区mRNA），经逆转录得到鼠抗体cDNA（或cDNA、鼠抗体可变区cDNA）用于PCR扩增。
（2）PCR是体外进行DNA复制的过程，在PCR反应体系中需加入模板、4种脱氧核苷酸（4种dNTP）、Taq酶（热稳定DNA聚合酶）、引物及缓冲液等；高温处理，是DNA 变性，以利于DNA复制的正常进行，温度降低后，可复性；第一次复制需要2个引物，经复制后得4个，消耗2个；第二次复制需要4个引物，经复制后得8个，消耗4个；以此类推2+4+8+16+32+64＝126，即进行了6次扩增。
（3）构建表达载体时，质粒除了图示结构外还需有复制原点；由图可知，从①启动子，说明①是RNA聚合酶结合位点，可以驱动相关基因转录；又图可知，③为鼠长链可变区基因，因此将鼠抗体长链基因经HindⅢ和KpnⅠ双酶切，以获得相应的黏性末端。⑤和⑥经EcRV切开，为粘性末端，用T4DNA连接酶进行连接。
（4）将重组质粒导人中国仓鼠卵巢细胞后，可采用分子杂交技术检验基因是否成功转录，根据碱基互补配对原理，将特定序列的DNA单链与转录成功的mRNA杂交。鼠抗体注射到人体会引起免疫应答，通过基因工程技术成功表达并组装出有生物学活性的嵌合抗体，减少发生免疫排斥反应的可能。
故答案为：
（1）鼠抗体mRNA（或mRNA或鼠抗体可变区mRNA） 鼠抗体cDNA（或cDNA或鼠抗体可变区cDNA）
（2）4种脱氧核苷酸（4种dNTP） 使DNA变性（使DNA两条链分开、获得DNA单链） 6
（3）复制原点 RNA聚合酶 HindⅢ和KpnⅠT4DNA
（4）分子杂交 减少发生免疫排斥反应
【点评】本题结合图表，考查基因工程、细胞工程的相关知识和应用，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合图中和表现信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查。
考法2 DNA片段的扩增及电泳鉴定
（2022•辽宁开学）染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的。将大鼠肝细胞中分离出的染色质用非特异性核酸酶水解后去除染色质蛋白，对得到的DNA片段进行凝胶电泳，结果如图所示。若先将染色质中的蛋白质去掉后用同样的非特异性核酸酶处理，则得到随机长度的DNA片段。据此分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A．凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来
B．染色质中的蛋白质可能对DNA具有保护作用
C．构成核小体的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D．在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关
【分析】1、分析题干可知，染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的，而染色质是由蛋白质和DNA组成，因此核小体的组成成分也是蛋白质和DNA。
2、用琼脂糖凝胶电泳方法检测DNA分子，在同一电场、同一凝胶中，DNA分子在电场中的迁移速度主要与DNA分子的大小有关，DNA分子越大，迁移速率越慢，反之则越快。
【解答】解：A、凝胶中的DNA分子经染色后，对波长为300nm的紫外光吸收性强，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，A正确；
B、由图可知，染色质用核酸酶处理后，得到是部分水解的染色质，但若先将染色质中的蛋白质去掉后用核酸酶处理，则得到随机长度的DNA片段，说明染色质中的蛋白质可能对DNA具有保护作用，B正确；
C、染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的，核小体的组成成分是蛋白质和DNA，其基本单位是脱氧核糖核苷酸和氨基酸，C错误；
D、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度DNA分子的大小和构象等有关，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查核酸的基本单位、电泳方法等相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力。
（2022春•尖山区校级月考）如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，其中引物1—4在含有目的基因的DNA上的结合位置如甲图所示，限制酶BamHI、EcRI、HindDI在质粒上的识别位点如乙图所示。以下说法中错误的是（ ）
A．PCR过程完成4轮循环，理论上至少需加入引物30个
B．若已经合成了甲图所示4种引物，应选择引物2和3扩增目的基因
C．过程①中应使用限制酶BamHI切割质粒
D．对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，以防其污染环境
【分析】分析题图：图示是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，其中①表示基因表达载体的构建过程，②表示将目的基因导入受体细胞。
【解答】解：A、PCR过程完成4轮循环，根据DNA分子半保留复制方式可知，理论上至少需加入引物24+1﹣2＝30个，A正确；
B、由于引物只能引导DNA聚合酶从5′→3′延伸子链，因此要扩增目的基因，应选择引物1和4，B错误；
C、构建基因表达载体时，目的基因应该插在启动子和终止子之间，因此过程①中应使用限制酶BamHⅠ切割质粒，C正确；
D、对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，以防其污染环境，D正确。
故选：B。
【点评】本题结合模式图，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
考法3 蛋白质工程
（2022•海口模拟）利用木聚糖酶进行纸浆漂白，可以大幅度减少氯化物的用量，减轻造纸工业对环境的污染。纸浆漂白需要在高温碱性条件下进行，因此需要耐热耐碱的木聚糖酶。根据生产需要，科学家对已知氨基酸序列的木聚糖酶进行改造，获得了耐高温耐碱的新木聚糖酶，减少了纸浆漂白时木聚糖酶的用量，提高了生产效率。回答下列问题：
（1）蛋白质工程的目标是根据人们对的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。与蛋白质工程相比，基因工程原则上只能生产 ，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要。
（2）在蛋白质工程和基因工程中常用大肠杆菌作为受体细胞，原因是大肠杆菌
（答出两点）。分离纯化大肠杆菌时，可使用接种环采用 法将聚集的菌种逐步分离并培养成单菌落；实验室中利用选择培养基筛选微生物的原理是
。
（3）人工合成的新木聚糖酶的基因在导入受体细胞前要先构建 ，以使目的基因能够表达和发挥作用。若要将重组大肠杆菌分泌的耐热耐碱木聚糖酶应用于造纸工业生产，除了需要研究木聚糖酶的产量外，还需要检测木聚糖酶的 。
（4）有研究表明，在木聚糖酶中特定部位引入精氨酸可以增加木聚糖酶中的离子键数目，从而增加该酶在碱性环境中的稳定性。利用蛋白质工程技术改造木聚糖酶，其基本思路是
。根据新木聚糖酶的氨基酸序列设计新木聚糖酶的基因，会设计出多种脱氧核并酸序列，原因是
。
【分析】对木聚糖酶进行改造是通过蛋白质工程来完成的。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有的蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求。蛋白质工程的基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【解答】解：（1）蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。与蛋白质工程相比，基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
（2）由于大肠杆菌为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少，所以在蛋白质工程和基因工程中常用大肠杆菌作为受体细胞。采用平板划线法分离纯化大肠杆菌时，使用的接种工具为接种环。实验室中利用选择培养基筛选微生物的原理是：人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。
（3）人工合成的新木聚糖酶的基因在导入受体细胞前，需要先将其与载体结合，构建基因表达载体，以使目的基因能够表达和发挥作用。在将重组大肠杆菌分泌的耐热耐碱的木聚糖酶应用于造纸工业生产前，需要研究该木聚糖酶的产量并对木聚糖酶的生物活性（或催化效率）进行检测。
（4）利用蛋白质工程技术改造木聚糖酶，其基本思路是：根据需要对耐碱的木聚糖酶的功能特点，设计新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪合成新木聚糖酶基因。由于密码子具有简并现象（或存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象），导致根据新木聚糖酶的氨基酸序列设计的新木聚糖酶的基因会有多种脱氧核苷酸序列。
故答案为：
（1）自然界中已存在的蛋白质
（2）为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少 平板划线 人为提供有利于口的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长
（3）基因表达载体 生物活性（或催化效率）
（4）根据需要对耐碱的木聚糖酶的功能特点，设计新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪合成新木聚糖酶基因 密码子具有简并现象（或存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象）
【点评】本题考查基因工程与蛋白质工程、微生物的选择培养等相关知识，要求考生熟记相关内容，并能结合信息分析作答。
考法4 生物技术的安全性和伦理问题
（2013•上海模拟）根据下列2份材料回答有关生物技术的问题．
2012年诺贝尔生理学或医学奖获奖者分别是来自日本的科学家山中伸弥和来自英国的科学 家约翰•格登．约翰•格登（Jhn B．Gurdn）去除一只爪蟾卵细胞的细胞核，代之以取自蝌蚪的一个特殊细胞的细胞核．经处理的卵细胞发育成一只正常的蝌蚪．数十年后其他学者后续进行的核移植实验成功克隆出哺乳动物，因而约翰•格登被尊为“克隆教父”．
2001年11月25日，美国先进细胞技术公司利用成人细胞首次克隆出人类早期胚胎，消息公布后，引起全世界的轩然大波；11月29日，中国卫生部明确表示：中国不赞成、不支持、不接受任何克隆人实验，赞成以治疗和预防疾病为目的人类胚胎干细胞研究，但研究必须是有序的，并要在有效监控条件下进行．
（1）动物的克隆方法一般是：供体（被克隆个体）的体细胞的核+去核卵细胞→重组细胞→早期胚胎→个体
“多利”的诞生采用了上述技术路线，一般认为这种生殖（繁殖）方式是 生殖．b过程在离体条件下进行，除了营养和适宜电脉冲刺激之外，至少还需要 等条件；c过程中应用了 技术．
（2）克隆技术的突破说明了 ．
（3）克隆人在全世界引起轩然大波，中国卫生部反对克隆人，原因是 （多选）．
A．克隆立法相对滞后
B．如果克隆人早期胚胎的试验不加控制地进行下去，克隆人终将诞生
C．克隆人一旦出生，整个人伦方面观念化的东西都被推翻，同时会带来人种优化、宗教混乱等社会政治问题
D．克隆技术并不绝对成熟，不能保证克隆出无缺陷的人
E．大力推广克隆技术对保持生物多样性具有重要意义
Ⅱ．2006 年山中伸弥首次利用逆转录病毒将四种转录因子“Oct4，Sx2，c﹣Myc，Klf4”导入已分化完全的小鼠纤维母细胞中，将其重新编排变成全能性的类胚胎细胞，这些重编排的细胞被命名为“诱导多能性干细胞”，即iPS细胞．
（4）近些年的研究显示，iPS细胞可以产生出机体内所有种类的细胞，由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为 ．
（5）目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题．例如有研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有 细胞的特征．结合山中伸弥的研究过程分析，产生这种变化的最可能的原因：
．
【分析】细胞核移植作为动物细胞工程技术的常用的技术手段．克隆技术的生物学原理是无性生殖，该技术突破说明了高度分化的动物细胞核具有全能性．正确对待克隆技术运用于生育的目的．干细胞具有全能性，能分化体内所有种类的细胞．癌细胞具有恶性增殖的特性．
【解答】解：
（1）多利羊的诞生运用了一些生物技术如体细胞核移植、胚胎发育、胚胎移植等．细胞核移植作为动物细胞工程技术的常用的技术手段，主要是指把不同种的细胞的拆合，新个体具备双亲的遗传特性．用核移植方法获得的动物称为克隆动物．这种生殖方式是无性生殖．早期胚胎培养在发育培养液中进行的，培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同．除适宜温度、PH、无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等．c过程是胚胎移植．
（2）克隆技术的生物学原理是无性生殖，该技术突破说明了高度分化的动物细胞核具有全能性．
（3）对于克隆人由很多争议，伦理学家：克隆人严重违反人类伦理道德，是克隆技术的滥用；是在人为制造不健全的人．生物学家：克隆技术尚不成熟，可能克隆出严重生理缺陷的孩子．中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人．
（4）细胞分化是指由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程．由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为
细胞分化．
（5）癌细胞的主要特征是恶性增殖．而iPS细胞的增殖难以控制，说明了具有癌细胞的恶性增殖的特征．产生的可能的原因是逆转录病毒含有病毒癌基因以及致癌有关的核酸序列，将其基因组重新编排整合进入小鼠的纤维细胞中，诱发细胞癌变．
故答案为：
（1）无性 适宜的温度、PH、水环境 胚胎移植
（2）高度分化的动物细胞具有全能性，卵细胞质具有高度分化的动物细胞去分化的能力
（3）ABCD
（4）细胞分化
（5）癌 逆转录病毒含有病毒癌基因以及致癌有关的核酸序列，可通过感染小鼠的纤维母细胞，将其基因组整合进入小鼠的纤维细胞中，诱发细胞癌变
【点评】本题考查了细胞核移植、细胞分化、癌细胞的相关内容，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力．
（2022•重庆）植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ）
A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B．WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C．ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
【分析】当生长素与细胞分裂素比例适中，且生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；而当细胞分裂素的效应高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。生长素的用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【解答】解：A、根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，若WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确；
B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确；
C、由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，C错误；
D、由题干信息可知，出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。
故选：C。
【点评】本题以实验结果为载体考查植物激素对植物生长的调节，要求考生能根据实验结果及题干信息分析、推理出正确的结论。
（2022•河北）《尔雅》《四民月令》和《齐民要术》中记载，麻为雌雄异株，黑、白种子萌发分别长成雌、雄植株，其茎秆经剥皮、加工后生产的纤维可用于制作织物，雄麻纤维产量远高于雌麻，故“凡种麻，用白麻子”。依据上述信息推断，下列叙述错误的是（ ）
A．可从雄麻植株上取部分组织，体外培养产生大量幼苗用于生产
B．对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长，增加纤维产量
C．因为雌麻纤维产量低，所以在生产中无需播种黑色种子
D．与雌雄同花植物相比，麻更便于杂交选育新品种
【分析】1、赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
2、植物组织培养的应用：①植物离体快速繁殖。②无病毒苗木培育，无性繁殖植物，病毒在体内积累，对生产造成极大损失。利用组织培养方法可脱除病毒，获得脱病毒小苗。③通过花药和花粉培养获得单倍体植株、缩短育种年限。④培养细胞突变体的应用。⑤利用组织培养的材料作为植物生物反应器。
【解答】解：A、可从雄麻植株上取部分组织，体外培养产生大量幼苗用于生产，即利用植物组织培养技术实现快速繁殖，A正确；
B、赤霉素可以促进植物茎的生长，对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长，增加纤维产量，B正确；
C、雌麻纤维产量低，但生产中仍需播种黑色种子以进行繁殖，C错误；
D、与雌雄同花植物相比，雌雄异株的麻更便于杂交选育新品种，D正确。
故选：C。
【点评】本题结合背景材料考查植物激素的作用、育种技术等，要求学生掌握相关的基础知识，准确分析题干信息，再运用所学知识对选项进行判断。
（2022•湖北）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（ ）
A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
【分析】酒的制作离不开酵母菌，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。故酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【解答】解：A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，有利于酵母菌大量繁殖，A正确；
B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确；
CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，其原理是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查发酵技术及其应用的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（2022•湖北）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，其原因不可能的是（ ）
A．实验材料取自小鼠胚胎的脑组织
B．为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C．血清经过高温处理后加入培养基
D．所使用的培养基呈弱酸性
【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
【解答】解：A、小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A正确；
B、培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B错误；
C、血清经过高温处理后，其中活性成分变性失活，失去原有功能，无法满足细胞生长所需，可能使细胞生长缓慢，C错误；
D、细胞生活的环境一般为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，不利于细胞生存，可能造成细胞生长缓慢，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查动物细胞培养的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（2022•湖北）灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（ ）
A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D．用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
【分析】消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌。常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。
【解答】解：A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；
B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生素，B错误；
C、一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；
D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查微生物的分离与培养，要求考生识记微生物实验中的消毒、灭菌的概念、具体方法和操作等知识，意在考查考生的识记和分析能力。
（2022•山东）青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（ ）
A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深层通气液体发酵技术提高产量
C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【解答】解：A、葡萄糖虽然能被青霉菌迅速利用，但不利于青霉菌合成青霉素，在青霉素的发酵时，一般选择乳糖作为碳源，A正确；
B、可用深层通气液体发酵技术，能提高溶解氧的浓度，有利于青霉菌的发酵，从而提高产量，B正确；
C、青霉素高产菌种是经诱变育种产生的，选育出的高产菌株经扩大培养后能增加其自身的浓度和纯度，接种到发酵罐后能提高发酵的效率，C正确；
D、由于杂菌能分泌青霉素酶，从而分解青霉素，为防止杂菌生长，故发酵罐需要严格灭菌，D错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查微生物的培养及发酵的相关知识，意在考查考生的识记能力和判断能力，难度中等。
（2022•山东）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。
3、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【解答】解：A、过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行可以使酶的活性降低，可以防止DNA降解，A正确；
B、离心研磨液是为了加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质等的沉淀，B错误；
C、在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；
D、粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查DNA的粗提取和鉴定，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验材料、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
（2022•山东）如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（ ）
A．双抗可同时与2种抗原结合
B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
【分析】单克隆抗体的制备过程：①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；④进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其注入小鼠腹腔中培养，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【解答】解：A、根据题意，双抗具有双特异性，即可同时与2种抗原发生特异性结合，A正确；
B、根据抗体与抗原特异性结合的原理，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物作用于特定的靶细胞，B正确；
C、双抗是由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子经过解偶联后重新偶联形成的，故而筛选时需要使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，从而筛选出具有双特异性的抗体，C正确；
D、同时注射2种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生两种抗体，一种浆细胞只能产生一种抗体，并不能产生双抗，D错误。
故选：D。
【点评】本题结合信息材料考查单克隆抗体的制备与应用，要求考生识记有关的技术原理与免疫调节原理，掌握单克隆抗体制备各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（多选）（2022•山东）啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是（ ）
A．用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α﹣淀粉酶
B．焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C．糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D．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
【分析】1、酿酒使用的菌种为酵母菌，属于异养兼性厌氧型微生物，可通过各种技术改造、筛选从而获得优良菌种。在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，可快速繁殖；在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。
2、赤霉素可以促进种子萌发，在啤酒生产中，可以使大麦种子无须发芽就能产生α﹣淀粉酶。
【解答】解：A、赤霉素能促进种子的萌发，使用赤霉素处理大麦种子，可诱导α﹣淀粉酶相关基因的表达，促进α﹣淀粉酶的合成，使大麦种子无须发芽就能产生α﹣淀粉酶，A正确；
B、焙烤是为了去除大麦种子中的水分，可以杀死大麦种子胚，但没有起到灭菌作用，B错误；
C、糖浆经蒸煮、冷却后作为发酵基质，接种酵母菌进行发酵，C正确；
D、利用转基因技术，可以改造酵母菌，减少发酵过程中啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，这属于转基因技术在微生物领域的应用，D正确。
故选：ACD。
【点评】本题主要考查发酵工程的相关知识，还涉及植物激素的作用、基因工程的应用，要求考生识记有关的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（2022•重庆）改良水稻的株高和产量性状是实现袁隆平先生“禾下乘凉梦”的一种可能途径。研究人员克隆了可显著增高和增产的eui基因，并开展了相关探索。
（1）花药培养能缩短育种年限，原因是
。在步骤Ⅰ的花药培养过程中，可产生单倍体愈伤组织，将其培养于含 的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。Ⅰ中能用于制造人工种子的材料是 。
（2）步骤Ⅱ中，eui基因克隆于cDNA文库而不是基因组文库，原因是
；在构建重组Ti质粒时使用的工具酶有 。为筛选含重组Ti质粒的菌株，需在培养基中添加 。获得的农杆菌菌株经鉴定后，应侵染Ⅰ中的 ，以获得转基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鉴定方法是
，移栽后若发育为更高且丰产的稻株，则可望“禾下乘凉”。
【分析】（1）单倍体育种的原理是染色体变异；方法是用花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍；优点是纯合体自交后代不发生性状分离，因而能明显缩短育种年限。
（2）cDNA是指以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下形成的互补DNA。以细胞的全部mRNA逆转录合成的cDNA组成的重组克隆群体称为cDNA文库。基因组文库指的是将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞，进行克隆得到的所有重组体内的基因组DNA片段的集合，它包含了该生物的所有基因。
【解答】解：（1）单倍体育种过程中，单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子，后代不会发生性状分离，所以可以明显缩短育种年限。将水稻花粉进行脱分化处理，可产生单倍体的愈伤组织，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，故将其培养于含秋水仙素的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。胚状体可用于制造人工种子。
（2）cDNA文库又叫部分基因文库，是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入菌落而成的，而基因组文库包含了本物种全部基因，基因工程中只需要转录出编码蛋白质的部分就可以了，故选cDNA文库。在构建重组Ti质粒时，必须使用限制性核酸内切酶（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DNA连接酶将目的基因和质粒连接成重组质粒。该重组的Ti质粒中含有抗生素抗性基因，故应在培养基中添加抗生素。将目的基因导入到植物细胞常用农杆菌转化法，即用含eui基因的农杆菌侵染Ⅰ中的愈伤组织，将eui基因导入愈伤组织，以获得转基因再生植株。检测植株是否含有eui基因，过程⑥可采取DNA分子杂交技术的方法。
故答案为：
（1）单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子，后代不会发生性状分离 秋水仙素 胚状体
（2）cDNA文库是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入菌落而成的，基因工程中只需要转录出编码蛋白质的部分就可以，筛选比较简单易行 限制酶和DNA连接酶 抗生素 愈伤组织 DNA分子杂交技术
【点评】本题考查基因工程和植物组织培养的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力，能够运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
（2022•河北）[选修1：生物技术实践]
番茄灰霉病菌严重影响番茄生产，枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的生物防治，研究者设计了相关实验。
回答下列问题：
（1）检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时，取适量 菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片（直径5mm）在 菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，数秒后取出滤纸片，培养皿倒置培养后测量 大小以判定抑菌效果。
（2）枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用 （填“静置”或“摇床震荡”）培养。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
。
（3）电泳分离蛋白质混合样品的原理是
。利用SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳测定枯草芽孢杆菌的抗菌蛋白分子量时，SDS的作用是 。
（4）枯草芽孢杆菌长期保藏时，常以其 作为保藏对象。
【分析】1、蛋白质的提取与分离的原理是根据蛋白质的理化性质，即：蛋白质的形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等的千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。凝胶色谱法的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。
2、蛋白质的提取与分离的步骤为：
（1）样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放。
（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析。
（3）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。
（4）纯度鉴定——SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【解答】解：（1）检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时，应将番茄灰霉病菌菌液均匀涂布于培养基上，再用枯草芽孢杆菌作用，观察抑菌效果，具体如下：取适量番茄灰霉病菌菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，数秒后取出滤纸片，培养皿倒置培养后测量抑菌圈大小以判定抑菌效果。
（2）枯草芽孢杆菌为好氧微生物，为增加培养液中溶氧量，液体培养时应采用摇床震荡培养。培养过程中要抽样检测活菌数量，应该采用稀释涂布平板法，用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的细胞也计算在内。
（3）不同蛋白质分子所带电荷性质、分子大小等均存在差异，在电场中移动速率不同，利用这一原理，可以分离蛋白质混合样品。利用SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳测定抗菌蛋白分子量时，SDS的作用是消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响，使蛋白质发生变性。
（4）枯草芽孢杆菌长期保藏时，常以其芽孢作为保藏对象。
故答案为：
（1）番茄灰霉病菌 枯草芽孢杆菌 抑菌圈
（2）摇床震荡 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都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的细胞计算在内
（3）根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质 消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响，使蛋白质发生变性
（4）芽孢
【点评】本题考查微生物培养与分离、凝胶电泳分离蛋白质的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（2022•乙卷）化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。
回答下列问题。
（1）通常在实验室培养微生物时，需要对所用的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有 （答出2点即可）。
（2）由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是 ；用菌株C生产S的最适碳源是 。菌株C的生长除需要碳源外，还需要 （答出2点即可）等营养物质。
（3）由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是 。
（4）若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：
。
（5）利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是 （答出1点即可）。
【分析】1、培养基要满足微生物生长所需的水、无机盐、碳源、氮源，以及微生物对pH、O2、特殊营养物质（如维生素）的需求。
2、题干分析：以不同碳源（碳源种类）为自变量，细胞干重作为因变量来判断菌体生长情况，S产量也是因变量。若要进一步研究某种碳源的浓度对菌体生长和S产量的影响，则要以该碳源的浓度作为自变量。
【解答】解：（1）防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键，对所需的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有干热灭菌、湿热灭菌、高压蒸汽灭菌（湿热灭菌中效果最好的方法）。
（2）分析题干实验结果，以葡萄糖为碳源时，细胞干重最大，故菌株C生长的最适碳源是葡萄糖；以制糖废液为碳源时，S产量最高，故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液。微生物的生长需要水、无机盐、碳源、氮源以及特殊的营养物质，故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氮源、无机盐、生长因子等营养物质。
（3）由实验结果可知，菌株C可以利用葡萄糖，但在以淀粉为碳源时，菌株C不能生长，说明菌株C无法利用淀粉，分析其原因是菌株C不能合成淀粉酶，导致其无法利用淀粉。
（4）以制糖废液作为碳源，进一步确定生产S的最适碳源浓度，可以以碳源浓度作为自变量，不同碳源浓度下S产量作为因变量，实验思路为：设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中S产量，寻找S产量最大的碳源浓度，从而确定最适碳源浓度。
（5）利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是减少污染、节省原料、降低生产成本等。
故答案为：
（1）干热灭菌、湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）
（2）葡萄糖 制糖废液 氮源、无机盐、生长因子
（3）缺少淀粉酶
（4）设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中S产量，寻找S产量最大的碳源浓度，确定最适碳源浓度
（5）减少污染、节省原料、降低生产成本
【点评】本题结合实验设计与分析考查微生物的分离与培养的相关知识，要求考生识记微生物培养的有关原理及操作注意事项，能分析题干中实验结果得出结论，能结合实验目的设计实验方案，要求学生能将所学的知识结合题中信息进行迁移应用。
果酒
果醋
泡菜
菌种
酵母菌
醋酸菌
乳酸菌
原理
酵母菌无氧呼吸产生酒精
醋酸菌有氧呼吸产生乙酸
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸
控制条件
前期 有氧 ，后期无氧， 18~30℃
有氧， 30~35℃
无氧，常温
实验流程
制备固体培养基
过程：配置培养基→灭菌→倒平板
纯化培养
平板划线法 （只能纯化，不能计数）
通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面
稀释涂布平板法 （既能纯化，也能计数）
将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落。
筛选
以“ 尿素 ”为唯一氮源的培养基
鉴别
上述培养基中加入 酚红指示剂 ，指示剂变红则初步鉴定该细菌能分解尿素
计数方法
显微镜技术法 （不能直接区分死菌和活菌，所得数值可能“偏高”）
间接计数法（ 稀释涂布平板法 ）（活菌计数法，所得数值一般偏低）
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物，如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
比较项目
胚胎干细胞（ES细胞）
成体干细胞
诱导多能干细胞（iPS细胞）
来源
早期胚胎
成体组织或器官内
诱导高度分化的组织细胞形成
特点
具有分化成为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能
具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力
类似胚胎干细胞；诱导过程无须破坏胚胎，应用前景更广泛
操作流程
备注
对供体、受体的选择和处理
↓
选择：遗传性状优良、生产能力强的供体、有健康的体质和正常繁殖能力的受体
处理： 同期发情 处理和对供体母畜进行 超数排卵 处理（注射 促性腺激素 ）
配种或人工授精
↓
对胚胎的收集、检查及对供体的处理
↓
收集：收集胚胎
检查：对胚胎进行质量检查，这时胚胎应发育到 桑葚胚 或 囊胚 阶段
处理：供体母畜正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
胚胎移植
↓
胚胎移植后的检查
↓
检查受体是否 妊娠
具有优良性状的后代
材料
发育良好、形态正常的 桑葚胚 或 囊胚
实质
胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的 无性繁殖 或 克隆
成功关键点
在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将 内细胞团均 等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。对未知性别的胚胎可以取样 滋养层 ，做DNA分析进行性别鉴定。
限制性内切核酸酶（限制酶）
作用：识别 双链 DNA分子的特定 核苷酸序列 ，并使每一条链中特定部位的 磷酸二酯键 断开
使用方法：一般用同种限制酶切割载体和目的基因
DNA连接酶
E·cli DNA连接酶只能连接 黏性末端
T4DNA连接酶能连接 黏性末端 和 平末端
载体
能在细胞中进行 自我复制 ，或整合到 受体DNA 上，随受体DNA同步复制
有一至多个限制酶 切割位点
具有特殊的 标记基因 ，便于重组DNA分子的筛选
目的基因的筛选与获取
筛选方法：从相关的已知 结构 和 功能 清晰的基因中进行筛选
获取方法：常用 PCR 特异性快速扩增目的基因
基因表达载体的构建
（核心步骤）
将目的基因导入受体细胞
植物： 农杆菌转化法 、花粉管通道法
动物： 显微注射技术 （导入受精卵）
微生物： Ca2+ 处理法
目的基因的检测与鉴定
分子水平：PCR等技术、抗原-抗体杂交
个体生物学 水平：抗性、耐性实验
含义
聚合酶链式反应的缩写，是一种体外对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术
原理
DNA半保留复制
条件
模板DNA、2种引物、4种脱氧核苷酸（dNTP）、耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）
扩增方向
DNA的合成方向总是从子链的 5’端向3’端 延伸
引物
使DNA聚合酶能从引物的 3’端 开始连接脱氧核苷酸，是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸
目的
短时间内大量扩增目的基因
原理
利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分
DNA性质
DNA不溶于 酒精 ，但某些蛋白质溶于酒精；DNA能溶于2ml·L-1的 NaCl溶液
鉴定
在一定温度下，DNA遇 二苯胺试剂 会呈现蓝色
步骤
研磨→过滤（取上清液）→加入体积相等的、预冷的酒精（体积分数为95%），静置2~3min→搅拌（或离心）→取白色丝状物（或沉淀物）→溶解→鉴定DNA
原理
在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的 浓度 、 DNA 分子的大小和构象等有关
鉴定
凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为 300nm 的紫外线下被检测出来
注意
要避免外源DNA等因素的污染
治疗性克隆
生殖性克隆
区别
目的
利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用于医学研究和治疗
利用克隆技术产生独立生存的新个体，获得人的复制品
水平
细胞水平
个体水平
联系
都属于 无性 生殖；产生的新细胞、组织、器官或新个体，遗传信息相同
条件
基因表达产物和相互作用
效应
①
WOX5
维持未分化状态
②
WOX5+PLT
诱导出根
③
WOX5+ARR2，抑制ARR5
诱导出芽
碳源
细胞干重（g/L）
S产量（g/L）
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖废液
2.30
0.18
易错辨析
发酵工程
某同学在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋时，将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁，待酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵。( × )
利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵。( × )
果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反。( × )
利用发酵罐进行葡萄酒主发酵过程中可以通过检测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵。( √ )
配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH。( √ )
可使用平板划线法统计活细菌总数。( × )
接种后的培养皿要倒置，以防培养基污染。( √ )
[解析]
将玻璃瓶用酒精消毒后，不能装满葡萄汁，应留有1/3的空间。
乳酸菌是厌氧菌，故利用乳酸菌制作酸奶过程中，不需要通气培养，而应严格密封无氧。
果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中也有CO2溶于发酵液从而使pH下降。
利用发酵罐进行葡萄酒主发酵过程中可以通过检测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵。
配置培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH。
平板划线法不能用于统计活细菌总数。
接种后的培养皿要倒置，以防培养基污染。
细胞工程
动物细胞培养时剪碎动物组织的操作不需要在无菌环境中进行。( × )
单克隆抗体制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合。( × )
从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内。( × )
采用胚胎分割技术产生同卵多胎的数量是有限的。( √ )
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。( × )
[解析]
动物细胞培养时整个过程都需要无菌无毒。
单克隆抗体制备过程中通常将B淋巴细胞分离出来，在分离出的B淋巴细胞中浆细胞只是其中的一部分，所以在这个过程中并未将浆细胞单独分离出来。
从雄性奶牛中采集到的成熟精子需要经过获能处理后才能与卵细胞发生受精作用。
采用胚胎分割技术产生同卵多胎的数量是有限的。
雌性动物的子宫对外来胚胎几乎不产生免疫排斥。
规范表述
在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加 维生素 ；在培养霉菌时，一般需要将培养基调至 酸性 ；在培养细菌时，一般需要将培养基调至 中性或弱碱性 ；在培养厌氧微生物时，需要提供 无氧 的条件。
获得纯净的微生物培养物的关键是 防止杂菌污染 。
采用 稀释涂布平板法 和 平板划线法 能将单个微生物分散在固体培养基上。
利用稀释涂布平板法计数，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 。
单克隆抗体制备过程中涉及两次筛选，第一次是利用特定的 选择培养基 ，筛选出杂交瘤细胞；第二次是进行 克隆化培养和抗体检测 ，目的是筛选出足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
在实际胚胎工程操作中，常以观察到 两个极体 或者 雌雄原核 作为受精的标志。
胚胎移植实质上是 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 。
构建乳腺生物反应器时需要将药用蛋白基因与 乳腺中特异性表达的基因的启动子 等调控元件重组在一起。
考点1 发酵工程
理清“3”中传统食品的制作技术
培养基制备与微生物纯化技术
为了确定培养基的灭菌是否合格，微生物实验一般会设置空白对照：随机取若干灭菌后的空白平板培养基在适宜条件下培养一段时间，观察培养基上是否有菌落生成。
观察菌落需用固体培养基，因此培养基要添加凝固剂，如琼脂。
倒平板的温度一般为50℃左右较为适宜，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固。
微生物分离与计数的实例——能分解尿素的细菌
考法1 传统发酵技术的应用
（2022•盐城二模）下列关于泡菜、面包、酸奶等发酵食品的叙述，正确的是（ ）
A．泡菜坛内的白色菌膜与果酒表面的菌膜中所含菌种相同
B．制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的酒精与食品松软有关
C．若出现泡菜发酸、面包长霉、酸奶胀袋等情况，则都不能再食用
D．若制作的泡菜咸而不酸，可能的原因是加入食盐过多，抑制了乳酸菌发酵
【分析】1、泡菜和酸奶的制作都离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
2、面包松软与酵母菌产生二氧化碳有关系。
【解答】解：A、泡菜坛内的白色菌膜是酵母菌繁殖所致，果酒表面的菌膜是醋酸菌繁殖所致，A错误；
B、制作面包和馒头都用到酵母菌，酵母菌产生的二氧化碳与食品松软有关，B错误；
C、泡菜发酸是属于正常现象，乳酸菌产生的乳酸过多所致，能正常食用，C错误；
D、若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程，乳酸产生减少，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查传统发酵技术的应用综合果酒和果醋的制作原理和泡菜的腌制的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
（2022•泰州模拟）米酒、酸奶、泡菜等都属于传统发酵制品，相关叙述正确的是（ ）
A．制作米酒时添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母
B．米酒发酵液中冒出的“气泡”都来源于酵母菌无氧呼吸
C．酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸
D．为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
【分析】1、酒的制作离不开酵母菌，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。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【解答】解：A、制作米酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，添加“酵头”的目的是接种酿酒酵母，A正确；
B、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳，故米酒发酵液中冒出的“气泡”并不都是来源于酵母菌无氧呼吸，B错误；
C、酸奶和泡菜制作均利用的是乳酸菌的无氧呼吸，故制作过程中均需要保证无氧环境，C错误；
D、为降低杂菌污染，发酵前需要对器具进行灭菌，传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵，故不能对原料进行灭菌，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查传统发酵技术的应用，要求考生识记制作酒和泡菜的原理和过程等知识，意在考查考生的识记和分析能力。
考法2 微生物的培养、分离与计数
（2023•白山一模）如图是研究人员从落叶地的土壤中筛选高效分解纤维素的细菌的过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A．在配制步骤②③的培养基时，高压蒸汽灭菌后将pH调至中性或弱碱性
B．步骤③筛选、纯化的原理是将聚集的细菌分散，可以获得单细胞菌落
C．步骤③采用稀释涂布平板法进行接种，并需要加入纤维素作为唯一的碳源
D．步骤④加入的是刚果红染液，可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落
【分析】1、分解纤维素的微生物的分离：
（1）实验原理：①土壤中存在着大量纤维素分解菌，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
（2）实验过程：土壤取样：采集土样时，应选择富含纤维素的环境。梯度稀释：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度。涂布平板：将样品涂布于含刚果红的鉴别纤维素分解菌的固体培养基上。挑选产生透明圈的菌落：产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈，从产生明显的透明圈的菌落上挑取部分细菌，并接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30～37℃条件下培养，可获得较纯的菌种。
2、微生物常见的接种的方法：①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。在划线的开始部分，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。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
【解答】解：A、在配制培养基的过程中，调节培养基pH应在灭菌之前进行，以防止杂菌污染，A错误；
B、由图观察可知，步骤③是利用稀释涂布平板法进行菌落筛选、纯化，其原理是当样品的稀释度足够高时，能够将聚集的细菌分散，在培养基表面获得单细胞菌落，B正确；
C、纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长，同时步骤③采用的接种方法是稀释涂布平板法，C正确；
D、在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌，其中菌落与透明圈直径比值越大，其分解纤维素的能力越强，故可根据菌落与透明圈的直径比来挑选优质菌落，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查微生物的分离与培养，要求考生识记分离分解纤维素微生物的原理、操作等方法，意在考查考生的实验与探究能力。
（2022•盐城二模）为了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度，某研究小组进行了相关药敏实验，图1为部分实验器材。将含有相同浓度的抗生素Ⅰ～Ⅳ四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的平板上，实验结果如图2。下列相关叙述正确的是（ ）
A．为获得长满测试菌的平板，需要使用图1中器材①②
B．图2中Ⅱ形成的抑菌圈较小，可能是病原微生物对药物较敏感
C．图2抑菌圈中的菌落可能是在抗生素Ⅳ作用下产生了突变株
D．不同抗生素在平板上的扩散速度不同会影响实验结果
【分析】1、由图1分析可知，图中①是酒精灯，②是接种环（用于平板划线接种），③是平板，④是涂布器（用于稀释涂布平板法接种）。
2、由图2分析可知，抑菌圈越大，对抗生素的抗性越强，则对抗生素Ⅳ的抗性最强，但其中出现了菌落，可能是发生了突变。
【解答】解：A、为获得长满测试菌的平板，需要使用稀释涂布平板法进行接种，故应选用图1中器材①③④，A错误；
B、图2中Ⅱ形成的抑菌圈较小，说明病原微生物对该药物的敏感度最低，B错误；
C、抗生素对具有抗性的菌株具有选择作用，而抗性菌株在抗生素使用前就已经存在，C错误；
D、不同的抑菌药物的抑菌圈直径，因受药物在琼脂中扩散速度的影响而可能不同，抑菌圈的大小可以反映测试菌对药物的敏感程度，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查微生物的分离与培养，要求考生识记微生物实验中接种的具体操作，能够从题图中获取有效信息，结合所学知识完成分析判断。
（多选）（2021•滨州二模）一次性口罩的主要成分为聚丙烯纤维（PP），某科研团队准备从土壤中筛选出高效降解一次性口罩的细菌。图甲表示PP分解菌分离与计数的过程，6号试管涂布的三个平板的菌落数为550、601、688；7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97；8号试管涂布的三个平板的菌落数为8、15、28。图乙表示在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，目的菌落周围出现透明圈的情况。下列说法正确的是（ ）
A．图甲、图乙所用培养基分别为选择培养基和鉴别培养基，都以PP作为唯一碳源
B．图甲、图乙所用接种方法分别为稀释涂布平板法和平板划线法，都需在酒精灯火焰旁进行
C．1g土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是7.6×1010个，此数值一般偏小
D．可选择图乙培养基中比值大的PP分解菌作为目的菌种推广使用
【分析】1、培养基按功能分：
2、微生物常见的接种的方法
①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．在划线的开始部分，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．
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落．
【解答】解：A、图甲所用培养基以PP为唯一碳源，属于选择培养基；图乙所用培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，属于鉴别培养基，A正确；
B、图甲、图乙所用接种方法都是稀释涂布平板法，B错误；
C、为了计数结果准确，一般选择菌落数在30﹣300之间的进行计数，因此1g土壤样品中含有PP分解菌的估算数目是（58+73+97）÷3÷0.1÷10×109＝7.6×1010个，由于两个或多个细胞连在一起时，在平板上只观察到一个菌落，因此此数值一般偏小，C正确；
D、可选择图乙培养基中比值小的PP分解菌作为目的菌种推广使用，D错误。
故选：AC。
【点评】本题结合图解，考查微生物的分离和培养，要求考生识记培养基的种类及功能；识记接种微生物常用的两种方法及微生物的计数方法，能结合图中信息准确判断各选项。
考点2 细胞工程和胚胎工程
植物组织培养的过程
原理： 植物细胞的全能性
过程
①植物组织培养中添加蔗糖的目的是 提供营养 和 调节渗透压
② 脱分化 阶段不需要光， 再分化 阶段需要光
③生长素与细胞分裂素的比值 高 时，促进根的分化、抑制芽的形成；比值 低 时，促进芽的分化、抑制根的形成。
④体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有 选择性 。
植物体细胞杂交技术
（1）原理： 植物细胞的全能性 、 细胞膜的流动性
（2）过程
①去除细胞壁的方法： 酶解法 ，用 纤维素酶 和 果胶酶 处理。
②诱导融合的方法：
物理法： 离心法 、电融合法
化学法： 聚乙二醇 （PEG）融合法、 高Ca2+-高pH 融合法
③融合完成的标志： 再生出细胞壁
④变异类型： 染色体变异 ；形成的杂种植株是异源多倍体。
⑤意义：打破 生殖隔离 ，实现远缘杂交育种
针对二类目标（试管苗、细胞产物）的培养流程
动物细胞培养
（1）原理： 细胞增殖
（2）动物细胞培养过程
①动物细胞培养中两次使用 胰蛋白酶 的作用不同：第1次——处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞；
第2次——使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来分散成单个细胞。
②保障无菌、无毒的措施：对培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌条件下进行操作， 定期更换培养液 。
③区分原代培养和传代培养的关键：是否分瓶培养。
（3）干细胞
单克隆抗体的制备
（1）原理：细胞膜的流动性、细胞的增殖
（2）过程
①3种细胞特点不同
B淋巴细胞：能产生抗体，不能大量增殖。
骨髓瘤细胞：能迅速大量增殖，不能产生抗体。
杂交瘤细胞：既能产生 抗体 ，又能迅速 大量增殖 。
②两次筛选目的不同
第1次：获得 杂交瘤细胞
第2次：获得 能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞
动物体细胞核移植技术
（1）原理： 动物细胞核的全能性
（2）过程
①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
a.克隆动物遗传物质来自两个亲本。
b.发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。
c.外界环境可能引起不可遗传的变异。
②克隆动物的产生是 无性繁殖 ，而试管动物则是在体外受精形成受精卵，由受精卵发育成的个体，因此属于 有性繁殖 。
准确记忆哺乳动物的早期胚胎发育过程
受精过程中的两个标志
①受精的标志是观察到 两个极体 或 雌雄原核
②受精完成的标志是 雌雄原核融合完成 。
（2）桑葚胚是由受精卵分裂形成的，没有分化；而囊胚期虽然已经进行细胞分化，但囊胚的 内细胞团 仍具有全能性。
胚胎抑制的操作流程
（1）胚胎移植过程中的两次检查：第一次对 收集的胚胎 进行检查；第二次对 受体母畜 是否妊娠进行检查。
（2）胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则为 有性生殖 ；若后代是由核移植技术形成的重组细胞或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为 无性生殖 。
（3）用于移植的胚胎来源：体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体内受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、胚胎分割获得的胚胎等。
（4）胚胎存活的基础：受体不会对来自供体的胚胎发生 免疫排斥反应 。
胚胎分割
考法1 植物细胞工程
下列有关细胞工程的叙述中，正确的是（ ）
A．植物细胞工程中，融合叶肉细胞时，应先去掉细胞膜，制备原生质体
B．植物体细胞杂交培育出的新品种一定不是单倍体
C．植物细胞工程中，叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
D．单克隆抗体制备过程，采用不经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合从而获得杂交瘤细胞
【分析】在植物体细胞杂交过程中，首先应制备原生质体，即用酶解法去除植物细胞的细胞壁，然后利用聚乙二醇等试剂或离心、振动、电刺激等方法诱导原生质体融合，得到杂合细胞后，再利用植物组织培养技术，即脱分化形成愈伤组织，再分化形成杂种植株．
植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体．
杂交瘤细胞的细胞来源：已免疫的B淋巴细胞：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细胞：不产生专一性抗体，体外能无限繁殖；特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体．
【解答】解：A、植物细胞工程中，融合叶肉细胞时，应先用酶解法去掉细胞壁，制备原生质体，故A错误；
B、单倍体是指含有本物种配子染色体数的个体，而植物体细胞杂交集合两个植物细胞的染色体，肯定不是单倍体，故B正确；
C、叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织，再分化形成胚状体，故C错误；
D、单克隆抗体制备过程中，应采用经过免疫的B细胞（效应B细胞）与骨髓瘤细胞融合从而获得杂交瘤细胞，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了植物体细胞杂交、植物组织培养和单克隆抗体的制备等相关知识，意在考查学生的识记和理解能力，属于中档题．
（2022春•双鸭山期末）猕猴桃因貌似猕猴而得名，是一种品质鲜嫩、营养丰富的美味水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种，其过程如图所示。请分析并回答下列问题：
（1）用酶解法制备原生质体时，需先用较 （填“高”、“低”）渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，然后用 酶消化去除细胞壁，获得原生质体。
（2）过程③使用的化学法包括：聚乙二醇融合法和 融合法等。
（3）已知用X射线处理会使染色体受影响而导致细胞失去分裂能力；用碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长。为了能筛选到杂种细胞F，若在①过程对“中华猕猴桃”用X射线处理，需对“美味猕猴桃”用
处理，以便最终能获得优良杂种植株H。
（4）若两种猕猴桃都是二倍体，则杂种植株为 倍体。
【分析】1、细胞融合，又称细胞杂交，指将两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程，融合后形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
2、分析题图：图示表示植物体细胞杂交的具体过程，其中E为融合的原生质体，F表示杂种细胞，G是愈伤组织，H表示杂种植株。
【解答】解：（1）用酶解法制备原生质体时，需先用较高渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，然后用纤维素酶和果胶酶消化去除细胞壁，获得原生质体。
（2）过程③为让两个不同种的原生质体进行融合，其中化学方法除了聚乙二醇（PEG）融合法，还有高Ca2+—高pH等。
（3）X射线处理会使胞失去分裂能力，碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长，已经对“中华猕猴桃“用X射线处理，需对“美味猕猴桃“用碘乙酰胺处理，它们自身融合的细胞无法生长，只有当两个不同种的原生质体融合才能生长，筛选到杂种细胞F，以便最终能获得优良杂种植株H。
（4）若两种猕猴桃都是二倍体，则诱导形成的杂种细胞中会有四个染色体组，因此杂种植物为异源四倍体。
故答案为：
（1）高 纤维素酶和果胶
（2）Ca2+—高pH
（3）碘乙酰胺
（4）（异源）四
【点评】本题主要考查植物体细胞杂交技术的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
考法2 动物细胞工程
（2017春•未央区校级期末）现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血，在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为其治病，关于这个实例说法正确的是（ ）
A．用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
B．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术
C．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物
D．用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性
【分析】脐带血中的干细胞分化程度低，全能性较高，能分裂分化形成多种组织，因此可以用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，如果是自体器官移植不会发生免疫排斥反应，所以自体移植后不需要用免疫抑制药物，但用脐带血中的干细胞不能治疗所有疾病．
【解答】解：A、用脐带血中的干细胞不能治疗这个孩子所有的疾病，如传染性疾病等，A错误；
B、如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用细胞培养技术，然后发育成器官，B正确；
C、自体器官移植不会发生免疫排斥反应，所以自体移植后不需要用免疫抑制药物，C错误；
D、用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性，只需诱导干细胞分化形成相应的组织器官即可，D错误。
故选：B。
【点评】本题以脐带血为素材，考查干细胞的应用，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点的能力，难度适中．考生要明确用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，不需要激发细胞的所有全能性；并且胚胎干细胞培育出的器官，能够解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题．
（多选）（2021秋•海门市校级期末）亨廷顿舞蹈病是一种由于亨廷顿蛋白（HTT）基因突变所导致的疾病。我国科学家利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9），成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型，操作过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．上述操作过程的原理有基因重组、动物细胞核全能性等
B．过程②为动物细胞融合技术，通常采用灭活病毒诱导
C．过程④为胚胎分割，该技术关键是将内细胞团均等分割
D．基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因可遗传给后代
【分析】1、基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来，就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。
2、过程①②是将含有目的基因的成纤维细胞的细胞核移入去核的卵细胞中，所利用的生物技术是细胞核移植技术，过程③④是重组细胞发育成早期胚胎的过程，体现的生物学原理是动物细胞核的全能性。
【解答】解：A、上述操作中基因编辑技术的原理是基因重组，过程①②是细胞核移植技术，体现的生物学原理是动物细胞核的全能性，A正确；
B、过程②是将细胞核移入去核的卵细胞中，所利用的生物技术是细胞核移植技术，B错误；
C、过程④为胚胎分割，该技术关键是将内细胞团均等分割，否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确；
D、基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因属于基因重组，可遗传给后代，D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查基因工程和动物细胞核移植技术，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力，能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
（2022•丹东一模）靶向治疗是目前治疗肿瘤的有效方法之一，其原理是利用抗体等特异性物质作为载体，将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤，其作用原理如图1所示。为了生产能同时与药物和肿瘤细胞抗原结合的抗体，科学家创造了制备双特异性抗体的方法，过程如图2所示。请据图分析回答下列问题：
（1）由图1可以看出，抗体是由 条肽链构成的蛋白质，细胞内合成抗体时，其空间结构形成的场所主要是 。
（2）图2中①过程是给小鼠注射 ，从而获得B淋巴细胞。
（3）为选出能产生专一抗体的细胞，要将从HAT培养基上筛选出杂交瘤细胞，然后稀释滴入多孔培养板中，使多孔培养板每孔中有 个细胞，然后筛选出抗体检测呈 （填“阳性”或“阴性”）的细胞进行克隆化培养；该克隆化培养细胞具有的特点为 。
（4）图中⑤过程给小鼠注射抗肿瘤药物的目的是获取 。图2方框内的主要操作是 。
（5）与直接使用抗肿瘤药物相比，将抗肿瘤药物与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是双特异性单克隆抗体能 。
【分析】1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体，具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原﹣抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【解答】解：（1）由图可知，抗体含有4条肽链，肽链之间以二硫键相连。抗体的化学本质是蛋白质，合成场所是核糖体，需要经过内质网的加工形成特定的空间结构，再经过高尔基体的进一步加工。
（2）①表示用癌细胞抗原对小鼠进行免疫处理，以获得已免疫的B淋巴细胞。
（3）制备单克隆抗体的过程中，需要经过两次筛选，第一次是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，在检测过程中，将杂交瘤细胞经稀释后滴入多孔培养板中，使多孔培养板每孔中有1个细胞。第二次是用专一抗体检测，检测出呈阳性的细胞即能产生针对癌细胞抗原的杂交瘤细胞，进行克隆化培养。该细胞既可以无限增殖，又可以产生特定抗体。
（4）⑤过程给小鼠注射抗肿瘤药物是为了刺激小鼠产生相应的B细胞，方框内表示将B淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合，进而筛选出能产生双特异性单克隆抗体的杂交瘤细胞。
（5）双特异性单克隆抗体能同时与药物和肿瘤细胞抗原结合，将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤，与直接使用抗肿瘤药物相比，对人体的副作用更小。
故答案为：
（1）4 内质网
（2）癌细胞抗原（肿瘤细胞抗原）
（3）1 阳性 既能无限增殖，又能产生特异性抗体
（4）刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 将B淋巴细胞与单克隆杂交瘤细胞融合
（5）将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤
【点评】本题考查细胞工程在单克隆抗体制备中的应用，要求考生理解细胞培养、细胞融合等原理及单克隆抗体制备的操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行知识迁移，准确答题。
考法3 胚胎工程
（2022春•工农区校级月考）在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体培育流程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．去核时使用的梯度离心、紫外光照射和化学物质处理等方法都没有刺破透明带或卵母细胞质膜
B．卵母细胞在去核环节实际操作中被去除的不是核膜包被的细胞核，而是纺锤体﹣染色体复合物
C．组蛋白甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都不利于重构胚的分裂和发育
D．为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎切割成2份或4份后再进行胚胎移植
【分析】1、细胞核移植概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法还有人采用密度梯度离心，紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。
【解答】解：A、采用密度梯度离心，紫外光短时间照射、化学物质处理等方法都没有刺破透明带或卵母细胞质膜，A正确；
B、将卵母细胞培养到中期Ⅱ后进行去核操作，此时细胞核退化，出现的是纺锤体和染色体复合物，去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和染色体结构，B正确；
C、科学家将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂处理重构胚，这样可降低组蛋白的甲基化水平，提高组蛋白的乙酰化水平，从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，C错误；
D、为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎平均切割成2份或4份后再进行胚胎移植，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查动物体细胞核移植技术和克隆动物、胚胎移植技术、胚胎分割技术、表观遗传的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
（2022•海门市校级开学）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种具有不同功能的细胞，制备流程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．用胰蛋白酶处理a处的细胞后可获得分散的胚胎干细胞
B．欲提高胚胎的利用率，可用胚胎分割技术将a处细胞团均等分割
C．为获得更多的囊胚，采用促性腺激素注射促进雄鼠产生更多的精子
D．a处的细胞与b处的细胞的核基因相同，但mRNA有差异
【分析】1、进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
2、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（如囊胚期的内细胞团）。
3、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）；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。
【解答】解：A、a为内细胞团，其中的细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞，因此用胰蛋白酶处理a处的细胞后可获得分散的胚胎干细胞，A正确；
B、由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此欲提高胚胎的利用率，可用胚胎分割技术将a处细胞团均等分割，B正确；
C、为获得更多的囊胚，采用促性腺激素注射促进雌性鼠产生更多的卵细胞，C错误；
D、a处的细胞与b处的细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，因此具有相同的核基因，由于基因的选择性表达，两者的mRNA有差异，D正确。
故选：C。
【点评】本题结合图解，考查胚胎工程的相关知识，要求考生识记胚胎干细胞的来源；识记胚胎分割的特点及注意事项；识记胚胎移植的基本程序，能结合所学的知识准确答题。
考点3 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题
基因工程的理论基础
外源基因在受体细胞内表达的理论基础
① 基因 是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位
②遗传信息的传递都遵循 中心法则
③生物界共用一套 遗传密码
（2）基因拼接的理论基础
①DNA的基本组成单位都是四种 脱氧核苷酸
②DNA分子都遵循 碱基互补配对 原则
③双链DNA分子的空间结构都是 规则的双螺旋 结构
基因工程的3种基本工具
熟记基因工程的四个操作步骤
图解记忆蛋白质工程
操作手段：改造或合成 基因
结果：改造 现有 蛋白质，或制造出 新的 蛋白质
设计流程
从 预期的蛋白质功能 出发→设计 预期的蛋白质结构 →推测应有的 氨基酸序列 →找到并改变相对应的 脱氧核苷酸序列 （基因）或 合成新的基因 →获得所需要的蛋白质
PCR技术原理与条件
PCR技术的过程
DNA的粗提取与鉴定
DNA片段的电泳鉴定
治疗性克隆与生殖性克隆的关系
区分试管婴儿和设计试管婴儿
设计试管婴儿比试管婴儿多出的是 遗传学诊断 。
试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。
两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。
考法1 基因工程
（2021秋•如皋市月考）如图1中的三个DNA片段上依次表示出了EcRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图2为某种基因表达载体的示意图（载体上的EcRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的）。请回答下列问题：
（1）经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被 酶切后的产物连接，理由是
。
（2）图2中启动子的作用是 ，终止子的作用是 ，抗生素抗性基因的作用是 。
（3）构建基因表达载体时，还需要用到DNA连接酶。常见的DNA连接酶有 DNA连接酶和
DNA连接酶，其中能连接平末端的是 DNA连接酶。
（4）若某人利用图2所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子（如图3）。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有 ，原因是
。
【分析】1、“分子手术刀”﹣﹣限制性核酸内切酶（限制酶）
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
2、“分子缝合针”﹣﹣DNA连接酶：两种DNA连接酶（E•cliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。②区别：E•cliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率较低。
3、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
【解答】解：（1）经BamH I酶切后得到的黏性末端是﹣GATC﹣，与Sau3A I酶切后获得的黏性末端相同，所以经BamH I酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AI酶切后的产物连接。
（2）启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位，与RNA聚合酶结合后，开始进行转录过程；终止子使转录过程停止；抗生素抗性基因表达后，则生物具有抗生素抗性，可以便于重组DNA分子的筛选。
（3）常见的DNA连接酶有E．cliDNA连接酶和T4DNA连接酶，T4DNA连接酶能连接平末端。
（4）在基因表达载体中，启动子位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样的基因才能表达。甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录。
故答案为：
（1）Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端
（2）RNA聚合酶的识别和结合部位 使转录过程停止 便于重组DNA分子的筛选
（3）E．cli T4 T4
（4）甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录
【点评】本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生能够掌握限制酶的特点，明确不同限制酶切割形成的相同的末端之间能够连接；识记基因表达载体的组成和条件。需要考生明确基因工程的原理、概念、操作工具及操作步骤，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。
（2022春•海安市校级期中）抗体分子含有两条短肽和两条长肽链，科研人员将小鼠编码抗体（抗禽流感病毒HA抗原）可变区的基因片段与人编码抗体恒定区的基因片段整合，构建图1所示表达载体（HindⅢ等表示不同限制酶的切割位点，EcRⅤ识别序列和切割位点是GAT↓ATC），导入中国仓鼠卵巢细胞后，筛选能够稳定表达的细胞株，成功获得大量嵌合抗体（图2）。请根据资料回答下列问题：
（1）为构建人鼠嵌合抗体基因表达载体，需要对编码抗体不同片段的基因进行重组，为此需从分泌鼠源单克隆抗体的杂交瘤细胞中提取 ，经逆转录得到 用于PCR扩增，并分别与人抗体的恒定区DNA序列拼接。
（2）在PCR反应体系中需加入模板、 、Taq酶、引物、缓冲液等，扩增过程中高温处理的目的是 。若利用PCR技术扩增某基因片段时消耗了126个引物分子，则该过程扩增了 次。
（3）图1所示表达载体中除标注出的结构外还必须有 ，图中①是 识别和结合的部位。构建该基因表达载体时，先将人抗体的长链、短链基因部分序列分别与相应鼠抗体的可变区序列整合后插入到两个启动子的下游，这过程需要用到多种限制酶，如获得鼠抗体长链可变区基因用
酶切；图中⑤和⑥用 （填“T4DNA”或“E•cliDNA”）连接酶连接。
（4）将重组质粒导入中国仓鼠卵巢细胞后，可采用 技术检验基因是否成功转录。通过基因工程技术成功表达并组装出有生物学活性的嵌合抗体，该嵌合抗体的优点是 。
【分析】基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
【解答】解：（1）基因工程的第一步即是从目标个体中提取目的基因，获得目的基因，可以通过mRNA逆转录得到相应的DNA；从分泌鼠源单克隆抗体的杂交瘤细胞中提取鼠抗体mRNA（或mRNA、鼠抗体可变区mRNA），经逆转录得到鼠抗体cDNA（或cDNA、鼠抗体可变区cDNA）用于PCR扩增。
（2）PCR是体外进行DNA复制的过程，在PCR反应体系中需加入模板、4种脱氧核苷酸（4种dNTP）、Taq酶（热稳定DNA聚合酶）、引物及缓冲液等；高温处理，是DNA 变性，以利于DNA复制的正常进行，温度降低后，可复性；第一次复制需要2个引物，经复制后得4个，消耗2个；第二次复制需要4个引物，经复制后得8个，消耗4个；以此类推2+4+8+16+32+64＝126，即进行了6次扩增。
（3）构建表达载体时，质粒除了图示结构外还需有复制原点；由图可知，从①启动子，说明①是RNA聚合酶结合位点，可以驱动相关基因转录；又图可知，③为鼠长链可变区基因，因此将鼠抗体长链基因经HindⅢ和KpnⅠ双酶切，以获得相应的黏性末端。⑤和⑥经EcRV切开，为粘性末端，用T4DNA连接酶进行连接。
（4）将重组质粒导人中国仓鼠卵巢细胞后，可采用分子杂交技术检验基因是否成功转录，根据碱基互补配对原理，将特定序列的DNA单链与转录成功的mRNA杂交。鼠抗体注射到人体会引起免疫应答，通过基因工程技术成功表达并组装出有生物学活性的嵌合抗体，减少发生免疫排斥反应的可能。
故答案为：
（1）鼠抗体mRNA（或mRNA或鼠抗体可变区mRNA） 鼠抗体cDNA（或cDNA或鼠抗体可变区cDNA）
（2）4种脱氧核苷酸（4种dNTP） 使DNA变性（使DNA两条链分开、获得DNA单链） 6
（3）复制原点 RNA聚合酶 HindⅢ和KpnⅠT4DNA
（4）分子杂交 减少发生免疫排斥反应
【点评】本题结合图表，考查基因工程、细胞工程的相关知识和应用，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合图中和表现信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查。
考法2 DNA片段的扩增及电泳鉴定
（2022•辽宁开学）染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的。将大鼠肝细胞中分离出的染色质用非特异性核酸酶水解后去除染色质蛋白，对得到的DNA片段进行凝胶电泳，结果如图所示。若先将染色质中的蛋白质去掉后用同样的非特异性核酸酶处理，则得到随机长度的DNA片段。据此分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A．凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来
B．染色质中的蛋白质可能对DNA具有保护作用
C．构成核小体的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D．在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关
【分析】1、分析题干可知，染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的，而染色质是由蛋白质和DNA组成，因此核小体的组成成分也是蛋白质和DNA。
2、用琼脂糖凝胶电泳方法检测DNA分子，在同一电场、同一凝胶中，DNA分子在电场中的迁移速度主要与DNA分子的大小有关，DNA分子越大，迁移速率越慢，反之则越快。
【解答】解：A、凝胶中的DNA分子经染色后，对波长为300nm的紫外光吸收性强，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，A正确；
B、由图可知，染色质用核酸酶处理后，得到是部分水解的染色质，但若先将染色质中的蛋白质去掉后用核酸酶处理，则得到随机长度的DNA片段，说明染色质中的蛋白质可能对DNA具有保护作用，B正确；
C、染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的，核小体的组成成分是蛋白质和DNA，其基本单位是脱氧核糖核苷酸和氨基酸，C错误；
D、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度DNA分子的大小和构象等有关，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查核酸的基本单位、电泳方法等相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系、分析题意以及解决问题的能力。
（2022春•尖山区校级月考）如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，其中引物1—4在含有目的基因的DNA上的结合位置如甲图所示，限制酶BamHI、EcRI、HindDI在质粒上的识别位点如乙图所示。以下说法中错误的是（ ）
A．PCR过程完成4轮循环，理论上至少需加入引物30个
B．若已经合成了甲图所示4种引物，应选择引物2和3扩增目的基因
C．过程①中应使用限制酶BamHI切割质粒
D．对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，以防其污染环境
【分析】分析题图：图示是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，其中①表示基因表达载体的构建过程，②表示将目的基因导入受体细胞。
【解答】解：A、PCR过程完成4轮循环，根据DNA分子半保留复制方式可知，理论上至少需加入引物24+1﹣2＝30个，A正确；
B、由于引物只能引导DNA聚合酶从5′→3′延伸子链，因此要扩增目的基因，应选择引物1和4，B错误；
C、构建基因表达载体时，目的基因应该插在启动子和终止子之间，因此过程①中应使用限制酶BamHⅠ切割质粒，C正确；
D、对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，以防其污染环境，D正确。
故选：B。
【点评】本题结合模式图，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
考法3 蛋白质工程
（2022•海口模拟）利用木聚糖酶进行纸浆漂白，可以大幅度减少氯化物的用量，减轻造纸工业对环境的污染。纸浆漂白需要在高温碱性条件下进行，因此需要耐热耐碱的木聚糖酶。根据生产需要，科学家对已知氨基酸序列的木聚糖酶进行改造，获得了耐高温耐碱的新木聚糖酶，减少了纸浆漂白时木聚糖酶的用量，提高了生产效率。回答下列问题：
（1）蛋白质工程的目标是根据人们对的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。与蛋白质工程相比，基因工程原则上只能生产 ，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要。
（2）在蛋白质工程和基因工程中常用大肠杆菌作为受体细胞，原因是大肠杆菌
（答出两点）。分离纯化大肠杆菌时，可使用接种环采用 法将聚集的菌种逐步分离并培养成单菌落；实验室中利用选择培养基筛选微生物的原理是
。
（3）人工合成的新木聚糖酶的基因在导入受体细胞前要先构建 ，以使目的基因能够表达和发挥作用。若要将重组大肠杆菌分泌的耐热耐碱木聚糖酶应用于造纸工业生产，除了需要研究木聚糖酶的产量外，还需要检测木聚糖酶的 。
（4）有研究表明，在木聚糖酶中特定部位引入精氨酸可以增加木聚糖酶中的离子键数目，从而增加该酶在碱性环境中的稳定性。利用蛋白质工程技术改造木聚糖酶，其基本思路是
。根据新木聚糖酶的氨基酸序列设计新木聚糖酶的基因，会设计出多种脱氧核并酸序列，原因是
。
【分析】对木聚糖酶进行改造是通过蛋白质工程来完成的。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有的蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求。蛋白质工程的基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【解答】解：（1）蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。与蛋白质工程相比，基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
（2）由于大肠杆菌为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少，所以在蛋白质工程和基因工程中常用大肠杆菌作为受体细胞。采用平板划线法分离纯化大肠杆菌时，使用的接种工具为接种环。实验室中利用选择培养基筛选微生物的原理是：人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长。
（3）人工合成的新木聚糖酶的基因在导入受体细胞前，需要先将其与载体结合，构建基因表达载体，以使目的基因能够表达和发挥作用。在将重组大肠杆菌分泌的耐热耐碱的木聚糖酶应用于造纸工业生产前，需要研究该木聚糖酶的产量并对木聚糖酶的生物活性（或催化效率）进行检测。
（4）利用蛋白质工程技术改造木聚糖酶，其基本思路是：根据需要对耐碱的木聚糖酶的功能特点，设计新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪合成新木聚糖酶基因。由于密码子具有简并现象（或存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象），导致根据新木聚糖酶的氨基酸序列设计的新木聚糖酶的基因会有多种脱氧核苷酸序列。
故答案为：
（1）自然界中已存在的蛋白质
（2）为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少 平板划线 人为提供有利于口的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长
（3）基因表达载体 生物活性（或催化效率）
（4）根据需要对耐碱的木聚糖酶的功能特点，设计新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪合成新木聚糖酶基因 密码子具有简并现象（或存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象）
【点评】本题考查基因工程与蛋白质工程、微生物的选择培养等相关知识，要求考生熟记相关内容，并能结合信息分析作答。
考法4 生物技术的安全性和伦理问题
（2013•上海模拟）根据下列2份材料回答有关生物技术的问题．
2012年诺贝尔生理学或医学奖获奖者分别是来自日本的科学家山中伸弥和来自英国的科学 家约翰•格登．约翰•格登（Jhn B．Gurdn）去除一只爪蟾卵细胞的细胞核，代之以取自蝌蚪的一个特殊细胞的细胞核．经处理的卵细胞发育成一只正常的蝌蚪．数十年后其他学者后续进行的核移植实验成功克隆出哺乳动物，因而约翰•格登被尊为“克隆教父”．
2001年11月25日，美国先进细胞技术公司利用成人细胞首次克隆出人类早期胚胎，消息公布后，引起全世界的轩然大波；11月29日，中国卫生部明确表示：中国不赞成、不支持、不接受任何克隆人实验，赞成以治疗和预防疾病为目的人类胚胎干细胞研究，但研究必须是有序的，并要在有效监控条件下进行．
（1）动物的克隆方法一般是：供体（被克隆个体）的体细胞的核+去核卵细胞→重组细胞→早期胚胎→个体
“多利”的诞生采用了上述技术路线，一般认为这种生殖（繁殖）方式是 生殖．b过程在离体条件下进行，除了营养和适宜电脉冲刺激之外，至少还需要 等条件；c过程中应用了 技术．
（2）克隆技术的突破说明了 ．
（3）克隆人在全世界引起轩然大波，中国卫生部反对克隆人，原因是 （多选）．
A．克隆立法相对滞后
B．如果克隆人早期胚胎的试验不加控制地进行下去，克隆人终将诞生
C．克隆人一旦出生，整个人伦方面观念化的东西都被推翻，同时会带来人种优化、宗教混乱等社会政治问题
D．克隆技术并不绝对成熟，不能保证克隆出无缺陷的人
E．大力推广克隆技术对保持生物多样性具有重要意义
Ⅱ．2006 年山中伸弥首次利用逆转录病毒将四种转录因子“Oct4，Sx2，c﹣Myc，Klf4”导入已分化完全的小鼠纤维母细胞中，将其重新编排变成全能性的类胚胎细胞，这些重编排的细胞被命名为“诱导多能性干细胞”，即iPS细胞．
（4）近些年的研究显示，iPS细胞可以产生出机体内所有种类的细胞，由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为 ．
（5）目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题．例如有研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有 细胞的特征．结合山中伸弥的研究过程分析，产生这种变化的最可能的原因：
．
【分析】细胞核移植作为动物细胞工程技术的常用的技术手段．克隆技术的生物学原理是无性生殖，该技术突破说明了高度分化的动物细胞核具有全能性．正确对待克隆技术运用于生育的目的．干细胞具有全能性，能分化体内所有种类的细胞．癌细胞具有恶性增殖的特性．
【解答】解：
（1）多利羊的诞生运用了一些生物技术如体细胞核移植、胚胎发育、胚胎移植等．细胞核移植作为动物细胞工程技术的常用的技术手段，主要是指把不同种的细胞的拆合，新个体具备双亲的遗传特性．用核移植方法获得的动物称为克隆动物．这种生殖方式是无性生殖．早期胚胎培养在发育培养液中进行的，培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同．除适宜温度、PH、无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等．c过程是胚胎移植．
（2）克隆技术的生物学原理是无性生殖，该技术突破说明了高度分化的动物细胞核具有全能性．
（3）对于克隆人由很多争议，伦理学家：克隆人严重违反人类伦理道德，是克隆技术的滥用；是在人为制造不健全的人．生物学家：克隆技术尚不成熟，可能克隆出严重生理缺陷的孩子．中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人．
（4）细胞分化是指由一个或一种细胞经细胞分裂产生的后代，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程．由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为
细胞分化．
（5）癌细胞的主要特征是恶性增殖．而iPS细胞的增殖难以控制，说明了具有癌细胞的恶性增殖的特征．产生的可能的原因是逆转录病毒含有病毒癌基因以及致癌有关的核酸序列，将其基因组重新编排整合进入小鼠的纤维细胞中，诱发细胞癌变．
故答案为：
（1）无性 适宜的温度、PH、水环境 胚胎移植
（2）高度分化的动物细胞具有全能性，卵细胞质具有高度分化的动物细胞去分化的能力
（3）ABCD
（4）细胞分化
（5）癌 逆转录病毒含有病毒癌基因以及致癌有关的核酸序列，可通过感染小鼠的纤维母细胞，将其基因组整合进入小鼠的纤维细胞中，诱发细胞癌变
【点评】本题考查了细胞核移植、细胞分化、癌细胞的相关内容，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力．
（2022•重庆）植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见如表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ）
A．WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B．WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C．ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D．体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
【分析】当生长素与细胞分裂素比例适中，且生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；而当细胞分裂素的效应高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。生长素的用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【解答】解：A、根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，若WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确；
B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确；
C、由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，C错误；
D、由题干信息可知，出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。
故选：C。
【点评】本题以实验结果为载体考查植物激素对植物生长的调节，要求考生能根据实验结果及题干信息分析、推理出正确的结论。
（2022•河北）《尔雅》《四民月令》和《齐民要术》中记载，麻为雌雄异株，黑、白种子萌发分别长成雌、雄植株，其茎秆经剥皮、加工后生产的纤维可用于制作织物，雄麻纤维产量远高于雌麻，故“凡种麻，用白麻子”。依据上述信息推断，下列叙述错误的是（ ）
A．可从雄麻植株上取部分组织，体外培养产生大量幼苗用于生产
B．对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长，增加纤维产量
C．因为雌麻纤维产量低，所以在生产中无需播种黑色种子
D．与雌雄同花植物相比，麻更便于杂交选育新品种
【分析】1、赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
2、植物组织培养的应用：①植物离体快速繁殖。②无病毒苗木培育，无性繁殖植物，病毒在体内积累，对生产造成极大损失。利用组织培养方法可脱除病毒，获得脱病毒小苗。③通过花药和花粉培养获得单倍体植株、缩短育种年限。④培养细胞突变体的应用。⑤利用组织培养的材料作为植物生物反应器。
【解答】解：A、可从雄麻植株上取部分组织，体外培养产生大量幼苗用于生产，即利用植物组织培养技术实现快速繁殖，A正确；
B、赤霉素可以促进植物茎的生长，对雄麻喷洒赤霉素可促进细胞伸长，增加纤维产量，B正确；
C、雌麻纤维产量低，但生产中仍需播种黑色种子以进行繁殖，C错误；
D、与雌雄同花植物相比，雌雄异株的麻更便于杂交选育新品种，D正确。
故选：C。
【点评】本题结合背景材料考查植物激素的作用、育种技术等，要求学生掌握相关的基础知识，准确分析题干信息，再运用所学知识对选项进行判断。
（2022•湖北）关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（ ）
A．在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B．白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
C．葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D．生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
【分析】酒的制作离不开酵母菌，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。故酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【解答】解：A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，有利于酵母菌大量繁殖，A正确；
B、白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，B正确；
CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，其原理是酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。
故选：C。
【点评】本题考查发酵技术及其应用的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（2022•湖北）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，其原因不可能的是（ ）
A．实验材料取自小鼠胚胎的脑组织
B．为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C．血清经过高温处理后加入培养基
D．所使用的培养基呈弱酸性
【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
【解答】解：A、小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A正确；
B、培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B错误；
C、血清经过高温处理后，其中活性成分变性失活，失去原有功能，无法满足细胞生长所需，可能使细胞生长缓慢，C错误；
D、细胞生活的环境一般为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，不利于细胞生存，可能造成细胞生长缓慢，D错误。
故选：A。
【点评】本题考查动物细胞培养的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（2022•湖北）灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（ ）
A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D．用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
【分析】消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌。常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。
【解答】解：A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；
B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生素，B错误；
C、一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；
D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查微生物的分离与培养，要求考生识记微生物实验中的消毒、灭菌的概念、具体方法和操作等知识，意在考查考生的识记和分析能力。
（2022•山东）青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（ ）
A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深层通气液体发酵技术提高产量
C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【解答】解：A、葡萄糖虽然能被青霉菌迅速利用，但不利于青霉菌合成青霉素，在青霉素的发酵时，一般选择乳糖作为碳源，A正确；
B、可用深层通气液体发酵技术，能提高溶解氧的浓度，有利于青霉菌的发酵，从而提高产量，B正确；
C、青霉素高产菌种是经诱变育种产生的，选育出的高产菌株经扩大培养后能增加其自身的浓度和纯度，接种到发酵罐后能提高发酵的效率，C正确；
D、由于杂菌能分泌青霉素酶，从而分解青霉素，为防止杂菌生长，故发酵罐需要严格灭菌，D错误。
故选：D。
【点评】本题主要考查微生物的培养及发酵的相关知识，意在考查考生的识记能力和判断能力，难度中等。
（2022•山东）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。
3、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【解答】解：A、过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行可以使酶的活性降低，可以防止DNA降解，A正确；
B、离心研磨液是为了加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质等的沉淀，B错误；
C、在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；
D、粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。
故选：B。
【点评】本题考查DNA的粗提取和鉴定，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验材料、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。
（2022•山东）如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（ ）
A．双抗可同时与2种抗原结合
B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
【分析】单克隆抗体的制备过程：①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；④进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其注入小鼠腹腔中培养，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【解答】解：A、根据题意，双抗具有双特异性，即可同时与2种抗原发生特异性结合，A正确；
B、根据抗体与抗原特异性结合的原理，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物作用于特定的靶细胞，B正确；
C、双抗是由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子经过解偶联后重新偶联形成的，故而筛选时需要使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，从而筛选出具有双特异性的抗体，C正确；
D、同时注射2种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生两种抗体，一种浆细胞只能产生一种抗体，并不能产生双抗，D错误。
故选：D。
【点评】本题结合信息材料考查单克隆抗体的制备与应用，要求考生识记有关的技术原理与免疫调节原理，掌握单克隆抗体制备各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（多选）（2022•山东）啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是（ ）
A．用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α﹣淀粉酶
B．焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C．糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D．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
【分析】1、酿酒使用的菌种为酵母菌，属于异养兼性厌氧型微生物，可通过各种技术改造、筛选从而获得优良菌种。在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，可快速繁殖；在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。
2、赤霉素可以促进种子萌发，在啤酒生产中，可以使大麦种子无须发芽就能产生α﹣淀粉酶。
【解答】解：A、赤霉素能促进种子的萌发，使用赤霉素处理大麦种子，可诱导α﹣淀粉酶相关基因的表达，促进α﹣淀粉酶的合成，使大麦种子无须发芽就能产生α﹣淀粉酶，A正确；
B、焙烤是为了去除大麦种子中的水分，可以杀死大麦种子胚，但没有起到灭菌作用，B错误；
C、糖浆经蒸煮、冷却后作为发酵基质，接种酵母菌进行发酵，C正确；
D、利用转基因技术，可以改造酵母菌，减少发酵过程中啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，这属于转基因技术在微生物领域的应用，D正确。
故选：ACD。
【点评】本题主要考查发酵工程的相关知识，还涉及植物激素的作用、基因工程的应用，要求考生识记有关的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（2022•重庆）改良水稻的株高和产量性状是实现袁隆平先生“禾下乘凉梦”的一种可能途径。研究人员克隆了可显著增高和增产的eui基因，并开展了相关探索。
（1）花药培养能缩短育种年限，原因是
。在步骤Ⅰ的花药培养过程中，可产生单倍体愈伤组织，将其培养于含 的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。Ⅰ中能用于制造人工种子的材料是 。
（2）步骤Ⅱ中，eui基因克隆于cDNA文库而不是基因组文库，原因是
；在构建重组Ti质粒时使用的工具酶有 。为筛选含重组Ti质粒的菌株，需在培养基中添加 。获得的农杆菌菌株经鉴定后，应侵染Ⅰ中的 ，以获得转基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鉴定方法是
，移栽后若发育为更高且丰产的稻株，则可望“禾下乘凉”。
【分析】（1）单倍体育种的原理是染色体变异；方法是用花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍；优点是纯合体自交后代不发生性状分离，因而能明显缩短育种年限。
（2）cDNA是指以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下形成的互补DNA。以细胞的全部mRNA逆转录合成的cDNA组成的重组克隆群体称为cDNA文库。基因组文库指的是将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞，进行克隆得到的所有重组体内的基因组DNA片段的集合，它包含了该生物的所有基因。
【解答】解：（1）单倍体育种过程中，单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子，后代不会发生性状分离，所以可以明显缩短育种年限。将水稻花粉进行脱分化处理，可产生单倍体的愈伤组织，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，故将其培养于含秋水仙素的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。胚状体可用于制造人工种子。
（2）cDNA文库又叫部分基因文库，是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入菌落而成的，而基因组文库包含了本物种全部基因，基因工程中只需要转录出编码蛋白质的部分就可以了，故选cDNA文库。在构建重组Ti质粒时，必须使用限制性核酸内切酶（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DNA连接酶将目的基因和质粒连接成重组质粒。该重组的Ti质粒中含有抗生素抗性基因，故应在培养基中添加抗生素。将目的基因导入到植物细胞常用农杆菌转化法，即用含eui基因的农杆菌侵染Ⅰ中的愈伤组织，将eui基因导入愈伤组织，以获得转基因再生植株。检测植株是否含有eui基因，过程⑥可采取DNA分子杂交技术的方法。
故答案为：
（1）单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子，后代不会发生性状分离 秋水仙素 胚状体
（2）cDNA文库是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入菌落而成的，基因工程中只需要转录出编码蛋白质的部分就可以，筛选比较简单易行 限制酶和DNA连接酶 抗生素 愈伤组织 DNA分子杂交技术
【点评】本题考查基因工程和植物组织培养的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力，能够运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
（2022•河北）[选修1：生物技术实践]
番茄灰霉病菌严重影响番茄生产，枯草芽孢杆菌可以产生对多种病原菌具有抑制作用的蛋白质。为探究枯草芽孢杆菌能否用于番茄灰霉病的生物防治，研究者设计了相关实验。
回答下列问题：
（1）检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时，取适量 菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片（直径5mm）在 菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，数秒后取出滤纸片，培养皿倒置培养后测量 大小以判定抑菌效果。
（2）枯草芽孢杆菌为好氧微生物，液体培养时应采用 （填“静置”或“摇床震荡”）培养。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
。
（3）电泳分离蛋白质混合样品的原理是
。利用SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳测定枯草芽孢杆菌的抗菌蛋白分子量时，SDS的作用是 。
（4）枯草芽孢杆菌长期保藏时，常以其 作为保藏对象。
【分析】1、蛋白质的提取与分离的原理是根据蛋白质的理化性质，即：蛋白质的形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等的千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。凝胶色谱法的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。
2、蛋白质的提取与分离的步骤为：
（1）样品处理：①红细胞的洗涤，②血红蛋白的释放。
（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析。
（3）纯化：调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。
（4）纯度鉴定——SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
【解答】解：（1）检测枯草芽孢杆菌对番茄灰霉病菌的抑制作用时，应将番茄灰霉病菌菌液均匀涂布于培养基上，再用枯草芽孢杆菌作用，观察抑菌效果，具体如下：取适量番茄灰霉病菌菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片在枯草芽孢杆菌菌液中浸泡后覆盖于固体培养基中心，数秒后取出滤纸片，培养皿倒置培养后测量抑菌圈大小以判定抑菌效果。
（2）枯草芽孢杆菌为好氧微生物，为增加培养液中溶氧量，液体培养时应采用摇床震荡培养。培养过程中要抽样检测活菌数量，应该采用稀释涂布平板法，用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的细胞也计算在内。
（3）不同蛋白质分子所带电荷性质、分子大小等均存在差异，在电场中移动速率不同，利用这一原理，可以分离蛋白质混合样品。利用SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳测定抗菌蛋白分子量时，SDS的作用是消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响，使蛋白质发生变性。
（4）枯草芽孢杆菌长期保藏时，常以其芽孢作为保藏对象。
故答案为：
（1）番茄灰霉病菌 枯草芽孢杆菌 抑菌圈
（2）摇床震荡 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都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的细胞计算在内
（3）根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质 消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响，使蛋白质发生变性
（4）芽孢
【点评】本题考查微生物培养与分离、凝胶电泳分离蛋白质的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。
（2022•乙卷）化合物S被广泛应用于医药、食品和化工工业。用菌株C可生产S，S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。为此，某小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。
回答下列问题。
（1）通常在实验室培养微生物时，需要对所用的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有 （答出2点即可）。
（2）由实验结果可知，菌株C生长的最适碳源是 ；用菌株C生产S的最适碳源是 。菌株C的生长除需要碳源外，还需要 （答出2点即可）等营养物质。
（3）由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是 。
（4）若以制糖废液作为碳源，为进一步确定生产S的最适碳源浓度，某同学进行了相关实验。请简要写出实验思路：
。
（5）利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是 （答出1点即可）。
【分析】1、培养基要满足微生物生长所需的水、无机盐、碳源、氮源，以及微生物对pH、O2、特殊营养物质（如维生素）的需求。
2、题干分析：以不同碳源（碳源种类）为自变量，细胞干重作为因变量来判断菌体生长情况，S产量也是因变量。若要进一步研究某种碳源的浓度对菌体生长和S产量的影响，则要以该碳源的浓度作为自变量。
【解答】解：（1）防止杂菌污染是获得纯净的微生物培养物的关键，对所需的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有干热灭菌、湿热灭菌、高压蒸汽灭菌（湿热灭菌中效果最好的方法）。
（2）分析题干实验结果，以葡萄糖为碳源时，细胞干重最大，故菌株C生长的最适碳源是葡萄糖；以制糖废液为碳源时，S产量最高，故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液。微生物的生长需要水、无机盐、碳源、氮源以及特殊的营养物质，故菌株C的生长除需要碳源外，还需要氮源、无机盐、生长因子等营养物质。
（3）由实验结果可知，菌株C可以利用葡萄糖，但在以淀粉为碳源时，菌株C不能生长，说明菌株C无法利用淀粉，分析其原因是菌株C不能合成淀粉酶，导致其无法利用淀粉。
（4）以制糖废液作为碳源，进一步确定生产S的最适碳源浓度，可以以碳源浓度作为自变量，不同碳源浓度下S产量作为因变量，实验思路为：设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中S产量，寻找S产量最大的碳源浓度，从而确定最适碳源浓度。
（5）利用制糖废液生产S可以实现废物利用，其意义是减少污染、节省原料、降低生产成本等。
故答案为：
（1）干热灭菌、湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）
（2）葡萄糖 制糖废液 氮源、无机盐、生长因子
（3）缺少淀粉酶
（4）设计一系列不同浓度的制糖废液分别培养菌株C，测定不同浓度制糖废液中S产量，寻找S产量最大的碳源浓度，确定最适碳源浓度
（5）减少污染、节省原料、降低生产成本
【点评】本题结合实验设计与分析考查微生物的分离与培养的相关知识，要求考生识记微生物培养的有关原理及操作注意事项，能分析题干中实验结果得出结论，能结合实验目的设计实验方案，要求学生能将所学的知识结合题中信息进行迁移应用。
果酒
果醋
泡菜
菌种
酵母菌
醋酸菌
乳酸菌
原理
酵母菌无氧呼吸产生酒精
醋酸菌有氧呼吸产生乙酸
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸
控制条件
前期 有氧 ，后期无氧， 18~30℃
有氧， 30~35℃
无氧，常温
实验流程
制备固体培养基
过程：配置培养基→灭菌→倒平板
纯化培养
平板划线法 （只能纯化，不能计数）
通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面
稀释涂布平板法 （既能纯化，也能计数）
将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而在培养基表面形成单个菌落。
筛选
以“ 尿素 ”为唯一氮源的培养基
鉴别
上述培养基中加入 酚红指示剂 ，指示剂变红则初步鉴定该细菌能分解尿素
计数方法
显微镜技术法 （不能直接区分死菌和活菌，所得数值可能“偏高”）
间接计数法（ 稀释涂布平板法 ）（活菌计数法，所得数值一般偏低）
种类
制备方法
特征
用途
选择培养基
培养基中加入某种化学成分
根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率
加入青霉素分离得到酵母菌和霉菌
鉴别培养基
加入某种试剂或化学药品
依据微生物产生的某种代谢产物与培养基中特定试剂或化学药品反应，产生明显的特征变化而设计
鉴别和区分菌落相似的微生物，如伊红和美蓝培养基可以鉴别大肠杆菌
比较项目
胚胎干细胞（ES细胞）
成体干细胞
诱导多能干细胞（iPS细胞）
来源
早期胚胎
成体组织或器官内
诱导高度分化的组织细胞形成
特点
具有分化成为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能
具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力
类似胚胎干细胞；诱导过程无须破坏胚胎，应用前景更广泛
操作流程
备注
对供体、受体的选择和处理
↓
选择：遗传性状优良、生产能力强的供体、有健康的体质和正常繁殖能力的受体
处理： 同期发情 处理和对供体母畜进行 超数排卵 处理（注射 促性腺激素 ）
配种或人工授精
↓
对胚胎的收集、检查及对供体的处理
↓
收集：收集胚胎
检查：对胚胎进行质量检查，这时胚胎应发育到 桑葚胚 或 囊胚 阶段
处理：供体母畜正常繁殖或两三个月后进行另一次移植
胚胎移植
↓
胚胎移植后的检查
↓
检查受体是否 妊娠
具有优良性状的后代
材料
发育良好、形态正常的 桑葚胚 或 囊胚
实质
胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的 无性繁殖 或 克隆
成功关键点
在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将 内细胞团均 等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。对未知性别的胚胎可以取样 滋养层 ，做DNA分析进行性别鉴定。
限制性内切核酸酶（限制酶）
作用：识别 双链 DNA分子的特定 核苷酸序列 ，并使每一条链中特定部位的 磷酸二酯键 断开
使用方法：一般用同种限制酶切割载体和目的基因
DNA连接酶
E·cli DNA连接酶只能连接 黏性末端
T4DNA连接酶能连接 黏性末端 和 平末端
载体
能在细胞中进行 自我复制 ，或整合到 受体DNA 上，随受体DNA同步复制
有一至多个限制酶 切割位点
具有特殊的 标记基因 ，便于重组DNA分子的筛选
目的基因的筛选与获取
筛选方法：从相关的已知 结构 和 功能 清晰的基因中进行筛选
获取方法：常用 PCR 特异性快速扩增目的基因
基因表达载体的构建
（核心步骤）
将目的基因导入受体细胞
植物： 农杆菌转化法 、花粉管通道法
动物： 显微注射技术 （导入受精卵）
微生物： Ca2+ 处理法
目的基因的检测与鉴定
分子水平：PCR等技术、抗原-抗体杂交
个体生物学 水平：抗性、耐性实验
含义
聚合酶链式反应的缩写，是一种体外对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术
原理
DNA半保留复制
条件
模板DNA、2种引物、4种脱氧核苷酸（dNTP）、耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）
扩增方向
DNA的合成方向总是从子链的 5’端向3’端 延伸
引物
使DNA聚合酶能从引物的 3’端 开始连接脱氧核苷酸，是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸
目的
短时间内大量扩增目的基因
原理
利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分
DNA性质
DNA不溶于 酒精 ，但某些蛋白质溶于酒精；DNA能溶于2ml·L-1的 NaCl溶液
鉴定
在一定温度下，DNA遇 二苯胺试剂 会呈现蓝色
步骤
研磨→过滤（取上清液）→加入体积相等的、预冷的酒精（体积分数为95%），静置2~3min→搅拌（或离心）→取白色丝状物（或沉淀物）→溶解→鉴定DNA
原理
在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的 浓度 、 DNA 分子的大小和构象等有关
鉴定
凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为 300nm 的紫外线下被检测出来
注意
要避免外源DNA等因素的污染
治疗性克隆
生殖性克隆
区别
目的
利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用于医学研究和治疗
利用克隆技术产生独立生存的新个体，获得人的复制品
水平
细胞水平
个体水平
联系
都属于 无性 生殖；产生的新细胞、组织、器官或新个体，遗传信息相同
条件
基因表达产物和相互作用
效应
①
WOX5
维持未分化状态
②
WOX5+PLT
诱导出根
③
WOX5+ARR2，抑制ARR5
诱导出芽
碳源
细胞干重（g/L）
S产量（g/L）
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖废液
2.30
0.18
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