生物技术与工程（解析版）-2025年高考生物复习热点题型专项训练（新高考）

专题10生物技术与工程

目录

一、基础知识解读

二、基础知识分类归纳

【基础知识1】传统发酵技术与发酵工程的运用

【基础知识2】微生物的培养技术以及应用

【基础知识3】植物细胞工程

【基础知识4】动物细胞工程

【基础知识5】胚胎工程

【基础知识6】基因工程操作技术

【基础知识7】基因工程与蛋白质工程的运用

三、最新模考题组练

1、基因工程：（1）基本工具：限制酶可识别特定核甘酸序列并切割DNA分子；DNA连接酶能连接DNA片

段；载体如质粒，可将目的基因导入受体细胞。（2）基本操作程序：获取目的基因可从基因文库获取、利

用PCR技术扩增或人工合成；构建基因表达载体需将目的基因与启动子、终止子等连接；将目的基因导入

植物细胞常用农杆菌转化法，导入动物细胞常用显微注射法，导入微生物细胞常用感受态细胞法；目的基

因的检测与鉴定包括分子水平的DNA分子杂交、RNA分子杂交、抗原-抗体杂交，以及个体水平的抗虫抗

病等接种实验。

2、细胞工程：（1）植物细胞工程：植物组织培养技术利用植物细胞全能性，经脱分化和再分化形成完整

植株；植物体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和障碍，先去除细胞壁获得原生质体，再诱导融合，经组织培

养得到杂种植株。（2）动物细胞工程：动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础，需用胰蛋白酶或胶

原蛋白酶处理动物组织使其分散成单个细胞，培养过程有原代培养和传代培养；动物体细胞核移植技术常

以去核卵母细胞为受体，将体细胞的细胞核移入其中，构建重组细胞并培养；动物细胞融合可用于制备单

克隆抗体，常用聚乙二醇、灭活的病毒等诱导细胞融合，经筛选得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞。

3、胚胎工程：（1）体内受精和早期胚胎发育：精子需获能，卵子需发育到减数第二次分裂中期才具备受

精能力，受精过程包括精子穿越放射冠和透明带、进入卵细胞膜、原核形成和配子结合；早期胚胎发育依

次经历受精卵、卵裂期、桑根胚、囊胚、原肠胚等阶段。

（2）胚胎工程的应用：胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，供体的主要职能是产生具有优良遗传特性

的胚胎，受体需同期发情处理；胚胎分割可将早期胚胎切割成多份，获得同卵多胎，操作时要注意将内细

胞团均等分割。

4、生物技术的安全性和伦理问题：（1）转基因生物的安全性：包括食物安全方面可能存在滞后效应、过

敏原等问题；生物安全方面可能会扩散到种植区外变成野生种类或与近缘物种杂交等；环境安全方面可能

会对生态系统稳定性和生物多样性产生影响。（2）克隆技术引发的伦理问题：有生殖性克隆和治疗性克

隆之分，生殖性克隆面临伦理道德问题，治疗性克隆则可用于治疗疾病，但也需关注伦理规范。

（3）基因编辑技术的伦理问题：可能会引发对人类生殖细胞基因编辑导致的伦理争议，如改变人类遗传基

因库、引发“设计婴儿”等问题。

【基础知识1】传统发酵技术与发酵工程的运用

【典例分析1-1］（2024.陕西西安模拟）泡菜在我国历史悠久，流传广泛，是人们喜爱的开胃食品。泡菜的

制作离不开乳酸菌。请回答下列问题。

（1）欲用新鲜的泡菜滤液分离纯化乳酸菌，首先需要对泡菜滤液进行后涂平板，以便分离得到

单菌落。分离纯化所用固体培养基中因含有碳酸钙而不透明，乳酸菌代谢过程中产生的乳酸能溶解培养基

中的碳酸钙，故分离纯化时应挑选出具有的菌落作为候选菌。

（2）在泡菜制作过程中，需要加入一定量的食盐。如果食盐加入过多，会导致制作的泡菜咸而不酸，其原因

是____________________________________________________________

（3）在泡菜制作过程中，密封发酵坛的目的是。在泡菜制作过程中，向发酵

坛中加入香辛料的主要作用是o

（4）为了身体健康，应少吃泡菜，这是因为泡菜中含有较多的亚硝酸盐。测定亚硝酸盐含量时，从泡菜坛中

取样后应迅速封坛，其目的是o

解析：（1）由于泡菜滤液中乳酸菌的浓度高，直接取泡菜滤液培养乳酸菌很难分离得到单菌落，故分离纯化

乳酸菌时，首先需要用无菌水对泡菜滤液进行梯度稀释。由于乳酸菌代谢过程中产生的乳酸可以溶解培养

基中的碳酸钙，从而形成透明圈，故应挑选出培养基中具有透明圈的菌落作为候选菌。（2）盐水浓度过大会

抑制乳酸菌发酵，导致产生的乳酸过少，泡菜咸而不酸。（3）因为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，所以为了

给乳酸菌发酵提供无氧环境，发酵坛需要密封。香辛料可以调制泡菜的风味。（4）测定亚硝酸盐含量时，从

泡菜坛中取样后应迅速封坛，防止泡菜被污染。

答案：（1）梯度稀释透明圈（2）食盐浓度过高会抑制乳酸菌的发酵（3）给乳酸菌发酵提供无氧环境调

制泡菜的风味(4)防止泡菜被污染

【提分秘籍】

1.传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发

酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是

家庭式或作坊式的。

2.制作泡菜

(1)制作原理:制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。发酵期间，乳酸会不断积累，

当它的质量百分比为0.4%-0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。

(2)方法步骤

①用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。

②将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装人泡菜坛内;装至半坛时，放人蒜瓣、生姜及其

他香辛料，继续装至八成满，其原因是发酵初期由于混有杂菌，杂菌的发酵过程可能产生气体，如果装满,

会导致发酵液溢出。泡菜装的太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。

③将冷却好的盐水缓缓倒人坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水，并在发

酵过程中注:意经常向水槽中补充水，用水密封泡菜坛的目的是乳酸菌是厌氧菌，创造个无氧环境，有利

于发酵，这说明泡菜制作需要无氧条件。

【典例分析1-2](2024•重庆涪陵模拟)人类很早就能制作果酒，并用果酒进一步发酵生产果醋。

(1)人们利用水果及附着在果皮上的,在18〜25℃、无氧条件下酿造果酒；在利用醋酸菌在

条件下，将酒精转化成醋酸酿得果醋。酿造果醋时，得到了醋酸产率较高的醋

酸菌群，为进一步纯化获得优良醋酸菌菌种，采用的接种方法是。

(2)先酿制果酒再生产果醋的优势有(填编号)。

①先酿制果酒，发酵液能抑制杂菌的生长，有利于提高果醋的产率

②酿制果酒时形成的醋酸菌膜，有利于提高果醋的产率

③果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中

(3)果酒中的酒精含量对果醋的醋酸产率会产生一定的影响。某技术组配制发酵液研究了初始酒精浓度对醋

酸含量的影响，结果见图。

该技术组使用的发酵液中，除酒精外还包括的基本营养物质有（填写两种）。据图可知，醋

酸发酵的最适初始酒精浓度是；酒精浓度为10%时醋酸含量最低，此时，若要尽快提高醋酸含量，可

采取的措施有（填写两个方面）O

解析：（1）在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。醋酸菌是好氧菌，

最适生长温度为30〜35°C。微生物最常用的接种方法是稀释涂布平板法和平板划线法。（2）先酿制果酒，

发酵液能抑制杂菌的生长，有利于提高果醋的产率，①正确；酿制果酒时形成的醋酸菌膜会造成局部缺氧,

导致果醋产率不高，②错误；果酒有利于溶出水果中的风味物质并保留在果醋中，增加果醋风味，③正确。

（3）微生物生长的基本营养物质有氮源、碳源、水、无机盐等，题中酒精作为碳源。酒精浓度为6%时，醋酸

含量最高，是发酵的最适浓度。提高醋酸含量，可采取的措施有适当降低初始酒精浓度，增加氧气供应，

适当提高温度等。

答案：（1）酵母菌30〜35℃,有氧稀释涂布平板法（或平板划线法）（2）①③（3）氮源、无机盐、水6%

适当降低初始酒精浓度，增加氧气供应，适当提高温度等

【提分秘籍】

（1）许多新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在这些菌的作用下，水果可以发酵成果

酒。在有氧（无氧、有氧）的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进步发酵成果醋。

（2）在制作果酒和果醋的过程中，发酵液的变化分别是果酒制作过程中会产生气泡，如果用紫色葡萄作原

料，发酵液会逐渐变成深红色;果醋制作过程中一般不会有气泡，发酵完成的发酵液液面上会出现一层菌

膜，引起这些变化的原因是由于酵母菌无氧呼吸产生了C02,同时葡萄皮中的花青素进人液体中:果醋制作

过程中产生的菌膜是醋酸菌膜。

【典例分析1-31生物技术在食品加工中的应用十分广泛，如果酒、果醋的制作就是生活中常见的例子。下

图A是果酒和果醋制作的实验流程，图B是一个利用果酒制果醋的发酵装置。请回答下列问题：

（1）果酒和果醋发酵的微生物在代谢方式上的主要区别是

（2）果醋是在图B中瓶产生的，发酵的微生物利用的碳源主要是0

（3）图A①过程是在图B中瓶进行的，发酵产物酒精要在________（填“酸”“中”或“碱”）性条

件下用来鉴定。

（4）图B中瓶发酵后溶液的pH下降，说明原因：

图B装置实际有一个不足之处，即在________瓶上没有设置________o

解析：（1）果醋发酵利用的微生物主要是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型；果酒发酵利用的微生物主要是

酵母菌，其代谢类型是异养兼性厌氧型。（2）在图B中，乙瓶持续通入空气制备果醋，该果醋的制作流程是

果汁一果酒一果醋，酵母菌的碳源为葡萄糖，醋酸菌的碳源为酒精。（3）图A①过程表示制备果酒，酵母菌

在图B的甲瓶中进行无氧呼吸，产物酒精在酸性条件下与橙色的重铝酸钾溶液反应，出现灰绿色。（4）甲瓶

中进行酒精发酵，产生的二氧化碳可使溶液pH下降，乙瓶中进行乙酸发酵，产生的乙酸也使溶液的pH下

降。由于酒精发酵不断产生二氧化碳，瓶内气体压强不断增大，为防止爆炸，应在图B的甲瓶上设置排气

口。

答案：（1）酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，醋酸菌的代谢类型是异养需氧型（2）乙酒精（3）甲

酸重铭酸钾溶液（4）甲、乙甲瓶中产生的二氧化碳和乙瓶中产生的乙酸使溶液的pH下降甲排气

【基础知识2】微生物的培养技术以及应用

【典例分析2-1］（2024•山东青岛模拟）自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用

自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离

和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。回答下列问题。

05mL05mL0.1mL

扩大培养

藻荡2005mL固氮能力

鉴定

土壤90mL

多次纯

10g无菌水悬浮液案

化培养

①②③④⑤

（1）下表为两种培养基的配方，步骤④应选其中的培养基，原因是

培养基类型培养基组分

甘露醇(C6Hl406)、KH2P04、NaCKMgS04•7H20,K2s04、CaC03、

Ashby培养基

蒸储水、琼脂

LB培养基蛋白陈、酵母提取物、NaCl、蒸储水、琼脂

（2）若在④的平板上统计的菌落的平均数量为126个，则每克土壤中含有的固氮菌为个。

（3）将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时，经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进

行固氮能力的测定，筛选出固氮能力最强的菌种CM12,为进一步鉴定其固氮能力，科研人员选用发芽一致

30天后测定土壤微生物有机氮含量，结果如图所示。

［注］CK：对照处理组；N：尿素处理组（每盆土壤浇50mL有氮全营养液，成分为在1000mL无氮植物营养液

中加入0.12g尿素）；CM12：自生固氮菌CM12处理组（每盆土壤浇50mL接种自生固氮菌的无氮植物营养

液）。

①对照组（CK）的处理为o

②自生固氮菌比共生固氮菌（如根瘤菌）的应用范围更广，原因是

解析：（1）由题干信息分析可知，科研人员的目的是分离土壤中自生固氮菌，故为了模拟类似的生长环境，

培养基中需要没有氮源且添加多种无机盐来模拟土壤环境，故步骤④应选择Ashby培养基。（2）每克样品中

的菌株数=126X104+0.1=1.26X107个。（3）①对照组的目的是排除无关变量对实验的影响，故对照组

（CK）的处理为每盆土壤浇50mL无氮植物营养液。②自生固氮菌比共生固氮菌（如根瘤菌）的应用范围更广,

原因是自生固氮菌能在土壤中独立固氮，不受宿主的限制。

答案：（DAshbyAshby培养基中没有氮源，只有自生固氮菌能在该培养基生存（2）1.26X107（3）①每盆

土壤浇50mL无氮植物营养液②自生固氮菌能在土壤中独立固氮，不受宿主的限制

【典例分析2-2］（2024•山西大同模拟）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。

碳源细胞干重（g/L）S产量(g/L)

葡萄糖3.120.15

淀粉0.010.00

制糖废液2.300.18

回答下列问题。

（1）通常在实验室培养微生物时，需要对所需的玻璃器皿进行灭菌，灭菌的方法有

_________________________（答出2点即可）。

⑵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o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。

⑶由实验结果可知，碳源为淀粉时菌株C不能生长，其原因是

⑷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：O

⑸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）。

解析：（1）在实验室培养微生物时，对玻璃器皿进行灭菌的方法有干热灭菌和高压蒸汽灭菌等。（2）由实验结

果可知，以葡萄糖作为碳源时，细胞干重最高，最有利于菌株C生长；而以制糖废液作为碳源时，S产量最

高，此时更有利于生产S。微生物生长所需的营养物质除碳源外，一般还包括水、氮源和无机盐等。⑶碳源

为淀粉时菌株C不能生长，可能是因为菌株C缺乏能分解淀粉的酶，不能分解利用淀粉。（4）若要进一步确

定生产S的最适制糖废液浓度，可分别向一系列含有不同浓度制糖废液的培养基中接种等量且适量的菌株

C,放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后检测培养液中S的含量，S产量最高时对应的制糖废液浓度

即为最适碳源浓度。⑸利用制糖废液生产S可以实现废物利用，减少污染、节省原料、降低生产成本。

答案：（1）干热灭菌和高压蒸汽灭菌⑵葡萄糖制糖废液水、氮源、无机盐（3）菌株C缺乏能分解淀粉

的酶，不能分解利用淀粉（4）分别向一系列含有不同浓度制糖废液的培养基中接种等量且适量的菌株C,放

在相同且适宜的条件下培养，一段时间后检测培养液中S的含量，S产量最高时对应的制糖废液浓度即为最

适碳源浓度（5）减少污染、节省原料、降低生产成本

【提分秘籍】

牛肉膏蛋白腺培养基，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及02维生素的需求。例如，

在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加酸；在培养霉菌时，需要将培养基调至生;在培养细菌时，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。

【典例分析2-3］（2024.辽宁鞍山调研）某种在田间广泛使用的除草剂（含氮有机化合物）在土壤中不易降解,

长期使用会污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下面程序选育能有效降解该除草剂的细菌（已知

该除草剂在水中溶解度一定，该除草剂的培养基不透明，培养皿中会残留少量无菌空气）。回答下列问题：

无透明带菌落

有透

明

带

菌

长期使用该落

除草剂的土壤

A.制备土B.培养基表C第2次及其以后D.培养基

壤浸出液面连续划线划线总是从上次培养

划线末端开始

（1）制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行处理。

⑵要从长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌，从物理性质、营养成分的角度要求上述培养基具备的特点

是。若需要调节培养基pH,应该在各种成分都溶化后且分装

（填“前”或“后”）进行。对培养基进行灭菌，常采用法。

⑶图中形成的菌落中，无透明带菌落利用的氮源可能是,有透明带菌落利用的氮源主要是该除草

剂，据此可筛选出目的菌。

⑷若对活菌进行计数，常用的接种方法为o为了测定微生物的数量，一位同学在4

个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1mL,培养后菌落数目分别为155、160、176、149,

则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为个。

解析：（1）制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理。（2）要从长期使用该除草剂

的土壤中分离目的菌，从物理性质、营养成分的角度要求上述培养基具备的特点是以除草剂为唯一氮源的

固体培养基。若需要调节培养基pH,应该在各种成分都溶化后且分装前进行。对培养基进行灭菌常采用湿

热灭菌法中的高压蒸汽灭菌法。⑶根据题干“该除草剂的培养基不透明”可知，无透明带菌落利用的氮源

并不是除草剂，而是空气中的N2,有透明带菌落利用的氮源为除草剂。⑷接种微生物常用平板划线法和稀

释涂布平板法，其中稀释涂布平板法还可用于对微生物进行计数。在4个平板培养基上分别接种稀释倍数

为106的土壤样液0.1mL,培养后菌落数目分别为155、160、176、149,则每毫升原土壤样液中上述微生

物数量为（155+160+176+149）+4+0.1义106=1.6X109（个）。

答案：（1）稀释⑵以除草剂为唯一氮源的固体培养基前高压蒸汽灭菌（3）N2⑷稀释涂布平板法L6

X109

【典例分析2-4］（2024.江苏金坛模拟）请回答下列与大肠杆菌纯培养有关的问题：

（1）制备培养基：配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行，培养基在接种前要进行

______________灭菌。

（2）纯化大肠杆菌

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。在数次划线

后培养，可以分离得到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的单菌落，这种方法称为0

（3）讨论分析

①纯化大肠杆菌时，（填“可以”或“不可以”）用加入抗生素的方法防止杂菌感染。

②用该方法分离大肠杆菌时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一次划线的末端开始划线，并划线数

'次,其原因是_____________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

③大肠杆菌与酵母菌的最本质区别是

解析：（1）配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行调节pH,培养基在接种前要进行高压蒸汽灭菌。

（2）题干所述接种方法为平板划线法。（3）①大肠杆菌属于细菌，对抗生素敏感，培养大肠杆菌时不能用加

入抗生素的方法防止杂菌感染。②平板划线法分离大肠杆菌时，从第二次划线操作起，每次总是要从上一

次划线的末端开始划线，并划线数次，其原因是线条的末端的细菌数量少，最终可以得到由单个细菌繁殖

形成的菌落。③大肠杆菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物，它们最本质的区别是大肠杆菌无以核膜为

界限的细胞核。

答案：（1）调节pH高压蒸汽（2）平板划线法

（3）①不可以②线条的末端的细菌数量少，最终可以得到由单个细菌繁殖形成的菌落③大肠杆菌无以核

膜为界限的细胞核

【提分秘籍】

①制备培养基:配制固体培养基灭菌，配制好的培养基采用高压蒸汽灭菌方法灭菌，培养皿包扎好，放人干

热灭菌箱内，进行灭菌。

倒平板:待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板。首先拔出锥形瓶的棉塞，将瓶口迅速通

过火焰，用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，将培养基(10-20m)倒人培养皿，立即盖上皿

盖、等待培养基冷却凝固后，将培养皿倒过来放置。

②接种和分离酵母菌：通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，其目的是聚集的菌种逐步稀释分散

到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单个菌落。

【基础知识3】植物细胞工程

【典例分析3-1](2023•浙江临安调研)甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效

应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生

质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题。

⑴根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备

的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原

生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的为外植体。

(2)植物细胞壁的主要成分为和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。在

原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的失活。对

处理后的原生质体在显微镜下用计数，确定原生质体密度。两种原生质体1：1混合后，通过

添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是

(3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，

并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于。下列各项中能

说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由是哪几项？()

A.甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂

B.同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂

C.培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂

D.杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂

(4)愈伤组织经可形成胚状体或芽。胚状体能长出____________,直接发育形成再生植株。

(5)用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a,乙植物细胞质具有特异性DNA序

列b；Ml、M2为序列a的特异性引物，Nl、N2为序列b的特异性引物。完善实验思路:

I.提取纯化再生植株的总DNA,作为PCR扩增的o

H.将DNA提取物加入PCR反应体系，为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。

III.得到的2个PCR扩增产物经后,若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的—

个条带，则可初步确定再生植株来自杂种细胞。

解析：（1）在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备再生的能力。为

了便于观察原生质体融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的根

为外植体，则乙植物可用幼苗的叶为外植体。（2）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，在获取原生质体

时，常采用相应的酶进行去壁处理。甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应，

在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体的细胞质和乙原生质体的细胞核失活，融

合后具有甲植物的细胞核基因和乙植物的细胞质基因。对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计

数，确定原生质体密度。两种原生质体1：1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合，一定时间后，加

入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是降低PEG浓度，使其失去融合作用。（3）同一块愈伤组织所有细胞

源于同一个杂种融合的原生质体。未融合的原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂；

同种融合的原生质体也因为甲原生质体细胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂；只有杂种细胞

才具备有活性的细胞质和细胞核，可以生长、分裂，因此这些愈伤组织只能来自杂种细胞。（4）愈伤组织经

再分化可形成胚状体或芽。胚状体能长出根和芽，直接发育形成再生植株。（5）I.提取纯化再生植株的总

DNA,作为PCR扩增的模板。H.将DNA提取物加入PCR反应体系，Ml、M2为特异性引物，扩增序列a；用

同样的方法扩增序列boIII.得到的2个PCR扩增产物经凝胶电泳后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现

了预期的1个条带，则可初步确定再生植株来自杂种细胞。

答案：（1）再生叶（2）纤维素细胞质和细胞核血细胞计数板降低PEG浓度，使其失去融合作用（3）

同一个杂种融合原生质体ABD（4）再分化根和芽（5）1.模板II.MKM2III.凝胶电泳1

【典例分析3-2］（2024.安徽淮北模拟）菊花的组织培养的大致过程如下图所示。请回答下列问题：

菊花植物体A未开花的幼嫩枝条耳愈伤组织

D|1——试管苗----------------------1|C

（1）外植体的消毒：选取生长旺盛的嫩枝，冲洗干净，用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，用体积分数

为70%的消毒30s,立即将外植体用无菌水清洗2〜3次，吸干表面水分，再用溶

液处理30min后，立即用无菌水清洗2〜3次，其目的是。

（2）菊花组织培养过程中，启动细胞分裂、B（填名称）、再分化的关键激素是

=通过B过程产生的愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞的形态、结构

（填“相同”或“不同”），其根本原因是o

（3）该实验操作成功的关键是,

所以要对外植体、超净工作台台面等消毒，对等灭菌，实验操作过程都要在

一旁进行。试管苗的获得证明菊花体细胞具有性。

解析：（1）外植体的消毒：外植体冲洗干净后，需用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，用体积分数为70%

的酒精消毒30s,立即将外植体取出，用无菌水清洗2〜3次，吸干表面水分，再用次氯酸钠溶液处理30min

后，立即用无菌水清洗2〜3次，其目的是洗净消毒液。（2）在菊花的组织培养过程中，启动细胞分裂、脱

分化和再分化过程的激素主要是生长素和细胞分裂素。愈伤组织和枝条韧皮部的细胞形态、结构差别很大,

根本原因是不同细胞内基因的选择性表达。（3）植物组织培养实验操作成功的关键在于无菌操作和无菌技

术，所以培养基和培养器具的灭菌、外植体和超净工作台台面的消毒和无菌操作等都要严格进行，实验操

作过程都要在酒精灯火焰旁进行。试管苗的获得体现了菊花体细胞具有全能性。

答案：（1）酒精次氯酸钠洗净消毒液

（2）脱分化细胞分裂素和生长素不同基因的选择性表达

（3）无菌操作和无菌技术培养基和培养器具酒精灯火焰全能

【典例分析3-3］（2024.江西分宜调研）通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势（甲耐盐、乙

高产），培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答下列问题:

甲种植物细胞、囚,甲原生质体'PEG后

乙种植物细胞^

再

乙原生质体细

生

胞

细

目的植株分

胞

裂

［选择壁

rin用钠盐浓度为0.6%

旦’的固体培养基培养•愈伤组织-------1C

（DAM酶，B是，D是具有优良性状的幼芽。D

长成的幼苗需要选择的原因是________________________________________________________________

⑵由C形成植株的过程利用了—

技术，形成愈伤组织需要经过过程，愈伤组织形成D需要经过过程。整个培养过程要在

的条件下进行。

（3）植物体细胞融合成功的标志是

。目前，植物体细胞杂交技术在______________________________________等方面取得

了重大突破。

（4）己知甲、乙植物分别为四倍体、二倍体，则“甲一乙植株”属于倍体植株。

解析：（1）由植物细胞变成原生质体，需要去掉细胞壁，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，酶具有专

一性，所以应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。两个原生质体经PEG诱导形成融合的原生质体，D是具有耐

盐优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是并非每株幼苗都能表达出高产耐盐性状。（2）C细胞是

杂种细胞，形成植株需要利用植物组织培养技术，经历细胞的脱分化过程和再分化过程，该过程中涉及培

养基培养，所以要在无菌的条件下进行。（3）植物细胞融合时，核质都应该进行融合，当细胞壁再生时，说

明融合后的细胞核与细胞质已经能进行正常的新陈代谢，即融合成功。植物体细胞杂交打破了生殖隔离，

实现了远缘杂交育种。（4）“甲一乙植株”属于异源多倍体中的异源六倍体。

答案：（1）纤维素酶和果胶融合的原生质体耐盐有耐盐高产和耐盐低产两种幼苗（2）植物组织培养

脱分化再分化无菌（3）再生出新的细胞壁打破生殖隔离，实现远缘杂交育种（4）

【提分秘籍】

1.植物体细胞杂交技术

（1）概念:是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的

技术。

原因:番茄和马铃薯两种生物之间存在着生殖隔离，不能（能、不能）用传统的有性杂交的方法得到杂种后代。

（3）过程:进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得原生质

体。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类即物理法和化学法。物理法包括电融

合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+--高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再

经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。

意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等。

（5）“番茄一马铃薯”杂种植株没有地上结番茄，地下长马铃薯，可能的原因是基因表达之间是相互调控，

相互影响的，杂种植物含两个物种的遗传物质，基因表达时受到相互干扰（合理即可）。

【基础知识4】动物细胞工程

【典例分析4-1]（2024.江西新干模拟）图1表示SARS-CoVS蛋白特异性单克隆抗体的制备过程。骨髓瘤

细胞由于缺乏次黄喋吟磷酸核糖转移酶（HGPRT-）在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。图2

表示筛选出融合细胞的过程。回答下列问题。

SARS-CoVS骨髓瘤

蛋白细胞株烹工抗CADCrc

里丁\体检验SARS-CoVVS

I/甲fA生隆化+蛋白单克隆

小鼠体内一•"已免疫培养抗体

的B细胞

图1

免疫B细胞骨髓瘤细胞

HGPRT+

HAT培养液

体外长期融合的细胞在HAT培养

培养中死亡液中死亡

图2

（1）图1中已免疫的B细胞能分泌，需要与骨髓瘤细胞融合的原因是

（2）图1中的A是,最后将能产生所需抗体的细胞进行扩大培养的方法有

_________________________和体外培养两种。

（3）图2中的细胞融合一般用进行生物诱导，该诱导方法的原理是

_______________________________________，从而使细胞膜打开，细胞发生融合。

解析：（1）已免疫的B细胞能分泌特异性抗体。因为已免疫的B细胞已经高度分化，不能分裂，无法大量产

生抗体，而骨髓瘤细胞可大量增殖，因此需要已免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合。（2）图1中的A是B细胞

和骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞。将筛选出来的能产生所需抗体的杂交瘤细胞进行克隆化培养的方法

有体外培养和注射到小鼠腹腔内培养（或体内培养）两种。（3）动物细胞融合一般用灭活的病毒进行生物诱

导，该诱导方法的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞膜打

开，细胞发生融合。

答案：（1）特异性抗体已免疫的B细胞不能分裂，无法大量产生抗体，而骨髓瘤细胞可大量增殖（2）杂

交瘤细胞注射到小鼠腹腔内培养（或体内培养）（3）灭活的病毒病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够

与细胞膜上的糖蛋白发生作用

【典例分析4-2］（2024.山东高密模拟）下图为细胞工程的流程图（a、b表示过程），请据图回答下列问题:

甲细胞

丙细胞上丁细胞

乙细胞

（1）若图示为动物细胞融合的过程，则a特有的诱导剂是0以动物细胞融合为基础发展起

来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径，通过把能产生抗体的细胞与能在体外

大量增殖的细胞进行融合，得到既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。

（2）若图示为植物体细胞杂交过程，则在甲、乙细胞融合之前，需要用（填酶名称）制备

。这项工程的意义是

（3）由甲、乙细胞融合得到丙细胞的基本原理是

解析：（1）动物细胞融合特有的诱导剂是灭活的病毒。在单克隆抗体的制备过程中，已免疫的B淋巴细胞与

骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专一抗体。（2）在植物体细胞

杂交过程中，需要先用纤维素酶和果胶酶去除甲、乙细胞的细胞壁，获得原生质体，然后再诱导甲、乙的

原生质体融合。该技术可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。（3）甲、乙细胞融合形成

丙细胞，利用了细胞膜的流动性。

答案：（1）灭活的病毒（已免疫的）B淋巴骨髓瘤

（2）纤维素酶和果胶酶原生质体打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种（3）细胞膜的流

动性

【典例分析4-3]（2024.河南巩义模拟）据报道，科研人员从一只成年雌性森林猫皮肤组织中分离培养

得到成纤维细胞，将该细胞的细胞核注入中华田园猫的卵母细胞中，经人工激活后获得多枚体细胞克隆胚

胎。将克隆胚胎移植到受体母猫体内，经过62天孕育，成功得到一只森林猫体细胞克隆后代。请回答下列

相关问题：

（1）从成年雌性森林猫皮肤组织中分离成纤维细胞，需在皮肤组织中添加酶。作为细胞核受体

的卵母细胞应是,用显微注射法将供体细胞核导入该细胞后形成重构胚，由此

培育成的森林猫体细胞克隆后代的性别是。动物体细胞核移植的难度大于胚胎细胞核移植，原因

是___________________________________________________________

______________________________________________________________O

（2）猫泛白细胞减少症也叫猫瘟热，该病是由猫泛白细胞减少症病毒引起的猫（特别是幼龄猫）的一种发热

性、高度接触性、致死性传染病，而抗猫泛白细胞减少症病毒单克隆抗体的应用会大大降低该病的死亡率。

下图为用小鼠制备该单克隆抗体的简图，若甲细胞为小鼠骨髓瘤细胞，则乙细胞为已免疫小鼠的

=与植物细胞融合相比，图示甲、乙细胞融合的过程中特有的诱导剂是

=①②筛选的目的分别是

甲细胞）等丙细胞等丁细胞

乙细胞/①②

解析：（1）要分离成纤维细胞就需将成纤维细胞分散开，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理皮肤组织可获得分

散的单个成纤维细胞。在细胞核移植构建重组细胞的过程中，应将供体细胞核通过显微注射法注入去核的M

II期卵母细胞来形成重构胚。由于提供细胞核的是成年雌性森林猫，故培育成的森林猫体细胞克隆后代的

性别是雌性。因为动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，所以动物体细胞核移植的难度大于胚胎

细胞核移植。（2）在制备单克隆抗体时，需将小鼠骨髓瘤细胞和已免疫小鼠的B淋巴细胞融合。与植物细胞

融合相比，动物细胞融合过程中可用灭活病毒作为诱导剂。在进行动物细胞融合后，需进行两次筛选，第

一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是获得能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞。

答案：（1）胰蛋白（或胶原蛋白）去核的MII期卵母细胞雌性动物体细胞分化程度高，表现全能性十分

困难

（2）B淋巴细胞灭活病毒通过①筛选获得杂交瘤细胞，通过②筛选获得能产生所需的特异性抗体的杂交

瘤细胞

【提分秘籍】

1、气体环境:动物细胞培养所需气体主要有02和C02。02是细胞代谢所必需的，C02的主要作用是维持培

养液的pHo在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%C02混

合气体的C02培养箱中进行培养。

2、幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低（低、高）的幼龄细胞更易于培养，原因是幼龄动物

细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，即分化程度越低的细胞，其增殖能力就越强。

【基础知识5】胚胎工程

【典例分析5-1]（2024•广东汕头模拟）EP0是促红细胞生成素的英文简称，是一种激素样物质，可促进

体内新红细胞生成。人类可通过基因工程合成EP0基因，并采用中国仓鼠卵巢（CH0）细胞表达系统来获取产

物，其过程如图。

EP0羸]小

0^0

载体」重组表达载体

c卵母细胞恪品为

f精并受精卵厢仓鼠

[⑧

EP0活⑨转EP0

性成分"一基因仓鼠

请回答下列问题。

（1）供体母鼠通常情况下每次排卵8〜12枚，为使其超数排卵，需注射激素以排出更多的卵子，培

养到期与获能的精子相遇时，精子穿越透明带，完成体外受精。

(2)采用技术，将重组表达载体导入小鼠受精卵中，将受精卵移入发育培养液中继续培养。培养液

成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核甘酸等营养成分，以及等

物质。

(3)当胚胎发育至___________时期向受体移植，为获得更多转基因胚胎，要将囊胚阶段胚胎的均

等切割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行

(4)若想检验转基因仓鼠是否成功表达EPO,可以采用技术对血液来进行检测。

解析：(1)为使供体母鼠超数排卵，需注射促性腺激素。采集的卵母细胞需培养到Mil期才具备受精能力。

(2)将重组表达载体导入小鼠受精卵中，通常采用显微注射技术。发育培养液的成分除一些无机盐和有机盐

类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核昔酸等营养成分，以及血清等物质。(3)胚胎移植时，应选择发

育到桑甚胚或囊胚时期的胚胎。胚胎分割技术可获得更多的转基因胚胎，对囊胚进行分割时，需要将内细

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。由题意可知，在胚胎移植前，需对已成功转

入目的基因的胚胎进行性别鉴定。(4)若想检验转基因仓鼠是否成功表达EPO,可以采用抗原一抗体杂交技

术对血液来进行检测。

答案：(1)促性腺MII(2)显微注射血清(3)桑甚胚或囊胚内细胞团性别鉴定(4)抗原一抗体杂

交

【提分秘籍】

1.胚胎移植的生理学基础

(1)在胚胎移植前应该对受体进行同期发情处理，以保证胚胎能在受体子宫内正常发育。

(2)受体对来自供体的胚胎不会发生免疫排斥反应。

(3)胚胎移植后经受体孕育的后代，其遗传特性与供体一致(一致、不一致)。

(4)胚胎移植实质早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。

2.进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环

节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。

【典例分析5-2](2024.湖北鄂州模拟)幼畜体外胚胎生产技术，即幼畜超排、胚胎体外生产和移植技术,

是提高良种家畜繁殖效率的核心技术。科学家经过多年对辽宁绒山羊体外胚胎生产技术的研究总结，形成

了下图所示的操作流程，回答下列问题：

（1）流程图中的A是指,经过程A处理后的精子才能与发育至________期的卵母细胞

完成受精作用。

（2）在卵母细胞活体采集前，科学家利用两种方式对供体母羊进行了超数排卵处理，记录的相关数据如下表

所示：

不同超数排卵方法对超数排卵效果、

卵裂及早期胚胎发育的影响

平均卵卵裂率/%囊胚形成

组别羊羔/只卵泡/个

数/个率/%

先加PMSG,后加61.00+42.4347.59

6366

FSH13.96(143/337)(69/145)

先加FSH,后加85.83+22.8025.74

6515

PMSG18.35(101/443)(26/101)

①推测PMSG和FSH的作用为o

②实验结果表明，超数排卵方法不同不仅影响超数排卵效果，而且对体外受精后卵裂及

有很大影响。

（3）过程B的生理学基础之一是供体胚胎可与受体子宫建立正常的,但移入受体

的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。

（4）己知产下的小羊羔具有优良的遗传特性，另外还可采用B处的细胞，通过（写

出一种即可）等技术加速辽宁绒山羊遗传性状改良进程，并促进优良畜群繁育。也可采用一技

术将B均等分割为几份，并进行胚胎移植，从而一次性获得多只羊羔。

解析：（1）流程图中的A是指精子的获能处理，经过程A处理后的精子才能与发育至Mil期的卵母细胞完成

受精作用。（2）①推测PMSG和FSH的作用为促进供体超数排卵。②实验结果表明，超数排卵方法不同不仅

影响超数排卵效果，而且对体外受精后卵裂及早期胚胎发育（卵裂率和囊胚形成率）有很大影响。（3）过

程B为胚胎移植，其生理学基础之一是供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，方便营养物质

和代谢废物等的运输。(4)采用B处的细胞进行核移植，可得到多只优良后代；也可采用胚胎分割技术将B

均等分割为几份，并进行胚胎移植，从而一次性获得多只羊羔。

答案：(1)精子的获能处理MII(2)①促进供体超数排卵②早期胚胎发育(3)生理和组织联系

(4)核移植胚胎分割

【典例分析5-3](2024.湖北京山模拟)观察家畜卵子的发生和成熟示意图，思考并回答下列问题:

(1)图中①②③表示的细胞名称依次是。假设该动物

体细胞内有2N条染色体，则①②③④四种细胞内的染色体数目依次是

(2)图中a、b、c表示细胞分裂，依次为，在精子与卵子结合

过程中完成的分裂是—(填“a”“b”或"c”)。图中的p、q表示的结构依次是

(3)卵子成熟后即可进行受精，判断卵子是否受精的标志是

解析：(1)(2)③中有第一极体，说