高中生物学 选择性必修3（人教版）全册综合检测

全册综合检测

（本试卷满分：1（）0分）

一、选择题（本题共16小题，共40分。第1〜12小题，每小题2分；第13〜16小题，

每小题4分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。）

1.如下是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图，下列相关叙述正确的是（）

挑选葡萄I-丽涧f厢千］fA—|醋酸发酵|->丽

A.为提高果酒的品质，可在果汁中加入人工培养的菌种

B.挑选葡萄时，去除腐烂的籽粒和枝梗后再冲洗

C.家庭酿酒时加入的少量白砂糖，酵母菌并不能利用

D.A过程后仅需提高一定的环境温度就能产生果醋

解析：选A为了提高果酒的品质，可在果汁中加入人工培养的优质酵母菌，A正确；

挑选菊荀时，应该先用清水冲洗掉污物，再去除腐烂的籽粒和枝梗，B错误；家庭酿酒时加

入少量白砂糖来增加糖分，供酵母菌利用，C错误：A过程是酒精发酵，A过程结束后要生

产果酸，除了需要提高一定的环境温度，还要通入氧气，D错误。

2.（2024•贵州高考）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。

下列叙述错误的是（）

A.稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数

B.进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割

C.获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养

D.使用不同的限制酶也能产生相同的黏性木端

解析：选B稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数

目，A正确；在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形杰正常的桑茎胚或囊胚，B错误；马

铃薯顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进行组织

培养获得脱毒苗，C正确；不同的限制酶识别的DNA序列一般不同，但使用不同的限制酶

也能产生相同的黏性末端，D正确。

3.（2024•河北高考）下列相关实验操作正确的是（）

A.配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核昔酸溶液作为扩增原料

B.利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果

C.将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板

D.将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落

解析：选B配制PCR反应体系时，加入4种脱氧核甘酸的等量混合液作为扩增原料,

A错误；对PCR产物进行电泳时，在凝胶中添加核酸染料，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正确；薛母培养基应该用湿热灭菌法进行灭

茵处理，而不是煮沸消毒，C错误；为了避免高温杀死菌种，接种环烧红后需要冷却，才能

破取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落，D错误。

4.有关生物技术应用的叙述，正确的是（）

A.利用植物组织培养技术培育花药获得单倍体植株属于单倍体育种

B.动物细胞培养液通常含有葡萄糖、蛋白质、无机盐、维生素和动物血清

C.将愈伤组织细胞进行诱变处理并筛选得到抗盐碱的烟草新品种

D.将a抗胰蛋白酶基因转入乳腺细胞培育乳汁中含有该酶的转基因羊

解析：选C单倍体育种包括利用花药通过植物组织培养得到单倍体植株和加秋水仙素

处理两个过程，A错误；动物细胞培养液通常含有葡荀糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物

血清，B错误；由于基因突变是不定向的，所以将愈伤组织细胞进行诱变处理并筛选可以得

到抗盐碱的烟草新品种，C正确；将a抗胰蛋白酶基因转入受精卵中而不是乳腺细胞，用于

培育乳汁中含有该酶的转基因羊，D错误。

5.下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述，错误的是（）

A.将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法

B.设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列

C.蛋白质工程是通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新蛋白质的技

术

D.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质

解析：选B常用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵中，A正确；设炉扩增

目的基因的引物时要考虑表达载体的相关序列，从而保证目的基因能与表达载体相连拄及正

常衰达，B错误；蛋白质工程是通过改造或合成基因，枭改造现有豪白质，或制造一种新安

白质的技术，C正确；蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质，D正确。

6.（2025・江苏高考）从种植草莓的土壤中分离致病菌，简易流程如下：制备土壤悬液、

分离、纯化、鉴定。下列相关叙述正确的是（）

A.制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌

B.将土样加入无菌水混匀，梯度稀释后取悬液加入平板并涂布

C.连续划线时，接上次划线的起始端开始划线

D.鉴定后的致病菌，可接种在斜面培养基上，并在室温下长期保存

解析：选B紫外线可以杀死空气中或物体表面的微生物，一般不能对培养基进行灭菌，

A错误。可用稀释涂布平板法分离土壤中的微生物，B正确。连续划线时，接上一次划线的

末端开始划线，注意不要将散后一次的划线与第一次的划线相连，C错误。鉴定后的致病菌，

可接种在斜面培养基上，灵于44c左右的冰箱内短期保存，D错误。

7.（2025•累*辽索高考）利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇

药源短缺问题。下列叙述正确的是（）

A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成

B.培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌

C.芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体

D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显

解析：选A细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成，两者比例适中时，促

进愈伤组织形成，A正确；培养基用湿热灭菌法灭菌，B错误；植物细胞一般具有全能性，

芽原基可以用作外植体，C错误；紫杉醇是一种植物次生代谢物，能通过细胞产物的工厂化

生产来获取，D错误。

8.利用农杆菌转化法可将抗虫基因导入玉米细胞而获得抗虫植株。下列说法错误的是

（）

A.若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增，应用PCR

B.将重组的农杆菌Ti质粒喷洒到玉米伤口上，可成功转化

C.利用害虫接种实验可从个体水平检测目的基因是否进入了玉米细胞

D.将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物

解析：选BPCR是体外复制特定目的基因片段的技术，若对已知序列的抗虫基因进行

大量扩增，应用PCR,A正确；将重组的农杆菌Ti质粒导入农杆菌，再用农杆菌去侵染玉

米才可能成功转化，B错误；利用害虫接种实脸可从个体水平检测目的基因是否进入了玉米

细胞，C正确；将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物，导致基因污染，

D正确。

9.如图为植物细胞A、B融合后再生出新植株的部分过程示意图，请据图分析，以下

叙述不正确的是（）

亲本植物亲本植物

A.进行步骤①的关键技术是使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁

B.步骤②一般要用聚乙二醇等诱导剂进行诱导

C.原生质体融合成为一个新的杂种细胞的标志是出现新的细胞核

D.亲本植物A的细胞与亲本植物B的细胞诱导融合后，形成的细胞中两两融合的细胞

类型有3种

解析：选C步骤①是去除细胞壁得到原生质体的过程，该过程需采用酶解法，即用纤

维素酶和果胶酶处理，A正确；步骤②是诱导原生质体融合的过程，该过程可用物理法（电融

合法、离心法等）或化学法（聚乙二醇融合法等），B正确；原生质体融合成为一个新的杂种细

胞的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁，C错误；亲本植物A细胞与亲本植物B细胞两两融

合后的细胞有3种，具体为AA型、BB型、AB型，D正确。

10.下列关于高等哺乳动物胚胎工程的相关叙述，正确的是（）

A.体外受精时对精子要进行获能处理，卵母细胞也需要培养至减数分裂I中期

B.早期胚胎培养的培养液中通常需要加入该种动物的血清，而动物细胞培养不需要

C.受精作用和卵裂过程发生于输卵管，卵裂期细胞数量不断增多，胚胎体积不断增大

D.试管动物和克隆动物都具有两亲本的遗传特性，前者属有性生殖，后者属无性生殖

解析：选D体外受精时对精子要进行获能处理，引母细胞也需要培养至减数分裂II中

期才能受精，A错误。早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液中通常都需要加入该种动物的

血清等天然成分，B错误。受精作用和卵裂过程都发生于输卵管，卵裂期细胞数量不断增多，

但胚胎体积不变，甚至略微减小，C错误。试管动物是经体外受精、体外培养、胚胎移植后

形成的，属于有性生殖，具有两个亲本的遗传物质；克隆动物是经核移植、体外培养、胚胎

移植后形成的，属于无性生殖，具有两个亲本的遗传物质（供体提供核基因，受体提供细胞质

基因），D正确。

11.（2025•山东高考）利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示，下列说

法错误的是（）

牛甲耳部的体细胞盗右转基因体细胞

核移植

牛乙的卵母细胞包*重构胚—之糜玄一犊牛丁

牛丙的子宫

A.对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞

B.卵母细胞去核应在其减数分裂I中期进行

C.培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液

D.可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛

解析：选B胚胎工程中，往往需要对雌性供体进行超数排卵处理，即注射促性腺激素

促使其产生更多的卵母细胞，A正确；卵母细胞培养至MH期（减数分裂n中期）进行去核，

B错误；动物细胞培养时，培养液需要定期更换，以便济除代谢物，防止细胞代谢物积累对

细胞自身造成危害，C正确；PCR技术可以检测受体细胞中走否导入目的基因，则可用PCR

技术签定族牛丁是否为转基因牛，D正确。

12.科学家创造了“基因敲除”技术：将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源

序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，然后将修饰后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚

胎，形成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊性纤维化的致病基因移植到

小鼠身上，培育出了患囊性纤维化的小鼠。下列有关叙述错误的是（）

A.通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的某一基因

B.在“基因敲除”中需要用到限制性内切核酸酶、DNA连接酶等

C.这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代

D.“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究

解析：选C据题干恰息可知，“基因敲除''实质上是用外源基因取代或破坏DNA同

源序列中的某一个基因，导致其失活，可以定向改变生物体的某一基因，A正确；根据题干

信息”将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中”，则需要限制酶和DNA连接

酶，B正确；这种嵌合体小鼠长大后，体内存在人类囊性纤维化的致病基因，可能会遗传给

后代，C错误；“基因敲除''技术成功地培育出了患囊性纤维化的小鼠，这种小鼠可作为实

验材料用于人类对遗传病的研究，D正确。

13.花生在不良的贮藏条件下极易被黑曲霉菌（BQM）感染发生霉变。为了寻找安全有效

的花生防霉方法，研究者将浸有肉桂、山苍子及丁香3种植物精油的漉纸片，置于接种BQM

的培养皿中央，结果如图,下列相关说法错误的是（）

A.用稀释涂布平板法接种BQM

B.对照组的培养皿中未接种BQM

C.3种植物精油均能抑制BQM生长

D.丁香精油对BQM的抑菌效果最差

解析:选B该实验通过形成的抑菌图的大小来判断3种植物精油对BQM生长的作用，

故应用稀释涂布平板法接种BQM,A正确；对照组的培养皿中布满了BQM菌落，说明接

种了BQM,B错误；3种植物精油滤纸片的周围都形成了抑菌圈，说明三者都能抑制BQM

生长，C正确；由图可知，丁香精油滤纸片周围的抑菌国最小，说明其抑菌效果最差，D正

确。

14.我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，精准地将人亨廷顿舞蹈症基因插入

猪成纤维细胞中，成功培育出亨廷顿舞蹈症的模型猪，为治疗人类神经细胞功能退行性疾病

提供了理想的动物模型。有关叙述正确的是（）

A.外源基因插入猪成纤维细胞中，其变异类型属于染色体变异

B.以猪成纤维细胞作为受体细胞的主要原因是它具有全能性

C.可以直接将人亨廷顿舞蹈症基因注入猪成纤维细胞中

D.模型猪为阿尔茨海默病等疾病的病理研究、药物研发提供了实验材料

解析：选D外源基因插入猪成纤维细胞中，其变异类型属于基因重组，A错误；以猪

成纤维细胞作为受体细胞的主要原因是猪是研究人类某些疾病的理想实验模型，猪成纤维细

胞不具有全能性，B错误；不能直接将人亨廷顿舞蹈症基因注入猪成纤维细胞中，需要构建

基因表达载体，利用载体将其导入，C错误；模型猪为阿尔茨海默病等疾病的病理研究、药

物研发提供了实验材料，D正确。

15.饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，若在饲料中添加植酸酶，能

催化其水解为可以吸收利用的磷酸盐等。如图是从作物根部土壤中分离产植酸酶菌株的过

程，图中①〜⑤表示操作过程。下列说法错误的是（）

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三:

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A.通过①〜④逐渐稀释，目的是获得单个菌落

B.图中培养基从功能上讲属于选择培养基

C.高压蒸汽灭菌锅灭菌的要求是100°C

D.实验结果显示产植酸酶的理想菌株是E

解析：选C分析题图可知，①〜④过程是梯度稀释过程，目的是对菌液进行稀粒，涂

布后在平板上可获得单个细菌繁殖而来的菌落，A正确；由题意可知，该实验的目的是从作

物根部土壤中分离产植酸酶的菌株，因此图中的培养基应该是选择培养基，B正确；高压蒸

汽灭菌锅灭菌的要求是压力为100kPa,温度为121°C的条件下，维持15〜30min,C错误;

实验结果显示，E的透明圈最大，因此产植酸酶的理想菌株是E菌株，D正确。

16.如图表示通过现代生物技术制备单克隆抗体的两种途径，其中①〜⑥表示相关过程。

下列说法错误的是（）

A.细胞a是B淋巴细胞，过程①只能用灭活的病毒来诱导，不能用聚乙二醇诱导

B.V1基因是编码抗体的基因，过程④需要逆转录解的参与

C.通过两种途径获得的两种抗体氨基酸序列相同，生物活性不同

D.利用同位素标记的单克隆抗体，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病

解析：选A由图示可知，细胞a的名称是B淋巴细胞，过程①诱导细胞融合既可以用

灭活的病毒又可以用聚乙二醇，A错误；Vi基因是编码抗体的基因，过程④为逆转录过程，

需要逆转录酶的参与，B正确；抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同，两者的生物活性不

相同，原因是抗体2是由大肠杆菌产生的，其形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，

抗体1是由杂交瘤细胞产生的，其形成过程经过了内质网和高尔基体的加工，C正确；利用

同位素标记或差光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸

形等疾病，D正确。

二、非选择题（本题包括5小题，共60分。）

17.（10分）请根据果酒和果醋的制作流程及装置回答有关问题:

果酒和果醋的制作流程图果酒和果解制作装置示意图

（1）图中A过程指,B过程指

⑵图中酒精发酵和醋酸发酵中涉及的主要微生物在细胞结构上的主要区别是

⑶从装置图可以看出，加入发酵瓶中的果浆只占发酵瓶的2/3,目的是

（4）果酒的制作离不开酵母菌，在配制酵母菌培养基时，常添加一定浓度的葡萄糖，若葡

萄糖浓度过高会抑制酵母菌的生长，其原理是

解析：（1）图中A过程指冲洗，以洗去浮尘为目的；B过程指酒精发酵。（2）酒精发酵和

醋酸发酵中涉及的主要微生物分别是酵母菌和醋酸菌，前者是真核生物，后者是原核生物，

它们在细胞结构上的主要区别为是否有成形的细胞核。（3）在破球瓶中加入果浆，加入的果浆

不应超过玻璃瓶体积的2/3,目的是让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽02后再遂行酒

精发酵，并仿止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。（4）在配制酵母菌培养基时，常

添加一定浓度的葡萄糖，若葡萄糖浓度过高，会导致酵母菌细胞失水，从而抑制酵母菌的生

长。

答案：⑴冲洗酒精发酵（2）是否有成形的细胞核

（3）让酵母菌在有氧条件下大量繁殖，暂时储存发酵产生的二氧化碳，防止发酵液流出，

起到缓冲作用（4）葡萄糖浓度过高，导致酵母菌细胞失水

18.（12分）根据植物体细胞杂交技术流程图，回答下列相关问题:

⑴运用传统有性杂交i即用番茄和马铃薯杂交）在自然状态下不能得到杂种植株，原因是

⑵在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是

其中过程②为诱导原生质体融合，融合完成的标志是。

（3）已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于倍体植株。

（4）已知柴油树种子含有的油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工

业化生产，若利用此技术，将柴油树细胞培养到（填字母编号）阶段即可。

（5）若培育抗除草剂玉米，将抗除草剂基因通过适当的途径导入玉米体细胞，然后进行组

织培养，该过程相当于（填数字编号），为促进其细胞分裂和分化，培养基中应有

_____________________两类激素。

解析：（1）由于不同种的植物存在生殖隔离，因此运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯

杂交）在自然状态下不能得到杂种植株。（2）将杂种细胞培育成杂种植株需要采用细胞融合技

术、植物组织培养技术，该技术的原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性；图中②表示

原生质体融合，植物体细胞融合完成的标志是产生新的细胞壁。（3）已知番茄、马铃薯分别为

四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于异源六倍体植株。（4）要获得细胞产物，只需培养到

愈伤组织阶段即可，即将柴油树细胞培养进行到e过程即可。（5）植物组织培养包括脱分化和

再分化两个过程，相当于图中④⑤。若培育抗除草剂玉米，将抗除草剂基因通过适当的途径

导入玉米体细胞，然后进行组织培养，为促进其细胞分裂和分化，培养基中应有生长素、细

胞分裂素两类激素。

答案：（1）不同物种之间存在生殖隔离

（2）细胞膜的流动性、植物细胞的全能性再生细胞壁

（3）六（4）e（5）@⑤生长素、细胞分裂素

19.（12分）如图是制备单克隆抗体A的流程图。

给小W,细版］

注射T野二行1

抗原蜘痴L第一次第二次

■~_蜀箍选一筛选.

骨褪彳细胞诙处理

（1）图中制备抗体A的过程中，用到的生物技术主要有（答

出两点）。

（2）图中，细胞I的名称为:第一次、第二次筛选的目的分别是

⑶单克隆抗体最主要的优点在于它的o利用

_________________标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸

形等疾病。

解析：（1）制备单克隆抗体的过程中，需要将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，采用动

物细胞融合技术。对融合后的细胞进行筛选、克隆化培养，需要用到动物细胞培养技术。（2）

图中细胞I是给小鼠注射抗原A之后，从小鼠脾中获取的B淋巴细胞。第一次筛选：在特

定的选择培养基上，未融合的亲本细胞（B淋巴细胞和骨髓瘤细胞）和融合的具有同种核的细

胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长；第二次缔选：经选择性培养的杂交瘤细胞并

非都是能分泌所需抗体的细胞，需经克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得足够数量

的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。（3）单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备;

单克隆抗体可作为诊断试剂，如利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技

术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。

答案：（1）动物细胞培养、动物细胞融合（2）B淋巴细胞获得杂交瘤细胞获得能产生

所需抗体的杂交瘤细胞⑶特异性强、灵敏度高，并可大量制备同位素（或荧光）

20.（13分）（2025•云南高考）我国研究人员发明了生产维生素C的两步发酵法，流程如图

甲。为了减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖，需要进行灭菌以结束第一步发酵。

♦单步化学反应一一多步化学反应一微生物发酹

甲

在两步发酵法的基础上，我国研究人员进一步尝试月三菌混菌体系建立一步发酵法。在

氧化葡糖杆菌（原始菌MCS）中利用基因工程技术导入大场杆菌基因ccd不得到工程菌IR3Co

MCS和IR3c单菌培养时，活菌数变化曲线如图乙，MCS、IR3c分别与普通生酮基古龙酸

菌和巨大芽抱杆菌进行三菌混菌发酵时，产物含量变化曲线如图丙。

6一MCS三菌混菌发酵

5

4

3

2

1

O1

5101520253035

时间/h

乙

回答下列问题：

（1）要使基因ccd3在IR3c中稳定遗传、表达并发挥作用，构建的基因表达载体除启动

子外，还必须有O

（2）绘制图乙需统计活菌数，常用方法是o当活菌达到一定数量时,

基因ccdB编码的蛋白质开始发挥作用，推测该蛋白质的作用是

开始发挥作用的时间是,判断理由是

（3）基于图丙，利用IR3c三菌混菌发酵的产量________（填“高于”或“低于”）MCSH

菌混菌发酵的产量，其原因是

解析：（1）基因工程中构建的基因表达载体，除启动子外，还要有标记基因、目的基因、

终止子、复制原点等。（2）统计活菌数目常用稀释涂布平板法，由图乙可知，随着时间推移，

MCS和IR3c活菌数不断增加，在15h时，IR3c数量下降，而MCS数量继续上升，所以

推测转入的基因ccdB编码的蛋白质能抑制细菌增殖或诱导细菌死亡，发挥作用的时间大约

在15h。（3）由图丙可知，IR3c三菌混菌发酵产生的2•酮・L・古龙酸含量比MCS三菌混菌发

酵产量高，因此可以推测，IR3c三菌混菌发酵产量更高，可能的原因是IR3c转入了ccdB

基因，务活菌达到一定数量时，抑制细菌增殖（或诱导细菌死亡），减少IR3c竞争性消耗山

梨糖，从而使更多山梨糖被用于合成2•酮-L・古龙酸。

答案：（1）标记基因、目的基因、终止子、复制原点（2）稀释涂布平板法能抑制细菌增

殖（或诱导细菌死亡）15h在15h时，IR3c数量下降，而MCS数量上升⑶高于IR3C

转入了ccdB基因，当活菌达到一定数量时，抑制细菌增殖（或诱导细菌死亡），减少IR3c竞

争性消耗山梨糖，从而使更多山梨糖被用于合成2.酮古龙酸

21.（13分）（2025•广东高考）大肠杆菌是重要工业菌株之一，其培养过程可分为快速生长

期和生长稳定期两个阶段,为了通过调节蛋白质合成与降解速率来动态调控代谢途径关键酶

的蛋白量，使细胞适配不同阶段的生产需求，研究者设计了两种质粒，并以稳定性好的红色

荧光蛋白mKate2为模式蛋白测试质粒功能。回答下列问题：

（1）研究者首先构建质粒①（图a）用于在细胞内表达C末端带SsrA短肽的mKate2,将质

粒导入感受态细胞后，在添加抗生素的选择培养基上培养。根据培养基上菌落的生长状况，

结合PCR及_______________________检测，筛选获得重组菌株W1。

质粒①,Pcm|~|mKate2将srA|~|终止子日抗性基因11

质粒一再网欣同终止子间|mKale2H终止子1.盘、

注：P.为大肠杆菌内源启动子，在细胞快速生长期开启基因

转录，但进入生长稳定期后即停止基因转录；SsrA基因编码

SsrA短肽；C-末端带有SsrA短肽的女白质可被大肠杆菌

内源蛋白酶系统特异性识别并以一定速率降解。

图a

（2）将Wi在适宜条件下进行摇瓶培养，定时取样检测培养液中细胞密度，方法有

（答一种）。接种前需检测液体培养基的荧光强度，其作用是

_____________________________________________________。培养结果（图b）表明，进入生长

稳定期后荧光强度快速下降，原因是

快速生长期生长稳定期

图b

（3）研究者选用启动子Px、X基因（编码阻遏蛋白X,阻遏Px开启转录），重新构建质粒

②（图a）,导入野生型大肠杆菌中获得重组菌株W2。在适宜条件下摇瓶培养，W2的生长趋

势不变，培养期间荧光强度的变化趋势为

（4）莽草酸是一种重要工业化学品，其胞内合成代谢途径见图c。由于野生型大肠杆菌胞

内酶A活性弱，且莽草酸会被快速转化为细胞生长必需物，因此细胞中无法大量积累莽草酸。

为了保证细胞正常生长，并在生长稳定期实现莽草酸的大量积累，利用上述两种质粒的调控

功能，结合野生型菌株遗传物质的改造，提出重组生产菌株构建思路：

碳源—前体金♦……―莽草酸出细胞生长

必需物

图c

解析：（1）可结合PCR及英光（或mKate2）检测，筛选出重组菌株W1。（2）检测培养液中

细胞密度常用的方法有稀释涂布平板法（通过统计平板上的菌落数来估算细胞数量，进而得到

细胞密度）、显微镜直接计数法（利用细菌计数板在显微镜下直接对细胞进行计数）。接种前检

测液体培养基的荧光强度，是为了排除培养基本身荧光对实验结果的干扰，作为空白对照。

进入生长稳定期后，由于PG。在生长稳定期停止基因转录，所以不再合成带有SsrA短肽的

mKate2,同时C末端带有SsrA短肽的蛋白质可被大肠杆菌内源蛋白酶系统特异性识别并以

一定速率降解，导致荧光强度快速下降。（3）在重组菌株W2中，启动子Px被阻遏蛋■白X阻

遏转录。在培养初期，细胞处于快速生长阶段，阻遏蛋白X阻遏Px开启转录，不表

达，此时无荧光产生；进入生长稳定期后，阻遏蛋白X不表达且逐渐被降解，Px开启转录，

mKatel开始表达并积累，荧光强度逐渐增强。（4）为了保证细胞正常生长，并在生长稳定期

实现莽草酸的大量积累，结合题干信息，利用两种质粒的调控功能，相关思路见答案。

答案：（1）荧光（或mKate2）（2）稀释涂布平板法（或显微镜直接计数法）排除培养基本身

荧光对实验结果的干扰PG「。在生长稳定期停止基因转录，且C末端带有SsrA短肽的

mKate2被降解（3）快速生长期无荧光，生长稳定期荧光逐渐增强（4）先敲除野生型菌株中

的酶B基因，再将质粒①中的小心"2基因替换为酶B基因，将质粒②中的，〃基因替

换为酶A基因，并将上述质粒导入其中

I教师备选题］

1.下列关于细胞工程的有关叙述，错误的是（）

A.从紫草的愈伤组织中提取紫草素、利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株都利

用了植物组织培养技术

B.在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生细胞脱分化、

染色体变异或基因突变，理论上不会发生细胞分化和基因重组

C.制备单克隆抗体的过程中需要进行两次筛选，浜次筛选的原理不同

D.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据

的原理均相同，都能形成杂种个体

解析：选D从紫草的愈伤组织中提取紫草素、利用细胞工程培育“番笳•马铃薯”杂种

植株都利用了植物组织培泰技术，A正确。在进行组织培养时，由根尖细胞脱分化形成愈伤

组织的过程中，细胞通过有丝分裂方式增殖，可能会发生染色体变异或基因突变，而不可能

发生细胞分化和基因重组，B正确。单克隆抗体制备过程中对细胞进行两次筛选，第一次筛

选的目的是筛选杂交痫细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞），用的是选择性培养基：

第二次筛选的目的是筛选出能够产生特异性抗体的细胞群（抗体检测呈阳性的杂交癌细胞），

用的是抗体阳性检测，C正确。动物细胞融合与植物体幼胞杂交相比，诱导融合的方法、所