精品解析：山东省青岛第十九中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试生物试卷

2024.05 青岛十九中 2023-2024学年度第二学期期中模块检测 高二生物试题 说明：1.本试卷分第Ⅰ卷和第II卷。满分100分。答题时间90分钟。 2.请将第Ⅰ卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目的代号上；第Ⅱ卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应的位置上，答在试卷上作废。 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题（共20题，每小题1.5分本题，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题目要求） 1. 冷休克蛋白（CSP）对细胞在低温时恢复生长和发挥细胞各种功能有重要作用。如大肠杆菌从37℃转到10℃培养时，出现4h左右的生长停滞，此时绝大多数蛋白质合成受阻，仅有24种CSP蛋白被合成。冷休克时，在大肠杆菌CSP家族中，CspA表达量非常高，易与mRNA结合，从而有效阻止mRNA二级结构的形成，使mRNA保持线性存在形式，易化了其翻译过程。下列说法正确的是（ ） A. CSP家族的合成需要核糖体、内质网和高尔基体的参与 B. 大肠杆菌低温培养时，核糖体功能停止，细胞内酶活性减弱 C. 大肠杆菌低温培养时合成的CSP能够提高细胞抵抗寒冷的能力 D. 冷休克时，mRNA链保持二级结构有助于与核糖体的结合并翻译 2. 《本草纲目》中记载了酿制烧酒的过程：以糯米或粳米等蒸熟，“酿瓮中七日……入甑蒸令汽上，用器承取滴露”，“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列说法正确的是（ ） A. 为使酵母菌进行酒精发酵，酿制时“瓮”应装满后密封 B. “糯米或粳米”中所含物质只能为微生物提供碳源和氮源 C. 在利用酵母菌发酵的“七日”中，水和酒精是同时产生的 D. 发酵过程中密封不严，醋酸菌将酒精转化为乙酸使酒“酸坏” 3. 我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌，过程如下：①接种在人造海水中，15℃条件下振荡培养3h；②梯度稀释后将样品涂布在TYS培养基中，15℃条件下培养7d；③挑取生长菌落，进行划线，15℃条件下培养；④选择不同形态的菌落进行培养、鉴定和保藏。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①中的振荡培养可以提高培养液中的溶氧量 B. 过程②中的TYS培养基灭菌前需将pH调至酸性 C. 过程②③使用的接种器具均需灼烧并冷却后接种 D. 涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种 4. 海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，具有耐盐特性；紫球藻是一种单细胞红藻，是制备重要医药原料花生四烯酸的良好材料，且对青霉素有抗性。通过植物细胞工程技术，培育出了能在高盐海水中养殖且高产花生四烯酸的杂种藻类。下列说法错误的是（　　） A. 需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织后大量养殖 B. 用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合 C. 用酶解法获取原生质体的过程需在等渗或高渗溶液中进行 D. 在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞 5. 野生型菌株在基本培养基和完全培养基上均可繁殖，而营养缺陷型菌株只能在完全培养基上繁殖。筛选营养缺陷型菌株时，可将含菌株的一层基本培养基置于两层基本培养基中先进行培养，待出现菌落后，再向上层倾倒一层完全培养基继续培养，该方法称为夹层平板法，如图1所示。研究人员对大肠杆菌的菌种进行诱变后，利用该方法筛选其中的营养缺陷型菌株，结果如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 完全培养基应在灭菌后立即倒入夹层平板中 B. 该实验无需设置未接种的夹层平板作为对照 C. 经培养后，对首次出现的菌落用记号笔标在皿盖 D. 图2中的小型菌落可能为营养缺陷型菌株形成的新生菌落 6. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，其以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室通过发酵生产出PHA等新型高附加值可降解材料，从而提高了甘蔗的整体利用价值。具体的工艺流程如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，应在液体培养基中添加包含蔗糖在内的多种有机物作为碳源，并不断提高蔗糖的浓度 B. 为统计培养液中H菌的数目，可在培养过程中定期取样并采用平板划线法进行菌落计数 C. 若菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，则发酵系统不需要进行灭菌处理 D. 若在适宜营养物浓度、温度和pH条件下发酵，菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期且产生了少量的乙醇，则说明氧气是高密度培养的限制因素 7. 紫罗兰和油菜均为二倍体植物，紫罗兰具有改变油菜花色，提高油菜抗虫性，改善油菜品质等优良基因资源。实验小组利用紫罗兰和油菜通过体细胞杂交技术培育新品种，下图表示不同浓度的PEG作用下原生质体两两融合和多（三个或三个以上）原生质体融合的比率。下列说法中错误的是（ ） A. 图中诱导原生质体两两融合的最佳PEG浓度为40％左右 B. 两两融合的细胞有三种类型，均含有四个染色体组 C. 不同原生质体细胞膜完全融合是植物杂种细胞形成的标志 D. 植物体细胞杂交技术的突出优点是可克服远缘杂交不亲和的障碍 8. 目前精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法错误的是（　　） A. ①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理 B. 将外源基因整合到精子的染色体上，可保证外源基因稳定遗传 C. ②采用体外受精技术，受精完成的标志是雌雄原核融合 D. 精子载体法与显微注射法相比，对受精卵中核的影响更小 9. 某研究小组为测定药物对体外培养细胞毒性的大小，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。下列说法正确的是（　　） A. 制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理肝组织 B. CO2培养箱中CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸 C. 本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙毒性大小 D. 为防止细胞培养过程中细菌的污染，需要对培养液和所有培养用具进行消毒处理以及在无菌环境下进行操作 10. 我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，卵细胞会特异性表达和分泌BF1和BF2这两种蛋白质，这两种蛋白质能避免受精卵再度与精子融合。下列叙述正确的是（ ） A. 精子与卵细胞的识别和融合，与细胞膜的选择透过性有关 B. 受精过程中，精子和卵细胞的随机结合会导致基因重组 C. 多精入卵会导致产生双胞胎甚至多胞胎 D. BF1和BF2有利于维持受精卵中染色体数目的稳定 11. 下表为常用的限制性核酸内切酶（限制酶）及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法中，错误的是（ ） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamHⅠ G↓GATCC KpnⅠ GGTAC↓C EcoRⅠ C↓AATTC Sau3AⅠ ↓GATC HindⅡ GTY↓RAC SmaⅠ CCC↓GGG （注：Y=C或T，R=A或G） A. HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶切割后形成平末端 B. Sau3AⅠ限制酶切割位点在识别序列的外部 C. BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端 D. 一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列 12. 实时荧光RT—PCR可用于RNA病毒的核酸检测，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT=PCR进行核酸检测的相关过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 做RT—PCR之前，需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针 B. RNA不能作为PCR扩增的模板，故需要将样本中的RNA逆转录为DNA后再进行扩增 C. 若有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染病毒 D. 病毒的检测还可以检测病毒的蛋白类物质或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交 13. 胰岛素可用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。下图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述错误的是（ ） A. 新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素模型的主要依据 B. 新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则 C. 若用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用处理大肠杆菌 D. 新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构 14. 海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南，从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是（　　） A. 转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市 B. 我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格 C. 我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性 D. 对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域 15. 研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术的说法正确的是（　　） A. 对纤维素酶改造需要以基因工程为基础 B. 对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的 C. 改造后的纤维素酶和原纤维素酶是同一种酶 D. 改造前后纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同 16. 2023年1月，宁夏首批体细胞克隆高产长寿超级奶牛诞生，科研人员选择高产长寿和抗逆性能优异的明星奶牛，采集其耳缘组织，培养皮肤成纤维细胞，再通过核移植生产克隆胚胎，进行胚胎移植及妊娠。下列说法错误的是（　　） A. 为获得更多的超级奶牛，可在胚胎移植前对囊胚或者原肠胚时期的胚胎进行胚胎分割 B. 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 C. 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 D. 体细胞核移植的成功率非常低，人类对克隆技术的应用还有很多问题需要解决 17. 斑点杂交是将待测DNA或RNA样品直接点在硝酸纤维素膜上，用已标记的探针进行杂交，洗膜（除去未接合的探针），放射自显影，判断是否有杂交及其杂交强度。下列说法错误的是（　　） A. 可用放射性同位素标记的目的基因片段做斑点杂交的探针 B. 通过放射性自显影可以检测出整合有目的基因的受体细胞 C. 斑点杂交技术可用于检测目的基因是否在受体细胞中成功表达 D. 待测片段和探针杂交形成的双链区有氢键的形成 18. “黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（　　） A. 要在蜘蛛丝蛋白基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的基因的启动子 B. 显微注射将含有蜘蛛丝蛋白基因表达载体导入山羊的受精卵中，进而发育成“蜘蛛羊” C. “蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”会造成环境污染 D. 乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 19. 通过乳腺生物反应器生产药物时，需要对移植前的胚胎进行性别鉴定。目前最有效的方法是SRY-PCR法， 操作程序是：从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞提取DNA，然后用Y 染色体上性别决定基因（即SRY基因）的一段碱基作引物，在Taq酶作用下，以胚胎细胞中的DNA为模板进行PCR扩增，再用SRY特异性探针检测产物。下列说法错误的是（　　） A. 从滋养层细胞提取DNA的原因是滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，对胎儿的影响很小 B. 为获得更多的胚胎，可挑选出现阳性反应者在囊胚期进行胚胎分割 C. 该过程可能因为样品污染或引物设计不合理等原因而出现假阳性 D. 将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因启动子等重组在一起可制备乳腺生物反应器 20. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ） A. DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精，利用这一原理初步分离DNA与蛋白质 B. 将研磨液过滤到烧杯中，在冰箱放置一段时间后，上清液中含DNA和蛋白质 C. 将析出的丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂在沸水浴下鉴定DNA D. 实验结果变色不明显，可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放 二、选择题（共5题，每小题3分本题，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 21. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。有关本实验的叙述，正确的是（　　） 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B. 筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 22. 第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植。检测包括PGD、PGS（PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测）。下列叙述正确的是（ ） A. 采集的卵子需培养至MⅡ期才能与获能的精子进行受精 B. PGS和PGD技术可分别用于筛选唐氏综合征和红绿色盲 C. 进行胚胎移植前需要对夫妻双方进行免疫检查 D. 获得的胚胎需培养至原肠胚期才能植入子宫 23. 下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 每个脾B淋巴细胞可产生一种抗体 B. 细胞融合可使用灭活病毒，灭活病毒的抗原结构依然存在 C. 细胞筛选和细胞融合时所用的培养液在成分上相同 D. 克隆化培养过程中杂交瘤细胞会出现接触抑制的现象 24. Cre-loxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（loxP1和loxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是（　　） A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键 B. 若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色 C. 若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色 D. 若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其一个细胞内可能随机出现两种颜色 25. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示，据图分析正确的是（　　） A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对 B. 设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸 C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物 D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因，理论上该过程消耗了254个引物 第11卷（非选择题 共55分） 二、综合题 26. 对生活垃圾进行分类处理，是提高垃圾的资源价值和改善生活环境的重要措施。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于处理湿垃圾，如剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。 （1）科研小组从土壤中筛选产脂肪酶的菌株时，配制的培养基需要以____________为唯一碳源。接种微生物常用的方法是______________________。 （2）获得产脂肪酶的菌株后，在处理含油垃圾的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。现获得可产脂肪酶的A、B两种菌株，并进行了培养研究，结果如图1 所示。据图分析，应选择菌株_____进行后续相关研究，理由______________________。 （3）科研小组从土壤中筛选淀粉分解菌时，加碘液染色后，选择培养基上出现了A、B和C三种菌落（如图2 所示）。若要得到淀粉酶活力最高的菌株，应选择_____菌落进一步纯化。经检测A菌落为硝化细菌，A 菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是______________________。 27. 如图为科学家采用不同方法培育良种生的过程，请据图回答有关问题： （1）与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是_______。为提高良种奶牛的繁殖能力，在获取卵母细胞之前需用__________对奶牛进行处理，目的是超数排卵。 （2）“转基因牛D”培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是________。 （3）图中数字标号①代表的结构为______，①将来发育为_______，c→d过程需对其均等分割的原因是_________。 （4）在培育良种牛的过程中，都运用了动物细胞培养技术。在动物细胞培养过程中，需要定期更换培养液，原因是_______。 28. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物（ADC），过程如图1所示。 （1）本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自_________。 （2）步骤①常用方法包括_________融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。其中灭活病毒诱导融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与_________发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，_________，细胞发生融合。 （3）步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和_________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，符合要求的杂交瘤细胞的特点是________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行______培养的方式进行扩大培养。 （4）研究发现，ADC在患者体内的作用如图2所示。 ①单克隆抗体除可以运载药物外，还有_________等作用。（答出2点即可） ②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，可导致_________。 （5）与直接使用抗肿瘤药物相比，构建抗体—药物偶联物（ADC），对人体的副作用更小，原因是_________。 29. 人感染乳头瘤病毒（HPV）可诱发宫颈癌等恶性肿瘤，疫苗是预防宫颈癌的主要手段，科研人员针对HPV疫苗的研发做了如下研究。 （1）为构建重组疫苗，如图1所示，科研人员将含有HPV病毒衣壳蛋白L1基因的DNA片段用_________酶和_________酶酶切后，构建重组质粒，导入大肠杆菌。用添加_________的培养基筛选，对长出的单菌落提取质粒，利用_________技术鉴定导入的质粒是否含有L1基因。 （2）大肠杆菌表达产物衣壳蛋白L1经纯化，加佐剂SA04吸附后，二者共同被免疫系统识别加工，发挥免疫作用，吸附后制成疫苗用于预防HPV，与传统灭活疫苗相比，这样的重组疫苗更安全又有效，其主要原因是_________。 （3）为评价SA04疫苗佐剂能否提高疫苗的免疫效果，科研人员将L1及L1经SA04佐剂吸附后分别注射于小鼠体内，然后在第7、14、21、28天测定相应抗体的相对含量，结果如图2所示。 ①实验结果表明_________。 ②请指出本实验方案存在的缺陷并改进实验方案：_________。 30. 人血清白蛋白（HSA）是由肝脏细胞合成的，具有重要的医用价值，原本只能从血清中提取，现利用基因工程的方法生产HSA。请结合相关知识回答下列问题。 （图甲为获取含HSA基因的DNA片段及酶切位点：图乙是三种限制酶的识别序列；图丙为质粒结构示意图）。 （1）科研人员利用人肝细胞中的___构建出cDNA文库，通过该方法合成的DNA含量较少，可通过PCR进行扩增获取较多的DNA分子，根据该基因的序列（5'—CTAGGTCGAAATTC⋯TCTCCAACGATCGG-3'），应选择___作为PCR的引物。 A.引物Ⅰ是5'-CTAGGTCGAAHTTC-3'引物Ⅱ是5'-CCGATCGITGGAGA-3' B.引物Ⅰ是：5'-CTAGGTCGAAHTTC-3'引物Ⅱ是5'-CTCAACGATCGG-3' C.引物Ⅰ是5'-GATCAGCTTTTAAG-3'引物Ⅱ是5'-AGAGGTTGCTAGCC-3' D.引物Ⅰ是5'-GATCAGCTTTTAAG-3'引物Ⅱ是5'-CCGATCGTTGGAGA-3' 为使HSA基因能与质粒正确连接，根据图甲、乙、丙，应选择限制酶___切割目的基因。 （2）PCR扩增结束后需要对PCR产物进行检测，常采用电泳的方法。电泳一段时间后进行检测，若电泳带有___条，且与DNA Marker对比，产物大小正确，表明PCR扩增成功。 （3）目的基因与质粒连接后可以导入到不同的受体细胞中进行表达。若导入到原核生物大肠杆菌中，可用CaCl2处理大肠杆菌，有利于重组质粒的导入。但由于原核细胞中缺少___等细胞器，不能对表达产物进行加工，可能会影响蛋白质的功能。若将重组质粒导入到真核细胞，如小鼠细胞中，则可避免上述问题的产生。现利用小鼠乳腺作为生物反应器生产该蛋白，可将重组质粒通过___法导入小鼠的___细胞中，然后将转化的细胞进行培养，由于无法进行全体外胚胎培养，___成为胚胎工程中获得转基因小鼠的唯一方法。利用___技术检测小鼠乳腺分泌物，可以判断目的基因是否表达。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024.05 青岛十九中 2023-2024学年度第二学期期中模块检测 高二生物试题 说明：1.本试卷分第Ⅰ卷和第II卷。满分100分。答题时间90分钟。 2.请将第Ⅰ卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目的代号上；第Ⅱ卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应的位置上，答在试卷上作废。 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题（共20题，每小题1.5分本题，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题目要求） 1. 冷休克蛋白（CSP）对细胞在低温时恢复生长和发挥细胞各种功能有重要作用。如大肠杆菌从37℃转到10℃培养时，出现4h左右的生长停滞，此时绝大多数蛋白质合成受阻，仅有24种CSP蛋白被合成。冷休克时，在大肠杆菌CSP家族中，CspA表达量非常高，易与mRNA结合，从而有效阻止mRNA二级结构的形成，使mRNA保持线性存在形式，易化了其翻译过程。下列说法正确的是（ ） A. CSP家族合成需要核糖体、内质网和高尔基体的参与 B. 大肠杆菌低温培养时，核糖体功能停止，细胞内酶活性减弱 C. 大肠杆菌低温培养时合成的CSP能够提高细胞抵抗寒冷的能力 D. 冷休克时，mRNA链保持二级结构有助于与核糖体的结合并翻译 【答案】C 【解析】 【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。 【详解】A、分析题意， CSP家族可存在于大肠杆菌内，大肠杆菌属于原核生物，原核生物不含内质网和高尔基体，A错误； B、核糖体是蛋白质的合成车间，结合题干信息“大肠杆菌从37℃转到10℃培养时，出现4h左右的生长停滞，此时绝大多数蛋白质合成受阻，仅有24种CSP蛋白被合成”可知，核糖体仍可发挥合成蛋白质的功能，B错误； CD、mRNA是翻译的模板，冷休克时，在大肠杆菌CSP家族中，CspA表达量非常高，易与mRNA结合，从而有效阻止mRNA二级结构的形成（而非保持二级结构），大肠杆菌低温培养时合成的CSP能够提高细胞抵抗寒冷的能力，易化了其翻译过程，C正确，D错误。 故选C。 2. 《本草纲目》中记载了酿制烧酒的过程：以糯米或粳米等蒸熟，“酿瓮中七日……入甑蒸令汽上，用器承取滴露”，“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列说法正确的是（ ） A. 为使酵母菌进行酒精发酵，酿制时“瓮”应装满后密封 B. “糯米或粳米”中所含物质只能为微生物提供碳源和氮源 C. 在利用酵母菌发酵的“七日”中，水和酒精是同时产生的 D. 发酵过程中密封不严，醋酸菌将酒精转化为乙酸使酒“酸坏” 【答案】D 【解析】 【分析】参与酒的制作的微生物主要是酵母菌，其新陈代谢的类型为异养兼性厌氧型，较适宜的发酵温度为18~30℃。有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，此时糖类被分解为二氧化碳和水，在无氧的环境中酵母菌把糖类分解为酒精和二氧化碳。 【详解】A、酒精发酵时，一般将容器内2/3的空间装满糯米或粳米，剩下的1/3空间留有空气，利于酵母菌有氧呼吸，进行繁殖，A错误； B、糯米和粳米作为培养酵母菌的基质，可以为酵母菌提供碳源、氮源、水、无机盐、生长因子等，B错误； C、酵母菌发酵的“七日”中，前期主要是有氧呼吸，该过程产生水，后期才开始无氧呼吸产生酒精，因此水和酒精不是同时产生的，C错误； D、醋酸菌为需氧菌，若密封不严，会导致醋酸菌繁殖，将酒精变为乙醛进而生成乙酸（即醋酸），使酒酸坏，D正确。 故选D。 3. 我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌，过程如下：①接种在人造海水中，15℃条件下振荡培养3h；②梯度稀释后将样品涂布在TYS培养基中，15℃条件下培养7d；③挑取生长菌落，进行划线，15℃条件下培养；④选择不同形态的菌落进行培养、鉴定和保藏。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①中的振荡培养可以提高培养液中的溶氧量 B. 过程②中的TYS培养基灭菌前需将pH调至酸性 C. 过程②③使用的接种器具均需灼烧并冷却后接种 D. 涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种 【答案】B 【解析】 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐；在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。 【详解】A、过程①中的振荡培养，能使人造海水与氧气充分接触，提高溶解氧的供应量，A正确； B、过程②中的TYS培养基灭菌前需将pH调至酸性，会破坏该细菌的细胞结构，应将pH调至中性或弱碱性，B错误； C、过程②③使用的接种器具均需灼烧，是防止杂菌污染，冷却后操作是避免接种器具因温度太高杀死菌种，C正确； D、涂布平板法获得单菌落，但为避免杂菌污染，保证培养物的纯度，会在涂布后再次划线培养，以保证可以进一步得到纯化的菌种，D正确。 故选B。 4. 海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，具有耐盐特性；紫球藻是一种单细胞红藻，是制备重要医药原料花生四烯酸的良好材料，且对青霉素有抗性。通过植物细胞工程技术，培育出了能在高盐海水中养殖且高产花生四烯酸的杂种藻类。下列说法错误的是（　　） A. 需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织后大量养殖 B. 用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合 C. 用酶解法获取原生质体的过程需在等渗或高渗溶液中进行 D. 在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞 【答案】A 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 【详解】A、诱导细胞融合不需要在黑暗条件下，由于海洋杜氏藻和紫球藻都是单细胞藻类，所以不需将杂种细胞诱导形成愈伤组织，A错误； B、聚乙二醇是化学诱导剂，用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合，B正确； C、用酶解法去除细胞壁时，为防止形成的原生质体吸水涨破，应在等渗或高渗溶液中进行，C正确； D、海洋杜氏藻具有耐盐特性，紫球藻对青霉素有抗性，所以在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞，D正确。 故选A。 5. 野生型菌株在基本培养基和完全培养基上均可繁殖，而营养缺陷型菌株只能在完全培养基上繁殖。筛选营养缺陷型菌株时，可将含菌株的一层基本培养基置于两层基本培养基中先进行培养，待出现菌落后，再向上层倾倒一层完全培养基继续培养，该方法称为夹层平板法，如图1所示。研究人员对大肠杆菌的菌种进行诱变后，利用该方法筛选其中的营养缺陷型菌株，结果如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 完全培养基应在灭菌后立即倒入夹层平板中 B. 该实验无需设置未接种的夹层平板作为对照 C. 经培养后，对首次出现的菌落用记号笔标在皿盖 D. 图2中的小型菌落可能为营养缺陷型菌株形成的新生菌落 【答案】D 【解析】 【分析】由题意知，营养缺陷型是指野生型菌株由于基因突变，致使细胞合成途径出现某些缺陷，丧失合成某些物质的能力，如氨基酸、维生素、碱基等的合成能力出现缺陷，必须在基本培养基（野生型菌株最低营养要求）中添加缺陷的营养物质（补充培养基）才能正常生长的一类突变株。 【详解】A、如果完全培养基在灭菌后立即倒入夹层平板中，可能导致基本培养基上的菌落被高温杀死，A错误； B、为排除实验操作过程及培养基的配制等方面的影响，所以需要设置未接种的夹层平板作为对照 ，B错误； C、由于平板需要倒置放置，故对首次出现的菌落做标记时需要标记在培养皿底上，C错误； D、营养缺陷型菌株只能在完全培养基上生长，而野生型菌株在基本培养基和完全培养基上均可繁殖，小型菌落的形成是由于繁殖速度慢造成的，所以图2中的小型菌落可能为营养缺陷型菌株形成的新生菌落，D正确。 故选D。 6. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，其以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室通过发酵生产出PHA等新型高附加值可降解材料，从而提高了甘蔗的整体利用价值。具体的工艺流程如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，应在液体培养基中添加包含蔗糖在内的多种有机物作为碳源，并不断提高蔗糖的浓度 B. 为统计培养液中H菌的数目，可在培养过程中定期取样并采用平板划线法进行菌落计数 C. 若菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，则发酵系统不需要进行灭菌处理 D. 若在适宜营养物浓度、温度和pH条件下发酵，菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期且产生了少量的乙醇，则说明氧气是高密度培养的限制因素 【答案】D 【解析】 【分析】1、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。 2、统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法：①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；②方法：用计数板计数；③缺点：不能区分死菌与活菌。（2）间接计数法（活菌计数法）： ①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌．通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作：a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性；b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。 【详解】A、由题干信息分析可知，为提高甘蔗的整体利用价值，需提高嗜盐单胞菌H对蔗糖的耐受能力和利用效率，故在液体培养基中将蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，A错误； B、平板划线法只能分离菌种，不能进行计数，可采用血球计数板计数的方法进行菌落计数，B错误； C、若菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，在高盐、强碱条件下，也可能有杂菌生长，故该系统仍需要灭菌，C错误； D、若在适宜营养物浓度、温度和pH条件下发酵，菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期且产生了少量的乙醇，这说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生了乙醇。据此推测可知，氧气（O2或溶解氧）是限制高密度培养的重要因素，D正确。 故选D。 7. 紫罗兰和油菜均为二倍体植物，紫罗兰具有改变油菜花色，提高油菜抗虫性，改善油菜品质等优良基因资源。实验小组利用紫罗兰和油菜通过体细胞杂交技术培育新品种，下图表示不同浓度的PEG作用下原生质体两两融合和多（三个或三个以上）原生质体融合的比率。下列说法中错误的是（ ） A. 图中诱导原生质体两两融合的最佳PEG浓度为40％左右 B. 两两融合的细胞有三种类型，均含有四个染色体组 C. 不同原生质体细胞膜完全融合是植物杂种细胞形成的标志 D. 植物体细胞杂交技术的突出优点是可克服远缘杂交不亲和的障碍 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图，PEG浓度为40%时，两两融合率高，PEG浓度为50%时，多原生质体融合率最高。 【详解】A、从图上看，图中诱导原生质体两两融合的最佳PEG浓度为40％左右，融合率达到18%，A正确； B、两两融合细胞有三种类型：紫罗兰-紫罗兰型，油菜-油菜型，紫罗兰-油菜型，由于紫罗兰和油菜均为二倍体植物，所以两两融合后的原生质体均含有四个染色体组，B正确； C、原生质体再生出新的细胞壁是植物杂种细胞形成的标志，C错误； D、植物体细胞杂交技术的突出优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。 故选C。 【点睛】本题主要考查植物体细胞杂交技术，考查学生的理解能力和获取信息的能力。 8. 目前精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法错误的是（　　） A. ①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理 B. 将外源基因整合到精子的染色体上，可保证外源基因稳定遗传 C. ②采用体外受精技术，受精完成的标志是雌雄原核融合 D. 精子载体法与显微注射法相比，对受精卵中核的影响更小 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：图示表示培育转基因鼠的基本流程，其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程，②是体外受精过程，③是早期胚胎培养过程，④是胚胎移植过程。 【详解】A、①过程需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体溶液中，用化学药物诱导精子获能，A错误； B、受精卵中几乎不含精子的细胞质，将外源基因整合到精子的染色体上，是保证外源基因稳定遗传的关键，B正确； C、②采用体外受精技术，受精完成的标志是雌雄原核融合，C正确； D、与显微注射法相比，精子载体法对受精卵中核的影响会更小，理由是不需要穿过核膜，雌雄原核自动融合（通过受精作用完成整合），D正确。 故选A。 9. 某研究小组为测定药物对体外培养细胞毒性的大小，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。下列说法正确的是（　　） A. 制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理肝组织 B. CO2培养箱中CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸 C. 本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小 D. 为防止细胞培养过程中细菌的污染，需要对培养液和所有培养用具进行消毒处理以及在无菌环境下进行操作 【答案】C 【解析】 【分析】1、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一制成细胞悬液、转入培养液中进行原代培养、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，制成细胞悬液进行传代培养、放入二氧化碳培养箱培养。 2、培养条件：无菌、无毒的环境、添加一定量的抗生素、定期更换培养液、营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、还需加入血清、血浆等天然物质、温度和pH、气体环境：95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2（维持培养液的pH）。 【详解】A、在利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用，但这样的环境不适于细胞生存，A错误； B、细胞培养应在含CO2恒温培养箱中进行，CO2浓度维持在5%左右，CO2的作用是维持培养液的pH，B错误； C、本实验应设置对照实验，用添加甲药物、乙药物的培养液分别培养细胞，根据变异细胞占培养细胞的比例，以检测药物对甲、乙的毒性大小，C正确； D、为防止细胞培养过程中细菌的污染，需在培养液中适量添加抗生素，D错误。 故选C。 10. 我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，卵细胞会特异性表达和分泌BF1和BF2这两种蛋白质，这两种蛋白质能避免受精卵再度与精子融合。下列叙述正确的是（ ） A. 精子与卵细胞的识别和融合，与细胞膜的选择透过性有关 B. 受精过程中，精子和卵细胞的随机结合会导致基因重组 C. 多精入卵会导致产生双胞胎甚至多胞胎 D. BF1和BF2有利于维持受精卵中染色体数目的稳定 【答案】D 【解析】 【分析】细胞间的信息交流主要有三种方式：（1）通过化学物质来传递信息；（2）通过细胞膜直接接触传递信息；（3）通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。 【详解】A、细胞膜上有糖蛋白，与细胞表面的识别等有关，精子与卵细胞的识别和融合，与细胞膜的信息交流功能有关，A错误； B、受精过程中精子和卵细胞的随机结合不是基因重组，基因重组发生在减数分裂过程中，B错误； C、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精子的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合，C错误； D、BF1和BF2能避免受精卵再度与精子融合，有利于维持受精卵中染色体数目的稳定，D正确。 故选D。 11. 下表为常用的限制性核酸内切酶（限制酶）及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法中，错误的是（ ） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamHⅠ G↓GATCC KpnⅠ GGTAC↓C EcoRⅠ C↓AATTC Sau3AⅠ ↓GATC HindⅡ GTY↓RAC SmaⅠ CCC↓GGG （注：Y=C或T，R=A或G） A. HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶切割后形成平末端 B. Sau3AⅠ限制酶的切割位点在识别序列的外部 C. BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端 D. 一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列 【答案】D 【解析】 【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂，形成黏性末端和平末端两种。 【详解】A、HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶沿着中轴线切口切开，切割后形成平末端，A正确； B、Sau3AⅠ限制酶识别GATC序列，切割位点在识别序列的外部，B正确； C、BamHⅠ限制酶识别GGATCC序列，Sau3AⅠ限制酶识别GATC序列，切割后形成相同的黏性末端GATC，C正确； D、一种限制酶可以识别两种核苷酸序列，如Sau3AⅠ能识别GATC，也能识别GGATCC，D错误。 故选D。 【点睛】 12. 实时荧光RT—PCR可用于RNA病毒的核酸检测，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT=PCR进行核酸检测的相关过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 做RT—PCR之前，需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针 B. RNA不能作为PCR扩增的模板，故需要将样本中的RNA逆转录为DNA后再进行扩增 C 若有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染病毒 D. 病毒的检测还可以检测病毒的蛋白类物质或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交 【答案】C 【解析】 【分析】根据题意，通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA，cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起与模板结合，探针两侧有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，延伸过程DNA聚合酶破坏了探针使淬灭基团分离后发出荧光而检测到是否有cDNA来判断是否有病毒。 【详解】A、PCR需要根据cDNA 的核苷酸序列合成引物，同时RT-PCR还需要探针与待测样本 DNA 混合， 故需要根据cDNA的核苷酸序列合成探针，A正确； B、PCR扩增必须以DNA为模板，RNA不能作为PCR扩增的模板，所以需要将样本中的RNA反转录为DNA后再进行扩增，B正确； C、据图可知，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者极有可能感染了病毒，C错误； D、RNA病毒的检测方法有：①RNA 检测，即检测病毒的遗传物质 RNA；②特异性抗原蛋白检测，即检测病毒表面的一种糖蛋白；③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。后两种方法的原理是抗原-抗体杂交，D正确。 故选C。 13. 胰岛素可用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。下图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述错误的是（ ） A. 新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素模型的主要依据 B. 新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则 C. 若用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用处理大肠杆菌 D. 新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：图示是利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。 【详解】A、构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，因此图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型，A正确； B、新的胰岛素生产过程中涉及中心法则，B错误； C、若要利用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用感受态细胞法提高导入的成功率，常用 Ca2+ 处理大肠杆菌，C正确； D、根据结构与功能相适应的原理分析，新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构，D正确。 故选B。 【点睛】 14. 海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南，从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是（　　） A. 转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市 B. 我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格 C. 我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性 D. 对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域 【答案】D 【解析】 【分析】转基因技术是一把双刃剑， 最重要的是要科学合理的利用这项技术，通过技术提高了很多农产品的收益、解决了饥饿问题和对遗传病的治疗带来新的希望；对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域。 【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A正确； B、针对转基因技术的应用，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新;推广上要慎重，做到确保安全;管理上要严格，坚持依法监管，B正确； C、国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》，这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权，又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性，C正确； D、对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域，D错误。 故选D。 15. 研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术的说法正确的是（　　） A. 对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础 B. 对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的 C. 改造后的纤维素酶和原纤维素酶是同一种酶 D. 改造前后纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同 【答案】A 【解析】 【分析】蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质，蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，须构建基因表达载体；蛋白质工程获得的是自然界没有的蛋白质；蛋白质工程是在基因水平上改造基因。 【详解】A、对纤维素酶的改造属于蛋白质工程，需要以基因工程为基础，蛋白质工程是在基因水平上改造基因，A正确； B、对纤维素酶的改造是通过直接改造纤维素酶的基因实现的，B错误； C、改造后的纤维素酶氨基酸序列发生了改变，和原纤维素酶不是同一种酶，C错误； D、改造前后纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向相同，都是DNA→RNA→蛋白质，D错误。 故选A。 16. 2023年1月，宁夏首批体细胞克隆高产长寿超级奶牛诞生，科研人员选择高产长寿和抗逆性能优异的明星奶牛，采集其耳缘组织，培养皮肤成纤维细胞，再通过核移植生产克隆胚胎，进行胚胎移植及妊娠。下列说法错误的是（　　） A. 为获得更多的超级奶牛，可在胚胎移植前对囊胚或者原肠胚时期的胚胎进行胚胎分割 B. 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 C. 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 D. 体细胞核移植的成功率非常低，人类对克隆技术的应用还有很多问题需要解决 【答案】A 【解析】 【分析】1、胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术； 2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一。 【详解】A、胚胎移植一般选择桑葚胚或囊胚时期的胚胎，A错误； B、胚胎移植是指早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术，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，B正确； C、胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，较短时间内得到更多的后代，C正确； D、体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，因此体细胞核移植的成功率非常低，体细胞核移植技术的研究仍在继续，人类对克隆技术的应用还有很多问题需要解决，D正确。 故选A。 17. 斑点杂交是将待测DNA或RNA样品直接点在硝酸纤维素膜上，用已标记的探针进行杂交，洗膜（除去未接合的探针），放射自显影，判断是否有杂交及其杂交强度。下列说法错误的是（　　） A. 可用放射性同位素标记的目的基因片段做斑点杂交的探针 B. 通过放射性自显影可以检测出整合有目的基因的受体细胞 C. 斑点杂交技术可用于检测目的基因是否在受体细胞中成功表达 D. 待测片段和探针杂交形成的双链区有氢键的形成 【答案】C 【解析】 【分析】1、探针是指以放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段，可用于核酸分子杂交以检测目标核苷酸序列是否存在； 2、目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测；①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、根据杂交原理，作为探针的核酸序列至少必须具备以下两个条件：一应是单链；二应带有容易被检测的标记，例如放射性和荧光标记，因此可用放射性同位素标记的目的基因片段做斑点杂交的探针，A正确； B、可用含有目的基因的DNA探针检测目的基因是否转入受体细胞，通过放射性自显影可以检测出整合有目的基因的受体细胞，B正确； C、基因探针可以和DNA或RNA上的碱基互补配对，所以既可以检测DNA，也可以检测RNA，但无法检测蛋白质，C错误； D、待测片段和探针杂交形成的双链区，即形成杂交带，遵循碱基互补配对原则，碱基间有氢键的形成，D正确。 故选C。 18. “黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（　　） A. 要在蜘蛛丝蛋白基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的基因的启动子 B. 显微注射将含有蜘蛛丝蛋白基因的表达载体导入山羊的受精卵中，进而发育成“蜘蛛羊” C. “蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”会造成环境污染 D. 乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、启动子具有特异性，在构建基因表达载体时，要在蜘蛛丝蛋白基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的基因的启动子，A正确； B、受精卵的全能性较高，通过显微注射的方法将含有蜘蛛丝蛋白基因的表达载体导入山羊的受精卵中，进而发育成“蜘蛛羊”，B正确； C、“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”，可以被生物降解，不会造成环境污染，C错误； D、乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点，D正确。 故选C。 19. 通过乳腺生物反应器生产药物时，需要对移植前的胚胎进行性别鉴定。目前最有效的方法是SRY-PCR法， 操作程序是：从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞提取DNA，然后用Y 染色体上性别决定基因（即SRY基因）的一段碱基作引物，在Taq酶作用下，以胚胎细胞中的DNA为模板进行PCR扩增，再用SRY特异性探针检测产物。下列说法错误的是（　　） A. 从滋养层细胞提取DNA的原因是滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，对胎儿的影响很小 B. 为获得更多的胚胎，可挑选出现阳性反应者在囊胚期进行胚胎分割 C. 该过程可能因为样品污染或引物设计不合理等原因而出现假阳性 D. 将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因启动子等重组在一起可制备乳腺生物反应器 【答案】B 【解析】 【分析】要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，科学家将生长激素基因和乳腺蛋白基因的启动子、终止子等调控组件重组在一起（该过程需要用到的酶是限制酶和DNA连接酶），再通过显微注射法导入牛的受精卵中。 【详解】A、囊胚的内细胞团发育为胎儿的各种组织，滋养层发育为胎膜和胎盘，从滋养层细胞提取DNA的原因是滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，对胎儿的影响很小 ，A正确； B、通过乳腺生物反应器生产药物需要雌性动物，为获得更多的胚胎，可挑选出现阴性反应者在囊胚期进行胚胎分割 ，B错误； C、DNA分子杂交是利用基因探针和SRY基因特异性结合，该过程可能因为样品污染或引物设计不合理等原因而出现假阳性 ，C正确； D、为了使药用蛋白基因在乳腺细胞中表达，将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因启动子等重组在一起可制备乳腺生物反应器 ，D正确。 故选B。 20. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ） A. DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精，利用这一原理初步分离DNA与蛋白质 B. 将研磨液过滤到烧杯中，在冰箱放置一段时间后，上清液中含DNA和蛋白质 C. 将析出的丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂在沸水浴下鉴定DNA D. 实验结果变色不明显，可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放 【答案】A 【解析】 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性，蛋白酶能水解蛋白质，但是不能水解DNA，蛋白质不能耐受较高温度，DNA能耐受较高温度，洗涤剂能瓦解细胞膜，但是对DNA没有影响。 【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离，A错误； B、DNA提取的实验中，要将研磨液过滤到烧杯中，在冰箱放置一段时间后，取上清液，所以上清液中含有DNA和蛋白质，低温可以防止DNA被分解，B正确； C、DNA鉴定时，将提取到的丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，在水浴加热下呈现蓝色，C正确； D、如果出现实验结果变色不明显，可能是研磨不充分导致DNA不能从细胞核中充分释放，提取的DNA分子减少，D正确。 故选A。 二、选择题（共5题，每小题3分本题，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 21. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。有关本实验的叙述，正确的是（　　） 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B. 筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 【答案】ABD 【解析】 【分析】该选择培养基上的唯一碳源是淀粉，只有能利用淀粉的微生物才能存活，微生物分解淀粉后，会产生透明圈。 【详解】A、培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分，A正确； B、筛选淀粉分解菌时，需要对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养，B正确； C、由题意可知，以上两种菌均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C错误； D、淀粉分解菌的H/C越大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多，可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，D正确。 故选ABD。 22. 第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植。检测包括PGD、PGS（PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测）。下列叙述正确的是（ ） A. 采集的卵子需培养至MⅡ期才能与获能的精子进行受精 B. PGS和PGD技术可分别用于筛选唐氏综合征和红绿色盲 C. 进行胚胎移植前需要对夫妻双方进行免疫检查 D. 获得的胚胎需培养至原肠胚期才能植入子宫 【答案】AB 【解析】 【分析】1、动物体细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为克隆动物。 2、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。 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。 【详解】A、体外受精时，需要将所采集到的卵母细胞在体外培养MII期，才可以与精子完成受精作用，A正确； B、PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGD可用于筛选红绿色盲；PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测，PGS可用于筛选唐氏综合征，B正确； C、受体子宫对外来胚胎几乎不发生免疫反应，因此进行胚胎移植前不需要对夫妻双方进行免疫检查，C错误； D、“理想胚胎”需培养至桑葚胚或囊胚才能植入子宫，D错误。 故选AB。 23. 下图为单克隆抗体制备过程的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 每个脾B淋巴细胞可产生一种抗体 B. 细胞融合可使用灭活病毒，灭活病毒的抗原结构依然存在 C. 细胞筛选和细胞融合时所用的培养液在成分上相同 D. 克隆化培养过程中杂交瘤细胞会出现接触抑制的现象 【答案】AB 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞，诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，进行克隆化培养，即用培养基培养和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。 【详解】A、脾B淋巴细胞只能产生针对相应抗原的抗体，每个脾B淋巴细胞只能产生一种抗体，A正确； B、灭活病毒诱导细胞融合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，使细胞互相凝聚，故灭活病毒的抗原结构依然存在，B正确； C、细胞筛选时获得杂交瘤细胞需要在选择培养基上筛选，细胞融合时所用的培养液需要再加入诱导剂，两者的成分上有差异，C错误； D、杂交瘤细胞具有无限增殖的特点，无接触抑制现象，因此该细胞克隆化培养过程中不会出现接触抑制，D错误。 故选AB。 24. Cre-loxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（loxP1和loxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是（　　） A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键 B. 若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色 C. 若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色 D. 若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其一个细胞内可能随机出现两种颜色 【答案】B 【解析】 【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。 2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。 【详解】A、DNA单链上相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，DNA由两条单链螺旋缠绕形成，Cre酶切下一个待敲除基因的过程中，需要切断基因前后两端，因此需要破坏四个磷酸二酯键，A正确； B、据图可知，小鼠有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，前端有脑组织特异性表达的启动子，肌肉细胞不会表达颜色基因，故若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶)，其肌肉组织细胞呈无色，B错误； C、1oxP1、1oxP2位置如图2黑白三角符号所示，两个loxP1和两个loxP2之 间的基因最多会被Cre酶敲除一次，将含Cre酶的病毒注入小鼠体内，Cre酶表达情况不同，识别的loxP不同，则有可能未敲除荧光蛋白基因，此时为红色(同不含Cre酶时)，也有可能敲除两个loxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为黄色，也有可能敲除两个1oxP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因，此时为蓝色，因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，C正确； D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre酶)，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成，故其脑组织细胞可能出现两种颜色，D正确。 故选B。 25. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示，据图分析正确的是（　　） A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对 B. 设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸 C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物 D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因，理论上该过程消耗了254个引物 【答案】BCD 【解析】 【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。 【详解】A、上述过程中使用的引物P2和P3的碱基不需要完全互补配对，只需要部分碱基互补配对即可，A错误； B、引物为一段核苷酸，引物与DNA模板链结合后，能够从其3＇端开始连接脱氧核苷酸，开始子链的合成，B正确； C、结合图示可知，融合PCR的第一步两条链重叠部位即互补配对，可互为另一条链的引物，C正确； D、若融合PCR的第二步获得了128个融合基因，引物数目和新合成的子链数目相同，即该过程消耗了128×2-2=254个引物，D正确。 故选BCD。 第11卷（非选择题 共55分） 二、综合题 26. 对生活垃圾进行分类处理，是提高垃圾的资源价值和改善生活环境的重要措施。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于处理湿垃圾，如剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶、果皮等食品类废物。 （1）科研小组从土壤中筛选产脂肪酶的菌株时，配制的培养基需要以____________为唯一碳源。接种微生物常用的方法是______________________。 （2）获得产脂肪酶的菌株后，在处理含油垃圾的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。现获得可产脂肪酶的A、B两种菌株，并进行了培养研究，结果如图1 所示。据图分析，应选择菌株_____进行后续相关研究，理由______________________。 （3）科研小组从土壤中筛选淀粉分解菌时，加碘液染色后，选择培养基上出现了A、B和C三种菌落（如图2 所示）。若要得到淀粉酶活力最高的菌株，应选择_____菌落进一步纯化。经检测A菌落为硝化细菌，A 菌落能在此培养基上生长且没有形成透明圈的原因是______________________。 【答案】（1） ①. 脂肪 ②. 稀释涂布平板法和平板划线法 （2） ①. B ②. 该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高，且脂肪剩余比例小，降解脂肪能力强 （3） ①. B ②. 硝化细菌为自养细菌，能够利用空气中的二氧化碳合成有机物，但硝化细菌不能产生淀粉酶，所以无透明圈 【解析】 【分析】1、涂布平板法：将待测样品制成均匀系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。2、平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞，用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞，并让其成长为单菌落的方法。 【小问1详解】 筛选产脂肪酶的菌株，需要以脂肪为唯一碳源；稀释涂布平板法和平板划线法是接种微生物常用的两种方法。 【小问2详解】 结合图1两种菌株的曲线比较可知，B菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高，且脂肪剩余比例小，降解脂肪能力强，适宜选择B菌株进行后续相关研究。 【小问3详解】 淀粉被分解后，会出现透明圈，透明圈大的说明淀粉酶活力高，应选择B菌落进一步纯化；A菌落为硝化细菌，硝化细菌为自养细菌，能够利用空气中的二氧化碳合成有机物，但硝化细菌不能产生淀粉酶，所以无透明圈。 【点睛】本题主要考查微生物的分离，要求学生有一定的理解分析能力。 27. 如图为科学家采用不同方法培育良种生的过程，请据图回答有关问题： （1）与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是_______。为提高良种奶牛的繁殖能力，在获取卵母细胞之前需用__________对奶牛进行处理，目的是超数排卵。 （2）“转基因牛D”培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是________。 （3）图中数字标号①代表的结构为______，①将来发育为_______，c→d过程需对其均等分割的原因是_________。 （4）在培育良种牛的过程中，都运用了动物细胞培养技术。在动物细胞培养过程中，需要定期更换培养液，原因是_______。 【答案】（1） ①. 可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 ②. 促性腺激素 （2）受精卵的全能性易于表达 （3） ①. 内细胞团    ②. 胎儿的各种组织 ③. 有利于胚胎的恢复和进一步发育 （4）清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 【解析】 【分析】分析题图可知，该图为利用不同方法培育良种牛的过程，该过程涉及到的技术有动物细胞培养，体外受精，早期胚胎培养，胚胎移植，胚胎分割，基因工程等技术。图中①是内细胞团，②是囊胚腔，③是滋养层。 【小问1详解】 与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大量繁殖优良品种。对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵。 【小问2详解】 由于受精卵的全能性易于表达，因此良种牛培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞。 【小问3详解】 由分析可知，图中①为内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织；c→d过程需对①内细胞团均等分割，这样有利于胚胎的恢复和进一步发育。 【小问4详解】 在培育良种生的过程中，都运用了动物细胞培养技术。在动物细胞培养过程中，需要定期更换培养液，原因是清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 28. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物（ADC），过程如图1所示。 （1）本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自_________。 （2）步骤①常用方法包括_________融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。其中灭活病毒诱导融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与_________发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，_________，细胞发生融合。 （3）步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和_________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，符合要求的杂交瘤细胞的特点是________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行______培养的方式进行扩大培养。 （4）研究发现，ADC在患者体内的作用如图2所示。 ①单克隆抗体除可以运载药物外，还有_________等作用。（答出2点即可） ②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，可导致_________。 （5）与直接使用抗肿瘤药物相比，构建抗体—药物偶联物（ADC），对人体的副作用更小，原因是_________。 【答案】（1）人的乳腺癌细胞 （2） ①. PEG ②. 细胞膜上的糖蛋白 ③. 细胞膜打开 （3） ①. 抗体检测 ②. 既能大量增殖，又能产生特定抗体 ③. 体外 （4） ①. 作为诊断试剂、治疗疾病 ②. 癌细胞凋亡 （5）将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤 【解析】 【分析】由图1可知，①表示动物细胞的融合，②表示筛选杂交瘤细胞，③表示克隆化培养和专一抗体检测。由图2可知，ADC不识别正常细胞，识别并结合乳腺癌细胞。 【小问1详解】 要生产乳腺癌的单克隆抗体，应该选择乳腺癌细胞作为抗原对小鼠进行免疫处理。 【小问2详解】 ①表示动物细胞的融合，常用化学药物PEG处理，诱导细胞融合；病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。 【小问3详解】 ②表示筛选杂交瘤细胞，杂交瘤细胞产生的抗体不一定是需要的，故需要进行③克隆化培养和抗体检测；杂交瘤细胞具有无限增殖，且能产生特定抗体的特点；杂交瘤细胞可以在体外或小鼠腹腔内培养。 【小问4详解】 ①ADC中单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞，让药物作用于乳腺癌细胞，而不是正常的细胞，可以降低乳腺癌治疗药物的副作用，这个过程依赖于特异性的抗原与抗体反应，可以有效地治疗疾病；单克隆抗体还可以作为诊断试剂，如检测相关基因有没有表达成蛋白质，或检测抗原的有无。 ②由图可知，ADC进入乳腺癌细胞，溶酶体可以将ADC水解，释放出的药物进入细胞质基质，最终作用于细胞核，引起乳腺癌细胞的凋亡。 【小问5详解】 因为将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤（靶点清楚，毒副作用小），故与直接使用抗肿瘤药物相比，构建抗体—药物偶联物（ADC），对人体的副作用更小。 29. 人感染乳头瘤病毒（HPV）可诱发宫颈癌等恶性肿瘤，疫苗是预防宫颈癌的主要手段，科研人员针对HPV疫苗的研发做了如下研究。 （1）为构建重组疫苗，如图1所示，科研人员将含有HPV病毒衣壳蛋白L1基因的DNA片段用_________酶和_________酶酶切后，构建重组质粒，导入大肠杆菌。用添加_________的培养基筛选，对长出的单菌落提取质粒，利用_________技术鉴定导入的质粒是否含有L1基因。 （2）大肠杆菌表达产物衣壳蛋白L1经纯化，加佐剂SA04吸附后，二者共同被免疫系统识别加工，发挥免疫作用，吸附后制成疫苗用于预防HPV，与传统灭活疫苗相比，这样的重组疫苗更安全又有效，其主要原因是_________。 （3）为评价SA04疫苗佐剂能否提高疫苗的免疫效果，科研人员将L1及L1经SA04佐剂吸附后分别注射于小鼠体内，然后在第7、14、21、28天测定相应抗体的相对含量，结果如图2所示。 ①实验结果表明_________。 ②请指出本实验方案存在的缺陷并改进实验方案：_________。 【答案】（1） ①. BamHI ②. HindⅢ ③. 氨苄青霉素 ④. PCR （2）衣壳蛋白L1无核酸，无侵染能力，但有抗原特性，可刺激机体产生抗体和记忆细胞 （3） ①. SA04疫苗佐剂能提高抗体含量从而提高疫苗免疫效果 ②. 缺少对照组；增加单独SA04佐剂处理的对照组 【解析】 【分析】基因表达载体的构建：1、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。2、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抗性基因。 【小问1详解】 L1基因能表达出HPV病毒衣壳蛋白，BclI酶会破坏质粒上的氨苄青霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因，所以不能使用BclI酶切割目的基因，L1基因两侧和质粒上都含有BamHI酶和 Hind Ⅲ酶的切割位点，但质粒上不含有Sau3AI酶的切割位点，故为构建重组疫苗，需要用BamHI酶和Hind Ⅲ酶同时去切割L1基因与质粒，然后将HPV病毒衣壳蛋白L1基因与质粒构建重组质粒，导入大肠杆菌。BamHI酶和Hind Ⅲ酶会破坏质粒上的卡那霉素抗性基因，但氨苄青霉素抗性基因没有破坏，导入重组质粒的细胞具有抗氨苄青霉素的特性，可以用添加氨苄青霉素的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌，对长出的单菌落提取的质粒可能含有L1基因，也可能是导入的空质粒，可以利用PCR（或核酸分子杂交或核酸分子测序）技术鉴定重组质粒是否含有L1基因。 【小问2详解】 重组疫苗含有L1基因，能表达衣壳蛋白L1，加佐剂SA04吸附后，二者共同被免疫系统识别加工，发挥免疫作用，由于衣壳蛋白L1无核酸，无侵染能力，但有抗原特性，可刺激机体产生抗体和记忆细胞，因此与传统灭活疫苗相比，这样的重组疫苗更安全又有效。 【小问3详解】 ①由图2可知，相同时间时，相比L1组以及无L1、SA04组（空白对照组），L1+SA04组的抗体含量都更多，说明SA04疫苗佐剂能提高抗体含量从而提高疫苗免疫效果。 ②由题干和图2可知，本实验只做了加L1、无L1、SA04和L1+SA04三组实验，由于L1+SA04组是两者的混合，缺少单独SA04佐剂处理的对照组，实验不严谨，故本实验需要改进的是增加单独SA04佐剂处理的对照组，然后在第7、14、21、28天测定相应抗体的相对含量。 30. 人血清白蛋白（HSA）是由肝脏细胞合成的，具有重要的医用价值，原本只能从血清中提取，现利用基因工程的方法生产HSA。请结合相关知识回答下列问题。 （图甲为获取的含HSA基因的DNA片段及酶切位点：图乙是三种限制酶的识别序列；图丙为质粒结构示意图）。 （1）科研人员利用人肝细胞中的___构建出cDNA文库，通过该方法合成的DNA含量较少，可通过PCR进行扩增获取较多的DNA分子，根据该基因的序列（5'—CTAGGTCGAAATTC⋯TCTCCAACGATCGG-3'），应选择___作为PCR的引物。 A.引物Ⅰ是5'-CTAGGTCGAAHTTC-3'引物Ⅱ是5'-CCGATCGITGGAGA-3' B.引物Ⅰ是：5'-CTAGGTCGAAHTTC-3'引物Ⅱ是5'-CTCAACGATCGG-3' C.引物Ⅰ是5'-GATCAGCTTTTAAG-3'引物Ⅱ是5'-AGAGGTTGCTAGCC-3' D.引物Ⅰ是5'-GATCAGCTTTTAAG-3'引物Ⅱ是5'-CCGATCGTTGGAGA-3' 为使HSA基因能与质粒正确连接，根据图甲、乙、丙，应选择限制酶___切割目的基因。 （2）PCR扩增结束后需要对PCR产物进行检测，常采用电泳的方法。电泳一段时间后进行检测，若电泳带有___条，且与DNA Marker对比，产物大小正确，表明PCR扩增成功。 （3）目的基因与质粒连接后可以导入到不同的受体细胞中进行表达。若导入到原核生物大肠杆菌中，可用CaCl2处理大肠杆菌，有利于重组质粒的导入。但由于原核细胞中缺少___等细胞器，不能对表达产物进行加工，可能会影响蛋白质的功能。若将重组质粒导入到真核细胞，如小鼠细胞中，则可避免上述问题的产生。现利用小鼠乳腺作为生物反应器生产该蛋白，可将重组质粒通过___法导入小鼠的___细胞中，然后将转化的细胞进行培养，由于无法进行全体外胚胎培养，___成为胚胎工程中获得转基因小鼠的唯一方法。利用___技术检测小鼠乳腺分泌物，可以判断目的基因是否表达。 【答案】（1） ①. mRNA ②. A ③. EcoRI和BamHI （2）1 （3） ①. 内质网、高尔基体 ②. 显微注射 ③. 受精卵 ④. 胚胎移植 ⑤. 抗原-抗体杂交 【解析】 【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 【小问1详解】 人血清白蛋白基因（HSA）主要在肝脏中合成，为了获得HSA基因，可从人体的肝脏细胞中提取mRNA，通过反转录获得cDNA（双链），构建出cDNA文库。根据碱基互补配对原则可知，该基因的两条链序列为5'-CTAGGTCGAAATTC…TCTCCAACGATCGG-3'、5'-CCGATCGTTGGAGA…GAATTTCGACCTAG-3'，PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，故引物Ⅰ能与5′-GAATTTCGACCTAG-3'进行配对，为5′-CTAGGTCGAAATTC-3′；引物Ⅱ能与5′-TCTCCAACGATCGG-3'配对，为5′-CCGATCGTTGGAGA-3'，A正确，BCD错误。 故选A。 限制酶Sau3AⅠ切割目的基因会破坏目的基因，故不能选择限制酶Sau3AⅠ切割目的基因。为了防止目的基因与质粒间的任意连接，应该选择Sau3AⅠ、EcoRⅠ切割质粒。Sau3AⅠ和BamHⅠ的黏性末端相同，故采用BamHⅠ、EcoRⅠ充分切割目的基因。 【小问2详解】 将装有凝胶的胶托从胶盒中取出，放入电泳槽内，加样孔一端朝向负极，向电泳槽中加入电泳缓冲液，使其没过凝胶。电泳一段时间后进行检测，记录Marker每个条带的位置和相应DNA片段长度，若电泳带有1条，且与DNAMarker对比，产物大小正确，表明PCR扩增成功。 【小问3详解】 用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，即感受态细胞，有利于重组质粒的导入。大肠杆菌为原核细胞，没有内质网、高尔基体，不能蛋白质进行加工。将重组质粒导入动物细胞（受精卵），常采用显微注射技术。将早期胚胎通过胚胎移植技术导入雌性小鼠体内。为了检测小鼠乳腺分泌物中是否合成了人血清白蛋白（HSA），可采用抗原—抗体杂交的方法。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$