精品解析：重庆市西南大学附中、重庆育才中学、万州高级中学拔尖强基联盟2023-2024学年高二下学期5月联合考试生物试卷

2024年5月 西南大学附中 重庆育才中学 万州高级中学 高2025届拔尖强基联盟高二下五月联合考试 生物试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷自行保管，以备评讲）。 一、选择题（共有15个小题，每小题3分，共45分。每题有且只有一个正确选项） 1. “绛雪艳浮红锦烂，玉壶光莹水晶寒。”新鲜荔枝味美多汁，用其酿造的荔枝酒醇香味美。酿造过程如下：将准备好的新鲜荔枝冲洗后去皮去核，放入已灭菌的玻璃容器中，加入适量米酒后密封容器口，放在适宜温度范围内让其发酵7天即可。下列相关叙述正确的是（　　） A. 该酿造过程的菌种主要来源于荔枝果肉表面自带的酵母菌 B. 该酿造过程后期发酵液pH值与酵母菌数量均呈下降趋势 C. 该酿造过程的适宜温度范围指的是30-35℃ D. 该酿造过程后期将醋酸菌菌种放入容器中即可继续制作荔枝醋 2. 柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘贮藏期常见的病害之一。抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽。为研究抗菌肽对白地霉菌的抑菌效果，现用金属打孔器在多个长势相似柑橘果实的相同部位打孔，每个打孔处接种相同体积的处理液，比较15天后的病斑直径，各组处理及结果见表。下列相关叙述错误的是（　　） 组别 1 2 3 4 5 接种处理方式 接种一定体积的白地霉菌孢子悬浮液 抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合后直接接种 先加入抗菌肽溶液，2h后接种白地霉菌孢子悬浮液 X 抗菌肽溶液液白地霉菌孢子悬浮液混合，培养2h后接种 15天后病斑直径/mm 41.3 13.9 29.3 28.7 112 A. 金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌，目的是防止杂菌污染 B. 表中X应为先接种白地霉菌孢子悬浮液，2h后再加入抗菌肽溶液 C. 抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果强于混合加入的抑菌效果 D. 实验结束后5个组别使用的柑橘不能立即丢弃 3. 西瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌引起的。为防治西瓜枯萎病，研究人员从土壤中分离筛选尖孢镰刀菌的拮抗菌株（拮抗菌能产生某种酶抑制尖孢镰刀菌的生长繁殖），筛选的流程如图所示，已知PDA培养基表面均匀涂布含有尖孢镰刀菌的菌液。下列相关叙述错误的是（　　） A. PDA培养基属于选择培养基，通常需要提前在121℃下湿热灭菌 B. 从抑菌圈边缘挑取细菌重复培养，几代后抑菌圈直径可能变小 C. 步骤I使用的接种方法只能用于分离单菌落，不能用于活菌计数 D. 通过抑菌圈的大小无法确定对应菌株属于高产酶菌株还是高活性酶菌株 4. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。获得辣椒素的两条途径如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A. 过程①需要用酒精与次氯酸钠混合进行消毒 B. 过程①和②培养条件相同，但激素比例不同 C. 过程①和③所用培养基的物理性质一般不同 D. 通常选择茎尖培养脱毒苗是因为其分裂能力强 5. 2006年，英国科学家利用病毒将某些基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞中获得了iPS细胞。2022年我国科学家突破相关技术难关，将人类多能干细胞转化为8细胞阶段全能性胚胎样细胞（简称8CL细胞）。从ES细胞到iPS细胞再到8CL细胞的技术突破，不仅为早期胚胎发育的基础研究提供了一种新的体外研究系统，也使个体化器官再生最终有可能成为现实。下列相关叙述错误的是（　　） A. ES细胞中存在基因的选择性表达过程，具有组织特异性 B. iPS细胞也可以通过直接将特定蛋白导入细胞获得 C. 体外培养8CL细胞需要在合成培养基中加入动物血清等天然成分 D. 以上研究说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的 6. A型塞内卡病毒（SVA）会导致猪患水疱传染病，症状与猪口蹄疫等传染病非常相似。已知SVA核衣壳上的主要蛋白质VP1可作为该病毒诊断蛋白。研究人员以小鼠为对象，利用单克隆抗体技术获得了与VP1结合位点不同的两种单克隆抗体2E10和3E4。为进一步快速精确检测出该病毒，研究人员利用以上两种单克隆抗体制作出快速检测试纸条，如下图所示。结合垫处含有过量胶体金标记的2E10，可向右扩散，当胶体金颗粒聚集时才会出现可见条带，检测线、质控线处包埋固定的抗体依次是3E4和山羊抗鼠IgG（可特异性结合各种鼠源抗体）。下列相关叙述正确的是（　　） A. 制备单克隆抗体过程中第二次筛选的目的是获得融合的杂交瘤细胞 B. 3E4和山羊抗鼠IgG与VP1-2E10复合物的结合位点相同 C. 病毒检测阴性的结果为检测线和质控线均无条带出现 D. 病毒检测阳性的结果为检测线和质控线处均出现条带 7. 下图1是我国科学家获得体细胞克隆食蟹猴中中和华华的具体过程。已知正常胚胎发育初期会发生染色质的重塑，即DNA去甲基化和染色质上组蛋白的乙酰化，而核移植得到的胚胎（重构胚）中来自体细胞的染色质会抵抗这种重塑，用去甲基化酶（K）处理重构胚可提高胚胎发育率。现科研人员用K和T（去乙酰化酶抑制剂）处理重构胚后，再进行胚胎移植，检测并计算出发育成囊胚的比例（囊胚率=囊胚数/重构胚），结果如图2。下列相关说法错误的是（　　） A. 除显微操作法外，梯度离心法也可以达到去核的目的 B. 重构胚移入C猴之前需要用电刺激、Ca2+载体等激活 C. K、T分别降低了DNA甲基化与组蛋白乙酰化程度 D. 在降低染色质重塑抵抗过程中，K和T可能起协同作用 8. 2023年11月，中国科学院神经科学研究所的研究员在国际上成功构建了首个活产的嵌合灵长类动物——嵌合幼猴。研究人员将遗传信息改造后的胚胎干细胞（ES细胞）注射到受体囊胚中，再将胚胎移植到代孕母猴中，最终生育出嵌合幼猴，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 桑葚胚经过孵化过程形成囊胚 B. 代孕母猴植入胚胎前需用促性腺激素处理，目的是诱导其超数排卵 C. 嵌合幼猴中来自ES细胞的遗传信息不一定能传给后代 D. 可将囊胚任意切割成2等份后再进行胚胎移植以提高胚胎利用率 9. 限制酶是重组DNA技术中重要的工具酶，如下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点，由此推断，下列说法错误的是（　　） 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 5'-G↓GATCC-3' KpnⅠ 5'-CGTAC↓C-3' EcoRⅠ 5'-C↓AATTC-3' Sau3AⅠ 5'-↓GATC-3' HindⅡ 5'-GTN↓RAC-3' SmaⅠ 5'-CCC↓GGG-3' BglⅡ 5'-A↓GATCT-3' Acc65Ⅰ 5'-G↓GTACC-3' 注：N为C或T，R为A或G。 A. 表中只有HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶可形成平末端 B. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割产生的DNA片段，经DNA连接酶连接后可以重新被Sau3AⅠ切割 C. Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割产生的黏性末端序列无法配对 D. 分别用Sau3AⅠ和BglⅡ切割同一种随机序列DNA，前者得到的片段数往往少于后者 10. RT－PCR是将mRNA逆转录（过程Ⅰ）和cDNA（mRNA逆转录产生的互补DNA）聚合酶链式反应（过程Ⅱ）相结合的技术，具体过程如图所示，下列有关说法错误的是（　　） A. 过程Ⅰ和过程Ⅱ的反应体系中主要用到工具酶分别是逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 B. 过程Ⅱ中拟对m个单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上至少需要m×2n个引物B C. 引物A和B的长度越长、G和C比例越高，则过程Ⅱ内循环步骤中的复性温度就越高 D. 利用RT－PCR技术获取的真核生物的目的基因通过转基因技术可以在原核细胞中表达 11. 已知红、绿色荧光蛋白基因可以在人体内正常表达，且表达产物可以通过粪便进行定量检测；炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且产生量与该病的进展呈正相关。基于此，科研人员开发了智能工程菌，用于疾病诊断和了解疾病进程，以便精确用药。下图是三种智能工程菌体内重组质粒的部分结构。下列有关分析错误的是（　　） 注：启动子1为硫代硫酸盐特异性诱导激活启动子；启动子2为持续表达启动子。 A. 通常会使用Ca2+处理工程菌，以便于转入构建好表达载体 B. 完整的重组质粒1除图中所示结构外还应有标记基因 C. 重组质粒1用于特异性治疗，重组质粒2、3用于特异性检测 D. 与重组质粒3相比，重组质粒2的检测结果更加准确 12. 科学家为了提高干扰素的抗病毒活性和储存稳定性，采用重叠延伸PCR技术，将干扰素基因中相应位点的C//G碱基对特定突变为G//C碱基对，从而使干扰素中的第17位氨基酸由半胱氨酸变成丝氨酸。该技术采用具有互补末端的引物，使PCR产物形成了重叠链，从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起来，获得定点突变的干扰素基因，然后导入大肠杆菌生产表达新的干扰素，原理如下图。下列说法正确的是（　　） A. 通过“PCR体系2”获得由c、d链构成的完整DNA分子至少需要进行3次循环 B. 可以通过a链和d链或者b链和c链获得定点突变的干扰素基因 C. “PCR体系2”中加入的引物是引物3和引物4 D. 通过重叠延伸PCR技术对干扰素的改造属于蛋白质工程 13. 党的二十大报告提出“种业振兴行动”。水稻是重要的粮食作物，培育转基因水稻，对创制高产优质新品种意义重大。为检测转基因水稻中的抗除草剂基因d是否会扩散到其他物种导致基因污染，令该转基因水稻与杂草A、B一起种植。取各种植物细胞的DNA经酶切、PCR后进行电泳，结果如图所示，下列有关说法错误的是（　　） 注：A1、B1为对应植株的子一代 A. 由图可知，转基因水稻中的抗除草剂基因d通过基因交流转移到了杂草B1中 B. 电泳时，点样孔位于乙侧，电泳条带迁移位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关 C. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” D. 为避免培育过程中的基因污染，可将外源a-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻中 14. 1988年3月10日，中国首例“试管婴儿”在北京大学第三医院诞生；2012年6月29日，中国首例“设计试管婴儿”在中山医院诞生；2016年11月26日，世界首例“基因编辑婴儿”在中国诞生。下列有关三者的说法错误的是（　　） A. 与“试管婴儿技术”不同的是，“设计试管婴儿技术”需要在胚胎移植前需进行遗传诊断 B. 与“试管婴儿技术”和“设计试管婴儿技术”不同的是，“基因编辑婴儿技术”需要有目的地改造特定基因 C. 三者都使用到的生物技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植 D. 我国允许“试管婴儿”和“设计试管婴儿”等治疗性克隆，但不允许“基因编辑婴儿”等生殖性克隆 15. 前事不忘，后事之师。早在第二次世界大战中，侵华日军就组建了从事生物武器研究、实验的731部队和100部队，并将相关武器付诸实战，他们的种种暴行遭到国际舆论的一致谴责。下列有关生物武器的说法正确的是（　　） A 生物武器包括致病菌类、病毒类、毒品和生化毒剂类等 B. 利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性，是由于人体不会对它们产生免疫反应 C. 与常规武器相比，生物武器的传播具有传播途径多、传播方法简单、使用方便和传播时具有潜伏期等特点 D. 我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器，但不放弃研发大规模杀伤性武器 二、非选择题（本题共5个小题，共55分） 16. 高抗癌活性药物紫杉醇是红豆杉属植物体内的代谢产物。利用植物组织培养和细胞培养的方法生产紫杉醇既可以提高生产效率，也可以保护濒危植物红豆杉。请回答下列相关问题： （1）紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种___（填“初生”或“次生”）代谢物，利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程___（填“体现”或“未体现”）细胞的全能性。 （2）过去普遍认为紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。研究人员用标准剂量紫杉醇治疗乳腺癌患者后对患者的乳腺癌细胞进行研究，结果如下图。 注：有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度。 以上实验结果___（填“支持”或“不支持”）紫杉醇通过抑制有丝分裂抗癌的机制，请说明理由___。 （3）为了进一步探明紫杉醇抗癌原理，研究人员进行了以下四组实验，并得出如下图结果。 组1：适量生理盐水+一定数量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组2：等量紫杉醇+等量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组3：适量紫杉醇+一定数量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组4：等量紫杉醇+等量的多极纺锤体乳腺癌细胞 注：正常纺锤体是指固定于细胞两极的纺锤体，多极纺锤体是指固定于细胞三、四或者更多个极的纺锤体。 请根据以上信息推测紫杉醇抗癌机制是___。 17. 肠道菌群对于人体健康的维持和疾病发生起重要的作用。人体肠道有大量的微生物，科研人员利用微生物培养技术从健康人体的粪便中分离、提取出多种微生物，经过鉴定、研究、筛选出的特定菌落正广泛应用于医药卫生、基因工程等方面的研究。 （1）大肠杆菌是生活在人肠道中的细菌，其代谢产物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色。下面是其培养基配方： 成分 蛋白胨 乳糖 磷酸二氢钾 蒸馏水 2%的伊红水溶液 0.5%的美蓝水溶液 琼脂 含量 10g 10g 2g 1000mL 20mL 13mL 20～30g ①该培养基按功能划分，属于___培养基，若要培养乳酸杆菌，除了表中所示的碳源、氮源、水、无机盐等几类营养物质，还需要加入___，才能确保乳酸杆菌正常生长。②将某志愿者粪便经过处理后制成肠道菌群悬液，按照下图所示过程稀释涂布了5个上述培养基，每个培养基上涂布0.1mL稀释液，5个培养基上黑色菌落数分别为8、62、75、88、95，则该志愿者肠道内的大肠杆菌密度为___个/mL（假设肠道内只有大肠杆菌的代谢物能与伊红美蓝产生黑色反应）。运用这种方法统计的结果往往较实际值___，可能原因是___。 （2）人体肠道微生物限制病原体在肠道定植的能力称为定植抵抗力。科研人员对于定植抵抗力开展了相关研究： ①将10种非致病肠道微生物（B1－B10）在适宜条件下进行体外培养。加入致病微生物A1共培养2天，实验结果如下图，结果表明___。 ②结合本研究及所学知识，阐述滥用抗菌药可能带来的风险___。 18. 肺癌是严重威胁人体健康的疾病之一，近年研究表明其成因与人体细胞内某些信号传导途径有关。回答下列相关问题： （1）肺癌细胞间的物质主要为胶原蛋白，因此最好选用___酶将肺癌组织分散成单个细胞，分散后的细胞在培养瓶中培养一段时间后停止增殖的原因是___（至少答两点）。 （2）肺癌细胞体外培养时，大部分情况下都会出现细胞贴壁现象。研究人员为探究细胞贴壁生长的原因进行了四组实验，实验处理及相应结果如下表： 处理 组别 相对密度 是否敲除粘连蛋白基因 是否出现细胞贴壁伸长 组1 2.0 是 否 组2 0.2 是 否 组3 2.0 否 是 组4 0.5 否 否 注：相对密度=培养细胞密度/培养液密度 由上表可知，出现细胞贴壁生长的条件是①___；②___。 （3）北大陈杰博士等在Nature上发布的论文表明SAR1B蛋白（下文简称S蛋白）与肺癌发生的mTOR信号途径存在密切关系。为研究mTOR信号途径与S蛋白在肺癌发生过程中调控的上下游关系，科研人员进行了如下实验：将皮下移植肿瘤的小鼠随机分为四组，定期测定肿瘤体积变化，各组处理及结果如下图（雷帕霉素是mTOR信号途径的抑制剂）。 请根据上图结果，完成S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系图：___。 [括号里选填“+”（代表促进）或“-”（代表抑制），横线上选填“S蛋白”或“mTOR信号途径”。] 19. 在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，被广泛应用于奶酪和酸奶的生产。科学家将编码牛凝乳酶的基因（长度1.5kb）导入大肠杆菌获得工程菌，再通过工业发酵批量生产凝乳酶。 （1）提取小牛胃黏膜组织中的mRNA，经逆转录得到cDNA，选择合适的引物进行PCR扩增，PCR引物碱基数一般在20～30个之间，过短则导致___。 （2）如表为操作过程中可能用到的限制酶，图1为获得的目的基因及末端（除黏性末端序列外，其他碱基序列省略），图2为要使用的质粒，其中的Tetr、Ampr分别为四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因。对质粒进行切割时，选用的两种限制酶为___。目的基因和质粒能连接成重组质粒的原因是___，导入的目的基因在受体细胞中能成功表达的理论基础是___。 限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ 识别位点及切割位点 —G↓GATCC— —T↓GATCG— —CCC↓GGG— —↓GATC— （3）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序：___（用箭头表示）。 ①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列 ③分析突变蛋白功能，设计结构 ④改变凝乳酶基因的特定序列 ⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后凝乳酶基因与质粒重组 20. 基因敲除是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。科学家常借助基因敲除技术，使特定的基因功能丧失，从而使部分功能被屏蔽，并可进一步对生物体造成影响，进而推测出该基因的生物学功能。来源于λ噬菌体的Red同源重组系统就可用于大肠杆菌等一系列工程菌的基因敲除。 （1）Red同源重组系统由λ噬菌体的exo、bet、gam3个基因组成，分别编码EXO、BET、GAM3种蛋白质。EXO为双链核酸外切酶，可以结合在双链DNA的末端，按照5'→3'的方向逐步降解DNA单链，进而产生___（选填“3′”或“5′”）黏性末端；BET结合在exo外切产生的末端单链上，促进其与受体细胞内正在复制的靶序列进行同源重组，替换靶基因；GAM蛋白能够抑制受体细胞内核酸外切酶活性，进而___（选填“抑制”或“促进”）受体细胞对外源DNA的降解。 （2）Red同源重组技术要用到质粒pKD46，该质粒含有温度敏感型的复制起点oriR101，在30℃培养时可以正常复制，而高于37℃时会自动丢失；还有由ParaB启动子调控的exo、bet、gam基因，需要L-阿拉伯糖诱导表达。λ-Red系统介导的基因敲除过程如图1所示。 ①首先，要将pKD46导入处于___（某种状态）的大肠杆菌，为使pKD46在细菌内正常复制、Red重组酶正常合成，必需满足___的培养条件。过程Ⅰ是用含有青霉素的培养基筛选成功导入了pKD46的大肠杆菌，这说明___。 ②然后，用PCR技术扩增卡那霉素抗性基因，PCR引物由两部分组成，靠近5'端的区域为___的序列，靠近3'端的区域与模板DNA互补，将获得的线性DNA片段导入大肠杆菌，通过同源重组将大肠杆菌基因组DNA上的特定靶基因敲除。 ③为筛选出同源重组成功（即靶基因被敲除）的大肠杆菌，过程Ⅱ所用的培养基必需含有___；然后再通过___，把质粒pKD46除去。 （3）上述操作使得大肠杆菌基因组DNA上的靶基因被卡那霉素抗性基因取代，若想将卡那霉素抗性基因也清除，需要借助于FLP/FRT位点特异性重组系统。FRT是有方向性的，不同方向FRT位点经重组酶FLP作用结果不同，具体如图2所示。 因此在PCR扩增卡那霉素抗性基因时需在该基因___（填字母）。 A. 左侧引入一个FRT位点 B. 右侧引入一个FRT位点 C. 两侧引入两个同向的FRT位点 D. 两侧引入两个反向的FRT位点 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年5月 西南大学附中 重庆育才中学 万州高级中学 高2025届拔尖强基联盟高二下五月联合考试 生物试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷自行保管，以备评讲）。 一、选择题（共有15个小题，每小题3分，共45分。每题有且只有一个正确选项） 1. “绛雪艳浮红锦烂，玉壶光莹水晶寒。”新鲜荔枝味美多汁，用其酿造的荔枝酒醇香味美。酿造过程如下：将准备好的新鲜荔枝冲洗后去皮去核，放入已灭菌的玻璃容器中，加入适量米酒后密封容器口，放在适宜温度范围内让其发酵7天即可。下列相关叙述正确的是（　　） A. 该酿造过程的菌种主要来源于荔枝果肉表面自带的酵母菌 B. 该酿造过程后期发酵液pH值与酵母菌数量均呈下降趋势 C. 该酿造过程的适宜温度范围指的是30-35℃ D. 该酿造过程后期将醋酸菌菌种放入容器中即可继续制作荔枝醋 【答案】B 【解析】 【分析】在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵；酒精发酵的最佳温度是在18℃～30℃，pH最好是弱酸性。 【详解】A、由题意可知，在制作果酒时倒入了米酒，所以该酿造过程的菌种主要来源于米酒中的酵母菌，A错误； B、该酿造过程后期由于CO2产生，发酵液pH值下降，并且酵母菌数量也呈下降趋势，B正确； C、该酿造过程的适宜温度范围指的是18℃～30℃，C错误； D、醋酸菌为好氧型细菌，将醋酸菌菌种放入容器中并通入无菌氧气、升高温度可制作成荔枝醋，D错误。 故选B。 2. 柑橘酸腐病是由白地霉菌引起的柑橘贮藏期常见的病害之一。抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽。为研究抗菌肽对白地霉菌的抑菌效果，现用金属打孔器在多个长势相似柑橘果实的相同部位打孔，每个打孔处接种相同体积的处理液，比较15天后的病斑直径，各组处理及结果见表。下列相关叙述错误的是（　　） 组别 1 2 3 4 5 接种处理方式 接种一定体积的白地霉菌孢子悬浮液 抗菌肽溶液与白地霉菌孢子悬浮液混合后直接接种 先加入抗菌肽溶液，2h后接种白地霉菌孢子悬浮液 X 抗菌肽溶液液白地霉菌孢子悬浮液混合，培养2h后接种 15天后病斑直径/mm 41.3 13.9 29.3 28.7 11.2 A. 金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌，目的是防止杂菌污染 B. 表中X应为先接种白地霉菌孢子悬浮液，2h后再加入抗菌肽溶液 C. 抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入的抑菌效果强于混合加入的抑菌效果 D. 实验结束后5个组别使用的柑橘不能立即丢弃 【答案】C 【解析】 【分析】1、基因工程中，目的基因可通过PCR获取，其流程为：温度超过90℃变性；温度降为50℃左右复性；温度升为72℃左右延伸。 2、虽然各种培养基的配方不同，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）和无机盐等营养物质。 【详解】A、为了防止杂菌污染，金属打孔器在每次打孔前需进行灼烧灭菌，A正确； B、根据表中接种处理方式可知，1组只接种病原菌，为对照组，1、2、5组均接种了等量且适量的抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液，但每组的接种顺序不同，说明自变量为抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液的接种顺序，2组与5组均为二者先混和，但2组混合后直接接种，5组混合后先培养2h再接种，则结合第3组先加入抗菌肽2h后接种病原菌孢子可分析得出，4组应与3组接种顺序相反，即先接种病原菌孢子2h后再加入抗菌肽溶液，B正确； C、 实验结果表明混合加入的抑菌效果强于抗菌肽与白地霉菌孢子悬浮液先后加入，C错误； D、白地霉菌可能会污染环境，所以实验结束后5个组别使用的柑橘不能立即丢弃，应该先进行灭菌处理，D正确。 故选C。 3. 西瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌引起的。为防治西瓜枯萎病，研究人员从土壤中分离筛选尖孢镰刀菌的拮抗菌株（拮抗菌能产生某种酶抑制尖孢镰刀菌的生长繁殖），筛选的流程如图所示，已知PDA培养基表面均匀涂布含有尖孢镰刀菌的菌液。下列相关叙述错误的是（　　） A. PDA培养基属于选择培养基，通常需要提前在121℃下湿热灭菌 B. 从抑菌圈边缘挑取细菌重复培养，几代后抑菌圈直径可能变小 C. 步骤I使用的接种方法只能用于分离单菌落，不能用于活菌计数 D. 通过抑菌圈的大小无法确定对应菌株属于高产酶菌株还是高活性酶菌株 【答案】A 【解析】 【分析】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。 【详解】A、拮抗菌能产生某种物质抑制尖孢镰刀菌的生长繁殖，因此在筛选拮抗菌时，在PDA培养基上均匀涂布含有尖孢镰刀菌的菌液，在A、B、C、D处放置含有待选拮抗菌的滤纸，培养一段时间后可根据抑菌圈的大小来比较拮抗能力的强弱，抑菌圈越大，说明该菌落的拮抗能力越强，由此可知，PDA培养基属于鉴别培养基，A错误； B、由于抑菌圈边缘的菌落具有对某种酶的抗性，因而从抑菌圈边缘挑取尖孢镰刀菌重复培养，重复培养几代后由于尖孢镰刀菌对某种酶的抗性越来越大，故重复几代后抑菌圈直径可能变小，B正确； C、步骤I使用的接种方法为平板划线法，只能用于分离单菌落，不能用于活菌计数，C正确； D、可根据抑菌圈的大小来比较拮抗能力的强弱，抑菌圈越大，说明该菌落的拮抗能力越强，但无法通过抑菌圈的大小无法确定对应菌株属于高产酶菌株还是高活性酶菌株，D正确。 故选A。 4. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。获得辣椒素的两条途径如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A. 过程①需要用酒精与次氯酸钠混合进行消毒 B. 过程①和②培养条件相同，但激素比例不同 C. 过程①和③所用培养基的物理性质一般不同 D. 通常选择茎尖培养脱毒苗是因为其分裂能力强 【答案】C 【解析】 【分析】离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。 【详解】A、流水冲洗后的外植体先用酒精消毒，无菌水清洗后再用次氯酸钠消毒，A错误； B、进行①和②过程的外界培养条件不同，①过程不需要光照，②过程需要光照，B错误； C、过程①脱分化形成愈伤组织的培养基为固体培养基，而③进行植物细胞培养的培养基为液体培养基，故两种培养基物理性质一般不相同，C正确； D、通常选择茎尖培养脱毒苗是因为其很少带毒，甚至不带毒，D错误。 故选C。 5. 2006年，英国科学家利用病毒将某些基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞中获得了iPS细胞。2022年我国科学家突破相关技术难关，将人类多能干细胞转化为8细胞阶段全能性胚胎样细胞（简称8CL细胞）。从ES细胞到iPS细胞再到8CL细胞的技术突破，不仅为早期胚胎发育的基础研究提供了一种新的体外研究系统，也使个体化器官再生最终有可能成为现实。下列相关叙述错误的是（　　） A. ES细胞中存在基因的选择性表达过程，具有组织特异性 B. iPS细胞也可以通过直接将特定蛋白导入细胞获得 C. 体外培养8CL细胞需要合成培养基中加入动物血清等天然成分 D. 以上研究说明高等动物体细胞分化在体外特定条件下也是可逆的 【答案】A 【解析】 【分析】胚胎干细胞的特点是：在形态上，表现为体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，可分化为成年动物任何一种组织细胞；在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。 【详解】A、ES细胞可以分化为多种细胞，不具有组织特异性，A错误； B、iPS细胞可以通过导入特定基因获得，也可以通过直接将特定蛋白导入细胞获得，B正确； C、为保证动物细胞正常生长，体外培养8CL细胞需要在合成培养基中加入动物血清等天然成分，C正确； D、上述研究中将人类多能干细胞转化为8细胞阶段全能性胚胎样细胞，说明高等动物体细胞的分化在体外特定条件下也是可逆的，D正确。 故选A。 6. A型塞内卡病毒（SVA）会导致猪患水疱传染病，症状与猪口蹄疫等传染病非常相似。已知SVA核衣壳上的主要蛋白质VP1可作为该病毒诊断蛋白。研究人员以小鼠为对象，利用单克隆抗体技术获得了与VP1结合位点不同的两种单克隆抗体2E10和3E4。为进一步快速精确检测出该病毒，研究人员利用以上两种单克隆抗体制作出快速检测试纸条，如下图所示。结合垫处含有过量胶体金标记的2E10，可向右扩散，当胶体金颗粒聚集时才会出现可见条带，检测线、质控线处包埋固定的抗体依次是3E4和山羊抗鼠IgG（可特异性结合各种鼠源抗体）。下列相关叙述正确的是（　　） A. 制备单克隆抗体过程中第二次筛选的目的是获得融合的杂交瘤细胞 B. 3E4和山羊抗鼠IgG与VP1-2E10复合物的结合位点相同 C. 病毒检测阴性的结果为检测线和质控线均无条带出现 D. 病毒检测阳性的结果为检测线和质控线处均出现条带 【答案】D 【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、制备单克隆抗体过程中第一次筛选的目的是获得融合的杂交瘤细胞，A错误； B、抗原具有多种抗原决定簇，3E4和山羊抗鼠IgG与VP1-2E10复合物的结合位点不相同，B错误； C、病毒检测阴性的结果应为检测线无条带，质控线有条带，C错误； D、如果样本中含有病毒抗原，就会首先被结合垫上的胶体金标记抗体2E10结合，形成“病毒抗原—金标抗体”复合物，并继续向试纸末端流动。在检测线（T线）上又被能识别此抗原的另一种抗体3E4捕获，形成“金标抗体—病毒抗原—T线抗体”复合物”。推测试纸上发生待检测病毒的抗原与抗体结合的区域是结合垫、检测线（T线）。由于样品中VP1蛋白与金标2E10结合，向右扩散又与检测线处的3E4结合产生条带，过量的2E10与质控线处的山羊抗鼠IgG结合产生条带，因此病毒检测阳性的结果为检测线和质控线处均出现条带，D正确。 故选D。 7. 下图1是我国科学家获得体细胞克隆食蟹猴中中和华华的具体过程。已知正常胚胎发育初期会发生染色质的重塑，即DNA去甲基化和染色质上组蛋白的乙酰化，而核移植得到的胚胎（重构胚）中来自体细胞的染色质会抵抗这种重塑，用去甲基化酶（K）处理重构胚可提高胚胎发育率。现科研人员用K和T（去乙酰化酶抑制剂）处理重构胚后，再进行胚胎移植，检测并计算出发育成囊胚的比例（囊胚率=囊胚数/重构胚），结果如图2。下列相关说法错误的是（　　） A. 除显微操作法外，梯度离心法也可以达到去核的目的 B. 重构胚移入C猴之前需要用电刺激、Ca2+载体等激活 C. K、T分别降低了DNA甲基化与组蛋白乙酰化程度 D. 在降低染色质重塑抵抗过程中，K和T可能起协同作用 【答案】C 【解析】 【分析】分析图2：与对照组相比，T（去乙酰化酶抑制剂）处理核移植得到的胚胎，可提高胚胎发育率，T+K处理，胚胎发育率显著提高。 【详解】A、目前细胞核移植除运用显微操作去核法外，还有人采用梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等，这些方法是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜情况下，去除细胞核或使卵细胞核DNA变性，从而达到去核目的，A正确； B、获得重构胚后需要用电刺激、Ca2+载体等激活，使其完成细胞分裂和发育的进程，B正确； C、由题干可知：去甲基化酶（K）处理核移植得到的胚胎，可提高胚胎发育率，由图2可知，T（去乙酰化酶抑制剂）处理核移植得到的胚胎，可提高胚胎发育率，K升高了DNA去甲基化，T抑制了组蛋白去乙酰化程度，即K降低了DNA甲基化，T 增加细胞内组蛋白的乙酰化程度，C错误； D、由图2可知，T（去乙酰化酶抑制剂）处理核移植得到的胚胎，可提高胚胎发育率，K、T联合处理，胚胎发育率显著升高，K、T在降低染色质重塑抵抗过程中，可能协同提高重构胚的囊胚率，D正确。 故选C。 8. 2023年11月，中国科学院神经科学研究所的研究员在国际上成功构建了首个活产的嵌合灵长类动物——嵌合幼猴。研究人员将遗传信息改造后的胚胎干细胞（ES细胞）注射到受体囊胚中，再将胚胎移植到代孕母猴中，最终生育出嵌合幼猴，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 桑葚胚经过孵化过程形成囊胚 B. 代孕母猴植入胚胎前需用促性腺激素处理，目的是诱导其超数排卵 C. 嵌合幼猴中来自ES细胞的遗传信息不一定能传给后代 D. 可将囊胚任意切割成2等份后再进行胚胎移植以提高胚胎利用率 【答案】C 【解析】 【分析】由图中可看出，整个过程涉及到的技术有：早期胚胎培养、胚胎干细胞培养、基因编辑、胚胎移植等。嵌合体猴拥有基因编辑后的细胞和正常囊胚的细胞。 【详解】A、桑葚胚进一步发育形成囊胚，囊胚扩大导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来的过程叫孵化，A错误； B、植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的激素，使之处于易受孕的生理状态，B错误； C、嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息是否遗传给后代，取决于基因的表达状况和存在位置，基因在不同的细胞中表达状况不同，若改造后的ES细胞将来发育成体细胞，则不会遗传给后代，若改造后的ES细胞将来发育成生殖细胞，则可遗传给后代，所以，来源于ES细胞的遗传信息不一定能传给后代，C正确； D、内细胞团将来发育为各种组织，而滋养层发育为胎膜和胎盘，进行胚胎分割时需要对内细胞团进行均等分割，不可任意切割囊胚后移植，D错误。 故选C。 9. 限制酶是重组DNA技术中重要的工具酶，如下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点，由此推断，下列说法错误的是（　　） 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 5'-G↓GATCC-3' KpnⅠ 5'-CGTAC↓C-3' EcoRⅠ 5'-C↓AATTC-3' Sau3AⅠ 5'-↓GATC-3' HindⅡ 5'-GTN↓RAC-3' SmaⅠ 5'-CCC↓GGG-3' BglⅡ 5'-A↓GATCT-3' Acc65Ⅰ 5'-G↓GTACC-3' 注：N为C或T，R为A或G。 A. 表中只有HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶可形成平末端 B. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割产生的DNA片段，经DNA连接酶连接后可以重新被Sau3AⅠ切割 C. Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割产生的黏性末端序列无法配对 D. 分别用Sau3AⅠ和BglⅡ切割同一种随机序列DNA，前者得到的片段数往往少于后者 【答案】D 【解析】 【分析】限制酶：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。 【详解】A、表中只有HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶的切割位点在识别序列的中间，所以只有HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶可形成平末端，A正确； B、BamHl和Sau3Al切割形成的末端，可以相互连接，连接形成的DNA序列中还存在Sau3A的识别序列和切割位点，故能再被Sau3AI切割，B正确； C、Acc65l和Kpnl切割形成的黏性末端序列无法配对，而且磷酸端(5'端)也不能与磷酸端(5'端)连接，既然不能连接也就不存在重新切 割，C正确； D、Sau3AI识别序列为4个碱基，而BglⅡ识别序列为6个碱基，而且Sau3AI也能识别BglⅡ识别的序列，因此分别用Sau3Al和BqI切割随机序列DNA，前者得到的片段数往往多于后者，D错误。 故选D。 10. RT－PCR是将mRNA逆转录（过程Ⅰ）和cDNA（mRNA逆转录产生的互补DNA）聚合酶链式反应（过程Ⅱ）相结合的技术，具体过程如图所示，下列有关说法错误的是（　　） A. 过程Ⅰ和过程Ⅱ的反应体系中主要用到工具酶分别是逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 B. 过程Ⅱ中拟对m个单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上至少需要m×2n个引物B C. 引物A和B的长度越长、G和C比例越高，则过程Ⅱ内循环步骤中的复性温度就越高 D. 利用RT－PCR技术获取真核生物的目的基因通过转基因技术可以在原核细胞中表达 【答案】B 【解析】 【分析】分析图示，过程Ⅰ是由mRNA形成cDNA的过程，表示逆转录，过程Ⅱ先使mRNA-cDNA杂合双链解开，再以单链的DNA合成双链的DNA，最后利用RCR技术进行DNA复制。 【详解】A、过程Ⅰ表示逆转录，需逆转录酶的催化，过程Ⅱ是PCR技术，该技术中所需温度较高，常用的酶是耐高温的DNA聚合酶，A正确； B、过程Ⅱ中拟对m个单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上至少需要m×（2n-1）个引物B，B错误； C、DNA分子中，G-C碱基对三个氢键，A-T碱基对两个氢键，G-C比例越高越稳定，该过程所需的温度就越高，复性（退火）过程中，引物与模板链结合，因此引物A和B的长度越长、G和C比例越高，则过程Ⅱ内循环步骤中的复性温度设定就越高，C正确； D、由题意可知，利用RT-PCR技术获取的真核生物的目的基因是逆转录获取，不含内含子，因此可以在原核细胞中正确表达，D正确。 故选B。 11. 已知红、绿色荧光蛋白基因可以在人体内正常表达，且表达产物可以通过粪便进行定量检测；炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且产生量与该病的进展呈正相关。基于此，科研人员开发了智能工程菌，用于疾病诊断和了解疾病进程，以便精确用药。下图是三种智能工程菌体内重组质粒的部分结构。下列有关分析错误的是（　　） 注：启动子1为硫代硫酸盐特异性诱导激活启动子；启动子2为持续表达启动子。 A. 通常会使用Ca2+处理工程菌，以便于转入构建好的表达载体 B. 完整的重组质粒1除图中所示结构外还应有标记基因 C. 重组质粒1用于特异性治疗，重组质粒2、3用于特异性检测 D. 与重组质粒3相比，重组质粒2的检测结果更加准确 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）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--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；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、利用Ca2+处理工程菌细胞，可以使细胞处于一种能够吸收周围环境DNA分子的生理状态，从而将重组的基因表达载体导入其中，A正确； B、基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，图中的重组质粒还缺乏标记基因，B正确； C、重组质粒1含有抗炎蛋白基因，可用于特异性治疗，重组质粒2、3含有荧光蛋白基因，可用于特异性检测，C正确； D、启动子1为硫代硫酸盐特异性诱导激活启动子；启动子2为持续表达启动子，重组质粒2只含一种启动子和荧光标记基因，而重组质粒3含有两种启动子和荧光标记基因，所以与重组质粒2相比，重组质粒3检测结果更加准确，D错误。 故选D。 12. 科学家为了提高干扰素的抗病毒活性和储存稳定性，采用重叠延伸PCR技术，将干扰素基因中相应位点的C//G碱基对特定突变为G//C碱基对，从而使干扰素中的第17位氨基酸由半胱氨酸变成丝氨酸。该技术采用具有互补末端的引物，使PCR产物形成了重叠链，从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起来，获得定点突变的干扰素基因，然后导入大肠杆菌生产表达新的干扰素，原理如下图。下列说法正确的是（　　） A. 通过“PCR体系2”获得由c、d链构成的完整DNA分子至少需要进行3次循环 B. 可以通过a链和d链或者b链和c链获得定点突变的干扰素基因 C. “PCR体系2”中加入的引物是引物3和引物4 D. 通过重叠延伸PCR技术对干扰素的改造属于蛋白质工程 【答案】D 【解析】 【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。 【详解】A、第一次循环得到单链含有定点诱变位点的DNA片段，再以含有诱变位点的单链为模板进行第二次循环，即可得到两条链均有诱变位点的双链DNA，通过“PCR体系2”获得由c、d链构成的完整DNA分子至少需要进行2次循环，A错误； B、互补配对的DNA链相互结合，a链和d链或者b链和c链都可以互补配对，但子链的延伸方向只能由5’到3’，因此只有通过a链和d链获得定点突变的干扰素基因，B错误； C、“PCR体系2”扩增目的基因的右半部分，需要加入的引物是引物2和引物4，C错误； D、通过重叠延伸PCR技术对干扰素的改造，创造了自然界不存在的蛋白质，则属于蛋白质工程，D正确。 故选D。 13. 党的二十大报告提出“种业振兴行动”。水稻是重要的粮食作物，培育转基因水稻，对创制高产优质新品种意义重大。为检测转基因水稻中的抗除草剂基因d是否会扩散到其他物种导致基因污染，令该转基因水稻与杂草A、B一起种植。取各种植物细胞的DNA经酶切、PCR后进行电泳，结果如图所示，下列有关说法错误的是（　　） 注：A1、B1为对应植株的子一代 A. 由图可知，转基因水稻中的抗除草剂基因d通过基因交流转移到了杂草B1中 B. 电泳时，点样孔位于乙侧，电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关 C. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” D. 为避免培育过程中的基因污染，可将外源a-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻中 【答案】B 【解析】 【分析】在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度有关。 【详解】A、结合图示可知，杂草A和B中不含有基因d，而B1细胞中出现基因d，所以片段A通过基因交流转移到了杂草B1中，A正确； B、小型的DNA移动速度要比大型DNA快，因此在电泳图上，小型的DNA距离电泳点样孔最远，因此点样孔位于甲侧，B错误； C、抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”，C正确； D、将α-淀粉酶基因与抗除草剂基因导入细胞核的同一DNA分子后，含有抗除草剂基因的花粉会同时含有α-淀粉酶基因，该类型的花粉会失去活性，从而避免基因污染，D正确。 故选B。 14. 1988年3月10日，中国首例“试管婴儿”在北京大学第三医院诞生；2012年6月29日，中国首例“设计试管婴儿”在中山医院诞生；2016年11月26日，世界首例“基因编辑婴儿”在中国诞生。下列有关三者的说法错误的是（　　） A. 与“试管婴儿技术”不同的是，“设计试管婴儿技术”需要在胚胎移植前需进行遗传诊断 B. 与“试管婴儿技术”和“设计试管婴儿技术”不同的是，“基因编辑婴儿技术”需要有目的地改造特定基因 C. 三者都使用到的生物技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植 D. 我国允许“试管婴儿”和“设计试管婴儿”等治疗性克隆，但不允许“基因编辑婴儿”等生殖性克隆 【答案】D 【解析】 【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。 治疗性克隆是指将患者的细胞诱导成特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。 【详解】A、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”相比，“设计试管婴儿”需要在胚胎移植前需要通过多种技术手段对胚胎进行遗传学诊断,以便选择合适的设计出来的试管婴儿，A正确； B、基因编辑技术是在没有更改DNA序列的基础上，通过改变基因表达来改变性状，因此“基因编辑婴儿技术”需要有目的地改造特定基因，以便改变婴儿的特定性状，B正确； C、“试管婴儿”、“设计试管婴儿”、“基因编辑试管婴儿”都需要在体外受精获得受精卵，经过早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚期，再经胚胎移植植入受孕母体子宫中继续发育，C正确； D、“试管婴儿”、“设计试管婴儿”“基因编辑婴儿”属于有性生殖，不属于克隆技术，D错误。 故选D。 15. 前事不忘，后事之师。早在第二次世界大战中，侵华日军就组建了从事生物武器研究、实验的731部队和100部队，并将相关武器付诸实战，他们的种种暴行遭到国际舆论的一致谴责。下列有关生物武器的说法正确的是（　　） A. 生物武器包括致病菌类、病毒类、毒品和生化毒剂类等 B. 利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性，是由于人体不会对它们产生免疫反应 C. 与常规武器相比，生物武器的传播具有传播途径多、传播方法简单、使用方便和传播时具有潜伏期等特点 D. 我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器，但不放弃研发大规模杀伤性武器 【答案】C 【解析】 【分析】生物武器是利用生物战剂杀伤人员、牲畜、毁坏植物的武器。生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用。生物武器自诞生以来，给人类的生存安全构成了严重威胁。生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。生物武器的杀伤特点有传染致病性强、污染面积大、传染途径多、成本低、使用方法简单、难以防治、受影响因素复杂等。 【详解】A、生物武器有多种类型，包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等，不包括毒品，A错误； B、利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性的原因是它们可能具有超强的传染性和致病性，也可能是它们可能使具有某种易感基因的民族感染，还有可能是人类从没有接触它们，可能使大批感染者发病而又无药可医，人体对它们产生了免疫反应，但没有消灭它们，B错误； C、生物武器的致病能力强、传播途径多、攻击范围广、使用方便和传播时具有潜伏期等特点，因而会给人类的生存安全构成了严重威胁，C正确； D、我国政府从维护世界和平的角度出发，对生物武器的态度是不发展、不生产、不储存，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D错误。 故选C。 二、非选择题（本题共5个小题，共55分） 16. 高抗癌活性药物紫杉醇是红豆杉属植物体内的代谢产物。利用植物组织培养和细胞培养的方法生产紫杉醇既可以提高生产效率，也可以保护濒危植物红豆杉。请回答下列相关问题： （1）紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种___（填“初生”或“次生”）代谢物，利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程___（填“体现”或“未体现”）细胞的全能性。 （2）过去普遍认为紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。研究人员用标准剂量紫杉醇治疗乳腺癌患者后对患者的乳腺癌细胞进行研究，结果如下图。 注：有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度。 以上实验结果___（填“支持”或“不支持”）紫杉醇通过抑制有丝分裂抗癌的机制，请说明理由___。 （3）为了进一步探明紫杉醇抗癌原理，研究人员进行了以下四组实验，并得出如下图结果。 组1：适量生理盐水+一定数量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组2：等量紫杉醇+等量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组3：适量紫杉醇+一定数量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组4：等量紫杉醇+等量的多极纺锤体乳腺癌细胞 注：正常纺锤体是指固定于细胞两极的纺锤体，多极纺锤体是指固定于细胞三、四或者更多个极的纺锤体。 请根据以上信息推测紫杉醇抗癌机制是___。 【答案】（1） ①. 次生 ②. 未体现 （2） ①. 不支持 ②. 紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂 （3）紫杉醇能提高肿瘤中多极纺锤体癌细胞比例并诱导其死亡 【解析】 【分析】初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 【小问1详解】 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，在植物体中含量很低，是植物生命活动非必需的产物。 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能。 利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程，没有获得个体，未体现细胞的全能性。 【小问2详解】 紫杉醇处理后有丝分裂指数高于对照组，有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂，以上实验结果不支持紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。 【小问3详解】 组2和组1相比，说明紫杉醇能增加多级纺锤体癌细胞比例。组4和组3相比，说明紫杉醇能增加多级纺锤体癌细胞的死亡比例，因此，紫杉醇抗癌机制是提高肿瘤中多极纺锤体癌细胞比例并诱导其死亡。 17. 肠道菌群对于人体健康的维持和疾病发生起重要的作用。人体肠道有大量的微生物，科研人员利用微生物培养技术从健康人体的粪便中分离、提取出多种微生物，经过鉴定、研究、筛选出的特定菌落正广泛应用于医药卫生、基因工程等方面的研究。 （1）大肠杆菌是生活在人肠道中的细菌，其代谢产物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色。下面是其培养基配方： 成分 蛋白胨 乳糖 磷酸二氢钾 蒸馏水 2%的伊红水溶液 0.5%的美蓝水溶液 琼脂 含量 10g 10g 2g 1000mL 20mL 13mL 20～30g ①该培养基按功能划分，属于___培养基，若要培养乳酸杆菌，除了表中所示的碳源、氮源、水、无机盐等几类营养物质，还需要加入___，才能确保乳酸杆菌正常生长。②将某志愿者粪便经过处理后制成肠道菌群悬液，按照下图所示过程稀释涂布了5个上述培养基，每个培养基上涂布0.1mL稀释液，5个培养基上黑色菌落数分别为8、62、75、88、95，则该志愿者肠道内的大肠杆菌密度为___个/mL（假设肠道内只有大肠杆菌的代谢物能与伊红美蓝产生黑色反应）。运用这种方法统计的结果往往较实际值___，可能原因是___。 （2）人体肠道微生物限制病原体在肠道定植的能力称为定植抵抗力。科研人员对于定植抵抗力开展了相关研究： ①将10种非致病肠道微生物（B1－B10）在适宜条件下进行体外培养。加入致病微生物A1共培养2天，实验结果如下图，结果表明___。 ②结合本研究及所学知识，阐述滥用抗菌药可能带来的风险___。 【答案】（1） ①. 鉴别 ②. 维生素 ③. 8×105 ④. 偏小 ⑤. 有的菌落可能由两个或多个菌体连在一起繁殖形成 （2） ①. B5比其他微生物抵抗AI的能力强，十种微生物共同抵抗AI的效果最好（定植抵抗力主要取决于微生物的多样性） ②. 滥用抗菌药会降低肠道微生物的多样性，对病原体的定植抵抗作用下降 【解析】 【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 2、蛋白胨来源于动物原料，含有维生素、糖和有机氮等营养物质。为了检测培养基平板灭菌是否合格，在接种培养物前，可随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。大肠杆菌的代谢产物能与培养基中的染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色。计数的关键是经梯度稀释后的稀释倍数要合适，计数时通常选择菌落数在30～300之间的实验组平板进行计数。同种微生物表现出稳定的菌落特征，这些菌落特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。 【小问1详解】 由于培养基加入2%的伊红水溶液和0.5%的美蓝水溶液，根据该培养基的功能划分，该培养基属于鉴别培养基。微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求；若要培养乳酸杆菌，除了表中所示的碳源、氮源、水、无机盐等几类营养物质，还需要加入维生素，才能确保乳酸杆菌正常生长。稀释涂布平板法计数时通常选择菌落数在30～300之间的实验组平板进行计数，根据题干和题图可知，该志愿者肠道内的大肠杆菌密度为（62+75+88+95）÷ 4×10×103=8×105个/mL，该方法属于稀释涂布平板法，统计的结果往往较实际值偏小，原因是有的菌落可能由两个或多个菌体连在一起繁殖形成。 【小问2详解】 分析题图可知，B5比其他微生物抵抗AI的能力强，十种微生物共同抵抗AI的效果最好（定植抵抗力主要取决于微生物的多样性）；结合本研究及所学知识，滥用抗菌药可能带来的风险为：滥用抗菌药会降低肠道微生物的多样性，对病原体的定植抵抗作用下降。 18. 肺癌是严重威胁人体健康的疾病之一，近年研究表明其成因与人体细胞内某些信号传导途径有关。回答下列相关问题： （1）肺癌细胞间的物质主要为胶原蛋白，因此最好选用___酶将肺癌组织分散成单个细胞，分散后的细胞在培养瓶中培养一段时间后停止增殖的原因是___（至少答两点）。 （2）肺癌细胞体外培养时，大部分情况下都会出现细胞贴壁现象。研究人员为探究细胞贴壁生长的原因进行了四组实验，实验处理及相应结果如下表： 处理 组别 相对密度 是否敲除粘连蛋白基因 是否出现细胞贴壁伸长 组1 2.0 是 否 组2 0.2 是 否 组3 2.0 否 是 组4 0.5 否 否 注：相对密度=培养细胞密度/培养液密度 由上表可知，出现细胞贴壁生长的条件是①___；②___。 （3）北大陈杰博士等在Nature上发布的论文表明SAR1B蛋白（下文简称S蛋白）与肺癌发生的mTOR信号途径存在密切关系。为研究mTOR信号途径与S蛋白在肺癌发生过程中调控的上下游关系，科研人员进行了如下实验：将皮下移植肿瘤的小鼠随机分为四组，定期测定肿瘤体积变化，各组处理及结果如下图（雷帕霉素是mTOR信号途径的抑制剂）。 请根据上图结果，完成S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系图：___。 [括号里选填“+”（代表促进）或“-”（代表抑制），横线上选填“S蛋白”或“mTOR信号途径”。] 【答案】（1） ①. 胶原蛋白酶 ②. 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等 （2） ①. 粘连蛋白正常表达 ②. 培养细胞密度相对较大 （3） 【解析】 【分析】分析题图可知，对比1、2组，在都不使用雷帕霉素时，2组敲除S蛋白基因后肿瘤体积更大，说明S蛋白可能会抑制mTOR信号途径；对比3、4组可知，都敲除了S蛋白基因，4组高剂量雷帕霉素使用后，肿瘤体积更小，说明抑制mTOR信号途径可以抑制肿瘤的生长，故mTOR信号途径激活促进肿瘤发生，而s蛋白能抑制mTOR信号途径。 【小问1详解】 肺癌细胞间的物质主要为胶原蛋白，因此最好选用胶原蛋白酶将肺癌组织分散成单个细胞，分散后的细胞在培养瓶中培养一段时间后停止增殖的原因是细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等。 【小问2详解】 组1和组3对比，可得出出现细胞贴壁生长的条件是粘连蛋白正常表达，组4和组3对比，可得出出现细胞贴壁生长的条件是培养细胞密度相对较大。 【小问3详解】 对比1、2组可知，在都不使用雷帕霉素时，即mTOR信号途径没有被抑制，2组敲除S蛋白基因后肿瘤体积更大，大于1组，说明S蛋白可能会抑制mTOR信号途径；对比3、4组可知，都敲除了S蛋白基因，即细胞中都不含有S蛋白，4组高剂量雷帕霉素使用后，肿瘤体积更小，小于3组，说明雷帕霉素通过抑制mTOR信号途径，抑制了肿瘤的生长，结合4个组别的结果可知，mTOR信号途径激活促进肿瘤发生，而S蛋白能抑制mTOR信号途径，S蛋白、mTOR信号途径在肿瘤发生过程中的调控关系图： 。 19. 在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，被广泛应用于奶酪和酸奶的生产。科学家将编码牛凝乳酶的基因（长度1.5kb）导入大肠杆菌获得工程菌，再通过工业发酵批量生产凝乳酶。 （1）提取小牛胃黏膜组织中的mRNA，经逆转录得到cDNA，选择合适的引物进行PCR扩增，PCR引物碱基数一般在20～30个之间，过短则导致___。 （2）如表为操作过程中可能用到的限制酶，图1为获得的目的基因及末端（除黏性末端序列外，其他碱基序列省略），图2为要使用的质粒，其中的Tetr、Ampr分别为四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因。对质粒进行切割时，选用的两种限制酶为___。目的基因和质粒能连接成重组质粒的原因是___，导入的目的基因在受体细胞中能成功表达的理论基础是___。 限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ 识别位点及切割位点 —G↓GATCC— —T↓GATCG— —CCC↓GGG— —↓GATC— （3）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序：___（用箭头表示）。 ①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列 ③分析突变蛋白功能，设计结构 ④改变凝乳酶基因的特定序列 ⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组 【答案】（1）特异性降低 （2） ①. BclⅠ和SmaⅠ ②. 有相同的黏性末端可发生碱基互补配对 ③. 遗传信息的传递都遵循中心法则或生物界共用一套遗传密码 （3）③→④→⑥→①→⑤ 【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。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 引物与模板之间遵循碱基互补配对原则，若引物太短则特异性降低。 【小问2详解】 基因表达载体构建时，需要将目的基因和运载体切出相同的黏性末端，图示BamHⅠ会破坏目的基因，故对质粒进行切割时，选用的两种酶为BclⅠ和SmaⅠ。目的基因和质粒能连接成重组质粒的原因是有相同的黏性末端可发生碱基互补配对，导入的目的基因在受体细胞中能成功表达的理论基础是遗传信息的传递都遵循中心法则或生物界共用一套遗传密码。 【小问3详解】 蛋白质工程的过程为：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），其前提是基因工程，故运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，具体过程为：③分析突变蛋白功能，设计结构→④改变凝乳酶基因的特定序列→⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组→①重组DNA分子导入大肠杆菌→⑤培养细胞后提纯突变蛋白。 20. 基因敲除是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。科学家常借助基因敲除技术，使特定的基因功能丧失，从而使部分功能被屏蔽，并可进一步对生物体造成影响，进而推测出该基因的生物学功能。来源于λ噬菌体的Red同源重组系统就可用于大肠杆菌等一系列工程菌的基因敲除。 （1）Red同源重组系统由λ噬菌体的exo、bet、gam3个基因组成，分别编码EXO、BET、GAM3种蛋白质。EXO为双链核酸外切酶，可以结合在双链DNA的末端，按照5'→3'的方向逐步降解DNA单链，进而产生___（选填“3′”或“5′”）黏性末端；BET结合在exo外切产生的末端单链上，促进其与受体细胞内正在复制的靶序列进行同源重组，替换靶基因；GAM蛋白能够抑制受体细胞内核酸外切酶活性，进而___（选填“抑制”或“促进”）受体细胞对外源DNA的降解。 （2）Red同源重组技术要用到质粒pKD46，该质粒含有温度敏感型的复制起点oriR101，在30℃培养时可以正常复制，而高于37℃时会自动丢失；还有由ParaB启动子调控的exo、bet、gam基因，需要L-阿拉伯糖诱导表达。λ-Red系统介导的基因敲除过程如图1所示。 ①首先，要将pKD46导入处于___（某种状态）的大肠杆菌，为使pKD46在细菌内正常复制、Red重组酶正常合成，必需满足___的培养条件。过程Ⅰ是用含有青霉素的培养基筛选成功导入了pKD46的大肠杆菌，这说明___。 ②然后，用PCR技术扩增卡那霉素抗性基因，PCR引物由两部分组成，靠近5'端的区域为___的序列，靠近3'端的区域与模板DNA互补，将获得的线性DNA片段导入大肠杆菌，通过同源重组将大肠杆菌基因组DNA上的特定靶基因敲除。 ③为筛选出同源重组成功（即靶基因被敲除）的大肠杆菌，过程Ⅱ所用的培养基必需含有___；然后再通过___，把质粒pKD46除去。 （3）上述操作使得大肠杆菌基因组DNA上的靶基因被卡那霉素抗性基因取代，若想将卡那霉素抗性基因也清除，需要借助于FLP/FRT位点特异性重组系统。FRT是有方向性的，不同方向FRT位点经重组酶FLP作用结果不同，具体如图2所示。 因此在PCR扩增卡那霉素抗性基因时需在该基因___（填字母）。 A. 左侧引入一个FRT位点 B. 右侧引入一个FRT位点 C. 两侧引入两个同向的FRT位点 D. 两侧引入两个反向的FRT位点 【答案】（1） ①. 3′ ②. 抑制 （2） ①. 感受态/能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ②. 培养温度为30℃（低于37℃）、培养基中含L-阿拉伯糖 ③. 实验用大肠杆菌不含青霉素抗性基因，pKD46质粒含有青霉素抗性基因 ④. 与靶基因外侧同源（相同）的/同源臂 ⑤. 卡那霉素 ⑥. 在高于37℃的温度下培养 （3）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，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）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--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；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。 【小问1详解】 Red同源重组由λ噬菌体的exo、bet、gam 3个基因组成，分别编码EXO、BET、GAM3 种蛋白质，EXO为双链核酸外切酶，可以结合在双链DNA 的末端，产生3′黏性末端； BET 结合在 EXO外切产生的末端单链上，促进其与受体细胞内正在复制的靶序列进行同源重组，替换靶基因；而GAM蛋白能够抑制受体细胞内核酸外切酶活性，核酸外切酶的作用部位是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，因而该酶活性受到抑制将会对受体细胞对外源DNA的降解产生抑制作用； 【小问2详解】 ①将pKD46导入处于感受态（或能吸收周围环境中DNA分子的生理状态）的大肠杆菌，这种状态的大肠杆菌便于被转化。由于质粒pKD46含有温度敏感型的复制起点oriR101，在 30℃培养时可以正常复制，而高于37℃时会自动丢失，因此为使导入的pKD46在细菌内正常复制、Red重组酶正常合成，必需满足培养温度为 30℃且培养基中含 L-阿拉伯糖的条件。过程I是用含有青霉素的培养基筛选成功导入了pKD46的大肠杆菌，这说明实验用大肠杆菌不含青霉素抗性基因且 pKD46 质粒含有青霉素抗性基因，因而该方法可以选择出成对导入 pKD46 质粒的大肠杆菌； ②然后，用PCR技术扩增卡那霉素抗性基因，PCR引物由两部分组成，靠近5'端的区域为与靶基因外侧同源（相同）的/同源臂的序列，靠近3'端的区域与模板DNA互补，将获得的线性DNA片段导入大肠杆菌，通过同源重组将大肠杆菌基因组DNA上的特定靶基因敲除； ③为筛选出同源重组成功（即靶基因被敲除）的大肠杆菌，过程Ⅱ所用的培养基必需含有卡那霉素，据此可将成功导入某线性DNA的片段筛选出来；然后在高于（大于）37℃的温度下培养，把质粒pKD46除去，因为在该温度条件下pKD46会自动消失； 【小问3详解】 要借助于FLP/FRT 位点特异性重组系统将卡那霉素抗性基因清除，根据图3FLP/FRT系统的工作机制可知，应在两侧引入两个同向的FRT位点。ABD错误、C正确。 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$