精品解析：陕西省韩城市2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题

韩城市2023~2024学年度第二学期期末质量检测高二生物学试题 注意事项： 1.本试题共8页，满分100分，答题时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第I卷（选择题 共40分） 一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，计24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如腐乳、泡菜等，为生活增添了丰富的色彩，也传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。下列有关腐乳和泡菜制作的叙述，正确的是（ ） A. 腐乳和泡菜制作主要利用的是发酵菌种的无氧发酵 B. 两者起主要作用的菌种在结构上均无成形的细胞核 C. 腐乳鲜美的味道主要由蛋白质分解成的小分子物质引起 D. 制作泡菜过程中先将蔬菜装至八成满，然后倒入煮沸的盐水 2. 下列关于实验室常用的消毒和灭菌方法，错误的是 A. 接种箱使用前可以用紫外线照射进行消毒 B. 培养基分装到培养皿后进行高压蒸汽灭菌 C. 培养皿放入干热灭菌箱采用干热灭菌法灭菌 D. 接种环直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌 3. 某科研小组研究发现，若长期使用杀虫剂S（一种有机磷农药）可造成其在土壤中严重残留，而木霉能有效将其降解。某研究小组欲从该土壤中分离出木霉，下列有关叙述错误的是（ ） A. 配制培养基时需满足木霉对pH的需求 B. 可用加入杀虫剂S作为唯一碳源的选择培养基以分离木霉 C. 分离菌株前应对土壤溶液进行摇床培养，以扩大目标菌株数量 D. 用血细胞计数板对木霉直接计数，计算值通常少于实际的活菌数 4. 发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。下列有关传统发酵与发酵工程的叙述，错误的是（ ） 序号 比较项目 传统发酵 发酵工程 ① 菌种 天然存在的混合菌种 大多为选育的单一优良菌种 ② 发酵方式 一般是固体或半固体 通常是液体发酵 ③ 发酵条件控制 不易控制，易受杂菌污染和 外界条件影响 可精确控制，严格无菌操作 ④ 特点 操作方法简单、产量低，便 于家庭或作坊式生产 发酵工程的废弃物对环 境无污染，可以直接排放 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 5. 下列关于植物细胞工程的应用，叙述正确的是（ ） A. 微型繁殖为无性繁殖，能改良植物原有的遗传特性 B. 利用植物体细胞杂交获得番茄—马铃薯，其变异类型为基因重组 C. 单倍体是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料 D. 次生代谢物是一类小分子有机化合物，是植物生长生存所必需的 6. 绿斑驳花叶病毒常导致西瓜发病或减产，下图示科研人员制备抗绿斑驳花叶病毒单克隆抗体的部分过程，有关叙述错误的是（　　） A. 以提纯的绿斑驳花叶病毒作为抗原对小鼠甲进行免疫 B. 单细胞悬液可由小鼠甲的脾脏用盐酸解离分散制得 C. 制备过程中筛选1和筛选2的原理和目的均不相同 D. 制成的单克隆抗体可用于检测西瓜是否感染绿斑驳花叶病毒 7. 科学家在培育克隆羊时分别将乳腺上皮细胞、胚胎成纤维细胞和早期胚胎细胞的细胞核移入去核的卵母细胞，形成重构胚进而发育成重组胚胎。将这三种重组胚胎移入受体母羊体内的受孕率（妊娠数/受体母羊数）分别为7.69%、40%和51.85%。下列叙述错误的是（ ） A. 克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同 B. 体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植 C. 早期胚胎作为细胞核的供体细胞，受孕成功率较高 D. 重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质有关 8. 某公司引进了几头纯种荷斯坦奶牛，科研人员利用胚胎工程技术繁育良种奶牛群体。下列有关叙述错误的是（ ） A. 需要采集纯种荷斯坦奶牛的卵母细胞和优良公牛的精子进行体外受精 B. 进行胚胎移植前，需取囊胚腔中的滋养层细胞进行性别鉴定、遗传病筛查等 C. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体 D. 对奶牛的原肠胚进行胚胎分割后培养可获得多个具有相同遗传物质的后代 9. 作为基因工程中的“分子运输车”——载体，应具备的条件是（ ） ①必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上 ②载体必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制 ③必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选 ④必须是安全的，不会对受体细胞有害 A. 仅①③④ B. 仅②③④ C. 仅①②④ D. ①②③④ 10. 利用新鲜洋葱作为实验材料提取DNA时，下列叙述正确的是（ ） A. 将猪的成熟红细胞置于清水中，也可以得到DNA的粗提取物 B. 在DNA粗提取液中加入75%预冷酒精后，蛋白质会与DNA分离并析出 C. 用2mol/L的氯化钠溶液溶解DNA粗提取物并离心后，要保留上清液 D. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后溶液迅速变为蓝色 11. 水蛭素（EH）具有较好的抗凝血活性，临床上被用作抗血栓药物。利用酵母菌工业化生产EH时，生产周期长、目标蛋白表达效率较低；利用大肠杆菌进行生产时，基因的转录和翻译都正常，但多肽链错误折叠，产生的无活性的EH会聚集形成水不溶性的包涵体。研究人员通过改造EH基因，以期获得能在大肠杆菌中表达的可溶性EH。下列叙述错误的是（　　） A. 大肠杆菌在细胞增殖和代谢速率上较快，可用来改进酵母菌生产EH时的缺点 B. 包涵体中错误折叠的EH与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上有较大差异 C. 为提高基因表达载体进入大肠杆菌的效率，需要用Ca2+处理大肠杆菌 D. 判断转基因大肠杆菌是否成功，需要对可溶性EH的抗凝血活性进行测定 12. 生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点，下列叙述错误的是（ ） A. 转基因生物可能会成为新的过敏原，引发新的过敏反应 B. 种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物遗传多样性 C. 当今社会的普遍观点是禁止生殖性克隆人，同时坚决反对治疗性克隆 D. 我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策，反对生物武器的扩散 二、选择题（本大题共4小题，每小题4分，计16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 13. 山西老陈醋含有多种营养成分，具有调节血脂、保护肝脏等功效，其制作工艺如下图。下列叙述正确的是（ ） 高粱→蒸煮→拌大曲→酒精发酵→醋酸发酵→熏醅→淋醋→陈酿 注：以大麦、豌豆等原料制成的大曲，含有多种与发酵有关的微生物。 A. 蒸煮可杀死高粱中微生物，再通过拌大曲加入发酵所需菌种 B. 酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气后期密封发酵 C. 醋酸发酵起主要作用的是醋酸菌，较前一阶段需适当降低温度 D. 醋酸发酵过程发生的主要反应为乙醇先转化为乙醛再生成乙酸 14. 细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程，下列叙述正确的是（ ） A. 若该图表示植物体细胞杂交技术，则C细胞再生出细胞壁后会发育为愈伤组织 B. 若该图表示动物细胞融合技术，则可用高Ca2+-高pH融合法诱导A、B细胞融合 C. 若A、B分别是白菜（2n）的卵细胞和甘蓝（2n）的精子，则C细胞发育成的植株不可育 D. 若A和B分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞，则去壁后两两融合可得到4种基因型细胞 15. 为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模型黑鼠。为扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得诱导胚胎干细胞（iPS细胞），继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质 B. 胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致囊胚腔破裂的过程称为孵化 C. 为确定克隆鼠培育是否成功，要对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测 D. 为获得更多的双细胞胚，可对白色鼠1注射促性腺激素达到超数排卵的目的 16. 琼脂糖凝胶电泳常用于基因工程中不同DNA片段的检测，研究人员用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶处理某DNA分子，得到图2所示图谱，其中1号泳道是标准DNA样品，2号、3号、4号分别是EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果；图1为EcoRI切割该DNA分子后的结果。下列说法正确的是（ ） A. 该DNA分子最可能是含1000bp的环状DNA B. 图1中形成的黏性末端仅能用E.coli DNA连接酶连接 C. 据图2可知，该DNA分子中EcoRⅠ和SmaⅠ的酶切位点各有一个 D. EcoRⅠ和SmaⅠ的切割位点最短相距约600bp 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、非选择题（本大题共5小题，计60分） 17. 苹果富含矿物质和维生素，真菌X可引起苹果树腐烂病，对苹果树威胁很大，目前该病仍以化学防治为主。研究人员欲从土壤中分离筛选出能抑制真菌X的芽孢杆菌进行生物防治。分离筛选芽孢杆菌的实验流程如下图所示，分析回答以下问题： （1）将5g土壤加入盛有______mL无菌水的锥形瓶中，可得到稀释10倍的土壤悬液；经过梯度稀释后即可接种到培养基上，再根据培养基上菌落的______等特征鉴别出芽孢杆菌并进一步纯化。 （2）上图所示分离筛选芽孢杆菌的方法是______。观察记录结果，若10³稀释倍数下的三个平板菌落数分别为58、73和97，104稀释倍数下的三个平板菌落数分别为8、15和28。据此估算每克土壤中含相关微生物的数目为______个。 （3）目的菌株筛选时，需在上图中多个实验组和对照组的A处接种等量真菌X，并在不同实验组的B处接种一系列不同含量的同种芽孢杆菌，然后在相同且适宜的条件下培养合适的时间。判断目的菌株抑菌效果最佳的依据是____________。 （4）为进一步检测芽孢杆菌的抑菌效果，某同学选用健康苹果树枝条进行测定，请为该同学设计简要的实验思路____________。 18. 紫草是一种重要的药用植物，其根部富含红色的萘醌类次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。它们具有抗菌、消炎、活血、诱导癌细胞凋亡等功效，同时也是一种天然染料。由于大规模的乱采滥挖，野生紫草资源已趋于衰竭，为更好地获得紫草宁及其衍生物，利用新生营养芽为外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养来生产紫草宁已成为解决问题的重要手段。请分析回答下列问题： （1）选用新生营养芽为外植体的原因是______________（答出一点）。外植体经过诱导后形成愈伤组织的过程称为____________。 （2）培养过程中需要加入蔗糖，蔗糖的作用是_____________（答出两点）。还要加入一定的植物激素，常用的植物激素有______。 （3）研究发现，悬浮培养比固体培养更有利于紫草细胞的生长，原因是________。 （4）紫草悬浮培养时细胞的生长曲线如图所示。 接种后第3天左右，紫草宁及其衍生物开始形成；对数生长期及直线生长期，紫草宁含量逐步上升；静止期，紫草宁形成速度加快至最高水平。这说明细胞分裂生长缓慢______（填“有利于”或“不利于”）目的产物的形成。 19. 将外源DNA与精子在吡啶核苷酸辅酶剂中一起孵育，精子可捕获外源DNA，并通过受精过程将外源DNA导入受精卵，该方法为精子载体法，能大大简化转基因动物的制备过程。如图表示用该方法制备转基因鼠的流程。据图分析，回答下列问题： （1）从小鼠体内采集到的精子需要进行______处理才能用于体外受精，同时采集到的卵母细胞一般需培养到______期。 （2）过程③中，受精卵在体外培养时，一般要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养，其中CO2的主要作用是_____________，受精卵增殖为早期胚胎的分裂方式是______。 （3）将早期胚胎移植到代孕母鼠体内时，一般______（填“需要”或“不需要”）使用免疫抑制剂处理代孕母鼠，这是由于____________。 （4）实验人员利用精子载体法将外源DNA导入小鼠精子，检测发现，不同小鼠个体精子中外源DNA的阳性率平均为13%左右。进一步实验，让检测为阳性的精子进行受精作用，将受精卵进行体外培养，胚胎中外源DNA表达的阳性率为4.7%。该实验结果说明运用精子载体法制备小鼠疾病模型______（填“具有”或“不具有”）可行性。 20. 人血清白蛋白（HSA）是血浆蛋白的主要成分，具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。利用基因工程生产重组人血清白蛋白（rHSA）可解决HSA短缺问题。科研人员依据基因组中HSA基因的碱基序列，同时考虑生产菌X（一种组氨酸缺陷型酵母菌）的生理特点，人工设计了rHSA基因。图1表示HSA基因，图2为基因工程所用质粒及相关元件（基因S控制合成信号肽，能引导后续合成的肽链进入内质网腔；HIS4控制合成组氨酸）。请回答下列问题： （1）若要扩增出HSA基因并用于表达载体的构建，应选择的引物是图1中的______，其作用是___________。 （2）采用PCR技术扩增rHSA时，每次循环一般依次经过变性、复性和______三个步骤。构建基因表达载体时，将HSA基因构建在图2中的S基因后形成融合基因，目的是______。 （3）rHSA基因导入生产菌X需要经过两次筛选：第一次在含有氨苄青霉素的培养基中筛选得到含rHSA基因表达载体的大肠杆菌；第二次筛选时，将上述大肠杆菌与生产菌X混合，然后在___的基本培养基上培养，筛选出含有rHSA基因表达载体的生产菌X。rHSA基因表达载体既可在大肠杆菌中又可在生产菌X中稳定遗传的原因是_______________。 （4）AOX1为甲醇氧化酶的启动子，以其作为rHSA基因的启动子时，在以甲醇为碳源的培养基中rHSA基因正常表达，无甲醇时该基因不表达。从生产控制的角度分析，选用AOX1作为rHSA基因的启动子的优点是_______________。 21. 甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质，为了改善黄瓜的品质，科学家利用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜试管苗叶细胞，再经植物组织培养获得甜蛋白基因过量表达的转基因黄瓜植株。图1为甜蛋白基因及限制酶切割位点。请回答下列问题： （1）限制酶切割DNA分子时破坏的化学键是____________。上述实现转基因技术过程中，科学家利用了如图2所示PBI121质粒，为了保证目的基因能够正确插入质粒，切割目的基因及PBI121质粒可用的限制酶为______。 （2）利用农杆菌转化法能将甜蛋白基因转入黄瓜细胞，转化是指____________。 （3）转入甜蛋白基因后的黄瓜细胞，转化后应在培养基中添加______（填“新霉素”或“卡那霉素”或“新霉素和卡那霉素”），筛选转化成功的愈伤组织。若要获得产甜蛋白能力更强的基因，可以对甜蛋白基因进行改造，最终得到更多的甜蛋白，该过程可以通过蛋白质工程完成，基本思路为________________________。 （4）下表是鉴定含甜蛋白基因黄瓜植株的4种方法。请预测同一后代群体中，通过4种方法检出的含甜蛋白基因黄瓜植株的比例，从小到大依次是________________________。 方法 检测对象 检测目标 检出的含甜蛋白基因植株的比例 PCR扩增 基因组DNA 甜蛋白基因 P1 分子杂交 总mRNA 甜蛋白基因转录产物 P2 抗原—抗体杂交 总蛋白质 甜蛋白基因编码的蛋白质 P3 测甜度 黄瓜 含甜蛋白基因黄瓜 P4 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 韩城市2023~2024学年度第二学期期末质量检测高二生物学试题 注意事项： 1.本试题共8页，满分100分，答题时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第I卷（选择题 共40分） 一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，计24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 我国劳动人民利用传统发酵技术制作出大量美味食品，如腐乳、泡菜等，为生活增添了丰富的色彩，也传承和发扬了中华优秀传统饮食文化。下列有关腐乳和泡菜制作的叙述，正确的是（ ） A. 腐乳和泡菜的制作主要利用的是发酵菌种的无氧发酵 B. 两者起主要作用的菌种在结构上均无成形的细胞核 C. 腐乳鲜美的味道主要由蛋白质分解成的小分子物质引起 D. 制作泡菜过程中先将蔬菜装至八成满，然后倒入煮沸的盐水 【答案】C 【解析】 【分析】①制作腐乳时，多种微生物参与了豆腐的发酵，如毛霉、酵母、曲霉等，其中起主要作用的是毛霉。经过这些微生物的发酵，豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美。②泡菜的制作，利用了乳酸菌在无氧条件下将糖分解为乳酸的原理。 【详解】A、腐乳的制作，起主要作用的是毛霉，进行的是需氧发酵；泡菜的制作，利用的乳酸菌是厌氧菌，进行的是无氧发酵，A错误； B、用于制作腐乳的毛霉是由真核细胞构成的真核生物，真核细胞有成形的细胞核，用于制作泡菜的乳酸菌是由原核细胞构成的原核生物，原核细胞无成形的细胞核，B错误； C、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，这是腐乳味道鲜美的主要原因，C正确； D、制作泡菜过程中先将蔬菜装至八成满，然后倒入煮沸后冷却的盐水，D错误。 故选C。 2. 下列关于实验室常用的消毒和灭菌方法，错误的是 A. 接种箱使用前可以用紫外线照射进行消毒 B. 培养基分装到培养皿后进行高压蒸汽灭菌 C. 培养皿放入干热灭菌箱采用干热灭菌法灭菌 D. 接种环直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌 【答案】B 【解析】 【分析】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、干热灭菌和高压蒸汽灭菌；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．常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。 【详解】A、接种箱使用前应该用紫外线照射进行消毒处理，A正确； B、培养基应该在分装到培养皿前进行高压蒸汽灭菌，B错误； C、实验所用的培养皿可以采用干热灭菌法灭菌，C正确； D、接种环一般用灼烧灭菌，即直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧灭菌，D正确。 故选B。 3. 某科研小组研究发现，若长期使用杀虫剂S（一种有机磷农药）可造成其在土壤中严重残留，而木霉能有效将其降解。某研究小组欲从该土壤中分离出木霉，下列有关叙述错误的是（ ） A. 配制培养基时需满足木霉对pH的需求 B. 可用加入杀虫剂S作为唯一碳源的选择培养基以分离木霉 C. 分离菌株前应对土壤溶液进行摇床培养，以扩大目标菌株数量 D. 用血细胞计数板对木霉直接计数，计算值通常少于实际的活菌数 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意，杀虫剂S是一种有机磷农药，长期使用会导致土壤中严重残留，进而导致水体富营养化、在人体等其他生物富集等现象；而木霉能有效将其降解，因此可以在培养基中加入杀虫剂S作为唯一碳源，淘汰其他微生物，达到筛选木霉的目的。 【详解】A、木霉的生长对pH有一定需求，配制培养基时，为了防止杂菌污染，应该先调节pH，再灭菌，A正确； B、根据题意分析可知，木霉能降解杀虫剂S的有效成分，而其他微生物不能，因此分离木霉可以利用杀虫剂S为唯一碳源的选择培养基对微生物进行培养，淘汰其他微生物，达到筛选木霉的目的，B正确； C、分离菌株前应对土壤溶液进行摇床培养，有利于木霉与培养液的接触，以扩大目标菌株数量，C正确； D、测定木霉的数目，可用血细胞计数板直接计数，统计的一般是活菌数和死菌数的总和，所以原土壤样液的计算值一般会比实际值偏大，D错误。 故选D。 4. 发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。下列有关传统发酵与发酵工程的叙述，错误的是（ ） 序号 比较项目 传统发酵 发酵工程 ① 菌种 天然存在的混合菌种 大多为选育的单一优良菌种 ② 发酵方式 一般是固体或半固体 通常是液体发酵 ③ 发酵条件控制 不易控制，易受杂菌污染和 外界条件影响 可精确控制，严格无菌操作 ④ 特点 操作方法简单、产量低，便 于家庭或作坊式生产 发酵工程的废弃物对环 境无污染，可以直接排放 A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】D 【解析】 【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等方面。 【详解】传统发酵以天然存在的混合菌种进行固体或半固体发酵为主；发酵条件不易控制，易受杂菌污染和外界条件影响；操作方法简单、产量低，便于家庭或作坊式生产。发酵工程利用选育的单一优良菌种，通常是液体发酵，精确控制发酵条件，严格无菌操作，原料广泛、产物专一、产量高，废弃物对环境污染小且容易处理等，ABC正确；D错误。 故选D。 5. 下列关于植物细胞工程的应用，叙述正确的是（ ） A. 微型繁殖为无性繁殖，能改良植物原有的遗传特性 B. 利用植物体细胞杂交获得番茄—马铃薯，其变异类型为基因重组 C. 单倍体是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料 D. 次生代谢物是一类小分子有机化合物，是植物生长生存所必需的 【答案】C 【解析】 【分析】植物细胞工程的应用包括：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产（生产紫草宁、人参皂苷）。 【详解】A、植物微型繁殖为无性繁殖，其能保持亲本的优良性状，A错误； B、利用植物体细胞杂交获得番茄—马铃薯，其变异类型为染色体数目变异，B错误； C、由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现，因此单倍体也是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料，C正确； D、次生代谢物是一类小分子有机化合物，一般认为不是植物基本的生命活动所必需的，D错误。 故选C。 6. 绿斑驳花叶病毒常导致西瓜发病或减产，下图示科研人员制备抗绿斑驳花叶病毒单克隆抗体的部分过程，有关叙述错误的是（　　） A. 以提纯的绿斑驳花叶病毒作为抗原对小鼠甲进行免疫 B. 单细胞悬液可由小鼠甲的脾脏用盐酸解离分散制得 C. 制备过程中筛选1和筛选2的原理和目的均不相同 D. 制成的单克隆抗体可用于检测西瓜是否感染绿斑驳花叶病毒 【答案】B 【解析】 【分析】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。 【详解】A、制备抗绿斑驳花叶病毒的单克隆抗体，要用特异性抗原对小鼠进行免疫，即以提纯的绿斑驳花叶病毒作为抗原对小鼠甲进行免疫 ，A正确； B、单细胞悬液不可由小鼠甲的脾脏用盐酸解离分散制得 ，盐酸会破坏细胞，B错误； C、制备过程中筛选1是筛选出杂交瘤细胞，利用选择培养基就那些选择，筛选2的目的是筛选出产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，原理是抗原和抗体特异性结合，C正确； D、制成的单克隆抗体和绿斑驳花叶病毒特异性结合，可用于检测西瓜是否感染绿斑驳花叶病毒 ，D正确。 故选B。 7. 科学家在培育克隆羊时分别将乳腺上皮细胞、胚胎成纤维细胞和早期胚胎细胞细胞核移入去核的卵母细胞，形成重构胚进而发育成重组胚胎。将这三种重组胚胎移入受体母羊体内的受孕率（妊娠数/受体母羊数）分别为7.69%、40%和51.85%。下列叙述错误的是（ ） A. 克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同 B. 体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植 C. 早期胚胎作为细胞核的供体细胞，受孕成功率较高 D. 重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质有关 【答案】A 【解析】 【分析】哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富，可以激活细胞核表达全能性。 【详解】A、克隆羊的的细胞核遗传物质来自细胞核的供体，细胞质基因来自去核的卵母细胞，克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞不完全相同，A错误； B、哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，由于胚胎细胞的全能性高于动物体细胞，因此动物胚胎细胞核移植的难度明显低于体细胞核移植，B正确； C、早期胚胎细胞的分化程度低，全能性高，因此早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞，妊娠成功率最高，C正确； D、通常用处于MII中期去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，故重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质有关，D正确. 故选A。 8. 某公司引进了几头纯种荷斯坦奶牛，科研人员利用胚胎工程技术繁育良种奶牛群体。下列有关叙述错误的是（ ） A. 需要采集纯种荷斯坦奶牛的卵母细胞和优良公牛的精子进行体外受精 B. 进行胚胎移植前，需取囊胚腔中的滋养层细胞进行性别鉴定、遗传病筛查等 C. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体 D. 对奶牛的原肠胚进行胚胎分割后培养可获得多个具有相同遗传物质的后代 【答案】D 【解析】 【分析】体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、体外受精，该技术产生的动物称为试管动物。 【详解】A、需要采集纯种荷斯坦奶牛的卵母细胞和优良公牛的精子进行体外受精，刚采集的卵母细胞需要培养至减数第二次分裂中期，精子需要经获能处理后才可用于体外受精，A正确； B、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎盘和胎膜，进行胚胎移植前，需取囊胚腔中的滋养层细胞进行性别鉴定（培育优良奶牛，选雌性）、遗传病筛查等，B正确； C、为保证胚胎所处的生理环境相同，早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体，C正确； D、进行胚胎分割时，应选择发育到桑葚（椹）胚或囊胚时期的胚胎进行操作，D错误； 故选D。 9. 作为基因工程中的“分子运输车”——载体，应具备的条件是（ ） ①必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上 ②载体必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制 ③必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选 ④必须是安全的，不会对受体细胞有害 A. 仅①③④ B. 仅②③④ C. 仅①②④ D. ①②③④ 【答案】D 【解析】 【分析】作为基因工程的载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来；⑤分子片段大小要合适。 【详解】①载体必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上，进而导入受体细胞，①正确； ②载体必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制，进而遗传给下一代，②正确； ③载体必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选，③正确； ④基因工程的载体必须是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去，确保其他生物的安全性，④正确。 综上，①②③④正确，D正确，ABC错误。 故选D。 10. 利用新鲜洋葱作为实验材料提取DNA时，下列叙述正确的是（ ） A. 将猪的成熟红细胞置于清水中，也可以得到DNA的粗提取物 B. 在DNA粗提取液中加入75%的预冷酒精后，蛋白质会与DNA分离并析出 C. 用2mol/L的氯化钠溶液溶解DNA粗提取物并离心后，要保留上清液 D. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后溶液迅速变为蓝色 【答案】C 【解析】 【分析】1、DNA的溶解性（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的；（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。 2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。 3、DNA的鉴定在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、猪为哺乳动物，其成熟红细胞不含细胞核和细胞器，不含DNA，A错误； B、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，在提取液中加入95%的冷冻酒精后蛋白质会与DNA分离并析出，B错误； C、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，氯化钠溶液为2mol/L时，DNA溶解度最大，所以用2mol/L的氯化钠溶液溶解提取物并离心后，须保留上清液，C正确； D、需将提取的丝状物加入2mol/L的 NaCl溶液中溶解，再加入二苯胺试剂，混匀后将试管置于沸水中水浴加热5min，冷却后变蓝，D错误。 故选C。 11. 水蛭素（EH）具有较好的抗凝血活性，临床上被用作抗血栓药物。利用酵母菌工业化生产EH时，生产周期长、目标蛋白表达效率较低；利用大肠杆菌进行生产时，基因的转录和翻译都正常，但多肽链错误折叠，产生的无活性的EH会聚集形成水不溶性的包涵体。研究人员通过改造EH基因，以期获得能在大肠杆菌中表达的可溶性EH。下列叙述错误的是（　　） A. 大肠杆菌在细胞增殖和代谢速率上较快，可用来改进酵母菌生产EH时的缺点 B. 包涵体中错误折叠的EH与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上有较大差异 C. 为提高基因表达载体进入大肠杆菌的效率，需要用Ca2+处理大肠杆菌 D. 判断转基因大肠杆菌是否成功，需要对可溶性EH的抗凝血活性进行测定 【答案】B 【解析】 【分析】1、基因工程的四个步骤是：目的基因的获取 、基因表达载体的构建 、将目的基因导入受体细胞 、目的基因的检测与鉴定。目的基因获取途径：从基因文库中获取、PCR扩增、化学合成；构建基因表达载体时，需要用相同的限制酶将载体和目的基因切开，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，构建基因表达载体，常见的载体有质粒；将目的基因导入受体细胞时，如果受体细胞是植物细胞，可以用花粉管通道法或农杆菌转化法；受体细胞是动物细胞时，用显微注射法；受体细胞是微生物细胞时，可以用Ca2+处理法。目的基因导入受体细胞后，首先要在分子水平检测，通过PCR等技术检测目的基因是否导入、是否转录，通过抗原—-抗体杂交检测是否翻译；其次还需要进行个体生物学水平的鉴定； 2、蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。 【详解】A、大肠杆菌是原核生物中的细菌类，繁殖速度和代谢速率都较快，可以用来改进酵母菌生产EH时生产周期长、目标蛋白表达效率较低的缺点，A正确； B、利用大肠杆菌进行生产时，基因的转录和翻译都正常，说明在核糖体上合成的多肽正常，与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上应该相同，B错误； C、在基因工程操作中，受体细胞是原核生物如大肠杆菌时，为提高转化效率，可Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于一种更容易吸收周围DNA分子的生理状态，促进基因表达载体的转入， C正确； D、转基因大肠杆菌是否成功，还需要在个体水平进行检测，即对可溶性EH的抗凝血活性进行测定，D正确。 故选B。 12. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点，下列叙述错误的是（ ） A. 转基因生物可能会成为新的过敏原，引发新的过敏反应 B. 种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 C. 当今社会的普遍观点是禁止生殖性克隆人，同时坚决反对治疗性克隆 D. 我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策，反对生物武器的扩散 【答案】C 【解析】 【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。 【详解】A、转基因生物被定向改造，因而可能会成为新的过敏原，引发新的过敏反应，属于转基因生物被质疑的原因之一，A正确； B、种植转基因植物有可能因花粉传播而影响到野生植物种群的基因库，有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性，B正确； C、当今社会的普遍观点是禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆，C错误； D、我国对待生物武器的态度是：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D正确。 故选C。 二、选择题（本大题共4小题，每小题4分，计16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 13. 山西老陈醋含有多种营养成分，具有调节血脂、保护肝脏等功效，其制作工艺如下图。下列叙述正确的是（ ） 高粱→蒸煮→拌大曲→酒精发酵→醋酸发酵→熏醅→淋醋→陈酿 注：以大麦、豌豆等原料制成的大曲，含有多种与发酵有关的微生物。 A. 蒸煮可杀死高粱中的微生物，再通过拌大曲加入发酵所需菌种 B. 酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气后期密封发酵 C. 醋酸发酵起主要作用的是醋酸菌，较前一阶段需适当降低温度 D. 醋酸发酵过程发生的主要反应为乙醇先转化为乙醛再生成乙酸 【答案】ABD 【解析】 【分析】酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气使酵母菌进行有氧呼吸，以便大量繁殖，后期密封使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，醋酸发酵起主要作用的菌种是醋酸菌，在有氧的条件下发酵形成醋酸。 【详解】A、蒸煮可杀死高粱中原有的微生物，拌大曲可提供发酵所需菌种，A正确； B、酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气使酵母菌进行有氧呼吸，以便大量繁殖，后期密封使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，B正确； C、醋酸发酵起主要作用的是醋酸菌，醋酸菌生长的最适温度较酵母菌高，因此需适当升高培养温度，C错误； D、先进行酒精发酵，糖类被转化为乙醇，再进行醋酸发酵，主要反应为乙醇先转化为乙醛再生成乙酸，D正确。 故选ABD。 14. 细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的简略过程，下列叙述正确的是（ ） A. 若该图表示植物体细胞杂交技术，则C细胞再生出细胞壁后会发育为愈伤组织 B. 若该图表示动物细胞融合技术，则可用高Ca2+-高pH融合法诱导A、B细胞融合 C. 若A、B分别是白菜（2n）的卵细胞和甘蓝（2n）的精子，则C细胞发育成的植株不可育 D. 若A和B分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞，则去壁后两两融合可得到4种基因型细胞 【答案】AC 【解析】 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、融合的原生质体需再生出细胞壁，形成的杂种细胞经脱分化形成愈伤组织，再分化形成植株，获得新品种，A正确； B、植物体细胞杂交与动物细胞融合都可以用PEG融合法诱导融合，高Ca2+-高pH只用于植物原生质体融合，B错误； C、由于白菜和甘蓝都是二倍体，二者的杂交子代是异源二倍体，细胞中无同源染色体，减数分裂时无法联会，无法产生正常配子，所以白菜和甘蓝杂交产生的子代不可育，C正确； D、基因型AaBB植株的花粉细胞的种类有AB和aB两种，基因型aaBb植株的花粉细胞的种类有ab和aB两种，若A和B分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞，则去壁后两两融合可得到AaBb、AaBB、aaBB、aaBb、AABB、aabb这6种基因型细胞，D错误。 故选AC。 15. 为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模型黑鼠。为扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得诱导胚胎干细胞（iPS细胞），继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质 B. 胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致囊胚腔破裂的过程称为孵化 C. 为确定克隆鼠培育是否成功，要对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测 D. 为获得更多的双细胞胚，可对白色鼠1注射促性腺激素达到超数排卵的目的 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大的成就之一。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。 【详解】A、由于科学家对于动物细胞培养的条件尚未研究清楚，培养动物细胞是需要添加天然成分血清，故iPS细胞培养时培养液中通常需要添加血清等物质，A正确； B、囊胚进一步扩大，导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化，B错误； C、要培育出胰岛素抵抗模型黑鼠，为确定克隆鼠培育是否成功，须对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测，C正确； D、为获得更多的双细胞胚，一般注射的是促性腺激素，以达到超数排卵的目的，D正确。 故选B。 16. 琼脂糖凝胶电泳常用于基因工程中不同DNA片段的检测，研究人员用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶处理某DNA分子，得到图2所示图谱，其中1号泳道是标准DNA样品，2号、3号、4号分别是EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果；图1为EcoRI切割该DNA分子后的结果。下列说法正确的是（ ） A. 该DNA分子最可能是含1000bp的环状DNA B. 图1中形成的黏性末端仅能用E.coli DNA连接酶连接 C. 据图2可知，该DNA分子中EcoRⅠ和SmaⅠ的酶切位点各有一个 D. EcoRⅠ和SmaⅠ的切割位点最短相距约600bp 【答案】AC 【解析】 【分析】切割DNA 分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，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开。 【详解】A、2号、3号分别是EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理后的电泳结果，两个泳道均只出现一个DNA片段，且分子量是1000，说明该DNA分子最可能是含1000个碱基对的环状DNA，A正确； B、图1中形成的黏性末端能用E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶连接，B错误； C、图2中4号是EcoRⅠ和SmaⅠ两种酶共同处理后的电泳结果，显示800bp和200bp两个条带，说明在该DNA分子中，两种限制酶的酶切位点各有一个，C正确； D、EcoRI和SmaI单独处理得到的是1000bp片段，两种酶共同处理，得到800bp、200bp的片段，所以SmaI切点与EcoRI切点的距离最短为200bp，最长为800bp，D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、非选择题（本大题共5小题，计60分） 17. 苹果富含矿物质和维生素，真菌X可引起苹果树腐烂病，对苹果树威胁很大，目前该病仍以化学防治为主。研究人员欲从土壤中分离筛选出能抑制真菌X的芽孢杆菌进行生物防治。分离筛选芽孢杆菌的实验流程如下图所示，分析回答以下问题： （1）将5g土壤加入盛有______mL无菌水的锥形瓶中，可得到稀释10倍的土壤悬液；经过梯度稀释后即可接种到培养基上，再根据培养基上菌落的______等特征鉴别出芽孢杆菌并进一步纯化。 （2）上图所示分离筛选芽孢杆菌的方法是______。观察记录结果，若10³稀释倍数下的三个平板菌落数分别为58、73和97，104稀释倍数下的三个平板菌落数分别为8、15和28。据此估算每克土壤中含相关微生物的数目为______个。 （3）目的菌株筛选时，需在上图中多个实验组和对照组的A处接种等量真菌X，并在不同实验组的B处接种一系列不同含量的同种芽孢杆菌，然后在相同且适宜的条件下培养合适的时间。判断目的菌株抑菌效果最佳的依据是____________。 （4）为进一步检测芽孢杆菌的抑菌效果，某同学选用健康苹果树枝条进行测定，请为该同学设计简要的实验思路____________。 【答案】（1） ①. 45 ②. 大小、形状、颜色 （2） ①. 稀释涂布平板法 ②. 7.6×105 （3）实验组A菌落直径最小（或实验组A菌落的直径与对照组A菌落的直径之比最小） （4）取健康果树枝条进行消毒和打孔，实验组枝条上应分别涂抹等量的不同稀释倍数芽孢杆菌发酵液，对照组枝条上涂抹的是等量的无菌水      【解析】 【分析】1、每克样品中的细菌数=(C÷V)×M， C 代表在一定稀释度下在平板上生长的菌落的平均数，V 代表用于涂布平板的稀释剂的体积(ML)，M表示稀释倍数。 2、菌落的特征包括：菌落的大小、形态、颜色、光泽度、透明度、质地、隆起状态、边缘特征等。不同种类的菌落的特征不一样，同种菌落在不同环境下培养的特征可能也不一样，所以菌落的特征要依据实际情况而定。 【小问1详解】 图1中①取5g土壤加入45 mL无菌水中充分振荡得到稀释十倍的土壤悬液；不同种类的细菌形成的菌落不同，菌落特征包括菌落的大小、形态、颜色及菌落的隆起程度，因此可以根据菌落特征鉴别出芽孢杆菌并进一步纯化，获得若干种纯化的芽孢杆菌。 【小问2详解】 据图可知，图中接种方法需要经过逐步稀释后接种，方法是稀释涂布平板法；应统计菌落数目在30-300之间的，每克样品中菌株数=(C÷V)×M，C=（58+73+97）÷3=76，因此每克样品中菌株数76÷0.1×103=7.6×105个。 【小问3详解】 据题意可知，土壤中分离筛选出的芽孢杆菌能抑制真菌X，在上图A处均接种等量真菌X，如果实验组A菌落直径最小，说明目的菌株抑菌效果最佳，因此目的菌株的筛选依据是实验组A菌落直径最小。 【小问4详解】 由题干信息分析可知，本实验的目的是进一步检测芽孢杆菌的抑菌效果，实验组枝条上应分别涂抹等量的不同稀释倍数芽孢杆菌发酵液，对照组枝条上涂抹的是等量的无菌水。 18. 紫草是一种重要的药用植物，其根部富含红色的萘醌类次生代谢产物——紫草宁及其衍生物。它们具有抗菌、消炎、活血、诱导癌细胞凋亡等功效，同时也是一种天然染料。由于大规模的乱采滥挖，野生紫草资源已趋于衰竭，为更好地获得紫草宁及其衍生物，利用新生营养芽为外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养来生产紫草宁已成为解决问题的重要手段。请分析回答下列问题： （1）选用新生营养芽为外植体的原因是______________（答出一点）。外植体经过诱导后形成愈伤组织的过程称为____________。 （2）培养过程中需要加入蔗糖，蔗糖的作用是_____________（答出两点）。还要加入一定的植物激素，常用的植物激素有______。 （3）研究发现，悬浮培养比固体培养更有利于紫草细胞的生长，原因是________。 （4）紫草悬浮培养时细胞的生长曲线如图所示。 接种后第3天左右，紫草宁及其衍生物开始形成；对数生长期及直线生长期，紫草宁含量逐步上升；静止期，紫草宁形成速度加快至最高水平。这说明细胞分裂生长缓慢______（填“有利于”或“不利于”）目的产物的形成。 【答案】（1） ①. 该部位细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织；该部位病毒极少甚至无病毒 ②. 脱分化 （2） ①. 作为碳源，提供能量；维持细胞的渗透压 ②. 生长素和细胞分裂素 （3）悬浮培养可以增加培养细胞与培养液的接触面积，改善营养供应可带走培养物产生的有害代谢产物，避免有害代谢产物局部浓度过高等问题；保证氧的充分供给等 （4）有利于 【解析】 【分析】植物组织培养过程中需经过脱分化、再分化两个过程，培养条件也在随着培养过程的进行而发生变化，如再分化出根芽后要给予适宜的光照。 【小问1详解】 选用新生营养芽为外植体的原因是该部位细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织；该部位病毒极少甚至无病毒。外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为脱分化。 【小问2详解】 培养过程加入的蔗糖作用有两个：一是作为碳源，提供能量，二是维持细胞的渗透压；植物组织培养过程中需要加入一定的植物激素，一般是细胞分裂素和生长素。 【小问3详解】 由于悬浮培养可以增加培养细胞与培养液的接触面积，改善营养供应；另外，悬浮培养可带走培养物产生的有害代谢产物，避免有害代谢产物局部浓度过高等问题以及保证氧的充分供给等，所以悬浮培养比固体培养更有利于紫草细胞的生长。 小问4详解】 上述实验结果表明，紫草细胞悬浮培养时，在静止期，紫草宁及其衍生物形成速度加快，说明细胞生长缓慢有利于目的产物的形成。 19. 将外源DNA与精子在吡啶核苷酸辅酶剂中一起孵育，精子可捕获外源DNA，并通过受精过程将外源DNA导入受精卵，该方法为精子载体法，能大大简化转基因动物的制备过程。如图表示用该方法制备转基因鼠的流程。据图分析，回答下列问题： （1）从小鼠体内采集到的精子需要进行______处理才能用于体外受精，同时采集到的卵母细胞一般需培养到______期。 （2）过程③中，受精卵在体外培养时，一般要置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养，其中CO2的主要作用是_____________，受精卵增殖为早期胚胎的分裂方式是______。 （3）将早期胚胎移植到代孕母鼠体内时，一般______（填“需要”或“不需要”）使用免疫抑制剂处理代孕母鼠，这是由于____________。 （4）实验人员利用精子载体法将外源DNA导入小鼠精子，检测发现，不同小鼠个体精子中外源DNA的阳性率平均为13%左右。进一步实验，让检测为阳性的精子进行受精作用，将受精卵进行体外培养，胚胎中外源DNA表达的阳性率为4.7%。该实验结果说明运用精子载体法制备小鼠疾病模型______（填“具有”或“不具有”）可行性。 【答案】（1） ①. 获能 ②. MⅡ##减数第二次分裂中 （2） ①. 维持培养液的pH ②. 有丝分裂 （3） ①. 不需要 ②. 代孕母鼠一般不会对移植的胚胎发生免疫排斥反应 （4）具有 【解析】 【分析】分析图示可知，图示为转基因鼠的制备过程，①过程是将标记的外源基因导入成熟的精子中，②过程是体外受精，③过程为早期胚胎培养，④过程为胚胎移植。 【小问1详解】 体外受精时，采集到的精子和卵母细胞要分别在体外进行获能处理和成熟培养，其中卵母细胞要培养到MⅡ期（减数第二次分裂中期）时才具备与精子受精的能力。 【小问2详解】 动物细胞培养过程中，混合气体的培养箱中培养CO2的主要作用是维持培养液的pH；受精卵增殖为早期胚胎的分裂方式是有丝分裂。 【小问3详解】 代孕母鼠一般不会对移植的胚胎发生免疫排斥反应，因此不需要使用免疫抑制剂处理代孕母鼠。 小问4详解】 DNA经转录和翻译后可表达出蛋白质， 由于抗原和抗体的特异性识别与结合，可利用抗体检测胚胎中DNA表达的蛋白质；使用精子载体法将外源DNA导入小鼠精子，不同小鼠个体精子中外源 DNA 的阳性率平均为13%左右，胚胎中外源DNA表达的阳性率为4.7%，说明运用精子载体法制备小鼠疾病模型具备一定的成功率，具有一定的可行性。 20. 人血清白蛋白（HSA）是血浆蛋白的主要成分，具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。利用基因工程生产重组人血清白蛋白（rHSA）可解决HSA短缺问题。科研人员依据基因组中HSA基因的碱基序列，同时考虑生产菌X（一种组氨酸缺陷型酵母菌）的生理特点，人工设计了rHSA基因。图1表示HSA基因，图2为基因工程所用质粒及相关元件（基因S控制合成信号肽，能引导后续合成的肽链进入内质网腔；HIS4控制合成组氨酸）。请回答下列问题： （1）若要扩增出HSA基因并用于表达载体的构建，应选择的引物是图1中的______，其作用是___________。 （2）采用PCR技术扩增rHSA时，每次循环一般依次经过变性、复性和______三个步骤。构建基因表达载体时，将HSA基因构建在图2中的S基因后形成融合基因，目的是______。 （3）rHSA基因导入生产菌X需要经过两次筛选：第一次在含有氨苄青霉素的培养基中筛选得到含rHSA基因表达载体的大肠杆菌；第二次筛选时，将上述大肠杆菌与生产菌X混合，然后在___的基本培养基上培养，筛选出含有rHSA基因表达载体的生产菌X。rHSA基因表达载体既可在大肠杆菌中又可在生产菌X中稳定遗传的原因是_______________。 （4）AOX1为甲醇氧化酶的启动子，以其作为rHSA基因的启动子时，在以甲醇为碳源的培养基中rHSA基因正常表达，无甲醇时该基因不表达。从生产控制的角度分析，选用AOX1作为rHSA基因的启动子的优点是_______________。 【答案】（1） ①. 引物Ⅱ和引物Ⅲ ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸 （2） ①. 延伸 ②. 可以让rHSA具有信号肽，有利于其进入内质网中进行加工 （3） ① 不含组氨酸 ②. 该基因表达载体上既有原核生物复制原点，又有真核生物复制原点 （4）可以通过控制培养液中甲醇的有无来控制rHSA基因的表达 【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。 【小问1详解】 PCR的原理是DNA双链复制，由于DNA聚合酶不能从头合成，所以在PCR中需要加入引物，引物的作用是在合成子链时，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，引物需要与模板的3'端结合，结合图示可知，要扩增出HSA基因并用于表达载体的构建，应选择的引物是引物Ⅱ和引物III。 【小问2详解】 PCR技术包括变性、复性和延伸三个步骤。分析题意可知，基因S控制合成信号肽，能引导后续合成的肽链进入内质网腔，故将HSA基因构建在S基因后形成融合基因，目的是让rHSA具有信号肽，有利于其进入内质网中进行加工。 【小问3详解】 据题意，rHSA基因导入生产菌X需要经过两次筛选：第一次筛选得到含rHSA基因表达载体的大肠杆菌，大肠杆菌是原核细胞，其生命活动被抗生素（如氨苄青霉素）抑制，而基因表达载体中含有氨苄青霉素抗性基因，在含有氨苄青霉素的培养基中，含rHSA基因表达载体的大肠杆菌能生存；第二次筛选时，得到此培养基上生长的生产菌X含有rHSA基因表达载体，生产菌X（一种组氨酸缺陷型酵母菌）在不含组氨酸的培养基上不能生存，而基因表达载体中含有HIS4基因，控制合成组氨酸，在缺乏组氨酸的基本培养基上培养，可在此培养基上生长的生产菌X含有rHSA基因表达载体；该基因表达载体上既有原核生物复制原点，又有真核生物复制原点，rHSA基因表达载体既可在大肠杆菌中又可在生产菌X中稳定遗传。 【小问4详解】 AOX1为甲醇氧化酶的启动子，以其作为rHSA基因的启动子时，在以甲醇为碳源的培养基中rHSA基因正常表达，无甲醇时该基因不表达，可以通过控制培养液中甲醇的有无来控制rHSA基因的表达。 21. 甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质，为了改善黄瓜的品质，科学家利用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜试管苗叶细胞，再经植物组织培养获得甜蛋白基因过量表达的转基因黄瓜植株。图1为甜蛋白基因及限制酶切割位点。请回答下列问题： （1）限制酶切割DNA分子时破坏的化学键是____________。上述实现转基因技术过程中，科学家利用了如图2所示PBI121质粒，为了保证目的基因能够正确插入质粒，切割目的基因及PBI121质粒可用的限制酶为______。 （2）利用农杆菌转化法能将甜蛋白基因转入黄瓜细胞，转化指____________。 （3）转入甜蛋白基因后的黄瓜细胞，转化后应在培养基中添加______（填“新霉素”或“卡那霉素”或“新霉素和卡那霉素”），筛选转化成功的愈伤组织。若要获得产甜蛋白能力更强的基因，可以对甜蛋白基因进行改造，最终得到更多的甜蛋白，该过程可以通过蛋白质工程完成，基本思路为________________________。 （4）下表是鉴定含甜蛋白基因黄瓜植株的4种方法。请预测同一后代群体中，通过4种方法检出的含甜蛋白基因黄瓜植株的比例，从小到大依次是________________________。 方法 检测对象 检测目标 检出的含甜蛋白基因植株的比例 PCR扩增 基因组DNA 甜蛋白基因 P1 分子杂交 总mRNA 甜蛋白基因转录产物 P2 抗原—抗体杂交 总蛋白质 甜蛋白基因编码的蛋白质 P3 测甜度 黄瓜 含甜蛋白基因黄瓜 P4 【答案】（1） ①. 磷酸二酯键 ②. Sac I、Xba I （2）目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程 （3） ①. 新霉素  ②. 预期的甜蛋白功能→设计预期的甜蛋白结构→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 （4）P4、P3、P2、P1 【解析】 【分析】基因工程的四步程序是：目的基因的获取→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。基因表达载体的构建是核心步骤，需要使用限制酶和DNA连接酶，需要注意为了防止目的基因和载体自身环化，防止目的基因反向接入载体中。 【小问1详解】 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。故限制酶切割DNA分子的时候破坏的化学键是磷酸二酯键；对比分析目的基因两侧以及PBI 121质粒中的酶切位点，可选择限制酶Sac I、Xba I切割目的基因及PBI121质粒，以保证目的基因能够正确插入质粒，不发生质粒、目的基因自连，不发生目的基因与质粒反向连接。 【小问2详解】 转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 【小问3详解】 利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞的过程依赖于T-DNA序列，故含目的基因的受体细胞中含有新霉素抗性基因，但不含卡那霉素抗性基因，故转化后应在培养基中添加新霉素以筛选转化成功的愈伤组织；可以通过蛋白质工程改造甜蛋白基因，获得更多的甜蛋白，蛋白质工程又称为“第二代基因工程”，基本思路为：预期的甜蛋白功能→设计预期的甜蛋白结构→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。 【小问4详解】 根据表格中信息可知，PCR扩增技术可以在体外大量增殖目的基因，故P1含量最多；但已导入到受体细胞中的目的基因不一定完成转录，因此P2＜P1；已导入到受体细胞中目的基因虽然完成转录，但不一定都能完成翻译产生相应的蛋白质，故P3＜P2；构建基因表达载体和将目的基因导入受体细胞的概率较小，故P4＜P3，通过4种方法检出的含甜蛋白基因黄瓜植株的比例，从小到大依次是P4、P3、P2、P1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$