精品解析：天津市第二南开学校2023～2024学年高二下学期6月月考生物试卷

高二年级6月阶段检测生物试卷 一、单选题 1. “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回?”诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。未喝完的葡萄酒敞口一段时间，酒会变酸，也是微生物发酵的结果。下列关于上述发酵过程的叙述，正确的是（ ） A. 用于酿酒的葡萄需要先冲洗再去枝梗 B. 制作葡萄酒的过程中始终需要通入无菌空气 C. 酒变酸的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌 D. 酒变酸的过程中，糖类直接被分解为乙酸 2. 我国饮用水标准规定：1000ml水体中不超过3个大肠杆菌。为了检测某学校直饮水中大肠杆菌的数量，按下表配制培养基进行实验。下列说法不正确的是（　　） 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 伊红 亚甲蓝 蒸馏水 琼脂 10g 5g 5g 2g 0.4g 0.065g 100mL 15g （注：生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色） A. 稀释涂布平板法对大肠杆菌进行计数时，统计的菌落数可能比活菌实际数目少 B. 检测时需要设置对照组：平板用无菌水涂布或者不进行涂布 C. 直饮水中大肠杆菌数目非常少，检测时不需要对直饮水进行梯度稀释 D. 若培养结果显示除了深紫色菌落还有其他菌落存在，说明培养基未彻底灭菌 3. 科研人员进行了土壤中分解尿素的细菌的分离和纯化培养，实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 步骤①获取土壤样品要遵循无菌操作原则，土壤样品要进行高压蒸汽灭菌 B. 步骤④选择纯化培养基，加入尿素的目的是为微生物提供碳源和氮源 C. 通过步骤④培养基的筛选，得到的一定都是能分解尿素的细菌 D. 若步骤④平板上统计细菌菌落平均数为150，则土壤中含该种细菌约1.5×1010个/升 4. 橙汁生产过程中感染脂环酸芽孢杆菌，品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺，技术人员设计了如下流程，开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。下列相关说法正确的是（　　） A. 步骤①应取自果园的深层土壤来制备土壤稀释液，因为土壤深层富含有机质 B. 步骤②制备土壤稀释液振荡20min的目的是让培养液与微生物充分接触 C. 步骤③最终将土壤悬浮液稀释了1000倍 D. 步骤④所示菌落数作为平均数可知果园土壤的目的菌数约为6×103个/mL 5. 人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落（刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应如图）。下列叙述错误的是（ ） A. 实验所用培养基中要以纤维素作为唯一碳源 B. 培养基中需添加一定量的抗生素以防止微生物污染 C. 在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多 D. 图中降解纤维素能力最强的菌株是① 6. 生物技术与工程学相结合，可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的是（ ） ①由于外植体在植物组织培养过程中不感染病毒，用任何外植体都可制备脱毒苗 ②由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用 ③胚胎移植作为胚胎工程的前端技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用 ④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物 ⑤蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础逆中心法则进行，就可以改造或制造新的蛋白质 A. ①③ B. ②④ C. ②③④⑤ D. ①③④⑤ 7. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示。下列相关叙述正确的有（ ） A. 过程③通常先放入生长素比例高的培养基中培养 B. 过程④常用射线或化学物质处理愈伤组织即可获得大量所需的突变体植株丙 C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养技术获得，应将愈伤组织细胞悬浮培养 D. 所得三种植株中甲、乙、丙具有相同遗传信息，是同一物种，丁不是同一物种 8. 植物甲（2n＝18）具有核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n＝32）的细胞质中存在抗除草剂基因。科研人员欲利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，过程如下图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失而不影响线粒体功能，IOA处理会使线粒体失活，抑制细胞分裂。下列相关叙述错误的是（ ） A. 因甲、乙植物远缘不亲和，所以上图培育获得的植株丙高度不育 B. 过程①可使用含纤维素酶和果胶酶高渗溶液去除细胞壁 C. 过程②可借助电刺激、离心、振荡等技术手段使原生质体融合 D. 过程③体系中能正常分裂的细胞是杂种细胞 9. 我国科学家培育体细胞克隆猴的流程如下图所示： （注：Kdm₄d是组蛋白去甲基化酶，TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂）下列说法不正确的是（　　） A. 饲喂促性腺激素使母猴超数排卵，卵母细胞应培养至减数分裂II中期 B. 使用PEG或者灭活的病毒诱导体细胞和去核卵母细胞的融合 C. Kdm4d的mRNA和TSA通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达 D. 代孕母猴需要同期发情，重构胚发育至桑葚胚或囊胚期进行胚胎移植 10. 抗体—药物偶联物（ADC）是通过化学键将具有生物活性的小分子药物连接到单克隆抗体上，单克隆抗体可作为载体将小分子药物靶向运输到目标细胞中，ADC的具体制作流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 步骤①的常用方法都适用于植物体细胞杂交 B. 步骤②是用特定选择培养基筛选出单一种类的杂交瘤细胞 C. 步骤③将多个细胞混合培养得到细胞群 D. ADC能降低药物的副作用，原因是抗体能特异性地寻找到靶细胞 11. 我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 若要对猴胚胎进行性别鉴定则应从③细胞取样 B. ①②③中相同但完全不同 C. ④将来会形成幼猴的消化道、呼吸腔等空腔 D. 胚胎移植前不需要对猴胚胎和受体猴进行配型 12. 我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见图，下列分析错误的是（　　） A. 小鼠iPS细胞在特定条件下可恢复受精卵时期的功能 B. 四倍体囊胚可能因染色体数目变异而无法发育为成体 C. 本实验使用到体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 D. 克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应 13. Xho I和Sal I是两种限制酶，某段DNA上的酶切位点如图1所示，用此两种酶分别处理该DNA片段一段时间，电泳后的结果如图2所示。下列叙述，错误的是（ ） A. 图1中两种限制酶识别的脱氧核苷酸序列不同 B. 泳道①是使用Sal I处理后的酶切产物的电泳结果 C. 图2中电泳移动速度最慢的是泳道②最上方的那条带 D. 同时使用Sal I和Xho I处理，酶切产物的电泳结果为7个条带 14. 下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是（ ） A. DNA和蛋白质都不溶于酒精 B. DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液 C. 提取DNA时，加入的酒精溶液应预冷 D. 可用二苯胺试剂鉴定DNA 15. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是（ ） A. 得到③需要用Mg2+处理农杆菌 B. ⑤表现出抗虫性状可表明植株发生了可遗传变异 C. ④染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 D. ③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 16. HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内，参与构成鸡蛋清的蛋白质。下图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。几种可供选择的限制酶识别序列如下，下列说法错误的是（ ） A. ①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶、4种游离的脱氧核苷酸等组分 B. 目的基因与鸡卵清蛋白基因启动子拼接前应先在目的基因两端分别引入HindⅢ和EcoRⅠ的识别序列 C. 利用PCR技术扩增目的基因时，复性温度偏低、引物特异性差均可导致产物中出现部分非目标序列 D. 基因表达载体导入受精鸡胚的胚盘可以使用显微注射法 17. 科学家利用蛋白质工程技术将水蛭素（一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质）第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸，显著提高了它的抗凝血活性，流程图如下。已知天冬酰胺对应的密码子为AAU、AAC，赖氨酸对应的密码子为AAA、AAG等。下列叙述错误的是（ ） A. 蛋白质工程是延伸出来的第二代基因工程 B. 在这项替换研究中目前可行的直接操作对象是基因 C. 上图中大分子物质a和b的单体序列均是唯一的 D. 用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质 18. 抗原检测阴性但临床仍然高度怀疑新冠病毒感染的患者，医生会建议做核酸检测。该检测实际采用的技术是RT-PCR，病毒刺突蛋白编码序列如下图所示，科研人员为该PCR分别设计了引物A （5＇-CCCTGTATGGGGTTCTAA-3＇，PCR中与b链结合）和引物B （5＇-ACGACT①TTA②CTGGTGCAG-3＇），已知引物A中ATG对应起始密码子，引物B中TTA对应终止密码子，标记基因可以插入刺突蛋白编码序列的首端或末端。（补充：目前已知起始密码子有AUG、GUG、UUG，终止密码子有：UAG、UAA、UGA）下列叙述错误的是（　　） A. 图中a链的方向是自左向右为5＇→3＇ B. 转录过程中b链作为模板连 C. 若标记基因需要插入引物B的①或②位置中，则应选择①位置 D. 获取新冠病毒的遗传物质后不能直接进行PCR扩增 19. 从大肠杆菌中提取某条mRNA逆转录形成一条cDNA单链并测序，测得该序列为5'-⋯CGTAGC，⋯-3'。现将该序列形成双链，构建表达载体并导入细胞中表达形成肽链。反密码子与对应的氨基酸关系如下表所示。下列说法错误的是（ ） 反密码子（方向为3'到5'） CGA CGU UGC ACG AGC GCU 氨基酸 丙氨酸 丙氨酸 苏氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 精氨酸 A. 5'-GCU-3'和5'-GCA-3'是编码丙氨酸的密码子 B. 编码该mRNA的DNA序列的模板链与该cDNA单链序列相同 C. 构建表达载体时该cDNA单链的3'端与启动子相连 D. 该细胞表达的多肽序列为“⋯-丙氨酸-半胱氨酸-⋯” 20. 为了提高构建基因表达载体的效率，通常会运用两种限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA片段，图1、图2表示含有目的基因的DNA片段和质粒上限制酶的识别位点，表中为各种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述错误的是（　　） 限制酶种类 BamH I Bcl I Hind III EcoR I 识别序列及切割位点 A. 对于含有目的基因的DNA 片段最好用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ进行切割以获取目的基因 B. BamHⅠ和Bcl Ⅰ是同尾酶，二者的切割位点不同 C. 图中启动子的作用是作为DNA 聚合酶识别和结合部位 D. 将该重组质粒导入动物细胞常用显微注射法 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题 21. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，很难被动物吸收利用，还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶，则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。 （1）培养基中除了添加_________以外，还应含有碳源、氮源、水、无机盐等基本营养物质。 （2）统计平板上的菌落数，就能大致推测出样品中的活菌数。通常每种稀释液需涂布3个平板，取其平均值，若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布培养后获得的菌落数的平均值是a，则1g土壤中含有此菌的菌株数是_________。统计获得的菌落数比实际的活菌数_________（填“多”或“少”），原因是____________。 （3）若要对上述菌株进行纯化，通常使用的工具是_________，在第一区域划线后须将该工具_________后再划线，在第二次划线时须从第一次划线的末端开始，这样做的目的是_________。 （4）产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示A～E五种菌株中，_________是产植酸酶最理想的菌株。 22. 抗体—药物偶联物目前已成为肿瘤治疗最有效的手段之一，其基本原理是将特定的药物与单克隆抗体结合在一起，可特异性地杀死患者体内的癌细胞，基本过程如图所示。回答下列问题： （1）与诱导植物体细胞杂交过程不同的是，过程②可以采用_________（填具体方法）诱导动物细胞融合。 （2）过程③用特定的选择培养基对细胞乙进行筛选，所得细胞丙的特点是_____________。过程④对细胞丙进行_________培养和_________检测，最终得到细胞丁，其中检测时所采用的操作技术的原理是_________。 （3）与传统方法生成的抗体相比，单克隆抗体最主要的优点有_________（答出2点）。紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂，促进其凋亡，用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”，对某些癌症患者有较好的疗效，这利用的是单克隆抗体的_________（填“导向”或“治疗”）功能。 23. 亚洲玉米螟、黏虫是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因（能够控制合成Bt毒蛋白）转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题： （1）利用基因工程培育作物新品种时，常采用Ti质粒作为载体，主要优点在于_______________________。 （2）据图分析，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶______________切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。在获得重组Ti质粒后，可将其加入经______________处理的农杆菌；导入重组质粒的玉米细胞经_____________成为转基因玉米植株。 （3）为检测转基因玉米是否培育成功，科研人员首先利用______________法检测Bt基因是否成功翻译；在进行个体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，多数植株的子代中均出现了不抗虫植株，统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例，发现有3：1和15：1两种情况。出现15：1的原因是_________________________。 24. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。 （1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照________原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发________。 （2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。 实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的________倍。由实验结果可以得出：________。 （3）VP64蛋白可结合________，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，设计了促进细胞中已存在的基因X表达的方案：根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计________，合成相应基因并构建________；构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体；将上述表达载体导入受体细胞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二年级6月阶段检测生物试卷 一、单选题 1. “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回?”诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。未喝完的葡萄酒敞口一段时间，酒会变酸，也是微生物发酵的结果。下列关于上述发酵过程的叙述，正确的是（ ） A. 用于酿酒的葡萄需要先冲洗再去枝梗 B. 制作葡萄酒的过程中始终需要通入无菌空气 C. 酒变酸的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌 D. 酒变酸的过程中，糖类直接被分解为乙酸 【答案】A 【解析】 【分析】参与果醋制作微生物是酵母菌，其新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；若缺少糖源、氧气充足，醋酸菌将乙醇变为乙醛，乙醛变为醋酸。 【详解】A、避免去梗时造成果皮破损，增加杂功污染的机会，用于酿酒的葡萄需要先冲洗再去枝梗，A正确； B、制作葡萄酒的过程中先通入无菌空气，让菌种大量繁殖，后密封发酵，B错误； C、酒变酸的过程中，起主要作用的微生物是醋酸菌，C错误； D、在酿酒的过程中糖类被酵母菌利用，由于缺少糖源，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，D错误。 故选A。 2. 我国饮用水标准规定：1000ml水体中不超过3个大肠杆菌。为了检测某学校直饮水中大肠杆菌的数量，按下表配制培养基进行实验。下列说法不正确的是（　　） 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 伊红 亚甲蓝 蒸馏水 琼脂 10g 5g 5g 2g 0.4g 0.065g 100mL 15g （注：生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色） A. 稀释涂布平板法对大肠杆菌进行计数时，统计的菌落数可能比活菌实际数目少 B. 检测时需要设置对照组：平板用无菌水涂布或者不进行涂布 C. 直饮水中大肠杆菌数目非常少，检测时不需要对直饮水进行梯度稀释 D. 若培养结果显示除了深紫色菌落还有其他菌落存在，说明培养基未彻底灭菌 【答案】D 【解析】 【分析】测定培养液中微生物的数目，可采用显微镜直接计数（或血细胞计数板计数）法对培养液中的微生物直接计数，也可用稀释涂布平板法将微生物接种于灭菌后的固体培养基上，培养一段时间后，通过计数菌落数目计算培养液中微生物的数目。由于采用第一种方法计数时不能剔除死菌，因此统计的结果往往偏大；采用第二种方法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以第一种方法统计的数目比实际活菌数目高，第二种方法统计的数目比实际活菌数目低。 【详解】A、稀释涂布平板法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，统计的菌落数可能比活菌实际数目少，A正确； B、检测时需要设置对照组用于检测培养基是否合格，对照组的操作为平板用无菌水涂布或者不进行涂布，B正确； C、直饮水中大肠杆菌数目非常少，检测时不需要对直饮水进行梯度稀释，直接涂布即可，C正确； D、若培养结果显示除了深紫色菌落还有其他菌落存在，说明直饮水中除了大肠杆菌外还有其他微生物，但并不能说明培养基未彻底灭菌，D错误。 故选D。 3. 科研人员进行了土壤中分解尿素的细菌的分离和纯化培养，实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 步骤①获取土壤样品要遵循无菌操作原则，土壤样品要进行高压蒸汽灭菌 B. 步骤④选择的纯化培养基，加入尿素的目的是为微生物提供碳源和氮源 C. 通过步骤④培养基的筛选，得到的一定都是能分解尿素的细菌 D. 若步骤④平板上统计细菌菌落平均数为150，则土壤中含该种细菌约1.5×1010个/升 【答案】D 【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。 【详解】A、步骤①土壤样品的获取过程要遵循无菌操作原则，但不能进行高压蒸汽灭菌，不然会杀死土壤中的根瘤菌，A错误； B、步骤④选择的纯化培养基的营养成分应该包括碳源、氮源水和无机盐等，加入尿素的目的是为微生物提供氮源，B错误； C、某些固氮菌不需要培养基提供氮源，所以能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长，所以通过步骤④培养基的筛选，其上生长的不一定都是能分解尿素的细菌，C错误； D、将10g土壤先稀释100倍，再进行梯度稀释1000倍，然后取0.1mL进行涂布平板，若步骤④平板上统计的菌落数平均为150个，则每克土壤含固氮菌约150÷0.1×100×1000÷10=1.5×107个，则土壤中含该种细菌约1.5×107×1000=1.5×1010个/升，D正确。 故选D。 4. 橙汁生产过程中感染脂环酸芽孢杆菌，品质会受到影响。为优化橙汁生产的质量监控工艺，技术人员设计了如下流程，开展脂环酸芽孢杆菌的筛选和鉴定。下列相关说法正确的是（　　） A. 步骤①应取自果园的深层土壤来制备土壤稀释液，因为土壤深层富含有机质 B. 步骤②制备土壤稀释液振荡20min的目的是让培养液与微生物充分接触 C. 步骤③最终将土壤悬浮液稀释了1000倍 D. 步骤④所示菌落数作为平均数可知果园土壤的目的菌数约为6×103个/mL 【答案】C 【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、由于土壤表层富含有机质，适宜于微生物生长，故步骤①土壤取样应取自表层土壤，A错误； B、为使土壤中的微生物能够充分释放到无菌水中，步骤②制备土壤稀释液需充分振荡20min，B错误； C、由图观察可知，步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1000倍，即最终将土壤悬浮液稀释了1000倍，C正确； D、微生物统计应在菌落数30-300之间的，统计数据图可知，图中④菌落数不在此范围，无法计算，D错误。 故选C。 5. 人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落（刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应如图）。下列叙述错误的是（ ） A. 实验所用培养基中要以纤维素作为唯一碳源 B. 培养基中需添加一定量的抗生素以防止微生物污染 C. 在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多 D. 图中降解纤维素能力最强的菌株是① 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落，降解圈大小与纤维素酶的多少和活性有关。纤维素酶的量越多，活性越强，分解的纤维素越多，透明圈的直径与相应菌落直径比值 越大，所以图中降解纤维素能力最强的菌株是①。 【详解】A、研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究，故实验所用培养基中要以纤维素作为唯一碳源，使得能够分解纤维素的菌种生存，A正确； B、使用抗生素会将目的菌种杀死，无法进行筛选，B错误； C、在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多，避免菌落分布密集，连在一起，影响实验结果的观察，C正确； D、降解圈大小与纤维素酶的多少和活性有关。纤维素酶的量越多，活性越强，分解的纤维素越多，透明圈的直径与相应菌落直径比值 越大，所以图中降解纤维素能力最强的菌株是①，D正确。 故选B。 6. 生物技术与工程学相结合，可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的是（ ） ①由于外植体在植物组织培养过程中不感染病毒，用任何外植体都可制备脱毒苗 ②由iPS细胞产生特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用 ③胚胎移植作为胚胎工程的前端技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用 ④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物 ⑤蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础逆中心法则进行，就可以改造或制造新的蛋白质 A. ①③ B. ②④ C. ②③④⑤ D. ①③④⑤ 【答案】B 【解析】 【分析】1、科学家发现植物顶端分生区附近（如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 2、现在，用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。 【详解】①虽然外植体在植物组织培养过程中不感染病毒，但外植体可能本身携带病毒，因此不是用任何外植体都可制备脱毒苗，一般用茎尖制备脱毒苗，①错误； ②iPS细胞为多功能干细胞，能分裂分化产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用，②正确； ③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用，③错误； ④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，PCR的产物的分子量大小等不同，因此常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物，④正确； ⑤蛋白质工程师指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，⑤错误。 综上所述②④说法正确，ACD错误，B正确。 故选B。 7. 通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示。下列相关叙述正确的有（ ） A. 过程③通常先放入生长素比例高的培养基中培养 B. 过程④常用射线或化学物质处理愈伤组织即可获得大量所需的突变体植株丙 C. 过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养技术获得，应将愈伤组织细胞悬浮培养 D. 所得三种植株中甲、乙、丙具有相同的遗传信息，是同一物种，丁不是同一物种 【答案】C 【解析】 【分析】1、根据图分析，过程①为接种外植体，②为诱导脱分化形成愈伤组织，③为诱导再分化，④为诱变育种。 2、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成 杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时，利于生根，该值低时利于生芽，过程③需先生芽，再生根，所以需要先在生长素与细胞分裂素比例低的培养基中培养，A错误； B、过程④常用射线或化学物质处理的是愈伤组织，经筛选，并进一步培养才能获得大量所需的突变体植株丙，B错误； C、人们期望利用植物细胞培养来获得目标产 物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。植物细胞培养是 指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖 的技术；过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，应将愈伤组织细胞悬浮培养，C正确； D、所得三种植株中乙和丙的遗传信息不一定与甲相同，因为植株丙是诱变育种得到的，遗传信息可能会发生改变；植株丁经过了植物体细胞杂交，染色体数目发生了改变，和甲不一致，所以不是同一物种，D错误。 故选C。 8. 植物甲（2n＝18）具有核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n＝32）的细胞质中存在抗除草剂基因。科研人员欲利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，过程如下图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失而不影响线粒体功能，IOA处理会使线粒体失活，抑制细胞分裂。下列相关叙述错误的是（ ） A. 因甲、乙植物远缘不亲和，所以上图培育获得的植株丙高度不育 B. 过程①可使用含纤维素酶和果胶酶的高渗溶液去除细胞壁 C. 过程②可借助电刺激、离心、振荡等技术手段使原生质体融合 D. 过程③体系中能正常分裂的细胞是杂种细胞 【答案】A 【解析】 【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁，获得原生质体。借助一定的技术手段将原生质体间融合，人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。 【详解】A、甲为二倍体，乙为四倍体，因此二者细胞融合后的杂种植株丙为六倍体，故培育获得的植株丙为可育，A错误； B、植物细胞的主要成分是纤维素和果胶，因此用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，B正确； C、诱导原生质体融合的方法有物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等，C正确； D、过程③中，抗除草剂基因存在不会影响细胞分裂，X射线处理会使细胞分裂功能丧失，IOA处理会使线粒体失活，抑制细胞分裂，因此未融合的细胞和同种细胞的融合细胞都不能进行细胞分裂，只有甲和乙融合的细胞由于生理互补，才可以进行细胞分裂，D正确。 故选A。 9. 我国科学家培育体细胞克隆猴的流程如下图所示： （注：Kdm₄d是组蛋白去甲基化酶，TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂）下列说法不正确的是（　　） A. 饲喂促性腺激素使母猴超数排卵，卵母细胞应培养至减数分裂II中期 B. 使用PEG或者灭活的病毒诱导体细胞和去核卵母细胞的融合 C. Kdm4d的mRNA和TSA通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达 D. 代孕母猴需要同期发情，重构胚发育至桑葚胚或囊胚期进行胚胎移植 【答案】A 【解析】 【分析】细胞核移植概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法以及密度梯度离心，紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。 【详解】A、促性腺激素的化学本质是蛋白质，口服后会被消化而失去作用，故促性腺激素只能注射不能饲喂，A错误； B、可以使用PEG、电融合法或者灭活的病毒诱导细胞融合，B正确； C、Kdm4d是组蛋白去甲基化酶，TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂，基因的甲基化和乙酰化水平通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，C正确； D、代孕母猴需要同期发情使其与供体生理状态相同，重构胚发育至桑葚胚或囊胚期才能进行胚胎移植，D正确。 故选A。 10. 抗体—药物偶联物（ADC）是通过化学键将具有生物活性的小分子药物连接到单克隆抗体上，单克隆抗体可作为载体将小分子药物靶向运输到目标细胞中，ADC的具体制作流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 步骤①的常用方法都适用于植物体细胞杂交 B. 步骤②是用特定的选择培养基筛选出单一种类的杂交瘤细胞 C. 步骤③将多个细胞混合培养得到细胞群 D. ADC能降低药物的副作用，原因是抗体能特异性地寻找到靶细胞 【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、步骤①的常用方法中包含灭活的病毒诱导，不适用于植物体细胞杂交，A错误； B、步骤①诱导动物细胞融合之后，需要经过步骤②对融合的细胞进行筛选，用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞，若要筛选出单一种类的杂交瘤细胞还需要经过克隆化培养和专一抗体阳性检验，B错误； C、步骤③将选出来的能分泌所需抗原的单个杂交瘤细胞进行培养得到细胞群，C错误； D、抗原和抗体的结合具有特异性，ADC能降低药物的副作用，原因是抗体能特异性地寻找到靶细胞，D正确。 故选D。 11. 我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 若要对猴胚胎进行性别鉴定则应从③细胞取样 B. ①②③中相同但完全不同 C. ④将来会形成幼猴的消化道、呼吸腔等空腔 D. 胚胎移植前不需要对猴胚胎和受体猴进行配型 【答案】D 【解析】 【分析】胚胎干细胞具有全能性，利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，是利用了胚胎干细胞的全能性。 【详解】A、②为滋养层细胞，③为内细胞团，性别鉴定时最好从滋养层细胞取样，A错误； B、②、③由①分裂分化而来，三者相同，但三者功能不同，基因表达情况不同，细胞中不完全相同，B错误； C、④为囊胚腔，内部充满液体，将来不会形成幼猴的任何结构，C错误； D、同种生物进行胚胎移植一般不会发生免疫排斥反应，移植前只需要对受体猴进行发情处理即可，不需要对猴胚胎和受体猴进行配型，D正确。 故选D。 12. 我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见图，下列分析错误的是（　　） A. 小鼠iPS细胞在特定条件下可恢复受精卵时期的功能 B. 四倍体囊胚可能因染色体数目变异而无法发育为成体 C. 本实验使用到体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 D. 克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应 【答案】C 【解析】 【分析】多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞，多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。人或者动物都是二倍体，可用电融合的方法使两个细胞融合为一个细胞，这样就获得了四倍体胚胎，四倍体胚胎是不能正常发育的，但是可以形成胎盘，如果将一种多能干细胞注入四倍体囊胚，可以获得一个完整的动物个体，那证明移进去的干细胞是全能的干细胞。 【详解】A、多能干细胞（iPS细胞）已被证明可以发育成个体，小鼠体细胞在诱导因子的作用下产生多能干细胞，表明其可恢复全能性，A正确； B、四倍体囊胚是由两个二倍体细胞融合发育而来，发生染色体数目变异，无法正常发育成个体，B正确； C、本实验应用了细胞融合、多能干细胞移植、体外胚胎培养、胚胎移植技术，并没有使用到体外受精和胚胎分割移植等技术， C错误； D、多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，可以经过诱导发育成特定器官，用于器官移植，克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应，D正确。 故选C。 13. Xho I和Sal I是两种限制酶，某段DNA上的酶切位点如图1所示，用此两种酶分别处理该DNA片段一段时间，电泳后的结果如图2所示。下列叙述，错误的是（ ） A. 图1中两种限制酶识别的脱氧核苷酸序列不同 B. 泳道①是使用Sal I处理后的酶切产物的电泳结果 C. 图2中电泳移动速度最慢的是泳道②最上方的那条带 D. 同时使用Sal I和Xho I处理，酶切产物的电泳结果为7个条带 【答案】D 【解析】 【分析】根据图1可知，该DNA中含有2个Xho Ⅰ酶切位点和3个Sal Ⅰ酶切位点。结合图2中，①有4种片段，②有3种片段可知，前者是Sal Ⅰ酶切产物，后者是Xho Ⅰ酶切产物。 【详解】A、不同的限制酶识别并切割的脱氧核苷酸序列不同，图1中两种酶识别的脱氧核苷酸序列不同，A正确； B、根据图2分析泳道①中是用Sal Ⅰ处理（其有3处切割位点，切割后产生4个DNA片段）得到的酶切产物，B正确； C、电泳移动速度快慢主要与DNA片段大小有关，泳道②最上方的那条带离点样孔最近，所以移动速度最慢，C正确； D、由题图可知，若用Sal I和Xho I同时切割该DNA，该DNA的每个酶切位点都会被切开，则将被切成6个片段，如果6个片段分子大小不同则在泳道中出现6条条带，如果其中有片段分子大小相同，则条带数目小于6条，D错误。 故选D。 14. 下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是（ ） A. DNA和蛋白质都不溶于酒精 B. DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液 C. 提取DNA时，加入的酒精溶液应预冷 D 可用二苯胺试剂鉴定DNA 【答案】A 【解析】 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，因此可初步分离DNA与蛋白质，A错误； B、DNA可以溶于2mol/L的NaCl溶液，B正确； C、由于DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，故在DNA粗提取与鉴定的实验中， 95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子，C正确； D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，D正确。 故选A。 15. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是（ ） A. 得到③需要用Mg2+处理农杆菌 B. ⑤表现出抗虫性状可表明植株发生了可遗传变异 C. ④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 D. ③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程的工具酶包括限制酶和DNA连接酶； 农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大部分单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。 目的基因导入受体细胞后需要进行检测和鉴定，才能确定其是否导入或成功表达。 【详解】A、得到③需要用Ca2+处理农杆菌，A错误； B、⑤只要表现出抗虫性状就表明抗虫基因已整合到植物细胞染色体上，且成功表达，即植株发生了定向的可遗传变异，B正确； C、④的染色体上含有抗虫基因，⑤不一定表现出抗虫性状，需要做抗虫检测，C错误； D、③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上，而非整个Ti质粒，D错误。 故选B。 16. HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内，参与构成鸡蛋清的蛋白质。下图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。几种可供选择的限制酶识别序列如下，下列说法错误的是（ ） A. ①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶、4种游离的脱氧核苷酸等组分 B. 目的基因与鸡卵清蛋白基因启动子拼接前应先在目的基因两端分别引入HindⅢ和EcoRⅠ的识别序列 C. 利用PCR技术扩增目的基因时，复性温度偏低、引物特异性差均可导致产物中出现部分非目标序列 D. 基因表达载体导入受精鸡胚的胚盘可以使用显微注射法 【答案】B 【解析】 【分析】基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等；启动子是一段由特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出蛋白质；终止子位于基因的下游，作用是终止转录，也是一段有特殊序列结构的DNA片段。 【详解】A、图中①以禽流感病毒RNA形成目的基因DNA过程，为逆转录过程，需要的酶是逆转录酶，逆转录合成的是DNA，需要4种脱氧核苷酸作为原料，A正确； B、要使目的基因能够与启动子结合，目的基因应连接在启动子下游，并借助启动子启动转录过程，按照图中启动子上的箭头方向推测，在重组质粒中目的基因插入的位置位于BamHI和EcoRI限制酶切位点之间，故引物应具有BamHI和EcoRI限制酶识别序列，B错误； C、PCR技术扩增目的基因时，若复性温度偏低、则可能导致引物与非目的基因序列部分配对，进而扩增出非目的基因，引物特异性差也会导致和非目的基因序列部分配对，导致产物中出现部分非目标序列，C正确； D、受体细胞为动物细胞时通常采用显微注射法，因此基因表达载体导入受精鸡胚的胚盘可以使用显微注射法，D正确。 故选B。 17. 科学家利用蛋白质工程技术将水蛭素（一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质）第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸，显著提高了它的抗凝血活性，流程图如下。已知天冬酰胺对应的密码子为AAU、AAC，赖氨酸对应的密码子为AAA、AAG等。下列叙述错误的是（ ） A. 蛋白质工程是延伸出来的第二代基因工程 B. 在这项替换研究中目前可行的直接操作对象是基因 C. 上图中大分子物质a和b的单体序列均是唯一的 D. 用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质 【答案】C 【解析】 【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 【详解】A、蛋白质工程是延伸出来的第二代基因工程，建立在基因工程的基础上，A正确； B、基因指导蛋白质的合成，蛋白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因，B正确； C、基因a的基本单位是四种脱氧核苷酸，b是mRNA基本单位是四种核糖核苷酸，因此大分子物质a和b的单体序列均不是唯一的，C错误； D、基因工程是利用已有的基因生产蛋白质，而蛋白质工程师通过改造基因从而获得原本没有的蛋白质，因此用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质，D正确。 故选C。 18. 抗原检测阴性但临床仍然高度怀疑新冠病毒感染的患者，医生会建议做核酸检测。该检测实际采用的技术是RT-PCR，病毒刺突蛋白编码序列如下图所示，科研人员为该PCR分别设计了引物A （5＇-CCCTGTATGGGGTTCTAA-3＇，PCR中与b链结合）和引物B （5＇-ACGACT①TTA②CTGGTGCAG-3＇），已知引物A中ATG对应起始密码子，引物B中TTA对应终止密码子，标记基因可以插入刺突蛋白编码序列的首端或末端。（补充：目前已知起始密码子有AUG、GUG、UUG，终止密码子有：UAG、UAA、UGA）下列叙述错误的是（　　） A. 图中a链的方向是自左向右为5＇→3＇ B. 转录过程中b链作为模板连 C. 若标记基因需要插入引物B的①或②位置中，则应选择①位置 D. 获取新冠病毒的遗传物质后不能直接进行PCR扩增 【答案】C 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，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、PCR过程中，引物结合在模板链3＇端，故a链的方向是自左向右为5＇→3＇，A正确； B、从启动子的方向可知，转录方向是自左向右，b链的方向是3＇→5＇，所以b链做模板链，B正确； C、引物B中TTA对应终止密码子，标记基因可以插入刺突蛋白编码序列的首端或末端，所以标记基因需要插入引物B的②位置，C错误； D、新冠病毒是RNA病毒，需要先逆转录为DNA后再进行扩增，D正确。 故选C。 19. 从大肠杆菌中提取某条mRNA逆转录形成一条cDNA单链并测序，测得该序列为5'-⋯CGTAGC，⋯-3'。现将该序列形成双链，构建表达载体并导入细胞中表达形成肽链。反密码子与对应的氨基酸关系如下表所示。下列说法错误的是（ ） 反密码子（方向为3'到5'） CGA CGU UGC ACG AGC GCU 氨基酸 丙氨酸 丙氨酸 苏氨酸 半胱氨酸 丝氨酸 精氨酸 A. 5'-GCU-3'和5'-GCA-3'是编码丙氨酸的密码子 B. 编码该mRNA的DNA序列的模板链与该cDNA单链序列相同 C. 构建表达载体时该cDNA单链的3'端与启动子相连 D. 该细胞表达的多肽序列为“⋯-丙氨酸-半胱氨酸-⋯” 【答案】D 【解析】 【分析】转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【详解】A、由表格可知，丙氨酸的反密码子是3'-CGA-5'，3'-CGU-5'，编码丙氨酸的密码子5'-GCU-3'和5'-GCA-3'，A正确； B、cDNA单链是mRNA逆转录形成的，编码该mRNA的DNA序列的模板链与该cDNA单链序列都和mRNA的序列互补，因此它们的序列相同，B正确； C、启动子的作用是启动转录，子链的延伸方向5'到3'，因此cDNA单链的3'端与启动子相连，C正确； D、cDNA单链并测序，测得该序列为5'-⋯CGTAGC，⋯-3'，则mRNA的序列为3'-⋯GCAUCG⋯-5'，反密码子的序列5'-⋯CGUAGC，⋯-3'，对照表格可知，细胞表达的多肽序列不是“⋯-丙氨酸-半胱氨酸-⋯”，D错误。 故选D。 20. 为了提高构建基因表达载体的效率，通常会运用两种限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA片段，图1、图2表示含有目的基因的DNA片段和质粒上限制酶的识别位点，表中为各种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述错误的是（　　） 限制酶种类 BamH I Bcl I Hind III EcoR I 识别序列及切割位点 A. 对于含有目的基因的DNA 片段最好用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ进行切割以获取目的基因 B. BamHⅠ和Bcl Ⅰ是同尾酶，二者的切割位点不同 C. 图中启动子的作用是作为DNA 聚合酶识别和结合部位 D. 将该重组质粒导入动物细胞常用显微注射法 【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。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。 【详解】A、由图1可知，目的基因的内部有Bcl Ⅰ和EcoRI这两种限制酶的切割位点，对于含有目的基因的DNA 片段最好用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ进行切割以获取目的基因，A正确； B、同尾酶是一类限制性内切酶，它们能够切割不同的DNA片段但产生相同的粘性末端，由表格可知，BamHⅠ和Bcl Ⅰ切割形成的黏性末端相同，BamHⅠ和Bcl Ⅰ是同尾酶，二者的切割位点不同，BamHⅠ识别的序列为-GGATCC-，切割位点在GG之间，Bcl Ⅰ识别序列为TGATCA-，切割位点在TG之间，B正确； C、启动子的作用是作为RNA 聚合酶识别和结合部位，是转录的起点，C错误； D、将重组质粒导入动物细胞常用的方法为显微注射法，D正确。 故选C。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题 21. 饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，很难被动物吸收利用，还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶，则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。 （1）培养基中除了添加_________以外，还应含有碳源、氮源、水、无机盐等基本营养物质。 （2）统计平板上的菌落数，就能大致推测出样品中的活菌数。通常每种稀释液需涂布3个平板，取其平均值，若将最后一个试管中的菌液每次吸取0.1mL涂布培养后获得的菌落数的平均值是a，则1g土壤中含有此菌的菌株数是_________。统计获得的菌落数比实际的活菌数_________（填“多”或“少”），原因是____________。 （3）若要对上述菌株进行纯化，通常使用的工具是_________，在第一区域划线后须将该工具_________后再划线，在第二次划线时须从第一次划线的末端开始，这样做的目的是_________。 （4）产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示A～E五种菌株中，_________是产植酸酶最理想的菌株。 【答案】（1）琼脂 （2） ①. a×106 ②. 少 ③. 两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 （3） ①. 接种环 ②. 灼烧、冷却 ③. 从上一区域获得菌种，从而将聚集的菌体逐渐稀释分散以便获得由单个细胞繁殖而来的菌落 （4）E 【解析】 【分析】平板划线法： ①将接种环放到火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红。 ②在火焰旁冷却接种环。同时，拔出试管的棉塞。 ③将试管口通过火焰。 ④在火焰附近用接种环蘸取一环菌液。 ⑤将试管口通过火焰，并塞上棉塞。 ⑥在火焰附近将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖。 ⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线，注意不要将最后一次划线与第一次的相连。 【小问1详解】 科研人员要从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株，所以培养基要添加植酸钙，按照图示，选用培养基应为固体培养基，应该加入琼脂。 【小问2详解】 统计平板上的菌落数，就能大致推测出样品中的活菌数。将1g土壤放进99mL的无菌水，再经过3次10倍的稀释，最后取0.1mL进行涂布，获得平均值是a，整个过程中稀释倍数为105倍，每mL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，则1g土壤中含有此菌的菌株数是a÷0.1×105=a×106个。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数低。因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 【小问3详解】 若要对上述菌株进行进一步纯化，通常使用的方法是平板划线法，使用的划线工具是接种环；接种时，在第一区域划线后，为了避免被接种环上的菌影响，需要将接种环灼烧、冷却后再划线。在第二次划线时须从第一次划线的末端开始，这样做的目的是从上一区域获得菌种，从而将聚集的菌体逐渐稀释分散以便获得由单个细胞繁殖而来的菌落。 【小问4详解】 产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌是否产植酸酶，在五种菌株中，E的透明区域最大，说明产植酸酶最多，是产植酸酶最理想的菌株｡ 22. 抗体—药物偶联物目前已成为肿瘤治疗最有效的手段之一，其基本原理是将特定的药物与单克隆抗体结合在一起，可特异性地杀死患者体内的癌细胞，基本过程如图所示。回答下列问题： （1）与诱导植物体细胞杂交过程不同的是，过程②可以采用_________（填具体方法）诱导动物细胞融合。 （2）过程③用特定的选择培养基对细胞乙进行筛选，所得细胞丙的特点是_____________。过程④对细胞丙进行_________培养和_________检测，最终得到细胞丁，其中检测时所采用的操作技术的原理是_________。 （3）与传统方法生成的抗体相比，单克隆抗体最主要的优点有_________（答出2点）。紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂，促进其凋亡，用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”，对某些癌症患者有较好的疗效，这利用的是单克隆抗体的_________（填“导向”或“治疗”）功能。 【答案】（1）灭活病毒诱导法 （2） ①. 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 ②. 克隆化 ③. 抗体 ④. 抗原和抗体特异性结合 （3） ①. 特异性强，可大量制备 ②. 导向 【解析】 【分析】由于单克隆抗体的特异性强，能特异性识别抗原，因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合，制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞。疗效高，副作用小，位置准确。 【小问1详解】 过程②表示B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合过程，与诱导植物体细胞杂交过程不同的是，过程②可以采用灭活病毒诱导法诱导动物细胞的融合。 【小问2详解】 过程③表示用特定的选择培养基对细胞乙进行筛选，所得细胞丙的特点是既能无限增殖，又能产生抗体。过程④对细胞丙进行克隆化培养和抗体检测，最终得到细胞丁，由于检测的抗体能与抗原特异性结合，所以采用的操作技术的原理是抗原和抗体的特异性结合。 【小问3详解】 与传统方法生成的抗体相比，单克隆抗体最主要的优点有特异性强，可大量制备，纯度高。用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”，对某些癌症患者有较好的疗效，利用的是单克隆抗体的导向功能，起治疗作用的是药物（紫杉醇）。 23. 亚洲玉米螟、黏虫是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因（能够控制合成Bt毒蛋白）转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题： （1）利用基因工程培育作物新品种时，常采用Ti质粒作为载体，主要优点在于_______________________。 （2）据图分析，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶______________切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。在获得重组Ti质粒后，可将其加入经______________处理的农杆菌；导入重组质粒的玉米细胞经_____________成为转基因玉米植株。 （3）为检测转基因玉米是否培育成功，科研人员首先利用______________法检测Bt基因是否成功翻译；在进行个体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，多数植株的子代中均出现了不抗虫植株，统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例，发现有3：1和15：1两种情况。出现15：1的原因是_________________________。 【答案】（1）借助Ti质粒中的T-DNA，可将目的基因转入受体细胞的染色体DNA上 （2） ①. XbaⅠ和HindⅢ ②. ③. 植物组织培养 （3） ①. 抗原—抗体杂交 ②. 在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因 【解析】 【分析】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目的基因的检测与鉴定。目的基因的检测与鉴定包括分子水平上的检测与个体水平上的鉴定两种方式。 【小问1详解】 利用基因工程培育作物新品种时，常采用Ti质粒作为载体，其原因是Ti质粒中含有可转移的DNA，即T-DNA，该DNA可将目的基因转入受体细胞的染色体DNA上，进而可使目的基因随着受体细胞DNA复制而复制。 【小问2详解】 据图分析，在构建目的基因表达载体外，由于BamHⅠ能将目的基因切割，因此不能用BamHⅠ切割，因此对于目的基因的左侧只能用XbaⅠ切割，而右侧HindⅢ和EcoRⅠ是目的基因和终止子近侧共有的限制酶，但目的基因的左侧有EcoRⅠ的识别序列，因此目的基因右侧需要用HindⅢ切割，因此，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶XbaⅠ和HindⅢ切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。在获得重组Ti质粒后，可将其加入经Ca2+处理的农杆菌，导入重组质粒的玉米细胞经植物组织培养成为转基因玉米植株，该操作的原理是植物细胞的全能性。 【小问3详解】 为检测转基因玉米是否培育成功，可在分子水平条件下，科研人员首先利用抗原—抗体杂交法检测Bt基因是否成功翻译；在进行个体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，多数植株的子代中均出现了不抗虫植株，统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例，发现有3∶1和15∶1两种情况。其中15∶1为9∶3∶3∶1的变式，说明目的基因转入了两条具有非同源染色体的两条染色体上，即在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因，进而通过自交产生了性状分离比为15∶1的后代表现。 24. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。 （1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照________原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发________。 （2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。 实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的________倍。由实验结果可以得出：________。 （3）VP64蛋白可结合________，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，设计了促进细胞中已存在的基因X表达的方案：根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计________，合成相应基因并构建________；构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体；将上述表达载体导入受体细胞。 【答案】（1） ①. 碱基互补配对 ②. 基因突变 （2） ①. 100 ②. dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目基因表达作用越强     （3） ①. RNA聚合酶 ②. sgRNA ③. 基因表达载体 【解析】 【分析】CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术，使用该技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂的DNA。 【小问1详解】 sgRNA可通过碱基互补配对原则与目的基因特异性结合，进而特异性的识别目的基因；随机插入、删除或替换部分碱基将导致基因结构的改变，属于基因突变。 【小问2详解】 对照组的红色荧光强度相对值为1000，sgRNA3组的荧光强度相对值约为10，故对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的100倍。dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，由实验结果可知，sgRNA1组和对照组的荧光强度相对值相同，sgRNA2组和sgRNA3组的荧光强度降低，说明dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强。 【小问3详解】 VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段，而sgRNA具有识别作用，可根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因表达载体；dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，可构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体，使之与sgRNA结合，然后将上述表达载体导入受体细胞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$