精品解析：天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题

塘沽一中2024—2025学年度第二学期 高二年级第一次统练生物学科试题 一、选择题（每题3分，共48分） 1. 关于生物技术的相关实验，下列叙述正确的是（ ） A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B. 将配制的培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 C. 组培苗移植前洗掉根部培养基，直接移植到土壤中生长 D. 将DNA的粗提取物与二苯胺试剂反应，可定量检测溶液中DNA的含量。 2. 下列有关实验操作的叙述，正确的是（　　） A. 可用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 B. 诱导愈伤组织和后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照 C. 提取DNA时，在研磨液中加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，弃去上清液 D. 体外受精时，用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获能 3. 二苯胺能鉴定 DNA，推测以下最有可能与二苯胺发生颜色反应的是（　　） A. 脱氧核糖 B. 磷酸二酯键 C. 碱基 A D. 磷酸 4. “筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列叙述错误的是（ ） A. 筛选纤维素分解菌时，培养基中需添加纤维素和刚果红 B. 培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选 C. 单倍体育种时，需对F1的花药进行筛选后才可继续进行组织培养 D. 胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选 5. 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。下列叙述正确的是（ ） A. 由于酒精会抑制酵母菌的发酵，因此果酒中酒精浓度不会太高 B. 利用乳酸菌制作泡菜的过程中，先通气培养，后密封发酵 C. 缺乏氧气时，醋酸菌可将乙醇氧化成乙醛，再将乙醛氧化成乙酸 D. 腐乳易于消化吸收是因为豆腐中蛋白质在乳酸菌作用下分解成小分子 6. 发酵工程在许多领域都得到了广泛应用。下列叙述正确的是（ ） A. 从自然界中筛选、通过诱变育种等获得优良菌种是发酵工程的中心环节 B. 利用谷氨酸棒状杆菌生产味精时，需采用过滤等方法将菌体分离、干燥以获得产品 C. 微生物农药是指发酵过程中产生的用于防治病虫害的微生物代谢产物 D. 发酵工程获得单细胞蛋白不仅含有蛋白质，还含有糖类、脂质等物质 7. L-天冬酰胺酶可分解天冬酰胺释放出氨、氨与奈斯勒试剂反应呈棕色。为筛选获得L-天冬酰胺酶高产菌株，某研究小组用含有牛肉膏、蛋白胨、水、NaCl、奈斯勒试剂等成分的培养基进行实验。实验结果如图所示。下列有关叙述中，错误的是（ ） A. 应该在富含天冬酰胺的环境中取样 B. 该培养基中能为细菌提供氮源的有蛋白胨和牛肉膏 C. 应选择菌落B作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养 D. 获得L-天冬酰胺酶高产菌株纯培养物的关键是防止杂菌污染 8. 草莓在传统的无性繁殖过程中易受病毒感染。某一兴趣小组利用植物组织培养技术获得草莓脱毒苗，另一兴趣小组将草莓斑驳病毒的外壳蛋白（SMoV-CP）基因导入草莓基因组中，培养获得转基因抗病毒草莓。下列叙述正确的是（ ） A. 用抗生素浸泡或酒精消毒能防止培养过程中病毒对脱毒苗的感染 B. 取草莓植株茎尖或根尖进行组织培养，获得的脱毒苗具备抗病毒的能力 C. 脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育均需要使用植物组织培养技术 D. 可通过PCR技术检测SMoV-CP基因的表达情况来判断转基因抗病毒草莓培育是否成功 9. 下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是（ ） A. 质粒的受体细胞都是细菌 B. 限制酶和DNA连接酶都具有专一性，都只能识别特定的核苷酸序列进行切割或连接。 C. DNA 连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键 D. 微生物中的限制性内切核酸酶可切割外源DNA，对自身DNA无损害作用 10. RT-PCR是将RNA逆转录（RT）成cDNA（与mRNA互补的DNA单链）和聚合酶链式反应（PCR）相结合的技术，具体过程如图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 过程Ⅰ获得cDNA的过程与DNA复制过程中碱基配对方式相同 B. 图中A、B两种引物在72°C时通过碱基互补配对结合到模板链 C. 图中子链的合成均是以四种核糖核苷酸为原料从引物的一端开始的 D. 过程Ⅱ中，若进行6轮循环，则共需要加入引物的数量为63个 11. 某研究所的研究人员拟将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，目的基因要插入到基因B中，且大肠杆菌本身不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是（ ） A. 导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒 B. 抗生素抗性基因是目的基因表达的必要条件 C. 成功导入重组质粒的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生长 D. 能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌不一定符合生产要求 12. 科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白（GEP）基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。随机挑取5个品系细胞通过PCR验证GFP的导入情况，结果如图2所示。据此推测在进行PCR扩增时，所选择的引物为（ ） A. F1，R1 B. F2，R1 C. F1，R2 D. F2，R2 13. 幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌，其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响，科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌中，所用质粒和目的基因如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 为了将MreB基因定向插入到质粒中，可选SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒 B. 从卡那霉素选择培养基上生长菌落中挑取的菌株即为目的菌株 C. 用E.coliDNA连接酶构建重组载体能有效防止目的基因的反向连接 D. 将重组质粒导入细菌的过程中，需用处理以增大其对周围DNA的吸收 14. 下列每项操作获得的多头犊牛之间遗传性状相似的是（ ） ①取母牛甲的体细胞，经体细胞核移植技术获得的犊牛 ②取母牛甲卵母细胞，经体外受精获得的“试管牛” ③母牛甲经超数排卵、发情配种或人工授精获得的犊牛 ④母牛甲自然受精形成的胚胎，经胚胎分割获得的犊牛 A. ①④ B. ②③ C. ①② D. ③④ 15. HER-2蛋白主要在胎儿时期表达，成年以后只在极少数组织内低水平表达。由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成的抗体-药物偶联物T-DMI，对HER-2有很强的靶向性，可用于治疗HER-2过度表达的转移性乳腺癌。下列叙述正确的是（ ） A. 需要向小鼠反复注射HER-2，以便在血清中获取免疫的B淋巴细胞 B. 用灭活的病毒诱导细胞融合时细胞膜的蛋白质和脂质分子会重新排布 C. T-DMI中DMI与HER-2特异性结合是对癌细胞进行选择性杀伤的关键 D. 用选择培养基可筛选出产生HER-2抗体的杂交瘤细胞 16. 科学家将两株不同的杂交瘤细胞 A 和B融合形成双杂交瘤细胞AB．双杂交瘤细胞AB能够悬浮在培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB结构如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 用选择培养基即可筛选出双杂交瘤细胞AB B. 培养双杂交瘤细胞时，需提供CO2维持培养液的渗透压 C. 双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶分散处理 D. 抗体AB与抗体A、B相比，可增强对靶细胞的杀伤效果 二、非选择题（共52分） 17. 下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题： （1）图1方框中所用菌种的新陈代谢类型是_____。当缺少糖源时，其酿醋的原理为_____（用反应式表示）。 （2）图2装置中完成酒精发酵后，若想继续进行果醋发酵，需改变条件，可采取的操作是_____。 （3）排气口为什么要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？_____。 （4）在用玻璃瓶发酵生产时加入的葡萄汁不应超过玻璃瓶体积的_____，原因是_____。 18. 青霉素发酵是高耗氧过程，发酵过程中给微生物持续高效地供氧是保证青霉素持续高产的关键。血红蛋白具有很强的携带O2的能力，将其引入青霉菌是提高青霉素产能的思路之一、血红蛋白不仅存在于人和动物的红细胞中，某些细菌（如透明颤菌）细胞中也存在。研究人员为了将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌，设计了如下图所示的方案。回答下列问题： 注：某氨基酸缺陷型菌株是指该菌株在缺少该种氨基酸的培养基上会暂停生长。 （1）在制备培养青霉菌的培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将pH调至_____性。 （2）青霉菌在代谢过程产生青霉素具有杀菌作用，但仍要对培养基进行严格灭菌，可采用的灭菌方法是_____。 （3）假设实验中初步估测图中锥形瓶中酵母菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则需要将锥形瓶中的菌液继续稀释_____倍。 （4）上图步骤②采用的接种方法是_____，步骤③往培养基中添加的某种物质是_____。得到的平板中菌落较_____（填“大”或“小”）的菌株即为甲硫氨酸营养缺陷型菌株。 （5）简述图甲步骤⑧从融合细胞中筛选目的菌株的基本思路_____。 （6）除上述方案，请再提出一种将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌的手段_____。 19. 如图中亲本植株的基因型为Tt（体细胞染色体数为2n），A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程，请据图回答下列问题： （1）四种人工繁殖过程都用到植物组织培养技术。该技术的原理是_____。 （2）经过A过程获得的子代植株与B过程获得的子代植株的基因型相同概率为_____。 （3）图中A、B、C、D过程中都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即_____。 （4）植物细胞获得具有活力的原生质体需要用_____处理，②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合，融合前需用化学试剂_____进行诱导；两种原生质体融合成功的标志是_____。 （5）通过D过程获得子代植株的工程技术手段是_____技术。 （6）该植物根富含单宁，单宁不是其生长和生存所必需的产物，属于_____代谢物。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用，被用于各类产品，此技术利用_____原理进行工厂化生产单宁。 20. 我国科学家成功地用 iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。 （1）采集小鼠成纤维细胞进行培养时，需要用_____酶将采集到的滑膜组织块分散成单个细胞，然后将制成的细胞悬液放入培养瓶内进行培养，人们将初次培养称为_____。培养瓶中的细胞进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_____。 （2）动物细胞培养所用培养基是合成培养基，通常需加入_____等天然成分。细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，其中O2的主要作用是_____。 （3）过程①类似于植物组织培养中的_____过程。过程②应选用处于_____时期的卵母细胞。 （4）重构细胞经分裂、发育至特定时期时期，可移植到受体子宫中。移植之前，为了提高成功率，受体母鼠需进行激素处理，使其_____。若要获得遗传性状完全相同的多只幼鼠，可对重构胚进行_____，再进行移植。 （5）图中向重构胚中注入Kdm4d的mRNA和TSA说明组蛋白的_____和_____有利于重构胚的后续发育过程。 （6）科研人员为确定Kdm4d的mRNA的作用，进行了如下实验，其中A组用正常培养液培养重构胚，B组用正常培养液培养注入了Kdm4d的mRNA的重构胚，实验结果如图所示。根据实验结果推测Kdm4d的mRNA的作用是_____。 21. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物的一种次生代谢产物，可用于癌症治疗。Bapt为红豆杉细胞中合成紫杉醇的关键酶基因，科研人员通过农杆菌转化法将基因 Bapt导入红豆杉细胞，以增加Bapt的表达量，并最终提高紫杉醇的产量。实验所用的质粒部分结构如图所示，完成下列问题： 注：①卡那霉素和潮霉素对细菌和植物细胞均有抑制作用；②L、R表示引物；③报告基因是一种编码易被检测的蛋白质或酶的基因。 （1）提取红豆杉细胞的mRNA合成cDNA，以cDNA为模板扩增得到目的基因，该过程涉及的关键酶分别是_____（至少答出2种），引物L和R的_____（填“5'”或“3'”）端可以被修饰，如附加限制酶位点等。由于该目的基因仅含编码氨基酸的序列，为保证其准确表达，基因上下游应分别添加_____和_____两种基本组件。 （2）T-DNA在培育转基因红豆杉时可以将目的基因带入受体细胞并_____。用农杆菌转化红豆杉细胞后，应将细胞放入含有_____的培养基中进行筛选。为进一步鉴定目的基因是否整合到红豆杉细胞的基因组DNA，下列检测方法可行的有_____（多选）。 ①提取转基因细胞和未转化细胞的基因组DNA，进行潮霉素抗性基因的PCR检测 ②用抗原一抗体杂交技术检测转基因细胞中报告基因是否翻译 ③以转基因细胞的基因组DNA为模板，选用引物L和引物R进行 PCR，检测有无扩增产物 （3）紫杉醇本身是抑制细胞生长的毒性物质，在培养基中的积累量越多，对细胞增殖的抑制越强，为了减弱其抑制作用，可采取的措施是_____（答出一点即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 塘沽一中2024—2025学年度第二学期 高二年级第一次统练生物学科试题 一、选择题（每题3分，共48分） 1. 关于生物技术的相关实验，下列叙述正确的是（ ） A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B. 将配制的培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 C. 组培苗移植前洗掉根部培养基，直接移植到土壤中生长 D. 将DNA的粗提取物与二苯胺试剂反应，可定量检测溶液中DNA的含量。 【答案】A 【解析】 【分析】在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小，A正确； B、待配制的培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，倒平板的温度一般在50℃左右，温度过高会烫手，温度过低培养基又会凝固，B错误； C、组培苗移植前洗掉根部培养基后，将幼苗移栽到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，C错误； D、DNA 粗提取物与二苯胺试剂反应是定性检测 DNA，呈现蓝色说明有 DNA，不能定量检测 DNA 含量，D错误。 故选A。 2. 下列有关实验操作的叙述，正确的是（　　） A. 可用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 B. 诱导愈伤组织和后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照 C. 提取DNA时，在研磨液中加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，弃去上清液 D. 体外受精时，用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获能 【答案】A 【解析】 【分析】克隆时，用电刺激、Ca2+载体、乙醇或蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。精子获能指的是获得受精的能力，而不是获得能量。 【详解】A、用电刺激、Ca2+载体、乙醇或蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，A正确； B、一般诱导愈伤组织不需要光照，B错误； C、提取DNA时，将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，弃去沉淀物，收集上清液，C错误； D、精子获能指的是获得受精的能力，而不是获得能量，采集到的精子需用专门的获能液处理使其获能，D错误。 故选A。 3. 二苯胺能鉴定 DNA，推测以下最有可能与二苯胺发生颜色反应的是（　　） A. 脱氧核糖 B. 磷酸二酯键 C. 碱基 A D. 磷酸 【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； ③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。 【详解】DNA是生物大分子，由脱氧核苷酸连接形成，一条链中相邻的核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，脱氧核糖是DNA特有成分，因此可推测最有可能与二苯胺发生颜色反应的是脱氧核糖，A正确，BCD错误。 故选A。 4. “筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列叙述错误的是（ ） A. 筛选纤维素分解菌时，培养基中需添加纤维素和刚果红 B. 培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选 C. 单倍体育种时，需对F1的花药进行筛选后才可继续进行组织培养 D. 胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，此时胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。 【详解】 A、筛选纤维素分解菌时，培养基中需添加纤维素和刚果红，A正确； B、培育转基因抗虫棉时，在将目的基因导入受体细胞后，需要从分子水平上鉴定目的基因（Bt基因）是否成功导入、稳定存在和表达，还需要通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来从个体水平上确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性和评估其抗性程度，从而筛选出有较好抗虫特性的转基因抗虫棉。所以，培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选，B正确； C、单倍体育种时，F1的花药不需要筛选直接进行组织培养，之后用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体加倍后，再进行筛选，C错误； D、胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，挑取质量好，活性强的胚胎进行培养或保存，可以提高胚胎移植成功的概率，D正确。 故选C。 5. 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。下列叙述正确的是（ ） A. 由于酒精会抑制酵母菌的发酵，因此果酒中酒精浓度不会太高 B. 利用乳酸菌制作泡菜的过程中，先通气培养，后密封发酵 C. 缺乏氧气时，醋酸菌可将乙醇氧化成乙醛，再将乙醛氧化成乙酸 D. 腐乳易于消化吸收是因为豆腐中蛋白质在乳酸菌作用下分解成小分子 【答案】A 【解析】 【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物。 2、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：醋酸菌是一种好氧性细菌，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。 3、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：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，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 4、乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称，泡菜的制作离不开乳酸菌。 【详解】A、由于酒精会抑制酵母菌的发酵，因此果酒中酒精浓度不会太高，酒精浓度太高会导致发酵停止，A正确； B、利用乳酸菌制作泡菜的过程中，需要密封发酵，因为乳酸菌是厌氧微生物，B错误； C、醋酸菌为好氧菌，在氧气充足时，醋酸菌可将乙醇氧化成乙醛，再将乙醛氧化成乙酸，C错误； D、腐乳制作的微生物主要是毛霉，腐乳制作的原理是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，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸，腐乳易于消化吸收是因为豆腐中蛋白质在毛霉的作用下分解成小分子，D错误。 故选A。 6. 发酵工程在许多领域都得到了广泛应用。下列叙述正确的是（ ） A. 从自然界中筛选、通过诱变育种等获得优良菌种是发酵工程的中心环节 B. 利用谷氨酸棒状杆菌生产味精时，需采用过滤等方法将菌体分离、干燥以获得产品 C. 微生物农药是指发酵过程中产生的用于防治病虫害的微生物代谢产物 D. 发酵工程获得的单细胞蛋白不仅含有蛋白质，还含有糖类、脂质等物质 【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、培养基的配置、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】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵过程，从自然界筛选、诱变育种获得优良菌种是发酵工程的前期准备工作，并非中心环节 ，A错误； B、利用谷氨酸棒状杆菌生产味精（谷氨酸钠 ），需经发酵、提取、精制等步骤，将发酵液中谷氨酸提取出来制成味精，不是将菌体分离、干燥获得产品 ，B错误； C、微生物农药是利用微生物或其代谢产物防治病虫害，不只是代谢产物，还包括如苏云金芽孢杆菌等本身可用于防治害虫的微生物 ，C错误； D、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量微生物菌体，这些菌体不仅含蛋白质，还含有糖类、脂质等多种物质 ，D正确。 故选D。 7. L-天冬酰胺酶可分解天冬酰胺释放出氨、氨与奈斯勒试剂反应呈棕色。为筛选获得L-天冬酰胺酶高产菌株，某研究小组用含有牛肉膏、蛋白胨、水、NaCl、奈斯勒试剂等成分的培养基进行实验。实验结果如图所示。下列有关叙述中，错误的是（ ） A. 应该在富含天冬酰胺的环境中取样 B. 该培养基中能为细菌提供氮源的有蛋白胨和牛肉膏 C. 应选择菌落B作为高产L-天冬酰胺酶菌株进行大量培养 D. 获得L-天冬酰胺酶高产菌株纯培养物的关键是防止杂菌污染 【答案】C 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法，将已经灭菌的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，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适合的稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、要筛选能产生 L - 天冬酰胺酶的菌株，因为该酶可分解天冬酰胺，所以在富含天冬酰胺的环境中更容易找到能产生该酶的菌株，因此应该在富含天冬酰胺的环境中取样，A正确； B、该培养基中添加了牛肉膏和蛋白胨，两种物质可以为细菌提供碳源和氮源，B正确； C、菌落B和菌落C周围棕色圈的直径相同，但C的菌落直径更小，因此菌落C的单个细胞产生的L−天冬酰胺酶更多，应选择菌落C作为高产L−天冬酰胺酶菌株进行大量培养，C错误； D、在微生物培养过程中，获得纯培养物的关键就是防止杂菌污染，这是微生物培养的基本要求，所以获得 L - 天冬酰胺酶高产菌株纯培养物的关键是防止杂菌污染，D正确。 故选C。 8. 草莓在传统的无性繁殖过程中易受病毒感染。某一兴趣小组利用植物组织培养技术获得草莓脱毒苗，另一兴趣小组将草莓斑驳病毒的外壳蛋白（SMoV-CP）基因导入草莓基因组中，培养获得转基因抗病毒草莓。下列叙述正确的是（ ） A. 用抗生素浸泡或酒精消毒能防止培养过程中病毒对脱毒苗的感染 B. 取草莓植株茎尖或根尖进行组织培养，获得的脱毒苗具备抗病毒的能力 C. 脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育均需要使用植物组织培养技术 D. 可通过PCR技术检测SMoV-CP基因的表达情况来判断转基因抗病毒草莓培育是否成功 【答案】C 【解析】 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 【详解】A、抗生素只对细菌起作用，用抗生素浸泡并不能防止病毒对脱毒苗的感染，A错误； B、植物茎尖、根尖分生区的病毒少，甚至无病毒，取草莓植株茎尖或根尖分生区进行组织培养可获得脱毒苗，但脱毒苗不一定具备抗病毒感染的能力，B错误； C、转基因抗病毒草莓是先用基因工程技术将SMoV-CP基因导入草莓细胞中，再经过植物组织培养获得的，故脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育均需要使用植物组织培养技术，C正确； D、可通过PCR技术来判断SMoV-CP基因是否导入受体细胞及SMoV-CP基因是否在受体细胞中转录，但不能通过其检测SMoV-CP基因是否翻译，不能判断转基因抗病毒草莓培育是否成功，D错误。 故选C。 9. 下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是（ ） A. 质粒的受体细胞都是细菌 B. 限制酶和DNA连接酶都具有专一性，都只能识别特定的核苷酸序列进行切割或连接。 C. DNA 连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键 D. 微生物中的限制性内切核酸酶可切割外源DNA，对自身DNA无损害作用 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程的工具：（1）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，形成黏性末端和平末端两种。（2）DNA连接酶：据酶的来源不同分为两类：E．coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。（3）运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等。 【详解】A、受体细胞可以是动物细胞、植物细胞或微生物细胞，A错误； B、限制酶具有专一性，能识别特定核苷酸序列并切割；但DNA连接酶的作用是连接磷酸二酯键，不需要识别特定序列，B错误； C、DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，而氢键的形成依赖碱基互补配对，无需酶参与，C错误； D、微生物中的限制性内切核酸酶可切割外源DNA，对自身DNA无损害作用，从而实现对自身DNA的保护，D正确。 故选D。 10. RT-PCR是将RNA逆转录（RT）成cDNA（与mRNA互补的DNA单链）和聚合酶链式反应（PCR）相结合的技术，具体过程如图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 过程Ⅰ获得cDNA的过程与DNA复制过程中碱基配对方式相同 B. 图中A、B两种引物在72°C时通过碱基互补配对结合到模板链 C. 图中子链的合成均是以四种核糖核苷酸为原料从引物的一端开始的 D. 过程Ⅱ中，若进行6轮循环，则共需要加入引物的数量为63个 【答案】D 【解析】 【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的简称，利用DNA复制的原理，RT-PCR需要先完成逆转录过程再进行DNA复制，逆转录和DNA复制都遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、过程I是逆转录过程，是以mRNA为模板合成cDNA，该过程的碱基配对方式为A-T、U-A、G-C、C-G，而DNA复制过程的碱基配对方式为A-T、T-A、G-C、C-G，二者碱基配对方式不完全相同，A错误； B、引物是通过碱基互补配对结合到模板链上的，该过程是在复性阶段完成的，复性的温度一般为55-60°C，而不是72°C，72°C是延伸阶段的温度，B错误； C、图中子链的合成是以四种脱氧核糖核苷酸为原料，从引物的一端开始进行合成，C错误； D、过程Ⅱ中，若进行6轮循环，最终产生的DNA单链数为26=64（条），新合成的子链数为63条，则进行6轮循环，共需要加入引物的数量为63个，D正确。 故选D。 11. 某研究所的研究人员拟将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，目的基因要插入到基因B中，且大肠杆菌本身不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是（ ） A. 导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒 B. 抗生素抗性基因是目的基因表达的必要条件 C. 成功导入重组质粒的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生长 D. 能在含链霉素培养基中生长的大肠杆菌不一定符合生产要求 【答案】D 【解析】 【分析】载体（通常是利用质粒作为载体，将基因送入细胞）： （1）质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。 （2）质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点供外源DNA片段（基因）插入其中。携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制。这些质粒上常有特殊的标记基因，如四环素抗性基因、氨某青霉素抗性基因等，便于重组DNA分子的筛选。 【详解】A、导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A错误； B、抗生素抗性基因是标记基因，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，与目的基因表达无关，B错误； C、由于目的基因要插入到基因B中，即抗氨苄青霉素基因被破坏，即工程菌不能抗氨苄青霉素，因此成功导入重组质粒的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基上生长，C错误； D、能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌可能含有重组质粒或普通质粒，因此不一定符合生产要求，D正确。 故选D。 12. 科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白（GEP）基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。随机挑取5个品系细胞通过PCR验证GFP的导入情况，结果如图2所示。据此推测在进行PCR扩增时，所选择的引物为（ ） A. F1，R1 B. F2，R1 C. F1，R2 D. F2，R2 【答案】A 【解析】 【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 【详解】结合图1和图2推测，P-GFP融合基因电泳后的DNA片段较大，未插入GFP基因则电泳后的DNA片段较小，5个品系细胞中有的只扩增出小片段或大片段，有的两种片段均有，应选择图1中的引物组合是F1、R1。 故选A。 13. 幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌，其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响，科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌中，所用质粒和目的基因如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 为了将MreB基因定向插入到质粒中，可选SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒 B. 从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株即为目的菌株 C. 用E.coliDNA连接酶构建重组载体能有效防止目的基因的反向连接 D. 将重组质粒导入细菌的过程中，需用处理以增大其对周围DNA的吸收 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程技术基本步骤：（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-一抗原抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、若用SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒，会破使质粒上的启动子被切除，使目的基因无法正常表达，所以不能用SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒，A错误； B、从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株，可能是导入了普通质粒（不含目的基因）的菌株，不一定是导入了重组质粒（含有目的基因）的目的菌株，还需要进一步鉴定，B错误； C、E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，不能防止目的基因的反向连接，C错误； D、将重组质粒导入细菌（如大肠杆菌）的过程中，用Ca2+处理细菌，可使其成为感受态细胞，增大其对周围DNA的吸收能力，有利于重组质粒进入细菌细胞，D正确。 故选D。 14. 下列每项操作获得的多头犊牛之间遗传性状相似的是（ ） ①取母牛甲的体细胞，经体细胞核移植技术获得的犊牛 ②取母牛甲的卵母细胞，经体外受精获得的“试管牛” ③母牛甲经超数排卵、发情配种或人工授精获得的犊牛 ④母牛甲自然受精形成的胚胎，经胚胎分割获得的犊牛 A. ①④ B. ②③ C. ①② D. ③④ 【答案】A 【解析】 【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 【详解】①取母牛甲的体细胞，经体细胞核移植技术获得犊牛的过程属于无性生殖，犊牛细胞核中的遗传物质都来自母牛甲（虽然细胞质中也有少量遗传物质，但主要遗传物质来自细胞核），所以这些犊牛的遗传物质基本相同，遗传性状相似，①符合题意； ②取母牛甲的卵母细胞，经体外受精获得“试管牛”的过程属于有性生殖，卵母细胞、精子中的染色体数是体细胞的一半，且经过减数分裂过程中的基因重组，遗传物质已经发生了变化，并且体外受精时精子和卵细胞是随机结合的，不同的精子与卵母细胞结合形成的受精卵的遗传物质不同，所以这些“试管牛”的遗传性状存在差异，②不符合题意； ③母牛甲经超数排卵、发情配种或人工授精获得犊牛的过程属于有性生殖，母牛甲超数排卵产生的卵细胞经过减数分裂，基因发生了重组，而且与不同的精子结合（无论是自然配种还是人工授精），形成的受精卵遗传物质不同，所以这些犊牛的遗传性状存在差异，③不符合题意； ④母牛甲自然受精形成的胚胎，经胚胎分割获得犊牛的过程属于无性生殖，这些犊牛来自同一个受精卵，同一个受精卵发育而来的个体，其遗传物质相同（因为是由同一个细胞通过有丝分裂产生的），所以遗传性状最相似，④符合题意。 故选A。 15. HER-2蛋白主要在胎儿时期表达，成年以后只在极少数组织内低水平表达。由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成的抗体-药物偶联物T-DMI，对HER-2有很强的靶向性，可用于治疗HER-2过度表达的转移性乳腺癌。下列叙述正确的是（ ） A. 需要向小鼠反复注射HER-2，以便在血清中获取免疫的B淋巴细胞 B. 用灭活的病毒诱导细胞融合时细胞膜的蛋白质和脂质分子会重新排布 C. T-DMI中DMI与HER-2特异性结合是对癌细胞进行选择性杀伤的关键 D. 用选择培养基可筛选出产生HER-2抗体的杂交瘤细胞 【答案】B 【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、制备单克隆抗体时，需向小鼠多次注射抗原（HER-2），以激活B淋巴细胞，但免疫后的B淋巴细胞应从小鼠的脾脏中获取，而非血清（血清中含多克隆抗体，而非B细胞），A错误； B、灭活病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面的糖蛋白促使细胞膜融合。此过程依赖细胞膜的流动性，导致膜蛋白和脂质分子重新排布，B正确； C、根据题意信息可知，T-DMI中，曲妥珠单抗（抗体）负责特异性结合HER-2，而DMI是连接的细胞毒药物。特异性靶向的关键在于抗体部分，而非DMI，C错误； D、选择培养基（如HAT培养基）的作用是筛选出杂交瘤细胞（融合的B细胞与骨髓瘤细胞），但无法直接筛选出分泌特定抗体的细胞。分泌抗体的杂交瘤细胞需通过后续的抗体检测进一步确认，D错误。 故选B。 16. 科学家将两株不同的杂交瘤细胞 A 和B融合形成双杂交瘤细胞AB．双杂交瘤细胞AB能够悬浮在培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB结构如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 用选择培养基即可筛选出双杂交瘤细胞AB B. 培养双杂交瘤细胞时，需提供CO2维持培养液的渗透压 C. 双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶分散处理 D. 抗体AB与抗体A、B相比，可增强对靶细胞的杀伤效果 【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、单克隆抗体制备过程中，杂交瘤细胞需要进行两次筛选，第一次利用选择培养基筛选出能在特定培养基生长且能无限增殖的杂交瘤细胞，第二次筛选可用抗原-抗体杂交的方法筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞本身就是由两个杂交瘤细胞融合而成，利用选择培养基无法筛选出双杂交瘤细胞AB，A错误； B、培养双杂交瘤细胞时，需提供CO2维持培养液的pH，B错误； C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞，细胞之间并未接触，若要传代培养，细胞培养液直接离心，去除上清液培养基，加入新鲜培养基即可，不用胰蛋白酶处理，C错误； D、双特异性单克隆抗体能同时与药物和肿瘤细胞抗原结合，将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤，与直接使用抗肿瘤药物相比，可以增强靶向药对肿瘤细胞的杀伤作用，对人体的副作用更小，D正确。 故选D。 二、非选择题（共52分） 17. 下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题： （1）图1方框中所用菌种的新陈代谢类型是_____。当缺少糖源时，其酿醋的原理为_____（用反应式表示）。 （2）图2装置中完成酒精发酵后，若想继续进行果醋发酵，需改变条件，可采取操作是_____。 （3）排气口为什么要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？_____。 （4）在用玻璃瓶发酵生产时加入的葡萄汁不应超过玻璃瓶体积的_____，原因是_____。 【答案】（1） ①. 异养需氧型 ②. C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。 （2）打开充气口（连接充气泵，保持通气）；适当提高温度 （3）避免空气中其他微生物进入发酵装置/防止空气中的微生物污染 （4） ①. 2/3 ②. 储存一定的氧气，有利于酵母菌有氧呼吸提供更多的能量从而快速繁殖，同时也可防止发酵液溢出 【解析】 【分析】题图分析，图1是果酒和果醋制作的实验流程，酒精发酵后还可以进行果醋发酵。图2是果酒和果醋的发酵装置图，其中排料口的作用是出料、检测；充气口的作用是在果醋制作时通入氧气的；排气孔是排气，其弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。 【小问1详解】 酒精发酵后还可以进行醋酸发酵，所以图1方框中的内容是果醋发酵，果醋发酵所用的菌种是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型，当缺少糖源时醋酸菌代谢的反应式为：C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。 【小问2详解】 果酒发酵是在无氧环境中进行的，而果醋制作是在有氧环境中进行的，因此图2装置中的充气口在果酒发酵时关闭，在果醋发酵时连接充气泵，并连续不断地向内泵入空气，适当提高温度。 【小问3详解】 为了避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接。 【小问4详解】 用玻璃瓶进行酒精发酵生产时，发酵装置内加入葡萄汁后留约1/3的空间，目的是有利于酵母菌有氧呼吸从而快速繁殖，同时也可防止发酵过程中产生的二氧化碳造成发酵液溢出，所以加入的葡萄汁不应超过玻璃瓶体积的2/3。 18. 青霉素发酵是高耗氧过程，发酵过程中给微生物持续高效地供氧是保证青霉素持续高产的关键。血红蛋白具有很强的携带O2的能力，将其引入青霉菌是提高青霉素产能的思路之一、血红蛋白不仅存在于人和动物的红细胞中，某些细菌（如透明颤菌）细胞中也存在。研究人员为了将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌，设计了如下图所示的方案。回答下列问题： 注：某氨基酸缺陷型菌株是指该菌株在缺少该种氨基酸的培养基上会暂停生长。 （1）在制备培养青霉菌的培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将pH调至_____性。 （2）青霉菌在代谢过程产生的青霉素具有杀菌作用，但仍要对培养基进行严格灭菌，可采用的灭菌方法是_____。 （3）假设实验中初步估测图中锥形瓶中酵母菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则需要将锥形瓶中的菌液继续稀释_____倍。 （4）上图步骤②采用的接种方法是_____，步骤③往培养基中添加的某种物质是_____。得到的平板中菌落较_____（填“大”或“小”）的菌株即为甲硫氨酸营养缺陷型菌株。 （5）简述图甲步骤⑧从融合细胞中筛选目的菌株的基本思路_____。 （6）除上述方案，请再提出一种将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌的手段_____。 【答案】（1）酸 （2）湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） （3）104 （4） ①. 稀释涂布平板法 ②. 甲硫氨酸 ③. 小 （5）用缺乏甲硫氨酸和精氨酸但其他营养成分齐全的培养基培养融合细胞，能够在培养基上生长的即为杂种菌株 （6）利用基因工程技术，将透明颤菌的血红蛋白基因转入青霉菌 【解析】 【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法：物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇等）。植物体细胞杂交的意义：克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本范围，培育作物新品种。 【小问1详解】 青霉菌是一种真菌，在生长过程中适宜在偏酸性环境中。所以在制备培养青霉菌的培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将pH调至酸性； 【小问2详解】 对培养基进行灭菌，常用的方法是湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）法，这种方法能够在高温高压下杀死包括芽孢在内的所有微生物，保证培养基的无菌状态； 【小问3详解】 已知锥形瓶中酵母菌细胞数为2×107个/mL，每个平板涂布0.1mL稀释后的菌液，要保证每个平板上长出的菌落数不超过200个。设需要将菌液稀释x倍，则有2×107/x×0.1⩽200，解这个不等式得x≥104，所以需要将锥形瓶中的菌液继续稀释104倍； 【小问4详解】 步骤②是将菌液接种到平板上，从图中可以看出是将菌液均匀地涂布在平板上，所以采用的接种方法是稀释涂布平板法；经过步骤③之后首先得到甲硫氨酸营养缺陷菌株，所以步骤③往培养基中添加的某种物质是甲硫氨酸，起到筛选菌株的作用；得到的平板中菌落较小的菌株即为甲硫氨酸营养缺陷型菌株，因为该营养缺陷型菌株生长缓慢，繁殖能力比天然菌株差一些； 【小问5详解】 处理⑧的目的是要筛选得到杂种菌株，可以根据两种“亲本”菌种的特点，采取双营养缺陷的培养基进行筛选。方案为：用缺乏甲硫氨酸和精氨酸但其他营养成分齐全的培养基培养融合细胞，能够在培养基上生长的即为杂种菌株； 【小问6详解】 颤菌属于原核生物，青霉菌属于真核生物， 除了上述方案，将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌的技术手段是：利用基因工程技术，将透明颤菌的血红蛋白基因转入青霉菌。 19. 如图中亲本植株的基因型为Tt（体细胞染色体数为2n），A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程，请据图回答下列问题： （1）四种人工繁殖过程都用到植物组织培养技术。该技术的原理是_____。 （2）经过A过程获得的子代植株与B过程获得的子代植株的基因型相同概率为_____。 （3）图中A、B、C、D过程中都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构即_____。 （4）植物细胞获得具有活力的原生质体需要用_____处理，②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合，融合前需用化学试剂_____进行诱导；两种原生质体融合成功的标志是_____。 （5）通过D过程获得子代植株的工程技术手段是_____技术。 （6）该植物根富含单宁，单宁不是其生长和生存所必需的产物，属于_____代谢物。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用，被用于各类产品，此技术利用_____原理进行工厂化生产单宁。 【答案】（1）植物细胞的全能性 （2）0 （3）愈伤组织 （4） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. PEG##聚乙二醇 ③. 再生出新的细胞壁 （5）植物体细胞杂交 （6） ①. 次生 ②. 细胞增殖##细胞分裂 【解析】 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，植物体细胞杂交的原理是植物细胞具有全能性且细胞膜具有一定的流动性。植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂。 【小问1详解】 图示中从亲本植株中获取花药、体细胞、组织等外植体，通过植物组织培养技术获得子代植株的过程，该技术的原理是植物细胞的全能性。 【小问2详解】 过程A利用花药（花粉）进行植物组织培养获得单倍体，再进行染色体加倍获得子代植株，子代植株的基因型为TT或tt；B过程利用部分叶片作为外植体经过植物组织培养技术获得子代植株，子代植株和亲本植株基因型相同，均为Tt，所以经过A过程获得的子代植株与B过程获得的子代植株的基因型相同概率为0。 【小问3详解】 图中A、B、C、D过程都能得到的一种高度液泡化的薄壁细胞组成的结构是愈伤组织，愈伤组织的获得需要经过脱分化过程实现。 【小问4详解】 细胞壁的组成成分是纤维素和果胶，可先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的原生质体。②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合，促进原生质体融合的方法包括物理、化学的方法，通常化学法一般是用PEG（聚乙二醇）作为诱导剂来诱导细胞融合。两种原生质体融合成功的标志是再生出新的细胞壁。 【小问5详解】 通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术，该项技术包括了原生质体的融合以及杂种细胞经过植物组织培养获得植株的过程。 【小问6详解】 单宁是该植物细胞培养过程中产生的次生代谢产物，不是该植物细胞生长和生存所必需的，可利用植物细胞培养技术工厂化生产单宁。 20. 我国科学家成功地用 iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。 （1）采集小鼠成纤维细胞进行培养时，需要用_____酶将采集到的滑膜组织块分散成单个细胞，然后将制成的细胞悬液放入培养瓶内进行培养，人们将初次培养称为_____。培养瓶中的细胞进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_____。 （2）动物细胞培养所用的培养基是合成培养基，通常需加入_____等天然成分。细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，其中O2的主要作用是_____。 （3）过程①类似于植物组织培养中的_____过程。过程②应选用处于_____时期的卵母细胞。 （4）重构细胞经分裂、发育至特定时期时期，可移植到受体子宫中。移植之前，为了提高成功率，受体母鼠需进行激素处理，使其_____。若要获得遗传性状完全相同的多只幼鼠，可对重构胚进行_____，再进行移植。 （5）图中向重构胚中注入Kdm4d的mRNA和TSA说明组蛋白的_____和_____有利于重构胚的后续发育过程。 （6）科研人员为确定Kdm4d的mRNA的作用，进行了如下实验，其中A组用正常培养液培养重构胚，B组用正常培养液培养注入了Kdm4d的mRNA的重构胚，实验结果如图所示。根据实验结果推测Kdm4d的mRNA的作用是_____。 【答案】（1） ①. 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 ②. 原代培养 ③. 接触抑制 （2） ①. 血清##血浆 ②. 维持细胞的有氧呼吸##维持细胞的代谢 （3） ①. 脱分化 ②. 减数分裂Ⅱ中期##MII期 （4） ①. 同期发情 ②. 胚胎分割 （5） ①. 去甲基化 ②. 乙酰化 （6）注入Kdm4d的mRNA通过翻译产生的去甲基化酶，促进了相关基因的表达，进而表现出既能提高融合细胞发育成囊胚的形成率，也能提高囊胚中内细胞团的形成率 【解析】 【分析】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。 【小问1详解】 在动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织块分散成单个细胞，因为胰蛋白酶或胶原蛋白酶能分解细胞间的蛋白质，从而使细胞相互分离，人们将初次培养称为原代培养。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。 【小问2详解】 动物细胞培养所用的合成培养基通常需加入血清（或血浆）等天然成分，这些天然成分可以提供细胞生长所需的一些未知营养物质等。细胞培养所需气体中的O2主要作用是维持细胞的有氧呼吸（维持细胞的代谢）。细胞进行有氧呼吸需要氧气来氧化分解有机物释放能量，为细胞的生命活动提供动力。 【小问3详解】 过程①是将小鼠成纤维细胞诱导形成iPS细胞，类似于植物组织培养中的脱分化过程，脱分化是指已分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程，这里成纤维细胞经诱导转变为具有多能性的iPS细胞与之类似。过程②是核移植过程，应选用处于减数第二次分裂中期（MⅡ中期）的卵母细胞，因为MⅡ中期的卵母细胞细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，有利于重组细胞的发育。 【小问4详解】 移植之前，为了提高成功率，受体母鼠需进行激素处理，使其同期发情，这样可以使受体母鼠的子宫内环境与供体胚胎发育时期相适应，有利于胚胎的着床和发育。若要获得遗传性状完全相同的多只幼鼠，可对重构胚进行胚胎分割，再进行移植，胚胎分割可以将一个胚胎分割成多个具有相同遗传物质的胚胎，从而获得多只遗传性状相同的幼鼠。 【小问5详解】 已知Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，向重构胚中注入Kdm4d的mRNA和TSA说明组蛋白的去甲基化和乙酰化有利于重构胚的后续发育过程，因为Kdm4d可促进组蛋白去甲基化，TSA可抑制组蛋白脱乙酰化（即有利于组蛋白乙酰化）。 【小问6详解】 观察实验结果图可知，B组（注入了Kdm4d的mRNA的重构胚）的囊胚形成率和内细胞团形成率都高于A组（正常培养液培养的重构胚），推测Kdm4d的mRNA的作用是注入Kdm4d的mRNA通过翻译产生的去甲基化酶，促进了相关基因的表达，进而表现出既能提高融合细胞发育成囊胚的形成率，也能提高囊胚中内细胞团的形成率 。 21. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物的一种次生代谢产物，可用于癌症治疗。Bapt为红豆杉细胞中合成紫杉醇的关键酶基因，科研人员通过农杆菌转化法将基因 Bapt导入红豆杉细胞，以增加Bapt的表达量，并最终提高紫杉醇的产量。实验所用的质粒部分结构如图所示，完成下列问题： 注：①卡那霉素和潮霉素对细菌和植物细胞均有抑制作用；②L、R表示引物；③报告基因是一种编码易被检测的蛋白质或酶的基因。 （1）提取红豆杉细胞的mRNA合成cDNA，以cDNA为模板扩增得到目的基因，该过程涉及的关键酶分别是_____（至少答出2种），引物L和R的_____（填“5'”或“3'”）端可以被修饰，如附加限制酶位点等。由于该目的基因仅含编码氨基酸的序列，为保证其准确表达，基因上下游应分别添加_____和_____两种基本组件。 （2）T-DNA在培育转基因红豆杉时可以将目的基因带入受体细胞并_____。用农杆菌转化红豆杉细胞后，应将细胞放入含有_____的培养基中进行筛选。为进一步鉴定目的基因是否整合到红豆杉细胞的基因组DNA，下列检测方法可行的有_____（多选）。 ①提取转基因细胞和未转化细胞的基因组DNA，进行潮霉素抗性基因的PCR检测 ②用抗原一抗体杂交技术检测转基因细胞中报告基因是否翻译 ③以转基因细胞的基因组DNA为模板，选用引物L和引物R进行 PCR，检测有无扩增产物 （3）紫杉醇本身是抑制细胞生长的毒性物质，在培养基中的积累量越多，对细胞增殖的抑制越强，为了减弱其抑制作用，可采取的措施是_____（答出一点即可）。 【答案】（1） ①. 逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶） ②. 5′ ③. 启动子 ④. 终止子 （2） ①. 整合到受体细胞染色体的DNA上 ②. 潮霉素 ③. ①②③ （3）及时更换培养基 【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】 以mRNA合成cDNA为逆转录，需要的关键酶是逆转录酶，以cDNA为模板扩增得到目的基因需用PCR技术，需要的关键酶是耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）。为了使扩增的目的基因与质粒连接，需要在引物的5'端加上相应的限制酶识别序列，这是因为DNA子链的延伸是从引物的3'端开始的，即延伸方向是由5'→3'。由于该目的基因仅含编码氨基酸的序列，为保证其准确表达，应在该基因上下游添加启动子和终止子。 【小问2详解】 Ti质粒中的T-DNA在培育转基因红豆杉时可以将目的基因带入受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。由图可知，Ti质粒上具有卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因，T-DNA上含有潮霉素抗性基因，用农杆菌转化红豆杉细胞后，转化成功的细胞中含有潮霉素抗性基因，不含卡那霉素抗性基因，应将细胞放入含有潮霉素的培养基中进行筛选。由图可知，潮霉素抗性基因、目的基因和报告基因都位于T-DNA上，因此可通过检测潮霉素抗性基因和报告基因是否存在于红豆杉基因组DNA上，来鉴定目的基因是否整合到红豆杉细胞的基因组DNA。 ①提取转基因细胞和未转化细胞基因组DNA，进行潮霉素抗性基因的PCR检测，即检测潮霉素抗性基因，①正确； ②用抗原-抗体杂交技术检测转基因细胞中报告基因是否翻译，即检测报告基因的表达，②正确； ③以转基因细胞的基因组DNA为模板，选用引物L和引物R进行PCR，检测有无扩增产物，即直接检测目的基因的有无，③正确。 故选①②③。 【小问3详解】 紫杉醇本身是抑制细胞生长的毒性物质，在培养基中的积累量越多，对细胞增殖的抑制越强，为了减弱其抑制作用，可通过及时更换培养基，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$