精品解析：河南省实验中学2024-2025学年高二下学期期中生物试卷

河南省实验中学2024——2025学年下期期中试卷 年级：高二；科目：生物 （时间：75分钟，满分：100分） 一、选择题（本大题共20小题，每题只有一个正确答案，每小题2.5分，共50分） 1. 生活中有很多调味品都是经发酵获得的，例如柠檬酸（一种食品酸度调节剂）、味精、腐乳、酱油、醋等，下列叙述正确的是（ ） A. 柠檬酸和酱油均可通过酵母菌无氧发酵制得 B. 粮食经谷氨酸棒状杆菌发酵后可以得到谷氨酸，用于味精的制作 C. 毛霉是制作腐乳的主要菌种，可将豆腐中的蛋白质全部分解为氨基酸 D. 酿制醋时，醋酸菌可在缺少糖源以及无氧的条件下将乙醇发酵为醋酸 2. 放线菌（其细胞壁成分与细菌细胞壁成分相似）能抑制一些细菌病原体的生长，抗菌原理是放线菌复杂的代谢化合物对细菌生长繁殖造成干扰，如喹诺酮类通过抑制DNA合成杀死革兰氏阴性细菌、利福霉素通过抑制RNA合成杀死革兰氏阳性细菌、红霉素直接抑制蛋白质合成展现抗菌能力。研究者利用两种不同类型的放线菌获得新型工程放线菌，将多种抗菌能力集于一身，过程如下图所示。下列分析正确的是（ ） A. 去掉土壤放线菌SC1和植物内生放线菌SF4的细胞壁应使用纤维素酶 B. 诱导原生质体融合时应将其置于含有促融剂的低渗溶液中培养 C. 红霉素可能是通过影响了核糖体的功能从而抑制了蛋白质的合成 D. 某些放线菌产生的利福霉素通过影响DNA聚合酶的活性而杀死革兰氏阳性细菌 3. 某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。下列说法错误的是（ ） A. 实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌 B. 实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100μL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，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释1000倍 C. 甲乙两种培养基均以物质S为唯一碳源、氮源，区别在于是否含有琼脂 D. 甲乙两种培养基均为细菌提供了水、碳源、氮源、无机盐等营养物质 4. 实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ） A. 艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B. 判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C. 利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D. 判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 5. 酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为（　　） A. X→Y→Z B. Z→Y→X C. Y→X→Z D. Z→X→Y 6. “京花一号”冬小麦高产品种，是科学家采用普通小麦（6n=42）花粉作外植体，利用单倍体育种方法培育出来的。该品种小麦穗大粒多，适应性、抗病性、耐旱能力强，产量高。下列相关叙述错误的是（ ） A. 利用单倍体育种方法培育出来的“京花一号”含有21条染色体 B. 上述培育过程体现了植物生殖细胞有一定的全能性 C. 单倍体育种相较杂交育种的优势之一在于能缩短育种年限 D. “京花一号”与普通小麦不存在远缘杂交不亲和的障碍 7. 花椰菜（2n=18）易患黑腐病导致减产，黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们含花椰菜的全部染色体。下列叙述正确的是（ ） A. 获得原生质体用到的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶 B. 对黑芥进行射线处理可能会使黑芥细胞发生染色体变异 C. 植株m、n、s中来自黑芥的染色体数介于0-16之间 D. 植株m、n中来自黑芥的染色体可以构成一个染色体组 8. 中药材怀菊含有多种活性物质，具有清热、明目等功效。植物组织培养技术可用于怀菊的脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是（ ） A. 怀菊中含有的次生代谢物通常是怀菊基本生命活动所必需的 B. 怀菊快速繁殖过程中产生的体细胞突变可通过无性生殖遗传 C. 利用怀菊的茎段作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗 D. 生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中的小 9. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。如下图，a、b、c表示现代工程技术，①②③表示通过相应技术经胚胎移植得到的个体，下列说法不正确的是（ ） A. 若a是体细胞核移植技术，则①反映了动物细胞也具有全能性 B. 若b是体外受精技术，则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 C. 若c是胚胎分割技术，则③中个体的基因型一般相同 D. ①②③生产过程中的受体需进行同期发情处理 10. 如图是利用猪唾液腺制成唾液腺生物反应器生产大量高纯度人神经生长因子（hNGF）的流程，下列相关说法错误的是（ ） A. 将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前需要用到限制酶、DNA连接酶和载体三种工具酶 B. 人hNGF基因存在于转基因猪D的各个细胞中，但仅在唾液腺细胞中表达 C. 重构胚的激活需要使用物理或化学的方法使其完成分裂和发育的进程 D. 唾液腺生物反应器的优点是不受年龄和性别的限制、产量高 11. 科研人员通过转基因技术将外源基因导入黑色羽毛鸡的成纤维细胞，诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白色羽毛鸡胚血管中，最终获得黑色羽毛鸡特性的后代。下列相关分析错误的是（ ） A. iPS细胞能够分化成多种器官、组织细胞 B. 从iPS细胞到iPGCs细胞发生了基因的变化 C. 诱导iPS利用了基因工程和动物细胞培养技术 D. 该技术为避免器官移植免疫排斥提供了依据 12. 我国科学家利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。下列说法错误的是（ ） A. 用含5%CO2的恒温培养箱培养精子以维持呼吸中枢的兴奋性 B. 用促性腺激素对雌性小鼠超数排卵处理以获得大量卵细胞 C. 对在桑葚胚或囊胚时期的甲进行胚胎分割，可获得多只孤雄小鼠 D. 不考虑致死，孤雄小鼠的性染色体组成可能为XX、XY、YY 13. 科学家通过以下流程制备抗病毒A的单克隆抗体，下列说法错误的是（ ） A. 上述实验前需给小鼠甲注射病毒A B. 筛选1需要用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上只有未融合的的亲本细胞和融合的具有异种核的细胞才会生长 C. 筛选2需要进行克隆化培养和抗体检测 D. 与传统抗体相比，单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，并且可以大量制备 14. 基因工程可以定向改造生物的遗传性状。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示，下列说法不正确的是（ ） A. 图中有两种限制酶切割产生的是平末端，另外两种产生的是黏性末端 B. EcoRⅠ切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接，PstⅠ切割后的DNA片段最好用T4DNA连接酶连接 C. 一般情况下，用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割目的基因和载体 D. 限制酶作用于氢键和磷酸二酯键 15. 反义RNA可以通过与目标基因的mRNA形成互补双链而抑制基因表达。番茄果实在成熟过程中，多聚半乳糖醛酸酶分解果皮细胞壁上的多聚半乳糖醛酸，使果实变软，不耐贮藏。为了获得耐贮藏的番茄，使用多聚半乳糖醛酸酶基因片段（图1）和载体（图2），结合反义RNA的作用原理，利用转基因技术获得耐贮藏的番茄。已知图中标识的各种限制酶切割产生的黏性末端之间不能互补配对。从多聚半乳糖醛酸酶基因中获得一段DNA，并将这一片段反向插入到载体中，需要选用限制酶的组合是（ ） A. HindⅢ和BamHⅠ B. HindⅢ和EcoRⅠ C. PstⅠ和BamHⅠ D. NotⅠ和EcoRⅠ 16. 利用PCR获取和扩增目的基因时，引物的选择非常关键，下列关于引物的说法错误的是（ ） A. 引物需要两种，分别与模板链的5’端和3’端结合 B. 若a个目的基因经PCR过程n次循环，则需要的引物总个数为a（2n+1-2） C. 若采用的引物G、C含量较高，则可以用较高的温度复性 D. 设计引物时，引物内部和引物之间不能形成双链结构 17. 下列与“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验有关的叙述，错误的是（ ） A. 将材料研磨液置于4℃的冰箱中，可降低相关酶的活性，抑制DNA水解 B. 将提取的白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂即可变色 C. DNA分子在电场作用下在凝胶中向着与它所带电荷相反的电极移动 D. DNA分子的鉴定以及电泳结果的鉴定均可以用肉眼观察到 18. 镰状细胞贫血由常染色体上的显性基因HbA突变为隐性基因Hbs引起，部分片段如图甲所示。对胎儿进行基因检测的步骤如下：MstⅡ限制酶处理扩增后的DNA，加热使酶切片段解旋，用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交；凝胶电泳分离。图乙是凝胶电泳后荧光出现的三种可能性。下列叙述错误的是（ ） A. 提取胎儿DNA样品后，扩增DNA需要添加特定的引物 B. 用MstⅡ限制酶处理DNA不充分，可能把正常人误判为携带者 C. 若某胎儿检测结果为图乙中b，则该胎儿为镰状细胞贫血患者 D. 荧光标记序列越长，图乙c中两个DNA条带间的距离越大 19. CD163蛋白是PRRSV病毒感染家畜的受体。为实时监控CD163蛋白的表达和转运过程，将红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因拼接在一起（如下图），使其表达成一条多肽。该拼接过程的关键步骤是除去（ ） A. CD163基因中编码起始密码子的序列 B. CD163基因中编码终止密码子的序列 C. RFP基因中编码起始密码子的序列 D. RFP基因中编码终止密码子的序列 20. 最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 上述PCR反应体系中加入两种引物 B. 电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C. 5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D. 患者该段序列中某位点的碱基C突变为G 二、非选择题（本大题有4小题，共50分） 21. 科研工作者采用下列流程筛选出耐盐甲醛降解菌，并对它的生长和降解特性进行了研究，回答相关问题： ①将适量活性污泥加入到100mL无菌水中连续培养2h； ②从菌悬液中取10mL接种于牛肉膏-蛋白胨培养基富集培养24h； ③取10mL富集菌液接种到90mL的无机盐-甲醛培养基（含10mg/L甲醛），待培养液明显浑浊后，取培养液10mL转接于90mL的无机盐-甲醛培养基（含20mg/L甲醛），在同样的培养条件下按梯度不断提高甲醛浓度反复富集驯化，直至甲醛浓度提升至100mg/L； ④将最后一次具有明显浑浊现象的富集菌液涂布于含有一定量甲醛的无机盐固体培养基，选择菌落形态良好的菌株保种后进行后续实验。 （1）目前针对甲醛污染有吸附法、化学法、生物降解法，与其它方法相比，生物降解法的优点有_______（答出2点即可）。 （2）菌种驯化，是一种通过人工措施使微生物逐步适应特定环境并定向选育的方法，上述过程中驯化的具体措施是_______，其中菌种如果发生基因突变，则是_______的（“定向”、“不定向”）。 （3）科学家通过上述过程成功筛选出一株甲醛降解菌，命名为菌株WYO，并进行了生长曲线测定，结果如图，其中_______期为J型增长阶段，Ⅲ期细菌出生率与死亡率的关系是_______。 （4）下图为不同接种量对菌株WYO降解甲醛的影响，其中对照组的处理是_______，从图中可以看出接种量对降解效率的影响是_______。 22. 紫杉醇是一种从红豆杉树皮中分离提纯的天然抗癌药物。为快速检测紫杉醇，研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体，制备过程如图1所示。回答下列问题： （1）抗紫杉醇单克隆抗体的获得所涉及的生物技术有______。 （2）图1过程①用化学方法诱导融合时可选用_______，能得到______类两两融合的细胞。 （3）为获得杂交瘤细胞，应用特定的选择培养基对细胞甲进行筛选，然后通过专一抗体检测和克隆化培养获得_______的杂交瘤细胞。若要在体外培养液中培养筛选的杂交瘤细胞，需要将培养液放置在含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养，CO2的作用是_______。 （4）紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物，欲利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到________阶段。研究人员用少量果胶酶处理红豆杉获取单细胞，由该培养阶段转入细胞悬浮培养阶段。悬浮培养基为液体培养基，更有利于细胞的生长，原因是_______。据图2分析，为使紫杉醇总产量最高，图中最适合的2，4-D浓度应为______mg·L-1。 23. 研究表明，基因S参与水稻盐碱胁迫的应答过程，该基因过表达可降低水稻植株对盐碱胁迫的敏感性。现利用基因S获得过表达基因SP（由强启动子驱动S基因的编码区过表达），从而培育耐盐碱水稻新品种。请回答下列问题： （1）如图1所示，可利用______技术从水稻基因组DNA中扩增目的基因S，欲使获得的基因S两端携带限制酶识别序列，需要在引物的______端添加。 （2）构建如图基因表达载体时，需用______酶切割目的基因和质粒，酶切后质粒上保留的黏性末端序列应为5＇-______-3＇和5＇-______-3＇。潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链______（填“是”或“不是”）同一条链。 （3）据信息可知，过表达基因SP由_______（答出2部分即可）组成，可使用______筛选导入Ti质粒的根瘤农杆菌。 （4）已知水稻细胞中也存在基因S，由于其启动子为普通启动子而无法高效表达，导致水稻无法耐盐碱。现获得有上述抗生素抗性水稻甲～丁，为进一步鉴定甲～丁的基因型，通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来，应选择图2中的引物组合是_______。部分序列信息及可选用的酶切位点如图3所示，PCR产物利用KpnⅠ完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断甲的基因型为_______。 24. 棉花是重要的经济作物，但其生长易受杂草和棉铃虫的侵害，从而造成减产。科学家成功构建了抗除草剂和抗虫双价植物表达载体pBI121-Bar/Bt（pBI121是Ti质粒，Bar是抗除草剂基因，Bt是抗虫基因），构建过程如下图所示，并通过农杆菌转化法获得了具有两种抗性的转基因棉花。请回答相关问题。 （1）Ti质粒pBI121中的35S序列属于_______（填“启动子”或“终止子”），它的作用是_______。据图分析，Bar基因插入MCS序列后，以_______（填“α”或“β”）链为模板进行转录。 （2）请仿照图例在下图合适位置中标出MCS序列被酶切后产生的切口，以保证能成功构建重组质粒pBI121-Bar______。 （3）检测pBI121-Bar是否重组成功，通常要用到大肠杆菌，经Ca2+诱导后使其处于能________的状态，筛选时需向培养基中额外添加_______（填物质名称），然后挑选平板上生长的单菌落，利用Bar基因两端序列制作的引物进行PCR，并采用________来鉴定PCR的产物。 （4）pBI121-Bar与Bt-4AB成功重组后，需导入农杆菌LBA4404中，该农杆菌含Vir基因，酚类物质可以诱导其表达。Vir基因表达的产物能识别Ti质粒的LB/RB序列，水解________（填化学键）将T-DNA剪切下来。 （5）农杆菌与棉花愈伤组织共培养时，T-DNA发生转移并整合到_______。个体水平上检测时，可通过_______来确定棉花是否具有抗性及抗性程度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省实验中学2024——2025学年下期期中试卷 年级：高二；科目：生物 （时间：75分钟，满分：100分） 一、选择题（本大题共20小题，每题只有一个正确答案，每小题2.5分，共50分） 1. 生活中有很多调味品都是经发酵获得的，例如柠檬酸（一种食品酸度调节剂）、味精、腐乳、酱油、醋等，下列叙述正确的是（ ） A. 柠檬酸和酱油均可通过酵母菌无氧发酵制得 B. 粮食经谷氨酸棒状杆菌发酵后可以得到谷氨酸，用于味精的制作 C. 毛霉是制作腐乳的主要菌种，可将豆腐中的蛋白质全部分解为氨基酸 D. 酿制醋时，醋酸菌可在缺少糖源以及无氧的条件下将乙醇发酵为醋酸 【答案】B 【解析】 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 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：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 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、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 【详解】A、柠檬酸是通过黑曲霉发酵制得，酱油是由米曲霉等多种微生物发酵产生，A错误； B、谷氨酸棒状杆菌在一定条件下可以将粮食中的成分发酵产生谷氨酸，谷氨酸经过进一步加工可用于味精的制作，B正确； C、毛霉是制作腐乳的主要菌种，毛霉产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，C错误； D、酿制醋时，醋酸菌是好氧细菌，在缺少糖源但有氧气的条件下将乙醇发酵为醋酸，无氧条件下醋酸菌不能进行该发酵过程，D错误。 故选B。 2. 放线菌（其细胞壁成分与细菌细胞壁成分相似）能抑制一些细菌病原体的生长，抗菌原理是放线菌复杂的代谢化合物对细菌生长繁殖造成干扰，如喹诺酮类通过抑制DNA合成杀死革兰氏阴性细菌、利福霉素通过抑制RNA合成杀死革兰氏阳性细菌、红霉素直接抑制蛋白质合成展现抗菌能力。研究者利用两种不同类型的放线菌获得新型工程放线菌，将多种抗菌能力集于一身，过程如下图所示。下列分析正确的是（ ） A. 去掉土壤放线菌SC1和植物内生放线菌SF4的细胞壁应使用纤维素酶 B. 诱导原生质体融合时应将其置于含有促融剂的低渗溶液中培养 C. 红霉素可能是通过影响了核糖体的功能从而抑制了蛋白质的合成 D. 某些放线菌产生的利福霉素通过影响DNA聚合酶的活性而杀死革兰氏阳性细菌 【答案】C 【解析】 【分析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分为肽聚糖。 【详解】A、放线菌的细胞壁成分与细菌细胞壁成分相似为肽聚糖，不能用纤维素酶去除其细胞壁，植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，可用纤维素酶去除细胞壁，A错误； B、诱导原生质体融合时应将其置于含有促融剂的等渗或者略高渗溶液中培养，不能用低渗溶液，否则原生质体会吸水涨破，B错误； C、据题意红霉素直接抑制蛋白质合成展现抗菌能力，因此红霉素可能是通过影响了核糖体的功能从而抑制了蛋白质的合成，C正确； D、利福霉素通过抑制RNA合成杀死革兰氏阳性细菌，因此某些放线菌产生的利福霉素通过影响RNA聚合酶的活性而杀死革兰氏阳性细菌，D错误。 故选C。 3. 某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。下列说法错误的是（ ） A. 实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌 B. 实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100μL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，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释1000倍 C. 甲乙两种培养基均以物质S为唯一碳源、氮源，区别在于是否含有琼脂 D. 甲乙两种培养基均为细菌提供了水、碳源、氮源、无机盐等营养物质 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：①为淤泥取样进行稀释，②为接种到液体培养基上，③稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上，其中Y为琼脂，④为挑取单菌落接种，⑤在以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上进一步筛选出高效降解S的菌株。 【详解】A、实验时，常用高压蒸汽灭菌法对盛有水或培养基的摇瓶进行灭菌，A正确； B、利用稀释涂布平板法对细菌进行计数，要保证每个平板上长出的菌落数不超过200，假设稀释倍数为a，在每个平板上涂布100μL（即0.1mL）稀释后的菌液，则有200×a÷0.1=2×107，则稀释倍数a=104，B错误； C、从流程可知，甲是液体培养基，乙是固体培养基，在本实验中甲乙两种培养基均以物质 S 为唯一碳源、氮源，它们的区别就在于乙培养基含有琼脂，使培养基凝固成固体，C正确； D、培养基的基本成分包括水、碳源、氮源、无机盐等，甲乙两种培养基都为细菌提供了这些营养物质，D正确。 故选B。 4. 实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ） A. 艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B. 判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C. 利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D. 判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 【答案】C 【解析】 【分析】1、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。 2、培养酵母菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染．对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。 3、抗生素消灭细菌的原理是抑制细菌细胞壁的合成、与细胞膜相互作用、干扰蛋白质的合成以及抑制核酸的复制和转录等。利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株可从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌，可能获得目的菌株。 4、将一定稀释度的样品接种在以尿素为唯一氮源的培养基上，并在适宜的条件下培养。分解尿素的微生物能在该培养基上生长繁殖，而不能利用尿素的微生物不能生长繁殖，这是因为只有能够分解尿素的微生物能够产生脲酶，从中获取氮源。 【详解】A、艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用进行对比，R型肺炎双球菌没有荚膜（菌落表面粗糙），S型肺炎双球菌有荚膜（菌落表面光滑），该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征，来判断转化是否成功的，A不符合题意; B、毛霉属于多细胞的真菌，由细胞形成菌丝，可根据毛霉的形态判定固体培养基是否是被毛霉污染了，B不符合题意; C、抗生素可消灭细菌，利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株是从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌来获得目的菌株，没有依靠菌落外表形态特征做出判断，C符合题意; D、不同尿素降解菌降解尿素的能力不同，因此在分离出的以尿素为唯一氮源的尿素降解菌后，若要验证其中是否有不同种类降解菌，可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若根据菌落周围出现红色环带的大小判定其种类，D不符合题意。 故选C。 5. 酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为（　　） A. X→Y→Z B. Z→Y→X C. Y→X→Z D. Z→X→Y 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，接种时，相当于在培养基表面划了一个三角形的三条边。左边那条边线是用trpY突变型菌液划线接种的，右边那个边是用trpX突变型菌液接种的，最下面那个边是用trpZ突变型菌液划线接种的。最终结果是，trpY那条接种线左下方出现了又黑又粗的明显的菌落，trpX那条接种线两头出现了明显的菌落，而trpZ那条接种线，没有长出明显的菌落，。 【详解】ABCD、添加少量色氨酸，突变体菌株可以生长，色氨酸合成途径的中间产物积累后可排出胞外，进入培养基后，通过扩散，从而给其他突变型提供代谢原料，帮助其长出明显的菌落。trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体，据图可知，trpX不能为trpY和trpZ提供原料，trpY不能为trpZ提供原料，trpZ可以为trpX、trpY的生长提供原料，推测3种酶在该合成途径中的作用顺序为X→Y→Z。 故选A。 6. “京花一号”冬小麦高产品种，是科学家采用普通小麦（6n=42）花粉作外植体，利用单倍体育种方法培育出来的。该品种小麦穗大粒多，适应性、抗病性、耐旱能力强，产量高。下列相关叙述错误的是（ ） A. 利用单倍体育种方法培育出来的“京花一号”含有21条染色体 B. 上述培育过程体现了植物生殖细胞有一定的全能性 C. 单倍体育种相较杂交育种的优势之一在于能缩短育种年限 D. “京花一号”与普通小麦不存在远缘杂交不亲和的障碍 【答案】A 【解析】 【分析】单倍体育种过程：通常利用花药、花粉作为外植体进行组织培养，产生单倍体幼苗，经过染色体加倍后，便产生了正常染色体组的植株，然后再经过田间育种试验，便可获得优良新品种。 【详解】A、单倍体育种包括花药离体培养和染色体加倍两大过程，培育出来的“京花一号”含有42条染色体，A错误； B、采用普通小麦（6n=42）花粉作外植体，可以经过组织培养得到单倍体幼苗，体现了植物生殖细胞有一定的全能性，B正确； C、单倍体育种相较杂交育种的优势是能明显缩短育种年限，但其方法复杂，成活率较低，C正确； D、单倍体育种包括花药离体培养和染色体加倍两大过程，培育出来的“京花一号”含有42条染色体，具有六个染色体组，可产生正常配子，与普通小麦（6n=42）杂交可产生可育后代，不存在远缘杂交不亲和的障碍，D正确。 故选A。 7. 花椰菜（2n=18）易患黑腐病导致减产，黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们含花椰菜的全部染色体。下列叙述正确的是（ ） A. 获得原生质体用到的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶 B. 对黑芥进行射线处理可能会使黑芥细胞发生染色体变异 C. 植株m、n、s中来自黑芥的染色体数介于0-16之间 D. 植株m、n中来自黑芥的染色体可以构成一个染色体组 【答案】B 【解析】 【分析】植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶酶，根据酶的专一性，为获得原生质体时需用纤维素酶和果胶酶处理。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶酶，根据酶的专一性，获得原生质体时需用纤维素酶和果胶酶处理，A错误； B、对黑芥进行射线处理可能会使黑芥细胞发生染色体变异，B正确； C、分析题意可知，m、n和s均含有花椰菜的全部染色体，而花椰菜的染色体数是18，融合的原生质体经过组织培养得到的植株中的染色体数是20、25、26，所以融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于2～8之间，C错误； D、一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，植株m、n中来自黑芥的染色体分别是2、7条染色体，不一定能构成一个染色体组，D错误。 故选B。 8. 中药材怀菊含有多种活性物质，具有清热、明目等功效。植物组织培养技术可用于怀菊的脱毒和快速繁殖。下列叙述正确的是（ ） A. 怀菊中含有的次生代谢物通常是怀菊基本生命活动所必需的 B. 怀菊快速繁殖过程中产生的体细胞突变可通过无性生殖遗传 C. 利用怀菊的茎段作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗 D. 生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中的小 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、怀菊中含有的初生代谢物通常是怀菊基本生命活动所必需的，而次生代谢物不是怀菊基本生命活动所必需的，A错误； B、怀菊快速繁殖过程中产生的体细胞突变可通过无性生殖遗传，该过程的原理是植物细胞的全能性，B正确； C、利用怀菊的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可获得脱毒苗，因为茎尖中几乎不带毒，C错误； D、生芽培养基中细胞分裂素与生长素的比值比生根培养基中的大，进而促进生芽，生长素偏多时有利于生根，D错误。 故选B。 9. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。如下图，a、b、c表示现代工程技术，①②③表示通过相应技术经胚胎移植得到的个体，下列说法不正确的是（ ） A. 若a是体细胞核移植技术，则①反映了动物细胞也具有全能性 B. 若b是体外受精技术，则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 C. 若c是胚胎分割技术，则③中个体的基因型一般相同 D. ①②③生产过程中的受体需进行同期发情处理 【答案】A 【解析】 【分析】1、动物细胞核移植技术说明动物细胞核具有全能性。 2、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。 3、胚胎分割的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 4、表现型=基因型+外界环境。 【详解】A、若a是体细胞核移植技术，则①反映了动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误； B、若b是体外受精技术，则②为试管动物，这为良种家畜快速大量繁殖提供了可能，B正确； C、若c是胚胎分割技术，胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同，但表型不一定完全相同，C正确； D、在胚胎移植过程中，为了使受体为供体胚胎的移入提供相同的生理环境，①②③生产过程中的受体都需进行同期发情处理，D正确。 故选A。 10. 如图是利用猪唾液腺制成唾液腺生物反应器生产大量高纯度人神经生长因子（hNGF）的流程，下列相关说法错误的是（ ） A. 将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前需要用到限制酶、DNA连接酶和载体三种工具酶 B. 人hNGF基因存在于转基因猪D的各个细胞中，但仅在唾液腺细胞中表达 C. 重构胚的激活需要使用物理或化学的方法使其完成分裂和发育的进程 D. 唾液腺生物反应器的优点是不受年龄和性别的限制、产量高 【答案】A 【解析】 【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物，克隆动物的核基因完全来自供体动物，而细胞质基因来自受体细胞；核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植，其中体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，因为体细胞的全能性低于胚胎细胞。 【详解】A、将人hNGF基因导入猪成纤维细胞A之前，需要构建基因表达载体。构建基因表达载体时，需要用限制酶切割目的基因和载体，以获得相同的黏性末端或平末端，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，形成重组表达载体。因此，需要用到限制酶和DNA连接酶两种工具酶，载体是基因工程中用于携带目的基因进入受体细胞的工具，不属于工具酶，A错误； B、转基因猪D是由含有目的基因（人hNGF基因）的重组细胞发育而来的，因此人hNGF基因存在于转基因猪D的各个细胞中。由于基因的选择性表达，人hNGF基因仅在唾液腺细胞中表达，从而在唾液腺细胞中合成人神经生长因子（hNGF），B正确； C、重构胚的激活需要使用物理或化学的方法，如电刺激、钙离子载体等，使其完成分裂和发育的进程，C正确； D、唾液腺生物反应器的优点是不受年龄和性别的限制，只要动物的唾液腺能正常分泌唾液，就可以持续表达目的蛋白，产量高，D正确。 故选A。 11. 科研人员通过转基因技术将外源基因导入黑色羽毛鸡的成纤维细胞，诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白色羽毛鸡胚血管中，最终获得黑色羽毛鸡特性的后代。下列相关分析错误的是（ ） A. iPS细胞能够分化成多种器官、组织细胞 B. 从iPS细胞到iPGCs细胞发生了基因的变化 C. 诱导iPS利用了基因工程和动物细胞培养技术 D. 该技术为避免器官移植免疫排斥提供了依据 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知，iPGCs细胞是iPS分化来的，二者基因相同，由于基因的选择性表达，导致其结构和功能不同。 【详解】A、由题可知，iPS细胞是多能干细胞，所以能够分化成多种器官、组织细胞，A正确； B、iPGCs细胞是诱导原始生殖细胞，来源于iPS细胞，二者细胞内基因相同，表达不同，B错误； C、科研人员通过转基因技术将外源基因导入成纤维细胞，这利用了基因工程技术。 对细胞进行培养使其重编程等操作，利用了动物细胞培养技术，所以诱导iPS利用了基因工程和动物细胞培养技术，C正确； D、iPS技术中如果用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，可以大大降低器官移植免疫排斥反应发生的可能性，D正确。 故选B。 12. 我国科学家利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。下列说法错误的是（ ） A. 用含5%CO2的恒温培养箱培养精子以维持呼吸中枢的兴奋性 B. 用促性腺激素对雌性小鼠超数排卵处理以获得大量卵细胞 C. 对在桑葚胚或囊胚时期的甲进行胚胎分割，可获得多只孤雄小鼠 D. 不考虑致死，孤雄小鼠的性染色体组成可能为XX、XY、YY 【答案】A 【解析】 【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 【详解】A、在进行细胞培养时，将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体中进行培养，其中CO2起到维持培养液pH的作用，A错误； B、利用促性腺激素作用于性腺，促进性激素的分泌，以促进生殖细胞形成的原理，用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，以增加卵母细胞数量，B正确； C、在桑葚胚或囊胚时期时，可进行胚胎分割，从而获得多个胚胎，进而可获得多只孤雄小鼠，C正确； D、不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠是由去核卵细胞、精子（X或Y）、具卵细胞细胞核的ahESC（X或Y）组成，性染色体组成为XX、XY或YY，D正确。 故选A。 13. 科学家通过以下流程制备抗病毒A的单克隆抗体，下列说法错误的是（ ） A. 上述实验前需给小鼠甲注射病毒A B. 筛选1需要用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上只有未融合的的亲本细胞和融合的具有异种核的细胞才会生长 C. 筛选2需要进行克隆化培养和抗体检测 D. 与传统抗体相比，单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，并且可以大量制备 【答案】B 【解析】 【分析】制备单克隆抗体的具体过程：用特定抗原免疫小鼠，使小鼠产生经过免疫的B淋巴细胞，诱导各种淋巴细胞可与骨髓瘤细胞发生融合，形成杂交瘤细胞，在选择性培养基中，未融合的骨髓瘤细胞、未融合的淋巴细胞死亡，以及同种相同细胞的融合体不能增殖，只有融合的杂交瘤细胞存活和增殖→筛选和克隆化→单克隆抗体的大量制备。 【详解】A、上述实验前需给小鼠甲注射病毒A，其目的是激活小鼠的免疫系统，获得能产生特定抗体的B淋巴细胞，A正确； B、筛选1需要用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长，B错误； C、筛选2需要进行克隆化培养和抗体检测，得到能分泌特定抗体的杂交瘤细胞，C正确； D、与传统抗体相比，单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，并且可以大量制备，D正确。 故选B。 14. 基因工程可以定向改造生物的遗传性状。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示，下列说法不正确的是（ ） A. 图中有两种限制酶切割产生的是平末端，另外两种产生的是黏性末端 B. EcoRⅠ切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接，PstⅠ切割后的DNA片段最好用T4DNA连接酶连接 C. 一般情况下，用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割目的基因和载体 D. 限制酶作用于氢键和磷酸二酯键 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。 题图分析：EcoRⅠ和PstⅠ切割DNA后产生的是黏性末端，SmaⅠ和EcoRⅤ切割DNA后产生的是平末端。 【详解】A、EcoRⅠ和PstⅠ切割DNA后产生的是黏性末端，SmaⅠ和EcoRⅤ切割DNA后产生的是平末端，A正确； B、EcoRⅠ、PstⅠ两种酶切割后，都会形成黏性末端，而E.coliDNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的DNA片段，T4DNA连接酶既可以连接粘性末端也可以连接平末端，B正确； C、一般情况下，用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割目的基因和载体，便于构建基因表达载体，C正确； D、限制酶作用于磷酸二酯键，D错误。 故选D。 15. 反义RNA可以通过与目标基因的mRNA形成互补双链而抑制基因表达。番茄果实在成熟过程中，多聚半乳糖醛酸酶分解果皮细胞壁上的多聚半乳糖醛酸，使果实变软，不耐贮藏。为了获得耐贮藏的番茄，使用多聚半乳糖醛酸酶基因片段（图1）和载体（图2），结合反义RNA的作用原理，利用转基因技术获得耐贮藏的番茄。已知图中标识的各种限制酶切割产生的黏性末端之间不能互补配对。从多聚半乳糖醛酸酶基因中获得一段DNA，并将这一片段反向插入到载体中，需要选用限制酶的组合是（ ） A. HindⅢ和BamHⅠ B. HindⅢ和EcoRⅠ C. PstⅠ和BamHⅠ D. NotⅠ和EcoRⅠ 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： 1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； 2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； 3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．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】需要将多聚半乳糖醛酸酶基因片段反向插入载体，图一中多聚半乳糖醛酸酶基因片段上HindIII和EcoRⅠ位点在两端都有，因此不能使用。BamHⅠ酶切位点在多聚半乳糖醛酸酶基因上靠近启动子，BamHI酶切位点位在载体上靠近终止子的一端，PstI酶切位点在多聚半乳糖醛酸酶基因上靠近终止子，在载体上靠近启动子的一端，因此要反向插入多聚半乳糖醛酸酶基因，需要使用BamHⅠ酶和PstⅠ酶，C符合题意。 故选C。 16. 利用PCR获取和扩增目的基因时，引物的选择非常关键，下列关于引物的说法错误的是（ ） A. 引物需要两种，分别与模板链的5’端和3’端结合 B. 若a个目的基因经PCR过程n次循环，则需要的引物总个数为a（2n+1-2） C. 若采用的引物G、C含量较高，则可以用较高的温度复性 D. 设计引物时，引物内部和引物之间不能形成双链结构 【答案】A 【解析】 【分析】1、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中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。 2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。 3、结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。 【详解】A、引物需要两种，两种引物通过碱基互补配对与两条模板DNA链结合，与模板链3’端结合，A错误； B、1个目的基因经PCR过程n次循环，则需要的引物个数为（2n+1-2），a个目的基因经PCR过程n次循环，则需要的引物总个数为a（2n+1-2），B正确； C、G与C间形成三个氢键，引物中G、C的含量越高，与模板链形成的氢键越多，复性温度可以设置得越高；当设置温度过低，会造成引物与模板链的结合位点增加，导致非特异性条带增多，C正确； D、引物内部及两种引物之间不能存在碱基互补配对的序列，避免引物通过折叠形成双链区或引物之间形成双链区，D正确。 故选A。 17. 下列与“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验有关的叙述，错误的是（ ） A. 将材料研磨液置于4℃的冰箱中，可降低相关酶的活性，抑制DNA水解 B. 将提取的白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂即可变色 C. DNA分子在电场作用下在凝胶中向着与它所带电荷相反的电极移动 D. DNA分子的鉴定以及电泳结果的鉴定均可以用肉眼观察到 【答案】B 【解析】 【分析】1、DNA的粗提取和鉴定：利用DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，以及DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，可以将DNA与蛋白质分离开；在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂； 2、凝胶电泳法：（1）原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同；（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等；（3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质-SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 【详解】A、将材料研磨液置于4℃的冰箱中，低温可降低相关酶的活性，从而抑制DNA水解，这是DNA粗提取中常用的保护措施，A正确； B、在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将提取的白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后，还需要进行沸水浴加热，DNA与二苯胺试剂在沸水浴条件下才会呈现蓝色，而不是直接加入二苯胺试剂即可变色，B错误； C、DNA分子具有极性，在电场作用下，会在凝胶中向着与它所带电荷相反的电极移动，这是DNA电泳的原理，C正确； D、在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，DNA与二苯胺试剂在沸水浴条件下会呈现蓝色，可肉眼观察；在“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验中，经过染色后，凝胶中的DNA分子可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，D正确。    故选B。 18. 镰状细胞贫血由常染色体上的显性基因HbA突变为隐性基因Hbs引起，部分片段如图甲所示。对胎儿进行基因检测的步骤如下：MstⅡ限制酶处理扩增后的DNA，加热使酶切片段解旋，用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交；凝胶电泳分离。图乙是凝胶电泳后荧光出现的三种可能性。下列叙述错误的是（ ） A. 提取胎儿DNA样品后，扩增DNA需要添加特定的引物 B. 用MstⅡ限制酶处理DNA不充分，可能把正常人误判为携带者 C. 若某胎儿检测结果为图乙中b，则该胎儿为镰状细胞贫血患者 D. 荧光标记序列越长，图乙c中两个DNA条带间的距离越大 【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'端向3'端延伸的。 【详解】A、引物的作用是作为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点，在细胞外的条件下，只有通过引物，DNA才可以开始进行复制，因此提取胎儿DNA 样品后，扩增DNA需要添加特定的引物，A正确； B、据图可知，正常血红蛋白基因 (HbA) 中含有MstⅡ I限制酶的酶切位点，而贫血症基因 (Hbs) 中没有，用 Mst Ⅱ限制酶处理DNA 不充分，正常血红蛋白基因 (HbA) 中中间位置可能没有被切割，结果可能与贫血症基因 (Hbs) 结果一样，因此可能把正常人误判为携带者，B正确； C、据图可知，出现图乙-a DNA条带表示含有正常血红蛋白基因 (HbA) ，出现图乙-b DNA条带表示含有贫血症基因 (Hbs) ，出现图乙-c DNA条带表示含有贫血症基因 (Hbs) 和正常血红蛋白基因 (HbA) ，因此若某胎儿检测结果为图乙-b， 则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者，C正确； D、凝胶电泳中，DNA分子量越大跑得越慢，因此图乙-c 中两个DNA 条带间的距离与切割后DNA分子量的大小有关，与荧光标记序列长短无关，D错误。 故选D。 19. CD163蛋白是PRRSV病毒感染家畜的受体。为实时监控CD163蛋白的表达和转运过程，将红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因拼接在一起（如下图），使其表达成一条多肽。该拼接过程的关键步骤是除去（ ） A. CD163基因中编码起始密码子的序列 B. CD163基因中编码终止密码子的序列 C. RFP基因中编码起始密码子的序列 D. RFP基因中编码终止密码子的序列 【答案】B 【解析】 【分析】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。 【详解】为实时监控CD163蛋白的表达和转运过程，则拼接在一起的红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因都得转录和翻译，使其表达成一条多肽，因此拼接在一起的CD163基因转录形成的mRNA中不能出现终止密码子，否则红色荧光蛋白RFP基因转录形成的mRNA不能进行翻译，无法合成红色荧光蛋白，因此该拼接过程的关键步骤是除去CD163基因中编码终止密码子的序列，B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 20. 最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 上述PCR反应体系中加入两种引物 B. 电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C. 5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D. 患者该段序列中某位点的碱基C突变为G 【答案】C 【解析】 【分析】1、PCR技术： （1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。 （2）原理：DNA复制。 （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。 （4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 （5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 2、双脱氧测序法的原理：在DNA聚合酶、引物、四种单脱氧核苷酸（dNTP）存在的情况下，如果在四管反应系统中再分别加入四种双脱氧核苷三磷酸（ ddNTP），DNA链合成反应过程中 ddNTP与dNTP处于一种竞争状态，即新合成DNA链既可能掺入正常dNTP，也可能掺入ddNTP并使新合成链终止延伸。这样在每个反应系统中形成的产物是一系列长度不等的多核苷酸片段，这些片段具有相同的起点，即引物的5'端，但有不同的ddNTP终端。 在结束反应后，用四个泳道进行电泳，分别分离各组反应体系中不同长度的DNA 片段，检测DNA片段终止末端位置的碱基种类，从自显影图谱中直接读取到与模板相匹配的新的链序。 【详解】A、利用双脱氧测序法时，PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA，故只需加入一种引物，A错误； B、电泳时，产物的片段越大，迁移速率越慢，B错误； C、依据分析中双脱氧测序法的原理，可以确定每个泳道中的条带（DNA片段）的3'终端的碱基，如+ddATP的泳道中出现的条带（DNA片段）的3'终端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同，但终止点不同，因此可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基；图示电泳方向为从上→下，即对应的DNA片段为长→短，则对应的DNA测序结果为3'→5'，如对照个体的电泳结果最短的条带为+ddCTP泳道组的条带，则说明该DNA片段5'端第一个碱基为C；因此对照个体的测序结果为5'-CTACCCGTGAT-3'，患者的测序结果为5'-CTACCTGTGAT-3'，C正确； D、对比患者和对照个体的测序结果可知，患者该段序列中某位点的碱基C突变为T，D错误。 故选C。 二、非选择题（本大题有4小题，共50分） 21. 科研工作者采用下列流程筛选出耐盐甲醛降解菌，并对它的生长和降解特性进行了研究，回答相关问题： ①将适量活性污泥加入到100mL无菌水中连续培养2h； ②从菌悬液中取10mL接种于牛肉膏-蛋白胨培养基富集培养24h； ③取10mL富集菌液接种到90mL的无机盐-甲醛培养基（含10mg/L甲醛），待培养液明显浑浊后，取培养液10mL转接于90mL的无机盐-甲醛培养基（含20mg/L甲醛），在同样的培养条件下按梯度不断提高甲醛浓度反复富集驯化，直至甲醛浓度提升至100mg/L； ④将最后一次具有明显浑浊现象的富集菌液涂布于含有一定量甲醛的无机盐固体培养基，选择菌落形态良好的菌株保种后进行后续实验。 （1）目前针对甲醛污染有吸附法、化学法、生物降解法，与其它方法相比，生物降解法的优点有_______（答出2点即可）。 （2）菌种驯化，是一种通过人工措施使微生物逐步适应特定环境并定向选育的方法，上述过程中驯化的具体措施是_______，其中菌种如果发生基因突变，则是_______的（“定向”、“不定向”）。 （3）科学家通过上述过程成功筛选出一株甲醛降解菌，命名为菌株WYO，并进行了生长曲线测定，结果如图，其中_______期为J型增长阶段，Ⅲ期细菌出生率与死亡率的关系是_______。 （4）下图为不同接种量对菌株WYO降解甲醛的影响，其中对照组的处理是_______，从图中可以看出接种量对降解效率的影响是_______。 【答案】（1）成本更低，效果更好，且不会产生新的污染物 （2） ①. 不断的增加甲醛的浓度 ②. 不定向 （3） ①. Ⅱ ②. 相等 （4） ①. 不接种菌株WYO ②. 随着接种量的增加，对甲醛的降解效率先增加后降低，10%-12%接种量的降解效率最佳 【解析】 【分析】基因突变具有普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。 【小问1详解】 生物降解法的优点有成本更低，效果更好，且不会产生新的污染物。 【小问2详解】 分析题干信息可知，上述过程中驯化的具体措施是不断的增加甲醛的浓度。基因突变具有不定向性。 【小问3详解】 分析题图可知，Ⅱ期为J型增长阶段。Ⅲ期细菌生物量维持相对稳定，说明其出生率等于死亡率。 【小问4详解】 该实验是为了探究不同接种量对菌株WYO降解甲醛的影响，实验的自变量为接种量的不同，故对照组的处理为不接种菌株WYO，分析题图可知，随着接种量的增加，对甲醛的降解效率先增加后降低，10%-12%接种量的降解效率最佳。 22. 紫杉醇是一种从红豆杉树皮中分离提纯的天然抗癌药物。为快速检测紫杉醇，研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体，制备过程如图1所示。回答下列问题： （1）抗紫杉醇单克隆抗体的获得所涉及的生物技术有______。 （2）图1过程①用化学方法诱导融合时可选用_______，能得到______类两两融合的细胞。 （3）为获得杂交瘤细胞，应用特定的选择培养基对细胞甲进行筛选，然后通过专一抗体检测和克隆化培养获得_______的杂交瘤细胞。若要在体外培养液中培养筛选的杂交瘤细胞，需要将培养液放置在含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养，CO2的作用是_______。 （4）紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物，欲利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到________阶段。研究人员用少量果胶酶处理红豆杉获取单细胞，由该培养阶段转入细胞悬浮培养阶段。悬浮培养基为液体培养基，更有利于细胞的生长，原因是_______。据图2分析，为使紫杉醇总产量最高，图中最适合的2，4-D浓度应为______mg·L-1。 【答案】（1）动物细胞培养和动物细胞融合 （2） ①. 聚乙二醇##PEG ②. 3 （3） ①. 既能大量增殖，又能产生抗紫杉醇抗体 ②. 维持培养液的pH （4） ①. 愈伤组织 ②. 细胞容易从液体培养基中获取营养，排出代谢产物 ③. 1.0 【解析】 【分析】制备单克隆抗体的过程，首先要通过融合获得杂交瘤细胞，后需要两次对细胞进行筛选：第一次是在特定的选择性培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种，因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来。 最终筛选出来的杂交瘤细胞，可以将其注射到小鼠腹腔内进行体内培养，也可以在体外培养液中进行大规模培养。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点。 【小问1详解】 据图分析，取免疫小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合，采用的是动物细胞融合技术，在融合前和筛选杂交瘤细胞的过程中均需要采用动物细胞培养技术来培养相应的细胞。故抗紫杉醇单克隆抗体的获得所涉及的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合。 【小问2详解】 过程①用化学方法诱导细胞融合时可选用聚乙二醇（PEG），由于融合具有随机性，故能得到3类融合细胞，即瘤-瘤融合、B-B融合和B-瘤融合。 【小问3详解】 制备单克隆抗体的过程中至少需要两次对细胞进行筛选：第一次是在特定的选择性培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种，因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来。在体外培养液中培养筛选的杂交瘤细胞，需要将培养液放置在95%空气和5%CO2的培养箱中培养，CO2的作用是维持培养液的pH。 【小问4详解】 紫杉醇是红豆杉产生的一种代谢产物。由于愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛，所以，欲利用植物组织培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段。悬浮培养基为液体培养基，更有利于细胞的生长，原因是细胞容易从液体培养基中获取营养，排出代谢产物。根据题干图分析，2，4-D浓度为1.0mg/L，细胞生长速率较高，且单位质量细胞中的紫杉醇含量最高，故此浓度下紫杉醇总产量最高。 23. 研究表明，基因S参与水稻盐碱胁迫的应答过程，该基因过表达可降低水稻植株对盐碱胁迫的敏感性。现利用基因S获得过表达基因SP（由强启动子驱动S基因的编码区过表达），从而培育耐盐碱水稻新品种。请回答下列问题： （1）如图1所示，可利用______技术从水稻基因组DNA中扩增目的基因S，欲使获得的基因S两端携带限制酶识别序列，需要在引物的______端添加。 （2）构建如图基因表达载体时，需用______酶切割目的基因和质粒，酶切后质粒上保留的黏性末端序列应为5＇-______-3＇和5＇-______-3＇。潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链______（填“是”或“不是”）同一条链。 （3）据信息可知，过表达基因SP由_______（答出2部分即可）组成，可使用______筛选导入Ti质粒的根瘤农杆菌。 （4）已知水稻细胞中也存在基因S，由于其启动子为普通启动子而无法高效表达，导致水稻无法耐盐碱。现获得有上述抗生素抗性水稻甲～丁，为进一步鉴定甲～丁的基因型，通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来，应选择图2中的引物组合是_______。部分序列信息及可选用的酶切位点如图3所示，PCR产物利用KpnⅠ完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断甲的基因型为_______。 【答案】（1） ①. PCR ②. 5' （2） ①. SacⅠ和EcoRⅠ ②. AGCT ③. AATT ④. 不是 （3） ①. 强启动子和基因S编码区 ②. 潮霉素 （4） ①. C和D ②. SPS 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作程序包括目的基因的筛选与获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。 2、PCR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，利用PCR可以快速的获取和扩增目的基因。 【小问1详解】 可利用PCR技术扩增目的基因，引物的3'端用于延伸合成子链，5'端可以添加限制酶识别序列。 【小问2详解】 据图1目的基因两侧的限制酶识别序列可知，应选用SacⅠ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒。SacⅠ切割后形成的黏性末端序列为5'-AGCT-3'，EcoRⅠ切割后形成的黏性末端序列为5'-AATT-3'。潮霉素抗性基因和基因S的启动子方向相反，说明转录的方向相反，转录的模板链方向均为3'→5'，因此潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链不是同一条链。 【小问3详解】 过表达基因需要前面连接强启动子，即过表达基因Sp由强启动子和基因S编码区组成。Ti质粒中只有T-DNA才能整合到水稻细胞染色体DNA上，即在标记基因中只有潮霉素抗性基因能随之整合，因此选择潮霉素筛选具有该抗生素抗性的水稻植株。 【小问4详解】 要把相应启动子和基因S整体扩增，而引物结合在模板链的3'端，因此选择的引物组合为C和D。基因S由普通启动子和基因S编码区等构成，其部分碱基序列为5'…GCAATTGGCCTACCCACCTGACGAATCCAA…3'，基因SP由强启动子和基因S编码区等组成，其部分碱基序列为5'⋯GCAATTGGCCTAGGTACCTGACGAATCCAA⋯3'。同时扩增后，基因SP中含有KpnⅠ的酶切位点，酶切后形成两条较小的条带，即图4的下面两条，而基因S中没有KpnⅠ的酶切位点，酶切后形成一个条带，位于最上方。因此甲、丙的基因型均为SPS，乙、丁的基因型为SPSP。 24. 棉花是重要的经济作物，但其生长易受杂草和棉铃虫的侵害，从而造成减产。科学家成功构建了抗除草剂和抗虫双价植物表达载体pBI121-Bar/Bt（pBI121是Ti质粒，Bar是抗除草剂基因，Bt是抗虫基因），构建过程如下图所示，并通过农杆菌转化法获得了具有两种抗性的转基因棉花。请回答相关问题。 （1）Ti质粒pBI121中的35S序列属于_______（填“启动子”或“终止子”），它的作用是_______。据图分析，Bar基因插入MCS序列后，以_______（填“α”或“β”）链为模板进行转录。 （2）请仿照图例在下图合适位置中标出MCS序列被酶切后产生的切口，以保证能成功构建重组质粒pBI121-Bar______。 （3）检测pBI121-Bar是否重组成功，通常要用到大肠杆菌，经Ca2+诱导后使其处于能________的状态，筛选时需向培养基中额外添加_______（填物质名称），然后挑选平板上生长的单菌落，利用Bar基因两端序列制作的引物进行PCR，并采用________来鉴定PCR的产物。 （4）pBI121-Bar与Bt-4AB成功重组后，需导入农杆菌LBA4404中，该农杆菌含Vir基因，酚类物质可以诱导其表达。Vir基因表达的产物能识别Ti质粒的LB/RB序列，水解________（填化学键）将T-DNA剪切下来。 （5）农杆菌与棉花愈伤组织共培养时，T-DNA发生转移并整合到_______。个体水平上检测时，可通过_______来确定棉花是否具有抗性及抗性程度。 【答案】（1） ①. 启动子 ②. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA ③. α （2）如下图 （3） ①. 吸收周围环境中的DNA分子 ②. 卡那霉素 ③. 琼脂糖凝胶电泳 （4）磷酸二酯键 （5） ①. 棉花细胞染色体DNA ②. 使用棉铃虫和除草剂处理转基因棉花 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。 （1）提取目的基因：获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因； （2）目的基因与运载体结合：基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心； （3）将目的基因导入受体细胞：将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增； （4）目的基因的检测和表达：目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。 【小问1详解】 Ti 质粒 pBI121 中的35S序列属于启动子。因为启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出 mRNA，而35S序列具有这样的功能。它的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。观察，Bar 基因插入 MCS 序列后，以α链为模板进行转录。因为根据转录的方向以及基因插入的位置等可以判断出模板链； 【小问2详解】 要构建重组质粒pBI121 - Bar，需用EcoR I和BamH I切割。EcoR I识别序列为5'-G↓AATTC - 3'，BamH I识别序列为5'-G↓GATCC - 3'。在给定的DNA序列中： 对于5'-GAATTCCTCGAGGG TACCTCTAGACTGCAGGCATGCGGATCC - 3'，在GAATTC处，5'端切割后为5'-G - 3'，3'端为5'-AATTCCTCGAGGG TACCTCTAGACTGCAGGCATGCGGATCC - 3'；在GATCC处，5'端切割后为5'-G - 3'，3'端为5'-ATCC - 3'。 对于3'-CTTAAGGAGCTCCCATGGAGATCTGACG TCCGTAGGCCTAGG - 5'，与EcoR I识别序列互补处切割后，5'端为3'-CTTAA - 5'，3'端为3'-GGAGCTCCCATGGAGATCTGACG TCCGTAGGCCTAGG - 5'；与BamH I识别序列互补处切割后，5'端为3'-CCTAGG - 5' ，3'端为3'-GTAGGC - 5' 。标注如图所示： ； 【小问3详解】 经 Ca2+诱导后使其处于能吸收周围环境中 DNA 分子（感受态）的状态。这是基因工程中常用的使微生物细胞成为感受态细胞以便吸收外源 DNA 的方法；筛选时需向培养基中额外添加卡那霉素，因为pBI121 - Bar质粒上含有卡那霉素抗性基因（Kan），成功导入重组质粒的大肠杆菌能在含卡那霉素的培养基上生长；利用Bar基因两端序列制作的引物进行PCR，并采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。通过电泳可以根据DNA片段的大小和迁移速率等判断PCR产物是否符合预期； 【小问4详解】 Vir 基因表达的产物能识别 Ti 质粒的 LB/RB 序列，水解磷酸二酯键将 T - DNA 剪切下来。因为 DNA 分子中的磷酸二酯键连接着核苷酸之间的磷酸和五碳糖，要将 T - DNA 剪切下来需要破坏这种化学键； 【小问5详解】 农杆菌与棉花愈伤组织共培养时，T-DNA发生转移并整合到棉花细胞的染色体DNA上。个体水平上检测时，可通过使用棉铃虫和除草剂处理转基因棉花，观察害虫的取食情况和棉花的受害情况等，来确定棉花是否具有抗性及抗性程度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $