精品解析：四川省绵阳市涪城区四川省绵阳南山中学2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题

绵阳南山中学高2023级高二下期半期考试试题 生物学 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷共8页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0．5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3．考试结束后将答题卡收回。 一、选择题（本题共25小题，每小题2分，共50分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 在集市上，摆满了各种传统发酵食品。色泽诱人的果酒散发着醉人的香气，果醋透着淡淡的果香与醋酸味。还有腐乳散发着独特的酱香，泡菜则有着清爽的酸辣口感。这些都是传统发酵技术的成果，下列叙述正确的是（　　） A. 泡菜腌制时间越长，亚硝酸盐含量越高，宜尽早食用 B. 腐乳味道鲜美，主要是毛霉等原核生物产生的脂肪酶发挥了作用 C. 传统发酵以混合菌种的液体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的 D. 家庭制作果酒、果醋、泡菜这三种产品时，发酵后期均为酸性环境 2. 防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，下列关于微生物的基本培养技术的叙述，错误的是（　　） A. 蛋白胨可以为微生物提供碳源、氮源和维生素等营养物质 B. 普通培养基中只要有对应所需的营养物质，就可以培养任何微生物 C. 在对接种室进行紫外线消毒前，适量喷洒苯酚溶液，可以加强消毒效果 D. 培养某些微生物时需要添加特殊营养物质是因为其自身不能合成该种物质 3. 为探究抗生素对细菌的选择作用，某兴趣小组将接种了大肠杆菌的平板培养基分为四个区域，分别放入经过处理的滤纸片（如下图），一段时间后部分滤纸片周围出现抑菌圈。兴趣小组测量并记录抑菌圈的直径，从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌扩大培养后再重复实验2~5次。下列有关该探究实验的叙述正确的是（　　） A. 重复实验2~5次后，抑菌圈的直径会变小 B. ②为实验中的对照组，①③④均为实验组 C. 图中的大肠杆菌是通过连续划线接种到固体培养基上的 D. 重复实验2~5次测量并记录数据是为了取平均值减小误差 4. 某研究小组为检验某水样中大肠杆菌数量，采用了滤膜法进行实验。EMB培养基上形成的不同菌落中，大肠杆菌菌落呈深紫色，并有金属光泽。操作流程和结果如下图所示，下列对该实验的分析正确的是（　　） A. 测定前，滤杯、滤膜、滤瓶、镊子和水样均需进行灭菌处理 B. 培养后的平板没有长出菌落，可能是滤膜孔径过小所致 C. 配制EMB培养基时应调节pH至中性或弱碱性再进行灭菌 D. 与细菌计数板计数结果相比，以上计数方法测得的细菌数目较多 5. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域都得到了广泛的应用，下列关于发酵工程的说法错误的是（　　） A. 啤酒生产中，后发酵阶段主要进行大部分糖的分解和代谢物的生成 B. 味精是谷氨酸棒状杆菌发酵产生的谷氨酸经过一系列处理获得的 C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌中，可通过发酵生产乙型肝炎疫苗 D. 冷却水从发酵罐下方进入从上方流出的目的是使冷却更充分 6. 研究发现来自骆驼蓬的新型β-咔啉生物碱具有抗肿瘤作用。为了获取该生物碱，科研人员进行了如图所示的操作流程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 骆驼蓬的外植体就是它离体的器官或组织 B. 进行①和③过程时培养基的成分不同，但其他外界培养条件都相同 C. 过程③的原理主要是植物细胞具有全能性，过程④的原理是细胞增殖 D. β-咔啉生物碱属于骆驼蓬的次生代谢产物，它是植物的生命活动所必需的物质 7. 非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体，去除其细胞核，用蕊香红6G处理另一原生质体，使其细胞质失活，然后诱导两原生质体融合。研究者通过该技术，利用野生雄性不育稻（2n=24，雄性不育基因为细胞质基因）和优良水稻（2n=24）培育优良水稻雄性不育系已获得成功。下列说法错误的是（　　） A. 应用射线照射优良水稻原生质体，用蕊香红6G处理野生雄性不育稻原生质体 B. 需在等渗或微高渗环境下用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞获得原生质体 C. 可用聚乙二醇融合法诱导原生质体融合，成功融合的细胞染色体组成为2n=24 D. 原生质体融合成功的标志是形成新的植物细胞壁，该过程与高尔基体有关 8. 下列关于植物组织培养、微生物培养、动物细胞培养过程的描述，正确的是（　　） A. 马铃薯琼脂培养基的碳源一般是马铃薯滤液和葡萄糖，MS培养基的碳源通常是蔗糖 B. 哺乳动物细胞培养的温度在36.5℃左右，多数动物细胞生存的适宜pH为7.1-7.4 C. 纯化微生物、植物组织培养和动物细胞培养所用的都是固体培养基 D. 植物组织培养过程中，愈伤组织细胞的代谢类型为自养需氧型 9. 再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS细胞）培养出的眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列叙述正确的是（　　） A. iPS细胞存在于早期胚胎、外周血和脐带血中，分化程度低于造血干细胞 B. 神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值 C. 体外培养iPS细胞的培养基中需添加糖类、氨基酸、血清、激素、维生素等成分 D. 患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同 10. 某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合，能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤细胞免疫逃逸。将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合，形成抗PD-L1的偶联药物（抗PD-L1—ADC），既可阻断PD-1与PD-L1结合，恢复CTL的活性，又能使化疗药物靶向肿瘤细胞，从而达到治疗目的，流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 通过步骤①诱导形成的细胞可能有部分不能产生抗体 B. 通过步骤②筛选后能生长的细胞是异种核融合的细胞 C. 步骤③中进行克隆化培养和抗原检测，可获得目的细胞 D. 通过步骤④得到的单克隆抗体可使化疗药物靶向肿瘤细胞 11. 体细胞核移植技术是将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，培养一段时间后，再把发育中的重构胚移植到动物体内的方法。下列相关叙述错误的是（　　） A. 体细胞核移植技术可培育转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 B. 体细胞核移植技术得到的克隆动物拥有供体、受体和代孕母体三亲的遗传物质 C. 核移植得到的绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷 D. 非人灵长类动物体细胞核移植技术困难的原因之一是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态 12. 下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述，正确的是（　　） A. 可将精子培养在人工配制的获能液中使其获能，获能液的有效成分有肝素、Ca²+等 B. 胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精完成的标志 C. 精子入卵后，卵细胞膜会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵 D. 体型大的动物产生的精子也大，同种动物的雄原核比雌原核大 13. 如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述正确的是（　　） A. ①过程的完成需要依赖细胞膜的选择透过性，精子会释放出特殊的水解酶 B. ②过程表示卵裂，该时期细胞的核质比逐渐变大，细胞相对表面积逐渐变小 C. ③过程胚胎进一步发育，除了存在细胞的分裂，还存在细胞的分化 D. 孵化是指胚胎进一步扩大，透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来的过程 14. 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下，图2受精卵无法发育，但该受精卵能进行有丝分裂，如图3；染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞，如图4，其中两个细胞正常发育成姐弟二人。下列说法正确的是（　　） A. 图1表示卵子的异常受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞 B. 该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用 C. 若图4中细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组 D. 这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同 15. 下表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点（箭头表示相关酶的切割位点）。如图是酶切后产生的几种末端。下列说法正确的是（　　） 限制酶 AluI BamHI SmaI Sau3AI 识别序列切割位点 AG↓CT TC↑GA G↓GATCC CCTAG↑G CCC↓GGG GGG↑CCC ↓GATC CTAG↑ A. BamHI和AluI切割的是相应识别序列中的所有磷酸二酯键 B. Sau3AI和BamHI切割产生的片段能够相连，连接后的片段两者都能再切割 C. ②④⑤对应的识别序列均能被Sau3AI识别并切割 D. T4DNA连接酶既能连接①③，也能连接②⑤，但前者连接效率高 16. 构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是（　　） A. B. C. D. 17. 用限制酶EcoRV单独切割某普通质粒，可产生14kb（1kb即1000个碱基对）的长链，而同时用限制酶EcoRV、MboI联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，见下图（其中*表示EcoRV限制酶切割后的一个末端）。下列关于质粒的叙述，正确的是（　　） A. 农杆菌内含有Ti质粒，在自然条件下可侵染某些植物 B. 质粒是真核细胞或原核细胞中只能在细胞质中进行自我复制的小型环状DNA分子 C. 若用MboI限制酶单独切割该普通质粒，则产生的DNA片段的长度为5.5kb和8.5kb D. 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 18. 基因工程需要用到多种酶，通常还需要用人工改造的质粒作为载体。下列相关叙述正确的是（　　） A. 限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的，具有特异性 B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D. DNA连接酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化磷酸二酯键的形成 19. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述，错误的是（　　） A. 洋葱切碎加研磨液研磨过滤后，滤液中含有DNA、蛋白质等物质 B. 向DNA溶液中加入二苯胺试剂，摇匀后静置一段时间，可观察到溶液变蓝 C. 使用电泳鉴定DNA时，通常要留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物 D. 引物设计不合理可能导致琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带 20. 如图是利用基因工程技术生产疫苗的部分过程，其中PstI、SmaI、EcoRI、ApaI为四种限制酶，且它们切割DNA分子，形成的末端均不同。下列有关说法正确的是（　　） A. 图示中构建基因表达载体时可以用限制酶SmaI切割质粒 B. 利用PCR扩增抗原基因是利用基因工程技术生产疫苗的核心工作 C. 限制酶切割DNA分子时，氢键断裂，结果是形成两条DNA单链 D. 卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 21. 目的基因的其中一条单链DNA片段（α链）可作为探针，在科研和医学检测等方面有重要应用。利用不对称PCR技术可制作大量的探针（a链），其基本原理是采用数量或浓度不同的一对引物（引物①和引物②），经若干次循环后，低浓度的引物首先被消耗完毕，之后的循环只能产生高浓度引物的延伸产物，结果产生了大量的α链，下列有关叙述错误的是（　　） A. 设计引物时需要参考被扩增片段的部分脱氧核苷酸序列 B. 若引物②与α链结合，则PCR仪中引物①的数量大于引物②的数量 C. 经PCR扩增后，可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定得到的单链DNA D. 在反应缓冲液中需加入Mg2+、解旋酶、TaqDNA聚合酶等物质 22. 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，使其表达成一条多肽。下图是基因表达载体的一部分，下列叙述错误的是（　　） A. 若该拼接基因在受体内成功表达，则可直观显示PRRSV病毒易感部位 B. 该拼接过程需除去CD163基因中编码终止密码子的序列 C. 基因表达载体中必须含有目的基因、启动子、终止子等 D. 终止子的作用是使翻译在所需要的地方停下来 23. 下列有关将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定的叙述，正确的是（　　） A. 可通过显微注射法直接将目的基因导入动物的受精卵中 B. 用高Ca2+—高pH溶液预先处理植物细胞，有利于目的基因导入 C. 转基因抗虫棉是否培育成功需要进行分子水平的检测和个体生物学水平的鉴定 D. 若受体细胞表现出标记基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞 24. 如图为一种常用的大肠杆菌质粒pUC18的结构示意图，其中ori为复制原点，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，lacZ基因能指导合成酶1，该酶能将无色染料X-gal变成蓝色。若目的基因插入的位点如下图所示，且将含有重组质粒的大肠杆菌用含有氨苄青霉素和无色染料X-gal的培养基培养，下列分析正确的是（　　） A. 所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间 B. 插入目的基因时，破坏了lacZ基因，不利于后续筛选目的菌株 C. 含有该重组质粒的大肠杆菌在上述培养基上生长出的菌落呈蓝色 D. 若大肠杆菌细胞内导入了不含目的基因的空质粒，则不会形成菌落 25. 基因工程在农牧业、医药卫生领域、食品工业方面都有广泛的应用，以下叙述错误的是（　　） A. 目前利用基因工程技术可以生产细胞因子、抗体和疫苗等 B. 将药用蛋白基因导入奶牛乳腺细胞可构建乳腺生物反应器 C. 用基因工程技术获得的工业用酶纯度高、生产成本显著降低 D. 将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中，可培育转基因抗病植物 二、非选择题（4个小题，共50分） 26. 产脂肪酶酵母可用于含油废水的处理，为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题： （1）在分离纯化酵母菌种时，配制好的培养基常采用________法进行灭菌。倒平板操作中，待培养基冷凝后通常需要将平板________，以免造成平板污染。 （2）下图是在3个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.2mL后，培养一段时间所得到的结果示意图，该操作过程中所用接种工具为_________。培养一段时间后，平板上的菌落数分别为254个、260个、266个，则每升原菌液样品中的细菌数为________个。 （3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以________为唯一碳源的固体培养基上。培养一段时间后，向该培养基中加入苏丹Ⅲ染液，选择_________的菌落，纯化后获得了A、B两突变高产菌株。因为发酵罐的体积较大，所以在发酵之前还需要对菌株进行______。 （4）在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如下图。据图分析，应选择菌株______进行后续相关研究，理由是_______。 27. 下图为利用甲、乙两种远缘二倍体植物培育丙植物的基本流程。请据图回答下列问题： （1）图中③代表_______过程，在过程③中应将植物组织培养瓶置于_______℃的培养箱中培养，形成的试管苗用流水清洗掉根部的培养基后，移栽到消过毒的__________等环境中，待其长壮后再移载入土。 （2）若要进行突变体育种，应该对图中的_______进行诱变处理（填图中的文字或字母），该育种方式所依据的原理是__________。 （3）丙植物的培育过程与脱毒草莓培育过程都包含的技术流程是_______（用图中数字序号表示），其中需要提供适宜光照的是________（用图中数字序号表示）。 （4）甲植物细胞具有放线菌素抗性，但在MS培养基上不能增殖。乙植物对放线菌素敏感，但能在MS培养基上增殖。将过程②所得的融合细胞置于__________中培育可筛选出杂种细胞A。 （5）甲植物和乙植物的某些性状并没有在丙植物中表现出来，可能的原因是___________。 28. 我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了体细胞BMAL1基因（产生昼夜节律必需的基因）敲除的生物节律紊乱猕猴，为相关疾病研究提供了新型动物模型。其中BMAL1基因敲除猴的基本构建流程如图所示。回答下列相关问题： （1）为了让母猴超数排卵，以便采集更多的卵母细胞，需要给它注射_________。采集卵母细胞后，在体外培养到_________期才去核，去除的“核”实际上是指________。除了使用图中的显微操作法去核，还可使用梯度离心、_________和化学物质处理等方法去核。 （2）一次核移植技术后，需要获得更多的基因敲除猴，可在囊胚期对早期胚胎进行胚胎分割。胚胎分割的主要仪器设备为_______和显微操作仪。胚胎分割是指采用_________方法将早期胚胎进行切割，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将_________。若想要对移植前的胚胎进行性别鉴定，应选择囊胚期的_____细胞。 （3）将早期胚胎移植到代孕母猴子宫内，为了使代孕母猴生理状况更适合完成该操作，要对代孕母猴进行_________处理，以提高成功率。移植一段时间后，应对代孕母猴进行_________检查，以确定是否移植成功。 （4）不考虑基因突变，利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只第二代基因敲除猴的基因型________（填“相同”或“不相同”）。与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是________。 29. 科学家将北极比目鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄植株的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。构建基因表达载体的质粒上有PstI、SmaI、HindⅢ、AluI等四种限制酶切割位点，下图1是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（Amp为抗氨苄青霉素基因），其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，甲表示重组质粒、乙表示番茄植株的体细胞，请据图作答： （1）提取北极比目鱼的总DNA，利用PCR扩增抗冻蛋白基因时，需要向反应体系中加入引物，引物的作用是_________。若反应体系中，初始的含有抗冻蛋白基因的模板DNA为n个，则进行第4轮复制需要引物________对。 （2）构建基因表达载体时，可用一种或多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用_________酶分别对目的基因和质粒进行切割。构建的基因表达载体中必须有启动子，它是________识别和结合的部位，能驱动基因的转录。 （3）研究人员在进行步骤②时，一般应采用________法将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。 （4）将一个长度为450bp的目的基因通过构建重组质粒导入农杆菌受体细胞后，为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置如图2所示（图中甲、乙、丙旁的“→”表示进行PCR时子链延伸方向，1bp=1个碱基对），PCR鉴定时应选择的一对引物是__________，某学生尝试用图2中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了570bp片段，原因是_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绵阳南山中学高2023级高二下期半期考试试题 生物学 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷共8页；答题卡共2页。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0．5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。 2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 3．考试结束后将答题卡收回。 一、选择题（本题共25小题，每小题2分，共50分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 在集市上，摆满了各种传统发酵食品。色泽诱人的果酒散发着醉人的香气，果醋透着淡淡的果香与醋酸味。还有腐乳散发着独特的酱香，泡菜则有着清爽的酸辣口感。这些都是传统发酵技术的成果，下列叙述正确的是（　　） A. 泡菜腌制时间越长，亚硝酸盐含量越高，宜尽早食用 B. 腐乳味道鲜美，主要是毛霉等原核生物产生的脂肪酶发挥了作用 C. 传统发酵以混合菌种的液体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的 D. 家庭制作果酒、果醋、泡菜这三种产品时，发酵后期均为酸性环境 【答案】D 【解析】 【分析】传统发酵是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 【详解】A、泡菜腌制时亚硝酸盐含量先升高后降低，一般两周后食用为宜，A错误； B、毛霉是真核生物，腐乳味道鲜美主要是毛霉等真核生物产生的脂肪酶、蛋白酶等发挥作用，B错误； C、传统发酵以混合菌种的固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的，C错误； D、果酒发酵会产生二氧化碳，二氧化碳溶于水形成碳酸，果醋发酵产物是醋酸，泡菜发酵产生乳酸，因此家庭制作的果酒、果醋、泡菜三种产物发酵后期均为酸性环境，D正确。 故选D。 2. 防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，下列关于微生物的基本培养技术的叙述，错误的是（　　） A. 蛋白胨可以为微生物提供碳源、氮源和维生素等营养物质 B. 普通培养基中只要有对应所需的营养物质，就可以培养任何微生物 C. 在对接种室进行紫外线消毒前，适量喷洒苯酚溶液，可以加强消毒效果 D. 培养某些微生物时需要添加特殊营养物质是因为其自身不能合成该种物质 【答案】B 【解析】 【分析】消毒和灭菌是两个不同的概念，消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。消毒方法包括煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法；常用的灭菌方法包括干热灭菌法、灼烧灭菌法、湿热灭菌法（如高压蒸汽灭菌法）。 【详解】A、蛋白胨是含C、N的有机物，可以为微生物的生长提供碳源、氮源和维生素等，A正确； B、满足微生物生长除需要所需的营养物质，还需要适宜的pH、氧气的要求、特殊营养物质等，如厌氧菌的培养需要在无氧的环境下培养，培养细菌一般pH为中性或碱性条件，B错误； C、用紫外线照射30s，可以杀死物体表面或空气中的微生物，在照射前，适量喷洒苯酚等消毒液，可以加强消毒效果，因此在对接种室进行紫外线消毒前，适量喷洒苯酚溶液，可以加强消毒效果，C正确； D、在培养微生物时，往往都要在培养基中添加水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，同时还需添加微生物生长所需要的特殊物质，添加特殊营养物质是因为其自身不能合成该种物质，D正确。 故选B。 3. 为探究抗生素对细菌的选择作用，某兴趣小组将接种了大肠杆菌的平板培养基分为四个区域，分别放入经过处理的滤纸片（如下图），一段时间后部分滤纸片周围出现抑菌圈。兴趣小组测量并记录抑菌圈的直径，从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌扩大培养后再重复实验2~5次。下列有关该探究实验的叙述正确的是（　　） A. 重复实验2~5次后，抑菌圈的直径会变小 B. ②为实验中的对照组，①③④均为实验组 C. 图中的大肠杆菌是通过连续划线接种到固体培养基上的 D. 重复实验2~5次测量并记录数据是为了取平均值减小误差 【答案】A 【解析】 【分析】分析题意，本实验的思路为：将含抗生素的滤纸片放到接种了大肠杆菌的平板培养基上，滤纸片周围会出现抑菌圈，在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌；若抗生素对细菌起选择作用，则随着培养次数增多，耐药菌的比例增大，在连续培养几代后，抑菌圈的平均直径变小。 【详解】A、从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，这些细菌具有一定的抗药性。 随着重复实验次数增加，细菌的抗药性会逐渐增强，那么抗生素对这些细菌的抑制作用就会减弱，所以抑菌圈的直径会变小，A正确； B、一般来说，不做处理的为对照组。在该实验中，应是②为实验组（放置了经过处理含抗生素的滤纸片），①③④中若有未放置含抗生素滤纸片的为对照组，B错误； C、由图可知，大肠杆菌是通过稀释涂布平板法接种到固体培养基上的，而不是连续划线接种，C错误； D、重复实验2 - 5次测量并记录数据主要是为了避免偶然因素对实验结果的影响，提高实验结果的可靠性，而不是单纯为了取平均值减小误差，D错误。 故选A。 4. 某研究小组为检验某水样中大肠杆菌数量，采用了滤膜法进行实验。EMB培养基上形成的不同菌落中，大肠杆菌菌落呈深紫色，并有金属光泽。操作流程和结果如下图所示，下列对该实验的分析正确的是（　　） A. 测定前，滤杯、滤膜、滤瓶、镊子和水样均需进行灭菌处理 B. 培养后的平板没有长出菌落，可能是滤膜孔径过小所致 C. 配制EMB培养基时应调节pH至中性或弱碱性再进行灭菌 D. 与细菌计数板计数结果相比，以上计数方法测得的细菌数目较多 【答案】C 【解析】 【分析】大肠杆菌的代谢能与伊红美蓝（EMB培养基的指示剂）反应，菌落呈深紫色，因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作，尽量减少杂菌的污染。 【详解】A、水样中本身要检测大肠杆菌数量，若进行灭菌处理，就不存在大肠杆菌了，无法实现检测目的，所以水样不能灭菌，而滤杯、滤膜、滤瓶、镊子等需灭菌处理，防止杂菌污染，A错误； B、若滤膜孔径过小，大肠杆菌等细菌会被截留在滤膜上，后续培养时应该有菌落形成，而不是没有长出菌落，若没有长出菌落，更可能是滤膜孔径过大，细菌通过滤膜未被截留，B错误； C、配制EMB培养基时，需要调节pH至中性或弱碱性，然后进行灭菌，防止杂菌污染，该操作符合培养基配制的基本要求，C正确； D、细菌计数板计数时，可能会把死菌等也计算在内，而滤膜法计数的是能在EMB培养基上生长的活菌，所以滤膜法测得的细菌数目一般比细菌计数板计数结果少，D错误。 故选C。 5. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域都得到了广泛的应用，下列关于发酵工程的说法错误的是（　　） A. 啤酒生产中，后发酵阶段主要进行大部分糖的分解和代谢物的生成 B. 味精是谷氨酸棒状杆菌发酵产生的谷氨酸经过一系列处理获得的 C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌中，可通过发酵生产乙型肝炎疫苗 D. 冷却水从发酵罐下方进入从上方流出的目的是使冷却更充分 【答案】A 【解析】 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的 配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。 【详解】A、酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，A错误； B、由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸, 谷氨酸经过一系列处理就能制成味精，B正确； C、乙肝疫苗的主要成分是乙肝病毒表面的抗原蛋白，将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌中，可通过发酵生产乙型肝炎疫苗，C正确； D、冷却水从发酵罐下方进入从上方流出的目的是使冷却更充分，D正确。 故选A。 6. 研究发现来自骆驼蓬的新型β-咔啉生物碱具有抗肿瘤作用。为了获取该生物碱，科研人员进行了如图所示的操作流程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 骆驼蓬的外植体就是它离体的器官或组织 B. 进行①和③过程时培养基的成分不同，但其他外界培养条件都相同 C. 过程③的原理主要是植物细胞具有全能性，过程④的原理是细胞增殖 D. β-咔啉生物碱属于骆驼蓬的次生代谢产物，它是植物的生命活动所必需的物质 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：图示是通过植物细胞工程技术获得新型β-咔啉生物碱的途径，其中①表示脱分化过程，②表示将愈伤组织分散成单个细胞，③表示再分化过程，④表示细胞增殖过程。 【详解】A、植物组织培养中的外植体是指离体的植物器官、组织或细胞，不只是器官或组织，还包括细胞，A错误； B、①是脱分化过程，③是再分化过程，这两个过程不仅培养基成分不同（如植物激素的种类和比例不同），而且外界培养条件如光照条件等也有所不同，在脱分化阶段一般不需要光照，再分化阶段需要光照，B错误； C、过程③：再分化形成幼苗，其原理主要是植物细胞具有全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能。 过程④：愈伤组织培养是细胞的增殖过程，其原理是细胞增殖，C正确； D、β - 咔啉生物碱属于骆驼蓬的次生代谢产物，次生代谢产物不是植物生命活动所必需的物质，与植物的生长、发育、繁殖等基本生命活动没有直接关系，D错误。 故选C。 7. 非对称细胞融合技术是指利用射线照射某原生质体，去除其细胞核，用蕊香红6G处理另一原生质体，使其细胞质失活，然后诱导两原生质体融合。研究者通过该技术，利用野生雄性不育稻（2n=24，雄性不育基因为细胞质基因）和优良水稻（2n=24）培育优良水稻雄性不育系已获得成功。下列说法错误的是（　　） A. 应用射线照射优良水稻原生质体，用蕊香红6G处理野生雄性不育稻原生质体 B. 需在等渗或微高渗环境下用纤维素酶和果胶酶处理两种植物细胞获得原生质体 C. 可用聚乙二醇融合法诱导原生质体融合，成功融合的细胞染色体组成为2n=24 D. 原生质体融合成功的标志是形成新的植物细胞壁，该过程与高尔基体有关 【答案】A 【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。在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，使用化学方法（聚乙二醇）或物理方法诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱导。可根据植物细胞的质壁分离和复原鉴定杂种细胞是否再生细胞壁，从而确定原生质体融合是否完成。 【详解】A、野生雄性不育稻中含雄性不育基因，故应利用射线照射野生雄性不育稻，破坏其细胞核，用蕊香红6G处理优良水稻原生质体，使其细胞质失活，原生质体融合后就可得优良水稻雄性不育系（雄性不育基因控制）的新品种，A错误； B、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性可用纤维素酶和果胶酶进行处理，得到原生质体，但在低渗环境下植物细胞会吸水涨破，需在等渗或微高渗环境下操作，B正确； C、聚乙二醇融合法、电刺激等方法都可以诱导原生质体融合，利用野生雄性不育稻的染色体在融合前被去除，仅留下细胞质基因，故融合后的细胞染色体组成为2n=24，C正确； D、原生质体融合成功的标志是形成新的植物细胞壁，高尔基体与细胞壁形成有关，D正确。 故选A。 8. 下列关于植物组织培养、微生物培养、动物细胞培养过程的描述，正确的是（　　） A. 马铃薯琼脂培养基的碳源一般是马铃薯滤液和葡萄糖，MS培养基的碳源通常是蔗糖 B. 哺乳动物细胞培养的温度在36.5℃左右，多数动物细胞生存的适宜pH为7.1-7.4 C. 纯化微生物、植物组织培养和动物细胞培养所用的都是固体培养基 D. 植物组织培养过程中，愈伤组织细胞的代谢类型为自养需氧型 【答案】A 【解析】 【分析】1、动物细胞培养在培养过程中要求一定的培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌，②添加一定量的抗生素，③定期更换培养液，以清除代谢废物；（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质；（3）适宜的温度和PH；（4）气体环境。 2、植物组织培养培养条件：①在无菌条件下进行人工操作。②保证水、无机盐、碳源（常用蔗糖）、氮源（含氮有机物）、生长因子（维生素）等营养物质的供应。③需要添加一些植物生长调节物质，主要是生长素和细胞分裂素。④愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，故需光照。 3、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 【详解】A、马铃薯琼脂培养基常用于真菌的培养，其碳源一般是马铃薯滤液和葡萄糖；MS培养基是植物组织培养常用的培养基，其碳源通常是蔗糖，A正确； B、微生物细胞培养的温度因微生物种类不同而有所差异，并不都是在36.5℃左右；多数动物细胞生存的适宜pH为7.2 - 7.4，B错误； C、纯化微生物所用的是固体培养基，以便于分离单菌落；植物组织培养所用的一般是固体培养基；但动物细胞培养所用的是液体培养基，因为动物细胞在液体环境中才能更好地生长和代谢，C错误； D、植物组织培养过程中，愈伤组织细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，其代谢类型为异养需氧型，而不是自养需氧型，D错误。 故选A。 9. 再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS细胞）培养出的眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列叙述正确的是（　　） A. iPS细胞存在于早期胚胎、外周血和脐带血中，分化程度低于造血干细胞 B. 神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值 C. 体外培养iPS细胞的培养基中需添加糖类、氨基酸、血清、激素、维生素等成分 D. 患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同 【答案】B 【解析】 【分析】胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的 细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能；胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称 iPS细胞），并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。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。科学家已尝试采用多种方 法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小 分子化合物等来诱导形成iPS细 胞。iPS细胞最初是由成纤维细 胞转化而来的，后来发现已分化 的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。 【详解】A、iPS细胞是通过对成熟细胞“重新编程”得到的，并不存在于早期胚胎、外周血和脐带血中；且通常其分化程度低于造血干细胞，A错误； B、神经干细胞和iPS细胞具有分化和修复等特性，在治疗阿尔茨海默病等神经系统疾病方面有重要价值，因为它们能够分化成神经细胞等相关细胞，对受损的神经组织进行修复和替代，B正确； C、体外培养iPS细胞的培养基中需要添加糖（提供能量）、血清、氨基酸（合成蛋白质等物质的原料）、维生素等营养物质，不需要添加激素等成分，C错误； D、患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的HLA相同，D错误。 故选B。 10. 某些肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞毒性T细胞（CTL）表面的PD-1结合，能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤细胞免疫逃逸。将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合，形成抗PD-L1的偶联药物（抗PD-L1—ADC），既可阻断PD-1与PD-L1结合，恢复CTL的活性，又能使化疗药物靶向肿瘤细胞，从而达到治疗目的，流程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 通过步骤①诱导形成的细胞可能有部分不能产生抗体 B. 通过步骤②筛选后能生长的细胞是异种核融合的细胞 C. 步骤③中进行克隆化培养和抗原检测，可获得目的细胞 D. 通过步骤④得到的单克隆抗体可使化疗药物靶向肿瘤细胞 【答案】C 【解析】 【分析】单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。 【详解】A、经过程①诱导融合的细胞有同种核两两融合和不同核融合细胞，形成的细胞可能有部分不能产生抗体，需要经过特定的选择性培养基筛选，A正确； B、步骤②选择培养基的筛选得到的杂交瘤细胞（异种核融合）既能迅速大量增殖又能产生抗体，B正确； C、步骤③为克隆化培养和抗体检测，经过③步骤可最终筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，C错误； D、抗体能与抗原发生特异性结合，步骤④得到的ADC中的抗体的能与肿瘤细胞特异性结合，将药物带到肿瘤细胞，D正确。 故选C。 11. 体细胞核移植技术是将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，培养一段时间后，再把发育中的重构胚移植到动物体内的方法。下列相关叙述错误的是（　　） A. 体细胞核移植技术可培育转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 B. 体细胞核移植技术得到的克隆动物拥有供体、受体和代孕母体三亲的遗传物质 C. 核移植得到的绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷 D. 非人灵长类动物体细胞核移植技术困难的原因之一是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态 【答案】B 【解析】 【分析】体细胞核移植技术的应用：（1）畜牧业：可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。（2）保护濒危物种：可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量。（3）医药卫生：转基因克隆动物可作为生物反应器，生产珍贵医用蛋白；转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体；人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织器官的移植。（4）其他领域：研究克隆动物和克隆细胞可使人类深入了解胚胎发育及衰老过程，用克隆动物做疾病模型能使人们更好追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。 【详解】A、体细胞核移植技术可以先将目的基因导入供体细胞，然后将含有目的基因的供体细胞核移植到去核卵细胞中，培育出转基因克隆动物。这些转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产医用蛋白，A正确； B、体细胞核移植技术得到的克隆动物的细胞核遗传物质来自供体，细胞质遗传物质来自受体（去核卵细胞），代孕母体只是为胚胎发育提供场所和营养等条件，并不提供遗传物质。所以克隆动物拥有供体和受体两亲的遗传物质，而不是三亲，B错误； C、目前核移植得到的绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，这是核移植技术面临的现实情况，C正确； D、非人灵长类动物体细胞核移植技术困难的原因之一就是供体细胞核在去核卵细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，影响了胚胎的正常发育等过程，D正确。 故选B。 12. 下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述，正确的是（　　） A. 可将精子培养在人工配制的获能液中使其获能，获能液的有效成分有肝素、Ca²+等 B. 胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精完成的标志 C. 精子入卵后，卵细胞膜会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵 D. 体型大的动物产生的精子也大，同种动物的雄原核比雌原核大 【答案】C 【解析】 【分析】受精作用过程：a、顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠；b、透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应；c、卵细胞膜反应：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程；d、精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，形成雌原核；e、雌、雄原核融合形成合子。 【详解】A、精子获能是在获能溶液或专用的受精溶液中进行，获能液的有效成分有肝素、Ca2+载体等，而不是Ca2+，A错误； B、受精完成的标志是雌、雄原核融合形成合子，而不是观察到两个极体或雌、雄原核，B错误； C、精子入卵后，卵细胞膜会迅速发生生理反应，即卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障，C正确； D、精子的大小与动物体型大小无关，同种动物的雄原核一般比雌原核小，D错误。 故选C。 13. 如图为受精作用及早期胚胎发育示意图，下列叙述正确的是（　　） A. ①过程的完成需要依赖细胞膜的选择透过性，精子会释放出特殊的水解酶 B. ②过程表示卵裂，该时期细胞的核质比逐渐变大，细胞相对表面积逐渐变小 C. ③过程胚胎进一步发育，除了存在细胞的分裂，还存在细胞的分化 D. 孵化是指胚胎进一步扩大，透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来的过程 【答案】C 【解析】 【分析】哺乳动物胚胎发育的重要阶段：（1）卵裂期：在透明带内进行的，特点是细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。（2）桑葚胚：32个细胞左右的胚胎。（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。 【详解】A、①过程为受精作用，受精时精子会释放出顶体酶，溶解卵丘细胞之间的物质以及透明带，这一过程依赖的是细胞膜的流动性，而非选择透过性，A错误； B、②过程表示卵裂，卵裂期细胞进行有丝分裂，细胞数量增加，但胚胎总体积基本不变或略有减小，所以细胞体积逐渐变小，核质比逐渐变大；同时，细胞体积变小，其相对表面积会逐渐变大，B错误； C、③过程是桑椹胚发育为囊胚的过程，在这个过程中，胚胎进一步发育，除了存在细胞的分裂使细胞数量增多外，还开始出现细胞分化，形成滋养层细胞和内细胞团等不同的细胞群体，C正确； D、孵化是指胚胎进一步扩大，透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来的过程，而不是桑葚胚从透明带中伸展出来，D错误。 故选C。 14. 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下，图2受精卵无法发育，但该受精卵能进行有丝分裂，如图3；染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞，如图4，其中两个细胞正常发育成姐弟二人。下列说法正确的是（　　） A. 图1表示卵子的异常受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞 B. 该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用 C. 若图4中细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组 D. 这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同 【答案】D 【解析】 【分析】受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精卵的染色体，有一半来自精子，另一半来自卵细胞，受精卵的细胞质DNA全部来自于卵细胞。 【详解】A、图1表示该异常胚胎的受精过程，有2个精子的头部进入了卵细胞，此时的卵子为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞 ，A错误； B、该卵子与2个精子受精，是异常受精，不能说明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用 ，B错误； C、图4中A、C的染色体来自于精子和卵细胞，若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C包含父系和母系染色体组各1个，C错误； D、图4中A、C的染色体都是来自于精子的父系染色体组1个和卵细胞的母系染色体组1个，而B的染色体来自于两个精子（两个染色体组都是来自父系），这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同（来自雌原核），来源于父亲的染色体不同（分别来自两个不同的雄原核） ，D正确。 故选D。 15. 下表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点（箭头表示相关酶的切割位点）。如图是酶切后产生的几种末端。下列说法正确的是（　　） 限制酶 AluI BamHI SmaI Sau3AI 识别序列切割位点 AG↓CT TC↑GA G↓GATCC CCTAG↑G CCC↓GGG GGG↑CCC ↓GATC CTAG↑ A. BamHI和AluI切割的是相应识别序列中的所有磷酸二酯键 B. Sau3AI和BamHI切割产生的片段能够相连，连接后的片段两者都能再切割 C. ②④⑤对应的识别序列均能被Sau3AI识别并切割 D. T4DNA连接酶既能连接①③，也能连接②⑤，但前者连接效率高 【答案】C 【解析】 【分析】限制性内切核酸酶，简称限制酶：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来；（2）特异性：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；（3）结果：形成黏性末端或平末端。 【详解】A、限制酶切割的是特定识别序列中特定的磷酸二酯键，并非所有磷酸二酯键。 以BamHⅠ为例，它识别的是G↓GATCC，只切割箭头处的磷酸二酯键，并非识别序列中的所有磷酸二酯键，A错误； B、Sau3AⅠ识别序列是↓GATC，BamHⅠ识别序列是G↓GATCC，它们切割后产生相同的黏性末端。 连接后片段的两端不一定都能被再次切割，比如Sau3AⅠ和BamHⅠ切割后的片段连接，连接后可能不再是BamHⅠ的完整识别序列，不能被切割，B错误； C、Sau3AⅠ识别序列是↓GATC。 ②的末端是 -GATC- ，④的末端是 -GATC- ，⑤的末端是 -CTAG- （其互补链为 -GATC- ），所以②④⑤对应的识别序列均能被Sau3AⅠ识别并切割，C正确； D、T4 DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端。 但连接平末端的效率比连接黏性末端的效率低，D错误。 故选C。 16. 构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】DNA连接酶的作用是催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。 【详解】单链DNA中，5'端存在游离的磷酸基团，3'端存在-OH，两个DNA片段之间的磷酸基团和-OH在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键，ACD错误，B正确。 故选B。 17. 用限制酶EcoRV单独切割某普通质粒，可产生14kb（1kb即1000个碱基对）的长链，而同时用限制酶EcoRV、MboI联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，见下图（其中*表示EcoRV限制酶切割后的一个末端）。下列关于质粒的叙述，正确的是（　　） A. 农杆菌内含有Ti质粒，在自然条件下可侵染某些植物 B. 质粒是真核细胞或原核细胞中只能在细胞质中进行自我复制的小型环状DNA分子 C. 若用MboI限制酶单独切割该普通质粒，则产生的DNA片段的长度为5.5kb和8.5kb D. 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 【答案】A 【解析】 【分析】用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒，可产生14kb（1kb即1000个碱基对）的长链，说明质粒中含有1个EcoRⅤ切点，同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，说明质粒中含有2个MboⅠ切点。 【详解】A、农杆菌在自然条件下可侵染双子叶植物和裸子植物，其细胞内含有Ti质粒上的T-DNA可以转移并整合到受体细胞染色体DNA上，A正确； B、质粒是最常用的载体之一，其化学本质是小型环状DNA分子，它不仅存在于原核细胞中，也存在于真核细胞中，如酵母菌，在体外，若给予适宜的条件，质粒也可能进行复制，B错误； C、用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒，可产生14kb（1kb即1000个碱基对）的长链，说明质粒中含有1个EcoRⅤ切点，同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，说明质粒中含有2个MboⅠ切点，图中*表示EcoRV限制酶切割后的一个末端，因此2.5kb和5.5kb分别在EcoRV限制酶切割位点两侧，若用MboI限制酶单独切割该普通质粒，EcoRV限制酶识别的位点不能再被切开，则产生的DNA片段为2种，总长为14kb，产生的DNA片段长度为6和8，C错误； D、质粒是环状DNA分子，不是细胞器，D错误。 故选A。 18. 基因工程需要用到多种酶，通常还需要用人工改造的质粒作为载体。下列相关叙述正确的是（　　） A. 限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的，具有特异性 B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D. DNA连接酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化磷酸二酯键的形成 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，需要多种酶的参与，如限制酶、DNA 连接酶等，同时常用人工改造的质粒作为载体来携带目的基因进入受体细胞。 【详解】A、限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A错误； B、PCR 反应中温度的周期性改变是为了变性、复性和延伸，而不是为了 DNA 聚合酶催化不同的反应，B错误； C、载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因，C错误； D、DNA 连接酶能将 DNA 片段之间连接形成磷酸二酯键，RNA 聚合酶能催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键合成 RNA，逆转录酶能催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键合成 DNA，它们都能催化磷酸二酯键的形成，D正确。 故选D。 19. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述，错误的是（　　） A. 洋葱切碎加研磨液研磨过滤后，滤液中含有DNA、蛋白质等物质 B. 向DNA溶液中加入二苯胺试剂，摇匀后静置一段时间，可观察到溶液变蓝 C. 使用电泳鉴定DNA时，通常要留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物 D. 引物设计不合理可能导致琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带 【答案】B 【解析】 【分析】DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA时，需要先将DNA溶解在NaCl溶液中，再与二苯胺溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色。 【详解】A、将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液中含有DNA、蛋白质等物质，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于上清液中，A正确； B、向DNA溶液中加入二苯胺试剂，摇匀后需要水浴加热才可观察到溶液变蓝，B错误； C、将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内，留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物，C正确； D、如果引物特异性不强，引物可能会与目的基因以外的其他DNA片段结合，扩增出来的条带可能不止一条，即引物设计不合理可能导致琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带，D正确。 故选B。 20. 如图是利用基因工程技术生产疫苗的部分过程，其中PstI、SmaI、EcoRI、ApaI为四种限制酶，且它们切割DNA分子，形成的末端均不同。下列有关说法正确的是（　　） A. 图示中构建基因表达载体时可以用限制酶SmaI切割质粒 B. 利用PCR扩增抗原基因是利用基因工程技术生产疫苗的核心工作 C. 限制酶切割DNA分子时，氢键断裂，结果是形成两条DNA单链 D. 卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：图示表示基因表达载体的构建过程，含抗原基因的DNA分子中含有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ三种限制性核酸内切酶的识别序列，其中SmaⅠ的识别序列位于目的基因上；质粒中含有Pst Ⅰ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ四种限制性核酸内切酶的识别序列。 【详解】A、从图中可以看出，限制酶SmaⅠ的切割位点位于抗原基因内部，如果用限制酶SmaⅠ切割质粒，会破坏抗原基因，无法获得完整的目的基因，也就不能构建正确的基因表达载体，A错误； B、基因工程的核心工作是基因表达载体的构建，而不是利用PCR扩增抗原基因。PCR扩增技术主要用于扩增目的基因，以获得大量的目的基因片段，B错误； C、限制酶切割DNA分子时，作用的是磷酸二酯键，将DNA分子切割成不同的片段，而不是使氢键断裂形成两条DNA单链。使DNA分子解旋形成两条单链通常需要解旋酶或高温等条件，C错误； D、卡那霉素抗性基因是一种标记基因，在基因工程中，标记基因的作用是便于筛选含有重组质粒的受体细胞。当将重组质粒导入受体细胞后，可以在含有卡那霉素的培养基上培养细胞，只有含有卡那霉素抗性基因（即含有重组质粒）的细胞才能存活，从而将含有抗原基因的细胞筛选出来，D正确。 故选D。 21. 目的基因的其中一条单链DNA片段（α链）可作为探针，在科研和医学检测等方面有重要应用。利用不对称PCR技术可制作大量的探针（a链），其基本原理是采用数量或浓度不同的一对引物（引物①和引物②），经若干次循环后，低浓度的引物首先被消耗完毕，之后的循环只能产生高浓度引物的延伸产物，结果产生了大量的α链，下列有关叙述错误的是（　　） A. 设计引物时需要参考被扩增片段的部分脱氧核苷酸序列 B. 若引物②与α链结合，则PCR仪中引物①的数量大于引物②的数量 C. 经PCR扩增后，可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定得到的单链DNA D. 在反应缓冲液中需加入Mg2+、解旋酶、TaqDNA聚合酶等物质 【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。 【详解】A、引物需要与被扩增的DNA两端的模板链互补，因此设计引物时需要参考被扩增片段的部分脱氧核苷酸序列，A正确； B、若引物②与α链结合，则引物②延伸的单链与α链互补，本实验目的是获得大量的α链，故引物②延伸的单链数量应该较少，而引物①延伸的子链与α链的遗传信息相同，故PCR仪中引物①的数量要大于引物②，才能保证引物②被消耗完，在引物①的作用下扩增出的是α链，B正确； C、该实验目的是通过PCR技术获得目的基因的其中一条单链DNA片段（α链），因此经PCR扩增后，可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定得到的单链DNA，C正确； D、PCR技术扩增DNA时不需要解旋酶，D错误。 故选D。 22. 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，使其表达成一条多肽。下图是基因表达载体的一部分，下列叙述错误的是（　　） A. 若该拼接基因在受体内成功表达，则可直观显示PRRSV病毒易感部位 B. 该拼接过程需除去CD163基因中编码终止密码子的序列 C. 基因表达载体中必须含有目的基因、启动子、终止子等 D. 终止子的作用是使翻译在所需要的地方停下来 【答案】D 【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】A、根据题意可知，将红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因拼接在一起，使其表达成一条多肽。因此若该拼接基因在受体内成功表达，则形成的红色荧光蛋白会使目的基因表达的蛋白质所在的肽链为红色，因此可直观显示PRRSV病毒易感部位，A正确； B、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正确； C、启动子和终止子可调控目的基因的转录，因此基因表达载体中必须含有目的基因、启动子、终止子等，C正确； D、终止子的作用是使转录在所需要的地方停止，终止密码子的作用是使翻译在所需要的地方停止，D错误。 故选D。 23. 下列有关将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定的叙述，正确的是（　　） A. 可通过显微注射法直接将目的基因导入动物的受精卵中 B. 用高Ca2+—高pH溶液预先处理植物细胞，有利于目的基因导入 C. 转基因抗虫棉是否培育成功需要进行分子水平的检测和个体生物学水平的鉴定 D. 若受体细胞表现出标记基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选与获取：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，标记基因可便于重组DNA分子的筛选。 （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和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞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是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术；②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、目的基因导入受体细胞前要进行基因表达载体的构建，不能直接将目的基因导入受体细胞，A错误； B、高Ca2+—高pH溶液是用于植物原生质体的融合，与目的基因导入植物细胞无关，B错误； C、转基因抗虫棉是否培育成功需要进行分子水平的检测和个体生物学水平的鉴定，C正确； D、若受体细胞表现出标记基因的相应性状，只能表明载体成功导入受体细胞，并不能表明重组载体成功导入受体细胞，D错误。 故选C。 24. 如图为一种常用的大肠杆菌质粒pUC18的结构示意图，其中ori为复制原点，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，lacZ基因能指导合成酶1，该酶能将无色染料X-gal变成蓝色。若目的基因插入的位点如下图所示，且将含有重组质粒的大肠杆菌用含有氨苄青霉素和无色染料X-gal的培养基培养，下列分析正确的是（　　） A. 所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间 B. 插入目的基因时，破坏了lacZ基因，不利于后续筛选目的菌株 C. 含有该重组质粒的大肠杆菌在上述培养基上生长出的菌落呈蓝色 D. 若大肠杆菌细胞内导入了不含目的基因的空质粒，则不会形成菌落 【答案】A 【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。 【详解】A、启动子和终止子用于调控基因的表达，所用限制酶的切割位点一般位于质粒的启动子和终止子之间以保证目的基因正常表达，A正确； BC、插入目的基因时，通常会破坏lacZ基因，导致lacZ基因无法正常表达，lacZ基因编码的酶能将无色染料X-gal变成蓝色，因此破坏lacZ基因后，含有重组质粒的菌落将呈现白色，而不是蓝色。这有助于筛选出成功插入目的基因的菌株，BC错误； D、由于质粒含有氨苄青霉素抗性基因，这些菌落仍然能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长，D错误。 故选A。 25. 基因工程在农牧业、医药卫生领域、食品工业方面都有广泛的应用，以下叙述错误的是（　　） A. 目前利用基因工程技术可以生产细胞因子、抗体和疫苗等 B. 将药用蛋白基因导入奶牛乳腺细胞可构建乳腺生物反应器 C. 用基因工程技术获得的工业用酶纯度高、生产成本显著降低 D. 将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中，可培育转基因抗病植物 【答案】B 【解析】 【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。 【详解】A、利用基因工程技术可以将相关基因导入微生物，通过培养微生物来生产细胞因子、抗体和疫苗等，A正确； B、通过显微注射的方法将基因表达载体导入哺乳动物的受精卵中，再将受精卵培育为转基因动物，构建乳腺生物反应器，B错误； C、相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶纯度更高，而且生产成本显著降低，生产效率较高，C正确； D、将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中，利用植物组织培养技术，可培育转基因抗病植物，D正确。 故选B。 二、非选择题（4个小题，共50分） 26. 产脂肪酶酵母可用于含油废水的处理，为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题： （1）在分离纯化酵母菌种时，配制好的培养基常采用________法进行灭菌。倒平板操作中，待培养基冷凝后通常需要将平板________，以免造成平板污染。 （2）下图是在3个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.2mL后，培养一段时间所得到的结果示意图，该操作过程中所用接种工具为_________。培养一段时间后，平板上的菌落数分别为254个、260个、266个，则每升原菌液样品中的细菌数为________个。 （3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以________为唯一碳源的固体培养基上。培养一段时间后，向该培养基中加入苏丹Ⅲ染液，选择_________的菌落，纯化后获得了A、B两突变高产菌株。因为发酵罐的体积较大，所以在发酵之前还需要对菌株进行______。 （4）在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如下图。据图分析，应选择菌株______进行后续相关研究，理由是_______。 【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） ②. 倒置 （2） ①. 涂布器 ②. 1.3×109 （3） ①. 脂肪 ②. 周围出现透明圈（或周围橘黄色变浅） ③. 扩大培养 （4） ①. B ②. 菌株B增殖速度快，单细胞蛋白的产量高；同时降解脂肪的能力强，净化效果更好 【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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。 【小问1详解】 培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。倒平板时要待平板冷凝后，将平板倒置，以免造成平板污染。 【小问2详解】 图示中的菌落均匀分布，说明是利用稀释涂布平板法进行的接种，因此用到的接种工具是涂布器。3个平板上各接种稀释倍数为103的菌液样品0.2mL，培养一段时间后，平板上的菌落数分别为254个、260个、266个，则每升原菌液样品中的细菌数为（254+260+266）÷3÷0.2×103×103=1.3×109个。 【小问3详解】 该实验是筛选产脂肪酶酵母，因此所用培养基应以脂肪作为唯一的碳源，苏丹Ⅲ染液可将脂肪染为橘黄色，若脂肪被分解，则菌体形成的菌落周围会形成透明圈，因此培养一段时间后，向该培养基中加入苏丹Ⅲ染液，选择周围出现透明圈（或周围橘黄色变浅）的菌落，纯化后获得了A、B两突变高产菌株。因为发酵罐的体积较大，所以在发酵之前还需要对菌株进行扩大培养，使菌种数量增加，以提高发酵速率。 【小问4详解】 由曲线图分析可知，相同时间内，菌株B的细胞密度高于菌株A，而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量，故进行相关研究可选择菌株B，原因是菌株B增殖速度快，同时降解脂肪的能力强，净化效果更好。 27. 下图为利用甲、乙两种远缘二倍体植物培育丙植物的基本流程。请据图回答下列问题： （1）图中③代表_______过程，在过程③中应将植物组织培养瓶置于_______℃的培养箱中培养，形成的试管苗用流水清洗掉根部的培养基后，移栽到消过毒的__________等环境中，待其长壮后再移载入土。 （2）若要进行突变体育种，应该对图中的_______进行诱变处理（填图中的文字或字母），该育种方式所依据的原理是__________。 （3）丙植物的培育过程与脱毒草莓培育过程都包含的技术流程是_______（用图中数字序号表示），其中需要提供适宜光照的是________（用图中数字序号表示）。 （4）甲植物细胞具有放线菌素抗性，但在MS培养基上不能增殖。乙植物对放线菌素敏感，但能在MS培养基上增殖。将过程②所得的融合细胞置于__________中培育可筛选出杂种细胞A。 （5）甲植物和乙植物的某些性状并没有在丙植物中表现出来，可能的原因是___________。 【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 18~22 ③. 蛭石或珍珠岩 （2） ①. B ②. 基因突变和植物细胞的全能性（或“突变和植物细胞的全能性”、或“基因突变、染色体变异、植物细胞的全能性”） （3） ①. ③④⑤ ②. ④⑤ （4）含放线菌素的MS培养基 （5）在同一个体内，甲植物和乙植物的遗传物质的表达相互干扰，不能像之前一样有序表达（或生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的） 【解析】 【分析】脱毒草莓培育属于植物组织培养技术的应用，包括脱分化和再分化两个过程；植物体细胞杂交技术包括制备原生质体、原生质体融合、脱分化、再分化的过程。 【小问1详解】 植物组织培养过程中，外植体经脱分化形成愈伤组织。 植物组织培养适宜温度一般为18 - 22℃。 试管苗移栽到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中过渡培养。 【小问2详解】 突变体育种应针对具有较强分裂能力的细胞进行诱变处理，图中B是愈伤组织，细胞分裂旺盛。 突变体育种原理是基因突变，同时植物组织培养依据植物细胞的全能性（或“突变和植物细胞的全能性”、或“基因突变、染色体变异、植物细胞的全能性” ）。 【小问3详解】 丙植物培育过程（植物体细胞杂交及植物组织培养）与脱毒草莓培育过程（植物组织培养）都包含的技术流程是植物组织培养的过程，即③脱分化、④再分化、⑤形成完整植株。 再分化形成幼苗及形成完整植株过程需要光照进行光合作用，即④⑤。 【小问4详解】 甲植物具放线菌素抗性，在含放线菌素的MS培养基上可存活，乙植物对放线菌素敏感，在含放线菌素的MS培养基上不能存活，将融合细胞置于含放线菌素的MS培养基中培养，可筛选出杂种细胞A。 【小问5详解】 甲植物和乙植物的某些性状没有在丙植物中表现出来，原因是在同一个体内，甲植物和乙植物的遗传物质的表达相互干扰，不能像之前一样有序表达（或生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的）。 28. 我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了体细胞BMAL1基因（产生昼夜节律必需的基因）敲除的生物节律紊乱猕猴，为相关疾病研究提供了新型动物模型。其中BMAL1基因敲除猴的基本构建流程如图所示。回答下列相关问题： （1）为了让母猴超数排卵，以便采集更多的卵母细胞，需要给它注射_________。采集卵母细胞后，在体外培养到_________期才去核，去除的“核”实际上是指________。除了使用图中的显微操作法去核，还可使用梯度离心、_________和化学物质处理等方法去核。 （2）一次核移植技术后，需要获得更多的基因敲除猴，可在囊胚期对早期胚胎进行胚胎分割。胚胎分割的主要仪器设备为_______和显微操作仪。胚胎分割是指采用_________方法将早期胚胎进行切割，在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将_________。若想要对移植前的胚胎进行性别鉴定，应选择囊胚期的_____细胞。 （3）将早期胚胎移植到代孕母猴子宫内，为了使代孕母猴生理状况更适合完成该操作，要对代孕母猴进行_________处理，以提高成功率。移植一段时间后，应对代孕母猴进行_________检查，以确定是否移植成功。 （4）不考虑基因突变，利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只第二代基因敲除猴的基因型________（填“相同”或“不相同”）。与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是________。 【答案】（1） ①. 外源促性腺激素 ②. MII（减数分裂Ⅱ中期） ③. 纺锤体—染色体复合物 ④. 紫外线短时间照射 （2） ①. 体视显微镜 ②. 机械 ③. 内细胞团均等分割 ④. 滋养层 （3） ①. 同期发情 ②. 妊娠 （4） ①. 相同 ②. 遗传背景相同 【解析】 【分析】动物细胞培养的条件营养：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。（通常需要加入血清等一些天然成分）无菌、无毒的环境：添加抗生素温度、pH和渗透压：36.5±0.5℃ 7.2~7.4。气体环境：O2是细胞代谢所需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱进行培养。动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 【小问1详解】 超数排卵通常注射外源促性腺激素，这样能使供体母猴排出更多卵子。 采集的卵母细胞要在体外培养到MII（减数分裂Ⅱ中期）才具备受精能力，去核操作也在此阶段。 “核”实际上是指纺锤体 - 染色体复合物，它与细胞核紧密相关。去核除了显微操作法，还可用梯度离心、紫外线下短时间照射和化学物质处理等手段。 【小问2详解】 胚胎分割的主要仪器是体视显微镜和显微操作仪。胚胎分割的方法是机械法将早期胚胎切开。分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割，因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，不均等分割会影响胚胎发育。若要对移植胚胎进行性别鉴定，应选择囊胚期的滋养层细胞，因为滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘等结构，不会影响胚胎发育，且可以从中获取用于性别鉴定的细胞。 【小问3详解】 将早期胚胎移植到代孕母猴子宫内，为使代孕母猴生理状况适合胚胎发育，要进行同期发情处理，让供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入受体提供相同的生理环境。移植一段时间后，要对代孕母猴进行妊娠检查，以确定胚胎是否成功植入并发育。 【小问4详解】 用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只第二代基因敲除猴的基因型相同，因为克隆属于无性生殖，后代基因型与供核细胞相同。 与第一代BMAL1基因敲除模型相比，第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是遗传背景相同，这样可以排除遗传背景差异对实验结果的干扰，使实验结果更准确地反映出研究因素的影响。 29. 科学家将北极比目鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄植株的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。构建基因表达载体的质粒上有PstI、SmaI、HindⅢ、AluI等四种限制酶切割位点，下图1是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（Amp为抗氨苄青霉素基因），其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，甲表示重组质粒、乙表示番茄植株的体细胞，请据图作答： （1）提取北极比目鱼的总DNA，利用PCR扩增抗冻蛋白基因时，需要向反应体系中加入引物，引物的作用是_________。若反应体系中，初始的含有抗冻蛋白基因的模板DNA为n个，则进行第4轮复制需要引物________对。 （2）构建基因表达载体时，可用一种或多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用_________酶分别对目的基因和质粒进行切割。构建的基因表达载体中必须有启动子，它是________识别和结合的部位，能驱动基因的转录。 （3）研究人员在进行步骤②时，一般应采用________法将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。 （4）将一个长度为450bp的目的基因通过构建重组质粒导入农杆菌受体细胞后，为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置如图2所示（图中甲、乙、丙旁的“→”表示进行PCR时子链延伸方向，1bp=1个碱基对），PCR鉴定时应选择的一对引物是__________，某学生尝试用图2中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了570bp片段，原因是_________。 【答案】（1） ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 ②. 8n （2） ①. PstI和SmaI ②. RNA聚合酶 （3）农杆菌转化 （4） ①. 乙和丙 ②. 目的基因反向连接 【解析】 【分析】1、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。 2、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；原理：DNA复制；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）；过程：高温变性、低温复性、中温延伸。 【小问1详解】 采用PCR技术扩增目的基因时，在PCR反应体系中需加入引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，若反应体系中，初始的含有抗冻蛋白基因的模板DNA为n个，目的基因扩增3代，DNA有n×23＝8n个，扩增4代后DNA有16n个，所以第4均扩增增加了8n个DNA分子，所以第4轮扩增需要引物8n对。 【小问2详解】 基因工程中核心步骤是构建基因表达载体，在此过程中，为使目的基因定向插入运载体中，应选择双酶切，结合目的基因两端和质粒上的限制酶分布位置分析可知，本实验中应该选用限制酶pstI和smaI对鱼抗冻蛋白基因和质粒进行切割。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。 【小问3详解】 将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法。 【小问4详解】 由于处理后的质粒的两个末端都含一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，而目的基因片段的两端各自带一个腺嘌呤脱氧核苷酸，所以目的基因在和P0质粒连接时可能会出现两种情况：正向连接和反向连接。分析图可知，理论上可以选择的引物组合有甲和丙、乙和丙两种情况。如果选择甲和丙这对引物，则无论目的基因是否正确插入，都能扩增大量片段，不符合要求；如果选择乙和丙这对引物，正向连接和反向连接后所得结果不同，所以应选择乙和丙这对引物进行PCR鉴定。若加入引物甲和乙，则可能导致目的基因与质粒发生反向连接的情况，这种情况下可以扩增出450bp＋120bp＝570bp的片段。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $