精品解析：2025届吉林省吉林市松花江中学高二下学期期中生物试题

吉林松花江中学2024-2025学年度下学期高二年级期中考试 生物试题 满分100分，考试用时75分钟。 一、单选题（每小题2分，共计30分） 1. 下列过程中不涉及植物组织培养技术的是（ ） A. 白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植物 B. 二倍体西瓜的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植株 C. 由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株 D. 转入抗虫基因的烟草细胞培育出转基因植株 2. “DNA的粗提取与鉴定”是高中生物学实验中的一项重要实验。下列关于该实验的叙述错误的是（ ） A. 研磨洋葱时所用的研磨液中需加入抑制DNA酶活性的物质 B. 加入体积分数为95％的冷酒精后，从绿色菠菜滤液中析出白色DNA C. 利用二苯胺试剂检验DNA时需要设置不加丝状物的对照组 D. 实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会提高 3. 土壤中有丰富的微生物，若要利用其中某种微生物，则需要进行菌种的分离和纯化，过程如图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 若要筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源 B. 理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍 C. 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个 D. 该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少 4. 一种双链DNA分子被三种不同的限制酶切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记（下图左边一列）。关于该双链DNA，下列说法错误的是（　　） A. 该DNA分子呈环状结构，质量大小10kb B. 该DNA分子被NotI切割后含有2个游离的磷酸基团 C. 该DNA分子中有一个NotI识别位点和两个EcoRI切点 D. 该双链DNA分子其NotI识别位点与EcoRI识别位点的最短距离为2kb 5. 油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃，制作时需要将豆腐浸在含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵，下列有关传统发酵食品的说法错误的是（　　） A. 果酒的发酵温度低于果醋的发酵温度 B. 发酵过程中发酵条件变化会影响微生物生长繁殖和代谢途径 C. 泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量先增后减最后趋于稳定 D. 腐乳制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵 6. 如图为纯化培养酵母菌的一个操作环节，下列相关叙述错误的是（　　） A. 该操作步骤是接种，方法是平板划线法 B. 每一次划线菌种的来源都是上一次划线的末端 C. 若从1处开始划线，则图中酵母菌密度最小的是5处 D. 完成图示的纯化过程，接种环共需灼烧处理6次 7. 据报道，英国科学家从人皮肤细胞中提取出细胞核，植入剔除了细胞核的牛卵细胞中，从而培育出人兽混合胚胎。从遗传学角度来看，这种混合胚胎中有99.9%的遗传物质来自人，只有0.1%来自牛。你认为这0.1%的遗传物质最可能存在于牛卵细胞的（　　） A. 细胞核 B. 线粒体 C. 叶绿体 D. 核糖体 8. 海拉细胞是一种人工培养的具有无限增殖能力的细胞，广泛应用于科学研究，极大程度地推动了医学发展。如图是海拉细胞培养部分过程，下列说法正确的是（ ） A. 培养动物细胞的合成培养基通常需要加入血清等天然成分 B. 甲→乙过程需要用胃蛋白酶或胶原蛋白酶等处理 C. 丙、丁过程中通常会通入O2和CO2的混合气体刺激细胞呼吸 D. 为避免培养过程中的杂菌污染，丙、丁过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气 9. 下列关于微生物实验室培养的叙述，正确的是（ ） A. 配制培养基时，应先灭菌再调节pH B. 纯培养物就是不含代谢废物的微生物培养物 C. 培养乳酸杆菌时，培养基中需添加维生素 D. 微生物在液体培养基内部可形成菌落 10. 研究人员取胰岛B细胞功能受损的糖尿病患者的成纤维细胞，在加入特殊诱导因子促进Sox2，Klf4，Oct4，c-Myc（简称SKOM）4种基因表达的孵化器中培养得到多能干细胞（iPS细胞），再定向诱导分化为可移植的正常胰岛B细胞。下列叙述正确的是（ ） A. SKOM中可能含有原癌基因或抑癌基因，参与调控细胞周期 B. 孵化器中要加入动物血清来防止动物细胞受病原体侵染 C. 导入的SKOM使成纤维细胞具有衰老细胞的特征 D. iPS细胞分化为胰岛B细胞的过程体现了细胞的全能性 11. “绿水青山就是金山银山”，一座青山的所有生物在生命系统的结构层次中属于（ ） A. 生物圈 B. 生态系统 C. 群落 D. 种群 12. 2020年突如其来的新冠病毒肺炎疫情席卷全球，让人感受到病毒的无情。下列有关新冠病毒的叙述，正确的是（　　） A. 主要组成元素是C、H、O、N、P B. 只含有核糖体一种细胞器 C. 属于最基本的生命系统层次 D. 能独立繁殖后代，且繁殖速度快 13. 对下列生物分类错误的是 ①颤藻 ②酵母菌 ③青霉菌 ④小球藻 ⑤水绵 ⑥HIV ⑦大肠杆菌 ⑧甲型H1N1流感病毒 ⑨乳酸菌 A. 无核糖体的生物是⑥⑧ B. 具核膜的生物只有③④⑤ C. ①⑦⑨有核糖体但无染色体 D. ①④⑤是自养生物 14. 下图甲为果酒和果醋制作装置，图乙表示制作过程中的物质变化，有关叙述正确的是（ ） A. 制作果酒时应关闭阀b，适时打开阀a排气 B. 制作果醋时需打开阀a通气，打开阀b排气 C. 过程①②都只能发生在缺氧条件下 D. 过程①～④所需的最适温度基本相同 15. 下列哪一项不是植物繁殖新途径 (　　) A. 微型繁殖 B. 作物脱毒 C. 细胞核移植 D. 人工种子 二、不定项选择题（每小题3分，选不全得1分，选错不得分，共计15分） 16. 科研人员利用易感青枯病马铃薯（2n=24）与抗青枯病茄子（2n=24）进行体细胞杂交，培育抗青枯病的马铃薯新品种，具体过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①和过程②所用的酶是纤维素酶和果胶酶 B. 经过程②得到的C细胞只有一种类型，因此不需要筛选 C. 过程④为脱分化，过程⑤需要给予适当时间和强度的光照 D. 经过程④和⑤再生的杂种植株试管苗的体细胞含有24条染色体 17. 胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示。下列分析正确的是（　　） A. 从良种公牛体内获得的精子可以直接与获能的卵细胞结合受精 B. 早期囊胚a、b、c基因型相同，但发育得到的个体表型不一定相同 C. d可直接移植给受体，得到小牛的途径属于无性生殖 D. 胚胎移植时因代孕母牛几乎对胚胎无免疫排斥，因此不需要使用免疫抑制剂 18. 如图所示，甲、乙、丙、丁是用显微镜观察细胞时的四个视野，1—6是目镜和物镜的几个镜头，下列相关说法正确的是（ ） A. 乙视野最暗，是在目镜1和物镜6的组合下观察到的图像 B. 甲视野最亮，是在目镜3和物镜4的组合下观察到的图像 C. 若观察过程中乙图像有些模糊，只能用细准焦螺旋调节 D. 观察顺序是甲→丁→丙→乙 19. 梅花鹿属于单胎动物，季节性发情，育种工作者希望通过胚胎工程技术对优良品种进行扩大繁殖。下列相关叙述错误的是（ ） A. 对梅花鹿进行超数排卵处理能获得多个卵母细胞 B. 梅花鹿的胚胎在早期处于游离状态，为胚胎收集提供可能 C. 当受体数量有限时，可对早期胚胎进行胚胎分割以获得多个后代 D. 一般可选取桑葚胚时期的滋养层进行DNA分析，鉴定性别 20. 消毒和灭菌在作用强度和作用效果方面差异显著，下列关于消毒和灭菌的说法正确的是（ ） A. 煮沸消毒、巴氏消毒、紫外线消毒是常用的消毒方法 B. 消毒和灭菌均可消灭芽孢和孢子 C. 湿热灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌是常用的灭菌方法 D. 培养皿和培养基的灭菌常采用干热灭菌 三、非选择题（共计55分） 21. 研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入酵母菌中，让酵母菌产生LTP1蛋白。下图2表示该实验过程的部分流程，已知不同物种的启动子和终止子具有特异性。回答下列有关问题： （1）运用PCR技术可以扩增LTP1基因。PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段，其中DNA双链打开成为单链的阶段是________。PCR过程中应选用的图1中的引物是__________，引物与模板DNA链碱基之间的化学键是__________。 （2）为方便构建重组质粒，可在引物的______（填“3′”或“5′”）端添加限制酶的识别序列。 （3）为了让大麦细胞的基因在酵母菌中表达，需要在目的基因两侧分别添加_________。 （4）为了筛选导入了重组质粒C的啤酒酵母，请根据抗性基因设计筛选实验：___________。 22. PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白，CD28是T细胞表面受体。将两株不同杂交瘤细胞融合形成的双杂交瘤细胞，既能够悬浮在培养基中生长繁殖，又可以产生双特异性抗体PSMA×CD28。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白，从而激活T细胞，通过活化的T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体PSMA×CD28的制备流程，图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。 （1）①过程注射的X和Y是______，作用是_____。 （2）③过程中PEG通过_____诱导细胞融合。 （3）④过程利用_____筛选出杂交瘤，⑤过程至少进行______次抗体检测才能筛选得到双杂交瘤细胞XY。 （4）⑤过程得到的双杂交瘤细胞体外培养时，由于______，会出现细胞停止增殖的现象，此时应先_____后再进行分瓶培养。双特异性抗体PSMA×CD28的特点是______。 23. 乳糖酶可被用于水解牛奶中的乳糖来生产低乳糖牛奶。普通乳糖酶热稳定差，在低温条件下才具有水解活性。为了获得高产耐高温乳糖酶的重组枯草杆菌，科研人员将bgaB基因（表达产物是一种乳糖酶）插入含有强启动子P43的质粒pZ01中，构建重组质粒pZ01-bgaB并转化至枯草杆菌中表达，主要技术路线如下图。 回答下列问题： （1）牛奶生产中一般不使用抗生素，低温下生产低乳糖牛奶过程中可能存在________，使牛奶质量不能得到保障。科研人员在众多产乳糖酶微生物中选择了嗜热脂肪芽孢杆菌为材料获取乳糖酶基因，理由是________。 （2）pZ01上的P43是________识别和结合的部位，可驱动目的基因高效转录出mRNA。P43中含KpnI酶切位点，酶切后将失去其所必须的序列（E序列）；bgaB基因不含限制酶切割位点。据图分析，为保证bgaB基因能与pZ01正确连接并正常表达，在设计扩增bgaB基因的引物时，应在引物1的5'端添加________；引物2的5'端添加________。 （3）过程①需用到工具酶是________，双酶切pZ01后回收________kb（引物5'端添加的序列长度均忽略不计）的DNA片段用于重组质粒的构建。重组质粒中保留卡那霉素抗性基因的目的是________。 24. 美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体，具体方法如下。回答下列问题： （一）基因工程抗原的制备 （1）根据美西螈CD14基因的核苷酸序列，合成引物，利用PCR扩增CDI4片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’—OH与加入的脱氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是_______（填“5’→3’”或“3’→5’”）。 （2）载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切抗性基因序列如图1所示。用Xho1和Sal1分别酶切CD14和载体后连接，CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定，理由是_______，培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。 （二）抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示： （3）步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射________和________。 （4）步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是_________。 （5）吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原—抗体杂父原理，需加入________进行专一抗体检测，检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 吉林松花江中学2024-2025学年度下学期高二年级期中考试 生物试题 满分100分，考试用时75分钟。 一、单选题（每小题2分，共计30分） 1. 下列过程中不涉及植物组织培养技术的是（ ） A. 白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植物 B. 二倍体西瓜的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植株 C. 由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株 D. 转入抗虫基因的烟草细胞培育出转基因植株 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养技术的应用：1、植物繁殖的新途径：微型繁殖、作物脱毒、人工种子；2、作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用；3、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株，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，A正确； B、二倍体西瓜的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体，属于多倍体育种，不需要采用植物组织培养技术，B错误； C、由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株需要采用植物组织培养技术，C正确； D、转入抗虫基因的烟草细胞培育出转基因植株，涉及到基因工程和植物组织培养技术，D正确。 故选B。 2. “DNA的粗提取与鉴定”是高中生物学实验中的一项重要实验。下列关于该实验的叙述错误的是（ ） A. 研磨洋葱时所用的研磨液中需加入抑制DNA酶活性的物质 B. 加入体积分数为95％的冷酒精后，从绿色菠菜滤液中析出白色DNA C. 利用二苯胺试剂检验DNA时需要设置不加丝状物的对照组 D. 实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会提高 【答案】D 【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、研磨洋葱时所用的研磨液中需加入抑制DNA 酶活性的物质，这样可以避免DNA被分解，确保提取效率，A正确； B、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，向滤液中加入冷却的体积分数为95%的酒精，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，就是粗提取的DNA，即在绿色菠菜滤液中加入体积分数为95%的冷酒精后，可析出白色DNA，B正确； C、二苯胺试剂与DNA在沸水浴中反应显蓝色，需设置不加DNA的空白对照组，以排除试剂本身或其他物质的干扰，确保颜色变化由DNA引起，C正确； D、研磨液中的洗涤剂用于破坏细胞膜，NaCl（高浓度）帮助溶解DNA，若更换为蒸馏水，细胞破裂不充分，且DNA在低盐溶液中溶解度降低，导致提取效率下降，D错误。 故选D。 3. 土壤中有丰富的微生物，若要利用其中某种微生物，则需要进行菌种的分离和纯化，过程如图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 若要筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源 B. 理论上每毫升菌液中2号试管的活菌数是4号试管的100倍 C. 4号试管的结果表明每克土壤中的活菌数约为1.1×109个 D. 该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少 【答案】C 【解析】 【分析】1、微生物常用的接种方法：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。 2、配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌；分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。为了保证稀释涂布平板法统计菌落数目的结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。 【详解】A、若目的是筛选分解尿素[CO（NH2）2]的细菌，则尿素可以作为该菌的氮源，A正确； B、由样品稀释示意图分析可知，2号试管的稀释倍数为103倍，应是4号试管的100倍，B正确； C、4号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为（113+106+111）÷3×10×105=1.1×108个，C错误； D、稀释涂布平板得到菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低，D正确。 故选C。 4. 一种双链DNA分子被三种不同的限制酶切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记（下图左边一列）。关于该双链DNA，下列说法错误的是（　　） A. 该DNA分子呈环状结构，质量大小为10kb B. 该DNA分子被NotI切割后含有2个游离的磷酸基团 C. 该DNA分子中有一个NotI识别位点和两个EcoRI切点 D. 该双链DNA分子其NotI识别位点与EcoRI识别位点的最短距离为2kb 【答案】D 【解析】 【分析】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。 【详解】A、单用EcoRI处理和利用EcoRI和NotI双酶切时产生的结果不同，说明DNA含有NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，且长度一定是10kb，A正确； B、该DNA分子被NotI切割后仅产生一条带，说明该酶只在此环状 DNA 上有 1 处切点，被切开后形成线性 DNA，含有2个游离的磷酸基团，B正确； C、因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，说明该环状DNA上含有一个NotI切割位点，单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带，说明该环状DNA上含有2个EcoRI切割位点，C正确； D、用EcoRI处理后产生的4kb的片段，进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，可以得知NotI切点与EcoRI切点的最短距离为1kb，最大距离为3kb，D错误。 故选D。 5. 油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃，制作时需要将豆腐浸在含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵，下列有关传统发酵食品的说法错误的是（　　） A. 果酒的发酵温度低于果醋的发酵温度 B. 发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径 C. 泡菜发酵过程中亚硝酸盐的含量先增后减最后趋于稳定 D. 腐乳制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵 【答案】D 【解析】 【分析】1、传统的腐乳制作过程中，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子；而现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良的毛霉菌种接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。 2、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。 3、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。 【详解】A、果酒发酵（酵母菌）的适宜温度为18-30℃，而果醋发酵（醋酸菌）需要30-35℃，因此果酒发酵温度低于果醋，A正确； B、发酵条件（如温度、氧气、pH等）变化会影响微生物的代谢途径，如果酒发酵需无氧条件，而果醋发酵需有氧条件，B正确； C、泡菜中亚硝酸盐含量初期因细菌活动增加而上升，后期随乳酸菌优势形成逐渐减少，最终趋于稳定，C正确； D、腐乳制作的主要微生物是毛霉（分解蛋白质），而非酵母菌，虽然酵母菌可能参与部分阶段，但并非主要菌种，D错误。 故选D。 6. 如图为纯化培养酵母菌的一个操作环节，下列相关叙述错误的是（　　） A. 该操作步骤是接种，方法是平板划线法 B. 每一次划线菌种的来源都是上一次划线的末端 C. 若从1处开始划线，则图中酵母菌密度最小的是5处 D. 完成图示的纯化过程，接种环共需灼烧处理6次 【答案】B 【解析】 【分析】图中表示的是利用平板划线法进行酵母菌的接种，其中划线过程中需要防止杂菌污染，注意灼烧接种环和在酒精灯火焰旁进行。 【详解】A、从操作形式和培养皿中划线的轨迹可以看出，该操作步骤是接种，方法是平板划线法，A正确； B、在平板划线法中，除了第一次划线是从菌种处取菌外，以后每一次划线的起点都是上一次划线的末端，这样能使菌种随着划线次数的增加而逐渐稀释，B错误； C、因为平板划线法是将菌种逐渐稀释的过程，从1处开始划线，经过多次划线到5处时，酵母菌被稀释得最厉害，所以图中酵母菌密度最小的是5处，C正确； D、在平板划线操作中，接种环在每次划线前都要灼烧灭菌，以杀死上次划线后接种环上残留的菌种，最后一次划线结束后也要灼烧灭菌，防止污染环境和操作者。图示中进行了5次划线，所以接种环共需灼烧处理6次（5次划线前和1次划线后），D正确。 故选B。 7. 据报道，英国科学家从人皮肤细胞中提取出细胞核，植入剔除了细胞核的牛卵细胞中，从而培育出人兽混合胚胎。从遗传学角度来看，这种混合胚胎中有99.9%的遗传物质来自人，只有0.1%来自牛。你认为这0.1%的遗传物质最可能存在于牛卵细胞的（　　） A. 细胞核 B. 线粒体 C. 叶绿体 D. 核糖体 【答案】B 【解析】 【分析】具有细胞结构的生物的遗传物质（DNA）绝大多数是来自细胞核，少数遗传物质（DNA）来自于细胞质。动物细胞中细胞质内的少数遗传物质存在于线粒体，植物细胞还可能存在于叶绿体。 【详解】A、人兽混合胚胎是由人皮肤细胞的细胞核和剔除了细胞核的牛卵细胞重组培育而来，因此99.9%的遗传物质来自细胞核，A错误； B、剔除了细胞核的牛卵细胞含有细胞质，细胞质中线粒体含有少量的遗传物质，故0.1%的遗传物质来自牛的细胞质中的线粒体，B正确； C、动物细胞无叶绿体，C错误； D、核糖体中不含遗传物质，D错误。 故选B。 8. 海拉细胞是一种人工培养的具有无限增殖能力的细胞，广泛应用于科学研究，极大程度地推动了医学发展。如图是海拉细胞培养部分过程，下列说法正确的是（ ） A. 培养动物细胞的合成培养基通常需要加入血清等天然成分 B. 甲→乙过程需要用胃蛋白酶或胶原蛋白酶等处理 C. 丙、丁过程中通常会通入O2和CO2的混合气体刺激细胞呼吸 D. 为避免培养过程中的杂菌污染，丙、丁过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气 【答案】A 【解析】 【分析】动物细胞培养的条件：（1）营养物质：无机物(无机盐、微量元素等)，有机物(糖、氨基酸、促生长因子等) ，通常需要加入血清；（2）温度、pH和渗透压；（3）无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中加入一定量的抗生素，以防被污染，此外应定期更换培养液，以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害；（4）气体环境(95%的空气+5%CO2的混合气体) ，其中5%CO2气体是为维持培养液的pH稳定。 【详解】A、动物细胞培养的合成培养基中需要加入血清等天然成分，以提供细胞生长所需的生长因子、维生素等，A正确； B、甲→乙过程需要用胶原蛋白酶处理，而不能用胃蛋白酶，原因是在多数动物细胞培养液适宜的pH范围内，胃蛋白酶已失去活性，B错误； C、丙、丁过程中通常会通入空气和CO2的混合气体，空气中O2的主要作用是维持细胞进行有氧呼吸，而CO2的主要作用是维持培养液适宜的pH，C错误； D、为避免培养过程中的杂菌污染，且需保证其气体需要，丙、丁过程中需松动培养瓶盖，不能旋紧，D错误。 故选A。 9. 下列关于微生物实验室培养的叙述，正确的是（ ） A. 配制培养基时，应先灭菌再调节pH B. 纯培养物就是不含代谢废物的微生物培养物 C. 培养乳酸杆菌时，培养基中需添加维生素 D. 微生物在液体培养基内部可形成菌落 【答案】C 【解析】 【分析】微生物的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等，还需要满足微生物生长对pH、特殊的营养物质及氧气的需求。 【详解】A、配制培养基时应先调再灭菌，A错误； B、纯培养物是只含单一菌种的微生物培养物，存在代谢废物，B错误； C、培养乳酸杆菌时，培养基中需添加维生素，维生素是乳酸杆菌生长繁殖所必需的，但其自身不能合成，C正确； D、菌落是在固体培养基上生长的，液体培养基内部不能形成菌落，D错误。 故选C。 10. 研究人员取胰岛B细胞功能受损糖尿病患者的成纤维细胞，在加入特殊诱导因子促进Sox2，Klf4，Oct4，c-Myc（简称SKOM）4种基因表达的孵化器中培养得到多能干细胞（iPS细胞），再定向诱导分化为可移植的正常胰岛B细胞。下列叙述正确的是（ ） A. SKOM中可能含有原癌基因或抑癌基因，参与调控细胞周期 B. 孵化器中要加入动物血清来防止动物细胞受病原体侵染 C. 导入的SKOM使成纤维细胞具有衰老细胞的特征 D. iPS细胞分化为胰岛B细胞的过程体现了细胞的全能性 【答案】A 【解析】 【分析】动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞，干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。 【详解】A、SKOM中具有全套遗传物质，可能含有原癌基因或抑癌基因，参与调控细胞周期，A正确； B、孵化器中要加入动物血清，可保证细胞营养需要，B错误； C、导入SKOM基因的目的是将成纤维细胞重编程为多能干细胞（iPS细胞），此过程逆转了细胞分化状态，而非使其衰老，C错误； D、细胞全能性需发育为完整个体，而iPS细胞分化为胰岛B细胞仅体现细胞分化能力，D错误。 故选A。 11. “绿水青山就是金山银山”，一座青山的所有生物在生命系统的结构层次中属于（ ） A. 生物圈 B. 生态系统 C. 群落 D. 种群 【答案】C 【解析】 【分析】在一定的空间范围内，同种生物的所有个体形成一个整体——种群，不同种群相互作用形成更大的整体——群落，群落与无机环境相互作用形成更大的整体——生态系统，地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体——生物圈。 【详解】一座青山的所有生物构成群落，所以一座青山的所有生物在生命系统的结构层次中属于群落，故选C。 12. 2020年突如其来的新冠病毒肺炎疫情席卷全球，让人感受到病毒的无情。下列有关新冠病毒的叙述，正确的是（　　） A. 主要组成元素是C、H、O、N、P B. 只含有核糖体一种细胞器 C. 属于最基本的生命系统层次 D. 能独立繁殖后代，且繁殖速度快 【答案】A 【解析】 【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。 【详解】A、病毒只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，故主要组成元素是C、H、O、N、P，A正确； B、病毒不含核糖体等各类细胞器，B错误； C、细胞是生命系统的最基本层次，病毒没有细胞结构，不属于生命系统层次，C错误； D、病毒不能独立生存，只能寄生在活细胞里，靠自己的遗传物质中的遗传信息，利用细胞内的物质，制造出新的病毒，这就是它的繁殖（自我复制），D错误。 故选A。 13. 对下列生物分类错误的是 ①颤藻 ②酵母菌 ③青霉菌 ④小球藻 ⑤水绵 ⑥HIV ⑦大肠杆菌 ⑧甲型H1N1流感病毒 ⑨乳酸菌 A. 无核糖体的生物是⑥⑧ B. 具核膜的生物只有③④⑤ C. ①⑦⑨有核糖体但无染色体 D. ①④⑤是自养生物 【答案】B 【解析】 【分析】1、一些常考生物的类别： 常考的真核生物：绿藻、水绵、衣藻、真菌（如酵母菌、霉菌、蘑菇）、原生动物（如草履虫、变形虫）及动、植物。 常考的原核生物：蓝藻（如颤藻、发菜、念珠藻）、细菌（如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌、肺炎双球菌等）、支原体、衣原体、放线菌。 此外，病毒既不是真核生物，也不是原核生物。 2、原核细胞和真核细胞的异同： 类   别 原核细胞 真核细胞 细胞大小 较小（一般1～10um） 较大（1～100um） 细胞核 无成形的细胞核，无核膜、核仁、染色体，只有拟核 有成形的细胞核，有核膜、核仁和染色体 细胞质 只有核糖体，没有其它复杂的细胞器 有核糖体、线粒体等，植物细胞还有叶绿体等 细胞壁 细胞壁主要成分是肽聚糖 细胞壁的主要成分是纤维素和果胶 增殖方式 二分裂 有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 可遗传变异来源 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异 共性 都含有细胞膜、核糖体，都含有DNA和RNA两种核酸等 方法规律 带“藻”“菌”字生物类型判断 （1）“藻”类的判断：藻类的种类很多，常见的藻类有蓝藻（如念珠藻、颤藻、发菜等）、红藻（如紫菜、石花菜等）、褐藻（如海带、裙带菜等）、绿藻（如衣藻、水绵、小球藻、团藻等）。其中蓝藻为原核生物，其他藻类为真核生物。 （2）“茵”类的判断：凡“茵”字前面有“杆”“球”“弧”及”螺旋”等字的都是细菌，为原核生物；而酵母菌、霉菌（链霉菌除外，链霉菌是原核生物）及食用菌为真核生物。 【详解】A、原核细胞和真核细胞中都有核糖体，病毒中没有核糖体，选项中只有HIV和甲型HIN1流感病毒是病毒，A正确； B、酵母菌、青霉菌、小球藻和水绵都是真核生物，有核膜，B错误； C、颤藻、大肠杆菌和乳酸菌属于原核生物，没有核膜、没有染色体，但有核糖体，C正确； D、颤藻、小球藻和水绵都能进行光合作用，属于自养生物，D正确。 故选B。 【点睛】本题考查原核细胞和真核细胞的异同，首先要求考生能准确判断题中各种生物的类别，其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的异同，能列表比较两者，再结合所学的知识准确答题。 14. 下图甲为果酒和果醋制作装置，图乙表示制作过程中的物质变化，有关叙述正确的是（ ） A. 制作果酒时应关闭阀b，适时打开阀a排气 B. 制作果醋时需打开阀a通气，打开阀b排气 C. 过程①②都只能发生在缺氧的条件下 D. 过程①～④所需的最适温度基本相同 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：甲是发酵装置，乙是果酒、果醋制作的实验原理，①是葡萄糖酵解形成丙酮酸的阶段，发生的场所是细胞质基质，②是酵母菌无氧呼吸的第二阶段，发生的场所是细胞质基质，③是有氧呼吸的第二、第三阶段，发生的场所是线粒体，④是醋酸菌发酵形成醋酸的过程。 【详解】A、甲装置中，阀b控制进气，阀a控制排气，制作果酒时应关闭阀b以创造缺氧环境，适时打开阀a几秒钟以排出产生CO2，A正确； B、醋酸菌是好氧性细菌，需要持续通氧，但a是排气口，b是进气口，故应打开阀b通气，打开阀a排气，B错误； C、过程①为葡萄糖酵解形成丙酮酸的阶段，发生的场所是细胞质基质，有氧和无氧条件下都会发生，C错误； D、过程①～③所需的最适温度基本相同，为18-30℃，而过程④所需的最适温度为30-35℃，D错误。 故选A。 15. 下列哪一项不是植物繁殖的新途径 (　　) A. 微型繁殖 B. 作物脱毒 C. 细胞核移植 D. 人工种子 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A、微型繁殖为快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，A正确； B、作物脱毒采用茎尖组织培养技术获得脱毒植株，B正确； C、细胞核移植为动物克隆技术其中重要技术，目的要获得动物无性繁殖个体，C错误； D、人工种子是通过植物组织培养得到的材料加工得到种子，在适宜条件下能够萌发为幼苗，D正确。 故选C。 【点睛】本题考查细胞工程相关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 二、不定项选择题（每小题3分，选不全得1分，选错不得分，共计15分） 16. 科研人员利用易感青枯病马铃薯（2n=24）与抗青枯病茄子（2n=24）进行体细胞杂交，培育抗青枯病的马铃薯新品种，具体过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①和过程②所用的酶是纤维素酶和果胶酶 B. 经过程②得到的C细胞只有一种类型，因此不需要筛选 C. 过程④为脱分化，过程⑤需要给予适当时间和强度的光照 D. 经过程④和⑤再生的杂种植株试管苗的体细胞含有24条染色体 【答案】ABD 【解析】 【分析】据图分析，表示植物体细胞杂交过程，①表示制备原生质体，去除细胞壁的方法：酶解法，即在温和的条件下用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；②表示诱导植物原生质体融合，方法为：物理法：离心、振动、电激，化学法：聚乙二醇（PEG）；③表示细胞融合形成杂种细胞，完成的标志：再生出新的细胞壁；④为脱分化，⑤为再分化过程。 【详解】A、①表示制备原生质体，所用的酶是纤维素酶和果胶酶，②表示诱导植物原生质体融合，A错误； B、②表示诱导植物原生质体融合，得到的C细胞不止一种类型，因此需要筛选，B错误； C、④为脱分化，⑤为再分化过程，过程⑤需要给予适当时间和强度的光照，以诱导叶绿素的形成，利于幼苗进行光合作用，C正确； D、经过程④和⑤再生的杂种植株试管苗的体细胞应含有马铃薯和茄子的染色体，一共48条，D错误。 故选ABD。 17. 胚胎工程中各种胚胎操作技术如图所示。下列分析正确的是（　　） A. 从良种公牛体内获得的精子可以直接与获能的卵细胞结合受精 B. 早期囊胚a、b、c基因型相同，但发育得到的个体表型不一定相同 C. d可直接移植给受体，得到小牛的途径属于无性生殖 D. 胚胎移植时因代孕母牛几乎对胚胎无免疫排斥，因此不需要使用免疫抑制剂 【答案】CD 【解析】 【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。 【详解】A、从良种公牛体内获得的精子在体外获能后才可以与培养到MII期的卵母细胞结合受精，A错误； B、据图可知，三种早期囊胚由不同受精卵发育而来，故a、b、c细胞核中的遗传物质不一定相同，B错误； C、d是经过胚胎分割形成的两个健康的胚胎，可直接移植给受体，该过程属于无性生殖，C正确； D、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，D正确。 故选CD。 18. 如图所示，甲、乙、丙、丁是用显微镜观察细胞时的四个视野，1—6是目镜和物镜的几个镜头，下列相关说法正确的是（ ） A. 乙视野最暗，是在目镜1和物镜6的组合下观察到的图像 B. 甲视野最亮，是在目镜3和物镜4的组合下观察到的图像 C. 若观察过程中乙图像有些模糊，只能用细准焦螺旋调节 D. 观察顺序是甲→丁→丙→乙 【答案】CD 【解析】 【分析】（1）显微镜的放大倍数是将长或者是宽放大，显微镜放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。 （2）显微镜放大倍数越大，细胞数目越少，细胞越大；反之，放大倍数越小，细胞数目越多，细胞越小。 【详解】A、乙视野最暗，放大倍数最大，应该是在目镜3和物镜4的组合下观察到的图像，A错误； B、甲视野最亮，放大倍数最小，是在目镜1和物镜6的组合下观察到的图像，B错误； C、乙视野中观察到的细胞最大，应该是在高倍镜下观察到的，如果观察过程中该图像模糊，只能用细准焦螺旋调节，C正确； D、细胞越大，显微镜放大倍数越大，先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，根据观察到的细胞的大小，观察顺序是甲→丁→丙→乙，D正确。 故选CD 19. 梅花鹿属于单胎动物，季节性发情，育种工作者希望通过胚胎工程技术对优良品种进行扩大繁殖。下列相关叙述错误的是（ ） A. 对梅花鹿进行超数排卵处理能获得多个卵母细胞 B. 梅花鹿的胚胎在早期处于游离状态，为胚胎收集提供可能 C. 当受体数量有限时，可对早期胚胎进行胚胎分割以获得多个后代 D. 一般可选取桑葚胚时期的滋养层进行DNA分析，鉴定性别 【答案】CD 【解析】 【分析】胚胎移植基本程序主要包括： 1、对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体做超数排卵处理。 2、配种或人工授精。 3、对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。 4、对胚胎进行移植。 5、移植后的检查。对受体进行是否妊娠的检查。 【详解】A、促性腺激素可促进生殖细胞的形成，用促性腺激素注射到梅花鹿体内可促进其超数排卵，能获得多个卵母细胞，A正确； B、梅花鹿的胚胎形成后，早期处于游离状态，为胚胎收集提供可能，B正确； C、接受胚胎的个体为“受体”，梅花鹿属于单胎动物，因此当受体数量有限时，不能采用胚胎分割技术以获得更多的后代，C错误； D、胚胎分割技术可取样囊胚时期的滋养层进行DNA分析，鉴定性别，D错误。 故选CD。 20. 消毒和灭菌在作用强度和作用效果方面差异显著，下列关于消毒和灭菌说法正确的是（ ） A. 煮沸消毒、巴氏消毒、紫外线消毒是常用的消毒方法 B. 消毒和灭菌均可消灭芽孢和孢子 C. 湿热灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌是常用的灭菌方法 D. 培养皿和培养基的灭菌常采用干热灭菌 【答案】AC 【解析】 【分析】消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等；灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程，常用的方法有湿热灭菌、灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。 【详解】A、煮沸消毒、巴氏消毒、紫外线消毒是常用的消毒方法，A正确； B、灭菌才能杀死一切的微生物，包括芽孢和孢子，B错误； C、热灭菌、干热灭菌、灼烧灭菌是常用的灭菌方法，C正确； D、培养皿常用干热灭菌法，培养基常用高压蒸汽灭菌，D错误。 故选AC。 三、非选择题（共计55分） 21. 研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入酵母菌中，让酵母菌产生LTP1蛋白。下图2表示该实验过程的部分流程，已知不同物种的启动子和终止子具有特异性。回答下列有关问题： （1）运用PCR技术可以扩增LTP1基因。PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段，其中DNA双链打开成为单链的阶段是________。PCR过程中应选用的图1中的引物是__________，引物与模板DNA链碱基之间的化学键是__________。 （2）为方便构建重组质粒，可在引物的______（填“3′”或“5′”）端添加限制酶的识别序列。 （3）为了让大麦细胞的基因在酵母菌中表达，需要在目的基因两侧分别添加_________。 （4）为了筛选导入了重组质粒C的啤酒酵母，请根据抗性基因设计筛选实验：___________。 【答案】（1） ①. 变性阶段 ②. 2和4 ③. 氢键 （2）5′ （3）酵母菌的启动子、终止子 （4）将导入了重组质粒C的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养，选择在含有青霉素的培养基上能存活，但在含有四环素的培养基上不能存活的酵母菌      【解析】 【分析】PCR过程为：变性：当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链。复性：当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【小问1详解】 DNA双链打开成为单链的阶段是变性，即利用高温使氢键断裂；PCR过程中应选用的图1中的引物是引物2和4，与LTP1基因的两条模板链的3，端结合，扩增基因；引物与模板DNA链碱基之间的化学键是氢键，形成互补配对。 【小问2详解】 为构建重组质粒(即将目的基因和质粒整合到一起)，在引物5'端需要适当增加限制酶识别序列。 【小问3详解】 不同物种的启动子和终止子具有特异性，为了让大麦细胞的基因在酵母菌中表达，需要在目的基因两侧分别添加酵母菌的启动子和终止子。 【小问4详解】 由图可知，构建基因表达载体时，四环素抗性基因被破坏，而青霉素抗性基因没有被破坏，因此将导入了重组质粒C的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养，在含有青霉素的培养基上能存活，但在含有四环素的培养基上不能存活的酵母菌，才是导入了重组质粒C的啤酒酵母。 22. PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白，CD28是T细胞表面受体。将两株不同杂交瘤细胞融合形成的双杂交瘤细胞，既能够悬浮在培养基中生长繁殖，又可以产生双特异性抗体PSMA×CD28。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白，从而激活T细胞，通过活化的T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体PSMA×CD28的制备流程，图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。 （1）①过程注射的X和Y是______，作用是_____。 （2）③过程中PEG通过_____诱导细胞融合。 （3）④过程利用_____筛选出杂交瘤，⑤过程至少进行______次抗体检测才能筛选得到双杂交瘤细胞XY。 （4）⑤过程得到的双杂交瘤细胞体外培养时，由于______，会出现细胞停止增殖的现象，此时应先_____后再进行分瓶培养。双特异性抗体PSMA×CD28的特点是______。 【答案】（1） ①. PSMA蛋白和CD28蛋白 ②. 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 （2）使细胞膜紧密接触 （3） ①. 特定的选择培养基 ②. 2##两 （4） ①. 培养基中营养物质耗尽或代谢产物积累 ②. 更换培养基 ③. 既能特异性结合癌细胞，又能结合并激活T细胞，从而精准杀伤目标癌细胞 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备过程：①用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 ②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。③对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。④将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。⑤从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。 【小问1详解】 双特异性抗体既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白，所以双特异性抗体生产过程中，应先将癌细胞表面的PSMA蛋白和T细胞表面的CD28蛋白作为抗原注射到小鼠体内，使小鼠产生免疫反应，才能最终得到图2中有效激活T细胞和杀伤癌细胞的双特异性抗体PSMA×CD28，即①过程注射的X和Y是PSMA蛋白和CD28蛋白，刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞。 【小问2详解】 ③过程中PEG通过使细胞膜紧密接触诱导细胞融合 【小问3详解】 ④过程利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤。筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质，该过程需要先用一种抗原（如PSMA）筛选出能够分泌抗PSMA抗体的杂交瘤细胞，再用另一种抗原（如CD28）从已筛选出的杂交瘤细胞中筛选出能分泌抗CD28抗体的杂交瘤细胞，所以⑤过程筛选获得双特异性抗体时至少需要进行过2次抗原检测。 【小问4详解】 杂交瘤细胞具有无限增殖的特点，⑤过程得到的双杂交瘤细胞体外培养时，会消耗培养液中的营养物质，由于培养基中营养物质耗尽或代谢产物积累会出现细胞停止增殖，此时应先更换培养基后再进行分瓶培养。双特异性抗体PSMA×CD28的特点是既能特异性结合癌细胞，又能结合并激活T细胞，从而精准杀伤目标癌细胞。 23. 乳糖酶可被用于水解牛奶中的乳糖来生产低乳糖牛奶。普通乳糖酶热稳定差，在低温条件下才具有水解活性。为了获得高产耐高温乳糖酶的重组枯草杆菌，科研人员将bgaB基因（表达产物是一种乳糖酶）插入含有强启动子P43的质粒pZ01中，构建重组质粒pZ01-bgaB并转化至枯草杆菌中表达，主要技术路线如下图。 回答下列问题： （1）牛奶生产中一般不使用抗生素，低温下生产低乳糖牛奶过程中可能存在________，使牛奶质量不能得到保障。科研人员在众多产乳糖酶微生物中选择了嗜热脂肪芽孢杆菌为材料获取乳糖酶基因，理由是________。 （2）pZ01上的P43是________识别和结合的部位，可驱动目的基因高效转录出mRNA。P43中含KpnI酶切位点，酶切后将失去其所必须的序列（E序列）；bgaB基因不含限制酶切割位点。据图分析，为保证bgaB基因能与pZ01正确连接并正常表达，在设计扩增bgaB基因的引物时，应在引物1的5'端添加________；引物2的5'端添加________。 （3）过程①需用到的工具酶是________，双酶切pZ01后回收________kb（引物5'端添加的序列长度均忽略不计）的DNA片段用于重组质粒的构建。重组质粒中保留卡那霉素抗性基因的目的是________。 【答案】（1） ①. 杂菌污染 ②. 啫热菌能在高温中正常生活，从该菌中获取的基因，其表达产物在高温下可能具有较高的活性 （2） ①. RNA聚合酶 ②. 限制酶KpnI识别序列和E序列 ③. 限制酶BamHⅠ的识别序列 （3） ①. DNA连接酶 ②. 6.7 ③. 便于筛选出含有重组质粒pZ01-bgaB的受体细胞 【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。 【小问1详解】 低温下生产低乳糖牛奶过程中，由于牛奶生产一般不使用抗生素，所以可能存在杂菌污染的问题，杂菌在牛奶中生长繁殖，会影响牛奶的质量，使牛奶质量不能得到保障；普通乳糖酶热稳定差，在低温条件下才具有水解活性，而科研人员要获得高产耐高温乳糖酶的重组枯草杆菌，啫热菌能在高温中正常生活，从该菌中获取的基因，其表达产物在高温下可能具有较高的活性； 【小问2详解】 由题意可知，pZ01上P43是强启动子，是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动目的基因高效转录出mRNA；由图可知，P43中含KpnI酶切位点，酶切后将失去其所必须的序列（E序列），为保证bgaB基因能与pZ01正确连接并正常表达，需要用限制酶KpnI和BamHⅠ进行双酶切。因为bgaB基因不含限制酶切割位点，所以在设计扩增bgaB基因的引物时，应在引物1的5'端添加限制酶KpnI识别序列和E序列，引物2的5'端添加限制酶BamHⅠ的识别序列； 【小问3详解】 过程①是将目的基因和载体连接形成重组质粒，需用到的工具酶是DNA连接酶。从图中可知，pZ01的长度是9kb，bgaB基因的长度是2kb，重组质粒的长度为8.7kb，所以用HindⅢ和BamHⅠ双酶切pZ01后，切去了一部分片段，回收的用于重组质粒构建的DNA片段长度为（8.7-2=）6.7kb（引物5'端添加的序列长度均忽略不计）；重组质粒中保留卡那霉素抗性基因作为标记基因，其目的是便于筛选出含有重组质粒pZ01-bgaB的受体细胞，在含有卡那霉素的培养基中，含有重组质粒pZ01-bgaB（含卡那霉素抗性基因）的受体细胞能够存活，而不含重组质粒的细胞不能存活。 24. 美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体，具体方法如下。回答下列问题： （一）基因工程抗原的制备 （1）根据美西螈CD14基因的核苷酸序列，合成引物，利用PCR扩增CDI4片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’—OH与加入的脱氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是_______（填“5’→3’”或“3’→5’”）。 （2）载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切抗性基因序列如图1所示。用Xho1和Sal1分别酶切CD14和载体后连接，CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定，理由是_______，培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。 （二）抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示： （3）步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射________和________。 （4）步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是_________。 （5）吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原—抗体杂父原理，需加入________进行专一抗体检测，检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是_________。 【答案】（1）5'→3' （2）正向连接的重组DNA有这两种酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序列，没有这两种酶的酶切位点（没有限制酶的识别序列） （3） ①. CD14蛋白##CD14抗原  ②. 分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞 （4）能在体外无限增殖 （5） ①. CD14蛋白 ②. 参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多，有的不能分泌抗CD14抗体    【解析】 【分析】PCR原理：在高温条件下，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。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。 【小问1详解】 PCR扩增时，需要引物，引物是以美西螈CD14基因的一段核苷酸序列合成的。DNA聚合酶催化引物的3'-OH与加入的脱氧核苷酸的5'-P形成磷酸二酯键，因此新链合成的方向是从5'→3'。 【小问2详解】 可进一步用限制酶XhoⅠ和SalⅠ对CD14的连接方向进行鉴定，是因为正向连接的重组DNA有这两种酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序列，没有这两种酶的酶切位点（没有限制酶的识别序列）。 【小问3详解】 步骤①是注射特定抗原，针对本实验目的可知，要获得抗CD14单克隆抗体，故应该注射CD14蛋白/CD14抗原；步骤⑤是将分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内培养，以获得大量单克隆抗体。 【小问4详解】 步骤②所用的SP2/0细胞为骨髓瘤细胞，能在体外无限增殖。 【小问5详解】 根据抗原-抗体杂交原理，应该用CD14蛋白检测其中是否含抗CD14蛋白的抗体。因为形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类很多，因此有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$