精品解析：天津市河西区天津市新华中学2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题

2024—2025 学年度第二学期高二级部 生物学科 一、单选题(每题3分，共63分) 1. 图1是某生态系统各组分关系示意图，图2是某生态系统碳循环示意图，其中字母代表生物类型，序号代表过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图1的丁、图2的B 均代表分解者，其一定是细菌等微生物 B. 图2的过程①只代表光合作用，②③⑤代表呼吸作用 C. 图1中丙、图2中B的存在，能够加快生态系统的能量循环 D. 图1中乙和丁是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁” 2. 图1为某农田生态系统的能量金字塔简图，其中①～④分别表示不同的营养级，已知处于营养级①的是（ ）玉米，种植玉米的过程中需要经常除草。图2为能量流经图1中第二营养级的变化示意图，图中的数值表示能量，单位是[103kJ/m2·a]。下列叙述错误的是（ ） A. 从生态系统的组成成分来看，图1中不包括的生物成分是分解者 B. 种植玉米时经常除草有利于使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 C. 图2中第二营养级的同化量中包括以粪便的形式被分解者利用的100×103kJ/（m2⋅a） D. 图2中乙表示第二营养级用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动的能量 3. 下图为研究人员对纤维素分解菌的分离操作（A组）和计数操作（B组）过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ） A. ④和⑤所用培养基从物理性质分析，区别是④培养基中没有添加琼脂 B. ⑨计数得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较多 C. ④的培养基应以纤维素为唯一碳源，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求 D. 可以在培养基中加入刚果红来鉴别纤维素分解菌 4. 有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。研究人员试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。先将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。一段时间后，将1mL湖泊水样加入9mL无菌水中、继续重复该操作3次，取0.1mL涂布于薄层上，稳定后获得56个菌落，其中15个菌落周围出现溶菌圈。下列说法正确的是（　　） A. 应选用由水、碳源、氮源和无机盐组成的培养基分离细菌 B. 应使用灼烧灭菌后的涂布器将α菌均匀地接种到培养基上 C. 溶菌细菌的接种需在含α菌的培养基变浑浊后才能进行 D. 每毫升的湖泊水样中约有1.5×105个具溶菌特性的细菌 5. 灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（　　） A. 动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行 B. 微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染 C. 为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 D. 可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌 6. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如图2所示。下列有关叙述正确的是（ ） A. 图1培育杂种植株所用的技术体现了细胞膜具有一定流动性原理和基因突变原理 B. ②过程可用灭活病毒诱导细胞融合，杂种细胞再生出细胞壁是成功的标志 C. 只考虑细胞两两融合，图1培育出的植株体细胞中最多含有72条染色体 D. 可将病菌悬浮液均匀喷施于图2中的3和5植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，筛选出抗病性强的杂种植株 7. CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株 B. 若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株 C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株 D. 接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定 8. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常，导致克隆成功率较低。我国科学家采用一定的技术手段对克隆胚胎进行处理，如图所示，提高了克隆成功率，并在2024年获得了首个活到成年的克隆猴。下列分析错误的是（ ） 注：杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生 A. 培养杂种雌猴成纤维细胞过程中定期更换培养液的目的是除去代谢废物并提供营养物质 B. 囊胚'b是通过体外受精技术获得的胚胎，受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应 C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘，为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性 D. 该技术在克隆具有特定疾病的模型动物以及辅助生殖等领域有广阔前景 9. 抗体-药物偶联物(ADC)通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成，通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。下列说法不正确的是（ ） A. 单克隆抗体可用于疾病的治疗和运载药物，具有位置准确、疗效高、毒副作用小的优点 B. 制备单克隆抗体时，用特定的选择培养基能筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 C. 体外培养特定杂交瘤细胞时需加入CO₂，目的是维持培养液的pH D. ADC中的抗体起靶向识别肿瘤细胞的作用，连接的药物起到杀伤肿瘤细胞的作用 阅读下列材料，完成以下小题。 器官移植的供体严重短缺是全球性问题。在异种动物体内培育人源器官，或是解决途径之一。中国科学院研究员先对人类成体细胞进行编辑，形成诱导多能干细胞(iPSCs)。之后将一定数量的 iPSCs注射到缺失肾脏发育关键基因的猪胚胎中，构建出嵌合胚胎。24小时后，这些猪胚胎被移植入选定的代孕母猪体内。28天后，这些胚胎中的一些会发育成为未成熟的人类肾脏。从动物体内“收获”人体器官不再是纸上谈兵。实验思路如下图所示。 10. 关于该实验叙述，正确的是（ ） A. 过程③需要将胚胎细胞放在充满CO₂的培养箱中培养 B. 在获得猪胚胎过程中需要采用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程 C. 过程⑤需要对代孕母猪使用促性腺激素进行超数排卵处理 D. 过程⑥所得个体不同组织细胞中的基因组成不存在差异 11. 基于伦理规定及国际惯例，代孕猪在胎龄3-4周时终止妊娠，但该做法依然引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是（ ） A. 嵌合体的出现会导致人类和其他动物之间的界限模糊 B. 接受该种肾脏移植的患者，其后代可能携带有部分猪的染色体 C. 实验获得的人类肾脏，其人类细胞占比、器官功能等指标都是未知数 D. 器官使用者很可能不希望使用被编辑过的细胞长成的器官 12. 关于DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定实验，下列说法正确的是（ ） A. 研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再进行过滤 B. 可采用牛的红细胞作为DNA 粗提取的材料 C. 进行电泳时，带电分子会向与其所带电荷相反的电极移动 D. 在凝胶中DNA 分子的迁移速率主要取决于其大小和构象，与凝胶浓度无关 13. 研究发现，神经退行性疾病与R-loop结构有关，如图所示，它是由一条 mRNA 与DNA杂合链及一条单链DNA 所组成。由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下列关于R-loop结构的叙述，错误的是（ ） A. R-loop结构中杂合链之间通过氢键连接 B. R-loop结构中含有5种碱基，8种核苷酸 C. R-loop结构中，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等 D. R-loop 结构与正常DNA 片段比较，存在的碱基配对方式相同 14. CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（SgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，SgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图所示。下列说法正确的是（ ） A. SgRNA通过碱基互补配对原则识别目标DNA分子，Cas9蛋白功能与DNA连接酶相似 B. 若要利用CRISPR/Cas9技术将一个基因从目标DNA分子上去除，通常需设计两个序列不同的SgRNA C. CRISPR/Cas9技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，一般SgRNA序列越短，脱靶率越低 D. 向导RNA可以在逆转录酶的催化下合成，合成的原料包括四种核糖核苷酸 15. ch1L基因是蓝藻拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞。技术路线如图所示，对此描述错误的是 A. ch1L基因的编码区是连续不间断的 B. ①②过程应使用同一种限制酶 C. ①②过程都要使用DNA连接酶 D. 若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株 16. 图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是（ ） A. 图甲中的质粒用BamH I切割后，含有4个游离的磷酸基团 B. 在构建重组质粒时，可用Pst I和BamH I切割质粒和外源DNA C. 用Pst I和HindIII酶切，可以防止质粒的自身环化 D. 导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长 17. 经研究发现，PVY-CP基因位于某种环状DNA 分子中。将PVY-CP 基因导入马铃薯，使之表达即可获得抗PVY病毒的马铃薯。下图表示构建基因表达载体的过程，相关酶切位点如下表所示。下列说法正确的是（ ） BamHⅠ Hind Ⅲ BglⅡ SmaⅠ Sau3AⅠ G↓GATCC CCTAG↑G A↓AGCTT TTCGA↑A A↓GATCT TCTAG↑A CCC↓GGG GGG↑CCC ↓GATC CTAG↑ A. 由步骤③获取的目的基因有2个黏性末端 B. 步骤④应选用的限制酶是 BamH I 和 Sma I C. 若用 Sau3A I切图中所示的质粒(多个)最多可能获得3种大小不同的 DNA 片段 D. 若BamH I酶切的 DNA 末端与 Bgl Ⅱ酶切的DNA 末端连接后的片段，这两种酶都不能切开 18. 反向PCR 是一种用于扩增已知序列两侧的未知序列的技术，需要先将目标DNA进行环化，再以环化的DNA为模板进行扩增。现利用反向PCR 技术来确定目的基因的插入位点，部分过程如下图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 过程①需用DNA 连接酶将酶切片段环化以实现对未知序列的扩增 B. 过程②中根据目的基因两端的部分核苷酸序列设计引物2和3 C. 过程③中复性在72℃左右使两种引物与模板链结合 D. 过程③所用的酶从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸 19. 为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将一种目的基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示，下列说法错误的是（ ） A. 该转基因马铃薯产生的配子中不一定含有目的基因 B. 若使表达的蛋白质含量增高，修饰目的基因的编码区 C. 导入农杆菌之前用Ca²+处理土壤农杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA的生理状态 D. 检测目的基因在马铃薯体内能否成功转录可采用 PCR 技术 20. 在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan°)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞和组织才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答，叙述不正确的是（ ） A. C过程为脱分化过程，培养基中只需加入营养物质、琼脂 B. D过程可以用虫感染植株进行个体水平的检测 C. 将转基因植株与非转基因植株杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1 D. 若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为3：1 21. 人凝血酶Ⅲ是一种分泌蛋白，可预防和治疗急慢性血栓。重组人凝血酶Ⅲ是世界上首个上市动物乳腺生物反应器生产的重组蛋白药物。下列叙述错误的是（ ） A. 可从人细胞中提取 RNA 后通过逆转录获取目的基因 B. 用显微注射技术将表达载体导入乳腺细胞来获得转基因动物 C. 获得早期胚胎后，可采用胚胎分割技术以提高胚胎利用率 D. 目的基因需与乳腺细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起 二、非选择题(共37分) 22. 云南玉溪“褚橙”是芸香科柑橘属双子叶植物，其果实以味甜皮薄、橙香馥郁、肉质细嫩等诸多优良特质而被誉为橙中精品。果皮还可晾晒制成常见的中药材陈皮，所含橘皮苷、橘皮酸等具有较强的自由基清除能力，能增强细胞的抗氧化能力，还可在一定程度上防治心血管疾病。请结合题干回答下列问题。 （1）科研人员利用细胞工程技术制备抗橘皮苷的单克隆抗体用于快速检测橘皮苷，其基本操作过程如图1所示，图中②过程诱导融合常用的方法有_____________________(写出至少两种)等。③过程使用到特定的______________培养基，筛选出的细胞________________(不能、一定能、不一定能)产生所需抗体。细胞丙是____________________，④过程是指_____________________，再经过多次筛选，可获得所需的细胞丁。 （2）科研小组尝试利用基因工程和发酵工程开发酵母细胞工厂以实现橘皮苷的量产。首先设法获取了橘皮苷合成关键酶基因，如图2所示，在利用PCR 技术扩增该基因时，需要合成引物_____________(在“I、II、Ⅲ、Ⅳ”中选择)，连续扩增6次后至少需要引物____个，产物中同时含有两种引物的DNA 片段所占比例为____。扩增完成以后，常采用___________________法来鉴定 PCR 的产物。完成基因表达载体的构建后将其导入经___处理的酵母细胞中高效表达，获得橘皮苷。 23. 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组蛋白去甲基化酶，TSA 为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。 （1）iPS细胞与成纤维细胞相比，其分化程度较_____。过程②应选用处于__________的卵母细胞，采用显微操作法去“核”，其实是去除_________________________。 （2）胚胎移植之前，需要对受体动物进行_____________处理。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，此技术可以看作动物___________________繁殖或克隆的方法之一，再进行移植。 （3）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。 （4）科研人员为确定 Kdmad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，实验结果如右图所示。根据实验结果推测Kdm4d的mRNA 的作用是注入 Kdmdd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______________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。 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。其中的PCR 定点突变技术是最常用的，它可以分为重叠延伸PCR、大引物PCR 等。请尝试回答以下题目。 24. 重叠延伸PCR 技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，通过多次PCR 扩增，从而获得目的基因的方法。该技术在扩增较长片段的DNA、不同来源的DNA片段拼接、基因的定点诱变等方面具有广泛的应用前景。下图是利用重叠延伸PCR 技术扩增某目的基因的过程。其主要设计思路是用具有互补配对片段的引物(图中引物2、引物3)，分别PCR，获得有重叠链的两种 DNA片段，再在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸获得目的基因。结合所学知识，分析下列问题。 （1）在第一阶段获得两种具有重叠片段DNA的过程中，必须将引物1、2和引物3、4置于不同反应系统中，这是因为__________________________。 （2）若在引物1和引物2组成的反应系统和引物3、引物4组成的反应系统中均复制一次，共产生___________种双链DNA 分子。 （3）在引物1、引物2组成的反应系统中，经第一阶段形成图示双链DNA至少要经过________次复制。 （4）若利用微生物扩增该目的基因，其基本步骤包括：_____________、________________、微生物的筛选和培养、从菌群中获取目的基因。 25. IKK 激酶由IKKα、IKKβ和IKKγ三种亚基组成，该酶参与动物体内免疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷(SCID)患儿的IKKβ基因编码区第1183位碱基T突变为C。为研究该患儿发病机制，研究人员应用大引物PCR 定点诱变技术获得突变基因，并培育出SCID模型小鼠。图1为定点诱变获得突变基因的过程。 （1）在定点诱变获取突变基因时，在引物A、B、C、大引物a、b中PCR₁中使用的引物有__________，PCR₂中使用的引物有____________。 （2）PCR 在第一个循环之前通常将DNA 样品加热至95℃数分钟进行预处理，其目的是增加大分子模板DNA彻底_____的概率。由于大引物较长，含C与G的碱基较多，为减少非目标基因的获得，在PCR₂复性过程中应采取的措施是适当______________退火温度。 （3）培育模型鼠的过程中，需用限制酶 Sacl、HindⅢ对突变基因和载体进行双酶切，双酶切的优点是防止质粒和目的基因的自身环化及_________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025 学年度第二学期高二级部 生物学科 一、单选题(每题3分，共63分) 1. 图1是某生态系统各组分关系示意图，图2是某生态系统碳循环示意图，其中字母代表生物类型，序号代表过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图1的丁、图2的B 均代表分解者，其一定是细菌等微生物 B. 图2的过程①只代表光合作用，②③⑤代表呼吸作用 C. 图1中丙、图2中B的存在，能够加快生态系统的能量循环 D. 图1中乙和丁是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁” 【答案】D 【解析】 【分析】图1分析：乙为生产者，甲为大气中的二氧化碳，丁为分解者，丙为消费者。图2分析：A为生产者，B为分解者，C、D为消费者。 【详解】A、图1分析：乙为生产者，甲为大气中的二氧化碳，丁为分解者，丙为消费者。图2分析：A为生产者，B为分解者，C、D为消费者。即图1的丁、图2的B均代表分解者，但不一定是细菌等微生物，如蚯蚓，A错误； B、图2的过程①代表光合作用、化能合成作用，②③代表呼吸作用，⑤代表分解者的分解作用，B错误； C、图1中丙是消费者、图2中B是分解者，消费者的存在能够加快生态系统的物质循环，C错误； D、图1中乙是生产者、丁是分解者，生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”，D正确。 故选D。 2. 图1为某农田生态系统的能量金字塔简图，其中①～④分别表示不同的营养级，已知处于营养级①的是（ ）玉米，种植玉米的过程中需要经常除草。图2为能量流经图1中第二营养级的变化示意图，图中的数值表示能量，单位是[103kJ/m2·a]。下列叙述错误的是（ ） A. 从生态系统的组成成分来看，图1中不包括的生物成分是分解者 B. 种植玉米时经常除草有利于使能量持续高效地流向对人类最有益部分 C. 图2中第二营养级的同化量中包括以粪便的形式被分解者利用的100×103kJ/（m2⋅a） D. 图2中乙表示第二营养级用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动的能量 【答案】C 【解析】 【分析】生态系统的成分： （1） 非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等； （2） 生产者：自养生物，主要是绿色植物； （3） 消费者：动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生生物； （4） 分解者：能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物，主要是细菌和真菌。 【详解】A、生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者，图1所示的能量金字塔中不包含分解者，A正确； B、种植玉米的过程需要不断地除草，可以减小杂草和玉米的种间竞争，调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，B正确； C、以粪便的形式被分解者利用的100×103kJ/（m2⋅a）是第二营养级的摄入量，不属于第二营养级的同化量，C错误； D、同化量（甲）中一部分用于自身的呼吸消耗（丙），其余的能量则用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动（乙），D正确。 故选C。 3. 下图为研究人员对纤维素分解菌的分离操作（A组）和计数操作（B组）过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ） A. ④和⑤所用培养基从物理性质分析，区别是④培养基中没有添加琼脂 B. ⑨计数得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较多 C. ④的培养基应以纤维素为唯一碳源，还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求 D. 可以在培养基中加入刚果红来鉴别纤维素分解菌 【答案】B 【解析】 【分析】1、选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长； 2、鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂或化学药品，用以鉴别不同种类的微生物。 【详解】A、④和⑤所用培养基从物理性质分析，④是液体培养基，⑤是固体培养基，加有琼脂，A正确； B、⑨计数方法为稀释涂布平板法，只能统计活菌数，而细菌计数板计数法无论活菌还是死菌都统计在内，因此稀释涂布平板法统计得到的细菌数与用细菌计数板计数法得到的细菌数相比较少，B错误； C、该实验是为了分享得到纤维素分解菌，培养液中以纤维素作为唯一碳源时，只有能利用纤维素的微生物才能生长繁殖，从而筛选出纤维素分解菌，此外还需满足微生物生长对pH、特殊营养物质等的需求，C正确； D、当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌，D正确。 故选B。 4. 有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。研究人员试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。先将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。一段时间后，将1mL湖泊水样加入9mL无菌水中、继续重复该操作3次，取0.1mL涂布于薄层上，稳定后获得56个菌落，其中15个菌落周围出现溶菌圈。下列说法正确的是（　　） A. 应选用由水、碳源、氮源和无机盐组成的培养基分离细菌 B. 应使用灼烧灭菌后的涂布器将α菌均匀地接种到培养基上 C. 溶菌细菌的接种需在含α菌的培养基变浑浊后才能进行 D. 每毫升的湖泊水样中约有1.5×105个具溶菌特性的细菌 【答案】C 【解析】 【分析】微生物接种的两种常见的方法：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大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、分离细菌需要固体培养基，因此培养基中不仅需要水、碳源、氮源和无机盐，还需要凝固剂琼脂，A错误； B、根据题干信息，将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层，然后使用灼烧灭菌后的涂布器将0.1mL稀释过的湖泊水样均匀地接种到培养基上，B错误； C、含α菌的培养基变浑浊说明α菌已经生长繁殖，此时接种溶菌细菌才能观察到溶菌现象，C正确； D、0.1ml稀释液含有溶菌细菌15个，稀释倍数为10000倍，因此每毫升的湖泊水样中约有15×10×10000=1.5×106个具溶菌特性的细菌，D错误。 故选C。 5. 灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（　　） A. 动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行 B. 微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染 C. 为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌 D. 可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌 【答案】D 【解析】 【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌，常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。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。 【详解】A、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误； B、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生素，B错误； C、一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误； D、可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。 故选D。 6. 花椰菜(2n=18)种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如图2所示。下列有关叙述正确的是（ ） A. 图1培育杂种植株所用的技术体现了细胞膜具有一定流动性原理和基因突变原理 B. ②过程可用灭活病毒诱导细胞融合，杂种细胞再生出细胞壁是成功的标志 C. 只考虑细胞两两融合，图1培育出的植株体细胞中最多含有72条染色体 D. 可将病菌悬浮液均匀喷施于图2中的3和5植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，筛选出抗病性强的杂种植株 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】A、图1培育杂种植株所用的技术为植物体细胞杂交技术，将杂种细胞培养成完整植株，体现了植物细胞全能性；两个物种细胞的融合体现了细胞膜流动性原理和染色体变异原理，A错误； B、植物细胞不能用灭活病毒诱导细胞融合，杂交细胞再生出新的细胞壁是植物细胞融合成功的标志之一，发育成完整植株是植物体细胞杂交技术成功的标志，B错误； C、花椰菜（2n = 18）体细胞中含有18条染色体，紫罗兰（2n = 14）体细胞中含有14条染色体，考虑两两融合时可以是两个花椰菜细胞融合，融合后细胞中有4n=36条染色体，植株在进行有丝后期时染色体加倍为72条，C正确； D、根据图谱分析4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，是杂种植株，可将病菌悬浮液均匀喷施于4、5号杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，筛选出抗病性强的杂种植株，但图2中的3植株为花椰菜，不是杂种植株，D错误。 故选C。 7. CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株 B. 若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株 C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株 D. 接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定 【答案】B 【解析】 【分析】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 、烟草幼苗茎尖病毒极少，但不能直接确定其就是抗 CMV 的，直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株，A 错误； B、若发病叶片中出现绿色区域，说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞，取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株，B 正确； C 、叶片组织不能先进行灭菌处理，这样会杀死细胞，应该先进行脱分化形成愈伤组织，再进行再分化培养成抗 CMV 植株，C 错误； D、 接种 CMV 起到了选择作用，但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性，D 错误。 故选B。 8. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常，导致克隆成功率较低。我国科学家采用一定的技术手段对克隆胚胎进行处理，如图所示，提高了克隆成功率，并在2024年获得了首个活到成年的克隆猴。下列分析错误的是（ ） 注：杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生 A. 培养杂种雌猴成纤维细胞过程中定期更换培养液的目的是除去代谢废物并提供营养物质 B. 囊胚'b是通过体外受精技术获得的胚胎，受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应和卵细胞膜反应 C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘，为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性 D. 该技术在克隆具有特定疾病的模型动物以及辅助生殖等领域有广阔前景 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。 【详解】A、动物细胞培养时为了除去代谢废物并提供营养物质，需要定期更换培养液，A正确； B、防止多精子入卵的两道屏障： ①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。 ②卵黄膜的封闭作用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程，B正确； C、囊胚的滋养层确实会发育为胎盘，为胚胎提供营养，但胎盘不会改变胚胎的遗传特性，C错误； D、通过克隆技术可以创建特定疾病的动物模型，用于研究疾病机制和药物开发。此外，该技术还可能用于辅助生殖，帮助解决不孕不育等问题，D正确。 故选C。 9. 抗体-药物偶联物(ADC)通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成，通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。下列说法不正确的是（ ） A. 单克隆抗体可用于疾病的治疗和运载药物，具有位置准确、疗效高、毒副作用小的优点 B. 制备单克隆抗体时，用特定的选择培养基能筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 C. 体外培养特定杂交瘤细胞时需加入CO₂，目的是维持培养液的pH D. ADC中的抗体起靶向识别肿瘤细胞的作用，连接的药物起到杀伤肿瘤细胞的作用 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图可知：抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合，通过胞吞的方式把药物（如细胞毒素）一并带进靶细胞，引起靶细胞溶酶体膜的破裂，最后导致细胞凋亡，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 【详解】A、单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，可作为诊断试剂，用于疾病的治疗和运载药物，具有位置准确、疗效高、毒副作用小的优点，A正确； B、在特定的选择培养基上筛选出的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养及抗体检测，经多次筛选，才能获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，B错误； C、体外培养特定杂交瘤细胞时，需要提供O2和CO2等气体环境，其中CO2的作用是维持培养液的pH，C正确； D、ADC中的单克隆抗体只起靶向识别肿瘤细胞的作用，ADC中连接的药物才能起到杀伤肿瘤细胞的作用，D正确。 故选B。 阅读下列材料，完成以下小题。 器官移植的供体严重短缺是全球性问题。在异种动物体内培育人源器官，或是解决途径之一。中国科学院研究员先对人类成体细胞进行编辑，形成诱导多能干细胞(iPSCs)。之后将一定数量的 iPSCs注射到缺失肾脏发育关键基因的猪胚胎中，构建出嵌合胚胎。24小时后，这些猪胚胎被移植入选定的代孕母猪体内。28天后，这些胚胎中的一些会发育成为未成熟的人类肾脏。从动物体内“收获”人体器官不再是纸上谈兵。实验思路如下图所示。 10. 关于该实验的叙述，正确的是（ ） A. 过程③需要将胚胎细胞放在充满CO₂的培养箱中培养 B. 在获得猪胚胎过程中需要采用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程 C. 过程⑤需要对代孕母猪使用促性腺激素进行超数排卵处理 D. 过程⑥所得个体不同组织细胞中的基因组成不存在差异 11. 基于伦理规定及国际惯例，代孕猪在胎龄3-4周时终止妊娠，但该做法依然引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是（ ） A. 嵌合体的出现会导致人类和其他动物之间的界限模糊 B. 接受该种肾脏移植的患者，其后代可能携带有部分猪的染色体 C. 实验获得的人类肾脏，其人类细胞占比、器官功能等指标都是未知数 D. 器官使用者很可能不希望使用被编辑过的细胞长成的器官 【答案】10. B 11. B 【解析】 【分析】1、器官移植是将一个个体的某一器官整体或部分地转移到另一个体（或本体的另一位置，如自体皮肤移植）的过程；2、器官移植存在的主要问题：免疫排斥反应和供体器官不足。针对免疫排斥反应，可采用免疫抑制剂来提高移植器官的成活率。3、动物细胞培养的气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需， CO2主要作用是维持培养液的pH。 【10题详解】 A、过程③需要将胚胎细胞放在95%空气和5%CO2的培养箱中培养，A错误； B、在获得猪胚胎过程中需要采用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程，B正确； C、过程⑤需要对代孕母猪进行同期发情处理，不需要进行超数排卵处理，C错误； D、由于嵌合体含有人和猪的基因，因此过程⑥所得个体不同组织细胞中的基因组成存在着差异，D错误。 故选B。 【11题详解】 基于伦理规定及国际惯例，代孕猪在胎龄3-4周时终止妊娠，但该做法依然引起了民众普遍的担忧。原因是嵌合体的出现会导致人类和其他动物之间的界限模糊、实验获得的人类肾脏，其人类细胞占比、器官功能等指标都是未知数、器官使用者很可能不希望使用被编辑过的细胞长成的器官，但接受该种肾脏移植的患者，其后代不可能携带有部分猪的染色体，因为患者的遗传物质没有改变，ACD正确、B错误。 故选B。 12. 关于DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定实验，下列说法正确的是（ ） A. 研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再进行过滤 B. 可采用牛的红细胞作为DNA 粗提取的材料 C. 进行电泳时，带电分子会向与其所带电荷相反的电极移动 D. 在凝胶中DNA 分子的迁移速率主要取决于其大小和构象，与凝胶浓度无关 【答案】C 【解析】 【分析】DNA粗提取是利用DNA与RNA、蛋白质等在物理和化学性质上的差异，将DNA分离出来的过程。 【详解】A、 研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，DNA会沉淀在底部，充分摇匀会使沉淀的DNA重新悬浮，不利于后续过滤获取含DNA的滤液，A错误； B、 牛属于哺乳动物，其成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，也就没有DNA，不能作为DNA粗提取的材料，B错误； C、 进行电泳时，在电场的作用下，带电分子会向与其所带电荷相反的电极移动，C正确； D、 在凝胶中DNA分子的迁移速率主要取决于其大小和构象，同时也与凝胶浓度有关，D错误。 故选C。 13. 研究发现，神经退行性疾病与R-loop结构有关，如图所示，它是由一条 mRNA 与DNA杂合链及一条单链DNA 所组成。由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下列关于R-loop结构的叙述，错误的是（ ） A. R-loop结构中杂合链之间通过氢键连接 B. R-loop结构中含有5种碱基，8种核苷酸 C R-loop结构中，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等 D. R-loop 结构与正常DNA 片段比较，存在的碱基配对方式相同 【答案】D 【解析】 【分析】R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段，其中的碱基配对方式为U-A、A-T、C、G配对。根据题干信息“R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链,导致遗传信息翻译受阻，因此相关基因控制合成的蛋白质含量下降。 【详解】A、由题“mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链”可知，R-loop结构中杂合链之间通过氢键连接，A正确； B、R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段，DNA有四种核苷酸，RNA有四种核苷酸，所以，R-loop结构中含有8种核苷酸，5种碱基，B正确； C、R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等，C正确； D、R-loop结构是一种三链RNA-DNA杂合片段，其中的碱基配对方式为U-A、A-T、C-G配对，因此与正常DNA 片段比较，存在的碱基配对方式不完全相同，D错误。 故选D。 14. CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（SgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，SgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图所示。下列说法正确的是（ ） A. SgRNA通过碱基互补配对原则识别目标DNA分子，Cas9蛋白的功能与DNA连接酶相似 B. 若要利用CRISPR/Cas9技术将一个基因从目标DNA分子上去除，通常需设计两个序列不同SgRNA C. CRISPR/Cas9技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，一般SgRNA序列越短，脱靶率越低 D. 向导RNA可以在逆转录酶的催化下合成，合成的原料包括四种核糖核苷酸 【答案】B 【解析】 【分析】由图示可知，SgRNA可通过与特定基因位点的碱基互补配对，来引导Cas9蛋白到该位点进行切割，即SgRNA是通过碱基互补配对原则来识别目标DNA分子的。 【详解】A、由图可知，SgRNA可通过与特定基因位点碱基互补配对，来引导Cas9蛋白到该位点进行切割。即SgRNA通过碱基互补配对原则识别目标DNA分子，而Cas9蛋白的功能与限制酶相似，A错误； B、为了防止因目的基因两侧的“黏性末端”相同而导致的自身环化，若要利用CRISPR/Cas9技术将一个基因从目标DNA分子上去除，通常需设计两个序列不同的SgRNA，B正确； C、CRISPR/Cas9技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，SgRNA的序列越短，可识别的DNA上的特定碱基序列越短，越容易发生脱靶现象，即脱靶率越高，C错误； D、向导RNA是以DNA的一条链为模板通过转录形成的，可以在RNA聚合酶的催化下合成，合成的原料包括四种核糖核苷酸，D错误。 故选B。 15. ch1L基因是蓝藻拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞。技术路线如图所示，对此描述错误的是 A. ch1L基因的编码区是连续不间断的 B. ①②过程应使用同一种限制酶 C. ①②过程都要使用DNA连接酶 D. 若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株 【答案】B 【解析】 【分析】本题考查了原核基因的编码区是连续的、基因重组技术的工具及操作过程。 【详解】A、ch1L基因是蓝藻拟核DNA上控制叶绿素合成的基因，为原核基因，其编码区是连续的，不间断的，A正确； B、图中①②过程插入的目的基因不同，因此使用的限制酶是不同的，B错误； C、图中①②过程都是插入目的基因的过程，都需要用DNA连接酶，C正确； D、若操作成功，在无ch1 L基因蓝细菌中含有红霉素抗性基因，因此能够用含红霉素的培养基筛选出该变异株，D正确。 故选B。 16. 图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是（ ） A. 图甲中的质粒用BamH I切割后，含有4个游离的磷酸基团 B. 在构建重组质粒时，可用Pst I和BamH I切割质粒和外源DNA C. 用Pst I和HindIII酶切，可以防止质粒的自身环化 D. 导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长 【答案】C 【解析】 【详解】A、图甲中的质粒只有一个BamHⅠ切割位点，切割后形成一个直链DNA，含2个游离的磷酸基团，A错误； B、BamHⅠ切割位点在目的基因上，所以不能用该酶切割外源DNA，B错误； C、用PstⅠ和HindⅢ酶切质粒切成两个片段，用PstⅠ和HindⅢ酶能将外源DNA切成三段，只有含目的基因的片段通过DNA连接酶与质粒连接形成的重组质粒符合要求，而另一个重组质粒无目的基因，不符合要求，从而可以防止质粒的自身环化，C正确； D、导入目的基因的大肠杆菌，其重组质粒是用PstⅠ和HindⅢ酶切割的，其中的Ampr（氨苄青霉素抗性基因）已被破坏，因此导入目的基因的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基中生长，D错误。 故选C。 17. 经研究发现，PVY-CP基因位于某种环状DNA 分子中。将PVY-CP 基因导入马铃薯，使之表达即可获得抗PVY病毒的马铃薯。下图表示构建基因表达载体的过程，相关酶切位点如下表所示。下列说法正确的是（ ） BamHⅠ Hind Ⅲ BglⅡ SmaⅠ Sau3AⅠ G↓GATCC CCTAG↑G A↓AGCTT TTCGA↑A A↓GATCT TCTAG↑A CCC↓GGG GGG↑CCC ↓GATC CTAG↑ A. 由步骤③获取的目的基因有2个黏性末端 B. 步骤④应选用的限制酶是 BamH I 和 Sma I C. 若用 Sau3A I切图中所示的质粒(多个)最多可能获得3种大小不同的 DNA 片段 D. 若BamH I酶切的 DNA 末端与 Bgl Ⅱ酶切的DNA 末端连接后的片段，这两种酶都不能切开 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：图示是获得抗病毒马铃薯的部分操作，步骤①~③是从环状DNA中获取目的基因（PVY-CP）的过程；质粒是选用的运载体；④过程需要用限制酶处理质粒；⑤表示基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶。 【详解】A、观察步骤③获取目的基因的过程，经过Hind Ⅲ酶处理、Klenow酶处理和BamH Ⅰ酶处理后，目的基因一端是BamH Ⅰ切割形成的黏性末端，另一端经Klenow酶处理后为平末端，所以只有1个黏性末端，A错误； B、步骤④要将目的基因与质粒连接，目的基因一端为平端，一端为黏性端，黏性末端应与启动子一端连接，结合表格中酶切位点，应选用Bgl Ⅱ（可产生与BamH Ⅰ切割后相同的黏性末端）和Sma Ⅰ（产生平端），B错误； C、Sau3A Ⅰ的识别序列为↓GATC，图中质粒有3个Sau3A Ⅰ的识别位点，完全酶切可得到3种片段，不完全酶切可得到4种片段，所以最多可能获得7种大小不同的DNA片段，C错误； D、BamH Ⅰ酶切的DNA末端（G↓GATCC 产生-GATC-黏性末端）与Bgl Ⅱ酶切的DNA末端（A↓GATCT 产生-GATC-黏性末端）连接后的片段（-GGATCT- 或-AGATCC-），其序列既不是BamH Ⅰ的识别序列（G↓GATCC），也不是Bgl Ⅱ的识别序列（A↓GATCT），所以这两种酶都不能切开，D正确。 故选D。 18. 反向PCR 是一种用于扩增已知序列两侧的未知序列的技术，需要先将目标DNA进行环化，再以环化的DNA为模板进行扩增。现利用反向PCR 技术来确定目的基因的插入位点，部分过程如下图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 过程①需用DNA 连接酶将酶切片段环化以实现对未知序列的扩增 B. 过程②中根据目的基因两端的部分核苷酸序列设计引物2和3 C. 过程③中复性是在72℃左右使两种引物与模板链结合 D. 过程③所用的酶从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸 【答案】A 【解析】 【分析】PCR只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。 【详解】A、反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列，模板是两端的序列，因此过程①需要用DNA 连接酶将酶切片段环化以实现对未知序列的扩增，A正确； B、反向PCR是扩增已知序列两侧的未知序列，过程②设计引物时，应根据已知序列(目的基因两侧的部分核苷酸序列)来设计引物1和4，而不是引物2和3，B错误； C、PCR过程中，复性的温度一般在55-60℃左右，而72℃左右是延伸的温度，所以过程③中复性不是在72℃左右，C错误； D、DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，过程③PCR所用的酶也是从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，D错误。 故选A。 19. 为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将一种目的基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示，下列说法错误的是（ ） A. 该转基因马铃薯产生的配子中不一定含有目的基因 B. 若使表达的蛋白质含量增高，修饰目的基因的编码区 C. 导入农杆菌之前用Ca²+处理土壤农杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA的生理状态 D. 检测目的基因在马铃薯体内能否成功转录可采用 PCR 技术 【答案】B 【解析】 【分析】基本操作步骤主要包括四步：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 。在这个题目里，就是获取抗病毒目的基因，构建含目的基因的 T - DNA 表达载体，导入农杆菌后感染马铃薯细胞，最后通过组织培养获得抗病毒马铃薯植株，还涉及目的基因检测等知识。 【详解】A、由于转基因植株相当于杂合子，在减数分裂产生配子时，同源染色体分离，配子中可能含有目的基因，也可能不含，A 正确； B、若要使表达的蛋白质含量增高，可对目的基因的非编码区进行修饰，而非编码区对基因的表达起着调控作用，编码区是决定蛋白质的氨基酸序列的区域，修饰编码区一般是改变蛋白质的氨基酸序列而不是增加蛋白质含量，B错误； C、将目的基因导入农杆菌之前，用Ca2+处理土壤农杆菌，使其成为感受态细胞，能吸收周围环境中的 DNA，C 正确； D、检测目的基因在马铃薯体内能否成功转录，可采用 PCR 技术，以提取的 RNA 为模板，逆转录形成 cDNA，再进行 PCR 扩增，若能扩增出相应产物，则说明目的基因成功转录，D 正确。 故选B。 20. 在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan°)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞和组织才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答，叙述不正确的是（ ） A. C过程为脱分化过程，培养基中只需加入营养物质、琼脂 B. D过程可以用虫感染植株进行个体水平的检测 C. 将转基因植株与非转基因植株杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1 D. 若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为3：1 【答案】A 【解析】 【分析】基因表达载体的构建过程：首先用同一种限制酶切割目的基因和质粒，然后再用DNA连接酶把目的基因和运载体质粒连接成重组质粒． 【详解】A、C 过程为脱分化过程，培养基中不仅要加入营养物质、琼脂，还需要加入植物激素（如生长素和细胞分裂素等）来调节细胞的脱分化和再分化过程，A 错误； B、D 过程是对转基因植株进行检测，用虫感染植株，观察植株是否抗虫，这是在个体水平上的检测，B 正确； C、转基因植株相当于杂合子（假设相关基因用 A 表示抗性，a 表示敏感），与非转基因植株（aa）杂交，即 Aa×aa，后代中抗卡那霉素型（Aa）与卡那霉素敏感型（aa）的数量比为 1:1，C 正确； D、 转基因植株相当于杂合子（Aa），自交即 Aa×Aa，后代中抗卡那霉素型（A_）与卡那霉素敏感型（aa）的数量比为 3:1，D 正确。 故选A。 21. 人凝血酶Ⅲ是一种分泌蛋白，可预防和治疗急慢性血栓。重组人凝血酶Ⅲ是世界上首个上市的动物乳腺生物反应器生产的重组蛋白药物。下列叙述错误的是（ ） A. 可从人细胞中提取 RNA 后通过逆转录获取目的基因 B. 用显微注射技术将表达载体导入乳腺细胞来获得转基因动物 C. 获得早期胚胎后，可采用胚胎分割技术以提高胚胎利用率 D. 目的基因需与乳腺细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起 【答案】B 【解析】 【分析】利用基因工程技术，还可以让哺乳动物批量生产药物。科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。目前，科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。 【详解】A、可从人细胞中提取RNA后利用逆转录获取目的基因，然后用 PCR技术扩增目的基因，此时获得的目的基因没有启动子、终止子等，A正确； B、动物受精卵全能性最高，用显微注射技术将表达载体导入受精卵来获得转基因动物，在乳腺细胞表达特定的基因是启动子的作用，并非将目的基因导入乳腺细胞，B错误； C、胚胎分割技术可以得到更多胚胎，提高胚胎利用率，C正确； D、动物乳腺生物反应器需要使目的基因在乳腺细胞表达，目的基因的上游需连接在乳腺细胞中特异表达基因的启动子，D正确。 故选B。 二、非选择题(共37分) 22. 云南玉溪“褚橙”是芸香科柑橘属双子叶植物，其果实以味甜皮薄、橙香馥郁、肉质细嫩等诸多优良特质而被誉为橙中精品。果皮还可晾晒制成常见的中药材陈皮，所含橘皮苷、橘皮酸等具有较强的自由基清除能力，能增强细胞的抗氧化能力，还可在一定程度上防治心血管疾病。请结合题干回答下列问题。 （1）科研人员利用细胞工程技术制备抗橘皮苷的单克隆抗体用于快速检测橘皮苷，其基本操作过程如图1所示，图中②过程诱导融合常用的方法有_____________________(写出至少两种)等。③过程使用到特定的______________培养基，筛选出的细胞________________(不能、一定能、不一定能)产生所需抗体。细胞丙是____________________，④过程是指_____________________，再经过多次筛选，可获得所需的细胞丁。 （2）科研小组尝试利用基因工程和发酵工程开发酵母细胞工厂以实现橘皮苷的量产。首先设法获取了橘皮苷合成关键酶基因，如图2所示，在利用PCR 技术扩增该基因时，需要合成引物_____________(在“I、II、Ⅲ、Ⅳ”中选择)，连续扩增6次后至少需要引物____个，产物中同时含有两种引物的DNA 片段所占比例为____。扩增完成以后，常采用___________________法来鉴定 PCR 的产物。完成基因表达载体的构建后将其导入经___处理的酵母细胞中高效表达，获得橘皮苷。 【答案】（1） ①. 聚乙二醇诱导、电刺激 ②. HAT选择 ③. 不一定能 ④. 杂交瘤细胞 ⑤. 克隆化培养和抗体筛选 （2） ①. Ⅱ、Ⅲ ②. 126 ③. 31/32 ④. 琼脂糖凝胶电泳 ⑤. Ca2+ 【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。 【小问1详解】 过程②是诱导细胞甲和骨髓瘤细胞融合的过程，该过程使用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂，是诱导细胞融合的化学方法，还可以用物理方法，如电刺激。在HAT培养基上进行过程③的第一次筛选后，筛选出的细胞不一定产生所需抗体，得到细胞丙是杂交瘤细胞。再进行过程④，即对上述培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选获得细胞丁（分泌所需抗体的杂交瘤细胞），最终获得抗橘皮苷单克隆抗体。 【小问2详解】 由于引物的作用是在DNA聚合酶的催化下，在引物的3′端连接上脱氧核苷酸，需要与模板的3′端结合，因此设计的扩增引物位置是图中的Ⅱ、Ⅲ；PCR技术为体外DNA复制，由于每合成1个DNA需要2个引物，扩增6次，得到26=64个DNA，即需要26+1−2=126个引物；由于DNA半保留复制，有2个DNA为一条母链、一条含引物，另62个DNA为同时含有两种引物，因此产物中同时含有两种引物的DNA 片段所占比例为62÷64=31/32；扩增完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定PCR的产物；经Ca2+处理的酵母细胞处于容易吸收周围DNA分子的状态，将基因表达载体导入其中从而使其高效表达出橘皮苷。 23. 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）iPS细胞与成纤维细胞相比，其分化程度较_____。过程②应选用处于__________的卵母细胞，采用显微操作法去“核”，其实是去除_________________________。 （2）胚胎移植之前，需要对受体动物进行_____________处理。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，此技术可以看作动物___________________繁殖或克隆的方法之一，再进行移植。 （3）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。 （4）科研人员为确定 Kdmad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，实验结果如右图所示。根据实验结果推测Kdm4d的mRNA 的作用是注入 Kdmdd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______________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。 【答案】（1） ①. 更低 ②. 减数第二次分裂中期 ③. 纺锤体—染色体复合物 （2） ① 同期发情 ②. 无性 （3） ①. 组蛋白乙酰化 ②. 去甲基化 （4）提高 【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】 iPS细胞（诱导多能干细胞）是通过重编程技术将已分化的体细胞（如成纤维细胞）逆转为具有多能性的干细胞，因此其分化程度比成纤维细胞更低。动物细胞核移植时，应选用处于减数第二次分裂中期的细胞，因为处于减数第二次分裂的次级卵母细胞体积较大，便于操作；并且其中含有易于激发细胞核全能性体现的物质，因此过程①应选用处于减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ期)的卵母细胞。减数分裂Ⅱ中期（MI期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物，采用显微操作法去“核”，其实是去除该复合物。 【小问2详解】 移植之前，需要对受体母牛进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境。若要获得遗传性状完全相同的多只犊牛，可对重构胚进行胚胎分割，此技术可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，再进行移植。 【小问3详解】 重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程。 【小问4详解】 据题意和题图可知，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，A组囊胚的形成率和内细胞团的形成率都低于B组，推测 Kdm4d的mRNA的作用是注入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。 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。其中的PCR 定点突变技术是最常用的，它可以分为重叠延伸PCR、大引物PCR 等。请尝试回答以下题目。 24. 重叠延伸PCR 技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，通过多次PCR 扩增，从而获得目的基因的方法。该技术在扩增较长片段的DNA、不同来源的DNA片段拼接、基因的定点诱变等方面具有广泛的应用前景。下图是利用重叠延伸PCR 技术扩增某目的基因的过程。其主要设计思路是用具有互补配对片段的引物(图中引物2、引物3)，分别PCR，获得有重叠链的两种 DNA片段，再在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸获得目的基因。结合所学知识，分析下列问题。 （1）在第一阶段获得两种具有重叠片段DNA的过程中，必须将引物1、2和引物3、4置于不同反应系统中，这是因为__________________________。 （2）若在引物1和引物2组成的反应系统和引物3、引物4组成的反应系统中均复制一次，共产生___________种双链DNA 分子。 （3）在引物1、引物2组成的反应系统中，经第一阶段形成图示双链DNA至少要经过________次复制。 （4）若利用微生物扩增该目的基因，其基本步骤包括：_____________、________________、微生物的筛选和培养、从菌群中获取目的基因。 【答案】（1）引物2和吸引物3存在互补配对片段，置于同一反应系统中它们会发生结合而失去作用 （2）3 （3）2 （4） ①. 基因表达载体的构建     ②. 将目的基因进入受体细胞 【解析】 【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。 【小问1详解】 从图中可以看出，引物2和引物3相应的碱基之间可以进行配对，所以如果将引物2和3放在一个反应系统中，则会引起引物2和3 的失效。 【小问2详解】 两个反应系统中各自形成两种DNA分子，但由于引物1和引物4形成两个与原DNA相同的DNA分子，所以含有引物1和4的DNA属于同一种DNA，故总共形成三种DNA分子。 【小问3详解】 第一次复制形成的两个DNA分子分别含有引物1和引物2，图中第一阶段形成的DNA分子同时具有引物1和引物2，图示双链DNA分子至少要经过第二次复制才能形成。 【小问4详解】 利用微生物扩增该目的基因，需要将目的基因导入受体细胞，而导入受体细胞首先要将目的基因与载体结合。 25. IKK 激酶由IKKα、IKKβ和IKKγ三种亚基组成，该酶参与动物体内免疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷(SCID)患儿的IKKβ基因编码区第1183位碱基T突变为C。为研究该患儿发病机制，研究人员应用大引物PCR 定点诱变技术获得突变基因，并培育出SCID模型小鼠。图1为定点诱变获得突变基因的过程。 （1）在定点诱变获取突变基因时，在引物A、B、C、大引物a、b中PCR₁中使用的引物有__________，PCR₂中使用的引物有____________。 （2）PCR 在第一个循环之前通常将DNA 样品加热至95℃数分钟进行预处理，其目的是增加大分子模板DNA彻底_____的概率。由于大引物较长，含C与G的碱基较多，为减少非目标基因的获得，在PCR₂复性过程中应采取的措施是适当______________退火温度。 （3）培育模型鼠的过程中，需用限制酶 Sacl、HindⅢ对突变基因和载体进行双酶切，双酶切的优点是防止质粒和目的基因的自身环化及_________________。 【答案】（1） ①. 引物A、引物C ②. 引物B、大引物b （2） ①. 变性 ②. 提高 （3）反向连接 【解析】 【分析】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。其原理为DNA复制。该过程的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。其过程为：a、高温变性：DNA解旋过程；b、低温复性：引物结合到互补链DNA上；c、中温延伸：合成子链，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。 【小问1详解】 在PCR反应体系中，需要加入引物和IKKβ基因外，还需要加入Taq酶（耐高温DNA聚合酶）、4种脱氧核苷酸（原料）、缓冲液（维持pH）、Mg2+（激活DNA聚合酶）等；在图1获取突变基因过程中，分析题图可知，在PCR1中，需要两种引物，将来在切取IKKβ基因时，需要在基因的左侧用限制酶HindⅢ来切割，在基因的右侧用限制酶SacI来切割，因此在该基因的左端应有限制酶HindⅢ识别的序列，在基因的右端应有限制酶SacI识别的序列，因此在PCR1中结合到基因右端的引物序列从5′到3′端的开始部位应含有限制酶SacI识别的序列，所以要用到引物C，从题图中看，另一个引物从5′到3′端的序列中开始部位应含有突变碱基C，所以要用到引物A。从图中看，在PCR2中，有一个引物结合到了基因的左端，在它从5′到3′的序列的开始部位应含有限制酶HindⅢ识别的序列，所以要用到引物B，而另外的一个引物就是大引物中的一条链，它应该结合到基因的右端，且从5′到3′端的序列中开始部位应含有SacI识别的序列，从图中看，它是大引物的b链。 【小问2详解】 PCR在第一个循环之前通常将DNA样品加热至95℃数分钟进行预变性处理，这样可以增加大分子模板DNA彻底变性的概率，为后续的PCR过程创造条件。由于大引物较长，含C与G的碱基较多，为减少非目标基因的获得，在PCR2复性过程中应适当提高退火温度，便于引物与模板链的结合。 【小问3详解】 培育模型鼠的过程中，需用限制酶SacI、HindⅢ对突变基因和载体进行双酶切，双酶切能保证质粒和目的基因的正确连接，避免自身环化及反向连接。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$