精品解析：山东省菏泽市2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题A

2024—2025学年度第二学期期中考试高二生物试题（A） 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 刺梨被誉为“水果中的维生素C大王”，为提高刺梨的经济价值，研究人员以刺梨果实为原料制备刺梨果醋，工艺流程如下：将新鲜成熟的刺梨果清洗干净→切块、榨汁、过滤、酶解→加入白砂糖、并加入活化酵母菌→I阶段发酵→直接加入一定量活性醋酸菌→Ⅱ阶段醋酸发酵→处理→装罐→刺梨果醋。下列说法正确的是（　　） A. 酶解时，加入的酶是纤维素酶、胶原蛋白酶 B. 从I阶段到Ⅱ阶段发酵需将温度升高至28℃左右 C. Ⅱ阶段醋酸发酵直接将乙醇转化为乙酸 D. I阶段和Ⅱ阶段发酵过程中PH均会降低 2. 下图为马丁氏培养基的配方，其中孟加拉红能够抑制某类微生物的生长，下列有关分析正确的是（　　） 成分 葡萄糖 蛋白胨 KH2PO4 MgSO4·7H2O 琼脂 含量 10g 5g lg 0.5g 15～20g 注：培养基定容前需加3.3mL质量分数为1%的孟加拉红水溶液 A. 该培养基中能够为微生物提供碳源的是葡萄糖、蛋白胨和琼脂 B. 在制备该培养基过程中加入孟加拉红溶液后应先灭菌再加无菌水定容 C. 将制备好的培养基冷却后再倒平板，保存备用 D. 马丁氏培养基适合培养真菌，孟加拉红可能会抑制细菌生长 3. 青霉素是一类抗生素，能够有效消灭细菌，可用发酵工程进行生产。下列说法正确的是（　　） A. 发酵工程所用菌种必须是性状优良的单一菌种 B. 青霉素虽能够灭菌，但培养基和发酵设备仍需经过严格的消毒 C. 青霉素产生菌是需氧型的，发酵罐中需要不断通入无菌空气 D. 发酵结束后需采用过滤、沉淀等方法获得青霉素 4. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄（二倍体）和马铃薯（二倍体）的原生质体质膜上的蛋白质，下列说法错误的是（　　） A. 过程①常用的酶是纤维素酶和果胶酶 B. 原生质体融合成功的标志是质膜表面既有红色荧光又有绿色荧光 C. 实验中需要对培养基、所用器械进行灭菌处理 D. 过程④培养得到的植物体理论上是可育的 5. 正常细胞体外培养时，基本经历原代培养期、传代期、衰退期三个阶段，图为细胞系的生长过程，下列说法正确的是（　　） A. 动物组织经处理后的初次培养称为原代培养 B. 有限细胞系培养过程中会因为接触抑制而使分裂受阻 C. 有限细胞系培养过程中细胞传代培养一次细胞就增加一倍 D. 有限细胞系和无限细胞系的根本区别在于是否能无限增殖 6. 中科院的研究团队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母亲来源的孤雌小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，实验流程如下图所示。下列分析正确的是（　　） A. 培养卵细胞时需要定期更换培养液，目的是保证无菌、无毒的环境 B. 过程①类似脱分化过程，存在基因的选择性表达 C. 过程②在透明带内进行，此过程不存在细胞分化 D. 过程③胚胎移植前需要对母体进行免疫检查 7. 随着试管婴儿技术的发展，世界各地诞生的试管婴儿数量迅速增长。下列说法错误的是（　　） A. 对卵母细胞A去核，“核”实质是DNA--蛋白质复合物 B. 采用该培育技术能避免母亲线粒体遗传病基因传递给后代 C. 若该婴儿为男性可有效避免下一代仍为“三亲婴儿” D. “试管婴儿技术”与“设计试管婴儿技术”的区别是后者胚胎在移植前还需进行遗传学诊断 8. 下列关于胚胎工程的说法，错误的是（　　） A. 从不同动物中采集的精子可置于同一获能液中进行获能处理 B. 胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从囊胚中获取 C. 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一 D. 胚胎移植过程中可通过发情配种或人工授精对超数排卵的供体母牛进行体内受精 9. 科学家在实验室中获得多能干细胞（iPS），其过程大致是：把四种转录因子基因引入小鼠的成纤维细胞，可诱导这种细胞发生转化，产生iPS细胞，用iPS细胞治疗某些人类疾病成为可能。下图是该设想的示意图，说法正确的是（　　） A. 干细胞是从胚胎中分离提取的细胞 B. iPS细胞分化成各类细胞的实质是动物细胞核具有全能性 C. iPS细胞类似于成体干细胞，具有组织特异性 D. 我国科学家用4种小分子化合物也制备出了iPS细胞，且安全性更高 10. 1997年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉，下列关于用Bt基因培育转基因抗虫棉四个主要步骤的说法，正确的是（　　） A. 这四个步骤中均可用到碱基互补配对的原则 B. 基因表达载体中的终止密码子能够使基因停止转录 C. 若利用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，则不能根据目的基因的启动子和终止子序列设计引物 D. 成功将两个Bt基因转入棉花的染色体DNA中，则自交后代一定具有抗虫特性 11. 下列关于“DNA粗提取与鉴定”、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验，说法正确的是（　　） A. DNA粗提取与鉴定过程中至少要用到一次离心 B. 利用二苯胺试剂鉴定DNA时，需要在沸水加热过程中观察颜色变化 C. 电泳结束后可直接观察DNA条带的分布和粗细程度来评价扩增效果 D. 凝胶载样缓冲液中的指示剂无法用来观察PCR产物的位置 12. DNA探针是一段带有检测标记，且顺序已知的、与目的基因互补的DNA序列。为获得荧光标记的DNA探针，在反应体系中加入酶、缓冲液、H2O、4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）和适量序列为5'-TAGACCCAATTGGG-3'的单链DNA。下列说法正确的是（　　） A. 该反应体系中加入ATP为子链的延伸提供能量 B. 缓冲溶液中一般要添加Ca2+用于激活DNA聚合酶 C. 该反应体系中因缺乏引物而无法扩增出产物 D. 利用该反应体系可获得两种荧光标记的探针 13. 利用下图质粒和目的基因构建基因表达载体，为高效连接和筛选，结合表格中质粒上限制酶识别位点，推测目的基因上游和下游含有的限制酶识别位点组合可以为（　　） 限制酶 识别序列和切割位点 限制酶 识别序列和切割位点 XbaI 5'-T↓TCGAG-3' SacI 5'-C↓TCGAG-3' SmaI 5'-CCC↓GGG-3' HindIII 5'-A↓AGCTT-3' EcoRI 5'-G↓AATTC-3' BclI 5'-G↓AATTC-3' ①XbaI和SacI ②SacI和EcoRI ③XbaI和HindIII ④SmaI和SacI ⑤HindIII和EcoRI ⑥XbaI和BclI A. ③⑤ B. ①③⑤ C. ②③⑤⑥ D. ①②③⑤⑥ 14. 牛病毒性腹泻病毒（BVDV）是一种单链RNA病毒，牛病毒性腹泻就是由BVDV引起的传染病。BVDV中结构蛋白E0和E2是主要抗原，据此科研人员利用基因工程制备了E2-E0融合基因，如图所示。为保证融合基因表达产物具有正确结构，科研人员制备出了牛乳腺生物反应器，从而获得E2-E0融合蛋白疫苗。下列说法错误的是（　　） A. 在构建E2-E0融合基因之前，需先利用PCR技术直接从感染病毒的牛的细胞中获取目的基因 B. 若要通过设计引物在E0基因的右侧添加限制酶的识别序列，应该添加在R2的5'端 C. E2-E0融合基因转录的模板链是B链 D. 在导入牛的受精卵之前需要在E2基因的左侧加上在乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子等调控序列 15. 生物技术就像一把“双刃剑”，既可造福人类也可能在使用不当时，给人类带来潜在风险。下列关于生物技术的安全性与伦理问题的说法，正确的是（　　） A. 对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛，取得成果最多的领域 B. 采用雄性不育系培育转基因植物可有效避免基因污染 C. 生殖性克隆与治疗性克隆相比，后者不会面临伦理问题 D. 生物武器的杀伤力大于常规武器与其能自我复制、传染性强等有关 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 关于动物细胞培养与植物组织培养的异同点，说法正确的是（　　） A. 均为有丝分裂，但是原理不同 B. 均为合成培养基，但是物理性质不同 C. 均需加入激素，但是激素种类和比例不同 D. 均需无菌操作，但是培养的结果不同 17. 酶制剂在饲料工业、畜禽养殖业中迅速发展，也是当下的研究热点之一。为了提高蛋白酶的生产水平，首先要从土壤中筛选出产蛋白酶的活性菌株。图1为研究人员对所取土样进行产蛋白酶细菌的分离操作示意图，图2是一种接种方法示意图。下列说法错误的是（　　） A. 图1过程⑤和图2所示接种方法均可用于菌种的筛选和纯化 B. 取图1步骤②中的菌液0.1ml用涂布器接种于选择培养基即可用于估算土壤中菌种数目 C. 得到图2结果，接种环要进行4次干热灭菌 D. 若用显微镜直接计数法进行计数，实际菌种数比测得结果偏大 18. 某些种类癌细胞表面有高表达的膜蛋白PSMA，CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是实现癌细胞与T细胞的聚集。图甲为科研人员尝试构建以PSMA×CD28为抗原的双特异性抗体；图乙为该双特异性抗体的结构及作用机理图，请据图分析下列错误的是（　　） A. 过程①向小鼠体内注射的物质X为PSMA蛋白、CD28蛋白 B. 图甲至少要进行两次筛选才能获得杂交瘤细胞A×B C. 过程④和⑤可用同一种选择培养基筛选出杂交癌细胞 D. 双特异性抗体通过使癌细胞和T细胞在结合部位聚集，从而更有效激活T细胞杀伤癌细胞 19. 下图为Bt-Bar融合基因的结构示意图，科研人员利用基因编辑技术将Bar基因切除，并利用农杆菌转化法将切除后的基因导入到烟草植物细胞，成功获得转基因烟草植株。为检测该转基因烟草植株的Bar基因是否被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达，可用PCR技术进行扩增，再用琼脂糖凝胶电泳。下列关于该鉴定过程及结果，正确的是（　　） A. 应取转基因烟草植株细胞的染色体DNA进行PCR检测 B. 选择引物1和引物2进行PCR可检测Bar基因是否被成功敲除 C. 为增加实验的严谨性，需增加一组未进行敲除处理的转基因烟草植株 D. 选用引物3和引物4，若实验组没有条带产生，则可说明敲除成功 20. 双脱氧链终止法主要用于DNA基因分析，是应用最多的核酸测序技术。该方法是利用PCR技术在酶、模板、引物、四种脱氧核苷酸存在的情况下，在四管反应系统中按比例分别加入四种双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP），则当双脱氧核苷三磷酸被加入到链末端时，这一链就会停止伸长，而单脱氧核苷三磷酸链末端的片段还可以继续延伸。在结束反应后，用四个泳道进行电泳，结果如下图所示，下列说法错误的是（　　） A. 每管反应系统中均需加入2种引物 B. 待测模板链的碱基序列为3'-GATGGACACTA-5' C. 反应体系中加入的酶只有耐高温的DNA聚合酶 D. 结束反应后需将产物进行变性再电泳 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，科研人员欲利用生物酶处理染料废水中的活性 （1）培养基I需要以_____为唯一氮源，除此之外，该培养基还需添加的成分是_____________（4种）。 （2）将微生物从培养基I通过_________法转移到培养基Ⅱ，目的是______。培养基I和Ⅱ须使用固体培养基的原因是________。 （3）从培养基Ⅱ挑取单菌落，进行浓度梯度驯化，其目的是_____。 （4）科研人员通过对BVU5蛋白基因进行定点突变，最终获得了活性更高的BVU5蛋白，该生物技术属于_________，该技术的基础是_________。 22. 苦马豆素（SW）最初是从苦马豆中分离得到的一种纯毒素，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。研究人员利用细胞悬浮培养技术进行工厂化生产SW，实验流程如图所示。 （1）过程①为______，获得的愈伤组织的特点是______（至少写出两点）。 （2）苦马豆素属于______（填“初生”或“次生”）代谢物，利用该技术获取苦马豆素的优点是______。 （3）通过过程②获得的悬浮细胞所需的液体培养基需要先用______（填设备名称）进行灭菌，并且在培养过程中需要不断地搅拌，目的是__________。 （4）为研究不同浓度的SW对小鼠肿瘤细胞的影响，实验人员进行相关实验，结果如图。在实验过程中应将肿瘤细胞置于含______的气体环境中培养。为增加实验的严谨性，增加一组对照组，其处理为：____________，该实验结果表明：____________。 23. 2023年我国科研团队在猪体内成功培育出人源中期肾脏，是国际首次成功实现的人源功能性实质器官异种体内再造，为解决供体器官严重短缺问题开辟了新方向。该技术通过将构建的诱导多能干细胞移植到肾脏缺陷模型猪中，最终成功在嵌合体猪体内再生了人源中期肾脏，过程如图所示。 （1）科学家在研究获得人源中期肾脏的过程，用到的技术有______。 （2）图中过程①所用诱导多能干细胞（iPS）来自_____（填“人”或“猪”），选择iPS作为肾脏供体细胞的原因是______。 （3）过程②将iPS细胞注入_______（填发育时期及部位），选择肾脏缺陷模型猪的原因是_______。 （4）该项技术具有很广阔的前景，其优点有____________。 24. 基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。基本启动子没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子是含有特定碱基序列的DNA片段，很多增强子具有组织特异的活性，作用机理如图1所示。 （1）由图可知，增强子位于基本启动子的_______（填“上游”、“下游”或“上游或下游”）。根据启动子的作用推测，增强子是影响了________，从而激活基本启动子驱动基因转录。 （2）增强子、控制特定蛋白合成基因_______（填“必须”、“非必须”）位于同一条染色体上，增强子在不同组织中的活性______（填“相同”、“不一定相同”或“不同”）。 （3）“增强子捕获”是筛选组织特异表达基因的一种有效方法。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图2），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告基因的表达（图3），若观察到报告基因只在某些特定器官特异表达，鉴定出捕获载体的插入位点后再检测即可确定是否为该器官特异表达的基因。 ①增强子捕获载体除了包含图2所述结构外，还必须有_____。用______法将构建的“增强子捕获载体”导入斑马鱼受精卵，受体细胞选用受精卵的原因是_________（至少答出两点）。 ②若观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后，发现位点附近有两个基因G和H，为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，应检测__________。 25. 桥接RNA-重组酶是一种突破了以往基因编辑中目标片段大小的限制，更加精准有效的用于基因组编辑的技术。桥接RNA由S基因上游的非编码区转录而来，其中第二、三茎环分别与可插入目标片段的靶标序列、含有目标片段的供体序列结合，使二者在空间上相互靠近，其结构如图1所示。重组酶是由S基因编码而来，其可以识别并切割靶标序列和供体序列的特定部位，将供体序列中的目标片段插入靶标序列中，实现基因重组，作用过程如图2、图3所示。 （1）重组酶在基因编辑中过程中充当了基因工程工具中_____的功能，该过程涉及_______（填化学键）的变动。 （2）结合上述研究，对桥接RNA的第二、三茎环进行人工设计，即可用以结合和重组不同的DNA片段。设计桥接RNA茎环中的结合序列时，需要依据________的碱基序列，然后通过人工合成的方法获取与桥接RNA对应的特定DNA序列，再利用_____技术扩增。 （3）研究发现某大肠杆菌中质粒A上的卡那霉素抗性基因因缺乏启动子而无法表达，利用上述方法在质粒A中插入甲醇诱导型启动子，实验流程为：对大肠杆菌另一质粒B进行编辑，包含______→将该质粒转入大肠杆菌→使用含有______的培养基筛选→获取基因编辑成功的菌株。 （4）科研人员设计了绿色荧光蛋白（GFP）报告系统，结构如下图所示，经重组酶-桥接RNA复合物处理可使其从无荧光变为能发出绿色荧光。 该报告系统可证明，重组酶-桥接RNA复合物除能实现DNA片段插入外，还能实现DNA片段_____。据此，重组酶-桥接RNA基因编辑技术可用于降低器官移植时免疫排斥的发生，推测其原理是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期期中考试高二生物试题（A） 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 刺梨被誉为“水果中的维生素C大王”，为提高刺梨的经济价值，研究人员以刺梨果实为原料制备刺梨果醋，工艺流程如下：将新鲜成熟的刺梨果清洗干净→切块、榨汁、过滤、酶解→加入白砂糖、并加入活化酵母菌→I阶段发酵→直接加入一定量活性醋酸菌→Ⅱ阶段醋酸发酵→处理→装罐→刺梨果醋。下列说法正确的是（　　） A. 酶解时，加入的酶是纤维素酶、胶原蛋白酶 B. 从I阶段到Ⅱ阶段发酵需将温度升高至28℃左右 C. Ⅱ阶段醋酸发酵直接将乙醇转化为乙酸 D. I阶段和Ⅱ阶段发酵过程中PH均会降低 【答案】D 【解析】 【分析】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，醋酸菌将果汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、酶解时，加入的酶是纤维素酶、果胶酶，以破坏细胞壁，A错误； B、Ⅱ阶段醋酸发酵的主要菌种是醋酸菌，最适发酵温度为30℃-35℃，B错误； C、Ⅱ阶段醋酸发酵将乙醇转化为乙醛再转化为乙酸，C错误； D、I阶段（产生CO2）和Ⅱ阶段（产生乙酸）发酵过程中PH均会降低，D正确。 故选D。 2. 下图为马丁氏培养基的配方，其中孟加拉红能够抑制某类微生物的生长，下列有关分析正确的是（　　） 成分 葡萄糖 蛋白胨 KH2PO4 MgSO4·7H2O 琼脂 含量 10g 5g lg 0.5g 15～20g 注：培养基定容前需加3.3mL质量分数为1%的孟加拉红水溶液 A. 该培养基中能够为微生物提供碳源的是葡萄糖、蛋白胨和琼脂 B. 在制备该培养基过程中加入孟加拉红溶液后应先灭菌再加无菌水定容 C. 将制备好的培养基冷却后再倒平板，保存备用 D. 马丁氏培养基适合培养真菌，孟加拉红可能会抑制细菌生长 【答案】D 【解析】 【分析】1、培养基是供微生物生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及生长素和水等。有的培养基还含有抗菌素、色素、激素和血清。 2、培养基的制备过程： 确定培养基成分→称量与溶解→调节pH值→分装与灭菌→保存。 【详解】A、碳源是能为微生物提供碳元素的物质，琼脂是凝固剂，不能提供碳源，葡萄糖、蛋白胨可提供碳源，A错误； B、培养基制备应先加无菌水定容，再灭菌，最后加入孟加拉红溶液（避免高温破坏其特性 ），B错误； C、制备好培养基后，需冷却到约 50℃左右倒平板，倒平板后需冷却凝固，还需进行灭菌后的处理（如无菌检验等 ），并非直接保存备用，C错误； D、因为孟加拉红能够抑制某类微生物的生长，由题意可推测马丁氏培养基适合培养真菌，孟加拉红可能会抑制细菌生长），D正确。 故选D。 3. 青霉素是一类抗生素，能够有效消灭细菌，可用发酵工程进行生产。下列说法正确的是（　　） A. 发酵工程所用菌种必须是性状优良的单一菌种 B. 青霉素虽能够灭菌，但培养基和发酵设备仍需经过严格的消毒 C. 青霉素产生菌是需氧型的，发酵罐中需要不断通入无菌空气 D. 发酵结束后需采用过滤、沉淀等方法获得青霉素 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。具体包括：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、提纯等环节。 【详解】A、发酵工程所用菌种通常是性状优良的单一菌种，而不是必须为单一菌种，A错误； B、青霉素虽然能消灭细菌，但培养基和发酵设备仍需经过严格的灭菌，而不是消毒，消毒不能杀死芽孢和孢子等，可能会导致杂菌污染影响发酵，B错误； C、青霉素产生菌是需氧型的，在发酵过程中需要氧气进行有氧呼吸来产生青霉素，所以发酵罐中需要不断通入无菌空气，C正确； D、发酵结束后，青霉素存在于发酵液中，需采用分离、纯化等方法进行提取，而过滤、沉淀等方法主要用于分离菌体，D错误。 故选C。 4. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄（二倍体）和马铃薯（二倍体）的原生质体质膜上的蛋白质，下列说法错误的是（　　） A. 过程①常用的酶是纤维素酶和果胶酶 B. 原生质体融合成功的标志是质膜表面既有红色荧光又有绿色荧光 C. 实验中需要对培养基、所用器械进行灭菌处理 D. 过程④培养得到的植物体理论上是可育的 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：图示为植物体细胞杂交过程，其中①是去除细胞壁获得原生质体的过程，该过程常用酶解法；②是再生形成新的细胞壁的过程；③是脱分化过程；④是再分化过程。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，在植物体细胞杂交过程中，去除细胞壁获得原生质体常用纤维素酶和果胶酶，A正确； B、原生质体融合成功的标志是再生出新的细胞壁，而不是质膜表面既有红色荧光又有绿色荧光，B错误； C、在植物组织培养等实验中，为了防止杂菌污染，需要对培养基、所用器械进行灭菌处理，C正确； D、番茄和马铃薯都是二倍体，经过体细胞杂交得到的杂种植株是四倍体，理论上含有同源染色体，是可育的，D正确。 故选B。 5. 正常细胞体外培养时，基本经历原代培养期、传代期、衰退期三个阶段，图为细胞系的生长过程，下列说法正确的是（　　） A. 动物组织经处理后的初次培养称为原代培养 B. 有限细胞系培养过程中会因为接触抑制而使分裂受阻 C. 有限细胞系培养过程中细胞传代培养一次细胞就增加一倍 D. 有限细胞系和无限细胞系的根本区别在于是否能无限增殖 【答案】ABD 【解析】 【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。 【详解】A、原代培养是指从机体取出组织，经过酶消化或机械分散等处理后，在体外首次进行培养的阶段，A正确； B、接触抑制是指当细胞贴壁生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。有限细胞系是指体外生存期有限的细胞系，在有限细胞系培养过程中，当细胞生长到表面相互接触时，会因为接触抑制而使分裂受阻，B正确； C、有限细胞系培养过程中，细胞传代培养时，并不是所有的细胞都能存活并进行分裂增殖，会有一部分细胞在传代过程中死亡，所以传代培养一次细胞不一定增加一倍，C错误； D、有限细胞系是指体外生存期有限的细胞系，不能无限增殖；无限细胞系是指已获无限繁殖能力的细胞系，能无限增殖。因此，有限细胞系和无限细胞系的根本区别在于是否能无限增殖，D正确。 故选ABD。 6. 中科院的研究团队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母亲来源的孤雌小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，实验流程如下图所示。下列分析正确的是（　　） A. 培养卵细胞时需要定期更换培养液，目的是保证无菌、无毒的环境 B. 过程①类似脱分化过程，存在基因的选择性表达 C. 过程②在透明带内进行，此过程不存在细胞分化 D. 过程③胚胎移植前需要对母体进行免疫检查 【答案】B 【解析】 【分析】卵细胞激活转化成phFSC，通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC，其与卵细胞结合获得甲，从而得到孤雌小鼠。 【详解】A、培养卵细胞时需要定期更换培养液，目的是保证无毒（清除次生代谢产物）环境，A错误； B、过程①由高度分化的细胞获得干细胞，类似脱分化过程，存在基因的选择性表达，B正确； C、过程②（受精卵发育为囊胚）在透明带内进行，此过程存在细胞分化，C错误； D、胚胎移植过程中受体对外来胚胎一般不存在排斥反应，不需要进行免疫检查，D错误。 故选B。 7. 随着试管婴儿技术的发展，世界各地诞生的试管婴儿数量迅速增长。下列说法错误的是（　　） A. 对卵母细胞A去核，“核”实质是DNA--蛋白质复合物 B. 采用该培育技术能避免母亲线粒体遗传病基因传递给后代 C. 若该婴儿为男性可有效避免下一代仍为“三亲婴儿” D. “试管婴儿技术”与“设计试管婴儿技术”的区别是后者胚胎在移植前还需进行遗传学诊断 【答案】A 【解析】 【分析】胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 【详解】A、对卵母细胞A去核，“核”实质是纺锤体-染色体复合物，A错误； B、从图中可知，该技术中卵母细胞A提供去核的细胞质，卵母细胞B提供细胞核，这样形成的受精卵的细胞质主要来自卵母细胞A，能避免母亲（卵母细胞B来源个体）线粒体遗传病基因传递给后代，B正确； C、 “三亲婴儿”的形成主要是为了避免母亲线粒体遗传病基因传递给后代，若该婴儿为男性，其线粒体不会遗传给下一代，可有效避免下一代仍为“三亲婴儿”，C正确； D、 “试管婴儿技术”主要是解决不孕不育问题，“设计试管婴儿技术”在胚胎移植前还需进行遗传学诊断，以筛选出符合特定要求的胚胎，二者的区别在于后者的遗传学诊断步骤，D正确。 故选A。 8. 下列关于胚胎工程的说法，错误的是（　　） A. 从不同动物中采集的精子可置于同一获能液中进行获能处理 B. 胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从囊胚中获取 C. 胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一 D. 胚胎移植过程中可通过发情配种或人工授精对超数排卵的供体母牛进行体内受精 【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、不同动物精子所需获能液不同，不能将从不同动物中采集的精子置于同一获能液中进行获能处理，A错误； B、胚胎干细胞是一类未分化的细胞，具有发育的全能性，可以从早期胚胎（如囊胚的内细胞团）中获取，B正确； C、胚胎分割得到的后代遗传物质相同，可看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，C正确； D、胚胎移植过程中，可通过发情配种或人工授精对超数排卵的供体母牛进行体内受精，以获得胚胎，D正确。 故选A。 9. 科学家在实验室中获得多能干细胞（iPS），其过程大致是：把四种转录因子基因引入小鼠的成纤维细胞，可诱导这种细胞发生转化，产生iPS细胞，用iPS细胞治疗某些人类疾病成为可能。下图是该设想的示意图，说法正确的是（　　） A. 干细胞是从胚胎中分离提取的细胞 B. iPS细胞分化成各类细胞的实质是动物细胞核具有全能性 C. iPS细胞类似于成体干细胞，具有组织特异性 D. 我国科学家用4种小分子化合物也制备出了iPS细胞，且安全性更高 【答案】D 【解析】 【分析】由题意可知，iPS细胞在形态、基因表达、分裂能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。 【详解】A、干细胞不仅可以从胚胎中分离，也可以通过体细胞重编程获得（如iPS细胞），A错误； B、iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，而非直接体现细胞核的全能性，B错误； C、iPS细胞属于多能干细胞，具有分化为多种细胞的潜能，不具有组织特异性，C错误； D、通过转录因子或小分子化合物诱导iPS细胞，且我国科学家确实开发了非基因整合的小分子方法，安全性更高，D正确。 故选D。 10. 1997年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉，下列关于用Bt基因培育转基因抗虫棉四个主要步骤的说法，正确的是（　　） A. 这四个步骤中均可用到碱基互补配对的原则 B. 基因表达载体中的终止密码子能够使基因停止转录 C. 若利用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，则不能根据目的基因的启动子和终止子序列设计引物 D. 成功将两个Bt基因转入棉花的染色体DNA中，则自交后代一定具有抗虫特性 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。其中核心步骤为基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。 【详解】A、基因工程的四个步骤中不都用到碱基互补配对的原则，如将目的基因导入到受体细胞不会涉及碱基互补配对原则，A错误； B、基因表达载体中的终止子能够使基因停止转录，B错误； C、当使用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA时，通常是通过逆转录PCR进行的。需以mRNA为模板，通过逆转录酶合成cDNA，再以cDNA为模板进行PCR扩增，则引物的设计需要根据cDNA的两端设计，cDNA不包含目的基因的启动子和终止子序列，C正确； D、若两个基因插入同一条染色体上，则该转基因棉花相当于杂合子，其自交后代会出现分离，因而自交后代未必一定具有抗虫特性，D错误。 故选C。 11. 下列关于“DNA粗提取与鉴定”、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验，说法正确的是（　　） A. DNA粗提取与鉴定过程中至少要用到一次离心 B. 利用二苯胺试剂鉴定DNA时，需要在沸水加热过程中观察颜色变化 C. 电泳结束后可直接观察DNA条带的分布和粗细程度来评价扩增效果 D. 凝胶载样缓冲液中的指示剂无法用来观察PCR产物的位置 【答案】D 【解析】 【分析】DNA的粗提取和鉴定的原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA和蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液中。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。 【详解】A、在DNA粗提取过程中，可用其它方式代替离心过程，如采用4 ℃冰箱冷置获取上清液来代替离心获取上清液，A错误； B、利用二苯胺试剂鉴定DNA时，在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，需要在沸水浴冷却后再观察颜色变化，而不是在沸水加热过程中观察，B错误； C、电泳结束后，需经染色后才能观察到DNA条带的分布和粗细程度，以此来评价扩增效果，而不是直接观察，C错误； D、凝胶载样缓冲液中通常含有一种或多种荧光指示剂（如溴酚蓝、二甲苯青FF等）。这些指示剂在电场作用下会随着DNA一起迁移，但它们的迁移速度是已知的，并且通常比大多数DNA片段快。通过观察指示剂在凝胶中的位置，可以大致判断DNA片段在电泳过程中迁移了多远，从而间接了解PCR产物的迁移位置和电泳的进程，D正确。 故选D。 12. DNA探针是一段带有检测标记，且顺序已知的、与目的基因互补的DNA序列。为获得荧光标记的DNA探针，在反应体系中加入酶、缓冲液、H2O、4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）和适量序列为5'-TAGACCCAATTGGG-3'的单链DNA。下列说法正确的是（　　） A. 该反应体系中加入ATP为子链的延伸提供能量 B. 缓冲溶液中一般要添加Ca2+用于激活DNA聚合酶 C. 该反应体系中因缺乏引物而无法扩增出产物 D. 利用该反应体系可获得两种荧光标记的探针 【答案】C 【解析】 【分析】PCR反应体系需要耐高温的DNA聚合酶、扩增缓冲液、水等，还需要引物。 【详解】A、该反应体系中加入dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP为子链的延伸提供能量，A错误； B、缓冲溶液中一般要添加Mg2+用于激活DNA聚合酶，B错误； C、DNA聚合酶不能从头合成DNA，必须在模板上存在引物才能启动链延伸，该反应体系中因缺乏引物而无法扩增出产物，C正确； D、反应体系中只有一个单链DNA模板（5’-TAGACCCAATTGGG-3’），只能合成一种与其互补的DNA链（序列为5’-CCCAATTGGGTCTA-3’）。使用荧光标记的dATP后，新合成的链会被荧光标记，但仅产生一种探针（即互补链）。模板本身未标记，且序列无自身互补性，不会产生第二种探针，D错误。 故选C。 13. 利用下图质粒和目的基因构建基因表达载体，为高效连接和筛选，结合表格中质粒上限制酶识别位点，推测目的基因上游和下游含有的限制酶识别位点组合可以为（　　） 限制酶 识别序列和切割位点 限制酶 识别序列和切割位点 XbaI 5'-T↓TCGAG-3' SacI 5'-C↓TCGAG-3' SmaI 5'-CCC↓GGG-3' HindIII 5'-A↓AGCTT-3' EcoRI 5'-G↓AATTC-3' BclI 5'-G↓AATTC-3' ①XbaI和SacI ②SacI和EcoRI ③XbaI和HindIII ④SmaI和SacI ⑤HindIII和EcoRI ⑥XbaI和BclI A. ③⑤ B. ①③⑤ C. ②③⑤⑥ D. ①②③⑤⑥ 【答案】C 【解析】 【分析】限制酶是可以识别附着核酸链上的特定核苷酸序列,并对每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的-类酶，又称限制性核酸内切酶，化学本质为蛋白质。 【详解】①XbaI 和 SacI，这两种酶切割产生的黏性末端相同，会导致目的基因和质粒自身环化以及目的基因与质粒反向连接，①错误； ②SacI 和 EcoRI，位于启动子和终止子之间，且不破坏标记基因和复制原点，用这两种酶切割，便于连接和筛选，②正确； ③XbaI 和 HindIII，这两种酶切割产生的黏性末端不同，可避免质粒自身环化，切割位点合适，能保证目的基因正确插入和表达，且只破坏卡那霉素抗性基因，便于筛选，③正确； ④ SmaI 限制酶会破坏复制原点，不利于目的基因稳定存在，④错误； ⑤HindIII 和 EcoRI，这两种酶切割产生的黏性末端不同，能避免质粒自身环化，切割位点在合适区域，能保证目的基因正确插入和表达，且只破坏卡那霉素抗性基因，便于筛选，⑤正确； ⑥ XbaI 和 BclI，BclI 的识别序列和切割位点与 EcoRI 切割后产生的黏性末端相同（都有 -AATT- ），所以目的基因用XbaI 和 BclI切割，质粒用XbaI 和EcoRI 切割，采用了双酶切，能保证目的基因正确连接，也便于后续筛选，⑥正确。 故选C。 14. 牛病毒性腹泻病毒（BVDV）是一种单链RNA病毒，牛病毒性腹泻就是由BVDV引起的传染病。BVDV中结构蛋白E0和E2是主要抗原，据此科研人员利用基因工程制备了E2-E0融合基因，如图所示。为保证融合基因表达产物具有正确结构，科研人员制备出了牛乳腺生物反应器，从而获得E2-E0融合蛋白疫苗。下列说法错误的是（　　） A. 在构建E2-E0融合基因之前，需先利用PCR技术直接从感染病毒的牛的细胞中获取目的基因 B. 若要通过设计引物在E0基因的右侧添加限制酶的识别序列，应该添加在R2的5'端 C. E2-E0融合基因转录的模板链是B链 D. 在导入牛的受精卵之前需要在E2基因的左侧加上在乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子等调控序列 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程制备融合蛋白疫苗的关键步骤： 1、目的基因获取：牛病毒性腹泻病毒（BVDV）为单链 RNA 病毒，其结构蛋白基因（E2、E0）位于RNA上。 2、基因表达载体构建：需在目的基因上游添加组织特异性启动子（如乳腺细胞启动子），确保目的基因定向表达。 3、导入受体细胞：常用牛受精卵作为受体细胞，通过显微注射法导入重组载体。 【详解】A、BVDV的遗传物质为RNA，而PCR技术的模板为DNA。直接利用 PCR 从细胞中获取目的基因无法实现，应从感染病毒的牛细胞中提取病毒RNA →逆转录获得cDNA →以cDNA为模板进行PCR扩增目的基因，A错误； B、若要通过设计引物在E0基因的右侧添加限制酶的识别序列，应该添加在R2的5'端，B正确； C、转录的方向应为模板链的3'→5'，当以B链为模板时，正好与转录方向相同，C正确； D、乳腺生物反应器需目的基因在乳腺细胞中特异性表达，因此需在目的基因（E2-E0）上游添加乳腺细胞特异性启动子等调控元件，确保目的基因在乳腺组织中高效表达，D正确。 故选A。 15. 生物技术就像一把“双刃剑”，既可造福人类也可能在使用不当时，给人类带来潜在风险。下列关于生物技术的安全性与伦理问题的说法，正确的是（　　） A. 对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛，取得成果最多的领域 B. 采用雄性不育系培育转基因植物可有效避免基因污染 C. 生殖性克隆与治疗性克隆相比，后者不会面临伦理问题 D. 生物武器的杀伤力大于常规武器与其能自我复制、传染性强等有关 【答案】B 【解析】 【分析】1、生物技术安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面。 2、伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议。 【详解】A、基因工程中研究最广泛、成果最多的领域是微生物，而非植物，A错误； B、雄性不育系转基因植物无法产生可育花粉，可防止转基因通过花粉传播至野生近缘种，有效避免基因污染，B正确； C、治疗性克隆仍涉及胚胎操作，也存在伦理争议，C错误； D、生物武器虽能自我复制且传染性强，但其杀伤力受环境、防控措施制约，并非必然大于常规武器，D错误。 故选B。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 关于动物细胞培养与植物组织培养的异同点，说法正确的是（　　） A. 均为有丝分裂，但是原理不同 B. 均为合成培养基，但是物理性质不同 C. 均需加入激素，但是激素种类和比例不同 D. 均需无菌操作，但是培养的结果不同 【答案】ABD 【解析】 【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 【详解】A、两者均通过有丝分裂增加细胞数目，动物细胞培养基于细胞增殖理论，植物组织培养基于细胞全能性理论，A正确； B、两者均为合成培养基，动物细胞培养使用液体培养基（含葡萄糖、氨基酸等），植物组织培养使用固体或半固体培养基（含蔗糖、琼脂等），B正确； C、动物细胞培养一般不加入激素，C错误； D、二者都需要无菌操作条件，动物细胞培养得到的是细胞，植物组织培养可以得到个体，D正确。 故选ABD。 17. 酶制剂在饲料工业、畜禽养殖业中迅速发展，也是当下的研究热点之一。为了提高蛋白酶的生产水平，首先要从土壤中筛选出产蛋白酶的活性菌株。图1为研究人员对所取土样进行产蛋白酶细菌的分离操作示意图，图2是一种接种方法示意图。下列说法错误的是（　　） A. 图1过程⑤和图2所示接种方法均可用于菌种的筛选和纯化 B. 取图1步骤②中的菌液0.1ml用涂布器接种于选择培养基即可用于估算土壤中菌种数目 C. 得到图2结果，接种环要进行4次干热灭菌 D. 若用显微镜直接计数法进行计数，实际菌种数比测得结果偏大 【答案】BCD 【解析】 【分析】选择培养基：抑制大多数其他微生物的生长，或者造成有利于该菌生长的环境，一段时培养间后使得该菌成为优势菌，再通过稀释涂布平板等法对它进行纯化、培养、分离。 统计菌落数目的方法：（1）稀释涂布平板法（间接）①当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。 ②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。 （2）利用显微镜直接计数。 【详解】A、图1过程⑤是稀释涂布平板法，图2是平板划线法，均可用于菌种的筛选和纯化，A正确； B、涂布时用滴管吸取菌液滴于平板上，再用涂布器涂布均匀，B错误； C、图2划线了3个区域，需要灼烧接种环4次，C错误； D、若用显微镜直接计数法进行计数，由于不能区分死菌和活菌，实际菌种数比测得结果偏小，D错误。 故选BCD。 18. 某些种类癌细胞表面有高表达的膜蛋白PSMA，CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是实现癌细胞与T细胞的聚集。图甲为科研人员尝试构建以PSMA×CD28为抗原的双特异性抗体；图乙为该双特异性抗体的结构及作用机理图，请据图分析下列错误的是（　　） A. 过程①向小鼠体内注射的物质X为PSMA蛋白、CD28蛋白 B. 图甲至少要进行两次筛选才能获得杂交瘤细胞A×B C. 过程④和⑤可用同一种选择培养基筛选出杂交癌细胞 D. 双特异性抗体通过使癌细胞和T细胞在结合部位聚集，从而更有效激活T细胞杀伤癌细胞 【答案】BC 【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。 【详解】A、实验目的是要构建以PSMA×CD28为抗原的双特异性抗体，所以过程①向小鼠体内注射的物质X为PSMA蛋白、CD28蛋白，刺激小鼠发生免疫反应，获得分泌抗PSMA蛋白和CD28蛋白抗体的B细胞，A正确； B、要获得杂交瘤细胞A×B，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，然后将两种杂交瘤细胞融合后再次进行筛选，B错误； C、过程④是筛选出杂交瘤细胞，过程⑤筛选出分泌特定抗体的杂交瘤细胞，不能用同一种选择培养基，C错误； D、双特异性抗体可以同时与癌细胞和T细胞结合，所以使癌细胞和T细胞在结合部位聚集，从而更有效激活T细胞杀伤癌细胞，D正确。 故选BC。 19. 下图为Bt-Bar融合基因的结构示意图，科研人员利用基因编辑技术将Bar基因切除，并利用农杆菌转化法将切除后的基因导入到烟草植物细胞，成功获得转基因烟草植株。为检测该转基因烟草植株的Bar基因是否被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达，可用PCR技术进行扩增，再用琼脂糖凝胶电泳。下列关于该鉴定过程及结果，正确的是（　　） A. 应取转基因烟草植株细胞的染色体DNA进行PCR检测 B. 选择引物1和引物2进行PCR可检测Bar基因是否被成功敲除 C. 为增加实验的严谨性，需增加一组未进行敲除处理的转基因烟草植株 D. 选用引物3和引物4，若实验组没有条带产生，则可说明敲除成功 【答案】CD 【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】A、实验目的是为检测该转基因烟草植株的Bar基因是否被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达，所以选择提取RNA，再逆转录成DNA，进行PCR，A错误； B、选择引物1和引物2扩增Bt基因，不能检测Bar基因是否被成功敲除，应该选择引物3和引物4，B错误； C、为增加实验的严谨性，需增加一组未进行敲除处理的转基因烟草植株作为对照，C正确； D、选用引物3和引物4，若实验组没有条带产生，则可说明敲除成功，D正确。 故选CD。 20. 双脱氧链终止法主要用于DNA基因分析，是应用最多的核酸测序技术。该方法是利用PCR技术在酶、模板、引物、四种脱氧核苷酸存在的情况下，在四管反应系统中按比例分别加入四种双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP），则当双脱氧核苷三磷酸被加入到链末端时，这一链就会停止伸长，而单脱氧核苷三磷酸链末端的片段还可以继续延伸。在结束反应后，用四个泳道进行电泳，结果如下图所示，下列说法错误的是（　　） A. 每管反应系统中均需加入2种引物 B. 待测模板链的碱基序列为3'-GATGGACACTA-5' C. 反应体系中加入的酶只有耐高温的DNA聚合酶 D. 结束反应后需将产物进行变性再电泳 【答案】A 【解析】 【分析】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、依据题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'-CTACCTGTGAT-3'，根据碱基互补配对原则可知，待测模板链的碱基序列为3'-GATGGACACTA-5'，B正确； C、反应体系中加入的酶只有耐高温的DNA聚合酶，该酶能催化游离的脱氧核苷酸依次连接到引物的3’端，C正确； D、结束反应后需将产物进行变性获得单链后再电泳，D正确。 故选A。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，科研人员欲利用生物酶处理染料废水中的活性 （1）培养基I需要以_____为唯一氮源，除此之外，该培养基还需添加的成分是_____________（4种）。 （2）将微生物从培养基I通过_________法转移到培养基Ⅱ，目的是______。培养基I和Ⅱ须使用固体培养基的原因是________。 （3）从培养基Ⅱ挑取单菌落，进行浓度梯度驯化，其目的是_____。 （4）科研人员通过对BVU5蛋白基因进行定点突变，最终获得了活性更高的BVU5蛋白，该生物技术属于_________，该技术的基础是_________。 【答案】（1） ①. 活性黑5 ②. 碳源、水、无机盐、琼脂 （2） ①. 平板划线法 ②. 进一步分离纯化微生物 ③. 只有在固体培养基表面才能长出由单个微生物繁殖而形成的菌落 （3）获得具备强分解活性黑5能力的微生物，从而获得高表达的分解活性黑5的氧化还原酶BVU5蛋白 （4） ①. 蛋白质工程 ②. 蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 【解析】 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。 【小问1详解】 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，科研人员欲利用生物酶处理染料废水中的活性，可知，培养基I需要以活性黑5为唯一氮源，除氮源之外，还需要加入碳源、水、无机盐、琼脂。 【小问2详解】 培养基Ⅱ通过平板划线法等到单菌落，故将微生物从培养基I通过平板划线法转移到培养基Ⅱ，目的是进一步分离纯化微生物。只有在固体培养基表面才能长出由单个微生物繁殖而形成的菌落，故培养基I和Ⅱ须使用固体培养基。 【小问3详解】 因为获得具备强分解活性黑5能力的微生物，从而获得高表达的分解活性黑5的氧化还原酶BVU5蛋白，所以从培养基Ⅱ挑取单菌落，进行浓度梯度驯化。 【小问4详解】 对BVU5蛋白基因进行定点突变，最终获得了活性更高的BVU5蛋白，该生物技术属于蛋白质工程，蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 22. 苦马豆素（SW）最初是从苦马豆中分离得到的一种纯毒素，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。研究人员利用细胞悬浮培养技术进行工厂化生产SW，实验流程如图所示。 （1）过程①为______，获得的愈伤组织的特点是______（至少写出两点）。 （2）苦马豆素属于______（填“初生”或“次生”）代谢物，利用该技术获取苦马豆素的优点是______。 （3）通过过程②获得的悬浮细胞所需的液体培养基需要先用______（填设备名称）进行灭菌，并且在培养过程中需要不断地搅拌，目的是__________。 （4）为研究不同浓度的SW对小鼠肿瘤细胞的影响，实验人员进行相关实验，结果如图。在实验过程中应将肿瘤细胞置于含______的气体环境中培养。为增加实验的严谨性，增加一组对照组，其处理为：____________，该实验结果表明：____________。 【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 未分化、无定形的薄壁组织团块 （2） ①. 次生 ②. 不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制 （3） ①. 高压蒸汽灭菌锅 ②. 增加培养液中溶解氧量，使培养细胞与培养液充分接触 （4） ①. 95%的空气和5%的CO2 ②. 加入不含SW的培养液，其他培养条件相同 ③. 在实验条件下，SW浓度越高，对小鼠肿瘤细胞的抑制作用越强 【解析】 【分析】植物组培的大致过程：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁，使之露出原生质体，然后放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做愈伤组织。在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。植物组培的简单过程：剪接植物器官或组织——经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。 【小问1详解】 过程①是由苦马豆茎尖外植体形成愈伤组织，为脱分化 ，脱分化是让已分化细胞恢复分裂能力形成愈伤组织的过程 。愈伤组织的特点是排列疏松、无规则；高度液泡化；呈无定形状态的薄壁细胞，愈伤组织细胞具有较强分裂能力，结构上无特定组织分化 。 【小问2详解】 苦马豆素不是植物生长发育必需的物质，属于次生代谢物，次生代谢物是植物在特定条件下产生的非必需代谢产物，有特殊生理活性 。利用细胞悬浮培养技术获取苦马豆素的优点是不占用耕地，快速、高效；可大规模生产；不受季节、气候等环境因素限制等，细胞培养可在人工控制条件下持续增殖细胞，高效合成产物。 【小问3详解】 液体培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌锅 ，通过高温高压杀灭培养基中所有微生物及芽孢等。培养过程中不断搅拌的目的是保证细胞与培养液充分接触，有利于营养物质的供应和代谢产物的排出；增加溶氧量等，有利于细胞的生长。 【小问4详解】 动物细胞培养时，气体环境是含95%空气和5%CO2，空气提供氧气，CO2维持培养液 pH。为增加实验的严谨性，增加一组对照组，对照组应是取等量的小鼠肿瘤细胞，置于含等量的生理盐水（或不含SW 的培养液）的相同条件中培养 ，排除SW以外因素对实验结果的影响。实验结果表明 苦马豆素（SW ）能抑制小鼠肿瘤细胞存活，且在一定范围内（图示浓度区间），随SW浓度升高，抑制作用增强，从图中细胞存活率随 SW 浓度升高而降低可得出此结论。 23. 2023年我国科研团队在猪体内成功培育出人源中期肾脏，是国际首次成功实现的人源功能性实质器官异种体内再造，为解决供体器官严重短缺问题开辟了新方向。该技术通过将构建的诱导多能干细胞移植到肾脏缺陷模型猪中，最终成功在嵌合体猪体内再生了人源中期肾脏，过程如图所示。 （1）科学家在研究获得人源中期肾脏的过程，用到的技术有______。 （2）图中过程①所用诱导多能干细胞（iPS）来自_____（填“人”或“猪”），选择iPS作为肾脏供体细胞的原因是______。 （3）过程②将iPS细胞注入_______（填发育时期及部位），选择肾脏缺陷模型猪的原因是_______。 （4）该项技术具有很广阔的前景，其优点有____________。 【答案】（1）动物细胞培养、胚胎移植、体外胚胎培养 （2） ①. 人 ②. iPS具有与胚胎干细胞类似的自我更新能力及分化潜能，在特定条件诱导下能定向分化为特定的组织器官 （3） ①. 囊胚期的内细胞团 ②. 以确保其自身无法发育正常的肾脏，在这样肾脏缺陷模型猪早期胚胎中注入患者的ips细胞后，可以在猪体内生长和发育，形成具有相似功能的人源中期肾脏 （4）诱导多能干细胞来源于患者避免免疫排斥反应；可制造大量的供体器官，解决器官严重短缺问题 【解析】 【分析】诱导多能干细胞技术是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。分化的细胞在特定条件下被逆转后，恢复到类似胚胎干细胞。分化是基因选择性表达的结果，并没有改变遗传物质，而重编程在某种意义上就是分化的一个逆转。 【小问1详解】 科学家在研究获得人源中期肾脏的过程，用到的技术有动物细胞培养技术、胚胎移植技术、干细胞诱导分化技术 、体外胚胎培养技术。构建诱导多能干细胞涉及细胞培养，将细胞移植到猪胚胎后需要胚胎移植，干细胞最终分化形成肾脏涉及诱导分化。 【小问2详解】 图中诱导多能干细胞（iPS）来自人 ，因为最终要培育人源肾脏，所以iPS细胞需为人源 。选择iPS作为肾脏供体细胞的原因是iPS具有与胚胎干细胞类似的自我更新能力及分化潜能，在特定条件诱导下能定向分化为特定的组织器官，适合用于再生肾脏组织 。 【小问3详解】 过程②将 iPS 细胞注入猪的早期胚胎的囊胚期内细胞团（或囊胚期的内细胞团 ），囊胚期内细胞团细胞具有发育全能性，便于接纳外源干细胞并共同发育 。选择肾脏缺陷模型猪的原因是以确保其自身无法发育正常的肾脏，在这样肾脏缺陷模型猪早期胚胎中注入患者的ips细胞后，可以在猪体内生长和发育，形成具有相似功能的人源中期肾脏。 【小问4详解】 该项技术具有很广阔的前景，其优点有诱导多能干细胞来源于患者避免免疫排斥反应；可制造大量的供体器官，解决器官严重短缺问题，能从源头上解决器官移植供体匮乏及免疫排斥等难题。 24. 基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。基本启动子没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子是含有特定碱基序列的DNA片段，很多增强子具有组织特异的活性，作用机理如图1所示。 （1）由图可知，增强子位于基本启动子的_______（填“上游”、“下游”或“上游或下游”）。根据启动子的作用推测，增强子是影响了________，从而激活基本启动子驱动基因转录。 （2）增强子、控制特定蛋白合成基因_______（填“必须”、“非必须”）位于同一条染色体上，增强子在不同组织中的活性______（填“相同”、“不一定相同”或“不同”）。 （3）“增强子捕获”是筛选组织特异表达基因的一种有效方法。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图2），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告基因的表达（图3），若观察到报告基因只在某些特定器官特异表达，鉴定出捕获载体的插入位点后再检测即可确定是否为该器官特异表达的基因。 ①增强子捕获载体除了包含图2所述结构外，还必须有_____。用______法将构建的“增强子捕获载体”导入斑马鱼受精卵，受体细胞选用受精卵的原因是_________（至少答出两点）。 ②若观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后，发现位点附近有两个基因G和H，为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，应检测__________。 【答案】（1） ①. 上游或下游 ②. RNA聚合酶与基本启动子的识别和结合 （2） ①. 非必须 ②. 不一定相同 （3） ①. 标记基因、复制原点 ②. 显微注射 ③. 体积大，易操作；全能性高，易培养成完整个体 ④. 其他器官细胞中，G和H两个基因是否转录出相应的mRNA或是否翻译出相应的蛋白质 【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、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动转录。基因工程中，目的基因需要插入启动子和终止子之间。 【小问1详解】 由图1可知，增强子可位于基本启动子的上游或下游，从图中能看到增强子位置不固定，可在基本启动子两侧 。启动子是RNA聚合酶结合位点，启动转录，推测增强子是影响了RNA聚合酶与基本启动子的识别和结合，从而激活基本启动子驱动基因转录，增强子通过与特定蛋白质结合等方式，协助RNA聚合酶与基本启动子结合。 【小问2详解】 增强子、控制特定蛋白合成基因非必须位于同一条染色体上，增强子可通过空间结构等远距离调控基因表达，不一定在同一条染色体 。因为很多增强子具有组织特异的活性，所以增强子在不同组织中的活性不一定相同 ，不同组织中与增强子结合的特定蛋白质等存在差异，影响其活性。 【小问3详解】 ①基因表达载体的必备元件有启动子、目的基因、终止子、标记基因等，增强子捕获载体除图2结构外，还必须有标记基因 ，用于筛选含有载体的细胞；还需要有复制原点以便进行DNA复制。将载体导入斑马鱼受精卵常用显微注射法；选用受精卵作为受体细胞，原因是受精卵细胞全能性高，易发育成个体；受精卵体积大，便于操作；受精卵含有的营养物质丰富，利于外源基因整合和表达，保证载体能有效整合并使报告基因在个体发育中表达。 ②要确定基因G和H是否为心脏特异表达基因，应检测基因G和H在该动物心脏组织中的表达情况及在其他器官中的表达情况，即检测基因G和H其他器官细胞中，G和H两个基因是否转录出相应的mRNA或是否翻译出相应的蛋白质，若它们在心脏中表达，而在其他器官中不表达，则可能是心脏特异表达基因 。 25. 桥接RNA-重组酶是一种突破了以往基因编辑中目标片段大小的限制，更加精准有效的用于基因组编辑的技术。桥接RNA由S基因上游的非编码区转录而来，其中第二、三茎环分别与可插入目标片段的靶标序列、含有目标片段的供体序列结合，使二者在空间上相互靠近，其结构如图1所示。重组酶是由S基因编码而来，其可以识别并切割靶标序列和供体序列的特定部位，将供体序列中的目标片段插入靶标序列中，实现基因重组，作用过程如图2、图3所示。 （1）重组酶在基因编辑中过程中充当了基因工程工具中_____的功能，该过程涉及_______（填化学键）的变动。 （2）结合上述研究，对桥接RNA的第二、三茎环进行人工设计，即可用以结合和重组不同的DNA片段。设计桥接RNA茎环中的结合序列时，需要依据________的碱基序列，然后通过人工合成的方法获取与桥接RNA对应的特定DNA序列，再利用_____技术扩增。 （3）研究发现某大肠杆菌中质粒A上的卡那霉素抗性基因因缺乏启动子而无法表达，利用上述方法在质粒A中插入甲醇诱导型启动子，实验流程为：对大肠杆菌另一质粒B进行编辑，包含______→将该质粒转入大肠杆菌→使用含有______的培养基筛选→获取基因编辑成功的菌株。 （4）科研人员设计了绿色荧光蛋白（GFP）报告系统，结构如下图所示，经重组酶-桥接RNA复合物处理可使其从无荧光变为能发出绿色荧光。 该报告系统可证明，重组酶-桥接RNA复合物除能实现DNA片段插入外，还能实现DNA片段_____。据此，重组酶-桥接RNA基因编辑技术可用于降低器官移植时免疫排斥的发生，推测其原理是________。 【答案】（1） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 磷酸二酯键 （2） ①. 靶标序列和供体序列 ②. PCR （3） ①. 待插入的甲醇诱导型启动子、编码重组酶的S基因序列和转录桥接RNA的序列 ②. 卡那霉素和甲醇 （4） ①. 切除 ②. 利用该系统切除相关抗原决定基因，使移植器官无法产生抗原，从而不能引起免疫排斥反应 【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。 【小问1详解】 重组酶能识别并切割特定DNA序列，还能将供体序列中的目标片段插入靶标序列中，相当于基因工程工具中限制酶和DNA连接酶的功能，限制酶切割DNA，DNA连接酶连接DNA片段。该过程涉及磷酸二酯键的变动，切割DNA和连接DNA片段都会改变磷酸二酯键。 【小问2详解】 桥接RNA的第二、三茎环要与可插入目标片段的靶标序列、含有目标片段的供体序列结合，所以设计结合序列时，需要依据靶标序列和供体序列的碱基序列，保证互补配对。获取特定DNA序列后，利用PCR技术扩增，PCR可在体外大量扩增 DNA 片段。 【小问3详解】 要在质粒A中插入甲醇诱导型启动子，需对质粒B编辑，包含待插入的甲醇诱导型启动子、编码重组酶的S基因序列和转录桥接RNA的序列，通过该系统实现启动子插入。质粒A上卡那霉素抗性基因因缺乏启动子无法表达，插入启动子后可表达，所以用含卡那霉素和甲醇的培养基筛选，能存活的菌株是基因编辑成功的菌株。 【小问4详解】 从报告系统看，重组酶-桥接RNA复合物处理前无荧光，处理后有荧光，说明原本 GFP 基因因结构（如被终止子等阻断 ）无法表达，处理后实现了 DNA 片段切除（或去除终止子等阻碍序列），使GFP基因表达。重组酶-桥接RNA基因编辑技术可用于降低器官移植时免疫排斥的发生的原理是利用该系统切除相关抗原决定基因，使移植器官无法产生抗原，从而不能引起免疫排斥反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $