精品解析：四川省雅安市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题

雅安市2024-2025学年下期期末教学质量检测高二年级 生物学试题 本试卷分为选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案书写在答题卡规定的位置上。所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效 3.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共15小题，每小题3分，共计45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 蓝细菌是一类能进行产氧性光合作用的大型单细胞生物，它的存在使整个地球大气从无氧状态发展到有氧状态，在生物的进化中起着重要作用。下列叙述正确的是（ ） A. 蓝细菌的光合酶基因位于拟核的染色体上 B. 蓝细菌中参与光合酶合成的细胞器只有核糖体 C. 蓝细菌的叶绿体膜上含有光合色素 D. 将蓝细菌放入清水中会吸水涨破 2. 芦山县龙门花生种植历史悠久，其黑花生因味道与众不同，回味甘甜而广受喜爱。黑花生富含硒、铁、锌等元素。下列关于花生的叙述错误的是（ ） A. 龙门黑花生中微量元素硒、铁、锌高于普通红花生，故营养价值更高 B. 花生油是不饱和脂肪酸，由于其碳链骨架中存在双键所以熔点较高 C. 与糖类相比，花生油中C、H含量高，因此等量花生油比糖类含能量多 D. 花生油经人体消化吸收后，适当条件下可以转化为糖类 3. 细胞蛇是新发现的一种细胞器，在荧光显微镜下可观察到其呈线性、环形或“C形”结构。研究发现细胞蛇的成分是代谢酶，其装配与释放过程如图。这一结构可减少酶活性位点的暴露，从而储存一定量的酶，且不释放其活性。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞蛇、核糖体、中心体都是无膜的细胞器 B. 细胞蛇的装配必须经内质网和高尔基体的加工 C. 细胞蛇的装配和释放过程可调节胞内酶活性 D. 细胞蛇数量较多细胞，代谢相对较弱 4. 下列关于教材实验创新的尝试，合理的是（ ） A. “检测生物组织中的蛋白质”实验加斐林试剂甲液1mL，乙液4滴，紫色效果更明显 B. “检测生物组织中的脂肪”实验中，用无水乙醇洗去浮色，实验现象更明显 C. “观察叶绿体和细胞质的流动”实验中，用水绵代替黑藻，观察叶绿体随细胞质流动的情况更明显 D. “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，可简化实验步骤 5. 生物技术的发展改善了人类的生活，是推动人类社会向前发展的重要科学技术。但科学是一把双刃剑，只有合理应用于生产生活才能造福全人类，下列关于生物技术的安全性及伦理问题的论述错误的是（ ） A. 转基因生物可能通过花粉杂交影响非转基因生物 B. 对流感病毒基因进行改造可能会引发大规模流行性疾病 C. 人类基因编辑可用于编辑出完美婴儿，以实现优生优育 D. “只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用”不属于理性看待转基因技术 6. 动物肠道中的纤维素降解菌多样性高，但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法，具体流程如下图。相关叙述错误的是（ ） A. 实验前肠道细菌扩大培养时，应摇床培养以增加溶解氧并增大菌体与培养液的接触 B. 该方法还需添加氮源、无机盐、水等物质供纤维素分解菌利用 C. 过程③中纤维素对细菌有高亲和力，有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌 D. 该方法分离菌体的效率与细菌的浓度和纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关 7. 产黄青霉菌生产青霉素的发酵流程如下图所示，其中“补料”是指补充培养基，其成分有花生饼粉、玉米浆、葡萄糖、磷酸二氢钠等。下列关于该发酵过程的叙述，错误的是（ ） A. 对产黄青霉菌分离纯化时采用的接种方法是稀释涂布平板法 B. “种母培养”时采用液体培养基有利于增加产黄青霉菌的数量 C. 产黄青霉菌为异养厌氧型真菌，添加的磷酸二氢钠具有多种作用 D. 向主发酵罐添加pH调节液是因为环境条件会影响青霉素的形成 8. 辣椒素是食品调味料的重要成分，辣椒素可通过下图途径获得，下列说法正确的是（ ） A. ①过程需对外植体进行灭菌以防止后续培养过程中杂菌污染，且有利于获得脱毒苗 B. 过程①②的培养基为固体培养基，培养基中的生长素和细胞分裂素比例相同 C. 辣椒素是辣椒的初生代谢产物，可通过细胞产物的工厂化生产 D. 脱分化过程中一般不需要光照，再分化过程中光照可诱导植物形态建成 9. 中华猕猴桃果实大、抗寒能力弱，狗枣猕猴桃果实小、耐低温。研究人员尝试培育抗寒能力强且果实大的猕猴桃新品种。方案1:中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行体细胞杂交；方案2:对中华猕猴桃或狗枣猕猴桃的体细胞进行诱变处理，再培育成植株。下列叙述正确的是（ ） A. 方案1和2中均需要先用纤维素酶和果胶酶处理猕猴桃的体细胞 B. 方案1可以采用灭活病毒诱导法或离心法诱导两种猕猴桃的原生质体融合 C. 方案2宜选择猕猴桃的愈伤组织进行处理，且需大量筛选细胞 D. 方案1使用的化学试剂有生长素、细胞分裂素、秋水仙素等 10. 动物细胞培养技术在生物制药、疾病治疗等领域中发挥着重要作用。关于动物细胞培养技术的应用，下列叙述错误的是（ ） A. 培养哺乳动物受精卵至原肠胚阶段，用于胚胎移植 B. 培养干细胞并诱导分化，用于治疗细胞损伤或病变 C. 培养正常细胞并观察药物对其的影响，评估药物的安全性 D. 培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体，用于癌症及免疫性疾病治疗 11. 马丁达比犬肾脏细胞（简称MDCK细胞）是流感病毒感染研究使用最多的细胞系，也是分离、扩增和纯化的流感病毒较理想的细胞系。有关MDCK细胞培养的叙述正确的是（　　） A. 在培养MDCK细胞过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象 B. 流感病毒侵染MDCK细胞后利用自身遗传物质和原料合成子代 C. 培养MDCK细胞，需要为其创造95%O2和5%CO2的气体环境 D. 培养MDCK细胞时需要定期更换培养液，目的是减少杂菌污染 12. 线粒体功能同时受线粒体DNA（mtDNA）和核DNA（nDNA）双重调控。线粒体遗传病是指由mtDNA或nDNA突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤的疾病。为治疗mtDNA突变导致的线粒体遗传病，某科研团队通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. “三亲小猴”诞生涉及核移植、体外受精和胚胎移植等技术 B. 供体猴细胞核中的致病基因不会遗传给“三亲小猴” C. 该过程属于有性生殖，动物细胞培养是“三亲小猴”形成的基础 D. 直接用患者猴的体细胞作为核供体，也可培育出“三亲小猴” 13. 南通某生物兴趣小组同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验，主要实验流程如下图。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨 B. 过程②过滤后弃去滤液，取纱布上的丝状物 C. 过程⑤加入酒精后，也可将溶液倒入离心管离心后取上清液 D. 过程⑥中A、B试管均会出现蓝色，但B试管中蓝色更深 14. RT-PCR是将RNA逆转录（RT）成cDNA（与mRNA互补的DNA单链）和聚合酶链式反应（PCR）相结合的技术，具体过程如图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 过程Ⅰ获得cDNA的过程与DNA复制过程中碱基配对方式相同 B. 图中A、B两种引物在72°C时通过碱基互补配对结合到模板链 C. 图中子链的合成均是以四种核糖核苷酸为原料从引物的一端开始的 D. 过程Ⅱ中，若进行6轮循环，则共需要加入引物的数量为63个 15. 限制酶的发现为DNA的切割和功能基因的获得创造了条件。限制酶Sa3AI、ECORI、BamHI的识别序列及切割位点分别为↓GATC、G↓AATTC、G↓GATCC。含某目的基因的DNA片段如图所示，若利用质粒A（含限制酶Sa3AI、ECORI、BamHI的酶切位点各1个）构建基因表达载体，为克服目的基因和质粒A的自身环化以及目的基因与质粒的任意连接等，应该如何选择限制酶（　　） A. 用限制酶EcORI或BamhI处理含某目的基因的DNA和质粒A B. 用限制酶Sa3AI和BamHI处理含某目的基因的DNA和质粒A C. 用限制酶Sav3AI和EcoRI处理含某目的基因的DNA和质粒A D. 用限制酶EcORⅠ和BamHI处理含某目的基因的DNA和质粒A 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，小肠绒毛上皮细胞面向肠腔的质膜顶区具的钠—葡萄糖协同转运蛋白1（SGLT1），可使细胞内形成较高的葡萄糖浓度，在质膜基底区的葡萄糖转运蛋白2（GLUT2）则可沿浓度梯度运出葡萄糖（如图）。回答下列问题： （1）据图可知，小肠绒毛上皮细胞通SGLT1吸收葡萄的方式是__________，________（填“需要”或“不需要”）ATP水解直接供能。 （2）血糖除图中来源外，还可来自__________（答出两点）。 （3）胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素，人体细胞将胰岛素原加工形成胰岛素的过程发生在胰岛B细胞的_______结构中。 （4）研究发现，与GLUT2结构功能相似的GLUT4只存在于胰岛素敏感组织细胞中，如心脏、骨骼肌和脂肪组织细胞。这些细胞内有GLUT4存储囊泡。根据胰岛素能促进组织细胞摄取葡萄糖的功能，结合GLUT4的结构与功能，尝试开发一种治疗糖尿病的新思路__________。 17. 虹链农业是山东省曹县设计完成的一种新型农业产业模式，该模式运用了可持续发展思想，结合生态工程的方法，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，实现了农业增效、农民增收、农村繁荣，在创建生态农村建设中取得了一定成效。下图是虹链农业模式图，据图回答下列问题： （1）输入该生态系统的总能量为____。蚯链农业的建设体现了生态工程的____原理。 （2）垃圾处理产生的有机肥蚓液酵素有利于农场作物的生长，从物质循环的角度分析，原因是____。 （3）蚯链农业中对垃圾进行多次利用，从能量流动的角度分析其意义是____。 （4）牧场牲畜摄入蝇蛆、黑水虻的能量去向包括____和____两方面。 18. 细菌纤维素（BC）是由驹形杆菌等微生物合成的D-葡萄糖基聚合物组装成的纤维素网。BC漂浮在空气-水界面，像生物膜一样包裹和保护生长的细胞。在生物医药、食品工业等领域展现出广泛应用前景。研究人员利用HS培养基从米醋中成功分离获得高产菌株欧洲驹形杆菌-FET1。为降低BC生产成本，研究人员尝试将稻米糠转化为高效BC发酵培养基。回答下列问题： （1）从物理性质分析，分离FET1的HS培养基与BC发酵培养基的区别是____。 （2）图1为BC发酵动力学曲线，据图分析，稻米糠直接用于BC发酵无法成功的原因是____。 （3）科研团队现已探知稻米糠在不同条件下发酵的BC产量如图2、3所示。欲进一步提高BC的产量，现探究乙酸和酶联合使用是否存在最优组合，请写出实验设计思路____。 （4）工业化利用稻米糠进行BC发酵的中心环节是________，BC发酵是高耗氧过程，为保证在发酵过程中微生物的供氧量，可采取的措施是____（至少答出2点）。 19. 科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。回答下列问题： （1）获得A需将人凝血因子IX基因与_______启动子等调控元件重组在一起，该过程需_____酶，通过_______法将A导入绵羊胎儿成纤维细胞。 （2）受体细胞应选用_______期的卵母细胞，核移植之前，必须先去掉卵母细胞的核，“核”是指_______，去核的目的是______。 （3）进行胚胎移植前，需对代孕母羊进行__________处理，目的是__________。对移入子宫的重组胚胎__________（选填“会”或“不会”）发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。 20. 科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术成功治疗罕见的尿素代谢疾病—氨基甲酰磷酸合成酶1缺陷症，实现了为单个病患量身定制基因编辑治疗。利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时，复合体首先会定位非模板链目标序列上的PAM序列，如5′-NGG-3′位点（N表示任意一种碱基），然后利用向导RNA（sgRNA），与该位点5′端相连的序列互补配对，若能够互补，Cas9会切割互补序列某位点，可实现基因定向改造，如图所示。回答下列问题： （1）科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术实现精准治疗的关键在于设计一条精准识别异常基因的sgRNA，其原理是_______。Cas9催化DNA分子双链上的____化学键断裂。 （2）该系统在寻找靶位点时，可能在非目标位置发生切割，原因是______，因此在设计sgRNA时，sgRNA的长度尽可能______（选填“长”或“短”）。 （3）设计sgRNA需要患者突变的氨基甲酰磷酸合成酶1（CPS1）基因序列，科学家根据正常人体细胞中CPS1基因序列作为参考设计引物，以______为模板进行PCR扩增，得到突变CPS1基因，再以CPS1基因设计分子探针，靶向基因组分析发现，突变CPS1基因模板链第1003位碱基由C变为T，第2140位碱基由G变为T，请从下图分析患者发病的原因______。 （4）十年来，华人科学家张峰及其团队发现的CRISPR/Cas9广泛应用于生物学的各个领域，今年2月，张峰团队又发现了基因编辑新系统——TIGR-Tas系统，其编辑原理为tigRNA引导Tas蛋白到特定切割位点，Tas蛋白在间隔区第5位碱基互补的3′端切割双链DNA。如图所示： 对比CRISPR/Cas9系统，据图分析TIGR-Tas系统的优点_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 雅安市2024-2025学年下期期末教学质量检测高二年级 生物学试题 本试卷分为选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案书写在答题卡规定的位置上。所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效 3.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共15小题，每小题3分，共计45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 蓝细菌是一类能进行产氧性光合作用的大型单细胞生物，它的存在使整个地球大气从无氧状态发展到有氧状态，在生物的进化中起着重要作用。下列叙述正确的是（ ） A. 蓝细菌的光合酶基因位于拟核的染色体上 B. 蓝细菌中参与光合酶合成的细胞器只有核糖体 C. 蓝细菌的叶绿体膜上含有光合色素 D. 将蓝细菌放入清水中会吸水涨破 【答案】B 【解析】 【分析】科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。由真核细胞构成的生物叫作真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物。 【详解】A、蓝细菌是原核生物，没有染色体，A错误； B、蓝细菌是原核生物，只具有一种细胞器核糖体，核糖体是蛋白质的合成车间，蓝细菌中参与光合酶（化学本质是蛋白质）合成的细胞器只有核糖体，B正确； C、蓝细菌中没有叶绿体，C错误； D、蓝细菌有细胞壁，细胞壁的伸缩性小于细胞膜，所以将蓝细菌放入清水中不会吸水涨破，D错误。 故选B。 2. 芦山县龙门花生种植历史悠久，其黑花生因味道与众不同，回味甘甜而广受喜爱。黑花生富含硒、铁、锌等元素。下列关于花生的叙述错误的是（ ） A. 龙门黑花生中微量元素硒、铁、锌高于普通红花生，故营养价值更高 B. 花生油是不饱和脂肪酸，由于其碳链骨架中存在双键所以熔点较高 C. 与糖类相比，花生油中C、H含量高，因此等量花生油比糖类含能量多 D. 花生油经人体消化吸收后，适当条件下可以转化为糖类 【答案】B 【解析】 【分析】植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，如日常炒菜用食用油(花生油、豆油和菜籽油等)；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 【详解】A、硒、铁、锌均属于微量元素，黑花生中这些元素含量更高，确实能提升营养价值，A正确； B、不饱和脂肪酸因含双键，分子结构松散，熔点较低；而题干中“熔点较高”的表述错误，B错误； C、脂肪（如花生油）的C、H比例高于糖类，氧化分解释放能量更多，C正确； D、脂肪分解产生的甘油可通过糖异生转化为糖类，D正确。 故选B。 3. 细胞蛇是新发现一种细胞器，在荧光显微镜下可观察到其呈线性、环形或“C形”结构。研究发现细胞蛇的成分是代谢酶，其装配与释放过程如图。这一结构可减少酶活性位点的暴露，从而储存一定量的酶，且不释放其活性。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞蛇、核糖体、中心体都是无膜的细胞器 B. 细胞蛇的装配必须经内质网和高尔基体的加工 C. 细胞蛇的装配和释放过程可调节胞内酶活性 D. 细胞蛇数量较多的细胞，代谢相对较弱 【答案】B 【解析】 【分析】1、酶的作用机理是降低了化学反应的活化能；酶作为生物催化剂受温度、pH等因素的影响，酶所处的环境改变可能引起酶活性的变化；酶的本质是蛋白质或RNA，酶的结构改变会影响其功能。 2、结合题图可知，“细胞蛇”是一类包含代谢酶的蛇形无膜细胞结构，可以储存一定量的酶，但不释放其活性。 【详解】A、由图可知，细胞蛇主要由酶聚集而成，无膜结构，核糖体、中心体也无膜结构，A正确； B、结合图示可知，细胞蛇是细胞内酶蛋白装配而成，这些酶蛋白不需要经过内质网和高尔基体的加工，B错误； C、分析题意可知，细胞蛇可减少酶活性位点的暴露，储存一定量的酶且不释放其活性，其装配和释放过程可以调节胞内酶活性，C正确； D、细胞蛇可减少酶活性位点的暴露，故细胞蛇数量多的细胞中，有活性的酶数量较少，细胞代谢相对较弱，D正确。 故选B。 4. 下列关于教材实验创新的尝试，合理的是（ ） A. “检测生物组织中的蛋白质”实验加斐林试剂甲液1mL，乙液4滴，紫色效果更明显 B. “检测生物组织中的脂肪”实验中，用无水乙醇洗去浮色，实验现象更明显 C. “观察叶绿体和细胞质的流动”实验中，用水绵代替黑藻，观察叶绿体随细胞质流动的情况更明显 D. “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，可简化实验步骤 【答案】D 【解析】 【分析】有机物的鉴定方法： （1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。 （2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 （3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。 （4）淀粉遇碘液变蓝。 【详解】A、斐林试剂用于检测还原糖且需水浴条件，而检测蛋白质应使用双缩脲试剂（先加A液NaOH，后加B液CuSO₄），A错误； B、脂肪检测中，苏丹染色后需用50%酒精洗去浮色，B错误； C、水绵叶绿体呈螺旋带状，移动情况不如黑藻（单层细胞、叶绿体大且清晰）易观察，C错误； D、KNO₃溶液可使细胞先质壁分离，后因主动吸收离子导致细胞液浓度升高，自动复原，无需更换清水，简化步骤，D正确； 故选D。 5. 生物技术的发展改善了人类的生活，是推动人类社会向前发展的重要科学技术。但科学是一把双刃剑，只有合理应用于生产生活才能造福全人类，下列关于生物技术的安全性及伦理问题的论述错误的是（ ） A. 转基因生物可能通过花粉杂交影响非转基因生物 B. 对流感病毒基因进行改造可能会引发大规模流行性疾病 C. 人类基因编辑可用于编辑出完美婴儿，以实现优生优育 D. “只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用”不属于理性看待转基因技术 【答案】C 【解析】 【分析】1、转基因技术给人类带来了琳琅满目的产品，也引发了社会对转基因产品安全性的关注和争论。 2、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞、组织、器官，用它们来修复或替代受损的细胞组织和器官，从而达到治疗疾病的目的；生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体，它面临很多伦理问题。我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 【详解】A、转基因生物可通过花粉杂交影响非转基因生物，即转入的基因可能会从转基因植物的体内扩散到非转基因生物钟，A正确； B、对流感病毒基因进行改造可能会提高流感病毒的传染性和致病能力，从而引发大规模流行性疾病，B正确； C、人类基因编辑用于编辑出完美婴儿，会造成社会歧视现象的发生，C错误； D、转基因技术给人类带来许多便利，但同时也存在一些安全性问题，即既能看到转基因技术的优点，也能明白其中的不足，这属于理性看待转基因技术，“只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用”不属于理性看待转基因技术，D正确。 故选C。 6. 动物肠道中的纤维素降解菌多样性高，但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法，具体流程如下图。相关叙述错误的是（ ） A. 实验前肠道细菌扩大培养时，应摇床培养以增加溶解氧并增大菌体与培养液的接触 B. 该方法还需添加氮源、无机盐、水等物质供纤维素分解菌利用 C. 过程③中纤维素对细菌有高亲和力，有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌 D. 该方法分离菌体的效率与细菌的浓度和纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关 【答案】A 【解析】 【分析】1、纤维素降解菌为原核生物，没有细胞核以及各种具膜的细胞器。 2、动物肠道中的纤维素降解菌多数为厌氧型细菌，对其进行扩大培养时，需要减少溶解氧。 【详解】A、动物肠道中的纤维素降解菌多数为厌氧型细菌，增加溶解氧会抑制这些微生物的增殖，A错误； B、微生物的生长需要碳源、氮源、无机盐、水等营养物质。该方法中以纤维素作为碳源，但纤维素分解菌的生长还需要氮源、无机盐、水等物质，所以还需添加这些物质供纤维素分解菌利用，B正确； C、结合图示可知，纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌的原因是纤维素对细菌有高亲和力，C正确； D、该方法分离需要利用纤维素化磁性纳米颗粒吸附细菌，因此该方法分离菌体的效率与细菌的浓度和纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关，D正确。 故选A。 7. 产黄青霉菌生产青霉素的发酵流程如下图所示，其中“补料”是指补充培养基，其成分有花生饼粉、玉米浆、葡萄糖、磷酸二氢钠等。下列关于该发酵过程的叙述，错误的是（ ） A. 对产黄青霉菌分离纯化时采用的接种方法是稀释涂布平板法 B. “种母培养”时采用液体培养基有利于增加产黄青霉菌的数量 C. 产黄青霉菌为异养厌氧型真菌，添加的磷酸二氢钠具有多种作用 D. 向主发酵罐添加pH调节液是因为环境条件会影响青霉素的形成 【答案】C 【解析】 【分析】稀释涂布平板法统计菌落数目：①原理：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，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 【详解】A、由图中平板上菌落的分布可推知,分离纯化菌种时采用的接种方法是稀释涂布平板法，A正确； B、由于发酵过程中需要的菌种数量大,因此将分离后的菌种先进行“种母培养”,采用液体培养基有利于增加产黄青霉菌的数量，B正确； C、培养基中含有花生饼粉、玉米浆、葡萄糖等有机碳源,且发酵过程中需要通入无菌空气,可推知产黄青霉菌的代谢类型为异养需氧型,磷酸二氢钠是培养基中的无机盐之一,除此之外还可以作为缓冲剂调节培养基的pH，C错误； D、环境条件会影响微生物的生长、繁殖和发酵产物(即青霉素)的形成,因此要严格控制，D正确。 故选C。 8. 辣椒素是食品调味料的重要成分，辣椒素可通过下图途径获得，下列说法正确的是（ ） A. ①过程需对外植体进行灭菌以防止后续培养过程中杂菌污染，且有利于获得脱毒苗 B. 过程①②的培养基为固体培养基，培养基中的生长素和细胞分裂素比例相同 C. 辣椒素是辣椒的初生代谢产物，可通过细胞产物的工厂化生产 D. 脱分化过程中一般不需要光照，再分化过程中光照可诱导植物形态建成 【答案】D 【解析】 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。 【详解】A、在植物组织培养过程中，对外植体进行的是消毒处理，而不是灭菌处理。灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，若对外植体进行灭菌，会杀死外植体细胞，导致外植体死亡，无法进行后续培养；消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包括芽孢和孢子），对外植体消毒既能防止杂菌污染，又能保证外植体细胞的活性。获得脱毒苗一般选取植物的茎尖（或根尖）等分生组织进行组织培养，因为分生区病毒极少，甚至无病毒，而不是通过对外植体灭菌来获得脱毒苗，A错误； B、培养基类型：过程①（脱分化）和过程②（再分化）的培养基通常为固体培养基，固体培养基可以为植物细胞的生长和分化提供稳定的支撑。在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例会影响植物细胞的分化方向。当生长素与细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化；比值低时，有利于芽的分化；比值适中时，促进愈伤组织的形成。因此，过程①和过程②中生长素和细胞分裂素的比例是不同的，而不是相同，B错误； C、初生代谢产物是生物生长和生存必需的代谢产物，如糖类、脂肪、蛋白质和核酸等；次生代谢产物是由初生代谢途径中产生的中间产物或分支代谢途径中产生的非生长发育所必需的小分子有机化合物，如生物碱、萜类、酚类和抗生素等。辣椒素是辣椒的次生代谢产物，不是初生代谢产物。细胞产物的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术，通过大量培养特定细胞系，来生产具有重要价值的次生代谢产物，如药物、香料、生物碱等，C错误； D、脱分化是指已分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。在脱分化过程中，一般不需要光照，因为光照可能会诱导细胞进行光合作用，影响细胞的脱分化进程，且黑暗环境有利于细胞分裂和愈伤组织的形成。再分化是指愈伤组织重新分化形成根、芽等器官的过程。光照可以诱导植物形态建成，例如促进叶绿素的合成、影响植物的向光性等，在再分化过程中，适当的光照条件有利于芽的分化形成，D正确。 故选D。 9. 中华猕猴桃果实大、抗寒能力弱，狗枣猕猴桃果实小、耐低温。研究人员尝试培育抗寒能力强且果实大的猕猴桃新品种。方案1:中华猕猴桃和狗枣猕猴桃进行体细胞杂交；方案2:对中华猕猴桃或狗枣猕猴桃的体细胞进行诱变处理，再培育成植株。下列叙述正确的是（ ） A. 方案1和2中均需要先用纤维素酶和果胶酶处理猕猴桃的体细胞 B. 方案1可以采用灭活病毒诱导法或离心法诱导两种猕猴桃的原生质体融合 C. 方案2宜选择猕猴桃的愈伤组织进行处理，且需大量筛选细胞 D. 方案1使用的化学试剂有生长素、细胞分裂素、秋水仙素等 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱变育种的原理是基因突变。 【详解】A、方案1（体细胞杂交）需要去除细胞壁，故需纤维素酶和果胶酶处理；但方案2（诱变育种）直接对体细胞进行诱变，无需酶解细胞壁。A错误； B、灭活病毒诱导法用于动物细胞融合，植物原生质体融合常用聚乙二醇（PEG）或离心法。B错误； C、愈伤组织细胞分裂活跃，诱变后易发生基因突变，且需筛选出抗寒且果实大的突变体。C正确； D、体细胞杂交需生长素和细胞分裂素调控脱分化与再分化，但秋水仙素用于染色体加倍（如多倍体育种），而杂交细胞染色体数已为两亲本之和，无需使用。D错误。 故选C。 10. 动物细胞培养技术在生物制药、疾病治疗等领域中发挥着重要作用。关于动物细胞培养技术的应用，下列叙述错误的是（ ） A. 培养哺乳动物受精卵至原肠胚阶段，用于胚胎移植 B. 培养干细胞并诱导分化，用于治疗细胞损伤或病变 C. 培养正常细胞并观察药物对其的影响，评估药物的安全性 D. 培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体，用于癌症及免疫性疾病的治疗 【答案】A 【解析】 【分析】动物细胞培养技术的应用：(1)生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。(2)基因工程中受体细胞的培养。(3)用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。(4)科学家培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究.如用于筛选抗癌药物等，为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。 【详解】A、动物细胞培养的对象是离体的细胞或细胞群，而哺乳动物的受精卵发育至原肠胚阶段时已形成三个胚层，此时细胞分化程度较高，无法直接用于胚胎移植。胚胎移植通常采用桑椹胚或囊胚阶段的胚胎，A错误； B、干细胞具有分裂和分化能力，通过诱导其定向分化可替换损伤或病变的细胞，如治疗神经退行性疾病，B正确； C、在药物研发中，体外培养的正常细胞可用于检测药物毒性或副作用，从而评估药物对正常细胞的影响，C正确； D、杂交瘤细胞通过体外培养可大量产生单克隆抗体，用于癌症的靶向治疗或免疫疾病的特异性干预，D正确。 故选A。 11. 马丁达比犬肾脏细胞（简称MDCK细胞）是流感病毒感染研究使用最多的细胞系，也是分离、扩增和纯化的流感病毒较理想的细胞系。有关MDCK细胞培养的叙述正确的是（　　） A. 在培养MDCK细胞过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象 B. 流感病毒侵染MDCK细胞后利用自身遗传物质和原料合成子代 C. 培养MDCK细胞，需要为其创造95%O2和5%CO2的气体环境 D. 培养MDCK细胞时需要定期更换培养液，目的是减少杂菌污染 【答案】A 【解析】 【分析】动物细胞培养过程：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、在动物细胞培养过程中，动物细胞会出现贴壁生长的现象，即细胞会附着在培养瓶的壁上生长。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制，A正确； B、流感病毒是专性寄生生物，没有细胞结构，不能独立进行新陈代谢。当流感病毒侵染MDCK细胞后，会利用MDCK细胞的物质和能量，以自身遗传物质为模板合成子代病毒，而不是利用自身原料合成子代，B错误； C、动物细胞培养时，需要为其创造95%空气和5%CO2的气体环境，C错误； D、培养MDCK细胞时需要定期更换培养液，目的是为细胞提供充足的营养物质，同时去除细胞代谢产生的废物，而不是减少杂菌污染，D错误。 故选A。 12. 线粒体功能同时受线粒体DNA（mtDNA）和核DNA（nDNA）的双重调控。线粒体遗传病是指由mtDNA或nDNA突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤的疾病。为治疗mtDNA突变导致的线粒体遗传病，某科研团队通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. “三亲小猴”的诞生涉及核移植、体外受精和胚胎移植等技术 B. 供体猴细胞核中的致病基因不会遗传给“三亲小猴” C. 该过程属于有性生殖，动物细胞培养是“三亲小猴”形成的基础 D. 直接用患者猴的体细胞作为核供体，也可培育出“三亲小猴” 【答案】D 【解析】 【分析】借助核移植技术，使患者的第一极体与移除原核的供体次级卵母细胞结合得到重组次级卵母细胞；通过体外受精技术使重组次级卵母细胞受精后，再借助早期胚胎培养、胚胎移植技术得到“三亲小猴”。动物细胞培养技术是核移植等技术的基础。可见，“三亲小猴”的核DNA来自患者与父亲（精子），细胞质DNA即线粒体DNA来自供体。 【详解】A、由图可知，“三亲小猴”的诞生依次用到了动物细胞培养（培养患者猴次级卵母细胞和供体猴次级卵母细胞）、第一极体移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，这些技术是现代生物技术中的重要手段，A正确； B、供体猴细胞核中的致病基因不会遗传给 “三亲小猴”，因为 “三亲小猴” 的细胞核来自患病猕猴卵母细胞（具nDNA），而供体猴的细胞核没有参与，B正确； C、该过程属于有性生殖，动物细胞培养是 “三亲小猴” 形成的基础，通过细胞培养可以获得所需的细胞，为后续的核移植、体外受精等过程提供支持，C正确； D、直接用患者猴的体细胞作为核供体，由于患者猴的体细胞中可能含有突变的 mtDNA，不能培育出健康的 “三亲小猴”，D错误。 故选D。 13. 南通某生物兴趣小组的同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验，主要实验流程如下图。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨 B. 过程②过滤后弃去滤液，取纱布上的丝状物 C 过程⑤加入酒精后，也可将溶液倒入离心管离心后取上清液 D. 过程⑥中A、B试管均会出现蓝色，但B试管中蓝色更深 【答案】A 【解析】 【分析】DNA的溶解性：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。 【详解】A、过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨，得到含DNA的混合液，A正确； B、过程②是第一次过滤，应保留滤液，弃去纱布上的物，B错误； C、DNA不溶于酒精溶液，过程⑤加入酒精后，需要静置析出，如果将溶液倒入离心管离心后应取沉淀，C错误； D、将DNA丝状物放入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，使其溶解，再加入二苯胺试剂，沸水浴加热出现蓝色，过程⑥中B试管均会出现蓝色，A试管为无色的二苯胺溶液，D错误。 故选A。 14. RT-PCR是将RNA逆转录（RT）成cDNA（与mRNA互补的DNA单链）和聚合酶链式反应（PCR）相结合的技术，具体过程如图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 过程Ⅰ获得cDNA的过程与DNA复制过程中碱基配对方式相同 B. 图中A、B两种引物在72°C时通过碱基互补配对结合到模板链 C. 图中子链的合成均是以四种核糖核苷酸为原料从引物的一端开始的 D. 过程Ⅱ中，若进行6轮循环，则共需要加入引物数量为63个 【答案】D 【解析】 【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的简称，利用DNA复制的原理，RT-PCR需要先完成逆转录过程再进行DNA复制，逆转录和DNA复制都遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、过程I是逆转录过程，是以mRNA为模板合成cDNA，该过程的碱基配对方式为A-T、U-A、G-C、C-G，而DNA复制过程的碱基配对方式为A-T、T-A、G-C、C-G，二者碱基配对方式不完全相同，A错误； B、引物是通过碱基互补配对结合到模板链上的，该过程是在复性阶段完成的，复性的温度一般为55-60°C，而不是72°C，72°C是延伸阶段的温度，B错误； C、图中子链的合成是以四种脱氧核糖核苷酸为原料，从引物的一端开始进行合成，C错误； D、过程Ⅱ中，若进行6轮循环，最终产生的DNA单链数为26=64（条），新合成的子链数为63条，则进行6轮循环，共需要加入引物的数量为63个，D正确。 故选D。 15. 限制酶的发现为DNA的切割和功能基因的获得创造了条件。限制酶Sa3AI、ECORI、BamHI的识别序列及切割位点分别为↓GATC、G↓AATTC、G↓GATCC。含某目的基因的DNA片段如图所示，若利用质粒A（含限制酶Sa3AI、ECORI、BamHI的酶切位点各1个）构建基因表达载体，为克服目的基因和质粒A的自身环化以及目的基因与质粒的任意连接等，应该如何选择限制酶（　　） A. 用限制酶EcORI或BamhI处理含某目的基因的DNA和质粒A B. 用限制酶Sa3AI和BamHI处理含某目的基因的DNA和质粒A C. 用限制酶Sav3AI和EcoRI处理含某目的基因的DNA和质粒A D. 用限制酶EcORⅠ和BamHI处理含某目的基因的DNA和质粒A 【答案】D 【解析】 【分析】 题干分析，质粒上存在限制酶Sa3AI、ECORI、BamHI的酶切位点各1个，目的基因的切割不能采用限制酶Sa3AI切割，会破坏目的基因，为克服目的基因和质粒A的自身环化以及目的基因与质粒的任意连接，应采用不同种限制酶切割。 【详解】限制酶Sau3AⅠ切割目的基因会破坏目的基因，质粒含有限制酶ECORI、BamHI的酶切位点，获取目的基因也可以用限制酶ECORI、BamHI记性切割，但为了防止目的基因或质粒自身环化，需要使用不同种限制酶进行切割，则可以使用限制酶EcORⅠ和BamHI去切割质粒，也用限制酶EcORⅠ和BamHI去切割目的基因，则获得重组质粒会进行正常连接，D正确，ABC错误。 故选D。 【点睛】 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，小肠绒毛上皮细胞面向肠腔的质膜顶区具的钠—葡萄糖协同转运蛋白1（SGLT1），可使细胞内形成较高的葡萄糖浓度，在质膜基底区的葡萄糖转运蛋白2（GLUT2）则可沿浓度梯度运出葡萄糖（如图）。回答下列问题： （1）据图可知，小肠绒毛上皮细胞通SGLT1吸收葡萄的方式是__________，________（填“需要”或“不需要”）ATP水解直接供能。 （2）血糖除图中来源外，还可来自__________（答出两点）。 （3）胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素，人体细胞将胰岛素原加工形成胰岛素的过程发生在胰岛B细胞的_______结构中。 （4）研究发现，与GLUT2结构功能相似的GLUT4只存在于胰岛素敏感组织细胞中，如心脏、骨骼肌和脂肪组织细胞。这些细胞内有GLUT4存储囊泡。根据胰岛素能促进组织细胞摄取葡萄糖的功能，结合GLUT4的结构与功能，尝试开发一种治疗糖尿病的新思路__________。 【答案】（1） ①. 主动运输 ②. 不需要 （2）肝糖原的分解、非糖物质的转化 （3）内质网、高尔基体 （4）增强GLUT4基因的表达并促进GLUT4从存储囊泡向细胞膜的转移 【解析】 【分析】题图分析，葡萄糖进小肠上皮细胞逆浓度梯度进行，需要SGLT1转运蛋白协助，为主动运输，出小肠上皮细胞顺浓度梯度进行，需要GLUT2转运蛋白协助，为协助扩散。 【小问1详解】 图中钠—葡萄糖协同转运蛋白1将葡萄糖运入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，方式是主动运输；结合图示可知，建立细胞内外 Na+浓度差，为SCLT 1转运葡萄糖提供动力，不需要ATP水解直接供能。 【小问2详解】 人体中血糖的来源除食物中糖类的消化吸收，还可以来自肝糖原的分解和非糖物质的转化。 【小问3详解】 胰岛素是分泌蛋白，胰岛素原在胰岛B细胞的核糖体中合成，然后在内质网中进行初步加工，再进入高尔基体进一步加工成胰岛素，最后分泌到细胞外。 【小问4详解】 根据题意可知，在正常状态下GLUT4位于胰岛素敏感组织细胞内的贮存囊泡中，不起转运葡萄糖的作用，其与GLUT2结构功能相似，药物开发治疗糖尿病的思路可以是：增强GLUT4基因的表达，促进GLUT4从存储囊泡向细胞膜转移，促进囊泡与细胞膜融合使细胞膜上的GLUT4数量增多，促进组织细胞摄取葡萄糖，使血糖含量下降达到治疗目的。 17. 虹链农业是山东省曹县设计完成的一种新型农业产业模式，该模式运用了可持续发展思想，结合生态工程的方法，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，实现了农业增效、农民增收、农村繁荣，在创建生态农村建设中取得了一定成效。下图是虹链农业模式图，据图回答下列问题： （1）输入该生态系统的总能量为____。蚯链农业的建设体现了生态工程的____原理。 （2）垃圾处理产生的有机肥蚓液酵素有利于农场作物的生长，从物质循环的角度分析，原因是____。 （3）蚯链农业中对垃圾进行多次利用，从能量流动的角度分析其意义是____。 （4）牧场牲畜摄入蝇蛆、黑水虻的能量去向包括____和____两方面。 【答案】（1） ①. 生产者固定的太阳能和垃圾有机物中储存的化学能 ②. 循环、整体 （2）分解者将城市垃圾中有机物分解为无机物被农场作物吸收利用 （3）实现能量多级利用，提高了能量的利用率 （4） ①. 牲畜的粪便量 ②. 牲畜的同化量 【解析】 【分析】生态工程的原理有循环、协调、自生、整体等。 生态系统的功能有物质循环、能量流动和信息传递。 【小问1详解】 该生态系统为人工生态系统，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和垃圾等有机物中储存的化学能。蚯链农业实现了物质的循环利用，体现了生态功能的循环原理，该农业实现了自然、经济、社会整体的发展，体现了生态工程的整体原理。 【小问2详解】 分解者将城市垃圾中有机物分解为无机物，被农场作物吸收利用，所以垃圾处理产生的有机肥蚓液酵素有利于农场作物的生长。 【小问3详解】 蚯蚓农业中对垃圾进行第一次、第二次、第三次利用等多次利用，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，使能量得到最有效的利用。 【小问4详解】 牧场牲畜摄入蝇蛆、黑水虻的能量即摄入量，包括两个去向：牲畜的同化量和牲畜粪便中的能量。 18. 细菌纤维素（BC）是由驹形杆菌等微生物合成的D-葡萄糖基聚合物组装成的纤维素网。BC漂浮在空气-水界面，像生物膜一样包裹和保护生长的细胞。在生物医药、食品工业等领域展现出广泛应用前景。研究人员利用HS培养基从米醋中成功分离获得高产菌株欧洲驹形杆菌-FET1。为降低BC生产成本，研究人员尝试将稻米糠转化为高效BC发酵培养基。回答下列问题： （1）从物理性质分析，分离FET1的HS培养基与BC发酵培养基的区别是____。 （2）图1为BC发酵动力学曲线，据图分析，稻米糠直接用于BC发酵无法成功的原因是____。 （3）科研团队现已探知稻米糠在不同条件下发酵的BC产量如图2、3所示。欲进一步提高BC的产量，现探究乙酸和酶联合使用是否存在最优组合，请写出实验设计思路____。 （4）工业化利用稻米糠进行BC发酵的中心环节是________，BC发酵是高耗氧过程，为保证在发酵过程中微生物的供氧量，可采取的措施是____（至少答出2点）。 【答案】（1）前者是固体培养基，后者是液体培养基 （2）BC发酵利用的碳源是还原糖，而稻米糠中富含纤维素，还原糖含量低。 （3）用不同乙酸添加量分别与3种酶组合，每组接种等量FEF1并处理等量稻米糠，相同条件下发酵一段时间后，检测各组BC产量并与图2、图3对比分析 （4） ①. 发酵罐内发酵 ②. 持续向发酵罐内通入无菌空气、加快搅拌速度 【解析】 【分析】发酵是利用微生物在适宜条件下进行代谢活动生产所需产物的过程。主要环节包括菌种选育和扩大培养、培养基配制、无菌操作、发酵罐内发酵及产物分离提纯等。 【小问1详解】 分离微生物时，常使用固体培养基，以便通过划线、涂布等方法获得单菌落；而发酵过程通常使用液体培养基，有利于微生物与营养物质充分接触，更好地进行代谢和产物合成。所以从物理性质分析，分离FET1HS培养基为固体培养基，BC发酵培养基为液体培养基。 【小问2详解】 分析图1曲线可知，还原糖含量下降的同时BC含量增加，说明BC发酵过程中利用的碳源是还原糖，而稻米糠中富含纤维素，还原糖含量低，导致发酵无法成功。 【小问3详解】 要探究酸和酶联合使用是否存在最优组合，可设置用不同乙酸添加量分别与3种酶组合，每组接种等量FEF1并处理等量稻米糠，相同条件下发酵一段时间后，检测各组BC产量并与图2、图3对比分析。 【小问4详解】 发酵的中心环节是发酵罐内发酵。对于BC发酵这种高耗氧过程，为保证微生物的供氧量，可采取的措施有：持续向发酵罐内通入无菌空气、加快搅拌速度。 19. 科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。回答下列问题： （1）获得A需将人凝血因子IX基因与_______启动子等调控元件重组在一起，该过程需_____酶，通过_______法将A导入绵羊胎儿成纤维细胞。 （2）受体细胞应选用_______期的卵母细胞，核移植之前，必须先去掉卵母细胞的核，“核”是指_______，去核的目的是______。 （3）进行胚胎移植前，需对代孕母羊进行__________处理，目的是__________。对移入子宫的重组胚胎__________（选填“会”或“不会”）发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。 【答案】（1） ①. 乳腺中特异性表达的基因的 ②. 限制酶和DNA连接酶 ③. 显微注射 （2） ①. MⅡ ②. 纺锤体—染色体复合物 ③. 保证重组细胞的核遗传物质来自整合有目的基因的成纤维细胞 （3） ①. 同期发情处理 ②. 为供体胚胎移入受体子宫提供相同的生理环境 ③. 不会 【解析】 【分析】动物体细胞核移植技术（又称体细胞核移植）是将动物的一个体细胞的细胞核，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为动物个体的技术。其核心是将体细胞核移入去核卵母细胞，实现细胞核的全能性表达。 【小问1详解】 要获得能在乳腺中表达人凝血因子IX的转基因绵羊，需将人凝血因子IX基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，这样才能使目的基因在乳腺细胞中特异性表达。 基因表达载体的构建过程需要限制酶切割目的基因和载体，DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，所以该过程需要限制酶和DNA连接酶。 将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，所以通过显微注射法将A导入绵羊胎儿成纤维细胞。 【小问2详解】 受体细胞应选用MⅡ（减数第二次分裂）期的卵母细胞，因为此时的卵母细胞细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质。核移植之前，必须先去掉卵母细胞的核，这里的“核”是指纺锤体—染色体复合物。 去核的目的是保证重组细胞的核遗传物质来自整合有目的基因的成纤维细胞。 【小问3详解】 进行胚胎移植前，需对代孕母羊进行同期发情处理。 同期发情处理的目的是使供、受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体子宫提供相同的生理环境。 对移入子宫的重组胚胎不会发生免疫排斥反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。 20. 科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术成功治疗罕见的尿素代谢疾病—氨基甲酰磷酸合成酶1缺陷症，实现了为单个病患量身定制基因编辑治疗。利用CRISPR/Cas9复合体进行基因编辑时，复合体首先会定位非模板链目标序列上的PAM序列，如5′-NGG-3′位点（N表示任意一种碱基），然后利用向导RNA（sgRNA），与该位点5′端相连的序列互补配对，若能够互补，Cas9会切割互补序列某位点，可实现基因定向改造，如图所示。回答下列问题： （1）科学家通过CRISPR/Cas9基因编辑技术实现精准治疗的关键在于设计一条精准识别异常基因的sgRNA，其原理是_______。Cas9催化DNA分子双链上的____化学键断裂。 （2）该系统在寻找靶位点时，可能在非目标位置发生切割，原因是______，因此在设计sgRNA时，sgRNA的长度尽可能______（选填“长”或“短”）。 （3）设计sgRNA需要患者突变的氨基甲酰磷酸合成酶1（CPS1）基因序列，科学家根据正常人体细胞中CPS1基因序列作为参考设计引物，以______为模板进行PCR扩增，得到突变CPS1基因，再以CPS1基因设计分子探针，靶向基因组分析发现，突变CPS1基因模板链第1003位碱基由C变为T，第2140位碱基由G变为T，请从下图分析患者发病的原因______。 （4）十年来，华人科学家张峰及其团队发现的CRISPR/Cas9广泛应用于生物学的各个领域，今年2月，张峰团队又发现了基因编辑新系统——TIGR-Tas系统，其编辑原理为tigRNA引导Tas蛋白到特定切割位点，Tas蛋白在间隔区第5位碱基互补的3′端切割双链DNA。如图所示： 对比CRISPR/Cas9系统，据图分析TIGR-Tas系统的优点_________。 【答案】（1） ①. sgRNA与目标基因发生碱基互补配对 ②. 磷酸二酯键 （2） ①. 非目标位置存在与靶位点高度相似的序列（或sgRNA较短，特异性低） ②. 长 （3） ①. 患者DNA ②. 突变CPS1基因发生碱基对的替换，使转录出的mRNA上终止密码提前出现，翻译提前终止导致肽链变短，CPS1活性降低或丧失 （4）tigRNA配对目标DNA的两条链，特异性更强；（TIGR-Tas系统不依赖PAM序列，可应用范围更广；TIGR-Tas系统能在目标DNA的特定位点切割，编辑更精准） 【解析】 【分析】基因编辑是指通过基因编辑技术对生物体基因组特定目标进行修饰的过程，高效而精准的实现基因插入、缺失或替换，从而改变其遗传信息和表现型特征。 【小问1详解】 sgRNA能精准识别异常基因的原理是sgRNA与目标基因发生碱基互补配对，通过sgRNA与异常基因特定序列的碱基互补配对来定位目标序列。Cas9催化DNA分子双链上的磷酸二酯键断裂，从而实现对DNA的切割。 【小问2详解】 该系统在非目标位置发生切割的原因是非目标位置存在与靶位点高度相似的序列（或sgRNA较短，特异性低） ，导致Cas9错误识别并切割，为了减少在非目标位置的切割，在设计sgRNA时，sgRNA的长度尽可能长，因为更长的sgRNA与目标序列的互补配对更具特异性，减少与非目标序列的错配概率。 【小问3详解】 以患者细胞的DNA为模板进行PCR扩增，因为要扩增患者突变的CPS1基因，患者细胞中的DNA包含了突变的CPS1基因序列，所以以患者细胞的DNA为模板。从图中分析患者发病的原因：由于突变CPS1基因发生碱基对的替换，突变CPS1基因模板链第1003位碱基由C变为T，第2140位碱基由G变为T，使转录出的mRNA上终止密码提前出现，翻译提前终止导致肽链变短，CPS1活性降低或丧失，最终导致尿素代谢疾病。 【小问4详解】 对比CRISPR/Cas9系统，TIGR-Tas系统的优点：tigRNA配对目标DNA的两条链，特异性更强；（TIGR-Tas系统不依赖PAM序列，可应用范围更广；TIGR-Tas系统能在目标DNA的特定位点切割，编辑更精准）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$