精品解析：山东省临沂市莒南县2024-2025学年高二下学期4月阶段性学业质量检测生物试题

2024—2025学年度第二学期阶段性学业质量检测 高二生物学 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 下列与传统发酵技术相关的描述，正确的是（　　） A. 传统发酵技术是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理，生产人们需要的产物 B. 发酵是在适宜的条件下，将原料通过微生物的无氧呼吸转化为人类所需产物的过程 C. 谷物、水果等原料可为微生物的生长提供各种营养物质，发酵前无需进行灭菌处理 D. 与传统发酵技术相比，发酵工程要接种通过基因工程育种获得的优良菌种 2. 根据抗菌特性可将抗菌剂分为抑菌剂和杀菌剂，其中抑菌剂可抑制细菌生长，杀菌剂能杀死细菌。为分析抗菌剂的抗菌特性，有人将不同抗菌剂分别添加到培养的细菌悬液中，用稀释涂布平板法或显微镜直接计数法测定细菌数量，评估细菌的生长情况，变化趋势曲线如图所示（不考虑抗菌剂残留对计数的影响），其中曲线1为仅添加无菌水的实验结果。下列说法不正确的是（　　） A. 用稀释涂布平板法进行计数时，若平板上的菌落数大于300，应提高稀释倍数 B. 曲线2代表添加抑菌剂后的细菌数量，曲线3代表添加杀菌剂后的细菌数量 C. 若曲线2和3为添加某抗菌剂后两种方法的计数结果，则3采用的显微镜直接计数法 D. 若添加某抗菌剂后两种方法统计的细菌数量均下降，推测细菌出现裂解而死亡 3. 如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤，下列说法正确的是（　　） A. ①步骤使用的培养基是已经调节过pH并干热灭菌的培养基 B. 整个操作过程必需在酒精灯火焰附近的无菌区进行 C. 由③步骤的操作得到④的结果，共需5次灼烧接种环 D. ①步骤结束后需倒置平板，④步骤结束后放入培养箱中培养时无需倒置 4. 发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 在发酵之前需要利用固体培养基对菌种进行扩大培养 B. 在酸性条件下可以利用谷氨酸棒状杆菌发酵得到谷氨酸 C. 发酵结束后，可通过过滤、沉淀等方法分离出微生物细胞本身 D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白，用来生产微生物饲料 5. 以四倍体（基因型为AAaa）植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 此过程为单倍体育种，②、③过程需要严格的无菌条件 B. 将花药换成植物的茎尖可获得能抗病毒的脱毒苗 C. 取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产，可提高单个细胞中次生代谢物的含量 D. ②③过程培养基中的激素比例以及光照条件均不同 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. 过程①可用酶解法获得原生质体，需要在无菌水中进行 B. ②过程可用电融合法或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. 新品种的产生说明花椰菜和紫罗兰之间不存在生殖隔离 D. 根据图2结果判定，最可能属于杂种植株的是4和5 7. 常规动物细胞培养是将细胞在平面条件下培养，培养出的单层细胞不同于人体内的组织结构，在药物研究中具有一定的局限性。三维细胞培养技术是在体外为细胞提供类似体内的生长环境，使细胞形成立体的三维结构，更有利于药理学的研究。下列叙述错误的是（ ） A. 体外培养的细胞大部分需要贴附于基质表面才能生长繁殖 B. 使用机械方法也可将组织分散成单个细胞 C. 与常规细胞培养相比，三维细胞培养技术不存在接触抑制现象 D. 三维细胞培养技术可以用于检测药物对组织内部细胞的作用 8. 下列有关哺乳动物核移植技术的叙述，不正确的是（ ） A. 受体细胞常用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞 B. 注入受体细胞的既可以是细胞核，也可以是细胞 C. 用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成减数分裂过程 D. 核移植技术的成功率很低，仍有很多问题需要研究 9. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法，如奶牛活体采卵—体外胚胎生产（OPU-IVP）技术，该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引物，建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系（SRY-PCR）。下列叙述错误的是（ ） A. 体外受精后，在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功 B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞 C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR，应选择结果为阴性的胚胎进行移植 D. 为防止受体母牛发生免疫排斥反应，胚胎移植前需要进行免疫检查 10. 限制酶是基因工程中必需的工具之一，下图表示五种限制酶的识别序列及切割位点。下列关于限制酶的叙述，错误的是（ ） 限制酶 EcoR Ⅰ BamH Ⅰ Sau3A Ⅰ Mfe Ⅰ EcoR Ⅴ 识别序列及酶切位点 5′-G↓AATTC-3′ 3′-CTTAA↑G-5′ 5′-G↓GATCC-3′ 3′-CCTAG↑G-5′ 5′-G↓ATC-3′ 3′-CTA↑G-5′ 5′-C↓AATTG-3′ 3′-GTTAA↑C-5′ 5′-GAT↓ATC-3′ 3′-CTA↑TAG-5′ A. EcoR Ⅰ和EcoR Ⅴ切割DNA片段产生的末端分别为黏性末端和平末端 B. EcoR Ⅰ和Mfe Ⅰ切割产生的DNA片段能被E.coli DNA连接酶相连在一起 C. BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割产生的DNA片段，连接后一定能被BamH Ⅰ切割 D. 以上五种限制酶均能识别双链DNA的特定序列，并切开特定部位的磷酸二酯键 11. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是（ ） A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C. 在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快 D. 琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 12. Cre酶是一种重组酶，LoxP 是能被 Cre酶识别的特异DNA 序列。Cre/LoxP重组酶系统能够实现特异位点的基因敲除、基因插入等操作。一般而言，当一条 DNA 链上存在两个相同的 LoxP 序列且方向相同时，Cre酶能有效切除两个位点间的 DNA 序列，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. Cre酶能将两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键断开 B. 无 Cre酶存在的细胞因 STOP 的作用而无法发出荧光 C. 当有两个相同的 LoxP 序列时 Cre酶就能有效切除一个 D. 启动子能启动绿色荧光基因翻译荧光蛋白的过程 13. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5；该重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。下列分析错误的是（ ） A. 作为基因表达载体，图甲中的质粒还必须具有特殊标记基因、复制原点 B. 为检测J基因是否插入到图甲所示的位置，需用引物F1和R1进行PCR C. 若J基因转录的模板链位于b链，则引物F2与图甲中a链相应部分的序列相同 D. 图乙中，条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白 14. 生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列说法错误的是（ ） A. 培养过微生物的培养基必须严格消毒后才能废弃，目的是防止微生物污染环境 B. 我国禁止生殖性克隆人的实验，对治疗性克隆实验也进行严格审查 C. 在转基因工作中科学家会采取很多方法防止基因污染，如阻断淀粉储藏使花粉失活 D. 为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果 15. 人工智能（AI）技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法，为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等带来革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用，下列叙述错误的是（　　） A. AI技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一，且基因序列中不包含启动子和终止子 B. AI技术通过智能穿戴设备和移动应用程序可实时监测患者的生理参数，预测健康风险，并提供相应的诊断和治疗建议 C. AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析，可以识别疾病相关的基因突变，为精准医疗提供支持 D. AI技术对大量的蛋白质数据进行分析，能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物，该过程属于蛋白质工程技术 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分 16. 野生型大肠杆菌可在基本培养基上生长，营养缺陷型大肠杆菌则需在基本培养基中添加某些物质才能生长。A菌株为甲硫氨酸和生物素缺陷型突变体，B菌株为苏氨酸、亮氨酸、硫胺素缺陷型突变体，C菌株为亮氨酸、甲硫氨酸和硫胺素缺陷型突变体。A和B菌株混合培养可获得野生型菌落。链霉素可以抑制A、B菌株分裂，科研人员用B菌株与经链霉素处理的A菌株混合培养，能得到野生型菌落；用A菌株与经链霉素处理的B菌株混合培养，不能得到野生型菌落。相关分析合理的是（ ） A. 菌株A和B都是由野生型菌株基因突变而来 B. 实验中所用的基本培养基应不含上述五种营养物质 C. 野生型菌落的产生是DNA从B菌落转移到A菌落的结果 D. 将A和C菌株混合培养可以得到野生型菌落 17. 某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA,能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体，其在痛细胞与T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员尝试利用单抗技术通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28。下列说法正确的是（ ） A. 临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体有一定的抗癌作用 B. 双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是其能表达出可随机组合的L链和H链 C. 同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，可获得同时产生两种抗体的杂交瘤细胞 D. PSMA×CD28可有效激活T细胞杀伤癌细胞 18. 基因编辑技术CRISPR/Cas9系统包括两个组分：一个是人工合成的短链RNA（sgRNA）和一个来自细菌的核酸酶Cas9。sgRNA与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合然后Cas9切割该DNA序列，使DNA双链断裂，此时向细胞中加入大量可用于修复的模板DNA，细胞就会以这些片段为模板合成DNA，从而使特定的碱基序列被引入基因组中、下列说法正确的是（ ） A. Cas9决定了基因编辑的位点和基因编辑的效率 B. 基因编辑技术可以破坏某个基因使其失去功能 C. 基因突变是不定向的而基因编辑能定向改变基因 D. Cas9功能类似DNA酶 19. 基因A中含两种限制酶BamHI和MspI（5′-C↓CGG-3′）的酶切位点，HpaⅡ和MspI酶切位点相同，酶切位点处的胞嘧啶可能被甲基化，HpaⅡ对胞嘧啶甲基化敏感（即不能切割甲基化的酶切位点），而MspI则对胞嘧啶甲基化不敏感。某种小鼠（Aa）有两种表型，用每种表型的小鼠A基因分别做了三组的酶切实验：第一组单独使用BamHI，第二组使用BamHI+MspI，第三组使用BamHI+HpaII；每组完全酶切产物（每一个酶切位点均被切割）通过电泳分离并使用探针得到杂交带。下列说法错误的是（ ） A. 第一组处理后均可得到包含探针的8.9kb基因片段 B. 若表型1中的A基因经过第二组和第三组处理后的酶切结果分别是3.5kb和8.9kb，说明表型1中的A基因中四个MspI酶切位点均被甲基化 C. 若表型2中A基因第三组酶切结果介于3.5kb和8.9kb之间，说明A基因中至少有2个HpaⅡ酶切位点被甲基化 D. 该种小鼠（Aa）有两种表型可能是因为A基因甲基化程度不同影响了基因的表达 20. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示，据图分析正确的是（　　） A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对 B. 设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸 C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物 D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因，理论上该过程消耗了254个引物 三、非选择题：本题包括5小题，共55分。 21. 红酸汤是一种很有特色的火锅底料，制作流程如图所示。 （1）密封发酵时，常在坛中加入成品红酸汤，其目的是______。该乳酸发酵过程利用的菌种与酵母菌在结构上最大的区别是______。 （2）装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是______，红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，但气泡的产生逐渐停止，试分析原因是______。 （3）亚硝酸盐的含量影响红酸汤的品质，在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_______。（至少2个） 22. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图。 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 （1）过程①中需将植物组织经______后接种于MS培养基上诱导______过程，产生愈伤组织。 （2）过程②中将愈伤组织去壁离心后弃去上清液，加入洗液多次洗涤后获得原生质体。多次洗涤的目的是______。对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为______。 （3）采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择______的原生质体用于融合，经诱导融合后，只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是______。 （4）科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下： 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中______类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源亲本______的染色体，另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组，作出以上推测的依据是______。 23. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T（cTnT）肌钙蛋白Ⅱ（cTnl）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnl在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnl的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。 （1）动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的_______，以满足动物细胞培养的营养需要，将培养的细胞置于含有_______的混合气体的CO2培养箱中进行培养 （2）每隔2周用cTnl作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，其目的是________。 （3）将获得的B细胞与骨髓瘤细胞进行融合，用选择培养基进行第一次筛选，核酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径（如图）。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。可用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”作为选择培养基筛选出杂交瘤细胞。融合前将部分培养细胞置于含HAT的选择培养基中培养，一段时间后培养基中_______（填“有”或“无”）骨髓瘤细胞生长，说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞可以在HAT培养基上大量增殖的原因是可以通过_______（填“全合成途径”或“补救合成途径”）合成DNA。 （4）甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是______，②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得________。单克隆抗体的优点是________（至少写出2项）。 24. 下图是“三亲婴儿”产生的流程，该技术是为了避免母亲把生理缺陷遗传给孩子的一种技术手段，医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，这样诞生的孩子将会继承一位父亲和两位母亲的遗传基因。 （1）图中“去核”和“取核”普遍使用______法，采集到的精子需要进行______处理，体外受精后还需将受精卵放入培养液中培养到一定阶段才能移植，胚胎移植的优势是______。 （2）胚胎发育到______时，细胞开始出现分化。早期胚胎的______细胞将发育成胎儿的各种组织。 （3）三亲婴儿培养过程中用到的胚胎工程技术是______，从遗传角度分析，“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的______（填细胞结构）中的缺陷基因传递给孩子 25. 大豆中转录调控因子Y蛋白可以和某些基因启动子序列结合，促进其表达以增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。研究人员通过逆转录获得Y基因并将其下游终止密码子对应序列剔除，然后与载体上绿色荧光蛋白基因（GFP）进行拼接获得融合基因。成功表达的Y-GFP融合蛋白可用于Y蛋白调控机理的研究。 （1）研究中首先要对Y基因进行PCR扩增，扩增过程中复性的目的是______。图甲所示Y基因序列为转录的_____（填“模板链”或“非模板链”）。已知EcoRI识别序列为5'-GAATTC-3'，BamHI识别序列为5'-GGATCC-3'，这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的表达。为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP融合蛋白，Y基因下游扩增引物应为5'-______-3'（包括添加的限制酶识别序列，共写12个碱基）。 （2）将初步构建的Y-GFP基因表达载体转入大豆细胞后，对经潮霉素筛选得到的两个不同细胞系总蛋白进行抗体检测，电泳结果如图乙所示。其中细胞系______能成功表达出Y-GFP融合蛋白。 （3）为探究Y蛋白能否与S基因（大豆类固醇化合物合成的关键基因）启动子序列结合，用S基因启动子序列制作的探针进行相关实验，实验结果如图丙所示。已知Y蛋白与DNA序列结合后，可在凝胶电泳中产生阻滞条带。据图分析，Y蛋白_____（填“能”或“不能”）与S基因启动子序列结合，相比于a条带，b条带放射性低的原因是________。 （4）通过表达Y基因或施加外源大豆类固醇化合物均可显著增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。综上所述，Y蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性的机理是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期阶段性学业质量检测 高二生物学 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 下列与传统发酵技术相关的描述，正确的是（　　） A. 传统发酵技术是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理，生产人们需要的产物 B. 发酵是在适宜的条件下，将原料通过微生物的无氧呼吸转化为人类所需产物的过程 C. 谷物、水果等原料可为微生物的生长提供各种营养物质，发酵前无需进行灭菌处理 D. 与传统发酵技术相比，发酵工程要接种通过基因工程育种获得的优良菌种 【答案】C 【解析】 【分析】发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。 【详解】A、传统发酵技术中用到的微生物包含酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌等。其中，酵母菌属于真菌，毛霉也属于真菌，它们都具有成形的细胞核，是真核生物，并非全是原核生物，所以不能说传统发酵技术是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理来生产人们需要的产物，A错误； B、发酵是指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身，或者直接代谢产物、次级代谢产物的过程，并非只是在无氧呼吸条件下，比如醋酸菌发酵产生醋酸是在有氧条件下，B错误； C、谷物、水果等原料本身含有多种营养成分，像糖类、蛋白质、维生素等，这些可为微生物的生长提供各种营养物质。而且在传统发酵过程中，由于原料上本身携带的微生物就可以进行发酵，所以发酵前无需进行灭菌处理，C正确； D、传统发酵技术所利用的菌株通常是原材料自带的菌株，或者是之前发酵保留下来的菌株，大多是混合菌种发酵。而发酵工程使用的菌株多是通过人工分离、选择和培育得到的，一般为纯种发酵，但不一定是通过基因工程育种获得的优良菌种，D错误。 故选C。 2. 根据抗菌特性可将抗菌剂分为抑菌剂和杀菌剂，其中抑菌剂可抑制细菌生长，杀菌剂能杀死细菌。为分析抗菌剂的抗菌特性，有人将不同抗菌剂分别添加到培养的细菌悬液中，用稀释涂布平板法或显微镜直接计数法测定细菌数量，评估细菌的生长情况，变化趋势曲线如图所示（不考虑抗菌剂残留对计数的影响），其中曲线1为仅添加无菌水的实验结果。下列说法不正确的是（　　） A. 用稀释涂布平板法进行计数时，若平板上的菌落数大于300，应提高稀释倍数 B. 曲线2代表添加抑菌剂后的细菌数量，曲线3代表添加杀菌剂后的细菌数量 C. 若曲线2和3为添加某抗菌剂后两种方法的计数结果，则3采用的显微镜直接计数法 D. 若添加某抗菌剂后两种方法统计的细菌数量均下降，推测细菌出现裂解而死亡 【答案】C 【解析】 【分析】据图分析，曲线1为仅添加无菌水的实验结果；曲线2表示添加抑菌剂的实验结果；曲线3表示添加杀菌剂的实验结果。 【详解】A、统计菌落数量时，平板上的菌落数在30-300间为宜，若平板上的菌落数大于300，应提高稀释倍数，A正确； B、添加抗菌剂后，曲线2细菌数量的对数值不变，曲线3细菌数量的对数值下降，说明曲线2代表添加抑菌剂后的细菌数量，曲线3代表添加杀菌剂后的细菌数量，B正确； C、稀释涂布平板法计数的是活菌，而显微镜直接计数法统计的死菌和活菌的总数，若添加某抗菌剂后两种方法计数结果为曲线2和3，其差异是由于死菌被计数，则2采用的显微镜直接计数法，3采用的稀释涂布平板法计数，C错误； D、稀释涂布平板法计数的是活菌，而显微镜直接计数法统计的死菌和活菌的总数，若细菌裂解死亡，则死细菌无法被计数，因此若添加某抗菌剂后两种方法统计的细菌数量均下降，推测细菌出现裂解而死亡，D正确。 故选C。 3. 如图为实验室培养和纯化酵母菌过程中的部分操作步骤，下列说法正确的是（　　） A. ①步骤使用的培养基是已经调节过pH并干热灭菌的培养基 B. 整个操作过程必需在酒精灯火焰附近的无菌区进行 C. 由③步骤的操作得到④的结果，共需5次灼烧接种环 D. ①步骤结束后需倒置平板，④步骤结束后放入培养箱中培养时无需倒置 【答案】B 【解析】 【分析】酵母菌的纯培养包括：制备培养基、接种和分离酵母菌、培养酵母菌。制备培养基又分为：配制培养基、灭菌和倒平板。 【详解】A、①步骤表示倒平板，在倒平板之前，培养基已经调节过pH并灭过菌，但培养基的灭菌方法是湿热灭菌，A错误； B、整个操作过程必需在酒精灯火焰附近的无菌区进行，以免造成污染，B正确； C、由③步骤的操作得到④的结果，共经过了5次划线，所以需进行6次灭菌，即开始划线前1次，每一次划线后，C错误； D、步骤④操作结束后需在培养皿的底上做好标记并倒置后放入培养箱中进行培养，D错误。 故选B。 4. 发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的基本环节如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 在发酵之前需要利用固体培养基对菌种进行扩大培养 B. 在酸性条件下可以利用谷氨酸棒状杆菌发酵得到谷氨酸 C. 发酵结束后，可通过过滤、沉淀等方法分离出微生物细胞本身 D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白，用来生产微生物饲料 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A、在发酵之前需要利用液体培养基对菌种进行扩大培养，A错误； B、谷氨酸棒状杆菌发酵得到谷氨酸需要在中性或弱碱性条件下，而不是酸性条件下，B错误； C、如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥得到产品，C正确； D、单细胞蛋白本身就是微生物菌体，而不是从微生物细胞中提取的，可直接作为微生物饲料，D错误。 故选C。 5. 以四倍体（基因型为AAaa）植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 此过程为单倍体育种，②、③过程需要严格的无菌条件 B. 将花药换成植物的茎尖可获得能抗病毒的脱毒苗 C. 取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产，可提高单个细胞中次生代谢物的含量 D. ②③过程培养基中的激素比例以及光照条件均不同 【答案】D 【解析】 【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。 2、由题图信息分析可知，①是外植体消毒，②是脱分化，③是再分化，④形成试管苗后进行移栽。 【详解】A、以四倍体（基因型为AAaa）植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株，所以此过程为花药离体培养的过程，A错误； B、茎尖几乎不含病毒，因此茎尖组织可得到脱毒苗，但脱毒苗不等同于抗病毒植株，抗病毒植株一般是利用基因工程得到的，B错误； C、取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产时，无法提高单个细胞的次生代谢物的含量，但可以通过培养得到更多的细胞从而提高次生代谢物的总量，C错误； D、图中②过程为脱分化，不需光照，生长素与细胞分裂素比例相等；③为再分化，需光照条件下培养，诱导生芽时，细胞分裂素多于生长素，生根时，生长素多于细胞分裂素，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. 过程①可用酶解法获得原生质体，需要在无菌水中进行 B. ②过程可用电融合法或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. 新品种的产生说明花椰菜和紫罗兰之间不存在生殖隔离 D. 根据图2结果判定，最可能属于杂种植株的是4和5 【答案】D 【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、过程①用酶解法获得原生质体，由于原生质体无细胞壁保护，在无菌水中会吸水涨破，应在等渗溶液中进行，A错误； B、灭活病毒诱导是动物细胞融合特有的方法，植物体细胞杂交不能用灭活病毒诱导细胞融合，B错误； C、花椰菜和紫罗兰是不同物种，存在生殖隔离，体细胞杂交产生的新品种是通过人工手段克服了远缘杂交不亲和的障碍，C错误； D、杂种植株应含有花椰菜和紫罗兰的蛋白质，从图2看，4和5含有花椰菜和紫罗兰的蛋白质，最可能属于杂种植株，D正确。 故选D。 7. 常规动物细胞培养是将细胞在平面条件下培养，培养出的单层细胞不同于人体内的组织结构，在药物研究中具有一定的局限性。三维细胞培养技术是在体外为细胞提供类似体内的生长环境，使细胞形成立体的三维结构，更有利于药理学的研究。下列叙述错误的是（ ） A. 体外培养的细胞大部分需要贴附于基质表面才能生长繁殖 B. 使用机械方法也可将组织分散成单个细胞 C. 与常规细胞培养相比，三维细胞培养技术不存在接触抑制现象 D. 三维细胞培养技术可以用于检测药物对组织内部细胞的作用 【答案】C 【解析】 【分析】本题主要考查动物细胞培养及三维培养技术的特点，需结合接触抑制等概念进行判断。 【详解】A、体外培养的动物细胞大多需要贴附在培养器皿的基质表面才能生长增殖，称为贴壁生长，A正确； B、动物细胞培养时，可通过机械方法（如剪碎、过滤）初步分散组织，但需胰蛋白酶处理才能充分分散为单个细胞，B正确； C、接触抑制是贴壁细胞在平面培养中铺满单层后停止增殖的现象。三维培养允许细胞在立体空间生长，可能克服接触抑制，但若细胞为正常细胞，仍可能因接触而停止增殖，因此C的说法“不存在接触抑制”不严谨，C错误； D、三维培养形成的立体结构更接近体内组织，可模拟药物对内部细胞的作用，D正确。 故选C。 8. 下列有关哺乳动物核移植技术的叙述，不正确的是（ ） A. 受体细胞常用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞 B. 注入受体细胞的既可以是细胞核，也可以是细胞 C. 用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成减数分裂过程 D. 核移植技术的成功率很低，仍有很多问题需要研究 【答案】C 【解析】 【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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；核移植得到的动物称克隆动物，克隆动物的核基因完全来自供体动物，而细胞质基因来自受体细胞；核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植，其中体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，因为体细胞的全能性低于胚胎细胞。 【详解】A、动物细胞核移植常用的受体细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，A正确； B、注入受体细胞的既可以是细胞核，也可以是整个供体细胞，B正确； C、用物理或化学方法激活移植后的细胞，使其完成细胞分裂（有丝分裂）和发育进程，C错误； D、目前核移植技术的成功率很低，仍有很多问题需要研究，D正确。 故选C。 9. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法，如奶牛活体采卵—体外胚胎生产（OPU-IVP）技术，该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引物，建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系（SRY-PCR）。下列叙述错误的是（ ） A. 体外受精后，在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功 B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞 C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR，应选择结果为阴性的胚胎进行移植 D. 为防止受体母牛发生免疫排斥反应，胚胎移植前需要进行免疫检查 【答案】D 【解析】 【分析】体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。（1）卵母细胞的采集和培养：①主要方法是用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。②第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。（2）精子的采集和获能：①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理：包括培养法和化学诱导法。（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。 【详解】A、在受精过程中，当在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，因为第一极体和第二极体的形成是受精过程中的重要标志，A正确； B、激素作用的特点之一是作用于靶器官和靶细胞，活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素（如促性腺激素）只能作用于特定的靶细胞（如卵巢细胞），从而促进卵泡的发育和排卵，B正确； C、已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引物建立的SRY - PCR体系可用于奶牛胚胎性别鉴定。雌性胚胎不含Y染色体，SRY - PCR结果为阴性；雄性胚胎含Y染色体，SRY - PCR结果为阳性，繁殖优良奶牛（雌性），所以应选择SRY - PCR结果为阴性的胚胎进行移植，C正确； D、胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，所以胚胎移植前不需要进行免疫检查，D错误。 故选D。 10. 限制酶是基因工程中必需的工具之一，下图表示五种限制酶的识别序列及切割位点。下列关于限制酶的叙述，错误的是（ ） 限制酶 EcoR Ⅰ BamH Ⅰ Sau3A Ⅰ Mfe Ⅰ EcoR Ⅴ 识别序列及酶切位点 5′-G↓AATTC-3′ 3′-CTTAA↑G-5′ 5′-G↓GATCC-3′ 3′-CCTAG↑G-5′ 5′-G↓ATC-3′ 3′-CTA↑G-5′ 5′-C↓AATTG-3′ 3′-GTTAA↑C-5′ 5′-GAT↓ATC-3′ 3′-CTA↑TAG-5′ A. EcoR Ⅰ和EcoR Ⅴ切割DNA片段产生的末端分别为黏性末端和平末端 B. EcoR Ⅰ和Mfe Ⅰ切割产生的DNA片段能被E.coli DNA连接酶相连在一起 C. BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割产生的DNA片段，连接后一定能被BamH Ⅰ切割 D. 以上五种限制酶均能识别双链DNA的特定序列，并切开特定部位的磷酸二酯键 【答案】C 【解析】 【分析】限制性内切核酸酶是可以识别并附着特定的核苷酸序列，并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶，简称限制酶。限制酶在识别序列进行交错切割，结果形成两条单链末端，这种末端的核苷酸顺序是互补的，可形成氢键，所以称为黏性末端。 【详解】A、由EcoR Ⅰ和EcoR Ⅴ的识别序列和酶切位点可知，EcoR Ⅰ和EcoR Ⅴ切割DNA片段产生的末端分别为黏性末端和平末端，A正确； B、由题可知，EcoR Ⅰ和Mfe Ⅰ切割产生的DNA片段具有相同的黏性末端，可以被E.coli DNA连接酶相连在一起，B正确； C、BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割产生的DNA片段黏性末端不相同，不能连接，C错误； D、由五种限制酶的识别序列和酶切位点可知，这五种限制酶均能识别双链DNA的特定序列，并切开特定部位的磷酸二酯键，D正确。 故选C。 11. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是（ ） A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C. 在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快 D. 琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 【答案】A 【解析】 【分析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理主要基于DNA分子在电场作用下的迁移行为以及琼脂糖凝胶的特性。 【详解】A、琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移率和分辨率，琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需分离的DNA片段大小来选择的。对于较大的DNA片段，比如基因组DNA或质粒DNA，通常选择较低浓度的琼脂糖凝胶，因为它们需要更大的孔径来有效迁移。而对于较小的DNA片段，比如PCR产物或酶切片段，则需要选择较高浓度的琼脂糖凝胶，以提供更好的分辨率和分离效果，A正确； B、 凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种颜色较深的染料，可以作为电泳进度的指示分子， 当溴酚蓝到凝胶2/3处时(可看蓝色条带)，则停止电泳，B错误； C、在琼脂糖凝胶电泳中，当电场作用时，DNA片段实际上是向正极迁移的，而不是向负极迁移。同时，DNA片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段越长，迁移速率越慢，C错误； D、琼脂糖凝胶中的DNA分子需染色后，才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 故选A。 12. Cre酶是一种重组酶，LoxP 是能被 Cre酶识别的特异DNA 序列。Cre/LoxP重组酶系统能够实现特异位点的基因敲除、基因插入等操作。一般而言，当一条 DNA 链上存在两个相同的 LoxP 序列且方向相同时，Cre酶能有效切除两个位点间的 DNA 序列，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. Cre酶能将两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键断开 B. 无 Cre酶存在的细胞因 STOP 的作用而无法发出荧光 C. 当有两个相同的 LoxP 序列时 Cre酶就能有效切除一个 D. 启动子能启动绿色荧光基因翻译荧光蛋白的过程 【答案】B 【解析】 【分析】基因的表达包括转录和翻译两个步骤，转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 【详解】A、结合题意可知，Cre酶能将特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开，A错误； B、题意显示，当一条 DNA 链上存在两个相同的 LoxP 序列且方向相同时，Cre酶能有效切除两个位点间的 DNA 序列，图中的终止子会被切除，若无 Cre酶存在，则图中STOP 的作用会导致荧光蛋白基因不能表达，进而无法发出荧光，B正确； C、当有两个相同的 LoxP 序列且方向相同时 ，Cre酶就能有效切除两个位点间的 DNA 序列，包括其中的一个 LoxP ，C错误； D、启动子能启动绿色荧光基因的转录过程，D错误。 故选B。 13. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5；该重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。下列分析错误的是（ ） A. 作为基因表达载体，图甲中的质粒还必须具有特殊标记基因、复制原点 B. 为检测J基因是否插入到图甲所示的位置，需用引物F1和R1进行PCR C. 若J基因转录的模板链位于b链，则引物F2与图甲中a链相应部分的序列相同 D. 图乙中，条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。 【详解】A、作为基因表达载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来，图甲中有启动子和终止子等，因此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等，A正确； B、据图甲可知，引物F1能与J基因左端序列配对，引物R2能与终止子序列配对，因此推测为检测J基因是否插入到图甲所示的位置，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F1和R2或F2和R1，B错误； C、b是模板链，而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是3’-5'，非模板链（也就是a链）是5'-3'；考虑到DNA转录的方向是子链的5’-3'，引物基础上延伸的方向肯定是5'-3'，所以引物结合的单链其方向是3'-5'；图中F2是左引物，所以其配对的单链是3’-5'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同，C正确； D、据图乙可知，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测，均出现条带1，说明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2，抗V5抗体检测不出现条带2，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的J基因表达的，D正确。 故选B。 14. 生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列说法错误的是（ ） A. 培养过微生物的培养基必须严格消毒后才能废弃，目的是防止微生物污染环境 B. 我国禁止生殖性克隆人的实验，对治疗性克隆实验也进行严格审查 C. 在转基因工作中科学家会采取很多方法防止基因污染，如阻断淀粉储藏使花粉失活 D. 为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果 【答案】A 【解析】 【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响），对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。 【详解】A、培养过微生物的培养基必须严格灭菌后才能废弃，目的是防止微生物污染环境，A错误； B、当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，特别是生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，应对治疗性克隆实验也进行严格审 查，B正确； C、在转基因工作中科学家会采取很多方法防止基因污染，如阻断淀粉储藏使花粉失活，C正确； D、为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果，D正确。 故选A。 15. 人工智能（AI）技术通过大数据分析、机器学习、深度学习等方法，为生物医药研究、药物开发、临床诊断和治疗等带来革命性的变化。下列关于AI技术在生物医药领域的应用，下列叙述错误的是（　　） A. AI技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一，且基因序列中不包含启动子和终止子 B. AI技术通过智能穿戴设备和移动应用程序可实时监测患者的生理参数，预测健康风险，并提供相应的诊断和治疗建议 C. AI技术对大量的基因组数据进行处理和分析，可以识别疾病相关的基因突变，为精准医疗提供支持 D. AI技术对大量的蛋白质数据进行分析，能够预测患者体内某些蛋白质的三维结构以便设计新药物，该过程属于蛋白质工程技术 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程概念及基本原理（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）（2）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。（3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。（4）基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。 【详解】A、密码子具有简并性，故AI技术设计的某种蛋白质的氨基酸序列推导出的对应基因序列不唯一，启动子和终止子为非编码区，由氨基酸序列推理的基因序列中不包含启动子和终止子，A正确； B、利用AI技术，通过智能穿戴设备和移动应用程序，能够实时监测患者的生理参数，预测健康风险，并提供相应的诊断和治疗建议，AI技术为临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化，B正确； C、AI技术在基因组数据处理和分析中的应用，通过识别疾病相关的基因突变，为精准医疗的实现提供了强大的技术支持，C正确； D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，利用AI技术设计新药物，没有对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，不属于蛋白质工程技术，D错误。 故选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分 16. 野生型大肠杆菌可在基本培养基上生长，营养缺陷型大肠杆菌则需在基本培养基中添加某些物质才能生长。A菌株为甲硫氨酸和生物素缺陷型突变体，B菌株为苏氨酸、亮氨酸、硫胺素缺陷型突变体，C菌株为亮氨酸、甲硫氨酸和硫胺素缺陷型突变体。A和B菌株混合培养可获得野生型菌落。链霉素可以抑制A、B菌株分裂，科研人员用B菌株与经链霉素处理的A菌株混合培养，能得到野生型菌落；用A菌株与经链霉素处理的B菌株混合培养，不能得到野生型菌落。相关分析合理的是（ ） A. 菌株A和B都是由野生型菌株基因突变而来 B. 实验中所用的基本培养基应不含上述五种营养物质 C. 野生型菌落的产生是DNA从B菌落转移到A菌落的结果 D. 将A和C菌株混合培养可以得到野生型菌落 【答案】AB 【解析】 【分析】选择培养是微生物学中常用的一种培养方法，其核心是通过控制培养基的成分、环境条件（如温度、pH、氧气等），使目标微生物能够生长繁殖，而抑制或阻止其他不需要的微生物生长，从而达到筛选和富集目标微生物的目的。 【详解】A、野生型大肠杆菌发生基因突变可以产生各种营养缺陷型突变体，A株为甲硫氨酸和生物素缺陷型突变体，B菌株为苏氨酸、亮氨酸、硫胺素缺陷型突变体，所以菌株A和B都是由野生型菌株基因突变而来，A正确； B、 要筛选出营养缺陷型突变体，所用的基本培养基应不含上述A、B、C菌株所缺陷的五种营养物质，这样才能根据其生长情况判断是否为相应的营养缺陷型，B正确； C、A菌株为甲硫氨酸和生物素缺陷型突变体，B菌株为苏氨酸、亮氨酸、硫胺素缺陷型突变体，链霉素可以抑制A、B菌株分裂，经链霉素处理的A菌株不能在分裂，用B菌株与经链霉素处理的A菌株混合培养，能得到野生型菌落，说明B菌株中获得了苏氨酸、亮氨酸、硫胺素的能力，因此可说明野生型菌落的产生是DNA从A菌落转移到B菌落的结果，C错误； D、A菌株为甲硫氨酸和生物素缺陷型突变体，C菌株为亮氨酸、甲硫氨酸和硫胺素缺陷型突变体，A和C菌株都不能合成甲硫氨酸，混合培养后无法产生野生型菌落，D错误。 故选AB。 17. 某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA,能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体，其在痛细胞与T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员尝试利用单抗技术通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，构建既能结合PSMA,又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28。下列说法正确的是（ ） A. 临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体有一定的抗癌作用 B. 双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是其能表达出可随机组合的L链和H链 C. 同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，可获得同时产生两种抗体的杂交瘤细胞 D. PSMA×CD28可有效激活T细胞杀伤癌细胞 【答案】ABD 【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。 【详解】A、某些种类的癌细胞表面高表达膜蛋白 PSMA，能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸，因此临床上给癌症患者注射抗PSMA受体的抗体使其结合PSMA之后，无法抑制T细胞的活化，有一定的抗癌作用，A正确； B、据图可知，双杂交瘤细胞有L链和H链，双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是融合细胞能表达出可随机组合的L链和H链，B正确； C、杂交瘤细胞是经筛选后获得的，一种杂交瘤细胞由一种B细胞和杂交瘤组成，而一种B细胞经分化后只能产生一种抗体，故同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，不能获得同时产生两种抗体的杂交瘤细胞，C错误； D、PSMA×CD28同时结合癌细胞表面的PSMA和T细胞表面的CD28受体，前者避免抑制T细胞活化，后者激活T细胞，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞，D正确。 故选ABD。 18. 基因编辑技术CRISPR/Cas9系统包括两个组分：一个是人工合成的短链RNA（sgRNA）和一个来自细菌的核酸酶Cas9。sgRNA与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合然后Cas9切割该DNA序列，使DNA双链断裂，此时向细胞中加入大量可用于修复的模板DNA，细胞就会以这些片段为模板合成DNA，从而使特定的碱基序列被引入基因组中、下列说法正确的是（ ） A. Cas9决定了基因编辑的位点和基因编辑的效率 B. 基因编辑技术可以破坏某个基因使其失去功能 C. 基因突变是不定向的而基因编辑能定向改变基因 D. Cas9功能类似DNA酶 【答案】BC 【解析】 【分析】基因工程的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；目的基因的检测与表达。 【详解】A、Cas9只能切割与sgRNA结合的DNA序列，所以决定基因编辑位点的是sgRNA，而不是Cas9，A错误； B、基因编辑技术可以修改特定基因的碱基排列顺序，例如可以通过去除启动子等方式破坏基因使得某个基因无法进行表达而失去功能，B正确； C、基因突变具有不定向性，而基因编辑技术可以对特定基因进行特定的修改，是定向改变，C正确； D、Cas9切割DNA，使得DNA双链断裂成片段，而DNA酶能使DNA水解成单个脱氧核苷酸，D错误。 故选BC。 19. 基因A中含两种限制酶BamHI和MspI（5′-C↓CGG-3′）的酶切位点，HpaⅡ和MspI酶切位点相同，酶切位点处的胞嘧啶可能被甲基化，HpaⅡ对胞嘧啶甲基化敏感（即不能切割甲基化的酶切位点），而MspI则对胞嘧啶甲基化不敏感。某种小鼠（Aa）有两种表型，用每种表型的小鼠A基因分别做了三组的酶切实验：第一组单独使用BamHI，第二组使用BamHI+MspI，第三组使用BamHI+HpaII；每组完全酶切产物（每一个酶切位点均被切割）通过电泳分离并使用探针得到杂交带。下列说法错误的是（ ） A. 第一组处理后均可得到包含探针的8.9kb基因片段 B. 若表型1中的A基因经过第二组和第三组处理后的酶切结果分别是3.5kb和8.9kb，说明表型1中的A基因中四个MspI酶切位点均被甲基化 C. 若表型2中A基因第三组酶切结果介于3.5kb和8.9kb之间，说明A基因中至少有2个HpaⅡ酶切位点被甲基化 D. 该种小鼠（Aa）有两种表型可能是因为A基因甲基化程度不同影响了基因的表达 【答案】C 【解析】 【分析】1、HpaⅡ和MspI酶切位点相同，HpaⅡ对胞嘧啶甲基化敏感（即不能切割甲基化的酶切位点），而MspI则对胞嘧啶甲基化不敏感。若能被MspI酶切，不能被HpaⅡ酶切，说明酶切位点的胞嘧啶被甲基化。 2、第二组使用BamHI+MspI，第三组使用BamHI+HpaⅡ，若都能出现3.5kb片段说明酶切位点的胞嘧啶没有甲基化。 【详解】A、根据图示可知，若用BamHI酶切A基因，则可得到8.9kb基因片段，此片段包含了探针结合位点，A正确； B、第三组使用BamHI+HpaⅡ酶切，只得到8.9kb片段，说明MspI酶切位点的胞嘧啶都被甲基化，均不能被HpaⅡ酶切，B正确； C、HpaⅡ对胞嘧啶甲基化敏感，即不能切割甲基化的酶切位点，若表型2中A基因第三组酶切结果介于3.5kb和8.9kb之间，说明至少3.5kb片段右侧最近的MspI酶切位点未被甲基化，A基因至少有1个HpaⅡ酶切位点被甲基化，C错误； D、基因中碱基的甲基化会影响基因的表达，所以小鼠（Aa）有两种表型可能是因为A基因甲基化程度不同影响了基因的表达，D正确。 故选C。 20. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。其原理如图所示，据图分析正确的是（　　） A. 上述过程中使用的引物P2和P3的碱基需要完全互补配对 B. 设计引物的目的是为了能够从其3'端开始连接脱氧核苷酸 C. 融合PCR的第一步两条链重叠部位可互为另一条链的引物 D. 若融合PCR的第二步获得128个融合基因，理论上该过程消耗了254个引物 【答案】BCD 【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。 【详解】A、上述过程中使用的引物P2和P3的碱基不需要完全互补配对，只需要部分碱基互补配对即可，A错误； B、引物为一段核苷酸，引物与DNA模板链结合后，能够从其3＇端开始连接脱氧核苷酸，开始子链的合成，B正确； C、结合图示可知，融合PCR的第一步两条链重叠部位即互补配对，可互为另一条链的引物，C正确； D、若融合PCR的第二步获得了128个融合基因，引物数目和新合成的子链数目相同，即该过程消耗了128×2-2=254个引物，D正确。 故选BCD。 三、非选择题：本题包括5小题，共55分。 21. 红酸汤是一种很有特色的火锅底料，制作流程如图所示。 （1）密封发酵时，常在坛中加入成品红酸汤，其目的是______。该乳酸发酵过程利用的菌种与酵母菌在结构上最大的区别是______。 （2）装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是______，红酸汤腌制过程的初期会有气泡冒出，但气泡的产生逐渐停止，试分析原因是______。 （3）亚硝酸盐的含量影响红酸汤的品质，在发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_______。（至少2个） 【答案】（1） ①. 增加乳酸菌含量（以缩短制作时间） ②. 乳酸菌无以核膜为界限的细胞核 （2） ①. 防止西红柿发酵后液体膨胀外溢 ②. 刚入坛时，西红柿表面的杂菌呼吸产生二氧化碳，随着乳酸积累抑制了杂菌的代谢，乳酸菌产生乳酸的过程不产生二氧化碳 （3）温度、食盐用量、腌制时间、腌制方法等 【解析】 【分析】①泡菜的制作，所使用的菌种是乳酸菌，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型；在无氧条件下，乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。 ②泡菜的制作流程：选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。 【小问1详解】 成品红酸汤含有乳酸菌等微生物，密封发酵时，在坛中加入成品红酸汤的目的是增加乳酸菌含量，以缩短制作时间。乳酸发酵是利用了乳酸菌的无氧呼吸。乳酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，所以乳酸菌与酵母菌在结构上最大的区别是：乳酸菌无以核膜为界限的细胞核。 【小问2详解】 装坛时，为了防止西红柿发酵后液体膨胀外溢，坛口需留有一点空间而不装满。红酸汤腌制，刚入坛时，西红柿表面的杂菌（如酵母菌）呼吸产生二氧化碳，因此初期会有气泡冒出；随着乳酸的积累抑制了杂菌的代谢，乳酸菌产生乳酸的过程不产生二氧化碳，所以气泡的产生会逐渐停止。 【小问3详解】 发酵过程中影响亚硝酸盐含量的因素有温度、食盐用量、腌制时间、腌制方法等。 22. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图。 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 （1）过程①中需将植物组织经______后接种于MS培养基上诱导______过程，产生愈伤组织。 （2）过程②中将愈伤组织去壁离心后弃去上清液，加入洗液多次洗涤后获得原生质体。多次洗涤的目的是______。对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为______。 （3）采用二乙酸荧光素（FDA）法可测定原生质体活力。已知FDA本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择______的原生质体用于融合，经诱导融合后，只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是______。 （4）科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下： 后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中______类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源亲本______的染色体，另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组，作出以上推测的依据是______。 【答案】（1） ①. 消毒 ②. 脱分化 （2） ①. 去除原生质体上残留的酶液 ②. X射线、碘乙酰胺 （3） ①. 有荧光 ②. 杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补，使细胞恢复正常分裂 （4） ①. 乙 ②. 柴胡 ③. 甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目、形态相似，且含有双亲的DNA片段 【解析】 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【小问1详解】 植物组织培养时，首先要将植物组织进行消毒，以去除杂菌，然后接种于MS培养基上诱导脱分化过程，从而产生愈伤组织。 【小问2详解】 多次洗涤原生质体的目的是去除原生质体上残留的酶液，防止酶对原生质体造成进一步的影响。因为要获得含柴胡全部遗传物质及红豆杉部分遗传物质的融合细胞，红豆杉是供体，其染色质需用X射线处理破坏，柴胡是受体，用碘乙酰胺处理抑制其细胞质中某些酶的活性从而抑制细胞分裂。所以A处理为X射线，B处理为碘乙酰胺。 【小问3详解】 因为FDA进入活细胞后被酯酶分解为有荧光的物质且留在细胞内发出荧光，所以应选择有荧光的原生质体用于融合，这表明其为活细胞。 经诱导融合后，异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补，使细胞恢复正常分裂。 【小问4详解】 由表可知，乙类型植株无红豆杉DNA片段，而我们要培育能产生紫杉醇（红豆杉的产物）的柴胡，所以乙类型一定不是所需植株。 甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目（都是12）、形态相似，且含有双亲的DNA片段，所以推测杂种植株的染色体主要来源亲本柴胡的染色体，另一方亲本（红豆杉）的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组。 23. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T（cTnT）肌钙蛋白Ⅱ（cTnl）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnl在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnl的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。 （1）动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的_______，以满足动物细胞培养的营养需要，将培养的细胞置于含有_______的混合气体的CO2培养箱中进行培养 （2）每隔2周用cTnl作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，其目的是________。 （3）将获得的B细胞与骨髓瘤细胞进行融合，用选择培养基进行第一次筛选，核酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径（如图）。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。可用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”作为选择培养基筛选出杂交瘤细胞。融合前将部分培养细胞置于含HAT的选择培养基中培养，一段时间后培养基中_______（填“有”或“无”）骨髓瘤细胞生长，说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞可以在HAT培养基上大量增殖的原因是可以通过_______（填“全合成途径”或“补救合成途径”）合成DNA。 （4）甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是______，②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得________。单克隆抗体的优点是________（至少写出2项）。 【答案】（1） ①. 血清 ②. 95%空气和5%CO2 （2）加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞 （3） ①. 无 ②. 补救合成途径 （4） ①. 乙和丙 ②. 能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞 ③. 准确识别抗原的细微差异、与特定抗原发生特异性结合、可以大量制备 【解析】 【分析】动物细胞培养是指在体外模拟体内环境，将动物细胞从机体中取出，在无菌、适宜温度和营养等条件下，使其生长、繁殖并维持其结构和功能的技术。单克隆抗体制备是一种将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得能持续分泌特异性抗体的杂交瘤细胞的技术，其核心是利用杂交瘤细胞兼具B淋巴细胞产生特异性抗体和骨髓瘤细胞无限增殖的特性。 【小问1详解】 动物细胞培养时，由于动物细胞所需营养成分复杂，一些成分尚未明确，所以培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要营养成分外，往往还需加入一定量的动物血清，以满足动物细胞培养的营养需要。培养细胞时，将培养的细胞置于含有95%空气和5% CO2 的混合气体的 CO2 培养箱中进行培养，其中空气提供细胞呼吸所需的O2 ，5%的CO2用于维持培养液的pH。 【小问2详解】 每隔2周用cTnl作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，这样做的目的是加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞。因为多次注射抗原可以使小鼠的免疫系统持续受到刺激，从而产生更多针对该抗原的B淋巴细胞，为后续的细胞融合提供更多的材料。 【小问3详解】 已知制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶，而物质A阻断全合成途径，在“ HAT培养基”中，骨髓瘤细胞由于缺乏转化酶不能进行补救合成途径，全合成途径又被阻断，所以无法合成DNA，也就不能生长。因此融合前将部分培养细胞置于含 HAT 的选择培养基中培养，一段时间后培养基中无骨髓瘤细胞生长，说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞含有B淋巴细胞中的补救合成途径所必需的转化酶和激酶，所以杂交瘤细胞可以在HAT 培养基上通过补救合成途径合成DNA，从而大量增殖。 【小问4详解】 甲是融合后的细胞，包含未融合的细胞、同种细胞融合的细胞和杂交瘤细胞；乙是经过第一次筛选得到的杂交瘤细胞；丙是经过多次克隆化培养和抗体阳性检测后得到的能产生抗 cTnl 抗体的杂交瘤细胞。所以只含杂交瘤细胞的是乙和丙。 ②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得能产生抗 cTnl 抗体的杂交瘤细胞。因为经过第一次筛选得到的杂交瘤细胞可能有多种，通过多次重复上述操作，可以进一步筛选出能稳定产生抗 cTnl 抗体的杂交瘤细胞。 单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、并可大量制备。特异性强是指单克隆抗体只针对一种特定的抗原决定簇起作用；灵敏度高是指它能够检测到微量的抗原；可大量制备是因为杂交瘤细胞可以在体外大量培养。 24. 下图是“三亲婴儿”产生的流程，该技术是为了避免母亲把生理缺陷遗传给孩子的一种技术手段，医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，这样诞生的孩子将会继承一位父亲和两位母亲的遗传基因。 （1）图中“去核”和“取核”普遍使用______法，采集到的精子需要进行______处理，体外受精后还需将受精卵放入培养液中培养到一定阶段才能移植，胚胎移植的优势是______。 （2）胚胎发育到______时，细胞开始出现分化。早期胚胎的______细胞将发育成胎儿的各种组织。 （3）三亲婴儿培养过程中用到的胚胎工程技术是______，从遗传角度分析，“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的______（填细胞结构）中的缺陷基因传递给孩子 【答案】（1） ①. 显微操作 ②. 获能 ③. 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 （2） ①. 囊胚期 ②. 内细胞团 （3） ①. 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等 ②. 线粒体 【解析】 【分析】胚胎移植将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。体外受精是胚胎工程的核心技术之一，指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术，主要应用于试管婴儿、家畜繁育等领域。 【小问1详解】 在细胞操作中，对于“去核”和“取核”这样精细的操作，普遍使用显微操作法。因为细胞和细胞核非常微小，需要借助显微镜进行精确操作。 采集到的精子需要进行获能处理，精子获能后才具备受精能力。这是因为刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道内发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在胚胎移植中，供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代，大大缩短了供体本身的繁殖周期，同时可以充分利用供体的遗传特性，增加优良个体后代的数量。 【小问2详解】 胚胎发育到囊胚时，细胞开始出现分化。囊胚期是胚胎发育过程中的一个重要阶段，在这个时期，胚胎细胞开始出现形态、结构和功能上的差异。早期胚胎的内细胞团细胞将发育成胎儿的各种组织。内细胞团细胞具有发育的全能性，能够分化形成胎儿的各种组织和器官。 【小问3详解】 三亲婴儿培养过程中用到的胚胎工程技术是体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。首先通过体外受精形成受精卵，然后对受精卵进行早期胚胎培养，培养到合适阶段后进行胚胎移植到受体子宫内发育。从遗传角度分析，“三亲婴儿”技术还可以避免“母亲”的线粒体（细胞质）中的缺陷基因传递给孩子。因为在三亲婴儿的培育过程中，母亲提供的是细胞核，而线粒体存在于细胞质中，去除了母亲卵细胞的细胞质，就避免了线粒体中缺陷基因的传递。 25. 大豆中转录调控因子Y蛋白可以和某些基因启动子序列结合，促进其表达以增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。研究人员通过逆转录获得Y基因并将其下游终止密码子对应序列剔除，然后与载体上绿色荧光蛋白基因（GFP）进行拼接获得融合基因。成功表达的Y-GFP融合蛋白可用于Y蛋白调控机理的研究。 （1）研究中首先要对Y基因进行PCR扩增，扩增过程中复性的目的是______。图甲所示Y基因序列为转录的_____（填“模板链”或“非模板链”）。已知EcoRI识别序列为5'-GAATTC-3'，BamHI识别序列为5'-GGATCC-3'，这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的表达。为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP融合蛋白，Y基因下游扩增引物应为5'-______-3'（包括添加的限制酶识别序列，共写12个碱基）。 （2）将初步构建的Y-GFP基因表达载体转入大豆细胞后，对经潮霉素筛选得到的两个不同细胞系总蛋白进行抗体检测，电泳结果如图乙所示。其中细胞系______能成功表达出Y-GFP融合蛋白。 （3）为探究Y蛋白能否与S基因（大豆类固醇化合物合成的关键基因）启动子序列结合，用S基因启动子序列制作的探针进行相关实验，实验结果如图丙所示。已知Y蛋白与DNA序列结合后，可在凝胶电泳中产生阻滞条带。据图分析，Y蛋白_____（填“能”或“不能”）与S基因启动子序列结合，相比于a条带，b条带放射性低的原因是________。 （4）通过表达Y基因或施加外源大豆类固醇化合物均可显著增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。综上所述，Y蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性的机理是_______。 【答案】（1） ①. 使引物通过碱基互补配对与模板DNA单链结合 ②. 非模板链 ③. GGATCCATGTTC （2）2 （3） ①. 能 ②. 100倍未标记的探针与同位素标记的探针竞争性结合Y蛋白，导致b处带有放射性的阻滞条带减少 （4）Y蛋白通过与S基因启动子序列结合促进S基因表达，促进固醇类化合物生成，增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性 【解析】 【分析】基因工程的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目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 在PCR扩增过程中，复性的目的是使引物通过碱基互补配对与模板DNA单链结合。翻译时的起始密码子是AUG，AUG与模板链TAC是互补配对的，图中Y基因单链部分，左端起始位置是ATG，故图甲所示Y基因序列为转录的非模板链。据题图可知，Y基因上没有EcoRI和BamHI的识别序列，所以要扩增Y基因的时，引物的5'端是要加上EcoRI和BamHI的识别序列，根据载体结构，左端是启动子，右端是终止子，图中Y基因单链部分是非模板链，所以Y基因是从左到右与载体部分连接。故在Y基因的左端连接EcoRI的识别序列，Y基因的右端连接BamHI的识别序列。即Y基因的下游扩增引物上面应该加BamHI的识别序列，再根据题干信息“在获得Y 基因并将其下游终止密码子对应序列剔除”可知，Y基因下游最左端的三个碱基转录为终止密码子，故这三个碱基要剔除，所以为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP 融合蛋白，Y基因下游扩增引物应 为5'- GGATCCATGTTC -3'。 【小问2详解】 将初步构建的Y−GFP基因表达载体转入大豆细胞后，需要对经潮霉素筛选得到的细胞系进行抗体检测以确认是否成功表达出Y−GFP融合蛋白。根据图乙的电泳结果可以看出，细胞系2在预期位置出现了明显的条带而细胞系1没有，因此可以判断细胞系2能成功表达出Y−GFP融合蛋白。 【小问3详解】 根据图丙的实验结果和已知信息，可以看出Y蛋白与DNA序列结合后，可以在凝胶电泳中产生阻滞条带。而实验组（加入Y蛋白）的条带相对于对照组（未加入Y蛋白）产生了阻滞，说明Y蛋白能与S基因启动子序列结合。相比于a条带（对照组），b条带（实验组）放射性低的原因是100倍未标记的探针与同位素标记的探针竞争性结合Y蛋白，导致b处带有放射性的阻滞条带减少。 【小问4详解】 根据题目信息和分析结果，Y蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性的机理是Y蛋白与S基因启动子序列结合，促进S基因的表达，进而促进大豆固醇类化合物的合成，从而增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $