精品解析：江苏省镇江市丹阳市2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题

高二期中质量检测试卷·生物学 一、单项选择题：本部分包括14小题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于组成细胞的分子叙述，错误的是（ ） A. 自由水能成为良好的溶剂是因为水是极性分子 B. 植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐 C. 红细胞中血红蛋白因为含有大量元素铁而呈红色 D. 人体内血钙含量过高会引起肌肉细胞兴奋性降低 2. 图甲为蓝细菌细胞结构示意图，乙为水绵细胞的结构示意图，下列有关叙述错误的是（ ） A. 蓝细菌与水绵细胞相比，最大区别是无核膜为界限的细胞核 B. 两种细胞所含有的光合色素相同，都能进行光合作用 C. 两种细胞都有细胞膜、细胞质和核糖体等结构，体现了统一性 D. 两种细胞都含有细胞壁，但两者细胞壁组成成分存在差异 3. 下列关于糖类与脂质的叙述，正确的是（ ） A. 糖类的组成元素为C、H、O，是生物体主要的能源物质 B. 生物体内糖类大多以多糖形式存在，其最终水解产物为葡萄糖 C. 质量相同的糖类与脂肪被彻底氧化分解时，糖类耗氧较少 D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分，所含的元素为C、H、O 4. 下列关于蛋白质的叙述，正确的是（ ） A. 高温处理过的蛋白质，与双缩脲试剂不会产生紫色反应 B. 细胞内的蛋白质水解时，通常需要另外一种蛋白质参与 C. 性激素调节生殖细胞形成，体现了蛋白质的调节功能 D. 追踪氨基酸在细胞中的转移途径时，可标记羧基中的H 5. 下列关于传统发酵食品的制作的叙述，错误的是（ ） A. 制作泡菜时加盐过多会导致泡菜咸而不酸 B. 制作臭豆腐时乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2 C. 制作果酒的过程中发酵液的pH值会降低 D. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主 6. 下列关于发酵工程的叙述，错误的是（ ） A. 因为工业发酵需要接入的菌种量大，故发酵之前要对菌种进行扩大培养 B. 由谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，在酸性条件下不会积累谷氨酸 C. 黑曲霉可将原料中的蛋白质分解，然后经淋洗、调制获得酱油产品 D. 利用发酵工程生产单细胞蛋白时，需采用提取、分离和纯化获得产品 7. 下表是一种筛选微生物的培养基配方，下列有关叙述错误的是（ ） 成分 甘露醇 KH2PO4 MgSO4 NaCl CaSO4 CaCO3 水 琼脂粉 含量/g 10 0.2 0.2 0.2 0.1 5 1000 20 A. 在配制培养基时，通常在灭菌之前调节pH值 B. 甘露醇既可为微生物提供碳源，也可以提供能源 C. 该培养基适于分离出土壤中分解尿素的细菌 D. 进一步分离纯化微生物时可能需要用到接种环 8. 如图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列有关叙述正确的是（ ） A. 步骤①操作时，需等培养基冷却到20℃再进行 B. 步骤②操作时，需将接种环灼烧后立即蘸取菌液 C. 步骤③操作时，将皿盖全部打开，结束时再盖上 D. 步骤④划线结束后，需在培养皿的皿底做上标注 9. 下图是以某植株花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程，下列有关叙述正确的是（ ） A. ①过程要进行严格的灭菌处理以防止杂菌污染 B. ②③过程培养基中的激素比例以及光照条件相同 C. ④过程得到的植株的基因型可能不相同 D. 利用花药进行植物组织培养可得到抗毒苗 10. 下列关于干细胞的叙述，错误的是（ ） A. 干细胞具有分裂分化能力，包括胚胎干细胞和成体干细胞等 B. 成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织 C. 造血干细胞属于成体干细胞，能用来治疗白血病、帕金森病等疾病 D. 使用病人自身的iPS细胞移植回病人体内，可避免免疫排斥反应 11. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图），利用该技术可以对DNA进行一系列的定向改造。下列有关叙述错误的是（ ） A. Cas9蛋白能作用于目的基因的磷酸二酯键 B. sgRNA可以在逆转录酶作用下催化合成 C. sgRNA序列越短则编辑对象出错率越高 D. 基因编辑技术引起的变异属于基因突变 12. 下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是（ ） A. 花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入受精卵中 B. PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+，以便能够激活耐高温的DNA聚合酶 C. 生产生长激素使用乳腺或膀胱生物反应器时，对动物的年龄、性别选择有差异 D. 干扰素是一种糖蛋白，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素 13. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段电泳鉴定”实验的叙述，正确的是（ ） A. 过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 B. 鉴定DNA时应将丝状物直接加到二苯胺试剂中进行水浴加热 C. 将扩增得到的PCR产物与含指示剂的电泳缓冲液混合注入加样孔 D. 将电泳样液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶1cm为宜 二、多项选择题：本部分包括4小题，每小题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全得1分，错选或不答的得0分。 14. 某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示，下列有关叙述正确的有（ ） A. 用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生淀粉酶 B. 粉碎目的是利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，缩短糖化时间 C. 在酿造啤酒和制醋的过程中要始终保持严格的无菌、厌氧环境 D. 灭菌调制和过滤除菌的主要目的在于延长产品的保存期 15. 下列有关生物技术的安全性和伦理性问题的叙述，错误的有（ ） A. 转基因植物可能因具有较强的“选择优势”而严重影响生物多样性 B. 人吃了转基因食品，其中的目的基因会整合到人的基因组中 C. 鼓励发展基因编辑技术来设计试管婴儿，以解决不孕问题 D. 人类基因组编写计划是测定人类的基因组序列的一项伟大工程 16. 下图为甲、乙两种植物的体细胞杂交流程，a~e代表不同的操作，下列有关叙述错误的有（ ） A. 过程a用到的酶是纤维素酶和果胶酶，要在等渗或低渗溶液中进行 B. 过程b完成的标志是再生细胞壁，最终获得未分化状态的杂种细胞 C. 从过程c到过程d需要更换新的培养基主要是因为有害代谢产物积累 D. 该技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，可以培育出作物新品种 17. 某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质，并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极），已知甲的相对分子质量是乙的2倍，且甲、乙均由一条肽链组成，下列有关叙述正确的有（ ） A. 图中甲、乙、丙在进行电泳时，迁移的方向是从下向上 B. 图中丙出现2个条带，其原因可能是丙由两条肽链组成 C. 凝胶色谱法可以根据蛋白质相对分子质量的差异来分离蛋白质 D. 图中3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是乙 三、非选择题：本部分包括5小题，每小题为11分，共计55分。 18. 自从DNA双螺旋结构被揭示，核酸的研究便成为生命科学研究最活跃的领域之一，核酸是核苷酸的多聚物，是生物的遗传物质，下图1、2是某核苷酸与核苷酸长链的示意图。请回答下列问题： （1）若图1中的含氮碱基为A，则该核苷酸的名称是______，由此物质所形成的核酸主要存在于细胞的______中。图2所代表的核苷酸长链被彻底水解后产生的产物有______种。 （2）核酸变性是指核酸中碱基对的氢键断裂，双链变成单链，从而使核酸的天然构象和性质发生变化，RNA通常为单链，但有的RNA也可以发生变性，原因是此RNA中具有______。 （3）有同学在进行酵母细胞中RNA的粗提取实验中发现，酵母细胞中含有丰富的RNA，但实验中RNA的提取量并不多，可能的原因是______。 （4）R-loop是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链所组成（如图3），细胞内存在的RNA酶H会作用于R-loop，阻止它的积累和持久存在。 ①在R-loop中，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量______（填“相等”、“不一定相等”或“不等”），原因是______，假定R-loop结构中DNA单链含有2000个碱基，其中A和T占该链碱基总数的40%，则该R-loop结构中的碱基G和C共有______个。 ②R-loop使DNA分子的稳定性______（填“升高”或“降低”），人体细胞内的RNA酶H有助于维持细胞中基因结构的稳定，可能原因是______。 19. 人绒毛膜促性腺激素（HCG）是妊娠后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于检测早孕。图甲是抗HCG单克隆抗体的制备流程示意图，其中X、Y表示细胞，a~f表示操作过程。图乙是医学上定量检测抗原的双抗体夹心法原理示意图，需先将抗体固定并与受检抗原结合形成复合物，再加酶标抗体和底物，加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检抗原的量直接相关，根据颜色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，从而使测定方法达到很高的敏感度。请回答下列问题： （1）过程a中培养的Y细胞是______，X细胞和Y细胞融合的原理是______，诱导两者融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、______。 （2）过程d一般先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL，再在多孔细胞培养板的每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是______，达到单克隆培养的目的，通过筛选获得的杂交瘤细胞特点是______。 （3）过程e使用的培养液需要______，以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害，培养箱中充入5%的CO2气体的主要作用是______。 （4）固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体与同一抗原表面的______结合。若现有三种抗HCG单克隆抗体，分别记为A、B、C、为检测它们之中何种组合适合用于双抗体夹心法，科研人员需要进行______组实验，检测并比较各组实验的产物量，以便得出结论。用双抗体夹心法检测抗原数量，酶标抗体的作用是______。 20. 研究表明，利用微生物对石油污染土壤进行修复具有绿色、安全等优点。为筛选出高效降解石油的菌株，科研人员进行了相关实验，部分步骤如下。请回答下列问题： 步骤1：在某油田采集土壤样品，去除其中植物残根和砂石，置于4℃下冷藏备用； 步骤2：取土壤样品添加到液体培养基中，在30℃条件下，以150r/min的速度振荡培养20h； 步骤3：待上述培养基自然沉降1h后，取上清液经梯度稀释后接种到培养基土，30℃培养48h； 步骤4：观察菌落的形态特征，测定并记录菌落直径（d）及石油降解圈直径（D），结果如下表。 菌株 d/mm D/mm Ⅰ 5.9 6.1 Ⅱ 7.4 7.6 Ⅲ 7.1 7.6 Ⅳ 5.5 5.7 （1）步骤2中的液体培养基应以______作为唯一碳源。某研究员向该培养基添加NH4NO3，其作用是______。与步骤2相比，步骤3所用的培养基中特有的成分是______。 （2）步骤2中的振荡培养可以改善菌体与培养基成分的接触和______的供应。 （3）步骤3中的培养基常用的灭菌方法是______，按培养基的功能分类，该培养基属于______培养基。 （4）步骤4结果表明，对石油污染土壤进行修复时，选择最佳的菌株是______，依据是______。 （5）下图为某研究员用一定的方法对相关细菌进行计数的过程，该方法是______。 实验结果：6号试管涂布的三个平板的菌落数为580、551、688，7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97，8号试管涂布的三个平板的菌落数为14、15、28。该10g土壤样品中含有分解石油细菌的估算数目是______个。该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低，原因是______。 21. 下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是本地黄牛。请回答下列问题： （1）用促性腺激素处理，可使供体1______。若图中的受精卵是通过体内受精得到的，则体内受精的场所是______；若图中的受精卵是通过体外受精得到的，则需要提供发育至______期的卵子和______的精子。 （2）为了得到重构胚，需要对细胞______（填图中的字母）去核，“去核”实质上是去除______。 （3）内细胞团细胞中含有胚胎干细胞，胚胎干细胞具有分化成年动物体内的任何一种类型细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，根本原因是______。 （4）通过______技术获得二分胚，对囊胚阶段的胚胎进行操作时要注意将______均等分割。若要对胚胎做性别鉴定，可以取囊胚的______进行DNA分析。 （5）与克隆牛相比，试管牛更具有多样性，其原因是试管牛是有性生殖的后代，其亲代减数分裂过程中会发生______。 22. 巢式PCR是指先用一对引物在目的基因外侧完成PCR扩增，再以PCR产物为模板，根据其内部序列进一步设计一对新引物所做的PCR，其操作过程如图1所示。Rh新生儿溶血病发生于Rh阴性妇女与Rh+男子孕育的Rh+胎儿。为了降低发病风险，某研究机构采用巢式PCR技术，建立相关细胞中是否存在与Rh+有关基因的检测方法。请回答下列问题： （1）利用PCR（聚合酶链式反应）技术扩增基因时，需提供______酶和引物等。设计引物是PCR技术的关键步骤之一，引物设计的依据是______。某同学设计的一组引物（只标注了部分碱基序列）如图2所示，此引物设计______（选填“合理”或“不合理”），原因是______。 （2）PCR反应体系中加入dNTP（三磷酸碱基脱氧核苷酸，结构与ATP类似）后，不再单独添加ATP等能源物质，请推测其原因是______。 （3）巢式PCR技术第二轮PCR中，引物结合在第一轮PCR产物链的______（选填3′或5′）端，相比于常规PCR，巢式PCR获得错误目标产物概率______（选填“高”或“低”），这是因为______。 （4）用凝胶电泳法对PCR产物进行检测，结果如图3（1为标准DNA，2~4为3个标本，5为Rh+对照6为空白对照）。泳道2结果最可能表明______，泳道3结果表明检测对象的表型为______（选填“Rh+”或“Rh-”），泳道6在检测中的具体作用是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二期中质量检测试卷·生物学 一、单项选择题：本部分包括14小题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于组成细胞的分子叙述，错误的是（ ） A. 自由水能成为良好的溶剂是因为水是极性分子 B. 植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐 C. 红细胞中血红蛋白因为含有大量元素铁而呈红色 D. 人体内血钙含量过高会引起肌肉细胞兴奋性降低 【答案】C 【解析】 【详解】A、自由水是极性分子，能够与极性物质结合，从而作为良好的溶剂，A正确； B、植物秸秆燃烧后有机物被分解，剩余灰烬主要为无机盐，B正确； C、血红蛋白含铁（Fe2+），但铁属于微量元素而非大量元素，C错误； D、血钙含量过高会抑制神经肌肉的兴奋性，导致肌肉松弛，D正确。 故选C。 2. 图甲为蓝细菌细胞结构示意图，乙为水绵细胞的结构示意图，下列有关叙述错误的是（ ） A. 蓝细菌与水绵细胞相比，最大区别是无核膜为界限的细胞核 B. 两种细胞所含有的光合色素相同，都能进行光合作用 C. 两种细胞都有细胞膜、细胞质和核糖体等结构，体现了统一性 D. 两种细胞都含有细胞壁，但两者细胞壁组成成分存在差异 【答案】B 【解析】 【详解】A、蓝细菌属于原核生物，水绵属于真核生物。原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞无以核膜为界限的细胞核，蓝细菌无核膜包被的细胞核，水绵有核膜包被的细胞核，A​​正确​​； B、蓝细菌细胞内含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用；水绵细胞内含有叶绿素和类胡萝卜素等光合色素，也能进行光合作用。但蓝细菌和水绵所含的光合色素不完全相同，蓝细菌含有藻蓝素，而水绵不含藻蓝素，B错误​​； C、蓝细菌是原核细胞，水绵是真核细胞，二者都有细胞膜、细胞质和核糖体等结构，这体现了细胞的统一性，C​​正确​​； D、蓝细菌和水绵都含有细胞壁，蓝细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，水绵细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，两者细胞壁组成成分存在差异，D正确​​。 故选B。 3. 下列关于糖类与脂质的叙述，正确的是（ ） A. 糖类的组成元素为C、H、O，是生物体主要的能源物质 B. 生物体内糖类大多以多糖形式存在，其最终水解产物为葡萄糖 C. 质量相同的糖类与脂肪被彻底氧化分解时，糖类耗氧较少 D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分，所含的元素为C、H、O 【答案】C 【解析】 【详解】A、几丁质（一种多糖）的组成元素为C、H、O、N，A错误； B、生物体内糖类大多以多糖形式存在，但多糖最终水解产物不一定都是葡萄糖，如几丁质的水解产物是N-乙酰葡萄糖胺，B错误； C、脂肪中C、H比例高于糖类，所以质量相同的糖类与脂肪被彻底氧化分解时，糖类耗氧较少，C正确； D、磷脂是细胞膜重要成分，所含的元素为C、H、O、N、P，D错误。 故选C。 4. 下列关于蛋白质的叙述，正确的是（ ） A. 高温处理过的蛋白质，与双缩脲试剂不会产生紫色反应 B. 细胞内的蛋白质水解时，通常需要另外一种蛋白质参与 C. 性激素调节生殖细胞形成，体现了蛋白质的调节功能 D. 追踪氨基酸在细胞中的转移途径时，可标记羧基中的H 【答案】B 【解析】 【详解】A、高温处理使蛋白质变性，破坏空间结构，但未断裂肽键，仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，A错误； B、细胞内蛋白质水解需蛋白酶催化，而蛋白酶本质是蛋白质，因此需要另一种蛋白质参与，B正确； C、性激素为固醇类物质（非蛋白质），其调节功能不能体现蛋白质的作用，C错误； D、若标记羧基中的H，在脱水缩合时该H会进入水分子，无法追踪氨基酸转移途径，正确方法应标记R基中的H，D错误。 故选B。 5. 下列关于传统发酵食品的制作的叙述，错误的是（ ） A. 制作泡菜时加盐过多会导致泡菜咸而不酸 B. 制作臭豆腐时乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2 C. 制作果酒的过程中发酵液的pH值会降低 D. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主 【答案】B 【解析】 【详解】A、制作泡菜时，高浓度盐会抑制乳酸菌的活性，导致产酸减少，因此加盐过多会使泡菜咸而不酸，A正确； B、臭豆腐的制作主要依赖毛霉等霉菌分解蛋白质，乳酸菌并非主要菌种，且乳酸菌无氧呼吸仅产生乳酸，不产生CO₂，B错误； C、果酒发酵过程中，酵母菌无氧呼吸产生CO₂和酒精，CO2溶于水生成碳酸，导致pH下降，C正确； D、传统发酵通常依赖天然混合菌种，且多为固体（如腐乳）或半固体（如泡菜）发酵，D正确。 故选B。 6. 下列关于发酵工程的叙述，错误的是（ ） A. 因为工业发酵需要接入的菌种量大，故发酵之前要对菌种进行扩大培养 B. 由谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，在酸性条件下不会积累谷氨酸 C. 黑曲霉可将原料中的蛋白质分解，然后经淋洗、调制获得酱油产品 D. 利用发酵工程生产单细胞蛋白时，需采用提取、分离和纯化获得产品 【答案】D 【解析】 【详解】A、工业发酵中，为缩短发酵周期，需先对菌种进行扩大培养以获得足够量的菌种，A正确； B、谷氨酸棒状杆菌在中性或弱碱性环境中积累谷氨酸，若pH呈酸性则会生成谷氨酰胺等产物，B正确； C、黑曲霉分泌的蛋白酶可分解原料中的蛋白质，经淋洗（溶解产物）和调制（调味）制成酱油，C正确； D、单细胞蛋白是微生物菌体本身，生产时需通过离心、沉淀等方法收集菌体，无需复杂提取纯化步骤，D错误。 故选D。 7. 下表是一种筛选微生物的培养基配方，下列有关叙述错误的是（ ） 成分 甘露醇 KH2PO4 MgSO4 NaCl CaSO4 CaCO3 水 琼脂粉 含量/g 10 0.2 0.2 0.2 0.1 5 1000 20 A. 在配制培养基时，通常在灭菌之前调节pH值 B. 甘露醇既可为微生物提供碳源，也可以提供能源 C. 该培养基适于分离出土壤中分解尿素的细菌 D. 进一步分离纯化微生物时可能需要用到接种环 【答案】C 【解析】 【详解】A、配制培养基时，灭菌前需调节pH，避免调pH值造成杂菌污染，A正确； B、甘露醇为有机碳源，可被微生物分解利用，同时提供碳源和能源，B正确； C、分离分解尿素的细菌需以尿素为唯一氮源，而该培养基中无尿素，且含其他成分（如琼脂粉含氮），无法筛选尿素分解菌，C错误； D、平板划线法分离纯化微生物时需用接种环进行接种操作，D正确。 故选C。 8. 如图表示培养和纯化X细菌的部分操作步骤，下列有关叙述正确的是（ ） A. 步骤①操作时，需等培养基冷却到20℃再进行 B. 步骤②操作时，需将接种环灼烧后立即蘸取菌液 C. 步骤③操作时，将皿盖全部打开，结束时再盖上 D. 步骤④划线结束后，需在培养皿的皿底做上标注 【答案】D 【解析】 【详解】A、步骤①是倒平板，倒平板时需等培养基冷却到​​50℃左右​​时进行，温度过高会在培养皿盖上形成过多的冷凝水，影响后续培养；温度过低培养基会凝固，无法倒平板，A​​错误​​； B、步骤②是接种，接种环灼烧后需​​冷却​​后再蘸取菌液，若立即蘸取菌液，高温会杀死菌种，B​​错误​​； C、步骤③是进行平板划线操作，划线时应将皿盖打开一条缝隙，而不是全部打开，以防止空气中的杂菌污染培养基，结束时再将皿盖盖上，C​​错误​​； D、步骤④划线结束后，需在培养皿的皿底做上标注，因为在微生物培养过程中，培养皿通常是倒置的，在皿底标注便于观察和记录，D​​正确​​。 故选D。 9. 下图是以某植株花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程，下列有关叙述正确的是（ ） A. ①过程要进行严格的灭菌处理以防止杂菌污染 B. ②③过程培养基中的激素比例以及光照条件相同 C. ④过程得到的植株的基因型可能不相同 D. 利用花药进行植物组织培养可得到抗毒苗 【答案】C 【解析】 【详解】A、①过程是接种，接种要在无菌条件下进行，要进行严格的消毒处理以防止杂菌污染，而不是灭菌处理。因为灭菌会杀死外植体，A错误； B、②是脱分化，③是再分化，它们所需的营养物质、植物激素以及光照条件均不同，故②③过程培养基中的激素比例以及光照条件不相同，B错误； C、④过程得到的植株是由花药（花粉）经植物组织培养获得的单倍体植株。由于花粉是减数分裂产生的，减数分裂过程中会发生基因重组等变异，所以利用花药进行植物组织培养得到的植株的基因型可能不相同，C正确； D、利用花药进行植物组织培养得到的是单倍体植株，单倍体植株一般长得弱小，且高度不育。而抗毒苗是通过将抗病毒基因导入植物细胞，再经植物组织培养获得的具有抗病毒特性的植株，不是通过花药离体培养获得的，D错误。 故选C。 10. 下列关于干细胞的叙述，错误的是（ ） A. 干细胞具有分裂分化能力，包括胚胎干细胞和成体干细胞等 B. 成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织 C. 造血干细胞属于成体干细胞，能用来治疗白血病、帕金森病等疾病 D. 使用病人自身的iPS细胞移植回病人体内，可避免免疫排斥反应 【答案】C 【解析】 【详解】A、干细胞具有分裂和分化能力，根据来源和分化潜能可分为胚胎干细胞和成体干细胞等，A正确； B、成体干细胞具有组织特异性，如造血干细胞只能分化为血细胞，神经干细胞只能分化为神经细胞，B正确； C、造血干细胞属于成体干细胞，可用于治疗白血病（如骨髓移植），但帕金森病是神经系统疾病，需神经干细胞或胚胎干细胞治疗，造血干细胞无法分化为神经细胞，C错误； D、iPS细胞是自体细胞重编程得到的，移植回体内不会发生免疫排斥反应，D正确。 故选C。 11. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图），利用该技术可以对DNA进行一系列的定向改造。下列有关叙述错误的是（ ） A. Cas9蛋白能作用于目的基因的磷酸二酯键 B. sgRNA可以在逆转录酶作用下催化合成 C. sgRNA序列越短则编辑对象出错率越高 D. 基因编辑技术引起的变异属于基因突变 【答案】B 【解析】 【详解】A、Cas9蛋白是一种核酸内切酶，相当于限制酶，能作用于目的基因的磷酸二酯键，将DNA分子切断，从而实现对DNA的编辑，A​​正确​​； B、sgRNA（单链向导RNA）是通过转录形成的，而逆转录酶是催化以RNA为模板合成DNA的酶，不能催化合成sgRNA，B​​错误​​； C、sgRNA序列越短，其特异性越低，与非目标DNA序列结合的可能性就越大，从而导致编辑对象出错率越高，C​​正确； D、基因编辑技术是对DNA分子上的基因进行定点修饰，导致基因结构的改变，这种变异属于基因突变，D​​正确​​。 故选B。 12. 下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是（ ） A. 花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入受精卵中 B. PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+，以便能够激活耐高温的DNA聚合酶 C. 生产生长激素使用乳腺或膀胱生物反应器时，对动物的年龄、性别选择有差异 D. 干扰素是一种糖蛋白，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素 【答案】A 【解析】 【详解】A、花粉管通道法是将重组DNA滴加到植物受粉后形成的花粉管通道内，进入卵细胞、合子或早期胚胎细胞中，A错误； B、PCR反应中，Mg²⁺是耐高温DNA聚合酶（如Taq酶）的激活剂，缓冲液中必须添加，B正确； C、乳腺生物反应器需选择泌乳期的雌性动物，而膀胱生物反应器对性别和年龄无严格要求，C正确； D、大肠杆菌通过基因工程可表达干扰素蛋白，但因其为原核生物，无法进行糖基化修饰，产物为无糖链的干扰素，D正确。 故选A。 13. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段电泳鉴定”实验的叙述，正确的是（ ） A. 过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 B. 鉴定DNA时应将丝状物直接加到二苯胺试剂中进行水浴加热 C. 将扩增得到的PCR产物与含指示剂的电泳缓冲液混合注入加样孔 D. 将电泳样液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶1cm为宜 【答案】A 【解析】 【详解】A、DNA粗提取时，低温（4℃）可抑制DNA酶的活性，避免DNA被降解，A正确； B、鉴定DNA需将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液，再加入二苯胺试剂并沸水浴加热，B错误； C、PCR产物与凝胶载样缓冲液（内含指示剂）混合，C错误； D、电泳样液应注入凝胶的加样孔中，而非直接加入电泳槽；电泳缓冲液需没过凝胶约1cm以保证导电，D错误。 故选A。 二、多项选择题：本部分包括4小题，每小题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全得1分，错选或不答的得0分。 14. 某醋厂和啤酒厂的工艺流程如图所示，下列有关叙述正确的有（ ） A. 用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生淀粉酶 B. 粉碎目的是利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，缩短糖化时间 C. 在酿造啤酒和制醋的过程中要始终保持严格的无菌、厌氧环境 D. 灭菌调制和过滤除菌的主要目的在于延长产品的保存期 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、赤霉素能诱导淀粉酶的产生 ，从而使大麦种子无须发芽就能产生淀粉酶，可简化啤酒酿造中大麦发芽的工序，A正确； B、粉碎大麦可以增大底物与酶的接触面积，利于麦芽中的淀粉与淀粉酶充分接触，进而缩短糖化时间，B正确； C、制醋用到的醋酸菌是好氧细菌，在醋酸发酵阶段需要有氧环境 ；啤酒酿造中，发酵前期需要先通入氧气让酵母菌大量繁殖，后期再密闭进行酒精发酵，C错误； D、灭菌调制和过滤除菌能减少微生物污染，抑制微生物生长繁殖，从而延长产品保存期，D正确。 故选ABD。 15. 下列有关生物技术的安全性和伦理性问题的叙述，错误的有（ ） A. 转基因植物可能因具有较强的“选择优势”而严重影响生物多样性 B. 人吃了转基因食品，其中的目的基因会整合到人的基因组中 C. 鼓励发展基因编辑技术来设计试管婴儿，以解决不孕问题 D. 人类基因组编写计划是测定人类的基因组序列的一项伟大工程 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、转基因植物可能因抗虫、抗逆等特性获得更强的 “选择优势”，在自然环境中可能挤占其他物种的生存空间，导致本地物种减少，从而影响生物多样性，A正确； B、转基因食品中的目的基因本质是DNA，进入人体消化道后会被酶分解为脱氧核苷酸等小分子，无法以完整基因形式进入细胞，更不可能整合到人的基因组中，B错误； C、基因编辑技术设计试管婴儿涉及对人类胚胎的基因修饰，可能引发严重的伦理问题（如基因歧视、改变人类基因库等），目前全球对生殖细胞基因编辑的应用严格限制，且解决不孕问题无需依赖基因编辑技术，常规试管婴儿技术即可，C错误； D、人类基因组计划的核心是测定人类基因组的全部DNA序列；而人类基因组编写计划的目标是合成人类基因组，二者本质不同，D错误。 故选BCD。 16. 下图为甲、乙两种植物的体细胞杂交流程，a~e代表不同的操作，下列有关叙述错误的有（ ） A. 过程a用到的酶是纤维素酶和果胶酶，要在等渗或低渗溶液中进行 B. 过程b完成的标志是再生细胞壁，最终获得未分化状态的杂种细胞 C. 从过程c到过程d需要更换新的培养基主要是因为有害代谢产物积累 D. 该技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，可以培育出作物新品种 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、过程a为去除细胞壁，需用纤维素酶和果胶酶处理。由于原生质体无细胞壁保护，若在低渗溶液中会因吸水涨破，因此操作需在等渗或高渗溶液中进行，而非低渗溶液，A错误； B、过程b为原生质体融合，融合完成的标志是杂种细胞再生细胞壁，融合后形成的杂种细胞处于已分化状态，B错误； C、过程c（脱分化形成愈伤组织）到过程d（再分化形成植株）更换培养基的核心原因是脱分化与再分化对激素（生长素和细胞分裂素）的种类及比例需求不同，而非有害代谢产物积累，C错误； D、植物体细胞杂交技术直接融合不同物种的原生质体，可克服远缘杂交不亲和的障碍（打破生殖隔离），从而培育出兼具双亲优良性状的作物新品种，D正确。 故选ABC。 17. 某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质，并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极），已知甲的相对分子质量是乙的2倍，且甲、乙均由一条肽链组成，下列有关叙述正确的有（ ） A. 图中甲、乙、丙在进行电泳时，迁移的方向是从下向上 B. 图中丙出现2个条带，其原因可能是丙由两条肽链组成 C. 凝胶色谱法可以根据蛋白质相对分子质量的差异来分离蛋白质 D. 图中3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是乙 【答案】BC 【解析】 【详解】A、甲的相对分子质量是乙的2倍，甲的条带在上，因此点样孔在上，迁移方向从上到下，A错误； B、甲、乙均由一条肽链组成，均出现一条带，丙出现2条带，可能由两条肽链组成，B正确； C、凝胶色谱法可以根据蛋白质相对分子质量的差异来分离蛋白质，质量大的迁移慢，C正确； D、图中3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是丙，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本部分包括5小题，每小题为11分，共计55分。 18. 自从DNA双螺旋结构被揭示，核酸的研究便成为生命科学研究最活跃的领域之一，核酸是核苷酸的多聚物，是生物的遗传物质，下图1、2是某核苷酸与核苷酸长链的示意图。请回答下列问题： （1）若图1中的含氮碱基为A，则该核苷酸的名称是______，由此物质所形成的核酸主要存在于细胞的______中。图2所代表的核苷酸长链被彻底水解后产生的产物有______种。 （2）核酸变性是指核酸中碱基对的氢键断裂，双链变成单链，从而使核酸的天然构象和性质发生变化，RNA通常为单链，但有的RNA也可以发生变性，原因是此RNA中具有______。 （3）有同学在进行酵母细胞中RNA的粗提取实验中发现，酵母细胞中含有丰富的RNA，但实验中RNA的提取量并不多，可能的原因是______。 （4）R-loop是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链所组成（如图3），细胞内存在的RNA酶H会作用于R-loop，阻止它的积累和持久存在。 ①在R-loop中，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量______（填“相等”、“不一定相等”或“不等”），原因是______，假定R-loop结构中DNA单链含有2000个碱基，其中A和T占该链碱基总数的40%，则该R-loop结构中的碱基G和C共有______个。 ②R-loop使DNA分子的稳定性______（填“升高”或“降低”），人体细胞内的RNA酶H有助于维持细胞中基因结构的稳定，可能原因是______。 【答案】（1） ①. 腺嘌呤核糖核苷酸 ②. 细胞质 ③. 6 （2）氢键 （3）RNA被降解 （4） ①. 不一定相等 ②. DNA中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等，RNA中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量不一定相等 ③. 3600 ④. 降低 ⑤. 细胞内存在的RNA酶H会作用于R-loop，使RNA与DNA分离 【解析】 【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 【小问1详解】 图1中含磷酸、核糖、碱基，若图1中的含氮碱基为A，则该核苷酸的名称是腺嘌呤核糖核苷酸；腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的组成单位之一，RNA主要存在于细胞质中；图2所代表的核苷酸长链含T，为DNA单链，初步水解为脱氧核苷酸，彻底水解为四种碱基、脱氧核糖、磷酸，产物有6种。 【小问2详解】 有些RNA如tRNA中部分区域存在氢键，可以发生变性。 【小问3详解】 RNA提取过程中可能被降解，导致提取量并不多。 【小问4详解】 ①R-loop是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链所组成，DNA模板链和DNA非模板链互补配对，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等，mRNA链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量不一定相等，因此在R-loop中，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量不一定相等；由于DNA中A=T，一条链中A+T的比例等于DNA中A+T的比例，mRNA中A+U的比例等于DNA一条链中A+T的比例，因此DNA单链中G+C的比例为60%，DNA单链中G+C的含量为2000×60%=1200，另一条DNA链中G+C的含量也为1200，mRNA中G+C的含量也为1200，因此该R-loop结构中的碱基G和C共有1200×3=3600个。 ②R-loop由mRNA、DNA模板链和非模板链组成的三链结构，会破坏DNA双链的稳定性。当R-loop形成时，DNA单链的碱基暴露在外，易受环境影响发生结构变化，导致DNA双链的完整性受损，R-loop使DNA分子的稳定性降低；基因是一段有遗传效应的DNA片段，细胞内存在的RNA酶H会作用于R-loop，使RNA与DNA分离，有助于维持细胞中基因结构的稳定。 19. 人绒毛膜促性腺激素（HCG）是妊娠后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于检测早孕。图甲是抗HCG单克隆抗体的制备流程示意图，其中X、Y表示细胞，a~f表示操作过程。图乙是医学上定量检测抗原的双抗体夹心法原理示意图，需先将抗体固定并与受检抗原结合形成复合物，再加酶标抗体和底物，加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检抗原的量直接相关，根据颜色的深浅进行定性或定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，从而使测定方法达到很高的敏感度。请回答下列问题： （1）过程a中培养的Y细胞是______，X细胞和Y细胞融合的原理是______，诱导两者融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、______。 （2）过程d一般先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL，再在多孔细胞培养板的每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是______，达到单克隆培养的目的，通过筛选获得的杂交瘤细胞特点是______。 （3）过程e使用的培养液需要______，以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害，培养箱中充入5%的CO2气体的主要作用是______。 （4）固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体与同一抗原表面的______结合。若现有三种抗HCG单克隆抗体，分别记为A、B、C、为检测它们之中何种组合适合用于双抗体夹心法，科研人员需要进行______组实验，检测并比较各组实验的产物量，以便得出结论。用双抗体夹心法检测抗原数量，酶标抗体的作用是______。 【答案】（1） ①. 骨髓瘤细胞 ②. 细胞膜具有（一定的）流动性 ③. 灭活病毒诱导法 （2） ①. 使每个孔内不多于一个细胞 ②. 特异性强；灵敏度高；可大量制备 （3） ①. 定期更换 ②. 维持培养液的pH （4） ①. 不同部位 ②. 6 ③. 与待测抗原结合；酶催化检测底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量 【解析】 【分析】1、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。 2、单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。 【小问1详解】 根据图示可知，从小鼠体内提取的X为经过免疫的浆细胞，则Y为骨髓瘤细胞；诱导两者融合的常用方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法，灭活病毒诱导法的核心原理在于病毒表面的糖蛋白和酶能与细胞膜上的糖蛋白相互作用，导致细胞膜结构重组，进而实现细胞融合。 【小问2详解】 步骤d需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测，一般先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的；杂交瘤细胞特异性强；灵敏度高；可大量制备。 【小问3详解】 过程e为杂交瘤细胞的培养，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害，需要定期更换培养液；动物细胞培养的气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH值）。 【小问4详解】 同一抗原表面有不同的部位，可以与不同的抗体结合；研究人员获得三种抗HCG单克隆抗体，分别记为A、B、C，为检测它们之中哪两种适合用于双抗体夹心法，科研人员需要进行6组实验，若用“固定抗体/酶标抗体”的方式来表示，应有A/B，B/A，A/C，C/A，B/C，C/B这6种组合。抗体能与抗原特异性结合，在双抗体夹心法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合，并催化检测底物反应。 20. 研究表明，利用微生物对石油污染土壤进行修复具有绿色、安全等优点。为筛选出高效降解石油的菌株，科研人员进行了相关实验，部分步骤如下。请回答下列问题： 步骤1：在某油田采集土壤样品，去除其中植物残根和砂石，置于4℃下冷藏备用； 步骤2：取土壤样品添加到液体培养基中，在30℃条件下，以150r/min的速度振荡培养20h； 步骤3：待上述培养基自然沉降1h后，取上清液经梯度稀释后接种到培养基土，30℃培养48h； 步骤4：观察菌落的形态特征，测定并记录菌落直径（d）及石油降解圈直径（D），结果如下表。 菌株 d/mm D/mm Ⅰ 5.9 6.1 Ⅱ 7.4 7.6 Ⅲ 7.1 7.6 Ⅳ 5.5 5.7 （1）步骤2中的液体培养基应以______作为唯一碳源。某研究员向该培养基添加NH4NO3，其作用是______。与步骤2相比，步骤3所用的培养基中特有的成分是______。 （2）步骤2中的振荡培养可以改善菌体与培养基成分的接触和______的供应。 （3）步骤3中的培养基常用的灭菌方法是______，按培养基的功能分类，该培养基属于______培养基。 （4）步骤4结果表明，对石油污染土壤进行修复时，选择最佳的菌株是______，依据是______。 （5）下图为某研究员用一定的方法对相关细菌进行计数的过程，该方法是______。 实验结果：6号试管涂布的三个平板的菌落数为580、551、688，7号试管涂布的三个平板的菌落数为58、73、97，8号试管涂布的三个平板的菌落数为14、15、28。该10g土壤样品中含有分解石油细菌的估算数目是______个。该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低，原因是______。 【答案】（1） ①. 石油 ②. 提供氮源 ③. 琼脂（凝固剂） （2）氧气 （3） ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 选择 （4） ①. 菌株Ⅲ ②. 菌株Ⅲ的D/d值最大 （5） ①. 稀释涂布平板法 ②. 7.6×1011 ③. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落 【解析】 【分析】稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。高压蒸汽灭菌通常用于培养基和许多器具的灭菌。 【小问1详解】 为筛选出高效降解石油的菌株，步骤2中的液体培养基应以石油作为唯一碳源；NH4NO3，含有氮元素，可以为微生物提供氮源；与步骤2（所用的培养基为液体培养基）相比，步骤3所用的培养基为固体培养基，其上可以形成菌落，可用于微生物的分离、计数，步骤3培养基中特有的成分是琼脂。 【小问2详解】 振荡培养可以改善菌体与培养基成分的接触和氧气的的供应。 【小问3详解】 培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；步骤3中的培养基以石油为唯一碳源，仅降解石油的微生物能够存活，因此该培养基为选择培养基。 【小问4详解】 步骤4结果表明，菌株III的D/d的值最大，说明该菌株降解石油的能力最强，因此对石油污染土壤进行修复时，选择最佳的菌株是III。 【小问5详解】 平板划线法不能用于计数，而稀释涂布平板法可用来计数，根据图可知，图示为稀释涂布平板法；为了保证实验结果的准确性，一般选择菌落数在30~300的平板进行计数，应将菌落数明显最少和最大的舍弃，据此结合题意可知：应选择稀释108倍的7号试管涂布的三个平板的菌落数(58、73、97)进行计数，所以该10g土壤样品中含有分解尿素的细菌的估算数目是[(58+73+ 97)÷3]÷0.1×108×10=7.6×1011个；当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落，因此该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低。 21. 下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是本地黄牛。请回答下列问题： （1）用促性腺激素处理，可使供体1______。若图中的受精卵是通过体内受精得到的，则体内受精的场所是______；若图中的受精卵是通过体外受精得到的，则需要提供发育至______期的卵子和______的精子。 （2）为了得到重构胚，需要对细胞______（填图中的字母）去核，“去核”实质上是去除______。 （3）内细胞团细胞中含有胚胎干细胞，胚胎干细胞具有分化成年动物体内的任何一种类型细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，根本原因是______。 （4）通过______技术获得二分胚，对囊胚阶段的胚胎进行操作时要注意将______均等分割。若要对胚胎做性别鉴定，可以取囊胚的______进行DNA分析。 （5）与克隆牛相比，试管牛更具有多样性，其原因是试管牛是有性生殖的后代，其亲代减数分裂过程中会发生______。 【答案】（1） ①. 超数排卵 ②. 输卵管 ③. 减数第二次分裂中期（MⅡ中期） ④. 获能 （2） ①. B ②. 纺锤体—染色体复合物 （3）胚胎干细胞具有生物体生长发育繁殖的全套遗传信息 （4） ①. 胚胎分割 ②. 内细胞团 ③. 滋养层细胞 （5）基因重组 【解析】 【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，通过人工干预控制胚胎发育过程，以实现优良品种繁育、医学研究等目的。其核心是通过体外操作改变胚胎的遗传特性或发育状态，最终获得所需的动物个体或细胞产品。关键技术包括：体外受精、胚胎移植、胚胎分割、体细胞核移植、胚胎干细胞培养。 【小问1详解】 促性腺激素的生理作用是促进雌性动物的卵泡发育和排卵，通过处理供体1，可使其超数排卵，从而获得更多的卵母细胞用于后续操作。哺乳动物的体内受精过程在输卵管中完成。体外受精时，卵子需培养至减数第二次分裂中期（MⅡ 期）才具备受精能力。刚排出的精子无法直接受精，需在雌性动物生殖道内（或体外培养体系中）经历 “获能” 过程，使其获得受精能力（如精子头部顶体反应相关酶激活）。 【小问2详解】 重构胚是核移植技术的产物，需将供体细胞核移入去核的卵母细胞中。供体 2（本地黄牛）通常作为卵母细胞供体，因此需对细胞B去核。卵母细胞在减数分裂过程中核膜核仁会消失，因此“去核”实质上是去除纺锤体—染色体复合物。 【小问3详解】 胚胎干细胞的全能性（分化为各种细胞、组织、器官甚至个体的潜能）根本原因是其细胞核中含有该生物全部的遗传信息（全套基因），这些基因可在不同条件下选择性表达，控制细胞分化为不同类型。 【小问4详解】 二分胚是将一个早期胚胎分割为两个等份的胚胎，通过 “胚胎分割” 技术实现，可提高胚胎利用率。分割时需将内细胞团均等分割，否则会因内细胞团分配不均导致分割后的胚胎发育能力有差异。性别鉴定需获取胚胎细胞的DNA，囊胚阶段的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，取其细胞进行DNA分析不会影响胎儿发育，因此常选择滋养层细胞作为鉴定材料。 【小问5详解】 试管牛是体外受精（有性生殖）的后代，其遗传物质来自父方和母方。亲代减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体互换和非同源染色体自由组合会发生 “基因重组”，导致配子遗传物质多样化，进而使后代（试管牛）具有更高的遗传多样性。 22. 巢式PCR是指先用一对引物在目的基因外侧完成PCR扩增，再以PCR产物为模板，根据其内部序列进一步设计一对新引物所做的PCR，其操作过程如图1所示。Rh新生儿溶血病发生于Rh阴性妇女与Rh+男子孕育的Rh+胎儿。为了降低发病风险，某研究机构采用巢式PCR技术，建立相关细胞中是否存在与Rh+有关基因的检测方法。请回答下列问题： （1）利用PCR（聚合酶链式反应）技术扩增基因时，需提供______酶和引物等。设计引物是PCR技术的关键步骤之一，引物设计的依据是______。某同学设计的一组引物（只标注了部分碱基序列）如图2所示，此引物设计______（选填“合理”或“不合理”），原因是______。 （2）PCR反应体系中加入dNTP（三磷酸碱基脱氧核苷酸，结构与ATP类似）后，不再单独添加ATP等能源物质，请推测其原因是______。 （3）巢式PCR技术第二轮PCR中，引物结合在第一轮PCR产物链的______（选填3′或5′）端，相比于常规PCR，巢式PCR获得错误目标产物概率______（选填“高”或“低”），这是因为______。 （4）用凝胶电泳法对PCR产物进行检测，结果如图3（1为标准DNA，2~4为3个标本，5为Rh+对照6为空白对照）。泳道2结果最可能表明______，泳道3结果表明检测对象的表型为______（选填“Rh+”或“Rh-”），泳道6在检测中的具体作用是______。 【答案】（1） ①. 耐高温的DNA聚合（或TaqDNA聚合） ②. 目的基因两端的核苷酸序列 ③. 不合理 ④. 引物Ⅰ和引物Ⅱ会发生局部碱基互补配对而失效 （2）dNTP会脱去2个磷酸基团，特殊的化学键断裂，释放能量 （3） ①. 3′ ②. 低 ③. 如果利用外引物扩增产生了错误片段，则巢式（内）引物能在错误片段上进行配对的概率低 （4） ①. 扩增失效 ②. Rh+ ③. 检测样本是否受到外来DNA污染 【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】 耐高温的DNA聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成，有助于子链的合成；根据目的基因两端的核苷酸序列设计引物，引物与目的基因两端的核苷酸序列互补配对；引物Ⅰ和引物Ⅱ会发生局部碱基互补配对而失效，因此此引物设计不合理。 【小问2详解】 dNTP会脱去2个磷酸基团，特殊的化学键断裂，释放能量，因此PCR反应体系中加入dNTP即可，既可作为PCR的原料，又能为其提供能量。 【小问3详解】 由于DNA聚合酶只能将单个的脱氧核苷酸加在引物的3′端，引物结合在第一轮PCR产物链的3′端；如果利用外引物扩增产生了错误片段，则巢式（内）引物能在错误片段上进行配对的概率低，因此巢式PCR获得错误目标产物概率低。 【小问4详解】 泳道2无条带，说明扩增失败；5为Rh+对照，泳道3的结果与5相同，说明表型为Rh+；6为空白对照，可以检测样本是否受到外来DNA污染，使结果更可靠。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $