精品解析：河南省天立教育2025-2026学年高三上学期开学生物试题

天立教育2025－2026学年秋期入学联合考试 高三年级生物学试题卷 本试题卷共8页，两大题，21小题，满分100分。考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 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16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 采用干热灭菌、灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等几种方法，可分别杀死哪些部位的杂菌（　　） A. 接种环、吸管、培养基、接种室 B. 吸管、接种环、培养基、接种箱 C. 培养基、吸管、接种环、接种箱 D. 培养皿、吸管、培养基、双手 2. 景德镇的辣椒炒肉被黄渤称为“这辈子吃到过最好吃的辣椒炒肉”。辣椒中的辣椒素是这道菜中的重要成分之一，辣椒素可通过下图途径获得，下列说法正确的是（　　） A. 细胞分离获得单细胞及其后续过程对社会、经济和环境保护具有重要意义 B. 步骤②促进生根过程中，细胞分裂素用量与生长素用量的比值应大于1 C. 植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质 D. 外植体消毒时，先用次氯酸钠溶液处理后再用酒精消毒 3. 下列关于发酵工程的应用，叙述正确的是（ ） A. 谷氨酸是味精的原料，可以通过黑曲霉发酵制得 B. 使用基因工程改造的啤酒酵母，可以提高啤酒的质量和产量 C. 利用发酵工程生产的白僵菌特异性强，只能用来防治一种农林害虫 D. 一种真菌通过发酵工程产生井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病 4. 下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，正确的是（ ） A. 制备原生质体需要使用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶来处理细胞 B. 原生质体融合可用电融合法或聚乙二醇法进行诱导 C. 对杂种细胞进行组织培养时，需要全程避光 D. 植物组织可以进行光合作用，组织培养的培养基中不需要添加有机碳源 5. 科学家成功地把外源的致病基因利用“基因敲除”技术整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使正常基因被取代或破坏而失活，然后将得到的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎中，培育出患病的嵌合体小鼠。下列有关叙述错误的是（　　） A. 在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶等 B. 通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的某一基因 C. 这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代 D. “基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究 6. 近年来，有科学家把来自动物体的精子注入去核的卵细胞中，获得重组细胞，进一步培育出“孤雄单倍体胚胎”。下列说法错误的是（ ） A. 该过程用到的技术手段主要有核移植和早期胚胎培养 B. 单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞，可诱导分化成各种功能的组织和器官 C. “孤雄单倍体胚胎”细胞由重组细胞减数分裂而来，其核遗传物质由精子提供 D. “孤雄单倍体胚胎”细胞，可当作精子使用，使卵细胞受精，并生下正常小鼠 7. 我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞，成功获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS 细胞的潜在成瘤风险。下列叙述错误的是（　　） A. iPS 细胞的潜在成瘤风险来自于 c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化 B. 单基因遗传病患者使用iPS 细胞治疗后，体内仍可能携带致病基因 C. 人工制备的iPS 细胞同时具备多方向分化的潜能和自我更新的能力 D. 使用非亲缘iPS 细胞不能解决干细胞移植中 HLA 造成的免疫排斥 8. 某农田中偶然出现了一株抗虫、耐盐碱的小麦，若要利用该突变植株快速培育能稳定遗传的抗虫、耐盐减小麦新品种，则需要用到单倍体育种技术。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该过程运用了染色体变异的原理 B. 该过程证明了植物细胞核的全能性 C. 该过程需要用植物激素处理 D. 该过程需要抑制纺锤体的形成 9. 新冠病毒主要通过其表面的棘突蛋白(S蛋白)与人体细胞膜上的ACE2蛋白结合实现侵染，目前研制新冠疫苗根据采用的主要技术路径不同分为核酸疫苗、灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗等，下列有关说法错误的是（ ） A. 通过基因工程在体外大量生产并提纯新冠病毒的S蛋白可制成重组蛋白疫苗 B. mRNA疫苗在人体细胞内可直接作为模板合成病毒S蛋白，刺激人体产生抗体 C. 新冠病毒在琼脂培养基上大量培养，然后通过灭活和纯化，可制成灭活疫苗 D. 将改造后无害的腺病毒和新冠病毒S蛋白基因重组，可制成腺病毒载体疫苗 10. 植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，研究者通过实验研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如图。相关叙述错误的是（　　） A. 随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少 B. 该实验中有1个自变量，2个因变量 C. 适宜两植物细胞的最佳酶解时间分别为10h和12h D. 原生质体活力不可以通过质壁分离与复原实验进行验证 11. 通常选取皮肤烧伤患者的自身细胞，经体外培养获得自体健康皮肤，再通过皮肤移植术对患者进行治疗。下列说法错误的是（ ） A. 通常选取皮肤中分裂能力强、易培养的成纤维细胞或皮肤干细胞进行体外培养 B. 在体外培养细胞时，需要对培养液和用具进行灭菌处理，并且定期更换培养液 C. 细胞培养过程需要提供含有95%的O2和5%的CO2的混合气体，以维持培养液的pH D. 进行传代培养时，悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液，分瓶培养 12. 单克隆抗体的制备过程通常涉及免疫动物、细胞融合、选择培养、单克隆抗体的大量制备等步骤。下列关于利用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体（用于制作“早早孕诊断试剂”）的叙述，正确的是（ ） A. 免疫动物阶段，给小鼠注射人绒毛膜促性腺激素，致使小鼠发生体液免疫 B. 细胞融合阶段，可以采用的诱导融合方法与诱导原生质体融合的方法完全相同 C. 选择培养阶段，淘汰掉未融合的骨髓瘤细胞和B细胞即可得到所需杂交瘤细胞 D. 第二次筛选出的杂交瘤细胞只能注射到小鼠腹腔内大规模培养 13. 某同学经过分离纯化获得了一种微生物，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种培养基来培养该微生物（见下表）。通过观察该微生物的菌落形态和生长繁殖情况，来确定其生物类型。下列相关叙述正确的是（ ）（根瘤菌是共生固氮菌，只有共生才能固氮）。 粉状硫 10g K2HPO4 4g FeSO4 0.5g 蔗糖 10g （NH4）2SO4 0.4g H2O 100mL MgSO4 9.25g CaCl2 0.5g Ⅰ ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ Ⅱ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ ＋ Ⅲ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示加入该物质，“－”表示不加入该物质。 A. 若该微生物为根瘤菌，则其在Ⅰ和Ⅱ中均能正常生长 B. 若该微生物为根瘤菌，则其在Ⅲ中的固氮量与菌落比在Ⅰ中多且大 C. 若该微生物为硝化细菌，则其在Ⅱ和Ⅲ中能正常生长，不能在Ⅰ中生长 D. 若该微生物为酵母菌，则其在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中均能正常生长 14. 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术，图示为利用PCR技术进行定点突变的流程，相关叙述错误的是（ ） 注：引物1和引物3的突起处代表与模板不能互补的突变位点，而这两条引物有部分碱基（包括突变位点）是可以互补的。 A. 第一阶段PCR过程中需要进行两次循环才会出现所需的DNA 片段 B. 要完成两处位点的定点突变，共需要设计8种引物 C. 酶①应为耐高温DNA 聚合酶，引物X和Y分别为引物2和4 D. 通过该技术获得的突变基因可以表达出原来自然界不存在的蛋白质 15. 下图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳，电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。下列说法正确的是（ ） A. 甲病的致病基因位于常染色体上，乙病的致病基因位于 X 染色体上 B. 甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致，替换后的序列可被 Mst II 识别 C. 乙病可能由正常基因上的两个 BamHI 识别序列之间发生碱基对的缺失导致 D. II4带致病基因、II8不携带致病基因，两者均不患待测遗传病 16. 2017年中国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧（10s内去核，15s内核移植）”成功培育了体细胞克隆猴，流程如下，下列叙述错误的是（ ） A. 科学家多年的反复实验带来的娴熟技术使卵细胞受损减少 B. 核移植前用“灭活病毒短暂处理”主要目的是诱导细胞融合 C. “聪明的化学方法”主要指图中①②，通过调节组蛋白修饰而抑制基因表达 D. 上述技术有助于加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。 KH2PO4 1.4g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 葡萄糖 10g 物质A 1g 琼脂 15g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL （1）表1所示培养基成分中物质A是____，本实验中加入它的作用是____。 （2）为了保证无菌操作，在实验中需要灭菌的是____。 A. 培养细菌用培养基与培养皿 B 玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管 C. 实验操作者的双手 D. 接种所需的涂布器 （3）从物理状态角度分析，图中接种时所用的培养基属于____培养基。 A. 选择培养基 B. 通用培养基 C 固体培养基 D. 液体培养基 （4）在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有____（填序号）。 ①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照 18. 自生固氮菌是土壤中能固定空气中氮气的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图1所示。回答下列问题： （1）步骤①土样最好取自___（填“表层”或“深层”）土壤。步骤②须充分振荡20min，充分振荡的好处是___。 （2）步骤④所用的接种工具主要是___。若在④的平板上统计的菌落数分别为28、41、39、40、32个，则每克土壤中含有的固氮菌为___个。 （3）Ashby培养基（也称阿须贝氏无氮培养基）具有从混合菌中富集分离固氮优势菌的作用，可有效从土壤中分离自生固氮菌，从功能角度分析，该培养基属于___。 （4）研究发现圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理厨余垃圾废液的效果较好。为研究这两种菌种分别及混合处理某厨余垃圾废液的效果，科研人员将两种菌液进行不同配比，分别接种于等量的相同厨余垃圾废液中，培养3天后测定有效菌落数，结果如图2所示。由该实验结果可得到的结论是___。 19. 某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A，研究人员欲通过筛选，并利用基因工程技术，培养高效降解该有害物质的“超级菌”。研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配置了培养基，成功地筛选出能降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如图1所示，请分析回答问题。 （1）加化合物A的培养基从目的和功能来看属于___培养基，其目的是___。 （2）培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量___的培养液，接入新的培养液中连续振荡培养，使目的菌数量扩增。振荡培养的目的是___。 （3）研究团队发现了一种脱氢酶基因X，有高效降解有害化合物A的功能，对X基因测序得知：编码区的一个碱基对A/T替换成C/G，可大大增强其降解能力。为改造X基因（图2），将人工合成的一段含有特定突变位点的单链寡核苷酸片段与带有目的基因的单链环状载体进行杂交；在相关酶的作用下进行DNA链的合成和连接反应，得到含有突变位点的双链载体。 ①构建带有目的基因的单链载体，需要___酶和DNA连接酶，DNA连接酶催化目的基因片段和载体片段之间形成的化学键是__________ 。 ②请在图2的◯中标出碱基___。 20. 花椰菜常因感染真菌而患黑腐病，导致产量和品质受到严重影响。为解决菜农困扰，研究人员用一定剂量紫外线照射含黑腐病抗性基因的某植物叶肉细胞，使其染色体片段化从而失去细胞分裂能力，再与花椰菜幼根细胞进行体细胞杂交，进而培育抗黑腐病杂种花椰菜。操作过程如图所示。回答下列问题： （1）图中叶肉细胞原生质体与根细胞原生质体融合的原理是_______。除图中②所示的方法外，通常诱导原生质体融合的化学方法是________。 （2）融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度PEG诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，获得结果如表。 PEG质量分数 原生质体状态 25% 有破碎现象，哑铃型原生质体比例<0.01% 30% 形态正常，哑铃型原生质体比例0.03% 35% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% 40% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% 当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，原因是________。若想确定PEG溶液诱导原生质体融合的最适浓度，需在_________范围内缩小浓度梯度继续实验。 （3）PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含_______（填细胞器）且形态为哑铃型的原生质体，在黑暗的环境中进一步培养获得愈伤组织。愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于_______。 21. 研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 （1）欲得到具有cs效应RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行____获得融合基因2（如图）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，并标明每条链的5'端和3'端____。 （2）上方框内的序列延伸完成之后，后续对突变基因进行扩增，应选择的引物为图中的____。 （3））对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： i：在29℃收集雄性果蝇（G0）。 ii：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1） iii：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若____，则说明G1具有cs效应。 iv：在_____℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代相互交配，得到转基因纯合子。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天立教育2025－2026学年秋期入学联合考试 高三年级生物学试题卷 本试题卷共8页，两大题，21小题，满分100分。考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 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16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 采用干热灭菌、灼烧灭菌、高压蒸汽灭菌、紫外线照射等几种方法，可分别杀死哪些部位的杂菌（　　） A. 接种环、吸管、培养基、接种室 B. 吸管、接种环、培养基、接种箱 C. 培养基、吸管、接种环、接种箱 D. 培养皿、吸管、培养基、双手 【答案】B 【解析】 【分析】 总结常见灭菌方法的应用：高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌；干热灭菌适用于需要保持干燥的空玻璃器皿的灭菌，凡带有橡胶的物品和培养基，都不能进行干热灭菌；无菌室缓冲间和接种箱常用紫外线灯作空气灭菌；微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。 【详解】接种环属于接种用的金属工具，需要用灼烧灭菌；吸管在使用前需保持干燥，需要用干热灭菌；培养基应该用高压蒸汽灭菌；接种室、接种箱需要用紫外线照射灭菌；双手可以用医用酒精消毒；综上所述，B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 景德镇的辣椒炒肉被黄渤称为“这辈子吃到过最好吃的辣椒炒肉”。辣椒中的辣椒素是这道菜中的重要成分之一，辣椒素可通过下图途径获得，下列说法正确的是（　　） A. 细胞分离获得单细胞及其后续过程对社会、经济和环境保护具有重要意义 B. 步骤②促进生根过程中，细胞分裂素用量与生长素用量的比值应大于1 C. 植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质 D. 外植体消毒时，先用次氯酸钠溶液处理后再用酒精消毒 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞分离获得单细胞及其后续过程，相比传统从果实提取，可大量生产，减少对辣椒植株的依赖，利于保护生态，在经济上能降低成本、提高产量，对社会在满足市场需求等方面有意义，A正确； B、生长素用量与细胞分裂素用量比，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。所以步骤②促进生根过程中，细胞分裂素用量与生长素用量的比值应小于 1，B错误； C、植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质，因为外植体脱分化形成愈伤组织阶段，细胞不能进行光合作用，需要外界提供有机营养如蔗糖等，C错误； D、外植体消毒时，应先用酒精消毒，再用次氯酸钠溶液处理 ，D错误。 故选A。 3. 下列关于发酵工程的应用，叙述正确的是（ ） A. 谷氨酸是味精的原料，可以通过黑曲霉发酵制得 B. 使用基因工程改造的啤酒酵母，可以提高啤酒的质量和产量 C. 利用发酵工程生产的白僵菌特异性强，只能用来防治一种农林害虫 D. 一种真菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病 【答案】B 【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技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、谷氨酸是通过谷氨酸棒状杆菌发酵制得的，A错误； B、利用基因工程改造的啤酒酵母，可以提高啤酒的产量和质量，B正确； C、利用发酵工程生产的白僵菌可以用来防治玉米螟、松毛虫等农林害虫，C错误； D、一种放线菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病，D错误。 故选B。 4. 下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，正确的是（ ） A. 制备原生质体需要使用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶来处理细胞 B. 原生质体融合可用电融合法或聚乙二醇法进行诱导 C. 对杂种细胞进行组织培养时，需要全程避光 D. 植物组织可以进行光合作用，组织培养的培养基中不需要添加有机碳源 【答案】B 【解析】 【详解】A、制备原生质体需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，而胰蛋白酶或胶原蛋白酶用于动物细胞处理，A错误； B、原生质体融合的诱导方法包括物理法（如电融合）和化学法（如聚乙二醇），B正确； C、植物组织培养过程中，脱分化需避光，但再分化需光照，C错误； D、植物组织培养的细胞在初期无法自养，需添加有机碳源，D错误。 故选B。 5. 科学家成功地把外源的致病基因利用“基因敲除”技术整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使正常基因被取代或破坏而失活，然后将得到的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎中，培育出患病的嵌合体小鼠。下列有关叙述错误的是（　　） A. 在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶等 B. 通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的某一基因 C. 这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代 D. “基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究 【答案】C 【解析】 【分析】把外源的致病基因利用“基因敲除”技术整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使正常基因被取代或破坏而失活，该技术属于DNA重组技术。患病的嵌合体小鼠部分细胞中存在外源基因。 【详解】A、DNA重组技术需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶等，A正确； B、通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的某一基因，以研究该基因的功能，B 正确； C、这种嵌合体小鼠长大后，若原始生殖细胞存在外源基因，则可能会遗传给后代，C错误； D、培育出患病的嵌合体小鼠，有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究，D正确。 故选C。 【点睛】 6. 近年来，有科学家把来自动物体的精子注入去核的卵细胞中，获得重组细胞，进一步培育出“孤雄单倍体胚胎”。下列说法错误的是（ ） A. 该过程用到的技术手段主要有核移植和早期胚胎培养 B. 单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞，可诱导分化成各种功能的组织和器官 C. “孤雄单倍体胚胎”细胞由重组细胞减数分裂而来，其核遗传物质由精子提供 D. “孤雄单倍体胚胎”细胞，可当作精子使用，使卵细胞受精，并生下正常小鼠 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动 物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，其原理是动物细胞核的全能性。 【详解】A、“把来自动物体的精子注入到去核的卵细胞中采用了核移植技术，将获得的“重组细胞”培育出“孤雄单倍体胚胎”需要借助早 期胚胎培养技术才能实现，A正确； B、单倍体胚胎干细胞类似于正常胚胎干细胞，具有发育的全能性，可诱导分化成各种功能的细胞、组织和器官，B正确； C、孤雄单倍体胚胎细胞由重组细胞经过有丝分裂而来，其核遗传物质由精子提供，C错误； D、孤雄单倍体胚胎细胞，含有的染色体的种类和数目与精子中的相同，可当作精子使用，使卵细胞受精，并生下正常小鼠，D正确； 故乡C。 7. 我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞，成功获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS 细胞的潜在成瘤风险。下列叙述错误的是（　　） A. iPS 细胞的潜在成瘤风险来自于 c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化 B. 单基因遗传病患者使用iPS 细胞治疗后，体内仍可能携带致病基因 C. 人工制备的iPS 细胞同时具备多方向分化的潜能和自我更新的能力 D. 使用非亲缘iPS 细胞不能解决干细胞移植中 HLA 造成的免疫排斥 【答案】A 【解析】 【分析】1、诱导多能干细胞（iPS细胞）能够通过分裂进行自我更新，也能通过细胞分化形成多种不同类型的细胞。 2、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。 【详解】A、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，因此原癌基因c-Myc等基因会促进细胞的分裂，A错误； B、单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，只是利用了iPS细胞分化出正常细胞来替代病变细胞，但体内依旧携带致病基因，B正确； C、iPS细胞为诱导多能干细胞，能够通过分裂进行自我更新，也能通过细胞分化形成多种不同类型的细胞，因此同时具备多向分化潜能和自我更新能力，C正确； D、非亲缘iPS细胞HLA不同，使用非亲缘iPS细胞不能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥，D正确。 故选A。 8. 某农田中偶然出现了一株抗虫、耐盐碱的小麦，若要利用该突变植株快速培育能稳定遗传的抗虫、耐盐减小麦新品种，则需要用到单倍体育种技术。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该过程运用了染色体变异的原理 B. 该过程证明了植物细胞核的全能性 C. 该过程需要用植物激素处理 D. 该过程需要抑制纺锤体的形成 【答案】B 【解析】 【分析】单倍体育种原理：染色体变异；方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍；优点：明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离。 【详解】A、单倍体育种需要花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，故运用了染色体变异的原理，A正确； BC、单倍体育种过程涉及植物组织培养技术，植物组织培养中需要用到生长素和细胞分裂素等激素，从花药长成为完整植株，证明了植物细胞具有全能性，B错误、C正确； D、人工诱导染色体数目加倍的原理是秋水仙素或低温可以抑制纺锤体的形成，D正确。 故选B。 9. 新冠病毒主要通过其表面的棘突蛋白(S蛋白)与人体细胞膜上的ACE2蛋白结合实现侵染，目前研制新冠疫苗根据采用的主要技术路径不同分为核酸疫苗、灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗等，下列有关说法错误的是（ ） A. 通过基因工程在体外大量生产并提纯新冠病毒的S蛋白可制成重组蛋白疫苗 B. mRNA疫苗在人体细胞内可直接作为模板合成病毒S蛋白，刺激人体产生抗体 C. 新冠病毒在琼脂培养基上大量培养，然后通过灭活和纯化，可制成灭活疫苗 D. 将改造后无害的腺病毒和新冠病毒S蛋白基因重组，可制成腺病毒载体疫苗 【答案】C 【解析】 【分析】1、病毒无细胞结构，必须在活细胞内才能生存。 2、疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。 【详解】A、通过基因工程方法，在体外大量生产并提纯新冠病毒的S蛋白，制成重组蛋白疫苗，刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，A正确； B、mRNA疫苗在人体细胞内可直接作为模板翻译出病毒S蛋白，病毒S蛋白可以作为抗原，可刺激人体产生相应的抗体，B正确； C、病毒无细胞结构，必须在活细胞内才能生存，琼脂培养基不能培养病毒，C错误； D、基因工程的载体常用的是质粒，病毒(无害的腺病毒)也可以作为载体，因此用改造后无害的腺病毒作为载体，和新冠病毒的棘突蛋白基因(如S蛋白基因)重组，可制成腺病毒载体疫苗，D正确。 故选C。 10. 植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，研究者通过实验研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如图。相关叙述错误的是（　　） A. 随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少 B. 该实验中有1个自变量，2个因变量 C. 适宜两植物细胞的最佳酶解时间分别为10h和12h D. 原生质体活力不可以通过质壁分离与复原实验进行验证 【答案】B 【解析】 【分析】根据题意和图示可知，该实验的目的是研究酶解时间对不同原生质体产量和活力的影响，因此实验的自变量为酶解时间和植物原生质体的种类，因变量为原生质体的产量和原生质体的活力。据图分析，里奥百脉根酶解12h时，原生质体产量最高和活力较大；清水紫花苜蓿酶解10h，原生质体产量最高和活力最大。 【详解】A、据图分析，随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少，A正确； B、根据题意和图示分析可知，该实验的自变量为酶解时间和植物原生质体的种类，因变量为原生质体的产量和原生质体的活力，B错误； C、据图分析，清水紫花苜蓿和里奥百脉根的最佳酶解时间分别为10h和12h，C正确； D、原生质体已经去除细胞壁，不能发生质壁分离和复原，因此原生质体活力不可以通过质壁分离与复原实验进行验证，D正确。 故选B。 11. 通常选取皮肤烧伤患者的自身细胞，经体外培养获得自体健康皮肤，再通过皮肤移植术对患者进行治疗。下列说法错误的是（ ） A. 通常选取皮肤中分裂能力强、易培养的成纤维细胞或皮肤干细胞进行体外培养 B. 在体外培养细胞时，需要对培养液和用具进行灭菌处理，并且定期更换培养液 C. 细胞培养过程需要提供含有95%O2和5%的CO2的混合气体，以维持培养液的pH D. 进行传代培养时，悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液，分瓶培养 【答案】C 【解析】 【分析】 动物细胞的培养条件：（1）无菌无毒环境：无菌--对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素；无毒--定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。（2）营养：成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基）（3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。（4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需的；CO2主要作用是维持培养液的pH。 【详解】A、根据题意，为治疗皮肤大面积烧伤的病人，皮肤中成纤维细胞或皮肤干细胞分裂能力强、易培养，通常选取这些细胞进行体外培养更容易成功，A正确； B、在体外培养细胞时，需要无菌无毒的环境，对培养液和用具进行灭菌处理，可防止杂菌污染，定期更换培养液，可防止细胞代谢产物积累对自身造成危害，B正确； C、动物细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH，故培养时需要通入含有95%的空气和5%CO2混合气体（维持培养液的pH），C错误； D、进行传代培养时，悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后用胰蛋白酶处理制成细胞悬液，然后分瓶培养，D正确。 故选C。 12. 单克隆抗体的制备过程通常涉及免疫动物、细胞融合、选择培养、单克隆抗体的大量制备等步骤。下列关于利用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体（用于制作“早早孕诊断试剂”）的叙述，正确的是（ ） A. 免疫动物阶段，给小鼠注射人绒毛膜促性腺激素，致使小鼠发生体液免疫 B. 细胞融合阶段，可以采用的诱导融合方法与诱导原生质体融合的方法完全相同 C. 选择培养阶段，淘汰掉未融合骨髓瘤细胞和B细胞即可得到所需杂交瘤细胞 D. 第二次筛选出的杂交瘤细胞只能注射到小鼠腹腔内大规模培养 【答案】A 【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、利用小鼠制备抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体，该过程中人绒毛膜促性腺激素作为抗原，致使小鼠发生体液免疫，A正确； B、动物细胞融合的方法和植物原生质体的融合方法不完全相同，动物细胞可用灭活的病毒融合，而植物细胞不能，B错误； C、选择培养阶段，淘汰掉的细胞还包括两个相同种类细胞融合形成的细胞，C错误； D、杂交瘤细胞可在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体，D错误。 故选A。 13. 某同学经过分离纯化获得了一种微生物，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种培养基来培养该微生物（见下表）。通过观察该微生物的菌落形态和生长繁殖情况，来确定其生物类型。下列相关叙述正确的是（ ）（根瘤菌是共生固氮菌，只有共生才能固氮）。 粉状硫 10g K2HPO4 4g FeSO4 0.5g 蔗糖 10g （NH4）2SO4 0.4g H2O 100mL MgSO4 9.25g CaCl2 0.5g Ⅰ ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ Ⅱ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ ＋ Ⅲ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示加入该物质，“－”表示不加入该物质。 A. 若该微生物为根瘤菌，则其在Ⅰ和Ⅱ中均能正常生长 B. 若该微生物为根瘤菌，则其在Ⅲ中的固氮量与菌落比在Ⅰ中多且大 C. 若该微生物为硝化细菌，则其在Ⅱ和Ⅲ中能正常生长，不能在Ⅰ中生长 D. 若该微生物为酵母菌，则其在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中均能正常生长 【答案】C 【解析】 【分析】培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 【详解】A、共生固氮菌只有和其他生物如豆科植物共生形成根瘤后才能固氮，故若该微生物为根瘤菌，将其接种到无氮培养基Ⅰ上时不能固氮，但Ⅲ中营养齐全，可以形成菌落，A错误； B、根瘤菌为共生固氮菌，若该微生物为根瘤菌，需要与豆科植物形成根瘤后才能固氮，但在Ⅲ中可以生长，而在Ⅰ中由于缺氮而不能生长，B错误； C、Ⅱ培养基中没有有机碳源，硝化细菌为自养型微生物，能够合成有机物，故其在Ⅱ和Ⅲ中能正常生长，不能在Ⅰ中生长，C正确； D、酵母菌为异养型微生物，不能合成有机物，不能在Ⅱ培养基中生长，Ⅰ培养基中缺乏氮源，酵母菌也不能生长，酵母菌只能在Ⅲ培养基中生长，D错误。 故选C。 14. 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术，图示为利用PCR技术进行定点突变的流程，相关叙述错误的是（ ） 注：引物1和引物3的突起处代表与模板不能互补的突变位点，而这两条引物有部分碱基（包括突变位点）是可以互补的。 A. 第一阶段PCR过程中需要进行两次循环才会出现所需的DNA 片段 B. 要完成两处位点的定点突变，共需要设计8种引物 C. 酶①应为耐高温DNA 聚合酶，引物X和Y分别为引物2和4 D. 通过该技术获得的突变基因可以表达出原来自然界不存在的蛋白质 【答案】B 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、第一阶段要获得的DNA是目的DNA的一段，且不是中间的一段，第一次循环得到的是两条链长短不一的DNA，第二次循环才会出现等长的DNA片段，A正确； B、由图可知，完成一处突变需要两种通用引物（引物2和引物4），和两种突变引物，如果要完成两种突变，则需要两种通用引物，和四种突变引物，需要设计6种引物，B错误； C、酶①要在高温条件下延伸DNA，所以酶①为耐高温的DNA聚合酶，由图可知，要得到两条链一样长的DNA单链，应选择引物2和引物4，所以引物X和Y应该为引物2和4，C正确； D、通过该技术可获得突变的基因，该基因的产物可能是自然界原来不存在的，D正确。 故选B。 15. 下图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳，电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。下列说法正确的是（ ） A. 甲病的致病基因位于常染色体上，乙病的致病基因位于 X 染色体上 B. 甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致，替换后的序列可被 Mst II 识别 C. 乙病可能由正常基因上的两个 BamHI 识别序列之间发生碱基对的缺失导致 D. II4带致病基因、II8不携带致病基因，两者均不患待测遗传病 【答案】C 【解析】 【分析】分析甲病家系图可知，甲病为常染色体隐性遗传病。分析乙病家系图，再结合DNA电泳图可判断，乙病可能为常染色体隐性遗传病，也可能为致病基因位于XY同源染色体上的伴性遗传。 【详解】A、由II3患病而I1和I2均正常可知，无中生有为隐性，II4不携带甲病致病基因，甲病致病基因位于常染色体上，乙病家系中，I6和II7具有相同的电泳条带，且都患病，乙病基因可能位于XY同源区段上，也可能位于常染色体上，A错误； B、根据电泳结果，II3只有1350一个条带，而I1和I2除1350的条带外还有1150和200两个条带，可推知甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致，替换前的序列能被MstII识别，替换后的序列则不能被MstII识别，B错误； C、I6为隐性纯合子，故1.0×104为隐性基因的条带，1.4×104为显性基因的条带，所以乙病可能由正常基因上的两个BamHI识别序列之间发生碱基对的缺失导致，C正确； D、II4电泳结果只有1150和200两个条带，为显性纯合子，不携带致病基因；II8电泳结果有两条带，为携带者，二者都不患待测遗传病，D错误。 故选C。 16. 2017年中国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧（10s内去核，15s内核移植）”成功培育了体细胞克隆猴，流程如下，下列叙述错误的是（ ） A. 科学家多年的反复实验带来的娴熟技术使卵细胞受损减少 B. 核移植前用“灭活病毒短暂处理”主要目的是诱导细胞融合 C. “聪明的化学方法”主要指图中①②，通过调节组蛋白修饰而抑制基因表达 D. 上述技术有助于加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程 【答案】C 【解析】 【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。 【详解】A、科学家多年的反复实验带来的娴熟技术减少对卵细胞的伤害，A正确； B、诱导动物细胞融合的方法可以是灭活的病毒，故B正确； C、重构胚中有部分基因进行选择性表达，本质是可能是表观遗传修饰，所以需要用组蛋白去甲基化酶的mRNA来降低组蛋白甲基化水平，组蛋白脱乙酰化抑制剂来提高组蛋白乙酰化水平，但不一定会抑制基因表达，C错误。 D、上述技术有助于加快灵长类动物的克隆技术进步，加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程，D正确。 故选C。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。 KH2PO4 14g Na2HPO4 2.1g MgSO4·7H2O 0.2g 葡萄糖 10g 物质A 1g 琼脂 15g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL （1）表1所示培养基成分中物质A是____，本实验中加入它的作用是____。 （2）为了保证无菌操作，在实验中需要灭菌的是____。 A. 培养细菌用的培养基与培养皿 B. 玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管 C. 实验操作者的双手 D. 接种所需的涂布器 （3）从物理状态角度分析，图中接种时所用培养基属于____培养基。 A. 选择培养基 B. 通用培养基 C. 固体培养基 D. 液体培养基 （4）在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有____（填序号）。 ①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照 【答案】（1） ①. 尿素 ②. 为细菌的生长代谢提供氮源，同时可筛选出能降解尿素的细菌 （2）ABD （3）C （4）①②③ 【解析】 【分析】培养基一般含有碳源、氮源、水和无机盐。根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基；根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、加富培养基、鉴别培养基等；根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、真菌培养基等。 【小问1详解】 该实验的目的是筛选到能高效降解尿素的细菌，因此培养基中需要加入尿素作为唯一的氮源，目的是为细菌的生长代谢提供氮源，同时可筛选出能降解尿素的细菌。 【小问2详解】 为了保证无菌操作，实验过程中使用的培养基、玻璃器皿、接种工具等均需要灭菌，实验操作者的双手需要进行酒精消毒，故选ABD。 【小问3详解】 从物理状态角度分析，培养基可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基，图中接种时所用的培养基属于固体培养基，故选C。 小问4详解】 在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有：A与B同学采集的土壤样品不同或是A同学操作失误，灭菌不彻底，使培养基污染了，故选①②③。 18. 自生固氮菌是土壤中能固定空气中氮气的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图1所示。回答下列问题： （1）步骤①土样最好取自___（填“表层”或“深层”）土壤。步骤②须充分振荡20min，充分振荡的好处是___。 （2）步骤④所用的接种工具主要是___。若在④的平板上统计的菌落数分别为28、41、39、40、32个，则每克土壤中含有的固氮菌为___个。 （3）Ashby培养基（也称阿须贝氏无氮培养基）具有从混合菌中富集分离固氮优势菌的作用，可有效从土壤中分离自生固氮菌，从功能角度分析，该培养基属于___。 （4）研究发现圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌处理厨余垃圾废液的效果较好。为研究这两种菌种分别及混合处理某厨余垃圾废液的效果，科研人员将两种菌液进行不同配比，分别接种于等量的相同厨余垃圾废液中，培养3天后测定有效菌落数，结果如图2所示。由该实验结果可得到的结论是___。 【答案】（1） ①. 表层 ②. 使土壤中的微生物充分释放到无菌水中 （2） ①. 涂布器 ②. 3.8×106 （3）选择培养基 （4）两种菌混合接种时处理厨余垃圾废液的效果均大于单独接种时的，且两种菌种接种量比例为1:1时，效果最好 【解析】 【分析】稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300 的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数为30～300、适于计数的平板。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。 【小问1详解】 自生固氮菌能固定空气中的氮气，深层土壤中氮气含量低，故步骤①土样最好取自表层土壤。步骤②须充分振荡使土壤中的微生物充分释放到无菌水中。 【小问2详解】 该实验利用稀释涂布平板法进行接种，步骤④所用的接种工具为涂布器。测定活菌数时一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，每克土壤中的菌落数=（41+39+40+32）÷4÷0.1×104=3.8×106个。 【小问3详解】 Ashby无氮培养基能够筛选固氮微生物，从功能角度分析，是一种选择培养基。 【小问4详解】 两种菌混合接种时处理厨余垃圾废液的效果均大于单独接种时的，且两种菌种接种量比例为1∶1时，效果最好，废液中两种菌种的有效活菌数能够实现同步最大化。 19. 某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A，研究人员欲通过筛选，并利用基因工程技术，培养高效降解该有害物质的“超级菌”。研究团队用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配置了培养基，成功地筛选出能降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如图1所示，请分析回答问题。 （1）加化合物A的培养基从目的和功能来看属于___培养基，其目的是___。 （2）培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量___的培养液，接入新的培养液中连续振荡培养，使目的菌数量扩增。振荡培养的目的是___。 （3）研究团队发现了一种脱氢酶基因X，有高效降解有害化合物A的功能，对X基因测序得知：编码区的一个碱基对A/T替换成C/G，可大大增强其降解能力。为改造X基因（图2），将人工合成的一段含有特定突变位点的单链寡核苷酸片段与带有目的基因的单链环状载体进行杂交；在相关酶的作用下进行DNA链的合成和连接反应，得到含有突变位点的双链载体。 ①构建带有目的基因的单链载体，需要___酶和DNA连接酶，DNA连接酶催化目的基因片段和载体片段之间形成的化学键是__________ 。 ②请在图2的◯中标出碱基___。 【答案】（1） ①. 选择 ②. 筛选出可以降解化合物A的微生物 （2） ①. 显著降低 ②. 提高培养液溶氧量，同时使菌体与培养液充分接触 （3） ①. 限制性核酸内切##限制 ②. 磷酸二酯键 ③. 【解析】 【分析】分析题干信息，该实验的目的是筛选出高效降解化合物A的细菌，在以化合物A为唯一碳源的培养基中只有能降解化合物A的微生物才能以化合物A为碳源和氮源生长繁殖，不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源，无法生长繁殖。 【小问1详解】 由题意可知，本实验是分离出能高效降解有机化合物A的菌种，所以培养基中加入化合物A的目的是筛选降解的有机化合物A的菌种，这种培养基属于选择培养基。 【小问2详解】 由于“目的菌”能高效降解有机化合物A，所以培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量显著降低的培养基，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量进一步增加。振荡培养的目的是提高培养液溶氧量，同时使菌体与培养液充分接触。 【小问3详解】 ①构建带有目的基因的单链载体，需要限制性核酸内切酶（简称限制酶）和DNA连接酶，DNA连接酶催化目的基因片段和载体片段之间形成的化学键是磷酸二酯键。 ②根据碱基互补配对原则，C和G配对，A和T配对。 20. 花椰菜常因感染真菌而患黑腐病，导致产量和品质受到严重影响。为解决菜农困扰，研究人员用一定剂量紫外线照射含黑腐病抗性基因的某植物叶肉细胞，使其染色体片段化从而失去细胞分裂能力，再与花椰菜幼根细胞进行体细胞杂交，进而培育抗黑腐病杂种花椰菜。操作过程如图所示。回答下列问题： （1）图中叶肉细胞原生质体与根细胞原生质体融合的原理是_______。除图中②所示的方法外，通常诱导原生质体融合的化学方法是________。 （2）融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度PEG诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，获得结果如表。 PEG质量分数 原生质体状态 25% 有破碎现象，哑铃型原生质体比例<0.01% 30% 形态正常，哑铃型原生质体比例0.03% 35% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% 40% 原生质体出现缩小现象，哑铃型原生质体比例0.01~0.02% 当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，原因是________。若想确定PEG溶液诱导原生质体融合的最适浓度，需在_________范围内缩小浓度梯度继续实验。 （3）PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含_______（填细胞器）且形态为哑铃型的原生质体，在黑暗的环境中进一步培养获得愈伤组织。愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于_______。 【答案】（1） ①. 细胞膜具有一定的流动性 ②. 高Ca2+-高pH融合法 （2） ①. PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩 ②. 25%-35% （3） ①. 叶绿体 ②. 生长素和细胞分裂素的浓度和比例 【解析】 【分析】植物体细胞杂交是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合，所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。 【小问1详解】 由于细胞膜具有一定的流动性，因此可以用一定的促融合剂促进其融合；图中所示的诱导融合的化学方法是用PEG诱导，除此之外还可用高Ca2+-高pH融合法诱导原生质体融合； 【小问2详解】 原生质层具有选择透性，PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩，因此当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象；30%时形态正常，说明原生质体既不吸水也不失水，有助于维持其正常形态，该浓度诱导原生质体融合效果最好；25%时有破碎现象，说明25%浓度较小，原生质体有的吸水涨破，35%时原生质体出现缩小现象，说明35%浓度较大，原生质体失水皱缩，因此需要在质量分数为25%-35%之间的PEG溶液重复上述实验； 【小问3详解】 叶肉细胞原生质体含有叶绿体，光学显微镜下可见，可挑选出含叶绿体且形态为哑铃型（融合较好的原生质体呈哑铃型）的原生质体即为融合的原生质体；愈伤组织是脱分化形成的一群未分化的细胞，获得愈伤组织的过程中需要黑暗条件，愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于生长素与细胞分裂素的浓度配比。 21. 研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 （1）欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行____获得融合基因2（如图）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，并标明每条链的5'端和3'端____。 （2）上方框内的序列延伸完成之后，后续对突变基因进行扩增，应选择的引物为图中的____。 （3））对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： i：在29℃收集雄性果蝇（G0）。 ii：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1） iii：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若____，则说明G1具有cs效应。 iv：在_____℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代相互交配，得到转基因纯合子。 【答案】（1） ①. 定点突变 ②. （2）ad （3） ①. 18℃组雄性个体所占比例小于29℃组 ②. 18 【解析】 【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 【小问1详解】 欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行定点突变获得融合基因2。图2虚线方框中的两条链在延伸过程中，既可作为模板又可以起到相当于引物的作用，使耐高温的DNA聚合酶能够从两条链的3’端开始连接脱氧核苷酸，继续延伸的复性结果如下： 【小问2详解】 据题图分析可知，若框内的序列延伸完成之后，后续对突变基因进行扩增，应选择的引物为图中的引物a和引物d。 【小问3详解】 由题意可知：RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）（全为转基因雄性果蝇）。 ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若G1具有cs效应，则18℃组雄性个体所占比例小于29℃组。 ⅳ：在18℃时可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用，为通过多代自交得到转基因纯合子，应在18℃继续培养具有cs效应的G1果蝇。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$