精品解析：山东泰安一中青年路校区2025-2026学年高二4月诊断测试生物试题

泰安一中2025-2026学年下学期4月学情检测 高二生物试题 （时间90分钟，满分100分） 2026.4 本试卷分第I卷和第Ⅱ卷两部分。满分100分。考试用时90分钟。答题前，学生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、考号填涂在答题卡和答题纸规定的位置。 第Ⅰ卷（共20小题; 1-15每题2分，16-20每题3分，共45分） 一、单项选择题 （每题只有一个正确选项，请将相关答案用2B铅笔转涂在答题卡上） 1. 如图甲是果酒和果醋发酵的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列相关叙述正确的是（ ） A. 用图甲所示装置制作果酒时，要加入适量的酵母菌，且一直关紧阀a和阀b B. 用图甲所示装置制作果醋时，阀a要关闭 C. 在无氧条件下能发生图乙中的①②过程 D. ③④过程都需要氧气的参与，且反应场所相同 2. 某酒厂以高粱为主料，辅以小麦、麸皮（干麦粒外层的表皮），再加入大曲、麸曲及生香酵母进行发酵。大曲和麸曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等。酿造工艺流程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 蒸煮后摊晾，降低原料温度后才可撒曲，以免杀死菌种 B. 若酒的表层长出白膜，可能是酒坛密封不严导致乳酸菌大量繁殖所致 C. 撒曲糖化是指利用酒曲中微生物分泌的淀粉酶催化淀粉分解为葡萄糖，葡萄糖为发酵的底物 D. 微生物中的蛋白酶可将原料中的蛋白质分解为小分子多肽和氨基酸，增加酒的风味 3. 如图表示从土壤中分离出分解石油微生物的实验操作过程：在某地土壤取样后，经过多次稀释，将稀释液接种到培养基上，并将其置于一定条件下培养，培养结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 图中的土壤样本应选自常被石油污染的土壤 B. 该实验所用的培养基应以石油为唯一碳源 C. 每克土壤中大约含有8.0×109个尿素分解菌 D. 锥形瓶中应加入90mL无菌水，5支试管中均加入9mL无菌水 4. 某植物组织培养中，愈伤组织再分化所用的培养基含有植物激素X和Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 当植物激素X的浓度等于Y时，未分化细胞群经分裂形成愈伤组织 B. 当植物激素X的浓度低于Y时促进细胞群分化出根 C. 植物激素X、Y的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向 D. 切取一定大小的茎尖进行植物组织培养，就可以获得抗病毒植株 5. 植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①用纤维素酶和果胶酶处理时间的差异，可能与两亲本细胞壁结构差异有关 B. 过程②用PEG诱导原生质体融合和细胞壁再生，杂种细胞含有亲本的2个细胞核 C. 过程④一般不需要光照，脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块 D. 过程④和⑤的培养基中添加生长素和细胞分裂素的浓度、用量比例有差异 6. 紫草富含一种红色的次生代谢物——紫草宁，具有抗菌、消炎的功效。科研人员利用紫草新生的营养芽经过脱分化获得愈伤组织，再使用液体培养基进行细胞悬浮培养，以获得大量紫草宁。下列和关叙述正确的是（ ） A. 作为外植体的营养芽需要进行高温灭菌处理 B. 愈伤组织悬浮振荡培养时加入胰蛋白酶有利于分散成单细胞 C. 获取紫草宁是利用了植物细胞增殖的原理 D. 紫草宁是紫草生长和生存所必需的物质 7. 如图是科学家制备iPS细胞的一种方法，可用于治疗镰状细胞贫血。下列叙述错误的是 （ ） A. 过程①可以取成纤维细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等 B. 过程②需要加入适当的诱导分化的因子 C. 过程③包含细胞分化，遗传物质发生改变 D. 将 iPS 技术制备的专用干细胞移植回患者后，不发生免疫排斥 8. 在精子入卵后，被激活的雌性小鼠卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞抽提液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。研究者在乙时期对细胞进行标记，追踪早期胚胎发育过程，发现大多数内细胞团细胞主要来源于乙时期中与第二极体相接触的细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 精子入卵后，卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入卵内 B. 早期胚胎与第二极体进行物质与信息传递是其正常发育的前提 C. 小鼠囊胚时期的内细胞团主要来源于乙时期细胞1的分裂分化 D. 遗传物质差异及第二极体影响了乙时期的2个细胞的发育方向 9. 由于胚胎发育率低，导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验，成功培育出了体细胞克隆猴，流程如图（图中Kdm4d组蛋白去甲基化酶，TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂）。下列叙述错误的是（ ） A. 去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物 B. 体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴 C. 用灭活的仙台病毒处理可使细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布 D. 重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率 10. 我国中科院的研究团队通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞，成功获得了“1母亲0父亲”的孤雌小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，且该雌性小鼠能正常生殖产生后代，有关技术如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 用促性腺激素对母鼠进行超数排卵处理可以获得更多的卵母细胞 B. 图中过程①②的分裂方式分别为减数分裂和有丝分裂 C. 用氯化锶激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 D. 孤雌小鼠的诞生过程没有精子参与，所以其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同 11. 精子载体法（SMGT）是将精子适当处理，使其携带外源基因，通过人工授精或体外受精等途径获得转基因动物的方法。下图是某研究所利用SMGT法获得转基因鼠的过程，下列叙述正确的是（ ） A. ①过程将外源基因不进行任何处理，直接导入成熟精子即可 B. ②过程需将成熟精子放入ATP溶液中进行获能处理 C. 可以对③产生的早期胚胎进行分割得到更多的转基因小鼠，此过程可以看作动物的无性繁殖 D. 进行过程④操作前，需要对代孕母体进行免疫抑制剂处理 12. 以新鲜洋葱为材料进行“DNA粗提取与鉴定”实验时，所用研磨液的成分主要有Tris（缓冲作用）、SDS（去污剂，可使蛋白质线性化）、EDTA（蛋白质变性剂）、NaCl等。下列说法错误的是（　　） A. Tris可维持研磨液的pH，防止DNA被破坏 B. SDS可破坏细胞膜的结构，使研磨更充分 C. EDTA可抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被水解 D. 研磨后过滤得到的上清液中含有DNA，用玻璃棒搅拌即可析出DNA 13. 实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入携带荧光基团的探针，利用荧光信号积累实时监测PCR反应进程的技术，可用于检测RNA病毒。提取病毒RNA，经逆转录形成cDNA，然后进行PCR，反应原理如下图所示。CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数。 下列叙述错误的是（ ） A. 探针与cDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则 B. 耐高温的DNA聚合酶具有催化探针水解的作用 C. CT值越小，意味着提取到的病毒RNA含量越低 D. 若病毒发生单个碱基的突变，可能不会影响检测结果 14. 哺乳动物体内一定含量的w-3多不饱和脂肪酸（LCPUFA）可以起到预防心血管疾病的作用，但LCPUFA在大多数动物体内不能合成，只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA合成酶基因fat-1，培育转fat-1基因家兔。已知fat-1基因的b链为编码链，与b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC，其部分流程如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 扩增fat-1基因时，经过4轮循环，得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为1/16 B. 为确保fat-1基因正向插入，另一引物5’端需添加的限制酶识别序列为AAGCTT C. 利用家兔成纤维细胞培育转基因家兔过程需要用到动物细胞培养、早期胚胎培养和胚胎移植技术 D. 基因工程的操作程序中核心步骤是目的基因的筛选与获取 15. 科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白（GFP）基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。随机挑取5个品系细胞通过PCR验证GFP的导入情况，结果如图2所示。据此推测在进行PCR扩增时，所选择的引物为（　　） A. F1，R1 B. F2，R1 C. F1，R2 D. F2，R2 二、不定项选择题（每题至少有一个正确选项，请将相关答案用2B铅笔转涂在答题卡上） 16. 双层平板法是先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后形成底层平板；再倒入由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液，形成上层平板。培养一段时间后，在上层平板上观察到由于噬菌体侵染周围细菌而形成的空斑，即噬菌斑（通常一个噬菌斑来自一个噬菌体），根据噬菌斑的数目可计算噬菌体的数量。下列叙述错误的是（　　） A. 需先调节灭菌后培养基的pH，然后再进行倒平板 B. 需使用灭菌后的涂布器将混合液均匀涂布在底层平板上 C. 利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏大 D. 可用双层平板法来检测噬菌体和细菌间是否存在寄生关系 17. 花椰菜的杂种优势在生产上应用广泛。利用雄性不育系生产杂交种子，可以简化制种程序。利用原生质体非对称融合技术可以实现雄性不育基因的转移，下图为利用该技术成功获得含有雄性不育基因花椰菜植株的流程图，下列说法正确的是（ ） A. 通过该技术获得的杂种植株含有供体的全部遗传物质 B. 含叶绿体且形态较大的细胞可初步判定为异源原生质体 C. 获得的异源原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染 D. 杂种植株的雄性不育基因可能来自油菜叶肉细胞的细胞质 18. 胚胎干细胞存在于哺乳动物的早期胚胎中，具有自我更新能力，在科学和医学领域具有极高的研究价值。早期胚胎干细胞的发育和自我更新受多个基因调控（如图）。下列叙述错误的是（　　） A. 早期胚胎干细胞可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞 B. Nanog基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻 C. 促进Stat3和Oct3/4的表达会促进胚胎干细胞向滋养层分化 D. 将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险 19. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法转化棉花，在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径，提高了棉花的产量。下列说法错误的是（ ） A. 四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译 B. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板 C. 应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞 D. 可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因棉花中的表达情况 20. Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将被侵染植物的DNA片段（如下图所示）连接成环，并以此环为模板，利用PCR技术扩增出TDNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定TDNA插入的具体位置。下列说法正确的是（　　） A. PCR扩增的依据是DNA半保留复制的原理 B. 进行PCR扩增需要解旋酶、引物、四种脱氧核苷酸等 C. 利用引物②③组合可扩增出T-DNA两侧的未知序列 D. 经过3轮扩增可得到含有未知序列的等长的DNA片段 第Ⅱ卷（共5个大题;共55分。） 三、简答题 （请将相关答案用黑色签字笔填在附加的专用答题纸规定的区域内，只答在试卷上不得分。） 21. 聚羟基丁酸酯（PHB）是某些细菌在碳源充足、氮源缺乏状态下产生一类颗粒状、可作为细菌体内碳源和能量储备物的高分子化合物，能被苏丹染料染色，可溶于氯仿。PHB具有生物可降解性和生物相容性，用于可降解包装材料及医药行业。天然菌中的PHB产量较低，对天然菌进行诱变和筛选可得到高产PHB合成菌。 （1）PHB合成菌的分离培养基的成分为水、葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、NaCl和______，其中能提供维生素的有________。为使PHB合成菌胞体内积聚更多PHB，该培养基成分配比的特点是______。 （2）将等浓度土壤稀释液接种在PHB分离培养基上后，甲组用紫外线照射，乙组不作处理。倒置培养一段时间后，发现甲组的菌落数少于乙组，原因是______。通过显微观察法初筛PHB合成菌的具体操作是在培养基中加入______，然后在显微镜下观察，有较多橘黄色颗粒的细菌即为PHB合成菌。复筛时，需要将细胞破碎后用________来萃取PHB，从而提取细胞内的PHB。 （3）对复筛得到的A～E五个菌株单独培养，检测PHB产量，结果如图。菌株A～E中适于作工程菌的是________，原因是________。 （4）在发酵罐中连续发酵生产PHB时，除控制发酵温度、pH、溶解氧等发酵条件并随时检测培养液中PHB合成菌的数量外，还应_________（答出2条）。 22. 花椰菜是人们喜爱的蔬菜，但黑腐病是困扰花椰菜种植的一大问题，研究人员希望通过植物体细胞杂交的方式，让花椰菜获得黑芥的黑腐病抗性基因。回答下列问题。 （1）研究者通过如图1的过程，获得再生植株。 ①需要使用________（试剂）对花椰菜、黑芥组织进行消毒，消毒的目的是_______。 ②图中（a）处应填写_______，细胞融合成功的标志是_______。 （2）获得再生植株后，研究者利用各种手段进行筛选和鉴定。 ①研究者提取再生植株细胞的DNA，用特定引物进行PCR后，进一步电泳鉴定，结果如图2。X1、X2、X3是不同植株的测定结果，其中确定是杂种植株的是________，X1中包含全部来自花椰菜的特征性片段，但仅包含部分来自黑芥的特征性片段，其原因是_______。 ②筛选出杂种植株之后，需要鉴定其黑腐病抗性相对于原花椰菜植株是否提升，方法是_______。 23. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体；PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白；CD28是T细胞表面受体。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白，从而激活T细胞，通过活化的T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体PSMA×CD28的生产流程，图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。 （1）图1过程用到的动物细胞工程技术涉及的相关原理有______。相对于植物体细胞杂交技术中所用的诱导原生质体融合的方法，图1中所示的诱导融合所特有的是______法。在体外进行动物细胞培养时必须保证的环境条件之一为无菌，即需要______。 （2）上图操作中需对小鼠反复注射X或Y抗原，目的是______,诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后在特定的选择培养基上进行初筛得到杂交瘤细胞，该细胞的特点是：______，随后将获得的杂交瘤细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，利用______原理，进一步筛选得到杂交瘤细胞A/B，再诱导两种杂交瘤细胞融合。 （3）抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构，由于融合细胞会表达出两种L链和两种H链且L链和H链又能随机组合，因此杂交瘤细胞AB会产生______（填“一种”或“多种”）抗体，最终筛选可得到双特异性抗体PSMA×CD28。双杂交瘤细胞体外培养时，需放入含有______混合气体的CO2培养箱中进行培养，培养到一定时期双杂交瘤细胞会因为______等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 24. 同源重组技术结合tet-sacB双重选择系统可对基因进行敲除与回补，研究基因的功能。如图是科研人员利用该方法对大肠杆菌LacZ基因进行敲除与回补的相关过程，其中tet'是四环素抗性基因，sacB基因（2071bp）是蔗糖致死基因，LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。回答下列问题。 （1）过程①PCR除需要加入耐高温的DNA聚合酶、dNTP、缓冲液、Mg2+、引物外，还需加入_______，其中引物的作用是________。 （2）为保证sacB基因和质粒2定向连接，设计引物P1、P2时，需分别在引物5'端添加限制酶______的识别序列；若sacB基因扩增5代，则需要引物P1_______个。 （3）过程③中，需先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于一种_____的生理状态。筛选导入质粒3的大肠杆菌时需在培养基中添加_____。 （4）如图是对质粒3转化菌落进行PCR验证时的产物电泳结果，根据已知Marker每个条带的位置和相应DNA片段长度可推测PCR产物的长度，因此可判断泳道_____对应的菌株可能转化成功。过程⑤PCR中设计引物P3、P4时，需在引物5'端分别添加_______基因两端的同源序列。 （5）过程⑦中，在含有四环素和X-gal的培养基中出现了_______色菌落，即为筛选出的敲除LacZ基因菌株。过程⑧通过同源重组技术结合tet'-sacB双重选择系统可对LacZ基因进行回补，筛选LacZ基因回补菌株时应在培养基中添加________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泰安一中2025-2026学年下学期4月学情检测 高二生物试题 （时间90分钟，满分100分） 2026.4 本试卷分第I卷和第Ⅱ卷两部分。满分100分。考试用时90分钟。答题前，学生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、考号填涂在答题卡和答题纸规定的位置。 第Ⅰ卷（共20小题; 1-15每题2分，16-20每题3分，共45分） 一、单项选择题 （每题只有一个正确选项，请将相关答案用2B铅笔转涂在答题卡上） 1. 如图甲是果酒和果醋发酵的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列相关叙述正确的是（ ） A. 用图甲所示装置制作果酒时，要加入适量的酵母菌，且一直关紧阀a和阀b B. 用图甲所示装置制作果醋时，阀a要关闭 C. 在无氧条件下能发生图乙中的①②过程 D. ③④过程都需要氧气的参与，且反应场所相同 【答案】C 【解析】 【分析】1、分析甲图：甲图为果酒和果醋的发酵装置图，充气口的作用是在果醋制作时通入氧气的；排气口的作用是排气。 2、分析乙图：图中①为细胞呼吸的第一阶段；②表示无氧呼吸第二阶段；③表示有氧呼吸第二和第三阶段；④表示醋酸发酵。 【详解】A、图甲所示装置中，阀a控制进气，阀b控制排气，制作果酒时应关闭阀a以创造无氧环境，适时打开阀b一段时间以排出产生的CO2，A错误； B、用图甲所示装置制作果醋时，由于醋酸菌是好氧细菌，因此阀a要打开，B错误； C、图乙中的①过程表示葡萄糖分解形成丙酮酸，②过程表示酵母菌无氧呼吸的第二阶段，都是在无氧条件下进行的，C正确； D、过程③表示有氧呼吸的第二和第三阶段，该过程需要氧气的参与，过程④表示醋酸发酵，由于醋酸菌是好氧细菌，因此该过程也需要氧气的参与，但两者的反应场所不同（过程③发生在线粒体中，过程④发生在细胞质基质中），D错误。 故选C。 2. 某酒厂以高粱为主料，辅以小麦、麸皮（干麦粒外层的表皮），再加入大曲、麸曲及生香酵母进行发酵。大曲和麸曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等。酿造工艺流程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 蒸煮后摊晾，降低原料温度后才可撒曲，以免杀死菌种 B. 若酒的表层长出白膜，可能是酒坛密封不严导致乳酸菌大量繁殖所致 C. 撒曲糖化是指利用酒曲中微生物分泌的淀粉酶催化淀粉分解为葡萄糖，葡萄糖为发酵的底物 D. 微生物中的蛋白酶可将原料中的蛋白质分解为小分子多肽和氨基酸，增加酒的风味 【答案】B 【解析】 【详解】A、大曲和麸曲中所含的微生物需要适宜的温度才能存活，蒸煮后摊晾，降低原料温度后才可撒曲，以免高温会杀死菌种，A正确； B、若酒的表层出现白膜，可能原因是酒坛密封不严导致好氧杂菌如醋酸菌污染。而乳酸菌是厌氧菌，酒坛密封不严会有空气流入，乳酸菌不能大量繁殖，B错误； C、撒曲糖化是指利用酒曲中微生物分泌的淀粉酶催化淀粉分解为葡萄糖，葡萄糖为发酵的底物，C正确； D、毛霉、曲霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，增加酒的风味，D正确。 3. 如图表示从土壤中分离出分解石油微生物的实验操作过程：在某地土壤取样后，经过多次稀释，将稀释液接种到培养基上，并将其置于一定条件下培养，培养结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 图中的土壤样本应选自常被石油污染的土壤 B. 该实验所用的培养基应以石油为唯一碳源 C. 每克土壤中大约含有8.0×109个尿素分解菌 D. 锥形瓶中应加入90mL无菌水，5支试管中均加入9mL无菌水 【答案】C 【解析】 【分析】筛选分离目的微生物的一般步骤是：样品取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。 【详解】A、要筛选出分解石油的微生物，所选土壤应来自常被石油污染的土壤，A正确； B、要筛选出分解石油的微生物，所用的培养基应以石油为唯一碳源，该培养基为选择培养基，B正确； C、图中共稀释106倍，所以每克土壤中大约含（80+75+85）÷3÷0.1×106=8.0×108个石油分解菌，C错误； D、由于稀释梯度为10倍，所以锥形瓶中应加入10g土样和90ml无菌水，试管中加入1ml土样稀释溶液和9ml无菌水，D正确。 故选C。 4. 某植物组织培养中，愈伤组织再分化所用的培养基含有植物激素X和Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 当植物激素X的浓度等于Y时，未分化细胞群经分裂形成愈伤组织 B. 当植物激素X的浓度低于Y时促进细胞群分化出根 C. 植物激素X、Y的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向 D. 切取一定大小的茎尖进行植物组织培养，就可以获得抗病毒植株 【答案】D 【解析】 【详解】A、从图中能看到，当植物激素X的浓度等于Y时，未分化细胞群经分裂形成愈伤组织，A 正确； B、观察图可知，当植物激素X的浓度低于Y时，会促进细胞群分化出根，B正确； C、植物激素X、Y的浓度、比例不同，愈伤组织分化方向不同，说明会影响植物细胞发育方向，C正确； D、茎尖病毒极少甚至无病毒，切取茎尖组织培养可获得脱毒植株 ，但不是抗病毒植株，D错误。 故选D。 5. 植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①用纤维素酶和果胶酶处理时间的差异，可能与两亲本细胞壁结构差异有关 B. 过程②用PEG诱导原生质体融合和细胞壁再生，杂种细胞含有亲本的2个细胞核 C. 过程④一般不需要光照，脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块 D. 过程④和⑤的培养基中添加生长素和细胞分裂素的浓度、用量比例有差异 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化形成愈伤组织；⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。不同植物的细胞壁结构和成分可能存在差异，因此酶处理时间可能不同，A正确； B、过程②用PEG诱导原生质体融合和细胞壁再生，杂种细胞只含有1个细胞核，B错误； C、过程④是脱分化过程，该过程一般不需要光照，脱分化形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块，C正确； D、据图可知，过程④表示脱分化形成愈伤组织，过程⑤表示再分化以及个体发育形成植株丙的过程。过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例有差异，D正确。 故选B。 6. 紫草富含一种红色的次生代谢物——紫草宁，具有抗菌、消炎的功效。科研人员利用紫草新生的营养芽经过脱分化获得愈伤组织，再使用液体培养基进行细胞悬浮培养，以获得大量紫草宁。下列和关叙述正确的是（ ） A. 作为外植体的营养芽需要进行高温灭菌处理 B. 愈伤组织悬浮振荡培养时加入胰蛋白酶有利于分散成单细胞 C. 获取紫草宁是利用了植物细胞增殖的原理 D. 紫草宁是紫草生长和生存所必需的物质 【答案】C 【解析】 【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 【详解】A、对紫草新生的营养芽进行消毒后可作为外植体，彻底灭菌会使外植体失活，A错误； B、紫草宁为植物细胞，应用纤维素酶或果胶酶处理，B错误； C、获取紫草宁的技术为植物细胞培养，其原理是细胞增殖，C正确； D、紫草宁是次生代谢物，次生代谢物不是植物生长和生存所必需的物质，D错误。 故选C。 7. 如图是科学家制备iPS细胞的一种方法，可用于治疗镰状细胞贫血。下列叙述错误的是 （ ） A. 过程①可以取成纤维细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等 B. 过程②需要加入适当的诱导分化的因子 C. 过程③包含细胞分化，遗传物质发生改变 D. 将 iPS 技术制备的专用干细胞移植回患者后，不发生免疫排斥 【答案】C 【解析】 【分析】1、iPS细胞是诱导多能干细胞，具有产生多种类型细胞的能力，其功能类似胚胎干细胞。 2、细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此遗传物质没有发生改变。 【详解】A、过程①表示从患者体内取出具有增殖分化能力的体细胞，可以是成纤维细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等，A正确； B、过程②表示成纤维细胞失去特定的形态，形成iPS细胞，类似于植物组织培养的脱分化过程，B正确； C、过程②表示iPS细胞增殖分化产生了多种类型的细胞，该过程包含了细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此遗传物质没有发生改变，C错误； D、iPS技术使用患者自己的体细胞通过体外诱导成iPS细胞，所以将iPS细胞增殖分化出的不同细胞移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应，D正确。 故选C。 8. 在精子入卵后，被激活的雌性小鼠卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞抽提液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。研究者在乙时期对细胞进行标记，追踪早期胚胎发育过程，发现大多数内细胞团细胞主要来源于乙时期中与第二极体相接触的细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 精子入卵后，卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入卵内 B. 早期胚胎与第二极体进行物质与信息传递是其正常发育的前提 C. 小鼠囊胚时期的内细胞团主要来源于乙时期细胞1的分裂分化 D. 遗传物质差异及第二极体影响了乙时期的2个细胞的发育方向 【答案】D 【解析】 【分析】受精过程：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。 【详解】A、精子入卵后，卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入卵内，称为卵细胞膜反应，是阻止多精入卵的屏障之一，A正确； B、根据 “在 1 细胞时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向 1 细胞时期的细胞中注射第二极体的细胞抽提液加以改善” 可知，早期胚胎细胞与第二极体间可进行物质交换与信息交流 ，B正确； C、大多数内细胞团细胞主要来源于乙时期中与第二极体相接触的细胞1，因此小鼠囊胚时期的内细胞团主要来源于乙时期细胞1的分裂分化，C正确； D、同一胚胎的细胞遗传物质相同，2 细胞时期的 2 个细胞遗传物质没有差异，是第二极体影响了 2 细胞时期的 2 个细胞的命运，D错误。 故选D。 9. 由于胚胎发育率低，导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验，成功培育出了体细胞克隆猴，流程如图（图中Kdm4d组蛋白去甲基化酶，TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂）。下列叙述错误的是（ ） A. 去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物 B. 体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴 C. 用灭活的仙台病毒处理可使细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布 D. 重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率 【答案】B 【解析】 【分析】细胞核移植是指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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法还有人采用密度梯度离心，紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。进行核移植时，常将供体细胞注入去核的卵母细胞，再用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。 【详解】A、卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物，去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物，A正确； B、据图可知，体细胞克隆猴是由去核卵母细胞和体细胞融合而成，故体细胞克隆猴的线粒体DNA来自提供卵母细胞的母猴和体细胞，B错误； C、灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用， 使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布， 细胞膜打开，细胞发生融合，C正确； D、由题意可知，Kdm4d的mRNA能够翻译出组蛋白去甲基化酶，使重构胚中的DNA去甲基化，而TSA则能抑制组蛋白脱乙酰化，两种处理能够调控基因表达，可见重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率，D正确。 故选B。 10. 我国中科院的研究团队通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞，成功获得了“1母亲0父亲”的孤雌小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，且该雌性小鼠能正常生殖产生后代，有关技术如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 用促性腺激素对母鼠进行超数排卵处理可以获得更多的卵母细胞 B. 图中过程①②的分裂方式分别为减数分裂和有丝分裂 C. 用氯化锶激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 D. 孤雌小鼠的诞生过程没有精子参与，所以其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、用促性腺激素对母鼠进行超数排卵处理可以获得更多的卵母细胞，A正确； B、图中过程①分裂的结果形成的是卵细胞，其分裂方式为减数分裂；过程②分裂形成的孤雌单倍体囊胚细胞的染色体数目与卵细胞的相同，其分裂方式为有丝分裂，B正确； C、用氯化锶激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确； D、图中第2阶段，将孤雌单倍体胚胎干细胞注入卵子的过程相当于体外受精，孤雌小鼠的遗传物质不只是来自于提供卵母细胞的雌鼠，D错误。 故选D。 11. 精子载体法（SMGT）是将精子适当处理，使其携带外源基因，通过人工授精或体外受精等途径获得转基因动物的方法。下图是某研究所利用SMGT法获得转基因鼠的过程，下列叙述正确的是（ ） A. ①过程将外源基因不进行任何处理，直接导入成熟精子即可 B. ②过程需将成熟精子放入ATP溶液中进行获能处理 C. 可以对③产生的早期胚胎进行分割得到更多的转基因小鼠，此过程可以看作动物的无性繁殖 D. 进行过程④操作前，需要对代孕母体进行免疫抑制剂处理 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。3、胚胎移植是指将早期胚胎，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的体内，使之继续发育为新个体的技术。 【详解】A、完成过程①时需要将标记的外源基因与载体连接，以构建基因表达载体，然后将基因表达载体通过显微注射的方法导入受体细胞中，A错误； B、②过程需将成熟的精子放入获能液中进行获能处理，B错误； C、对③早期胚胎进行胚胎分割，进行此操作时应选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚的胚胎，对囊胚期的胚胎进行分割时，要特别注意内细胞团均等分割，此过程可以看作动物的无性繁殖，C正确； D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。因此进行过程④操作前，不需要对代孕母体进行免疫抑制剂处理，D错误。 故选C。 12. 以新鲜洋葱为材料进行“DNA粗提取与鉴定”实验时，所用研磨液的成分主要有Tris（缓冲作用）、SDS（去污剂，可使蛋白质线性化）、EDTA（蛋白质变性剂）、NaCl等。下列说法错误的是（　　） A. Tris可维持研磨液的pH，防止DNA被破坏 B. SDS可破坏细胞膜的结构，使研磨更充分 C. EDTA可抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被水解 D. 研磨后过滤得到的上清液中含有DNA，用玻璃棒搅拌即可析出DNA 【答案】D 【解析】 【分析】提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。 【详解】A、Tris是缓冲剂，可调节溶液中的pH，防止DNA被破坏，A正确； B、SDS是蛋白质变性剂，可破坏细胞膜的结构，使研磨更充分，B正确； C、EDTA是DNA酶抑制剂，可以防止DNA水解成脱氧核苷酸，C正确； D、将充分研磨后过滤得到的上清液，加入预冷酒精，由于DNA不溶于酒精溶液，可以析出DNA分子，D错误。 故选D。 13. 实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入携带荧光基团的探针，利用荧光信号积累实时监测PCR反应进程的技术，可用于检测RNA病毒。提取病毒RNA，经逆转录形成cDNA，然后进行PCR，反应原理如下图所示。CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数。 下列叙述错误的是（ ） A. 探针与cDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则 B. 耐高温的DNA聚合酶具有催化探针水解的作用 C. CT值越小，意味着提取到的病毒RNA含量越低 D. 若病毒发生单个碱基的突变，可能不会影响检测结果 【答案】C 【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。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。 【详解】A、探针中携带荧光基团，因而探针与cDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则，A正确； B、结合题意可知，随着子链的延伸，探针与模板链的结合被破坏，进而发出荧光，因而推测，耐高温的DNA聚合酶具有催化探针水解的作用，B正确； C、CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数，CT值越小，说明达到设定标准需要的循环次数越小，因而意味着提取到的病毒RNA含量越高，C错误； D、若病毒发生单个碱基的突变，可能不会影响检测结果，因为单个碱基没有发生配对不会影响PCR进程，D正确。 故选C。 14. 哺乳动物体内一定含量的w-3多不饱和脂肪酸（LCPUFA）可以起到预防心血管疾病的作用，但LCPUFA在大多数动物体内不能合成，只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA合成酶基因fat-1，培育转fat-1基因家兔。已知fat-1基因的b链为编码链，与b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC，其部分流程如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 扩增fat-1基因时，经过4轮循环，得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为1/16 B. 为确保fat-1基因正向插入，另一引物5’端需添加的限制酶识别序列为AAGCTT C. 利用家兔成纤维细胞培育转基因家兔过程需要用到动物细胞培养、早期胚胎培养和胚胎移植技术 D. 基因工程的操作程序中核心步骤是目的基因的筛选与获取 【答案】C 【解析】 【分析】1、PCR扩增：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此循环多次。 2、选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。 【详解】A、PCR技术中，经过n轮循环后，共得到2n个DNA分子。只含一种引物的DNA分子是由最初的两条模板链为模板合成的，经过4轮循环后，得到24 = 16个DNA分子，其中只含一种引物的DNA分子有2个，占比为1/8，A错误； B、已知与b链结合的引物5'端添加了限制酶EcoR I识别序列GAATTC，为确保fat - 1基因正向插入，根据限制酶切割位点的特异性及启动子和终止子的方向，另一引物5'端需添加的限制酶识别序列应该是BamH I的识别序列GGATCC，而不是AAGCTT（Hind III的识别序列），B错误； C、利用家兔成纤维细胞培育转基因家兔，首先要对导入目的基因的家兔成纤维细胞进行动物细胞培养，使其增殖；然后将培养得到的细胞进行早期胚胎培养，培养到合适的阶段；最后通过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母兔体内，使其发育成转基因家兔，该过程需要用到动物细胞培养、早期胚胎培养和胚胎移植技术，C正确； D、基因工程的操作程序中核心步骤是基因表达载体的构建，而不是目的基因的筛选与获取，D错误。 故选C。 15. 科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白（GFP）基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。随机挑取5个品系细胞通过PCR验证GFP的导入情况，结果如图2所示。据此推测在进行PCR扩增时，所选择的引物为（　　） A. F1，R1 B. F2，R1 C. F1，R2 D. F2，R2 【答案】A 【解析】 【详解】结合图1和图2推测，P-GFP融合基因电泳后的DNA片段较大，未插入GFP基因则电泳后的DNA片段较小，5个品系细胞中有的只扩增出小片段或大片段，有的两种片段均有，应选择图1中的引物组合是F1、R1，A正确，BCD错误。 故选A。 二、不定项选择题（每题至少有一个正确选项，请将相关答案用2B铅笔转涂在答题卡上） 16. 双层平板法是先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后形成底层平板；再倒入由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液，形成上层平板。培养一段时间后，在上层平板上观察到由于噬菌体侵染周围细菌而形成的空斑，即噬菌斑（通常一个噬菌斑来自一个噬菌体），根据噬菌斑的数目可计算噬菌体的数量。下列叙述错误的是（　　） A. 需先调节灭菌后培养基的pH，然后再进行倒平板 B. 需使用灭菌后的涂布器将混合液均匀涂布在底层平板上 C. 利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏大 D. 可用双层平板法来检测噬菌体和细菌间是否存在寄生关系 【答案】ABC 【解析】 【分析】双层平板法的优点： ①加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补； ②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象； ③因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数。 【详解】A、配制培养基时，要先调pH再灭菌，然后进行倒平板，A错误； B、依题意，由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液直接倒入底层平板上，形成上层平板，不需要再用涂布器涂布，B错误； C、在计数时，有可能噬菌体入侵细菌后还未裂解细菌，未形成噬菌斑。因此，利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏小，C错误； D、依题意，噬菌体侵染周围细菌会形成的空斑，即噬菌斑。若噬菌体不侵染周围细菌就不会形成空斑。因此，可以通过观察上层平板上是否会有噬菌斑来检测噬菌体和细菌间是否存在寄生关系，D正确。 故选ABC。 17. 花椰菜的杂种优势在生产上应用广泛。利用雄性不育系生产杂交种子，可以简化制种程序。利用原生质体非对称融合技术可以实现雄性不育基因的转移，下图为利用该技术成功获得含有雄性不育基因花椰菜植株的流程图，下列说法正确的是（ ） A. 通过该技术获得的杂种植株含有供体的全部遗传物质 B. 含叶绿体且形态较大的细胞可初步判定为异源原生质体 C. 获得的异源原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染 D. 杂种植株的雄性不育基因可能来自油菜叶肉细胞的细胞质 【答案】BD 【解析】 【分析】非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素（如射线）辐照某一细胞原生质体，选择性地破坏其细胞核，使其染色体片段化并丧失再生能力，再进行与另一原生质体融合，紫外线作用于根细胞原生质体，使染色体片段化，发生了染色体变异，说明非对称细胞融合技术的原理之一是染色体变异（染色体数目变异和染色体结构变异）。 【详解】A、UV对供体原生质体进行了处理，可能破坏了染色体的结构，所以杂种植株不一定含有供体的全部遗传物质，A错误； B、供体是光照条件下培养的油菜雄性不育系叶肉细胞（含有叶绿体），受体是黑暗培养的花椰菜下胚轴细胞（不含叶绿体），所以含叶绿体且形态较大的细胞可初步判定为异源原生质体，B正确； C、如果将获得的异源原生质体放在无菌水中，可能会造成原生质体吸水涨破，C错误； D、油菜叶肉细胞经过UV处理，染色体结构不完整，但最终获得含有雄性不育基因花椰菜植株，所以雄性不育基因可能来自油菜叶肉细胞的细胞质，D正确。 故选BD。 18. 胚胎干细胞存在于哺乳动物的早期胚胎中，具有自我更新能力，在科学和医学领域具有极高的研究价值。早期胚胎干细胞的发育和自我更新受多个基因调控（如图）。下列叙述错误的是（　　） A. 早期胚胎干细胞可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞 B. Nanog基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻 C. 促进Stat3和Oct3/4的表达会促进胚胎干细胞向滋养层分化 D. 将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析，胚胎干细胞能自我更新，其中Nanog基因促进胚胎干细胞的增殖，抑制形成原始内胚层；Stat3能抑制胚胎干细胞的增殖和原始内胚层的形成；而OCT3/4能抑制胚胎干细胞表达形成滋养层。 【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，A正确； B、Nanog基因促进胚胎干细胞的增殖，Nanog基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻，B正确； C、Stat3抑制胚胎干细胞的增殖和原始内胚层的形成，OCT3/4能抑制胚胎干细胞表达形成滋养层，则促进Stat3和Oct3/4的表达会抑制胚胎干细胞的增殖和分化过程，C错误； D、由于干细胞可无限增殖，将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险，D正确。 故选C。 19. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法转化棉花，在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径，提高了棉花的产量。下列说法错误的是（ ） A. 四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译 B. OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板 C. 应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞 D. 可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因棉花中的表达情况 【答案】AC 【解析】 【详解】A、这些基因在叶绿体外合成，由叶绿体转运肽引导合成的蛋白质进入叶绿体，A错误； B、由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1基因和EcCAT基因的启动子启动转录的方向不同，因此OsGLOl、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板，B正确； C、卡那霉素不在T-DNA上，应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞，C错误； D、可用抗原-抗体杂交技术检测是否有相应的蛋白质产生，从而检测四种酶在转基因棉花中的表达情况，D正确。 故选AC。 20. Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将被侵染植物的DNA片段（如下图所示）连接成环，并以此环为模板，利用PCR技术扩增出TDNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定TDNA插入的具体位置。下列说法正确的是（　　） A. PCR扩增的依据是DNA半保留复制的原理 B. 进行PCR扩增需要解旋酶、引物、四种脱氧核苷酸等 C. 利用引物②③组合可扩增出T-DNA两侧的未知序列 D. 经过3轮扩增可得到含有未知序列的等长的DNA片段 【答案】AD 【解析】 【详解】A、PCR扩增是体外进行的DNA复制，其依据的原理是DNA半保留复制，A正确； B、进行PCR扩增不需要解旋酶，DNA分子经过加热即可解旋，B错误； C、由于DNA的两条链反向平行，且子链从引物的3′端开始延伸，故利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误； D、等长的DNA片段指两条链均为新合成的DNA。第一轮循环产生的2个DNA均为“一条新链+一条模板链”（不等长）；第二轮循环产生4个DNA，其中2个为 “一条新链+一条模板链”（不等长），2个为“一条新链+一条第一轮新链”（不等长）；第三轮循环产生8个DNA，其中2个为“两条第二轮新链”（等长），因此经过3轮扩增可得到含有未知序列的等长的DNA片段，D正确。 第Ⅱ卷（共5个大题;共55分。） 三、简答题 （请将相关答案用黑色签字笔填在附加的专用答题纸规定的区域内，只答在试卷上不得分。） 21. 聚羟基丁酸酯（PHB）是某些细菌在碳源充足、氮源缺乏状态下产生一类颗粒状、可作为细菌体内碳源和能量储备物的高分子化合物，能被苏丹染料染色，可溶于氯仿。PHB具有生物可降解性和生物相容性，用于可降解包装材料及医药行业。天然菌中的PHB产量较低，对天然菌进行诱变和筛选可得到高产PHB合成菌。 （1）PHB合成菌的分离培养基的成分为水、葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨、NaCl和______，其中能提供维生素的有________。为使PHB合成菌胞体内积聚更多PHB，该培养基成分配比的特点是______。 （2）将等浓度土壤稀释液接种在PHB分离培养基上后，甲组用紫外线照射，乙组不作处理。倒置培养一段时间后，发现甲组的菌落数少于乙组，原因是______。通过显微观察法初筛PHB合成菌的具体操作是在培养基中加入______，然后在显微镜下观察，有较多橘黄色颗粒的细菌即为PHB合成菌。复筛时，需要将细胞破碎后用________来萃取PHB，从而提取细胞内的PHB。 （3）对复筛得到的A～E五个菌株单独培养，检测PHB产量，结果如图。菌株A～E中适于作工程菌的是________，原因是________。 （4）在发酵罐中连续发酵生产PHB时，除控制发酵温度、pH、溶解氧等发酵条件并随时检测培养液中PHB合成菌的数量外，还应_________（答出2条）。 【答案】（1） ①. 琼脂 ②. 牛肉膏、蛋白胨 ③. 氮源较低 （2） ①. 紫外线会杀死部分细菌 ②. 苏丹染料 ③. 氯仿 （3） ①. 菌株D ②. 菌株D的PHB产量较高、较稳定 （4）检测PHB浓度、及时添加必需的营养组分 【解析】 【分析】培养基的概念及营养构成：（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；（2）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。 【小问1详解】 分离细菌的培养基为固体培养基，需要在该培养基加入琼脂；其中牛肉膏为微生物提供碳源、磷酸盐和维生素，蛋白胨主要提供氮源和维生素，NaCl提供无机盐，因此能提供维生素的有牛肉膏和蛋白胨；为了使PHB合成菌胞体内积聚更多PHB，该培养基成分配比的特点是氮源较低，氮源较低可以刺激细菌合成更多的PHB，因为蛋白胨中的氮可以提供细菌合成代谢产物所需的氮元素，但过高的氮源会抑制PHB的合成。 【小问2详解】 甲组用紫外线照射，乙组不作处理，培养一段时间后，发现甲组的菌落数少于乙组，故推测造成这种差异的原因是紫外线会杀死部分细菌；由题干可知，聚羟基丁酸酯（PHB）能被苏丹染料染色，故通过显微观察法初筛PHB合成菌的方法是：在培养基中加入苏丹染料，然后在显微镜下观察，被染色的细菌即为PHB合成菌。由题干可知，聚羟基丁酸酯（PHB）可溶于氯仿，故复筛时需要提取胞体内的PHB，方法是：细胞破碎和用氯仿来溶解PHB，从而提取胞体内的PHB。 【小问3详解】 据图可知，适合作为工程菌的是菌株D，因为它在产量和稳定性方面表现良好，而其他菌株的PHB产量较低、不稳定，不适合作为工程菌。 【小问4详解】 发酵过程是发酵工程的中心环节，在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，除了了解发酵进程外，还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH等发酵条件，故在发酵罐中连续发酵生产PHB时，除控制发酵温度、pH并随时检测培养液中PHB合成菌的数量外，还应检测PHB浓度、及时添加必需的营养组分等。 22. 花椰菜是人们喜爱的蔬菜，但黑腐病是困扰花椰菜种植的一大问题，研究人员希望通过植物体细胞杂交的方式，让花椰菜获得黑芥的黑腐病抗性基因。回答下列问题。 （1）研究者通过如图1的过程，获得再生植株。 ①需要使用________（试剂）对花椰菜、黑芥组织进行消毒，消毒的目的是_______。 ②图中（a）处应填写_______，细胞融合成功的标志是_______。 （2）获得再生植株后，研究者利用各种手段进行筛选和鉴定。 ①研究者提取再生植株细胞的DNA，用特定引物进行PCR后，进一步电泳鉴定，结果如图2。X1、X2、X3是不同植株的测定结果，其中确定是杂种植株的是________，X1中包含全部来自花椰菜的特征性片段，但仅包含部分来自黑芥的特征性片段，其原因是_______。 ②筛选出杂种植株之后，需要鉴定其黑腐病抗性相对于原花椰菜植株是否提升，方法是_______。 【答案】（1） ①. 酒精和次氯酸钠溶液 ②. 避免杂菌污染 ③. 原生质体 ④. 再生出细胞壁 （2） ①. X1和X2 ②. 在杂种植株形成过程中，黑芥的某些染色体片段可能发生丢失 ③. 将杂种植株和原花椰菜栽培在含有黑腐病菌的相同环境中，比较两者的抗性 【解析】 【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，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。诱导原生质体融合的方法：物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇等）。 【小问1详解】 ①植物组织培养过程中使用酒精和次氯酸钠溶液对花椰菜、黑芥组织进行消毒，对花椰菜、黑芥组织进行消毒的目的是避免杂菌污染。 ②分析流程图可知，在用PEG诱导融合之前，应首先去除植物细胞壁以制备原生质体，故a处是制备花椰菜和黑芥的原生质体；植物细胞（原生质体）融合成功的标志是再生出细胞壁。 【小问2详解】 ①根据图谱分析，X1和X2个体含有黑芥和花椰菜两种类型的蛋白质，说明是杂种细胞，而X3个体只有花椰菜中的蛋白质，说明不是杂种细胞；X1中包含全部来自花椰菜的特征性片段，但仅包含部分来自黑芥的特征性片段，其原因是在细胞融合过程中来自黑芥的染色体随机丢失，或者是由于基因间的相互作用，导致其不能表达。 ②筛选出杂种植株之后，需要鉴定其黑腐病抗性相对于原花椰菜植株是否提升，方法是：将杂种植株和原花椰菜栽培在含有 黑腐病菌的环境中，比较两者的抗性。 23. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体；PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白；CD28是T细胞表面受体。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白，从而激活T细胞，通过活化的T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体PSMA×CD28的生产流程，图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。 （1）图1过程用到的动物细胞工程技术涉及的相关原理有______。相对于植物体细胞杂交技术中所用的诱导原生质体融合的方法，图1中所示的诱导融合所特有的是______法。在体外进行动物细胞培养时必须保证的环境条件之一为无菌，即需要______。 （2）上图操作中需对小鼠反复注射X或Y抗原，目的是______,诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后在特定的选择培养基上进行初筛得到杂交瘤细胞，该细胞的特点是：______，随后将获得的杂交瘤细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，利用______原理，进一步筛选得到杂交瘤细胞A/B，再诱导两种杂交瘤细胞融合。 （3）抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构，由于融合细胞会表达出两种L链和两种H链且L链和H链又能随机组合，因此杂交瘤细胞AB会产生______（填“一种”或“多种”）抗体，最终筛选可得到双特异性抗体PSMA×CD28。双杂交瘤细胞体外培养时，需放入含有______混合气体的CO2培养箱中进行培养，培养到一定时期双杂交瘤细胞会因为______等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 【答案】（1） ①. 细胞增殖和细胞膜的流动性 ②. 灭活病毒 ③. 需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理，在无菌环境下进行操作 （2） ①. 获得足量的能产生特定抗体的B淋巴细胞 ②. 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 ③. 抗原抗体特异性结合 （3） ①. 多种 ②. 95％空气和5％二氧化碳 ③. 细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏 【解析】 【小问1详解】 图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有动物细胞培养技术、动物细胞融合技术，涉及到的原理是细胞增殖和细胞膜的流动性。相对于植物体细胞杂交技术中所用的诱导原生质体融合的方法，图1中所示的诱导融合所特有的是灭活病毒法。在体外进行动物细胞培养时必须保证的环境条件之一为无菌，需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理，需要在超净工作台，酒精灯旁进行操作，保持无菌、无毒的环境。 【小问2详解】 在制备单克隆抗体时，需要向小鼠反复注射抗原，以获得足量的能产生特定抗体的B淋巴细胞。第一次筛选获得的杂交瘤细胞既能够迅速大量增殖，又能产生抗体。第二次要利用抗原抗体特异性结合的原理进行进一步筛选得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞。 【小问3详解】 抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构，由于融合细胞会表达出两种L链和两种H链且L链和H链又能随机组合，因此杂交瘤细胞AB会产生多种抗体。动物细胞体外培养时需要提供气体环境，一般是95％空气和5％二氧化碳的混合气体。双杂交瘤细胞体外培养到一定时期因为细胞密度过大、营养耗竭、代谢废物积累等因素而分裂受阻，需要传代培养。 24. 同源重组技术结合tet-sacB双重选择系统可对基因进行敲除与回补，研究基因的功能。如图是科研人员利用该方法对大肠杆菌LacZ基因进行敲除与回补的相关过程，其中tet'是四环素抗性基因，sacB基因（2071bp）是蔗糖致死基因，LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。回答下列问题。 （1）过程①PCR除需要加入耐高温的DNA聚合酶、dNTP、缓冲液、Mg2+、引物外，还需加入_______，其中引物的作用是________。 （2）为保证sacB基因和质粒2定向连接，设计引物P1、P2时，需分别在引物5'端添加限制酶______的识别序列；若sacB基因扩增5代，则需要引物P1_______个。 （3）过程③中，需先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于一种_____的生理状态。筛选导入质粒3的大肠杆菌时需在培养基中添加_____。 （4）如图是对质粒3转化菌落进行PCR验证时的产物电泳结果，根据已知Marker每个条带的位置和相应DNA片段长度可推测PCR产物的长度，因此可判断泳道_____对应的菌株可能转化成功。过程⑤PCR中设计引物P3、P4时，需在引物5'端分别添加_______基因两端的同源序列。 （5）过程⑦中，在含有四环素和X-gal的培养基中出现了_______色菌落，即为筛选出的敲除LacZ基因菌株。过程⑧通过同源重组技术结合tet'-sacB双重选择系统可对LacZ基因进行回补，筛选LacZ基因回补菌株时应在培养基中添加________。 【答案】（1） ①. 模板DNA（或质粒1） ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 （2） ①. BamHI、EcoRI ②. 31 （3） ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. 四环素 （4） ①. 4、5、7 ②. LacZ （5） ①. 白 ②. 蔗糖和X-gal 【解析】 【分析】PCR技术： （1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。 （2）原理：DNA复制。 （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。 （4）条件：Mg2+、模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 （5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。 【小问1详解】 过程①PCR除需要加入耐高温的DNA聚合酶、dNTP、缓冲液、Mg2+、引物外，还需加入模板DNA，其中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 【小问2详解】 HindⅢ会破坏tetr基因，XmaⅠ会破坏复制原点，为保证sacB基因和质粒2定向连接，应用限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ切割目的基因和质粒，引物是根据目的基因两端的DNA序列设计的，因此设计引物P1、P2时，需在引物5'端添加限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ的识别序列，若sacB基因扩增5代，则需要引物P1的个数为：25-1=31。 【小问3详解】 过程③为将目的基因导入受体细胞，导入目的基因时，首先用Ca2+处理大肠杆菌使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。重组质粒的标记基因为tetr（四环素抗性基因），筛选导入质粒3的大肠杆菌时需在培养基中添加四环素。 【小问4详解】 sacB基因是目的基因，sacB基因中含有2071bp，4、5、7的电泳结果接近（或大于）2071bp，说明4、5、7对应的菌株中含有目的基因，说明泳道4、5、7对应的菌株可能转化成功。引物是根据目的基因两端的DNA序列设计的，目的基因（tetr-sacB）两端均为LacZ基因，因此需在引物5′端分别添加LacZ基因两端的同源序列。 【小问5详解】 LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物，过程⑦为筛选LacZ基因敲除菌株，因此，若LacZ基因被敲除，则在含有四环素和X-gal培养基中出现白色菌落。sacB基因是蔗糖致死基因，则添加蔗糖起到选择作用，LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物，则添加X-gal起到筛选作用，所以在培养基中添加蔗糖和X-gal可筛选LacZ基因回补菌株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $