精品解析：陕西渭南市普通高中联考2025-2026学年第二学期期中质量检测高二生物学试题

渭南市普通高中联考2025-2026学年第二学期期中质量检测 高二生物学试题 注意事项：1.本试题共10页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.命题：彭纬纶奚凌云闫丹阳 4.测试范围：人教版选修第三册 第I卷（选择题共48分） 一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B. 后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C. 延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D. 转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 2. 我国科研人员借助CRISPR/Cas9技术对小麦的基因进行编辑，获得了抗白粉病小麦。CRISPR/Cas9基因编辑工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 基因编辑过程中通过Cas9特异性识别目标DNA的碱基序列 B. Cas9-sgRNA复合物与限制酶均可断开特定部位的磷酸二酯键 C. 基因编辑小麦没有引入外源基因，理论上来说其安全性高于传统转基因作物 D. sgRNA序列越短，进行基因编辑的过程中“脱靶”的风险越大 3. 2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应 B. 过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核 C. 过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘 D. 这对姐弟来源于母亲和父亲的染色体完全相同 4. “庄庄”是2025年在河北出生的世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛的一员。这是世界上首次将胚胎干细胞基因编辑技术系统应用于奶牛育种，实现了特定遗传性状的定向、高效改良，大幅缩短了育种周期，是我国动物生物育种领域的重大突破。以下叙述正确的是（　　） A. 为提高早期胚胎利用率，可对获取的囊胚进行胚胎分割，要特别注意均等分割②处细胞 B. 向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对方式实现特定识别，Cas9蛋白借此进行精确定位 C. ④操作为胚胎移植技术，需要用性激素预先对受体奶牛进行同期发情处理 D. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应 5. 身患线粒体遗传疾病的女性可通过如下图技术获得更多的生育选择和机会。关于下图技术路线，下列叙述正确的是（　　） A. ①是新生儿患线粒体疾病的母亲 B. 卵母细胞需要培养至MⅡ期才能用于体外受精 C. 需要将受精卵培养至囊胚期才能进行胚胎移植 D. 该新生儿无生物学父亲 6. 三维细胞培养技术，是一种在实验室中以三维结构培养和繁殖活细胞的方法。与传统的二维细胞培养相比，三维细胞培养更接近人体内细胞的自然环境，能够更好地模拟体内细胞的生长和相互作用（如下图所示）。下列叙述正确的是（ ） A. 三维细胞培养通常采用与二维相同的胃蛋白酶处理时间进行传代，以保证细胞充分分散 B. 三维细胞的培养不存在接触抑制现象，因此三维细胞培养增长速率比二维细胞培养更快 C. 三维细胞与培养基的接触面积更大，有利于营养物质的吸收和代谢废物的排出 D. 三维培养中细胞更容易维持正常的形态和分化功能，常用于构建器官模型进行疾病研究 7. 2017年中国科学家成功培育了克隆猴中中和华华，流程如下。下列叙述错误的是（　　） A. 图中将体细胞与去核卵母细胞融合是因为卵母细胞具有促进核全能性表达的物质 B. 图中除了“灭活病毒短暂处理”还可以用PEG融合法和电融合法诱导细胞融合 C. 图中①②通过提高组蛋白的甲基化和脱乙酰化促进重构胚的胚胎发育 D. 常用电刺激、钙离子载体、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚 8. 近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。下列叙述正确的是（　　） A. 选择茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，因为植物茎尖分裂旺盛 B. 在制备原生质体时，可使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁 C. 制备单克隆抗体的过程中，经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞可直接大规模培养生产目标抗体 D. 制备乳腺生物反应器时，可利用胚胎分割取内细胞团的个别细胞做染色体分析，进行性别鉴定 9. 关于“琼脂糖凝胶电泳”实验，下列叙述错误的是（　　） A. 根据待分离DNA片段的大小，需用缓冲液配制0.8%～1.2%的琼脂糖溶液 B. 向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C. 将PCR产物和载样缓冲液混合后，需用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 D. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，需及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察 10. 科研人员为研究M蛋白，构建了编码M蛋白的M基因与编码荧光蛋白的G基因融合表达的重组质粒，该质粒的部分结构如图1。为确定融合基因是否正确表达，科研人员提取了发荧光的受体细胞中的总蛋白，分成两组进行相关实验，并分别用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体检测相应蛋白的表达情况，结果如图2和图3（抗体与相应蛋白结合后会显示出条带，条带位置与蛋白质大小有关）。下列叙述错误的是（ ） A. 用PCR检测重组质粒中是否插入完整的G-M融合基因时，应选择引物2和引物3 B. G-M融合基因在受体细胞内转录时，以a链作为模板 C. 条带1检出的蛋白为受体细胞表达的G-M融合蛋白 D. 条带2检出的蛋白可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白 11. 某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（　　） A. Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达 B. Gata3基因转录后的mRNA可直接被翻译成相应蛋白质 C. 2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子 D. 用引物1和引物3进行PCR，也能通过琼脂糖凝胶电泳法确定GFP基因是否整合成功 12. 基因工程中，使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象，可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图，将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是（　　） 注：LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶，X-gal会被β-半乳糖苷酶分解，产生蓝色产物。 A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上，菌落颜色为白色 B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段 C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体，可判断CDS片段的连接方向 D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体，可得到2个长度的DNA片段 13. 科研人员将等量对T1噬菌体敏感的大肠杆菌接种到12个相同固体培养基上，培养后各平板均长出大量微菌落，接着进行如下表所示实验。下列说法正确的是（ ） 分组 实验处理 培养后统计抗T1噬菌体的菌落数 A组（6个平板） 直接喷T1噬菌体 28个 B组（6个平板） 先把平板上的微菌落重新均匀涂布一 遍，再喷等量T1噬菌体 353个 A. 该实验用于培养大肠杆菌的培养基属于选择培养基 B. B组的涂布使单个突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加 C. 若两组在喷噬菌体前都用适宜紫外线诱变，A、B两组的抗性菌落数差异会消失 D. 该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生 14. 厌氧菌乙醇梭菌可利用CO、CO2作为碳源合成乙醇，代谢途径如图所示。某乙醇梭菌突变株出现酶基因缺陷，在基础培养基（含有CO2）中不能产生乙醇。研究人员设置了甲、乙和丙三组培养基培养乙醇梭菌，检测有无乙醇生成，以确定菌株的突变情况，结果如表所示。下列有关分析合理的是（ ） 组别 培养条件 实验结果 甲 基础培养基 - 乙 基础培养基+中间产物1 - 丙 基础培养基+中间产物2 + 注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生。 A. 培养该乙醇梭菌的培养基需要添加葡萄糖、牛肉膏等碳源 B. 突变菌株缺乏T酶导致乙组培养基中不能检测到乙醇的生成 C. 突变菌株的A酶基因正常使丙组培养基中可检测到乙醇的生成 D. 实验结果说明，突变菌株的C酶基因缺陷，T酶基因和A酶基因正常 15. 纳他霉素是链霉菌产生的一种真菌抑制剂。为解决发酵过程中链霉菌耐酸性差、产量低的问题，研究者尝试利用如下过程选育高产且耐低pH的菌株。相关叙述正确的是（　　） A. 过程①用盐酸和酒精混合液去除链霉菌细胞壁 B. 多轮的融合筛选都应在低pH平板中培养 C. 融合菌株中可能发生了染色体片段的交换与重组 D. 目标菌株可直接用于纳他霉素的工业发酵生产 16. 宋人张表臣曾在《珊瑚钩诗话》中说：“中古之时，未知曲蘖，杜康肇造，爱作酒醴，可为酒后，秫酒名也”。这显示出古人已经开始采用糵（发芽的谷物）来发酵产酒，目前该技术仍用于现代啤酒生产。下列叙述正确的是（　　） A. 大麦发芽程度越高，释放的淀粉酶越多越有利于啤酒生产 B. 啤酒酵母的扩大培养与发酵产酒需要控制的条件相同 C. 主发酵过程冷却水流量突然增大会导致的生成量增加 D. 啤酒的后发酵降低发酵温度，有利于次生代谢物的积累 第Ⅱ卷（非选择题共52分） 二、非选择题（本题共5小题，共52分） 17. 湖北十堰房县黄酒、白酒、酿醋历史源远流长，现在又有啤酒工厂。现代发酵技术生产啤酒，是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产的简易流程如下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②焙烤加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉；④糖化并过滤得麦汁；⑤麦汁蒸煮；⑥加入酵母菌，发酵；⑦过滤，77℃保温30分钟；⑧过滤、分装啤酒进行出售。回答下列问题： （1）发酵原料中的淀粉属于_____糖，为微生物提供_____（营养物质）。参与发酵的多种微生物种间关系属于_____。 （2）根据醋酸菌的代谢特点，米醋酿制过程需控制适宜的环境条件，如_____（答两点）。糖源充足时的产醋反应式为_____。 （3）米醋酿制的中后期，一般不会有其他杂菌干扰，其原因是_____。 （4）流程⑤蒸煮的目的是_____，从而杀菌并稳定麦汁组分，保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行_____处理，该操作的目的是_____。 18. 2019年7月21日代孕猫在胚胎移植66天后顺利分娩，我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。“大蒜”是一只非常可爱的短毛猫，小猫现在健康状况良好。这次成功培育克隆猫是世界为数不多的成功案例之一，标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。下图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图，请回答下列有关问题： （1）进行过程①和③时，通常将细胞置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，培养过程中CO2主要作用是___________。需要为培养细胞提供无菌、无毒的环境，其具体操作有___________(答出2点)。 （2）核移植前需将采集到的卵母细胞培养至___________期。目前普遍使用的去核方法是___________。为了避免取核过程对细胞核造成损伤，在核移植过程中通常采用___________的做法。这里的“去核”实质上是去除___________。哺乳动物利用胚胎细胞核移植较体细胞核移植更易成功，原因是___________。 （3）为了激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，常用物理法或化学法(如电刺激、___________、___________、蛋白酶合成抑制剂等) 19. 红富士是我国北方广泛栽培的苹果优良品种，但容易感染苹果轮纹病菌。研究人员发现一种扩展蛋白基因MdEXPA8与苹果果实细胞壁的扩展和生长发育密切相关。为探究MdEXPA8蛋白在苹果生长发育及抗病性中的作用，现以红富士苹果为实验材料，利用MdEXPA8基因以及超量表达启动子，构建超量表达载体，并最终获得转基因植株用于研究。回答下列问题： （1）从苹果细胞中提取mRNA，在______酶的作用下可获得互补DNA（cDNA）；mRNA 3′端的poly-A尾是由12～18个腺嘌呤核糖核苷酸重复组成，获得cDNA时需要向反应液中加入由12～18个连续的胸腺嘧啶脱氧核苷酸组成的短单链核酸，其功能是____________；随反应进行溶液中含量逐渐减少的物质有____________。 （2）建构超量表达载体时所用质粒的结构如图所示。获得的cDNA两端没有限制酶的切割位点，则在进行PCR扩增时，应该在上游和下游引物的______端分别添加______（填限制酶的名称）的识别序列；转化成功后欲用Bar（抗除草剂基因）筛选出可超量表达MdEXPA8蛋白的苹果植株，则应该将Bar基因插入图中载体的位点______（填“1处”或“2处”）。 （3）获得转化成功的苹果体细胞后，利用植物组织培养技术获得转基因植株，此过程中需要调整培养基中_______（填植物激素的名称）的浓度配比，以有效调控愈伤组织的形成及生芽或生根。 （4）研究结果表明MdEXPA8基因超表达的植株对轮纹病菌更敏感，结合MdEXPA8蛋白的作用，形成该结果的原因可能是__________。 20. 吉林省是东北亚重要的陆路口岸，近几年出现了输入性疟疾病例。疟原虫感染人体后，疟原虫的pfcrt基因编码的蛋白第76位氨基酸（赖氨酸→苏氨酸）的突变会使疟原虫获得对氯喹的抗药性。为快速筛查氯喹抗性疟原虫，研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1、R2四种备选引物（见图甲），用于扩增目的片段。以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR，产物的电泳结果如图乙所示，再将获得的产物用限制酶Dra Ⅰ（识别序列为5＇-AAATTT-3＇）处理。回答下列问题： （1）PCR扩增pfcrt基因时，因参与合成反应，不断消耗而浓度下降的组分有_________。 （2）根据图甲和图乙信息，若要特异性扩增出包含完整Dra Ⅰ酶切位点区域的目的片段，应选择的引物组合是________。据图可以判断泳道2（F1-R2组合）的条带长度________（填“长于”或“短于”）泳道1（F1-R1组合）。导致两条带在电泳中迁移速率不同的直接原因是_______。 （3）已知敏感型pfcrt基因序列中Dra Ⅰ酶识别位点处编码赖氨酸的密码子为AAA，而抗性型突变后此处变为ACA（编码苏氨酸）。据此判断，Dra Ⅰ酶能切割________（填“敏感型”或“抗性型”）基因的PCR产物，原因是__________。 （4）在进行电泳鉴定实验时，将配制的琼脂糖溶液在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。稍冷却后加入适量的________混匀。 21. In-Fusion技术是一项新型的无缝克隆技术。技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（即同源序列，通常为15~20bp），然后用In-Fusion酶（能识别双链线性化DNA片段5′→3′末端16个碱基，并使其降解）处理即可实现无缝连接。如图是将氨苄青霉素抗性基因（目的基因）与线性化质粒无缝连接的操作步骤。回答下列问题： （1）过程①反应体系中，除图中所示物质外还需添加__________，质粒线性化前后所含有的游离磷酸基团的个数分别为_________、________个。反应②中加入m个大分子靶DNA，经3次循环后，目标DNA片段所占的比例为_________。 （2）In-Fusion酶的作用原理是：该酶识别线性化DNA片段末端，按照5′→3′方向，依次断裂_________键，最终使线性化DNA片段两端出现黏性末端。为保证过程②扩增出能与线性化质粒连接的目的基因，设计引物A或引物B的依据是_______的碱基序列，以保证扩增出的目的基因和线性质粒两侧含有同源序列。 （3）过程④中，用________处理大肠杆菌，以便重组质粒导入受体细胞。重组质粒利用大肠杆菌细胞中的DNA聚合酶和_________酶，实现完全环化。 （4）用液体培养基培养大肠杆菌，然后用稀释涂布平板法进行计数，计数结果较真实值会偏_______，原因是_______。 （5）与传统构建重组质粒的方法相比，In-Fusion技术的优势之一是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 渭南市普通高中联考2025-2026学年第二学期期中质量检测 高二生物学试题 注意事项：1.本试题共10页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 3.命题：彭纬纶奚凌云闫丹阳 4.测试范围：人教版选修第三册 第I卷（选择题共48分） 一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B. 后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C. 延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D. 转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 【答案】B 【解析】 【分析】PCR过程为：①变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链；②复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【详解】A、预变性是使模板DNA充分变性，A错误； B、后延伸过程后延伸是为了让引物延伸完全并让单链产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，B正确； C、延伸过程需引物参与，C错误； D、转基因品种不只需要检测是否含有目的基因，还要检测是否表达，还有安全性问题，D错误； 故选B。 2. 我国科研人员借助CRISPR/Cas9技术对小麦的基因进行编辑，获得了抗白粉病小麦。CRISPR/Cas9基因编辑工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 基因编辑过程中通过Cas9特异性识别目标DNA的碱基序列 B. Cas9-sgRNA复合物与限制酶均可断开特定部位的磷酸二酯键 C. 基因编辑小麦没有引入外源基因，理论上来说其安全性高于传统转基因作物 D. sgRNA序列越短，进行基因编辑的过程中“脱靶”的风险越大 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程中的操作工具及其作用：①“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶，E•coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。 【详解】A、在对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和“不同”的sgRNA结合进而实现对不同基因的编辑，A错误； B、sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，所以sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键，B正确； C、相较于转基因，基因编辑技术的优势是，可以不引入外源基因，只是在农作物本身的基因上“做手术”，切去一些基因等，提高作物食味品质、改变颜色、增加营养元素，赋予作物抗逆性、抗旱性、抗病性、提高肥料养分利用率等，理论上来说其安全性更高，C正确； D、CRISPR/Cas9技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，SgRNA的序列越短，可识别的DNA上的特定碱基序列越短，越容易发生脱靶现象，即脱靶率越高，“脱靶”的风险越大，D正确。 故选A。 3. 2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应 B. 过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核 C. 过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘 D. 这对姐弟来源于母亲和父亲的染色体完全相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障，卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。正常情况下，这两个屏障可阻止多个精子进入卵子，保证受精卵中染色体数目正常。而半同卵双胞胎是由两个精子进入同一个卵子形成的，所以半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应，A正确； B、过程2所示的P1、P2来自两个精子，为两个雄原核，M来自卵子，为一个雌原核，即P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核，B正确； C、过程5的图示显示两个胚胎来自同一内细胞团，即内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘，C正确； D、两个精子是减数分裂产生的，染色体组成本身就不相同，两个胎儿分别获得了不同精子的遗传物质，因此二者来自父亲的染色体并不完全相同，D错误。 故选D。 4. “庄庄”是2025年在河北出生的世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛的一员。这是世界上首次将胚胎干细胞基因编辑技术系统应用于奶牛育种，实现了特定遗传性状的定向、高效改良，大幅缩短了育种周期，是我国动物生物育种领域的重大突破。以下叙述正确的是（　　） A. 为提高早期胚胎利用率，可对获取的囊胚进行胚胎分割，要特别注意均等分割②处细胞 B. 向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对方式实现特定识别，Cas9蛋白借此进行精确定位 C. ④操作为胚胎移植技术，需要用性激素预先对受体奶牛进行同期发情处理 D. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应 【答案】B 【解析】 【详解】A、对囊胚进行胚胎分割时，需要注意将内细胞团（①）均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，A错误； B、CRISPR-Cas9 系统中，向导 RNA（sgRNA）通过碱基互补配对的方式与目标 DNA 序列特异性结合，从而引导 Cas9 蛋白精确地定位到目标 DNA 位点，实现对特定基因的编辑，B正确； C、④操作是胚胎移植， 胚胎移植技术是将重构后的胚胎移植到代孕母牛子宫中，并且对受体母牛进行同期发情处理使用的是孕激素，C错误； D、在胚胎移植过程中，受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，因此不需要对供体和受体进行免疫检查。 进行胚胎移植前，主要是对供体和受体进行同期发情处理，以保证生理状态一致，D错误。 故选B。 5. 身患线粒体遗传疾病的女性可通过如下图技术获得更多的生育选择和机会。关于下图技术路线，下列叙述正确的是（　　） A. ①是新生儿患线粒体疾病的母亲 B. 卵母细胞需要培养至MⅡ期才能用于体外受精 C. 需要将受精卵培养至囊胚期才能进行胚胎移植 D. 该新生儿无生物学父亲 【答案】B 【解析】 【详解】A、线粒体遗传病属于母系遗传，致病基因位于线粒体DNA中，由母亲传递给子代。图中②提供的是细胞核，①提供的是去核卵母细胞（含正常线粒体）。 该技术的目的是让新生儿不携带致病线粒体，因此②是提供细胞核的患病母亲，A错误； B、体外受精时，卵母细胞必须发育到减数第二次分裂中期（MⅡ期），才具备受精能力，B正确； C、胚胎移植的适宜时期通常是桑椹胚期或囊胚期，并非必须到囊胚期，C错误； D、图中明确显示了“体外培养”和精子参与的受精过程，说明新生儿的核基因一半来自母亲（①的细胞核），一半来自父亲（精子）。 因此，该新生儿有生物学父亲，D错误。 故选B。 6. 三维细胞培养技术，是一种在实验室中以三维结构培养和繁殖活细胞的方法。与传统的二维细胞培养相比，三维细胞培养更接近人体内细胞的自然环境，能够更好地模拟体内细胞的生长和相互作用（如下图所示）。下列叙述正确的是（ ） A. 三维细胞培养通常采用与二维相同的胃蛋白酶处理时间进行传代，以保证细胞充分分散 B. 三维细胞的培养不存在接触抑制现象，因此三维细胞培养增长速率比二维细胞培养更快 C. 三维细胞与培养基的接触面积更大，有利于营养物质的吸收和代谢废物的排出 D. 三维培养中细胞更容易维持正常的形态和分化功能，常用于构建器官模型进行疾病研究 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞在培养过程中会贴壁，还会粘连，导致细胞停止生长分裂，因此在传代培养过程中用酶处理，让细胞充分分散，以便恢复生长分裂的能力，常用的酶是胰蛋白酶，不能用胃蛋白酶，传代是在pH7.2-7.3的培养环境下操作，胃蛋白酶（最适pH是1.5-2.5）在弱碱性环境中完全失活，不能酶解，A错误； B、正常的细胞在相互接触时就会停止分裂增殖，即接触抑制，除非是癌细胞，只有癌细胞才会失去接触抑制，与培养的环境无关，与细胞种类有关，B错误； C、三维细胞是抱团生长，与培养基的接触面积更小，不利于营养物质吸收和代谢废物排出，C错误； D、三维培养模拟体内细胞生长环境，细胞更容易维持正常的形态和分化功能，常被用于器官模型来进行疾病研究，D正确。 故选D。 7. 2017年中国科学家成功培育了克隆猴中中和华华，流程如下。下列叙述错误的是（　　） A. 图中将体细胞与去核卵母细胞融合是因为卵母细胞具有促进核全能性表达的物质 B. 图中除了“灭活病毒短暂处理”还可以用PEG融合法和电融合法诱导细胞融合 C. 图中①②通过提高组蛋白的甲基化和脱乙酰化促进重构胚的胚胎发育 D. 常用电刺激、钙离子载体、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚 【答案】C 【解析】 【详解】A、体细胞核移植过程中，选择去核卵母细胞作为受体的原因就是卵母细胞的细胞质中含有促进体细胞核全能性表达的物质，A正确； B、诱导动物细胞融合的常用方法包括灭活病毒法、PEG（聚乙二醇）化学融合法、电融合法，B正确； C、根据流程可知，①注入组蛋白去甲基化酶的mRNA，其表达产物会使组蛋白去甲基化（降低甲基化水平）；②加入组蛋白脱乙酰酶抑制剂，会抑制组蛋白脱乙酰化，最终提高组蛋白乙酰化水平，该处理是通过降低甲基化、提高乙酰化促进重构胚发育，C错误； D、体细胞核移植获得重构胚后，常用电刺激、钙离子载体、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚，使其启动分裂和发育，D正确。 8. 近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。下列叙述正确的是（　　） A. 选择茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，因为植物茎尖分裂旺盛 B. 在制备原生质体时，可使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁 C. 制备单克隆抗体的过程中，经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞可直接大规模培养生产目标抗体 D. 制备乳腺生物反应器时，可利用胚胎分割取内细胞团的个别细胞做染色体分析，进行性别鉴定 【答案】B 【解析】 【详解】A、选择茎尖进行植物组织培养获得脱毒苗的原因是茎尖分生区附近病毒极少甚至无病毒，并非因为分裂旺盛，A错误； B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，蜗牛消化道提取液中含有纤维素酶和果胶酶，可降解植物细胞壁制备原生质体，B正确； C、经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞仅能保证是可无限增殖的杂交细胞，还需进行克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生目标特异性抗体的杂交瘤细胞后，才能大规模培养生产抗体，C错误； D、胚胎性别鉴定时需取滋养层细胞做染色体分析，内细胞团细胞将来发育为胎儿的各种组织，取内细胞团细胞会损伤胚胎，影响其正常发育，D错误。 9. 关于“琼脂糖凝胶电泳”实验，下列叙述错误的是（　　） A. 根据待分离DNA片段的大小，需用缓冲液配制0.8%～1.2%的琼脂糖溶液 B. 向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C. 将PCR产物和载样缓冲液混合后，需用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 D. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，需及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察 【答案】B 【解析】 【详解】A、琼脂糖凝胶的浓度决定凝胶孔径大小，需根据待分离DNA片段的大小配制对应浓度的琼脂糖溶液，0.8%～1.2%为分离常规大小DNA片段的常用浓度范围，A正确； B、先将琼脂糖溶液沸水浴加热熔化，待冷却至50~60℃左右再加入核酸染料，避免高温破坏染料结构使其失效，B错误； C、载样缓冲液可增加样品密度，使样品能沉入加样孔，同时含有指示剂可指示电泳进度，因此PCR产物需与载样缓冲液混合后，用微量移液器缓慢注入加样孔，C正确； D、指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时需及时断电，避免待分离DNA片段跑出凝胶，结合了核酸染料的DNA在紫外灯下可发出荧光，便于观察条带，D正确。 10. 科研人员为研究M蛋白，构建了编码M蛋白的M基因与编码荧光蛋白的G基因融合表达的重组质粒，该质粒的部分结构如图1。为确定融合基因是否正确表达，科研人员提取了发荧光的受体细胞中的总蛋白，分成两组进行相关实验，并分别用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体检测相应蛋白的表达情况，结果如图2和图3（抗体与相应蛋白结合后会显示出条带，条带位置与蛋白质大小有关）。下列叙述错误的是（ ） A. 用PCR检测重组质粒中是否插入完整的G-M融合基因时，应选择引物2和引物3 B. G-M融合基因在受体细胞内转录时，以a链作为模板 C. 条带1检出的蛋白为受体细胞表达的G-M融合蛋白 D. 条带2检出的蛋白可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白 【答案】B 【解析】 【详解】A、重组质粒的模板链为3'→5'方向，PCR扩增需要引物与模板链的3'端结合。引物1结合在a链5'端，方向与扩增方向不符；引物4结合在b链5'端，方向也不符；正确引物应为引物2和引物3，A正确； B、启动子位于G基因上游（a链的5'端），转录时RNA聚合酶结合启动子，沿5'→3'方向合成RNA，因此模板链是b链（3'→5'），B错误； C、据图2可知，用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体分别检测，均出现条带1，说明条带1是G-M融合蛋白，C正确； D、据图2可知，抗M蛋白抗体检测出现条带2，抗荧光蛋白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M基因表达的，可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白，D正确。 11. 某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（　　） A. Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达 B. Gata3基因转录后的mRNA可直接被翻译成相应蛋白质 C. 2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子 D. 用引物1和引物3进行PCR，也能通过琼脂糖凝胶电泳法确定GFP基因是否整合成功 【答案】D 【解析】 【详解】A、从图甲可知，Gata3基因与GFP基因共用一个启动子，且题干表明实验得到的杂合子雌雄小鼠能正常表达两种蛋白质，这说明Gata3基因的启动子可以控制GFP基因的表达，A错误； B、小鼠属于真核生物，其基因转录后的mRNA需要经过加工（如剪接等）才能被翻译成相应蛋白质，B错误； C、根据图甲中引物的位置可知，以含有GFP基因的DNA为模板进行PCR扩增时得到的是大片段，以不含有GFP基因的DNA（野生型）为模板进行PCR扩增时得到的是小片段，所以2号条带只有大片段，说明其是Gata3-GFP基因纯合子；4号条带只有小片段，说明其是野生型，C错误； D、引物1和引物3分别位于GFP基因两侧，若GFP基因整合成功，则以整合后的DNA为模板，用引物1和引物3进行PCR能扩增出相应片段，通过琼脂糖凝胶电泳可检测到条带；若未整合成功，则无法扩增出相应片段，也就检测不到条带，D正确。 12. 基因工程中，使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象，可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图，将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是（　　） 注：LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶，X-gal会被β-半乳糖苷酶分解，产生蓝色产物。 A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上，菌落颜色为白色 B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段 C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体，可判断CDS片段的连接方向 D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体，可得到2个长度的DNA片段 【答案】D 【解析】 【详解】A、目的基因插入LacZ基因的SacⅡ位点后，LacZ被插入而导致LacZ失活，进而无法表达出有活性的β−半乳糖苷酶，不能分解X−gal产生蓝色物质，因此含重组载体的菌落为白色，A正确； B、单个限制酶酶切可能出现重复插入目的基因的情况，若插入2个CDS，重组载体总长度为4.2+2.6×2=9.4kb；载体仅含1个PstⅠ位点，CDS无 ������ Ⅰ位点，因此酶切后得到1条长度为9.4kb的线性片段，存在这种可能性，B正确； C、PstⅠ位于载体上紧邻 SacⅡ，若CDS插入方向不同，EcoRⅠ距离PstⅠ的长度分别为 0.5 kb和 2.1 kb，双酶切后得到的片段长度不同，因此可以判断连接方向，C正确； D、插入1个CDS的重组载体，共含有2个SacⅡ位点（CDS两端）和1个EcoRⅠ位点（CDS内部），共3个酶切位点，环状DNA经3个切点酶切后，会得到3个不同长度的DNA片段（0.5 kb、2.1 kb、4.2 kb），插入多个CDS会得到更多长度的片段，不可能只得到2个长度的片段，D错误。 13. 科研人员将等量对T1噬菌体敏感的大肠杆菌接种到12个相同固体培养基上，培养后各平板均长出大量微菌落，接着进行如下表所示实验。下列说法正确的是（ ） 分组 实验处理 培养后统计抗T1噬菌体的菌落数 A组（6个平板） 直接喷T1噬菌体 28个 B组（6个平板） 先把平板上的微菌落重新均匀涂布一 遍，再喷等量T1噬菌体 353个 A. 该实验用于培养大肠杆菌的培养基属于选择培养基 B. B组的涂布使单个突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加 C. 若两组在喷噬菌体前都用适宜紫外线诱变，A、B两组的抗性菌落数差异会消失 D. 该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生 【答案】B 【解析】 【详解】A、选择培养基的成分是促进所需要的微生物的生长，抑制不需要的微生物的生长，该实验用于培养大肠杆菌的培养基是普通培养基，A错误； B、A组中微菌落是聚集的，若一个微菌落内存在多个抗性突变体，它们会因位置重叠仅形成1个菌落，B组重新涂布后，抗性突变体被分散，每个均可独立形成1个菌落，因此，B组的涂布操作提高了单个抗性突变体形成菌落的概率，导致菌落数更多，B正确； C、即使诱变提高突变率，B 组涂布后突变细胞分散的效果依然存在，A 组仍为一个微菌落算一个抗性克隆，B 组会统计到更多克隆内的细胞形成的菌落，差异仍会存在（只是数值都增加），C错误； D、该实验中A、B两组的差异是B组进行了重新涂布操作，B组出现较多抗性菌落，可能是重新涂布使原本分散的抗性菌得以更好地生长形成菌落，而不是重新涂布后再喷T1噬菌体导致抗性突变大量发生，抗性突变在接触T1噬菌体之前就已存在，T1噬菌体只是起选择作用，D错误。 14. 厌氧菌乙醇梭菌可利用CO、CO2作为碳源合成乙醇，代谢途径如图所示。某乙醇梭菌突变株出现酶基因缺陷，在基础培养基（含有CO2）中不能产生乙醇。研究人员设置了甲、乙和丙三组培养基培养乙醇梭菌，检测有无乙醇生成，以确定菌株的突变情况，结果如表所示。下列有关分析合理的是（ ） 组别 培养条件 实验结果 甲 基础培养基 - 乙 基础培养基+中间产物1 - 丙 基础培养基+中间产物2 + 注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生。 A. 培养该乙醇梭菌的培养基需要添加葡萄糖、牛肉膏等碳源 B. 突变菌株缺乏T酶导致乙组培养基中不能检测到乙醇的生成 C. 突变菌株的A酶基因正常使丙组培养基中可检测到乙醇的生成 D. 实验结果说明，突变菌株的C酶基因缺陷，T酶基因和A酶基因正常 【答案】C 【解析】 【详解】A、由题干可知，乙醇梭菌可利用CO、CO₂作为碳源，基础培养基中已含有CO₂可作为碳源，无需额外添加葡萄糖、牛肉膏等有机碳源，A错误； B、乙组培养基中添加了中间产物1，直接跳过了T酶催化CO、CO₂生成中间产物1的步骤，仍无乙醇生成说明乙醇生成受阻与T酶无关，B错误； C、丙组添加了中间产物2后有乙醇生成，说明中间产物2可正常被A酶催化生成乙醇，A酶基因正常，C正确； D、乙组加中间产物1无乙醇、丙组加中间产物2有乙醇，可知中间产物1转化为中间产物2的步骤受阻，即C酶基因缺陷，A酶基因正常，但仅根据本实验无法得出T酶是否正常，D错误。 15. 纳他霉素是链霉菌产生的一种真菌抑制剂。为解决发酵过程中链霉菌耐酸性差、产量低的问题，研究者尝试利用如下过程选育高产且耐低pH的菌株。相关叙述正确的是（　　） A. 过程①用盐酸和酒精混合液去除链霉菌细胞壁 B. 多轮的融合筛选都应在低pH平板中培养 C. 融合菌株中可能发生了染色体片段的交换与重组 D. 目标菌株可直接用于纳他霉素的工业发酵生产 【答案】B 【解析】 【详解】A、链霉菌是原核生物，细胞壁主要成分为肽聚糖，盐酸和酒精混合液（解离液）用于植物细胞解离，不能去除原核生物细胞壁，制备原生质体需用溶菌酶处理，A错误； B、第一轮融合筛选的目标是获得产量高于A且耐低pH的融合菌株B、C，第二轮筛选是为了获得产量高于B、C且耐低pH的融合菌株D、E，所以这两轮筛选都需要在低pH平板中培养，才能筛选出耐低pH的菌株，B正确； C、链霉菌是原核生物，细胞内没有染色体，只有裸露的DNA，因此融合菌株中不会发生染色体片段的交换与重组，C错误； D、目标菌株需经发酵条件优化、安全性检测等进一步鉴定，不能直接用于工业发酵生产，需确保产量稳定、无有害代谢产物等，D错误。 16. 宋人张表臣曾在《珊瑚钩诗话》中说：“中古之时，未知曲蘖，杜康肇造，爱作酒醴，可为酒后，秫酒名也”。这显示出古人已经开始采用糵（发芽的谷物）来发酵产酒，目前该技术仍用于现代啤酒生产。下列叙述正确的是（　　） A. 大麦发芽程度越高，释放的淀粉酶越多越有利于啤酒生产 B. 啤酒酵母的扩大培养与发酵产酒需要控制的条件相同 C. 主发酵过程冷却水流量突然增大会导致的生成量增加 D. 啤酒的后发酵降低发酵温度，有利于次生代谢物的积累 【答案】D 【解析】 【详解】A、大麦发芽程度过高时，发芽过程会消耗大量自身储存的糖类等有机物，导致发酵可利用的底物减少，反而不利于啤酒生产，A错误； B、啤酒酵母扩大培养需要有氧条件，目的是让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖；发酵产酒需要无氧条件，目的是让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，B错误； C、主发酵过程冷却水流量突然增大会使发酵液温度快速降低，酵母菌呼吸相关酶活性下降，细胞呼吸速率减慢，CO2的生成量减少，C错误； D、啤酒的后发酵降低发酵温度，可抑制酵母菌快速繁殖，减少营养物质的消耗，有利于次生代谢物（风味类物质等）的积累，改善啤酒品质，D正确。 第Ⅱ卷（非选择题共52分） 二、非选择题（本题共5小题，共52分） 17. 湖北十堰房县黄酒、白酒、酿醋历史源远流长，现在又有啤酒工厂。现代发酵技术生产啤酒，是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产的简易流程如下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②焙烤加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉；④糖化并过滤得麦汁；⑤麦汁蒸煮；⑥加入酵母菌，发酵；⑦过滤，77℃保温30分钟；⑧过滤、分装啤酒进行出售。回答下列问题： （1）发酵原料中的淀粉属于_____糖，为微生物提供_____（营养物质）。参与发酵的多种微生物种间关系属于_____。 （2）根据醋酸菌的代谢特点，米醋酿制过程需控制适宜的环境条件，如_____（答两点）。糖源充足时的产醋反应式为_____。 （3）米醋酿制的中后期，一般不会有其他杂菌干扰，其原因是_____。 （4）流程⑤蒸煮的目的是_____，从而杀菌并稳定麦汁组分，保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行_____处理，该操作的目的是_____。 【答案】（1） ①. 多 ②. 碳源 ③. 种间竞争 （2） ①. 氧气充足、温度为30-35℃ ②. （3）醋酸菌产生的醋酸是酸性的，抑制其他微生物生长 （4） ①. 破坏全部酶的活性（终止酶的进一步作用） ②. 冷却 ③. 避免高温杀死菌种 【解析】 【小问1详解】 按糖类分类，淀粉属于多糖，是由多分子葡萄糖经脱水缩合而成；淀粉作为含碳有机物，可为微生物提供碳源（同时可作为能源物质）；多种微生物共同发酵时，会争夺营养和生存空间，种间关系为种间竞争。 【小问2详解】 醋酸菌是好氧菌，最适生长温度为30~35℃，因此酿醋需要控制氧气充足、温度适宜（温度为30-35℃）两个条件；糖源充足时，醋酸菌可直接将葡萄糖分解为醋酸，表示为：C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量。 【小问3详解】 醋酸发酵过程中会持续产生醋酸，使发酵液pH降低呈酸性，绝大多数杂菌无法耐受酸性环境，生长繁殖被抑制，因此中后期一般不会有杂菌干扰。 【小问4详解】 糖化完成后，高温蒸煮可破坏全部酶的活性（终止酶的进一步作用）、终止糖化，进而稳定麦汁组分，同时达到杀菌效果；蒸煮后麦汁温度过高，加入酵母菌前必须冷却，目的是防止高温杀死酵母菌，保证酵母菌能正常发酵。 18. 2019年7月21日代孕猫在胚胎移植66天后顺利分娩，我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。“大蒜”是一只非常可爱的短毛猫，小猫现在健康状况良好。这次成功培育克隆猫是世界为数不多的成功案例之一，标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。下图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图，请回答下列有关问题： （1）进行过程①和③时，通常将细胞置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，培养过程中CO2主要作用是___________。需要为培养细胞提供无菌、无毒的环境，其具体操作有___________(答出2点)。 （2）核移植前需将采集到的卵母细胞培养至___________期。目前普遍使用的去核方法是___________。为了避免取核过程对细胞核造成损伤，在核移植过程中通常采用___________的做法。这里的“去核”实质上是去除___________。哺乳动物利用胚胎细胞核移植较体细胞核移植更易成功，原因是___________。 （3）为了激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，常用物理法或化学法(如电刺激、___________、___________、蛋白酶合成抑制剂等) 【答案】（1） ①. 维持培养液的pH ②. 定期更换培养液；对培养皿和所有培养用具进行无菌处理；在培养液中添加一定量的抗生素 （2） ①. MⅡ期(减数第二次分裂中) ②. 显微操作法 ③. 直接将猫“大蒜”的体细胞注入去核卵母细胞 ④. 纺锤体—染色体复合物 ⑤. 动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易 （3） ①. Ca2+载体 ②. 乙醇 【解析】 【小问1详解】 进行过程①动物细胞培养和③早期胚胎培养时，通常将细胞置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，培养过程中CO2主要作用是维持培养液的pH；在细胞培养过程中，为了保证无菌、无毒环境的具体操作有：对培养皿和所有培养用具进行无菌处理，在培养液中添加一定量的抗生素，定期更换培养液。 【小问2详解】 根据核移植的操作过程可知，核移植前需将来自供体猫的卵母细胞培养至减数第二次分裂中期；为了避免取核过程对细胞核造成损伤，在核移植过程中利用显微操作法直接将猫“大蒜”的体细胞注入去核卵母细胞。“去核” 的本质：不是只去除细胞核，而是去除纺锤体 - 染色体复合物（MⅡ 期卵母细胞的染色体附着在纺锤体上），彻底去除受体的遗传物质，保证克隆动物的核遗传物质完全来自供体。细胞全能性与分化程度负相关：胚胎细胞分化程度低，细胞核的全能性更容易被激活；而体细胞高度分化，细胞核全能性难以表达，因此体细胞核移植难度远高于胚胎核移植。 【小问3详解】 为了激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，常用物理法或化学法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）。 19. 红富士是我国北方广泛栽培的苹果优良品种，但容易感染苹果轮纹病菌。研究人员发现一种扩展蛋白基因MdEXPA8与苹果果实细胞壁的扩展和生长发育密切相关。为探究MdEXPA8蛋白在苹果生长发育及抗病性中的作用，现以红富士苹果为实验材料，利用MdEXPA8基因以及超量表达启动子，构建超量表达载体，并最终获得转基因植株用于研究。回答下列问题： （1）从苹果细胞中提取mRNA，在______酶的作用下可获得互补DNA（cDNA）；mRNA 3′端的poly-A尾是由12～18个腺嘌呤核糖核苷酸重复组成，获得cDNA时需要向反应液中加入由12～18个连续的胸腺嘧啶脱氧核苷酸组成的短单链核酸，其功能是____________；随反应进行溶液中含量逐渐减少的物质有____________。 （2）建构超量表达载体时所用质粒的结构如图所示。获得的cDNA两端没有限制酶的切割位点，则在进行PCR扩增时，应该在上游和下游引物的______端分别添加______（填限制酶的名称）的识别序列；转化成功后欲用Bar（抗除草剂基因）筛选出可超量表达MdEXPA8蛋白的苹果植株，则应该将Bar基因插入图中载体的位点______（填“1处”或“2处”）。 （3）获得转化成功的苹果体细胞后，利用植物组织培养技术获得转基因植株，此过程中需要调整培养基中_______（填植物激素的名称）的浓度配比，以有效调控愈伤组织的形成及生芽或生根。 （4）研究结果表明MdEXPA8基因超表达的植株对轮纹病菌更敏感，结合MdEXPA8蛋白的作用，形成该结果的原因可能是__________。 【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 作为引物（使逆转录酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸） ③. 引物、脱氧核苷酸 （2） ①. 5′ ②. BamHⅠ和SacⅠ ③. 1处 （3）细胞分裂素与生长素 （4）MdEXPA8蛋白能使细胞壁变得松弛，过表达后使细胞壁过度松弛，从而便于病原菌的侵入和果实细胞壁扩展，使植株更易患病害 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA一分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 从苹果细胞中提取mRNA，在逆转录酶的作用下可获得cDNA；反应液中加入由12～18个连续的胸腺嘧啶脱氧核苷酸组成的短单链核酸能与mRNA 3'端的poly-A尾进行互补配对，推测其功能是作为引物，使逆转录酶从引物的3′端连接脱氧核苷酸；随逆转录的进行，引物和脱氧核苷酸被消耗，含量会不断减少。 【小问2详解】 由图可知，限制酶上有两个EcoRⅠ的切割位点，无法用EcoRⅠ切割质粒，需要用BamHⅠ和SacⅠ切割质粒获得黏性末端，因此在对cDNA扩增时需要添加这两种酶的切割位点，且需要添加到引物的5'端，这样才不会影响引物的功能；若转化成功后用Bar（抗除草剂基因）筛选出可超量表达MdEXPA8蛋白的苹果植株，Bar应该随目的基因整合到苹果的基因组中，只有T-DNA上的基因才能转移并整合到宿主细胞的基因组中，因此应该插入1处。 【小问3详解】 植物组织培养过程中调整细胞分裂素与生长素的浓度配比，可以有效调控愈伤组织的形成及生芽或生根。 【小问4详解】 由题干可知，扩展蛋白基因MdEXPA8与苹果果实细胞壁的扩展和生长发育密切相关，MdEXPA8基因过表达的植株对轮纹病菌更敏感，推测MdEXPA8蛋白能使细胞壁变得松弛，过表达后使细胞壁过度松弛，从而便于病原菌的侵入和果实细胞壁扩展，使植株更易患病害。 20. 吉林省是东北亚重要的陆路口岸，近几年出现了输入性疟疾病例。疟原虫感染人体后，疟原虫的pfcrt基因编码的蛋白第76位氨基酸（赖氨酸→苏氨酸）的突变会使疟原虫获得对氯喹的抗药性。为快速筛查氯喹抗性疟原虫，研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1、R2四种备选引物（见图甲），用于扩增目的片段。以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR，产物的电泳结果如图乙所示，再将获得的产物用限制酶Dra Ⅰ（识别序列为5＇-AAATTT-3＇）处理。回答下列问题： （1）PCR扩增pfcrt基因时，因参与合成反应，不断消耗而浓度下降的组分有_________。 （2）根据图甲和图乙信息，若要特异性扩增出包含完整Dra Ⅰ酶切位点区域的目的片段，应选择的引物组合是________。据图可以判断泳道2（F1-R2组合）的条带长度________（填“长于”或“短于”）泳道1（F1-R1组合）。导致两条带在电泳中迁移速率不同的直接原因是_______。 （3）已知敏感型pfcrt基因序列中Dra Ⅰ酶识别位点处编码赖氨酸的密码子为AAA，而抗性型突变后此处变为ACA（编码苏氨酸）。据此判断，Dra Ⅰ酶能切割________（填“敏感型”或“抗性型”）基因的PCR产物，原因是__________。 （4）在进行电泳鉴定实验时，将配制的琼脂糖溶液在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。稍冷却后加入适量的________混匀。 【答案】（1）引物、dNTP （2） ①. F1和R1 ②. 长于 ③. DNA片段长度 （3） ①. 敏感型 ②. 敏感型pfcrt基因的PCR产物含有DraI酶的识别序列(5’-AAATTT-3’)，而抗性型基因突变导致该识别序列被破坏，无法被DraI酶识别切割 （4）核酸染料 【解析】 【小问1详解】 PCR 扩增时，需要引物、dNTP、Taq酶、模板DNA， 模板DNA数量相对固定，Taq酶起催化作用，含量不会改变，引物、dNTP均会被消耗而浓度下降。 【小问2详解】 由图乙可知，引物F1和R2扩增出两个条带，引物特异性不强，引物F2和R1无法扩增出条带，引物F1和R1可扩增出一个条带，且扩增的条带包含完整Dra Ⅰ 酶切位点（5'-AAATTT-3'）的区域。R1位于R2的下游（R2更靠近 3' 端），F1-R1扩增的片段更短，迁移速率更快；F1-R2扩增片段更长，迁移更慢。 电泳中，DNA分子的迁移速率主要由片段长度决定（长度越短，迁移越快）。 【小问3详解】 Dra Ⅰ的识别序列为5'-AAATTT-3'。 敏感型pfcrt基因的PCR产物含有DraI酶的识别序列(5’-AAATTT-3’)，而抗性型基因突变导致该识别序列被破坏，无法被DraI酶识别切割。 【小问4详解】 琼脂糖熔化稍冷后，加入适量的核酸染料混匀，以便后续观察条带。 21. In-Fusion技术是一项新型的无缝克隆技术。技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（即同源序列，通常为15~20bp），然后用In-Fusion酶（能识别双链线性化DNA片段5′→3′末端16个碱基，并使其降解）处理即可实现无缝连接。如图是将氨苄青霉素抗性基因（目的基因）与线性化质粒无缝连接的操作步骤。回答下列问题： （1）过程①反应体系中，除图中所示物质外还需添加__________，质粒线性化前后所含有的游离磷酸基团的个数分别为_________、________个。反应②中加入m个大分子靶DNA，经3次循环后，目标DNA片段所占的比例为_________。 （2）In-Fusion酶的作用原理是：该酶识别线性化DNA片段末端，按照5′→3′方向，依次断裂_________键，最终使线性化DNA片段两端出现黏性末端。为保证过程②扩增出能与线性化质粒连接的目的基因，设计引物A或引物B的依据是_______的碱基序列，以保证扩增出的目的基因和线性质粒两侧含有同源序列。 （3）过程④中，用________处理大肠杆菌，以便重组质粒导入受体细胞。重组质粒利用大肠杆菌细胞中的DNA聚合酶和_________酶，实现完全环化。 （4）用液体培养基培养大肠杆菌，然后用稀释涂布平板法进行计数，计数结果较真实值会偏_______，原因是_______。 （5）与传统构建重组质粒的方法相比，In-Fusion技术的优势之一是________。 【答案】（1） ①. Taq酶、dNTP（脱氧核苷酸）、含Mg2+的磷酸缓冲液 ②. 0 ③. 2 ④. 1/4 （2） ①. 磷酸二酯（键） ②. 目的基因和质粒  （3） ①. CaCl₂ ②. DNA 连接 （4） ①. 偏小 ②. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 （5）不受限制酶切位点的限制；可以把目的基因插入任何位点；避免限制酶切割对质粒功能区的破坏      【解析】 【分析】基因工程中无缝克隆技术的相关知识，涉及到质粒的线性化、目的基因的扩增、酶的作用原理、重组质粒的导入和培养等内容。 在基因工程中，质粒是常用的载体，通常为环状双链 DNA 分子。线性化质粒意味着将环状的质粒打开，形成线性结构。 【小问1详解】 分析题图可知，过程①是PCR扩增，属于体外扩增DNA的技术，该反应体系除图中所示物质外还需添加Taq酶、dNTP（脱氧核苷酸）、含Mg2+的磷酸缓冲液等。质粒原本是环状的，没有游离的磷酸基团，线性化后，一条链的两端各有一个游离的磷酸基团，所以游离磷酸基团的个数为2个。 反应②是PCR扩增，一个大分子靶DNA经过一次循环后数量变为2个，两次循环后变为4个，三次循环后变为8个，PCR循环的过程中第3次循环出现目标DNA的个数是2，因此反应②中加入m个大分子靶DNA，经3次循环后，目标DNA片段所占的比例为2/8=1/4。 【小问2详解】 题干信息：用In-Fusion酶能识别双链线性化DNA片段5’→3’末端16个碱基，并使其降解，可知In-Fusion酶作用于磷酸二酯键，故In-Fusion酶的作用原理是识别线性化DNA片段末端，按照5’→3’方向，依次断裂磷酸二酯键，最终使线性化DNA片段两端出现黏性末端。依据目的基因和质粒的碱基序列设计引物A或引物B以保证过程②扩增出能与线性化质粒连接的目的基因。 【小问3详解】 过程④中，用 CaCl₂处理大肠杆菌，使其处于感受态，以便重组质粒导入受体细胞。重组质粒利用大肠杆菌细胞中的 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶，实现完全环化。 【小问4详解】 目的基因含有氨苄青霉素抗性基因；能对微生物进行计数的方法有用显微镜计数法（死菌和活菌均被计数）和稀释涂布平板法（用于活菌计数）；通过检测大肠杆菌的致死率可反映其转化后的抗性效果。在含氨苄青霉素的液体培养基中培养一段时间，然后分别用显微镜计数法和稀释涂布平板法进行计数。由于在用稀释涂布平板法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的是一个菌落，故若计数结果分别是M、N，致死率可用（M-N）/M×100％表示，会导致N偏小，进而导致此结果较真实值偏大。 【小问5详解】 与传统构建重组质粒的方法相比，In-Fusion技术的优势之一是不受限制酶切位点的限制；可以把目的基因插入任何位点；避免限制酶切割对质粒功能区的破坏。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $