精品解析：江西宜春市宜丰中学2025-2026学年高二下学期阶段测试（一）生物试卷

2025—2026（下）高二第一次月考生物试卷 一、单选题（每小题2分，共24分） 1. 自古以来便有“酒醋同源”的说法，醋与酒的历史源远流长，数千年来深深扎根于中华传统文化的沃土之中。下列叙述正确的是（ ） A. 酵母菌是兼性厌氧细菌，无氧条件下能进行酒精发酵 B. 发酵前使用70%酒精冲洗水果1～2次再去除枝梗 C. 果酒制作完成后，可打开瓶盖盖上纱布进行果醋发酵 D. 醋酸菌只在氧气、糖源都充足时才能进行醋酸发酵 2. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，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，部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 图中所用培养基不需要添加氮源，但需要将pH调制成中性或弱酸性 B. 纯化培养时，用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液进行涂布 C. 步骤①获取土壤一般来自表层土壤，步骤③将土壤悬浮液稀释了10000倍 D. 若④的平板上菌落平均数为72个，则每克土壤中含有的固氮菌约7.2×106个 3. “华柚2号”是国际首例柑橘细胞工程直接培育的胞质重组新品种，其线粒体基因组来自具有细胞质雄性不育特性的“国庆1号”温州蜜柑，核基因组来自“华柚1号”。如图所示科研人员培育“华柚2号”的过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 失活处理的结果是使A1的细胞质失活，使B1的细胞核失活 B. ①过程可用蛋白酶进行处理，②过程的完成需要高尔基体参与 C. ③过程为植物组织培养，该过程的顺利进行需要始终有光照条件 D. ③过程中，培养基中细胞分裂素与生长素的比值较高时，有利于芽的分化 4. 白藜芦醇由虎杖代谢产生，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功能。白藜芦醇直接作用于机体不能产生抗体，可将其与牛血清白蛋白偶联，进而诱导机体产生抗体。科研人员利用细胞工程技术制备抗白藜芦醇单克隆抗体的基本流程如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 取虎杖茎尖作为外植体，经植物组织培养获得大量植株才能获取白藜芦醇 B. 抗原X为白藜芦醇和牛血清白蛋白偶联物，注射到小鼠体内会使其产生抗体 C. 根据单克隆抗体制备流程，过程③需对细胞A进行克隆化培养与抗体检测 D. 白藜芦醇单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与抗原发生特异性结合 5. 下图表示三类生物技术的包含关系。下列叙述错误的是（　　） A. 若③为微生物培养，②为培养基制备技术，①为琼脂固体培养基配制，则符合图示关系 B. 若③为植物细胞工程，②为植物体细胞杂交技术，①为原生质体融合，则符合图示关系 C. 若③为胚胎工程，②为胚胎移植技术，①为胚胎分割操作，则符合图示关系 D. 若③为发酵工程，②为菌种选育技术，①为诱变育种，则符合图示关系 6. 下列有关“DNA的提取与鉴定”和“利用PCR扩增DNA片段及电泳鉴定”实验的说法，错误的是（　　） A. 洋葱研磨过滤后，滤液可放在4℃冰箱中静置 B. 将丝状物溶于95%酒精后，加入二苯胺试剂进行鉴定 C. dNTP可为PCR扩增提供原料，也可为子链合成提供能量 D. PCR扩增时引物特异性不强可能会导致电泳出现多条条带 7. 科研人员构建了“双阶段温控表达系统”用于大肠杆菌生产重组人干扰素，该系统含低温抑制、高温激活的温度敏感型启动子，以及能被高温诱导的折叠辅助因子基因。实验中，先根据干扰素基因（结构如图，阴影区域为编码序列）设计引物，通过PCR技术扩增目的基因，再构建重组表达载体并将其导入大肠杆菌。实验显示，25℃培养时菌体快速增殖，37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升。下列叙述错误的是（　　） A. 温度敏感型启动子通过调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离 B. 折叠辅助因子可能帮助干扰素形成正确空间结构，解释了高温下产物活性提升的原因 C. 若要通过PCR特异性扩增干扰素编码序列，应选择的引物组合是引物Ⅱ和引物Ⅲ D. 构建载体时用同种限制酶切割目的基因和载体，可保证目的基因定向插入，以提高表达效率 8. 虾青素是雨生红球藻产物，具有抗氧化和提高免疫力等特点，但并非其基本生命活动必需的产物。某科研团队从雨生红球藻中克隆虾青素合成关键酶基因（crtZ），通过基因工程改造酿酒酵母构建工程菌株，并结合发酵工艺优化实现虾青素产业化生产。虾青素的部分代谢途径如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图中质粒还缺少的必备元件是复制原点 B. 为使crtZ能正确连接质粒，应选用限制酶BamHI和EcoRI处理质粒 C. 将重组质粒导入URA3基因缺失的酿酒酵母后，需在含尿嘧啶的培养基上筛选工程酵母 D. 若将crtZ基因定向整合到酿酒酵母染色体上的ERG3基因中，会导致虾青素产量提高 9. 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 10. 不对称PCR是一种常见的单链DNA探针制备方法，其原理是反应体系中加入一对数量不相等的引物，其中少的称为限制性引物，多的称为非限制性引物。现有如图所示的DNA分子n个，已知A链是所需的单链DNA探针，限制性引物仅可供前10轮扩增。以下相关叙述合理的是（　　） A. PCR体系中必须加入ATP提供能量 B. 扩增所选的限制性引物为引物IV C. 前10轮扩增完成时，只含一种引物的DNA分子占 D. 若进行20轮扩增，则一共需要非限制性引物数为n（） 11. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. ②的构建需要限制酶和DNA聚合酶的参与 B. ③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 C. ④的染色体上若含抗虫基因，代表抗虫植株培育成功 D. ④→⑤经过了脱分化和再分化的过程 12. 在家畜养殖过程中，某些微生物可使家畜粪便中的氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中既能利用氨氮化合物又能减少NH3产生的微生物，学习小组进行实验获得目的菌株。影印法可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种相同菌落。下列说法正确的是（ ） A. 实验中的粪便样本和培养基都可以用高压蒸汽灭菌，而玻璃器皿一般用干热灭菌 B. 用稀释涂布平板法检测①中活菌数时，平板上的一个菌落就是一个细菌 C. ②可分别选取平板上的4、6菌落进行培养用于后续实验 D. 学习小组应选择菌株甲添加在粪便中以减少NH3的产生 二、多选题（每小题4分，错选0分，漏选2分，共16分） 13. 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。下列说法错误的是（　　） A. 过程①中酶处理的时间有差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B. 过程②是该技术的关键环节，融合的细胞均具有两种细胞的遗传物质 C. 过程④的培养基中不需要添加生长素和细胞分裂素 D. 可通过分析丙的染色体来鉴定是否为杂种植株 14. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下列叙述错误的是（ ） A. ①和③技术中可通过滋养层细胞性别鉴定筛选目标个体 B. ①技术的培育过程涉及无性生殖，②技术涉及有性生殖 C. 三种技术均需将早期胚胎培养至原肠胚阶段再进行移植 D. 为保证胚胎移植成功，受体动物需与供体动物属于不同物种 15. 低温是限制茶树生长最重要的环境因子之一、中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种创新团队研究发现，类钙调磷酸酶B蛋白互作蛋白激酶（CsCIPK11）可以调节茶树在低温下的抗氧化能力与耐受性。该研究为茶树抗寒新品种选育提供了新的基因资源。下图为培育“抗寒茶树”的操作流程，该过程中可能用到的限制酶及切割位点如表所示。下列说法正确的是（ ） 限制酶 BclI EcoRI SnaBI Sau3AI XbaI 切割位点 T↓GATCA G↓AATTC TAC↓GTA ↓GATC T↓CTAGA A. 运用PCR技术扩增CsCIPK11基因，应选用引物1+引物4或者选用引物2+引物3 B. 为使目的基因与载体正确连接，应在引物2的5’端添加EcoRⅠ识别序列，在引物3的5’端添加SnaBⅠ的识别序列 C. 将目的基因与载体连接时，只能用T4DNA连接酶 D. 目的基因导入受体细胞后，还需要经过检测与鉴定才知道是否转化成功 16. 利用植物秸秆生产酒精的关键步骤包括原料预处理、水解、发酵和蒸馏。预处理后的秸秆中的纤维素和半纤维素需通过水解转化为可发酵的糖(如葡萄糖、木糖)，利用酶解法水解，反应条件温和，催化效率高，且副产物少，但纤维素酶的成本较高。从牛、羊等草食性动物的瘤胃中分离高效降解纤维素的分解菌，可降低上述酶成本较高的问题，实验流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 利用植物秸秆生产酒精的发酵阶段，发酵菌有酵母菌 B. ①和②过程使用石蜡主要是为目的菌营造无氧环境 C. ②过程所用接种工具为涂布器，平板甲上菌落数要求在30~300之间 D. 平板乙上，菌落 b由降解纤维素效率最高的菌株繁殖而来 三、解答题（共60分） 17. 阅读下列关于能源、环境和农业生产方面的材料，回答相关问题： 材料I：随着能源和环境问题日益严峻，利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。某兴趣小组通过实验分离出能分解纤维素的微生物。 （1）为了筛选出分解纤维素的微生物，实验小组尝试从收割后的小麦田里取样，配制以纤维素为唯一碳源的______（填“选择”或“鉴别”）培养基。配制好的培养基需_______灭菌。 （2）若要对培养的细菌计数，则需要用________法进行接种，当样品的稀释度足够高时，培养一段时间后，可根据________初步鉴定并挑取产纤维素酶菌株。 材料Ⅱ：尿素是一种重要的农业氮肥，但尿素并不能直接被农作物吸收，只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数的过程如图所示。 （3）图中培养基应以__________为唯一氮源。该琼脂培养基倒平板时需等待培养基冷却后倒过来放置，原因是__________。 （4）某同学选取5个培养皿进行实验，其中1个不进行涂布或者用无菌水涂布平板，目的是_______；接种其余4个培养皿，一段时间后4个培养皿中分别长出了54、46、50、24个菌落，根据实验结果，该1g土壤样本中约有分解尿素的细菌____________个。培养基表面生长的是单菌落，运用这种方法统计的结果往往比实际值偏小的原因是______。 18. 千禧果果实富含维生素C、番茄红素等营养成分，具有较高的营养价值，但喜温暖、不耐寒，提高其冷耐受性可拓展优质千禧果的种植区域。科研人员发现，野生千禧果中M基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培千禧果中可显著增强其抗寒能力。请回答下列问题： （1）已知M基因转录出的RNA至成熟mRNA的过程，需经历剪切和拼接处理，若该成熟mRNA中腺嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的42%，则__________（填“能”或“不能”）推算出M基因中鸟嘌呤所占的比例。 （2）在多肽合成过程中，tRNA“搬运”氨基酸到核糖体上，氨基酸结合部位在tRNA的______（填“3'”或“5'”）端。分析可知，A端的_________（填“-P”或“-OH”）链上有RNA聚合酶识别并结合的位点。 （3）用PCR技术扩增M基因时应选用图中①~④的_______（填序号）作为引物，原因是________，PCR反应缓冲液中Mg2+的作用是_________。 （4）图中标识了载体和M基因中限制酶的切割位点。为将M基因正确插入载体，PCR扩增M基因时需在引物的5'端添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物应添加__________酶的识别序列，切割载体时应选用的两种限制酶是_________。 19. 肝细胞表面的低密度脂蛋白受体（LDLR）与含有载装胆固醇的蛋白结合，可介导胆固醇进入肝细胞降解，从而降低血浆中胆固醇的水平，而PCSK9与肝细胞的LDLR结合，会促进LDLR的降解。针对PCSK9的单克隆抗体可有效降低血浆的胆固醇水平，用于治疗原发性高胆固醇血症和心血管疾病预防。下图是生产该类单克隆抗体的流程图，回答下列问题： （1）制备单克隆抗体的过程涉及的细胞工程技术有________。动物细胞体外培养时，培养基中除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，还需要添加________。为防止有害代谢物的积累，可采用______的方法。 （2）每隔2周用PCSK9注射小鼠1次，共注射3次，其目的是________，最后一次免疫后的第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，过程①用化学方法诱导融合时常用的试剂为_________，能得到_________类两两融合的细胞。 （3）步骤②的细胞经_____培养基选出杂交瘤细胞，该培养基对_________生长具有抑制作用。单克隆抗体筛选中，将抗体与PCSK9进行杂交，其目的是________。 20. 2017年11月27日，世界上首例体细胞克隆猴“中中”诞生；12月5日，第二例克隆猴“华华”诞生。我国科学家攻克了与人类相近的灵长类动物猕猴的体细胞克隆的难题。获得克隆猴的流程如图所示，据图回答问题： （1）“中中”、“华华”的性状与______（填“供核体”“卵母细胞供体”或“代孕”）动物的性状基本无关。获得“中中”和“华华”的繁殖方式是______（填“有性繁殖”或“无性繁殖”）。 （2）获得克隆猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是动物体细胞______，表现全能性十分困难。与克隆羊多莉培养成功一样，“中中”和“华华”克隆猕猴的成功证明了______。 （3）若胚胎移植前要进行性别鉴定，应选______细胞，避免对胚胎造成影响。胚胎能在代孕个体内存活的生理学基础是受体对外来胚胎基本上不发生______。 （4）在遵循动物研究伦理准则的前提下，克隆猴技术可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为通过克隆产生的同一批动物模型______，可以减少无关变量对实验结果的影响。 21. 转Bt基因抗虫棉的广泛种植有效控制了棉铃虫危害，但棉铃虫对Bt蛋白的抗性进化已成为亟待解决的问题。科研团队为培育高效抗虫棉，利用农杆菌转化法构建重组表达载体，结合组织特异性启动子实现Bt毒蛋白基因（抗虫基因）的精准表达，相关操作及检测结果如下： 请回答下列问题： （1）构建重组Ti质粒时，要保证基因能正常表达需先用限制酶___________和________处理含Bt毒蛋白基因的DNA片段和Ti质粒的多克隆位点。棉铃组织特异性启动子的作用是_____。 （2）将转化后的棉花细胞培育为完整抗虫棉植株，依赖的技术是__________，该技术的理论基础是_______。 （3）将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，培养基中需加入_________（填“卡那霉素”或“潮霉素”或“卡那霉素或潮霉素”）进行筛选，筛选出的愈伤组织经___________形成丛芽，最终获得多个转基因玉米株系，据图3的实验结果，应该选择____________株系来培育抗虫棉。 （4）棉铃虫抗性基因（R）对敏感基因（r）为显性，若某棉田出现抗性棉铃虫群体，欲判断某抗性个体的基因型，可选择基因型为__________的棉铃虫与其杂交。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026（下）高二第一次月考生物试卷 一、单选题（每小题2分，共24分） 1. 自古以来便有“酒醋同源”的说法，醋与酒的历史源远流长，数千年来深深扎根于中华传统文化的沃土之中。下列叙述正确的是（ ） A. 酵母菌是兼性厌氧细菌，无氧条件下能进行酒精发酵 B. 发酵前使用70%酒精冲洗水果1～2次再去除枝梗 C. 果酒制作完成后，可打开瓶盖盖上纱布进行果醋发酵 D. 醋酸菌只在氧气、糖源都充足时才能进行醋酸发酵 【答案】C 【解析】 【详解】A、酵母菌是兼性厌氧型真菌，不属于细菌（细菌为原核生物，酵母菌为真核生物），无氧条件下可进行酒精发酵产生酒精和二氧化碳，A错误； B、果酒发酵依赖水果果皮表面的野生型酵母菌，发酵前需先用清水冲洗水果1~2次，再去除枝梗，用70%酒精冲洗会杀死果皮表面的野生酵母菌，且先去枝梗易导致水果破损，增加杂菌污染风险，B错误； C、醋酸菌是好氧细菌，果醋发酵需要有氧环境，打开瓶盖盖上纱布既可以保证氧气供应，又能阻挡空气中的灰尘、杂菌进入发酵液，C正确； D、醋酸菌在氧气、糖源都充足时可将糖分解为醋酸；当氧气充足、糖源不足时，醋酸菌可将乙醇先转化为乙醛，再转化为醋酸，并非只有氧气和糖源都充足时才能进行醋酸发酵，D错误。 故选C。 2. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，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，部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 图中所用培养基不需要添加氮源，但需要将pH调制成中性或弱酸性 B. 纯化培养时，用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液进行涂布 C. 步骤①获取土壤一般来自表层土壤，步骤③将土壤悬浮液稀释了10000倍 D. 若④的平板上菌落平均数为72个，则每克土壤中含有的固氮菌约7.2×106个 【答案】D 【解析】 【详解】A、自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，培养自生固氮菌时，一般不需要添加氮源，在培养细菌时需要将培养基调成中性或弱碱性，A错误； B、由图可知,该纯化培养的方法是稀释涂布平板法，应该用微量移液器从盛有菌液的试管中取0.1mL菌液，再用涂布器涂布，B错误； C、步骤①获取土壤一般来自浅层土壤，结合图示可知，步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍，C错误； D、若④的平板上菌落的平均数为72个，由图可知，稀释倍数为，每克土壤中含有的固氮菌个数为C÷V×M(稀释倍数)=72÷0.1×=7.2×个，D正确。 3. “华柚2号”是国际首例柑橘细胞工程直接培育的胞质重组新品种，其线粒体基因组来自具有细胞质雄性不育特性的“国庆1号”温州蜜柑，核基因组来自“华柚1号”。如图所示科研人员培育“华柚2号”的过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 失活处理的结果是使A1的细胞质失活，使B1的细胞核失活 B. ①过程可用蛋白酶进行处理，②过程的完成需要高尔基体参与 C. ③过程为植物组织培养，该过程的顺利进行需要始终有光照条件 D. ③过程中，培养基中细胞分裂素与生长素的比值较高时，有利于芽的分化 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据题干信息可知，“华柚2号”的核基因组来自“华柚1号”，线粒体基因组来自具有细胞质雄性不育特性的“国庆1号”温州蜜柑，因而推测，失活处理的结果是使A1的细胞核失活，使B1的细胞质失活，A错误； B、①过程需要用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理，②过程涉及再生细胞壁，所以该过程需要高尔基体参与，B错误； C、③过程为植物组织培养，植物组织培养过程中，脱分化阶段不需要光照，再分化阶段需要光照，以利于叶绿素的合成等，C错误； D、植物组织培养的过程中，细胞分裂素与生长素的比值高时有利于芽的分化，比值低时有利于根的分化，D正确。 4. 白藜芦醇由虎杖代谢产生，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功能。白藜芦醇直接作用于机体不能产生抗体，可将其与牛血清白蛋白偶联，进而诱导机体产生抗体。科研人员利用细胞工程技术制备抗白藜芦醇单克隆抗体的基本流程如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 取虎杖茎尖作为外植体，经植物组织培养获得大量植株才能获取白藜芦醇 B. 抗原X为白藜芦醇和牛血清白蛋白偶联物，注射到小鼠体内会使其产生抗体 C. 根据单克隆抗体制备流程，过程③需对细胞A进行克隆化培养与抗体检测 D. 白藜芦醇单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与抗原发生特异性结合 【答案】A 【解析】 【详解】A、白藜芦醇可以通过植物细胞培养的方式规模化生产，不需要将虎杖茎尖经植物组织培养获得完整植株再提取，直接培养愈伤组织即可产生白藜芦醇，A错误； B、白藜芦醇本身是小分子，不具备免疫原性，与牛血清白蛋白偶联后形成的抗原X可作为免疫原，注射到小鼠体内能诱导其产生特异性抗体，B正确； C、在单克隆抗体制备流程中，经细胞融合和初步筛选得到的杂交瘤细胞，需要进行克隆化培养和抗体检测，以筛选出能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，C正确； D、单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高，能准确识别抗原的细微差异，与抗原发生特异性结合，D正确。 故选A。 5. 下图表示三类生物技术的包含关系。下列叙述错误的是（　　） A. 若③为微生物培养，②为培养基制备技术，①为琼脂固体培养基配制，则符合图示关系 B. 若③为植物细胞工程，②为植物体细胞杂交技术，①为原生质体融合，则符合图示关系 C. 若③为胚胎工程，②为胚胎移植技术，①为胚胎分割操作，则符合图示关系 D. 若③为发酵工程，②为菌种选育技术，①为诱变育种，则符合图示关系 【答案】C 【解析】 【详解】A、微生物培养包含培养基制备技术，而琼脂固体培养基配制是培养基制备技术的一种，符合图中包含关系（③包含②，②包含①），A正确； B、植物细胞工程包含植物体细胞杂交技术，而原生质体融合是植物体细胞杂交技术的核心步骤之一，符合图中包含关系，B正确； C、胚胎工程包含胚胎移植技术，但胚胎分割操作是一项独立的胚胎工程技术，它和胚胎移植技术是并列关系，并非包含关系，C错误； D、发酵工程包含菌种选育技术，而诱变育种是菌种选育技术的一种，符合图中包含关系，D正确。 6. 下列有关“DNA的提取与鉴定”和“利用PCR扩增DNA片段及电泳鉴定”实验的说法，错误的是（　　） A. 洋葱研磨过滤后，滤液可放在4℃冰箱中静置 B. 将丝状物溶于95%酒精后，加入二苯胺试剂进行鉴定 C. dNTP可为PCR扩增提供原料，也可为子链合成提供能量 D. PCR扩增时引物特异性不强可能会导致电泳出现多条条带 【答案】B 【解析】 【详解】A、洋葱研磨过滤后，滤液在4℃冰箱静置可降低DNA酶活性，减少DNA降解，符合实验操作要求，A正确； B、DNA粗提取中，95%酒精用于析出DNA（形成丝状物），而非溶解DNA；二苯胺鉴定需将DNA溶于2 mol/L NaCl溶液，并在沸水浴条件下显色。若将丝状物直接溶于酒精后加二苯胺，既无法溶解DNA，也缺乏沸水浴条件，B错误； C、dNTP（脱氧核苷三磷酸）是PCR扩增的原料，在子链合成时通过水解提供能量（脱去焦磷酸释放能量），C正确； D、PCR引物需与模板DNA特异性结合。若引物设计不合理（如非特异性结合），可能扩增出非目标片段，导致电泳出现多条条带，D正确。 故选B。 7. 科研人员构建了“双阶段温控表达系统”用于大肠杆菌生产重组人干扰素，该系统含低温抑制、高温激活的温度敏感型启动子，以及能被高温诱导的折叠辅助因子基因。实验中，先根据干扰素基因（结构如图，阴影区域为编码序列）设计引物，通过PCR技术扩增目的基因，再构建重组表达载体并将其导入大肠杆菌。实验显示，25℃培养时菌体快速增殖，37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升。下列叙述错误的是（　　） A. 温度敏感型启动子通过调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离 B. 折叠辅助因子可能帮助干扰素形成正确空间结构，解释了高温下产物活性提升的原因 C. 若要通过PCR特异性扩增干扰素编码序列，应选择的引物组合是引物Ⅱ和引物Ⅲ D. 构建载体时用同种限制酶切割目的基因和载体，可保证目的基因定向插入，以提高表达效率 【答案】D 【解析】 【详解】A、启动子是用于启动基因的转录，而温度敏感型启动子低温抑制、高温激活，可以调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离，A正确； B、37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升；而干扰素的化学本质是蛋白质，其活性与空间结构相关联，推测折叠辅助因子的作用可能帮助干扰素形成正确空间结构，B正确； C、PCR扩增时引物延伸的方向为5'→3'，对应模板链的方向为3'→5'，因此选择引物Ⅱ和引物Ⅲ可以正确扩增出目的基因，C正确； D、用同种限制酶切割目的基因和载体，会产生相同的黏性末端，导致目的基因可能正向或反向插入，无法保证定向插入。要实现定向插入，需用两种不同限制酶（产生不同黏性末端）切割，D错误。 8. 虾青素是雨生红球藻产物，具有抗氧化和提高免疫力等特点，但并非其基本生命活动必需的产物。某科研团队从雨生红球藻中克隆虾青素合成关键酶基因（crtZ），通过基因工程改造酿酒酵母构建工程菌株，并结合发酵工艺优化实现虾青素产业化生产。虾青素的部分代谢途径如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图中质粒还缺少的必备元件是复制原点 B. 为使crtZ能正确连接质粒，应选用限制酶BamHI和EcoRI处理质粒 C. 将重组质粒导入URA3基因缺失的酿酒酵母后，需在含尿嘧啶的培养基上筛选工程酵母 D. 若将crtZ基因定向整合到酿酒酵母染色体上的ERG3基因中，会导致虾青素产量提高 【答案】C 【解析】 【详解】A、重组质粒的必备元件包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点（保证质粒在受体细胞中自主复制），图中质粒还缺少的必备元件是复制原点，A正确； B、据图可知，目的基因的两端只有EcoRⅠ和BglⅡ识别序列，目的基因应该用这两种酶切割，为使基因crtZ片段能在受体细胞中表达，应将基因crtZ片段连在质粒的启动子和终止子之间，质粒的启动子和终止子之间有BglⅡ、EcoRⅠ、BamHⅠ和HindⅢ识别序列，但BglⅡ有一个识别位点在启动子左边，如果使用此酶，有可能会将启动子切除，不能使用此酶，BglⅡ和BamHⅠ切割后产生的黏性末端相同，为保证目的基因和质粒能连接在一起，应该用BamHⅠ和EcoRⅠ切割质粒，B正确； C、URA3基因缺失的酿酒酵母无法合成尿嘧啶，重组质粒含URA3基因，因此需在不含尿嘧啶的培养基上筛选工程酵母，C错误； D、ERG3基因控制麦角固醇合成，crtZ基因整合到ERG3基因中会破坏其功能，使前体物质无法流向麦角固醇合成途径，转而更多用于虾青素合成，可提高虾青素产量，D正确。 故选C。 9. 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。 10. 不对称PCR是一种常见的单链DNA探针制备方法，其原理是反应体系中加入一对数量不相等的引物，其中少的称为限制性引物，多的称为非限制性引物。现有如图所示的DNA分子n个，已知A链是所需的单链DNA探针，限制性引物仅可供前10轮扩增。以下相关叙述合理的是（　　） A. PCR体系中必须加入ATP提供能量 B. 扩增所选的限制性引物为引物IV C. 前10轮扩增完成时，只含一种引物的DNA分子占 D. 若进行20轮扩增，则一共需要非限制性引物数为n（） 【答案】D 【解析】 【详解】A、PCR反应体系中添加的原料为脱氧核苷三磷酸（dNTP），脱氧核苷三磷酸（dNTP）水解成脱氧核苷酸，同时释放出能量，该能量可驱动DNA链的延伸，所以不需要额外加入ATP来提供能量，A错误； B、由于子链的延伸方向是5’→3’，A链是所需的单链DNA探针，因此，扩增所选的限制性引物为引物Ⅰ，最初10个循环的目的是增加模板DNA的量，引物Ⅰ以A链为模板进行扩增，为后续的PCR获得的A链提供较多的模板链，B错误； C、初始有n个DNA分子，经过10轮扩增后，DNA分子的总数为n×210个，由于DNA分子为半保留复制，前10轮扩增完成时，只含一种引物的DNA分子数为2/（210），C错误； D、后10次循环以前10次循环的DNA产物的B链为模板，前10次循环得到的B链的数目为210个，其中带有引物Ⅳ的数目为（210-1）个，此后以这些B链为模板进行后续的10次循环获得单链A，此时的单链A均带有引物Ⅳ，则后续的10次循环需要非限制性引物Ⅳ个数为10×(210)个，则进行20 轮扩增，则一共需要非限制性引物数为210-1+10×(210)=（11×210-1），则n个图示DNA完成20次循环需要引物Ⅳ的数目为n（11×210-1），D正确。 故选D。 11. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. ②的构建需要限制酶和DNA聚合酶的参与 B. ③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 C. ④的染色体上若含抗虫基因，代表抗虫植株培育成功 D. ④→⑤经过了脱分化和再分化的过程 【答案】D 【解析】 【详解】A、②是基因表达载体的构建，需要限制酶和DNA连接酶的参与，A错误； B、③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上，B错误； C、④的染色体上若含抗虫基因，如果不能成功转录或翻译，不一定能表现出抗虫性状，不代表抗虫植物培育成功，C错误； D、④→⑤是植物组织培养，经过了脱分化和再分化，D正确。 故选D。 12. 在家畜养殖过程中，某些微生物可使家畜粪便中的氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中既能利用氨氮化合物又能减少NH3产生的微生物，学习小组进行实验获得目的菌株。影印法可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种相同菌落。下列说法正确的是（ ） A. 实验中的粪便样本和培养基都可以用高压蒸汽灭菌，而玻璃器皿一般用干热灭菌 B. 用稀释涂布平板法检测①中活菌数时，平板上的一个菌落就是一个细菌 C. ②可分别选取平板上的4、6菌落进行培养用于后续实验 D. 学习小组应选择菌株甲添加在粪便中以减少NH3的产生 【答案】C 【解析】 【详解】A、粪便样本用来提供目的菌种，不能灭菌，玻璃器皿一般用干热灭菌，A错误； B、用稀释涂布平板法检测①中活菌数时，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，而不是平板上的一个菌落是一个细菌，B错误； C、结合题意，②筛选的应是只能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，应选择4、6，C正确； D、由图可知，甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，且乙同时分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少，D错误。 故选C。 二、多选题（每小题4分，错选0分，漏选2分，共16分） 13. 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。下列说法错误的是（　　） A. 过程①中酶处理的时间有差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B. 过程②是该技术的关键环节，融合的细胞均具有两种细胞的遗传物质 C. 过程④的培养基中不需要添加生长素和细胞分裂素 D. 可通过分析丙的染色体来鉴定是否为杂种植株 【答案】BC 【解析】 【详解】A、过程①中植物甲、乙的酶解时间不同（甲 1.5 小时，乙 2 小时），原因可能是两种植物的细胞壁成分、结构存在差异，导致纤维素酶和果胶酶的降解效率不同，A正确； B、过程②是原生质体融合，是植物体细胞杂交技术的关键环节，但融合的细胞并非都具有两种细胞的遗传物质： 存在甲 - 甲、乙 - 乙同种细胞融合的情况，这类融合细胞只含有一种亲本的遗传物质； 只有甲 - 乙的异种融合细胞才具有两种细胞的遗传物质，B错误； C、过程④是杂种细胞脱分化形成愈伤组织，该过程的培养基中必须添加生长素和细胞分裂素，以调控细胞脱分化，C错误； D、杂种植株丙的染色体是植物甲、乙染色体的总和，可通过分析染色体的形态、数目来鉴定是否为杂种植株，D正确。 故选BC。 14. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下列叙述错误的是（ ） A. ①和③技术中可通过滋养层细胞性别鉴定筛选目标个体 B. ①技术的培育过程涉及无性生殖，②技术涉及有性生殖 C. 三种技术均需将早期胚胎培养至原肠胚阶段再进行移植 D. 为保证胚胎移植成功，受体动物需与供体动物属于不同物种 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、滋养层细胞是早期胚胎（囊胚阶段）的外层细胞，将来发育为胎膜和胎盘，取滋养层细胞进行性别鉴定不会影响内细胞团的发育。①试管动物、③转基因动物常需通过该方式筛选目标性别个体，A正确； B、①试管动物的培育流程为“体外受精→胚胎培养→胚胎移植”，体外受精过程涉及精子和卵细胞结合，属于有性生殖；②克隆动物（如克隆猴）的培育基于体细胞核移植技术，无需精子和卵细胞结合，仅通过体细胞的细胞核与去核卵母细胞重组发育为胚胎，属于无性生殖，B错误； C、胚胎移植的最佳时期为桑葚胚或囊胚阶段，原肠胚阶段的胚胎已开始细胞分化形成三个胚层，此时移植成功率极低，且胚胎易受损伤。因此①②③技术均需将胚胎培养至桑葚胚或囊胚阶段进行移植，C错误； D、胚胎移植需遵循“同种移植”原则，且受体与供体的生理状态必须同步，才能为胚胎着床提供适宜环境，D错误。 故选BCD。 15. 低温是限制茶树生长最重要的环境因子之一、中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种创新团队研究发现，类钙调磷酸酶B蛋白互作蛋白激酶（CsCIPK11）可以调节茶树在低温下的抗氧化能力与耐受性。该研究为茶树抗寒新品种选育提供了新的基因资源。下图为培育“抗寒茶树”的操作流程，该过程中可能用到的限制酶及切割位点如表所示。下列说法正确的是（ ） 限制酶 BclI EcoRI SnaBI Sau3AI XbaI 切割位点 T↓GATCA G↓AATTC TAC↓GTA ↓GATC T↓CTAGA A. 运用PCR技术扩增CsCIPK11基因，应选用引物1+引物4或者选用引物2+引物3 B. 为使目的基因与载体正确连接，应在引物2的5’端添加EcoRⅠ识别序列，在引物3的5’端添加SnaBⅠ的识别序列 C. 将目的基因与载体连接时，只能用T4DNA连接酶 D. 目的基因导入受体细胞后，还需要经过检测与鉴定才知道是否转化成功 【答案】BD 【解析】 【详解】A、DNA链的磷酸基团端为5’端，羟基端为3’端，DNA复制是从引物的5’到3’端延伸，模板链的3’到5'，故运用PCR技术扩增CsCIPK11基因，应选用引物2+引物3而不是引物1+引物4，A错误； B、目的基因应插入T-DNA的启动子和终止子之间，切割质粒不能选择限制酶Sau3A Ⅰ，因为限制酶Sau3A Ⅰ也能识别Bcl Ⅰ的识别部位，故切割质粒应选择限制酶EcoR Ⅰ和SnaB Ⅰ，结合目的基因转录方向可知，应在引物2的5'端添加EcoR Ⅰ的识别序列，在引物3的5'端添加SnaB Ⅰ的识别序列，B正确； C、限制酶EcoR Ⅰ和SnaB Ⅰ切割产生的末端分别为黏性末端和平末端，E.coliDNA连接酶和T4 DNA连接酶都可以连接黏性末端和平末端，只是E.coliDNA连接酶连接平末端的效率远远低于T4DNA连接酶，C错误； D、目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，需要通过基因的检测与鉴定才能确定，D正确。 故选BD。 16. 利用植物秸秆生产酒精的关键步骤包括原料预处理、水解、发酵和蒸馏。预处理后的秸秆中的纤维素和半纤维素需通过水解转化为可发酵的糖(如葡萄糖、木糖)，利用酶解法水解，反应条件温和，催化效率高，且副产物少，但纤维素酶的成本较高。从牛、羊等草食性动物的瘤胃中分离高效降解纤维素的分解菌，可降低上述酶成本较高的问题，实验流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 利用植物秸秆生产酒精的发酵阶段，发酵菌有酵母菌 B. ①和②过程使用石蜡主要是为目的菌营造无氧环境 C. ②过程所用接种工具为涂布器，平板甲上菌落数要求在30~300之间 D. 平板乙上，菌落 b由降解纤维素效率最高的菌株繁殖而来 【答案】CD 【解析】 【详解】A、发酵生产酒精，发酵菌主要是酵母菌，A正确； B、由于目的菌是从牛的瘤胃中分离出来的，瘤胃是无氧环境，所以筛选应提供无氧环境，因此①和②过程使用石蜡主要是为目的菌营造无氧环境，B正确； C、该实验的目的是筛选高效降解纤维素的分解菌，所以平板甲上菌落数没有30~300的限制，C错误； D、平板乙上，菌落a最小，但降解圈最大，菌落 a由降解纤维素效率最高的菌株繁殖而来，D错误。 三、解答题（共60分） 17. 阅读下列关于能源、环境和农业生产方面的材料，回答相关问题： 材料I：随着能源和环境问题日益严峻，利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。某兴趣小组通过实验分离出能分解纤维素的微生物。 （1）为了筛选出分解纤维素的微生物，实验小组尝试从收割后的小麦田里取样，配制以纤维素为唯一碳源的______（填“选择”或“鉴别”）培养基。配制好的培养基需_______灭菌。 （2）若要对培养的细菌计数，则需要用________法进行接种，当样品的稀释度足够高时，培养一段时间后，可根据________初步鉴定并挑取产纤维素酶菌株。 材料Ⅱ：尿素是一种重要的农业氮肥，但尿素并不能直接被农作物吸收，只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数的过程如图所示。 （3）图中培养基应以__________为唯一氮源。该琼脂培养基倒平板时需等待培养基冷却后倒过来放置，原因是__________。 （4）某同学选取5个培养皿进行实验，其中1个不进行涂布或者用无菌水涂布平板，目的是_______；接种其余4个培养皿，一段时间后4个培养皿中分别长出了54、46、50、24个菌落，根据实验结果，该1g土壤样本中约有分解尿素的细菌____________个。培养基表面生长的是单菌落，运用这种方法统计的结果往往比实际值偏小的原因是______。 【答案】（1） ①. 选择 ②. 高压蒸汽 （2） ①. 稀释涂布平板 ②. 菌落的特征 （3） ①. 尿素 ②. 防止皿盖上的水珠滴落在培养基上，造成污染 （4） ①. 检测培养基是否被污染 ②. 5×109 ③. 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 【解析】 【小问1详解】 为了筛选出分解纤维素的微生物，实验小组尝试从收割后的小麦田里取样，配制以纤维素为唯一碳源，原则上，只有能分解纤维素的微生物才能在该培养基上生存和繁殖，因此属于选择培养基，配制好的培养基需高压蒸汽灭菌。 【小问2详解】 若要对培养的细菌计数，则需要用稀释涂布平板法，该接种方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，培养一段时间后，可根据菌落的特征（或菌落的形状、大小、颜色等）初步鉴定并挑取产纤维素酶菌株。 【小问3详解】 由题干信息“课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数”可知，培养基应以尿素为唯一氮源。琼脂培养基倒平板时需等待培养基冷却后倒过来放置，原因是防止皿盖上的水珠滴落在培养基上，造成污染（避免培养基中的水分过快挥发）。 【小问4详解】 选取5个培养皿进行实验，其中1个不进行涂布或者用无菌水涂布平板，目的是检测培养基是否被污染。一般选择菌落数为30~300的平板进行计数，选择54、46、50菌落数，则培养皿上生长菌落的平均值为（54+46+50）÷3=50；由于锥形瓶中是在1g土壤中加入99mL无菌水，相当于稀释了102，故⑤试管的稀释倍数为107，所以1g土壤样本中约有分解尿素的细菌50÷0.1 × 107=5×109个。培养基表面生长的是单菌落，运用这种方法统计的结果往往比实际值偏小的原因是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。 18. 千禧果果实富含维生素C、番茄红素等营养成分，具有较高的营养价值，但喜温暖、不耐寒，提高其冷耐受性可拓展优质千禧果的种植区域。科研人员发现，野生千禧果中M基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培千禧果中可显著增强其抗寒能力。请回答下列问题： （1）已知M基因转录出的RNA至成熟mRNA的过程，需经历剪切和拼接处理，若该成熟mRNA中腺嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的42%，则__________（填“能”或“不能”）推算出M基因中鸟嘌呤所占的比例。 （2）在多肽合成过程中，tRNA“搬运”氨基酸到核糖体上，氨基酸结合部位在tRNA的______（填“3'”或“5'”）端。分析可知，A端的_________（填“-P”或“-OH”）链上有RNA聚合酶识别并结合的位点。 （3）用PCR技术扩增M基因时应选用图中①~④的_______（填序号）作为引物，原因是________，PCR反应缓冲液中Mg2+的作用是_________。 （4）图中标识了载体和M基因中限制酶的切割位点。为将M基因正确插入载体，PCR扩增M基因时需在引物的5'端添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物应添加__________酶的识别序列，切割载体时应选用的两种限制酶是_________。 【答案】（1）不能 （2） ①. 3' ②. -OH （3） ①. ②③ ②. 可使DNA聚合酶从引物的3'开始连接脱氧核苷酸 ③. 激活DNA聚合酶 （4） ①. Bgl Ⅱ ②. BamH I、EcoR I 【解析】 【分析】1、基因工程的步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 2、限制酶选择条件：不能破坏目的基因和启动子、终止子，以便于目的基因和载体正确连接。 【小问1详解】 成熟 mRNA 是经过剪切和拼接的，其碱基组成与 M 基因的完整碱基组成并不完全对应，所以根据成熟mRNA中腺嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数不能推算出M基因中鸟嘌呤所占的比例。 【小问2详解】 tRNA 的 3' 端通常有 - OH 结构，是氨基酸的结合位点。转录时，RNA 链的延伸方向是 5'→3'，这意味着 RNA 聚合酶是沿着模板链的 3'→5' 方向移动的。图中 M 基因的转录方向为 A 端→B 端，DNA链的 3' 端带有 - OH，5' 端带有 - P。因此，作为模板链的 A 端-OH链上有RNA聚合酶识别并结合的位点。 【小问3详解】 PCR 的子链延伸方向也是 5'→3'，因此引物必须与模板链的 3' 端结合，才能保证子链从引物的 3' 端（-OH）开始延伸，。所以用PCR技术扩增M基因时应选用图中②③作为引物，这样可使DNA聚合酶从引物的3'开始连接脱氧核苷酸，PCR反应缓冲液中Mg2+的作用是激活DNA聚合酶。 【小问4详解】 结合图表分析，在载体的启动子和终止子之间有BamH I、EcoR I和Xba I的识别序列，而M基因内部含有Xba I、Nde I和BamH I的识别序列，要用BamH I、EcoR I或Xba I切割载体，又不能用Xba I、Nde I或BamH I切割M基因，再根据各种限制酶的识别序列及切割位点，可知，需要用BamH I、EcoR I切割载体，用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ（黏性末端与BamH I相同）和EcoR I切割获取M基因。所以PCR扩增M基因时上游引物应添加Bgl Ⅱ酶的识别序列，切割载体时应选用的两种限制酶是BamH I、EcoR I。 19. 肝细胞表面的低密度脂蛋白受体（LDLR）与含有载装胆固醇的蛋白结合，可介导胆固醇进入肝细胞降解，从而降低血浆中胆固醇的水平，而PCSK9与肝细胞的LDLR结合，会促进LDLR的降解。针对PCSK9的单克隆抗体可有效降低血浆的胆固醇水平，用于治疗原发性高胆固醇血症和心血管疾病预防。下图是生产该类单克隆抗体的流程图，回答下列问题： （1）制备单克隆抗体的过程涉及的细胞工程技术有________。动物细胞体外培养时，培养基中除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，还需要添加________。为防止有害代谢物的积累，可采用______的方法。 （2）每隔2周用PCSK9注射小鼠1次，共注射3次，其目的是________，最后一次免疫后的第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，过程①用化学方法诱导融合时常用的试剂为_________，能得到_________类两两融合的细胞。 （3）步骤②的细胞经_____培养基选出杂交瘤细胞，该培养基对_________生长具有抑制作用。单克隆抗体筛选中，将抗体与PCSK9进行杂交，其目的是________。 【答案】（1） ①. 动物细胞培养技术、动物细胞融合技术 ②. 血清 ③. 定期更换培养液 （2） ①. 加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞； ②. 聚乙二醇##PEG ③. 3##三 （3） ①. 特定的选择 ②. 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞 ③. 筛选出能够特异性结合PCSK9的杂交瘤细胞 【解析】 【分析】制备单克隆抗体的流程：①向小鼠体内注射特定的抗原，使其发生免疫，然后从小鼠脾内获得能产生特定抗体的B淋巴细胞。②将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。③克隆化培养和抗体检测，从而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。④将最终筛选出的杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。 【小问1详解】 制备单克隆抗体的过程，需要利用动物细胞培养技术培养骨髓瘤细胞与免疫的B淋巴细胞等，而后利用动物细胞融合技术诱导骨髓瘤细胞与免疫的B淋巴细胞融合。由于人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在动物细胞体外培养时，培养基中除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，还需要添加血淸等一些天然成分。为防止有害代谢物的积累对细胞自身造成危害，应定期更换培养液，以便清除代谢物。 【小问2详解】 每隔2周用PCSK9注射小鼠1次，共注射3次，其目的是加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞。诱导动物细胞融合的常用方法有电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法等。取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，过程①用化学方法诱导融合时常用的试剂为PEG（聚乙二醇），能得到3类两两融合的细胞（B淋巴细胞与B淋巴细胞融合的、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的、骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的）。 【小问3详解】 步骤②是用特定的选择培养基筛选：该培养基对未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞的生长具有抑制作用，因此在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞分泌的抗体能与特定抗原结合，在单克隆抗体筛选中，将抗体与PCSK9进行杂交，其目的是筛选出能够特异性结合PCSK9的杂交瘤细胞。 20. 2017年11月27日，世界上首例体细胞克隆猴“中中”诞生；12月5日，第二例克隆猴“华华”诞生。我国科学家攻克了与人类相近的灵长类动物猕猴的体细胞克隆的难题。获得克隆猴的流程如图所示，据图回答问题： （1）“中中”、“华华”的性状与______（填“供核体”“卵母细胞供体”或“代孕”）动物的性状基本无关。获得“中中”和“华华”的繁殖方式是______（填“有性繁殖”或“无性繁殖”）。 （2）获得克隆猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是动物体细胞______，表现全能性十分困难。与克隆羊多莉培养成功一样，“中中”和“华华”克隆猕猴的成功证明了______。 （3）若胚胎移植前要进行性别鉴定，应选______细胞，避免对胚胎造成影响。胚胎能在代孕个体内存活的生理学基础是受体对外来胚胎基本上不发生______。 （4）在遵循动物研究伦理准则的前提下，克隆猴技术可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为通过克隆产生的同一批动物模型______，可以减少无关变量对实验结果的影响。 【答案】（1） ①. 代孕 ②. 无性繁殖 （2） ①. 分化程度高 ②. 动物细胞核具有全能性 （3） ①. 滋养层 ②. 免疫排斥反应 （4）遗传物质一致，性状高度相似 【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。 【小问1详解】 “中中”、“华华”的核遗传物质来源于提供细胞核的雌猕猴，细胞质中的遗传物质来源于雌猕猴的体细胞和去核的卵母细胞，遗传物质的来源与代孕的母体无关，因此其性状与代孕动物的性状基本无关。获得“中中”和“华华”的繁殖方式没有经过精卵结合，是无性繁殖。 【小问2详解】 核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植，图示过程运用了体细胞核移植技术，该技术难度更高，原因是动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易；动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。与克隆羊多莉培养成功一样，“中中”和“华华”克隆猕猴的成功证明了动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。 【小问3详解】 滋养层细胞发育为胎盘和胎膜，内细胞团发育为胎儿的各种组织，因此若胚胎移植前要进行性别鉴定，应选滋养层细胞，避免对胚胎造成影响。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，即胚胎能在代孕个体内存活的生理学基础是受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。 【小问4详解】 细胞核移植属于无性繁殖，由于克隆的子代遗传物质主要来自供体，因此可通过克隆产生同一批遗传物质一致，性状高度相似的实验动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性，可以减少无关变量对实验结果的影响。 21. 转Bt基因抗虫棉的广泛种植有效控制了棉铃虫危害，但棉铃虫对Bt蛋白的抗性进化已成为亟待解决的问题。科研团队为培育高效抗虫棉，利用农杆菌转化法构建重组表达载体，结合组织特异性启动子实现Bt毒蛋白基因（抗虫基因）的精准表达，相关操作及检测结果如下： 请回答下列问题： （1）构建重组Ti质粒时，要保证基因能正常表达需先用限制酶___________和________处理含Bt毒蛋白基因的DNA片段和Ti质粒的多克隆位点。棉铃组织特异性启动子的作用是_____。 （2）将转化后的棉花细胞培育为完整抗虫棉植株，依赖的技术是__________，该技术的理论基础是_______。 （3）将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，培养基中需加入_________（填“卡那霉素”或“潮霉素”或“卡那霉素或潮霉素”）进行筛选，筛选出的愈伤组织经___________形成丛芽，最终获得多个转基因玉米株系，据图3的实验结果，应该选择____________株系来培育抗虫棉。 （4）棉铃虫抗性基因（R）对敏感基因（r）为显性，若某棉田出现抗性棉铃虫群体，欲判断某抗性个体的基因型，可选择基因型为__________的棉铃虫与其杂交。 【答案】（1） ①. BamH I ②. Sac I ③. 驱动Bt毒蛋白基因仅在棉花棉铃组织中特异性转录 （2） ①. 植物组织培养技术 ②. 植物细胞的全能性 （3） ①. 潮霉素 ②. （再）分化 ③. a1 （4）rr 【解析】 【小问1详解】 根据题意，用农杆菌转化法构建重组表达载体，结合组织特异性启动子实现Bt毒蛋白基因（抗虫基因）的精准表达，因此构建重组Ti质粒时，为获得携带棉铃组织特异性启动子的Bt毒蛋白基因，并使其添加到T-DNA的区间中，通过比较图1和图2中目的基因和Ti质粒限制酶，应选择BamH I和Sac I两种限制酶处理含Bt毒蛋白基因的DNA片段和Ti质粒的多克隆位点。棉铃组织特异性启动子的作用是驱动Bt毒蛋白基因仅在棉花棉铃组织中特异性转录和表达，避免在非靶标组织中表达造成资源浪费或生态风险。 【小问2详解】 将转化后的棉花细胞培育为完整抗虫棉植株，是将已经分化的棉花细胞培育成完整个体的过程，利用的技术理论基础是植物细胞的全能性，所依赖的技术为植物组织培养技术。 【小问3详解】 由于T-DNA上具有潮霉素抗性基因，因此转化成功后的棉花细胞的染色体上应具有潮霉素抗性基因，因此将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，培养基中需加入潮霉素进行筛选，愈伤组织是未分化的细胞，其经过再分化形成丛芽，最终获得多个转基因玉米株系；据图3的实验结果，a1棉花株系的Bt毒蛋白相对表达量最高，应该选择a1株系来培育抗虫棉。 【小问4详解】 棉铃虫抗性基因（R）对敏感基因（r）为显性，若某棉田出现抗性棉铃虫群体，测交可以推出亲本是显性纯合子还是杂合子，因此推测某抗性个体的基因型，可选择基因型为rr的棉铃虫与其杂交。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $