河北省张家口市高二年级生物学2025-2026学年下学期期中阶段测试试卷（人教版选择性必修3第2-4章）

**基本信息** 高二年级期中生物试卷以植物组织培养、单克隆抗体、基因工程等现代生物技术为核心，原创题占比高，融入iPS细胞、速效胰岛素等科技前沿情境，强化生命观念与科学思维的考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|18题/41分|植物细胞工程（菊花组织培养）、动物细胞工程（单克隆抗体）、基因工程（限制酶应用）|原创题结合动物胚胎发育时间表分析，考查科学思维| |非选择题|5题/59分|细胞融合（人参-胡萝卜原生质体）、免疫检测（胶体金试纸条）、转基因番茄（SAK蛋白表达）|以科研流程图为载体，如第22题重组质粒构建与检测，体现探究实践|

5月 2025-2026学年度第二学期高二年级期中考试生物学科双向细目表 题号 题型 分值 知识点 难度系数 1 单项选择题 2 植物细胞工程的基本技术 0.8 2 单项选择题 2 植物细胞工程的应用 0.75 3 单项选择题 2 动物细胞培养 0.8 4 单项选择题 2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 0.75 5 单项选择题 2 动物体细胞核移植技术和克隆动物 0.75 6 单项选择题 2 胚胎工程的理论基础 0.8 7 单项选择题 2 胚胎工程技术及其应用 0.75 8 单项选择题 2 重组DNA技术的基本工具 0.75 9 单项选择题 2 基因工程的基本操作程序 0.8 10 单项选择题 2 基因工程的应用1 0.75 11 单项选择题 2 基因工程的应用2 0.75 12 单项选择题 2 蛋白质工程的原理和应用 0.75 13 单项选择题 2 生物技术的安全性与伦理问题 0.8 14 多项选择题 3 植物细胞工程综合 0.75 15 多项选择题 3 动物细胞工程综合 0.75 16 多项选择题 3 胚胎工程综合 0.75 17 多项选择题 3 基因工程综合 0.75 18 多项选择题 3 蛋白质工程综合 0.75 19 非选择题 11 植物细胞工程综合 0.8 20 非选择题 12 动物细胞工程综合 0.75 21 非选择题 12 胚胎工程综合 0.75 22 非选择题 12 基因工程综合 0.7 23 非选择题 12 蛋白质工程综合 0.7 说明： 1.考试范围界定：《生物技术与工程》第2章《细胞工程》-第4章《生物技术的安全性与伦理问题》； 2.预估学科均分：75分； 3.选择题18题，共41分，非选择题5题，共59分。 $2025-2026学年度第二学期高二年级期中考试生物学科双向细目表 题号 题型 分值 知识点 难度系数 单项选择题 2 植物细胞工程的基本技术 0.8 2 单项选择题 2 植物细胞工程的应用 0.75 3 单项选择题 2 动物细胞培养 0.8 单项选择题 2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 0.75 单项选择题 2 动物体细胞核移植技术和克隆动物 0.75 6 单项选择题 胚胎工程的理论基础 0.8 单项选择题 胚胎工程技术及其应用 0.75 8 单项选择题 2 重组DNA技术的基本工具 0.75 9 单项选择题 2 基因工程的基本操作程序 0.8 10 单项选择题 2 基因工程的应用1 0.75 单项选择题 2 基因工程的应用2 0.75 12 单项选择题 2 蛋白质工程的原理和应用 0.75 13 单项选择题 2 生物技术的安全性与伦理问题 0.8 14 多项选择题 3 植物细胞工程综合 0.75 15 多项选择题 动物细胞工程综合 0.75 16 多项选择题 胚胎工程综合 0.75 多项选择题 基因工程综合 0.75 18 多项选择题 蛋白质工程综合 0.75 19 非选择题 11 植物细胞工程综合 0.8 20 非选择题 12 动物细胞工程综合 0.75 21 非选择题 12 胚胎工程综合 0.75 22 非选择题 12 基因工程综合 0.7 23 非选择题 12 蛋白质工程综合 0.7 说明： 1.考试范围界定：《生物技术与工程》第2章《细胞工程》-第4章《生物技术的安全性与 伦理问题》； 2.预估学科均分：75分；3.选择题18题，共41分，非选择题5题，共59分。 高二年级期中考试试卷参考答案 生物学 一、单项选择题（本部分13小题，每小题2分，共计26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．【答案】C【详解】已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一，A正确；植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s，用无菌水清洗2~3次，再用质量分数5%左右的次氯酸钠溶液处理30min，立即再用无菌水清洗2~3次，B正确；外植体脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照，但愈伤组织再分化形成胚状体的过程需要光照，C错误；生长素和细胞分裂素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向，是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，D正确。 2．【答案】B【详解】从濒危植物红豆杉的树皮和树叶中直接提取紫杉醇，会破坏野生植物资源，且天然红豆杉中紫杉醇含量极低，产量很低，A错误；细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，利用外植体获得高产紫杉醇细胞并未体现上述过程，不能体现植物细胞的全能性，B正确；细胞产物的工厂化生产是在室内可控的生物反应器中培养植物细胞，不占用耕地，几乎不受季节、天气等外界环境因素的限制，C错误；次生代谢物不是植物基本生命活动所必需的一类小分子有机物，初生代谢物才是植物生长和生存所必需的有机物，D错误。 3．【答案】A【详解】体外诱导成纤维细胞获得iPS细胞的过程是细胞去分化的过程，仅通过调控实现了基因选择性表达的重编程，细胞的遗传物质未发生改变，A错误；干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类，成体干细胞只能分化为特定的组织或器官细胞，具有组织特异性，B正确；胚胎干细胞来源于早期胚胎，获取胚胎干细胞需要破坏胚胎，涉及生命伦理问题，C正确；iPS细胞具有多向分化的潜能，可分化为血细胞、神经元、胰岛细胞、肝细胞、心肌细胞、肠上皮细胞等功能细胞，在治疗人类阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究已经取得新进展，D正确。 4．【答案】C【详解】单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备，A正确；图中扩大培养后，单克隆抗体既可以从小鼠的腹水中获取，也可以在体外培养液中提取，B正确；诱导植物细胞融合的方法有物理法（电融合法、离心法等）、化学法（聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法），诱导动物细胞融合的方法有物理法（电融合法）、化学法（聚乙二醇融合法）、生物法（灭活病毒诱导法），所以与植物细胞融合相比，诱导动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法，C错误；将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板时，每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞，这样可以保证得到的单克隆抗体来自同一个杂交瘤细胞，D正确。 5．【答案】A【详解】需要对精子进行获能处理，卵母细胞需要在体外培养至 MⅡ期，A错误；在体细胞核移植过程中，去核实质上是去除纺锤体—染色体复合物，图中过程①常用显微操作法去除纺锤体-染色体的复合物，B正确；为了方便操作，动物细胞核移植时是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中，C正确；Ca2+载体等激活重构胚的目的是使其完成分裂和发育进程，D正确。 6．【答案】D【详解】“试管牛”的培育属于体外受精-胚胎移植技术，其原理是有性生殖，A错误；同期发情处理的对象是供体母牛（良种母牛）和受体母牛（普通母牛），B错误；成熟的精子采集后，必须经过获能处理才能用于体外受精，不能直接使用，C错误；囊胚期的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，取其细胞进行DNA分析，鉴定性别，不会损伤内细胞团（胎儿的各种组织），D正确。 7．【答案】D【详解】根据表格信息，马的桑葚胚阶段细胞尚未发生分化，所有细胞都具有发育成完整个体的全能性；发育到囊胚阶段时细胞开始分化，形成内细胞团和滋养层细胞，A正确；猪等动物的体内受精和早期胚胎发育的规律研究，是胚胎工程各项技术（如体外受精、胚胎移植等）的理论基础，B正确；据表格信息，将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎。实践中，为了提高胚胎移植后胚胎的发育率和妊娠率，通常选择处于囊胚阶段的胚胎进行移植，C正确；为获得更多的优良胚胎，可利用胚胎分割技术将小鼠囊胚阶段的内细胞团均等分割，桑葚胚还没有内细胞团，D错误。 8．【答案】B【详解】限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割形成的是平末端，A正确；DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，使得目的基因和质粒相连，B错误；限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能识别特定核苷酸序列，C正确；该技术中所用的质粒载体常有特殊的标记基因便于重组DNA分子的筛选，即可用于筛选含有重组DNA的受体细胞，D正确。 9．【答案】D【详解】在构建表达载体时，使用双酶法切割能使目的基因正确插入质粒中，故用BamHI和SalI同时切割后，有利于X基因正确插入pBR322质粒，A错误；未导入质粒的受体菌和导入重组质粒的受体菌都不能在含有四环素的培养基上生长，因此不能做出筛选与分离；培养基中添加氯霉素可将未导入质粒和导入质粒的受体菌分离，B错误；没有复制原点的质粒没有自我复制能力，无法在细胞内扩增，C错误；在鉴定导入重组质粒的受体菌时，重组质粒中含有X基因，因此可用X基因的引物来进行PCR扩增，若扩增出目的基因，则说明受体菌含有重组质粒，这属于分子水平上的鉴定，D正确。 10．【答案】C【详解】将牛凝乳酶基因导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶，A错误；作为乳腺生物反应器的动物体内所有细胞都含有目的基因，但是只有乳腺细胞才能表达目的基因，B错误；将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组，可降低乳汁中的乳糖含量，C正确；抗除草剂玉米含有抗性基因，则适量喷施除草剂后，杂草被杀死，抗除草剂玉米一般不会受到严重损伤，D错误。 11．【答案】B【详解】花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中，A正确；乳腺生物反应器需选择泌乳期的雌性动物，而膀胱生物反应器对性别和年龄无严格要求，B错误；PCR反应中，Mg2+是耐高温TaqDNA聚合酶的激活剂，缓冲液中必须添加，C正确；大肠杆菌通过基因工程可以表达干扰素蛋白，但因其属于原核生物，没有内质网和高尔基体，无法进行糖基化修饰，产物仅仅是无糖链的干扰素，D正确。 12．【答案】B【详解】I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤，A正确；步骤①②表示基因的表达，步骤⑤是通过氨基酸序列找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因，不需要逆转录酶，B错误；蛋白质十分复杂的高级结构导致蛋白质工程的难度非常大，C正确；通过图示的蛋白质工程可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸的含量分别提高5倍和2倍，D正确。 13．【答案】A【详解】转基因产品需通过安全性评估（如毒理学、生态影响等）才能上市，实验室成果不可直接推广，A错误；设计试管婴儿涉及胚胎筛选，可能被滥用进行性别或基因选择，引发伦理问题，因此反对理由合理，B正确；生物武器危害极大，国际社会严格禁止，防控其扩散是生物安全的重要任务，C正确；由于ɑ-淀粉酶基因会导致花粉败育，故将ɑ-淀粉酶基因和目的基因同时导入转基因植物，可以防止转基因花粉的传播，D正确。 二、多项选择题（本部分5小题，每小题3分，共计15分。在每小题给处的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 14．【答案】ABD【详解】原生质体无细胞壁保护，若在低渗溶液中会大量吸水涨破。因此，去除细胞壁的操作应在等渗溶液中进行，以维持原生质体的形态和活性，A错误；题干中，紫外线照射菘蓝原生质体，破坏其细胞核中染色体结构，导致菘蓝的核基因组无法正常分裂和遗传；碘乙酰胺处理甘蓝型油菜原生质体，使其细胞质中酶失活，抑制细胞分裂。因此，杂种细胞的核基因主要来自甘蓝型油菜，质基因主要来自菘蓝，B错误；植物原生质体融合常用的诱导方法是PEG（聚乙二醇）融合法、电融合法等，C正确；抗病毒成分属于植物的次生代谢产物，这类产物并非植物生长和生存等基本生命活动所必需，而是植物适应环境、防御胁迫的特殊产物，D错误。 15．【答案】CD【详解】黑鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程属于细胞去分化的过程，仅通过调控实现了基因选择性表达的重编程，细胞的形态结构和生理功能会发生稳定性差异，但遗传物质不会发生改变，A错误；克隆鼠X的体色由黑鼠细胞核中的遗传物质决定，故体色为黑色；但该培育过程是通过诱导黑鼠体细胞脱分化获得iPS细胞，继而培育出克隆鼠，运用了胚胎移植技术，并没有运用细胞核移植技术，B错误；黑鼠是体细胞供体，提供细胞核，克隆鼠的遗传特性由其细胞核决定，灰鼠（第一代孕母鼠）为胚胎发育提供场所，白鼠（第二代孕母鼠）为重组囊胚发育提供场所，上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄性鼠，也可以是雌性鼠，C正确；iPS细胞可由人体自身体细胞诱导获得，既避免了移植后的免疫排斥反应，也不存在胚胎干细胞相关的伦理争议，在人类疾病的治疗上，iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，D正确。 16．【答案】AC【详解】注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团中，内细胞团细胞可以发育为胚胎的各种组织器官，A正确；胚胎发育早期，细胞数目不断增加，但胚胎总体积并不增加或略有缩小，因为细胞体积变小，B错误；嵌合体大鼠的大部分细胞来源于Rag2基因缺陷的原始胚胎，仅少部分细胞来自注入的正常ES细胞，因此大部分细胞的Rag2基因仍然存在缺陷，C正确；细胞全能性是指细胞发育成完整个体的能力，本实验中ES细胞仅发育成了嵌合体大鼠的部分组织器官，并未发育成完整个体，因此不能证明ES细胞具有细胞全能性，D错误。 17．【答案】BC【详解】根据图中①电泳鉴定结果存在3500bp长度的条带可知，①是单独使用限制酶A处理DNA片段的酶切产物电泳鉴定结果，再根据①电泳鉴定结果存在500bp长度和6000bp长度的条带，可知Y是限制酶A的酶切位点；只被限制酶②切割时，得到8000bp和2000bp长度的条带，故限制酶②代表限制酶B；B、C正确。X代表的碱基对数为8000-3500=4500；A错误。由题图可知，设计引物从图甲1个DNA分子扩增得到完整双链X片段，至少需要3轮PCR，一次PCR一般要经历30轮（次）循环，D错误。 18．【答案】ABD【详解】物质的结构决定功能，速效胰岛素类似物想要达到预期的疗效，必须依赖于其正确的高级结构，A正确；该工程通过对天然胰岛素的氨基酸序列进行改造，属于蛋白质工程，改造后生产的蛋白质（速效胰岛素类似物）是自然界不存在的，B正确；蛋白质工程的实质是对基因进行改造，需要用限制酶和DNA连接酶等工具，影响磷酸二酯键，不需要蛋白酶，C错误；天然蛋白质的合成过程是按照中心法则进行的，蛋白质工程的基本思路与中心法则相反，D正确。 三、非选择题（本部分5小题，共计59分。） 19．（11分，除标记1分外，其余每空2分） 【答案】(1)脱分化（1分） 未分化、不定形、细胞壁薄（薄壁组织），有重新分化能力（至少答出2点） (2)果胶 (3)高Ca2+-高pH (4)植物细胞具有全能性 糖类、脂质、蛋白质和核酸（至少答出3种） 【详解】（1）过程①外植体（人参、胡萝卜的细胞或组织）转变为愈伤组织状态的过程称为脱分化；愈伤组织细胞的特点是细胞未分化、不定形、细胞壁薄（薄壁组织），有重新分化能力。（2）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程②去除细胞壁通常使用纤维素酶和果胶酶的混合液来获得原生质体。（3）过程③诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是聚乙二醇（PEG）、高Ca2+-高pH。（4）过程⑤和⑥是将杂种细胞培育成杂种植物，其原理是植物细胞具有全能性。人参的初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物。 20．（12分，每空2分） 【答案】(1)脾 克隆化培养和抗体检测 （2点都要答出） (2)一种杂交瘤细胞只能合成并分泌一种（特异性）抗体 二 (3)不能 能 【详解】（1）衣壳蛋白P颗粒作为抗原，目的是从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞，后续通过杂交瘤技术筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。经选择培养基筛选出后，还需对杂交瘤细胞进行克隆化培养、抗体检测，再经多次筛选，才可获得足够数量的能分泌所需特异性抗体的细胞。（2）因为一种杂交瘤细胞只能合成并分泌一种特异性抗体，所以胶体金试纸条上使用的两种单克隆抗体1B10和1D6是由相应的杂交瘤细胞分泌的，而羊抗鼠抗体是由羊制备的多克隆抗体分泌的。（3）据图分析，羊抗鼠抗体可结合小鼠单克隆抗体（如1B10、1D6），确保试纸条有效性，因此控制线中的羊抗鼠抗体可以与单克隆抗体1B10、单克隆抗体1D6结合。当待测样品中没有GII.4型诺如病毒时，胶体金试纸条上只有控制线会出现阳性显色反应，原因是只有金标单克隆抗体1B10会沿着虹吸方向移动过来，不能与检测线上的单克隆抗体1D6结合，能与控制线上的羊抗鼠抗体结合显红色，呈阳性。 21．（12分，除标记1分外，其余每空2分） 【答案】(1)透明带 卵细胞膜 (2)促性腺激素 (3)XX、XY或YY （4）不能 理由①：需要将ahESC和另一个精子一起注入到雌性小鼠的一个去核卵细胞中（1分） 理由②：体外培养发育成的胚胎需要移植到雌性小鼠的体内才能发育为孤雄小鼠（1分）（以上2空顺序可颠倒） 【详解】（1）体内受精时，在精子细胞膜与卵细胞膜融合时，会产生透明带反应，这是防止多精子入卵受精的第一道屏障；精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生卵细胞膜反应拒绝其他精子再进入，是防止多精入卵的第二道屏障。（2）用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，可得到比自然情况下更多的成熟卵子。（3）由题意可知，激活小鼠的精子得到 ahESC 细胞，对ahESC中的相关基因进行编辑，ahESC的细胞核具有了卵细胞核的特点，所以具卵细胞核特点的ahESC的性染色体是X或Y，其再与精子和去核卵细胞融合，精子的性染色体为X或Y，去核卵细胞没有性染色体，所以最终得到的融合细胞的性染色体组成可能是XX、XY或YY。（4）由图2可知，只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，因为①需要将ahESC和另一个精子一起注入到雌性小鼠的一个去核卵细胞中；②体外培养发育成的胚胎需要移植到雌性小鼠的体内才能发育为孤雄小鼠。 22．（14分，每空2分） 【答案】(1)基因文库 (2)卡那霉素 蓝 (3)Ⅰ.②可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上 ③野生型（或未转SAK基因） SAK基因在番茄染色体基因组DNA上的插入位点不同 Ⅱ.果实 【详解】（1）可通过构建金黄色葡萄球菌的基因文库，从中获取SAK基因。（2）T-DNA区有卡那霉素抗性基因和gusA，二者都会随目的基因导入宿主细胞，要检测SAK基因是否导入番茄根部组织中，可将根部组织转至含有卡那霉素的培养基上进行筛选，也可将根部组织用X-Gluc溶液进行染色，题干信息提到gusA的表达产物能催化无色底物X-Gluc水解产生蓝色产物，因此若发现根部组织呈现蓝色，则说明含SAK基因的T-DNA已经成功导入，再通过植物组织培养获得再生植株。（3）Ⅰ.检测目的基因。①若要检测转基因番茄植株中是否成功导入SAK基因，可使用PCR技术。②利用农杆菌转化法构建基因表达载体时，应将SAK基因插入到Ti质粒的T-DNA的内部，其原因是T-DNA具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上的特点。③题图2中，样品1为重组质粒，样品5无DNA分子条带，说明其不含SAK基因，则样品5为野生型（或未转SAK基因）。样品2～4的DNA分子条带位置不尽相同，可能是由于 SAK基因在番茄染色体基因组DNA上的插入位点不同。Ⅱ.蛋白表达分析。由题图3可知，SAK蛋白在果实中的表达量较高，可选其作为生产SAK蛋白的生物反应器。 23．（10分，每空1分） 【答案】（1）RNA聚合 A （2）逆转录 EcoRⅠ XhoⅠ （以上2空顺序不可以颠倒） （3）Ca2+ 氨苄青霉素和X-gal（2点都要答出） 白 （4）①找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因 ②乳腺中特异表达的基因的启动子（或乳腺中胰岛素基因启动子，或乳腺中药用蛋白基因启动子） 【详解】（1）根据题图信息可知，P是启动子，启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质；DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5'-端，另一端有一个羟基（—OH），称作3'-端，图中A链右端为5'端，B链右端为3'端，转录过程中合成mRNA的方向为mRNA的5'→3'端，合成的mRNA链与其模板链应反向，则转录模板链沿着转录方向应为3'→5'端，即转录模板链的右端应为5'端，图中A链符合题意，因此胰岛素基因以A链作为模板链进行转录。（2）根据题意，目的基因为人的胰岛素基因，获取该目的基因的方法为先提取其mRNA逆转录获得cDNA，再通过PCR扩增获得，而人胰岛素基因在机体内只在胰岛B细胞中特异性表达，只有胰岛B细胞中有胰岛素基因对应的mRNA，因此要获得胰岛素基因的mRNA，需要取人体胰岛B细胞的mRNA；以mRNA为模板合成cDNA的过程称为逆转录。根据图中质粒结构以及胰岛素基因中的限制酶识别序列位点可知，若选用酶SalⅠ和NheⅠ，会破坏目的基因；若选用MunⅠ会同时破坏质粒上的lacZ和AmpR，导致基因表达载体上无标记基因，为避免目的基因和质粒的自身环化和任意连接，通常选用双酶切法切割目的基因和质粒，因此选用EcoRⅠ和XhoⅠ，为保证目的基因的正常表达，基因的转录方向应沿着启动子到终止子的方向连接，因此按照图中胰岛素基因的左右方向，左边应连接到EcoRⅠ处，右边应连接到XhoⅠ处，即引物1应设计EcoRⅠ序列，引物2应设计XhoⅠ序列。（3）在构建基因表达载体的过程中，用相同的限制酶（或同尾酶）切割质粒和目的基因后，需要用DNA连接酶处理使质粒和目的基因连接为重组质粒；大肠杆菌为微生物，将目的基因导入微生物的方法为钙离子处理法，即先用Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。根据质粒结构可知，因质粒上的氨苄青霉素抗性基因未被破坏，导致成功导入质粒或重组质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，未成功导入的则不含该抗性，因此需要在培养基中添加氨苄青霉素来进行选择，活下来的是成功导入质粒或重组质粒的大肠杆菌，又因构建重组质粒时，因目的基因的插入破坏了lacZ基因，导致成功导入重组质粒的大肠杆菌无法合成β-半乳糖甘酶而无法分解X-gal，使含有重组质粒的大肠杆菌菌落呈白色，综上所述，为选择出成功导入含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，需要在培养基中添加氨苄青霉素和X-gal，最终选择菌落呈白色的菌落。（4）①速效胰岛素类似物的开发应用的生物工程技术是对现有天然胰岛素进行改造，获得符合需求的新型蛋白质，应用的技术是蛋白质工程，该过程蛋白质工程的基本思路为预期的蛋白质功能 → 设计预期的蛋白质结构 → 推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因 → 获得所需要的蛋白质。②除了基因工程菌，速效胰岛素还可通过乳腺生物反应器（让动物乳汁高产药物）生产。在设计基因表达载体时，为了确保胰岛素基因只在乳腺中开启，科学家们可以尝试利用AI深度学习模型（如DeepSEED等）进行精心设计。因此，需要将胰岛素基因与乳腺中特异表达的基因的启动子（或乳腺中胰岛素基因启动子，或乳腺中药用蛋白基因启动子） 等调控元件重组在一起。这种经过AI“千锤百炼”的调控元件，能精准识别动物的乳腺环境。 ( 第 1 页 共 3 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $高二年级期中考试试卷参考答案 生物学 一、单项选择题（本部分13小题，每小题2分，共计26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.【答案】C【详解】已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，植物细胞的全能性是植 物组织培养技术的理论基础之一，A正确；植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为 70%的酒精消毒30s,用无菌水清洗2~3次，再用质量分数5%左右的次氯酸钠溶液处理30min,立 即再用无菌水清洗2~3次，B正确；外植体脱分化形成愈伤组织的过程一般不需要光照，但愈伤组 织再分化形成胚状体的过程需要光照，C错误；生长素和细胞分裂素的浓度、比例等会影响植物细 胞的发育方向，是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，D正确。 2.【答案】B【详解】从濒危植物红豆杉的树皮和树叶中直接提取紫杉醇，会破坏野生植物资源， 且天然红豆杉中紫杉醇含量极低，产量很低，A错误；细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完 整个体或分化成其他各种细胞的潜能，利用外植体获得高产紫杉醇细胞并未体现上述过程，不能体 现植物细胞的全能性，B正确：细胞产物的工厂化生产是在室内可控的生物反应器中培养植物细胞， 不占用耕地，几乎不受季节、天气等外界环境因素的限制，C错误；次生代谢物不是植物基本生命 活动所必需的一类小分子有机物，初生代谢物才是植物生长和生存所必需的有机物，D错误。 3.【答案】A【详解】体外诱导成纤维细胞获得1PS细胞的过程是细胞去分化的过程，仅通过调控 实现了基因选择性表达的重编程，细胞的遗传物质未发生改变，A错误；干细胞可分为胚胎干细胞 和成体干细胞两类，成体干细胞只能分化为特定的组织或器官细胞，具有组织特异性，B正确；胚 胎干细胞来源于早期胚胎，获取胚胎干细胞需要破坏胚胎，涉及生命伦理问题，C正确；1PS细胞 具有多向分化的潜能，可分化为血细胞、神经元、胰岛细胞、肝细胞、心肌细胞、肠上皮细胞等功 能细胞，在治疗人类阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究已经取得新进展，D正确。 4.【答案】C【详解】单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并 且可以大量制备，A正确：图中扩大培养后，单克隆抗体既可以从小鼠的腹水中获取，也可以在体 第1页 外培养液中提取，B正确；诱导植物细胞融合的方法有物理法（电融合法、离心法等）、化学法（聚 乙二醇融合法、高C2+-高pH融合法)，诱导动物细胞融合的方法有物理法（电融合法）、化学法 (聚乙二醇融合法)、生物法（灭活病毒诱导法），所以与植物细胞融合相比，诱导动物细胞融合 特有的方法是灭活病毒诱导法，C错误；将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板时，每一个孔中 尽量只接种一个杂交瘤细胞，这样可以保证得到的单克隆抗体来自同一个杂交瘤细胞，D正确。 5.【答案】A【详解】需要对精子进行获能处理，卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期，A错误；在 体细胞核移植过程中，去核实质上是去除纺锤体一染色体复合物，图中过程①常用显微操作法去除 纺锤体-染色体的复合物，B正确；为了方便操作，动物细胞核移植时是将供体细胞整个注入去核 卵母细胞中，C正确；C2载体等激活重构胚的目的是使其完成分裂和发有进程，D正确。 6,【答案】D【详解】“试管牛”的培育属于体外受精-胚胎移植技术，其原理是有性生殖，A错 误；同期发情处理的对象是供体母牛（良种母牛)和受体母牛（普通母牛），B错误；成熟的精子 采集后，必须经过获能处理才能用于体外受精，不能直接使用，C错误：囊胚期的滋养层细胞将来 发育为胎膜和胎盘，取其细胞进行DNA分析，鉴定性别，不会损伤内细胞团（胎儿的各种组织）， D正确。 7.【答案】D【详解】根据表格信息，马的桑葚胚阶段细胞尚未发生分化，所有细胞都具有发育成 完整个体的全能性；发育到囊胚阶段时细胞开始分化，形成内细胞团和滋养层细胞，A正确；猪等 动物的体内受精和早期胚胎发育的规律研究，是胚胎工程各项技术（如体外受精、胚胎移植等）的 理论基础，B正确；据表格信息，将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到桑 葚胚阶段的胚胎。实践中，为了提高胚胎移植后胚胎的发育率和妊娠率，通常选择处于囊胚阶段的 胚胎进行移植，C正确；为获得更多的优良胚胎，可利用胚胎分割技术将小鼠囊胚阶段的内细胞团 均等分割，桑葚胚还没有内细胞团，D错误。 8.【答案】B【详解】限制酶EcoR I和PstI切割形成的是黏性末端，限制酶SmaI和EcoR V切割 形成的是平末端，A正确；DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，使得目的基因和质粒相连，B错误； 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能识别特定核苷酸序列，C正确：该技术中所用的质 粒载体常有特殊的标记基因便于重组DNA分子的筛选，即可用于筛选含有重组DNA的受体细胞，D 正确。 共4页 9.【答案】D【详解】在构建表达载体时，使用双酶法切割能使目的基因正确插入质粒中，故用 BamHI和SalI同时切割后，有利于X基因正确插入pBR322质粒，A错误；未导入质粒的受体菌和 导入重组质粒的受体菌都不能在含有四环素的培养基上生长，因此不能做出筛选与分离：培养基中 添加氯霉素可将未导入质粒和导入质粒的受体菌分离，B错误；没有复制原点的质粒没有自我复制 能力，无法在细胞内扩增，C错误；在鉴定导入重组质粒的受体菌时，重组质粒中含有X基因，因 此可用X基因的引物来进行PCR扩增，若扩增出目的基因，则说明受体菌含有重组质粒，这属于分 子水平上的鉴定，D正确。 10.【答案】C【详解】将牛凝乳酶基因导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶，A错误； 作为乳腺生物反应器的动物体内所有细胞都含有目的基因，但是只有乳腺细胞才能表达目的基因， B错误；将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组，可降低乳汁中的乳糖含量，C正确：抗除草剂玉米含 有抗性基因，则适量喷施除草剂后，杂草被杀死，抗除草剂玉米一般不会受到严重损伤，D错误。 11.【答案】B【详解】花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房 中，A正确；乳腺生物反应器需选择祕乳期的雌性动物，而膀胱生物反应器对性别和年龄无严格要 求，B错误；PCR反应中，Mg是耐高温TagDNA聚合酶的激活剂，缓冲液中必须添加，C正确；大 肠杆菌通过基因工程可以表达干扰素蛋白，但因其属于原核生物，没有内质网和高尔基体，无法进 行糖基化修饰，产物仅仅是无糖链的干扰素，D正确。 12.【答案】B【详解】I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤，A正确；步骤①②表 示基因的表达，步骤⑤是通过氨基酸序列找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的 基因，不需要逆转录酶，B错误；蛋白质十分复杂的高级结构导致蛋白质工程的难度非常大，C正 确：通过图示的蛋白质工程可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸的含量分别提高5倍和2倍，D 正确。 13.【答案】A【详解】转基因产品需通过安全性评估（如毒理学、生态影响等)才能上市，实验 室成果不可直接推广，A错误；设计试管婴儿涉及胚胎筛选，可能被滥用进行性别或基因选择，引 发伦理问题，因此反对理由合理，B正确：生物武器危害极大，国际社会严格禁止，防控其扩散是 生物安全的重要任务，C正确；由于α-淀粉酶基因会导致花粉败育，故将α-淀粉酶基因和目的基因 同时导入转基因植物，可以防止转基因花粉的传播，D正确。 第2页 二、多项选择题（本部分5小题，每小题3分，共计15分。在每小题给处的四个选项中，有两个 或两个以上的选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。) 14.【答案】ABD【详解】原生质体无细胞壁保护，若在低渗溶液中会大量吸水涨破。因此，去除 细胞壁的操作应在等渗溶液中进行，以维持原生质体的形态和活性，A错误：题干中，紫外线照射 菘蓝原生质体，破坏其细胞核中染色体结构，导致菘蓝的核基因组无法正常分裂和遗传；碘乙酰胺 处理甘蓝型油菜原生质体，使其细胞质中酶失活，抑制细胞分裂。因此，杂种细胞的核基因主要来 自甘蓝型油菜，质基因主要来自菘蓝，B错误；植物原生质体融合常用的诱导方法是PG(聚乙二 醇)融合法、电融合法等，C正确：抗病毒成分属于植物的次生代谢产物，这类产物并非植物生长 和生存等基本生命活动所必需，而是植物适应环境、防御胁迫的特殊产物，D错误。 15,【答案】CD【详解】黑鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程属于细胞去分化的过程，仅通过调控实 现了基因选择性表达的重编程，细胞的形态结构和生理功能会发生稳定性差异，但遗传物质不会发 生改变，A错误：克隆鼠X的体色由黑鼠细胞核中的遗传物质决定，故体色为黑色；但该培育过程 是通过诱导黑鼠体细胞脱分化获得PS细胞，继而培育出克隆鼠，运用了胚胎移植技术，并没有运 用细胞核移植技术，B错误；黑鼠是体细胞供体，提供细胞核，克隆鼠的遗传特性由其细胞核决定， 灰鼠（第一代孕母鼠)为胚胎发育提供场所，白鼠（第二代孕母鼠)为重组囊胚发育提供场所，上 述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄性鼠，也可以是雌性鼠，C正确；PS细胞可由人体自 身体细胞诱导获得，既避免了移植后的免疫排斥反应，也不存在胚胎干细胞相关的伦理争议，在人 类疾病的治疗上，PS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，D正确。 16.【答案】AC【详解】注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团中，内细胞团细胞可 以发育为胚胎的各种组织器官，A正确；胚胎发育早期，细胞数目不断增加，但胚胎总体积并不增 加或略有缩小，因为细胞体积变小，B错误；嵌合体大鼠的大部分细胞来源于Rg2基因缺陷的原 始胚胎，仅少部分细胞来自注入的正常S细胞，因此大部分细胞的Rag2基因仍然存在缺陷，C正 确；细胞全能性是指细胞发育成完整个体的能力，本实验中S细胞仅发育成了嵌合体大鼠的部分 组织器官，并未发育成完整个体，因此不能证明ES细胞具有细胞全能性，D错误。 17.【答案】BC【详解】根据图中①电泳鉴定结果存在3500bp长度的条带可知，①是单独使用限 制酶A处理DNA片段的酶切产物电泳鉴定结果，再根据①电泳鉴定结果存在500bp长度和6000bp 共4页 长度的条带，可知Y是限制酶A的酶切位点；只被限制酶②切割时，得到8000bp和2000bp长度的 条带，故限制酶②代表限制酶B;B、C正确。X代表的碱基对数为8000-3500=4500；A错误。由题 图可知，设计引物从图甲1个DNA分子扩增得到完整双链X片段，至少需要3轮PCR,一次PCR一 般要经历30轮（次）循环，D错误。 18.【答案】ABD【详解】物质的结构决定功能，速效胰岛素类似物想要达到预期的疗效，必须依 赖于其正确的高级结构，A正确；该工程通过对天然胰岛素的氨基酸序列进行改造，属于蛋白质工 程，改造后生产的蛋白质（速效胰岛素类似物）是自然界不存在的，B正确：蛋白质工程的实质是 对基因进行改造，需要用限制酶和DNA连接酶等工具，影响磷酸二酯键，不需要蛋白酶，C错误； 天然蛋白质的合成过程是按照中心法则进行的，蛋白质工程的基本思路与中心法则相反，D正确。 三、非选择题（本部分5小题，共计59分。） 19.（11分，除标记1分外，其余每空2分) 【答案】(1)脱分化(1分)未分化、不定形、细胞壁薄（薄壁组织），有重新分化能力（至少 答出2点) (2)果胶 (3)高Ca2-高pH (4)植物细胞具有全能性 糖类、脂质、蛋白质 和核酸（至少答出3种） 【详解】(1)过程①外植体（人参、胡萝卜的细胞或组织)转变为愈伤组织状态的过程称为脱分 化；愈伤组织细胞的特点是细胞未分化、不定形、细胞壁薄（薄壁组织），有重新分化能力。(2) 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程②去除细胞壁通常使用纤维素酶和果胶酶的混合 液来获得原生质体。(3)过程③诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG)、高Ca- 高pH。(4)过程⑤和⑥是将杂种细胞培育成杂种植物，其原理是植物细胞具有全能性。人参的初 生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物。 20.（12分，每空2分) 【答案】(1)脾 克隆化培养和抗体检测(2点都要答出) (2)一种杂交瘤细胞只能合成并分 泌一种（特异性）抗体二 (3)不能 能 【详解】(1)衣壳蛋白P颗粒作为抗原，目的是从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细 胞，后续通过杂交瘤技术筛选出能分祕所需抗体的杂交瘤细胞。经选择培养基筛选出后，还需对杂 交瘤细胞进行克隆化培养、抗体检测，再经多次筛选，才可获得足够数量的能分祕所需特异性抗体 第3页 的细胞。(2)因为一种杂交瘤细胞只能合成并分祕一种特异性抗体，所以胶体金试纸条上使用的 两种单克隆抗体1B10和1D6是由相应的杂交瘤细胞分泌的，而羊抗鼠抗体是由羊制备的多克隆抗 体分祕的。(3)据图分析，羊抗鼠抗体可结合小鼠单克隆抗体（如1B10、1D6),确保试纸条有 效性，因此控制线中的羊抗鼠抗体可以与单克隆抗体1B10、单克隆抗体1D6结合。当待测样品中 没有GII.4型诺如病毒时，胶体金试纸条上只有控制线会出现阳性显色反应，原因是只有金标单克 隆抗体1B10会沿着虹吸方向移动过来，不能与检测线上的单克隆抗体1D6结合，能与控制线上的 羊抗鼠抗体结合显红色，呈阳性。 21.(12分，除标记1分外，其余每空2分) 【答案】(1)透明带 卵细胞膜 (2)促性腺激素 (3)XX、XY或YY (4)不能 理由①：需要将ahESC和另一个精子一起注入到雌性小鼠的一个去核卵细胞中（1分)理由②： 体外培养发育成的胚胎需要移植到雌性小鼠的体内才能发育为孤雄小鼠(1分)（以上2空顺序可 颠倒) 【详解】(1)体内受精时，在精子细胞膜与卵细胞膜融合时，会产生透明带反应，这是防止多精 子入卵受精的第一道屏障：精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生卵细胞膜反应拒绝其他精子再进入， 是防止多精入卵的第二道屏障。(2)用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，可得到比自然 情况下更多的成熟卵子。(3)由题意可知，激活小鼠的精子得到ahESC细胞，对ahESC中的相关 基因进行编辑，ahESC的细胞核具有了卵细胞核的特点，所以具卵细胞核特点的ahSC的性染色体 是X或Y,其再与精子和去核卵细胞融合，精子的性染色体为X或Y,去核卵细胞没有性染色体， 所以最终得到的融合细胞的性染色体组成可能是XX、XY或Y。（4)由图2可知，只依赖雄性小 鼠不能得到孤雄小鼠，因为①需要将hESC和另一个精子一起注入到雌性小鼠的一个去核卵细胞中； ②体外培养发育成的胚胎需要移植到雌性小鼠的体内才能发育为孤雄小鼠。 22.（14分，每空2分) 【答案】(1)基因文库 (2)卡那霉素 蓝 (3)I.②可转移至受体细胞并整合到受体细胞的 染色体DNA上 ③野生型（或未转SAK基因） SAK基因在番茄染色体基因组DNA上的插入 位点不同 Ⅱ.果实 【详解】（1)可通过构建金黄色葡萄球菌的基因文库，从中获取SAK基因。(2)T-DNA区有卡那 共4页 霉素抗性基因和gusA,二者都会随目的基因导入宿主细胞，要检测SAK基因是否导入番茄根部组 织中，可将根部组织转至含有卡那霉素的培养基上进行筛选，也可将根部组织用X-G1uc溶液进行 染色，题干信息提到gusA的表达产物能催化无色底物X-G1uc水解产生蓝色产物，因此若发现根部 组织呈现蓝色，则说明含SAK基因的T-DNA已经成功导入，再通过植物组织培养获得再生植株。(3) I.检测目的基因。①若要检测转基因番茄植株中是否成功导入SAK基因，可使用PCR技术。②利 用农杆菌转化法构建基因表达载体时，应将SAK基因插入到Ti质粒的T-DNA的内部，其原因是T-DNA 具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上的特点。③题图2中，样品1为重组质粒， 样品5无DNA分子条带，说明其不含SAK基因，则样品5为野生型（或未转SAK基因）。样品2~ 4的DNA分子条带位置不尽相同，可能是由于SAK基因在番茄染色体基因组DNA上的插入位点不同。 Ⅱ.蛋白表达分析。由题图3可知，SAK蛋白在果实中的表达量较高，可选其作为生产SAK蛋白的 生物反应器。 23.(10分，每空1分) 【答案】(1)RNA聚合 A(2)逆转录 EcoR I hoI(以上2空顺序不可以颠倒) (3)Ca2* 氨苄青霉素和X-ga1(2点都要答出) 白（4)①找到并改变相对应的脱氧核苷 酸序列（基因）或合成新的基因 ②乳腺中特异表达的基因的启动子（或乳腺中胰岛素基因启动 子，或乳腺中药用蛋白基因启动子) 【详解】(1)根据题图信息可知，P是启动子，启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于 基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是NA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录 出mRNA,最终表达出人类需要的蛋白质；DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基 团，这一端称作5'-端，另一端有一个羟基（一0H)，称作3’-端，图中A链右端为5’端，B链右 端为3'端，转录过程中合成mRNA的方向为mRNA的5→3'端，合成的mRNA链与其模板链应反向， 则转录模板链沿着转录方向应为3→5’端，即转录模板链的右端应为5'端，图中A链符合题意， 因此胰岛素基因以A链作为模板链进行转录。(2)根据题意，目的基因为人的胰岛素基因，获取 该目的基因的方法为先提取其mRNA逆转录获得cDNA,再通过PCR扩增获得，而人胰岛素基因在机 体内只在胰岛B细胞中特异性表达，只有胰岛B细胞中有胰岛素基因对应的mRNA,因此要获得胰 岛素基因的mRNA,需要取人体胰岛B细胞的mRNA;以mRNA为模板合成cDNA的过程称为逆转录。 第4页 根据图中质粒结构以及胰岛素基因中的限制酶识别序列位点可知，若选用酶SalI和NheI,会破 坏目的基因；若选用MunI会同时破坏质粒上的lacZ和AmpR,导致基因表达载体上无标记基因， 为避免目的基因和质粒的自身环化和任意连接，通常选用双酶切法切割目的基因和质粒，因此选用 EcoR I和XhoI,为保证目的基因的正常表达，基因的转录方向应沿着启动子到终止子的方向连接， 因此按照图中胰岛素基因的左右方向，左边应连接到EcoR I处，右边应连接到hoI处，即引物1 应设计EcoR I序列，引物2应设计oI序列。(3)在构建基因表达载体的过程中，用相同的限 制酶（或同尾酶）切割质粒和目的基因后，需要用DNA连接酶处理使质粒和目的基因连接为重组质 粒；大肠杆菌为微生物，将目的基因导入微生物的方法为钙离子处理法，即先用C处理大肠杆菌， 使细胞处于一种能吸收周围环境中DA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。 根据质粒结构可知，因质粒上的氨苄青霉素抗性基因未被破坏，导致成功导入质粒或重组质粒的大 肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，未成功导入的则不含该抗性，因此需要在培养基中添加氨苄青霉素来 进行选择，活下来的是成功导入质粒或重组质粒的大肠杆菌，又因构建重组质粒时，因目的基因的 插入破坏了1acZ基因，导致成功导入重组质粒的大肠杆菌无法合成B-半乳糖甘酶而无法分解 X-gl,使含有重组质粒的大肠杆菌菌落呈白色，综上所述，为选择出成功导入含目的基因的重组 质粒的大肠杆菌，需要在培养基中添加氨苄青霉素和X-ga1,最终选择菌落呈白色的菌落。(4) ①速效胰岛素类似物的开发应用的生物工程技术是对现有天然胰岛素进行改造，获得符合需求的新 型蛋白质，应用的技术是蛋白质工程，该过程蛋白质工程的基本思路为预期的蛋白质功能→设计 预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合 成新的基因→获得所需要的蛋白质②除了基因工程菌，速效胰岛素还可通过乳腺生物反应器（让 动物乳汁高产药物)生产。在设计基因表达载体时，为了确保胰岛素基因只在乳腺中开启，科学家 们可以尝试利用AI深度学习模型（如DeepSEED等）进行精心设计。因此，需要将胰岛素基因与乳 腺中特异表达的基因的启动子（或乳腺中胰岛素基因启动子，或乳腺中药用蛋白基因启动子） 等调控元件重组在一起。这种经过AI“千锤百炼”的调控元件，能精准识别动物的乳腺环境。 共4页 高二年级期中考试试卷 生物学 说明：1.试卷分为选择题和非选择题两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟。 2.把相关试题的答案填涂到答题卡的相应位置上，答到其它位置无效。 第I卷 选择题 一、单项选择题（本部分13小题，每小题2分，共计26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．下列有关菊花组织培养的说法，错误的是（    ） A．植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性 B．对外植体进行消毒时先用酒精后用次氯酸钠溶液依次处理 C．诱导形成愈伤组织过程中需要光照，但再分化过程不需要光照 D．培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例等是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素 2．紫杉醇是存在于红豆杉体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，被广泛用于乳腺癌等癌症的治疗。我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细胞。下列叙述正确的是（　　） A．从濒危植物红豆杉的树皮和树叶中直接提取紫杉醇，会破坏野生植物资源但产量较高 B．利用植物的外植体获得高产紫杉醇细胞没有体现植物细胞的全能性 C．细胞产物的工厂化生产不占用耕地，但是会受季节和天气等的限制 D．次生代谢物是植物基本生命活动所必需的一类小分子有机物 3．科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞（iPS细胞）。下列有关干细胞的叙述错误的是（    ） A．体外诱导获得iPS细胞的过程中，细胞的遗传物质发生改变 B．干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞，后者具有组织特异性 C．胚胎干细胞存在于早期胚胎中，必须从胚胎中获取，涉及伦理问题 D．iPS细胞在治疗人类阿尔茨海默病、心血管疾病等的研究已经取得新进展 4．单克隆抗体制备流程如图所示，相关叙述错误的是（　　） A．单克隆抗体能特异性识别、结合特定抗原，并可以大量制备 B．图中扩大培养后，可以从小鼠的腹水中获取大量单克隆抗体 C．与植物细胞融合相比，诱导动物细胞融合特有的方法是电融合法 D．将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板时，每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞 5．下图是利用核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图。下列相关叙述错误的是（    ） A．体外培养至MⅡ期的卵母细胞要先经过获能处理才能用于后续操作 B．图中过程①常用显微操作法去除细胞中的纺锤体—染色体的复合物 C．图中的过程③是将供体细胞整个注入去核的卵母细胞中 D．Ca2+载体等激活重构胚的目的是使其完成分裂和发育进程 6．为增加产奶量高的奶牛数量，进行了“试管牛”培育，过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．“试管牛”培育的原理是成体牛体细胞的全能性 B．需要对良种母牛和良种公牛进行同期发情处理 C．成熟的精子在采集后可以直接用于体外受精 D．可以取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定 7．（原创）不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。下表为几种动物受精卵发育及其进入子宫的时间表，请据表判断，下列叙述错误的是（　　） 注：马为排卵后时间，其他动物为交配后时间。 A．马的桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化 B．猪等动物的体内受精和胚胎发育的研究为胚胎工程提供了理论基础 C．将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎 D．为获得更多的优良胚胎，可利用胚胎分割技术将小鼠桑葚胚的内细胞团均等分割 8．用重组DNA技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．用限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割DNA特定部位后产生的均为黏性末端 B．DNA 聚合酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成磷酸二酯键 C．限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能识别特定的核苷酸序列 D．该技术中所用的质粒载体常有特殊的标记基因便于重组DNA分子的筛选 9．研究人员用X基因和pBR322质粒构建基因表达载体，图中X基因转录方向为从左向右。对受体细胞大肠杆菌（对四环素和氯霉素均没有抗性）进行转化和筛选，导入基因表达载体过程中，受体菌存在未导入质粒、导入空质粒（不含目的基因的pBR322质粒）或导入重组质粒的情况。下列叙述正确的是（    ） A．用BamHI和SalI同时切割后X基因不能正确插入pBR322质粒 B．培养基中添加四环素可将未导入质粒和导入重组质粒的受体菌分离 C．该实验也可以使用没有复制原点的质粒与X基因构建基因表达载体 D．用X基因的引物进行PCR扩增可对转化后的大肠杆菌进行分子水平鉴定 10．（原创）基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（　　） A．将牛凝乳酶导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶 B．作为乳腺生物反应器的动物体内，只有乳腺细胞含有目的基因 C．将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组，可降低乳汁中的乳糖含量 D．适量喷施除草剂后，杂草被杀死，抗除草剂玉米也受到严重损伤 11．（原创）下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是（    ） A．花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中 B．生产生长激素使用乳房或膀胱生物反应器，对动物的年龄、性别选择没有差异 C．PCR反应的缓冲溶液中一般要添加Mg2+，以便能够激活耐高温的TaqDNA聚合酶 D．干扰素是一种糖蛋白，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素 12．如图为蛋白质工程的基本操作过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤 B．步骤①②表示基因的表达，步骤⑤需要用到逆转录酶 C．蛋白质十分复杂的高级结构导致蛋白质工程的难度非常大 D．通过图示过程可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量提高多倍 13．生物技术就像一把“双刃剑”，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来潜在的危害。下列叙述错误的是（    ） A．转基因产品具优良的品质，实验室培育的转基因产品可直接上市推广 B．反对设计试管婴儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿 C．消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面 D．ɑ-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中能防止转基因花粉的传播 二、多项选择题（本部分5小题，每小题3分，共计15分。在每小题给处的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 14．“菘油1号”是将菘蓝与甘蓝型油菜的体细胞进行杂交培育而成的药食同源蔬菜，培育过程如图所示。其中紫外线照射能随机破坏细胞核中染色体结构，使其发生断裂、易位、消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂，下列关于该培育过程的叙述，错误的是（    ） A．需在低渗溶液中利用酶解法去除细胞壁，获得原生质体 B．经过上述体细胞杂交处理后，杂种植物主要保留菘蓝的核基因组，甘蓝型油菜的质基因组 C．可采用PEG促进细胞膜上糖蛋白的相互识别，使膜上脂质蛋白质重新排列，原生质体融合 D．获得的“菘油1号”细胞中富含抗病毒成分，此有效成分是植物生长和生存所必需的产物 15．科学家利用诱导因子使黑鼠体细胞去分化，得到了iPS细胞（诱导多能干细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图。下列叙述正确的是（    ） A．黑鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构改变，生理功能未变 B．克隆鼠X的体色为黑色，培育过程中运用了细胞核移植技术 C．黑、灰与白色三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄性鼠 D．在人类疾病的治疗上，iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞 16．Rag2基因缺陷导致大鼠无法产生B、T淋巴细胞。将正常大鼠的胚胎干细胞（ES细胞）注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中，使其产生具有正常ES细胞来源的淋巴细胞群的体细胞嵌合体，从而补充其缺失的淋巴细胞，其过程如图所示。下列分析正确的是（　　） A．注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团中，可发育为胚胎的各种组织 B．胚胎发育早期，会因胚胎中细胞数目不断增加而导致胚胎总体积不断增加 C．获得的嵌合体大鼠的大部分细胞的Rag2基因任然存在缺陷 D．获得的嵌合体大鼠的实验证明了ES细胞具有细胞全能性 17．（原创）用A和B两种限制酶同时和分别处理某1个双链DNA分子，酶切位点及酶切产物的琼脂糖凝胶电泳鉴定结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A． 图中X代表的碱基对数为3500 bp B． B．图中Y代表的是限制酶A的酶切位点 C．图乙中①代表限制酶A，②代表限制酶B D．图甲1个DNA分子扩增得到完整双链X片段，至少需要4轮PCR 18．（原创）科研人员将胰岛素B28位的脯氨酸替换为天冬氨酸或者与B29位的赖氨酸交换位置，研发出了速效胰岛素类似物产品并在临床上广泛应用。下列叙述正确的有（    ） A．速效胰岛素类似物想要达到预期的疗效，必须依赖其正确的高级结构 B．该过程属于蛋白质工程，生产的速效胰岛素类似物自然界不存在 C．替换氨基酸时需要用特定的蛋白酶将特定部位的肽键水解 D．胰岛素改造思路与中心法则的信息流动方向是相反的 第II卷 非选择题 三、非选择题（本部分5小题，共计59分。） 19．（11分，除标记1分外，其余每空2分）人参作为名贵中药材，素有“百草之王”的美誉，其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培，不仅生长周期漫长，还易受病虫害侵扰。为解决这些问题，科研人员制定了以下研究方案。 (1)过程①使外植体（人参、胡萝卜的细胞或组织）转变为愈伤组织状态，该过程称为_________（1分）；愈伤组织细胞的特点是_________（至少答出2点）。 (2)过程②通常使用纤维素酶和_______酶的混合液去除细胞壁以获得原生质体。 (3)过程③常用的化学诱导剂是聚乙二醇和_______。 (4)过程⑤和⑥的原理是_______。人参的初生代谢物有______________等有机物（至少答出3种）。 20．（12分，每空2分）现已建立一种简便快捷、适用于诸如病毒常见流行株的胶体金免疫层析检测方法。我们利用常见流行株GII.4型诺如病毒的衣壳蛋白P颗粒作为抗原，利用小鼠制备单克隆抗体1B10（浓度为5mg/mL）和1D6（浓度为2.2mg/mL），利用羊制备羊抗鼠抗体作为控制线组装成胶体金试纸条（如下图）。其中，金标单克隆抗体1B10中的“胶体金”在液体环境下，呈现肉眼可见的红色。若检测线或控制线出现红色条带，即为阳性显色反应。请回答下列问题： (1)用衣壳蛋白P颗粒作为抗原给小鼠注射，目的是从该小鼠腹腔内的_________________________（填一种最理想的器官）中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞，将此B细胞和小鼠骨髓瘤细胞进行融合，经选择培养基筛选后得到的杂交瘤细胞，还需进行______________，再经多次筛选，才可获得足够数量的能分泌所需特异性抗体的细胞。 (2)因为____________的原因，所以胶体金试纸条上使用的抗体中有_______（填“一”、“二”或“三”）种是以上杂交瘤细胞合成并分泌的。 (3)当待测样品中没有GII.4型诺如病毒时，胶体金试纸条上只有控制线会出现阳性显色反应，原因是只有金标单克隆抗体1B10会沿着虹吸方向移动过来，_______（填“能”或“不能”）与检测线上的单克隆抗体1D6结合，_______（填“能”或“不能”）与控制线上的羊抗鼠抗体结合。 21．（12分，除标记1分外，其余每空2分）请根据下列两个资料回答相关问题： 资料1：用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到 phESC （孤雌单倍体干细胞），然后利用基因编辑技术沉默 phESC 中的相关基因，使 phESC 的细胞核状态接近精子细胞核的状态，再让其与卵细胞发生受精作用。如图1。 资料2：用化学方法激活小鼠的精子得到 ahESC （孤雄单倍体干细胞），然后对 ahESC中的相关基因进行编辑，使 ahESC 的细胞核具有卵细胞核的特点，再让其与精子发生受精作用并导入去核卵细胞。如图2。 (1)体内受精时，在精子细胞膜与卵细胞膜融合时，_____会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入；精子入卵后，_______也会立即发生生理反应拒绝其他精子再进入。 (2)用_______激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，可得到比自然情况下更多的成熟卵子。 (3)ahESC与精子和去核卵细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成可能是_______。 (4)据资料分析，只依赖雄性小鼠_______（填“能”或“不能”）用上图方法得到孤雄小鼠，请写出两个理由，解释一下你的判断： 理由①：_______（1分）；理由②：_______（1分）。 22．（14分，每空2分）金黄色葡萄球菌分泌的葡激酶（SAK）是一种具有溶解血栓功能的药用蛋白。科学家将获得的SAK基因与农杆菌Ti质粒重组，构建了重组质粒（其T-DNA区如图1所示），并将其导入番茄细胞，获得能表达有活性SAK蛋白的转基因番茄植株。 注：①LB和RB分别是T-DNA区的左、右边界； ②XbaⅠ、BamHⅠ是两种限制酶； ③CaMV35S为启动子，NOS-Ter为终止子； ④NPTⅡ为卡那霉素抗性基因； ⑤gusA为标记基因，其表达产物能催化无色底物X-Gluc水解产生蓝色产物。 请回答下列问题： (1)获取目的基因。构建金黄色葡萄球菌的_______，从中获取SAK基因。 (2)构建重组质粒并导入农杆菌，再用含重组质粒的农杆菌感染番茄根部组织。为了检测SAK基因是否导入番茄根部组织中，可将根部组织转至含有_______的培养基上进行筛选，也可将根部组织用X-Gluc溶液进行染色，若根部组织呈现_______色，则说明含SAK基因的T-DNA已经成功导入，再通过植物组织培养获得再生植株。 (3)转基因植株的鉴定。 Ⅰ.检测目的基因。 ①可用PCR技术精准检测转基因番茄植株中是否已成功导入SAK基因，结果如图2所示。 注：样品1为重组质粒，样品2～4来自待测的转基因番茄植株。 ②利用农杆菌转化法构建基因表达载体时，应将SAK基因插入到Ti质粒的T-DNA的内部，其原因是T-DNA具有_________的特点。 ③图2中，样品5来自_______番茄植株。样品2～4的DNA分子条带位置不尽相同，这可能是因为______。 Ⅱ.蛋白表达分析。 转基因番茄植株SAK蛋白的表达量测定结果如图3所示，SAK蛋白在______（填“果实”或“叶片”）中的表达量较高，可选其作为生产SAK蛋白的生物反应器。 23．（10分，每空1分）糖尿病是全球高发的慢性疾病，重组人胰岛素是第一种获准上市的重组DNA药物。下图是利用大肠杆菌生产人胰岛素中使用的质粒及胰岛素基因的部分结构。lacZ 基因表达产物β-半乳糖苷酶可以分解无色的 X-gal 产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。回答下列问题： （1）图中P是__________酶与DNA结合的信号区域，胰岛素基因以__________（填“A”或“B”）链作为模板进行转录， （2）取人体胰岛B 细胞的mRNA，通过__________过程获得DNA，再通过PCR技术扩增目的基因。个别碱基不配对不影响引物与模板链的结合，据此，对引物1和引物2分别设计__________和__________限制酶（填图中限制酶名称）的酶切位点序列，使扩增出的序列带上相应的酶切位点，以实现后续胰岛素基因与载体的连接。 （3）用酶处理酶切后的载体和目的基因，完成基因表达载体的构建后，将其导入______处理过的大肠杆菌，并接种到选择培养基上。该培养基除了基本成分，还需添加_____________________。我们可以选择__________颜色的菌落，进一步的培养和鉴定。 （4）天然胰岛素容易在体内“抱团”（形成二聚体或六聚体），导致药效滞后。科学家通过理性设计，将B28位的脯氨酸替换为天冬氨酸，或将B28位的脯氨酸与B29位的赖氨酸互换，成功打破了它的聚合，研发出了速效胰岛素类似物。如今，研究人员常利用AlphaFold等AI工具，从原子层面复盘这一经典改造是如何重塑蛋白质结构的。 ①速效胰岛素的开发应用的生物工程技术为蛋白质工程，请你完善其基本思路：预期的蛋白质功能 → 设计预期的蛋白质结构 → 推测应有的氨基酸序列 → ____________________ → 获得所需要的蛋白质。 ②除了基因工程菌，速效胰岛素还可通过乳腺生物反应器（让动物乳汁高产药物）生产。在设计基因表达载体时，为了确保胰岛素基因只在乳腺中开启，科学家们可以尝试利用AI深度学习模型（如DeepSEED等）进行精心设计。因此，需要将胰岛素基因与____________________ 等调控元件重组在一起。这种经过AI“千锤百炼”的调控元件，能精准识别动物的乳腺环境。 ( 第 1 页 共 3 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $高二年级期中考试试卷 生物学 说明：1.试卷分为选择题和非选择题两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟。 2.把相关试题的答案填涂到答题卡的相应位置上，答到其它位置无效。 第工卷选择题 一、单项选择题（本部分13小题，每小题2分，共计26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.下列有关菊花组织培养的说法，错误的是( A.植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性 B.对外植体进行消毒时先用酒精后用次氯酸钠溶液依次处理 C.诱导形成愈伤组织过程中需要光照，但再分化过程不需要光照 D.培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例等是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素 2.紫杉醇是存在于红豆杉体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，被广泛用于乳腺癌等癌症的 治疗。我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细胞。下列叙述正确的是() A.从濒危植物红豆杉的树皮和树叶中直接提取紫杉醇，会破坏野生植物资源但产量较高 B.利用植物的外植体获得高产紫杉醇细胞没有体现植物细胞的全能性 C.细胞产物的工厂化生产不占用耕地，但是会受季节和天气等的限制 D.次生代谢物是植物基本生命活动所必需的一类小分子有机物 3.科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞获得诱导多能干细胞（PS细胞)。下列有关干细胞的叙 述错误的是( A.体外诱导获得iPS细胞的过程中，细胞的遗传物质发生改变 B.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞，后者具有组织特异性 第1页 C.胚胎干细胞存在于早期胚胎中，必须从胚胎中获取，涉及伦理问题 D.iPS细胞在治疗人类阿尔茨海默病、心血管疾病等的研究已经取得新进展 4.单克隆抗体制备流程如图所示，相关叙述错误的是() 0骨髓瘤细胞 抗原 000 ⊙⊙O +扩大培养一 获取单 00o ⊙o 克隆抗体 B淋巴细胞选择培养基 96孔板 A.单克隆抗体能特异性识别、结合特定抗原，并可以大量制备 B.图中扩大培养后，可以从小鼠的腹水中获取大量单克隆抗体 C.与植物细胞融合相比，诱导动物细胞融合特有的方法是电融合法 D. 将筛选获得的杂交瘤细胞接种到96孔板时，每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞 5.下图是利用核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图。下列相关叙述错误的是( 牛卵巢中采 集卵母细胞 I期卵母细胞 法核卵母细胞 3 重构配 早期胚 胚) 高产奶 体细胞 A.体外培养至MⅡ期的卵母细胞要先经过获能处理才能用于后续操作 B.图中过程①常用显微操作法去除细胞中的纺锤体一染色体的复合物 C.图中的过程③是将供体细胞整个注入去核的卵母细胞中 D.Ca载体等激活重构胚的目的是使其完成分裂和发育进程 共7页 6.为增加产奶量高的奶牛数量，进行了“试管牛”培育，过程如图所示。下列叙述正确的是( 良种 采集 卵母 母牛 细胞 受 培养 早期 普通母分娩 胚胎 牛子宫 试管 良种 采集 公牛 精于 卵 A.“试管牛”培育的原理是成体牛体细胞的全能性 B.需要对良种母牛和良种公牛进行同期发情处理 C.成熟的精子在采集后可以直接用于体外受精 D.可以取囊胚期的滋养层细胞进行性别鉴定 7.(原创)不同动物受精卵发育及其进入子宫的时间有明显的差异。下表为几种动物受精卵发育 及其进入子宫的时间表，请据表判断，下列叙述错误的是() 受精卵发育的时间/h 进入子宫时受精卵的发育时间和发育阶段 动物种类 2细胞 4细胞 8细胞 16细胞 桑葚胚 时间/d 发育阶段 小鼠 24~38 38~50 5060 6070 68-80 3 桑葚胚 猪 21~51 51~66 6672 90≈110 110~114 2~2.5 4~6细胞 马 24 3036 50~60 72 98106 6 囊胚 注：马为排卵后时间，其他动物为交配后时间。 A.马的桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化 B.猪等动物的体内受精和胚胎发育的研究为胚胎工程提供了理论基础 C.将体外培养的小鼠胚胎移植到母鼠子宫时，应选择至少发育到桑葚胚阶段的胚胎 D.为获得更多的优良胚胎，可利用胚胎分割技术将小鼠桑葚胚的内细胞团均等分割 8.用重组DA技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程 中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。下列相关叙述错误的是 第2页 GAATTC CCCGGG CTGCAG GATATC CTTAAG GGGCCC GACGTC CTATAG 个 个 个 个 EcoR I Sma I Pst I EcoR V A.用限制酶EcoR I和PstI切割DNA特定部位后产生的均为黏性末端 B.DNA聚合酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成磷酸二酯键 C.限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能识别特定的核苷酸序列 D.该技术中所用的质粒载体常有特殊的标记基因便于重组DNA分子的筛选 9.研究人员用X基因和pB322质粒构建基因表达载体，图中X基因转录方向为从左向右。对受体 细胞大肠杆菌（对四环素和氯霉素均没有抗性）进行转化和筛选，导入基因表达载体过程中，受体 菌存在未导入质粒、导入空质粒（不含目的基因的pB322质粒）或导入重组质粒的情况。下列叙 述正确的是( BamHI SalI 启动 环素 氯霉素抗性基因 抗性基因 终止子 BamHI SalI 复制原点 X基因 酶切，连接， 转化大肠杆菌 ®800 培养、筛选 A.用BamHI和SalI同时切割后X基因不能正确插入pBR322质粒 B.培养基中添加四环素可将未导入质粒和导入重组质粒的受体菌分离 C.该实验也可以使用没有复制原点的质粒与X基因构建基因表达载体 D.用X基因的引物进行PCR扩增可对转化后的大肠杆菌进行分子水平鉴定 共7页 10.（原创)基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞 速的发展。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是() A.将牛凝乳酶导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶 B.作为乳腺生物反应器的动物体内，只有乳腺细胞含有目的基因 C.将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组，可降低乳汁中的乳糖含量 D.适量喷施除草剂后，杂草被杀死，抗除草剂玉米也受到严重损伤 11.(原创)下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是( A.花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中 B.生产生长激素使用乳房或膀胱生物反应器，对动物的年龄、性别选择没有差异 C.PCR反应的缓冲溶液中一般要添加Mg,以便能够激活耐高温的TagDNA聚合酶 D.干扰素是一种糖蛋白，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素 12.如图为蛋白质工程的基本操作过程。下列相关叙述错误的是( ⑤ 氨基酸序列 ④ 蛋白质 I mRNA 多肽链 ③ 三维结构卜生物功能 A.I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤 B.步骤①②表示基因的表达，步骤⑤需要用到逆转录酶 C.蛋白质十分复杂的高级结构导致蛋白质工程的难度非常大 D.通过图示过程可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量提高多倍 13.生物技术就像一把“双刃剑”，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来潜在的危 害。下列叙述错误的是( A.转基因产品具优良的品质，实验室培育的转基因产品可直接上市推广 B.反对设计试管要儿的原因之一是避免有人滥用此技术选择性设计婴儿 C.消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面 D.α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中能防止转基因花粉的传播 第3 二、多项选择题（本部分5小题，每小题3分，共计15分。在每小题给处的四个选项中，有两个 或两个以上的选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。) 14.“菘油1号”是将菘蓝与甘蓝型油菜的体细胞进行杂交培育而成的药食同源蔬莱，培育过程如 图所示。其中紫外线照射能随机破坏细胞核中染色体结构，使其发生断裂、易位、消除等，使细胞 不再持续分裂；碘乙酰胺使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂，下列关于该培育过程的叙述， 错误的是( 紫外线照射 菘蓝体细胞 原生质体 杂种细胞 愈伤组织 “菘油1号” 甘蓝型油菜 体细胞 原生质体 碘乙酰胺处理 A.需在低渗溶液中利用酶解法去除细胞壁，获得原生质体 B.经过上述体细胞杂交处理后，杂种植物主要保留菘蓝的核基因组，甘蓝型油菜的质基因组 C.可采用PEG促进细胞膜上糖蛋白的相互识别，使膜上脂质蛋白质重新排列，原生质体融合 D.获得的“菘油1号”细胞中富含抗病毒成分，此有效成分是植物生长和生存所必需的产物 15.科学家利用诱导因子使黑鼠体细胞去分化，得到了PS细胞（诱导多能干细胞），继而利用 PS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图。下列叙述正确的是( 诱导因子 黑鼠 体细胞 PS细胞 (体细胞供体) 特殊处理使内 细胞团不发育滋养层 克隆鼠X 灰鼠 2细胞胚胎 囊胚 重组囊胚 白鼠 (胚胎细胞供体) 内细胞团 (代孕母鼠) 页共7页 A.黑鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构改变，生理功能未变 B.克隆鼠X的体色为黑色，培育过程中运用了细胞核移植技术 C.黑、灰与白色三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄性鼠 D.在人类疾病的治疗上，iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞 16.Rag2基因缺陷导致大鼠无法产生B、T淋巴细胞。将正常大鼠的胚胎千细胞(S细胞)注射到 Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中，使其产生具有正常ES细胞来源的淋巴细胞群的体细胞嵌合体，从 而补充其缺失的淋巴细胞，其过程如图所示。下列分析正确的是（) ES细胞 桑葚胚 嵌合囊胚 嵌合原肠胚 嵌合体大鼠 A.注入桑甚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团中，可发育为胚胎的各种组织 B.胚胎发育早期，会因胚胎中细胞数目不断增加而导致胚胎总体积不断增加 C.获得的嵌合体大鼠的大部分细胞的Rag2基因任然存在缺陷 D.获得的嵌合体大鼠的实验证明了ES细胞具有细胞全能性 17.(原创)用A和B两种限制酶同时和分别处理某1个双链DNA分子，酶切位点及酶切产物的琼 脂糖凝胶电泳鉴定结果如图所示。下列叙述正确的是( 电泳方向 A+B酶① ② 限制酶A限制酶B (dq) -8000 6000 3500 X 1500500 闵 4500 3500 2000 1500 500 甲 A.图中X代表的碱基对数为3500bp B.B.图中Y代表的是限制酶A的酶切位点 C.图乙中①代表限制酶A,②代表限制酶B D.图甲1个DNA分子扩增得到完整双链X片段，至少需要4轮PCR 第4页 18.（原创)科研人员将胰岛素B28位的脯氨酸替换为天冬氨酸或者与B29位的赖氨酸交换位置， 研发出了速效胰岛素类似物产品并在临床上广泛应用。下列叙述正确的有( A.速效胰岛素类似物想要达到预期的疗效，必须依赖其正确的高级结构 B.该过程属于蛋白质工程，生产的速效胰岛素类似物自然界不存在 C.替换氨基酸时需要用特定的蛋白酶将特定部位的肽键水解 D.胰岛素改造思路与中心法则的信息流动方向是相反的 第I工卷非选择题 三、非选择题（本部分5小题，共计59分。) 19.（11分，除标记1分外，其余每空2分)人参作为名贵中药材，素有“百草之王”的美誉， 其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培，不仅生长周期漫长，还易受病虫害侵扰。 为解决这些问题，科研人员制定了以下研究方案。 筛选 高产细胞 人参 1 愈伤组织 原生质体 ⑥ 杂种植物 ③异源融合④ ⑤ 原生质体 杂种细胞 愈伤组织 胡萝卜 1 愈伤组织 ② 原生质体 筛 高产细胞 (1)过程①使外植体（人参、胡萝卜的细胞或组织）转变为愈伤组织状态，该过程称为 (1分)；愈伤组织细胞的特点是 (至少答出2点)。 (2)过程②通常使用纤维素酶和酶的混合液去除细胞壁以获得原生质体。 (3)过程③常用的化学诱导剂是聚乙二醇和 (4)过程⑤和⑥的原理是 。人参的初生代谢物有 等有机物（至少答出3种）。 20.（12分，每空2分)现已建立一种简便快捷、适用于诸如病毒常见流行株的胶体金免疫层析 检测方法。我们利用常见流行株G工工.4型诺如病毒的衣壳蛋白P颗粒作为抗原，利用小鼠制备单克 隆抗体1B10(浓度为5mg/mL)和1D6(浓度为2.2mg/ml)，利用羊制备羊抗鼠抗体作为控制线组 装成胶体金试纸条（如下图)。其中，金标单克隆抗体1B10中的“胶体金”在液体环境下，呈现 肉眼可见的红色。若检测线或控制线出现红色条带，即为阳性显色反应。请回答下列问题： 共7页 含GⅡ.4型诺 金标单克隆 如病毒样品 抗体1B10 单克隆抗羊抗鼠抗体 体1D6 吸水垫 样品垫 虹吸方向 检 线 线 (1)用衣壳蛋白P颗粒作为抗原给小鼠注射，目的是从该小鼠腹腔内的 (填一种最理想的器官)中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞，将此B细胞和小鼠骨髓瘤细胞进行 融合，经选择培养基筛选后得到的杂交瘤细胞，还需进行 再经多次筛选，才可获 得足够数量的能分泌所需特异性抗体的细胞。 (2)因为 的原因，所以胶体金试纸条上使用的抗体中有 (填“一”、“二”或 “三”)种是以上杂交瘤细胞合成并分祕的。 (3)当待测样品中没有GI工.4型诺如病毒时，胶体金试纸条上只有控制线会出现阳性显色反应，原 因是只有金标单克隆抗体1B10会沿着虹吸方向移动过来， (填“能”或“不能”)与检测 线上的单克隆抗体1D6结合，一（填“能”或“不能”）与控制线上的羊抗鼠抗体结合。 21.（12分，除标记1分外，其余每空2分)请根据下列两个资料回答相关问题： 资料1：用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到pSC(孤雌单倍体千细胞)，然后利用基因 编辑技术沉默phESC中的相关基因，使phESC的细胞核状态接近精子细胞核的状态，再让其与卵 细胞发生受精作用。如图1。 孤雌小鼠 培养转化 6品 基因编辑 >3 6品% 卵母细胞 phESC 具有精子细胞核 特点的phESC 图1 第5页 资料2：用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄单倍体干细胞)，然后对ahSc中的相关 基因进行编辑，使hSC的细胞核具有卵细胞核的特点，再让其与精子发生受精作用并导入去核 卵细胞。如图2。 去核卵细胞 孤雄小鼠 培养转化 6品 基因编辑 6品 精子 ahESC 具有卵细胞核 特点的ahESC 图2 (1)体内受精时，在精子细胞膜与卵细胞膜融合时，会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入； 精子入卵后， 也会立即发生生理反应拒绝其他精子再进入。 (2)用激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，可得到比自然情况下更多的成熟卵子。 (3)ahSC与精子和去核卵细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成可能是 (④据资料分析，只依赖雄性小鼠 (填“能”或“不能”)用上图方法得到孤雄小鼠，请写 出两个理由，解释一下你的判断： 理由①： (1分)；理由②： （1分)。 22.(14分，每空2分)金黄色葡萄球菌分泌的葡激酶(SAK)是一种具有溶解血栓功能的药用蛋 白。科学家将获得的SAK基因与农杆菌Ti质粒重组，构建了重组质粒（其T-DNA区如图1所示）， 并将其导入番茄细胞，获得能表达有活性SAK蛋白的转基因番茄植株。 LB Xba I BamH I RB NPTⅡ CaMV35S SAK guSA NOS-Ter 图1 共7页 注：①LB和RB分别是T-DNA区的左、右边界；②XbaI、BamH I是两种限制酶； ③CaMW35S为启动子，NoS-Ter为终止子；④NPTⅡ为卡那霉素抗性基因； ⑤gusA为标记基因，其表达产物能催化无色底物X-G1uC水解产生蓝色产物。 请回答下列问题： (1)获取目的基因。构建金黄色葡萄球菌的，从中获取SAK基因。 (2)构建重组质粒并导入农杆菌，再用含重组质粒的农杆菌感染番茄根部组织。为了检测SAK基因 是否导入番茄根部组织中，可将根部组织转至含有 的培养基上进行筛选，也可将根部组织 用X-G1uc溶液进行染色，若根部组织呈现 色，则说明含SAK基因的T-DNA已经成功导入， 再通过植物组织培养获得再生植株。 (3)转基因植株的鉴定。 I.检测目的基因。 ①可用PCR技术精准检测转基因番茄植株中是否已成功导入SAK基因，结果如图2所示。 2 3 叫 ■果实 口叶片 n 4 转基因番茄植株 图2 图3 注：样品1为重组质粒，样品2~4来自待测的转基因番茄植株。 ②利用农杆菌转化法构建基因表达载体时，应将SAK基因插入到Ti质粒的T-DNA的内部，其原因 是T-DNA具有 的特点。 ③图2中，样品5来自 番茄植株。样品2~4的DNA分子条带位置不尽相同，这可能是因为 Ⅱ.蛋白表达分析。 第6页 转基因番茄植株SAK蛋白的表达量测定结果如图3所示，SAK蛋白在（填“果实”或“叶片”） 中的表达量较高，可选其作为生产SAK蛋白的生物反应器。 23.（10分，每空1分)糖尿病是全球高发的慢性疾病，重组人胰岛素是第一种获准上市的重组 DNA药物。下图是利用大肠杆菌生产人胰岛素中使用的质粒及胰岛素基因的部分结构。1acZ基因 表达产物B-半乳糖苷酶可以分解无色的X-g1产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。 回答下列问题： P:启动子 T:终止子 Xho I EcoR I Mun I ori复制原点 SalI AmpR:氨苄青霉素抗性基因 Nhe I lacZ:B-半乳糖苷酶基因 lacZ AmpR Mun I 引物1 Sal I Nhe I 引物2 A链 HO OH 转录方向→ B链 胰岛素基因 (1)图中P是 酶与DNA结合的信号区域，胰岛素基因以 (填“A”或“B”) 链作为模板进行转录， (2)取人体胰岛B细胞的mRNA,通过 过程获得DNA,再通过PCR技术扩增目的基因。 个别碱基不配对不影响引物与模板链的结合，据此，对引物1和引物2分别设计 和 限制酶（填图中限制酶名称）的酶切位点序列，使扩增出的序列带上相应的酶切位点， 以实现后续胰岛素基因与载体的连接。 (3)用酶处理酶切后的载体和目的基因，完成基因表达载体的构建后，将其导入 处理过的 大肠杆菌，并接种到选择培养基上。该培养基除了基本成分，还需添加 我们可以选择 颜色的菌落，进一步的培养和鉴定。 共7页 (4)天然胰岛素容易在体内“抱团”（形成二聚体或六聚体），导致药效滞后。科学家通过理性 设计，将B28位的脯氨酸替换为天冬氨酸，或将B28位的脯氨酸与B29位的赖氨酸互换，成功打破 了它的聚合，研发出了速效胰岛素类似物。如今，研究人员常利用AlphaFold等AI工具，从原子 层面复盘这一经典改造是如何重塑蛋白质结构的。 ①速效胰岛素的开发应用的生物工程技术为蛋白质工程，请你完善其基本思路：预期的蛋白质功能 →设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→ →获得所需要 的蛋白质。 ②除了基因工程菌，速效胰岛素还可通过乳腺生物反应器（让动物乳汁高产药物）生产。在设计基 因表达载体时，为了确保胰岛素基因只在乳腺中开启，科学家们可以尝试利用A工深度学习模型（如 DeepSEED等)进行精心设计。因此，需要将胰岛素基因与 等调控元件重组 在一起。这种经过AI“千锤百炼”的调控元件，能精准识别动物的乳腺环境。 第7页 共7页