精品解析：四川省成都市树德中学2025-2026学年高二下学期期中考试生物试题

树德中学高2024级高二下学期半期考试生物学试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟 一、单项选择题（每题3分，共45分） 1. 环氧联苯是一类难降解的有机污染物，菌种A、B、C中只有1种菌可降解环氧联苯，另外2种菌可利用降解的中间产物生长，且这2种菌对环氧联苯降解菌的生长有不同的影响。为研究菌种A、B、C间的代谢关系，将等量菌种A、B、C接种在以环氧联苯为唯一碳源的培养基的相应位置，适宜条件下培养一段时间，结果如图（黑色区域表示细菌数量多少）。下列说法错误的是（　　） A. 菌A、B、C均能在该培养基中生长，但该培养基依旧具有选择性 B. 菌A可降解环氧联苯，菌B和菌C均可利用菌A降解生成的中间产物生长 C. 混合培养菌A和菌C比单一培养菌A降解环氧联苯的速率慢 D. 用混合菌A和B处理环氧联苯污染时既能有效降解污染物又能避免菌A过度增殖 2. 下列有关发酵及发酵工程的叙述，正确的是（　　） A. 酵母菌酿酒过程中产生的气泡和醋酸菌以酒精为底物的醋酸发酵中产生的气泡一样多 B. 啤酒制作过程中，主发酵过程主要是为了促进酵母菌的大量繁殖，而后发酵主要是为了使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 C. 发酵工程中可用诱变育种或基因工程育种等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养 D. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及液体发酵为主 3. 紫花苜蓿是利用广泛的牧草，但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根富含缩合单宁（一种次生代谢产物），能防止反刍动物臌胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿，过程如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 与传统杂交育种相比，该育种方式能产生新的基因和新的性状 B. 过程①利用细胞膜的流动性原理，通过灭活病毒诱导原生质体融合 C. 缩合单宁不是百脉根生长所必需的，一般在特定的组织或器官中产生 D. 该技术获得的杂种植株能产生可育后代，说明两者之间不存在生殖隔离 4. NG2是癌细胞膜上的糖蛋白，研究人员为筛选能产生NG2单克隆抗体的杂交瘤细胞进行了分组实验，甲组取绿色荧光标记的高表达NG2的癌细胞，乙组取未标记绿色荧光的不表达NG2的同品系癌细胞，将杂交瘤细胞培养液作为待测液，检测步骤如下图所示（红色荧光物质可与所有杂交瘤细胞产生的抗体结合）。下列现象能说明待测液中含NG2抗体但不含其他膜蛋白抗体的是（　　） A. 甲组细胞检测出绿色荧光，乙组细胞无荧光 B. 甲组细胞检测出绿色荧光，乙组细胞检测出红色荧光 C. 甲组细胞检测出红色及绿色荧光，乙组细胞无荧光 D. 甲组细胞检测出红色及绿色荧光，乙组细胞检测出红色荧光 5. “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. ④操作为胚胎移植技术，需要用促性腺激素预先对受体奶牛进行同期发情处理 B. 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 C. 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 D. 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 6. 酵母人工染色体pYAC2是以酵母菌为受体细胞构建基因文库时的常用载体。下图为pYAC2的结构示意图，导入受体细胞前用限制酶BamHⅠ切割可使其成为线性的染色体。pYAC2适配的受体菌菌落呈红色，sup4基因表达能够抑制其性状表现，使菌落呈白色。相关叙述错误的是（ ） A. 导入pYAC2的受体菌能够在不含色氨酸的培养基中生存 B. 用BamHⅠ切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色体的两端 C. 着丝粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在细胞分裂中丢失 D. 将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选白色菌落 7. 科研人员从耐旱植物拟南芥中分离出耐旱基因DREB1A，并利用基因工程技术将其导入水稻，培育抗旱水稻。大致流程为：利用PCR技术扩增DREB1A基因后，将其与含有花椰菜花叶病毒35S启动子、终止子和潮霉素抗性基因的Ti质粒连接，构建成基因表达载体；随后通过农杆菌转化法导入水稻细胞，经过筛选、培养和鉴定获得转基因水稻植株。下列叙述错误的是（　　） A. PCR扩增DREB1A基因时，需根据DREB1A基因两端的碱基序列设计两种引物 B. 构建基因表达载体时，35S启动子应位于DREB1A基因的上游，终止子位于其下游 C. 农杆菌转化法中，水稻细胞作为受体细胞时，需先用酶去除其细胞壁制备成原生质体 D. 用潮霉素对导入质粒的农杆菌进行筛选，能存活的不一定成功导入了DREB1A基因 8. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。下列叙述不正确的是（ ） A. PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ分别加入BamHI、XhoI识别序列 B. 用Ca2+处理大肠杆菌以便于转入构建好的表达载体 C. 使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株 D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物 9. 水蛭素是从水蛭的唾液腺中提取分离出来的多肽，具有显著的抗凝和抗血小板聚集等作用，可用于预防和治疗血栓。研究发现，通过将水蛭素的第47位天冬酰胺替换为赖氨酸，可以显著提高其抗凝血活性。下列关于该改造过程的叙述，正确的是（　　） A. 改造的核心步骤是根据水蛭素的预期功能，设计结构，再推测氨基酸序列 B. 改造水蛭素时，可直接对水蛭素的氨基酸进行替换，无需改造其编码基因 C. 改造后的水蛭素与天然水蛭素相比，基因中嘌呤和嘧啶碱基比例发生改变 D. 改造后的水蛭素氨基酸序列改变，但其蛋白质的空间结构不会发生改变 10. 目前，针对K-ras基因的反义DNA治疗已在小细胞肺癌模型中取得显著效果。转染反义K-ras质粒后，K-ras基因表达被特异性抑制，致使P21蛋白合成减少，裸鼠（免疫缺陷型小鼠）体内的致瘤效应明显降低。如图表示构建K-ras反义基因表达载体的流程。下列相关叙述正确的是（ ） 注：K-ras反义基因的模板链与K-ras基因的编码链相同。 A. 构建该基因表达载体所用的限制酶是HindⅢ和BamHⅠ B. K-ras基因是一种抑癌基因，其表达的产物是P21蛋白 C. 转染反义K-ras质粒时，受体细胞是具有全能性的受精卵 D. 体外扩增K-ras基因时，反应体系中无需添加二价阳离子 11. 如图为免疫PCR技术的主要原理。利用该技术检测血样中微量淀粉样蛋白（Aβ）的核心流程包括：①用固定化的抗体1捕获Aβ并洗涤；②加入DNA标记的抗体2与Aβ结合并洗涤；③进行PCR扩增并对产物进行鉴定。下列叙述错误的是（ ） A. 检测技术中抗体1和抗体2的作用不同 B. ③中进行PCR时还需要加入TaqDNA聚合酶、原料、模板DNA、引物等 C. 在对PCR产物进行电泳鉴定时，通常需要在琼脂糖凝胶中加入核酸染料 D. 免疫PCR可以将少量抗原“信号”放大为大量DNA“信号”，以提高检测的灵敏度 12. 螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物，营寄生生活，其典型菌落呈“油煎蛋”状。某些螺原体能感染动植物并引发相应疾病。下列叙述正确的是（　　） A. 螺原体属于原核生物，因没有染色体，能通过无丝分裂快速繁殖 B. 螺原体DNA分子中不含游离的磷酸基团，其嘌呤和嘧啶数量相等 C. 螺原体合成蛋白质时，需要宿主细胞提供模板、核糖体以及某些成分 D. 螺原体细胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素可通过影响其合成而杀死螺原体 13. 常见农作物的种子分为淀粉种子、油料种子和蛋白质种子等。下列说法不正确的是（　　） A. 与淀粉种子相比，在播种油料种子时需浅播 B. 种子萌发形成幼苗后吸收的氮元素可用于合成蛋白质、ATP和核酸 C. 油料种子萌发初期，干重会先增加，导致种子干重增加的主要元素是O D. 向萌发期的三类种子制备的研磨液中加入斐林试剂后水浴加热，只有淀粉种子会出现砖红色沉淀 14. 植物细胞及其部分结构如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B. 核膜及各种细胞器膜都与②相似，为单层膜 C. ③的主要成分是肽聚糖，也含有多种蛋白质 D. 植物细胞必须具备①、②和③才能存活 15. 下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的有几项（　　） ①细胞核内储存着细胞内全部DNA，故有控制细胞代谢和遗传的功能 ②细胞膜的流动性仅依靠磷脂分子实现 ③蛋白质和DNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量 ④细胞膜上附着有ATP水解酶有利于细胞主动吸收某些营养物质 ⑤真核细胞中，核仁与核糖体的形成有关 ⑥染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种形态 A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项 二、非选择题（共55分） 16. 近年来，水环境中发现的不同程度的抗生素残留，不仅威胁水生生物的生存，还会损害微生物的生态平衡。氧氟沙星（）（C18H20FN3O4）是一种人工合成的广谱抗菌的氟喹诺酮类药物，某实验小组成功地从废水环境样品中分离得到能降解OFL的菌株。筛选分离的操作过程如图所示。回答下列问题： （1）利用细菌处理去除废水中的抗生素，这种方法的不足之处是________，因此需要筛选抗生素优势降解菌株，在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是________。 （2）筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入________作为唯一碳源或氮源。 （3）过程Ⅲ所利用的接种方法是________。工业生产中为大量获得该菌种，常采用________（填“固体”“半固体”或“液体”）培养基进行培养。若过程I、Ⅱ中的总稀释次数为8次，在过程Ⅲ中，可以每隔24h统计一次菌落的数目，选取某一时刻的记录作为结果，三个培养基中长出的菌落数量分别是145、163、154，故推测A中细菌的数量为________个 （4）该实验小组欲进一步探究初始OFL浓度对该菌株降解OFL能力的影响，请帮助其设计实验并写出实验思路：________。 17. 紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一，在临床上已经广泛用于乳腺癌等的治疗，但其药源植物红豆杉十分稀缺。植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段，是解决紫杉醇药源紧缺问题的有效途径之一。图1表示两条技术路线，其中①②③表示过程。请回答下列问题： 图1： 技术路线1：红豆杉外植体愈伤组织根、芽等完整小植株 技术路线2：红豆杉外植体愈伤组织单个细胞细胞悬浮振荡培养提取、检测紫杉醇 （1）过程②是________，启动①②的关键激素是________。 （2）欲利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段，原因是________。利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程________（填“体现”或“未体现”）细胞的全能性。 （3）为了探明紫杉醇抗癌原理，研究人员用小鼠乳腺癌细胞进行了四组实验，并得出图2所示结果。多极纺锤体不利于细胞分裂，请根据图中信息推测紫杉醇抗癌机制________。 组1：适量生理盐水+一定数量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组2：等量紫杉醇+等量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组3：适量生理盐水+一定数量的多极纺锤体乳腺癌细胞 组4：等量紫杉醇+等量的多极纺锤体乳腺癌细胞 18. 猴痘是由猴痘病毒（MPXV）引发的传染性疾病。E8L蛋白是MPXV的核心结构蛋白，获得针对E8L蛋白的抗体对于猴痘的诊断和治疗十分重要。为快速获得抗E8L蛋白的单克隆抗体，研究人员利用下图创新技术路线进行制备。 回答下列问题： （1）被脂质体包裹的E8LmRNA疫苗注入小鼠体内后，与小鼠细胞融合，该融合细胞表达出的是________（填“E8L蛋白”或“抗E8L蛋白的抗体”）。 （2）经②检测小鼠血清抗体水平后，从小鼠脾脏获取B细胞，用APC/FITC荧光分选技术对目标细胞进行筛选。该技术用偶联APC荧光的抗体（IgG）去识别分泌抗体的浆细胞，并呈现出APC信号；用生物素先标记E8L蛋白，使其与活化B细胞表面的受体（BCR）特异性结合，同时用生物素与FITC标记的链霉亲和素结合，使其呈现FITC*信号。下图是用流式细胞仪的检测结果，则________（填图中的字母）区域的细胞为目标细胞，依据是________。 （3）步骤⑥用抗体检测牛痘病毒、水痘病毒、甲流病毒等病毒。结果除牛痘病毒的D8蛋白，抗体无法与其他病毒蛋白结合，请推测出现该现象的原因是________。 （4）为鉴定单克隆抗体识别抗原的具体区域，可将抗原（E8L蛋白）逐步截短，分别与纯化的单克隆抗体反应，实验结果如图所示（“”表示有反应，“”表示无反应，“aa”表示氨基酸）。 结果证明该单克隆抗体识别抗原（E8L蛋白）的区域大概为________（填“40～50”、“40～55”或“40～60”）位氨基酸。 19. 为培育耐盐碱大豆新品种，科研人员把耐盐碱基因OsJRL40和荧光素酶基因构建成融合基因，荧光素酶可催化荧光素产生荧光以检测融合基因表达产生融合蛋白的情况，部分操作流程及可能用到的限制酶如图所示，其中DEX启动子在DEX诱导下才可发挥作用，回答下列问题。 （1）图中构建基因表达载体时，切割载体用到的限制酶有________。与单酶切相比，双酶切的优点是________（答出1点）。 （2）在培养大豆细胞的基本培养液中添加________，若检测结果为________说明转化成功。成功后需要去除荧光素酶基因，已知Cre酶可以将DNA上两个相同loxP序列位点之间的片段切除，因此在设计引物3和引物4时需要在限制酶识别序列的________（填“5'端”或“3'端”）添加loxP序列。 （3）为检测荧光素酶基因是否被成功敲除，可用PCR技术进行鉴定。 实验组：首先提取在有DEX环境下培养的转基因大豆细胞质中的总RNA，进行逆转录获得cDNA，然后加入上图中的一对引物________进行PCR扩增后用BglII完全切割，再进行琼脂糖凝胶电泳，观察有无OsJRL40基因和荧光素酶基因的条带。 对照组：用未经DEX环境下培养的转基因大豆细胞，其余同实验组。 若实验组敲除成功，则实验组和对照组的电泳结果分别为________。 20. 肾脏移植是针对终末期肾病的首选治疗手段，但供体肾源严重短缺。我国科学家通过将患者自体来源细胞诱导为多能干细胞（hPSCs），再转入促增殖基因和抗凋亡基因，然后将转基因的hPSCs导入肾脏缺陷型猪早期胚胎（敲除了与肾脏发育密切相关的两个基因导致肾脏部分缺失）中，借助猪胚胎构建出了人—猪嵌合肾脏，为解决供体器官短缺问题打开了新思路。回答下列问题： （1）选用患者本人的细胞诱导hPSCs的原因是________。 （2）图1中目标片段是由右图的限制酶处理后得到的，为了保证酶切后的目标片段与质粒正确连接，可以选图1中的________限制酶对质粒进行切割。若要扩增酶切前的目标片段，请设计一对引物________（每个引物写出6个碱基即可，标明方向）。 （3）根据图2可知构建转基因hPSCs的流程：将重组表达载体和病毒包装载体导入受体细胞后组装出重组病毒（包括病毒蛋白质外壳，目的基因的RNA和________等）；再用重组病毒侵染hPSCs，病毒进入hPSCs后，通过________从而保证目的基因能稳定遗传。为了筛选出转基因的hPSCs，可以向转染后的细胞培养基中添加________。 （4）将转基因的hPSCs注入肾脏缺陷型猪早期胚胎获得嵌合体胚胎，嵌合体胚胎发育第25天终止妊娠，获取含有人源细胞的嵌合肾脏。经检测，用四环素诱导后，转基因的hPSCs中促增殖基因、抗凋亡基因均呈现高表达量，嵌合肾脏内人源细胞占比高达70%。结合图文信息推测，人源细胞占比高的原因是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2024级高二下学期半期考试生物学试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟 一、单项选择题（每题3分，共45分） 1. 环氧联苯是一类难降解的有机污染物，菌种A、B、C中只有1种菌可降解环氧联苯，另外2种菌可利用降解的中间产物生长，且这2种菌对环氧联苯降解菌的生长有不同的影响。为研究菌种A、B、C间的代谢关系，将等量菌种A、B、C接种在以环氧联苯为唯一碳源的培养基的相应位置，适宜条件下培养一段时间，结果如图（黑色区域表示细菌数量多少）。下列说法错误的是（　　） A. 菌A、B、C均能在该培养基中生长，但该培养基依旧具有选择性 B. 菌A可降解环氧联苯，菌B和菌C均可利用菌A降解生成的中间产物生长 C. 混合培养菌A和菌C比单一培养菌A降解环氧联苯的速率慢 D. 用混合菌A和B处理环氧联苯污染时既能有效降解污染物又能避免菌A过度增殖 【答案】D 【解析】 【详解】A、该培养基以环氧联苯为唯一碳源，只有能利用环氧联苯或其降解产物的菌种才能生长，不能利用的微生物无法生长，因此该培养基具有选择作用，A正确； B、只有降解环氧联苯的菌种能在该培养基上独立生长，培养结果显示，A可大范围生长，而B、C仅在靠近A的一侧生长，远离A的区域不能生长，说明A可降解环氧联苯，B、C都可利用A降解生成的中间产物生长，B正确； C、依据培养后的图像可知，菌C对菌A生长具有抑制作用，所以与单一培养菌A相比较，混合培养菌A和菌C降解环氧联苯的速率慢，C正确； D、从结果可知，菌A和菌B、菌C共同培养时，A仍然大量增殖，无法说明混合菌A和B处理能避免A过度增殖，D错误。 2. 下列有关发酵及发酵工程的叙述，正确的是（　　） A. 酵母菌酿酒过程中产生的气泡和醋酸菌以酒精为底物的醋酸发酵中产生的气泡一样多 B. 啤酒制作过程中，主发酵过程主要是为了促进酵母菌的大量繁殖，而后发酵主要是为了使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 C. 发酵工程中可用诱变育种或基因工程育种等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养 D. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及液体发酵为主 【答案】C 【解析】 【详解】A、酵母菌酿酒时进行无氧呼吸会产生CO2，有气泡生成；醋酸菌以酒精为底物进行醋酸发酵的反应为C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O，该过程不产生气体，无气泡，A错误； B、啤酒制作中，前期通气阶段的目的是促进酵母菌大量繁殖，主发酵阶段酵母菌已经主要进行无氧呼吸产生大部分酒精，后发酵的主要作用是改善酒的风味、澄清酒液，不是主要产生酒精的阶段，B错误； C、发酵工程中可以通过诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种等方法选育性状优良的菌种，选育得到的菌种需要经过扩大培养后才能接种到发酵罐进行大规模生产，C正确； D、传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，D错误。 3. 紫花苜蓿是利用广泛的牧草，但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根富含缩合单宁（一种次生代谢产物），能防止反刍动物臌胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿，过程如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 与传统杂交育种相比，该育种方式能产生新的基因和新的性状 B. 过程①利用细胞膜的流动性原理，通过灭活病毒诱导原生质体融合 C. 缩合单宁不是百脉根生长所必需的，一般在特定的组织或器官中产生 D. 该技术获得的杂种植株能产生可育后代，说明两者之间不存在生殖隔离 【答案】C 【解析】 【详解】A、只有基因突变能够产生新基因，该育种方式为植物体细胞杂交，遗传变异类型属于染色体数目变异，无法产生新基因，A错误； B、过程①为原生质体融合，原理是细胞膜的流动性，但灭活病毒是诱导动物细胞融合的方法，植物原生质体融合不能用灭活病毒诱导，B错误； C、缩合单宁属于植物次生代谢产物，不是百脉根生长发育所必需的物质，通常在特定的组织或器官中合成，C正确； D、生殖隔离指自然状态下不同物种之间不能相互交配，或交配后不能产生可育后代，紫花苜蓿和百脉根本身自然条件下无法杂交，存在生殖隔离，体细胞杂交是人为打破生殖隔离的技术，杂种植株可育不能说明二者不存在生殖隔离，D错误。 4. NG2是癌细胞膜上的糖蛋白，研究人员为筛选能产生NG2单克隆抗体的杂交瘤细胞进行了分组实验，甲组取绿色荧光标记的高表达NG2的癌细胞，乙组取未标记绿色荧光的不表达NG2的同品系癌细胞，将杂交瘤细胞培养液作为待测液，检测步骤如下图所示（红色荧光物质可与所有杂交瘤细胞产生的抗体结合）。下列现象能说明待测液中含NG2抗体但不含其他膜蛋白抗体的是（　　） A. 甲组细胞检测出绿色荧光，乙组细胞无荧光 B. 甲组细胞检测出绿色荧光，乙组细胞检测出红色荧光 C. 甲组细胞检测出红色及绿色荧光，乙组细胞无荧光 D. 甲组细胞检测出红色及绿色荧光，乙组细胞检测出红色荧光 【答案】C 【解析】 【详解】据题干信息可知，甲组细胞自带绿色荧光，细胞膜高表达NG2蛋白，也存在其他膜蛋白，乙组细胞无绿色荧光，细胞膜不表达NG2，只存在其他膜蛋白，而红色荧光物质可以结合任何杂交瘤细胞产生的抗体，说明只要有抗体结合在癌细胞上，细胞就会显现红色荧光，若待测液中含NG2抗体但不含其他膜蛋白抗体，则甲组细胞可结合待测液中NG2抗体，进而与红色荧光物质结合，发出红色荧光，同时甲细胞自身也能发出绿色荧光，即甲组细胞检测出红色及绿色荧光，而乙组细胞无绿色荧光，且不表达NG2，故待测液中的抗体无法与之结合，加入红色荧光物质后，不会发出红色荧光，即乙组细胞无荧光，C正确，ABD错误。 5. “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. ④操作为胚胎移植技术，需要用促性腺激素预先对受体奶牛进行同期发情处理 B. 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 C. 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 D. 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 【答案】D 【解析】 【详解】A、胚胎移植前对受体奶牛做同期发情处理时使用的是孕激素类药物，促性腺激素的作用是对供体母牛进行超数排卵处理，A错误； B、受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植的生理学基础之一，无需在移植前进行免疫检查，B错误； C、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，C错误； D、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，D正确。 6. 酵母人工染色体pYAC2是以酵母菌为受体细胞构建基因文库时的常用载体。下图为pYAC2的结构示意图，导入受体细胞前用限制酶BamHⅠ切割可使其成为线性的染色体。pYAC2适配的受体菌菌落呈红色，sup4基因表达能够抑制其性状表现，使菌落呈白色。相关叙述错误的是（ ） A. 导入pYAC2的受体菌能够在不含色氨酸的培养基中生存 B. 用BamHⅠ切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色体的两端 C. 着丝粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在细胞分裂中丢失 D. 将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选白色菌落 【答案】D 【解析】 【分析】载体：除质粒外，还有噬菌体和动植物病毒等。质粒作为载体的条件：①有一个至多个限制酶酶切位点；②进入受体细胞后能自我复制或整合到宿主细胞DNA上进行同步复制；③有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选。 【详解】A、pYAC2上含有TRP1（色氨酸合成酶基因），导入pYAC2的受体菌能够合成色氨酸，能够在不含色氨酸的培养基中生存，A正确； B、pYAC2上有两个BamHⅠ切割位点，用BamHⅠ切割后，pYAC2成为线性的染色体，TEL端粒序列位于染色体的两端，B正确； C、着丝粒是确保细胞分裂时染色体正确分离的重要结构，pYAC2上的CEN4（着丝粒序列）可防止pYAC2在细胞分裂中丢失，C正确； D、分析题图可知，目的基因插入会破坏sup4基因，导致sup4基因不能表达，故pYAC2适配的受体菌菌落仍呈红色，将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选红色菌落，D错误。 故选D。 7. 科研人员从耐旱植物拟南芥中分离出耐旱基因DREB1A，并利用基因工程技术将其导入水稻，培育抗旱水稻。大致流程为：利用PCR技术扩增DREB1A基因后，将其与含有花椰菜花叶病毒35S启动子、终止子和潮霉素抗性基因的Ti质粒连接，构建成基因表达载体；随后通过农杆菌转化法导入水稻细胞，经过筛选、培养和鉴定获得转基因水稻植株。下列叙述错误的是（　　） A. PCR扩增DREB1A基因时，需根据DREB1A基因两端的碱基序列设计两种引物 B. 构建基因表达载体时，35S启动子应位于DREB1A基因的上游，终止子位于其下游 C. 农杆菌转化法中，水稻细胞作为受体细胞时，需先用酶去除其细胞壁制备成原生质体 D. 用潮霉素对导入质粒的农杆菌进行筛选，能存活的不一定成功导入了DREB1A基因 【答案】C 【解析】 【详解】A、PCR扩增目的基因时，需要依据目的基因两端的特异性碱基序列设计两种引物，分别与两条模板链互补结合，才能启动目的基因的扩增，A正确； B、启动子是RNA聚合酶识别结合的位点，可驱动目的基因转录，需位于目的基因上游，终止子是转录终止的信号，需位于目的基因下游，二者共同保证目的基因正常转录，B正确； C、农杆菌转化法的原理是农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到植物受体细胞的染色体DNA上，该过程无需去除水稻细胞的细胞壁，植物体细胞杂交才需要制备原生质体，C错误； D、潮霉素抗性基因是Ti质粒上的标记基因，导入未插入目的基因的空Ti质粒的农杆菌也可在含潮霉素的培养基上存活，因此筛选得到的农杆菌不一定成功导入了目的基因DREB1A，D正确。 8. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。下列叙述不正确的是（ ） A. PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ分别加入BamHI、XhoI识别序列 B. 用Ca2+处理大肠杆菌以便于转入构建好的表达载体 C. 使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株 D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；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。 【详解】A、根据启动子的方向，以及终止子的位置，PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ分别加入XhoI、BamHI识别序列，A错误； B、用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于感受态，便于转入构建好的表达载体，B正确； C、氨苄青霉素抗性基因为标记基因，可使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株，C正确； D、PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，若水中有毒物，绿色荧光蛋白能表达，可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物，D正确。 故选A。 9. 水蛭素是从水蛭的唾液腺中提取分离出来的多肽，具有显著的抗凝和抗血小板聚集等作用，可用于预防和治疗血栓。研究发现，通过将水蛭素的第47位天冬酰胺替换为赖氨酸，可以显著提高其抗凝血活性。下列关于该改造过程的叙述，正确的是（　　） A. 改造的核心步骤是根据水蛭素的预期功能，设计结构，再推测氨基酸序列 B. 改造水蛭素时，可直接对水蛭素的氨基酸进行替换，无需改造其编码基因 C. 改造后的水蛭素与天然水蛭素相比，基因中嘌呤和嘧啶碱基比例发生改变 D. 改造后的水蛭素氨基酸序列改变，但其蛋白质的空间结构不会发生改变 【答案】A 【解析】 【详解】A、蛋白质工程的基本操作思路为从预期蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，最终改造对应的编码基因，A正确； B、蛋白质由基因编码表达，直接对氨基酸进行替换无法实现可遗传、规模化的生产，蛋白质工程的操作对象是编码蛋白质的基因，必须改造水蛭素的编码基因，B错误； C、双链DNA遵循碱基互补配对原则，嘌呤碱基总数始终等于嘧啶碱基总数，即使改变基因的碱基序列，嘌呤和嘧啶的比例也不会发生改变，C错误； D、氨基酸序列改变会导致蛋白质空间结构改变，且改造后水蛭素抗凝血功能增强，根据结构与功能相适应的特点，其空间结构也发生了变化，D错误。 10. 目前，针对K-ras基因的反义DNA治疗已在小细胞肺癌模型中取得显著效果。转染反义K-ras质粒后，K-ras基因表达被特异性抑制，致使P21蛋白合成减少，裸鼠（免疫缺陷型小鼠）体内的致瘤效应明显降低。如图表示构建K-ras反义基因表达载体的流程。下列相关叙述正确的是（ ） 注：K-ras反义基因的模板链与K-ras基因的编码链相同。 A. 构建该基因表达载体所用的限制酶是HindⅢ和BamHⅠ B. K-ras基因是一种抑癌基因，其表达的产物是P21蛋白 C. 转染反义K-ras质粒时，受体细胞是具有全能性的受精卵 D. 体外扩增K-ras基因时，反应体系中无需添加二价阳离子 【答案】A 【解析】 【详解】A、题图可知，K-ras反义基因的模板链与K-ras基因的编码链相同，而K-ras反义基因的模板链的3'端应该位于启动子的一侧，即K-ras基因的编码链3'端应该位于启动子的一侧，根据K-ras基因和启动子与终止子之间的限制酶种类可知，构建该基因表达载体所用的限制酶是Hind Ⅲ和BamH Ⅰ，A正确； B、转染反义K-ras质粒后，K-ras基因表达被特异性抑制，致使P21蛋白合成减少，裸鼠（免疫缺陷型小鼠）体内的致瘤效应明显降低，由此可知，K-ras基因是一种抑癌基因，B错误； C、题干信息：针对K-ras基因的反义DNA治疗已在小细胞肺癌模型中取得显著效果，可知转染反义K-ras质粒时，受体细胞是肺癌细胞，C错误； D、体外扩增K-ras基因时，使用PCR技术，需要使用耐高温的DNA聚合酶，而其激活需要Mg2+，D错误。 故选A。 11. 如图为免疫PCR技术的主要原理。利用该技术检测血样中微量淀粉样蛋白（Aβ）的核心流程包括：①用固定化的抗体1捕获Aβ并洗涤；②加入DNA标记的抗体2与Aβ结合并洗涤；③进行PCR扩增并对产物进行鉴定。下列叙述错误的是（ ） A. 检测技术中抗体1和抗体2的作用不同 B. ③中进行PCR时还需要加入TaqDNA聚合酶、原料、模板DNA、引物等 C. 在对PCR产物进行电泳鉴定时，通常需要在琼脂糖凝胶中加入核酸染料 D. 免疫PCR可以将少量抗原“信号”放大为大量DNA“信号”，以提高检测的灵敏度 【答案】B 【解析】 【详解】A、抗体1固定在固相支持物上，用于捕获和分离Aβ；抗体2带有 DNA标记，与Aβ结合后，通过PCR检测DNA标记，从而间接检测Aβ，抗体1和抗体2的作用不同，A正确； B、在免疫PCR过程中，模板DNA来自抗体2上标记的DNA（即抗体2与Aβ结合后，其DNA标记作为PCR模板），当加入PCR反应体系时，模板DNA已经通过抗体2引入，不能加入模板DNA。其他成分，如TaqDNA聚合酶、dNTP、引物等是PCR必需的，B错误； C、对PCR产物进行鉴定，常采用琼脂糖凝胶电泳技术。核酸染料能嵌入DNA中，在琼脂糖凝胶中加入核酸染料，在紫外灯下检测，便于观察电泳条带，C正确； D、免疫PCR检测特定抗原时，即使样品中仅存在少量抗原，在抗体2与抗原结合后，以抗体2上结合的DNA分子作为模板，通过PCR扩增即可产生大量DNA分子，因而能够提高检测灵敏度，D正确。 12. 螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物，营寄生生活，其典型菌落呈“油煎蛋”状。某些螺原体能感染动植物并引发相应疾病。下列叙述正确的是（　　） A. 螺原体属于原核生物，因没有染色体，能通过无丝分裂快速繁殖 B. 螺原体DNA分子中不含游离的磷酸基团，其嘌呤和嘧啶数量相等 C. 螺原体合成蛋白质时，需要宿主细胞提供模板、核糖体以及某些成分 D. 螺原体细胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素可通过影响其合成而杀死螺原体 【答案】B 【解析】 【详解】A、无丝分裂是真核细胞的分裂方式，螺原体属于原核生物，增殖方式为二分裂，A错误； B、螺原体是原核生物，其遗传物质为环状双链DNA，环状DNA不存在游离的磷酸基团，双链DNA遵循碱基互补配对原则，嘌呤总数与嘧啶总数相等，B正确； C、螺原体是具有细胞结构的原核生物，自身含有核糖体，合成蛋白质时以自身转录的mRNA为模板，不需要宿主提供模板和核糖体，C错误； D、螺原体属于支原体类微生物，支原体无细胞壁结构，青霉素通过抑制细胞壁合成发挥作用，无法杀死螺原体，D错误。 13. 常见农作物的种子分为淀粉种子、油料种子和蛋白质种子等。下列说法不正确的是（　　） A. 与淀粉种子相比，在播种油料种子时需浅播 B. 种子萌发形成幼苗后吸收的氮元素可用于合成蛋白质、ATP和核酸 C. 油料种子萌发初期，干重会先增加，导致种子干重增加的主要元素是O D. 向萌发期的三类种子制备的研磨液中加入斐林试剂后水浴加热，只有淀粉种子会出现砖红色沉淀 【答案】D 【解析】 【详解】A、油料种子富含脂肪，脂肪中C、H比例远高于淀粉，氧化分解时消耗的氧气更多，浅播可让种子接触更充足的氧气，因此播种油料种子需浅播，A正确； B、蛋白质、ATP和核酸的元素组成均包含N元素，因此幼苗吸收的氮元素可用于合成上述物质，B正确； C、油料种子萌发初期，脂肪大量转化为糖类等有机物，糖类的O含量远高于脂肪，转化过程需要结合大量O元素，因此导致种子干重增加的主要元素是O，C正确； D、萌发时期的这三类种子中可能含有还原糖（如萌发后期会有葡萄糖生成），斐林试剂可用于检测还原糖，在水浴加热的条件下会出现砖红色沉淀。所以向萌发时期的这三类种子制备的研磨液中加入斐林试剂后水浴加热可出现砖红色沉淀，D错误。 14. 植物细胞及其部分结构如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B. 核膜及各种细胞器膜都与②相似，为单层膜 C. ③的主要成分是肽聚糖，也含有多种蛋白质 D. 植物细胞必须具备①、②和③才能存活 【答案】A 【解析】 【详解】A、①（染色质）主要由DNA和蛋白质组成，真核细胞中染色质只存在于细胞核中，线粒体、叶绿体中的DNA是裸露的，不形成染色质，A正确； B、②是细胞膜，为单层膜（磷脂双分子层为基本支架）；但核膜是双层膜，线粒体、叶绿体的膜也为双层膜，B错误； C、③是植物细胞的细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分，C错误； D、植物细胞并非都必须具备①②③才能存活，例如高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核（无①），但仍能存活，D错误。 15. 下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的有几项（　　） ①细胞核内储存着细胞内全部DNA，故有控制细胞代谢和遗传的功能 ②细胞膜的流动性仅依靠磷脂分子实现 ③蛋白质和DNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量 ④细胞膜上附着有ATP水解酶有利于细胞主动吸收某些营养物质 ⑤真核细胞中，核仁与核糖体的形成有关 ⑥染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种形态 A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项 【答案】C 【解析】 【详解】①细胞内的DNA主要储存在细胞核中，线粒体和叶绿体中也含有少量DNA，细胞核并未储存全部DNA，①错误； ②细胞膜的流动性的基础是磷脂分子可以侧向自由移动，且大多数蛋白质也可以运动，②错误； ③核孔具有选择透过性，DNA不能通过核孔进出细胞核，仅蛋白质、RNA等大分子可选择性通过核孔，该过程需要消耗能量，③错误； ④主动运输需要消耗ATP提供的能量，细胞膜上的ATP水解酶可催化ATP水解释放能量，有利于细胞主动吸收营养物质，④正确； ⑤真核细胞中，核仁与RNA的合成以及核糖体的形成有关，⑤正确； ⑥染色体和染色质的组成成分均为DNA和蛋白质，间期以染色质形式存在，分裂期螺旋化为染色体，是同一种物质在细胞不同时期的两种形态，⑥正确。 二、非选择题（共55分） 16. 近年来，水环境中发现的不同程度的抗生素残留，不仅威胁水生生物的生存，还会损害微生物的生态平衡。氧氟沙星（）（C18H20FN3O4）是一种人工合成的广谱抗菌的氟喹诺酮类药物，某实验小组成功地从废水环境样品中分离得到能降解OFL的菌株。筛选分离的操作过程如图所示。回答下列问题： （1）利用细菌处理去除废水中的抗生素，这种方法的不足之处是________，因此需要筛选抗生素优势降解菌株，在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是________。 （2）筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入________作为唯一碳源或氮源。 （3）过程Ⅲ所利用的接种方法是________。工业生产中为大量获得该菌种，常采用________（填“固体”“半固体”或“液体”）培养基进行培养。若过程I、Ⅱ中的总稀释次数为8次，在过程Ⅲ中，可以每隔24h统计一次菌落的数目，选取某一时刻的记录作为结果，三个培养基中长出的菌落数量分别是145、163、154，故推测A中细菌的数量为________个 （4）该实验小组欲进一步探究初始OFL浓度对该菌株降解OFL能力的影响，请帮助其设计实验并写出实验思路：________。 【答案】（1） ①. 抗生素会抑制细菌的生长繁殖 ②. 防止杂菌污染 （2）OFL（氧氟沙星） （3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 液体 ③. 1.54×1011 （4）配制等量的含一系列浓度梯度的OFL的液体培养基，将培养基灭菌后，在培养基中接种等量的纯化菌液（菌株A），每隔一段时间取样，测定培养基中OFL的残余含量，计算出OFL去除率 【解析】 【小问1详解】 抗生素会抑制细菌的生长繁殖，所以利用细菌处理去除废水中的抗生素时，需要筛选抗生素优势降解菌株。在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。 【小问2详解】 筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入OFL作为唯一碳源，以抑制不能利用OFL的菌体生长。 【小问3详解】 过程Ⅲ取0.1mL菌液进行接种，可在培养基上形成均匀分布的菌落，因此利用的接种方法是稀释涂布平板法。液体培养基有利于菌体与营养物质的充分接触，工业生产中为大量获得该菌种，常采用液体培养基进行培养。过程I、Ⅱ中的总稀释次数为8次，稀释倍数为108，三个培养基中长出的菌落数量分别是145、163、154，A中细菌的数量为（145+163+154）÷3×108÷0.1=1.54×1011个/mL。 【小问4详解】 欲进一步探究初始OFL浓度对菌株A降解OFL能力的影响，自变量是初始OFL浓度，因变量是菌株A的降解效果，因此配制等量的含一系列浓度梯度的OFL的液体培养基，将培养基灭菌后，在培养基中接种等量的纯化菌液（菌株A），每隔一段时间取样，测定培养基中OFL的残余含量，计算出OFL去除率。 17. 紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一，在临床上已经广泛用于乳腺癌等的治疗，但其药源植物红豆杉十分稀缺。植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段，是解决紫杉醇药源紧缺问题的有效途径之一。图1表示两条技术路线，其中①②③表示过程。请回答下列问题： 图1： 技术路线1：红豆杉外植体愈伤组织根、芽等完整小植株 技术路线2：红豆杉外植体愈伤组织单个细胞细胞悬浮振荡培养提取、检测紫杉醇 （1）过程②是________，启动①②的关键激素是________。 （2）欲利用植物细胞培养获得大量的紫杉醇，应将红豆杉的外植体培育到愈伤组织阶段，原因是________。利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程________（填“体现”或“未体现”）细胞的全能性。 （3）为了探明紫杉醇抗癌原理，研究人员用小鼠乳腺癌细胞进行了四组实验，并得出图2所示结果。多极纺锤体不利于细胞分裂，请根据图中信息推测紫杉醇抗癌机制________。 组1：适量生理盐水+一定数量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组2：等量紫杉醇+等量的正常纺锤体乳腺癌细胞 组3：适量生理盐水+一定数量的多极纺锤体乳腺癌细胞 组4：等量紫杉醇+等量的多极纺锤体乳腺癌细胞 【答案】（1） ①. 再分化 ②. 生长素和细胞分裂素 （2） ①. 愈伤组织的细胞分裂能力强、代谢旺盛，能够大量合成紫杉醇 ②. 未体现 （3）紫杉醇能够促进癌细胞形成多极纺锤体，使细胞不能正常分裂，进而导致癌细胞死亡 【解析】 【小问1详解】 据题图1可知，过程②是再分化，未分化的愈伤组织会通过这个过程形成根、芽等不同的组织器官。启动①脱分化、②再分化的关键激素是生长素和细胞分裂素，二者的浓度配比会影响愈伤组织的分化方向。 【小问2详解】 紫杉醇是红豆杉细胞的次生代谢物，愈伤组织的细胞分裂能力强、代谢旺盛，能够大量合成紫杉醇；细胞全能性的定义是已分化的细胞发育为完整个体的潜能，该生产过程最终没有得到完整植株，因此未体现细胞全能性。 【小问3详解】 结合图 2 数据：组 2（紫杉醇 + 正常纺锤体细胞）的多极纺锤体细胞比例远高于组 1；组 4（紫杉醇 + 多极纺锤体细胞）的死亡细胞比例远高于组 3。结合题干“多极纺锤体不利于细胞分裂”的信息，可推测紫杉醇的抗癌机制为：紫杉醇能够促进细胞形成多极纺锤体，使细胞不能正常分裂，进而导致癌细胞死亡。 18. 猴痘是由猴痘病毒（MPXV）引发的传染性疾病。E8L蛋白是MPXV的核心结构蛋白，获得针对E8L蛋白的抗体对于猴痘的诊断和治疗十分重要。为快速获得抗E8L蛋白的单克隆抗体，研究人员利用下图创新技术路线进行制备。 回答下列问题： （1）被脂质体包裹的E8LmRNA疫苗注入小鼠体内后，与小鼠细胞融合，该融合细胞表达出的是________（填“E8L蛋白”或“抗E8L蛋白的抗体”）。 （2）经②检测小鼠血清抗体水平后，从小鼠脾脏获取B细胞，用APC/FITC荧光分选技术对目标细胞进行筛选。该技术用偶联APC荧光的抗体（IgG）去识别分泌抗体的浆细胞，并呈现出APC信号；用生物素先标记E8L蛋白，使其与活化B细胞表面的受体（BCR）特异性结合，同时用生物素与FITC标记的链霉亲和素结合，使其呈现FITC*信号。下图是用流式细胞仪的检测结果，则________（填图中的字母）区域的细胞为目标细胞，依据是________。 （3）步骤⑥用抗体检测牛痘病毒、水痘病毒、甲流病毒等病毒。结果除牛痘病毒的D8蛋白，抗体无法与其他病毒蛋白结合，请推测出现该现象的原因是________。 （4）为鉴定单克隆抗体识别抗原的具体区域，可将抗原（E8L蛋白）逐步截短，分别与纯化的单克隆抗体反应，实验结果如图所示（“”表示有反应，“”表示无反应，“aa”表示氨基酸）。 结果证明该单克隆抗体识别抗原（E8L蛋白）的区域大概为________（填“40～50”、“40～55”或“40～60”）位氨基酸。 【答案】（1）E8L蛋白 （2） ①. B ②. B区域的细胞同时呈现APC+信号和FITC+信号 （3）牛痘病毒的D8蛋白与猴痘病毒的E8L蛋白结构相似，存在相同或相似的抗原结构，而水痘病毒、甲流病毒的蛋白与E8L蛋白结构差异大，无相应抗原结构 （4）40～55 【解析】 【小问1详解】 mRNA是翻译的模板，E8LmRNA进入小鼠细胞后，翻译得到对应的产物E8L蛋白，该蛋白作为抗原刺激小鼠产生免疫反应。 【小问2详解】 目标细胞是能分泌抗E8L抗体的B细胞，既可以结合APC荧光标记的抗体呈现APC信号，也可以通过细胞表面的抗原受体结合标记的E8L蛋白呈现FITC+信号，B区域的细胞同时呈现APC+信号和FITC+信号，所以B区域为目标区域。 【小问3详解】 抗体与抗原的结合具有特异性，仅牛痘病毒的D8蛋白与猴痘病毒的E8L蛋白结构相似，存在相同或相似的抗原结构，而水痘病毒、甲流病毒的蛋白与E8L蛋白结构差异大，无相应抗原结构，因此牛痘病毒的D8蛋白可与抗体结合，其他病毒蛋白无法和该抗体结合。 【小问4详解】 分析截短结果：保留L端截短R端时，1-55aa可与抗体反应，1-50aa不能反应，说明识别的L端边界在55位；保留R端截短L端时，40-153aa可反应，50-153aa不能反应，说明识别的R端边界在40位，因此该单克隆抗体识别的区域为40～55位氨基酸。 19. 为培育耐盐碱大豆新品种，科研人员把耐盐碱基因OsJRL40和荧光素酶基因构建成融合基因，荧光素酶可催化荧光素产生荧光以检测融合基因表达产生融合蛋白的情况，部分操作流程及可能用到的限制酶如图所示，其中DEX启动子在DEX诱导下才可发挥作用，回答下列问题。 （1）图中构建基因表达载体时，切割载体用到的限制酶有________。与单酶切相比，双酶切的优点是________（答出1点）。 （2）在培养大豆细胞的基本培养液中添加________，若检测结果为________说明转化成功。成功后需要去除荧光素酶基因，已知Cre酶可以将DNA上两个相同loxP序列位点之间的片段切除，因此在设计引物3和引物4时需要在限制酶识别序列的________（填“5'端”或“3'端”）添加loxP序列。 （3）为检测荧光素酶基因是否被成功敲除，可用PCR技术进行鉴定。 实验组：首先提取在有DEX环境下培养的转基因大豆细胞质中的总RNA，进行逆转录获得cDNA，然后加入上图中的一对引物________进行PCR扩增后用BglII完全切割，再进行琼脂糖凝胶电泳，观察有无OsJRL40基因和荧光素酶基因的条带。 对照组：用未经DEX环境下培养的转基因大豆细胞，其余同实验组。 若实验组敲除成功，则实验组和对照组的电泳结果分别为________。 【答案】（1） ①. SacⅠ和XhoⅠ ②. 避免目的基因、载体自身环化或反向连接（保证目的基因与载体正确连接） （2） ①. 荧光素 ②. 有荧光出现 ③. 3'端 （3） ①. 1和4 ②. 实验组没有条带，对照组两种基因的条带都有 【解析】 【小问1详解】 构建基因表达载体时，要将目的基因插入启动子和终止子之间，一般选用双酶切，避免目的基因、载体自身环化或反向连接（保证目的基因与载体正确连接），切割载体用到的限制酶有SacⅠ和XhoⅠ，不能选用Bgl Ⅱ，若用该酶切会破坏质粒上的四环素抗性基因，导致后续无法对重组DNA分子进行筛选。 【小问2详解】 荧光素酶可以催化荧光素产生荧光以检测融合基因表达产生融合蛋白的情况，因此培养液中须添加荧光素，检测到细胞有荧光出现即可证明转化成功。Cre酶可以将DNA上两个相同loxP序列位点之间的片段切除，子链的延伸方向是5'端→3'端，因此在设计引物3和引物4时需要在限制酶识别序列的3'端添加loxP序列，才能使Cre酶将DNA上两个相同loxP序列位点之间的片段切除，完整保留目的片段两端。 【小问3详解】 要扩增同时包含OsJRL40和荧光素酶基因的片段，需要选择OsJRL40上游的引物1和荧光素酶基因下游的引物4。Cre酶仅切除两个loxP序列之间的荧光素酶基因，OsJRL40基因不会被切除：实验组：DEX诱导Cre酶表达，荧光素酶基因被敲除，cDNA中仅保留OsJRL40基因，两种基因的条带都无；对照组：无DEX诱导，Cre酶不表达，OsJRL40基因和荧光素酶基因完整保留，即若实验组敲除成功，则实验组和对照组的电泳结果分别为实验组没有条带，对照组两种基因的条带都有。 20. 肾脏移植是针对终末期肾病的首选治疗手段，但供体肾源严重短缺。我国科学家通过将患者自体来源细胞诱导为多能干细胞（hPSCs），再转入促增殖基因和抗凋亡基因，然后将转基因的hPSCs导入肾脏缺陷型猪早期胚胎（敲除了与肾脏发育密切相关的两个基因导致肾脏部分缺失）中，借助猪胚胎构建出了人—猪嵌合肾脏，为解决供体器官短缺问题打开了新思路。回答下列问题： （1）选用患者本人的细胞诱导hPSCs的原因是________。 （2）图1中目标片段是由右图的限制酶处理后得到的，为了保证酶切后的目标片段与质粒正确连接，可以选图1中的________限制酶对质粒进行切割。若要扩增酶切前的目标片段，请设计一对引物________（每个引物写出6个碱基即可，标明方向）。 （3）根据图2可知构建转基因hPSCs的流程：将重组表达载体和病毒包装载体导入受体细胞后组装出重组病毒（包括病毒蛋白质外壳，目的基因的RNA和________等）；再用重组病毒侵染hPSCs，病毒进入hPSCs后，通过________从而保证目的基因能稳定遗传。为了筛选出转基因的hPSCs，可以向转染后的细胞培养基中添加________。 （4）将转基因的hPSCs注入肾脏缺陷型猪早期胚胎获得嵌合体胚胎，嵌合体胚胎发育第25天终止妊娠，获取含有人源细胞的嵌合肾脏。经检测，用四环素诱导后，转基因的hPSCs中促增殖基因、抗凋亡基因均呈现高表达量，嵌合肾脏内人源细胞占比高达70%。结合图文信息推测，人源细胞占比高的原因是________。 【答案】（1）避免器官移植后发生免疫排斥反应 （2） ①. Xma Ⅰ、Xho Ⅰ ②. 5'-CCCGGG-3'、5'-ACTAGT-3' （3） ①. 逆转录酶 ②. 逆转录合成DNA后整合到hPSCs的染色体DNA上 ③. 嘌呤霉素 （4）猪胚胎敲除了肾脏发育关键基因，自身肾脏细胞发育受阻；转基因hPSCs中促增殖基因、抗凋亡基因诱导后高表达，促进人源细胞增殖、抑制其凋亡 【解析】 【小问1详解】 自体细胞的基因型和患者完全一致，器官移植后不会引发免疫排斥反应，因此选用患者自体细胞诱导hPSCs。 【小问2详解】 为了防止目的基因、质粒自身环化和反向连接，保证正确连接，需要用两种限制酶切出不同的黏性末端。目的基因左端为限制酶Xma Ⅰ切割产生的黏性末端，目的基因右端对应Xho Ⅰ切割产生的黏性末端，因此选择Xma Ⅰ和Xho Ⅰ切割质粒。PCR引物延伸方向为5′→3′，上游引物与目的基因5'端序列一致，正好6个碱基即5′−CCCGGG−3′，下游引物5′−ACTAGT−3′对应目的基因3'端序列。 【小问3详解】 该技术以逆转录病毒作为载体，重组逆转录病毒的结构包括蛋白质外壳、目的基因的RNA、逆转录酶。逆转录病毒侵染宿主细胞后，RNA经逆转录合成DNA，再整合到宿主细胞的染色体DNA上，可随宿主细胞分裂稳定遗传。质粒上带有嘌呤霉素抗性基因作为筛选标记，因此向培养基中添加嘌呤霉素，即可筛选出成功转基因的hPSCs。 【小问4详解】 结合题干信息，猪胚胎敲除了肾脏发育关键基因，自身肾脏细胞发育受阻；转基因hPSCs中促增殖基因、抗凋亡基因诱导后高表达，促进人源细胞增殖、抑制其凋亡，因此占比高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $