精品解析：山西2025-2026学年高二下学期5月阶段检测生物试题

高二5月份过程性素质评价 生物学 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版选择性必修3。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 下列与传统发酵技术相关的叙述，正确的是（ ） A. 制作果酒时，定时拧松瓶盖的目的是为酵母菌提供氧气 B. 酒精发酵完成后需要升高温度杀死酵母菌从而进行醋酸发酵 C. 制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染 D. 腐乳制作过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母菌、曲霉和毛霉等 2. 为了调查汾河某段的水质情况，某研究小组利用两种不同方法对该河流某段水样中的细菌进行分离，结果分别如图甲、乙所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图甲接种时，每次灼烧接种环并待其冷却后从上一次划线末端继续划线 B. 图乙对应涂布平板法，若想要获得图乙所示结果，则一般要对水样进行稀释 C. 图甲、图乙的接种方法均可用于微生物纯化培养及活菌计数 D. 接种结束后，将培养皿倒置培养，皿底上标注采集地点及接种日期等信息 3. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列叙述正确的是（ ） A. 细菌生长繁殖速度很快，可通过发酵、裂解后提纯获得大量的细菌蛋白，称为单细胞蛋白 B. 在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，动物食用后能提高免疫力 C. 青霉菌是生产青霉素的常用菌种，常采用过滤、沉淀等方法获取青霉素 D. 谷氨酸棒状杆菌是生产谷氨酸的常用菌种，在酸性条件下发酵会积累谷氨酸 4. 植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术是植物细胞工程中常用的两种技术。下列叙述错误的是（ ） A. 脱分化与再分化过程均存在基因的选择性表达 B. 培养基中生长素和细胞分裂素的配比可调控愈伤组织的分化方向 C. 植物体细胞杂交可打破物种间生殖隔离，实现远缘物种杂交育种 D. 植物体细胞杂交技术的应用目的是获得融合后的杂种细胞 5. 下列关于植物细胞工程实际应用的叙述，正确的是（ ） A. 利用植物茎尖组织培养，可以获得抗病毒高产新品种 B. 单倍体育种依靠植物体细胞杂交技术，可明显缩短育种年限 C. 利用植物细胞培养技术获得紫杉醇，实现了细胞产物的工厂化生产 D. 利用植物组织培养培育突变体时，基因突变定向改良作物品种，可按照人类需求定向获得优良变异 6. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是（ ） A. 培养过程中需定期更换培养液，目的是清除代谢废物和补充营养物质 B. 添加95%的空气和5%的CO2可以为细胞提供呼吸条件的同时维持培养液的pH C. 进行动物细胞培养时需将培养液的pH调至7.2～7.4 D. 动物细胞培养时，可以用胃蛋白酶将组织分散成单个细胞 7. 我国科研团队利用体细胞核移植技术成功获得一批基因编辑克隆牛，实现了奶牛优良种质的高效扩繁。科研团队首先从高产奶牛耳部采集成纤维细胞进行培养，再将细胞核移植到去核卵母细胞中，从而构建重构胚，并移植到受体牛子宫内，最终获得克隆牛。下列叙述错误的是（ ） A. 动物体细胞分化程度高，动物体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植 B. 重构胚激活以后才完成细胞分裂和早期胚胎发育 C. 卵母细胞需在体外培养至MⅡ期，并通过显微操作去核 D. 克隆牛的核遗传物质与高产奶牛的完全一致，因此其性状与高产奶牛的完全相同 8. 栖息地丧失和过度捕猎使野化单峰骆驼种群数量急剧下降。近些年，在我国戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示的研究。下列叙述错误的是（ ） A. 胚胎工程中一般应用外源促性腺激素处理A使其超数排卵 B. 进行胚胎移植前需对D受体进行同期发情处理 C. 重构胚需要在适宜的培养液中培养至原肠胚阶段才能进行胚胎移植 D. F后代通过无性生殖产生，而E后代通过有性生殖产生 9. 限制酶是基因工程中必需的工具之一，下表为五种限制酶的识别序列及切割位点。下列关于限制酶的叙述，正确的是（ ） 限制酶 EcoRⅠ BamHⅠ Sau3AⅠ MfeⅠ EcoRⅤ 识别序列及酶切位点 A. EcoR Ⅰ和EcoR Ⅴ切割DNA片段产生的末端分别为平末端和黏性末端 B. EcoR Ⅰ和Mfe Ⅰ切割产生的DNA片段只能被E.coli DNA连接酶连在一起 C. BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割产生的DNA片段连接后能被Sau3AⅠ切割 D. 以上五种限制酶均能识别双链DNA的特定序列，并切开特定部位的氢键 10. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的β-半乳糖苷酶可分解X-gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体，采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（ ） A. 氯化钙处理大肠杆菌可提升转化效率，会使筛选平板上蓝、白色菌落数量均增多 B. 筛选平板只加卡那霉素时，无法直接确定长出的白色菌落是否含有目的基因 C. 平板蓝色菌落偏多，可能是质粒酶切后自身环化，形成空载质粒导入大肠杆菌导致的 D. 质粒K含两个标记基因，平板上长出了白色菌落，即可确定能表达目标蛋白 11. 下列关于“DNA的粗提取和鉴定实验”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定实验”的叙述，错误的是（ ） A. DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液 B. 将提取到的丝状物直接与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴，溶液即可变为蓝色 C. PCR所需的耐高温的DNA聚合酶需在-20℃下储存，使用前放在冰块上使其融化 D. 电泳过程中，凝胶中的DNA通过核酸染料染色后，可在紫外灯下被检测 12. 人血清白蛋白（HSA）是血浆蛋白的主要成分，具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转HSA基因的大肠杆菌，通过发酵工程，实现HSA的大量生产，如图表示HSA基因。下列关于PCR扩增HSA基因的叙述，错误的是（ ） A. PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是第二步 B. 应选择引物Ⅰ和引物Ⅵ扩增出HSA基因并用于表达载体的构建 C. 在PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶 D. 用PCR方法检测大肠杆菌是否导入HSA基因，预变性使DNA充分变性，利于引物更好地和模板结合 13. 用A和B两种限制酶同时或分别处理某DNA分子，酶切位点及酶切产物的电泳结果如图甲、乙所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图甲中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点 B. 单独使用限制酶B切割该DNA分子，可得到两种不同长度的DNA片段 C. 图中DNA片段经酶A和酶B同时处理后，新增3个末端 D. 若将该线性DNA改为环状质粒，用A、B两种酶同时切割可获得3个DNA片段 14. 利用基因工程培育转基因羊构建乳腺生物反应器，让其合成人凝血因子且该物质仅出现在乳汁中。下列叙述错误的是（ ） A. 培育时直接把目的基因注入羊乳腺细胞，便可从羊奶中提取到人凝血因子 B. 该转基因羊形成的生殖细胞内，有可能携带人凝血因子基因 C. 构建动物乳腺生物反应器时，需将目的基因和乳腺组织特异性表达的启动子等调控序列拼接重组 D. 相较于乳腺生物反应器，膀胱生物反应器不受动物性别制约，适用的受体动物范围更广 15. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述错误的是（ ） A. 借助基因定点突变技术进行碱基对的替换可实现水蛭素第47位氨基酸的替换 B. 改造设计水蛭素时，先确定基因碱基序列，再推断相应蛋白质功能 C. 经蛋白质工程改造得到的新型水蛭素，是自然界原本不存在的蛋白质 D. 对水蛭素进行改造优先选择改造基因，相对易于操作且改造后能够遗传 16. 现代生物技术既可造福人类，使用不当也会带来潜在危害，下列叙述错误的是（ ） A. 经过严格的安全评估后，确认安全的转基因作物可用于商业化种植 B. 改造啤酒酵母基因，能减少双乙酰产生，缩短啤酒发酵时间 C. 利用基因编辑技术培育智力、外形优越的“完美婴儿”，符合伦理道德 D. 生物武器危害极大，各国都应禁止研发、生产和使用生物武器 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 微生物的培养与应用是生物技术实践的重要内容。请回答下列问题： （1）实验室中微生物筛选的原理：人为提供____________________________________________________。 （2）传统发酵技术可以制作果酒、果醋、腐乳、泡菜，其中主要利用真菌进行发酵的是__________，将葡萄酒制作成果醋时，需要改变的环境条件是____________________________。 （3）发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等，其中的中心环节是_________________，在该时期要随时取样检测培养液中的微生物数量、产物浓度等各项条件。 （4）若发酵菌种为酵母菌，在发酵过程中取样装入锥形瓶，初步估测锥形瓶中酵母菌数量为6×106个/mL，若要在每个平板上涂布0.1mL用__________稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过300个，则至少应将锥形瓶中的菌液稀释__________倍。 （5）采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大于后者，其原因是___________________________________________________。 18. 甲植物（2n=18）具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n=32）的线粒体中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使染色体断裂、丢失，导致细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活，但不影响染色体结构和细胞分裂。回答下列问题： （1）该研究应用的生物技术所依据的原理是______________________________（写出两点）。 （2）用酶解法制备原生质体时，需要先用较__________（填“高”或“低”）渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，然后用____________________酶去除细胞壁，以获得原生质体。 （3）植株丙细胞在有丝分裂后期含有__________条染色体，此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于__________（填“单倍体”或“多倍体”）植株。 （4）为实现甲、乙细胞在融合后仅保留甲植物的细胞核基因和乙植物的线粒体基因，对甲植物材料应用____________________处理，对乙植物材料应用__________处理。 （5）杂种植株丙的抗除草剂基因不会通过花粉造成基因污染，原因是____________________。 19. 云南农业大学科研团队以巴马小香猪为实验材料，借助基因工程与体细胞克隆技术开展异种器官移植定向育种研究，研究中向香猪细胞转入人源hCD55基因，该基因表达产物可抑制人体某些免疫反应，以此降低猪器官移植到人体后发生免疫排斥的概率，其基本流程如图所示。请分析回答： （1）hCD55基因能够在小香猪细胞中正确表达，其遗传学基础是________________________________。将hCD55基因导入动物细胞时，常利用__________作为载体，这是因为其能够高效侵染动物细胞且具有宿主范围广的特点。 （2）过程①在原代培养时，细胞分裂生长到表面相互接触就会停止分裂增殖，这种现象叫_____________。动物细胞培养的培养液成分与植物组织培养的培养基成分最主要的区别在于前者含有__________。 （3）过程③表示通过显微操作对卵母细胞去核，实际去除的是____________________。经过过程④操作后，可采用物理或化学方法，如______________________________（答出一种）方法激活重构胚，获得转基因重构胚胎。 （4）为了获得更多基因型一致的个体，可对图中获得的转基因重构胚胎进行胚胎分割。操作时选择发育良好、形态正常的__________（填胚胎时期），且需注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 （5）可在胚胎移植前取少量早期胚胎的__________细胞进行hCD55基因的检测。 20. 抗体—药物偶联物是肿瘤治疗最有效的手段之一，其基本原理是将特定的药物与单克隆抗体结合在一起，可特异性地杀死患者体内的癌细胞，基本过程如图所示。回答下列问题： （1）给小鼠多次注射特定抗原，从小鼠的__________（免疫器官）中获取已免疫的B淋巴细胞。多次注射同种抗原的目的是__________________________。 （2）过程③用_____________对细胞乙进行筛选，所得细胞丙的特点是_______________________________________。过程④对细胞丙进行__________培养和抗体检测，最终得到细胞丁。 （3）紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂，促进其凋亡，用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”，对某些癌症患者有较好的疗效，这利用的是单克隆抗体的__________（填“导向”或“治疗”）功能。“生物导弹”中单克隆抗体能识别癌变细胞并与之结合，不攻击正常细胞，这体现了单克隆抗体具有__________的优点。 （4）如图为一种检测待测抗原中目标抗原相对含量的方法：检测之前将目标抗原的单克隆抗体固定在支持物上形成固相抗体，然后向该检测体系中加入一定量的待测抗原和等量酶标记抗原，二者均可以与抗体竞争性结合，保温一段时间后洗涤，向检测体系中加入一定量的白色底物，若______________________________，则说明待测抗原中目标抗原的含量越低。 21. 合成生物学可通过人工设计基因线路、利用基因工程技术改造微生物与植物，实现基因时序表达、作物性状改良等精准调控。回答下列有关基因工程与合成生物学应用的问题： Ⅰ．人工构建“基因振荡器”，可以在微生物细胞内精准控制基因周期性地表达。 （1）研究者合成了如图所示的PB-A、PC-B、PA-C、PB-GFP（GFP为绿色荧光蛋白基因）四种目的基因，将这些基因插入质粒，构建了表达载体。 构建该振荡器时，需将基因A-B-C与GFP串联插入质粒构建表达载体，通常用两种不同的限制酶切割目的基因和质粒，原因是________________________________________。除了切割产生不同的黏性末端外，选择的限制酶还应满足的条件是在目的基因和其他基因内部_____________。 （2）检测发现，GFP的表达量出现明显的周期性波动，反映出细胞内基因表达的“振荡”。具体机制可以解释为：在一个波动周期内，当基因B表达量增加时，对于基因A表达的作用是__________（填“抑制”或“促进”），对基因C表达的作用是____________________，最终导致基因B表达量减少；相似的机制又会使基因B表达量重新增加。 Ⅱ．科研人员根据获得的红花转录因子基因（CtWRI1）的cDNA序列设计引物，通过PCR获得CtWRI1编码序列，并通过烟草遗传转化对其功能进行研究。图甲为实验过程中使用的Ti质粒图谱及T-DNA结构，其中Rifr代表利福平抗性基因，bar代表除草剂抗性基因，LB和RB分别代表T-DNA的左边界和右边界。图乙为不同限制酶的识别序列及切割位点和CtWRI1的结构及转录方向。回答下列问题： （3）为了将CtWRI1编码序列与图甲中的Ti质粒正确连接，构建引物F和引物R时应在其___________（填“5′”或“3′”）端分别添加___________酶和___________酶的识别序列，通过酶切和连接后可获得连接产物。 （4）CtWRI1转录的模板链的碱基序列为：5′-TTAGCCT……TACCGACAT-3′，请写出引物R的前10位碱基序列：5′-________________-3′。 （5）通过___________法将CtWRI1编码序列导入烟草细胞，利用含___________的培养基对烟草细胞进行筛选，再通过___________技术获得转基因烟草。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二5月份过程性素质评价 生物学 考生注意： 1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版选择性必修3。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 下列与传统发酵技术相关的叙述，正确的是（ ） A. 制作果酒时，定时拧松瓶盖的目的是为酵母菌提供氧气 B. 酒精发酵完成后需要升高温度杀死酵母菌从而进行醋酸发酵 C. 制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染 D. 腐乳制作过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母菌、曲霉和毛霉等 【答案】D 【解析】 【详解】A、制作果酒的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，定时拧松瓶盖的目的是排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2，防止发酵瓶内气压过高，A错误； B、酒精发酵的适宜温度为18~30℃，醋酸发酵的适宜温度为30~35℃，酒精发酵后进行醋酸发酵仅需要升高温度至醋酸菌的最适温度、通入无菌空气即可，不需要特意杀死酵母菌，B错误； C、制作泡菜的菌种是厌氧型的乳酸菌，泡菜坛密封的主要目的是创造无氧环境，利于乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，避免外界杂菌污染不是密封的主要目的，C错误； D、腐乳制作是多种微生物协同发酵的过程，参与发酵的微生物包括毛霉、曲霉、酵母菌等，其中毛霉是主要的发酵菌种，D正确。 2. 为了调查汾河某段的水质情况，某研究小组利用两种不同方法对该河流某段水样中的细菌进行分离，结果分别如图甲、乙所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图甲接种时，每次灼烧接种环并待其冷却后从上一次划线末端继续划线 B. 图乙对应涂布平板法，若想要获得图乙所示结果，则一般要对水样进行稀释 C. 图甲、图乙的接种方法均可用于微生物纯化培养及活菌计数 D. 接种结束后，将培养皿倒置培养，皿底上标注采集地点及接种日期等信息 【答案】C 【解析】 【详解】A、图甲为平板划线法，每次划线前灼烧接种环可杀死上一次划线残留的菌种，待冷却后再从上一次划线末端继续划线，可避免高温杀死菌种，且能逐步稀释菌种以便获得单菌落，A正确； B、图乙为稀释涂布平板法，若水样中菌浓度过高，涂布后会出现菌落连成片的情况，因此需要先对水样进行梯度稀释才能获得图中分散的单菌落，B正确； C、平板划线法和稀释涂布平板法都可用于微生物的纯化培养，但平板划线法无法统计活菌数量，只有稀释涂布平板法可用于活菌计数，C错误； D、接种结束后将培养皿倒置培养，可避免皿盖的冷凝水滴落污染培养基，信息标注在皿底，可防止皿盖丢失后无法对应样本信息，D正确。 3. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列叙述正确的是（ ） A. 细菌生长繁殖速度很快，可通过发酵、裂解后提纯获得大量的细菌蛋白，称为单细胞蛋白 B. 在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，动物食用后能提高免疫力 C. 青霉菌是生产青霉素的常用菌种，常采用过滤、沉淀等方法获取青霉素 D. 谷氨酸棒状杆菌是生产谷氨酸的常用菌种，在酸性条件下发酵会积累谷氨酸 【答案】B 【解析】 【详解】A、单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体本身，不需要裂解细菌后提纯蛋白质，A错误； B、青贮饲料中添加乳酸菌后，乳酸菌厌氧发酵产生乳酸，可抑制有害杂菌繁殖，减少饲料营养损耗，提高饲料品质，同时乳酸菌作为肠道有益菌，动物食用后可调节肠道微生态，提高免疫力，B正确； C、青霉素是青霉菌分泌到细胞外的次级代谢产物，过滤、沉淀是分离收集菌体的方法，提取青霉素需要采用蒸馏、萃取、离子交换等方法处理发酵液，C错误； D、谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸时，只有在中性和弱碱性条件下才会积累谷氨酸，酸性条件下会生成乙酰谷氨酰胺，不会积累谷氨酸，D错误。 4. 植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术是植物细胞工程中常用的两种技术。下列叙述错误的是（ ） A. 脱分化与再分化过程均存在基因的选择性表达 B. 培养基中生长素和细胞分裂素的配比可调控愈伤组织的分化方向 C. 植物体细胞杂交可打破物种间生殖隔离，实现远缘物种杂交育种 D. 植物体细胞杂交技术的应用目的是获得融合后的杂种细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、脱分化是已分化的细胞恢复分裂能力形成愈伤组织的过程，再分化是愈伤组织分化形成根、芽等器官的过程，二者细胞的形态、结构和功能均发生特异性变化，都存在基因的选择性表达，A正确； B、植物组织培养的培养基中，生长素与细胞分裂素的配比会影响愈伤组织的分化方向，生长素比例偏高时利于根的分化，细胞分裂素比例偏高时利于芽的分化，B正确； C、植物体细胞杂交可以将不同物种的体细胞融合并培育为杂种植株，克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破了物种间的生殖隔离，可实现远缘物种杂交育种，C正确； D、植物体细胞杂交技术的最终目的是获得具有优良性状的杂种植株，D错误。 5. 下列关于植物细胞工程实际应用的叙述，正确的是（ ） A. 利用植物茎尖组织培养，可以获得抗病毒高产新品种 B. 单倍体育种依靠植物体细胞杂交技术，可明显缩短育种年限 C. 利用植物细胞培养技术获得紫杉醇，实现了细胞产物的工厂化生产 D. 利用植物组织培养培育突变体时，基因突变定向改良作物品种，可按照人类需求定向获得优良变异 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物茎尖病毒极少甚至无病毒，利用茎尖组织培养可获得脱毒苗，并未改变植株的遗传物质，无法获得抗病毒新品种，A错误； B、单倍体育种依靠花药离体培养（植物组织培养技术）和秋水仙素诱导染色体加倍实现，不依赖植物体细胞杂交技术，B错误； C、可通过植物细胞培养技术大量培养能够产生紫杉醇的细胞，实现紫杉醇等细胞产物的工厂化生产，C正确； D、基因突变具有不定向性，无法按照人类需求定向获得优良变异，D错误。 6. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是（ ） A. 培养过程中需定期更换培养液，目的是清除代谢废物和补充营养物质 B. 添加95%的空气和5%的CO2可以为细胞提供呼吸条件的同时维持培养液的pH C. 进行动物细胞培养时需将培养液的pH调至7.2～7.4 D. 动物细胞培养时，可以用胃蛋白酶将组织分散成单个细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、动物细胞培养过程中，细胞代谢会积累有害代谢废物，同时不断消耗营养物质，定期更换培养液可清除代谢废物、补充营养，避免细胞代谢中毒，A正确； B、培养时的气体环境中，95%的空气可为细胞有氧呼吸提供氧气，5%的CO2的作用是维持培养液的pH稳定，B正确； C、动物内环境的pH为7.2~7.4，为模拟动物体内环境，保证细胞正常生存，需将培养液pH调至该范围，C正确； D、胃蛋白酶的最适pH为强酸性（约1.5），在动物细胞培养液的中性偏碱环境下会失活，无法发挥作用，分散动物组织应使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，D错误。 7. 我国科研团队利用体细胞核移植技术成功获得一批基因编辑克隆牛，实现了奶牛优良种质的高效扩繁。科研团队首先从高产奶牛耳部采集成纤维细胞进行培养，再将细胞核移植到去核卵母细胞中，从而构建重构胚，并移植到受体牛子宫内，最终获得克隆牛。下列叙述错误的是（ ） A. 动物体细胞分化程度高，动物体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植 B. 重构胚激活以后才完成细胞分裂和早期胚胎发育 C. 卵母细胞需在体外培养至MⅡ期，并通过显微操作去核 D. 克隆牛的核遗传物质与高产奶牛的完全一致，因此其性状与高产奶牛的完全相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、动物体细胞分化程度远高于胚胎细胞，细胞核恢复全能性的难度更大，因此动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，A正确； B、构建完成的重构胚需要经过激活处理，才能启动细胞分裂和早期胚胎发育的进程，B正确； C、核移植的受体卵母细胞需要体外培养至MⅡ（减数第二次分裂）期，此时卵母细胞具备支持细胞核全能性表达的条件，之后通过显微操作去除其细胞核，C正确； D、克隆牛的核遗传物质来自高产奶牛，但细胞质遗传物质来自提供去核卵母细胞的个体，同时生物性状还会受环境因素的影响，因此其性状不会与高产奶牛完全相同，D错误。 8. 栖息地丧失和过度捕猎使野化单峰骆驼种群数量急剧下降。近些年，在我国戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示的研究。下列叙述错误的是（ ） A. 胚胎工程中一般应用外源促性腺激素处理A使其超数排卵 B. 进行胚胎移植前需对D受体进行同期发情处理 C. 重构胚需要在适宜的培养液中培养至原肠胚阶段才能进行胚胎移植 D. F后代通过无性生殖产生，而E后代通过有性生殖产生 【答案】C 【解析】 【详解】A、胚胎工程中通常对供体雌性个体注射外源促性腺激素，实现超数排卵，以获得更多卵母细胞，A正确； B、胚胎移植前需对受体和供体进行同期发情处理，保证二者生殖器官的生理状态一致，为移入胚胎提供适宜的生存环境，B正确； C、胚胎移植的适宜时期是桑葚胚或囊胚阶段，原肠胚细胞分化程度高，移植成功率极低，不适宜进行移植，C错误； D、E后代由精子和卵细胞结合形成的受精卵发育而来，属于有性生殖；F后代由体细胞核移植得到的重构胚发育而来，没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，D正确。 9. 限制酶是基因工程中必需的工具之一，下表为五种限制酶的识别序列及切割位点。下列关于限制酶的叙述，正确的是（ ） 限制酶 EcoRⅠ BamHⅠ Sau3AⅠ MfeⅠ EcoRⅤ 识别序列及酶切位点 A. EcoR Ⅰ和EcoR Ⅴ切割DNA片段产生的末端分别为平末端和黏性末端 B. EcoR Ⅰ和Mfe Ⅰ切割产生的DNA片段只能被E.coli DNA连接酶连在一起 C. BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割产生的DNA片段连接后能被Sau3AⅠ切割 D. 以上五种限制酶均能识别双链DNA的特定序列，并切开特定部位的氢键 【答案】C 【解析】 【详解】A、EcoR I 的切割位点在识别序列的中间偏一侧，切割后会产生黏性末端； EcoR V 的切割位点在识别序列的正中间，切割后产生平末端，A错误； B、EcoR I 和 Mfe I 切割后产生的黏性末端是互补的，可以被 DNA 连接酶连接。DNA 连接酶有两种，E. coli DNA 连接酶和T4 DNA 连接酶，它们都能被 E. coli DNA 连接酶和T4 DNA 连接酶连接，B错误； C、BamH I 的识别序列是GGATCC，切割后产生的黏性末端是-GATC；Sau3A I 的识别序列是GATC，切割后产生的黏性末端也是-GATC； 二者连接后，形成的新序列中会包含GATC序列，仍然是 Sau3A I 的识别位点，因此能被 Sau3A I 再次切割，C正确； D、限制酶的作用是识别双链 DNA 的特定序列，并切开特定部位的磷酸二酯键，而不是氢键，D错误。 10. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的β-半乳糖苷酶可分解X-gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体，采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（ ） A. 氯化钙处理大肠杆菌可提升转化效率，会使筛选平板上蓝、白色菌落数量均增多 B. 筛选平板只加卡那霉素时，无法直接确定长出的白色菌落是否含有目的基因 C. 平板蓝色菌落偏多，可能是质粒酶切后自身环化，形成空载质粒导入大肠杆菌导致的 D. 质粒K含两个标记基因，平板上长出了白色菌落，即可确定能表达目标蛋白 【答案】D 【解析】 【详解】A、氯化钙处理大肠杆菌可使其处于感受态，提升转化效率，能导入更多质粒（空载体和重组质粒），因此蓝色（空载体）和白色（重组载体）菌落数量均增多，A正确； B、仅加卡那霉素时，只能筛选出含质粒（空载体或重组载体）的大肠杆菌，无法区分是否插入了目的基因，B正确； C、蓝色菌落说明 β- 半乳糖苷酶基因未被破坏，大概率是质粒酶切后自身环化形成空载体，导入大肠杆菌后分解 X-gal 产生蓝色，C正确； D、白色菌落仅说明目的基因插入了 β- 半乳糖苷酶基因中，破坏了该基因，但目的基因不一定能成功转录、翻译出目标蛋白，因此不能直接确定能表达目标蛋白，D错误。 11. 下列关于“DNA的粗提取和鉴定实验”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定实验”的叙述，错误的是（ ） A. DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液 B. 将提取到的丝状物直接与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴，溶液即可变为蓝色 C. PCR所需的耐高温的DNA聚合酶需在-20℃下储存，使用前放在冰块上使其融化 D. 电泳过程中，凝胶中的DNA通过核酸染料染色后，可在紫外灯下被检测 【答案】B 【解析】 【详解】A、DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在2mol/L的NaCl溶液中溶解度很高，A正确； B、二苯胺试剂鉴定DNA时，需要先将提取到的丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂混匀后沸水浴，直接将丝状物与二苯胺试剂混匀，试管冷却后溶液呈现蓝色，B错误； C、PCR所用的耐高温DNA聚合酶需在-20℃低温储存以保持活性，使用前放在冰块上缓慢融化，避免酶结构被破坏失活，C正确； D、电泳过程中，凝胶中的DNA可与核酸染料结合，在紫外灯照射下会产生荧光，因此可以被检测到，D正确。 12. 人血清白蛋白（HSA）是血浆蛋白的主要成分，具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转HSA基因的大肠杆菌，通过发酵工程，实现HSA的大量生产，如图表示HSA基因。下列关于PCR扩增HSA基因的叙述，错误的是（ ） A. PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是第二步 B. 应选择引物Ⅰ和引物Ⅵ扩增出HSA基因并用于表达载体的构建 C. 在PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶 D. 用PCR方法检测大肠杆菌是否导入HSA基因，预变性使DNA充分变性，利于引物更好地和模板结合 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR每次循环分为变性（90~95℃）、复性（退火，55~60℃）、延伸（70~75℃）三步，其中第二步复性的温度最低，A正确； B、DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，引物的延伸方向需朝向目的基因内部。题图中DNA上链为5'→3'（左到右），下链为3'→5'（左到右），引物结合在模板链的3'端，使子链从5'→3'延伸，扩增出HSA基因并用于表达载体的构建，应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ，B错误； C、PCR反应缓冲液中的Mg2+是耐高温DNA聚合酶（Taq酶）的激活剂，能够维持酶的催化活性，C正确； D、用PCR检测大肠杆菌是否导入HSA基因时，预变性可使模板DNA充分解旋为单链，有利于后续退火阶段引物和模板链互补结合，D正确。 13. 用A和B两种限制酶同时或分别处理某DNA分子，酶切位点及酶切产物的电泳结果如图甲、乙所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图甲中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点 B. 单独使用限制酶B切割该DNA分子，可得到两种不同长度的DNA片段 C. 图中DNA片段经酶A和酶B同时处理后，新增3个末端 D. 若将该线性DNA改为环状质粒，用A、B两种酶同时切割可获得3个DNA片段 【答案】C 【解析】 【详解】A、X 的长度 = 总长度（8000+2000 ）- 3500 - 1500 - 500 = 4500 bp；限制酶B可将DNA分子切成长度分别为8000和2000的片段，故限制酶B切割后对应②的电泳结果，①为限制酶A切割的结果，故Y 是限制酶 A 的酶切位点，A正确； B、单独用限制酶 B 切割，从图乙②的条带（8000 和 2000），可知得到两种长度的片段，B正确； C、线性 DNA 分子用酶 A 和酶 B 同时处理，有 3 个酶切位点（甲图中 A、B、Y），会被切成 4 段，每切一次增加 2 个末端，共新增末端数 = 3×2 = 6 个，不是 3 个，C错误； D、若改为环状质粒，A、B 两种酶共有 3 个酶切位点，同时切割会产生 3 个 DNA 片段，D正确。 14. 利用基因工程培育转基因羊构建乳腺生物反应器，让其合成人凝血因子且该物质仅出现在乳汁中。下列叙述错误的是（ ） A. 培育时直接把目的基因注入羊乳腺细胞，便可从羊奶中提取到人凝血因子 B. 该转基因羊形成的生殖细胞内，有可能携带人凝血因子基因 C. 构建动物乳腺生物反应器时，需将目的基因和乳腺组织特异性表达的启动子等调控序列拼接重组 D. 相较于乳腺生物反应器，膀胱生物反应器不受动物性别制约，适用的受体动物范围更广 【答案】A 【解析】 【详解】A、培育转基因动物时，受体细胞需选用全能性高的受精卵，直接将目的基因注入高度分化的羊乳腺细胞，无法获得目的基因稳定表达的完整个体，不能从羊奶中提取到人凝血因子，A错误； B、构建转基因羊时将目的基因导入受精卵，由受精卵发育而来的个体的所有体细胞（包括原始生殖细胞）都可能含有目的基因，因此其形成的生殖细胞内有可能携带人凝血因子基因，B正确； C、要使人凝血因子仅出现在乳汁中，需将目的基因与乳腺组织特异性表达的启动子等调控序列重组，保证目的基因仅在乳腺细胞中选择性表达，C正确； D、乳腺生物反应器只能使用进入泌乳期的雌性动物，膀胱生物反应器可从动物尿液中提取目的产物，不受动物性别和是否处于泌乳期的制约，适用受体动物范围更广，D正确。 15. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述错误的是（ ） A. 借助基因定点突变技术进行碱基对的替换可实现水蛭素第47位氨基酸的替换 B. 改造设计水蛭素时，先确定基因碱基序列，再推断相应蛋白质功能 C. 经蛋白质工程改造得到的新型水蛭素，是自然界原本不存在的蛋白质 D. 对水蛭素进行改造优先选择改造基因，相对易于操作且改造后能够遗传 【答案】B 【解析】 【详解】A、氨基酸的种类由mRNA上的密码子决定，密码子对应基因上的碱基序列，借助基因定点突变技术替换对应位点的碱基对，可改变该位点对应的密码子，进而实现第47位氨基酸的替换，A正确； B、蛋白质工程的操作流程是：先预期蛋白质功能，再设计预期蛋白质的结构，之后推测应有的氨基酸序列，最后确定并改造对应的基因碱基序列，B错误； C、蛋白质工程可对现有蛋白质进行定向改造，生产自然界原本不存在的蛋白质，经改造得到的新型水蛭素是人工设计改造的，自然界中原本不存在，C正确； D、基因控制蛋白质的合成，且基因能够遗传，直接改造基因比对蛋白质直接操作更简便，改造后的性状可随基因遗传给子代，因此对水蛭素改造优先选择改造基因，D正确。 16. 现代生物技术既可造福人类，使用不当也会带来潜在危害，下列叙述错误的是（ ） A. 经过严格的安全评估后，确认安全的转基因作物可用于商业化种植 B. 改造啤酒酵母基因，能减少双乙酰产生，缩短啤酒发酵时间 C. 利用基因编辑技术培育智力、外形优越的“完美婴儿”，符合伦理道德 D. 生物武器危害极大，各国都应禁止研发、生产和使用生物武器 【答案】C 【解析】 【详解】A、我国对转基因作物有严格的安全评估流程，经过评估确认安全的转基因作物可获批商业化种植，A正确； B、通过基因工程改造啤酒酵母的相关基因，能够减少双乙酰的生成，进而缩短啤酒发酵时间，是基因工程在食品工业的合理应用，B正确； C、利用基因编辑技术培育所谓“完美婴儿”，严重违背人类伦理道德，侵犯生命尊严，是被严格禁止的行为，C错误； D、生物武器传染性强、危害范围大、防控难度高，对人类安全威胁极大，各国都应禁止研发、生产和使用生物武器，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 微生物的培养与应用是生物技术实践的重要内容。请回答下列问题： （1）实验室中微生物筛选的原理：人为提供____________________________________________________。 （2）传统发酵技术可以制作果酒、果醋、腐乳、泡菜，其中主要利用真菌进行发酵的是__________，将葡萄酒制作成果醋时，需要改变的环境条件是____________________________。 （3）发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等，其中的中心环节是_________________，在该时期要随时取样检测培养液中的微生物数量、产物浓度等各项条件。 （4）若发酵菌种为酵母菌，在发酵过程中取样装入锥形瓶，初步估测锥形瓶中酵母菌数量为6×106个/mL，若要在每个平板上涂布0.1mL用__________稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过300个，则至少应将锥形瓶中的菌液稀释__________倍。 （5）采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量，发现测得的细菌数量前者大于后者，其原因是___________________________________________________。 【答案】（1）有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度和pH等），同时阻止或抑制其他微生物的生长 （2） ①. 果酒、腐乳 ②. 通入无菌空气（或氧气）和提高温度 （3）（发酵罐中）发酵 （4） ①. 无菌水 ②. 2000 （5）显微镜直接计数法将活菌和死菌一并计数，菌落计数法中两个或多个细胞连在一起时，平板上只形成一个菌落 【解析】 【小问1详解】 微生物筛选的核心原理是选择培养，通过提供有利于目的菌生长的条件（包括营养、温度和pH等），同时阻止或抑制其他微生物的生长。 【小问2详解】 果酒用酵母菌（真菌），腐乳用毛霉（真菌）；果醋用醋酸菌（细菌），泡菜用乳酸菌（细菌）。酵母菌发酵果酒的条件是无氧、温度为18-30℃；醋酸菌发酵果醋的条件是有氧、温度为30-35℃，因此将葡萄酒制作成果醋时，需要改变的环境条件是通入无菌空气（或氧气）并提高温度。 【小问3详解】 发酵工程的中心环节是（发酵罐中）发酵，该过程直接影响产物的产量和质量。 【小问4详解】 在发酵过程中取样装入锥形瓶，初步估测锥形瓶中酵母菌数量为6×106个/mL，若要在每个平板上涂布0.1mL用无菌水稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过300个，则至少应将锥形瓶的菌液稀释倍数为6×106×0.1÷300=2000倍。 【小问5详解】 显微镜直接计数法无法区分活菌和死菌，且不考虑菌的聚集；而菌落计数法只有活菌能形成菌落，且菌落计数法中两个或多个细胞连在一起时，平板上只形成一个菌落，因此结果偏小。 18. 甲植物（2n=18）具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙（4n=32）的线粒体中存在抗除草剂基因，科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙，途径如图所示。已知X射线处理会使染色体断裂、丢失，导致细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能，丙烯酸异辛酯（IOA）处理会使线粒体失活，但不影响染色体结构和细胞分裂。回答下列问题： （1）该研究应用的生物技术所依据的原理是______________________________（写出两点）。 （2）用酶解法制备原生质体时，需要先用较__________（填“高”或“低”）渗透压的溶液处理植物细胞，使细胞处于微弱的质壁分离状态，然后用____________________酶去除细胞壁，以获得原生质体。 （3）植株丙细胞在有丝分裂后期含有__________条染色体，此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于__________（填“单倍体”或“多倍体”）植株。 （4）为实现甲、乙细胞在融合后仅保留甲植物的细胞核基因和乙植物的线粒体基因，对甲植物材料应用____________________处理，对乙植物材料应用__________处理。 （5）杂种植株丙的抗除草剂基因不会通过花粉造成基因污染，原因是____________________。 【答案】（1）细胞膜的流动性、植物细胞的全能性、染色体变异 （2） ①. 高 ②. 纤维素酶和果胶 （3） ①. 100 ②. 单倍体 （4） ①. 丙烯酸异辛酯（IOA） ②. X射线 （5）抗除草剂基因位于细胞质中，受精时只有精子头部（细胞核）进入卵细胞 【解析】 【小问1详解】 植物体细胞杂交的原理：原生质体融合依赖细胞膜的流动性，杂种细胞发育成植株依赖植物细胞的全能性，此外，最终得到的杂种植物还发生染色体数目的增加，即涉及染色体变异。 【小问2详解】 制备原生质体时，先用高渗透压溶液使细胞轻微质壁分离，细胞壁与原生质层分离，再用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，避免原生质体吸水涨破。 【小问3详解】 甲（2n=18）的体细胞染色体数 18，乙（4n=32）的体细胞染色体数 32，融合后杂种细胞染色体数为 18+32=50；有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数加倍，为100 条。花粉是配子，由配子发育来的植株属于单倍体。 【小问4详解】 要保留甲的细胞核和乙的线粒体：甲用IOA 处理使线粒体失活（保留细胞核）；乙用X 射线处理使染色体断裂丢失（保留线粒体功能），融合后只有甲的细胞核和乙的线粒体。 【小问5详解】 抗除草剂基因位于线粒体（细胞质）中，花粉的精子几乎不含细胞质，因此该基因无法通过花粉传递给子代，不会造成基因污染。 19. 云南农业大学科研团队以巴马小香猪为实验材料，借助基因工程与体细胞克隆技术开展异种器官移植定向育种研究，研究中向香猪细胞转入人源hCD55基因，该基因表达产物可抑制人体某些免疫反应，以此降低猪器官移植到人体后发生免疫排斥的概率，其基本流程如图所示。请分析回答： （1）hCD55基因能够在小香猪细胞中正确表达，其遗传学基础是________________________________。将hCD55基因导入动物细胞时，常利用__________作为载体，这是因为其能够高效侵染动物细胞且具有宿主范围广的特点。 （2）过程①在原代培养时，细胞分裂生长到表面相互接触就会停止分裂增殖，这种现象叫_____________。动物细胞培养的培养液成分与植物组织培养的培养基成分最主要的区别在于前者含有__________。 （3）过程③表示通过显微操作对卵母细胞去核，实际去除的是____________________。经过过程④操作后，可采用物理或化学方法，如______________________________（答出一种）方法激活重构胚，获得转基因重构胚胎。 （4）为了获得更多基因型一致的个体，可对图中获得的转基因重构胚胎进行胚胎分割。操作时选择发育良好、形态正常的__________（填胚胎时期），且需注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 （5）可在胚胎移植前取少量早期胚胎的__________细胞进行hCD55基因的检测。 【答案】（1） ①. 不同生物共用一套遗传密码，且基因的结构、转录、翻译机制基本相同 ②. 动物病毒 （2） ①. 接触抑制 ②. 血清 （3） ①. 纺锤体—染色体复合物 ②. 电刺激、乙醇、Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等 （4）囊胚 （5）滋养层 【解析】 【小问1详解】 不同生物的基因能表达，基础是密码子的通用性，即不同生物共用一套遗传密码，且基因的结构、转录、翻译机制基本相同。动物细胞转基因常用动物病毒（如逆转录病毒）作为载体，其能高效侵染动物细胞，宿主范围广。 【小问2详解】 动物细胞培养中，细胞相互接触后停止分裂的现象叫接触抑制。动物细胞培养液需加动物血清，提供生长因子等，而植物组织培养的培养基不含的这些成分。 【小问3详解】 实验使用的受体细胞为处在MⅡ期的卵母细胞，减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期） 卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物，因此，“去核”是去除该复合物。可用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、 乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚， 使其完成细胞分裂和发育进程。 【小问4详解】 胚胎分割应选择桑葚胚或囊胚阶段的胚胎，此时细胞尚未高度分化，分割后成活率高；囊胚期具有内细胞团，因此胚胎分割操作时选择发育良好、形态正常的囊胚，且需注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 【小问5详解】 胚胎移植前，取滋养层细胞做DNA检测，因滋养层细胞未来发育成胎膜和胎盘的一部分，不影响内细胞团的发育。 20. 抗体—药物偶联物是肿瘤治疗最有效的手段之一，其基本原理是将特定的药物与单克隆抗体结合在一起，可特异性地杀死患者体内的癌细胞，基本过程如图所示。回答下列问题： （1）给小鼠多次注射特定抗原，从小鼠的__________（免疫器官）中获取已免疫的B淋巴细胞。多次注射同种抗原的目的是__________________________。 （2）过程③用_____________对细胞乙进行筛选，所得细胞丙的特点是_______________________________________。过程④对细胞丙进行__________培养和抗体检测，最终得到细胞丁。 （3）紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂，促进其凋亡，用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”，对某些癌症患者有较好的疗效，这利用的是单克隆抗体的__________（填“导向”或“治疗”）功能。“生物导弹”中单克隆抗体能识别癌变细胞并与之结合，不攻击正常细胞，这体现了单克隆抗体具有__________的优点。 （4）如图为一种检测待测抗原中目标抗原相对含量的方法：检测之前将目标抗原的单克隆抗体固定在支持物上形成固相抗体，然后向该检测体系中加入一定量的待测抗原和等量酶标记抗原，二者均可以与抗体竞争性结合，保温一段时间后洗涤，向检测体系中加入一定量的白色底物，若______________________________，则说明待测抗原中目标抗原的含量越低。 【答案】（1） ①. 脾脏 ②. 获取较多的已经免疫的B淋巴细胞 （2） ①. 选择培养基 ②. 既能大量增殖，又能产生抗体 ③. 克隆化 （3） ①. 导向 ②. 特异性强 （4）检测体系的蓝色越深 【解析】 【小问1详解】 给小鼠多次注射特定抗原，从小鼠的脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞，为后续的动物细胞融合作准备。多次注射同种抗原的目的是获取较多的已经免疫的B淋巴细胞。 【小问2详解】 过程③用选择培养基对细胞乙进行筛选，获得的是细胞丙杂交瘤细胞，所得细胞丙（杂交瘤细胞）的特点是既能产生抗体，也能大量增殖。过程④对细胞丙（杂交瘤细胞）进行克隆化培养和抗体检测，进而可以获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞，即细胞丁。 【小问3详解】 紫杉醇能阻止肿瘤细胞有丝分裂，促进其凋亡，用单克隆抗体与紫杉醇结合研制而成的“生物导弹”，对某些癌症患者有较好的疗效，这利用的是单克隆抗体的“导向”功能，能够实现定向治疗，降低副作用，“生物导弹”中单克隆抗体能识别癌变细胞并与之结合，不攻击正常细胞，这体现了单克隆抗体的特异性强的优点，此外还具有在体外大量制备的优点。 【小问4详解】 固相载体上固定目标抗体，待测抗原和酶标记抗原会竞争结合载体上的抗体： 待测抗原含量越高→抢占更多抗体结合位点→能结合抗体的酶标记抗原越少→酶催化底物生成的蓝色产物越少→蓝色越浅；待测抗原含量越低→抗体位点更多被酶标记抗原占据→酶量更多，催化产生更多蓝色产物→检测体系蓝色越深。 21. 合成生物学可通过人工设计基因线路、利用基因工程技术改造微生物与植物，实现基因时序表达、作物性状改良等精准调控。回答下列有关基因工程与合成生物学应用的问题： Ⅰ．人工构建“基因振荡器”，可以在微生物细胞内精准控制基因周期性地表达。 （1）研究者合成了如图所示的PB-A、PC-B、PA-C、PB-GFP（GFP为绿色荧光蛋白基因）四种目的基因，将这些基因插入质粒，构建了表达载体。 构建该振荡器时，需将基因A-B-C与GFP串联插入质粒构建表达载体，通常用两种不同的限制酶切割目的基因和质粒，原因是________________________________________。除了切割产生不同的黏性末端外，选择的限制酶还应满足的条件是在目的基因和其他基因内部_____________。 （2）检测发现，GFP的表达量出现明显的周期性波动，反映出细胞内基因表达的“振荡”。具体机制可以解释为：在一个波动周期内，当基因B表达量增加时，对于基因A表达的作用是__________（填“抑制”或“促进”），对基因C表达的作用是____________________，最终导致基因B表达量减少；相似的机制又会使基因B表达量重新增加。 Ⅱ．科研人员根据获得的红花转录因子基因（CtWRI1）的cDNA序列设计引物，通过PCR获得CtWRI1编码序列，并通过烟草遗传转化对其功能进行研究。图甲为实验过程中使用的Ti质粒图谱及T-DNA结构，其中Rifr代表利福平抗性基因，bar代表除草剂抗性基因，LB和RB分别代表T-DNA的左边界和右边界。图乙为不同限制酶的识别序列及切割位点和CtWRI1的结构及转录方向。回答下列问题： （3）为了将CtWRI1编码序列与图甲中的Ti质粒正确连接，构建引物F和引物R时应在其___________（填“5′”或“3′”）端分别添加___________酶和___________酶的识别序列，通过酶切和连接后可获得连接产物。 （4）CtWRI1转录的模板链的碱基序列为：5′-TTAGCCT……TACCGACAT-3′，请写出引物R的前10位碱基序列：5′-________________-3′。 （5）通过___________法将CtWRI1编码序列导入烟草细胞，利用含___________的培养基对烟草细胞进行筛选，再通过___________技术获得转基因烟草。 【答案】（1） ①. 可以避免质粒和目的基因的自身环化，实现目的基因的正向连接 ②. 无切割位点 （2） ①. 抑制 ②. 抑制作用减弱 （3） ①. 5′ ②. SacⅠ ③. PstⅠ （4）CTGCAGTTAG （5） ①. 农杆菌转化 ②. 除草剂 ③. 植物组织培养 【解析】 【小问1详解】 用两种不同限制酶切割，可产生不同的黏性末端，避免目的基因自身环化和反向连接。限制酶不能在目的基因和其他基因内部有识别位点，否则会破坏目的基因。 【小问2详解】 根据题意，基因A、B、C分别表达蛋白A、B、C。蛋白A、B、C分别与启动子PA、PB、PC结合，结合后抑制其下游基因转录，不结合时启动子正常启动转录。因此基因B表达量增加时，蛋白B增多，结合PB抑制基因A的转录，导致蛋白A的量减少，结合PA抑制基因C的转录减弱，导致蛋白C的量增多，对PC抑制作用增强，最终使基因B表达量下降，形成周期性波动。 【小问3详解】 图甲中T-DNA上有BalI、SacI、PstI、KpnI位点，因为Ti质粒上存在两个BalI的识别位点，且一个识别位点不在T-DNA内部，所以不选择BalI，又因为KpnI会破坏目的基因的完整性，也不能选择，所以应选择SacI、PstI这两种限制酶。为了让CtWRI1正确转录，转录方向需与启动子方向一致，故应在引物F的5'端加SacⅠ；引物R的5'端加PstⅠ，使插入方向正确。 【小问4详解】 已知CtWRI1基因转录的模板链为5'-TTAGCCT……TACCGACAT-3'，引物R为下游引物，与CtWRI1基因的非模板链的3'互补，因此引物R的序列与模板链的5'端一致，已知引物R的5'端加限制酶PstⅠ，PstⅠ的识别序列是5'-CTGCAG-3'，模板链的5'端为5'-TTAGCCT-3'，因此引物R的前10位碱基序列为5'-CTGCAGTTAG-3'。 【小问5详解】 烟草细胞为植物细胞，导入植物细胞常用农杆菌转化法。Ti质粒的T-DNA上有bar（除草剂抗性）基因，因此用含除草剂的培养基筛选。转基因细胞通过植物组织培养技术发育为完整植株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $