精品解析：湖北省荆州中学2025-2026学年高二下学期5月月考生物试卷

荆州中学2025-2026学年高二下学期5月月考 生物试题 一、单选题 1. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法错误的是（　　） A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物都能合成脲酶 B. 若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍 C. 图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 D. 若仅以4号试管接种培养至少涂3个平板，该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目低 2. 我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因（β4GalNT2），转入相应的调节基因后，将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴，同时切除猕猴的自体双肾，最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内，猕猴的移植肾功能完全正常，之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法错误的是（ ） A. 基因编辑猪的成功培育，不能证明已分化的动物体细胞具有全能性 B. 出现蛋白尿可能与猕猴肾小球通透性增强有关 C. 敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，减少猕猴免疫系统对移植肾的免疫排斥反应 D. 猪和猕猴肾脏的差异是基因的选择性表达的结果 3. DNA分子杂交技术可用于分析不同生物DNA序列的相似性。两种生物的DNA单链中，互补碱基序列会配对形成杂合双链区，未互补区域则为游离单链区。现获取噬热菌（甲）、耐冷藻（乙）、嗜盐古菌（丙）三种微生物编码某抗氧化酶的基因片段部分序列如下。研究人员让c′链与a链、b′链与a链分别混合，发现出现了杂合双链区。下列相关叙述正确的是（ ） A. 游离单链区的出现说明两种DNA单链中所含的碱基种类不完全相同 B. 杂合双链区的形成过程中，有磷酸二酯键的断裂与重新形成 C. 根据杂交结果可推断，嗜盐古菌与噬热菌的亲缘关系比耐冷藻与噬热菌的远 D. 理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录的产物 4. L-天冬酰胺酶是一种重要的抗癌药物，临床上常用于治疗急性淋巴细胞白血病。下图是利用大肠杆菌发酵生产该酶的工艺流程。下列叙述错误的是（ ） A. 加入玉米浆进行菌种培养时应使用液体培养基 B. 加丙酮后加压过滤所得的干菌体为单细胞蛋白 C. 通气搅拌发酵罐培养时，pH需控制在3.4～4.2 D. L-天冬酰胺酶其热稳定性和耐酸性都比较强 5. 某校三位高中生在路边摊买鲜榨苹果汁，饮用后都出现了腹泻现象，于是怀疑果汁中大肠杆菌超标。他们打算利用所学知识对果汁进行检测，通过查阅文献了解到在伊红—亚甲蓝（EMB）琼脂培养基上大肠杆菌菌落呈深紫色并有金属光泽，可用滤膜法测定大肠杆菌数目。下列分析正确的是（　　） A. 滤膜的孔径应大于大肠杆菌 B. EMB琼脂培养基属于选择培养基 C. 该方法统计的结果可能比实际值偏高 D. 应设置不接种的空白对照组和接种大肠杆菌的阳性对照组 6. 研究人员将绿色荧光蛋白（GFP）基因导入小香猪体细胞并进行克隆猪的研究，其基本流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 过程①可用胃蛋白酶将取出的小香猪组织分散成单个细胞，进行原代培养 B. 可采用显微操作法，直接对猪卵巢采集到的卵母细胞进行去核 C. 采用物理或化学方法，如电刺激、蛋白酶合成抑制剂等，激活转基因重构胚胎 D. 代孕母猪生出转基因克隆小香猪的过程属于有性生殖 7. 我国科研团队利用单克隆抗体技术，研发了一款能预防呼吸道合胞病毒（RSV）感染的单克隆抗体AK0610，该抗体能特异性识别病毒表面的关键蛋白。下列叙述正确的是（　　） A. 灭活病毒可用于①诱导细胞融合，也可用于植物原生质体融合 B. 培养骨髓瘤细胞时，CO2的主要作用是促进细胞呼吸 C. ②的目的是筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞 D. AK0610能特异性识别RSV病毒表面的关键蛋白，因此能直接杀灭RSV病毒 8. 科研人员利用植物体细胞杂交技术获得了新型甘蓝型油菜，又结合其他技术进一步培育出DH系甘蓝型油菜，如图所示，A和C表示不同物种的染色体组。下列说法错误的是（ ） A. 培育新型甘蓝型油菜时，可用高Ca2+-高pH融合法诱导原生质体融合 B. 杂种植株培育和花粉离体培养均需调整植物激素比例调控脱分化与再分化 C. 图中“幼苗”体细胞中含2个染色体组，但不含等位基因 D. 两种甘蓝型油菜的培育都涉及染色体数目变异，均为四倍体纯合植株 9. 科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞，在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是（ ） A. 图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术 B. iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列有不同的改变 C. iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞强 D. 小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似 10. 抗体—药物偶联物（ADC）是新一代“生物导弹”，由单克隆抗体、接头和细胞毒性药物三部分组成。下列叙述错误的是（　　） A. ADC的优点是能减少抗癌药物对正常细胞的损伤 B. ADC通过主动运输的方式进入肿瘤细胞，该过程需要消耗ATP C. 制备单克隆抗体时，通常从小鼠的脾中获取免疫后的B淋巴细胞 D. 同位素标记的单克隆抗体可通过放射性成像定位肿瘤病灶 11. 孕酮具有促进子宫内膜增生，为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠，该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代，下列说法正确的是（　　） A. 运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率 B. 同期发情处理使供体牛与受体牛子宫处于相同生理状态 C. 体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率 D. 使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代 12. 梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是（　　） A. 人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道 B. 超数排卵处理时，常用含促性腺激素的促排卵剂 C. 胚胎移植过程只需进行一次检查即胚胎检查 D. 母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础 13. 下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（ ） 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵 C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳 A. A B. B C. C D. D 14. 琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析，样品1～4的电泳结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙，甲只有限制酶R的一个酶切位点，样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是（ ） A. 配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲溶液 B. 该实验条件下甲、乙两种DNA分子均带负电荷 C. 甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量可能不同 D. 据图推测样品3可能是甲被酶R完全酶切后的产物 15. 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。下列叙述正确的是（　　） A. 检测技术中抗体1和抗体2的作用相同 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. 通常将DNA与核酸染料混合后加样并在紫外线下对PCR产物进行鉴定 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 16. 桑格双脱氧链终止法的核心原理为：在PCR扩增体系中，分别加入少量4种双脱氧核苷酸（ddNTP），子链延伸时，若掺入双脱氧核苷酸，子链延伸立即终止；若掺入普通脱氧核苷酸（dNTP），子链可继续延伸。利用该方法测定某疾病患者的一段序列，扩增产物电泳后条带位置如图。下列说法正确的是（　　） A. 在PCR反应体系中ddNTP与dNTP均可作为DNA延伸的原料 B. PCR体系中一般加入激活耐高温的DNA连接酶 C. 据图可知该段子链延伸的序列为5′-TAGTGCCCATC-3′ D. 若PCR体系中获得大量的非特异性条带，可适当提高复性的温度 17. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验I)和“DNA的粗提取与鉴定”(实验Ⅱ)的实验操作，下列相关叙述正确的是（ ） A. 实验I中，PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理 B. 实验I中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，加样前应先接通电源 C. 实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA D. 实验Ⅱ中，将白色丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴，用于鉴定DNA 18. 在PCR反应体系中加入与某条链互补的荧光探针，可定量检测样本中DNA含量，用于病毒检测。当耐高温的聚合酶催化子链延伸至探针处，会对探针进行切割，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图）。通过实时检测荧光信号强度，可得Ct值（荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数）。下列说法错误的是（　　） A. PCR循环过程中的复性是为了引物和模板结合 B. 耐高温的聚合酶在该反应中可以水解磷酸二酯键 C. 荧光探针可以直接发出荧光信号并被接收 D. Ct值越大表示患者感染病毒的风险越小 二、非选择题（除标注外，每空2分） 19. 绵羊红细胞（SRBC）表面存在多种特异性抗原，可刺激动物免疫系统产生SRBC抗体。SRBC抗体的核心作用是结合 SRBC 进而导致溶血，是免疫学实验中最经典的工具抗体之一。下面是SRBC单克隆抗体的制备过程。 （1）HGPRT酶缺陷（HGPRT⁻）骨髓瘤细胞的筛选 HGPRT⁻ 骨髓瘤细胞无法在HAT培养基上存活。为便于后续筛选杂交瘤细胞，需先用化学诱变剂处理正常骨髓瘤细胞以获得 HGPRT⁻ 细胞。在体外培养条件下进行诱变处理容易获得缺陷型细胞，原因是：_____。 （2）HGPRT⁻ 骨髓瘤细胞的培养 将诱变处理后的细胞置于含 8‑AG（鸟嘌呤类似物）的培养液中，正常骨髓瘤细胞在_____过程中会将 8‑AG 掺入核酸分子，进而中毒死亡。筛选出的 HGPRT⁻ 骨髓瘤细胞在传代培养时仍需添加 8‑AG，目的是_____，这是因为基因突变具有_____的特点。 （3）特异性 B 淋巴细胞的获取 多次用绵羊红细胞免疫小鼠，一定时间后取小鼠脾脏，采用_____处理获得脾细胞悬液。选择脾脏作为取材器官，是因为它是免疫细胞_____主要场所，且更易从小鼠体内分离。 （4）杂交瘤细胞的制备与筛选 用 PEG 诱导 HGPRT⁻ 骨髓瘤细胞与B细胞融合，用HAT培养基进行筛选。将杂交瘤细胞、液态琼脂及 SRBC 混匀后倒平板（过程如图）。培养一段时间后，挑取周围出现溶血空斑的细胞团。此时获得的细胞不一定是单克隆细胞，理由是：______。后续还需进行______操作，才能确保获得真正的单克隆细胞株。 （5）基因工程技术制备单克隆抗体 随着研究发展，可通过基因工程方法直接获取 SRBC 单克隆抗体。请从下列选项中选择最合适的并填在横线上。 ______→构建表达载体→______→______→抗原-抗体特异性结合检测表达情况 A. 获取浆细胞中表达特定抗体的基因序列 B. 获取浆细胞中表达特定抗体的 mRNA 并反转录为 cDNA C. 钙离子诱导法 D. 农杆菌转化法 E. 显微注射法 F. 将表达载体导入大肠杆菌细胞 G. 将表达载体导入哺乳动物细胞 对比杂交瘤细胞制备与基因工程的流程和特点，阐述利用基因工程生产单克隆抗体的优势：______（一点即可）。 20. 番茄细胞中线粒体形态与其自身功能密切相关，并影响番茄果实的成熟过程。研究者将决定蛋白质在细胞内定位的特定肽链“嫁接”到绿色荧光蛋白（GFP）上，控制GFP在番茄细胞内的分布，从而在显微镜下观察线粒体的形态变化。回答下列问题： （1）根据蛋白质工程原理，一般不会直接拼接肽链，而是将两段肽链对应的______拼接在一起完成“嫁接”，细胞色素c氧化酶Ⅳ（COXⅣ）参与有氧呼吸生成水的过程。COXⅣ的一段肽链序列X决定了COXⅣ在细胞内的分布，研究者选择将X与GFP拼接，理由是______。 （2）拼接好的序列应插入下图中农杆菌T-DNA的______（填下图字母）处。理由是______。 （3）选择番茄幼嫩子叶进行离体培养，这些培养的器官、组织或细胞被称为______。农杆菌侵染后有一定几率将目的基因整合到番茄细胞的______中，番茄组织培养过程中，芽诱导期需在培养基中添加的植物激素是______。 21. 某研究团队利用大鼠（2N=42）、小鼠（2N=40）两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），为研究进化中不同物种间性状差异的分子机制提供了工具。该团队首先探索获得单倍体胚胎干细胞的研究路径（见图1），据图回答问题。 （1）培养细胞的培养液中通常加入______等天然成分，且需要在含有______混合气体的CO2培养箱中培养。 （2）孤雄单倍体胚胎培养过程中，需要将MⅡ卵母细胞的______除去，然后注入_____。孤雌单倍胚胎干细胞取自孤雌囊胚中的______。 （3）若诱导孤雄单倍体胚胎干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性，说明______。若将孤雌单倍体干细胞替代精子，注射入卵细胞，获得两个雌性亲本的后代小鼠，该过程涉及的技术有______（填字母）。 a．体细胞核移植 b．体外受精 c．动物细胞培养 d．胚胎移植 （4）该团队进一步尝试利用单倍体胚胎干细胞研究物种间杂交，过程如图2。将两种单倍体干细胞进行融合，得到的AdESCs中染色体数目为_______。 22. 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题： （1）选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是______。 （2）为构建携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coliDNA连接酶连接。为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有______酶切位点。另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，他们选择的酶组合分别是______和______。 （3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是______，随后在含______和______的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 （4）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图2所示。根据分析结果，选择第______位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 荆州中学2025-2026学年高二下学期5月月考 生物试题 一、单选题 1. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法错误的是（　　） A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物都能合成脲酶 B. 若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍 C. 图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的 D. 若仅以4号试管接种培养至少涂3个平板，该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目低 【答案】A 【解析】 【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，但在此培养基上能生长的微生物不一定都能合成脲酶，如固氮菌也能生存，A错误； B、若每支试管稀释10倍，则将0.3mL与amL无菌水混合稀释10倍，需要a的数值为2.7，5g土壤溶于定溶剂形成50mL溶液被稀释了10倍，故5号试管共稀释了106倍，B正确； C、图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的，C正确； D、若仅以4号试管接种培养计数，稀释平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果会比实际活菌数目要低，D正确。 2. 我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因（β4GalNT2），转入相应的调节基因后，将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴，同时切除猕猴的自体双肾，最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内，猕猴的移植肾功能完全正常，之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法错误的是（ ） A. 基因编辑猪的成功培育，不能证明已分化的动物体细胞具有全能性 B. 出现蛋白尿可能与猕猴肾小球通透性增强有关 C. 敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，减少猕猴免疫系统对移植肾的免疫排斥反应 D. 猪和猕猴肾脏的差异是基因的选择性表达的结果 【答案】D 【解析】 【详解】A、基因编辑猪利用的是基因工程技术，其原理不是细胞的全能性，不能证明已分化的动物体细胞具有全能性，A正确； B、肾小球能够阻止大分子物质如蛋白质通过进入尿液中，出现蛋白尿的原因可能是肾小球通透性增强导致的，B正确； C、β4GalNT2是糖抗原合成基因，因而敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，进而降低免疫排斥反应，C正确； D、猪和猕猴肾脏的差异体现了不同遗传物质对性状的决定，不是基因选择性表达的体现，因为猪和猕猴的肾脏不是来源于同一物种，更不是同一细胞的后代，是基因不同导致的，D错误。 3. DNA分子杂交技术可用于分析不同生物DNA序列的相似性。两种生物的DNA单链中，互补碱基序列会配对形成杂合双链区，未互补区域则为游离单链区。现获取噬热菌（甲）、耐冷藻（乙）、嗜盐古菌（丙）三种微生物编码某抗氧化酶的基因片段部分序列如下。研究人员让c′链与a链、b′链与a链分别混合，发现出现了杂合双链区。下列相关叙述正确的是（ ） A. 游离单链区的出现说明两种DNA单链中所含的碱基种类不完全相同 B. 杂合双链区的形成过程中，有磷酸二酯键的断裂与重新形成 C. 根据杂交结果可推断，嗜盐古菌与噬热菌的亲缘关系比耐冷藻与噬热菌的远 D. 理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录的产物 【答案】D 【解析】 【详解】A、所有生物DNA的碱基种类都是A、T、C、G四种，游离单链区的出现是因为两种DNA单链的碱基序列不完全互补，不是碱基种类不同，A错误； B、杂合双链区的形成是通过形成氢键实现的，因此形成杂合双链区时伴随氢键的形成，没有形成磷酸二酯键，B错误； C、观察图示，c'链与a链碱基配对更多，说明杂合双链区更多，故丙（嗜盐古菌）与甲（噬热菌）的亲缘关系更近，C错误； D、DNA转录产物是RNA，可以和DNA发生碱基互补配对，因此，理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录产物，D正确。 4. L-天冬酰胺酶是一种重要的抗癌药物，临床上常用于治疗急性淋巴细胞白血病。下图是利用大肠杆菌发酵生产该酶的工艺流程。下列叙述错误的是（ ） A. 加入玉米浆进行菌种培养时应使用液体培养基 B. 加丙酮后加压过滤所得的干菌体为单细胞蛋白 C. 通气搅拌发酵罐培养时，pH需控制在3.4～4.2 D. L-天冬酰胺酶其热稳定性和耐酸性都比较强 【答案】C 【解析】 【详解】A、工业生产中对菌种进行扩大培养时，为了让菌种充分接触营养物质、快速增殖，通常使用液体培养基，加入玉米浆进行菌种培养时属于扩大培养应使用液体培养基，A正确； B、单细胞蛋白是发酵工程获得的微生物菌体本身，加压过滤风干得到的干菌体就是产酶的大肠杆菌菌体，属于单细胞蛋白，B正确； C、流程中3.4～4.2是提取L-天冬酰胺酶阶段的pH，不是发酵罐培养大肠杆菌的pH，大肠杆菌生长需要接近中性或偏碱性的环境，酸性过强会抑制大肠杆菌生长，C错误； D、从提取流程可知，该酶可以在60℃处理后仍保持活性，且可以在pH3.4～4.2的酸性环境中保持活性，说明其热稳定性和耐酸性都较强，D正确。 5. 某校三位高中生在路边摊买鲜榨苹果汁，饮用后都出现了腹泻现象，于是怀疑果汁中大肠杆菌超标。他们打算利用所学知识对果汁进行检测，通过查阅文献了解到在伊红—亚甲蓝（EMB）琼脂培养基上大肠杆菌菌落呈深紫色并有金属光泽，可用滤膜法测定大肠杆菌数目。下列分析正确的是（　　） A. 滤膜的孔径应大于大肠杆菌 B. EMB琼脂培养基属于选择培养基 C. 该方法统计的结果可能比实际值偏高 D. 应设置不接种的空白对照组和接种大肠杆菌的阳性对照组 【答案】D 【解析】 【详解】A、滤膜法测定大肠杆菌数目时，滤膜的孔径应小于大肠杆菌，这样才能将大肠杆菌截留在滤膜上，A错误； B、伊红-亚甲蓝可以鉴别大肠杆菌，所以滤膜法中使用的伊红-亚甲蓝琼脂培养基从功能上看属于鉴别培养基，B错误； C、由于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，因而该方法统计的结果比实际值偏低，C错误； D、为判断培养基灭菌是否合格，需要设置不接种的空白对照组，同时为判断该鉴别培养基是否有鉴别作用，应设置接种大肠杆菌的阳性对照组，D正确。 6. 研究人员将绿色荧光蛋白（GFP）基因导入小香猪体细胞并进行克隆猪的研究，其基本流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 过程①可用胃蛋白酶将取出的小香猪组织分散成单个细胞，进行原代培养 B. 可采用显微操作法，直接对猪卵巢采集到的卵母细胞进行去核 C. 采用物理或化学方法，如电刺激、蛋白酶合成抑制剂等，激活转基因重构胚胎 D. 代孕母猪生出转基因克隆小香猪的过程属于有性生殖 【答案】C 【解析】 【详解】A、在动物细胞培养中，将组织分散成单个细胞通常使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。胃蛋白酶的最适pH约为2.0，而动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，胃蛋白酶在此环境中几乎失活，且会损伤细胞，因此不能用于分散组织，A错误； B、从猪卵巢采集的卵母细胞处于减数第一次分裂前期（生发泡期），尚未成熟。核移植需要MⅡ期的卵母细胞（即处于减数第二次分裂中期），因此必须先进行体外成熟培养，再用显微操作法去核，不能直接对刚采集的卵母细胞去核，B错误； C、在动物体细胞核移植中，重构胚（由供体核与去核卵母细胞组成）需要通过物理或化学方法激活，才能启动有丝分裂和胚胎发育。常用激活方法包括电刺激（物理法）以及离子霉素、乙醇、蛋白酶合成抑制剂（如放线菌酮）等（化学法），C正确； D、克隆猪的核遗传物质全部来自转基因供体细胞，没有经过精子和卵细胞的融合，因此属于无性生殖。代孕母猪只是提供胚胎发育的场所和营养，不改变后代的遗传特性，D错误。 7. 我国科研团队利用单克隆抗体技术，研发了一款能预防呼吸道合胞病毒（RSV）感染的单克隆抗体AK0610，该抗体能特异性识别病毒表面的关键蛋白。下列叙述正确的是（　　） A. 灭活病毒可用于①诱导细胞融合，也可用于植物原生质体融合 B. 培养骨髓瘤细胞时，CO2的主要作用是促进细胞呼吸 C. ②的目的是筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞 D. AK0610能特异性识别RSV病毒表面的关键蛋白，因此能直接杀灭RSV病毒 【答案】C 【解析】 【详解】A、灭活病毒诱导法常用于诱导动物细胞融合，不能诱导植物细胞的原生质体融合，A错误； B、培养骨髓瘤细胞时，CO2的主要作用是维持培养液的pH，B错误； C、图中①是细胞融合过程，得到杂交瘤细胞后，②过程的目的是筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C正确； D、抗体的作用是特异性结合病毒抗原，使病毒丧失侵染宿主细胞的能力，不能直接杀灭病毒，最终抗原-抗体复合物被其他免疫细胞吞噬消化，D错误。 8. 科研人员利用植物体细胞杂交技术获得了新型甘蓝型油菜，又结合其他技术进一步培育出DH系甘蓝型油菜，如图所示，A和C表示不同物种的染色体组。下列说法错误的是（ ） A. 培育新型甘蓝型油菜时，可用高Ca2+-高pH融合法诱导原生质体融合 B. 杂种植株培育和花粉离体培养均需调整植物激素比例调控脱分化与再分化 C. 图中“幼苗”体细胞中含2个染色体组，但不含等位基因 D. 两种甘蓝型油菜的培育都涉及染色体数目变异，均为四倍体纯合植株 【答案】D 【解析】 【详解】A、高Ca2+-高pH融合法是诱导植物原生质体融合的常用化学方法，适用于白菜型油菜（AA）与甘蓝（CC）的体细胞杂交，A正确； B、无论是杂种植株培育还是花粉离体培养，均需通过调节生长素与细胞分裂素的比例，控制脱分化（形成愈伤组织）和再分化（形成根或芽）过程，B正确； C、“幼苗”由新型甘蓝型油菜（AACC）的花粉发育而来，为单倍体，染色体组成为AC（n=19），含2个非同源染色体组（A和C），因无同源染色体，故不含等位基因，C正确； D、新型甘蓝型油菜（AACC）为异源四倍体（4n=38），不一定是纯合子（取决于亲本是不是纯合子，如果亲本是纯合子，后代就是纯合子）； DH系甘蓝型油菜由单倍体幼苗（AC）经秋水仙素加倍获得，染色体组成为AACC，属于异源四倍体且为纯合子，D错误。 9. 科学家将c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4这四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞内，细胞在一定条件下转变成iPS细胞，在适当条件诱导下，iPS细胞可以定向分化成各种细胞。下列叙述错误的是（ ） A. 图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术 B. iPS细胞分化成各种组织细胞过程中DNA序列有不同的改变 C. iPS细胞的分裂、分化能力比造血干细胞强 D. 小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞与植物组织培养的脱分化过程类似 【答案】B 【解析】 【详解】A、据图分析，将四个关键基因转入高度分化的小鼠成纤维细胞，再通过培养转变成 iPS细胞，因此图示过程运用了转基因技术和动物细胞培养技术，A正确； B、iPS细胞分化成各种组织细胞的过程中，细胞的形态、结构和生理功能发生改变，细胞分化的实质是基因的选择性表达，使得细胞内信使RNA和蛋白质改变，但DNA序列不变，B错误； C、iPS细胞可以分化为脂肪细胞、成纤维细胞等多种组织细胞，而造血干细胞只能分化为各种血细胞或免疫细胞，故iPS的分裂分化能力比造血干细胞强，C正确； D、小鼠成纤维细胞转变成iPS细胞过程中，细胞恢复分裂、分化能力，与植物组织培养的脱分化过程类似，D正确。 10. 抗体—药物偶联物（ADC）是新一代“生物导弹”，由单克隆抗体、接头和细胞毒性药物三部分组成。下列叙述错误的是（　　） A. ADC的优点是能减少抗癌药物对正常细胞的损伤 B. ADC通过主动运输的方式进入肿瘤细胞，该过程需要消耗ATP C. 制备单克隆抗体时，通常从小鼠的脾中获取免疫后的B淋巴细胞 D. 同位素标记的单克隆抗体可通过放射性成像定位肿瘤病灶 【答案】B 【解析】 【详解】A、ADC中的单克隆抗体可特异性识别肿瘤细胞表面的特有抗原，将细胞毒性药物定向运输至肿瘤部位发挥作用，能有效减少抗癌药物对正常细胞的损伤，A正确； B、ADC是由抗体和药物结合形成的大分子复合物，大分子进入细胞的方式为胞吞，该过程消耗ATP但不属于主动运输，主动运输是小分子或离子逆浓度梯度跨膜运输的方式，需要载体蛋白协助，B错误； C、制备单克隆抗体时，首先用特定抗原免疫小鼠，能分泌特异性抗体的免疫后B淋巴细胞主要分布在小鼠脾脏中，因此通常从脾中获取该类细胞，C正确； D、同位素标记的单克隆抗体可与肿瘤细胞表面的特异性抗原结合，通过检测放射性的分布位置，即可通过放射性成像定位肿瘤病灶，D正确。 11. 孕酮具有促进子宫内膜增生，为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠，该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代，下列说法正确的是（　　） A. 运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率 B. 同期发情处理使供体牛与受体牛子宫处于相同生理状态 C. 体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率 D. 使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代 【答案】B 【解析】 【详解】A、该母牛妊娠失败的原因是孕酮含量低，子宫内膜无法为受精卵着床提供适宜环境，并非无法完成受精。仅使用体外受精或人工授精技术，若胚胎仍在该母牛子宫内发育，依旧无法正常着床，不能提高妊娠率，A错误； B、同期发情处理通过相关激素调控，可让供体牛与受体牛的生殖器官（子宫）处于相同的生理状态，为后续胚胎移植的存活提供基础，B正确； C、胚胎移植的适宜时期是桑葚胚或囊胚阶段，直接移植受精卵无法保证存活率，C错误； D、核移植技术中一般使用的是MⅡ期卵母细胞的细胞质，而非细胞核，D错误。 12. 梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是（　　） A. 人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道 B. 超数排卵处理时，常用含促性腺激素的促排卵剂 C. 胚胎移植过程只需进行一次检查即胚胎检查 D. 母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础 【答案】B 【解析】 【详解】A、采集的精液中含有一种能抑制精子获能的物质，在一般情况下精液中的精子无法获能，雌性动物的生殖道分泌产生的一些物质可以解除对精子获能的抑制，精子才能获能，进而具备受精能力，因此人工授精时，采集的精液输入雌性生殖道之前，可以不经获能处理，A错误； B、促性腺激素可促进雌性个体超数排卵，因此超数排卵处理时，常用含促性腺激素的促排卵剂，B正确； C、胚胎移植过程需要多次检查，包括移植前对供体、受体的健康检查，胚胎收集后的质量检查，移植后的受体妊娠检查等，C错误； D、母体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应（免疫耐受性较高）是胚胎移植的生理学基础之一，若免疫耐受性低下会导致植入的胚胎被排斥，无法完成移植，D错误。 13. 下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（ ） 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵 C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、抗生素不能涂抹在培养基上，而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上，将培养皿分成4个区域，在3个区域放含有抗生素的纸片，在另外一个区域放不含抗生素的纸片，A错误； B、制作果醋需在有氧条件下进行，拧紧瓶盖会抑制醋酸菌（需氧型）的发酵，B错误； C、稀释涂布平板法中，更换枪头可避免不同浓度菌液交叉污染，确保稀释梯度准确，C正确； D、DNA电泳应通过指示剂（如溴酚蓝）判断停止时间，若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失，D错误。 故选C。 14. 琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析，样品1～4的电泳结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙，甲只有限制酶R的一个酶切位点，样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是（ ） A. 配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲溶液 B. 该实验条件下甲、乙两种DNA分子均带负电荷 C. 甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量可能不同 D. 据图推测样品3可能是甲被酶R完全酶切后的产物 【答案】D 【解析】 【分析】限制酶酶切其基本原理是利用限制酶对DNA上特定序列的识别，来确定切割位点并实现切割，从而获得所需的特定序列。 【详解】A、配制琼脂糖凝胶时选用适当缓冲溶液，可维持电泳过程中体系的pH稳定，保证核酸分子正常泳动，A正确； B、电泳时，样品向+极移动，说明在该实验条件下甲、乙两种 DNA 分子均带负电荷，符合核酸分子在电泳中的带电特性，B正确； C、电泳中，DNA分子的迁移速率与分子大小、电荷的多少等多种因素有关。甲、乙电泳条带位置虽然相同，但影响DNA分子的迁移速率的因素很多，所以碱基对的数量可能不同，C正确； D、甲只有限制酶R的一个酶切位点，若被酶R完全酶切，只会得到2种DNA片段（2个条带），这两个条带的碱基数量比甲要少，电泳跑的距离要比甲更远，所以据图推测样品4才是甲被酶R完全酶切后的产物，D 错误。 故选D。 15. 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。下列叙述正确的是（　　） A. 检测技术中抗体1和抗体2的作用相同 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. 通常将DNA与核酸染料混合后加样并在紫外线下对PCR产物进行鉴定 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】D 【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错误； 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错误； 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。 16. 桑格双脱氧链终止法的核心原理为：在PCR扩增体系中，分别加入少量4种双脱氧核苷酸（ddNTP），子链延伸时，若掺入双脱氧核苷酸，子链延伸立即终止；若掺入普通脱氧核苷酸（dNTP），子链可继续延伸。利用该方法测定某疾病患者的一段序列，扩增产物电泳后条带位置如图。下列说法正确的是（　　） A. 在PCR反应体系中ddNTP与dNTP均可作为DNA延伸的原料 B. PCR体系中一般加入激活耐高温的DNA连接酶 C. 据图可知该段子链延伸的序列为5′-TAGTGCCCATC-3′ D. 若PCR体系中获得大量的非特异性条带，可适当提高复性的温度 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据桑格双脱氧链终止法的核心原理，在PCR扩增体系中，ddNTP掺入子链会使子链延伸立即终止，不能作为DNA延伸的原料，只有dNTP可作为DNA延伸的原料，A错误； B、PCR体系中一般加入Mg2+激活耐高温的DNA聚合酶，而不是DNA连接酶，B错误； C、电泳中DNA片段越短，迁移速度越快（越靠下），对应子链延伸越早终止的位置。从下往上（子链5'→3'方向）读取条带对应的碱基：最下方：ddCTP→C，上一层：ddTTP→T，上一层：ddATP→A ，上一层：ddCTP→C，上一层：ddCTP→C ，上一层：ddCTP→C ，上一层：ddGTP→G，上一层：ddTTP→T ，上一层：ddGTP→G，上一层：ddATP→A，最上方：ddTTP→T，因此子链序列为5'-CTACCCGTGAT-3'，C错误； D、若PCR体系中获得大量的非特异性条带，适当提高复性的温度，可使引物更准确地与模板链结合，减少非特异性结合，从而减少非特异性条带，D正确。 17. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验I)和“DNA的粗提取与鉴定”(实验Ⅱ)的实验操作，下列相关叙述正确的是（ ） A. 实验I中，PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理 B. 实验I中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，加样前应先接通电源 C. 实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA D. 实验Ⅱ中，将白色丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴，用于鉴定DNA 【答案】C 【解析】 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、实验Ⅰ中，PCR实验所需的枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理，移液器不需要进行高压蒸汽灭菌处理，A错误； B、实验Ⅰ中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，应先加样后接通电源，B错误； C、实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，由于DNA不溶于酒精溶液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA，C正确； D、实验Ⅱ中，将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用于鉴定DNA，D错误。 故选C。 18. 在PCR反应体系中加入与某条链互补的荧光探针，可定量检测样本中DNA含量，用于病毒检测。当耐高温的聚合酶催化子链延伸至探针处，会对探针进行切割，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图）。通过实时检测荧光信号强度，可得Ct值（荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数）。下列说法错误的是（　　） A. PCR循环过程中的复性是为了引物和模板结合 B. 耐高温的聚合酶在该反应中可以水解磷酸二酯键 C. 荧光探针可以直接发出荧光信号并被接收 D. Ct值越大表示患者感染病毒的风险越小 【答案】C 【解析】 【详解】A、PCR循环过程分为变性、复性、延伸三个阶段，其中复性阶段温度降低，目的就是让引物和互补的模板DNA单链结合，A正确； B、题目中提到“当耐高温的聚合酶催化子链延伸至探针处，会对探针进行切割”，而切割探针需要破坏磷酸二酯键，说明耐高温的聚合酶在该反应中可以水解磷酸二酯键，B正确； C、荧光信号是在聚合酶切割探针之后才产生的，并不是荧光探针直接发出荧光信号，C错误； D、Ct值是荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数，Ct值越大，说明需要更多次的循环才能达到阈值，也就意味着样本中初始的病毒DNA含量越少，患者感染病毒的风险越小，D正确。 二、非选择题（除标注外，每空2分） 19. 绵羊红细胞（SRBC）表面存在多种特异性抗原，可刺激动物免疫系统产生SRBC抗体。SRBC抗体的核心作用是结合 SRBC 进而导致溶血，是免疫学实验中最经典的工具抗体之一。下面是SRBC单克隆抗体的制备过程。 （1）HGPRT酶缺陷（HGPRT⁻）骨髓瘤细胞的筛选 HGPRT⁻ 骨髓瘤细胞无法在HAT培养基上存活。为便于后续筛选杂交瘤细胞，需先用化学诱变剂处理正常骨髓瘤细胞以获得 HGPRT⁻ 细胞。在体外培养条件下进行诱变处理容易获得缺陷型细胞，原因是：_____。 （2）HGPRT⁻ 骨髓瘤细胞的培养 将诱变处理后的细胞置于含 8‑AG（鸟嘌呤类似物）的培养液中，正常骨髓瘤细胞在_____过程中会将 8‑AG 掺入核酸分子，进而中毒死亡。筛选出的 HGPRT⁻ 骨髓瘤细胞在传代培养时仍需添加 8‑AG，目的是_____，这是因为基因突变具有_____的特点。 （3）特异性 B 淋巴细胞的获取 多次用绵羊红细胞免疫小鼠，一定时间后取小鼠脾脏，采用_____处理获得脾细胞悬液。选择脾脏作为取材器官，是因为它是免疫细胞_____主要场所，且更易从小鼠体内分离。 （4）杂交瘤细胞的制备与筛选 用 PEG 诱导 HGPRT⁻ 骨髓瘤细胞与B细胞融合，用HAT培养基进行筛选。将杂交瘤细胞、液态琼脂及 SRBC 混匀后倒平板（过程如图）。培养一段时间后，挑取周围出现溶血空斑的细胞团。此时获得的细胞不一定是单克隆细胞，理由是：______。后续还需进行______操作，才能确保获得真正的单克隆细胞株。 （5）基因工程技术制备单克隆抗体 随着研究发展，可通过基因工程方法直接获取 SRBC 单克隆抗体。请从下列选项中选择最合适的并填在横线上。 ______→构建表达载体→______→______→抗原-抗体特异性结合检测表达情况 A. 获取浆细胞中表达特定抗体的基因序列 B. 获取浆细胞中表达特定抗体的 mRNA 并反转录为 cDNA C. 钙离子诱导法 D. 农杆菌转化法 E. 显微注射法 F. 将表达载体导入大肠杆菌细胞 G. 将表达载体导入哺乳动物细胞 对比杂交瘤细胞制备与基因工程的流程和特点，阐述利用基因工程生产单克隆抗体的优势：______（一点即可）。 【答案】（1）体外培养的骨髓瘤细胞分裂旺盛，DNA复制频繁，更易发生突变 （2） ①. DNA复制和转录 ②. 避免骨髓瘤细胞恢复为正常表型 ③. 随机性和不定向性 （3） ①. 机械手段/胰蛋白酶/胶原蛋白酶 ②. 集中分布 （4） ①. 单个空斑可能由多个不同种类杂交瘤细胞聚集形成（需答出“不同种类”） ②. 稀释（可多答抗原-抗体杂交） （5） ①. B ②. E ③. G ④. 可对抗体进行定向改造/抗体纯度更高/操作周期更短/抗体基因可长期保存，稳定性更高（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 当DNA复制的时候解旋变得不稳定，这个时候容易发生基因突变。体外培养的骨髓瘤细胞分裂旺盛，DNA复制频繁，更易发生突变。 【小问2详解】 正常骨髓瘤细胞增殖过程中进行DNA复制和蛋白质的合成（转录合成RNA和翻译合成蛋白质），会将鸟嘌呤类似物8-AG掺入核酸（DNA 和RNA），导致中毒死亡；基因突变具有随机性和不定向性，缺陷型的HGPRT⁻细胞可能发生回复突变变回正常HGPRT⁺细胞，因此传代培养时添加8-AG，可持续筛除回复突变的正常细胞，保留目标缺陷型细胞。 【小问3详解】 制备动物细胞悬液时，需要用机械手段或胰蛋白酶或 胶原蛋白酶分散组织细胞；脾脏是免疫器官，是抗原刺激后B淋巴细胞增殖分化为浆细胞的主要场所，适合获取已免疫的B细胞 【小问4详解】 初筛得到的溶血空斑处的细胞团可能由多个不同杂交瘤细胞聚集形成，因此不一定是单克隆，后续需要通过稀释和抗体阳性筛选，才能获得真正的单克隆杂交瘤细胞株。 【小问5详解】 基因工程生产单克隆抗体的流程为：获取目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→检测表达；获取抗体目的基因时，常用反转录法从浆细胞的mRNA获取cDNA，因此第一步选B；在将表达载体导入哺乳动物细胞时，常用的方法有显微注射法、脂质体转染法等。在给出的选项中，显微注射法（E）是常用于动物细胞的导入方法，而钙离子诱导法（C）主要用于微生物（如大肠杆菌），农杆菌转化法（D）主要用于植物。因此，步骤③应选择显微注射法，即选项E。 构建好表达载体后，需要将其导入受体细胞中进行表达。因为抗体是蛋白质，属于分泌蛋白，其合成、加工和分泌过程需要内质网和高尔基体的参与。大肠杆菌是原核生物，缺乏这些细胞器，无法加工复杂的抗体蛋白；而哺乳动物细胞具有完整的真核细胞结构，适合表达此类蛋白。因此，步骤②应选择将表达载体导入哺乳动物细胞，即选项G。对比传统杂交瘤技术，基因工程生产单克隆抗体不需要动物细胞大规模培养，生产成本更低、周期更短，可大规模工业化生产，也可对抗体进行定向改造，获得抗体纯度更高，操作周期更短，抗体基因可长期保存，稳定性更高等优点。 20. 番茄细胞中线粒体形态与其自身功能密切相关，并影响番茄果实的成熟过程。研究者将决定蛋白质在细胞内定位的特定肽链“嫁接”到绿色荧光蛋白（GFP）上，控制GFP在番茄细胞内的分布，从而在显微镜下观察线粒体的形态变化。回答下列问题： （1）根据蛋白质工程原理，一般不会直接拼接肽链，而是将两段肽链对应的______拼接在一起完成“嫁接”，细胞色素c氧化酶Ⅳ（COXⅣ）参与有氧呼吸生成水的过程。COXⅣ的一段肽链序列X决定了COXⅣ在细胞内的分布，研究者选择将X与GFP拼接，理由是______。 （2）拼接好的序列应插入下图中农杆菌T-DNA的______（填下图字母）处。理由是______。 （3）选择番茄幼嫩子叶进行离体培养，这些培养的器官、组织或细胞被称为______。农杆菌侵染后有一定几率将目的基因整合到番茄细胞的______中，番茄组织培养过程中，芽诱导期需在培养基中添加的植物激素是______。 【答案】（1） ①. DNA序列 ②. COXⅣ位于线粒体内膜，它的肽链序列X能引导GFP 定位到线粒体，从而通过GFP来观察线粒体的形态变化 （2） ①. B ②. B位于启动子下游与终止子上游，目的基因插入B点才可能转录 （3） ①. 外植体 ②. 染色体DNA ③. 生长素和细胞分裂素 【解析】 【分析】核心思路：通过 “蛋白质工程” 思路，将决定蛋白质细胞内定位的特定肽链与绿色荧光蛋白（GFP）“嫁接”，利用 GFP 的荧光标记，在显微镜下观察线粒体形态变化。知识融合：蛋白质工程：需通过改造基因（DNA 片段）实现肽链 “嫁接”，利用特定肽链（如 COXⅣ 的肽链序列X）的细胞定位功能，引导 GFP 标记线粒体。基因工程：借助农杆菌转化法，将目的序列插入 Ti 质粒的T - DNA（可转移至植物细胞并整合到染色体 DNA 上）。植物组织培养：涉及外植体（离体的器官、组织或细胞）、目的基因整合位置（番茄细胞的染色体 DNA），以及诱导期所需的植物激素（生长素和细胞分裂素，调控细胞脱分化与再分化）。 【小问1详解】 根据蛋白质工程原理，一般不会直接拼接肽链，而是将两段肽链对应的DNA序列拼接在一起完成 “嫁接”（蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质）。COXⅣ 的一段肽链序列X决定了 COXⅣ 在细胞内的分布，研究者选择将X与GFP拼接，理由COXⅣ位于线粒体内膜，它的肽链序列X能引导GFP 定位到线粒体，从而通过GFP的荧光来观察线粒体的形态变化（利用X的定位功能，使GFP标记线粒体）。 【小问2详解】 拼接好的序列应插入农杆菌 Ti - DNA 的B处。B位于启动子下游与终止子上游，目的基因插入B点才可能转录。 【小问3详解】 选择番茄幼嫩子叶进行离体培养，这些培养的器官、组织或细胞被称为外植体（外植体是植物组织培养中用于培养的离体器官、组织或细胞）。农杆菌侵染后有一定几率将目的基因整合到番茄细胞的染色体DNA中（农杆菌的 T - DNA 会整合到植物细胞的染色体 DNA 上）。番茄组织培养过程中，诱导期需在培养基中添加的植物激素是生长素和细胞分裂素（植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例会影响细胞的脱分化和再分化过程，芽诱导期需要这两种激素来启动细胞的分裂和分化）。 21. 某研究团队利用大鼠（2N=42）、小鼠（2N=40）两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），为研究进化中不同物种间性状差异的分子机制提供了工具。该团队首先探索获得单倍体胚胎干细胞的研究路径（见图1），据图回答问题。 （1）培养细胞的培养液中通常加入______等天然成分，且需要在含有______混合气体的CO2培养箱中培养。 （2）孤雄单倍体胚胎培养过程中，需要将MⅡ卵母细胞的______除去，然后注入_____。孤雌单倍胚胎干细胞取自孤雌囊胚中的______。 （3）若诱导孤雄单倍体胚胎干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性，说明______。若将孤雌单倍体干细胞替代精子，注射入卵细胞，获得两个雌性亲本的后代小鼠，该过程涉及的技术有______（填字母）。 a．体细胞核移植 b．体外受精 c．动物细胞培养 d．胚胎移植 （4）该团队进一步尝试利用单倍体胚胎干细胞研究物种间杂交，过程如图2。将两种单倍体干细胞进行融合，得到的AdESCs中染色体数目为_______。 【答案】（1） ①. 血清 ②. 95%空气和5%的CO2 （2） ①. MⅡ卵母细胞的细胞核（或纺锤体-染色体复合物） ②. 精子 ③. 内细胞团 （3） ①. 带有Y染色体的孤雄细胞无活性（或带有X染色体的孤雄单倍体干细胞有活性） ②. cd （4）41 【解析】 【小问1详解】 动物细胞培养时，需要在培养基中添加血清等天然成分，且在95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中培养。 【小问2详解】 据题图分析可知，在孤雄单倍体胚胎的培养过程中，通过显微操作技术，将精子注入去核的MⅡ卵母细胞中，再通过体外培养获得孤雄单倍体胚胎。故吸去的是MⅡ卵母细胞的细胞核(或纺锤体-染色体复合物)，由图可知过注入的是精子。孤雌单倍胚胎干细胞则是取自孤雌囊胚中的内细胞团。内细胞团是囊胚中发育成胎儿各种组织的细胞来源，具有发育的全能性。 【小问3详解】 孤雄单倍体胚胎干细胞来源于鼠的精子经过体外诱导、培养获得的，鼠的精子中的性染色体可能是X染色体，也可能是Y染色体，若诱导孤雄单倍体干细胞与卵细胞融合得到的半克隆小鼠均为雌性，说明带有Y染色体的孤雄细胞无活性(或带有X染色体的孤雄单倍体干细胞有活性)。若将孤雌单倍体干细胞替代精子，注射入卵细胞，以获得两个雌性亲本的后代小鼠，该过程涉及的技术有c动物细胞培养和d胚胎移植。首先，需要对孤雌单倍体干细胞进行体外培养，使其增殖并达到一定的数量和质量。然后，将培养好的干细胞注射入卵细胞中，使其与卵细胞融合。最后，将融合后的胚胎移植到雌性小鼠的子宫中，使其发育成后代小鼠。该过程并没有涉及到体外受精（不是精子和卵细胞自然结合）和体细胞核移植技术（不需要将体细胞核移入去核卵母细胞）。 【小问4详解】 据题干信息和题图分析可知，大鼠（2N=42）形成的精子染色体数为21，小鼠（2N=40）形成的卵细胞染色体数为20，而AdESCs是由孤雄单倍体胚胎干细胞和孤雌单倍体胚胎干细胞经诱导融合形成的异源二倍体胚胎干细胞，故AdESCs中染色体数目是41。 22. 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题： （1）选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是______。 （2）为构建携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coliDNA连接酶连接。为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有______酶切位点。另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，他们选择的酶组合分别是______和______。 （3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是______，随后在含______和______的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 （4）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图2所示。根据分析结果，选择第______位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是______。 【答案】（1）在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大 （2） ①. BamH I ②. Sma I、EcoR V ③. Spe I、Xba I（顺序可颠倒） （3） ①. 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ②. 卡拉胶 ③. 四环素 （4） ①. 44 ②. 该位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小 【解析】 【小问1详解】 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。由于在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大，因此可选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌。将培养后的菌液混匀并充分稀释，再接种至微孔板中，经培养和筛选获得了CG活性最高的菌种。 【小问2详解】 E.coliDNA连接酶连接平末端的效率低，因此切割质粒和目的基因时不能选择切成平末端的限制酶，即不能选择EcoRV酶和Sma I酶，而Spe I酶与Xba I酶切割后的黏性末端相同，若选择Spe I酶与Xba I酶切割，会出现质粒和目的基因的自连、甚至目的基因倒接，因此切割质粒时Spe I酶与XbaⅠ酶中只能选择一个，而另一个限制酶需要选择BamHⅠ酶，又由于转录的方向是由启动子→终止子，且mRNA形成的方向是5’→3’，且mRNA与DNA的模板链方向相反，因此基因模板链的3’应靠近启动子，故为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有BamH I酶切位点。Spe I和Xba I切割后产生的粘性末端序列相同，二者连接后原限制酶的识别序列被破坏，无法再被原酶切割；SmaⅠ和EcoRV都切割产生平末端，连接后原识别序列被破坏，也无法被原酶切割，因此这两组会得到大小符合预期但无法切割的重组质粒。 【小问3详解】 为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA进入受体细胞。由于具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种可分解卡拉胶，使其菌落周围形成透明圈，且重组质粒上含有四环素抗性基因，因此导入目的基因的大肠杆菌可接种在含卡拉胶和四环素的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 【小问4详解】 据图可知，虚线长度代表氨基酸间的空间距离，由于第44位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小，因此选择第44位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $