精品解析：河北廊坊市固安一中等校2025-2026学年高二下学期5月期中生物试题

高二5月生物 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共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. 《尚书·说命》中有“若作酒醴，尔惟曲蘖”的记载，其中的“曲”指含有酵母菌等菌种的谷物。下列关于果酒制作的叙述，正确的是（ ） A. 酵母菌的酒精发酵过程中，需要不断通入无菌空气 B. 温度一旦低于18℃，酵母菌的呼吸作用就会停止 C. 发酵时，应定时将发酵器皿的瓶盖拧松以排放CO2 D. 暴露于空气中果酒会变酸，这可能与空气中的乳酸菌有关 2. 消毒和灭菌是微生物培养的必要措施。下列关于培养基配制及接种室的叙述，错误的是（ ） A. 灭菌和消毒对微生物的杀伤程度是不同的 B. 对操作者的衣着和手进行灭菌处理 C. 培养基中营养物质浓度过高可能不利于微生物的生长 D. 喷洒石炭酸（苯酚）的同时配合紫外线照射可提高对接种室的消毒效果 3. 为了调查某河流的水质情况，学习小组利用两种不同方法对该河流水样中的细菌进行分离，结果如图甲、乙所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图甲对应平板划线法，连续划线操作将聚集的菌种稀释 B. 图乙对应涂布平板法，若想要获得图乙所示结果，一般要对水样进行稀释 C. 采用图乙对应方法对细菌进行计数，应选择菌落数为30～300的平板进行统计 D. 图乙中的一个菌落由一个活菌生长发育而来，统计结果用活菌数表示 4. 现有一培养基的配方如下：去皮马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂15 g，蒸馏水1000 mL。下列有关该培养基的叙述错误的是（ ） A. 该培养基属于固体培养基 B. 该培养基中提供碳源的物质只有葡萄糖 C. 为防止杂菌污染，培养基需先完成灭菌操作后再倒平板 D. 若该培养基是用于培养毛霉，则需要将培养基调至酸性 5. 植物细胞工程在植物繁殖新途径等方面都有广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。下图表示植物细胞工程应用的相关操作，相关叙述正确的是（　　） A. A途径中发生的可遗传变异有基因突变和基因重组 B. 经B途径得到的大多数植株的隐性性状容易显现 C. D途径的理论依据是茎尖新生组织具有抗病毒的能力 D. 上述应用得到的植株体细胞中的染色体数均相同 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正确的是（　　） A. 动物细胞培养的原理是细胞的全能性，可培育成完整动物个体 B. 培养基中需添加血清等天然成分，同时通入纯氧气保证细胞呼吸 C. 传代培养的细胞若遗传物质发生改变，可能出现无限增殖的细胞 D. 培养过程中细胞会出现贴壁生长和接触抑制，癌细胞培养时也存在接触抑制 7. 2026年，科研团队利用体细胞核移植技术成功克隆出黔东南黑香猪，进一步完善了地方珍稀猪种的保护体系。下列关于该技术的叙述正确的是（　　） A. 供体细胞需选择处于有丝分裂后期的细胞，以保证细胞核的完整性 B. 去核后的卵母细胞无需培养，可直接与供体细胞融合构建重构胚 C. 重构胚需移植到代孕母体的子宫内，才能发育成完整个体 D. 核移植形成的克隆动物，其遗传物质全部来自供体细胞的细胞核 8. 下列有关干细胞的叙述，错误的是（　　） A. 人体内的干细胞有ES细胞、成体干细胞、iPS细胞三类 B. 造血干细胞不具有发育成完整个体的能力 C. 干细胞是指动物或人体内具有分裂和分化能力的细胞 D. 干细胞在再生医学、药物安全性检测等领域发挥大作用 9. 如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（　　） A. DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B. 解旋酶、限制酶、DNA连接酶 C. 解旋酶、限制酶、RNA连接酶 D. 限制酶、DNA连接酶、解旋酶 10. 如图表示某种质粒的结构示意图，图中注明了两种限制酶的切割位点及质粒的部分特定结构，下列相关叙述错误的是（　　） A. 质粒可从原核细胞或真核细胞中分离，其上含有控制生物性状的基因 B. 图中质粒DNA分子上的限制酶切割位点可供外源DNA片段插入其中 C. 质粒结构简单，由DNA和蛋白质构成，是可自我复制小型细胞器 D. 图中的抗生素抗性基因属于标记基因，可用于重组DNA分子的筛选 11. 2025年3月，窦科峰院士团队在《自然》发文，报告了世界首例转基因技术猪肝到人体（脑死亡）肝移植的成功案例。下列关于转基因克隆猪肝的叙述，错误的是（　　） A. 选用猪做克隆器官供体是因为其内脏构造、大小与血管分布和人的类似 B. 该操作的核心步骤是基因表达载体的构建，需用到解旋酶、限制酶、DNA连接酶 C. 对该提供肝源的猪进行基因工程技术改造时，需要将目的基因导入受精卵 D. 该技术成功的关键可能是敲除了猪基因中某些会引发免疫排斥反应的关键基因 12. 下列关于生物技术与工程的叙述错误的是（　　） A. 蛋白质工程中，一般先设计核苷酸序列，再设计氨基酸序列 B. 蛋白质工程中，可利用定点诱变技术改造基因，来改变表达的蛋白质结构 C. 胚胎工程中，胚胎移植的受体需要进行同期发情处理 D. 胚胎工程中，可利用胚胎分割技术得到同卵双生或同卵多生后代 13. 当代生物技术迅速发展，安全性问题引发社会的广泛关注，下列叙述正确的有（ ） ①转基因栽培作物可能通过花粉发生基因漂移 ②转基因食品存在引发过敏的风险 ③治疗性克隆都不需要严格监管 ④治疗性克隆的原理是细胞的全能性 ⑤我国禁止进行任何生殖性克隆人实验 ⑥治疗性克隆不会产生道德、伦理问题 ⑦生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂等 ⑧生物武器具有传染性强、危害范围广等特点，各国可根据需要研发储备 A. 7项 B. 6项 C. 5项 D. 4项 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. 以大麦为原料酿造啤酒的流程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 焙烤主要目的是终止淀粉酶的分解作用 B. 图中接种的菌种主要是酵母菌 C. 主发酵阶段应该在发酵液中的糖分完全分解之后终止 D. 包装前进行消毒可以杀死大多数微生物，从而保证啤酒的品质 15. 豆科牧草沙打旺具有耐旱、耐贫瘠、抗风沙的特点，紫花苜蓿固氮能力较强。科研人员欲利用体细胞杂交技术获得兼具两者优点的杂种植株，实验流程如图，下列有关说法正确的是（ ） A. 荧光染料的颜色可以作为初步筛选融合原生质体的依据 B. 杂种细胞再生出细胞壁标志着植物体细胞融合完成 C. 过程Ⅳ、Ⅴ需照光培养，诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 D. 该技术打破了沙打旺与紫花苜蓿之间的生殖隔离，实现了远缘杂交育种 16. 2023年2月7日，美国马里兰医学院进行了全球首例猪心脏移植进入人体的手术，如图为猪心脏移植过程示意图，下列有关叙述正确的是（　　） A. D猪出生后不会完全呈现A猪的遗传性状 B. 从免疫角度看移植到人体的猪心属于抗原 C. 植入的基因是位于DNA上与遗传有关的片段 D. 向A猪的体细胞中植入人类基因，采用了克隆技术 17. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，如图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列叙述正确的是（ ） A. 卵裂期的细胞数目不断增加，但胚胎总体积并不随之增加 B. 图中②不具有发育的全能性，将来发育成胎膜和胎盘的一部分 C. 丁的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 D. 黑白花仔鼠的任意一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的基因 18. 黑麦草含有丰富的蛋白质和粗纤维，被誉为“冬季青饲料之王”。但其细胞壁中含有的木质素会降低其作为饲料的品质。M蛋白是催化木质素合成的关键酶，某研究团队通过将基因M反向插入载体，构建了反义M基因载体，获得了低木质素含量的转基因黑麦草，实验部分流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 图中的质粒还应该有复制原点、抗生素基因等结构 B. 扩增基因M所用的引物1的5'端应添加限制酶Hind Ⅲ的识别序列 C. 反义M基因转录产生的RNA与内源M基因的mRNA互补结合，阻断其翻译过程 D. 利用PCR技术，以引物1和引物2进行扩增，可检测基因M是否反向插入黑麦草染色体DNA中 三、非选择题：共5小题，共59分。 19. 长期秸秆还田的农田土壤中，富集了可分泌纤维素酶的微生物类群，其中部分菌株可产生次生代谢产物抑制小麦根腐病病原菌的繁殖。科研人员拟从该类农田土壤中分离筛选兼具高效纤维素降解能力和病原菌拮抗活性的功能菌株，相关操作流程如图所示。回答下列问题： （1）微生物培养基常用的灭菌方法为______，为避免杂菌污染，接种相关的无菌操作均需在______附近进行。 （2）步骤②为富集培养，该过程配制的培养基需以______为唯一碳源。从功能上说，该培养基属于______培养基，富集培养的目的是______。 （3）梯度稀释后进行涂布培养时，为使实验结果更准确，每个梯度至少需要涂布______个平板。步骤③稀释涂布平板后，为鉴定单菌落的纤维素分解能力，可向培养基中加入______染料，根据菌落周围______的大小，可初步判断菌株降解纤维素的能力强弱。 （4）步骤⑤为菌株的拮抗活性检测，需将牛津杯竖直立在已经凝固的不含营养物质的琼脂凝胶平板上，再向牛津杯周围倒入混有______的培养基，待培养基凝固后将牛津杯取出，再将待检菌株的无菌发酵液滴加至A、B、C、D四个牛津杯制造的小孔中，适宜条件培养后，可通过观察______的有无及大小，判断菌株的抑菌活性强弱。 20. 马铃薯是重要的经济作物，植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有着重要应用。请回答下列问题： （1）培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用_________（填“茎尖”或“叶片”），理由是____________________________________。 （2）植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上，外植体经_________形成愈伤组织，愈伤组织是一团_________。在再分化阶段，生长素和细胞分裂素参与了细胞分化方向调节，与生根培养基相比，一般情况下生芽培养基中这两种激素的比例特点是_________。 （3）马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差，野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好，但二者存在杂交不亲合性。利用野生马铃薯种通过细胞工程改进马铃薯栽培种品质的思路是_________________________________。 （4）避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时，通过_________（至少答出2点）等措施，减少污染；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制_________（至少答出3点）等培养条件。 21. 猪流行性腹泻是危害我国生猪养殖的高致病性肠道传染病，其致病原为猪流行性腹泻病毒（PEDV）。科研人员拟制备针对PEDV的单克隆抗体，用于该病的现场快速检测与紧急被动免疫，相关制备流程如图所示。回答下列问题： （1）步骤①中，需向健康小鼠体内反复注射____________，目的是刺激小鼠发生体液免疫，获得能分泌抗PEDV特异性抗体的_________________细胞；步骤②所用的骨髓瘤细胞，需具备__________的核心特性，以满足杂交瘤细胞体外大规模培养的需求。 （2）细胞融合过程中，常用的化学融合剂是____________；融合操作后经步骤④的选择培养基培养，仅____________细胞可以存活；筛选得到的杂交瘤细胞具备的独特优势是____________。 （3）步骤⑤通过有限稀释法实现单个细胞的克隆化培养，再经过____________，经过多次筛选最终获得能稳定分泌所需抗体的单克隆细胞株。 （4）与传统从免疫动物血清中提取的多克隆抗体相比，该方法制备的单克隆抗体能精准识别PEDV抗原的细微差异，与____________结合，适配高特异性的病毒检测场景。 22. 干扰素具有抑制细胞增殖、调节免疫以及抗病毒等作用，但是干扰素在体外保存困难，若将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，则可在—70℃条件下保存半年。科学家通过重叠延伸PCR技术实现了干扰素基因的定点突变，部分操作如图所示。请回答下列问题： （1）PCR过程中添加引物的作用是______。PCR扩增过程中，温度下降到50℃左右的目的是______。 （2）4次PCR对引物的使用不完全相同，PCR1选择引物A和B，PCR2选择引物C和D，PCR3______（填“需要”或“不需要”）引物，PCR4选择引物______。 （3）PCR3过程中，选择杂交物______（填“1”或“2”）作模板，理由______。 （4）与X射线诱变相比，写出该突变技术的一条优点______。 （5）将改造后的干扰素基因与乳腺中特异表达基因的启动子等调控元件重组在一起，导入牛的______中，获得转基因小牛，在其进入泌乳期即可获得改造后的干扰素。 23. 水蛭素是水蛭唾液腺分泌的一种蛋白质，具有良好的抗凝血作用。已知天然的水蛭素抗凝血活性较低，产量和来源有限。研究发现，若将其第47位天冬酰胺替换成赖氨酸，可以提高其抗凝血活性。某科研团队拟通过不同的生物技术获得活性高、产量大的重组水蛭素。回答下列问题： （1）图1所示运用_________工程得到凝血活性更高的水蛭素，该技术的直接操作对象是_________，图中的物质a是_________。 （2）基因工程中常利用PCR获取和扩增目的基因。PCR扩增时，反应体系中需要加入模板、4种脱氧核苷酸、_________、_________及缓冲液等。 （3）利用基因工程生产水蛭素时，依据图2信息构建基因表达载体，为使水蛭素基因与质粒高效连接，应选用的限制酶是_________。若采用大肠杆菌作为受体细胞，需要在培养基中加入_________以筛选转化成功的工程菌，并选择颜色为_________的大肠杆菌菌落进一步培养。 注：neor为新霉素抗性基因；malcZ的表达产物会使菌落呈蓝色，否则菌落呈白色。 （4）工业生产中，还可利用制备乳腺生物反应器来生产高抗凝血活性的水蛭素，某研究小组大胆推测，用类似方法制备膀胱生物反应器比乳腺生物反应器更有优势，因为它可以不受转基因动物的__________（答1点）的限制。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二5月生物 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共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. 《尚书·说命》中有“若作酒醴，尔惟曲蘖”的记载，其中的“曲”指含有酵母菌等菌种的谷物。下列关于果酒制作的叙述，正确的是（ ） A. 酵母菌的酒精发酵过程中，需要不断通入无菌空气 B. 温度一旦低于18℃，酵母菌的呼吸作用就会停止 C. 发酵时，应定时将发酵器皿的瓶盖拧松以排放CO2 D. 暴露于空气中的果酒会变酸，这可能与空气中的乳酸菌有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、酵母菌的酒精发酵依靠无氧呼吸产生酒精，若不断通入无菌空气会抑制酵母菌的无氧呼吸，无法生成酒精，A错误； B、酵母菌酒精发酵的最适温度为18～30℃，温度低于18℃时，与酵母菌呼吸相关的酶活性会降低，呼吸作用受到抑制，但不会直接停止，B错误； C、发酵过程排放CO2时仅需拧松瓶盖即可，若直接取下瓶盖会导致杂菌进入污染发酵液，C正确； D、醋酸菌为好氧菌，在有氧条件下可将果酒中的酒精转化为醋酸，因此暴露在空气中的果酒变酸可能与空气中的醋酸菌有关，D错误。 2. 消毒和灭菌是微生物培养的必要措施。下列关于培养基配制及接种室的叙述，错误的是（ ） A. 灭菌和消毒对微生物的杀伤程度是不同的 B. 对操作者的衣着和手进行灭菌处理 C. 培养基中营养物质浓度过高可能不利于微生物的生长 D. 喷洒石炭酸（苯酚）的同时配合紫外线照射可提高对接种室的消毒效果 【答案】B 【解析】 【详解】A、消毒仅能杀死物体表面或内部的部分微生物（不包含芽孢和孢子），灭菌可杀灭全部微生物，二者对微生物的杀伤程度不同，A正确； B、灭菌是指杀灭物体上所有微生物（包括芽孢和孢子）的措施，操作者的衣着和手仅能进行消毒处理，B错误； C、培养基中营养物质浓度过高会使外界渗透压高于微生物细胞内渗透压，导致微生物失水抑制其生长，因此浓度过高不利于微生物的生长，C正确； D、紫外线照射可通过破坏微生物的核酸结构起到消毒作用，喷洒石炭酸可使微生物蛋白质变性失活，二者配合使用能有效提升对接种室的消毒效果，D正确。 3. 为了调查某河流的水质情况，学习小组利用两种不同方法对该河流水样中的细菌进行分离，结果如图甲、乙所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图甲对应平板划线法，连续划线操作将聚集的菌种稀释 B. 图乙对应涂布平板法，若想要获得图乙所示结果，一般要对水样进行稀释 C. 采用图乙对应方法对细菌进行计数，应选择菌落数为30～300的平板进行统计 D. 图乙中的一个菌落由一个活菌生长发育而来，统计结果用活菌数表示 【答案】D 【解析】 【详解】A、平板划线法的原理就是通过连续划线，逐步将聚集的菌种稀释，最终得到单菌落，该操作实现了菌种的稀释，A正确； B、涂布平板法（图乙）接种前，需要对高浓度的水样进行梯度稀释，才能得到分散均匀的单菌落，B正确； C、平板划线法（图甲）只能分离纯化菌种，不能用于细菌计数，稀释涂布平板法（图乙）可用于计数，计数时需要选择菌落数为30～300的平板统计，C正确； D、稀释涂布平板法中，可能多个活菌聚集在一起，最终只形成一个菌落，因此图乙的一个菌落不一定由一个活菌生长发育而来，统计结果往往比实际活菌数偏低，D错误。 4. 现有一培养基的配方如下：去皮马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂15 g，蒸馏水1000 mL。下列有关该培养基的叙述错误的是（ ） A. 该培养基属于固体培养基 B. 该培养基中提供碳源的物质只有葡萄糖 C. 为防止杂菌污染，培养基需先完成灭菌操作后再倒平板 D. 若该培养基是用于培养毛霉，则需要将培养基调至酸性 【答案】B 【解析】 【详解】A、该培养基配方中添加了琼脂作为凝固剂，属于固体培养基，A正确； B、碳源是为微生物提供碳元素的营养物质，马铃薯中含有的淀粉等有机物也可作为碳源，因此该培养基的碳源包括葡萄糖和马铃薯，并非只有葡萄糖，B错误； C、培养基需先完成灭菌操作后再倒平板，若倒好平板后再灭菌会导致琼脂熔化、破坏培养基成分，不符合无菌操作逻辑，C正确； D、毛霉属于霉菌（真菌），培养霉菌时需要将培养基调至酸性，培养细菌时需调至中性或弱碱性，D正确。 5. 植物细胞工程在植物繁殖新途径等方面都有广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。下图表示植物细胞工程应用的相关操作，相关叙述正确的是（　　） A. A途径中发生的可遗传变异有基因突变和基因重组 B. 经B途径得到的大多数植株的隐性性状容易显现 C. D途径的理论依据是茎尖新生组织具有抗病毒的能力 D. 上述应用得到的植株体细胞中的染色体数均相同 【答案】B 【解析】 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、A 途径是植物组织培养进行快速繁殖，该过程主要是有丝分裂，有丝分裂过程中可能发生基因突变，但不会发生基因重组（基因重组一般发生在减数分裂过程中），所以 A 途径中发生的可遗传变异主要是基因突变，A错误； B、B 途径是通过花药离体培养获得单倍体幼苗，再经染色体加倍得到纯合子。单倍体中基因成单存在，经染色体加倍后得到的纯合子，其隐性性状容易显现出来，B正确； C、植物组织培养为无性生殖，D途径不改变植物的遗传物质，不能获得抗病毒的幼苗，C错误； D、通过植物组织培养（如 A 途径）得到的植株体细胞染色体数与原植株相同；通过单倍体育种（B 途径），先得到单倍体，其染色体数是原植株的一半，再经染色体加倍后与原植株相同；植物体细胞杂交（F 途径）得到的植株体细胞中的染色体数是两融合细胞染色体数之和，与原植株不同，所以上述应用得到的植株体细胞中的染色体数并不都相同，D 错误。 故选B。 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正确的是（　　） A. 动物细胞培养的原理是细胞的全能性，可培育成完整动物个体 B. 培养基中需添加血清等天然成分，同时通入纯氧气保证细胞呼吸 C. 传代培养的细胞若遗传物质发生改变，可能出现无限增殖的细胞 D. 培养过程中细胞会出现贴壁生长和接触抑制，癌细胞培养时也存在接触抑制 【答案】C 【解析】 【详解】A、动物细胞培养的原理是细胞增殖，动物体细胞的全能性受到严格限制，普通动物细胞培养无法培育成完整动物个体，A错误； B、由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，所以动物细胞培养基需要添加血清等天然成分，但培养时通入的是95%空气+5%CO2的混合气体，并非纯氧，其中5%CO2的作用是维持培养液的pH，B错误； C、传代培养的细胞在传至10~50代左右时增殖会逐渐减缓，若部分细胞遗传物质发生改变，获得不死性，就会出现无限增殖的特点，C正确； D、正常动物细胞培养时会出现贴壁生长和接触抑制现象，但癌细胞细胞膜上糖蛋白减少，细胞黏着性降低，不存在接触抑制的特点，D错误。 7. 2026年，科研团队利用体细胞核移植技术成功克隆出黔东南黑香猪，进一步完善了地方珍稀猪种的保护体系。下列关于该技术的叙述正确的是（　　） A. 供体细胞需选择处于有丝分裂后期的细胞，以保证细胞核的完整性 B. 去核后的卵母细胞无需培养，可直接与供体细胞融合构建重构胚 C. 重构胚需移植到代孕母体的子宫内，才能发育成完整个体 D. 核移植形成的克隆动物，其遗传物质全部来自供体细胞的细胞核 【答案】C 【解析】 【详解】A、体细胞核移植的供体细胞一般选择传代培养10代以内、核型稳定的体细胞，不需要选择有丝分裂后期的细胞；有丝分裂后期核膜解体，不满足供核对细胞核完整性的要求，A错误； B、卵母细胞需要先体外培养至减数第二次分裂中期才能进行去核操作，去核操作会对卵母细胞造成机械损伤，胞质出现应激，需要在培养液中短期静置培养（恢复培养），再与供体细胞融合后再激活才能获得重构胚，不能直接融合构建，B错误； C、目前无法在体外条件下让哺乳动物重构胚发育为完整个体，重构胚需发育到适宜阶段后移植到代孕母体的子宫内，才能获得发育所需的环境和营养，最终发育为完整个体，C正确； D、克隆动物的核遗传物质来自供体细胞的细胞核，但细胞质中的线粒体DNA来自去核卵母细胞，D错误。 8. 下列有关干细胞的叙述，错误的是（　　） A. 人体内的干细胞有ES细胞、成体干细胞、iPS细胞三类 B. 造血干细胞不具有发育成完整个体的能力 C. 干细胞是指动物或人体内具有分裂和分化能力的细胞 D. 干细胞在再生医学、药物安全性检测等领域发挥大作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、人体内的干细胞主要有成体干细胞和胚胎干细胞（ES细胞），iPS细胞是通过人工诱导技术获得的类似胚胎干细胞的细胞，它并不属于人体内天然存在的干细胞类别，A错误； B、造血干细胞属于成体干细胞，具有组织特异性，只能分化为特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力，B正确； C、干细胞是指动物或人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞，C正确； D、干细胞可诱导培育为特定组织、器官用于再生医学治疗，也可分化为靶细胞用于药物安全性、有效性检测，在多个领域发挥重要作用，D正确。 9. 如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（　　） A. DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B. 解旋酶、限制酶、DNA连接酶 C. 解旋酶、限制酶、RNA连接酶 D. 限制酶、DNA连接酶、解旋酶 【答案】B 【解析】 【详解】①断裂碱基对之间的氢键，对应解旋酶；②切割DNA分子的磷酸二酯键产生切口，对应限制酶；③将DNA片段的切口连接，恢复磷酸二酯键，对应DNA连接酶，B正确。 10. 如图表示某种质粒的结构示意图，图中注明了两种限制酶的切割位点及质粒的部分特定结构，下列相关叙述错误的是（　　） A. 质粒可从原核细胞或真核细胞中分离，其上含有控制生物性状的基因 B. 图中质粒DNA分子上的限制酶切割位点可供外源DNA片段插入其中 C. 质粒结构简单，由DNA和蛋白质构成，是可自我复制的小型细胞器 D. 图中的抗生素抗性基因属于标记基因，可用于重组DNA分子的筛选 【答案】C 【解析】 【详解】AC、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，其上含有控制生物性状的基因，A正确，C错误； B、质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中，B正确； D、质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选，D正确。 故选C。 11. 2025年3月，窦科峰院士团队在《自然》发文，报告了世界首例转基因技术猪肝到人体（脑死亡）肝移植的成功案例。下列关于转基因克隆猪肝的叙述，错误的是（　　） A. 选用猪做克隆器官供体是因为其内脏构造、大小与血管分布和人的类似 B. 该操作的核心步骤是基因表达载体的构建，需用到解旋酶、限制酶、DNA连接酶 C. 对该提供肝源的猪进行基因工程技术改造时，需要将目的基因导入受精卵 D. 该技术成功的关键可能是敲除了猪基因中某些会引发免疫排斥反应的关键基因 【答案】B 【解析】 【详解】A、猪的内脏构造、器官大小、血管分布均与人类高度相似，因此适合作为异种器官移植的供体，A正确； B、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，该过程需要用到限制酶、DNA连接酶，不需要解旋酶，解旋酶用于DNA复制过程中解开双链，B错误； C、动物体细胞全能性受限制，要获得全身细胞均携带改造后基因的转基因猪，需要将目的基因导入受精卵，使其发育为完整的转基因个体，C正确； D、异种器官移植最大的障碍是免疫排斥反应，该技术成功的关键大概率是敲除了猪基因组中会引发人体免疫排斥的关键基因，降低了排斥反应发生的概率，D正确。 12. 下列关于生物技术与工程的叙述错误的是（　　） A. 蛋白质工程中，一般先设计核苷酸序列，再设计氨基酸序列 B. 蛋白质工程中，可利用定点诱变技术改造基因，来改变表达的蛋白质结构 C. 胚胎工程中，胚胎移植的受体需要进行同期发情处理 D. 胚胎工程中，可利用胚胎分割技术得到同卵双生或同卵多生后代 【答案】A 【解析】 【详解】A、蛋白质工程的目标是改造或创造特定功能的蛋白质，其操作流程为：先确定目标蛋白质的功能→设计预期的氨基酸序列→反向推导对应的核苷酸序列（基因序列），A错误； B、定点诱变技术通过特异性改变基因中特定碱基，实现对编码蛋白质的氨基酸序列进行精确修饰，从而改变蛋白质结构，B正确； C、胚胎移植时，为使受体子宫与供体胚胎的生理状态同步，需对受体进行同期发情处理（如激素调节），以提高胚胎着床率，C正确； D、胚胎分割技术将早期胚胎切割为多份，每份可发育为遗传物质相同的个体，故能获得同卵双生或同卵多生后代，D正确。 故选A。 13. 当代生物技术迅速发展，安全性问题引发社会的广泛关注，下列叙述正确的有（ ） ①转基因栽培作物可能通过花粉发生基因漂移 ②转基因食品存在引发过敏的风险 ③治疗性克隆都不需要严格监管 ④治疗性克隆的原理是细胞的全能性 ⑤我国禁止进行任何生殖性克隆人实验 ⑥治疗性克隆不会产生道德、伦理问题 ⑦生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂等 ⑧生物武器具有传染性强、危害范围广等特点，各国可根据需要研发储备 A. 7项 B. 6项 C. 5项 D. 4项 【答案】D 【解析】 【详解】①转基因作物的基因可能通过花粉传播到近缘物种（基因漂移），①正确； ②转基因食品可能含有新的蛋白质，存在过敏风险，②正确； ③治疗性克隆涉及胚胎操作，需严格监管以防止滥用，③错误； ④治疗性克隆的原理是细胞核的全能性，而非整个细胞的全能性，④错误； ⑤我国明确禁止任何生殖性克隆人实验，⑤正确； ⑥治疗性克隆因涉及胚胎使用，存在伦理争议，⑥错误； ⑦生物武器包括致病微生物（如细菌、病毒）及生化毒剂，⑦正确； ⑧生物武器（如病原微生物武器）因可能造成大规模生物危害，已被《禁止生物武器公约》明令禁止研发和储备，⑧错误。 综上①②⑤⑦正确，D正确，ABC错误。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. 以大麦为原料酿造啤酒的流程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 焙烤的主要目的是终止淀粉酶的分解作用 B. 图中接种的菌种主要是酵母菌 C. 主发酵阶段应该在发酵液中的糖分完全分解之后终止 D. 包装前进行消毒可以杀死大多数微生物，从而保证啤酒的品质 【答案】BD 【解析】 【详解】A、大麦发芽过程会产生淀粉酶，焙烤的主要目的是杀死大麦胚、终止大麦继续发芽，同时保留淀粉酶活性，便于后续糖化过程分解淀粉，并非终止淀粉酶的分解作用，A错误； B、啤酒发酵的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，因此接种的菌种主要是酵母菌，B正确； C、若糖分完全分解才终止主发酵，会导致啤酒酒精含量过高、缺失糖类带来的特有风味，且主发酵后还有后发酵阶段，因此主发酵无需等糖分完全分解就可终止，C错误； D、包装前一般采用巴氏消毒，既能杀死大多数微生物，避免杂菌污染，又不会破坏啤酒的风味和营养，可保证啤酒品质，D正确。 15. 豆科牧草沙打旺具有耐旱、耐贫瘠、抗风沙的特点，紫花苜蓿固氮能力较强。科研人员欲利用体细胞杂交技术获得兼具两者优点的杂种植株，实验流程如图，下列有关说法正确的是（ ） A. 荧光染料的颜色可以作为初步筛选融合原生质体的依据 B. 杂种细胞再生出细胞壁标志着植物体细胞融合完成 C. 过程Ⅳ、Ⅴ需照光培养，诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用 D. 该技术打破了沙打旺与紫花苜蓿之间的生殖隔离，实现了远缘杂交育种 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、题图显示，两种原生质体分别带有不同的荧光染料，因此可以将荧光染料的颜色作为初步筛选融合原生质体的依据，A正确； B、植物体细胞杂交技术流程完成的标志是形成杂种植株，杂种细胞再生出细胞壁标志着植物体细胞融合完成，B正确； C、过程Ⅳ脱分化形成的愈伤组织是一团不定形的薄壁组织团块，该过程不需要照光培养，而V过程为脱分化过程，该过程中需照光培养，诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用，C错误； D、该技术为植物体细胞杂交技术，打破了沙打旺与紫花苜蓿之间的生殖隔离，实现了远缘杂交育种，D正确。 16. 2023年2月7日，美国马里兰医学院进行了全球首例猪心脏移植进入人体的手术，如图为猪心脏移植过程示意图，下列有关叙述正确的是（　　） A. D猪出生后不会完全呈现A猪的遗传性状 B. 从免疫角度看移植到人体的猪心属于抗原 C. 植入的基因是位于DNA上与遗传有关的片段 D. 向A猪的体细胞中植入人类基因，采用了克隆技术 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、D猪的细胞核遗传物质主要来自A猪，但A猪的体细胞被植入了人类基因，且D猪的细胞质遗传物质来自B猪的去核卵细胞，因此其性状不会完全呈现A猪的遗传性状，A正确； B、移植到人体的猪心脏属于外来异物，能够刺激人体产生免疫排斥反应，从免疫角度看其属于抗原，B正确； C、基因是有遗传效应的DNA片段，即DNA上与遗传有关的片段，因此植入的人类基因是位于DNA上与遗传有关的片段，C正确； D、向A猪体细胞中植入人类基因采用的是转基因技术，克隆技术指的是通过核移植、胚胎培养和移植获得无性繁殖个体的技术，与植入外源基因的操作无关，D错误。 17. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，如图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列叙述正确的是（ ） A. 卵裂期的细胞数目不断增加，但胚胎总体积并不随之增加 B. 图中②不具有发育的全能性，将来发育成胎膜和胎盘的一部分 C. 丁的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 D. 黑白花仔鼠的任意一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的基因 【答案】AC 【解析】 【详解】A、卵裂期的细胞数目不断增加，胚胎总体积并不增加，A正确； B、图中①为黑色小鼠囊胚中的滋养层细胞，不具有发育的全能性，将来发育成胎膜和胎盘的一部分，②为内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织，B错误； C、丁为胚胎移植，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，C正确； D、黑白花仔鼠为小鼠胚胎嵌合体，有的细胞含有黑鼠的基因，有的细胞含有白鼠的基因，不是同时含有黑鼠和白鼠的基因，D错误。 18. 黑麦草含有丰富的蛋白质和粗纤维，被誉为“冬季青饲料之王”。但其细胞壁中含有的木质素会降低其作为饲料的品质。M蛋白是催化木质素合成的关键酶，某研究团队通过将基因M反向插入载体，构建了反义M基因载体，获得了低木质素含量的转基因黑麦草，实验部分流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 图中的质粒还应该有复制原点、抗生素基因等结构 B. 扩增基因M所用的引物1的5'端应添加限制酶Hind Ⅲ的识别序列 C. 反义M基因转录产生的RNA与内源M基因的mRNA互补结合，阻断其翻译过程 D. 利用PCR技术，以引物1和引物2进行扩增，可检测基因M是否反向插入黑麦草染色体DNA中 【答案】BC 【解析】 【详解】A、质粒作为基因工程的运载体，必备结构包括复制原点、标记基因（通常为抗生素抗性基因，用于筛选含重组载体的宿主细胞）、多个酶切位点等。抗生素基因是控制合成抗生素的基因，无法作为标记基因使用，A错误； B、要构建反义M基因载体，需让M基因的转录方向与质粒启动子的转录方向相反：质粒启动子的转录方向为从Hind Ⅲ位点向EcoR I位点，M基因本身转录方向向左，因此扩增时在引物1的5'端添加Hind Ⅲ的识别序列、引物2的5'端添加EcoR I的识别序列，酶切后即可将M基因反向插入载体，B正确； C、反义M基因转录产生的RNA与内源M基因的mRNA碱基互补配对，形成双链RNA，可阻断mRNA的翻译过程，减少M蛋白的合成，最终降低木质素含量，C正确； D、无论基因M是正向还是反向插入黑麦草染色体DNA中，只要存在M基因，用引物1和引物2都能扩增出对应的产物，无法检测插入方向；检测插入方向需要搭配启动子的特异性引物与基因的单种引物进行扩增，D错误。 三、非选择题：共5小题，共59分。 19. 长期秸秆还田的农田土壤中，富集了可分泌纤维素酶的微生物类群，其中部分菌株可产生次生代谢产物抑制小麦根腐病病原菌的繁殖。科研人员拟从该类农田土壤中分离筛选兼具高效纤维素降解能力和病原菌拮抗活性的功能菌株，相关操作流程如图所示。回答下列问题： （1）微生物培养基常用的灭菌方法为______，为避免杂菌污染，接种相关的无菌操作均需在______附近进行。 （2）步骤②为富集培养，该过程配制的培养基需以______为唯一碳源。从功能上说，该培养基属于______培养基，富集培养的目的是______。 （3）梯度稀释后进行涂布培养时，为使实验结果更准确，每个梯度至少需要涂布______个平板。步骤③稀释涂布平板后，为鉴定单菌落的纤维素分解能力，可向培养基中加入______染料，根据菌落周围______的大小，可初步判断菌株降解纤维素的能力强弱。 （4）步骤⑤为菌株的拮抗活性检测，需将牛津杯竖直立在已经凝固的不含营养物质的琼脂凝胶平板上，再向牛津杯周围倒入混有______的培养基，待培养基凝固后将牛津杯取出，再将待检菌株的无菌发酵液滴加至A、B、C、D四个牛津杯制造的小孔中，适宜条件培养后，可通过观察______的有无及大小，判断菌株的抑菌活性强弱。 【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 酒精灯火焰 （2） ①. 纤维素 ②. 选择 ③. 增大目的菌的浓度（或数量） （3） ①. 3 ②. 刚果红 ③. 透明圈（或水解圈） （4） ①. 小麦根腐病病原菌菌液 ②. 抑菌圈 【解析】 【小问1详解】 微生物培养基常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌法，为避免环境中的杂菌污染，接种相关的无菌操作均需在酒精灯火焰附近的无菌区域进行。 【小问2详解】 筛选纤维素分解菌时，富集培养的培养基需以纤维素为唯一碳源，仅能利用纤维素的微生物可正常生长繁殖，以此增加目的菌株的相对数量，降低后续分离筛选的难度。 【小问3详解】 梯度稀释后进行涂布培养时，为使实验结果更准确，每个梯度至少需要涂布3个平板，遵循平行重复原则，避免实验偶然性。刚果红可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被菌株分泌的纤维素酶分解后，复合物无法形成，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈，因此可通过观察透明圈的大小，初步判断菌株降解纤维素的能力强弱，透明圈越大说明菌株的纤维素分解能力越强。 【小问4详解】 检测菌株的病原菌拮抗活性时，需先在固体平板上均匀涂布小麦根腐病病原菌菌液，再将待检菌株的无菌发酵液滴加至牛津杯制造的小孔中，若菌株可产生抑菌物质，病原菌的生长会被抑制，小孔周围会出现无菌的抑菌圈，因此可通过观察抑菌圈的有无及大小，判断菌株抑菌活性的强弱。 20. 马铃薯是重要的经济作物，植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有着重要应用。请回答下列问题： （1）培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用_________（填“茎尖”或“叶片”），理由是____________________________________。 （2）植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上，外植体经_________形成愈伤组织，愈伤组织是一团_________。在再分化阶段，生长素和细胞分裂素参与了细胞分化方向的调节，与生根培养基相比，一般情况下生芽培养基中这两种激素的比例特点是_________。 （3）马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差，野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好，但二者存在杂交不亲合性。利用野生马铃薯种通过细胞工程改进马铃薯栽培种品质的思路是_________________________________。 （4）避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时，通过_________（至少答出2点）等措施，减少污染；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制_________（至少答出3点）等培养条件。 【答案】（1） ①. 茎尖 ②. 茎尖细胞中病毒极少，甚至无病毒 （2） ①. 脱分化 ②. 未分化的不定形薄壁组织 ③. 生长素/细胞分裂素的比例<1（或细胞分裂素/生长素的比例>1） （3）将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合，经植物组织培养技术培养成植株 （4） ①. 外植体消毒处理、培养基及器械灭菌处理、实验人员无菌操作 ②. 温度、光照、湿度、气体环境（O2、CO2）等 【解析】 【小问1详解】 培育脱毒苗的核心是选择几乎不带病毒的外植体，叶片细胞易携带病毒，无法培育出脱毒苗，植物茎尖等分生区细胞分裂速度快，病毒来不及侵染，几乎不含病毒。 【小问2详解】 植物组织培养中，外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织是未分化的薄壁细胞团；再分化阶段激素比例决定分化方向：细胞分裂素/生长素比值高时诱导芽分化，比值低时诱导根分化，因此生芽培养基中该比值更高。 【小问3详解】 根据题意分析，两种马铃薯之间存在生殖隔离，但是各有其优点，则可以通过体细胞杂交技术将两者的优点集合到同一后代身上，即将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合，经植物组织培养培养成植株。 【小问4详解】 在植物组织培养时，为了减少污染，应该从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面制定措施；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制温度、光照、湿度、气体环境（O2、CO2）等培养条件。 21. 猪流行性腹泻是危害我国生猪养殖的高致病性肠道传染病，其致病原为猪流行性腹泻病毒（PEDV）。科研人员拟制备针对PEDV的单克隆抗体，用于该病的现场快速检测与紧急被动免疫，相关制备流程如图所示。回答下列问题： （1）步骤①中，需向健康小鼠体内反复注射____________，目的是刺激小鼠发生体液免疫，获得能分泌抗PEDV特异性抗体的_________________细胞；步骤②所用的骨髓瘤细胞，需具备__________的核心特性，以满足杂交瘤细胞体外大规模培养的需求。 （2）细胞融合过程中，常用的化学融合剂是____________；融合操作后经步骤④的选择培养基培养，仅____________细胞可以存活；筛选得到的杂交瘤细胞具备的独特优势是____________。 （3）步骤⑤通过有限稀释法实现单个细胞的克隆化培养，再经过____________，经过多次筛选最终获得能稳定分泌所需抗体的单克隆细胞株。 （4）与传统从免疫动物血清中提取的多克隆抗体相比，该方法制备的单克隆抗体能精准识别PEDV抗原的细微差异，与____________结合，适配高特异性的病毒检测场景。 【答案】（1） ①. PEDV抗原##灭活的猪流行性腹泻病毒 ②. B淋巴##浆 ③. 能在体外培养条件下无限增殖 （2） ①. 聚乙二醇##PEG ②. 杂交瘤 ③. 既能迅速大量增殖，又能产生所需的特异性抗体 （3）抗体检测 （4）特定抗原 【解析】 【小问1详解】 需要给小鼠注射该病毒的抗原（灭活病毒保留抗原性，不会让小鼠患病，是常用的免疫方式），以此触发小鼠的体液免疫。在体液免疫中，B淋巴细胞受到抗原刺激后会增殖分化为浆细胞，浆细胞可以分泌特异性抗体。骨髓瘤细胞的特点就是可以在体外无限增殖，和B淋巴细胞融合后，就能让杂交瘤细胞既具备分泌抗体的能力，又能无限增殖，满足大规模培养的需求。 【小问2详解】 在动物细胞融合实验中，聚乙二醇是最常用的化学融合剂，它可以改变细胞膜的通透性，促进细胞融合。选择培养基的作用就是筛选出融合成功的杂交瘤细胞，未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞，以及融合的同种细胞都会在这种培养基中死亡，只有杂交瘤细胞可以存活。杂交瘤细胞结合了B淋巴细胞分泌特异性抗体的能力，以及骨髓瘤细胞无限增殖的能力，这也是单克隆抗体技术的核心优势。 【小问3详解】 通过有限稀释法得到单个细胞克隆后，还需要进行抗体检测，筛选出可以稳定分泌针对PEDV的特异性抗体的细胞株。 【小问4详解】 单克隆抗体的特点就是特异性极强，可以精准识别抗原的细微差异，和特定抗原结合，所以能适配高特异性的病毒检测场景，这是从动物血清中提取的多克隆抗体无法做到的。 22. 干扰素具有抑制细胞增殖、调节免疫以及抗病毒等作用，但是干扰素在体外保存困难，若将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，则可在—70℃条件下保存半年。科学家通过重叠延伸PCR技术实现了干扰素基因的定点突变，部分操作如图所示。请回答下列问题： （1）PCR过程中添加引物的作用是______。PCR扩增过程中，温度下降到50℃左右的目的是______。 （2）4次PCR对引物的使用不完全相同，PCR1选择引物A和B，PCR2选择引物C和D，PCR3______（填“需要”或“不需要”）引物，PCR4选择引物______。 （3）PCR3过程中，选择杂交物______（填“1”或“2”）作模板，理由是______。 （4）与X射线诱变相比，写出该突变技术的一条优点______。 （5）将改造后的干扰素基因与乳腺中特异表达基因的启动子等调控元件重组在一起，导入牛的______中，获得转基因小牛，在其进入泌乳期即可获得改造后的干扰素。 【答案】（1） ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 使两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合（或使引物与单链的互补序列结合） （2） ①. 不需要 ②. A和D （3） ①. 1 ②. 子链的延伸方向只能从5'→3'，以杂交物2作模板时子链不能延伸 （4）可以诱导定向变异，目的性强，突变概率高等 （5）受精卵 【解析】 【小问1详解】 DNA聚合酶不能从头合成DNA链，只能催化脱氧核苷酸连接到已有的核苷酸片段（引物）的3'端羟基上延伸DNA链，而引物能使DNA聚合酶从其3'端开始连接脱氧核苷酸。PCR过程包含变性（高温使DNA双链解旋）、复性（温度下降到50℃左右，让引物与互补的模板单链通过碱基互补配对结合）、延伸（耐高温DNA聚合酶催化子链合成）三步。 【小问2详解】 PCR3是让杂交物1和杂交物2依据碱基互补配对原则，以自身末端为起点延伸形成完整双链，无需额外引物引导，故不需要引物。PCR4要扩增出完整的改造后目的基因，需要能结合目的基因两端序列的引物，引物A可结合基因一端，引物D可结合另一端，所以选引物A和D，保证扩增出全长基因。 【小问3详解】 DNA子链的延伸方向为5'→3'，杂交物1的3'端为游离状态，能作为引物延伸的起点，使子链顺利延伸，而杂交物2的3'端因方向限制，无法启动子链延伸，所以选杂交物1作模板。 【小问4详解】 X射线诱变属于随机诱变，突变方向不可控，且大多是无用或有害突变，而重叠延伸PCR是定点突变技术，能精准针对干扰素基因特定碱基进行替换，实现定向变异，只改变目标位点，目的性强，且通过设计引物可高效引入突变，突变概率高，避免了随机诱变的盲目性。 【小问5详解】 要让干扰素基因在牛的泌乳期特异性表达，需将改造后的干扰素基因与乳腺中特异表达基因的启动子重组，导入牛的受精卵中获得转基因小牛，在其进入泌乳期后即可获得改造后的干扰素。 23. 水蛭素是水蛭唾液腺分泌的一种蛋白质，具有良好的抗凝血作用。已知天然的水蛭素抗凝血活性较低，产量和来源有限。研究发现，若将其第47位天冬酰胺替换成赖氨酸，可以提高其抗凝血活性。某科研团队拟通过不同的生物技术获得活性高、产量大的重组水蛭素。回答下列问题： （1）图1所示运用_________工程得到凝血活性更高的水蛭素，该技术的直接操作对象是_________，图中的物质a是_________。 （2）基因工程中常利用PCR获取和扩增目的基因。PCR扩增时，反应体系中需要加入模板、4种脱氧核苷酸、_________、_________及缓冲液等。 （3）利用基因工程生产水蛭素时，依据图2信息构建基因表达载体，为使水蛭素基因与质粒高效连接，应选用的限制酶是_________。若采用大肠杆菌作为受体细胞，需要在培养基中加入_________以筛选转化成功的工程菌，并选择颜色为_________的大肠杆菌菌落进一步培养。 注：neor为新霉素抗性基因；malcZ的表达产物会使菌落呈蓝色，否则菌落呈白色。 （4）工业生产中，还可利用制备乳腺生物反应器来生产高抗凝血活性的水蛭素，某研究小组大胆推测，用类似方法制备膀胱生物反应器比乳腺生物反应器更有优势，因为它可以不受转基因动物的__________（答1点）的限制。 【答案】（1） ①. 蛋白质 ②. 基因##DNA ③. 多肽链##肽链 （2） ①. 引物 ②. TaqDNA聚合酶##耐高温的DNA聚合酶##DNA聚合酶 （3） ①. XmaⅠ和BglⅡ ②. 新霉素 ③. 白色 （4）性别（或生理状态、年龄等） 【解析】 【小问1详解】 图1所示运用蛋白质工程得到凝血活性更高的水蛭素，该技术的直接操作对象是基因，因为蛋白质的结构由基因决定，改造基因才能定向改变蛋白质的结构和功能。图中物质a是多肽链（或 “肽链”），它是由基因转录、翻译后形成的，后续折叠成具有三维结构的蛋白质。 【小问2详解】 PCR扩增时，反应体系中需要加入模板、4种脱氧核苷酸、引物、TaqDNA聚合酶及缓冲液，4种脱氧核苷酸的作用是为PCR提供原料和能量，缓冲液中的镁离子可以激活耐高温的DNA聚合酶，引物可以与模板链结合，引导DNA聚合酶开始合成DNA，PCR反应需要在高温下进行，普通的DNA聚合酶会失活，所以需要耐高温的TaqDNA聚合酶。 【小问3详解】 由图可知，限制酶XmaI和BglII切割产生的黏性末端分别与目的基因两端的黏性末端相同，能使目的基因与质粒高效连接，应选用的限制酶是XmaI和BglII。malcZ的表达产物会使菌落呈蓝色，否则菌落呈白色，由于XmaI和BglII破坏malcZ基因，所以重组质粒中malcZ基因被破坏，但含有新霉素抗性基因，因而需要在培养基中加入新霉素，并选择颜色为白色的大肠杆菌菌落，进一步培养、检测和鉴定，以选育出能生产改良水蛭素的工程菌株。 【小问4详解】 膀胱生物反应器比乳腺生物反应器更有优势，因为它可以不受转基因动物的性别或生理状态（如是否泌乳、年龄等）的限制，无论雌雄、任何生理阶段都能从尿液中获取产物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $