精品解析：黑龙江绥化市哈师大青冈实验中学2025-2026学年度期中考试 高二学年生物试题

哈师大青冈实验中学2025-2026学年度期中考试高二学年生物试题 一、单选题（每题只有一个选项符合题意，每题15小题，共30分） 1. 下列关于果酒、腐乳和泡菜制作的传统发酵技术的叙述，正确的是（　　） A. 果酒发酵过程中，需全程密闭发酵瓶并及时排气，保证无氧环境以利于酵母菌产生酒精 B. 腐乳制作中，起主要作用的毛霉可以产生蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸 C. 泡菜发酵过程中，亚硝酸盐的含量会随发酵时间的延长持续升高，因此应在发酵初期食用 D. 三种发酵技术所用的核心菌种均为原核生物，且发酵过程均需在无氧条件下进行 2. 如图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量与腌制时间和食盐浓度的关系曲线，下列叙述合理的是（　　） A. 腌制过程中，坛中溶液量增多的主要原因是细胞呼吸产生水 B. 三种盐浓度下，盐浓度越高，出现亚硝酸盐的高峰越早，峰值越高 C. 图中腌制12~16天时食用泡菜较合适，此阶段亚硝酸盐含量较低 D. NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低，故腌制泡菜食盐浓度越高越好 3. 下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ） ①发酵工程所用的菌种大多是单一菌种 ②发酵工程的产品可能是微生物的代谢物或菌体本身 ③单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质 ④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本低、见效快、无污染的特点 ⑤可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养 A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项 4. 下图为蓝莓组织培养过程的流程图，相关叙述错误的是（　　） A. 蓝莓幼茎用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理 B. 过程①、过程②分别称为脱分化、再分化 C. 过程①、过程②所用培养基中含有的植物激素比例不同 D. 过程①、过程②用封口膜封盖培养瓶的瓶口以隔绝空气 5. 某科研团队利用猪的脐带间充质干细胞进行体外培养，以期获得可用于人体组织修复的生物材料。培养过程中严格控制培养条件，并定期更换培养液。下列叙述错误的是（　　） A. 定期更换培养液可消除细胞代谢产生的有毒物质的危害 B. 培养过程中会出现接触抑制，需对细胞分瓶后进行传代培养 C. 该类干细胞培养时需置于含95%空气和5%CO2的培养箱中培养 D. 培养过程中需加入胰蛋白酶，其作用是为细胞提供蛋白酶类营养 6. 下图是利用体细胞核移植技术获得克隆奶牛的流程图。下列叙述错误的是：（　　） A. 过程①通过显微操作去除细胞核 B. 过程②和过程④所使用的培养基成分完全相同 C. 过程③可用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合 D. 过程⑤操作前需要对代孕母牛进行同期发情处理 7. 限制酶、DNA连接酶的发现为DNA分子的切割、连接及基因表达载体的构建创造了条件。下列关于重组DNA技术基本工具的叙述，正确的是（　　） A. 限制酶在原核细胞内的主要作用是切割修剪自身的DNA B. 噬菌体、动植物病毒均可作为载体将外源基因导入受体细胞 C. 用作载体的质粒分子上可以不含有限制酶切割位点 D. DNA连接酶可连接DNA分子两条链中碱基对之间的氢键 8. 下图是某兴趣小组PCR产物琼脂糖凝胶电泳的结果。下列分析错误的是（　　） A. 凝胶加样孔应在A端，且A端应连接电源的负极 B. 1号和2号泳道的DNA片段具有相同的碱基排列顺序 C. 凝胶中的DNA分子被染色后可在波长300nm的紫外灯下被检测出来 D. 制备凝胶时，核酸染料需要在琼脂糖熔化冷却后、倒胶凝固前加入 9. 天然胰岛素易形成二聚体，使得其疗效被延缓。通过蛋白质工程将胰岛素第28位的脯氨酸替换为天冬氨酸，从而抑制了胰岛素的聚合，以下叙述错误的是（　　） A. 利用蛋白质工程对胰岛素的改造需要以基因工程为基础 B. 改造胰岛素的过程实际是改造胰岛素基因的过程 C. 改造前后胰岛素在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同 D. 蛋白质工程难度很大是因为对蛋白质的高级结构了解不够 10. 某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。（GFP基因是绿色荧光蛋白基因）。下列有关说法错误的是（　　） A. 启动子1、2是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程 B. 转基因工程菌中TetR基因表达的TetR蛋白会抑制GFP基因的表达 C. 转基因工程菌中的GFP基因表达产物不需要内质网等细胞器的加工 D. 当环境中存在四环素时，会抑制大肠杆菌在一定条件下发出绿色荧光 11. 我国科研人员开发的通用型iPS衍生帕金森病细胞治疗产品（多巴胺能神经前体细胞）已进入临床阶段。相关叙述错误的是（　　） A. 诱导形成iPS细胞过程中不存在基因选择性表达 B. iPS细胞具有自我更新能力和多向分化的潜能 C. 应用iPS细胞避免了胚胎干细胞涉及的伦理问题 D. 通用型iPS衍生细胞治疗产品具有即时供应的优势 12. 基因编辑技术可通过DNA片段的插入、缺失或替换来改变生物体的遗传信息和表型特征，在持续引发研究热潮的同时，其潜在的风险也引起了人们对生物安全的关注，下列叙述正确的是（　　） A. 基因的碱基序列改变，一定会导致表达的蛋白质失去活性 B. 基因编辑技术不涉及磷酸二酯键的断裂与形成 C. 基因编辑技术改造的微生物可能具有超强的感染性和致病性 D. 纠正单个碱基突变的基因编辑技术可用于治疗21三体综合征 13. 银杏黄酮可用于心脑血管疾病的治疗。利用银杏愈伤组织生产该物质的过程中，添加茉莉酸甲酯(MeJA)对相关指标的影响，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 黄酮合成相关基因只在银杏特定组织中存在并表达 B. 培养基中激素的浓度及比例会影响愈伤组织的形成和生长 C. MeJA对愈伤组织生长的抑制作用强度与其浓度呈负相关 D. 浓度为100mol/L的MeJA会抑制黄酮的产生 14. Noxa是一种促凋亡蛋白。为构建表达Noxa的工程菌，现利用PCR技术将Noxa基因连接在ClyA基因的下游，构建ClyA-Noxa融合基因，并插入P载体。两个基因及四条引物如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 为方便构建融合基因，R1和F2引物设计时需要引入一定长度的互补序列 B. 为保证插入P载体的准确性，F1和R2引物设计时应引入不同的酶切位点 C. 为高效准确构建含ClyA-Noxa融合基因的表达载体，需至少使用4种限制酶 D. 为筛选成功转化后的工程菌，可以使用F1和R2的引物组合进行PCR鉴定 15. 西湖大学科研团队在深度学习工具（AI）的加持下，成功设计了一种全新的“双拓扑”膜转运蛋白。推测AI可能没有参与的设计环节是（ ） A. 预期蛋白质功能 B. 推测蛋白质结构 C. 推测氨基酸序列 D. 合成全新的基因 二、不定项选择题（每题有1个或多个选项符合题意，全对得3分，不全得1分，错选0分，共15分） 16. 柿子具有较高的营养价值和药用价值，采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋，提高了柿子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。 下列关于柿子醋酿造过程的叙述，正确的是（　　） A. 酒精发酵和醋酸发酵都要在无氧条件下进行 B. 为防止杂菌污染，柿子醋制作时温度应控制在30℃以下 C. 用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味不同 D. 醋酸发酵阶段中产生的气泡量少于酒精发酵阶段 17. 川西獐牙菜的代谢产物獐牙菜苦苷和龙胆苦苷具有治疗黄疸性肝炎的功能，如图是科研人员利用体细胞杂交等技术实现药效成分的工厂化生产示意图。下列相关叙述错误的是（　　） 注：杂种细胞中含有的染色体大部分为柴胡染色体 A. ①过程可用盐酸和酒精配制的解离液替代纤维素酶和果胶酶 B. ②过程融合产生的杂种细胞一定含有合成獐牙菜苦苷的基因 C. ③过程的培养基中添加细胞分裂素与生长素的比值为1 D. ④过程处理的主要目的是使原生质体发生基因突变 18. 某研究团队利用人类多能干细胞（hPSC，存在于内细胞团）诱导生成人类肾脏类器官（hPSC-肾脏类器官），将这些hPSC-肾脏类器官灌注到离体猪肾脏后移植回同一只猪体内，在移植24小时和48小时后，移植的猪肾脏继续正常运作，没有出现损伤或毒性的迹象。下列有关说法错误的是（　　） A. 利用hPSC诱导为肾脏类器官，体现了细胞的全能性 B. 培养hPSC时，需提供适量CO2以维持细胞正常呼吸 C. hPSC具有组织特异性，能够分化形成肾脏类器官 D. 该方法显著降低了机体对移植肾脏的免疫排斥反应 19. 重构胚激活的终极目标是要使处于 MⅡ期的卵母细胞恢复分裂周期。由于持续高水平的成熟促进因子（MPF）和细胞静止因子（CSF）的存在，MⅡ期的卵母细胞不能进入末期。研究表明，任何能够让细胞质中 Ca2+水平升高的机制都可以激活重构胚。下列正确的是（　　） A. 通过核移植产生重构胚发育形成的个体有利于物种多样性的形成，在畜牧业、医疗卫生领域有广泛应用 B. 需将重构胚置于含有 95%空气和 5%CO2的恒温箱中培养得到个体 C. 蛋白酶合成抑制剂能抑制 MPF 和 CSF 的合成，故可通过蛋白酶合成抑制剂处理重构胚使其保持休眠 D. 自然受精过程中，精子入卵可能促进了 Ca2+内流，升高了细胞质中 Ca2+水平 20. 下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述，正确的是（　　） A. PCR反应中，复性阶段需要耐高温的DNA聚合酶连接磷酸二酯键 B. 在一定温度下，DNA遇上二苯胺试剂会呈现蓝色 C. 电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关 D. 电泳时，将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔 三、解答题（五道大题，共55分） 21. Ⅰ.研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌，并对其进行研究。请回答下列问题： （1）在细菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以_______为唯一碳源的固体培养基上进行培养，除碳源外，该培养基还含有氮源、水、无机盐和_______。不同微生物生长所需的pH是不同的，在配制培养基时，pH的调节应在灭菌_______（填“前”或“后”）。 （2）在将筛选到的微生物进行分离纯化时，采用了两种不同的接种方法，培养一段时间后得到如图所示的菌落。 平板A所采用的接种方法是______，平板B所采用的接种工具是______。A、B两个平板所采用的接种方法适合用来计数的是______（填“A”或“B”）。 （3）根据下图所示，4号试管的土壤样品稀释了_____倍，根据图示的三个平板上的菌落结果，可以估算1克土壤中的细菌数为______个。 Ⅱ.现代工业生产中往往采用规范的流程进行发酵生产以提高生产效率，如下图是发酵工程生产产品的流程图。据图回答下列问题： （4）在啤酒生产中，使用①改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期，①是_______；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是_______；③是细胞工程。 （5）⑤表示______。 （6）若发酵所得产品是单细胞蛋白，则是往往采用_______的方法进行提取。 22. 抗CD14单克隆抗体的制备流程如图所示，完成下列问题： （1）步骤①向小鼠多次注射CD14抗原，其目的是______。B淋巴细胞不能通过体外培养获得，主要原因是在体外培养条件下，B淋巴细胞______。 （2）与植物细胞相比，步骤②过程中特有的诱导细胞融合的方法是______。步骤③的目的是______，在步骤④中，根据抗原—抗体特异性结合的原理，需加入CD14进行专一抗体检测，检测过程中发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是______。 （3）步骤⑤将筛选后的细胞注射到小鼠腹腔进行增殖培养，步骤⑥从______中提取到大量的抗CD14抗体，即为单克隆抗体。除此以外，还可以运用______技术进行体外扩增培养，获得单克隆抗体。 （4）与常规血清抗体相比，单克隆抗体的优点是______（答出3点）。 23. Ⅰ．狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程，请回答下列问题： （1）启动②③的关键激素是_____________________。经过⑥生产黄酮类化合物利用了____________技术。 （2）①选择幼嫩的叶用于接种的原因是_______________________________________________。 Ⅱ．青蒿素是从青蒿中提取分离得到的一种化合物，青蒿素及其衍生物是新型抗疟药，具有高效、快速、低毒、安全的特点。下图是与合成青蒿素有关的生理过程，实线方框内的生理过程发生于青蒿细胞内，虚线方框内的生理过程发生于酵母细胞内。请回答下列问题： （3）青蒿素是植物的_________________代谢产物（填“初生”或“次生”）。 （4）利用植物细胞工程快速大量生产青蒿素，可将外植体培养至愈伤组织阶段，原因是_________。若此时用射线或化学物质进行诱变，___________（填“不一定”或“一定”）会得到青蒿素高产突变体。 （5）根据图示代谢过程，科学家培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入________________________。实验发现，导入酵母细胞的基因可以正常表达，但青蒿素合成的量很少，据图分析，原因可能是_____________________________________________________________。 24. 2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雌性，在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。多个研究团队试图通过多种技术手段繁育该物种。请回答下列问题。 （一）一个研究团队试图培育试管北方白犀牛，其主要流程如下图1。 （1）①过程需要对雌性北方白犀牛注射_____，目的是使其超数排卵。取自雌性北方白犀牛体内的卵母细胞需要培养至_____（时期）才能与获能的精子受精，当观察到透明带与卵细胞膜之间出现_____是卵子受精的重要标志。 （2）研究团队将体外受精得到的受精卵体外培养至_____阶段的早期胚胎移植至南方白犀牛的子宫中孕育，移植时运用的技术手段是___________。 （二）另一个团队试图培育克隆北方白犀牛，其主要流程如下图2。    （3）②过程需显微操作去除卵母细胞的_____，与北方白犀牛的体细胞融合后形成的重构胚需经过物理或化学激活，使其完成_____进程，该技术培育的克隆动物性别是_____。 （4）该技术获得的克隆动物与供体北方白犀牛表型不完全相同的原因可能有_____。 （5）上述两种技术手段属于有性繁殖的是图_____，为获得更多北方白犀牛可在胚胎移植前对胚胎进行_____。 25. 紫色西红柿经基因编辑后可产生比普通西红柿多9倍的花青素（紫色），紫色花青素能降低人类患心脏病、糖尿病的风险。如图是花青素合成酶基因（S）的cDNA（由某种生物发育某个时期的mRNA经逆转录产生的互补DNA）和Ti质粒的结构示意图。请结合基因工程相关知识，回答下列问题。 （1）构建基因表达载体时，需用限制酶切割花青素合成酶基因的cDNA和Ti质粒。若要保证目的基因完整插入Ti质粒的T-DNA区域，且后续能正常表达，应选择的限制酶组合是___________，选择依据是___________。 （2）将花青素合成酶基因的cDNA导入Ti质粒时，需借助___________酶连接，该酶的作用是___________。 （3）基因表达载体中，启动子的作用是___________；标记基因（某抗生素抗性基因）的作用是___________。 （4）若要检测花青素合成酶基因是否成功导入受体细胞，常用的技术是___________；若要检测花青素合成酶基因是否在受体细胞中成功表达，可采用的方法有___________（答出1种即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈师大青冈实验中学2025-2026学年度期中考试高二学年生物试题 一、单选题（每题只有一个选项符合题意，每题15小题，共30分） 1. 下列关于果酒、腐乳和泡菜制作的传统发酵技术的叙述，正确的是（　　） A. 果酒发酵过程中，需全程密闭发酵瓶并及时排气，保证无氧环境以利于酵母菌产生酒精 B. 腐乳制作中，起主要作用的毛霉可以产生蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸 C. 泡菜发酵过程中，亚硝酸盐的含量会随发酵时间的延长持续升高，因此应在发酵初期食用 D. 三种发酵技术所用的核心菌种均为原核生物，且发酵过程均需在无氧条件下进行 【答案】B 【解析】 【详解】A、果酒发酵前期需要通气，使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖、增加菌种数量，后期才密闭营造无氧环境产生酒精，并非全程密闭发酵瓶，A错误； B、腐乳制作中起主要作用的微生物是毛霉，毛霉可以产生蛋白酶，将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸，B正确； C、泡菜发酵过程中，亚硝酸盐的含量会先升高后下降，发酵初期亚硝酸盐含量较高不可食用，需待发酵完成、亚硝酸盐含量降低后再食用，C错误； D、果酒发酵的核心菌种酵母菌、腐乳发酵的核心菌种毛霉都属于真核生物，且果酒发酵前期、腐乳发酵前期都需要有氧条件，并非三类发酵均为原核菌种、均需无氧条件，D错误。 2. 如图为泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量与腌制时间和食盐浓度的关系曲线，下列叙述合理的是（　　） A. 腌制过程中，坛中溶液量增多的主要原因是细胞呼吸产生水 B. 三种盐浓度下，盐浓度越高，出现亚硝酸盐的高峰越早，峰值越高 C. 图中腌制12~16天时食用泡菜较合适，此阶段亚硝酸盐含量较低 D. NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低，故腌制泡菜食盐浓度越高越好 【答案】C 【解析】 【详解】A、腌制过程中，坛中出现溶液量增多现象的主要原因是蔬菜在盐水中失水，A错误； B、据图可知，三种盐浓度下，5%NaCl的浓度下亚硝酸盐峰值最高，且出现峰值最早，但该浓度是处理浓度中的最低浓度，B错误； C、亚硝酸盐对人体有害，由图可知，腌制12~16天时，三种食盐浓度下的亚硝酸盐含量都已经下降至较低水平，此时食用泡菜较为合适，C正确； D、由题图分析可知，NaCl含量越高亚硝酸盐含量越低，但腌制泡菜食盐浓度过高会抑制乳酸菌的发酵，导致产生的乳酸过少，所以腌制泡菜食盐浓度并不是越高越好，D错误。 3. 下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ） ①发酵工程所用的菌种大多是单一菌种 ②发酵工程的产品可能是微生物的代谢物或菌体本身 ③单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质 ④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本低、见效快、无污染的特点 ⑤可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养 A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项 【答案】B 【解析】 【详解】①发酵工程需要严格防控杂菌污染，所用菌种大多是单一纯种，①正确； ②发酵工程的产品包含两类，一类是微生物的代谢产物（如抗生素、氨基酸），另一类是微生物菌体本身（如单细胞蛋白），②正确； ③单细胞蛋白指人工培养的微生物菌体整体，并非从菌体中提取的蛋白质，③错误； ④微生物农药与化学农药相比，具备成本低、无污染的特点，但见效较慢，“见效快”是化学农药的特点，④错误； ⑤可通过诱变育种、基因工程育种等方法选育性状优良的菌种，选育后需进行扩大培养以满足发酵生产需求，⑤正确。 综上正确的叙述共3项，B正确。 4. 下图为蓝莓组织培养过程的流程图，相关叙述错误的是（　　） A. 蓝莓幼茎用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理 B. 过程①、过程②分别称为脱分化、再分化 C. 过程①、过程②所用培养基中含有的植物激素比例不同 D. 过程①、过程②用封口膜封盖培养瓶的瓶口以隔绝空气 【答案】D 【解析】 【详解】A、蓝莓幼茎作为外植体需消毒处理，常用酒精和次氯酸钠溶液消毒表面，再用无菌水冲洗，A正确； B、过程①使外植体形成愈伤组织，为脱分化；过程②诱导愈伤组织形成芽和根，为再分化，B正确； C、脱分化（①）和再分化（②）阶段需调整生长素与细胞分裂素的比例以调控细胞分化方向，C正确； D、封口膜的作用是防止微生物污染，但需允许气体交换（如氧气进入、二氧化碳排出），而非隔绝空气，D错误。 5. 某科研团队利用猪的脐带间充质干细胞进行体外培养，以期获得可用于人体组织修复的生物材料。培养过程中严格控制培养条件，并定期更换培养液。下列叙述错误的是（　　） A. 定期更换培养液可消除细胞代谢产生的有毒物质的危害 B. 培养过程中会出现接触抑制，需对细胞分瓶后进行传代培养 C. 该类干细胞培养时需置于含95%空气和5%CO2的培养箱中培养 D. 培养过程中需加入胰蛋白酶，其作用是为细胞提供蛋白酶类营养 【答案】D 【解析】 【详解】A、动物细胞培养过程中细胞代谢会产生有毒代谢废物，定期更换培养液可清除这些有毒物质，避免其积累危害细胞，A正确； B、动物细胞贴壁生长时，当细胞增殖到相互接触会出现接触抑制，停止分裂，此时需要将细胞分瓶进行传代培养，B正确； C、动物细胞培养的气体环境为95%空气（为细胞有氧呼吸提供氧气）和5%CO₂（维持培养液的pH稳定），C正确； D、培养过程中加入胰蛋白酶的作用是催化分解细胞间的蛋白质，使贴壁细胞分散成单个细胞，D错误。 故选D。 6. 下图是利用体细胞核移植技术获得克隆奶牛的流程图。下列叙述错误的是：（　　） A. 过程①通过显微操作去除细胞核 B. 过程②和过程④所使用的培养基成分完全相同 C. 过程③可用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合 D. 过程⑤操作前需要对代孕母牛进行同期发情处理 【答案】B 【解析】 【详解】A、过程①表示去除卵母细胞的细胞核，去除牛卵母细胞中的细胞核可以用显微操作技术，A正确； B、过程②是培养动物细胞的过程，培养基中需要有血清；过程④是早期胚胎培养，不能使用血清，而且还需要加入分化抑制因子，B错误； C、供体细胞核植入受体卵母细胞后，通常用电融合法、钙离子载体、乙醇等使供体细胞和去核卵母细胞融合，C正确； D、过程⑤是将早期胚胎移植入代孕母牛的子宫内，操作前需要对代孕母牛进行发情处理，同期发情处理可以用孕激素处理，D正确。 7. 限制酶、DNA连接酶的发现为DNA分子的切割、连接及基因表达载体的构建创造了条件。下列关于重组DNA技术基本工具的叙述，正确的是（　　） A. 限制酶在原核细胞内的主要作用是切割修剪自身的DNA B. 噬菌体、动植物病毒均可作为载体将外源基因导入受体细胞 C. 用作载体的质粒分子上可以不含有限制酶切割位点 D. DNA连接酶可连接DNA分子两条链中碱基对之间的氢键 【答案】B 【解析】 【详解】A、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，其在原核细胞中的主要作用是切割外源DNA使之失效，从而达到保护自身的目的，A错误； B、将外源基因导入受体细胞，常常需要将目的基因与运载体结合构建基因表达载体，常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒，B正确； C、作为载体的质粒需要含有1个或多个限制酶切割位点，以便插入外源目的基因，因此用作载体的质粒必须有限制酶切割位点，C错误； D、DNA连接酶的作用是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，D错误。 8. 下图是某兴趣小组PCR产物琼脂糖凝胶电泳的结果。下列分析错误的是（　　） A. 凝胶加样孔应在A端，且A端应连接电源的负极 B. 1号和2号泳道的DNA片段具有相同的碱基排列顺序 C. 凝胶中的DNA分子被染色后可在波长300nm的紫外灯下被检测出来 D. 制备凝胶时，核酸染料需要在琼脂糖熔化冷却后、倒胶凝固前加入 【答案】B 【解析】 【详解】A、DNA分子带负电，电泳时DNA会从负极向正极迁移；DNA分子越小，移动速度越快，距离加样孔越远，可知A端为加样孔，连接电源负极，A正确； B、1号和2号DNA片段长度（碱基对数目）相同，但不代表碱基排列顺序相同，B错误； C、琼脂糖凝胶电泳中，DNA 分子经核酸染料（如溴化乙锭）染色后，可在波长约 300nm 的紫外灯下发出荧光，从而被检测出来，C正确； D、制备凝胶时，核酸染料需要在琼脂糖熔化冷却后、倒胶凝固前加入，混匀后再倒入模具凝固，D正确。 9. 天然胰岛素易形成二聚体，使得其疗效被延缓。通过蛋白质工程将胰岛素第28位的脯氨酸替换为天冬氨酸，从而抑制了胰岛素的聚合，以下叙述错误的是（　　） A. 利用蛋白质工程对胰岛素的改造需要以基因工程为基础 B. 改造胰岛素的过程实际是改造胰岛素基因的过程 C. 改造前后胰岛素在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同 D. 蛋白质工程难度很大是因为对蛋白质的高级结构了解不够 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质工程是第二代基因工程，其对蛋白质的改造需要通过改造对应的基因实现，必须以基因工程为基础，A正确； B、蛋白质直接改造后无法遗传，且基因控制蛋白质的合成，因此改造胰岛素的实质是对胰岛素基因进行改造，B正确； C、改造前后的胰岛素都是蛋白质，在细胞内合成时遗传信息的流向均为DNA转录为mRNA，再翻译为蛋白质，遗传信息流向相同，C错误； D、蛋白质的功能依赖其高级结构，目前人类对大多数蛋白质的高级结构了解较少，因此蛋白质工程的实施难度很大，D正确。 10. 某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。（GFP基因是绿色荧光蛋白基因）。下列有关说法错误的是（　　） A. 启动子1、2是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程 B. 转基因工程菌中TetR基因表达的TetR蛋白会抑制GFP基因的表达 C. 转基因工程菌中的GFP基因表达产物不需要内质网等细胞器的加工 D. 当环境中存在四环素时，会抑制大肠杆菌在一定条件下发出绿色荧光 【答案】D 【解析】 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程，A正确； B、由图可知，TetR基因表达产生的TetR蛋白会抑制GFP基因的表达，B正确； C、大肠杆菌是原核生物，原核生物没有内质网等复杂的细胞器，C正确； D、从图中可以看出，当环境中存在四环素时，四环素与TetR蛋白结合，使得TetR蛋白对GFP基因的抑制作用被解除，从而GFP基因能够表达，大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光，D错误。 11. 我国科研人员开发的通用型iPS衍生帕金森病细胞治疗产品（多巴胺能神经前体细胞）已进入临床阶段。相关叙述错误的是（　　） A. 诱导形成iPS细胞过程中不存在基因选择性表达 B. iPS细胞具有自我更新能力和多向分化的潜能 C. 应用iPS细胞避免了胚胎干细胞涉及的伦理问题 D. 通用型iPS衍生细胞治疗产品具有即时供应的优势 【答案】A 【解析】 【详解】A、诱导iPS细胞是将高度分化的体细胞重编程为多能干细胞的过程，该过程会开启多能性相关基因的表达、关闭体细胞特异性基因的表达，存在基因选择性表达，A错误； B、iPS细胞属于诱导多能干细胞，具备干细胞的特性，既能够自我更新维持细胞群体数量，也具有多向分化的潜能，可分化为多种功能细胞，B正确； C、胚胎干细胞需从早期胚胎中获取，涉及胚胎伦理争议，iPS细胞由普通体细胞诱导获得，不需要使用胚胎，避免了胚胎干细胞涉及的伦理问题，C正确； D、通用型iPS衍生细胞治疗产品可预先规模化制备，无需针对患者单独定制，因此具有即时供应的优势，D正确。 12. 基因编辑技术可通过DNA片段的插入、缺失或替换来改变生物体的遗传信息和表型特征，在持续引发研究热潮的同时，其潜在的风险也引起了人们对生物安全的关注，下列叙述正确的是（　　） A. 基因的碱基序列改变，一定会导致表达的蛋白质失去活性 B. 基因编辑技术不涉及磷酸二酯键的断裂与形成 C. 基因编辑技术改造的微生物可能具有超强的感染性和致病性 D. 纠正单个碱基突变的基因编辑技术可用于治疗21三体综合征 【答案】C 【解析】 【详解】A、密码子具有简并性，若基因碱基序列改变后转录出的mRNA对应的密码子仍编码同一种氨基酸，或突变发生在基因的非编码区、内含子区域，都不会改变蛋白质的结构和功能，因此基因碱基序列改变不一定导致表达的蛋白质失去活性，A错误； B、基因编辑进行DNA片段的插入、缺失或替换时，需要切割DNA链以及重新连接DNA片段，该过程涉及磷酸二酯键的断裂与形成，B错误； C、基因编辑可能赋予微生物原本不具备的性状，改造后的微生物可能拥有超强的感染性和致病性，存在潜在生物安全风险，C正确； D、21三体综合征是21号染色体多一条导致的染色体数目异常遗传病，并非单个碱基突变导致，因此纠正单个碱基突变的基因编辑技术无法治疗该病，D错误。 13. 银杏黄酮可用于心脑血管疾病的治疗。利用银杏愈伤组织生产该物质的过程中，添加茉莉酸甲酯(MeJA)对相关指标的影响，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 黄酮合成相关基因只在银杏特定组织中存在并表达 B. 培养基中激素的浓度及比例会影响愈伤组织的形成和生长 C. MeJA对愈伤组织生长的抑制作用强度与其浓度呈负相关 D. 浓度为100mol/L的MeJA会抑制黄酮的产生 【答案】B 【解析】 【详解】A、黄酮合成相关基因存在于银杏的所有体细胞中（如愈伤组织细胞），只是在不同组织中选择性表达，并非只存在于特定组织中，A错误； B、在植物组织培养中，培养基中激素（生长素、细胞分裂素）的浓度及比例，会直接影响愈伤组织的形成和生长，B正确 ； C、由图可知，低浓度MeJA（如 0→50 mol/L）对愈伤组织生长的抑制作用较弱，甚至有轻微促进趋势；随着浓度升高（50→200 mol/L），抑制作用才逐渐增强，说明抑制作用强度与浓度并非简单的负相关，C错误； D、浓度为100mol/L的MeJA处理时，黄酮含量仍高于对照组（0 mol/L），说明该浓度下MeJA是促进黄酮产生，而非抑制，D错误。 14. Noxa是一种促凋亡蛋白。为构建表达Noxa的工程菌，现利用PCR技术将Noxa基因连接在ClyA基因的下游，构建ClyA-Noxa融合基因，并插入P载体。两个基因及四条引物如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 为方便构建融合基因，R1和F2引物设计时需要引入一定长度的互补序列 B. 为保证插入P载体的准确性，F1和R2引物设计时应引入不同的酶切位点 C. 为高效准确构建含ClyA-Noxa融合基因的表达载体，需至少使用4种限制酶 D. 为筛选成功转化后的工程菌，可以使用F1和R2的引物组合进行PCR鉴定 【答案】C 【解析】 【详解】A、利用重叠PCR构建融合基因时，ClyA的下游引物R1和Noxa的上游引物F2设计互补序列后，两个基因的PCR产物可通过互补序列拼接，进而得到完整的ClyA-Noxa融合基因，A正确； B、在融合基因的两端引物F1（上游）和R2（下游）引入不同的酶切位点，酶切后融合基因的两端黏性末端不同，可保证融合基因定向正确插入载体，B正确； C、仅需在融合基因的两端引入2种不同的酶切位点，用这2种限制酶分别切割融合基因和载体，即可完成表达载体构建，不需要至少4种限制酶，C错误； D、若工程菌成功转入融合基因，F1（结合ClyA上游）和R2（结合Noxa下游）的引物组合可以扩增出对应大小的融合基因条带，若未成功转化则无法扩增出目的条带，因此可用于鉴定，D正确。 15. 西湖大学科研团队在深度学习工具（AI）的加持下，成功设计了一种全新的“双拓扑”膜转运蛋白。推测AI可能没有参与的设计环节是（ ） A. 预期蛋白质功能 B. 推测蛋白质结构 C. 推测氨基酸序列 D. 合成全新的基因 【答案】D 【解析】 【详解】A、预期蛋白质功能是科研人员根据实际研究需求人为设定的研发目标，属于AI可参与的数据分析类设计工作，A不符合题意； B、AI（如蛋白质结构预测工具）可基于预期功能等信息，推测蛋白质应具备的空间结构，B不符合题意； C、AI可根据推导得到的蛋白质空间结构，匹配、推测对应的氨基酸序列，C不符合题意； D、合成全新的基因属于设计环节完成后的分子生物学实验操作，AI可能没有参与，D符合题意。 二、不定项选择题（每题有1个或多个选项符合题意，全对得3分，不全得1分，错选0分，共15分） 16. 柿子具有较高的营养价值和药用价值，采用液体发酵法可酿制出醋香浓郁、酸味纯正的柿子醋，提高了柿子的经济价值。柿子醋的酿造工艺流程如图所示。 下列关于柿子醋酿造过程的叙述，正确的是（　　） A. 酒精发酵和醋酸发酵都要在无氧条件下进行 B. 为防止杂菌污染，柿子醋制作时温度应控制在30℃以下 C. 用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味不同 D. 醋酸发酵阶段中产生的气泡量少于酒精发酵阶段 【答案】CD 【解析】 【详解】A、酒精发酵利用的是酵母菌的无氧呼吸，醋酸发酵的菌种是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌，醋酸发酵在有氧条件下进行，A错误； B、醋酸菌的最适生长温度是30~35℃，柿子醋制作时温度应控制在30~35℃，B错误； C、用不同品种和成熟度的柿子酿造的柿子醋风味不同，因为不同品种和成熟度的柿子中含有的成分有所不同，C正确； D、酒精发酵阶段会产生二氧化碳，而以酒精为原料进行醋酸发酵不会产生气体，D正确。 17. 川西獐牙菜的代谢产物獐牙菜苦苷和龙胆苦苷具有治疗黄疸性肝炎的功能，如图是科研人员利用体细胞杂交等技术实现药效成分的工厂化生产示意图。下列相关叙述错误的是（　　） 注：杂种细胞中含有的染色体大部分为柴胡染色体 A. ①过程可用盐酸和酒精配制的解离液替代纤维素酶和果胶酶 B. ②过程融合产生的杂种细胞一定含有合成獐牙菜苦苷的基因 C. ③过程的培养基中添加细胞分裂素与生长素的比值为1 D. ④过程处理的主要目的是使原生质体发生基因突变 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、用解离液解离的目的是使植物细胞变得松散，①过程是去除细胞壁，不能用解离液替代纤维素酶和果胶酶，A错误； B、图中④过程紫外线照射的主要目的是使川西獐牙菜的染色体发生丢失，而染色体丢失是随机的，故②过程产生的杂种细胞中不一定含有獐牙菜苦苷基因，B错误 C、③过程培育的是愈伤组织，培养基中添加的细胞分裂素与生长素的比值为1，有利于愈伤组织的产生，C正确； D、④过程紫外线照射的主要目的是使川西獐牙菜的染色体发生丢失，D错误。 18. 某研究团队利用人类多能干细胞（hPSC，存在于内细胞团）诱导生成人类肾脏类器官（hPSC-肾脏类器官），将这些hPSC-肾脏类器官灌注到离体猪肾脏后移植回同一只猪体内，在移植24小时和48小时后，移植的猪肾脏继续正常运作，没有出现损伤或毒性的迹象。下列有关说法错误的是（　　） A. 利用hPSC诱导为肾脏类器官，体现了细胞的全能性 B. 培养hPSC时，需提供适量CO2以维持细胞正常呼吸 C. hPSC具有组织特异性，能够分化形成肾脏类器官 D. 该方法显著降低了机体对移植肾脏的免疫排斥反应 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、细胞全能性的定义：细胞经分裂分化后，仍具有产生完整有机体或分化为其他各类细胞的潜能和特性。hPSC（人类多能干细胞）只是诱导分化形成肾脏类器官，该过程没有体现细胞的全能性，A错误； B、动物细胞培养时，气体环境为95%空气+5%CO2：其中O2的作用是维持细胞正常呼吸，CO2的作用是维持培养液的pH，B错误； C、hPSC属于多能干细胞，不具有组织特异性，可经过定向诱导分化形成特定的肾脏类器官，C错误； D、该方法利用自体相容的干细胞诱导类器官，移植回原个体，可显著降低机体对移植器官的免疫排斥反应，D正确。 19. 重构胚激活的终极目标是要使处于 MⅡ期的卵母细胞恢复分裂周期。由于持续高水平的成熟促进因子（MPF）和细胞静止因子（CSF）的存在，MⅡ期的卵母细胞不能进入末期。研究表明，任何能够让细胞质中 Ca2+水平升高的机制都可以激活重构胚。下列正确的是（　　） A. 通过核移植产生重构胚发育形成的个体有利于物种多样性的形成，在畜牧业、医疗卫生领域有广泛应用 B. 需将重构胚置于含有 95%空气和 5%CO2的恒温箱中培养得到个体 C. 蛋白酶合成抑制剂能抑制 MPF 和 CSF 的合成，故可通过蛋白酶合成抑制剂处理重构胚使其保持休眠 D. 自然受精过程中，精子入卵可能促进了 Ca2+内流，升高了细胞质中 Ca2+水平 【答案】D 【解析】 【详解】A、通过核移植获得重构胚发育为个体的技术属于克隆，为无性繁殖，后代遗传物质与供核个体高度一致，会降低种群的基因多样性，不利于物种多样性形成，A错误； B、重构胚仅可在95%空气和5%CO₂的恒温箱中培养至早期胚胎阶段，后续需要移植到受体动物的子宫中才能发育为完整个体，B错误； C、题干表明高水平的MPF和CSF会抑制MⅡ期卵母细胞进入分裂末期，蛋白酶合成抑制剂抑制二者合成会使其含量下降，会激活重构胚而非使其保持休眠，C错误； D、自然受精过程中精子入卵会激活处于MⅡ期的卵母细胞使其恢复减数分裂，结合题干“升高细胞质Ca²⁺水平的机制都可以激活重构胚”的信息可知，该过程很可能是通过促进Ca²⁺内流升高细胞质Ca²⁺水平实现的，D正确。 20. 下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述，正确的是（　　） A. PCR反应中，复性阶段需要耐高温的DNA聚合酶连接磷酸二酯键 B. 在一定温度下，DNA遇上二苯胺试剂会呈现蓝色 C. 电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关 D. 电泳时，将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔 【答案】BC 【解析】 【详解】A、PCR的三个阶段分别是变性（95℃左右）、复性（50℃左右）、延伸（72℃左右）。 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）是在延伸阶段发挥作用，催化脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键，而非复性阶段，A错误；  B、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，可利用此原理对DNA进行鉴定， B正确；   C、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，DNA分子相对较小迁移速度较快， C正确；   D、核酸染料在制备凝胶时加入，将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内，留一个加样孔加入分子大小的标准参照物， D错误。 三、解答题（五道大题，共55分） 21. Ⅰ.研究人员欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的细菌，并对其进行研究。请回答下列问题： （1）在细菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以_______为唯一碳源的固体培养基上进行培养，除碳源外，该培养基还含有氮源、水、无机盐和_______。不同微生物生长所需的pH是不同的，在配制培养基时，pH的调节应在灭菌_______（填“前”或“后”）。 （2）在将筛选到的微生物进行分离纯化时，采用了两种不同的接种方法，培养一段时间后得到如图所示的菌落。 平板A所采用的接种方法是______，平板B所采用的接种工具是______。A、B两个平板所采用的接种方法适合用来计数的是______（填“A”或“B”）。 （3）根据下图所示，4号试管的土壤样品稀释了_____倍，根据图示的三个平板上的菌落结果，可以估算1克土壤中的细菌数为______个。 Ⅱ.现代工业生产中往往采用规范的流程进行发酵生产以提高生产效率，如下图是发酵工程生产产品的流程图。据图回答下列问题： （4）在啤酒生产中，使用①改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期，①是_______；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是_______；③是细胞工程。 （5）⑤表示______。 （6）若发酵所得产品是单细胞蛋白，则是往往采用_______的方法进行提取。 【答案】（1） ①. 淀粉 ②. 琼脂（凝固剂） ③. 前 （2） ①. 稀释涂布平板法 ②. 接种环 ③. A （3） ①. 105 ②. 8.5×108 （4） ①. 基因工程 ②. 诱变育种 （5）灭菌 （6）过滤、沉淀 【解析】 【小问1详解】 由题干信息分析可知，该实验的目的是欲从土壤中筛选高淀粉酶活性的目标菌，故在目标菌筛选过程中，将土壤样品稀释液接种至以淀粉为唯一碳源的固体培养基上进行培养，故培养基中还需要加入琼脂，除此以外还需要有氮源、水、无机盐等成分。为防止杂菌污染，在配制培养基时，pH的调节应在灭菌前。 【小问2详解】 根据培养基中菌落的分布判断平板A所采用的接种方法是稀释涂布平板法，平板B所采用的接种方法是平板划线法，其中稀释涂布平板法是将菌液稀释到一定浓度，取一定量菌液涂布在平板上，适合用来计数。平板B上是平板划线法接种的，采用的接种工具是接种环。 【小问3详解】 图中进行了系列稀释操作，由土样到试管4共稀释了5次，故4号试管的土壤样品稀释了105倍；根据图示的三个平板上的菌落结果，可以估算1克土壤中的细菌数为（168+175+167）÷3×106÷0.2=8.5×108个。 【小问4详解】 基因工程即转基因技术，可以对啤酒酵母进行改造；诱变育种在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种，高产青霉素菌种可以通过诱变育种获得，因此①是基因工程；高产青霉素菌种是通过②培育的，②是诱变育种；③是细胞工程。 【小问5详解】 ⑤表示培养基进行灭菌，以用于发酵。 【小问6详解】 过滤、沉淀可以获得菌体，将菌体与培养液分离，若发酵所得产品是单细胞蛋白，则是往往采用过滤、沉淀的方法进行提取。 22. 抗CD14单克隆抗体的制备流程如图所示，完成下列问题： （1）步骤①向小鼠多次注射CD14抗原，其目的是______。B淋巴细胞不能通过体外培养获得，主要原因是在体外培养条件下，B淋巴细胞______。 （2）与植物细胞相比，步骤②过程中特有的诱导细胞融合的方法是______。步骤③的目的是______，在步骤④中，根据抗原—抗体特异性结合的原理，需加入CD14进行专一抗体检测，检测过程中发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是______。 （3）步骤⑤将筛选后的细胞注射到小鼠腹腔进行增殖培养，步骤⑥从______中提取到大量的抗CD14抗体，即为单克隆抗体。除此以外，还可以运用______技术进行体外扩增培养，获得单克隆抗体。 （4）与常规血清抗体相比，单克隆抗体的优点是______（答出3点）。 【答案】（1） ①. 获得更多能分泌抗CD14抗体的B淋巴细胞 ②. 不能无限增殖 （2） ①. 灭活病毒诱导法 ②. 筛选出杂交瘤细胞 ③. 形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类很多 （3） ①.  腹水 ②. 动物细胞培养 （4） 特异性强、灵敏度高、可大量制备 【解析】 【小问1详解】 CD14 作为抗原，注射到小鼠体内，促进小鼠产生能够产生抗CD14抗体的B淋巴细胞；步骤①向小鼠多次注射CD14抗原，其目的是获得更多能分泌抗CD14抗体的B淋巴细胞。B淋巴细胞是高度分化的细胞，在体外培养条件下，它缺乏持续分裂增殖的能力，即不能无限增殖，所以不能通过体外培养大量获得B淋巴细胞。 【小问2详解】 与植物细胞相比，诱导动物细胞特有的融合方法为灭活病毒诱导法。步骤③采用特定的培养基进行筛选，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞可以生长，所以目的是获得杂交瘤细胞。形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类很多，因此有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，经抗体检测呈阴性。 【小问3详解】 步骤⑤将筛选后的细胞注射到小鼠腹腔进行增殖培养，步骤⑥从小鼠腹水中提取抗CD14抗体，还可以用动物细胞培养技术进行体外扩增培养。 【小问4详解】 与常规血清抗体相比，单克隆抗体具有 特异性强、灵敏度高、可大量制备的优点。 23. Ⅰ．狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程，请回答下列问题： （1）启动②③的关键激素是_____________________。经过⑥生产黄酮类化合物利用了____________技术。 （2）①选择幼嫩的叶用于接种的原因是_______________________________________________。 Ⅱ．青蒿素是从青蒿中提取分离得到的一种化合物，青蒿素及其衍生物是新型抗疟药，具有高效、快速、低毒、安全的特点。下图是与合成青蒿素有关的生理过程，实线方框内的生理过程发生于青蒿细胞内，虚线方框内的生理过程发生于酵母细胞内。请回答下列问题： （3）青蒿素是植物的_________________代谢产物（填“初生”或“次生”）。 （4）利用植物细胞工程快速大量生产青蒿素，可将外植体培养至愈伤组织阶段，原因是_________。若此时用射线或化学物质进行诱变，___________（填“不一定”或“一定”）会得到青蒿素高产突变体。 （5）根据图示代谢过程，科学家培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入________________________。实验发现，导入酵母细胞的基因可以正常表达，但青蒿素合成的量很少，据图分析，原因可能是_____________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 生长素和细胞分裂素 ②. 植物细胞培养 （2）分裂能力强，分化程度低（或更易诱导形成愈伤组织） （3）次生 （4） ①. 愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛 ②. 不一定 （5） ①. ADS酶基因 ②. 酵母细胞中多数FPP用于合成固醇 【解析】 【小问1详解】 在植物组织培养中，生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞的分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽，所以启动②脱分化和③再分化的关键激素是生长素和细胞分裂素。经过⑥生产黄酮类化合物利用了植物细胞培养技术，利用了愈伤组织细胞代谢快的特点。 【小问2详解】 幼嫩的叶有丝分裂旺盛，细胞分裂能力强，分化程度低，有利于植物组织培养，因此①选择幼嫩的叶用于接种。 【小问3详解】 青蒿素是植物生长到一定阶段之后才产生的，不是植物的必需物质，为次生代谢产物。 【小问4详解】 利用植物细胞工程快速大量生产青蒿素，可将外植体脱分化后形成愈伤组织，利用愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛的特点可在液体培养基中大量增殖，可获得大量细胞代谢产物；若此时使用射线或化学物质进行诱变，会提高突变的频率，但由于基因突变具有不定向性，因而不一定会得到青蒿素高产突变体。 【小问5详解】 由图可知，酵母细胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶，即酵母细胞缺乏ADS酶基因，因此培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中需要向酵母细胞中导入图中的ADS酶基因。实验发现将ADS酶基因导入酵母细胞后可以正常表达，但青蒿素合成的量很少，据图分析可推测，酵母细胞中多数FPP用于合成固醇，因而导致青蒿素合成量减少，因而可设法降低固醇的合成来提高青蒿素的产量。 24. 2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雌性，在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。多个研究团队试图通过多种技术手段繁育该物种。请回答下列问题。 （一）一个研究团队试图培育试管北方白犀牛，其主要流程如下图1。 （1）①过程需要对雌性北方白犀牛注射_____，目的是使其超数排卵。取自雌性北方白犀牛体内的卵母细胞需要培养至_____（时期）才能与获能的精子受精，当观察到透明带与卵细胞膜之间出现_____是卵子受精的重要标志。 （2）研究团队将体外受精得到的受精卵体外培养至_____阶段的早期胚胎移植至南方白犀牛的子宫中孕育，移植时运用的技术手段是___________。 （二）另一个团队试图培育克隆北方白犀牛，其主要流程如下图2。    （3）②过程需显微操作去除卵母细胞的_____，与北方白犀牛的体细胞融合后形成的重构胚需经过物理或化学激活，使其完成_____进程，该技术培育的克隆动物性别是_____。 （4）该技术获得的克隆动物与供体北方白犀牛表型不完全相同的原因可能有_____。 （5）上述两种技术手段属于有性繁殖的是图_____，为获得更多北方白犀牛可在胚胎移植前对胚胎进行_____。 【答案】（1） ①. 促性腺激素 ②. MⅡ（减数分裂Ⅱ中期或减数第二次分裂中期） ③. 两个极体（一个第一极体、一个第二极体） （2） ①. 桑葚胚或囊胚 ②. 胚胎移植 （3） ①. 纺锤体-染色体复合物 ②. 细胞分裂和发育 ③. 雌性 （4）克隆动物的部分（细胞质）遗传物质来自提供去核卵母细胞的个体；克隆动物个体发育过程中可能发生基因突变等变异；供核细胞的基因可能发生表观遗传修饰（如DNA甲基化、组蛋白乙酰化），改变基因表达模式；克隆动物发育过程受环境因素影响等合理即可 （5） ①. 1 ②. 胚胎分割 【解析】 【小问1详解】 ①过程为了获得更多的卵母细胞，应该给雌性个体注射促性腺激素，使其超数排卵。取自雌性北方白犀牛体内的卵母细胞需要培养至MⅡ（减数分裂Ⅱ中期或减数第二次分裂中期）才能与获能的精子受精。当观察到透明带与卵细胞膜之间出现两个极体（一个第一极体、一个第二极体）是卵子受精的重要标志。 【小问2详解】 体外受精得到的受精卵，需要在体外培养至桑椹胚或囊胚阶段，才能进行胚胎移植，移植时运用的技术手段是胚胎移植技术。 【小问3详解】 体细胞核移植中，卵母细胞作为受体细胞，需要先通过显微操作去除其纺锤体-染色体复合物，避免受体卵母细胞的核基因干扰，只保留细胞质环境。体细胞核移植形成的重构胚，需要电刺激、钙离子载体等物理或化学方法激活，模拟受精后的激活信号，启动细胞分裂和发育进程。 克隆动物的核基因全部来自供体细胞（北方白犀牛的体细胞，已知该物种仅存雌性个体，因此供体细胞为雌性），性别由核基因决定，因此克隆动物为雌性。 【小问4详解】 该技术获得的克隆动物与供体北方白犀牛表型不完全相同的原因可能有克隆动物的部分（细胞质）遗传物质来自提供去核卵母细胞的个体；克隆动物个体发育过程中可能发生基因突变等变异；供核细胞的基因可能发生表观遗传修饰（如DNA甲基化、组蛋白乙酰化），改变基因表达模式；克隆动物发育过程受环境因素影响等。 【小问5详解】 图1的试管动物技术经过了体外受精（精子和卵子结合形成受精卵），属于有性生殖；图2的克隆技术是体细胞核移植，属于无性生殖。 胚胎分割技术可以将一枚早期胚胎（桑椹胚或囊胚）分割成多份，移植后获得多个遗传物质相同的后代，实现 “一胎多产”，快速扩大种群数量，因此为获得更多北方白犀牛可在胚胎移植前对胚胎进行胚胎分割。 25. 紫色西红柿经基因编辑后可产生比普通西红柿多9倍的花青素（紫色），紫色花青素能降低人类患心脏病、糖尿病的风险。如图是花青素合成酶基因（S）的cDNA（由某种生物发育某个时期的mRNA经逆转录产生的互补DNA）和Ti质粒的结构示意图。请结合基因工程相关知识，回答下列问题。 （1）构建基因表达载体时，需用限制酶切割花青素合成酶基因的cDNA和Ti质粒。若要保证目的基因完整插入Ti质粒的T-DNA区域，且后续能正常表达，应选择的限制酶组合是___________，选择依据是___________。 （2）将花青素合成酶基因的cDNA导入Ti质粒时，需借助___________酶连接，该酶的作用是___________。 （3）基因表达载体中，启动子的作用是___________；标记基因（某抗生素抗性基因）的作用是___________。 （4）若要检测花青素合成酶基因是否成功导入受体细胞，常用的技术是___________；若要检测花青素合成酶基因是否在受体细胞中成功表达，可采用的方法有___________（答出1种即可）。 【答案】（1） ①. EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ ②. 既能完整切割下花青素合成酶基因的cDNA，又能在Ti质粒的T-DNA区域打开相同末端，且不破坏T-DNA的启动子、终止子等关键结构，保证目的基因正常表达 （2） ①. DNA连接 ②. 催化两个DNA片段的黏性末端（或平末端）形成磷酸二酯键，将目的基因和载体连接 （3） ①. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录 ②. 筛选出含有目的基因的受体细胞 （4） ①. PCR技术、DNA分子杂交技术 ②. 抗原-抗体杂交（或观察受体细胞表现出紫色性状） 【解析】 【分析】限制酶选择原则： （1）不破坏目的基因和标记基因等； （2）应选择切点位于目的基因两端的限制酶； （3）使用不同限制酶，避免目的基因、质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接。 【小问1详解】 构建基因表达载体时，需用限制酶切割花青素合成酶基因的cDNA和Ti质粒，由图可知，可选择EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ，理由是该限制酶既能完整切割下花青素合成酶基因的cDNA，又能在Ti质粒的T-DNA区域打开相同末端，且不破坏T-DNA的启动子、终止子等关键结构，保证目的基因正常表达。 【小问2详解】 连接目的基因和载体需DNA连接酶，其作用是催化DNA片段的黏性末端（或平末端）形成磷酸二酯键，将目的基因（花青素合成酶基因）的cDNA与载体（Ti质粒）连接，这是基因表达载体构建的关键步骤。 【小问3详解】 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录；标记基因（抗生素抗性基因）可通过在含对应抗生素的培养基中培养，筛选出含有目的基因的受体细胞。 【小问4详解】 PCR技术或DNA分子杂交技术可通过检测受体细胞DNA中是否有花青素合成酶基因，用于检测导入是否成功；检测表达可通过抗原-抗体杂交（检测花青素合成酶）或观察性状（受体细胞是否变紫）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $