精品解析：四川省成都市树德中学2027届高三上学期9月阶段性摸底检测生物试题

高2027届9月阶段性摸底检测 生物学试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。每题只有一个选项符合要求。 1. 当人体内乳糖酶数量不足，不能完全消化和分解乳糖时就会引起腹泻，这种现象称为“乳糖不耐受”。一些商家在牛奶中添加了一定量的乳糖酶，使“乳糖不耐受”群体也能正常的喝上牛奶。下列叙述正确的是（　　） A. 牛奶中的乳糖可以在消化道中被直接吸收 B. 乳糖是一种二糖，大多数存在于动物细胞中 C. 乳糖和乳糖酶组成元素完全不同，但均以碳链为基本骨架 D. 可利用斐林试剂并进行水浴加热来检测乳糖是否被水解 2. 多肽链离开核糖体几分钟后才能被折叠，若在这期间被氧化，将会影响其后续的折叠。伴侣蛋白 GroEL 及其辅因子GroES能帮助活细胞内已被氧化的多肽链进行折叠，CnoX是一种与GroEL 结合的蛋白质，参与该过程。大肠杆菌中某多肽链的折叠过程如图。下列分析错误的是（　　） A. 该多肽链的折叠不需要内质网和高尔基体的参与 B. CnoX、GroES在与GroEL 结合的过程中可能存在竞争关系 C. GroES 与GroEL 结合后会引起多肽链进行折叠 D. CnoX与多肽链形成二硫键可防止多肽链被氧化 3. 角蛋白72（KRT72）是由人体巨噬细胞产生并分泌的，其能识别并结合HIV的衣壳蛋白，阻止HIV与巨噬细胞膜结合，从而抑制HIV入侵巨噬细胞。下列叙述正确的是（ ） A. KRT72能特异性结合HIV衣壳蛋白，依赖细胞间的信息交流与识别 B. 可用放射性同位素18O标记KRT72，追踪其与HIV衣壳蛋白结合的过程 C. HIV的遗传物质为RNA，其遗传物质彻底水解后可得到5种有机物 D. 加热、加酸、加酒精等均能引起HIV的蛋白质肽键断裂而变性 4. 核孔（NPC）是介导大分子进出细胞核的唯一通道。核糖体前体的组装起始于核仁，经加工后通过NPC转运至细胞质最终形成成熟的核糖体。下列叙述正确的是（ ） A. 核膜是细胞核的边界，其主要作用是将细胞质与外界环境分隔开 B. 组成核糖体的蛋白质经NPC入核，与rRNA在核仁组装成核糖体前体 C. 物质通过NPC自由进出细胞核，实现核质之间的物质交换和信息交流 D. 真核细胞的DNA只存在于细胞核中，故细胞核是遗传和代谢的控制中心 5. 海蛞蝓可通过摄食藻类，将叶绿体储存于肠道细胞的特殊细胞器“盗食体”中，维持长达数月的光合活性。研究发现，盗食体膜上存在V-ATPase(H+泵)和可被ATP激活的P2X4离子通道，以维持适宜光合作用的微环境(如下图)。长期饥饿时，海蛞蝓会通过增加溶酶体与盗食体融合，降解储存的叶绿体作为物质和能量的来源。下列说法正确的是（　　） A. 藻类叶绿体进入海蛞蝓细胞形成盗食体，需要转运蛋白参与 B. 盗食体中pH低于细胞质基质，有利于生成CO2供给叶绿体 C. 盗食体膜上的V-ATPase和P2X4蛋白转运物质均需消耗ATP D. 海蛞蝓长期饥饿时，溶酶体合成水解酶增多以分解叶绿体 6. 某研究小组将生长状况相似的A、B两种植物置于相同密闭小室中，在最适温度下给予光照，每隔一段时间测定小室中CO2浓度，结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 11 min时，A积累的有机物与 B 相等 B. 若升高实验温度，A、B的光合速率都会下降 C. 当光照强度在 b klx~c klx之间时，A、B光合作用强度的主要限制因素不同 D. 在25~40 min期间，两种植物的叶肉细胞合成ATP 的场所只有细胞质基质和线粒体 7. 如图表示某雌果蝇进行正常减数分裂时，处于四个不同阶段细胞（Ⅰ~Ⅳ）中相关结构或物质的数量。下列有关表述中正确的是（　　） A. 在Ⅰ阶段的细胞内，可能发生了着丝粒分裂 B. 在Ⅱ阶段的细胞内，可能没有同源染色体 C. 在Ⅲ阶段的细胞内，可能发生DNA的复制 D. 在Ⅳ阶段的细胞内，可能含有同源染色体 8. 囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病，其中约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸（Phe508）缺失。研究者设计了两种杂交探针以确定病因，其中探针1和2分别能与Phe508正常（相关基因用A表示）和Phe508缺失（相关基因用a表示）的CFTR基因结合。利用两种探针对三个家系各成员（胎儿未测定）的基因组进行分子杂交并电泳，结果如下图，a~i表示三个家系中各成员相关基因电泳结果。下列叙述错误的是（ ） A. 结果b为甲家系中Ⅱ1的检测结果，其基因型为aa B. 乙家系成员CFTR蛋白的Phe508均未缺失，说明Ⅱ1患病另有原因 C. 检测结果g、h、i均可能为丙家系中患病儿子Ⅱ1的检测结果 D. 若丙家系Ⅱ2表型正常，用这两种探针检测出两条带的概率为1/3 9. 下列关于发酵工程和微生物培养技术的叙述，正确的是（ ） A. 干热灭菌法能杀死物体内外所有的芽孢，而高压蒸汽灭菌法不能 B. 发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵 C. 平板划线法和稀释涂布平板法均可用于微生物计数，且计数结果均为活菌数 D. 培养乳酸菌时，需在培养基中添加维生素，并置于无氧环境中培养 10. 莠去津（一种含氮的有机化合物，在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明）是世界上使用广泛的除草剂之一，在土壤中残留期长，容易污染环境。选育降解莠去津的细菌的过程如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 可从pH值接近中性且长期使用莠去津的土壤中选育目的菌 B. 培养基A、B、C、D均是以莠去津为唯一氮源的选择培养基 C. 经过灼烧灭菌的接种环需冷却后才能接种菌种到培养基D上 D. 无透明带的菌落可能是固氮菌，有透明带的菌落可能是目的菌 11. 紫草的次生代谢物紫草宁具有抗肿瘤作用，滇紫草的次生代谢物紫草素具有抗炎作用。将色氨酸营养缺陷型紫草细胞与亮氨酸营养缺陷型滇紫草细胞融合，再用特定培养基筛选得到杂种细胞。杂种细胞在茉莉酸甲酯的调控下，能同时合成紫草宁和紫草素，且其含量提升2.5倍。下列说法正确的是（　　） A. 紫草宁与紫草素是植物生长和生存所必需的代谢产物 B. 筛选杂种细胞的特定培养基中需要添加色氨酸和亮氨酸 C. 茉莉酸甲酯可调控紫草宁和紫草素合成相关基因的表达 D. PEG是促细胞融合剂，可直接诱导紫草和滇紫草细胞的融合 12. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团，一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合，刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程，下列说法正确的是（ ） A. 培养分离出的B细胞时，需定期更换培养液以保证无菌环境 B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体有3种 C. 对杂交瘤细胞克隆化培养的原理是细胞的全能性 D. 抗体检测后，选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体 13. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响，有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是（ ） A. 受精卵卵裂过程中，胚胎体积随细胞数目的增多而变大 B. 将胚胎1培养至桑葚胚期，取成纤维细胞完成后续实验 C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，可获得胚胎2和胚胎3 D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样 14. 下列关于DNA提取、PCR及鉴定实验的叙述，正确的是（ ） A. 琼脂糖凝胶电泳实验中使用的微量离心管、枪头等需进行高压灭菌 B. PCR时引物长度越长、GC含量越高，需设定的复性温度越低 C. 提取DNA时应将研磨液过滤并取沉淀物，然后在沉淀物中加入冷酒精 D. 琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混匀 15. 研究人员将HAP4基因定向插入到R质粒的启动子（PTDH3）的下游，以构建HAP4基因高表达载体，过程如图所示。HAP4基因的M端可直接用图中相应限制酶切割，扩增HAP4基因片段时需在N端添加特定的限制酶识别序列。若R质粒其他部位、HAP4基因不含图示的限制酶识别序列，下列叙述错误的是（ ） A. RNA聚合酶识别并特异性结合启动子PTDH3后驱动转录 B. 应选用限制酶XhoI切割R质粒，限制酶SalI切割HAP4基因 C. HAP4基因M端存在5′−ACTAGT−3′序列，故可用SpeI进行酶切 D. HAP4基因与R质粒构成的重组质粒不能被限制酶XhoI切开 二、非选择题：本题共5个小题，共55分。 16. 近年来发现一种新的细胞器：内质网高尔基体中间体（ERGIC），其既参与蛋白质和脂质的分选，也介导双向运输。ERGIC不仅是参与调控内质网—高尔基体经典分泌途径的核心细胞器，同时也是非经典分泌途径的枢纽，分泌过程如图所示。回答下列问题： 注：ERGIC53和TMED是ERGIC膜上的两种关键蛋白，ERGIC53可识别糖基化蛋白；TMED能够调控多种非经典分泌蛋白离开ERGIC． （1）分离ERGIC等细胞器的方法是__________。在蛋白质的经典分泌途径中，细胞内__________（细胞器）起着重要的交通枢纽作用。囊泡在ERGIC、内质网、高尔基体之间定向转运，依赖膜上的蛋白质精准识别融合，该过程体现生物膜具有__________的结构特点。 （2）从细胞器的依赖性上，区分经典分泌、非经典分泌途径的核心依据是__________。若抑制TMED基因表达，非经典分泌途径分泌速率会__________（填“上升”“下降”或“不变”），原因是__________。 （3）研究发现，部分细胞在受到病原体感染时，会优先通过非经典分泌途径分泌炎症因子。请从分泌效率和功能角度分析其意义__________（答出一点即可）。 17. 为探究叶绿素b对光合作用的影响，科研人员选取野生型小麦与叶绿素b缺失突变型小麦为实验材料，分别测定二者叶片的相关光合指标，实验结果如表所示。 检测 指标 叶绿素a含量 （mg·g-1） 叶绿素b含量 （mg·g-1） 气孔导度 （mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 野生型 3 0.9 210 81 22.7 突变型 1.7 0.01 45 152 15.3 （1）叶绿素b分布于叶绿体的__________结构中，其主要吸收__________光。 （2）结合数据分析，气孔因素__________（填“是”或“不是”）限制该突变体光合速率的主要因素。突变体胞间CO2浓度显著高于野生型，其原因是__________。 （3）PSI是植物叶绿体类囊体膜上的蛋白质复合体，存在游离态和结合态两种形式，二者能在特定条件下相互转化。功能正常的PSI可吸收、传递和转化光能。游离态的PSI与LHCI蛋白结合形成超级复合体，可大幅提高其作用效率。科研人员发现两种植株的PSI总量基本相同，且含量不受强光影响，但在强光照射下突变体小麦更容易发生光损伤。为研究其原因，科研人员进一步测定两种植株相关数据，结果如图所示。 依据上述信息分析，强光照射下，突变型植株的PSI__________，进而造成光能的吸收、传递和转化受阻，使其更易发生光损伤。 18. 黄瓜果肉大多为白色或淡绿色，研究人员筛选到黄果肉突变体和橙果肉突变体。将黄果肉突变体分别与白果肉品种和橙果肉突变体杂交，研究果肉颜色性状的遗传规律，结果见表。回答下列问题： 项目 甲组 乙组 P 黄果肉×白果肉 黄果肉×橙果肉 F1 白果肉↓⊗ 白果肉↓⊗ F2 黄果肉：白果肉 黄果肉：橙果肉：白果肉 数量/株 152：456 114：152：342 （1）相对白果肉，黄果肉为________（填“显性”或“隐性”）性状。研究表明，橙果肉由3号染色体上的基因控制，橙果肉基因与黄果肉基因不互为等位基因，理由是________。乙组F2黄果肉植株中，纯合子占________。 （2）研究发现，黄果肉基因在4号染色体上。SNP分子标记是基因组中单个核苷酸变异形成的遗传标记，常用于检测染色体上基因的位置。用不同SNP分子标记检测甲组的亲本、F1和部分F2的4号染色体上SNP分子标记的情况，结果见图，则黄果肉基因位于分子标记________之间。 注：条带表示染色体片段，Y表示黄果肉植株，W表示白果肉植株 （3）为验证黄果肉基因的功能，研究人员预想通过转基因技术生成RNA干扰靶基因的表达，实验的思路和预期结果是_________________________________________________________________。 19. 下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是本地黄牛。请回答下列问题： （1）用促性腺激素处理，可使供体1______。若图中的受精卵是通过体内受精得到的，则体内受精的场所是______；若图中的受精卵是通过体外受精得到的，则需要提供发育至______期的卵子和______的精子。 （2）内细胞团细胞中含有胚胎干细胞，胚胎干细胞具有分化成成年动物体内的任何一种类型细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，根本原因是______。 （3）通过______技术获得二分胚，对囊胚阶段的胚胎进行操作时要注意将______均等分割。若要对胚胎做性别鉴定，可以取囊胚的______进行DNA分析。 （4）与克隆牛相比，试管牛更具有多样性，其原因是试管牛是有性生殖的后代，其亲代减数分裂过程中会发生______。 20. 组织型纤溶酶原激活物(t-PA)可用于溶解血栓，半衰期短，大剂量注射会增加出血风险。 借助PCR技术改造t-PA基因(图1)，将其第117位天冬酰胺(密码子为5′-AAU-3′替换为谷氨酰胺(密码子为5′-CAA-3′)，可延长作用时间。回答下列问题： （1）图1中t-PA基因DNA标注位点的碱基编码天冬酰胺，转录模板链是________(填“a链”或“b链”)。为实现对t-PA基因的改造，引物的改造要求是________。 （2）BLGSP是山羊β-乳球蛋白(BLG，在乳腺中合成)的信号肽序列，可引导BLG的多肽链高效转入内质网。BLG启动子驱动BLG基因的表达。将编码BLGSP的序列和改造后的t-PA基因用四种限制酶切割后连接成融合基因(见图2)，使用限制酶BamH I和BglII可避免出现________的问题。用于切割质粒的限制酶是________。构建重组质粒使用BLG启动子和BLGSP序列的目的是________。 （3）用________法将重组质粒导入山羊的受精卵。导入重组质粒前需要对受精卵进行性染色体组成检测，原因是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2027届9月阶段性摸底检测 生物学试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。每题只有一个选项符合要求。 1. 当人体内乳糖酶数量不足，不能完全消化和分解乳糖时就会引起腹泻，这种现象称为“乳糖不耐受”。一些商家在牛奶中添加了一定量的乳糖酶，使“乳糖不耐受”群体也能正常的喝上牛奶。下列叙述正确的是（　　） A. 牛奶中的乳糖可以在消化道中被直接吸收 B. 乳糖是一种二糖，大多数存在于动物细胞中 C. 乳糖和乳糖酶组成元素完全不同，但均以碳链为基本骨架 D. 可利用斐林试剂并进行水浴加热来检测乳糖是否被水解 【答案】B 【解析】 【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖、核糖、脱氧核糖等不能水解的糖称为单糖；由2个单糖脱水缩合形成的糖称为二糖，如蔗糖、麦芽糖等；多糖有淀粉、纤维素和糖原。 【详解】A、牛奶中的乳糖在消化道中被分解成半乳糖和葡萄糖后才能被吸收，A错误； B、乳糖是一种二糖，大多数存在于动物细胞中，B正确； C、乳糖属于糖类，组成元素为C、H、O，乳糖酶属于蛋白质，组成元素一定有C、H、O、N，两者组成元素不完全相同，但两者都是含碳有机物，均以碳链为基本骨架，C错误； D、乳糖属于还原糖，水解后产生的葡萄糖和半乳糖也是还原糖，都能与斐林试剂在水浴加热下产生砖红色沉淀，因此无法检测出乳糖是否被水解，D错误。 故选B。 2. 多肽链离开核糖体几分钟后才能被折叠，若在这期间被氧化，将会影响其后续的折叠。伴侣蛋白 GroEL 及其辅因子GroES能帮助活细胞内已被氧化的多肽链进行折叠，CnoX是一种与GroEL 结合的蛋白质，参与该过程。大肠杆菌中某多肽链的折叠过程如图。下列分析错误的是（　　） A. 该多肽链的折叠不需要内质网和高尔基体的参与 B. CnoX、GroES在与GroEL 结合的过程中可能存在竞争关系 C. GroES 与GroEL 结合后会引起多肽链进行折叠 D. CnoX与多肽链形成二硫键可防止多肽链被氧化 【答案】D 【解析】 【详解】A、大肠杆菌是原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体。该多肽链的折叠依赖GroEL、GroES和CnoX等蛋白质，无需内质网和高尔基体参与，A正确； B、CnoX先与GroEL结合，之后，GroES与GroEL结合后CnoX释放，所以CnoX、GroES在与GroEL结合时可能存在竞争关系，B正确； C、GroES与GroEL的结合引发CnoX的释放和多肽链的折叠，C正确； D、由图可知，已被氧化的多肽链与CnoX之间形成二硫键，二硫键断裂，已氧化的多肽链去氧化，D错误。 故选D。 3. 角蛋白72（KRT72）是由人体巨噬细胞产生并分泌的，其能识别并结合HIV的衣壳蛋白，阻止HIV与巨噬细胞膜结合，从而抑制HIV入侵巨噬细胞。下列叙述正确的是（ ） A. KRT72能特异性结合HIV衣壳蛋白，依赖细胞间的信息交流与识别 B. 可用放射性同位素18O标记KRT72，追踪其与HIV衣壳蛋白结合的过程 C. HIV的遗传物质为RNA，其遗传物质彻底水解后可得到5种有机物 D. 加热、加酸、加酒精等均能引起HIV的蛋白质肽键断裂而变性 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞间的信息交流的主体是细胞与细胞，HIV为病毒，不具有细胞结构，因此KRT72与HIV衣壳蛋白的结合不属于细胞间的信息交流与识别，A错误； B、18O是稳定同位素，不具有放射性，不能作为放射性同位素进行追踪，B错误； C、HIV的遗传物质是RNA，RNA彻底水解产物为磷酸、核糖、4种含氮碱基（A、U、G、C），其中磷酸是无机物，核糖+4种含氮碱基共5种有机物，C正确； D、加热、加酸、加酒精会破坏HIV蛋白质的空间结构使其变性，该过程不会断裂肽键，D错误。 4. 核孔（NPC）是介导大分子进出细胞核的唯一通道。核糖体前体的组装起始于核仁，经加工后通过NPC转运至细胞质最终形成成熟的核糖体。下列叙述正确的是（ ） A. 核膜是细胞核的边界，其主要作用是将细胞质与外界环境分隔开 B. 组成核糖体的蛋白质经NPC入核，与rRNA在核仁组装成核糖体前体 C. 物质通过NPC自由进出细胞核，实现核质之间的物质交换和信息交流 D. 真核细胞的DNA只存在于细胞核中，故细胞核是遗传和代谢的控制中心 【答案】B 【解析】 【详解】A、核膜的主要作用是将细胞核与细胞质分隔开，A错误； B、组成核糖体的蛋白质在细胞质基质合成后，通过NPC进入细胞核，与rRNA在核仁组装成核糖体前体，B正确； C、NPC对大分子物质的运输具有选择性，需消耗能量且依赖特定信号序列，C错误； D、真核细胞的DNA主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也含少量DNA，细胞核是代谢和遗传的控制中心，D错误。 故选B。 5. 海蛞蝓可通过摄食藻类，将叶绿体储存于肠道细胞的特殊细胞器“盗食体”中，维持长达数月的光合活性。研究发现，盗食体膜上存在V-ATPase(H+泵)和可被ATP激活的P2X4离子通道，以维持适宜光合作用的微环境(如下图)。长期饥饿时，海蛞蝓会通过增加溶酶体与盗食体融合，降解储存的叶绿体作为物质和能量的来源。下列说法正确的是（　　） A. 藻类叶绿体进入海蛞蝓细胞形成盗食体，需要转运蛋白参与 B. 盗食体中pH低于细胞质基质，有利于生成CO2供给叶绿体 C. 盗食体膜上的V-ATPase和P2X4蛋白转运物质均需消耗ATP D. 海蛞蝓长期饥饿时，溶酶体合成水解酶增多以分解叶绿体 【答案】B 【解析】 【详解】A、叶绿体属于较大的细胞器，其进入海蛞蝓细胞的方式为胞吞，依赖细胞膜的流动性，不需要转运蛋白参与，A错误； B、V-ATPase将H+泵入盗食体，因此盗食体内H+浓度高于细胞质基质，pH更低；H+可与HCO₃⁻反应生成CO₂，为叶绿体的暗反应提供原料，B正确； C、V-ATPase是H+泵，转运H+属于主动运输，消耗ATP；P2X4是可被ATP激活的离子通道，其转运离子的方式为协助扩散，不需要消耗ATP，C错误； D、水解酶的本质是蛋白质，由核糖体合成，溶酶体仅负责储存和释放水解酶，不能合成水解酶，D错误。 6. 某研究小组将生长状况相似的A、B两种植物置于相同密闭小室中，在最适温度下给予光照，每隔一段时间测定小室中CO2浓度，结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 11 min时，A积累的有机物与 B 相等 B. 若升高实验温度，A、B的光合速率都会下降 C. 当光照强度在 b klx~c klx之间时，A、B光合作用强度的主要限制因素不同 D. 在25~40 min期间，两种植物的叶肉细胞合成ATP 的场所只有细胞质基质和线粒体 【答案】D 【解析】 【详解】A、11 min时两密闭小室中浓度相等，且初始浓度相同，说明从实验开始到11 min，两种植物净吸收的总量相等，净吸收的量与有机物积累量呈正相关，因此A、B积累的有机物相等，A正确； B、题干明确实验在最适温度下进行，升高温度会导致光合作用相关酶活性下降，因此A、B的光合速率都会下降，B正确； C、由图2可知，A植物的光饱和点为b klx，B植物的光饱和点为c klx。光照强度在b~c klx之间时，A已达到光饱和，限制其光合作用的主要因素是浓度等非光照因素；B未达到光饱和，限制其光合作用的主要因素是光照强度，二者主要限制因素不同，C正确； D、25~40 min期间小室浓度稳定，说明整株植物的总光合速率等于整株的呼吸速率，但植株中存在大量不进行光合作用的细胞（如根细胞），因此叶肉细胞的光合速率大于自身的呼吸速率，仍在进行光合作用，其合成ATP的场所除细胞质基质、线粒体外，还有叶绿体的类囊体薄膜，D错误。 7. 如图表示某雌果蝇进行正常减数分裂时，处于四个不同阶段细胞（Ⅰ~Ⅳ）中相关结构或物质的数量。下列有关表述中正确的是（　　） A. 在Ⅰ阶段的细胞内，可能发生了着丝粒分裂 B. 在Ⅱ阶段的细胞内，可能没有同源染色体 C. 在Ⅲ阶段的细胞内，可能发生DNA的复制 D. 在Ⅳ阶段的细胞内，可能含有同源染色体 【答案】A 【解析】 【详解】A、分析题图：染色单体数量可变为0，且存在时与核DNA数量相等，为染色体数的2倍，因此①为染色体，②为染色单体，③为核DNA，雌果蝇体细胞染色体数为8；Ⅰ阶段无染色单体，染色体数=核DNA数=8，可代表减数第二次分裂后期的细胞，该时期会发生着丝粒分裂，因此Ⅰ阶段细胞可能发生了着丝粒分裂，A正确； B、Ⅱ阶段染色体数为8，染色单体和核DNA数为16，代表减数第一次分裂时期的细胞，减数第一次分裂过程中细胞均含有同源染色体，B错误； C、Ⅲ阶段染色体数为4，染色单体和核DNA数为8，代表减数第二次分裂前期、中期的细胞，DNA复制仅发生在减数第一次分裂前的间期，该阶段不会发生DNA复制，C错误； D、Ⅳ阶段无染色单体，染色体数=核DNA数=4，为减数分裂完成形成的子细胞（卵细胞或极体），减数第一次分裂时同源染色体已经分离，该阶段细胞不含同源染色体，D错误。 8. 囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病，其中约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸（Phe508）缺失。研究者设计了两种杂交探针以确定病因，其中探针1和2分别能与Phe508正常（相关基因用A表示）和Phe508缺失（相关基因用a表示）的CFTR基因结合。利用两种探针对三个家系各成员（胎儿未测定）的基因组进行分子杂交并电泳，结果如下图，a~i表示三个家系中各成员相关基因电泳结果。下列叙述错误的是（ ） A. 结果b为甲家系中Ⅱ1的检测结果，其基因型为aa B. 乙家系成员CFTR蛋白的Phe508均未缺失，说明Ⅱ1患病另有原因 C. 检测结果g、h、i均可能为丙家系中患病儿子Ⅱ1的检测结果 D. 若丙家系Ⅱ2表型正常，用这两种探针检测出两条带的概率为1/3 【答案】C 【解析】 【详解】A、探针1和2分别能与Phe508正常(相关基因用A表示)和Phe508缺失(相关基因用a表示)的CFTR基因结合，结合家系图和甲家系三位成员的电泳检测结果可知，父母的结果为a、c，患病女儿Ⅱ1的检测结果为b，其基因型为aa，A正确； B、由题可知：并非所有囊性纤维病患者均为CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失所致，由乙家系的电泳结果可知，三位成员的相关基因均只和探针1结合，说明三者的基因型均为AA，其儿子所患囊性纤维病的原因不是题干中所述原因，B正确； C、囊性纤维病是常染色体隐性遗传病，若丙家系Ⅱ1电泳结果是i，说明其患病原因不是CFTR蛋白508位苯丙氨酸缺失，而是其他位点突变，记为a′，则Ⅱ1的基因型为a′a′，结合电泳结果g、h，Ⅰ1、Ⅰ2的基因型为a′a，即二者的CFTR基因均不正常，二者均应患病，与图不符，即丙家系的Ⅱ1电泳结果不可能是i，C错误； D、综合以上可知：丙家系Ⅱ1电泳结果是g或h，基因型应为a′a，其父母为Aa、Aa′，子代基因型及比例为AA(正常)：Aa(正常)：Aa′(正常)：a′a(患病)=1：1：1：1，若丙家系Ⅱ₂表型正常，其基因型为：1/3AA、1/3Aa、1/3Aa′，用探针1、2检测出两条带(基因型为Aa)的概率为：1/3，D正确。 9. 下列关于发酵工程和微生物培养技术的叙述，正确的是（ ） A. 干热灭菌法能杀死物体内外所有的芽孢，而高压蒸汽灭菌法不能 B. 发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者可以用微生物进行发酵 C. 平板划线法和稀释涂布平板法均可用于微生物计数，且计数结果均为活菌数 D. 培养乳酸菌时，需在培养基中添加维生素，并置于无氧环境中培养 【答案】D 【解析】 【详解】A、灭菌的定义是杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法都属于灭菌方法，二者均可以杀死芽孢，A错误； B、发酵工程和传统发酵技术都以微生物的发酵为基础，二者最大的区别是发酵工程为纯种发酵，可避免杂菌污染，产品质量更稳定，B错误； C、平板划线法的作用是分离纯化微生物，不能用于微生物计数；只有稀释涂布平板法可用于活菌计数，计数结果为活菌数，C错误； D、乳酸菌属于厌氧型微生物，且自身无法合成生长必需的维生素，因此培养乳酸菌时需要在培养基中添加维生素，并置于无氧环境中培养，D正确。 10. 莠去津（一种含氮的有机化合物，在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明）是世界上使用广泛的除草剂之一，在土壤中残留期长，容易污染环境。选育降解莠去津的细菌的过程如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 可从pH值接近中性且长期使用莠去津的土壤中选育目的菌 B. 培养基A、B、C、D均是以莠去津为唯一氮源的选择培养基 C. 经过灼烧灭菌的接种环需冷却后才能接种菌种到培养基D上 D. 无透明带的菌落可能是固氮菌，有透明带的菌落可能是目的菌 【答案】C 【解析】 【分析】从土壤中分离微生物的一般步骤是:土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株，其中选择培养的目的是初步选择能目的菌，并提高其密度，在利用平板计数法统计之前需要进行梯度稀释。 【详解】A、细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长，可从pH值接近中性且长期使用莠去津的土壤中选育目的菌，A正确； B、培养基A、B、C是通过选择培养增加降解莠去津的细菌数量，D是筛选并分离目的菌，它们均是以莠去津为唯一氮源的选择培养基，B正确； C、根据培养基中菌落的分布特征可知，采用的是稀释涂布平板法接种菌种，使用的接种工具是涂布器，不是接种环，C错误； D、含过量莠去津的固体培养基不透明，被目的菌分解后形成透明带，故有透明带的菌落可能是目的菌。无透明带的菌落能在以莠去津为唯一氮源的选择培养基上生长，但不能分解莠去津，其可能是固氮菌，D正确。 故选C。 11. 紫草的次生代谢物紫草宁具有抗肿瘤作用，滇紫草的次生代谢物紫草素具有抗炎作用。将色氨酸营养缺陷型紫草细胞与亮氨酸营养缺陷型滇紫草细胞融合，再用特定培养基筛选得到杂种细胞。杂种细胞在茉莉酸甲酯的调控下，能同时合成紫草宁和紫草素，且其含量提升2.5倍。下列说法正确的是（　　） A. 紫草宁与紫草素是植物生长和生存所必需的代谢产物 B. 筛选杂种细胞的特定培养基中需要添加色氨酸和亮氨酸 C. 茉莉酸甲酯可调控紫草宁和紫草素合成相关基因的表达 D. PEG是促细胞融合剂，可直接诱导紫草和滇紫草细胞的融合 【答案】C 【解析】 【详解】A、紫草宁和紫草素属于次生代谢产物，并非植物生长和生存所必需的初生代谢产物，A错误； B、色氨酸营养缺陷型紫草细胞无法自主合成色氨酸，亮氨酸营养缺陷型滇紫草细胞无法自主合成亮氨酸，杂种细胞可整合两种亲本的遗传信息，能同时合成两种氨基酸，因此筛选杂种细胞的培养基不需要添加色氨酸和亮氨酸，未融合的亲本细胞、同种亲本融合的细胞均无法在该培养基存活，以此筛选出杂种细胞，B错误； C、紫草宁和紫草素的合成需要相关酶的催化，酶是基因表达的产物，茉莉酸甲酯可调控相关基因的表达，进而调节两种代谢产物的合成，C正确； D、植物细胞具有细胞壁，无法直接诱导融合，需先去除细胞壁获得原生质体后，再用PEG诱导原生质体融合，D错误。 故选C。 12. 抗原表位是位于抗原表面决定抗原特异性的特殊化学基团，一种抗原表位只能与T细胞或B细胞表面一种受体结合，刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单抗的过程，下列说法正确的是（ ） A. 培养分离出的B细胞时，需定期更换培养液以保证无菌环境 B. 经选择培养基筛选所得的杂交瘤细胞能够产生的抗体有3种 C. 对杂交瘤细胞克隆化培养的原理是细胞的全能性 D. 抗体检测后，选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体 【答案】D 【解析】 【详解】A、培养分离出的B细胞时，由于培养过程中代谢废物的积累以及营养物质的消耗，因此需要定期更换培养液，即培养分离出的B细胞时，需定期更换培养液以保证无毒环境，A错误； B、由于B细胞有多种，经选择培养基筛选后，杂交瘤细胞能够产生的抗体有多种，因此不一定是3种，B错误； C、细胞全能性指的是单个细胞可以形成一个完整的个体或者各种组织细胞，对杂交瘤细胞进行克隆化培养不能体现细胞的全能性，其原理是细胞增殖（有丝分裂），C错误； D、利用抗原-抗体特异性反应后，选出的每个杂交瘤细胞只能产生1种抗体，D正确。 故选D。 13. 为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响，有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述正确的是（ ） A. 受精卵卵裂过程中，胚胎体积随细胞数目的增多而变大 B. 将胚胎1培养至桑葚胚期，取成纤维细胞完成后续实验 C. 用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，可获得胚胎2和胚胎3 D. 利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样 【答案】C 【解析】 【详解】A、卵裂期细胞进行有丝分裂，细胞数目增多，但胚胎总体积基本不变甚至略有减小，A错误； B、桑葚胚阶段细胞尚未发生分化，不存在已分化的成纤维细胞，B错误； C、体细胞核移植过程中，可使用蛋白酶合成抑制剂等化学物质激活重构胚，使其恢复细胞周期完成分裂发育，进而获得胚胎2和胚胎3，C正确； D、两只小狗的细胞核均来源于成纤维细胞甲（成纤维细胞乙仅敲除了T基因，性染色体等其余核遗传物质与甲完全一致），因此二者性别一定相同；仅T基因敲除可能导致毛色不同，不可能出现性别差异，D错误。 14. 下列关于DNA提取、PCR及鉴定实验的叙述，正确的是（ ） A. 琼脂糖凝胶电泳实验中使用的微量离心管、枪头等需进行高压灭菌 B. PCR时引物长度越长、GC含量越高，需设定的复性温度越低 C. 提取DNA时应将研磨液过滤并取沉淀物，然后在沉淀物中加入冷酒精 D. 琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混匀 【答案】A 【解析】 【详解】A、琼脂糖凝胶电泳实验中，为避免外源DNA、核酸酶等污染实验样本，微量离心管、枪头等耗材需进行高压灭菌处理，A正确； B、PCR的复性（退火）温度与引物长度、GC含量呈正相关，引物越长、GC含量越高，引物与模板结合的稳定性越强，需要设定的复性温度越高，B错误； C、提取DNA时，DNA溶解在研磨液中，过滤后应取含DNA的上清液，向上清液中加入冷酒精使DNA析出，沉淀物为细胞碎片等杂质，C错误； D、核酸染料不耐高温，需待琼脂糖加热熔化后冷却至50~60℃左右再加入混匀，熔化前加入会导致染料被高温破坏失效，D错误。 15. 研究人员将HAP4基因定向插入到R质粒的启动子（PTDH3）的下游，以构建HAP4基因高表达载体，过程如图所示。HAP4基因的M端可直接用图中相应限制酶切割，扩增HAP4基因片段时需在N端添加特定的限制酶识别序列。若R质粒其他部位、HAP4基因不含图示的限制酶识别序列，下列叙述错误的是（ ） A. RNA聚合酶识别并特异性结合启动子PTDH3后驱动转录 B. 应选用限制酶XhoI切割R质粒，限制酶SalI切割HAP4基因 C. HAP4基因M端存在5′−ACTAGT−3′序列，故可用SpeI进行酶切 D. HAP4基因与R质粒构成的重组质粒不能被限制酶XhoI切开 【答案】C 【解析】 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别并特异性结合的位点，二者结合后可启动下游基因的转录过程，A正确； BC、由图示可知限制酶SpeI的识别序列为5′−ACTAGT−3′，HAP4基因M端存在该序列，因此可用SpeI进行酶切，但是质粒上没有SpeI的切割位点，虽然XbaI切割形成的黏性末端和SpeI相同，但是如果用XbaI切割质粒会将启动子切除，所以HAP4基因M端不能用SpeI进行酶切；而M端还存在SalI的识别序列，所以可以用限制酶SalI切割HAP4基因，质粒中的限制酶XhoI切割后产生的黏性末端为5′−TCGA−，限制酶SalI切割后产生的黏性末端也为5′−TCGA−，二者黏性末端互补，可以连接。实验需要将HAP4基因插入启动子下游，靠近启动子的R质粒位点是XhoI位点，HAP4的M端自带SalI识别序列，因此需要用XhoI切割R质粒、SalI切割HAP4基因，B正确，C错误； D、XhoI识别序列为CTCGAG，SalI识别序列为GTCGAC，二者连接后，连接处的序列变为CTCGAC，不再符合XhoI的识别序列，且R质粒其他部位没有XhoI识别位点，因此重组质粒不能被XhoⅠ切开，D正确。 二、非选择题：本题共5个小题，共55分。 16. 近年来发现一种新的细胞器：内质网高尔基体中间体（ERGIC），其既参与蛋白质和脂质的分选，也介导双向运输。ERGIC不仅是参与调控内质网—高尔基体经典分泌途径的核心细胞器，同时也是非经典分泌途径的枢纽，分泌过程如图所示。回答下列问题： 注：ERGIC53和TMED是ERGIC膜上的两种关键蛋白，ERGIC53可识别糖基化蛋白；TMED能够调控多种非经典分泌蛋白离开ERGIC． （1）分离ERGIC等细胞器的方法是__________。在蛋白质的经典分泌途径中，细胞内__________（细胞器）起着重要的交通枢纽作用。囊泡在ERGIC、内质网、高尔基体之间定向转运，依赖膜上的蛋白质精准识别融合，该过程体现生物膜具有__________的结构特点。 （2）从细胞器的依赖性上，区分经典分泌、非经典分泌途径的核心依据是__________。若抑制TMED基因表达，非经典分泌途径分泌速率会__________（填“上升”“下降”或“不变”），原因是__________。 （3）研究发现，部分细胞在受到病原体感染时，会优先通过非经典分泌途径分泌炎症因子。请从分泌效率和功能角度分析其意义__________（答出一点即可）。 【答案】（1） ①. 差速离心法 ②. 高尔基体 ③. （一定的）流动性 （2） ①. 是否需要高尔基体的参与（是否依赖高尔基体） ②. 下降 ③. TMED 能够调控多种非经典分泌蛋白离开 ERGIC，抑制 TMED 基因表达，TMED 合成减少，非经典分泌蛋白不能正常离开 ERGIC，导致分泌速率下降 （3）非经典分泌途径无需经过高尔基体，分泌过程更快，可快速释放炎症因子，迅速启动免疫反应抵抗病原体感染 【解析】 【小问1详解】 差速离心法利用不同细胞器密度差异分离细胞器，因此分离 ERGIC 等细胞器的方法是差速离心法，经典分泌途径为内质网→ERGIC→高尔基体，高尔基体对蛋白质加工、分类、包装，是分泌的交通枢纽；囊泡定向转运、膜识别融合，体现生物膜具有一定的流动性的结构特点。 【小问2详解】 题干指出 ERGIC 既是内质网‑高尔基体经典分泌途径核心，又是非经典分泌枢纽；根据题图，经典分泌要经过高尔基体，非经典分泌不依赖高尔基体，从细胞器的依赖性上，区分经典分泌、非经典分泌途径的核心依据是是否需要高尔基体参与（是否依赖高尔基体）。若抑制 TMED 基因表达，非经典分泌途径分泌速率会下降，原因是TMED 能够调控多种非经典分泌蛋白离开 ERGIC，TMED 基因被抑制，TMED 合成不足，非经典分泌蛋白难以离开 ERGIC，分泌过程受阻。 【小问3详解】 非经典分泌途径不经过高尔基体，分泌路径更短，分泌速度更快，可以快速释放炎症因子，及时启动免疫防御，抵御病原体感染。 17. 为探究叶绿素b对光合作用的影响，科研人员选取野生型小麦与叶绿素b缺失突变型小麦为实验材料，分别测定二者叶片的相关光合指标，实验结果如表所示。 检测 指标 叶绿素a含量 （mg·g-1） 叶绿素b含量 （mg·g-1） 气孔导度 （mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度 （μmol·mol-1） 净光合速率 （μmol·m-2·s-1） 野生型 3 0.9 210 81 22.7 突变型 1.7 0.01 45 152 15.3 （1）叶绿素b分布于叶绿体的__________结构中，其主要吸收__________光。 （2）结合数据分析，气孔因素__________（填“是”或“不是”）限制该突变体光合速率的主要因素。突变体胞间CO2浓度显著高于野生型，其原因是__________。 （3）PSI是植物叶绿体类囊体膜上的蛋白质复合体，存在游离态和结合态两种形式，二者能在特定条件下相互转化。功能正常的PSI可吸收、传递和转化光能。游离态的PSI与LHCI蛋白结合形成超级复合体，可大幅提高其作用效率。科研人员发现两种植株的PSI总量基本相同，且含量不受强光影响，但在强光照射下突变体小麦更容易发生光损伤。为研究其原因，科研人员进一步测定两种植株相关数据，结果如图所示。 依据上述信息分析，强光照射下，突变型植株的PSI__________，进而造成光能的吸收、传递和转化受阻，使其更易发生光损伤。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 蓝紫光和红 （2） ①. 不是 ②. 叶绿素b含量低，光反应生成的ATP、NADPH减少，暗反应固定CO2的能力减弱 （3）正常功能更容易受损；PSⅠ与LHCI结合受阻且更易向游离态PSⅠ转化 【解析】 【小问1详解】 叶绿体的类囊体薄膜上分布着光合色素和相关酶，是光反应的场所，叶绿素b作为光合色素之一就分布在这里。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，它们主要吸收蓝紫光和红光，对绿光吸收较少，这也是植物叶片呈绿色的原因。 【小问2详解】 判断气孔因素是否是光合速率限制因素，要看气孔导度和胞间CO₂浓度的关系。突变体气孔导度低，但胞间CO₂浓度却比野生型高，说明不是气孔因素限制了光合速率。突变体叶绿素b含量低，光反应生成的ATP、NADPH减少，暗反应固定CO₂的能力减弱。光反应为暗反应提供ATP和NADPH，叶绿素b缺失导致光反应减弱，产生的能量和还原剂不足，暗反应固定CO₂的速率下降，使得胞间CO₂积累，浓度升高。 【小问3详解】 图表和题干信息可知：   左图中Pm值与具有正常功能的PSI含量正相关，强光下突变体Pm值下降更多，说明正常功能更容易受损； 右图显示强光下突变体游离态PSI相对值更高，结合题干“游离态的PSI与LHCI蛋白结合形成超级复合体，可大幅提高其作用效率”，说明突变体PSⅠ与LHCI结合受阻且更易向游离态PSⅠ转化，无法形成高效的超级复合体，导致光能的吸收、传递和转化受阻，更易发生光损伤。 18. 黄瓜果肉大多为白色或淡绿色，研究人员筛选到黄果肉突变体和橙果肉突变体。将黄果肉突变体分别与白果肉品种和橙果肉突变体杂交，研究果肉颜色性状的遗传规律，结果见表。回答下列问题： 项目 甲组 乙组 P 黄果肉×白果肉 黄果肉×橙果肉 F1 白果肉↓⊗ 白果肉↓⊗ F2 黄果肉：白果肉 黄果肉：橙果肉：白果肉 数量/株 152：456 114：152：342 （1）相对白果肉，黄果肉为________（填“显性”或“隐性”）性状。研究表明，橙果肉由3号染色体上的基因控制，橙果肉基因与黄果肉基因不互为等位基因，理由是________。乙组F2黄果肉植株中，纯合子占________。 （2）研究发现，黄果肉基因在4号染色体上。SNP分子标记是基因组中单个核苷酸变异形成的遗传标记，常用于检测染色体上基因的位置。用不同SNP分子标记检测甲组的亲本、F1和部分F2的4号染色体上SNP分子标记的情况，结果见图，则黄果肉基因位于分子标记________之间。 注：条带表示染色体片段，Y表示黄果肉植株，W表示白果肉植株 （3）为验证黄果肉基因的功能，研究人员预想通过转基因技术生成RNA干扰靶基因的表达，实验的思路和预期结果是_________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 隐性 ②. 乙组F₂的表现型比例为白果肉:黄果肉:橙果肉≈9:3:4，是9:3:3:1的变形，说明控制两种性状的基因遵循自由组合定律，位于非同源染色体上，因此二者不互为等位基因。 ③. 1/3 （2）SNP9和SNP5 （3）实验思路：将靶向黄果肉基因的RNA干扰载体导入纯合黄果肉黄瓜植株中，设置导入空载体的纯合黄果肉黄瓜作为对照，在相同且适宜条件下培养，观察果肉颜色预期结果：实验组黄果肉植株的果肉颜色恢复为白果肉，对照组仍为黄果肉 【解析】 【小问1详解】 甲组黄果肉×白果肉，F₁全为白果肉，说明白果肉对黄果肉为显性，黄果肉是隐性性状。甲组F₂白:黄=456:152≈3:1，说明该对性状由1对等位基因控制，乙组F1自交，F2黄:橙:白≈3:4:9，是9:3:3:1的变形，说明为独立遗传的两对等位基因控制，即橙果肉基因与黄果肉基因不互为等位基因，其中白果肉为双显性（A_B_）、橙果肉为A_bb+aabb、黄果肉为aaB_。乙组F₂黄果肉（aaB_）中纯合子aaBB占比为1/3。 【小问2详解】 由图可知：F2黄果肉个体与黄果肉亲本相同片段位于SNP9和SNP5之间，因此黄果肉基因位于SNP9和SNP5之间。 【小问3详解】 RNA干扰的作用是靶向抑制特定基因的表达，本实验目的是验证黄果肉基因的功能，所以可选择纯合黄果肉植株，导入靶向黄果肉基因的RNA干扰载体抑制其表达，另外设置导入空载体的纯合黄果肉黄瓜作为对照，在相同且适宜条件下培养，观察果肉颜色。导入靶向黄果肉基因的RNA干扰载体黄果肉性状的出现依赖该基因的表达，导致干扰后黄果肉会恢复为白果肉，而对照组仍为黄果肉。 19. 下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是本地黄牛。请回答下列问题： （1）用促性腺激素处理，可使供体1______。若图中的受精卵是通过体内受精得到的，则体内受精的场所是______；若图中的受精卵是通过体外受精得到的，则需要提供发育至______期的卵子和______的精子。 （2）内细胞团细胞中含有胚胎干细胞，胚胎干细胞具有分化成成年动物体内的任何一种类型细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能，根本原因是______。 （3）通过______技术获得二分胚，对囊胚阶段的胚胎进行操作时要注意将______均等分割。若要对胚胎做性别鉴定，可以取囊胚的______进行DNA分析。 （4）与克隆牛相比，试管牛更具有多样性，其原因是试管牛是有性生殖的后代，其亲代减数分裂过程中会发生______。 【答案】（1） ①. 超数排卵 ②. 输卵管 ③. 减数第二次分裂中期（MⅡ期） ④. 获能 （2）胚胎干细胞具有生物体生长发育繁殖的全套遗传信息 （3） ①. 胚胎分割 ②. 内细胞团 ③. 滋养层细胞 （4）基因重组 【解析】 【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子进行的多种显微操作和处理技术，通过人工干预，让胚胎在体外或体内环境下发育，以获得优良后代或进行相关研究、应用。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割等技术。 【小问1详解】 由图可知为体外受精过程，这是培育试管牛等试管动物的关键步骤之一，将精子和卵子在体外结合形成受精卵。 用促性腺激素处理，可使供体1超数排卵。若图中的牛犊是通过体内受精培育的，体内受精的场所是输卵管。若图中的犊牛是通过体外受精得到的，卵母细胞应发育至减数第二次分裂中期（或MⅡ期），此时的卵母细胞才具备受精能力，能与获能的精子结合。 【小问2详解】 干细胞具有发育的全能性，这是干细胞能分化成牛体内任何一种类型细胞，并进一步形成机体所有组织和器官直至个体的根本原因。细胞的全能性意味着细胞包含该生物生长、发育、繁殖所需的全部遗传信息，在合适条件下可分化为各种细胞、组织和器官，最终发育成完整个体。 【小问3详解】 进行胚胎分割技术获得二分胚，可对早期胚胎进行分割，以获得多个胚胎，从而提高胚胎利用率。对囊胚阶段的胚胎进行操作时要注意将内细胞团均等分割，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，若分割不均匀，会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 通过PCR（聚合酶链式反应）技术可对囊胚的滋养层细胞进行DNA分析，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，取滋养层细胞进行DNA分析，不会对胚胎的发育造成影响。 【小问4详解】 与克隆牛相比，试管牛更具有多样性，其原因是试管牛是有性生殖的后代，其亲代减数分裂过程中会发基因重组。 20. 组织型纤溶酶原激活物(t-PA)可用于溶解血栓，半衰期短，大剂量注射会增加出血风险。 借助PCR技术改造t-PA基因(图1)，将其第117位天冬酰胺(密码子为5′-AAU-3′替换为谷氨酰胺(密码子为5′-CAA-3′)，可延长作用时间。回答下列问题： （1）图1中t-PA基因DNA标注位点的碱基编码天冬酰胺，转录模板链是________(填“a链”或“b链”)。为实现对t-PA基因的改造，引物的改造要求是________。 （2）BLGSP是山羊β-乳球蛋白(BLG，在乳腺中合成)的信号肽序列，可引导BLG的多肽链高效转入内质网。BLG启动子驱动BLG基因的表达。将编码BLGSP的序列和改造后的t-PA基因用四种限制酶切割后连接成融合基因(见图2)，使用限制酶BamH I和BglII可避免出现________的问题。用于切割质粒的限制酶是________。构建重组质粒使用BLG启动子和BLGSP序列的目的是________。 （3）用________法将重组质粒导入山羊的受精卵。导入重组质粒前需要对受精卵进行性染色体组成检测，原因是________。 【答案】（1） ①. a链 ②. 将引物1中对应a链TTA序列的部分替换为CAA （2） ①. 融合基因自身环化、反向连接 ②. Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ ③. 借助BLG启动子使融合基因仅在山羊乳腺细胞中特异性表达，借助BLGSP序列引导表达出的融合多肽链进入内质网完成加工，最终使改造后的t-PA蛋白分泌到乳汁中 （3） ①. 显微注射 ②. 只有雌性山羊的乳腺细胞可在BLG启动子驱动下特异性表达目的蛋白，雄性个体无法通过乳腺生物反应器生产t-PA 【解析】 【小问1详解】  天冬酰胺的密码子是5'-AAU-3'，根据碱基互补配对原则，转录出该密码子的DNA模板链对应序列为3'-TTA-5'，因此转录模板链是a链。 该改造属于PCR介导的定点突变：要让新的密码子变为5'-CAA-3'，对应模板链序列需要从3'-TTA-5'变为3'-GTT-5'，PCR的引物1结合在a链的对应区域，因此需要改造引物1的对应碱基，引入定点突变，即将引物1中对应a链TTA序列的部分替换为CAA，最终扩增得到突变的t-PA基因。 【小问2详解】 BamH Ⅰ和Bgl II切割后产生相同的黏性末端GATC，保证两段序列能正常连接，若只用同一种酶切割两个片段，会出现两个片段各自自身环化、或者反向连接的问题，搭配不同的两端酶切组合，两个融合片段连接后两端保留的是Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ的不同黏性末端，因此可以避免融合基因自身环化、反向连接。要将融合基因（两端为Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ）插入到BLG启动子和终止子之间，因此切割质粒的限制酶选择Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ。 BLG启动子是乳腺特异性启动子，可驱动目的基因仅在乳腺组织中转录；BLGSP信号肽可引导翻译出的多肽进入内质网加工，最终让目的t-PA蛋白分泌到乳汁中，实现乳腺生物反应器的生产目的。 【小问3详解】 将重组DNA导入动物受精卵的常规方法是显微注射法。 该设计为乳腺生物反应器，只有雌性山羊的乳腺可发育成熟并在BLG启动子调控下分泌乳汁表达目的蛋白，雄性个体无法实现该生产需求，因此需要提前筛选雌性受精卵。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $