精品解析：四川成都市川化中学2025-2026学年度高2024级高二下期中学业质量监测生物试卷

川化中学2025-2026学年度高2024级高二下期中学业质量监测 生物学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项：1.开考前，请先将自己姓名、准考证号填涂在答题卡上； 2.选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。 一、单选题：本大题共15小题，共45分。 1. 双酚A（BPA）是一种含碳有机物，是重要的工业原料，在环境中不易降解，科研人员对土壤中细菌等微生物进行筛选，得到了具有降解BPA能力的菌株，下列正确的是（　　） A. 为了有效防止杂菌的污染，可将土壤稀释液彻底灭菌后再接种到培养基上 B. 分离BPA降解菌的培养基需要以BPA为唯一碳源 C. 可用平板划线法和稀释涂布平板法对该菌进行计数 D. 培养基要满足微生物生长对pH和渗透压的要求，调pH一般应在灭菌后 2. 自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料（含碳有机物）的细菌。为筛选这两种细菌，并探究两种细菌的协同降解效果，研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是（　　） A. 为筛选出目的菌，培养基应以PET塑料为唯一碳源 B. 细菌纯培养时，需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布 C. 利用显微镜直接计数，可估算出菌悬液中细菌的总数 D. 探究甲、乙降解效果的协同性，至少需设三个实验组 3. 从某污水处理系统中分离出多种细菌，经进一步筛选获得具有高效降低污水中有机污染物（COD为有机污染物分解时化学需氧量）能力的菌株，过程如图所示。下列相关说法错误的是（　　） A. 牛肉膏蛋白胨培养基可用高压蒸汽灭菌法灭菌 B. 为确定接种时菌液的最佳稀释倍数可先用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目 C. 图中平板划线法获得的菌落具有不同的菌落特征 D. 挑取单菌落后接种到液体培养基中培养，目的是扩大化培养菌株 4. 养殖池中存在的有毒物质主要是氨和亚硝酸，这两种物质可由硝化细菌吸收利用。研究人员从养殖池池泥中分离出硝化细菌并进行了计数。有关叙述正确的是（　　） A. 需配制一定浓度含氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基以分离硝化细菌 B. 配制的培养基经高压蒸汽灭菌后通常还需要调节pH才能使用 C. 涂布时，用涂布器沾取少量菌液并均匀地涂布在培养基的表面 D. 使用涂布平板法统计得到的菌落数目往往比活菌的实际数目少 5. 下列技术或方法与原理相符的是（ ） A. 人参细胞的大量培养和动物细胞培养——细胞增殖 B. 植物组织培养和单克隆抗体的制备——细胞的全能性 C. 早期胚胎培养和人鼠细胞融合——细胞膜的流动性 D. 转基因抗虫棉和克隆羊多利的培育——基因重组 6. 使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀死肿瘤细胞，但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。构建抗体—药物偶联物（ADC）能对肿瘤细胞进行选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，它的作用机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 构建抗体—药物偶联物的抗体是特异性强、灵敏性高的单克隆抗体 B. 制备该抗体需要利用动物细胞融合和动物细胞培育等技术手段 C. ADC与癌细胞识别后，通过胞吞进入细胞体现了细胞膜的选择透过性 D. 药物在癌细胞内释放并起作用，同时诱导溶酶体破裂，加速了癌细胞的凋亡 7. 中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两姐妹，突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理研发诊治药物带来光明前景。下图为“中中”和“华华”培育的流程，相关叙述不正确的是（ ） A. 这说明已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的 B. 该过程属于无性生殖，图中的卵子实际上是次级卵母细胞 C. 图中的③过程是指动物胚胎的体外培养过程 D. 中中、华华的性别是由成纤维细胞的染色体组成决定的 8. 科研人员取“南薯88”培养不同天数的不定根（培养天数越多，不定根越粗），采用平铺培养和倒置培养研究倒置培养对“南薯88”不定根生芽的影响，其结果如下表所示。下列相关叙述，正确的是 所取不定根的培养时间/天 平铺培养 倒置培养 瓶数 出芽瓶数 出芽数 瓶数 出芽瓶数 出芽数 30 6 0 0 6 0 0 60 6 4 11 6 4 24 90 6 4 15 6 4 28 A. “南薯88”不定根生芽体现了细胞的全能性 B. 该实验的自变量是不定根的培养天数 C. 脱分化时，应给予适宜光照诱导基因表达 D. 倒置培养能促进较粗的不定根生芽 9. 科研人员在杂交瘤细胞的基础上获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可以同时结合两种抗原。抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同），如图1．因此双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多，其中有一种抗体能同时与抗原α与β结合称为双特异性抗体，如图2．下列相关叙述错误的是（　　） A. 科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫，浆细胞分泌相应抗体 B. 制备杂交瘤细胞时，需将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单个细胞后再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，多次筛选得到两种杂交瘤细胞 C. 诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 D. 图2中若1是A2，则 2、3、4、5、6分别对应a、B2、b、α、β 10. 治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排斥反应。下图表示治疗性克隆的过程，下列说法正确的是 A. 图示过程利用了动物细胞培养和动物体细胞融合技术 B. 图示过程实现了动物细胞的全能性，其优点是用上述方式获得的各种脏器组织细胞、神经细胞等进行移植降低了免疫排斥反应 C. ①过程的细胞学基础是细胞的增殖和分化 D. ①②过程需要进行DNA复制和蛋白质合成，同时还需要在培养液中不断补充细胞所需要的ATP 11. 下图示利用重叠延伸PCR技术改造目的基因的原理。相关叙述错误的是（ ） A. 图示操作中至少需要用2种限制酶对目的基因进行处理 B. 操作中引物2和引物3序列应含有拟突变位点，且可以互补 C. 应选用引物1和引物4进行PCR3，以获得大量目的基因序列 D. 此过程实现的基因序列改变属于基因突变，未发生基因重组 12. 甲、乙两病分别由等位基因A/a、D/d控制，其中一种为伴性遗传，图1是某家族患甲、乙病的系谱图。将家族中部分个体的D、d基因（长度相等）用限制酶酶切后进行凝胶电泳，结果如图2所示，已知人群中患乙病的概率为1/10000。不考虑变异以及X、Y染色体的同源区段，下列叙述最可能的是（ ） A. 甲病与白化病的遗传方式相同，乙病与抗维生素D佝偻病的遗传方式相同 B. 若8号母亲不患甲病，则10号个体同时患甲、乙两病的概率为1/606 C. 若D基因由d基因突变而来，发生的突变类型可能是碱基对的增添 D. 图2凝胶底部侧连接的是电源正极 13. 如下图所示为农作物新品种的育种方式，相关叙述错误的是（　　） A. ②③过程分别称为脱分化和再分化，开辟了植物繁殖的新途径 B. ⑤过程中若连接的是黏性末端，则可使用E·coliDNA连接酶 C. ①过程为植物体细胞杂交技术，可通过是否再生细胞壁鉴定杂种细胞 D. 若要获得耐盐突变体，可对愈伤组织进行化学或物理的诱变处理 14. 家禽的饲料中富含谷物，纤维素是谷物的重要成分，但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶，阻碍了家禽对饲料的吸收与利用。研究人员利用转基因技术改造乳酸杆菌，将其添加到饲料中，以提高家禽养殖效率。枯草芽孢杆菌的W基因可编码一种可高效降解纤维素的酶，已知图中W基因转录方向是从左往右。为使乳酸杆菌产生该酶，以图中质粒为载体进行转基因，下列说法不正确的是（ ） 限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ KpnⅠ HindⅢ 识别序列和切割位点（5′→3′） G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT A. 家禽肠道内乳酸杆菌细胞呼吸产生的物质可抑制某些微生物生长 B. 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来，种类繁多且具有专一性 C. 在受体细胞中，W基因转录时以乙链为模板，可以边转录边翻译 D. 为获得正确表达W基因的重组质粒，应选HindⅢ和EcoRⅠ切割质粒 15. 为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响，研究人员在种植转基因菊花的第二年，随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草，提取DNA。根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增，电泳结果如图。下列说法不正确的是（ ） 注:CK表示质粒阳性对照，1为空白对照，2～10 为转基因株系， 11～15为不同种类杂草，16～20 为非转基因菊花 A. 设置空白实验是为了排除实验操作、试剂污染等对结果的影响 B. 结果表明2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定，且未发生向周边植物的扩散 C. 转基因植物与周边其他植物之间不可能通过花粉发生基因交流 D. 将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价 二、非选择题：共4大题，55分 16. 尿素是一种重要的农业氮肥，只有当土壤中的细菌分泌脲酶将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。 （1）某生物兴趣小组设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌（目的菌）。 分步实验目标 简易操作 取样 从______（填地点名称）等常施加尿素肥料的区域采集土样 ______ 称取KH2PO4、NaHPO4、MgSO4·7H2O、______为唯一氮源、葡萄糖、琼脂并用水定容。 灭菌 放入______（填仪器名称）中121℃灭菌15-30min。 倒平板 待培养基冷却凝固后倒置，以免______。 接种和分离尿素分解菌 采用______法接种以分离并计数。 （2）培养2天后，小组成员发现下图平板上生长有形如霉菌的A菌落，其与细菌菌落在______上均有明显区别。霉菌能在上述选择培养基上生长的原因可能是______ A.其能分泌脲酶分解尿素 B.其能将尿素吸收到胞内并利用 C.其具有固氮能力 D.其可能与尿素分解菌共生 （3）为了筛选分泌脲酶的细菌，小组重新设计了加入酚红指示剂的培养基。其原理是脲酶催化尿素分解为NH3进而升高pH，尿素分解菌周围会出现______。 小组成员利用液体培养基对分离的尿素分解菌进行扩大培养。对培养的菌液按以下倍数进行稀释，取0.2mL涂布平板并计数： 稀释103倍 稀释104倍 稀释105倍 平板1 320 65 9 平板2 311 72 17 平板3 337 79 3 计算得知，该菌液每毫升的活菌数是______，该结果比实际值偏______。 17. 供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰（即RNA某位点的甲基化）水平对猪核移植胚胎发育的影响，研究者进行系列实验。 （1）核移植的受体是__________________细胞，核移植后的重构胚发育至__________________阶段可利用__________________技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体，从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的__________________可用于医学研究。 （2）RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞（甲组）属于多能干细胞，猪胎儿成纤维细胞（乙组）则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两个细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率，结果如图1、2。 结果表明，核供体细胞的分化程度越高，___________________________越低。 （3）研究发现甲组细胞内甲基转移酶M（催化RNAm6A修饰）的表达水平高于乙组，为验证RNAm6A修饰与核移植胚胎发育能力的关系，研究者进行如下实验： 组别 对核供体细胞的处理方法 核移植胚胎发育能力的检测结果 胚胎总数 胚胎卵裂率 囊胚率 对照组 导入空载体 187 59.4% 16.8% 实验组 导入M基因过表达载体 185 71.3% 27% 导入空载体是为了排除_________等对实验结果的干扰。结果表明，_________可提高核移植胚胎的发育能力。 （4）为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，研究者分析了M基因启动子的甲基化水平，发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%，而猪胎儿成纤维细胞则为50%。 据此设计实验：实验组用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞，对照组不处理；检测两组的M基因启动子甲基化水平。 请修正实验方案：_________________。 研究者通过实验证实了M基因启动子的甲基化是导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因。 （5）进一步研究表明，RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少。综上，推测猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高的原因___________________________。 18. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。 （1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照________原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发________。 （2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。 实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的________倍。由实验结果可以得出：________。 （3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案_______。 （4）请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用_______。 19. 借助噬菌体展示技术制备的单克隆全人源抗体scFv，是由常规抗体的1/2轻链可变区（VL）、1/4重链可变区（VH）借助连接短肽（Linker）构成。请回答下列问题： （1）获取由VL-Linker-VH序列构成如图1所示的融合基因scFv。首先，从已免疫的B细胞中提取________，借助图1中的两对引物________、________进行________，分别获得大量的VL、VH的cDNA；其次，利用重叠延伸PCR，将已获得的VL、VH通过Linker连接成融合基因scFv，已知1F的：5'端不能与基因Linker模板链配对的碱基序列为5'-CTTCTACAG-3'，则1R的5'端前6个碱基序列为：5'________3'。 （2）用融合基因scFv与噬菌粒构建表达载体（如图2）。噬菌粒是由噬菌体的部分DNA与质粒经人工构建而成。将目的基因成功插入噬菌粒所需要的酶有________。图2结构中，质粒复制原点的作用是________，能启动子代噬菌体DNA复制的结构是________。 （3）噬菌粒表达载体导入大肠杆菌和获取表面展示有scFv的子代噬菌体（如图3）。常用_______处理大肠杆菌以便于其吸收表达载体，被噬菌粒表达载体转染的大肠杆菌在含有______的培养基中，于_______（场所）中寸翻译出scFv。由于图2结构表达的蛋白质中只有________属于噬菌体，欲构建图3所示的噬菌体就需噬菌体辅助感染，为确保成功，辅助感染的噬菌体必须具有的缺陷是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 川化中学2025-2026学年度高2024级高二下期中学业质量监测 生物学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项：1.开考前，请先将自己姓名、准考证号填涂在答题卡上； 2.选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。 一、单选题：本大题共15小题，共45分。 1. 双酚A（BPA）是一种含碳有机物，是重要的工业原料，在环境中不易降解，科研人员对土壤中细菌等微生物进行筛选，得到了具有降解BPA能力的菌株，下列正确的是（　　） A. 为了有效防止杂菌的污染，可将土壤稀释液彻底灭菌后再接种到培养基上 B. 分离BPA降解菌的培养基需要以BPA为唯一碳源 C. 可用平板划线法和稀释涂布平板法对该菌进行计数 D. 培养基要满足微生物生长对pH和渗透压的要求，调pH一般应在灭菌后 【答案】B 【解析】 【分析】1、使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。 2、平板划线法不能用来计数，稀释涂布平板法可用来计数。 【详解】A、灭菌会杀死稀释液中所有微生物，得不到能降解 BPA 的菌株，A 错误； B、 BPA降解菌能够分解BPA（一种含碳有机物），故分离BPA 降解菌的培养基需要以BPA为唯一碳源，B正确； C、平板划线法不能用来计数，C错误； D、调pH一般应在灭菌前，D 错误。 故选B。 2. 自然界存在着甲、乙两种降解PET塑料（含碳有机物）的细菌。为筛选这两种细菌，并探究两种细菌的协同降解效果，研究人员进行了相关实验。下列叙述错误的是（　　） A. 为筛选出目的菌，培养基应以PET塑料为唯一碳源 B. 细菌纯培养时，需用涂布器蘸取单个菌落进行涂布 C. 利用显微镜直接计数，可估算出菌悬液中细菌的总数 D. 探究甲、乙降解效果的协同性，至少需设三个实验组 【答案】B 【解析】 【详解】A、以PET为唯一碳源的选择培养基中，只有能分解利用PET的目的菌可以获取碳源存活繁殖，其他微生物无法生长，能实现目的菌的筛选，A正确； B、细菌纯培养时，涂布器的作用是将梯度稀释后的菌悬液均匀涂布在培养基表面；若要利用单个菌落进行纯培养，应使用接种环挑取单个菌落，进行平板划线或接种到液体培养基中，不能用涂布器蘸取单个菌落涂布，B错误； C、使用血细胞计数板可在显微镜下直接统计单位体积菌悬液中的细菌数量（含活菌和死菌），能够估算菌悬液的细菌总数，C正确； D、探究甲、乙的协同降解效果，需要设置单独接种甲、单独接种乙、同时接种甲和乙三个实验组，对比三组的降解效果才可判断是否存在协同作用，因此至少设三个实验组，D正确。 3. 从某污水处理系统中分离出多种细菌，经进一步筛选获得具有高效降低污水中有机污染物（COD为有机污染物分解时化学需氧量）能力的菌株，过程如图所示。下列相关说法错误的是（　　） A. 牛肉膏蛋白胨培养基可用高压蒸汽灭菌法灭菌 B. 为确定接种时菌液的最佳稀释倍数可先用显微镜直接计数法统计菌液中的细菌数目 C. 图中平板划线法获得的菌落具有不同的菌落特征 D. 挑取单菌落后接种到液体培养基中培养，目的是扩大化培养菌株 【答案】C 【解析】 【分析】1、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 2、测定微生物数量的方法有显微镜直接计数、统计菌落数目（稀释涂布平板法）。 【详解】A、牛肉膏蛋白胨培养基是常用的细菌基础培养基，可用高压蒸汽灭菌法灭菌，A正确； B、用显微镜直接计数法统计不同稀释倍数的菌液中的细菌数目，可确定接种时菌液的最佳稀释倍数，B正确； C、由菌落分布情况可知，在该固体培养基上接种的方法是稀释涂布平板法，C错误； D、挑取单菌落后接种到液体培养基中培养，目的是增大菌株的数量（扩大培养），D正确。 故选C。 4. 养殖池中存在的有毒物质主要是氨和亚硝酸，这两种物质可由硝化细菌吸收利用。研究人员从养殖池池泥中分离出硝化细菌并进行了计数。有关叙述正确的是（　　） A. 需配制一定浓度含氨盐的牛肉膏蛋白胨培养基以分离硝化细菌 B. 配制的培养基经高压蒸汽灭菌后通常还需要调节pH才能使用 C. 涂布时，用涂布器沾取少量菌液并均匀地涂布在培养基的表面 D. 使用涂布平板法统计得到的菌落数目往往比活菌的实际数目少 【答案】D 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在化线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、硝化细菌属于自养型生物，因此培养硝化细菌的培养基中不需要加入有机碳源，则培养基中不能加入牛肉膏蛋白胨，A错误； B、培养基制备过程中应先调节pH，在经过高压蒸汽灭菌，B错误； C、用滴管或移液管取少量菌液滴到培养皿上，然后用经过灭菌的涂布器将菌液均匀的涂布在培养基表面，C错误； D、用稀释涂布平板法统计菌落数目时，由于当两个或多个细菌连在一起时形成一个菌落，这样统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，D正确。 故选D。 5. 下列技术或方法与原理相符的是（ ） A. 人参细胞的大量培养和动物细胞培养——细胞增殖 B. 植物组织培养和单克隆抗体的制备——细胞的全能性 C. 早期胚胎培养和人鼠细胞融合——细胞膜的流动性 D. 转基因抗虫棉和克隆羊多利的培育——基因重组 【答案】A 【解析】 【分析】细胞的全能性指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能；植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程，体现细胞的全能性；单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体，其原理属于细胞增殖；早期胚胎培养进行的是有丝分裂，没有体现细胞膜的流动性；人鼠细胞融合涉及细胞膜的融合过程，故体现细胞膜的流动性这一结构特点；转基因抗虫棉的培育利用的是基因工程技术，其原理是基因重组；克隆羊多利的培育运用的是核移植技术，其原理是动物细胞核的全能性。 【详解】人参细胞培养和动物细胞的培养中细胞要进行有丝分裂，故体现了细胞增殖这一原理，A项正确；植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程，体现细胞的全能性，单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体，其原理属于细胞增殖，B项错误；早期胚胎培养进行的是有丝分裂，体现了细胞的增殖能力，没有体现膜的流动性，人鼠细胞融合体现了细胞膜的流动性，C项错误；转基因抗虫棉的培育是基因工程，原理是基因重组，克隆羊多利的培育是核移植，胚胎移植，无基因重组，D项错误。 6. 使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀死肿瘤细胞，但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。构建抗体—药物偶联物（ADC）能对肿瘤细胞进行选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，它的作用机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 构建抗体—药物偶联物的抗体是特异性强、灵敏性高的单克隆抗体 B. 制备该抗体需要利用动物细胞融合和动物细胞培育等技术手段 C. ADC与癌细胞识别后，通过胞吞进入细胞体现了细胞膜的选择透过性 D. 药物在癌细胞内释放并起作用，同时诱导溶酶体破裂，加速了癌细胞的凋亡 【答案】C 【解析】 【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。 【详解】A、单克隆抗体具有特异性强、灵敏性高的特点，因此构建抗体—药物偶联物的抗体是单克隆抗体，A正确； B、单克隆抗体利用免疫的B细胞和骨髓瘤细胞通过细胞融合，形成杂交瘤细胞，在经过筛选获得能产生特异性识别癌细胞的杂交瘤细胞，再进行细胞培养，获得单克隆抗体，显然该过程中涉及的技术手段有动物细胞融合和动物细胞培育等技术，B正确； C、ADC与癌细胞的识别后，通过胞吞进入细胞体现了细胞膜的流动性特点，C错误； D、由图可知，药物在癌细胞内释放并起作用，同时诱导溶酶体破裂，加速了癌细胞的凋亡，D正确。 故选C。 7. 中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两姐妹，突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理研发诊治药物带来光明前景。下图为“中中”和“华华”培育的流程，相关叙述不正确的是（ ） A. 这说明已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的 B. 该过程属于无性生殖，图中的卵子实际上是次级卵母细胞 C. 图中的③过程是指动物胚胎的体外培养过程 D. 中中、华华的性别是由成纤维细胞的染色体组成决定的 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞核移植技术是将动物的细胞核移入一个去核卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。分析图示可知，①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，②为对重组细胞进行体外培养，发育成新胚胎，再进行③胚胎移植过程，最终获得克隆猴。 【详解】A、将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中形成的重组细胞能发育成完整个体说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，A正确； B、该过程没有经过精卵的结合，属于无性繁殖过程，体外培养到减数第二次分裂中期的卵子才能参与受精，故图中的卵子实际上是次级卵母细胞，B正确； C、图中的③过程是指动物胚胎移植到受体母猴的子宫内的过程，即胚胎移植过程，C错误； D、中中、华华是由重组细胞发育而来，其细胞核内的遗传物质来自纤维细胞，因此性别由纤维细胞的遗传物质决定，D正确。 故选C。 8. 科研人员取“南薯88”培养不同天数的不定根（培养天数越多，不定根越粗），采用平铺培养和倒置培养研究倒置培养对“南薯88”不定根生芽的影响，其结果如下表所示。下列相关叙述，正确的是 所取不定根的培养时间/天 平铺培养 倒置培养 瓶数 出芽瓶数 出芽数 瓶数 出芽瓶数 出芽数 30 6 0 0 6 0 0 60 6 4 11 6 4 24 90 6 4 15 6 4 28 A. “南薯88”不定根生芽体现了细胞的全能性 B. 该实验的自变量是不定根的培养天数 C. 脱分化时，应给予适宜光照诱导基因表达 D. 倒置培养能促进较粗的不定根生芽 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A、“南薯88”不定根生芽，但没有形成完整个体，因此不能体现细胞的全能性，A错误； B、该实验的自变量是不定根的培养天数和培养方式（平铺培养和倒置培养），B错误； C、脱分化时应该避光，C错误； D、比较平铺培养和倒置培养两种方法的结果可知，倒置培养时，相同培养时间的出芽数更多，因此倒置培养能促进较粗的不定根生芽，D正确。 故选D。 【点睛】 9. 科研人员在杂交瘤细胞的基础上获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可以同时结合两种抗原。抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同），如图1．因此双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多，其中有一种抗体能同时与抗原α与β结合称为双特异性抗体，如图2．下列相关叙述错误的是（　　） A. 科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫，浆细胞分泌相应抗体 B. 制备杂交瘤细胞时，需将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单个细胞后再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，多次筛选得到两种杂交瘤细胞 C. 诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 D. 图2中若1是A2，则 2、3、4、5、6分别对应a、B2、b、α、β 【答案】D 【解析】 【分析】图1中是抗原α、β分别注射到小鼠体内，小鼠分别产生的α、β的两种单克隆抗体；图2中是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体。图中抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。 【详解】A、抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫，刺激B细胞增殖和分化出记忆细胞和浆细胞，浆细胞分泌相应抗体，A正确； B、制备杂交瘤细胞时，需将上述小鼠的脾脏组织，用胰蛋白酶处理获得单细胞后，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，多次筛选得到两种杂交瘤细胞，获得的杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生特定抵抗抗原α或抗原β的抗体，B正确； C、诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，C正确； D、有一种抗体能同时与抗原α与β结合称为双特异性抗体，由于图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体，可变区的重链1和2位置存在A2或B2，若1是A2，则2为B2，根据图1信息判断（a与A2在可变区并结合α，b与B2在可变区并结合β），图2中3与1（A2）在可变区并结合5，故3对应a，5对应α，同时4与2（B2）在可变区并结合6，故4对应b，6对应β，因此 2、3、4、5、6分别对应B2、a、b、α、β，D错误。 故选D。 【点睛】 10. 治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排斥反应。下图表示治疗性克隆的过程，下列说法正确的是 A. 图示过程利用了动物细胞培养和动物体细胞融合技术 B. 图示过程实现了动物细胞的全能性，其优点是用上述方式获得的各种脏器组织细胞、神经细胞等进行移植降低了免疫排斥反应 C. ①过程的细胞学基础是细胞的增殖和分化 D. ①②过程需要进行DNA复制和蛋白质合成，同时还需要在培养液中不断补充细胞所需要的ATP 【答案】C 【解析】 【分析】治疗性克隆涉及到许多生物技术：细胞核移植、动物细胞培养、胚胎培养等．细胞全能性指高度分化的细胞离体后能发育成完整的生物个体的潜能．胚胎干细胞，在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞．另一方面，在体外培养条件下，胚胎干细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。 【详解】A、根据治疗性克隆的过程可知，上述过程利用了核移植技术和动物细胞的培养，A错误； B、动物细胞没有全能性，但细胞核具有全能性，B错误； C、胚胎干细胞的不断增殖和分化形成脏器组织干细胞和神经组织干细胞等，C正确； D、①、②属于细胞的增殖和分化，有丝分裂的间期完成DNA的复制和蛋白质的合成，细胞分化的实质是基因的选择性表达，形成特定的蛋白质，D错误。 故选C。 11. 下图示利用重叠延伸PCR技术改造目的基因的原理。相关叙述错误的是（ ） A. 图示操作中至少需要用2种限制酶对目的基因进行处理 B. 操作中引物2和引物3序列应含有拟突变位点，且可以互补 C. 应选用引物1和引物4进行PCR3，以获得大量目的基因序列 D. 此过程实现的基因序列改变属于基因突变，未发生基因重组 【答案】A 【解析】 【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。其过程如下: ①高温变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链。 ②低温复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。 ③中温延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【详解】 A、图示操作中不需要用限制酶处理目的基因，A错误； B、实现基因的定点诱变时，需要根据目的基因序列设计两种常规引物，以及根据拟突变位点处碱基序列的位置设计两种突变引物，图中属于突变引物的是引物2、3；与常规引物相比，图中的2、3两种引物必须要有一段互补的序列，可以进行碱基互补配对，而且应含有拟突变位点，否则无法实现进行PCR3筛选的突变产物的形成，B正确； C、进行重叠延伸时，上链和下链在突变位点处的碱基序列互补，能起到引物2、3的作用，不需要另加引物。但是，若要获得大量目的基因需要进行PCR3，引物选择1、4，C正确； D、利用重叠延伸PCR技术实现了基因的定点诱变。可见，此过程实现的基因序列改变属于基因突变，未发生基因重组，D正确。 故选A。 12. 甲、乙两病分别由等位基因A/a、D/d控制，其中一种为伴性遗传，图1是某家族患甲、乙病的系谱图。将家族中部分个体的D、d基因（长度相等）用限制酶酶切后进行凝胶电泳，结果如图2所示，已知人群中患乙病的概率为1/10000。不考虑变异以及X、Y染色体的同源区段，下列叙述最可能的是（ ） A. 甲病与白化病的遗传方式相同，乙病与抗维生素D佝偻病的遗传方式相同 B. 若8号母亲不患甲病，则10号个体同时患甲、乙两病的概率为1/606 C. 若D基因由d基因突变而来，发生的突变类型可能是碱基对的增添 D. 图2凝胶底部侧连接的是电源正极 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图，3号和4号不患乙病，所生女孩7号患乙病，故乙病为常染色隐性遗传病，则甲病为伴性遗传，不考虑变异以及X、Y染色体的同源区段，5号患病、9号不患病，故甲病为伴X染色体显性遗传病。 【详解】A、3号和4号不患乙病，所生女孩7号患乙病，故乙病为常染色体隐性遗传病；不考虑突变以及X、Y染色体的同源区段，5号患病、9号不患病，故甲病为伴X染色体显性遗传病，白化病是常染色体隐性遗传病，抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病，A错误； B、8号的母亲不患甲病，8号只患甲病，可推知其基因型为D_XAXa，人群中患乙病概率为1/10000，则b的基因频率为1/100，D基因频率为99/100，8号为DdXAXa的概率为2/101。4号只患甲病，基因型为DdXAXa，3号基因型为DdXaY，6号基因型为DdXaY，5号只患甲病，基因型为DdXAXa，由此可知，9号为DdXaY的概率为2/3，10号患两病的概率为2/101×2/3×1/4×1/2=1/606，B正确； C、D、d基因的长度相等，发生的是碱基对的替换，C错误； D、DNA片段在琼脂糖凝胶电泳时带负电荷，向电源正极运动，结合图2中电泳方向，可知图2凝胶顶部侧连接的是电源负极，D错误。 故选B。 13. 如下图所示为农作物新品种的育种方式，相关叙述错误的是（　　） A. ②③过程分别称为脱分化和再分化，开辟了植物繁殖的新途径 B. ⑤过程中若连接的是黏性末端，则可使用E·coliDNA连接酶 C. ①过程为植物体细胞杂交技术，可通过是否再生细胞壁鉴定杂种细胞 D. 若要获得耐盐突变体，可对愈伤组织进行化学或物理的诱变处理 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交，又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。 【详解】A、②③过程分别称为脱分化（由杂交细胞脱分化得到愈伤组织）和再分化（由愈伤组织分化得到胚状体），开辟了植物繁殖的新途径，A正确； B、E·coliDNA连接酶来自于大肠杆菌，可以连接黏性末端，B正确； C、①过程为植物体细胞杂交技术中的一个环节，不是完整的植物体细胞杂交技术，且通过是否再生细胞壁也不能鉴定杂种细胞，因为两个相同的原生质体融合也可以再生出细胞壁，C错误； D、对愈伤组织进行化学或物理的诱变处理，提高了突变的频率，可能可以获得耐盐突变体，D正确。 故选C。 14. 家禽的饲料中富含谷物，纤维素是谷物的重要成分，但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶，阻碍了家禽对饲料的吸收与利用。研究人员利用转基因技术改造乳酸杆菌，将其添加到饲料中，以提高家禽养殖效率。枯草芽孢杆菌的W基因可编码一种可高效降解纤维素的酶，已知图中W基因转录方向是从左往右。为使乳酸杆菌产生该酶，以图中质粒为载体进行转基因，下列说法不正确的是（ ） 限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ MfeⅠ KpnⅠ HindⅢ 识别序列和切割位点（5′→3′） G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT A. 家禽肠道内乳酸杆菌细胞呼吸产生的物质可抑制某些微生物生长 B. 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来，种类繁多且具有专一性 C. 在受体细胞中，W基因转录时以乙链为模板，可以边转录边翻译 D. 为获得正确表达W基因的重组质粒，应选HindⅢ和EcoRⅠ切割质粒 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程是按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品、基因工程过程包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定，基因工程操作中用到的工具有限制酶、DNA连接酶、运载体。 【详解】A、家禽肠道内的乳酸菌可利用葡萄糖通过细胞呼吸产生酸性物质，抑制有害细菌的生长和繁殖，维持肠道的正常功能，A正确； B、限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，种类繁多，且能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，具有专一性，B正确； C、枯草芽孢杆菌为原核生物，其中的W基因可以边转录边翻译，且根据转录时子链的延伸方向为5'端往3'端方向可知，W基因转录时以乙链为模板，C正确； D、EcoRI在质粒上有两个酶切位点，会将终止子切掉，故均不能选择，MfeⅠ与EcoRⅠ切割后产生的黏性末端相同，故为获得正确表达W基因的重组质粒，应选HindⅢ和MfeⅠ切割质粒，D错误。 故选D。 15. 为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响，研究人员在种植转基因菊花的第二年，随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草，提取DNA。根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增，电泳结果如图。下列说法不正确的是（ ） 注:CK表示质粒阳性对照，1为空白对照，2～10 为转基因株系， 11～15为不同种类杂草，16～20 为非转基因菊花 A. 设置空白实验是为了排除实验操作、试剂污染等对结果的影响 B. 结果表明2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定，且未发生向周边植物的扩散 C. 转基因植物与周边其他植物之间不可能通过花粉发生基因交流 D. 将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价 【答案】C 【解析】 【分析】据题意可知，1为空白对照，2～10 为转基因株系， 11～15为不同种类杂草，16～20 为非转基因菊花，图中2～10 含有Vgb基因，其他植物都不含Vgb基因，说明2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定，且未发生向周边植物的扩散。 【详解】A、设置空白实验目的是排除无关变量对实验结果的干扰，本实验无关变量为实验操作、试剂污染等，A正确； B、据题意可知， 11～15为不同种类杂草，16～20 为非转基因菊花，图中它们都没有外源基因Vgb，因此推测2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定，且未发生向周边植物的扩散，B正确； C、外源基因若转入细胞核就有可能通过花粉进行传播，发生基因交流，C错误； D、不同基因具有不同表达模式和功能，对植物自身和环境造成的影响以及带来的安全性问题，因此将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价，D正确。 故选C。 二、非选择题：共4大题，55分 16. 尿素是一种重要的农业氮肥，只有当土壤中的细菌分泌脲酶将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。 （1）某生物兴趣小组设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌（目的菌）。 分步实验目标 简易操作 取样 从______（填地点名称）等常施加尿素肥料的区域采集土样 ______ 称取KH2PO4、NaHPO4、MgSO4·7H2O、______为唯一氮源、葡萄糖、琼脂并用水定容。 灭菌 放入______（填仪器名称）中121℃灭菌15-30min。 倒平板 待培养基冷却凝固后倒置，以免______。 接种和分离尿素分解菌 采用______法接种以分离并计数。 （2）培养2天后，小组成员发现下图平板上生长有形如霉菌的A菌落，其与细菌菌落在______上均有明显区别。霉菌能在上述选择培养基上生长的原因可能是______ A.其能分泌脲酶分解尿素 B.其能将尿素吸收到胞内并利用 C.其具有固氮能力 D.其可能与尿素分解菌共生 （3）为了筛选分泌脲酶的细菌，小组重新设计了加入酚红指示剂的培养基。其原理是脲酶催化尿素分解为NH3进而升高pH，尿素分解菌周围会出现______。 小组成员利用液体培养基对分离的尿素分解菌进行扩大培养。对培养的菌液按以下倍数进行稀释，取0.2mL涂布平板并计数： 稀释103倍 稀释104倍 稀释105倍 平板1 320 65 9 平板2 311 72 17 平板3 337 79 3 计算得知，该菌液每毫升的活菌数是______，该结果比实际值偏______。 【答案】（1） ①. 公园/农田 ②. 配制（或制备）培养基 ③. 尿素 ④. 高压蒸汽灭菌锅 ⑤. 水分挥发/污染 ⑥. 稀释涂布平板法 （2） ①. 形状、大小、隆起程度等 ②. ABD （3） ①. 红色环带（或区域） ②. 3.6×106 ③. 小 【解析】 【分析】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30~300的进行记数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数。 【小问1详解】 公园、农田是农业生产中常施加尿素肥料的典型地点，因此从公园、农田等常施加尿素肥料的区域采集土样。该实验目的是筛选能降解尿素的细菌，所以培养基中应以尿素作为唯一氮源，这样只有能利用尿素的细菌才能生长，起到筛选作用，故取样之后，应配制培养基。对培养基进行灭菌通常使用高压蒸汽灭菌锅，在121℃条件下灭菌 15 - 30min。待培养基冷却凝固后倒置，是为了防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基，造成污染。在微生物接种方法中，稀释涂布平板法不仅可以分离微生物，还能够用于计数。 【小问2详解】 不同菌体形成的菌落的形状、大小、隆起程度、颜色不同，由于在一定的培养条件下﹐同种微生物会表现出稳定的菌落特征，因此可根据菌落的形状、大小、隆起程度、颜色等判断是否得到了目的菌。 A、若霉菌能分泌脲酶分解尿素，就可以利用尿素作为氮源，在以尿素为唯一氮源的选择培养基上生长，A正确； B、尿素是有机小分子，霉菌若能将尿素吸收到胞内并利用，也可以在该选择培养基上生长，B正确； C、筛选能降解尿素的细菌，培养基中应以尿素为唯一氮源，霉菌能在该选择培养基上生长，是以尿素分解菌分解产生的氨为氮源，而不是具有固氮能力，C错误； D、若霉菌与尿素分解菌共生，尿素分解菌分解尿素产生的含氮物质可供霉菌利用，从而使霉菌能在该选择培养基上生长，D正确。 故选ABD。 【小问3详解】 酚红指示剂在碱性条件下会变红，因为脲酶催化尿素分解为NH3进而升高 pH，使得培养基呈碱性，所以尿素分解菌周围会出现红色环带。在利用稀释涂布平板法计数时，为了保证结果准确，一般选择菌落数在 30 - 300 的平板进行计数。稀释103倍时，三个平板的菌落数分别为 320、311、337，均大于 300，数据不合适；稀释105倍时，三个平板的菌落数分别为 9、17、3，均小于 30，数据不合适；稀释104倍时，三个平板的菌落数分别为 65、72、79，均在 30 - 300 之间，适合计数。根据公式：每毫升菌液中的活菌数 =（C÷V）×M（其中 C 是平均菌落数，V 是涂布平板时所用菌液的体积，M 是稀释倍数）。先计算稀释104倍时三个平板的平均菌落数：（65 + 72 + 79）÷3=72。已知涂布平板时所用菌液体积 V = 0.2mL，稀释倍数 M =104，则每毫升菌液中的活菌数为72÷0.2×104= 3.6×106，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，所以统计的菌落数往往比实际的活菌数少，即该结果比实际值偏低。 17. 供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰（即RNA某位点的甲基化）水平对猪核移植胚胎发育的影响，研究者进行系列实验。 （1）核移植的受体是__________________细胞，核移植后的重构胚发育至__________________阶段可利用__________________技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体，从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的__________________可用于医学研究。 （2）RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞（甲组）属于多能干细胞，猪胎儿成纤维细胞（乙组）则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两个细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率，结果如图1、2。 结果表明，核供体细胞的分化程度越高，___________________________越低。 （3）研究发现甲组细胞内甲基转移酶M（催化RNAm6A修饰）的表达水平高于乙组，为验证RNAm6A修饰与核移植胚胎发育能力的关系，研究者进行如下实验： 组别 对核供体细胞的处理方法 核移植胚胎发育能力的检测结果 胚胎总数 胚胎卵裂率 囊胚率 对照组 导入空载体 187 59.4% 16.8% 实验组 导入M基因过表达载体 185 71.3% 27% 导入空载体是为了排除_________等对实验结果的干扰。结果表明，_________可提高核移植胚胎的发育能力。 （4）为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，研究者分析了M基因启动子的甲基化水平，发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%，而猪胎儿成纤维细胞则为50%。 据此设计实验：实验组用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞，对照组不处理；检测两组的M基因启动子甲基化水平。 请修正实验方案：_________________。 研究者通过实验证实了M基因启动子的甲基化是导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因。 （5）进一步研究表明，RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少。综上，推测猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高的原因___________________________。 【答案】（1） ①. 去核的卵母 ②. 桑葚胚或囊胚  ③. 胚胎移植 ④. 胚胎干细胞 （2）RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率低 （3） ①. 载体 ②. 提高供体细胞核的RNAm6A修饰水平 （4）应选择猪骨髓间充质干细胞、胎儿成纤维细胞作为实验材料，然后分别检测两组的M基因启动子甲基化水平和RNA修饰水平 （5）骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞，利于M酶的表达，M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平，进而减少核移植胚胎的DNA损伤 【解析】 【小问1详解】 核移植的受体一般是去核的卵母细胞，核移植后的重构胚发育至桑葚胚或囊胚阶段时，可利用胚胎移植技术将其转移到代孕母体子宫内，从而获得子代个体。从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的是胚胎干细胞，胚胎干细胞在医学研究等方面有重要应用。 【小问2详解】 由图1可知，甲组（骨髓间充质干细胞，分化程度低）的RNAm6A修饰水平高于乙组（胎儿成纤维细胞，分化程度高）；从图2能看出，甲组作为供体细胞时核移植重构胚的发育效率（如发育到囊胚的比例等）也高于乙组。所以供体细胞的分化程度越高，RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。 【小问3详解】 实验中为了排除载体对实验结果的影响，对照组应导入空载体。由表格数据可知，实验组导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高，说明M基因过表达产物甲基转移酶M，能提高核移植胚胎的发育能力，其作用机制可能是甲基转移酶M通过催化供体细胞核的RNAm6A修饰来提高核移植胚胎的发育能力。 【小问4详解】 分析题意，实验目的为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，而实验方案中只选取了骨髓间充质干细胞一种细胞，因此还需要选取猪胎儿成纤维细胞作为实验材料；另外除了检测两组的M基因启动子甲基化水平，还要检测RNAm6A修饰水平。 【小问5详解】 由题意可知，RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少，由于骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞，利于M酶的表达，M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平，进而减少核移植胚胎的DNA损伤，故猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高。 18. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。 （1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照________原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发________。 （2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。 实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的________倍。由实验结果可以得出：________。 （3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案_______。 （4）请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用_______。 【答案】（1） ①. 碱基互补配对 ②. 基因突变 （2） ①. 100 ②. dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强 （3）根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因 表达载体；构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体；将上述表达载体导入受体细胞 （4）定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能 【解析】 【分析】CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术，使用该技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂的DNA。 【小问1详解】 sgRNA可通过碱基互补配对原则与目的基因特异性结合，进而特异性的识别目的基因；随机插入、删除或替换部分碱基将导致基因结构的改变，属于基因突变。 【小问2详解】 对照组的红色荧光强度相对值为1000，sgRNA3组的荧光强度相对值约为10，故对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的100倍。dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，由实验结果可知，sgRNA1组和对照组的荧光强度相对值相同，sgRNA2组和sgRNA3组的荧光强度降低，说明dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强。 【小问3详解】 VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段，而sgRNA具有识别作用，可根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因表达载体；dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，可构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体，使之与sgRNA结合，然后将上述表达载体导入受体细胞。 【小问4详解】 利用CRISPR/Case是一种基因编辑技术，利用该技术及其改造产品可定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能。 19. 借助噬菌体展示技术制备的单克隆全人源抗体scFv，是由常规抗体的1/2轻链可变区（VL）、1/4重链可变区（VH）借助连接短肽（Linker）构成。请回答下列问题： （1）获取由VL-Linker-VH序列构成如图1所示的融合基因scFv。首先，从已免疫的B细胞中提取________，借助图1中的两对引物________、________进行________，分别获得大量的VL、VH的cDNA；其次，利用重叠延伸PCR，将已获得的VL、VH通过Linker连接成融合基因scFv，已知1F的：5'端不能与基因Linker模板链配对的碱基序列为5'-CTTCTACAG-3'，则1R的5'端前6个碱基序列为：5'________3'。 （2）用融合基因scFv与噬菌粒构建表达载体（如图2）。噬菌粒是由噬菌体的部分DNA与质粒经人工构建而成。将目的基因成功插入噬菌粒所需要的酶有________。图2结构中，质粒复制原点的作用是________，能启动子代噬菌体DNA复制的结构是________。 （3）噬菌粒表达载体导入大肠杆菌和获取表面展示有scFv的子代噬菌体（如图3）。常用_______处理大肠杆菌以便于其吸收表达载体，被噬菌粒表达载体转染的大肠杆菌在含有______的培养基中，于_______（场所）中寸翻译出scFv。由于图2结构表达的蛋白质中只有________属于噬菌体，欲构建图3所示的噬菌体就需噬菌体辅助感染，为确保成功，辅助感染的噬菌体必须具有的缺陷是________。 【答案】（1） ①. 总RNA ②. I与1R ③. 2F与R ④. 逆转录PCR或RT-PCR ⑤. -CTGTAG- （2） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 使噬菌粒表达载体在受体细胞内复制 ③. 噬菌体复制原点 （3） ①. Ca2+ ②. 乳糖 ③. 大肠杆菌的核糖体 ④. pⅢ蛋白 ⑤. 其DNA不能复制 【解析】 【分析】PCR反应中有两条引物，即5′端引物和3′引物。设计引物时以一条DNA单链为基准（常以信息链为基准），5′端引物与位于待扩增片段5′端上游的一小段DNA序列相同；3′端引物与位于待扩增片段3′端的一小段DNA序列互补。 【小问1详解】 从已免疫的B细胞中提取总RNA，进行逆转录PCR或RT-PCR获得cDNA，扩增VL选择引物Ⅰ与1R，扩增VH选择引物2F与R。重叠延伸PCR，VL与Linker连接，1F的5'端与1R互补，所以1R5'端的前6个碱基序列为5'-CTGTAG-3'。 【小问2详解】 将目的基因成功插入噬菌粒所需要的酶有限制酶和DNA连接酶；图2结构中，质粒复制原点的作用是使噬菌粒表达载体在受体细胞内复制（并稳定保存），能启动子代噬菌体DNA复制的结构是噬菌体复制原点。 【小问3详解】 噬菌粒表达载体导入大肠杆菌：常用 处理大肠杆菌以便于其吸收表达载体。获取表面展示有scFv的子代噬菌体：图2中乳糖启动子，所以被噬菌粒表达载体转染的大肠杆菌在含有乳糖的培养基中才能翻译出scFv。噬菌粒无细胞结构，翻译的场所大肠杆菌的核糖体。由于噬菌粒表达载体表达出的蛋白质中只有pⅢ蛋白属于噬菌体的，因此需噬菌体辅助感染，才能获得可展示scFv的子代噬菌体，辅助感染的噬菌体必须具有的缺陷是其DNA不能复制。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $