2024-2025学年江苏扬州市邗江区高二下学期期中考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1江苏扬州市邗江区2024-2025学年高二下学期期中考试第Ⅰ卷（选择题共43分）一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。1.下图为微生物的实验室培养的有关操作，相关叙述错误的是（）A.步骤①中，需将接种工具灼烧至变红，以杀灭杂菌B.步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远C.图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释，经培养后获得单个菌落D.接种后应将培养皿倒置培养，培养后可以根据结果进行微生物计数【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、图1步骤①中，接种前灼烧接种环至变红，目的是杀灭接种环上可能引起污染的微生物，A正确；B、步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远，防止受到杂菌污染，B正确；C、所示的接种方法是平板划线法，目的是使接种的菌种逐渐稀释，经培养后获得由单个细菌繁殖而来的菌落，C正确；D、图示的平板划线法不能用于微生物的计数，D错误。故选D。2.为加速我国北方冬春季秸秆原位还田的腐化过程，研究人员以冻牛粪为材料筛选出耐低温（10℃）的纤维素降解菌。下列相关叙述正确的是（）A.选用冻牛粪为材料与其富含纤维素及含耐低温微生物有关B.初筛菌种前，要利用固体培养基在37℃条件下扩大培养目标菌种C.用于筛选的培养基是加入刚果红染料的牛肉膏蛋白胨培养基D.应选择菌落直径与周围透明圈直径比值大的菌落进行纯化【答案】A〖祥解〗刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。【详析】A、筛选耐低温的纤维素降解菌需要到其所生活的环境中寻找，冻牛粪中富含纤维素，有很多微生物，冻牛粪因温度低，故其内的微生物是耐低温微生物，A正确；B、初筛菌种前，要利用液体培养基在10℃条件下扩大培养目标菌种，B错误；C、用于筛选的培养基以纤维素为唯一的碳源的固体培养基，加入刚果红染料是鉴别作用，C错误；D、由于刚果红染料与纤维素形成红色复合物，因此出现以因纤维素降解菌为中心的透明圈，菌落直径与透明圈直径比值越小，分解纤维素的能力越强，D错误。故选A。3.在制作发酵食品的实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是（）A.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料B.泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18-25℃，泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃【答案】A〖祥解〗温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18~25℃。果醋发酵的条件是温度为：30～35℃为适宜，pH为酸性条件，且醋酸菌是好氧细菌，需要充足的氧气。【详析】A、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，同时为了防止发酵过程中发酵液溢出，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料，以保证乳酸菌进行无氧呼吸，A正确；B、乳酸菌属于厌氧菌，开盖放气会影响乳酸菌发酵，因此不能开盖放气，B错误；C、醋酸菌为需氧菌，且发酵温度高于果酒的发酵温度，因此制作好葡萄酒后，除通入无菌空气，还需要适当提高发酵装置的温度，C错误；D、果酒发酵时温度宜控制在18-25℃，果醋发酵时温度宜控制在30-35℃，泡菜的制作温度低于30-35℃，D错误。故选A。4.紫草宁是从紫草愈伤组织细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养生产的紫草宁是世界上首例药用植物细胞工程产品。下列关于植物细胞工程的说法，正确的是（）A.植物细胞培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物B.在离体条件下对紫草细胞进行培养使其增殖可以获得紫草宁C.植物组织培养时，应对外植体进行灭菌处理以防止培养基及愈伤组织污染D.在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂，可直接获得染色体加倍的细胞【答案】B〖祥解〗植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。【详析】A、植物在生长和生存过程中必需的是初生代谢物，植物细胞培养的主要目的是通过大规模的细胞培养，以获得人类所需的细胞次生代谢产物，A错误；B、离体的条件下对紫草细胞进行植物细胞培养，可从培养液中获得大量紫草宁，B正确；C、植物组织培养时，应对外植体进行消毒处理，培养基需要进行灭菌处理，外植体灭菌细胞就死亡了，不能在用于组织培养，C错误；D、在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂，不能直接获得染色体加倍的细胞，因为植物细胞具有细胞壁，阻止了原生质体的融合，D错误。故选B。5.束顶病毒能够引起香蕉的严重病害，科研人员用感病植株的茎尖作为外植体进行培养获得脱毒苗，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（）A.感病植株的茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育B.培养过程中培养基常添加生长激素、细胞分裂素等激素C.超低温保存感病植株茎尖可提高其脱毒率，降低成活率D.茎尖脱分化形成的愈伤组织是一团呈正方形的薄壁组织团块【答案】C〖祥解〗植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。【详析】A、灭菌会将植株的茎尖杀死，所以需要对感病植株的茎尖消毒处理，A错误；B、培养过程中培养基中加入了生长素和细胞分裂素，而不是生长激素，B错误；C、从图中可以看出，经过超低温处理后，感病植株的脱毒率增加，但成活率由93.75%下降至55%，C正确；D、愈伤组织是无定形状态，D错误。故选C。6.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列相关叙述正确的是（）A.实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变B.①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控C.通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性D.获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力【答案】C〖祥解〗在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化。【详析】A、题图①和②是植物组织培养过程，其中①是脱分化过程、②是再分化过程，基因发生了选择性表达，但基因没发生突变，即细胞核中的遗传物质不变，A错误；B、在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成(即有利于根的发生)；当细胞分裂素含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成(即有利于芽的发生)。因此①和②过程都受外源激素的调控，B错误；C、通过细胞培养获得辣椒素的过程没有培育形成植株，因此不需要实现细胞的全能性，C正确；D、因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株，而并非外植体是成熟的根和茎，脱毒苗不具有更强的抗病毒能力，D错误。故选C。7.如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（）A.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原B.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞C.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞D.制备单克隆抗体时可采用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法诱导细胞融合【答案】B〖祥解〗单克隆抗体的制备过程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【详析】A、根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，因此筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原，A正确；B、同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，一种浆细胞只能产生一种抗体，B错误；C、根据抗原与抗体能够发生特异性结合特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，C正确；D、诱导动物细胞融合的方法包括物理法（如电融合法等）、化学法（聚乙二醇）和生物法（灭活的病毒）诱导，D正确。故选B。8.甲型流感单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象，不考虑基因互作和其他变异，相关叙述错误的是（）A.可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得已免疫的B淋巴细胞B.在HAT选择培养基上，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均无法长期存活C.用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时每一个孔尽量只接种一个细胞D.抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生甲型流感抗体的能力【答案】D〖祥解〗在制备单克隆抗体时，首先要给小鼠免疫，产生相应的B细胞，然后将B细胞与骨髓瘤细胞融合，经过选择培养基两次筛选，最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中，使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。【详析】A、对动物进行间歇注射抗原处理，以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞，且脾脏是免疫器官，故B淋巴细胞可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得，A正确；B、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合后，再用特定的选择培养基进行筛选，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才能生长，B正确；C、为确保产生特异性强的抗体，用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时，每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞，C正确；D、杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象，若丢失的染色体含有产生甲型流感抗体的基因，则利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞不一定具有持续产生甲型流感抗体的能力，D错误。故选D。9.在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重组细胞，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体流程如图所示。下列相关叙述错误的是（）A.常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核B.去核时使用梯度离心、紫外光照射和化学物质处理等方法都没有穿透卵母细胞透明带C.灭活的仙台病毒可使细胞质膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合D.组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重组细胞的分裂和发育【答案】A〖祥解〗动物细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。【详析】A、常用显微操作法去除卵母细胞的“核”，而此处的“核”是纺锤体一染色体复合物，不具有核膜，A错误；B、目前核移植技术中普遍使用的去核方法是密度梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理；这些方法都没有穿透卵母细胞透明带或质膜，B正确；C、灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，C正确；D、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它，即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育，使其完成细胞分裂和发育进程，D正确。故选A。10.下列有关早期胚胎发育的叙述，错误的是（）A.卵裂期每个细胞的核质比逐渐增大，胚胎中DNA总量逐渐增加B.孵化是指透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来C.滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定D.在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功【答案】B〖祥解〗哺乳动物胚胎发育的重要阶段：（1）卵裂期：在透明带内进行的，特点是细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。（2）桑椹胚：32个细胞左右的胚胎。（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。【详析】A、卵裂期的早期胚胎的总体积并没有增加，但是细胞数目在增加，该过程中每个细胞的核质比逐渐增大，同时胚胎中DNA总量逐渐增加，A正确；B、孵化是指透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来的过程，B错误；C、囊胚分为内细胞团和滋养层，其中滋养层将来发育为胎膜和胎盘，可用于性别鉴定，而内细胞团将会发育成完整的胚胎，C正确；D、在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功，因为此时的胚胎处于游离状态，同时此时的胚胎全能性较高，D正确。故选B。11.小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述正确的是（）A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子B.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养C.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同D.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞【答案】B〖祥解〗分析题图：图中a为内细胞团细胞，b为滋养层细胞，其中内细胞团细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。【详析】A、为获得更多的囊胚，可注射激素促进雌鼠产生更多的生殖细胞，如注射促性腺激素促进排卵。雄鼠自身能产生大量精子，不需要注射激素，A错误；B、胚胎干细胞和诱导出的各种细胞需要在5%CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，B正确；C、细胞a属于内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，细胞b属于滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。两类细胞具有相同的核基因，但各自基因执行情况不同，全能性高低不同，C错误；D、胰蛋白酶可以将动物组织细胞间的蛋白质成分酶解，使细胞分散开，获得单个细胞，不是分解膜蛋白，D错误。故选B。12.下列关于“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述，正确的是（）A.DNA粗提取过程中需使用预冷的体积分数75%的酒精溶液B.将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色C.对1个双链DNA分子进行PCR扩增，第n次循环需要引物2n个D.凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察【答案】C〖祥解〗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。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。【详析】A、DNA粗提取过程中需使用体积分数95%的酒精溶液，A错误；B、将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，在沸水浴的条件下，溶液可变为蓝色，B错误；C、PCR技术大量扩增目的基因时，第n−1次生成2n−1个DNA分子，第n次复制形成2n个DNA，所以需要的引物数目为（2n−2n−1）×2=2n，C正确；D、DNA分子在凝胶载样缓冲液中带正电荷或负电荷，可用于电泳；凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，在波长为300nm的紫外灯下可以被检测出来，D错误。故选C。13.土壤农杆菌侵染植物细胞时，Ti质粒上的T－DNA片段转入植物的基因组。利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因，下列相关叙述正确的是（）A.目的基因应插入T－DNA片段外，以防止破坏T－DNAB.用Ca2＋处理农杆菌，以利于其侵染植物细胞C.Ti质粒是一种环状DNA分子，没有双螺旋结构D.可以用DNA分子杂交技术检测外源DNA是否整合到植物的染色体DNA上【答案】D〖祥解〗农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。【详析】A、在农杆菌转化法中，需要将目的基因插入到T-DNA片段中，T-DNA片段具有转移性，有利于介导外源DNA整合到植物的染色体DNA上，A错误；B、用Ca2＋处理农杆菌，目的是让重组质粒进入农杆菌，而农杆菌感染植物细胞时不需要用Ca2＋处理农杆菌，B错误；C、Ti质粒是一种环状DNA分子，是存在于细菌细胞质中的DNA，具有双螺旋结构，C错误；D、根据碱基互补配对原则，可以用目的基因的碱基序列制作一个带有荧光标记的探针，利用DNA分子杂交技术检测外源DNA是否整合到植物的染色体DNA上，D正确。故选D。14.下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述正确的是（）A.如果有证据表明某种转基因食品有害，就应该禁止转基因技术应用B.利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性，是因为人体不会对它们产生免疫反应C.试管婴儿技术已经成熟，移植前可对胚胎进行遗传学诊断和基因改造D.科学家将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，从而防止转基因花粉传播造成基因污染【答案】D〖祥解〗转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评估，符合相应标准后才能上市。【详析】A、转基因技术本身是中性的，如果确实有证据表明某种转基因食品有害，就应该禁止产品的使用，不应该禁止转基因技术的应用，A错误；B、转基因技术制造的新型致病菌，致病能力和传染能力以及抗药能力等大幅度增加，因而导致具有极大的危害性，B错误；C、试管婴儿技术已经成熟，移植前可对胚胎进行遗传学诊断，不涉及基因改造，C错误；D、科学家将α-淀粉酶基因与目基因一起转入植物中，可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，不参与受精作用，从而防止转基因花粉传播造成基因污染，D正确。故选D。二、多项选择题：本部分包括5题，每题3分，共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。15.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，下列说法正确的是（）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号试管接种培养基计数，5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个【答案】BC〖祥解〗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。【详析】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号试管接种培养基计数，5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是（275+285+280）÷3÷0.2×105×5=7×108个，D错误。故选BC。16.SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2，增强植物的抗逆性。下图为培育能够产生SOD农作物新品种的一种方式，相关叙述错误的有（）A.①过程中最常用的方法是采用Ca2＋处理法将SOD基因导入植物细胞B.②需要进行照光培养，以诱导叶绿素的形成C.③表示再分化过程，无需严格的无菌操作D.该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性【答案】ABC〖祥解〗分析题图：SOD基因是目的基因，图中①表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞的过程；②③表示植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，其中②表示脱分化形成愈伤组织的过程；③表示再分化形成胚状体的过程。【详析】A、SOD基因属于目的基因，将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，A错误；B、②表示脱分化，脱分化一般需要避光处理，以诱导愈伤组织形成，B错误；C、植物组织培养全过程都需要严格的无菌操作，③表示再分化过程，仍需严格的无菌操作，C错误；D、该育种方式利用了细胞工程（植物组织培养）和基因工程（将SOD目的基因导入植物细胞），从植物细胞培育成植物个体，能体现细胞的全能性，D正确。故选ABC。17.已知生物体内有一种转运蛋白Y，如果将蛋白Y中某一个氨基酸替换，改变后的蛋白质Y1不但保留了蛋白Y原有的功能，而且具备了酶的催化功能。下列说法不正确的是（）A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异B.可以通过对Y蛋白基因改造或人工合成获得Y1蛋白基因C.蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体D.细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中，遗传信息的流向是相反的【答案】ACD〖祥解〗蛋白质工程概念及基本原理：（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。（2）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。（3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。（4）基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。【详析】A、蛋白质工程和基因工程的根本区别是蛋白质工程可制造出自然界没有的蛋白质，二者操作的对象都是基因，A错误；B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，因此可以通过对Y蛋白基因改造或人工合成获得Y1蛋白基因进而改造蛋白质，B正确；C、蛋白质工程的操作对象是基因，属于第二代基因工程，操作过程中也需要酶和载体等工具，C错误；D、细胞内合成蛋白Y1与蛋白质Y的过程都需要经过转录和翻译，遗传信息的流向是相同的，D错误。故选ACD。18.如图是培育抗除草剂玉米的技术路线图，含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌，会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列相关叙述错误的有（）A.过程①中除草剂抗性基因插入T－DNA中，导致T－DNA片段失活B.过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化C.过程②用Ca2＋处理，使农杆菌细胞壁通透性改变，处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态D.过程③应在培养基中加入除草剂和物质K【答案】ABC〖祥解〗基因工程的操作步骤：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→目的基因的检测和鉴定。【详析】A、转基因植物需要用到土壤农杆菌的Ti质粒的T-DNA片段，需要把目的基因插入T-DNA片段中，T-DNA能将目的基因带入受体细胞，并将其整合到受体细胞的染色体DNA上，故①过程中T-DNA片段不会失活，A错误；B、若两种限制酶产生的黏性末端相同，则酶切产物仍可发生自身环化，B错误；C、过程②用Ca2+处理可改变细菌细胞膜的通透性，使农杆菌容易吸收周围的DNA分子，Ca2+处理不是改变细胞壁的通透性，C错误；D、报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色，而愈伤组织表面残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织能在含除草剂的培养基中生长，因此过程③应在培养基中加入除草剂和物质K，D正确。故选ABC。19.大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR反应即可获得，第一轮加诱变引物和侧翼引物，第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物，过程如图所示。下列有关叙述错误的有（）A.PCR扩增的定点诱变产物通常需要连接到载体分子上才能表达出相应的性状，需具备启动子、终止子等结构才能进行转录和翻译B.单核苷酸的定点诱变所属变异类型为基因重组C.第二轮PCR所用的引物都是第一轮PCR产物DNA的两条链D.利用该技术将某功能蛋白的结构改变属于蛋白质工程【答案】BC〖祥解〗PCR技术：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。2、原理：DNA复制。3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。5、过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。【详析】A、若要使得目的基因可以表达出蛋白质，则需要在产物上具备启动子和终止子，诱导基因转录后并翻译，A正确；B、单核苷酸的定点诱变改变了基因中的碱基序列，为基因突变，B错误；C、第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物外，第二轮PCR仍需加入的引物是另一种侧翼引物，以便进行另一条链的延伸，C错误；D、该过程通过改造基因最终改造生物性状，属于蛋白质工程技术范畴，D正确。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题共57分）三、非选择题：本部分包括5题，共计57分。20.两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。请回答下列问题（1）过程①中普通小麦细胞和中间偃麦草细胞分别取多个的原因是________________，③要用到方法有________两大类，过程②紫外线的作用是_____________________，原生质体不能在低渗培养液中培养，原因是_______________，原生质体融合成功的标志是____________________。（2）杂种细胞通过过程④培养得到杂种植株要借助____________________技术，该技术的原理是___________________，操作过程中严格无菌的原因是_____________________。（3）现采用特异性引物对普通小麦和中间偃麦草的基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，用于过程④培养的杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1-4进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1-4中一定是杂种植株的有___________，判断依据是_______________。若要筛选得到耐盐的小麦，需要将杂种植株种植在__________的土壤中。【答案】（1）融合成功率不是100%物理和化学使中间偃麦草的染色体断裂维持原生质体正常的形态和结构（或避免原生质体吸水涨破）杂种细胞再生细胞壁（2）植物组织培养植物细胞全能性外植体体积小，抗性差，对培养条件要求比较高；培养基营养丰富，一旦被污染，杂菌不但会争夺营养，且会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡（3）1、2、4它们同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段高盐〖祥解〗一、分析图1，①为用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体；③诱导原生质体融合形成杂种细胞，杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草体细胞的原生质体，使其染色体在融合断裂。④利用植物组织培养技术培养杂种细胞，形成杂种植株；⑤用高盐培养条件筛选杂种植株，以获得耐盐小麦植株。二、分析图2，根据题意，杂种植株应同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段，符合条件的是1、2、4。三、植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株，体现的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。【详析】（1）原生质体融合的成功率达不到100%，过程①中要分别取多个普通小麦细胞和中间偃麦草细胞，去除细胞壁以获得充足的原生质体。③人工诱导原生质体融合，人工诱导的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法；物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇（PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。根据题意分析可知，过程②紫外线的作用是使中间偃麦草的染色体断裂，形成的染色体片段可以整合到普通小麦细胞的染色体上，而留存在杂种细胞中。原生质体不能在低渗培养液中培养，原因是防止原生质体因失去细胞壁的保护而吸水涨破，以维持原生质体正常的形态和结构。植物细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁。（2）杂种细胞通过植物组织培养技术可培养得到杂种植株。植物组织培养技术体现的原理是植物体细胞具有全能性。由于外植体体积小，抗性差，对培养条件要求比较高；培养基营养丰富，一旦被污染，杂菌不但会争夺营养，且会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡，所以植物组织培养操作过程中对无菌条件的要求非常严格。（3）根据题意，杂种植株应同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段，根据图谱，普通小麦含有碱基对为300和600的DNA片段，中间偃麦草含有碱基对为1000、1300和1500的片段；再生植株3，只含有长度为300和600的片段，与普通小麦一致；1、2、4既含有普通小麦DNA片段，又含有中间偃麦草DNA片段，为杂种植株。需要用高盐培养条件筛选杂种植株，将杂种植株种植在高盐的土壤中能正常生长的即为耐盐的杂种植株。21.我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①～⑥表示过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请据图分析回答：（1）动物细胞核移植过程中，通常采用卵（母）细胞作为受体细胞，原因可能是其细胞质中______________。用于核移植的供体细胞一般选用传代至10代内的细胞，原因是传至10代内的细胞______________。（2）进行过程①时，细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有______________，且在进行细胞原代培养时会出现______________现象。（3）动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是_______________。图中过程⑤用到______________技术，其实质是早期胚胎在_______________条件下空间位置的转移。除图中所示外，胚胎的来源还有______________（答出两点）。（4）研究人员在确定去甲基化酶（Kd4d）的mRNA的作用时，做了两组实验，其中A组用正常培养液培养融合细胞，B组用正常培养液培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞，实验结果如下图所示。分析实验数据可知，Kd4d的mRNA的作用是______________。（5）有人提出：将经特定抗原刺激的B淋巴细胞核移植到去核骨髓瘤细胞中来产生单克隆抗体，此方法_______________（填“能”或“不能”）获得既能分泌抗体、又能无限增殖的细胞。【答案】（1）①.含有促进细胞核发育的物质②.保持正常的二倍体核型（2）①.血清②.细胞贴壁生长和细胞接触抑制（3）①.显微操作法②.胚胎移植③.相同生理环境④.体外受精、转基因技术、体内受精、胚胎分割（4）提高融合细胞发育成囊胚的成功率和囊胚中内细胞团的形成率（5）不能〖祥解〗一、动物细胞核移植是用体细胞作为供体细胞进行的细胞核移植，将供核细胞注射到培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞中，用人工的方法将其培养成胚胎，再将胚胎移植到雌性动物子宫内，就可以孕育出新的个体。二、动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清等天然物质。（3）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的PH）。【小问1详析】用于核移植的供体细胞通常选用传代10代以内的细胞，原因是因为这些细胞遗传物质没有改变，10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。动物细胞培养时，一般利用卵（母）细胞作为受体细胞，原因是：①卵母细胞中含有的细胞质成分更能促进细胞核全能性的表达；②卵母细胞体积大，易操作。【小问2详析】进行过程①时，细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有血清，且在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和细胞接触抑制。【小问3详析】动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，过程⑤为胚胎移植，胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为个体的技术。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。除图中所示外，胚胎的来源还有体外受精、转基因技术、体内受精、胚胎分割。【小问4详析】分析图中数据，将正常培养的A组与向融合细胞中注入去甲基化酶（Kd4d）的mRNA的融合细胞B组数据进行对照分析，后者的融合细胞发育成囊胚的成功率、囊胚中内细胞团的形成率都高于前者，说明Kd4d的mRNA既能提高融合细胞发育成囊胚的成功率，又能提高囊胚中内细胞团的形成率。小问5详析】将经特定抗原刺激的B淋巴细胞核移植到去核骨髓瘤细胞中来产生单克隆抗体，该技术称为核移植技术，此方法不能获得既能分泌抗体、又能无限增殖的细胞，这是因为无限增殖的基因在小鼠的骨髓瘤细胞核中。22.为了应对干旱和强降雨等灾害性天气，很多城市增设了雨水截流储存和利用的设施，如布设于道路周边或地势较低区域的生物滞留池。生物滞留池内土壤、植物和微生物等构成了小型生态系统。某城市道路生物滞留池内收集到的雨水含有高浓度污染物，其中的多环芳烃（PAHs）严重危害城市水环境。科研人员从解决污染问题和维护生态安全两方面考虑，在当地环境中筛选耐受菌，并通过转基因技术获得高效降解污染物的工程菌。回答下列问题：（1）经检测发现，生物滞留池内PAHs中的芘含量相对较高。科研人员尝试筛选能降解芘的菌种。①筛选能降解芘的菌种的基本操作步骤如下。请将下列“方框”内字母后面的内容补充完整：a_________；b________；c__________；d_________；e_________。②在对培养基进行高压蒸汽灭菌时，发现灭菌锅内压力达到100kPa而温度未达到121℃，为同时达到设定的温度和压力要求，此时应该进行的操作是___________________。③从对照区域和生物滞留池中分别培养出占比较高的菌属，结果如图1、图2所示。在两个区域中均能检测出的菌属有__________个，此结果能够说明滞留池土壤中_________出现了明显的变化。④在另一个筛选对芘具有耐受性的菌株的实验中，分离得到四个菌属中的菌株，其生长曲线如图3所示。科研人员欲从中选择一个构建工程菌。结合图1、图2所示的结果，你认为应选择_________，理由是_____________________。（2）科研人员将能高效降解芘的外源基因重组至所选受体菌的同时，还转入了含Lac启动子的核酸酶基因。在半乳糖苷分子的诱导下该启动子会被激活，表达的核酸酶会将自身遗传物质降解，进而发生菌体自毁。转入含Lac启动子的核酸酶基因在维护生态安全方面的意义是___________________。【答案】（1）①.芘②.培养基（培养皿﹑接种环等）③.稀释涂布平板④.酒精灯火焰（外焰）⑤.菌落⑥.切断电源，待压力表降为0，打开排气阀，将锅内冷空气完全排尽后重新关上排气阀再加热⑦.3⑧.微生物种类及比例⑨.Pse⑩.Pse菌株在对照池和滞留池中均占比较大且对芘的耐受性较好（2）防止转基因微生物逃逸到自然界，将实验带来的生态风险降到最低〖祥解〗一、生物多样性是指生物圈内的所有的植物、动物和微生物（物种多样性），它们所拥有的全部基因（基因多样性，也称遗传多样性）以及各种各样的生态系统（生态系统多样性），包括物种、基因（遗传）和生态系统三个层次。二、基因污染指对原生物种基因库非预期或不受控制的基因流动，外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分，基因污染主要是由基因重组引起的。【小问1详析】①该实验为筛选能降解芘的菌种，实验步骤为：配制以芘（a）为唯一碳源的培养基→为了获得纯净的培养物需要用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，同时对培养皿、接种环也要进行进行灭菌（b）→对灭菌完成的培养基进行倒平板操作→然后用稀释涂布平板法对土壤浸出液进行接种（c）→接种时，为避免杂菌污染，需要在酒精灯火焰（外焰）旁进行接种（d）→接种完成后需要将平板放在恒温培养箱中进行培养→待菌落长出后，挑选颜色、大小等有差异的单个菌落进行进一步的接种，进而对菌种进行分离的鉴定（e）。②在对培养基进行高压蒸汽灭菌时，发现灭菌锅内压力达到100kPa而温度未达到121℃，为同时达到设定的温度和压力要求，此时应切断电源，待压力表降为0，打开排气阀，将锅内冷空气完全排尽后重新关上排气阀再加热。③根据图1、图2的结果可知，在两个区域中均能检测出的菌属有3个，分别为Tha、Pse、Com，该实验结果说明滞留池土壤中微生物种类及比例发生了明显的变化。④由图3的生长曲线可推测四种菌种对芘的耐受性均表现较好，但结合图1、图2所示结果，发现只有Pse菌株在对照池和滞留池中均占比较大且对芘的耐受性较好，因此研究人员需要选择Pse来构建工程菌。【小问2详析】研究者将能高效降解芘的外源基因重组至所选受体菌的同时，还转入了含Lac启动子的核酸酶基因。在半乳糖苷分子的诱导下该启动子会被激活，表达的核酸酶会将自身遗传物质降解进而发生菌体自毁。据此可知转入该基因的意义在于能防止转基因微生物逃逸到自然界，从而将实验带来的生态风险降到最低，避免引起生态危机。23.单克隆抗体免疫疗法能够抑制恶性肿瘤的发展。奥加伊妥珠单抗是一种新型的抗体—药物偶联物，由识别肿瘤细胞表面CD22蛋白的单克隆抗体和具有细胞毒性的卡奇霉素结合组成。卡妥索单抗是一种双特异性抗体，其制备原理与作用原理如图所示。（1）一般无法通过只培养B淋巴细胞获取大量抗体，主要原因是___。体外培养细胞时为保证无菌、无毒的环境，可采取的措施是___（答出两点即可）。（2）制备卡妥索单抗时，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞A需要进行两步筛选，第一步筛选的方法和目的是___。杂交瘤细胞A和B融合后，可向培养液添加___（物质）用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。（3）奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中，单克隆抗体主要发挥___的作用。单克隆抗体还被广泛用作诊断试剂，原因是___。（4）科研人员推测奥加伊妥珠单抗和卡妥索单抗联合给药对恶性肿瘤的抑制效果更好。为验证这一推测，某兴趣小组设计如下实验方案：将培养好的癌细胞悬浊液对无胸腺裸鼠（简称裸鼠）进行皮下接种，接种后2周可观察各裸鼠背部长出肿块，证明实验接种成功；将上述处理的裸鼠随机分为2组：生理盐水组和奥加伊妥珠单抗+卡妥索单抗组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药后每两日测量并记录1次肿瘤体积。请完善上述实验方案的不足之处：___（答两点）。【答案】（1）①.B淋巴细胞不能无限增殖②.对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；在无菌环境下进行操作；培养液需要定期更换。（2）①.用特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞②.EpCAM和CD3（3）①.靶向运输(或靶向运载)②.单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。（4）应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组；在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录；卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性，题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠，无法验证卡妥索单抗的作用。〖祥解〗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；单克隆抗体的作用，作为诊断试剂盒、用于治疗疾病和运载药物。【小问1详析】已免疫的B淋巴细胞为高度分化的细胞，不能无限增殖。为保证无菌、无毒的环境，需对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；在无菌环境下进行操作；培养液需要定期更换。【小问2详析】用特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，是第一步筛选；卡妥索单抗是一种双特异性抗体，可与EpCAM和CD3蛋白特异性结合，杂交瘤细胞A和B融合后，可向培养液添加EpCAM和CD3用于筛选产生卡妥索单抗的杂交瘤细胞AB。【小问3详析】奥加伊妥珠单抗在治疗肿瘤的过程中，单克隆抗体主要发挥靶向运输的作用。单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备，所以还可以被广泛用作诊断试剂。【小问4详析】分析实验，题中所设计的实验应补充单独添加奥加伊妥珠单抗和单独添加卡妥索单抗的两组给药实验组；在分组给药前应先测量每只小鼠的肿瘤体积并记录。卡妥索单抗通过识别T细胞表面的CD3分子增强特异性，题干中给的实验小鼠是不含T细胞的裸鼠，无法验证卡妥索单抗的作用。24.为筛选出宿主细胞中能与某病毒S蛋白特异性结合的受体蛋白，研究人员在S蛋白末端添加TAP标签，再利用该标签在病毒敏感细胞中纯化出S蛋白及其相互作用的蛋白质，过程如下图。请回答下列问题：（1）S基因及TAP基因的体外扩增①通过PCR体外扩增S基因时，应该在S基因的5'端引入____和____序列，并删除S基因3'端的____编码序列。②为了防止PCR反应中发生突变，常选择高保真PyrobestDNA聚合酶，与一般的TaqDNA聚合酶相比，它具有3'到5'核酸外切酶活性，PyrobestDNA聚合酶能防止发生突变的原因是____。③PCR一般要经历三十多次循环，在第一次循环之前，常进行预变性（95℃5min），目的是____。（2）重组质粒的构建下表为四种限制酶的识别序列及切割位点：限制酶XholSmalEcoRIBamHl识别序列↓5'-CTCGAG-3'3'-GAGCTC-5'↑↓5'-CCCGGG-3'3'-GGGCCC-5'↑↓5-GAATTC-3'3'-CTTAAG-5'↑↓5'-GGATCC-3'3'-CCTAGG-5'↑由图可知TAP标签应该插入____酶切位点之间，经限制酶切割后，为得到目标DNA片段，还需要通过____进行鉴定和纯化，再加入DNA连接酶完成质粒的环化。（3）细胞转染使用特定转染试剂，将纯化后的重组质粒进行细胞转染，为保证实验的科学性，还需设置对照实验，具体做法为____。（4）融合蛋白的表达①TAP标签含有特定的氨基酸序列，可用异硫氰酸荧光素标记的____来检测融合蛋白的表达。②研究发现，转染质粒之后融合蛋白的表达量较低，推测原因可能有____a.重组质粒pcDNA3.1-S-TAP在病毒敏感细胞中大量复制b.S-TAP融合基因在病毒敏感细胞中转录出的mRNA量较少c.病毒敏感细胞与病毒原宿主细胞的基因有不同的密码子偏爱性，翻译相应mRNA的tRNA数量不足③若病毒敏感细胞在转染前感染过重组痘苗病毒，则共转染后发出荧光的细胞数量会明显增多，且荧光强度显著增强，原因可能是____。【答案】（1）①.Kozak序列②.Smal识别序列③.终止密码子④.能切除不正确掺入的单核苷酸，并将其替换成正确的核苷酸⑤.增加模板DNA分子彻底变性的概率（2）①.EcoRI和BamHI②.琼脂糖凝胶电泳（3）使用PCDNA3.1空载体转染细胞，其余操作相同（4）①.特定抗体②.bc③.重组痘苗病毒感染细胞后，细胞中合成了能与T7特异性结合RNA聚合酶〖祥解〗基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。【小问1详析】①根据构建的重组质粒图示可分析，在S基因的上游加入了Kozak序列，为了使目的基因和质粒连接，根据启动子的方向、质粒上的酶切位以及S基因内部存在XhoI序列进行分析，上游不能用XhoI酶，故应在S基因的上游加入Smal识别序列；因为S基因和TAP序列需要同步表达才能利用TAP作为S蛋白的标签，二者共用一个启动子，故应去除S基因下游的终止密码子编码序列。②PyrobestDNA聚合酶具有3'到5'核酸外切酶活性，能切除不正确掺入的单核苷酸，并将其替换成正确的核苷酸，故而可防止发生突变。③变性是利用高温使DNA解旋，第一次循环之前，常进行预变性可增加模板DNA分子彻底变性的概率，增大PCR成功率。【小问2详析】由图可知TAP标签上游具有EcoRI序列，下游具有BamHI，质粒上也具有EcoRI和BamHI序列，但实际上用EcoRI切割后TAP直接与目的基因下游相连接，故应插入EcoRI和BamHI之间。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，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。【小问3详析】对照组是为了排除空质粒的影响，故应使用PCDNA3.1空载体转染细胞，其余操作相同。【小问4详析】①TAP标签含有特定氨基酸序列，可利用抗原-抗体结合原理，利用异硫氰酸荧光素标记的特定抗体对TAP标签进行检测，从而检测融合蛋白的表达。②基因的表达包括转录和翻译两个过程，一方面若S-TAP融合基因在病毒敏感细胞中转录出的mRNA量较少，会导致蛋白表达量低；另一方面tRNA的数量与密码子的使用频率呈正相关，实验所使用的病毒敏感细胞与病毒原宿主细胞在翻译时，若不同密码子的使用频率不同，会导致翻译的tRNA数量不足，导致蛋白表达量低，bc正确。故选bc。③T7是强启动子，能与病毒RNA聚合酶特异性结合，若重组痘苗病毒感染细胞后，细胞中合成了能与T7特异性结合的RNA聚合酶，转染质粒之前若受体细胞感染某重组痘苗病毒，则发出荧光的细胞数量明显增多，且荧光强度显著增强。江苏扬州市邗江区2024-2025学年高二下学期期中考试第Ⅰ卷（选择题共43分）一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。1.下图为微生物的实验室培养的有关操作，相关叙述错误的是（）A.步骤①中，需将接种工具灼烧至变红，以杀灭杂菌B.步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远C.图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释，经培养后获得单个菌落D.接种后应将培养皿倒置培养，培养后可以根据结果进行微生物计数【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、图1步骤①中，接种前灼烧接种环至变红，目的是杀灭接种环上可能引起污染的微生物，A正确；B、步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远，防止受到杂菌污染，B正确；C、所示的接种方法是平板划线法，目的是使接种的菌种逐渐稀释，经培养后获得由单个细菌繁殖而来的菌落，C正确；D、图示的平板划线法不能用于微生物的计数，D错误。故选D。2.为加速我国北方冬春季秸秆原位还田的腐化过程，研究人员以冻牛粪为材料筛选出耐低温（10℃）的纤维素降解菌。下列相关叙述正确的是（）A.选用冻牛粪为材料与其富含纤维素及含耐低温微生物有关B.初筛菌种前，要利用固体培养基在37℃条件下扩大培养目标菌种C.用于筛选的培养基是加入刚果红染料的牛肉膏蛋白胨培养基D.应选择菌落直径与周围透明圈直径比值大的菌落进行纯化【答案】A〖祥解〗刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。【详析】A、筛选耐低温的纤维素降解菌需要到其所生活的环境中寻找，冻牛粪中富含纤维素，有很多微生物，冻牛粪因温度低，故其内的微生物是耐低温微生物，A正确；B、初筛菌种前，要利用液体培养基在10℃条件下扩大培养目标菌种，B错误；C、用于筛选的培养基以纤维素为唯一的碳源的固体培养基，加入刚果红染料是鉴别作用，C错误；D、由于刚果红染料与纤维素形成红色复合物，因此出现以因纤维素降解菌为中心的透明圈，菌落直径与透明圈直径比值越小，分解纤维素的能力越强，D错误。故选A。3.在制作发酵食品的实践中，控制发酵条件至关重要。下列相关叙述正确的是（）A.制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料B.泡菜发酵后期，尽管乳酸菌占优势，但仍有产气菌繁殖，需开盖放气C.葡萄果皮上有酵母菌和醋酸菌，制作好葡萄酒后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋D.果酒与果醋发酵时温度宜控制在18-25℃，泡菜发酵时温度宜控制在30-35℃【答案】A〖祥解〗温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18~25℃。果醋发酵的条件是温度为：30～35℃为适宜，pH为酸性条件，且醋酸菌是好氧细菌，需要充足的氧气。【详析】A、制作果酒的葡萄汁不宜超过发酵瓶体积的2/3，是为了发酵初期让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，同时为了防止发酵过程中发酵液溢出，制作泡菜的盐水要淹没全部菜料，以保证乳酸菌进行无氧呼吸，A正确；B、乳酸菌属于厌氧菌，开盖放气会影响乳酸菌发酵，因此不能开盖放气，B错误；C、醋酸菌为需氧菌，且发酵温度高于果酒的发酵温度，因此制作好葡萄酒后，除通入无菌空气，还需要适当提高发酵装置的温度，C错误；D、果酒发酵时温度宜控制在18-25℃，果醋发酵时温度宜控制在30-35℃，泡菜的制作温度低于30-35℃，D错误。故选A。4.紫草宁是从紫草愈伤组织细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养生产的紫草宁是世界上首例药用植物细胞工程产品。下列关于植物细胞工程的说法，正确的是（）A.植物细胞培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物B.在离体条件下对紫草细胞进行培养使其增殖可以获得紫草宁C.植物组织培养时，应对外植体进行灭菌处理以防止培养基及愈伤组织污染D.在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂，可直接获得染色体加倍的细胞【答案】B〖祥解〗植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。【详析】A、植物在生长和生存过程中必需的是初生代谢物，植物细胞培养的主要目的是通过大规模的细胞培养，以获得人类所需的细胞次生代谢产物，A错误；B、离体的条件下对紫草细胞进行植物细胞培养，可从培养液中获得大量紫草宁，B正确；C、植物组织培养时，应对外植体进行消毒处理，培养基需要进行灭菌处理，外植体灭菌细胞就死亡了，不能在用于组织培养，C错误；D、在培养愈伤组织时加入细胞融合的诱导剂，不能直接获得染色体加倍的细胞，因为植物细胞具有细胞壁，阻止了原生质体的融合，D错误。故选B。5.束顶病毒能够引起香蕉的严重病害，科研人员用感病植株的茎尖作为外植体进行培养获得脱毒苗，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（）A.感病植株的茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育B.培养过程中培养基常添加生长激素、细胞分裂素等激素C.超低温保存感病植株茎尖可提高其脱毒率，降低成活率D.茎尖脱分化形成的愈伤组织是一团呈正方形的薄壁组织团块【答案】C〖祥解〗植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。【详析】A、灭菌会将植株的茎尖杀死，所以需要对感病植株的茎尖消毒处理，A错误；B、培养过程中培养基中加入了生长素和细胞分裂素，而不是生长激素，B错误；C、从图中可以看出，经过超低温处理后，感病植株的脱毒率增加，但成活率由93.75%下降至55%，C正确；D、愈伤组织是无定形状态，D错误。故选C。6.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列相关叙述正确的是（）A.实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变B.①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控C.通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性D.获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力【答案】C〖祥解〗在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化。【详析】A、题图①和②是植物组织培养过程，其中①是脱分化过程、②是再分化过程，基因发生了选择性表达，但基因没发生突变，即细胞核中的遗传物质不变，A错误；B、在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化，当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成(即有利于根的发生)；当细胞分裂素含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成(即有利于芽的发生)。因此①和②过程都受外源激素的调控，B错误；C、通过细胞培养获得辣椒素的过程没有培育形成植株，因此不需要实现细胞的全能性，C正确；D、因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株，而并非外植体是成熟的根和茎，脱毒苗不具有更强的抗病毒能力，D错误。故选C。7.如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（）A.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原B.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞C.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞D.制备单克隆抗体时可采用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法诱导细胞融合【答案】B〖祥解〗单克隆抗体的制备过程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【详析】A、根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，因此筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原，A正确；B、同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，一种浆细胞只能产生一种抗体，B错误；C、根据抗原与抗体能够发生特异性结合特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，C正确；D、诱导动物细胞融合的方法包括物理法（如电融合法等）、化学法（聚乙二醇）和生物法（灭活的病毒）诱导，D正确。故选B。8.甲型流感单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象，不考虑基因互作和其他变异，相关叙述错误的是（）A.可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得已免疫的B淋巴细胞B.在HAT选择培养基上，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均无法长期存活C.用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时每一个孔尽量只接种一个细胞D.抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即具有持续产生甲型流感抗体的能力【答案】D〖祥解〗在制备单克隆抗体时，首先要给小鼠免疫，产生相应的B细胞，然后将B细胞与骨髓瘤细胞融合，经过选择培养基两次筛选，最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中，使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。【详析】A、对动物进行间歇注射抗原处理，以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞，且脾脏是免疫器官，故B淋巴细胞可从多次间歇注射甲型流感疫苗的动物脾脏中筛选获得，A正确；B、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合后，再用特定的选择培养基进行筛选，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才能生长，B正确；C、为确保产生特异性强的抗体，用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时，每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞，C正确；D、杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象，若丢失的染色体含有产生甲型流感抗体的基因，则利用抗体检测筛选的杂交瘤细胞不一定具有持续产生甲型流感抗体的能力，D错误。故选D。9.在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重组细胞，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理，具体流程如图所示。下列相关叙述错误的是（）A.常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核B.去核时使用梯度离心、紫外光照射和化学物质处理等方法都没有穿透卵母细胞透明带C.灭活的仙台病毒可使细胞质膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，利于融合D.组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重组细胞的分裂和发育【答案】A〖祥解〗动物细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。【详析】A、常用显微操作法去除卵母细胞的“核”，而此处的“核”是纺锤体一染色体复合物，不具有核膜，A错误；B、目前核移植技术中普遍使用的去核方法是密度梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理；这些方法都没有穿透卵母细胞透明带或质膜，B正确；C、灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，C正确；D、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它，即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育，使其完成细胞分裂和发育进程，D正确。故选A。10.下列有关早期胚胎发育的叙述，错误的是（）A.卵裂期每个细胞的核质比逐渐增大，胚胎中DNA总量逐渐增加B.孵化是指透明带破裂，桑葚胚从透明带中伸展出来C.滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定D.在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功【答案】B〖祥解〗哺乳动物胚胎发育的重要阶段：（1）卵裂期：在透明带内进行的，特点是细胞分裂方式为有丝分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。（2）桑椹胚：32个细胞左右的胚胎。（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。【详析】A、卵裂期的早期胚胎的总体积并没有增加，但是细胞数目在增加，该过程中每个细胞的核质比逐渐增大，同时胚胎中DNA总量逐渐增加，A正确；B、孵化是指透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来的过程，B错误；C、囊胚分为内细胞团和滋养层，其中滋养层将来发育为胎膜和胎盘，可用于性别鉴定，而内细胞团将会发育成完整的胚胎，C正确；D、在胚胎移植中，选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植较易成功，因为此时的胚胎处于游离状态，同时此时的胚胎全能性较高，D正确。故选B。11.小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，制备流程如图所示。下列叙述正确的是（）A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子B.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养C.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同D.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞【答案】B〖祥解〗分析题图：图中a为内细胞团细胞，b为滋养层细胞，其中内细胞团细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。【详析】A、为获得更多的囊胚，可注射激素促进雌鼠产生更多的生殖细胞，如注射促性腺激素促进排卵。雄鼠自身能产生大量精子，不需要注射激素，A错误；B、胚胎干细胞和诱导出的各种细胞需要在5%CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，B正确；C、细胞a属于内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，细胞b属于滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘。两类细胞具有相同的核基因，但各自基因执行情况不同，全能性高低不同，C错误；D、胰蛋白酶可以将动物组织细胞间的蛋白质成分酶解，使细胞分散开，获得单个细胞，不是分解膜蛋白，D错误。故选B。12.下列关于“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述，正确的是（）A.DNA粗提取过程中需使用预冷的体积分数75%的酒精溶液B.将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色C.对1个双链DNA分子进行PCR扩增，第n次循环需要引物2n个D.凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察【答案】C〖祥解〗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。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。【详析】A、DNA粗提取过程中需使用体积分数95%的酒精溶液，A错误；B、将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，在沸水浴的条件下，溶液可变为蓝色，B错误；C、PCR技术大量扩增目的基因时，第n−1次生成2n−1个DNA分子，第n次复制形成2n个DNA，所以需要的引物数目为（2n−2n−1）×2=2n，C正确；D、DNA分子在凝胶载样缓冲液中带正电荷或负电荷，可用于电泳；凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，在波长为300nm的紫外灯下可以被检测出来，D错误。故选C。13.土壤农杆菌侵染植物细胞时，Ti质粒上的T－DNA片段转入植物的基因组。利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因，下列相关叙述正确的是（）A.目的基因应插入T－DNA片段外，以防止破坏T－DNAB.用Ca2＋处理农杆菌，以利于其侵染植物细胞C.Ti质粒是一种环状DNA分子，没有双螺旋结构D.可以用DNA分子杂交技术检测外源DNA是否整合到植物的染色体DNA上【答案】D〖祥解〗农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。【详析】A、在农杆菌转化法中，需要将目的基因插入到T-DNA片段中，T-DNA片段具有转移性，有利于介导外源DNA整合到植物的染色体DNA上，A错误；B、用Ca2＋处理农杆菌，目的是让重组质粒进入农杆菌，而农杆菌感染植物细胞时不需要用Ca2＋处理农杆菌，B错误；C、Ti质粒是一种环状DNA分子，是存在于细菌细胞质中的DNA，具有双螺旋结构，C错误；D、根据碱基互补配对原则，可以用目的基因的碱基序列制作一个带有荧光标记的探针，利用DNA分子杂交技术检测外源DNA是否整合到植物的染色体DNA上，D正确。故选D。14.下列关于生物技术安全与伦理问题的叙述正确的是（）A.如果有证据表明某种转基因食品有害，就应该禁止转基