广东省茂名市信宜市名校2023-2024高二下学期4月月考生物学试题（原卷版+解析版）

信宜市名校2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试题
一、单选题：本题共16小题，共40分。第1—12小题，每小题2分；第13—16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 黑茶是一种后发酵茶，通常用采摘的鲜茶经过数道工序制作而成，富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气，滑润甘甜，而保存时间越长的老茶，其茶香味越浓厚。下列叙述错误的是（ ）
A. 黑茶制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵
B. 新茶发酵完成后要进行灭菌并密封，有利于茶的长期保存
C. 黑茶发酵时，茶叶中的蛋白质、纤维素等大分子物质可被转化成小分子有机物
D. 发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
2. 下图为啤酒生产过程的简要流程，其中糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质。下列叙述错误的是（　　）
A. 过程①可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，使种子无需发芽就能产生α—淀粉酶
B. 过程②破碎有利于淀粉与α—淀粉酶充分接触，缩短糖化过程的时间
C. 过程③的主发酵阶段的初期需要氧气，随后再保持厌氧环境，以便完成酒精的生成
D. 发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期更应缩短排气时间间隔
3. 下表所示为某培养基的配方，有关叙述错误的是（ ）
成分 含量 成分 含量
NaNO3 3g FeSO4 0．01g
K2HPO4 1g （CH2O） 30g
琼脂 15g H2O 1000mL
MgSO4·7H2O 0．5g 青霉素 0．1万单位
A. 依物理性质划分，该培养基属于固体培养基；依用途划分，该培养基属于选择培养基
B. 由培养基的成分可知，该培养基所培养微生物的同化作用类型是异养型
C. 用该培养基培养霉菌时，应将培养基的pH调至中性或弱碱性
D. 若用该培养基分离能分解尿素的细菌，应除去青霉素和NaNO3，并加入尿素
4. 如图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5，下列操作方法错误的是（ ）
A. 每次划线操作后要将接种环放火焰上灼烧灭菌
B. 划线操作应在超净工作台上进行
C. 第3次划线操作可从第2次开始划出，也可从第1次开始
D. 在第4次划线区域中也可以得到菌落
5. 某同学在学习“细胞工程”时，列表比较动植物细胞工程的有关内容，你认为不正确的是
选项 比较项目 植物细胞工程 动物细胞工程
A． 技术手段 植物组织培养、 动物细胞培养和融合、
植物体细胞杂交 单克隆抗体的制备
B． 特殊处理 机械法去除细胞壁 胰蛋白酶处理，制成细胞悬液
C． 融合方法 物理方法、化学方法 物理方法、化学方法、生物方法
D． 培养基区别 生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 动物血清不可缺少
A. A B. B C. C D. D
6. 农作物秸秆中的纤维素可作为酒精发酵的原材料。酵母菌不能直接利用纤维素，纤维素需被其他微生物（如好氧型细菌）水解为葡萄糖后才能被酵母菌利用。为了筛选获得高产纤维素酶的纤维素分解菌﹐研究人员以某玉米地土壤为样品，使用刚果红平板法筛选获得目的菌株，该方法的原理是：刚果红与纤维素形成红色复合物，若纤维素被分解，刚果红无法与纤维素的分解产物结合，培养基中的菌落周围会形成透明圈。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该平板以纤维素作为提供能量的碳源，属于固体培养基
B. 操作中对土壤溶液进行振荡培养，其目的是增加目标菌株的数量
C. 可用稀释涂布平板法进行纯化和计数
D. 菌落直径与透明圈直径的比值越大，该菌分解纤维素的能力越强
7. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，主要存在于紫杉的树皮和树叶中，具有高抗癌活性，现在已被广泛应用于乳腺癌等癌症的治疗。通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A. ③过程细胞进行的是有丝分裂
B. 该过程发生了细胞的脱分化和再分化
C. ①过程中生长素的用量要低于细胞分裂素的
D. 紫杉醇可能不属于红豆杉基本生命活动所必需的物质
8. 研究人员制备哺乳动物膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 步骤①和②所代表操作分别是显微注射、受精卵获能
B. 步骤③的代孕性体无需进行同期发情处理
C. 可收集膀胱生物反应器的尿液来提取W
D. 转基因的动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞中都能表达W基因
9. 紫花苜蓿是常用的豆科牧草，但易使家畜患鼓胀病：百脉根富含物质X，X可与紫花苜蓿中特定蛋白结合，抑制鼓胀病的发生。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种，我国科学家利用紫花苜蓿和百脉根为材料进行了实验，主要流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. ①过程为使用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞形成A、B两种原生质层
B. 为确保最终得到的F植株为新品种，可对②过程形成的C进行筛选和鉴定
C. ③过程中C的高尔基体活动性增强，D的形成是植物体细胞杂交完成的标志
D. 将细胞培养至E阶段即可研究物质X的作用，④过程需进行光照处理
10. 基因工程中PCR扩增产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列关于PCR 及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. PCR通过调节温度来控制DNA 双链的解聚及模板与引物的结合
B. DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度有关，与DNA分子的大小和构象无关
C. 因 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
D. 采用PCR技术对一个DNA进行扩增，若每个DNA分子每条链都做模板，则第n次循环共需要引物2n个
11. 基因工程载体必须具备的条件中，错误的是（ ）
A. 载体必须是安全的，不会对受体细胞有害
B 具有一或多个限制酶切点，以便与外源基因连接
C. 必须含有标记基因，标记基因的成功表达也就意味着目的基因成功表达
D. 载体必需具备自我复制能力或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制
12. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（ ）
A. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
B. ①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞突变为iPS细胞
C. ③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D. 组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
13. 以下关于生物工程技术内容的观点表述正确的是（ ）
A. 果醋发酵——利用醋酸菌在氧气充足、糖原充足时将乙醇转化为乙酸
B. 植物组织培养——对外植体的消毒通常用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠
C. 动物细胞培养——5%CO2可以维持培养液的pH呈酸性，有利于细胞的生长和增殖
D. 体外受精——可直接将刚排出的精子和卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，使它们完成受精
14. 牛奶消毒及细菌检测实验的过程如下图所示，下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 步骤①为巴氏消毒法，这种消毒法的特点是既能杀死牛奶中的绝大多数微生物，又基本不会破坏牛奶中的营养成分
B. 实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌，这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品
C. 实验中采用稀释涂布平板法计数，可能导致实验结果偏高
D. 稀释涂布平板法操作中涂布器需经酒精浸泡、灼烧灭菌冷却后再涂布
15. 20世纪90年代，有一名19岁的姑娘患了白血病，需要进行骨髓移植。然而，她亲人的骨髓配型并不适合她，在骨髓库中也找不到合适配型的骨髓。她的父母通过“设计试管婴儿”生下了一个配型适合她的婴儿。在婴儿出生2个月后，医生就抽取婴儿骨髓中的造血干细胞移植给她，她得救了。下图是培育“试管婴儿”的主要过程。下列叙述错误的是（ ）
A. “设计试管婴儿”需在③时进行遗传学诊断
B. 该婴儿能健康成长，她的造血干细胞也可能挽救其他贫血病患者
C. “试管婴儿”与“设计试管婴儿”均需要符合国家相关规定
D. “设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”，“试管婴儿”与“设计试管婴儿”均属有性生殖
16. 下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是（ ）
A. 用NaCl处理细菌B使其处于感受态可吸收重组质粒
B. 将完成导入的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C. 将完成导入的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，含有重组质粒的细菌无法生长
D. 可利用PCR技术检测人的生长激素基因是否在工程菌中转录和翻译
二、非选择题：本大题包括5小题，共60分。
17. 细胞工程根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。请回答以下问题：
（1）离体的植物器官、组织细胞需要在_____和_____条件下，通过_____过程，形成完整的植株。培养过程中在培养基中需要添加植物激素，最常用到的植物激素是_____。
（2）利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的_____，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术，也叫_____。利用植物组织培养技术培育无病毒植株，选材时一般选取_____。
（3）应用植物体细胞杂交技术，能够培育出靠杂交育种无法得到的作物新品种。在进行植物体细胞杂交之前，必须先用_____酶去除细胞壁，获得有活力的原生质体。进行原生质体融合时常用的化学促融剂是_____。
（4）应用动物细胞培养技术可以大量培养各种抗病疫苗。在进行动物细胞培养之前，需先用_____酶处理组织切块，使其分散成单个细胞。进行动物细胞培养时，除了对培养液和培养用具进行无菌处理，通常还要在细胞培养液中添加一定量的_____，以防止培养过程中的污染；细胞培养所需的气体主要是O2和CO2，其中CO2的作用是_____。
18. 防治新冠肺炎疫情，疫苗可能是实现群体免疫力最有力的终极武器之一、如图为制备病毒疫苗的三种途径，请回答下列有关问题：
（1）想要获得大量的病毒_____（填“可以”或“不可以”）直接通过牛肉膏蛋白胨培养基培养。通过减毒或灭活病毒制备的第一代疫苗，其特点是容易制备，但成分较复杂，可能产生的安全隐患是_____，因此第一代疫苗必须经过多次试验，才可应用于生产。
（2）制备第二代疫苗时，外衣壳蛋白基因A进入酵母菌细胞内，并在细胞内维持稳定和表达的过程，称为_____。我国在新冠病毒第二代疫苗研发中利用改造过的复制缺陷型腺病毒作为载体能提高疫苗的安全性，理由是_____。
（3）制备第三代疫苗时，为获得大量的外衣壳蛋白基因A，可采用_____技术，其原理是_____。
（4）健康人接种疫苗后，疫苗的有效性可以通过检测_____来判断。
19. 如图所示为某厂家生产新冠抗原检测试剂盒，其工作原理为胶体金免疫层析法，即将特异性的抗原或抗体以条带状固定在膜上，可通过肉眼观察到显色结果。该法现已发展成为诊断试纸条，使用十分方便。
请回答下列问题：
（1）抗原检测的实质是检测样本中是否含有新冠病毒的______，而核酸检测则是检验样本中是否含有病毒的核酸。
（2）抗原检测试剂盒的生产依赖于新型冠状病毒单克隆抗体的制备。制取新型冠状病毒S蛋白的单克隆抗体部分过程如下图。
①图中a操作是指往小鼠体内注射______，之后一般从该小鼠的______中提取淋巴细胞，并在体外让淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。与诱导植物原生质体融合相比，诱导这两种细胞融合的特有方法是______。
②诱导融合后至少要经过两次筛选，图中的筛选1是指利用______将______细胞筛选出来；筛选2是利用______的原理将______细胞筛选出来，这类细胞具有______的特点，可直接用于生成单克隆抗体。
③利用筛选出的符合要求的细胞生产单克隆抗体时，既可以将细胞注入小鼠腹腔内进行生产，也可以在体外生产，两种方式相比，后者的优缺点分别有哪些？______。
20. Ⅰ．水是生命之源，生活用水的微生物安全性日常检测也是非常重要的。为了调查某河流的水质状况，某研究小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量，做了如下实验。请回答下列问题：
（1）在实验室中培养大肠杆菌所用的培养基一般用湿热灭菌法中的_____法灭菌。检测样品中大肠杆菌的含量时，需将样品用_____进行一系列的梯度稀释。
（2）某同学将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接种入0.1mL稀释液。经适当培养后， 个平板上的菌落数分别为39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为_____。
（3）实验室中微生物的分离、纯化和培养试验结束后，为了防止病原微生物污染环境或感染科研工作者，应采取的防护措施有_____。（答出一点即可）
Ⅱ．马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染马铃薯后导致其产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯新品种是提高产量的有效方法。请分析并回答下列问题：
（4）利用马铃薯的茎尖外植体，通过植物组织培养技术，获得脱毒的马铃薯植株，此技术依据的原理是_____。
（5）研究人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对马铃薯幼苗的成苗率和脱毒率的影响，实验结果如图所示。该结果表明，在一定范围内，茎尖越小，_____，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为_____。
21. 棉铃虫和蚜虫是常见的植物害虫，为减少农药的使用量，我国科学家利用基因工程培育出一些能抵抗虫害的植物新品种。Cry1A基因的表达产物对棉铃虫等鳞翅目昆虫有较强的毒性，GNA基因的表达产物对蚜虫等刺吸式口器的昆虫有较强的毒性。科研人员将Cry1A基因与GNA基因连接在一起，构建了双抗虫基因的重组表达载体，并转入烟草细胞，获得了具有双抗性的转基因烟草，其部分过程如图1所示，请分析并回答以下问题：
注：图中PstⅠ、KpnⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ表示限制酶，不同限制酶切出的黏性末端均不同；Klenow能将黏性末端转变为平末端。
（1）过程③将Cry 1A基因与GNA基因相连，可选用_____（填“E·coli DNA连接酶”或“DNA连接酶”）。
（2）过程④应该选用_____（填图中限制酶）切割植物表达载体，以便与目的基因相连，形成重组表达载体。
（3）将重组表达载体转入农杆菌之前，一般先用_____处理农杆菌，使其成为_____细胞。
（4）让农杆菌侵染烟草叶片前，需要通过实验筛选农杆菌：将培养农杆菌的培养基倒平板后均分为A、B两组，在A组培养基中涂布一定量的链霉素，在B组培养基中涂布等量的卡那霉素和链霉素。往A组培养基中接种适量农杆菌，待长出菌落后，用影印法接种到B组培养基上，实验结果如图2，其中_____（填图中对应的数字）菌落对应的农杆菌可能是符合要求的，即含有_____的农杆菌。
（5）欲从个体生物学水平鉴定这些转基因烟草是否具有双抗虫特性以及抗性的程度，请你简述该鉴定方法_____。
（6）利用转基因技术可以培育出具有优良性状的生物，生产出人类所需要的产品。但转基因技术的安全性问题也一直备受关注。当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时，我们需要理性地表明观点和参与讨论。下列属于理性看待转基因技术的是_____（填序号）。
①转基因食品中肯定含有毒性蛋白或过敏蛋白，会危害人体健康，必须禁止转基因技术的应用
②要在清晰地了解转基因技术的原理和操作规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题
③要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
④要看到经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法信宜市名校2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试题
一、单选题：本题共16小题，共40分。第1—12小题，每小题2分；第13—16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 黑茶是一种后发酵茶，通常用采摘的鲜茶经过数道工序制作而成，富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质。黑茶刚制成时有酒香气，滑润甘甜，而保存时间越长的老茶，其茶香味越浓厚。下列叙述错误的是（ ）
A. 黑茶制作过程主要利用酵母菌等多种微生物进行发酵
B. 新茶发酵完成后要进行灭菌并密封，有利于茶的长期保存
C. 黑茶发酵时，茶叶中的蛋白质、纤维素等大分子物质可被转化成小分子有机物
D. 发酵过程中发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖和代谢途径
【答案】B
【解析】
【分析】酒精发酵是在无氧条件下，微生物（如酵母菌）分解葡萄糖等有机物，产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
【详解】A、黑茶刚制成时有酒香气，说明黑茶制作过程中有酵母菌（无氧呼吸可以产生酒精）的参与，此外还有其他非主要微生物的参与，A正确；
B、老茶保存过程中仍在发酵，因此新茶发酵完成后进行灭菌会杀灭菌种，不利于进一步发酵，B错误；
C、黑茶富含多肽、氨基酸、维生素等营养物质，说明黑茶发酵可以将蛋白质、纤维素等大分子转化成小分子有机物，C正确；
D、发酵一般为微生物的无氧呼吸（部分为有氧呼吸），温度、pH、氧气含量等等发酵条件，都会影响到微生物的生长繁殖和代谢途径，D正确。
故选B。
2. 下图为啤酒生产过程的简要流程，其中糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质。下列叙述错误的是（　　）
A. 过程①可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，使种子无需发芽就能产生α—淀粉酶
B. 过程②破碎有利于淀粉与α—淀粉酶充分接触，缩短糖化过程的时间
C. 过程③的主发酵阶段的初期需要氧气，随后再保持厌氧环境，以便完成酒精的生成
D. 发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期更应缩短排气时间间隔
【答案】D
【解析】
【分析】发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成潜清、成熟的啤酒。
【详解】A、赤霉素可以解除休眠，促进种子的萌发，所以过程①可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，无须发芽就能产生的α-淀粉酶，A正确；
B、“糖化的目的是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质”，故过程②破碎有利于淀粉与α-淀粉酶的充分接触，缩短糖化过程所用的时间，B正确；
C、为了提高菌种数量、缩短发酵时间，过程③的主发酵初期应提供氧气，酵母菌在有氧条件下能快速繁殖，后期保持厌氧环境，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，C正确；
D、发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期由于糖类物质不充足，产生的气体变少，可以适当延长排气时间间隔，D错误。
故选D。
3. 下表所示为某培养基的配方，有关叙述错误的是（ ）
成分 含量 成分 含量
NaNO3 3g FeSO4 0．01g
K2HPO4 1g （CH2O） 30g
琼脂 15g H2O 1000mL
MgSO4·7H2O 0．5g 青霉素 0．1万单位
A. 依物理性质划分，该培养基属于固体培养基；依用途划分，该培养基属于选择培养基
B. 由培养基的成分可知，该培养基所培养微生物的同化作用类型是异养型
C. 用该培养基培养霉菌时，应将培养基的pH调至中性或弱碱性
D. 若用该培养基分离能分解尿素的细菌，应除去青霉素和NaNO3，并加入尿素
【答案】C
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、从培养基成分看，配方中含有凝固剂琼脂，属于固体培养基；依用途划分，该培养基中加入青霉素，属于选择培养基，A正确；
B、由培养基的成分可知，（CH2O）属于有机碳源，因此所培养微生物的同化作用类型是异养型，B正确；
C、培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或弱碱性，C错误；
D、若用该培养基分离能分解尿素的细菌，应以尿素为唯一氮源，因青霉素有杀菌作用，故应除去青霉素和NaNO3，并应加入尿素，D正确。
故选C。
4. 如图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为1、2、3、4、5，下列操作方法错误的是（ ）
A. 每次划线操作后要将接种环放在火焰上灼烧灭菌
B. 划线操作应在超净工作台上进行
C. 第3次划线操作可从第2次开始划出，也可从第1次开始
D. 在第4次划线区域中也可以得到菌落
【答案】C
【解析】
【分析】平板划线的操作的基本步骤是：(1)右手持接种环，经火焰灭菌，待凉后，在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞，并将试管口过火焰，将已冷却的接种环伸入菌液，沾取一环菌液，将试管口过火焰并塞上棉塞。(2)左手斜持琼脂平板，皿盖打开一条缝，右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，接种环不应划破培养基表面。(3)烧灼接种环，杀灭环上残留菌液，待冷却，从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连。(4)将平板倒置，放入培养箱中培养。
【详解】A、每次划线操作后要将接种环放在火焰上灼烧灭菌，可以杀死接种环上残留的微生物，A正确；
B、划线操作应在超净工作台中进行，防止杂菌污染，B正确；
C、平板划线过程要确保每次划线的菌种来自上一次划线的末端，故第3次划线操作只能从从第2次划线的末端开始划出，不能从第1次开始，C错误；
D、在5个划线区域中，只要有单个活细菌，通过培养都可获得所需菌落，即在第4次划线区域中也可以得到菌落，D正确。
故选C。
5. 某同学在学习“细胞工程”时，列表比较动植物细胞工程的有关内容，你认为不正确的是
选项 比较项目 植物细胞工程 动物细胞工程
A． 技术手段 植物组织培养、 动物细胞培养和融合、
植物体细胞杂交 单克隆抗体的制备
B． 特殊处理 机械法去除细胞壁 胰蛋白酶处理，制成细胞悬液
C． 融合方法 物理方法、化学方法 物理方法、化学方法、生物方法
D． 培养基区别 生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 动物血清不可缺少
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞工程的技术手段主要有植物组织培养和植物体细胞杂交，其中植物组织培养是植物细胞工程的基础；动物细胞工程的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和核移植，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。动、植物细胞工程的原理和技术手段有相似之点，但也存在不同之处，需要考生在平时的学习过程中注意列表比较。
【详解】A、技术手段：植物细胞工程的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交；动物细胞工程技术有动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植等技术，单克隆抗体的制备是动物细胞融合的应用，A正确；
B、特殊处理：植物体细胞杂交时，需要用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁，动物细胞培养时需要用胰蛋白酶处理制备细胞悬浮液，B错误；
C、融合方法：诱导植物细胞融合的方法有物理（离心、振动和电激等）和化学方法（聚乙二醇）；诱导动物细胞融合的方法有物理、化学和生物方法（灭活的病毒），C正确；
D、培养基区别：植物细胞工程中的培养基中需要用生长素和细胞分裂素以影响愈伤组织的生长和分化；动物细胞工程的培养液中需要加入动物血清、血浆等天然成分，D正确。
故选B。
6. 农作物秸秆中的纤维素可作为酒精发酵的原材料。酵母菌不能直接利用纤维素，纤维素需被其他微生物（如好氧型细菌）水解为葡萄糖后才能被酵母菌利用。为了筛选获得高产纤维素酶的纤维素分解菌﹐研究人员以某玉米地土壤为样品，使用刚果红平板法筛选获得目的菌株，该方法的原理是：刚果红与纤维素形成红色复合物，若纤维素被分解，刚果红无法与纤维素的分解产物结合，培养基中的菌落周围会形成透明圈。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该平板以纤维素作为提供能量的碳源，属于固体培养基
B. 操作中对土壤溶液进行振荡培养，其目的是增加目标菌株的数量
C. 可用稀释涂布平板法进行纯化和计数
D. 菌落直径与透明圈直径的比值越大，该菌分解纤维素的能力越强
【答案】D
【解析】
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。
【详解】A、纤维素元素组成为C、H、O，能作为碳源和能源，该平板以纤维素为唯一碳源（提供碳元素的物质），A正确；
B、振荡培养可以增加营养物质与微生物的接触，使目标菌株的数量增加，B正确；
C、稀释涂布平板法是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，稀释涂布平板法可以对微生物进行纯化和计数，C正确；
D、纤维素与刚果红结合呈现红色，若纤维素被水解，则呈现透明圈，透明圈直径/菌落直径的值越大，该菌分解纤维素的能力越强，D错误。
故选D。
7. 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，主要存在于紫杉的树皮和树叶中，具有高抗癌活性，现在已被广泛应用于乳腺癌等癌症的治疗。通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A. ③过程细胞进行的是有丝分裂
B. 该过程发生了细胞的脱分化和再分化
C. ①过程中生长素的用量要低于细胞分裂素的
D. 紫杉醇可能不属于红豆杉基本生命活动所必需的物质
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：图示是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，其中①表示脱分化过程，②表示将愈伤组织分散成单个细胞，③表示细胞增殖过程。
【详解】A、题图中的单个细胞属于体细胞，经过③过程即有丝分裂产生大量的子细胞群，A正确；
B、图中①表示脱分化过程，紫杉醇主要存在于紫杉的树皮和树叶细胞中，说明愈伤组织形成紫杉醇需经过再分化，B正确；
C、在愈伤组织的形成过程中，生长素的用量和细胞分裂素的用量比约为1或略高于1，C错误；
D、紫杉醇属于红豆杉的细胞代谢产物，虽可用于治疗人类癌症，但可能不属于红豆杉基本生命活动所必需的物质，D正确。
故选C。
8. 研究人员制备哺乳动物膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、受精卵获能
B. 步骤③的代孕性体无需进行同期发情处理
C. 可收集膀胱生物反应器的尿液来提取W
D. 转基因动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞中都能表达W基因
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：①表示将目的基因导入受体细胞；②表示早期胚胎培养；③表示胚胎移植。
【详解】A、受精卵的全能性最大，利用受精卵作为重组表达载体的宿主细胞常采用显微注射的方法将载体注入，继而对受精卵进行早期胚胎的培养（②），直到适合移植，A错误；
B、步骤③的代孕性体需进行同期发情处理，这样移植胚胎容易成功着床，B错误；
C、根据题意：转基因动物的膀胱上皮细胞能表达出W蛋白质，因此可收集膀胱生物反应器的尿液来提取W，C正确；
D、W基因是选择性表达，只在膀胱上皮细胞中表达，D错误；
故选C。
9. 紫花苜蓿是常用的豆科牧草，但易使家畜患鼓胀病：百脉根富含物质X，X可与紫花苜蓿中特定蛋白结合，抑制鼓胀病的发生。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种，我国科学家利用紫花苜蓿和百脉根为材料进行了实验，主要流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. ①过程为使用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞形成A、B两种原生质层
B. 为确保最终得到的F植株为新品种，可对②过程形成的C进行筛选和鉴定
C. ③过程中C的高尔基体活动性增强，D的形成是植物体细胞杂交完成的标志
D. 将细胞培养至E阶段即可研究物质X作用，④过程需进行光照处理
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析，图中①是去除细胞壁，②是原生质体的融合过程，③是筛选出杂种细胞的过程，④是脱分化过程，⑤是再分化过程，据此分析作答。
【详解】A、①是制备原生质体的过程，由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故过程①需要用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，A错误；
B、②形成的细胞类型可能有紫花苜蓿-紫花苜蓿型、百脉根-百脉根型、紫花苜蓿-百脉根型等，为确保最终得到的F植株为新品种，可对②过程形成的C进行初步的筛选和鉴定，B正确；
C、③是筛选出杂种细胞的过程，该过程中由于要形成新的细胞壁，故高尔基体的活动增强，植物体细胞杂交完成的标志是形成新植株，而非图中的D形成，C错误；
D、④过程是脱分化过程，该过程需要避光处理，D错误。
故选B。
10. 基因工程中PCR扩增产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列关于PCR 及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. PCR通过调节温度来控制DNA 双链的解聚及模板与引物的结合
B. DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度有关，与DNA分子的大小和构象无关
C. 因 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
D. 采用PCR技术对一个DNA进行扩增，若每个DNA分子的每条链都做模板，则第n次循环共需要引物2n个
【答案】B
【解析】
【分析】利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。一次PCR一般要经历30次循环。
【详解】A、PCR通过调节温度来控制DNA 双链的解聚及模板与引物的结合，如PCR通过90℃以上的高温解旋，72℃左右的温度下模板与引物结合，A正确；
B、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300 nm的紫外灯下被检测出来，B错误；
C、NA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，C正确；
D、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，D正确。
故选B。
11. 基因工程载体必须具备的条件中，错误的是（ ）
A. 载体必须是安全的，不会对受体细胞有害
B. 具有一或多个限制酶切点，以便与外源基因连接
C. 必须含有标记基因，标记基因的成功表达也就意味着目的基因成功表达
D. 载体必需具备自我复制能力或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制
【答案】C
【解析】
【分析】作为运载体必须具备的条件：
①要具有限制酶的切割位点；
②要有标记基因(如抗性基因)，以便于重组后受体细胞的筛选；
③能在宿主细胞中稳定存在并复制；
④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。
【详解】A、载体必须是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来，A正确；
B、载体需具有一个或多个限制酶的切割位点，便于连接外源基因，B正确;
C、载体必须含有标记基因，标记基因的成功表达只是意味着目的基因成功导入受体细胞，不能意味着目的基因成功表达，C错误；
D、载体必需具备自我复制能力或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制，进而遗传给下一代，D正确。
故选C。
12. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（ ）
A. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
B. ①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞突变为iPS细胞
C. ③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D. 组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
【答案】D
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
详解】A、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术，并未运用重组 DNA技术（基因工程中核心技术），A错误；
B、①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞脱分化为iPS细胞，并未发生突变，B错误；
C、③为动物细胞融合的过程，诱导动物细胞发生融合所用的是灭活的病毒，C错误；
D、结合题图，重构胚中在加入Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，D正确。
故选D。
13. 以下关于生物工程技术内容的观点表述正确的是（ ）
A. 果醋发酵——利用醋酸菌在氧气充足、糖原充足时将乙醇转化为乙酸
B. 植物组织培养——对外植体的消毒通常用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%的次氯酸钠
C. 动物细胞培养——5%CO2可以维持培养液的pH呈酸性，有利于细胞的生长和增殖
D. 体外受精——可直接将刚排出的精子和卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，使它们完成受精
【答案】B
【解析】
【分析】动物培养条件：
（1）无菌无毒环境：无菌：对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素；无毒：一定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。
（2）营养：成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基）。
（3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。
（4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需的 CO2主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、醋酸菌是好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸，A错误；
B、外植体需要用体积分数为70%的酒精，质量分数为5%左右的次氯酸钠消毒处理，B正确；
C、动物细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH稳定，多数细胞生存的适宜pH为7.2~7.4，故培养基的pH并不呈酸性，C错误；
D、体外受精前，须先将精子经过获能处理，将卵子培育至减数第二次分裂中期，最后再将精子与卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，促使其完成受精，D错误。
故选B。
14. 牛奶消毒及细菌检测实验的过程如下图所示，下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 步骤①为巴氏消毒法，这种消毒法的特点是既能杀死牛奶中的绝大多数微生物，又基本不会破坏牛奶中的营养成分
B. 实验中对试管、培养皿的灭菌可采用的方法是干热灭菌，这种方法适用的是能耐高温且需要保持干燥的物品
C. 实验中采用稀释涂布平板法计数，可能导致实验结果偏高
D. 稀释涂布平板法操作中涂布器需经酒精浸泡、灼烧灭菌冷却后再涂布
【答案】C
【解析】
【分析】无菌技术：1、无菌技术的主要内容：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。2、实验室常用的消毒方法：煮沸消毒；化学药物消毒；紫外线消毒。3、实验室常用的灭菌方法：①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌；②干热灭菌；能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿(吸管、培养皿)和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121°C的条件下，维持15~30min。
【详解】A、步骤①为巴氏消毒法，因为所使用的的温度不是很高，故使用这种方法对生鲜牛奶进行消毒的好处是既能杀死牛奶中的绝大多数微生物，又基本不会破坏牛奶中的营养成分，A正确；
B、能耐高温且需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（试管、培养皿）和金属用具等，可以采用干热灭菌法，B正确；
C、实验中采用稀释涂布平板法计数，可能导致实验结果偏低，原因是当两个或多个细菌连在一起时计数的是一个菌落，C错误；
D、稀释涂布平板法操作中涂布器需经酒精浸泡、灼烧灭菌冷却后再涂布，否则容易使菌体死亡导致接种失败，D正确。
故选C。
15. 20世纪90年代，有一名19岁的姑娘患了白血病，需要进行骨髓移植。然而，她亲人的骨髓配型并不适合她，在骨髓库中也找不到合适配型的骨髓。她的父母通过“设计试管婴儿”生下了一个配型适合她的婴儿。在婴儿出生2个月后，医生就抽取婴儿骨髓中的造血干细胞移植给她，她得救了。下图是培育“试管婴儿”的主要过程。下列叙述错误的是（ ）
A. “设计试管婴儿”需在③时进行遗传学诊断
B. 该婴儿能健康成长，她的造血干细胞也可能挽救其他贫血病患者
C. “试管婴儿”与“设计试管婴儿”均需要符合国家相关规定
D. “设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”，“试管婴儿”与“设计试管婴儿”均属有性生殖
【答案】A
【解析】
【分析】试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、“设计试管婴儿”的目的是用于治疗某些疾病，需在②胚胎移植前进行遗传学诊断，A错误；
B、该婴儿能健康成长，只要供者和受者的主要HLA有一半以上相同，即可进行器官移植，因此该女婴造血干细胞也能挽救其他贫血病患者，B正确；
C、“试管婴儿”与“设计试管婴儿”均需要符合国家相关规定，C正确；
D、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”一样，也是利用体外授精和胚胎移植的方法培育新生命，均属于有性生殖，不属于于“治疗性克隆”，D正确。
故选A。
16. 下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是（ ）
A. 用NaCl处理细菌B使其处于感受态可吸收重组质粒
B. 将完成导入的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C. 将完成导入的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，含有重组质粒的细菌无法生长
D. 可利用PCR技术检测人的生长激素基因是否在工程菌中转录和翻译
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：图示表示将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的过程。质粒A上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因，构建基因表达载体后，质粒A的氨苄青霉素抗性基因被破坏，但四环素抗性基因正常，所以导入重组质粒或普通质粒的细菌都能抗四环素，但导入重组质粒的细菌不能抗氨苄青霉素。
【详解】A、将目的基因导入细菌时，常用CaCl2处理细菌使之处于感受态，从而能够吸收重组质粒，A错误；
B、由于抗四环素基因未被被破坏，所以能在含有四环素的培养基上生长的是导入了重组质粒或普通质粒的细菌，B错误；
C、由于基因表达载体上的氨苄青霉素抗性基因被破坏，所以在含有氨苄青霉素的培养基上，含有重组质粒的细菌无法生长，C正确；
D、可利用PCR技术检测人的生长激素基因是否在工程菌中转录，但是不能检测是否翻译出相关蛋白质，D错误。
故选C。
二、非选择题：本大题包括5小题，共60分。
17. 细胞工程根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。请回答以下问题：
（1）离体的植物器官、组织细胞需要在_____和_____条件下，通过_____过程，形成完整的植株。培养过程中在培养基中需要添加植物激素，最常用到的植物激素是_____。
（2）利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的_____，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术，也叫_____。利用植物组织培养技术培育无病毒植株，选材时一般选取_____。
（3）应用植物体细胞杂交技术，能够培育出靠杂交育种无法得到的作物新品种。在进行植物体细胞杂交之前，必须先用_____酶去除细胞壁，获得有活力的原生质体。进行原生质体融合时常用的化学促融剂是_____。
（4）应用动物细胞培养技术可以大量培养各种抗病疫苗。在进行动物细胞培养之前，需先用_____酶处理组织切块，使其分散成单个细胞。进行动物细胞培养时，除了对培养液和培养用具进行无菌处理，通常还要在细胞培养液中添加一定量的_____，以防止培养过程中的污染；细胞培养所需的气体主要是O2和CO2，其中CO2的作用是_____。
【答案】（1） ①. 无菌 ②. 人工控制 ③. 脱分化和再分化 ④. 生长素和细胞分裂素
（2） ①. 遗传特性 ②. 快速繁殖技术 ③. 茎尖或根尖
（3） ① 纤维素酶和果胶 ②. 聚乙二醇（PEG）
（4） ①. 胰蛋白（胶原蛋白） ②. 抗生素 ③. 维持培养液的pH
【解析】
【分析】1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体．植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株．植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
3、动物细胞培养需要满足以下条件：①无菌、无毒的环境；②营养；③温度和pH；④气体环境：95%空气+5%CO2。
【小问1详解】
离体的植物器官、组织细胞需要在无菌和人工控制条件下，通过脱分化和再分化过程，形成完整的植株。培养过程中在培养基中需要添加植物激素，最常用到的植物激素是生长素和细胞分裂素。
【小问2详解】
利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，因此人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫植物的微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术。植物组织培养技术所依据的生物学原理是植物细胞的全能性。欲使利用植物组织培养技术培育的植株无病毒，选材时一般选取茎尖、芽尖或根尖。
【小问3详解】
在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。进行原生质体间的融合时，常使用的诱导剂是聚乙二醇（PEG）。
【小问4详解】
在进行动物细胞培养前，需先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块，使其分散成单个细胞。进行动物细胞培养时，除了对培养液和培养用具进行无菌处理，通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染；细胞培养所需的气体主要是O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液的pH。
18. 防治新冠肺炎疫情，疫苗可能是实现群体免疫力最有力的终极武器之一、如图为制备病毒疫苗的三种途径，请回答下列有关问题：
（1）想要获得大量的病毒_____（填“可以”或“不可以”）直接通过牛肉膏蛋白胨培养基培养。通过减毒或灭活病毒制备的第一代疫苗，其特点是容易制备，但成分较复杂，可能产生的安全隐患是_____，因此第一代疫苗必须经过多次试验，才可应用于生产。
（2）制备第二代疫苗时，外衣壳蛋白基因A进入酵母菌细胞内，并在细胞内维持稳定和表达的过程，称为_____。我国在新冠病毒第二代疫苗研发中利用改造过的复制缺陷型腺病毒作为载体能提高疫苗的安全性，理由是_____。
（3）制备第三代疫苗时，为获得大量的外衣壳蛋白基因A，可采用_____技术，其原理是_____。
（4）健康人接种疫苗后，疫苗的有效性可以通过检测_____来判断。
【答案】（1） ①. 不可以 ②. 接种后使人患病
（2） ①. 转化 ②. 复制缺陷型腺病毒不能在人体内繁殖
（3） ①. PCR ②. DNA复制
（4）抗体的浓度
【解析】
【分析】疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。
【小问1详解】
病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内才能增殖，想要获得大量的病毒不可以直接通过牛肉膏蛋白胨培养基培养；通过减毒或灭活病毒制备的第一代疫苗，其特点是容易制备，但成分较复杂，但由于病毒可能仍有活性，故可能产生的安全隐患是接种后使人患病。
【小问2详解】
外衣壳蛋白基因A（目的基因）进入酵母菌细胞内，并在细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化；由于复制缺陷型腺病毒不能在人体内繁殖，故我国在新冠病毒第二代疫苗研发中利用改造过的复制缺陷型腺病毒作为载体能提高疫苗的安全性。
【小问3详解】
PCR是一项体外扩增DNA的技术，为获得大量的外衣壳蛋白基因A，可采用PCR技术，PCR的原理是DNA复制。
【小问4详解】
疫苗进入机体后可刺激机体的特异性免疫过程，产生抗体，故健康人接种疫苗后，疫苗的有效性可以通过检测抗体的浓度来判断。
19. 如图所示为某厂家生产的新冠抗原检测试剂盒，其工作原理为胶体金免疫层析法，即将特异性的抗原或抗体以条带状固定在膜上，可通过肉眼观察到显色结果。该法现已发展成为诊断试纸条，使用十分方便。
请回答下列问题：
（1）抗原检测的实质是检测样本中是否含有新冠病毒的______，而核酸检测则是检验样本中是否含有病毒的核酸。
（2）抗原检测试剂盒的生产依赖于新型冠状病毒单克隆抗体的制备。制取新型冠状病毒S蛋白的单克隆抗体部分过程如下图。
①图中a操作是指往小鼠体内注射______，之后一般从该小鼠的______中提取淋巴细胞，并在体外让淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。与诱导植物原生质体融合相比，诱导这两种细胞融合的特有方法是______。
②诱导融合后至少要经过两次筛选，图中的筛选1是指利用______将______细胞筛选出来；筛选2是利用______的原理将______细胞筛选出来，这类细胞具有______的特点，可直接用于生成单克隆抗体。
③利用筛选出的符合要求的细胞生产单克隆抗体时，既可以将细胞注入小鼠腹腔内进行生产，也可以在体外生产，两种方式相比，后者的优缺点分别有哪些？______。
【答案】（1）抗原蛋白
（2） ①. 新冠病毒的特定抗原蛋白 ②. 脾脏 ③. 灭活病毒诱导法 ④. 选择培养基 ⑤. 杂交瘤 ⑥. 抗原-抗体杂交 ⑦. 能产生特定抗体的杂交瘤细胞 ⑧. 既能产生特定的抗体，而且还能无限增殖， ⑨. 体外培养具有的优点是可大量生产单克隆抗体，且纯度高，其缺点是培养条件不易控制，生产成本相对较高。
【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。
【小问1详解】
抗原检测利用特异性抗体检测病毒的抗原，即病毒蛋白质，从而检测样本中是否含有新冠病毒。相比核酸检测，抗原检测的速度可以更快，但准确度相对较低，不能替代核酸检测，而核酸检测则是检验样本中是否含有病毒的核酸。
【小问2详解】
①图中a操作是指往小鼠体内注射特定的抗原，这里应该是新冠病毒的抗原蛋白，之后一般从该小鼠的脾脏中提取淋巴细胞，因为脾脏作为免疫器官，其中有大量的免疫细胞，而后在体外让淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。与诱导植物原生质体融合相比，诱导这两种细胞融合的特有方法是灭活病毒诱导法。
②诱导融合后至少要经过两次筛选，图中的筛选1是指利用选择培养基将杂交瘤细胞筛选出来，因为经过诱导融合后会产生多种类型的融合细胞，因而需要将杂交瘤细胞筛选出来；筛选2是利用抗原-抗体杂交，即抗原和抗体特异性结合的原理将能产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来，这类细胞既能产生特定的抗体，而且还能大量增殖，因而可以在体外或体内进行大量培养，进而可用于生成单克隆抗体。
③利用筛选出的符合要求的细胞生产单克隆抗体时，既可以将细胞注入小鼠腹腔内进行生产，也可以在体外生产，而体内培养具备的优点是能节约培养基（成本），易于控制培养条件等，相比之下体外培养具有的优点是可大量生产单克隆抗体，且纯度高，其缺点是培养条件不易控制，且生产成本相对较高。
20. Ⅰ．水是生命之源，生活用水的微生物安全性日常检测也是非常重要的。为了调查某河流的水质状况，某研究小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量，做了如下实验。请回答下列问题：
（1）在实验室中培养大肠杆菌所用的培养基一般用湿热灭菌法中的_____法灭菌。检测样品中大肠杆菌的含量时，需将样品用_____进行一系列的梯度稀释。
（2）某同学将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接种入0.1mL稀释液。经适当培养后， 个平板上的菌落数分别为39、38和37，据此可得出每升水样中的活菌数为_____。
（3）实验室中微生物的分离、纯化和培养试验结束后，为了防止病原微生物污染环境或感染科研工作者，应采取的防护措施有_____。（答出一点即可）
Ⅱ．马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染马铃薯后导致其产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯新品种是提高产量的有效方法。请分析并回答下列问题：
（4）利用马铃薯的茎尖外植体，通过植物组织培养技术，获得脱毒的马铃薯植株，此技术依据的原理是_____。
（5）研究人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对马铃薯幼苗的成苗率和脱毒率的影响，实验结果如图所示。该结果表明，在一定范围内，茎尖越小，_____，因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为_____。
【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 无菌水
（2）3.8×107 （3）对操作台，试验用品进行清洁，无菌处理，对丢弃物进行无菌处理，对防护服进行无菌处理，用肥皂洗手后再用清水冲洗
（4）植物细胞的全能性
（5） ①. 成苗率越低，脱毒率越高 ②. 0．27mm
【解析】
【分析】1、无菌技术包括消毒和灭菌。常见的灭菌方式有干热灭菌、湿热灭菌和灼烧灭菌。消毒有煮沸消毒、化学试剂消毒和紫外线照射消毒等。
2、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
【小问1详解】
在实验室中培养大肠杆菌所用的培养基一般用湿热灭菌法中的高压蒸汽灭菌法灭菌。检测样品中大肠杆菌的含量时，需将样品用无菌水进行一系列的梯度稀释。
【小问2详解】
根据C÷V×M可知，1mL水样中活菌数为（39+38+37）÷0.1ml×100=3.8×104个，所以每升水样中的活菌数为3.8×104×103=3.8×107个。
【小问3详解】
实验室中微生物的分离、纯化和培养试验结束后，为了防止病原微生物污染环境或感染科研工作者，应采取的防护措施有对操作台，试验用品进行清洁，无菌处理，对丢弃物进行无菌处理，对防护服进行无菌处理，用肥皂洗手后再用清水冲洗。
【小问4详解】
通过植物组织培养技术，获得脱毒的马铃薯植株，植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
【小问5详解】
由图可知，在一定范围内，茎尖越小，脱毒率越高，而成苗率越低；所以，茎尖大小应适宜，取0.27mm，既能保证脱毒率，又能保证成苗率。
21. 棉铃虫和蚜虫是常见的植物害虫，为减少农药的使用量，我国科学家利用基因工程培育出一些能抵抗虫害的植物新品种。Cry1A基因的表达产物对棉铃虫等鳞翅目昆虫有较强的毒性，GNA基因的表达产物对蚜虫等刺吸式口器的昆虫有较强的毒性。科研人员将Cry1A基因与GNA基因连接在一起，构建了双抗虫基因的重组表达载体，并转入烟草细胞，获得了具有双抗性的转基因烟草，其部分过程如图1所示，请分析并回答以下问题：
注：图中PstⅠ、KpnⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ表示限制酶，不同限制酶切出的黏性末端均不同；Klenow能将黏性末端转变为平末端。
（1）过程③将Cry 1A基因与GNA基因相连，可选用_____（填“E·coli DNA连接酶”或“DNA连接酶”）。
（2）过程④应该选用_____（填图中限制酶）切割植物表达载体，以便与目的基因相连，形成重组表达载体。
（3）将重组表达载体转入农杆菌之前，一般先用_____处理农杆菌，使其成为_____细胞。
（4）让农杆菌侵染烟草叶片前，需要通过实验筛选农杆菌：将培养农杆菌的培养基倒平板后均分为A、B两组，在A组培养基中涂布一定量的链霉素，在B组培养基中涂布等量的卡那霉素和链霉素。往A组培养基中接种适量农杆菌，待长出菌落后，用影印法接种到B组培养基上，实验结果如图2，其中_____（填图中对应的数字）菌落对应的农杆菌可能是符合要求的，即含有_____的农杆菌。
（5）欲从个体生物学水平鉴定这些转基因烟草是否具有双抗虫特性以及抗性的程度，请你简述该鉴定方法_____。
（6）利用转基因技术可以培育出具有优良性状的生物，生产出人类所需要的产品。但转基因技术的安全性问题也一直备受关注。当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时，我们需要理性地表明观点和参与讨论。下列属于理性看待转基因技术的是_____（填序号）。
①转基因食品中肯定含有毒性蛋白或过敏蛋白，会危害人体健康，必须禁止转基因技术的应用
②要在清晰地了解转基因技术的原理和操作规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题
③要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
④要看到经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法
【答案】（1）T4 DNA连接酶
（2）EcoRⅠ和Hind Ⅲ
（3） ①. Ca2+ ②. 感受态
（4） ①. 1、4 ②. 重组表达载体
（5）采摘转基因烟草的叶片，饲喂棉铃虫和蚜虫，统计棉铃虫和蚜虫的存活率（或死亡率）。
（6）②③④
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
分析题意，过程①和②分别用不同的限制酶切割Cry 1A基因与GNA基因，形成的黏性末端是不同的，故两个基因无法直接相连，经Klenow处理后，两个基因片段一端的黏性末端变为平末端，E．coli DNA连接酶只能连接黏性末端，T4 DNA连接酶可以连接黏性末端，也可以连接平末端，故过程③将Cry 1A基因与GNA基因相连，应选用T4 DNA连接酶。
【小问2详解】
通过过程③得到的双抗虫基因（Cry 1A基因+GNA基因）两侧分别是EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ切出的黏性末端，故过程④应该选用EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ切割植物表达载体，形成和目的基因相同的黏性末端，以便让植物表达载体与目的基因相连，形成重组表达载体。
【小问3详解】
将重组表达载体转入农杆菌之前，一般先用Ca2+处理农杆菌，使其成为感受态细胞，以利于重组表达载体进入农杆菌。
【小问4详解】
让农杆菌侵染烟草叶片前，需要通过实验筛选农杆菌，获得含有重组表达载体的农杆菌。由于Hind Ⅲ的切割位点在抗卡那霉素基因内部，故含有重组表达载体的农杆菌可以在含有链霉素的培养基上生长，不能在含有卡那霉素的培养基上生长，据此分析可知，A组中1、4对应的菌株为含有重组表达载体的农杆菌，即符合要求的菌株。
【小问5详解】
个体生物学水平的鉴定主要是抗虫、抗病的接种实验，欲从个体生物学水平鉴定这些转基因烟草是否具有双抗虫特性以及抗性的程度，可采摘转基因烟草的叶片，饲喂棉铃虫和蚜虫，统计棉铃虫和蚜虫的存活率（或死亡率）。
【小问6详解】
①转基因食品中肯定含有毒性蛋白或过敏蛋白，会危害人体健康，应严格进行筛查和把控，而飞因噎废食禁止转基因技术的应用，①错误；
②③转基因技术是一把双刃剑，最重要的是要科学合理的利用这项技术，要在清晰地了解转基因技术的原理和操作规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题，要理性的看待转基因技术，要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响，②③正确；
④由于不同的人在经济、文化和伦理道德观念等方面存在差异，所以不同的人对转基因技术会有不同的看法，④正确。
故选②③④。