陕西省咸阳市实验中学2023-2024高二下学期第二次月考生物试卷（原卷版+解析版）

咸阳市实验中学2023~2024学年度第二学期第二次月考
高二生物学试题
注意事项：
1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，计24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 我国利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，在多种文献中均有记载：
①《齐民要术》中记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中。”
②《北山酒经》中记载：“每坛加蜡三钱，竹叶五片，隔水煮开，乘热灌封坛口。”
③《齐民要术》中记载了二十三种利用谷物酿制食醋的工艺。其经历的三个主要发酵过程为：糖化→酒化→醋化。
④《本草纲目拾遗》中记述：“豆腐又名菽乳，豆腐腌过酒糟或酱制者，味咸甘心”
下列说法错误的是（ ）
A. ①介绍的是泡菜制作技术，配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. ②中每坛加蜡隔水煮开，乘热灌封坛口有助于陈酒的储藏
C. ③中从酒化到醋化的过程，当缺少氧气时将乙醇变为醋酸
D. ④中发酵产腐乳用的豆腐坯属固体培养基，不需对其进行严格灭菌
2. 为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物，研究人员利用土壤浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是（　　）
A. 图示为用平板划线法将稀释的土壤浸出液接种在X培养基上
B. 图中X培养基以淀粉为唯一碳源，且应添加抗生素起选择作用
C. 菌落①可能是硝化细菌，因不能产生淀粉酶所以无透明圈
D. 图中降解淀粉最高效的微生物是⑤，可根据菌落特征判断微生物类型
3. 植物甲是一种重要的药用绿色开花植物，产生的次生代谢物 M具有抗癌作用。以植物甲为材料，可通过植物组织培养技术得到不同植株或细胞以获取次生代谢物 M。下列叙述合理的是（ ）
A. 植物甲通过单倍体育种获得的纯合植株M的产量增加
B. 取植物甲的茎尖进行组织培养获得的脱毒苗无法产生M
C. 利用植物甲形成的愈伤组织细胞提取M受季节的影响较小
D. 植物甲的愈伤组织经诱变、植物细胞培养后 M的产量增加
4. 大花杓兰外观独特，具有很高的观赏、经济和药用价值。但由于自然繁殖率低，野生种群数量少，大花杓兰已成为濒危保护植物。研究人员以大花杓兰不同时期的地下芽为外植体，并对地下芽外层鳞片（对内部芽体具有保护作用）进行不同处理以探究其组织培养的成活率，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 用地下芽培养大花杓兰可以保持其遗传特性
B. 剥鳞片叶的成活率低可能是因为地下芽的消毒不彻底
C. 不同时期地下芽内源激素含量不同会影响成活率
D. 据图分析，休眠期微剥鳞叶的地下芽最适合做外植体
5. 目前，肝移植是治疗肝衰竭的唯一有效方法。但由于肝脏器官的短缺，肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖的人肝细胞类器官（eLO），并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是（　　）
A. 供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散，再进行原代培养
B. 恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，主要作用是维持培养液的pH值
C 异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐包裹有利于形成免疫保护屏障
D. 若eLO与空微囊治疗组的效果相当，可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
6. 人肌红蛋白（Myo）是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一。为制备抗Myo的单克隆抗体，科研人员通过细胞工程技术获得杂交瘤细胞。下列相关错误的是（　　）
A. 获得的杂交瘤细胞在体外大规模培养时，可能不会出现接触抑制现象
B. 用选择培养基进行筛选时，只有能产生抗Myo的单克隆抗体的细胞能生长
C. 将杂交瘤细胞在体外进行培养，一段时间后可在细胞培养液中获得单克隆抗体
D. 若利用制得的单克隆抗体进行检测，结果为阳性，则说明该患者可能患有急性心肌梗塞
7. 血清饥饿处理是指通过降低培养液中的血清浓度，使培养细胞因缺乏血清生长因子而不能分裂，一定时间后再加入血清，细胞就开始同步生长分裂。研究人员用经不同时间血清饥饿处理后的野猪成纤维细胞作为供体，以野猪卵母细胞作为受体进行核移植，测得的卵裂率和囊胚率如表所示（卵裂率指进行分裂的重组细胞占全部重组细胞的比例，囊胚率指获得的囊胚占全部重组细胞的比例）。下列叙述正确的是（ ）
饥饿时间/d 卵裂率（%） 囊胚率（%）
0 75.8 7.7
2 82.7 24.2
4 81.2 22.8
8 70.4 9.1
A. 用无血清培养基培养成纤维细胞，成纤维细胞的细胞周期会变短
B. 用离心法可使成纤维细胞与卵母细胞融合形成重组细胞
C. 胚胎移植时应将原肠胚移植到同种生理状态相同的雌性野猪子宫中
D. 实验结果说明成纤维细胞经血清饥饿处理2d有利于重组胚胎的构建
8. 基因工程的操作过程中需要对DNA分子进行操作，下列关于分子工具的说法正确的是（　　）
A. 限制酶主要从原核生物中分离纯化，作用于DNA分子其中一条链中特定部位的磷酸二酯键
B. 限制酶切割产生的DNA末端有黏性末端和平末端，其中T4DNA连接酶只能连接平末端
C. 基因工程中使用载体除质粒外，还有噬菌体和动植物病毒等
D. 质粒是一种裸露的，仅独立于原核细胞拟核DNA之外的环状双链DNA分子
9. 某同学利用洋葱为实验材料，进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 若利用鸡血细胞提取DNA，可加入蒸馏水使细胞涨破，省去研磨步骤
B. 将洋葱切碎加入研磨液充分研磨，过滤后收集沉淀物中的DNA
C. 向含有DNA的粗提取液中加入预冷的酒精溶液后，出现的白色丝状物为DNA
D. 鉴定DNA时，需先将DNA溶解NaCl溶液，再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
10. 红细胞生成素（EPO）是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然 EPO来源极为有限，某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成EPO。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 构建表达载体时需将EPO基因插入乳腺蛋白基因的启动子的上游
B. 一般情况下，该转基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺细胞中表达
C. 可用显微注射技术将含有EPO基因的表达载体导入羊的受精卵中
D. 用PCR扩增人EPO基因，需要一段已知的EPO基因核苷酸序列
11. 将人抗体基因插入噬菌体DNA，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，表达的抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式，附着在噬菌体表面，也可能通过大肠杆菌分泌出去。下列叙述错误的是（ ）
A. 可从人的B细胞中获取总RNA，通过逆转录PCR技术扩增出抗体基因
B. 为防止抗体被降解，在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞
C. 在把抗体基因导入受体细胞过程中，必须用Ca2+处理大肠杆菌
D. 通过该方法生产的抗体具有灵敏度高、特异性强的特点
12. 依据《中华人民共和国生物安全法》，生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是（ ）
A. 高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B. 生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中
C. 外来入侵物种可能增加本土食物来源却给自然生态造成破坏
D. 动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体微生物耐药性增强
二、选择题（本题共4小题，每小题4分，计16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
13. 如图为哺乳动物细胞工程相关操作的示意图，b、c为不同的体细胞。下列分析正确的是（　　）
A. 方法一获得的为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞
B. 若通过方法一获得高产奶牛，则b细胞为高产奶牛的体细胞
C. 方法二中的b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞
D. 用方法二获得杂交细胞与植物体细胞杂交的诱导融合方法完全相同
14. 基因组印记（通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 甲基化可能会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达
B. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
C. 胚胎移植前，需对供体和受体进行免疫检查，避免产生免疫排斥反应
D. 移植后囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来
15. 如图分别表示某种质粒和含目的基因的DNA片段，利用相关工具酶将二者构建成基因表达载体并导入受体菌。几种可供使用的限制酶识别序列及其切割位点为EcoRⅠ：-G↓AATTC-；BamHI：-G↓GATCC-；BclⅠ：-T↓GATCA-；Sau3AⅠ：-↓GATC-；SmaⅠ：-CCC↓GGG-。注：Tetr表示四环素抗性基因；Ampr表示氨苄青霉素抗性基因。下列关于构建基因表达载体时限制酶的选择及其相关叙述，正确的是（　　）
A. 若单独使用SmaⅠ，则目的基因表达的产物可能不相同
B. 若单独使用SmaⅠ，则含有目的基因的受体菌不能在氨苄青霉素培养基中生长
C. 若选择BamHI和SmaI，能在四环素培养基中生长的受体菌一定含有目的基因
D. 若用EcoRⅠ和BclⅠ切割质粒，则可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA
16. 用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段，限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是（　　）
A. 用A和B两种限制酶同时处理图1中同一DNA片段得到6个游离的磷酸基团
B. 图1中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点
C. 电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关
D. 设计引物从图1中完整DNA片段中扩增出完整X，至少需要1次PCR
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
三、非选择题（本大题共5小题，计60分）
17. 酿酒酵母被称为啤酒酵母，最早人们利用它进行啤酒和面包的工业化生产，后来人们从葡萄酒中分离培养出不同的菌株，进一步将其分为果酒用酵母、啤酒用酵母等不同类别。酿酒酵母的品质影响葡萄酒的产量和质量，研究人员为分离出产酒精能力强的酿酒酵母菌株，进行了下图1实验，甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基，灭菌条件相同。请回答下列问题：
（1）制备培养基时，培养基灭菌的常用方法是____。
（2）图1中所用的分离产酒精能力强的酿酒酵母菌株的方法是____。通过计算得出1L葡萄酒过滤液中的活菌数为____个。此数值可能低于实际的活菌数，其原因是____。
（3）图2中设置甲组为对照组的目的是____。
（4）据图2分析，丙组可能是____条件下培养的结果；丁组和乙组比较可以得出的结论是____。
18. 同源四倍体的紫花苜蓿被誉为“牧草之王”，但易造成家畜胀病；二倍体的百脉根因富含缩合单宁，饲喂时可防止家畜胀病的发生。某研究人员设计了下列技术路线，以期获得抗胀病的新型苜蓿。（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的呼吸作用，二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同）
（1）据图可知，本研究主要利用的生物技术原理是____。在实验前需通过预实验来探究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度，设计思路是____。
（2）步骤①可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有____法等。原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是____。融合后的原生质体经过______再生，形成杂种细胞，进而经过②脱分化形成愈伤组织。
（3）步骤③先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上，通常应在培养基中加入的两类植物激素是____。长出芽后，再将其转接到诱导生根培养基上，最终得到杂种植株。得到的杂种植株，理论上是否可育？并简要阐述理由：____。
19. 某科研团队没有通过卵子和精子结合的自然生物学方法来构建小鼠胚胎，而是引导利用小鼠滋养层干细胞（TSCs）、内胚层干细胞（XEN）和诱导型-XEN细胞（iXEN）三个体外培养的干细胞群体相互作用，诱导某些基因的表达，并为这些细胞之间的“对话”建立一个环境，最终获得正常小鼠胚胎（如图）。回答下列问题：
（1）干细胞包括____，图中2是指____。
（2）从繁殖角度看，获得早期胚胎2的过程属于____（填“有性”或“无性”）繁殖过程。TSCs细胞除可以应用于图中所示过程，请你再说出一种应用：____。
（3）有同学读完该团队文献后，对题干中“对话”的理解是“细胞融合”，你认为该同学的理解是否正确，说出你的理由：____。
（4）上述过程得到了早期胚胎2，请你再提出两种得到早期胚胎的途径：____。
20. 干扰素在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病，目前科学家通过构建基因工程菌来获得干扰素，下图示为干扰素基因及几种限制酶的识别位点。回答下列问题：
（1）常利用PCR技术扩增干扰素基因，PCR的原理是_____________________；为确保成功获得基因工程菌，图中引物应选择______________，PCR过程中延伸阶段选用72℃而非95℃综合考虑了两个因素，这两个因素是_________________________________。
（2）设计引物是PCR技术中至关重要的一环。下图所示的引物中，其中一种设计不合理，原因是______________。
（3）强启动子是一段有特殊结构的DNA片段，能被______________识别并结合，驱动基因的持续转录。为使干扰素基因在菌体中超量表达，并避免目的基因的反向连接，应选用限制酶______和______切割图中DNA片段。
（4）生产干扰素的工程菌可选用大肠杆菌或酵母菌，选用酵母菌作为受体细胞的优势是___。
（5）干扰素在体外保存相当困难，但如果将其分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在-70℃的条件下，可以保存半年。请根据蛋白质工程的原理设计实验对干扰素进行改造，使其保存时间延长，则改造思路是_______________。
21. 多酚氧化酶（PPO）基因的大量表达是促使果实褐化的主要原因之一。将外源多酚氧化酶基因的同源片段（ASPPO）与载体结合，构建PPO基因的反义表达载体（重组质粒2），通过基因工程技术导入鸭梨，产生的反义RNA可有效降低鸭梨内源多酚氧化酶基因的表达水平（原理见图1），从而改善鸭梨的损伤褐化现象。其操作流程如下图2，图中XbaⅠ、XbaⅠ均为限制酶，Kanr为卡那霉素抗性基因，aadA为链霉素抗性基因。请回答下列问题：
（1）根据PPO基因两端的碱基序列设计引物进行过程①（以mRNA为模板，通过PCR技术扩增ASPPO基因）。过程①中需要使用的酶有____。
（2）ASPPO片段的克隆：将ASPPO片段与质粒1连接形成的重组质粒1导入大肠杆菌，该过程需预先用Ca2+处理大肠杆菌，其目的是____。
（3）PPO基因反义表达载体的构建：过程④中利用____酶将ASPPO片段与质粒2定向连接形成重组质粒2，导入农杆菌后进行筛选、测序鉴定，再使用液体培养基扩大培养农杆菌。
（4）鸭梨的遗传转化：将预培养的鸭梨叶片愈伤组织置于上述农杆菌菌液中浸渍5min后，再将愈伤组织转接到添加____（抗生素）的选择培养基中培养。
（5）反义转基因鸭梨的检测：科研人员分别提取了非转基因鸭梨植株叶片及转基因鸭梨植株叶片的总RNA，以PPO基因编码区全长为探针进行杂交实验（当基因探针与待检测样品中的核酸杂交时，会形成一个或多个杂交带），检测转基因鸭梨的内源PPO基因转录情况，请预测检测结果判断转基因鸭梨植株叶片是否成功转化：____。为进一步验证获得的转基因植株是否是耐褐化新品种，个体水平上还需进行的检测是____。咸阳市实验中学2023~2024学年度第二学期第二次月考
高二生物学试题
注意事项：
1.本试题共8页，满分100分，时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，计24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 我国利用不同微生物的发酵作用制作食品，历史悠久，在多种文献中均有记载：
①《齐民要术》中记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内雍中。”
②《北山酒经》中记载：“每坛加蜡三钱，竹叶五片，隔水煮开，乘热灌封坛口。”
③《齐民要术》中记载了二十三种利用谷物酿制食醋的工艺。其经历的三个主要发酵过程为：糖化→酒化→醋化。
④《本草纲目拾遗》中记述：“豆腐又名菽乳，豆腐腌过酒糟或酱制者，味咸甘心。”
下列说法错误的是（ ）
A. ①介绍的是泡菜制作技术，配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. ②中每坛加蜡隔水煮开，乘热灌封坛口有助于陈酒的储藏
C. ③中从酒化到醋化的过程，当缺少氧气时将乙醇变为醋酸
D. ④中发酵产腐乳用的豆腐坯属固体培养基，不需对其进行严格灭菌
【答案】C
【解析】
【分析】1、用谷物酿制食醋经历的三个主要发酵过程为：糖化→酒化→醋化。分别是淀粉在微生物的作用下水解成葡萄糖，葡萄糖在微生物的作用下分解成乙醇和二氧化碳（在无氧的条件下），乙醇被微生物在有氧的环境下氧化成乙酸。
2、在制作泡菜时所配制的泡菜盐水要煮沸，以杀灭盐水中的微生物，防止杂菌污染。泡菜制作过程中，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短、容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
3、采用较低温度（一般在60～82℃），在规定的时间内，对食品进行加热处理，达到杀死微生物营养体的目的，是一种既能达到消毒目的又不损害食品品质的方法。由法国微生物学家巴斯德发明而得名。巴氏杀菌热处理程度比较低，一般在低于水沸点温度下进行加热，加热的介质为热水。《北山酒经》中记载：“每坛加蜡三钱，竹叶五片，隔水煮开，乘热灌封坛口。”这种用加热杀菌保存酒液的原理和方法，与酿酒中普遍使用的巴氏杀菌法基本相同。
4、腐乳发酵过程中，豆腐就是毛霉的固体培养基；现代腐乳生产是在严格无菌条件下将优良的毛霉菌种接种在豆腐上；味咸是因为加了盐，加盐的目的除了调味外，还有抑制微生物的生长，避免腐败变质以及具有析出豆腐中的水分、使豆腐变硬的作用，酒的含量一般控制在12%左右，目的是抑制微生物生长，同时使腐乳具有独特的香味。
【详解】A、①介绍的是泡菜制作技术，配制的盐水要煮沸冷却后使用，以杀灭盐水中的微生物，防止杂菌污染，同时盐水的盐度不宜过大，避免使发酵过程中的乳酸菌大量失水而死亡，A正确；
B、蜡封坛口可以创造无氧环境，有助于陈酒的储藏；另外隔水煮开即加热可以杀菌，可见②中每坛加蜡隔水煮开，乘热灌封坛口有助于陈酒的储藏，B正确；
C、酵母菌发酵的适宜温度为18~30℃，而醋酸菌发酵的适宜温度为30~35℃，所以③中从酒化到醋化的过程需要移至温度较高的环境中进行，同时需要通氧，C错误；
D、从微生物培养的角度看，豆腐是固体培养基，腐乳制作时主要利用的是空气中的毛霉，接种时不需要对其进行严格灭菌，D正确。
故选C。
2. 为了从土壤中筛选对抗生素有抗性、能高效降解淀粉的微生物，研究人员利用土壤浸出液进行了如图所示操作。下列说法错误的是（　　）
A. 图示为用平板划线法将稀释的土壤浸出液接种在X培养基上
B. 图中X培养基以淀粉为唯一碳源，且应添加抗生素起选择作用
C. 菌落①可能是硝化细菌，因不能产生淀粉酶所以无透明圈
D. 图中降解淀粉最高效的微生物是⑤，可根据菌落特征判断微生物类型
【答案】A
【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、根据培养后培养基上形成的菌落均匀分布可知，将含目的菌的土壤浸出液接种在X培养基上采用的是稀释涂布平板法，A错误；
B、实验目的是筛选对抗生素有抗性、高效降解淀粉的微生物，根据图示中在X培养基上滴加碘液后形成了透明圈，说明X培养基上应以淀粉为唯一碳源，菌体分解淀粉的能力强，在其周围形成的透明圈就大，同时为了筛选到对抗生素有抗性的菌体，因此X培养基还应该含有抗生素，B正确；
C、菌落①没有形成透明圈，说明不能降解淀粉，可能是硝化细菌，因不能产生淀粉酶所以无透明圈，C正确；
D、碘液遇淀粉会变蓝，淀粉被分解，蓝色消失，图中⑤的透明圈最大，说明菌体⑤降解淀粉的能力最强，不同菌体形成的菌落特征不同，因此可根据菌落特征初步判断微生物类型，D正确。
故选A。
3. 植物甲是一种重要的药用绿色开花植物，产生的次生代谢物 M具有抗癌作用。以植物甲为材料，可通过植物组织培养技术得到不同植株或细胞以获取次生代谢物 M。下列叙述合理的是（ ）
A. 植物甲通过单倍体育种获得的纯合植株M的产量增加
B. 取植物甲的茎尖进行组织培养获得的脱毒苗无法产生M
C. 利用植物甲形成的愈伤组织细胞提取M受季节的影响较小
D. 植物甲的愈伤组织经诱变、植物细胞培养后 M的产量增加
【答案】C
【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，属于无性生殖。2、由糖类、氨基酸等初生代谢产物通过次生代谢过程产生的有机物称为次生代谢产物，包括帖类、酚类和生物碱等。
【详解】A、植物甲通过单倍体育种获得的纯合植株M的产量不一定会增加，若次生代谢物M为显性基因控制，且完全显性，无论植株为纯合还是杂合M的产量不变，A错误；
B、取植物甲的茎尖进行组织培养获得的脱毒苗可以产生M，B错误；
C、利用植物甲形成的愈伤组织细胞进行细胞的工厂化生产提取M受季节的影响较小，C正确；
D、植物甲的愈伤组织经诱变、植物细胞培养后M的产量可能增加，可能减少，D错误。
故选C。
4. 大花杓兰外观独特，具有很高的观赏、经济和药用价值。但由于自然繁殖率低，野生种群数量少，大花杓兰已成为濒危保护植物。研究人员以大花杓兰不同时期的地下芽为外植体，并对地下芽外层鳞片（对内部芽体具有保护作用）进行不同处理以探究其组织培养的成活率，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 用地下芽培养大花杓兰可以保持其遗传特性
B. 剥鳞片叶的成活率低可能是因为地下芽的消毒不彻底
C. 不同时期地下芽内源激素含量不同会影响成活率
D. 据图分析，休眠期微剥鳞叶地下芽最适合做外植体
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成胚状体，进一步发育成植株。植物组织培养技术有广泛的应用：植物繁殖的新途径（快繁技术、作物脱毒）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、用地下芽培养大花杓兰属于无性繁殖，可以保持其遗传特性，A正确；
B、从“鳞片叶对内部芽体有保护作用”推断，内部鳞片叶是无毒的，没有病原体侵染等，因此剥鳞片叶去进行植物组织培养的外植体是无毒的，其成活率低与消毒不彻底无关，可能是其他因素导致的，B错误；
C、花期、果期和休眠期植物组织培养的成活率不同，而花期、果期和休眠期植物内源激素含量不同，说明不同时期地下芽成活率不同可能是由于内源激素含量不同导致的，C正确；
D、据图分析，休眠期微剥鳞叶的地下芽组织培养的成活率最高，最适合做外植体，D正确。
故选B
5. 目前，肝移植是治疗肝衰竭的唯一有效方法。但由于肝脏器官的短缺，肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖的人肝细胞类器官（eLO），并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是（　　）
A. 供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散，再进行原代培养
B. 恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，主要作用是维持培养液的pH值
C. 异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐包裹有利于形成免疫保护屏障
D. 若eLO与空微囊治疗组的效果相当，可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
【答案】D
【解析】
【分析】取动物组织块→用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中进行原代培养→悬浮生长的细胞直接离心收集制成细胞悬液，贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶分散为单个细胞，离心制成细胞悬液→分瓶转入培养液进行传代培养。
【详解】A、供体肝组织要用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，再进行原代培养，A正确；
B、动物细胞培养时，恒温培养箱中的CO2浓度应维持在5%左右，主要作用是维持培养液的pH值，B正确；
C、异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐包裹形成能够防止免疫系统识别，C正确；
D、若海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞类器官（eLO）与空微囊治疗组的效果相当，说明空微囊也可以治疗肝衰竭，不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能，D错误。
故选D。
6. 人肌红蛋白（Myo）是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一。为制备抗Myo的单克隆抗体，科研人员通过细胞工程技术获得杂交瘤细胞。下列相关错误的是（　　）
A. 获得的杂交瘤细胞在体外大规模培养时，可能不会出现接触抑制现象
B. 用选择培养基进行筛选时，只有能产生抗Myo的单克隆抗体的细胞能生长
C. 将杂交瘤细胞体外进行培养，一段时间后可在细胞培养液中获得单克隆抗体
D. 若利用制得的单克隆抗体进行检测，结果为阳性，则说明该患者可能患有急性心肌梗塞
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程：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。
【详解】A、杂交瘤细胞能够无限增殖，进行细胞培养时，一般不会出现接触抑制现象，A正确；
B、用选择培养基进行筛选时，只有融合的杂交瘤细胞能生长，由于小鼠处在多种抗原刺激下，因此初次筛选的杂交瘤细胞不一定能分泌抗Myo抗体，即选择培养基中，并非只有能产生抗Myo的单克隆抗体的细胞能生长，B错误；
C、将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔，一段时间后可在小鼠腹腔中获得单克隆抗体，若在体外条件下大规模培养，可在细胞培养液中获得单克隆抗体，C正确；
D、人肌红蛋白（Myo）是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一，故利用制得的单克隆抗体进行检测结果为阳性，则说明该患者可能患有急性心肌梗塞，D正确。
故选B。
7. 血清饥饿处理是指通过降低培养液中的血清浓度，使培养细胞因缺乏血清生长因子而不能分裂，一定时间后再加入血清，细胞就开始同步生长分裂。研究人员用经不同时间血清饥饿处理后的野猪成纤维细胞作为供体，以野猪卵母细胞作为受体进行核移植，测得的卵裂率和囊胚率如表所示（卵裂率指进行分裂的重组细胞占全部重组细胞的比例，囊胚率指获得的囊胚占全部重组细胞的比例）。下列叙述正确的是（ ）
饥饿时间/d 卵裂率（%） 囊胚率（%）
0 75.8 7.7
2 82.7 242
4 81.2 22.8
8 70.4 9.1
A. 用无血清培养基培养成纤维细胞，成纤维细胞的细胞周期会变短
B. 用离心法可使成纤维细胞与卵母细胞融合形成重组细胞
C. 胚胎移植时应将原肠胚移植到同种生理状态相同的雌性野猪子宫中
D. 实验结果说明成纤维细胞经血清饥饿处理2d有利于重组胚胎的构建
【答案】D
【解析】
【分析】动物体细胞核移植的概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为克隆动物。
【详解】A、据题意可知，用无血清培养基培养成纤维细胞，培养细胞缺乏血清生长因子而不能分裂，没有细胞周期，A错误；
B、核移植时应将供体细胞核注入去核的卵母细胞中，不是用离心法使成纤维细胞与卵母细胞融合形成重组细胞，B错误；
C、胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或者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，使之继续发育为新个体的技术，所以获得的桑葚胚或者囊胚可以移植到生理状态相同的野猪子宫内继续发育，C错误；
D、由表信息分析可知，与饥饿0d相比，2d时卵裂率和囊胚率相对较高，所以适当地对供体细胞进行饥饿处理有利于重组胚构建，D正确。
故选D。
8. 基因工程的操作过程中需要对DNA分子进行操作，下列关于分子工具的说法正确的是（　　）
A. 限制酶主要从原核生物中分离纯化，作用于DNA分子其中一条链中特定部位的磷酸二酯键
B. 限制酶切割产生的DNA末端有黏性末端和平末端，其中T4DNA连接酶只能连接平末端
C. 基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体和动植物病毒等
D. 质粒是一种裸露的，仅独立于原核细胞拟核DNA之外的环状双链DNA分子
【答案】C
【解析】
【分析】关于限制酶，考生可以从以下几方面把握：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。（2）特异性：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。（3）结果：形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶主要从原核生物中分离纯化，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，A错误；
B、限制酶切割产生的DNA末端有黏性末端和平末端，其中T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，又可以连接平末端，B错误；
C、基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体和动植物病毒等，C正确；
D、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外以及酵母菌的细胞核之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，D错误。
故选C。
9. 某同学利用洋葱为实验材料，进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 若利用鸡血细胞提取DNA，可加入蒸馏水使细胞涨破，省去研磨步骤
B. 将洋葱切碎加入研磨液充分研磨，过滤后收集沉淀物中的DNA
C. 向含有DNA的粗提取液中加入预冷的酒精溶液后，出现的白色丝状物为DNA
D. 鉴定DNA时，需先将DNA溶解在NaCl溶液，再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不容于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、鸡血细胞没有细胞壁，利用鸡血细胞提取DNA，可加入蒸馏水使细胞吸水涨破，省去研磨步骤，A正确；
B、在切碎的洋葱中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分研磨，DNA溶解在滤液中，故过滤后应从滤液中提取DNA，B错误；
C、加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液，静置2-3min，溶液中出现的白色丝状物为DNA，C正确；
D、DNA可溶于2mol·L-1的NaCl溶液；溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂沸水浴冷却后可观察到蓝色，D正确。
故选B。
10. 红细胞生成素（EPO）是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然 EPO来源极为有限，某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成EPO。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 构建表达载体时需将EPO基因插入乳腺蛋白基因的启动子的上游
B. 一般情况下，该转基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺细胞中表达
C. 可用显微注射技术将含有EPO基因的表达载体导入羊的受精卵中
D. 用PCR扩增人EPO基因，需要一段已知的EPO基因核苷酸序列
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达载体的构建是基因工程的核心，包括启动子、目的基因、终止子、标记基因和复制原点等，启动子是一段特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA最终表达出人类需要的蛋白质。
【详解】A、启动子是一段特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，故构建表达载体时需将EPO基因（目的基因）插入乳腺蛋白基因的启动子的下游，A错误；
B、结合题干“某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成EPO”可知该转基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺细胞中表达，到合适时期收集羊的乳汁进行相关产物的检测与鉴定，B正确；
C、将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵（全能性高）中，整个受精卵发育成为具有新性状的动物，C正确；
D、用PCR扩增人EPO基因，前提是需要一段已知的EPO基因核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，D正确。
故选A。
11. 将人抗体基因插入噬菌体DNA，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，表达的抗体可能和病毒蛋白以融合蛋白的形式，附着在噬菌体表面，也可能通过大肠杆菌分泌出去。下列叙述错误的是（ ）
A. 可从人的B细胞中获取总RNA，通过逆转录PCR技术扩增出抗体基因
B. 为防止抗体被降解，在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞
C. 在把抗体基因导入受体细胞过程中，必须用Ca2+处理大肠杆菌
D. 通过该方法生产的抗体具有灵敏度高、特异性强的特点
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤有：
（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，该步骤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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定。分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定有抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
分析题意可知，该过程中利用噬菌体DNA为载体，将抗体基因插入其中，然后让噬菌体侵染大肠杆菌，通过目的基因的表达以获得相应的抗体。
【详解】A、人体中B细胞种类繁多，为获得相应的抗体基因，可提取人体B细胞中的总RNA，通过逆转录获得目的基因，再通过PCR技术扩增，最后筛选出目的基因，A正确；
B、对于大肠杆菌来说，目的基因表达的抗体属于外来蛋白质，会被蛋白酶分解，因此应选择蛋白酶缺陷型的大肠杆菌做为受体细胞，B正确；
C、由题意可知，以噬菌体DNA为载体，插入目的基因形成重组噬菌体，利用噬菌体的特性感染大肠杆菌，将目的基因运进受体细胞中，不需要用Ca2+处理大肠杆菌，C错误；
D、利用该方法生产的抗体种类单一、纯度高，因而具有灵敏度高、特异性强的特点，D正确。
故选C。
12. 依据《中华人民共和国生物安全法》，生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是（ ）
A. 高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B. 生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中
C. 外来入侵物种可能增加本土食物来源却给自然生态造成破坏
D. 动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体微生物耐药性增强
【答案】B
【解析】
【分析】《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全，防范和应对生物 安全风险，保障人民生命健康，保护生物资源和生态环境，促进生物技术健康发展，推动构建人类命运共同体，实现人与自然和谐共生，制定的法律。
【详解】A、高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动，防止造成致病性微生物外泄，造成污染，危害生物健康，A正确；
B、生物技术可应用在新物种创造中，但对人类自身基因组改造到目前还存在相应的问题，难以实现，B错误；
C、外来入侵物种可能增加本土食物来源，但如果缺乏天敌会造成自然生态破坏，C正确；
D、长期使用抗生素，必然产生残留，而其残留在动物饲料中的抗生素，会随着食物链进入人体引发微生物的耐药性，D正确。
故选B。
二、选择题（本题共4小题，每小题4分，计16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
13. 如图为哺乳动物细胞工程相关操作的示意图，b、c为不同的体细胞。下列分析正确的是（　　）
A. 方法一获得的为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞
B. 若通过方法一获得高产奶牛，则b细胞为高产奶牛的体细胞
C. 方法二中的b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞
D. 用方法二获得杂交细胞与植物体细胞杂交的诱导融合方法完全相同
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析题图：方法一为动物细胞核移植技术，获得的动物为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞（体积大，易操作；营养物质丰富；含有激发动物细胞核全能性的物质）；方法二得到的是杂交细胞，将两个的细胞经诱导融合在一起，方法二是利用动物细胞融合技术获得杂交细胞，b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞。
【详解】A、方法一为动物细胞核移植技术，获得的动物为克隆动物，a、b一般为同种生物的细胞，其中a为卵母细胞（体积大，易操作；营养物质丰富；含有激发动物细胞核全能性的物质），A正确；
B、要获得高产奶牛，意味着供体（提供细胞核的动物）为高产奶牛，结合题图故b细胞为供核细胞，所以b细胞为高产奶牛的体细胞，B正确；
C、方法二是利用动物细胞融合技术获得杂交细胞，b、c可以是同种生物的细胞，也可以是不同种生物的细胞，C正确；
D、植物体细胞杂交技术中诱导植物体细胞融合的方法有物理法、化学法，诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法、灭活的病毒诱导，其中灭活病毒诱导法为诱导动物细胞融合特有的方法，二者不完全相同，D错误。
故选ABC。
14. 基因组印记（通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 甲基化可能会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达
B. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
C. 胚胎移植前，需对供体和受体进行免疫检查，避免产生免疫排斥反应
D. 移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来
【答案】A
【解析】
【分析】从卵泡中取出卵母细胞，再将经过甲基化处理的卵母细胞进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、由题干可知，基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达，然后促进了细胞的全能性的表现，获得孤雌小鼠，A正确；
B、“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵细胞和一个极体结合后发育形成，由于极体和次级卵母细胞的来源可能不同，因此结合后形成的个体不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，且同时个体发育过程中会经历基因突变等变异，故两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，B错误；
C、胚胎移植不会发生免疫排斥，这为胚胎在受体的存活提供了可能，因此胚胎移植前，不需要对供体和受体进行免疫检查，C错误；
D、囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化，D错误。
故选A。
15. 如图分别表示某种质粒和含目的基因的DNA片段，利用相关工具酶将二者构建成基因表达载体并导入受体菌。几种可供使用的限制酶识别序列及其切割位点为EcoRⅠ：-G↓AATTC-；BamHI：-G↓GATCC-；BclⅠ：-T↓GATCA-；Sau3AⅠ：-↓GATC-；SmaⅠ：-CCC↓GGG-。注：Tetr表示四环素抗性基因；Ampr表示氨苄青霉素抗性基因。下列关于构建基因表达载体时限制酶的选择及其相关叙述，正确的是（　　）
A. 若单独使用SmaⅠ，则目的基因表达的产物可能不相同
B. 若单独使用SmaⅠ，则含有目的基因的受体菌不能在氨苄青霉素培养基中生长
C. 若选择BamHI和SmaI，能在四环素培养基中生长的受体菌一定含有目的基因
D. 若用EcoRⅠ和BclⅠ切割质粒，则可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA
【答案】ABD
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链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，形成黏性末端或平末端。
【详解】A、用同一种限制酶切割质粒和含目的基因的DNA片段后，目的基因可能会反向连接到质粒上，因此目的基因表达的产物可能不相同，A正确；
B、若单独使用SmaⅠ切割质粒和含目的基因的DNA片段，会破坏质粒上的氨苄青霉素抗性基因，使含有目的基因的受体菌不能在氨苄青霉素培养基中生长，B正确；
C、若选择BamHⅠ和SmaⅠ切割质粒和含目的基因的DNA片段，重组质粒上含有正常的四环素抗性基因：能在四环素培养基中生长的受体菌有可能获得了重组质粒，也有可能获得的是普通质粒，C错误；
D、含目的基因的DNA片段上没有BclⅠ的识别序列，不能使用BclⅠ切割含目的基因的DNA片段，但Sau3AⅠ切割DNA后产生的黏性末端与BclⅠ相同，故若用EcoRⅠ和BclⅠ切割质粒，则需用EcoRⅠ和Sau3AI切割含目的基因的DNA片段，D正确。
故选ABD。
16. 用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段，限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是（　　）
A. 用A和B两种限制酶同时处理图1中同一DNA片段得到6个游离的磷酸基团
B. 图1中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点
C. 电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关
D. 设计引物从图1中完整DNA片段中扩增出完整X，至少需要1次PCR
【答案】AD
【解析】
【分析】限制酶酶切，是一项基于DNA限制酶的基因工程技术，其基本原理是利用限制酶对DNA上特定序列的识别，来确定切割位点并实现切割，从而获得所需的特定序列。
【详解】A、由题可知，图2中三列条带分别对应用A和B两种限制酶同时以及单独使用限制酶A、限制酶B处理DNA片段的酶切产物电泳分离结果，根据②的电泳结果形成了8000和2000两种条带，结合图1可知，②是被限制酶B切割的结果，且在DNA片段上只含有一个限制酶B的识别位点，①被切割形成6000、3500和500三个片段，可知图1的DNA中含有两个限制酶A的识别位点，即Y为限制酶A的识别位点，X=6000－1500=4500，用A和B两种限制酶同时处理可获得四个DNA片段，每个DNA含有两个游离的磷酸集团，故用A和B两种限制酶同时处理图1中同一DNA片段可获得8个游离的磷酸基团，A错误；
B、根据A项分析可知，图1中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点，B正确；
C、电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关，C正确；
D、设计引物从图1中完整DNA片段中扩增出完整X，需要设计与X两端碱基序列互补的引物，由于引物没有结合在图1的DNA的首端和尾端，因此需要至少3次PCR才能扩增出完整X，D错误。
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
三、非选择题（本大题共5小题，计60分）
17. 酿酒酵母被称为啤酒酵母，最早人们利用它进行啤酒和面包的工业化生产，后来人们从葡萄酒中分离培养出不同的菌株，进一步将其分为果酒用酵母、啤酒用酵母等不同类别。酿酒酵母的品质影响葡萄酒的产量和质量，研究人员为分离出产酒精能力强的酿酒酵母菌株，进行了下图1实验，甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100mL完全培养基，灭菌条件相同。请回答下列问题：
（1）制备培养基时，培养基灭菌的常用方法是____。
（2）图1中所用的分离产酒精能力强的酿酒酵母菌株的方法是____。通过计算得出1L葡萄酒过滤液中的活菌数为____个。此数值可能低于实际的活菌数，其原因是____。
（3）图2中设置甲组为对照组的目的是____。
（4）据图2分析，丙组可能是____条件下培养的结果；丁组和乙组比较可以得出的结论是____。
【答案】（1）高压蒸汽灭菌法
（2） ①. 稀释涂布平板法 ②. 6.8×109 ③. 计数过程中两个或两个以上细胞连在一起，平板上生长出一个菌落，所以数目偏小
（3）鉴定培养液是否被杂菌污染
（4） ①. 通入氧气 ②. 丁组产生酒精的能力比乙强
【解析】
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物。在无氧条件下进行酒精发酵。
2、图1所示取样后稀释104倍和105倍，在同一稀释倍数下，对3个平板进行了重复计数，这种计数方法是稀释涂布平板法。
3、图2表示甲、乙、丙、丁瓶中所产生的酒精浓度和活菌数量。
【小问1详解】
培养基需要无菌处理，对培养基需要进行高压蒸汽灭菌。
【小问2详解】
图1中所用的分离产酒精能力强的酿酒酵母菌株的方法是稀释涂布平板法。图1所示的六个计数的平板中，当稀释104倍时对应的3个平板菌体数均在30-300之间，可以用于计数，取其平均值为（62+68+72）÷3=68，即这涂布用的0.1mL稀释104倍的样品中约68个活菌，计算可得葡萄酒过滤液的活菌数为68÷0.1×1000×104= 6.8×109个/L，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的是一个菌落，所以此数值可能低于实际的活菌数。
【小问3详解】
图2中甲组的作用是作为对照组，目的是鉴定培养液灭菌是否彻底以及是否被杂菌污染。
【小问4详解】
据图可知，丙组没有酒精，可能是氧气充足的条件下没有进行酒精发酵。丁组和乙组相比，两锥形瓶内的菌体数量相当，但乙组的酒精浓度更大，因此可知丁组产生酒精的能力比乙强。
18. 同源四倍体的紫花苜蓿被誉为“牧草之王”，但易造成家畜胀病；二倍体的百脉根因富含缩合单宁，饲喂时可防止家畜胀病的发生。某研究人员设计了下列技术路线，以期获得抗胀病的新型苜蓿。（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的呼吸作用，二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同）
（1）据图可知，本研究主要利用的生物技术原理是____。在实验前需通过预实验来探究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度，设计思路是____。
（2）步骤①可采用化学法进行诱导，化学法除聚乙二醇融合法外，还有____法等。原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是____。融合后的原生质体经过______再生，形成杂种细胞，进而经过②脱分化形成愈伤组织。
（3）步骤③先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上，通常应在培养基中加入的两类植物激素是____。长出芽后，再将其转接到诱导生根培养基上，最终得到杂种植株。得到的杂种植株，理论上是否可育？并简要阐述理由：____。
【答案】（1） ①. 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 ②. 将获取的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中，培养一段时间后，观察原生质体再生情况
（2） ①. 高Ca2+-高pH融合 ②. 保持原生质体完整性 ③. 细胞壁
（3） ①. 生长素和细胞分裂素 ②. 可育，杂种植株细胞中含有成对的同源染色体
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
由图可知，新型苜蓿的培育过程采用的是植物体细胞杂交技术，该生物技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性；在实验前需通过预实验来探究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度，由于需要获得具体的浓度，因此需要将获取的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中，培养一段时间后，观察原生质体再生情况，根据再生情况获得各自的临界值。
【小问2详解】
步骤①可采用化学法进行诱导，其中化学方法除了聚乙二醇（PEG）融合法，还有高Ca2+—高pH融合法等。原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，保持原生质体完整性，防止原生质体吸水涨破。融合后的原生质体再生出新的细胞壁说明形成杂种细胞，即杂种细胞形成的标志是再生出细胞壁，进而经过②脱分化形成愈伤组织。
【小问3详解】
步骤③先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上，通常应在培养基中加入两类植物激素，分别是生长素和细胞分裂素，其中起主要作用的是细胞分裂素。长出芽后，再将其转接到诱导生根培养基上，最终得到杂种植株。紫花苜蓿是同源四倍体，体细胞含有4个染色体组，百脉根是二倍体，体细胞含有2个染色体组，融合后得到的杂种细胞含有4+2=6个染色体组，可见，杂种植株细胞中含有成对的同源染色体，因而能进行正常的减数分裂过程，因而表现为可育。
19. 某科研团队没有通过卵子和精子结合的自然生物学方法来构建小鼠胚胎，而是引导利用小鼠滋养层干细胞（TSCs）、内胚层干细胞（XEN）和诱导型-XEN细胞（iXEN）三个体外培养的干细胞群体相互作用，诱导某些基因的表达，并为这些细胞之间的“对话”建立一个环境，最终获得正常小鼠胚胎（如图）。回答下列问题：
（1）干细胞包括____，图中2是指____。
（2）从繁殖角度看，获得早期胚胎2的过程属于____（填“有性”或“无性”）繁殖过程。TSCs细胞除可以应用于图中所示过程，请你再说出一种应用：____。
（3）有同学读完该团队文献后，对题干中“对话”的理解是“细胞融合”，你认为该同学的理解是否正确，说出你的理由：____。
（4）上述过程得到了早期胚胎2，请你再提出两种得到早期胚胎的途径：____。
【答案】（1） ①. 胚胎干细胞和成体干细胞 ②. 囊胚
（2） ①. 无性 ②. 还可用于性别检测和基因检测
（3）不正确，题干中“对话”是不同干细胞之间的相互作用，进而分化成不同组织器官的过程，由于获得的胚胎为正常小鼠胚胎，因而其实质不是“细胞融合”，而是细胞分裂、分化过程
（4）核移植过程以及早期胚胎培养过程获得；体外受精及早期胚胎培养获得；通过胚胎分割技术获得
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
【小问1详解】
干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等；图中2分化出来指早期胚胎中的囊胚。
【小问2详解】
从繁殖角度看，上述过程没有经过精子和卵细胞的融合，因而属于“无性”繁殖过程；TSCs细胞除可以应用于图中所示过程，TSCs细胞还可用于囊胚的性别检测和基因检测，这样可以不影响囊胚的正常发育和功能。
【小问3详解】
分析题意，题干中“对话”是不同干细胞之间的相互作用，进而分化成不同组织器官的过程，由于获得的胚胎为正常小鼠胚胎，因而其实质不是“细胞融合”，而是细胞分裂、分化过程，故上述说法不正确。
【小问4详解】
早期胚胎除了图示的途径外，通常早期胚胎的获得可以通过核移植过程以及早期胚胎培养过程获得，也可通过基因工程结合早期胚胎培养获得，还可以通过胚胎分割技术获得。
20. 干扰素在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病，目前科学家通过构建基因工程菌来获得干扰素，下图示为干扰素基因及几种限制酶的识别位点。回答下列问题：
（1）常利用PCR技术扩增干扰素基因，PCR的原理是_____________________；为确保成功获得基因工程菌，图中引物应选择______________，PCR过程中延伸阶段选用72℃而非95℃综合考虑了两个因素，这两个因素是_________________________________。
（2）设计引物是PCR技术中至关重要的一环。下图所示的引物中，其中一种设计不合理，原因是______________。
（3）强启动子是一段有特殊结构的DNA片段，能被______________识别并结合，驱动基因的持续转录。为使干扰素基因在菌体中超量表达，并避免目的基因的反向连接，应选用限制酶______和______切割图中DNA片段。
（4）生产干扰素的工程菌可选用大肠杆菌或酵母菌，选用酵母菌作为受体细胞的优势是___。
（5）干扰素在体外保存相当困难，但如果将其分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在-70℃的条件下，可以保存半年。请根据蛋白质工程的原理设计实验对干扰素进行改造，使其保存时间延长，则改造思路是_______________。
【答案】（1） ①. DNA半保留复制 ②. E、C ③. 防止DNA变性（保证引物与模板结合）和保证Taq酶所需温度条件
（2）引物Ⅰ折叠后会发生碱基互补配对（形成发夹结构）
（3） ①. RNA聚合酶 ②. EcoRⅠ ③. SmaⅠ
（4）酵母菌含有内质网和高尔基体，可对蛋白质进行加工和修饰
（5）将基因中一个编码半胱氨酸的碱基序列替换成编码丝氨酸的碱基序列
【解析】
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【小问1详解】
PCR是一项体外扩增DNA分子的技术，其原理是DNA半保留复制；引物需要与模板的3'端结合，且子链均从5'到3'端延伸，为确保成功获得基因工程菌，需要保证强启动子正常表达，结合题图可知，图中引物应选择E、C；PCR需要通过控制温度实现变性—复性—延伸的循环过程，该过程中，延伸阶段选用72℃而非95℃综合考虑了两个因素，这两个因素是防止DNA变性（保证引物与模板结合）和保证Taq酶所需温度条件。
【小问2详解】
据图可知，引物Ⅰ折叠后会发生碱基互补配对，左侧的AACTG与右侧的TTGAC会发生配对，形成发夹结构，导致PCR无法正常进行。
【小问3详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录；据图可知，为保证使干扰素基因在菌体中超量表达，应保证酶切位点位于强启动子两侧，且避免目的基因的反向连接，应选择两种限制酶进行切割，故应选择图中的EcoRⅠ和SmaⅠ进行切割。
【小问4详解】
与大肠杆菌（原核生物）相比，酵母菌含有内质网和高尔基体，可对蛋白质进行加工和修饰，故常选用酵母菌作为受体细胞。
【小问5详解】
分析题意，如果将干扰素分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在-70℃的条件下，可以保存半年，故根据蛋白质工程的原理设计实验对干扰素进行改造的思路是：将基因中一个编码半胱氨酸的碱基序列替换成编码丝氨酸的碱基序列。
21. 多酚氧化酶（PPO）基因的大量表达是促使果实褐化的主要原因之一。将外源多酚氧化酶基因的同源片段（ASPPO）与载体结合，构建PPO基因的反义表达载体（重组质粒2），通过基因工程技术导入鸭梨，产生的反义RNA可有效降低鸭梨内源多酚氧化酶基因的表达水平（原理见图1），从而改善鸭梨的损伤褐化现象。其操作流程如下图2，图中XbaⅠ、XbaⅠ均为限制酶，Kanr为卡那霉素抗性基因，aadA为链霉素抗性基因。请回答下列问题：
（1）根据PPO基因两端的碱基序列设计引物进行过程①（以mRNA为模板，通过PCR技术扩增ASPPO基因）。过程①中需要使用的酶有____。
（2）ASPPO片段的克隆：将ASPPO片段与质粒1连接形成的重组质粒1导入大肠杆菌，该过程需预先用Ca2+处理大肠杆菌，其目的是____。
（3）PPO基因反义表达载体的构建：过程④中利用____酶将ASPPO片段与质粒2定向连接形成重组质粒2，导入农杆菌后进行筛选、测序鉴定，再使用液体培养基扩大培养农杆菌。
（4）鸭梨的遗传转化：将预培养的鸭梨叶片愈伤组织置于上述农杆菌菌液中浸渍5min后，再将愈伤组织转接到添加____（抗生素）的选择培养基中培养。
（5）反义转基因鸭梨的检测：科研人员分别提取了非转基因鸭梨植株叶片及转基因鸭梨植株叶片的总RNA，以PPO基因编码区全长为探针进行杂交实验（当基因探针与待检测样品中的核酸杂交时，会形成一个或多个杂交带），检测转基因鸭梨的内源PPO基因转录情况，请预测检测结果判断转基因鸭梨植株叶片是否成功转化：____。为进一步验证获得的转基因植株是否是耐褐化新品种，个体水平上还需进行的检测是____。
【答案】（1）逆转录酶和TaqDNA酶
（2）使大肠杆菌成为感受态，易于吸收外界DNA分子
（3）SacⅠ、XbaⅠ限制酶和连接
（4）卡那霉素 （5） ①. 若转基因鸭梨植株叶片不会出现杂交带或杂交带含量低，则说明转化成功，若非转基因鸭梨植株叶片与转基因鸭梨植株叶片的杂交带显示相同，则说明转化未成功 ②. 待植株开花结果后，观察果实是否褐化
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤：（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，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定，个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
过程①是RT-PCR，需要使用的酶有逆转录酶和Taq DNA聚合酶。
【小问2详解】
将ASPPO片段与质粒1连接形成的重组质粒1导入大肠杆菌，该过程需预先用Ca2+处理大肠杆菌，其目的是使大肠杆菌成为感受态，易于吸收外界DNA分子。
【小问3详解】
目的基因需要插入在启动子和终止子之间，结合质粒2的限制酶可知，过程④中利用SacⅠ、XbaⅠ限制酶和DNA连接酶将ASPPO片段与质粒2定向连接形成重组质粒2。
【小问4详解】
将预培养的鸭梨叶片愈伤组织置于农杆菌菌液中浸渍5min，因为只有T-DNA进入愈伤组织细胞，因此只能用含卡那霉素的选择培养基进行筛选。
【小问5详解】
当基因探针与待检测样品中的核酸杂交时，会形成一个或多个杂交带，转录成功的受体细胞PPO基因表达量低，因此若转基因鸭梨植株叶片不会出现杂交带或杂交带含量低，则说明转化成功，若非转基因鸭梨植株叶片与转基因鸭梨植株叶片的杂交带显示相同，则说明转化未成功。为进一步验证获得的转基因植株是否是耐褐化新品种，可从个体水平上待植株开花结果后，观察果实是否褐化。