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精品解析：河北省张家口市新时代NT名校联合体2022-2023学年高二下学期期中生物试题（解析版）
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这是一份精品解析：河北省张家口市新时代NT名校联合体2022-2023学年高二下学期期中生物试题（解析版），共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
新时代NT名校联合体2022—2023学年第二学期期中考试
高二生物
一、单项选择题
1. 从传统发到现代大规模生产的发酵工程，不同微生物具有各自独特的作用。下列有关传统发酵技术应用的叙述，正确的是（ ）
A. 酿制葡萄酒时，发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果
B. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
C. 制作酸奶时加入少量抗生素可以避免杂菌污染
D. 葡萄酒暴露在空气中易变酸是因为醋酸菌能利用乙醇产生醋酸和二氧化碳
【答案】A
【解析】
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵；酒精发酵的最佳温度是在18℃~30℃，pH最好是弱酸性。
2、醋酸菌好氧型细菌，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糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、传统酿制葡萄酒时，发酵液属于缺氧、酸性环境，大部分杂菌的生长会受到抑制，因此，发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果，A正确；
B、果酒制作过程中产生的二氧化碳和果醋制作过程中产生的醋酸都会使发酵液的pH逐渐降低，B错误；
C、制作酸奶时加入少量抗生素也会抑制乳酸菌的繁殖，无法完成发酵，C错误；
D、葡萄酒暴露在空气中易变酸是因为醋酸菌能利用乙醇产生醋酸，该过程不产生二氧化碳，D错误。
故选A。
2. β苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β苯乙醇的酵母菌突变株，然后将该突变株扩大培养后用于白酒生产。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验操作者接种前要用无水乙醇棉球擦手消毒
B. 培养阶段需保证培养液适宜的pH和充足的溶氧量
C. 所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和干热灭菌
D. 统计活酵母菌数量时，可用显微镜直接计数法，统计的结果比实际数目偏低
【答案】B
【解析】
【分析】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℃的条件下，维持15～30min。
【详解】A、实验操作者接种前需用70%的酒精棉球擦手消毒，A错误；
B、酵母菌培养时应在有氧条件下进行，以使其大量繁殖，故培养阶段需保证培养液适宜的pH和充足的溶氧量，B正确；
C、培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌（湿热灭菌），接种工具如接种环等应采用灼烧灭菌，C错误；
D、统计活酵母菌数量时，可用显微镜直接计数法，用显微镜直接计数所统计的菌体是活菌体和死菌体的总和，统计的结果比实际数目偏高，D错误。
故选B。
3. 有些酵母菌可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，下列说法正确的是（ ）
A. 铲取土样时用的铁铲和纸袋在使用前不需要灭菌
B. 倒平板时，将温度约80℃培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养
C. 观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是①
D. 图中所示划线操作中共灼烧接种环5次
【答案】D
【解析】
【分析】微生物接种常用的两种方法：
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足够稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后，可形成单菌落。
【详解】A、铲取土样时用的铁铲和纸袋在使用前都需要灭菌，A错误；
B、倒平板时，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板，一般温度在50℃左右，B错误；
C、随着在平板上连续划线，菌体数目越来越少，因此，观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是④，因为该区域可得到单菌落，C错误；
D、划线纯化阶段共划线4次，划线前后以及最后一次划结束后都需要对接种环进行灼烧灭菌，因此需灼烧接种环5次，D正确
故选D。
4. 某研究小组将某植物（2n）幼苗进行培养，并进行了相关实验操作，如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 可用PEG代替秋水仙素处理幼苗甲，获得四倍体幼苗乙
B. 从幼苗乙到幼苗丙的培育过程中需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C. 图中育种过程的原理主要是基因重组和染色体变异
D. 植物组织培养时，生长素和细胞分裂素的比例会影响愈伤组织的分化方向
【答案】D
【解析】
【分析】多倍体育种的原理是染色体数目变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。
【详解】A、PEG是植物体细胞杂交技术中促进细胞融合时使用的化学试剂，可促进原生质体的融合，使用前需去除植物细胞的细胞壁，因此不可用PEG代替秋水仙素处理幼苗甲，A错误；
B、从幼苗乙到幼苗丙的培育过程不涉及植物体细胞杂交，不需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，B错误；
C、图中育种过程的原理主要是染色体变异（秋水仙素处理使得染色体数目加倍），该植物没有进行有性生殖，不涉及基因重组，C错误；
D、植物组织培养时，生长素和细胞分裂素的比例会影响愈伤组织的分化方向，生长素和细胞分裂素的比例为1，促进愈伤组织的形成；生长素和细胞分裂素的比例大于1，有利于诱导根的分化；生长素和细胞分裂素的比例小于1，有利于诱导芽的分化，D正确。
故选D。
5. 单克隆抗体在多种疾病的诊断和治疗中发挥重要的作用，下图为利用小鼠制备单克隆抗体的过程，相关叙述正确的是（ ）
A. 从未经处理的普通小鼠脾脏中获取B淋巴细胞
B. 每个脾B淋巴细胞可产生多种抗体
C. 克隆化培养过程中杂交瘤细胞会出现接触抑制的现象
D. 单抗检测时取培养液滴加相应抗原出现较强免疫反应的为目标细胞
【答案】D
【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、应从经过抗原注射后的免疫小鼠脾脏中获取B淋巴细胞，A错误；
B、脾B淋巴细胞只能产生针对相应抗原的抗体，每个脾B淋巴细胞只能产生一种抗体，B错误；
C、杂交瘤细胞具有无限增殖的特点，无接触抑制现象，因此该细胞克隆化培养过程中不会出现接触抑制，C错误；
D、单抗检测时可用抗原-抗体杂交实验鉴定：取培养液滴加相应抗原，出现阳性反应的为目标细胞，D正确。
故选D。
6. 将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（ ）
A. 去核的蛙卵中具有刺激细胞核表现全能性的物质
B. “合子”发育成正常蝌蚪属于无性繁殖，体现了动物细胞核具有全能性
C. “合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
D. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植是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为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。
【详解】A、去核的蛙卵中具有刺激细胞核表现全能性的物质，A正确；
B、“合子”发育成正常蝌蚪属于无性繁殖，体现了动物细胞核具有全能性，B正确；
C、“合子”分裂至桑葚胚的细胞都具有全能性，C错误；
D、“合子”发育成正常蝌蚪个体的过程中，需要通过细胞分裂增加细胞的数量，通过细胞分化增加细胞的种类，D正确。
故选C。
7. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是（ ）
A. ①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要人工获能处理
B. 受精的实质是雌雄原核的融合，雄原核一般略小于雌原核
C. ②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化
D. 为选育出能泌乳的母奶牛，移植前需从内细胞团取样，做DNA分析鉴定性别
【答案】A
【解析】
【分析】分析图可知，图中①代表体外受精，②代表早期胚胎培养，③表示胚胎分割，据此答题即可。
【详解】A、分析图可知，①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要人工获能处理，体内受精的精子可在雌性生殖道内进行获能，A正确；
B、精子入卵后会形成雄原核，雄原核一般略大于雌原核，B错误；
C、分析图可知，②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂和分化，B错误；
D、进行胚胎性别鉴定需取样滋养层细胞，做DNA分析性别鉴定，D错误。
故选A。
8. 关于“DNA的粗提取与鉴定”以及“DNA琼脂糖凝胶电泳”实验，下列说法错误的是（ ）
A. 洋葱研磨液需要用滤纸过滤，以保证提取的DNA量
B. 用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化
C. 凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，用于分离后DNA片段的检测
D. 凝胶中的DNA分子通过染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA的溶解性（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、DNA的鉴定在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、滤纸会吸附DNA，导致提取的DNA量减少，为保证提取的DNA量，洋葱研磨液应该用纱布过滤，A错误；
B、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化，B正确；
C、为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，能够与DNA分子结合，C正确；
D、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，D正确。
故选A。
9. 像BclⅠ（-T↓GATCA-）、BglⅡ（-A↓GATCT-）、MboI（-↓GATC-）这样，识别序列不同，但能产生相同的黏性末端的一类限制酶被称为同尾酶。如图表示目的基因及质粒上的酶切位点。选用不同的限制酶对质粒和目的基因进行切割，并用DNA连接酶进行连接。下列分析错误的是（ ）
A. 不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点
B. 用限制酶切割外源DNA分子中部获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有4个
C. 用BclI和BglⅡ切割质粒和目的基因时，形成的重组质粒的碱基排列顺序一定相同
D. 用MboI切割质粒，用BclⅠ和BglⅡ切割目的基因，形成的重组质粒可被MboI再次切开
【答案】C
【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、酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，A正确；
B、用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，需要切割目的基因的两侧（两侧的两条链），因此要断裂4个磷酸二酯键，B正确；
C、切割质粒和切割目的基因用均用BclⅠ和BglⅡ，由题干可知，两种酶切割后产生的黏性末端相同，形成的重组质粒时目的基因可能反向连接，形成的碱基排列顺序不一定相同，C错误；
D、切割质粒用MboⅠ，产生黏性末端且识别序列为-GATC-，切割目的基因用BclⅠ和BglⅡ，产生黏性末端（-GATC-），形成的重组质粒中原来的BclⅠ和BglⅡ的切割位点的序列发生改变，不能再被这两种酶切割，但不影响MboⅠ的作用（能识别-GATC-），D正确。
故选C。
10. 一种双链DNA分子被两种不同的限制酶切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记（下图左边一列）。关于该双链DNA，下列说法正确的是（ ）
A. 加样孔在图示的下方
B. 该DNA分子呈链状
C. 有一个NotI和两个EcoRⅠ切点
D. 其NotI切点与EcoRI切点的最短距离为2kb
【答案】C
【解析】
【分析】通过与分子量标记比较可知单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带；而利用EcoRI和NotI双酶切时产生了6kb、3kb、1kb三条带，即4kb的片段进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，因此DNA含有一个NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，长度一定是10kb。
【详解】A、DNA分子片段越长，迁移越慢，由图可知，加样孔应该在图示的上方，A错误；
BC、单用EcoRI处理和利用EcoRI和NotI双酶切时产生的结果不同，说明DNA含有NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子应该是环状的，长度一定是10kb，且环状DNA上只含有一个NotI切割位点。单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带，说明该环状DNA上含有2个EcoRI切割位点，B错误，C正确；
D、用EcoRI处理后产生的4kb的片段，进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，可以得知NotI切点与EcoRI切点的最短距离为1kb，最大距离为3kb，D错误。
故选C
11. 如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是（ ）
A. 代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤①②③，代表中心法则内容的是①②
B. 利用蛋白质工程可以生产出自然界不存在的蛋白质
C. 蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计
D. 这种技术最终只能通过操作基因来完成
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，因此代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤①②③，代表中心法则内容的是①转录和②翻译，A正确；
B、利用蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造或者生产全新的蛋白质，因此可以生产出自然界不存在的蛋白质，B正确；
C、蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，C错误；
D、蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造，而是通过改造基因或合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，这种技术最终只能通过操作基因来完成，D正确。
故选C。
12. 下图为大麦细胞的LTP1基因示意图，下列说法错误的是（ ）
A. 运用PCR扩增LTP1基因时，应选择图中的B和C作为引物
B. 扩增四次后，只含有B引物的DNA分子有15个
C. 扩增四次后，等长片段的基因数目为8个
D. 为方便构建重组质粒，可在引物5′端添加限制酶的识别序列
【答案】B
【解析】
【分析】PCR过程为：
变性，当温度上升到90 ℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链。
复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
延伸，温度上升到72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在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、DNA复制子链只能从5’到3’，而DNA聚合酶只能从引物的3’端延伸DNA链，结合图中DNA单链的方向可推测，在利用PCR技术扩增目的基因时，A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取B（右端为3’）和C（左端为3’）作为引物，这样才能扩增出LTP1基因，A正确；
BC、扩增四次后，产生的DNA数目为24=16个，含有引物的单链共32-2=30条，16个DNA分子中，同时含有B和C引物的DNA分子有14个 ，只含有B引物的DNA分子有1个，只含有C引物的DNA分子有1个，扩增四次后，等长片段的基因数目为2n-2×n=8个，B错误，C正确；
D、由子链延伸方向（从5’端到3’端）可知，为构建重组质粒（即将目的基因和质粒整合到一起），在引物5’端需要适当增加限制酶识别序列，D正确。
故选B。
13. 当今，公众从网络和自媒体获得的信息众多。请利用生物学知识甄别以下信息合理的是
A. 转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
B. 消费者对转基因食品有知情权和选择权
C. 凡是害虫喜欢吃的蔬菜和果实都是非转基因的
D. 转基因食品中含有外源基因，食用后能进入人体细胞并改变人体遗传物质
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。
【详解】A、转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性，A错误；
B、转基因食品安全性尚存争议，消费者对转基因食品有知情权和选择权，B正确；
C、转基因作物与非转基因作为的化学组成没有本质区别，害虫喜欢吃的蔬菜和果实不一定是都非转基因的，C错误；
D、转基因食品中含有外源基因，但通过食用不会整合到人体的DNA而改变人体遗传物质，D错误。
故选B。
二、多项选择题
14. 纤维素分解菌是一种新型饲料添加剂，能够提高粗纤维饲料的转化率，为养殖业提供更多的饲料来源。研究人员从反刍动物粪便中分离筛选纤维素分解菌，步骤如下：
关于上述实验的分析错误的是（ ）
A. 为防止杂菌污染，采集的粪便样品需经灭菌后再进行富集培养
B. 涂布平板时所用的涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌
C. 培养基A和培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源
D. 丙中菌落直径/透明圈直径越大说明细菌分解纤维素能力越强
【答案】AD
【解析】
【分析】为了富集和筛选纤维素分解菌，图中培养基A和培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源，能利用纤维素作为碳源的生长的菌落可能为目标菌落。
【详解】A、为避免菌种被杀死，采集的粪便不能灭菌，A错误；
B、涂布平板时所用的涂布器需70%酒精浸泡后在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌，B正确；
C、为富集和筛选纤维素分解菌，培养基A和培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源，C正确；
D、丙中菌落直径/透明圈直径越小说明细菌分解纤维素能力越强，D错误。
故选AD。
15. “掩映橘林千点火，苞霜新橘万株金”。柑橘甜蜜爽口，老少皆宜。为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，科研人员设计了如下流程。相关叙述正确的是（ ）
A. 过程①需在低渗环境中使用纤维素酶和果胶酶处理
B. 实现过程②依赖膜的流动性和细胞的全能性
C. 过程③中杂种细胞只进行有丝分裂
D. 三倍体植株由于联会发生紊乱可产生无籽柑橘
【答案】CD
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术可以将两个不同物种的体细胞诱导融合，从而使得子代具有双亲的部分性状。经过酶解法处理细胞壁，获得原生质体的过程；诱导原生质体融合，获得杂种细胞；脱分化，诱导愈伤组织的形成；再分化，发育为再生植株；最终通过筛选和鉴定获得人们需要的植物类型。该项技术主要应用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，可以克服了有性杂交远缘不亲和的障碍，扩大了亲本组合的范围。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，但为避免原生质体吸水涨破，一般在等渗或略高渗环境中进行，A错误；
B、实现过程②原生质体的融合依赖膜的流动性，B错误；
C、过程③杂种细胞培育成三倍体植株，此过程中细胞分裂产生体细胞，只进行有丝分裂，C正确；
D、三倍体植株含有3个染色体组，减数分裂时联会发生紊乱，不能产生正常配子，可产生无籽柑橘，D正确。
故选CD。
16. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，与特定分子结合后，会使机体肿瘤细胞免受T淋巴细胞攻击。抗CTLA-4单克隆抗体和抗PD-1单克隆抗体具有较好的抗肿瘤效果。如图科研人员将两种单克隆抗体在体外解偶联后重新偶联成了抗CTLA-4和抗PD-1的双特异性抗体（简称双抗）。下列叙述正确的是（ ）
A. 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
B. 筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
C. 将该双抗与细胞毒素结合后可以选择性杀伤肿瘤细胞
D. 使用该双抗治疗肿瘤可以使机体产生更强的细胞免疫反应
【答案】BD
【解析】
【分析】体液免疫中的三个“唯一”：唯一能产生抗体的细胞是浆细胞；唯一没有识别功能的细胞是浆细胞；唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
【详解】A、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，A错误；
B、在两种不同的抗原刺激下，B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成两种抗体，因此，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原-抗体检测，从而实现对双抗的筛选，B正确；
C、该双抗是针对T细胞的双抗，无法选择性杀伤肿瘤细胞，C错误；
D、使用该双抗会使机体T淋巴细胞对肿瘤细胞发起更强的攻击，使机体产生更强的细胞免疫反应，D正确。
故选BD。
17. W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是（ ）
A. 步骤①构建重组表达载体上有供重组DNA的鉴定和选择的标记基因
B. W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达
C. 步骤③在原肠胚时出现细胞分化，随后形成3个胚层
D. 胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节
【答案】BC
【解析】
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【详解】A、标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用，表达载体上应该有标记基因，以便于后期重组载体的筛选，A正确；
B、W基因导入到受精卵中，在所有体细胞中都有，只在转基因动物膀胱细胞中表达，B错误；
C、步骤③在囊胚期出现细胞分化，形成内细胞团和滋养层，C错误；
D、胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节，D正确。
故选BC。
18. 新冠疫情的快速控制，离不开我国政府的科学决策和对新冠病毒（一种RNA病毒）的快速检测能力。荧光定量PCR可定量检测样本中DNA含量，其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针并生成荧光分子，即DNA每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图），荧光监测系统随时接收荧光信号变化。每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环次数称为循环阈值（Ct值）。下列说法正确的是（ ）
A. PCR技术不能直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测
B. 做荧光定量PCR之前，需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针
C. Ct值越大，被检测样本中病毒数目越多，对被检测者的危害性越大
D. 最终监测的荧光强度与起始时反应管内样本DNA的含量呈正相关
【答案】ABD
【解析】
【分析】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。荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量的原理是在PCR体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成，实现了荧光信号的累积与PCR产物的形成完全同步。
【详解】A、PCR技术的原理是DNA双链复制，是进行DNA复制的技术手段，新冠病毒的遗传物质是RNA，因此不能直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测，A正确；
B、根据题意，通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA，cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起与模板结合，因此需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针，B正确；
C、Ct值越小，说明所需循环的次数越少，可以理解为样本中的病毒含量相对较高，越容易被检测到，而Ct值越高，说明所需循环的次数越多，检测到时需要更多的时间与循环，提示样本中病毒的含量相对较少，即新冠病毒含量越少，Ct值越高；新冠病毒含量越多，Ct值越低，C错误；
D、题干中提出“加入与某条模板链互补的荧光探针”，并且“每扩增一次，就有一个荧光分子生成”，因此反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关，D正确。
故选ABD。
三、非选择题
19. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自身固氨菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。请回答：
（1）步骤①土样应取自当地___________（填“表层”或“深层”）土壤；步骤③将土壤悬浮液稀释了___________倍。
（2）制备步骤④所需培养基时，一般应添加___________、琼脂等成分，并将pH调整至___________，再进行高压蒸汽灭菌、倒平板。纯化培养时，需同时进行未接种培养基的培养，目的是___________。
（3）将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时，经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进行固氮能力的测定，筛选出固氮能力最强的菌种CM12，为进一步鉴定其固氮能力，科研人员选用发芽一致的玉米种子进行3组盆栽实验，30d后测定土壤微生物有机氮含量，结果如下图。CK:对照处理组；N:尿素处理组（每盆土壤中50mL全营养液：成分为在1000mL无氮植物营养液中加入0.12g尿素）；CM12:自生固氮菌CM12处理组（每盆土壤浇50mL接种自身固氮菌的无氮植物营养液）。
该实验中对照组（CK）的处理为______________________。
实验结果表明：______________________。
【答案】（1） ①. 表层 ②. 1000
（2） ①. 水、无机盐、碳源 ②. 中性或弱碱性 ③. 检测培养基是否被杂菌污染
（3） ①. 每盆土壤浇50mL无氮植物营养液 ②. 施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量，接种固氮菌CM12处理效果更好
【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；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。
【小问1详解】
在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长，步骤①土样应取自当地表层土壤；由图观察可知，步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1000倍，实验中取样进行培养的是稀释倍数为1000的试管。
【小问2详解】
为了筛选固氮菌，则培养基的成分为水、碳源和无机盐，固体培养基还要添加琼脂，培养细菌时培养基应该把pH调整至中性或弱碱性。纯化培养时，需同时进行未接种培养基的培养，用于检测培养基是否被杂菌污染。
【小问3详解】
对照组的目的是排除无关变量对实验的影响，故对照组（CK）的处理为每盆土壤浇50mL无氮植物营养液。
由柱状图可知，对照组土壤微生物有机氨含量约为5，尿素处理组的土壤微生物有机氨含量约为12，CM12处理组土壤微生物有机氮含量约为22，则说明施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量，接种固氮菌CM12处理效果更好。
20. 犬细小病毒（CPV）主要感染幼犬，传染性极强，死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。回答下列问题：
（1）步骤①中，用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，其目的是___________。
（2）经过步骤②后获得的细胞需要在___________上进行筛选获得杂交瘤细胞，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选后获得的细胞的特点是______________________。
（3）体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞会因为___________、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。制备单克隆抗体依赖的生物学技术有___________和___________。
【答案】（1）加强免疫，刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞
（2） ①. 选择培养基 ②. 既能迅速大量增殖，又能分泌抗CPV抗体
（3） ①. 细胞密度过大 ②. 动物细胞培养 ③. 动物细胞融合
【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。
【小问1详解】
为刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，步骤①中可用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次。
【小问2详解】
步骤②是诱导细胞融合，常用诱导剂是聚乙二醇（PEG）或灭活病毒。由于该过程中细胞融合是随机的，故可能得到多种类型的杂交细胞，如可能得到B细胞-B细胞型、骨髓瘤-骨髓瘤细胞型等，所以需要在选择培养基上进行筛选获得杂交瘤细胞。经多次筛选，就可以获得足够数量的既能迅速大量繁殖，又能产生所需要的专一性抗体（CPV抗体）的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。制备单克隆抗体依赖的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合（诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合）等技术。
21. 单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛，濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝（只生活在栽培、圈养条件下即认为该分类单元属于野外灭绝，但在人类活动区会有驯养）。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示的研究，请回答下列问题：
（1）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是___________。
（2）图中E后代和F后代的性别分别是___________、___________。
（3）②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重构胚的核遗传物质___________。胚胎移植的实质是___________。
（4）与F相比，E更具有多样性，其原因是E是有性生殖后代，其亲代减数分裂过程中会发生_________。
【答案】（1）动物体细胞分化程度高，表现其全能性困难
（2） ①. 无法确定（雌性或雄性） ②. 雌性
（3） ①. 完全来自供体B驯养单峰骆驼 ②. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
（4）基因重组
【解析】
【分析】分析图形：E后代是试管动物，属于有性生殖，F后代是克隆动物，属于无性生殖，其中①表示体外受精，②表示去掉卵母细胞的细胞核，③表示早期胚胎培养。
【小问1详解】
由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，所以与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低。
【小问2详解】
E后代是试管动物，属于有性生殖，E后代的性别无法判断，F后代是克隆动物，属于无性生殖，其后代的性别与提供细胞核的B相同，为雌性。
【小问3详解】
②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核，目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体驯养单峰骆驼B。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。
【小问4详解】
E后代是试管动物，属于有性生殖，F后代是克隆动物，属于无性生殖，所以与F相比，E的亲代减数分裂过程中会发生基因重组，因此，E更具有多样性。
22. 图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspI、BamHI、MboI、SmaI4种限制性内切核酸酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为-C↓CGG-、-G↓GATCC-、-↓GATC-、-CCC↓GGG-。
（1）下列有关限制酶的叙述正确的是___________。
A. 从反应类型来看，限制酶催化的是一种水解反应
B. 限制酶的活性受温度、pH的影响
C. 一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列
D. 限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率越小
（2）若用限制酶SmaI完全切割图1所示DNA片段，其产物长度为537bp、___________bp和________bp。图2质粒经MspⅠ切割前后，分别含有___________个游离的磷酸基团。
（3）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是___________，在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加___________的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是___________。
【答案】（1）ABC （2） ①. 661 ②. 790 ③. 0、2
（3） ①. BamHI ②. 抗生素B ③. 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
【解析】
【分析】分析图1：图中DNA片段含有2个限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割位点，也含有两个限制酶BamHⅠ和MboⅠ切割位点，基因D两侧序列为GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割。
分析图2：质粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割。
【小问1详解】
A、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，即催化的是一种水解反应，A正确；
B、限制酶作用条件温和，其活性受温度、pH的影响，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低；在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活，B正确；
C、限制酶具有特异性，一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键，C正确；
D、限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
据图可知，图1中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点（-CCC↓GGG-），被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp（534＋3）、790bp（790-6）、661（658＋3）bp；该质粒为环状，在没有经过SmaⅠ切割前，其不含游离的磷酸基团（0个），当被SmaⅠ酶切割后该质粒变成以一条DNA分子，含有两条单链，而在每条单链的5′端会都含有一个游离的磷酸基团，所以含有2个游离的磷酸基团。
【小问3详解】
能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为-GGATCC-的BamH I和识别序列为-GATC-的MboI，若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamHI来切割目的基因和质粒；切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，故一般需要用添加抗生素B的培养基进行培养，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌；因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，可能导致基因D不能正确表达。
23. 普通棉花中β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）表达出的3-甘露糖苷酶能催化半纤维素降解，使棉纤维长度变短。为了培育长绒棉，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，获得了转基因长绒棉新品种，具体过程如图所示，SmaⅠ，NotI，HindⅢ和BamHI为酶切位点，LB为T-DNA左边界，RB为T-DNA右边界。回答下列问题：
（1）GhMnaA2的序列中包含内含子等序列，可增大重组质粒的分子量，使导入效率降低，请提出一个解决此问题的方案：___________。
（2）过程②在培养基中添加___________可将含有重组质粒的农杆菌筛选出来。有该抗生素抗性的农杆菌不一定含有目的基因，原因是___________。
（3）步骤④用到的技术是___________，转基因长绒棉植株___________（有/无）图中的抗生素抗性，原因是___________。
（4）由图分析可知，转基因长绒棉棉纤维较普通棉棉纤维长的原因是___________。
【答案】（1）从棉花细胞中提取GhMnaA2的mRNA，逆转录获得GhMnaA2的cDNA
（2） ①. 抗生素 ②. 可能导入了不含目的基因的质粒载体
（3） ①. 植物组织培养技术 ②. 无 ③. 抗生素抗性基因不在T-DNA左右边界范围内，无法整合到棉花细胞的DNA上
（4）转基因长绒棉细胞内的反义GhMnaA2基因转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2基因转录的mRNA互补配对，从而抑制该基因的表达，缺少3-甘露糖苷酶，半纤维素不被降解，从而使转基因长绒棉的棉纤维长于普通棉花
【解析】
【分析】基因工程过程为获取目的基因，制备表达载体，导入受体细胞，检测表达情况；限制酶的选取要注意不能破坏目的基因，能够使目的基因与运载体形成相同的黏性末端；内含子不表达，可以通过逆转录获得不含内含子的cDNA。
【小问1详解】
从棉花细胞中提取GhMnaA2的mRNA，逆转录获得GhMnaA2的cDNA，不包含内含子，可解决导入效率低的问题。
【小问2详解】
过程②中在培养基中添加抗生素可将含有重组质粒的农杆菌筛选出来。导入了不含目的基因的质粒载体，则有该抗生素抗性的农杆菌不一定含有目的基因。
【小问3详解】
过程④是由棉花细胞获得转基因长绒棉植株，则用到了植物组织培养技术。抗生素抗性基因不在T-DNA左右边界范围内，无法整合到棉花细胞的DNA上，所以转基因长绒棉植株无图中的抗生素抗性。
【小问4详解】
通过基因工程将反义GhMnaA2基因导入棉花细胞可阻止GhMnaA2的表达，从而获得长绒棉，由启动子的方向可知，反义GhMnaA2基因转录的mRNA可能与棉花细胞内的GhMnaA2基因转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，使半纤维素不被降解，因此转基因长绒棉的棉纤维长于普通棉花。
新时代NT名校联合体2022—2023学年第二学期期中考试
高二生物
一、单项选择题
1. 从传统发到现代大规模生产的发酵工程，不同微生物具有各自独特的作用。下列有关传统发酵技术应用的叙述，正确的是（ ）
A. 酿制葡萄酒时，发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果
B. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
C. 制作酸奶时加入少量抗生素可以避免杂菌污染
D. 葡萄酒暴露在空气中易变酸是因为醋酸菌能利用乙醇产生醋酸和二氧化碳
【答案】A
【解析】
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵；酒精发酵的最佳温度是在18℃~30℃，pH最好是弱酸性。
2、醋酸菌好氧型细菌，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糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃~35℃。
【详解】A、传统酿制葡萄酒时，发酵液属于缺氧、酸性环境，大部分杂菌的生长会受到抑制，因此，发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果，A正确；
B、果酒制作过程中产生的二氧化碳和果醋制作过程中产生的醋酸都会使发酵液的pH逐渐降低，B错误；
C、制作酸奶时加入少量抗生素也会抑制乳酸菌的繁殖，无法完成发酵，C错误；
D、葡萄酒暴露在空气中易变酸是因为醋酸菌能利用乙醇产生醋酸，该过程不产生二氧化碳，D错误。
故选A。
2. β苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β苯乙醇的酵母菌突变株，然后将该突变株扩大培养后用于白酒生产。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验操作者接种前要用无水乙醇棉球擦手消毒
B. 培养阶段需保证培养液适宜的pH和充足的溶氧量
C. 所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和干热灭菌
D. 统计活酵母菌数量时，可用显微镜直接计数法，统计的结果比实际数目偏低
【答案】B
【解析】
【分析】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℃的条件下，维持15～30min。
【详解】A、实验操作者接种前需用70%的酒精棉球擦手消毒，A错误；
B、酵母菌培养时应在有氧条件下进行，以使其大量繁殖，故培养阶段需保证培养液适宜的pH和充足的溶氧量，B正确；
C、培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌（湿热灭菌），接种工具如接种环等应采用灼烧灭菌，C错误；
D、统计活酵母菌数量时，可用显微镜直接计数法，用显微镜直接计数所统计的菌体是活菌体和死菌体的总和，统计的结果比实际数目偏高，D错误。
故选B。
3. 有些酵母菌可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养。下图所示为操作流程，下列说法正确的是（ ）
A. 铲取土样时用的铁铲和纸袋在使用前不需要灭菌
B. 倒平板时，将温度约80℃培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养
C. 观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是①
D. 图中所示划线操作中共灼烧接种环5次
【答案】D
【解析】
【分析】微生物接种常用的两种方法：
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足够稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后，可形成单菌落。
【详解】A、铲取土样时用的铁铲和纸袋在使用前都需要灭菌，A错误；
B、倒平板时，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板，一般温度在50℃左右，B错误；
C、随着在平板上连续划线，菌体数目越来越少，因此，观察或比较各种细菌菌落形态的最佳区域是④，因为该区域可得到单菌落，C错误；
D、划线纯化阶段共划线4次，划线前后以及最后一次划结束后都需要对接种环进行灼烧灭菌，因此需灼烧接种环5次，D正确
故选D。
4. 某研究小组将某植物（2n）幼苗进行培养，并进行了相关实验操作，如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 可用PEG代替秋水仙素处理幼苗甲，获得四倍体幼苗乙
B. 从幼苗乙到幼苗丙的培育过程中需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C. 图中育种过程的原理主要是基因重组和染色体变异
D. 植物组织培养时，生长素和细胞分裂素的比例会影响愈伤组织的分化方向
【答案】D
【解析】
【分析】多倍体育种的原理是染色体数目变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。
【详解】A、PEG是植物体细胞杂交技术中促进细胞融合时使用的化学试剂，可促进原生质体的融合，使用前需去除植物细胞的细胞壁，因此不可用PEG代替秋水仙素处理幼苗甲，A错误；
B、从幼苗乙到幼苗丙的培育过程不涉及植物体细胞杂交，不需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，B错误；
C、图中育种过程的原理主要是染色体变异（秋水仙素处理使得染色体数目加倍），该植物没有进行有性生殖，不涉及基因重组，C错误；
D、植物组织培养时，生长素和细胞分裂素的比例会影响愈伤组织的分化方向，生长素和细胞分裂素的比例为1，促进愈伤组织的形成；生长素和细胞分裂素的比例大于1，有利于诱导根的分化；生长素和细胞分裂素的比例小于1，有利于诱导芽的分化，D正确。
故选D。
5. 单克隆抗体在多种疾病的诊断和治疗中发挥重要的作用，下图为利用小鼠制备单克隆抗体的过程，相关叙述正确的是（ ）
A. 从未经处理的普通小鼠脾脏中获取B淋巴细胞
B. 每个脾B淋巴细胞可产生多种抗体
C. 克隆化培养过程中杂交瘤细胞会出现接触抑制的现象
D. 单抗检测时取培养液滴加相应抗原出现较强免疫反应的为目标细胞
【答案】D
【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、应从经过抗原注射后的免疫小鼠脾脏中获取B淋巴细胞，A错误；
B、脾B淋巴细胞只能产生针对相应抗原的抗体，每个脾B淋巴细胞只能产生一种抗体，B错误；
C、杂交瘤细胞具有无限增殖的特点，无接触抑制现象，因此该细胞克隆化培养过程中不会出现接触抑制，C错误；
D、单抗检测时可用抗原-抗体杂交实验鉴定：取培养液滴加相应抗原，出现阳性反应的为目标细胞，D正确。
故选D。
6. 将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（ ）
A. 去核的蛙卵中具有刺激细胞核表现全能性的物质
B. “合子”发育成正常蝌蚪属于无性繁殖，体现了动物细胞核具有全能性
C. “合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性
D. “合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植是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为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。
【详解】A、去核的蛙卵中具有刺激细胞核表现全能性的物质，A正确；
B、“合子”发育成正常蝌蚪属于无性繁殖，体现了动物细胞核具有全能性，B正确；
C、“合子”分裂至桑葚胚的细胞都具有全能性，C错误；
D、“合子”发育成正常蝌蚪个体的过程中，需要通过细胞分裂增加细胞的数量，通过细胞分化增加细胞的种类，D正确。
故选C。
7. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是（ ）
A. ①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要人工获能处理
B. 受精的实质是雌雄原核的融合，雄原核一般略小于雌原核
C. ②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂，无细胞分化
D. 为选育出能泌乳的母奶牛，移植前需从内细胞团取样，做DNA分析鉴定性别
【答案】A
【解析】
【分析】分析图可知，图中①代表体外受精，②代表早期胚胎培养，③表示胚胎分割，据此答题即可。
【详解】A、分析图可知，①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要人工获能处理，体内受精的精子可在雌性生殖道内进行获能，A正确；
B、精子入卵后会形成雄原核，雄原核一般略大于雌原核，B错误；
C、分析图可知，②代表早期胚胎培养，该过程中细胞进行有丝分裂和分化，B错误；
D、进行胚胎性别鉴定需取样滋养层细胞，做DNA分析性别鉴定，D错误。
故选A。
8. 关于“DNA的粗提取与鉴定”以及“DNA琼脂糖凝胶电泳”实验，下列说法错误的是（ ）
A. 洋葱研磨液需要用滤纸过滤，以保证提取的DNA量
B. 用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化
C. 凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，用于分离后DNA片段的检测
D. 凝胶中的DNA分子通过染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来
【答案】A
【解析】
【分析】1、DNA的溶解性（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、DNA的鉴定在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、滤纸会吸附DNA，导致提取的DNA量减少，为保证提取的DNA量，洋葱研磨液应该用纱布过滤，A错误；
B、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化，B正确；
C、为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，能够与DNA分子结合，C正确；
D、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，D正确。
故选A。
9. 像BclⅠ（-T↓GATCA-）、BglⅡ（-A↓GATCT-）、MboI（-↓GATC-）这样，识别序列不同，但能产生相同的黏性末端的一类限制酶被称为同尾酶。如图表示目的基因及质粒上的酶切位点。选用不同的限制酶对质粒和目的基因进行切割，并用DNA连接酶进行连接。下列分析错误的是（ ）
A. 不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点
B. 用限制酶切割外源DNA分子中部获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有4个
C. 用BclI和BglⅡ切割质粒和目的基因时，形成的重组质粒的碱基排列顺序一定相同
D. 用MboI切割质粒，用BclⅠ和BglⅡ切割目的基因，形成的重组质粒可被MboI再次切开
【答案】C
【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、酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，A正确；
B、用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，需要切割目的基因的两侧（两侧的两条链），因此要断裂4个磷酸二酯键，B正确；
C、切割质粒和切割目的基因用均用BclⅠ和BglⅡ，由题干可知，两种酶切割后产生的黏性末端相同，形成的重组质粒时目的基因可能反向连接，形成的碱基排列顺序不一定相同，C错误；
D、切割质粒用MboⅠ，产生黏性末端且识别序列为-GATC-，切割目的基因用BclⅠ和BglⅡ，产生黏性末端（-GATC-），形成的重组质粒中原来的BclⅠ和BglⅡ的切割位点的序列发生改变，不能再被这两种酶切割，但不影响MboⅠ的作用（能识别-GATC-），D正确。
故选C。
10. 一种双链DNA分子被两种不同的限制酶切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记（下图左边一列）。关于该双链DNA，下列说法正确的是（ ）
A. 加样孔在图示的下方
B. 该DNA分子呈链状
C. 有一个NotI和两个EcoRⅠ切点
D. 其NotI切点与EcoRI切点的最短距离为2kb
【答案】C
【解析】
【分析】通过与分子量标记比较可知单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带；而利用EcoRI和NotI双酶切时产生了6kb、3kb、1kb三条带，即4kb的片段进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，因此DNA含有一个NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，长度一定是10kb。
【详解】A、DNA分子片段越长，迁移越慢，由图可知，加样孔应该在图示的上方，A错误；
BC、单用EcoRI处理和利用EcoRI和NotI双酶切时产生的结果不同，说明DNA含有NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子应该是环状的，长度一定是10kb，且环状DNA上只含有一个NotI切割位点。单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带，说明该环状DNA上含有2个EcoRI切割位点，B错误，C正确；
D、用EcoRI处理后产生的4kb的片段，进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，可以得知NotI切点与EcoRI切点的最短距离为1kb，最大距离为3kb，D错误。
故选C
11. 如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是（ ）
A. 代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤①②③，代表中心法则内容的是①②
B. 利用蛋白质工程可以生产出自然界不存在的蛋白质
C. 蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计
D. 这种技术最终只能通过操作基因来完成
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，因此代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤①②③，代表中心法则内容的是①转录和②翻译，A正确；
B、利用蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造或者生产全新的蛋白质，因此可以生产出自然界不存在的蛋白质，B正确；
C、蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，C错误；
D、蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造，而是通过改造基因或合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，这种技术最终只能通过操作基因来完成，D正确。
故选C。
12. 下图为大麦细胞的LTP1基因示意图，下列说法错误的是（ ）
A. 运用PCR扩增LTP1基因时，应选择图中的B和C作为引物
B. 扩增四次后，只含有B引物的DNA分子有15个
C. 扩增四次后，等长片段的基因数目为8个
D. 为方便构建重组质粒，可在引物5′端添加限制酶的识别序列
【答案】B
【解析】
【分析】PCR过程为：
变性，当温度上升到90 ℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链。
复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
延伸，温度上升到72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在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、DNA复制子链只能从5’到3’，而DNA聚合酶只能从引物的3’端延伸DNA链，结合图中DNA单链的方向可推测，在利用PCR技术扩增目的基因时，A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取B（右端为3’）和C（左端为3’）作为引物，这样才能扩增出LTP1基因，A正确；
BC、扩增四次后，产生的DNA数目为24=16个，含有引物的单链共32-2=30条，16个DNA分子中，同时含有B和C引物的DNA分子有14个 ，只含有B引物的DNA分子有1个，只含有C引物的DNA分子有1个，扩增四次后，等长片段的基因数目为2n-2×n=8个，B错误，C正确；
D、由子链延伸方向（从5’端到3’端）可知，为构建重组质粒（即将目的基因和质粒整合到一起），在引物5’端需要适当增加限制酶识别序列，D正确。
故选B。
13. 当今，公众从网络和自媒体获得的信息众多。请利用生物学知识甄别以下信息合理的是
A. 转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
B. 消费者对转基因食品有知情权和选择权
C. 凡是害虫喜欢吃的蔬菜和果实都是非转基因的
D. 转基因食品中含有外源基因，食用后能进入人体细胞并改变人体遗传物质
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。
【详解】A、转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性，A错误；
B、转基因食品安全性尚存争议，消费者对转基因食品有知情权和选择权，B正确；
C、转基因作物与非转基因作为的化学组成没有本质区别，害虫喜欢吃的蔬菜和果实不一定是都非转基因的，C错误；
D、转基因食品中含有外源基因，但通过食用不会整合到人体的DNA而改变人体遗传物质，D错误。
故选B。
二、多项选择题
14. 纤维素分解菌是一种新型饲料添加剂，能够提高粗纤维饲料的转化率，为养殖业提供更多的饲料来源。研究人员从反刍动物粪便中分离筛选纤维素分解菌，步骤如下：
关于上述实验的分析错误的是（ ）
A. 为防止杂菌污染，采集的粪便样品需经灭菌后再进行富集培养
B. 涂布平板时所用的涂布器需酒精浸泡后灼烧灭菌
C. 培养基A和培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源
D. 丙中菌落直径/透明圈直径越大说明细菌分解纤维素能力越强
【答案】AD
【解析】
【分析】为了富集和筛选纤维素分解菌，图中培养基A和培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源，能利用纤维素作为碳源的生长的菌落可能为目标菌落。
【详解】A、为避免菌种被杀死，采集的粪便不能灭菌，A错误；
B、涂布平板时所用的涂布器需70%酒精浸泡后在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌，B正确；
C、为富集和筛选纤维素分解菌，培养基A和培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源，C正确；
D、丙中菌落直径/透明圈直径越小说明细菌分解纤维素能力越强，D错误。
故选AD。
15. “掩映橘林千点火，苞霜新橘万株金”。柑橘甜蜜爽口，老少皆宜。为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，科研人员设计了如下流程。相关叙述正确的是（ ）
A. 过程①需在低渗环境中使用纤维素酶和果胶酶处理
B. 实现过程②依赖膜的流动性和细胞的全能性
C. 过程③中杂种细胞只进行有丝分裂
D. 三倍体植株由于联会发生紊乱可产生无籽柑橘
【答案】CD
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术可以将两个不同物种的体细胞诱导融合，从而使得子代具有双亲的部分性状。经过酶解法处理细胞壁，获得原生质体的过程；诱导原生质体融合，获得杂种细胞；脱分化，诱导愈伤组织的形成；再分化，发育为再生植株；最终通过筛选和鉴定获得人们需要的植物类型。该项技术主要应用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，可以克服了有性杂交远缘不亲和的障碍，扩大了亲本组合的范围。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理，但为避免原生质体吸水涨破，一般在等渗或略高渗环境中进行，A错误；
B、实现过程②原生质体的融合依赖膜的流动性，B错误；
C、过程③杂种细胞培育成三倍体植株，此过程中细胞分裂产生体细胞，只进行有丝分裂，C正确；
D、三倍体植株含有3个染色体组，减数分裂时联会发生紊乱，不能产生正常配子，可产生无籽柑橘，D正确。
故选CD。
16. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，与特定分子结合后，会使机体肿瘤细胞免受T淋巴细胞攻击。抗CTLA-4单克隆抗体和抗PD-1单克隆抗体具有较好的抗肿瘤效果。如图科研人员将两种单克隆抗体在体外解偶联后重新偶联成了抗CTLA-4和抗PD-1的双特异性抗体（简称双抗）。下列叙述正确的是（ ）
A. 同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
B. 筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
C. 将该双抗与细胞毒素结合后可以选择性杀伤肿瘤细胞
D. 使用该双抗治疗肿瘤可以使机体产生更强的细胞免疫反应
【答案】BD
【解析】
【分析】体液免疫中的三个“唯一”：唯一能产生抗体的细胞是浆细胞；唯一没有识别功能的细胞是浆细胞；唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
【详解】A、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，A错误；
B、在两种不同的抗原刺激下，B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成两种抗体，因此，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原-抗体检测，从而实现对双抗的筛选，B正确；
C、该双抗是针对T细胞的双抗，无法选择性杀伤肿瘤细胞，C错误；
D、使用该双抗会使机体T淋巴细胞对肿瘤细胞发起更强的攻击，使机体产生更强的细胞免疫反应，D正确。
故选BD。
17. W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是（ ）
A. 步骤①构建重组表达载体上有供重组DNA的鉴定和选择的标记基因
B. W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达
C. 步骤③在原肠胚时出现细胞分化，随后形成3个胚层
D. 胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节
【答案】BC
【解析】
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【详解】A、标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用，表达载体上应该有标记基因，以便于后期重组载体的筛选，A正确；
B、W基因导入到受精卵中，在所有体细胞中都有，只在转基因动物膀胱细胞中表达，B错误；
C、步骤③在囊胚期出现细胞分化，形成内细胞团和滋养层，C错误；
D、胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节，D正确。
故选BC。
18. 新冠疫情的快速控制，离不开我国政府的科学决策和对新冠病毒（一种RNA病毒）的快速检测能力。荧光定量PCR可定量检测样本中DNA含量，其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针并生成荧光分子，即DNA每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图），荧光监测系统随时接收荧光信号变化。每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环次数称为循环阈值（Ct值）。下列说法正确的是（ ）
A. PCR技术不能直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测
B. 做荧光定量PCR之前，需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针
C. Ct值越大，被检测样本中病毒数目越多，对被检测者的危害性越大
D. 最终监测的荧光强度与起始时反应管内样本DNA的含量呈正相关
【答案】ABD
【解析】
【分析】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。荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量的原理是在PCR体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成，实现了荧光信号的累积与PCR产物的形成完全同步。
【详解】A、PCR技术的原理是DNA双链复制，是进行DNA复制的技术手段，新冠病毒的遗传物质是RNA，因此不能直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测，A正确；
B、根据题意，通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA，cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起与模板结合，因此需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针，B正确；
C、Ct值越小，说明所需循环的次数越少，可以理解为样本中的病毒含量相对较高，越容易被检测到，而Ct值越高，说明所需循环的次数越多，检测到时需要更多的时间与循环，提示样本中病毒的含量相对较少，即新冠病毒含量越少，Ct值越高；新冠病毒含量越多，Ct值越低，C错误；
D、题干中提出“加入与某条模板链互补的荧光探针”，并且“每扩增一次，就有一个荧光分子生成”，因此反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关，D正确。
故选ABD。
三、非选择题
19. 自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自身固氨菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。请回答：
（1）步骤①土样应取自当地___________（填“表层”或“深层”）土壤；步骤③将土壤悬浮液稀释了___________倍。
（2）制备步骤④所需培养基时，一般应添加___________、琼脂等成分，并将pH调整至___________，再进行高压蒸汽灭菌、倒平板。纯化培养时，需同时进行未接种培养基的培养，目的是___________。
（3）将纯化的固氮菌置于完全培养液中扩大培养48小时，经离心后收集下层细胞并转移至特定培养基中进行固氮能力的测定，筛选出固氮能力最强的菌种CM12，为进一步鉴定其固氮能力，科研人员选用发芽一致的玉米种子进行3组盆栽实验，30d后测定土壤微生物有机氮含量，结果如下图。CK:对照处理组；N:尿素处理组（每盆土壤中50mL全营养液：成分为在1000mL无氮植物营养液中加入0.12g尿素）；CM12:自生固氮菌CM12处理组（每盆土壤浇50mL接种自身固氮菌的无氮植物营养液）。
该实验中对照组（CK）的处理为______________________。
实验结果表明：______________________。
【答案】（1） ①. 表层 ②. 1000
（2） ①. 水、无机盐、碳源 ②. 中性或弱碱性 ③. 检测培养基是否被杂菌污染
（3） ①. 每盆土壤浇50mL无氮植物营养液 ②. 施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量，接种固氮菌CM12处理效果更好
【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；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。
【小问1详解】
在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长，步骤①土样应取自当地表层土壤；由图观察可知，步骤③中的稀释梯度分别为10、100、1000倍，实验中取样进行培养的是稀释倍数为1000的试管。
【小问2详解】
为了筛选固氮菌，则培养基的成分为水、碳源和无机盐，固体培养基还要添加琼脂，培养细菌时培养基应该把pH调整至中性或弱碱性。纯化培养时，需同时进行未接种培养基的培养，用于检测培养基是否被杂菌污染。
【小问3详解】
对照组的目的是排除无关变量对实验的影响，故对照组（CK）的处理为每盆土壤浇50mL无氮植物营养液。
由柱状图可知，对照组土壤微生物有机氨含量约为5，尿素处理组的土壤微生物有机氨含量约为12，CM12处理组土壤微生物有机氮含量约为22，则说明施用尿素处理和接种固氮菌CM12处理均能显著增加土壤微生物有机氮含量，接种固氮菌CM12处理效果更好。
20. 犬细小病毒（CPV）主要感染幼犬，传染性极强，死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。回答下列问题：
（1）步骤①中，用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，其目的是___________。
（2）经过步骤②后获得的细胞需要在___________上进行筛选获得杂交瘤细胞，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选后获得的细胞的特点是______________________。
（3）体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞会因为___________、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。制备单克隆抗体依赖的生物学技术有___________和___________。
【答案】（1）加强免疫，刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞
（2） ①. 选择培养基 ②. 既能迅速大量增殖，又能分泌抗CPV抗体
（3） ①. 细胞密度过大 ②. 动物细胞培养 ③. 动物细胞融合
【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。
【小问1详解】
为刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，步骤①中可用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次。
【小问2详解】
步骤②是诱导细胞融合，常用诱导剂是聚乙二醇（PEG）或灭活病毒。由于该过程中细胞融合是随机的，故可能得到多种类型的杂交细胞，如可能得到B细胞-B细胞型、骨髓瘤-骨髓瘤细胞型等，所以需要在选择培养基上进行筛选获得杂交瘤细胞。经多次筛选，就可以获得足够数量的既能迅速大量繁殖，又能产生所需要的专一性抗体（CPV抗体）的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。制备单克隆抗体依赖的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合（诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合）等技术。
21. 单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛，濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝（只生活在栽培、圈养条件下即认为该分类单元属于野外灭绝，但在人类活动区会有驯养）。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示的研究，请回答下列问题：
（1）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是___________。
（2）图中E后代和F后代的性别分别是___________、___________。
（3）②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重构胚的核遗传物质___________。胚胎移植的实质是___________。
（4）与F相比，E更具有多样性，其原因是E是有性生殖后代，其亲代减数分裂过程中会发生_________。
【答案】（1）动物体细胞分化程度高，表现其全能性困难
（2） ①. 无法确定（雌性或雄性） ②. 雌性
（3） ①. 完全来自供体B驯养单峰骆驼 ②. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
（4）基因重组
【解析】
【分析】分析图形：E后代是试管动物，属于有性生殖，F后代是克隆动物，属于无性生殖，其中①表示体外受精，②表示去掉卵母细胞的细胞核，③表示早期胚胎培养。
【小问1详解】
由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，所以与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低。
【小问2详解】
E后代是试管动物，属于有性生殖，E后代的性别无法判断，F后代是克隆动物，属于无性生殖，其后代的性别与提供细胞核的B相同，为雌性。
【小问3详解】
②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核，目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体驯养单峰骆驼B。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。
【小问4详解】
E后代是试管动物，属于有性生殖，F后代是克隆动物，属于无性生殖，所以与F相比，E的亲代减数分裂过程中会发生基因重组，因此，E更具有多样性。
22. 图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspI、BamHI、MboI、SmaI4种限制性内切核酸酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为-C↓CGG-、-G↓GATCC-、-↓GATC-、-CCC↓GGG-。
（1）下列有关限制酶的叙述正确的是___________。
A. 从反应类型来看，限制酶催化的是一种水解反应
B. 限制酶的活性受温度、pH的影响
C. 一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列
D. 限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率越小
（2）若用限制酶SmaI完全切割图1所示DNA片段，其产物长度为537bp、___________bp和________bp。图2质粒经MspⅠ切割前后，分别含有___________个游离的磷酸基团。
（3）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是___________，在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加___________的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是___________。
【答案】（1）ABC （2） ①. 661 ②. 790 ③. 0、2
（3） ①. BamHI ②. 抗生素B ③. 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
【解析】
【分析】分析图1：图中DNA片段含有2个限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割位点，也含有两个限制酶BamHⅠ和MboⅠ切割位点，基因D两侧序列为GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割。
分析图2：质粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割。
【小问1详解】
A、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，即催化的是一种水解反应，A正确；
B、限制酶作用条件温和，其活性受温度、pH的影响，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低；在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活，B正确；
C、限制酶具有特异性，一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键，C正确；
D、限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
据图可知，图1中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点（-CCC↓GGG-），被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp（534＋3）、790bp（790-6）、661（658＋3）bp；该质粒为环状，在没有经过SmaⅠ切割前，其不含游离的磷酸基团（0个），当被SmaⅠ酶切割后该质粒变成以一条DNA分子，含有两条单链，而在每条单链的5′端会都含有一个游离的磷酸基团，所以含有2个游离的磷酸基团。
【小问3详解】
能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为-GGATCC-的BamH I和识别序列为-GATC-的MboI，若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamHI来切割目的基因和质粒；切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，故一般需要用添加抗生素B的培养基进行培养，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌；因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，可能导致基因D不能正确表达。
23. 普通棉花中β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2）表达出的3-甘露糖苷酶能催化半纤维素降解，使棉纤维长度变短。为了培育长绒棉，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，获得了转基因长绒棉新品种，具体过程如图所示，SmaⅠ，NotI，HindⅢ和BamHI为酶切位点，LB为T-DNA左边界，RB为T-DNA右边界。回答下列问题：
（1）GhMnaA2的序列中包含内含子等序列，可增大重组质粒的分子量，使导入效率降低，请提出一个解决此问题的方案：___________。
（2）过程②在培养基中添加___________可将含有重组质粒的农杆菌筛选出来。有该抗生素抗性的农杆菌不一定含有目的基因，原因是___________。
（3）步骤④用到的技术是___________，转基因长绒棉植株___________（有/无）图中的抗生素抗性，原因是___________。
（4）由图分析可知，转基因长绒棉棉纤维较普通棉棉纤维长的原因是___________。
【答案】（1）从棉花细胞中提取GhMnaA2的mRNA，逆转录获得GhMnaA2的cDNA
（2） ①. 抗生素 ②. 可能导入了不含目的基因的质粒载体
（3） ①. 植物组织培养技术 ②. 无 ③. 抗生素抗性基因不在T-DNA左右边界范围内，无法整合到棉花细胞的DNA上
（4）转基因长绒棉细胞内的反义GhMnaA2基因转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2基因转录的mRNA互补配对，从而抑制该基因的表达，缺少3-甘露糖苷酶，半纤维素不被降解，从而使转基因长绒棉的棉纤维长于普通棉花
【解析】
【分析】基因工程过程为获取目的基因，制备表达载体，导入受体细胞，检测表达情况；限制酶的选取要注意不能破坏目的基因，能够使目的基因与运载体形成相同的黏性末端；内含子不表达，可以通过逆转录获得不含内含子的cDNA。
【小问1详解】
从棉花细胞中提取GhMnaA2的mRNA，逆转录获得GhMnaA2的cDNA，不包含内含子，可解决导入效率低的问题。
【小问2详解】
过程②中在培养基中添加抗生素可将含有重组质粒的农杆菌筛选出来。导入了不含目的基因的质粒载体，则有该抗生素抗性的农杆菌不一定含有目的基因。
【小问3详解】
过程④是由棉花细胞获得转基因长绒棉植株，则用到了植物组织培养技术。抗生素抗性基因不在T-DNA左右边界范围内，无法整合到棉花细胞的DNA上，所以转基因长绒棉植株无图中的抗生素抗性。
【小问4详解】
通过基因工程将反义GhMnaA2基因导入棉花细胞可阻止GhMnaA2的表达，从而获得长绒棉，由启动子的方向可知，反义GhMnaA2基因转录的mRNA可能与棉花细胞内的GhMnaA2基因转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，使半纤维素不被降解，因此转基因长绒棉的棉纤维长于普通棉花。
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