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吉林省长春市朝阳区长春外国语学校2023-2024学年高二下学期4月月考生物试题（原卷版+解析版）
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考试范围：xxx；考试时间：100分钟；
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题
1. 下列是制备单克隆抗体的各个环节，正确的顺序是（ ）
①用特定抗原对小鼠进行免疫
②从小鼠腹水获取单克隆抗体
③将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内
④对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测
⑤用特定的培养基筛选杂交瘤细胞
⑥诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
A. ⑤③②⑥①④B. ③②①④⑥⑤
C. ①⑥⑤④③②D. ⑥⑤②①④③
【答案】C
【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】由分析可知，制备单克隆抗体的过程为①用特定抗原对小鼠进行免疫→⑥诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合→⑤用特定的培养基筛选杂交瘤细胞→④对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测→③将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内→②从小鼠腹水获取单克隆抗体。综上所述，C正确，ABD错误。
故选C。
2. 如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 甲→乙→丙→丁过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B. 丙过程是指细胞在添加血清的合成培养基中的原代培养
C. 丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D. 培养过程中应提供5% CO2和95% O2的气体环境
【答案】D
【解析】
【分析】 动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有：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；动物细胞培养技术主要应用在：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、原代培养和传代培养前均需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞，A正确；
B、丙过程是将组织块处理后的初次培养，属于原代培养，B正确；
C、细胞培养过程中，细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，C正确；
D、培养过程中应提供5% CO2和95% 空气的气体环境，D错误。
故选D。
3. Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗，其技术流程如图所示（图中数字序号表示的是相关过程）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. Rag2基因只存在于正常小鼠的造血干细胞中
B. 过程①②分别采用的是细胞核移植技术和早期胚胎培养技术
C. 过程③中的目的基因是Rag2基因
D. ES细胞还可以诱导分化成其他种类的细胞
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物核移植的概念:将动物的-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动物个体。
2.胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。
3、在基因工程中，目的基因和质粒需要用同种限制酶进行切割，形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶连接成重组质粒。
4、目的基因分子水平上的检测: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。
5、分析题图:图示是利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗的流程，其中①表示获得重组胚胎的过程;②表示早期胚胎培养过程;③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。
【详解】A、Rag2基因可以存在于正常小鼠的绝大多数细胞中，A错误；
B、过程①为动物细胞融合，②为动物细胞培养，分别采用的是细胞核移植技术和早期胚胎培养技术，B正确；
C、因为要利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗，所以过程③中的目的基因是Rag2基因，C正确；
D、胚胎干细胞可以诱导分化成其他种类的细胞，D正确。
故选A
4. 用限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体，应选用如图中的Ti质粒是（ ）
A. B. C. D.
【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），以便于重组后重组子的筛选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】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，因此构建基因表达载体时，应该将目的基因插入T-DNA上，则限制酶XbaI和SacI的切割位点都应该在T- DNA上，ABD错误，C正确。
故选C。
5. 基因表达载体不具有的结构是（ ）
A. 启动子B. 终止子
C. 起始密码子D. 标记基因
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，不含起始密码子，起始密码子位于mRNA上，C符合题意。
故选C。
6. 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。
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. ②过程中，受精卵的分裂是在子宫内进行有丝分裂
B. 在进行步骤③时，一般选择发育良好的原肠胚来操作
C. 在胚胎发育中，桑葚胚时期的胚胎会从透明带中伸展出来
D. 步骤①代表奶牛的体外受精，精子需要进行体外获能处理
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，分析题图，①是体外受精过程，②是早期胚胎培养，③是胚胎分割，④是分割后胚胎的恢复，⑤是胚胎移植。
2、胚胎发育过程：
（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。
（2）桑葚胚：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。
【详解】A、受精卵形成后在输卵管内进行早期有丝分裂，然后进入子宫着床，A错误；
B、③表示胚胎分割，进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的囊胚，因囊胚期的内细胞团未分化，而原肠胚已经分化，不能用于胚胎分割移植，B错误；
C、在胚胎发育中，囊胚的扩大会导致透明圈破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫作孵化，发生在囊胚期，C错误；
D、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，D正确。
故选D。
8. 关于发酵及发酵工程的叙述，正确的是（ ）
A. 进行果酒或泡菜发酵时，发酵装置均要留出1/3空间，防止发酵菌种无氧呼吸产生CO2引起发酵液溢出
B. 传统发酵利用的菌种是天然的混合菌种，发酵工程利用的则是经基因工程或诱变育种后选育的单一菌种
C. 利用发酵工程生产啤酒时，需对培养基和发酵设备进行灭菌，且发酵过程要严格检测和控制发酵条件
D. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物，不包括酶及菌体本身
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、制作泡菜是乳酸菌发酵不产生二氧化碳，A错误；
B、传统发酵技术所利用的菌株是原料是自带菌株，多是混合菌种发酵，发酵工程选育的性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，一般为单一菌种，B错误；
C、利用发酵工程生产啤酒时，为避免杂菌污染，发酵设备和培养基都需经过严格的灭菌，为保证发酵过程的顺利正常进行，要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，C正确；
D、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，产品不同，分离的方法也不同，D错误。
故选C。
9. 传统的基因测序往往需要从大量细胞中提取DNA。科研人员应用单细胞基因组扩增技术，成功地在体外对分离得到的极体进行了基因组扩增（PCR），并完成了测序，从而推测出与被测极体同时产生的卵细胞不含致病基因，最终借助试管婴儿技术帮助女性遗传病患者获得健康婴儿，试管婴儿技术涉及体外受精、胚胎移植等技术。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 被测极体的单细胞基因组只包含一个染色体组上的基因
B. 体外扩增DNA需要引物，体内DNA复制不需要引物
C. 精子获能指精子在获能液中获得ATP后才具备受精能力
D. PCR反应缓冲溶液中要添加Mg2+、耐高温的DNA解旋酶
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，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。
【详解】A、极体是减数分裂产生的，其单细胞基因组只包含一个染色体组上的基因，A正确；
B、体内DNA复制也需要引物，B错误；
C、精子获能指精子在获能液中获得受精能力，C错误；
D、PCR反应缓冲溶液中要添加Mg2+，但不需要添加耐高温的DNA解旋酶，D错误。
故选A。
10. 用X酶切割DNA分子后，得到黏性末端①，用Y酶切割DNA分子后，得到黏性末端②，如下图所示，以下说法不正确的是（ ）
A. X与Y通常是不同的限制酶
B. 限制酶与DNA水解酶破坏的化学键相同
C. 限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子
D. 具有①②的两个DNA片段可连接成重组分子，重组后还可以被X或Y切割
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。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，形成黏性末端和平末端两种。
【详解】A、由图可知，X与Y识别的核苷酸序列不同，因此X与Y是不同的限制酶，A正确；
B、限制酶与DNA水解酶破坏的化学键相同，都是磷酸二酯键，B正确；
C、限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段，即断裂两个磷酸二酯键，因此需消耗两个水分子，C正确；
D、具有①②的两个DNA片段可连接成重组分子，核苷酸序列发生了改变。先前能识别的核苷酸序列发生了改变，所以重组后不可以被X或Y切割，D错误。
故选D。
【点睛】
11. 图表示生物学上的一个概念模型。下列相关分析错误的是（ ）
A. 若该图表示体外受精，a为卵细胞，则b需要经过获能处理
B. 若该图表示细胞杂交，a为植物细胞，则b不可能是动物细胞
C. 若该图表示单克隆抗体的制备，a为B淋巴细胞，则b细胞可能具有无限增殖能力
D. 若该图表示基因工程，c为重组质粒，d为动物细胞，则可用显微注射法将c导入d
【答案】B
【解析】
【分析】细胞融合打破了有性杂交的界限，克服了远缘杂交不亲和，甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合。
【详解】A、若该图表示体外受精，a为卵细胞，那么b是精子，精子在体外受精前需要经过获能处理，A正确；
B、从理论上来说，植物细胞和动物细胞也可以融合，a为植物细胞，则b可能是动物细胞，B错误；
C、若该图表示单克隆抗体的制备，a为B淋巴细胞，则b细胞为骨髓瘤细胞，具有无限增殖能力，C正确；
D、若该图表示基因工程，c为重组质粒，d为动物细胞，将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，D正确。
故选B。
12. 下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体—药物偶联物(ADC)的示意图，它由抗体、接头和药物三部分组成，能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞膜的选择透过性是抗体制备过程中细胞融合的基础
B. ADC能识别肿瘤细胞利用了药物特异性杀伤靶细胞的原理
C. 肿瘤细胞被ADC选择性杀伤而导致的死亡属于细胞坏死
D. 用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图，抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特异性识别。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，引起细胞癌变的致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。
3、细胞凋亡是指由基因所决定的自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也被称为编程性死亡。细胞坏死是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、细胞膜的流动性是抗体制备过程中细胞融合的基础，A错误；
B、据题图分析可知，ADC杀伤特定肿瘤细胞，是通过受体识别肿瘤细胞表面的抗原一抗体复合物来实现的，B错误；
C、肿瘤细胞被ADC选择性杀伤而导致的死亡属于细胞凋亡，C错误；
D、抗体能特异性的识别抗原，癌变的细胞可以看成自身抗原，用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗，D正确。
故选D。
13. 牛胚胎移植试验的主要流程如图，下列相关叙述正确的是（ ）
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→子代小牛
A. ①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B. ③过程用特定的装置，将供体母牛输卵管中的胚胎冲洗出来
C. ④过程是对“胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D. ⑤过程成功率的高低主要取决于供、受体生理状况一致性的程度
【答案】D
【解析】
【分析】1.胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
2.胚胎移植的生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、①过程需要是注射有关激素（促性腺激素），目的是获得更多的卵原细胞，但所获得的卵原细胞还未完成减数分裂，通常减数第二次分裂在受精过程中完成，A错误；
B、③过程是冲卵，该过程用特定的装置，将供体母牛子宫中的胚胎冲洗出来，此时的胚胎需要处于游离状态，B错误；
C、④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚，C错误；
D、⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性，这也需要对供体和受体进行同期发情处理的原因，D正确。
故选D。
【点睛】
14. 下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是（ ）
A. 接种后的培养皿要倒置，以防培养污染
B. 接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C. 培养微生物试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
D. 菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】C
【解析】
【分析】1、无菌操作包括灭菌和消毒两种方式，消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、煮沸消毒法；灭菌的方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌。
2、微生物接种：微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【详解】A、接种后培养皿需要倒置，以防皿盖上水珠落入培养基造成污染或避免培养基中的水分过快地挥发，A正确；
B、接种前后，涂布器都要酒精灯火焰上进行灼烧灭菌，防止杂菌污染，B正确；
C、接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，因此培养微生物的试剂和器具不都是用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，C错误；
D、分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体培养基，D正确。
故选C。
15. 高产、稳产、优质、高效是育种的目标。如图为某植物育种流程图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 植株I和植株IV都需经过脱分化与再分化过程
B. 植株Ⅱ培育后体内可出现动物细胞才有的蛋白质
C. 想要获得隐性纯合子一般从植株Ⅲ中选种
D. 植株V出现优良性状的概率低，可出现新的表型
【答案】C
【解析】
【分析】植株Ⅰ形成的过程是植物组织培养的过程，属于无性繁殖；植株Ⅱ是转基因技术的产物；植株Ⅲ形成是杂交育种的过程，理论基础是基因重组；植株Ⅳ是单倍体育种过程，可明显缩短育种年限；植株V的形成是诱变育种的过程。
【详解】A、植株I是体细胞组织培养获得的，植株Ⅳ需要经花药离体培养，二者都需经脱分化与再分化过程，A正确；
B、植株Ⅱ是转基因技术的产物，基因工程可以突破生殖隔离，故植株体内可出现动物的蛋白质，B正确；
C、植株Ⅲ是杂交育种的产物，要获得隐性纯合子一般从F2开始选种，C错误；
A、植株V为诱变育种获得，其原理为基因突变，基因突变具有多害少利性、不定向性，故植株V出现优良性状的概率低，可出现新的表型，D正确。
故选C。
16. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中的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，当子链延伸至探针处时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，荧光监测系统随时接收荧光信号的变化，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 在反应体系中，检测到的荧光信号越强则消耗的引物越多
B. 1个DNA分子经过3次循环会得到8个两条链等长的DNA分子
C. PCR所用引物1和引物2均是由脱氧核苷酸组成的
D. 人工设计合成的引物1的碱基序列不能与引物2的互补配对
【答案】B
【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Taq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、当子链延伸至探针处时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，则检测到的荧光信号越强，说明合成的子链越多，消耗的引物就越多，A正确；
B、PCR第一个循环，引物与模板互补，此时变成两个模板，但因为模板很长，没有什么终止扩增，所以第一个循环扩增出来的新片段很长；第二个循环以新的长片段为模板进行，但新片段的一端是引物开头的，所以第二个循环得到的片段就是我们需要的长度，但只是只有两条单链，所以还不能分离出目的基因；第三个循环，当以第二个循环得到的新片段为模板时，因为这个片段的长度就是需要扩增的长度，所以当第三个循环完成时，得到2个两条链等长的DNA分子，B错误；
C、PCR所用引物1和引物2均是由脱氧核苷酸组成的单链，可以与模板DNA的两端碱基互补配对，C正确；
D、人工设计合成的引物1的碱基序列不能与引物2的互补配对，否则不能与模板DNA配对，则不能进行PCR，D正确。
故选B。
17. 某研究以利用基因工程技术制备乳腺生物反应器，以生产X药用蛋白，基本过程如图所示，下列相关描述错误的是（ ）
A. ①为载体构建B. ②为显微注射
C. ③为受精作用D. ④为胚胎移植
【答案】C
【解析】
【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】A、①过程为基因表达载体构建，表达载体组成：启动子+目的基因+终止子+标记基因，A正确；
B、②表示目的基因导入受体细胞（受精卵），动物细胞（受体）采用显微注射技术导入，B正确；
C、③为受精卵培养成早期胚胎的过程，不是进行受精作用的过程，C错误；
D、④为早期胚胎移植到代孕母体的子宫中，D正确。
故选C。
18. 青蒿素主要用于恶性疟疾的症状控制以及耐氯喹虫株的治疗。为了快速检测青蒿素，科研人员利用细胞工程技术制备了抗青蒿素的单克隆抗体，其基本操作过程如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 过程①注射抗原的目的是增加小鼠体内的单克隆抗体的量
B. 过程③常使用选择培养基，过程④常使用克隆化培养和抗原—抗体杂交技术
C. 若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙、丙、丁在相同分裂期时染色体组数不完全相同
D. 骨髓瘤细胞通常是从小鼠脾脏中提取的，其表面糖蛋白减少，培养时失去接触抑制
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：过程①为注射抗原，诱导小鼠产生具有免疫能力的B淋巴细胞；过程②为将具有免疫能力的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；过程③用选择性培养基筛选杂交瘤细胞；过程④用克隆培养和抗体检测得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞；过程⑤为提取单克隆抗体。
【详解】A、过程①为注射抗原，诱导小鼠产生具有免疫能力的B淋巴细胞，A错误；
B、过程③是筛选杂交瘤细胞，常使用选择培养基；过程④用克隆培养和抗原—抗体杂交技术得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、因细胞甲和小鼠骨髓瘤细胞均来源于小鼠，两种细胞的染色体组数相同，若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙和经筛选后的丙、丁的染色体组数一定相同，C错误；
D、骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的，脾脏中无骨髓瘤细胞，D错误。
故选B。
19. 下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图（其中ampr为抗氨苄青霉素基因）。下列叙述错误的是（ ）
A. ④过程中可利用目的基因作为探针对植株进行筛选
B. 可同时选用限制酶PstI、SmaI对含目的基因的DNA进行剪切
C. 过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞
D. 质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为转基因抗冻番茄培育过程的示意图，图中①表示基因表达载体的构建过程；②表示将目的基因导入受体细胞；③表示植物组织培养过程；④表示转基因植物的检测。
【详解】A、④过程中可利用目的基因作为探针对植株进行筛选，以获得含有目的基因的植株，A正确；
B、Alu酶切位点位于目的基因内部，若选择该酶切割会破坏目的基因，若选择同一种限制酶切割目的基因，则容易导致构建基因表达载体时形成自体连接，而目的基因两侧含有限制酶PstⅠ和SmaⅠ的识别序列，且质粒上也含有这两种限制酶的切割位点，所以可同时选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA进行切割，B正确；
C、农杆菌转化法适用于双子叶植物或裸子植物，因此过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞，C正确；
D、质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞，但不能促进目的基因的表达，D错误。
故选D。
20. 某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。下列叙述错误的是（ ）
A. 实验时盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌
B. 甲培养基均属于鉴别培养基，乙培养基属于选择培养基
C. ③过程需在酒精灯火焰旁进行，接种后乙需立即倒置培养
D. 甲乙培养基都能为目的菌的生长提供水、碳源、氮源和无机盐
【答案】BC
【解析】
【分析】由题图信息分析可知，该实验的目的是分离获得高效降解S的细菌菌株，S是含C、H、N的有机物，可在培养基中提供碳源和氮源，甲培养基是液体培养基，乙是固体培养基，二者的组分差别在于乙含有凝固剂-琼脂。
【详解】A、培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法，A正确；
B、图中所示甲为液体培养基，乙为固体培养基，其中甲乙均为选择培养基，B错误；
C、乙为稀释涂布平板法，接种后待菌液渗透进入培养基内部后再进行倒置培养，C错误；
D、甲乙培养基的物理形态虽然不同，但都含有微生物生长的水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，D正确。
故选BC。
21. 常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法两种。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出注入去核卵母细胞质内；后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内，然后促使两个细胞融合，从而具有发育的全能性。我国科学家于2017年底培育出的体细胞克隆猴“中中”和“华华”采用的就是后者。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 供体细胞注入卵母细胞透明带内后，就可自行进入卵母细胞
B. “中中”和“华华”的性状由多个亲本共同决定，属于有性生殖
C. 相比之下，透明带下注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小
D. “中中”和“华华”核DNA均来自供体细胞，质DNA均来自去核卵母细胞
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植是指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。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟，可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体，核移植时，对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理，使用电刺激等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、供体细胞注入卵母细胞透明带内后，还需要电融合法诱导才能使供体细胞进入卵母细胞形成重构胚，A错误；
B、体细胞克隆猴“中中”和“华华”的形成属于无性繁殖，B错误；
C、微型注射针将供体细胞的细胞核吸出可能会破坏细胞核，而透明带下注射法是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内，对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小，C正确；
D、“中中”和“华华”是由透明带下注射法形成的，核DNA均来自供体细胞，但质DNA来自去核卵母细胞和供体细胞，D错误。
故选C。
22. 动物克隆繁殖的基本过程如图所示。下列叙述正确的是
A. 该过程只体现了一项生物技术，即核移植技术
B. 甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，乙细胞是重组细胞
C. 子代动物与提供甲细胞的动物性状完全相同
D. 动物难以克隆的根本原因是分化后的体细胞的基因组成缺乏完整性
【答案】B
【解析】
【分析】图示为克隆动物的形成过程，甲细胞提供细胞核，卵细胞提供细胞质，形成重组细胞乙，将乙细胞通过早期胚胎培养技术培养形成早期胚胎，然后在经过胚胎移植移植入代孕的母体内，经过孕育形成克隆动物。
【详解】A、由分析可知，该过程涉及了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术，A错误；
B、细胞核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，所以甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，而乙细胞是换核后的卵细胞，即重组细胞， B正确；
C、子代动物的细胞核遗传物质来自甲的细胞核，而细胞质遗传物质来自卵细胞的细胞质，且子代动物的表现型还受环境因素的影响，因此子代动物与提供甲细胞的动物性状不完全相同，C错误；
D、动物的体细胞均来自受精卵的有丝分裂，因此细胞核中的基因组都相同，动物难以克隆的根本原因是动物细胞的全能性受到抑制，全能性低， D错误。
故选B。
【点睛】本题考查动物细胞核移植的相关知识，要求考生熟悉动物细胞核移植的过程，能对体细胞核移植和胚胎细胞核移植进行比较，能理解动物细胞全能性较低的原因，进而对选项作出正确的判断。
23. 下图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法错误的是（ ）
A. 植物体细胞杂交技术体现了细胞膜的结构特点，实现了远缘杂交育种
B. 愈伤组织的代谢类型是异养需氧型
C. 上述培育过程中包含有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程，能获得优良的作物新品种
D. “白菜—甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体变异，具有两个物种的染色体
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术；
2、植物组织培养：在无菌和人工控制条件下，将离体植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
【详解】A、植物体细胞杂交技术体现了植物细胞膜的结构特点，即细胞膜具有一定的流动性，实现了远缘杂交育种，A正确；
B、愈伤组织不含叶绿体，不能进行光合作用制造有机物，因此其代谢类型是异养需氧型，B正确；
C、题述过程中包含有丝分裂，细胞分化，没有减数分裂，C错误；
D、“白菜—甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体数目变异，D正确。
故选C。
24. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。20世纪80年代，利用植物细胞培养生产的紫草宁投入市场，成为世界上首例药用植物细胞工程产品。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫草宁是紫草细胞生长和生存所必需的次生代谢产物
B. 利用植物细胞培养生产紫草宁的原理是植物细胞的全能性
C. 植物细胞培养工业化应用必须有一个高产并稳定的细胞系
D. 振荡频率不会影响植物细胞培养物的生长和代谢物的合成
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
2、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）。
【详解】A、紫草宁是紫草细胞培养过程中产生的次生代谢产物，不是紫草细胞生长和生存所必需的，A错误；
B、利用植物细胞培养生产紫草宁的原理是细胞增殖，B错误；
C、由于植物培养细胞具有高度的变异性及异质性，因此通过自然筛选或诱变筛选均有可能从中筛选到所需性状的细胞变异系，故植物细胞培养工业化应用的关键前提之一是必须有一个高产并稳定的细胞系，C正确；
D、 植物细胞培养在离体条件下，将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中，进行振荡培养，使组织分散成游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，摇床的振荡频率对细胞培养物的生长和代谢物的积累都会产生影响，D错误。
故选C。
25. 科学家运用蛋白质工程对绿色荧光蛋白进行改造获得黄色荧光蛋白，荧光蛋白在细胞内生命活动的检测、肿瘤的示踪研究领域有着重要的作用。下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A. 蛋白质工程能够生产自然界中不存在的蛋白质
B. 蛋白质工程遵循的原理包括中心法则
C. 蛋白质工程生产蛋白质的基本思路是从基因开始
D. 基因定点突变技术可帮助改造生产新的蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程的过程为：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）。蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、蛋白质工程能对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，生产自然界中不存在的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，A正确；
B、蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，最后合成所需的蛋白质，基因控制蛋白质合成的过程中包括中心法则，B正确；
C、蛋白质工程生产蛋白质的基本思路是从蛋白质的功能开始，C错误；
D、基因定点突变技术可改变基因的结构，可帮助改造生产新的蛋白质，D正确。
故选C。
26. RDX是一种弹药使用后残留的危险污染物。研究人员将两个源于细菌的RDX 降解酶基因 XplA 和 XplB 插入柳枝稷草染色体中，如图所示，使柳枝稷草获得降解实弹射击场土壤中RDX的能力。若要通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，应选择的引物组合是（ ）
A. 引物 1+引物3
B. 引物 1+引物4
C. 引物2 +引物3
D. 引物2+引物4
【答案】A
【解析】
【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸，检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，应该是扩增包括XplA 和 XplB 基因和两侧T-DNA基因片段。
【详解】ABCD、根据启动子的位置，若正确插入，模板链应为甲图中下链，则引物1应与下链的3'端结合，引物3可以结合甲图上链的3'端，引物 1+引物3可通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，A正确，BCD错误。
故选A。
27. 下列有关精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述错误的是（ ）
A. 受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞
B. 防止多精入卵的两道屏障是顶体反应和卵细胞质膜反应
C. 精子的发生是依附在支持细胞上进行的
D. 精子细胞质膜与卵子细胞质膜的融合依靠了细胞质膜的结构特点
【答案】B
【解析】
【分析】受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞，标志着受精作用完成的标志是两原核融合形成合子。
【详解】A、受精作用是精子和次级卵母细胞的结合，受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞，标志着受精作用完成的标志是两原核融合形成合子、A正确；
B、防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，B错误；
C、在靠近基底膜一侧，支持细胞形成了特殊的膜性结构使细胞彼此之间相互连接，消除细胞间隙(闭塞性紧密连接)，构成了血睾屏障的存在，保证了精子的发生，C正确；
D、精子细胞质膜与卵子细胞质膜的融合依靠了细胞质膜的结构特点——具有一定的流动性，D正确。
故选B。
28. 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，能抑制T细胞激活，或使T细胞进入凋亡程序，从而使机体肿瘤细胞免受T淋巴细胞攻击。抗CTLA-4或抗PD-1单克隆抗体具有较好的抗肿瘤效果。如图所示，科研人员现将两种单克隆抗体在体外解偶联后重新偶联成抗CTLA-4和抗PD-1的双克隆抗体，显示具有更好的疗效。下列叙述正确的是
A. 图中一分子双抗能结合两个CTLA-4分子和两个PD-1分子
B. 双克隆抗体与肿瘤细胞的结合具有更强的特异性，从而减少副作用
C. 同时用CTLA-4和PD-1免疫后提取B淋巴细胞，可融合成同时分泌两种抗体的杂交瘤细胞
D. 使用双克隆抗体治疗肿瘤原理是让机体产生更强的细胞免疫反应
【答案】D
【解析】
【分析】细胞免疫：细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后，增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞，细胞毒性T细胞和靶细胞接触，将靶细胞裂解。
【详解】A、将两种单克隆抗体在体外解偶联后重新偶联成抗CTLA-4和抗PD-1的双克隆抗体，并不是一分子双抗能结合两个CTLA-4分子和两个PD-1分子，A错误；
B、双克隆抗体与T细胞表面的CTLA-4和PD-1受体分子结合，显示出抗肿瘤的更好的效果，B错误；
C、同时用CTLA-4和PD-1免疫后提取B淋巴细胞，然后与骨髓瘤细胞融合融合成分别形成分泌两种抗体的杂交瘤细胞，C错误；
D、双克隆抗体可结合T细胞表面的CTLA-4和PD-1受体分子，T细胞可以发挥细胞免疫作用，所以使用双克隆抗体治疗肿瘤原理是让机体产生更强的细胞免疫反应，D正确。
故选D。
29. 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白（血凝素蛋白）密切相关，现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程，图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 电泳技术可以用于人类亲子鉴定、生物间亲缘关系的鉴定
B. 图甲过程中至少需要应用到逆转录酶、限制酶、DNA连接酶，DNA聚合酶
C. 通过PCR技术从1个cDNA分子中特异性扩增出R蛋白基因时，在第四轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的R蛋白基因
D. 构建好的重组质粒长度共2000bp，据图乙可推测BamHⅠ在重组质粒上有3个酶切位点
【答案】C
【解析】
【分析】1、图甲中①是逆转录过程，②是经过复制形成双链cDNA，③是将R蛋白基因和质粒结合形成基因表达载体，图乙是用限制酶切割后形成的电泳图。
2、PCR原理：在高温作用下，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。
3、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【详解】A、不同生物的DNA切割后长度不同，切割后再进行电泳，可以用于人类亲子鉴定、生物间亲缘关系的鉴定，A正确；
B、图甲获得重组质粒过程，需要逆转录、形成双链cDNA分子以及R蛋白基因与质粒的重组，所以至少需要应用到逆转录酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶，B正确；
C、通过PCR技术从1个cDNA分子中特异性扩增出R蛋白基因时，在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的R蛋白基因，C错误；
D、用Hind III将质粒2000bp切割后形成了200bp、400bp和1400bp共3个片段，说明Hind III在重组质粒上有2个酶切位点，而用Hind III和BamHl将质粒切割后形成了200bp、420bp、560bp的片段，2000=420×2+560+200×3，所以一共形成了6个片段，因此共有5个酶切位点，因此BamHI在重组质粒上有5-2=3个酶切位点，D正确。
故选C。
30. 在某地的农业生产中，研究人员发现了一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，且长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌
B. 筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源
C. 图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数
D. 经过一段时间的培养，培养皿中应该只存在有透明圈的菌落
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法：稀释涂布平板法和平板划线法。
【详解】A、土壤中才含有能降解该除草剂的细菌，是基因突变的结果，不是长期使用除草剂的结果，A错误；
B、筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源，B正确；
C、平板划线法不能用于细菌计数，稀释涂布平板法可以，C错误；
D、经过一段时间的培养，培养皿中也会存在无透明圈的菌落，D错误。
故选B。
二、多选题
31. 在胚胎移植过程中，很多操作步骤都需要“检查”，以避免后期人力、物力、财力的浪费。下列相关说法正确的是（ ）
A. 体外受精的受精卵移入发育培养液中培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力
B. 胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段
C. 在胚胎分割时，应取样内细胞团细胞做DNA分析，以检查胚胎的性别
D. 胚胎移植入受体母畜的子宫后，不需对受体母畜进行妊娠检查
【答案】AB
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段）； ④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】AB、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能和受精等几个主要步骤，精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养基中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力，并将其培养至桑葚胚或囊胚进行胚胎移植，所以胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段，AB正确；
C、在胚胎移植前，若要对胚胎的性别进行鉴定，应取囊胚的滋养层细胞做DNA分析，C错误；
D、胚胎移植入受体母畜的子宫后，还需对受体母畜进行妊娠检查，以保证其为移植的胚胎提供孕育的条件，D错误。
故选AB。
32. 研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚，然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的仔猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗（如下图所示）。下列说法正确的是（ ）
A. 培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂
B. 过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团
C. 过程③操作之前不需要对代孕母猪进行同期发情处理
D. 该技术培育的人源肾脏完全不必考虑肾移植个体之间的遗传差异
【答案】AB
【解析】
【分析】胚胎工程：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎移植：1.概念：是指将雌性动物的早期胚胎，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。其中提供胚胎的个体叫供体（遗传特性和生产性能优秀），接受胚胎的个体叫受体（有健康的体质和正常繁殖能力）。2.应用：胚胎移植是转基因、核移植、或体外受精等技术的最后一道工序。
【详解】A、培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂从而获得肾元祖细胞，A正确；
B、过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团，从而保证人源肾细胞的正常发育，因为内细胞团会发育成完整胚胎，B正确；
C、过程③操作之前需对代孕母猪进行同期发情处理，但不需要进行超数排卵处理，因为代孕母猪不提供卵母细胞，C错误；
D、该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异，因为该方法获得的肾脏可能含有囊胚的细胞发育的部分，D错误。
故选AB。
33. 光敏色素基因在调节作物生长发育中具有重要作用。为探讨玉米中光敏色素基因A（含大约256个碱基对）在棉花种质资源创制中利用价值，研究人员将A基因转入到棉花中，利用对棉花受体细胞进行检测，并通过电泳技术分析结果。该过程所用质粒与含光敏色素基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图甲、乙所示，电泳检测结果如图丙。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 操作过程中需要用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体
B. 构建表达载体时应选用BamHI和HindⅢ这两种限制酶
C. PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温和一次降温
D. 由图丙电泳结果可知，1、2、3、4号转基因棉花均培育成功
【答案】BD
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、该操作需借助基因工程才能实现，因此操作过程中需要用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体，A正确；
B、由图可知：构建基因表达载体时，应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶，若用BamHⅠ，则目的基会因为产生相同的末端而出现自身环化的现象，B错误；
C、PCR反应过程中每次循环都要经历目各不相同的两次升温（第一次使目的基因变性，第二次使目的基因延伸）和一次降温（使目的基因复性），C正确；
D、光敏色素基因A含大约256个碱基对，由图丙电泳结果可知，1、2、3、4号均导入光敏色素基因A成功，但转基因棉花是否培育成功还需要进行生物个体水平上的鉴定，D错误。
故选BD。
34. 熔喷布是口罩生产的重要原料，主要成分是有机物聚丙烯，其易降解程度是口罩合格性的重要指标之一。某研究小组从土壤中分离出高效降解聚丙烯的细菌，部分流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. ②中的选择培养基以聚丙烯为唯一碳源
B. 步骤③所用的接种工具是接种环
C. 在配制步骤②、③的培养基时，应考虑其浓度和pH
D. 对③中平板上的菌落进行计数，可以计算出土壤浸出液中细菌的浓度
【答案】AC
【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。在划线的开始部分，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、在选择培养基中筛选降解聚丙烯的细菌，应以聚丙烯为唯一碳源，A正确；
B、平板中的菌落分布均匀，应为涂布而成，使用的工具应为涂布器，B错误；
C、培养基亦是微生物的生活环境，需考虑其浓度和pH，C正确；
D、③中平板上的菌落进行计数，为降解聚丙烯细菌的数量，不能得出样品中的所有细菌数量，D错误。
故选AC。
35. PCR作为体外酶促反应体系，其效率和特异性取决于两个方面：一是引物与模板的特异性结合，二是Taq酶对引物的延伸。引物设计的总原则是提高扩增的效率和特异性。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 引物长度过短，特异性降低
B. 经过5次循环后消耗引物64个
C. 两种引物的碱基序列不能发生碱基互补配对
D. 在第2轮循环产物中开始出现等长的目标DNA片段
【答案】BD
【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。
【详解】A、引物与模板结合依赖于碱基的互补配对，引物长度过短，特异性降低，A正确；
B、每合成一条子链需要一个引物，PCR扩增5次后有2（5+1）条DNA单链，其中有两条是母链，所以经PCR扩增5次后需26-2=62个引物，B错误；
C、两种引物之间不能发生碱基互补配对，以防止引物之间结合形成双链，以免影响引物与DNA模板链的结合，C正确；
D、PCR扩增时，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即在第3轮循环产物中开始出现目的DNA片段，D错误。
故选BD。
第II卷（非选择题）
三、非选择题
36. 红梨醋饮属于绿色健康饮品，其制作流程如下图：请回答：
（1）可在酸性条件下用___与发酵产物反应，检测①过程是否成功。
（2）在①过程进行旺盛时，②过程往往不能进行，原因是___。
（3）对②过程所用的微生物进行分离和纯化时，常用的划线工具是___。在固体增养基上划线4次，至少需要灼烧划线工具__次。
（4）为检测生产用水中的大肠杆菌含量，每次将200mL水样过滤后，取滤膜放在伊红-亚甲蓝琼脂培养基上，重复3次。将3个平板置于37°C恒温箱中培养24h后挑选深紫色的菌落进行计数。平板上目的菌落数分别为32、292和36，据此可计算出每升水样中的大肠杆菌数为___个。若采用显微镜直接计数法，计数结果会偏高，原因是___。
【答案】（1）重铬酸钾
（2）果酒发酵是在无氧环境下进行的，而醋酸菌属于好氧菌，无法生存
（3） ①. 接种环 ②. 5
（4） ①. 600 ②. 不区分活菌和死菌，死菌也被计数
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
3、统计菌落数目的方法：间接计数法（活菌计数法）：①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌．通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作：a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性；b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。
【小问1详解】
①为果酒发酵过程，该过程产生的酒精可使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，故可用酸性重铬酸钾溶液检测①过程是否成功。
【小问2详解】
由图分析可知，图中①表示果酒发酵，②表示果醋发酵，故在①过程进行旺盛时，②过程往往不能进行，原因是果酒发酵是在无氧环境下进行的，而醋酸菌属于好氧菌，不能在该环境中繁殖。
【小问3详解】
对②过程所用的微生物进行分离和纯化时，常用的划线工具是接种环（或接种针），每次划线之前和结束后都需要灼烧接种环，因此在固体培养基上划线4次，至少需要灼烧划线工具5次。
【小问4详解】
伊红-亚甲蓝琼脂培养基可以鉴别大肠杆菌，使菌落呈深紫色，因此将3个平板置于37℃恒温箱中培养24h后挑选深紫色的菌落进行计数，每升水样中的大肠杆菌数为（32+292+36）÷3×1000÷200=600个，若采用显微镜直接计数法，计数结果会偏高，这是因为直接计数法不区分活菌和死菌，从而导致计数结果偏高。
【点睛】本题考查传统发酵技术和微生物的分离与培养，以及植物有效成分的提取，要求考生识记相关技术的原理、操作等知识，意在考查学生识记所学知识要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力，同时获取题干信息准确答题。
37. 科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：
（1）在培育转基因抗虫棉的过程中，所用基因的“剪刀”是____________，此工具主要存在于____________中，基因的“针线”是____________，基因的“运载工具”是____________ 。
（2）进行基因操作一般要经过的四个步骤是_______________、基因表达载体的构建、_______________、 目的基因的检测与鉴定。
（3）基因表达载体的组成除了有目的基因外，还必须有启动子、_______________和_______________。
【答案】 ①. 限制酶 ②. 原核生物 ③. DNA连接酶 ④. 运载体 ⑤. 目的基因的获取 ⑥. 将目的基因导入受体细胞 ⑦. 终止子 ⑧. 标记基因
【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。
【详解】（1）在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因“剪刀”是限制酶（可以切割目的基因和运载体），限制酶主要存在于原核生物中；基因“针线”是DNA连接酶（可以连接切割好的目的基因和运载体）；基因“运载工具”是运载体，常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
（2）结合分析可知，进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是：目的基因的获取、基因表达载体的构建（或目的基因与运载体结合）、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
（3）一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子（RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录）、终止子和标记基因（鉴别和筛选出含有目的基因的细胞）等。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理、操作工具及操作步骤，能结合所学的知识准确答题。
38. 《伤寒论》中记载的芍药甘草汤是由芍药和甘草两味药物制成，具有调和肝脾，缓急止痛的作用，芍药和甘草的主要活性成分分别为芍药苷和甘草酸。科研团队通过制备抗芍药苷的单克隆抗体，将其纯化后结合在固相载体上，让芍药甘草汤流过，去除汤中芍药苷，用于探究芍药苷与芍药甘草汤对小鼠镇痛作用的相关性。回答下列问题。
（1）制备单克隆抗体依赖的生物技术有______________、_________________等。将芍药苷与蛋白质结合作为抗原，定期间隔免疫小鼠，取免疫后的小鼠脾脏，剪碎并用_____________酶处理得到小鼠脾脏细胞。
（2）图中诱导其与骨髓瘤细胞融合的试剂X是____________，经选择培养筛选出的细胞Y具有________________________特点。用多孔培养板培养细胞Y并收集上清液，利用___________________技术对上清液进行抗体阳性检测。
（3）研究人员将生理状态相同的小鼠随机分为对照组、造模组进行如下处理，造模组前期已完成冰醋酸致痛处理（冰醋酸能引起深部的、大面积且较持久的疼痛刺激，此时小鼠会出现扭体反应）。请完善实验方案。
①表中I的处理是_____________、Ⅱ的处理_______________。
②结果与分析：
若前期处理后，造模组小鼠扭体次数显著__________对照组，表明致痛处理成功。后期处理结束后测定各组小鼠扭体次数，若结果为______________________，则表明芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一。
【答案】（1） ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合 ③. 胰蛋白（胶原蛋白）
（2） ①. 聚乙二醇（PEG） ②. 既能大量增殖，又能产生抗体 ③. 抗原—抗体杂交
（3） ①. 腹腔注射生理盐水 ②. 口服去除芍药苷的芍药甘草汤 ③. 高于 ④. 实验组小鼠扭体次数高于阳性药组低于模型组
【解析】
【分析】1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞，利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞(A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞)，不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体，此过程依赖的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合等。剪碎后的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散成单个细胞。
【小问2详解】
诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的试剂是聚乙二醇（PEG），因此试剂X是聚乙二醇（PEG）。用特定的选择培养基进行筛选，只有杂交瘤细胞才能成活，因此经选择培养筛选出的细胞Y具有既能迅速大量增殖，又能产生抗体的特点。上清液中含有杂交瘤细胞，由于杂交瘤细胞能分泌抗体，故利用抗原-抗体杂交技术对上清液进行抗体阳性检测，以便筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞，选择阳性孔中的细胞（即能产生芍药苷抗体的细胞）继续植入小鼠腹腔内进行体内培养，从小鼠腹水中可提取到抗芍药苷的单克隆抗体，也可以将阳性孔中的细胞在体外进行扩大培养。
【小问3详解】
①正常对照组：前期处理为腹腔注射生理盐水(空白对照)，后期处理为a腹腔注射生理盐水 (空白对照) ；造模组：模型组为口服生理盐水(产生模型小鼠)，阳性药组为口服芍药甘草汤(药物具有显著的镇痛作用)，实验组为c口服去除芍药苷的芍药甘草汤(检验去除芍药苷的芍药甘草汤是否具有镇痛作用)。
②因为造模组注射了冰醋酸，结合题意可知，冰醋酸能引起小鼠的扭体反应，因此前期处理后，造模组小鼠扭体次数显著高于正常对照组，表明致痛处理成功。如果芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一，则阳性药组小鼠的扭体次数最低，实验组小鼠虽然口服的是去除了芍药苷的芍药甘草汤，但芍药甘草汤中除了芍药苷还有其他成分能够起到镇痛作用，则实验组小鼠扭体次数低于模型组，因此若结果为实验组小鼠扭体次数高于阳性药组低于模型组，则表明芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一。
39. 小白鼠因其具有容易饲养，繁殖率高，遗传上有较高的纯和度，代谢类型、生理病理特征与人类接近，全基因序列和人类高度相似，染色体数与人类非常接近等系列特征而成为人类实验研究的重要对象。据统计，全球每年有超过1亿的小白鼠被用来当作实验样本，它们可以说为人类医学作出了巨大的贡献。下图是科研人员利用小白鼠单倍体ES细胞（只有一个染色体组），成功培育出转基因小鼠的主要技术流程，请分析回答下列问题：
注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种限制酶。箭头指向的位置为限制酶的切割位点：Ampr是氨苄青霉素抗性基因，Ner是G418抗性基因。
（1）目的基因是指在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或___________等的基因，主要是指___________的基因。
（2）利用PCR技术可以获取和扩增目的基因。PCR的全称是___________，其基本原理是___________。在PCR反应体系中，除含有缓冲液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有___________；引物应选用下图中的___________（填图中字母，字母表示引物）。PCR的每次循环，一般可以分为___________三步。PCR的产物一般通过___________来鉴定。
（3）已知氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Ner的小鼠细胞。结合上图推测，过程①选用的2种限制酶是___________（填图中的编号），③处的培养液中应添加__________（填“氨苄青霉素”或“G418”）。
（4）图中具有“转化”二字。在基因工程中，转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内___________的过程。
【答案】 ①. 获得预期表达产物 ②. 编码蛋白质 ③. 聚合酶链式反应 ④. DNA半保留复制 ⑤. 耐高温的（热稳定的）DNA聚合酶（或Taq酶） ⑥. C和B ⑦. 变性、复性和延伸 ⑧. 琼脂糖凝胶电泳 ⑨. I和Ⅱ ⑩. G418 ⑪. 维持稳定和表达
【解析】
【分析】1、PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，该技术可以在短时间内大量扩增目的基因。步骤：变性→复性→延伸。
2、图中用限制酶Ⅰ、Ⅱ切割质粒会破坏氨苄青霉素抗性基因，但能保留G418抗性基因；用限制酶Ⅲ、Ⅳ切割质粒会破坏G418抗性基因，但能保留氨苄青霉素抗性基因。不能用Ⅰ、Ⅳ或Ⅱ、Ⅲ同时切割，否则会同时破坏两个抗性基因。
【详解】（1）目的基因是指在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因，主要是指编码蛋白质的基因。
（2）PCR的全称是聚合酶链式反应，其基本原理是DNA半保留复制。在PCR反应体系中，除含有缓冲液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有耐高温的（热稳定的）DNA聚合酶；由于子链DNA延伸的方向是从5‘向3‘端延伸，结合图示目的基因的位置可知，应选用图中B和C引物，以扩增2种引物之间的序列。PCR的每次循环，一般可以分为变性、复性和延伸三步。PCR的产物一般用琼脂糖凝胶电泳法鉴定。
（3）重组质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因，其作用是有利于筛选出含有目的基因的细胞。根据题意可知，氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Ne′的小鼠细胞，因此应选择Ne′作为标记基因，即质粒上Ne′不能被限制酶切割，则过程①应选用酶Ⅰ和Ⅱ两种限制酶，图中 ③处的培养液应添加G418以便起到筛选的作用。
（4）转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【点睛】本题考查了基因工程的有关知识，要求考生能够根据图示和题干信息确定合适的限制酶，并根据限制酶识别序列和切割位点确定DNA连接酶的种类，再结合所学知识准确答题．
40. 干扰素（W）是一种具有特定功能的人体蛋白质，可用于治疗病毒的感染和癌症。长期以来，人们利用相关病毒诱导白细胞产生干扰素（W）再从血液中提取，但每升血只能提取0.05μg。1982年，我国科学家通过基因工程等技术开发研制出我国首个基因工程药物一重组人干扰素。回答下列相关问题。
（1）在构建该基因表达载体时，需同时用限制酶HindⅢ和BstI处理目的基因和质粒主要目的是____________。
（2）某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得干扰素（W），基本过程如图所示。步骤②和③所代表的操作方法分别是____________和体外培养。步骤④称为____________。
（3）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的____________（答出2点即可）的限制。
（4）从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程。胚胎工程中所用到的主要技术有____________（答出2点即可）。
（5）天然的干扰素（W）很难在体外保存，但通过蛋白质工程可得到“可保存的干扰素”。蛋白质工程以蛋白质分子的结构规律及其与____________的关系为基础，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。
【答案】（1）防止目的基因和载体自身环化、防止反向连接
（2） ①. 将目的基因导入受体细胞##将重组表达载体导入受精卵 ②. 胚胎移植 （3）性别、年龄
（4）体外受精、胚胎移植 （5）生物功能
【解析】
【分析】制备“膀胱生物反应器”的流程图中①为基因表达载体的构建；②为将重组载体导入受精卵；③为受精卵培养成早期胚胎；④为早期胚胎移植到代母体的子宫中。
【小问1详解】
在构建该基因表达载体时，需同时用两种不同的限制酶HindⅢ和Bst I处理目的基因和质粒，是目的基因和质粒两端分别含有不同的黏性末端，这样可以防止目的基因和载体自身环化或反向连接。
【小问2详解】
制备“膀胱生物反应器”的过程中，步骤②表示将重组表达载体导入受精卵，即将目的导入受体细胞；步骤③表示将受精卵培养成早期胚胎，即体外培养；步骤④将早期胚胎移植到代母体的子宫中，即胚胎移植，最后培育成转基因动物个体。
【小问3详解】
“乳腺生物反应器"只能从哺乳期雌性奶牛的乳汁中获取产物W，与“乳腺生物反应器相比，“膀胱生物反应器的优点是雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到产物W，不受性别、年龄和时间的限制。
【小问4详解】
由图可知，精子和卵子要在体外通过受精作用形成受精卵，早期胚胎需要移植到代孕母体中，所以胚胎工程中所用到的技术主要有体外受精，胚胎移植。
【小问5详解】
蛋白质工程称为“第二代基因工程”，是以蛋白质分子的结构规律和生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，结合基因工程技术对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。
41. 乳酸菌是乳酸的传统生产菌，但耐酸能力较差，影响产量。酿酒酵母耐酸能力较强，但不产生乳酸。研究者将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因（LDH）导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的工程菌株。下图1为乳酸和乙醇发酵途径示意图，图2为构建表达载体时所需的关键条件。
（1）乳酸脱氢酶在转基因酿酒酵母中参与厌氧发酵的场所应为___________。
（2）获得转基因酿酒酵母菌株的过程如下：
①设计引物扩增乳酸脱氢酶编码序列。
为使扩增出的序列中编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG，且能通过双酶切以正确方向插入质粒，需设计引物1和2。其中引物1的5′端序列应考虑___________和___________。
②将上述PCR产物和质粒重组后，导入大肠杆菌，筛选、鉴定，扩增重组质粒。重组质粒上有____________，所以能在大肠杆菌中扩增。启动子存在物种特异性，易被本物种的转录系统识别并启动转录，因此重组质粒上的乳酸脱氢酶编码序列___________（能/不能）在大肠杆菌中高效表达。
③提取重组质粒并转入不能合成尿嘧啶的酿酒酵母菌株，在___________的固体培养基上筛选出转基因酿酒酵母，并进行鉴定。
（3）以葡萄糖为碳源，利用该转基因酿酒酵母进行厌氧发酵，结果既产生乳酸，也产生乙醇。若想进一步提高其乳酸产量，下列措施中不合理的是___________（单选）。
A. 进一步优化发酵条件B. 使用乳酸菌LDH基因自身的启动子
C. 敲除酿酒酵母的丙酮酸脱羧酶基因D. 对转基因酿酒酵母进行诱变育种
【答案】（1）细胞质基质
（2） ①. 包含BamHI的识别序列 ②. 将GTG改为ATG ③. 原核生物复制原点 ④. 不能 ⑤. 缺失尿嘧啶 （3）B
【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。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：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
酵母细胞厌氧发酵即无氧呼吸的场所为细胞质基质。
【小问2详解】
①设计引物1的5′端序列，应考虑将编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG，以便目的基因在酵母细胞中更好的表达；同时能通过双酶切以正确方向插入质粒，需要包含BamHI的识别序列。
②将重组质粒导入大肠杆菌，重组质粒上有原核生物复制原点，所以能在大肠杆菌中扩增。由于启动子存在物种特异性，重组质粒上带有真核酿酒酵母基因的启动子，故重组质粒上的乳酸脱氢酶编码序列在大肠杆菌中不能高效表达。
③在缺乏尿嘧啶的选择培养基上，不能合成尿嘧啶的酿酒酵母菌株不能生存，导入重组质粒的酿酒酵母菌株因为获得了尿嘧啶合成酶基因而可以正常生存，从而起到筛选作用。
【小问3详解】
A、进一步优化发酵条件，使其更有利于乳酸菌的繁殖，可以提高其乳酸产量，A正确；
B、由于启动子存在物种特异性，使用乳酸菌LDH基因自身的启动子，在酵母细胞中不表达，B错误；
C、敲除酿酒酵母的丙酮酸脱羧酶基因，使酵母菌不能酿酒，从而提高乳酸产量，C正确；
D、对转基因酿酒酵母进行诱变育种，可能会出现乳酸菌的高产菌株，D正确。
故选B。
【点睛】本题以获得能产生乳酸的工程菌株为背景，考查基因工程的相关内容，重点考查基因表达载体的构建，掌握各操作步骤中需要注意的细节问题，识记PCR技术的原理和过程，能结合所学的知识准确答题。组别
前期处理
后期处理
对照组
腹腔注射生理盐水
I
造模组
腹腔注射冰醋酸
模型组：口服生理盐水
阳性药组：口服芍药甘草汤
实验组：Ⅱ
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题
1. 下列是制备单克隆抗体的各个环节，正确的顺序是（ ）
①用特定抗原对小鼠进行免疫
②从小鼠腹水获取单克隆抗体
③将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内
④对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测
⑤用特定的培养基筛选杂交瘤细胞
⑥诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
A. ⑤③②⑥①④B. ③②①④⑥⑤
C. ①⑥⑤④③②D. ⑥⑤②①④③
【答案】C
【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】由分析可知，制备单克隆抗体的过程为①用特定抗原对小鼠进行免疫→⑥诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合→⑤用特定的培养基筛选杂交瘤细胞→④对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测→③将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内→②从小鼠腹水获取单克隆抗体。综上所述，C正确，ABD错误。
故选C。
2. 如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图，已知肾脏上皮细胞属于需要贴附于某些基质表面才能生长增殖的细胞。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 甲→乙→丙→丁过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B. 丙过程是指细胞在添加血清的合成培养基中的原代培养
C. 丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D. 培养过程中应提供5% CO2和95% O2的气体环境
【答案】D
【解析】
【分析】 动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有：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；动物细胞培养技术主要应用在：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。
【详解】A、原代培养和传代培养前均需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞，A正确；
B、丙过程是将组织块处理后的初次培养，属于原代培养，B正确；
C、细胞培养过程中，细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，C正确；
D、培养过程中应提供5% CO2和95% 空气的气体环境，D错误。
故选D。
3. Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗，其技术流程如图所示（图中数字序号表示的是相关过程）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. Rag2基因只存在于正常小鼠的造血干细胞中
B. 过程①②分别采用的是细胞核移植技术和早期胚胎培养技术
C. 过程③中的目的基因是Rag2基因
D. ES细胞还可以诱导分化成其他种类的细胞
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物核移植的概念:将动物的-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动物个体。
2.胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。
3、在基因工程中，目的基因和质粒需要用同种限制酶进行切割，形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶连接成重组质粒。
4、目的基因分子水平上的检测: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。
5、分析题图:图示是利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗的流程，其中①表示获得重组胚胎的过程;②表示早期胚胎培养过程;③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。
【详解】A、Rag2基因可以存在于正常小鼠的绝大多数细胞中，A错误；
B、过程①为动物细胞融合，②为动物细胞培养，分别采用的是细胞核移植技术和早期胚胎培养技术，B正确；
C、因为要利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗，所以过程③中的目的基因是Rag2基因，C正确；
D、胚胎干细胞可以诱导分化成其他种类的细胞，D正确。
故选A
4. 用限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体，应选用如图中的Ti质粒是（ ）
A. B. C. D.
【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），以便于重组后重组子的筛选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】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，因此构建基因表达载体时，应该将目的基因插入T-DNA上，则限制酶XbaI和SacI的切割位点都应该在T- DNA上，ABD错误，C正确。
故选C。
5. 基因表达载体不具有的结构是（ ）
A. 启动子B. 终止子
C. 起始密码子D. 标记基因
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【详解】基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，不含起始密码子，起始密码子位于mRNA上，C符合题意。
故选C。
6. 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。
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. ②过程中，受精卵的分裂是在子宫内进行有丝分裂
B. 在进行步骤③时，一般选择发育良好的原肠胚来操作
C. 在胚胎发育中，桑葚胚时期的胚胎会从透明带中伸展出来
D. 步骤①代表奶牛的体外受精，精子需要进行体外获能处理
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，分析题图，①是体外受精过程，②是早期胚胎培养，③是胚胎分割，④是分割后胚胎的恢复，⑤是胚胎移植。
2、胚胎发育过程：
（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。
（2）桑葚胚：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。
【详解】A、受精卵形成后在输卵管内进行早期有丝分裂，然后进入子宫着床，A错误；
B、③表示胚胎分割，进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的囊胚，因囊胚期的内细胞团未分化，而原肠胚已经分化，不能用于胚胎分割移植，B错误；
C、在胚胎发育中，囊胚的扩大会导致透明圈破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫作孵化，发生在囊胚期，C错误；
D、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，D正确。
故选D。
8. 关于发酵及发酵工程的叙述，正确的是（ ）
A. 进行果酒或泡菜发酵时，发酵装置均要留出1/3空间，防止发酵菌种无氧呼吸产生CO2引起发酵液溢出
B. 传统发酵利用的菌种是天然的混合菌种，发酵工程利用的则是经基因工程或诱变育种后选育的单一菌种
C. 利用发酵工程生产啤酒时，需对培养基和发酵设备进行灭菌，且发酵过程要严格检测和控制发酵条件
D. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物，不包括酶及菌体本身
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、制作泡菜是乳酸菌发酵不产生二氧化碳，A错误；
B、传统发酵技术所利用的菌株是原料是自带菌株，多是混合菌种发酵，发酵工程选育的性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，一般为单一菌种，B错误；
C、利用发酵工程生产啤酒时，为避免杂菌污染，发酵设备和培养基都需经过严格的灭菌，为保证发酵过程的顺利正常进行，要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，C正确；
D、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，产品不同，分离的方法也不同，D错误。
故选C。
9. 传统的基因测序往往需要从大量细胞中提取DNA。科研人员应用单细胞基因组扩增技术，成功地在体外对分离得到的极体进行了基因组扩增（PCR），并完成了测序，从而推测出与被测极体同时产生的卵细胞不含致病基因，最终借助试管婴儿技术帮助女性遗传病患者获得健康婴儿，试管婴儿技术涉及体外受精、胚胎移植等技术。下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 被测极体的单细胞基因组只包含一个染色体组上的基因
B. 体外扩增DNA需要引物，体内DNA复制不需要引物
C. 精子获能指精子在获能液中获得ATP后才具备受精能力
D. PCR反应缓冲溶液中要添加Mg2+、耐高温的DNA解旋酶
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，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。
【详解】A、极体是减数分裂产生的，其单细胞基因组只包含一个染色体组上的基因，A正确；
B、体内DNA复制也需要引物，B错误；
C、精子获能指精子在获能液中获得受精能力，C错误；
D、PCR反应缓冲溶液中要添加Mg2+，但不需要添加耐高温的DNA解旋酶，D错误。
故选A。
10. 用X酶切割DNA分子后，得到黏性末端①，用Y酶切割DNA分子后，得到黏性末端②，如下图所示，以下说法不正确的是（ ）
A. X与Y通常是不同的限制酶
B. 限制酶与DNA水解酶破坏的化学键相同
C. 限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子
D. 具有①②的两个DNA片段可连接成重组分子，重组后还可以被X或Y切割
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。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，形成黏性末端和平末端两种。
【详解】A、由图可知，X与Y识别的核苷酸序列不同，因此X与Y是不同的限制酶，A正确；
B、限制酶与DNA水解酶破坏的化学键相同，都是磷酸二酯键，B正确；
C、限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段，即断裂两个磷酸二酯键，因此需消耗两个水分子，C正确；
D、具有①②的两个DNA片段可连接成重组分子，核苷酸序列发生了改变。先前能识别的核苷酸序列发生了改变，所以重组后不可以被X或Y切割，D错误。
故选D。
【点睛】
11. 图表示生物学上的一个概念模型。下列相关分析错误的是（ ）
A. 若该图表示体外受精，a为卵细胞，则b需要经过获能处理
B. 若该图表示细胞杂交，a为植物细胞，则b不可能是动物细胞
C. 若该图表示单克隆抗体的制备，a为B淋巴细胞，则b细胞可能具有无限增殖能力
D. 若该图表示基因工程，c为重组质粒，d为动物细胞，则可用显微注射法将c导入d
【答案】B
【解析】
【分析】细胞融合打破了有性杂交的界限，克服了远缘杂交不亲和，甚至动物细胞和植物细胞之间都可以融合。
【详解】A、若该图表示体外受精，a为卵细胞，那么b是精子，精子在体外受精前需要经过获能处理，A正确；
B、从理论上来说，植物细胞和动物细胞也可以融合，a为植物细胞，则b可能是动物细胞，B错误；
C、若该图表示单克隆抗体的制备，a为B淋巴细胞，则b细胞为骨髓瘤细胞，具有无限增殖能力，C正确；
D、若该图表示基因工程，c为重组质粒，d为动物细胞，将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，D正确。
故选B。
12. 下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体—药物偶联物(ADC)的示意图，它由抗体、接头和药物三部分组成，能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞膜的选择透过性是抗体制备过程中细胞融合的基础
B. ADC能识别肿瘤细胞利用了药物特异性杀伤靶细胞的原理
C. 肿瘤细胞被ADC选择性杀伤而导致的死亡属于细胞坏死
D. 用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图，抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特异性识别。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，引起细胞癌变的致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。
3、细胞凋亡是指由基因所决定的自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也被称为编程性死亡。细胞坏死是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、细胞膜的流动性是抗体制备过程中细胞融合的基础，A错误；
B、据题图分析可知，ADC杀伤特定肿瘤细胞，是通过受体识别肿瘤细胞表面的抗原一抗体复合物来实现的，B错误；
C、肿瘤细胞被ADC选择性杀伤而导致的死亡属于细胞凋亡，C错误；
D、抗体能特异性的识别抗原，癌变的细胞可以看成自身抗原，用放射性同位素标记的单克隆抗体可对肿瘤进行靶向治疗，D正确。
故选D。
13. 牛胚胎移植试验的主要流程如图，下列相关叙述正确的是（ ）
①供体超数排卵→②配种→③胚胎收集→④________→⑤胚胎移植→子代小牛
A. ①过程需要注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
B. ③过程用特定的装置，将供体母牛输卵管中的胚胎冲洗出来
C. ④过程是对“胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚
D. ⑤过程成功率的高低主要取决于供、受体生理状况一致性的程度
【答案】D
【解析】
【分析】1.胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
2.胚胎移植的生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、①过程需要是注射有关激素（促性腺激素），目的是获得更多的卵原细胞，但所获得的卵原细胞还未完成减数分裂，通常减数第二次分裂在受精过程中完成，A错误；
B、③过程是冲卵，该过程用特定的装置，将供体母牛子宫中的胚胎冲洗出来，此时的胚胎需要处于游离状态，B错误；
C、④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚，C错误；
D、⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性，这也需要对供体和受体进行同期发情处理的原因，D正确。
故选D。
【点睛】
14. 下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是（ ）
A. 接种后的培养皿要倒置，以防培养污染
B. 接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C. 培养微生物试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
D. 菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】C
【解析】
【分析】1、无菌操作包括灭菌和消毒两种方式，消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、煮沸消毒法；灭菌的方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌。
2、微生物接种：微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【详解】A、接种后培养皿需要倒置，以防皿盖上水珠落入培养基造成污染或避免培养基中的水分过快地挥发，A正确；
B、接种前后，涂布器都要酒精灯火焰上进行灼烧灭菌，防止杂菌污染，B正确；
C、接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，因此培养微生物的试剂和器具不都是用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，C错误；
D、分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体培养基，D正确。
故选C。
15. 高产、稳产、优质、高效是育种的目标。如图为某植物育种流程图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 植株I和植株IV都需经过脱分化与再分化过程
B. 植株Ⅱ培育后体内可出现动物细胞才有的蛋白质
C. 想要获得隐性纯合子一般从植株Ⅲ中选种
D. 植株V出现优良性状的概率低，可出现新的表型
【答案】C
【解析】
【分析】植株Ⅰ形成的过程是植物组织培养的过程，属于无性繁殖；植株Ⅱ是转基因技术的产物；植株Ⅲ形成是杂交育种的过程，理论基础是基因重组；植株Ⅳ是单倍体育种过程，可明显缩短育种年限；植株V的形成是诱变育种的过程。
【详解】A、植株I是体细胞组织培养获得的，植株Ⅳ需要经花药离体培养，二者都需经脱分化与再分化过程，A正确；
B、植株Ⅱ是转基因技术的产物，基因工程可以突破生殖隔离，故植株体内可出现动物的蛋白质，B正确；
C、植株Ⅲ是杂交育种的产物，要获得隐性纯合子一般从F2开始选种，C错误；
A、植株V为诱变育种获得，其原理为基因突变，基因突变具有多害少利性、不定向性，故植株V出现优良性状的概率低，可出现新的表型，D正确。
故选C。
16. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中的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，当子链延伸至探针处时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，荧光监测系统随时接收荧光信号的变化，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 在反应体系中，检测到的荧光信号越强则消耗的引物越多
B. 1个DNA分子经过3次循环会得到8个两条链等长的DNA分子
C. PCR所用引物1和引物2均是由脱氧核苷酸组成的
D. 人工设计合成的引物1的碱基序列不能与引物2的互补配对
【答案】B
【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Taq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、当子链延伸至探针处时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，则检测到的荧光信号越强，说明合成的子链越多，消耗的引物就越多，A正确；
B、PCR第一个循环，引物与模板互补，此时变成两个模板，但因为模板很长，没有什么终止扩增，所以第一个循环扩增出来的新片段很长；第二个循环以新的长片段为模板进行，但新片段的一端是引物开头的，所以第二个循环得到的片段就是我们需要的长度，但只是只有两条单链，所以还不能分离出目的基因；第三个循环，当以第二个循环得到的新片段为模板时，因为这个片段的长度就是需要扩增的长度，所以当第三个循环完成时，得到2个两条链等长的DNA分子，B错误；
C、PCR所用引物1和引物2均是由脱氧核苷酸组成的单链，可以与模板DNA的两端碱基互补配对，C正确；
D、人工设计合成的引物1的碱基序列不能与引物2的互补配对，否则不能与模板DNA配对，则不能进行PCR，D正确。
故选B。
17. 某研究以利用基因工程技术制备乳腺生物反应器，以生产X药用蛋白，基本过程如图所示，下列相关描述错误的是（ ）
A. ①为载体构建B. ②为显微注射
C. ③为受精作用D. ④为胚胎移植
【答案】C
【解析】
【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】A、①过程为基因表达载体构建，表达载体组成：启动子+目的基因+终止子+标记基因，A正确；
B、②表示目的基因导入受体细胞（受精卵），动物细胞（受体）采用显微注射技术导入，B正确；
C、③为受精卵培养成早期胚胎的过程，不是进行受精作用的过程，C错误；
D、④为早期胚胎移植到代孕母体的子宫中，D正确。
故选C。
18. 青蒿素主要用于恶性疟疾的症状控制以及耐氯喹虫株的治疗。为了快速检测青蒿素，科研人员利用细胞工程技术制备了抗青蒿素的单克隆抗体，其基本操作过程如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 过程①注射抗原的目的是增加小鼠体内的单克隆抗体的量
B. 过程③常使用选择培养基，过程④常使用克隆化培养和抗原—抗体杂交技术
C. 若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙、丙、丁在相同分裂期时染色体组数不完全相同
D. 骨髓瘤细胞通常是从小鼠脾脏中提取的，其表面糖蛋白减少，培养时失去接触抑制
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：过程①为注射抗原，诱导小鼠产生具有免疫能力的B淋巴细胞；过程②为将具有免疫能力的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；过程③用选择性培养基筛选杂交瘤细胞；过程④用克隆培养和抗体检测得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞；过程⑤为提取单克隆抗体。
【详解】A、过程①为注射抗原，诱导小鼠产生具有免疫能力的B淋巴细胞，A错误；
B、过程③是筛选杂交瘤细胞，常使用选择培养基；过程④用克隆培养和抗原—抗体杂交技术得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、因细胞甲和小鼠骨髓瘤细胞均来源于小鼠，两种细胞的染色体组数相同，若细胞乙均由细胞两两融合而成，则细胞乙和经筛选后的丙、丁的染色体组数一定相同，C错误；
D、骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的，脾脏中无骨髓瘤细胞，D错误。
故选B。
19. 下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图（其中ampr为抗氨苄青霉素基因）。下列叙述错误的是（ ）
A. ④过程中可利用目的基因作为探针对植株进行筛选
B. 可同时选用限制酶PstI、SmaI对含目的基因的DNA进行剪切
C. 过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞
D. 质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为转基因抗冻番茄培育过程的示意图，图中①表示基因表达载体的构建过程；②表示将目的基因导入受体细胞；③表示植物组织培养过程；④表示转基因植物的检测。
【详解】A、④过程中可利用目的基因作为探针对植株进行筛选，以获得含有目的基因的植株，A正确；
B、Alu酶切位点位于目的基因内部，若选择该酶切割会破坏目的基因，若选择同一种限制酶切割目的基因，则容易导致构建基因表达载体时形成自体连接，而目的基因两侧含有限制酶PstⅠ和SmaⅠ的识别序列，且质粒上也含有这两种限制酶的切割位点，所以可同时选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA进行切割，B正确；
C、农杆菌转化法适用于双子叶植物或裸子植物，因此过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞，C正确；
D、质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞，但不能促进目的基因的表达，D错误。
故选D。
20. 某种物质S（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。下列叙述错误的是（ ）
A. 实验时盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌
B. 甲培养基均属于鉴别培养基，乙培养基属于选择培养基
C. ③过程需在酒精灯火焰旁进行，接种后乙需立即倒置培养
D. 甲乙培养基都能为目的菌的生长提供水、碳源、氮源和无机盐
【答案】BC
【解析】
【分析】由题图信息分析可知，该实验的目的是分离获得高效降解S的细菌菌株，S是含C、H、N的有机物，可在培养基中提供碳源和氮源，甲培养基是液体培养基，乙是固体培养基，二者的组分差别在于乙含有凝固剂-琼脂。
【详解】A、培养基常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法，A正确；
B、图中所示甲为液体培养基，乙为固体培养基，其中甲乙均为选择培养基，B错误；
C、乙为稀释涂布平板法，接种后待菌液渗透进入培养基内部后再进行倒置培养，C错误；
D、甲乙培养基的物理形态虽然不同，但都含有微生物生长的水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，D正确。
故选BC。
21. 常用的核移植方法主要有细胞质内注射法和透明带下注射法两种。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出注入去核卵母细胞质内；后者是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内，然后促使两个细胞融合，从而具有发育的全能性。我国科学家于2017年底培育出的体细胞克隆猴“中中”和“华华”采用的就是后者。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 供体细胞注入卵母细胞透明带内后，就可自行进入卵母细胞
B. “中中”和“华华”的性状由多个亲本共同决定，属于有性生殖
C. 相比之下，透明带下注射法对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小
D. “中中”和“华华”核DNA均来自供体细胞，质DNA均来自去核卵母细胞
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植是指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。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟，可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体，核移植时，对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理，使用电刺激等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、供体细胞注入卵母细胞透明带内后，还需要电融合法诱导才能使供体细胞进入卵母细胞形成重构胚，A错误；
B、体细胞克隆猴“中中”和“华华”的形成属于无性繁殖，B错误；
C、微型注射针将供体细胞的细胞核吸出可能会破坏细胞核，而透明带下注射法是直接将供体细胞注入去核卵母细胞透明带内，对供体细胞核和卵母细胞的损伤更小，C正确；
D、“中中”和“华华”是由透明带下注射法形成的，核DNA均来自供体细胞，但质DNA来自去核卵母细胞和供体细胞，D错误。
故选C。
22. 动物克隆繁殖的基本过程如图所示。下列叙述正确的是
A. 该过程只体现了一项生物技术，即核移植技术
B. 甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，乙细胞是重组细胞
C. 子代动物与提供甲细胞的动物性状完全相同
D. 动物难以克隆的根本原因是分化后的体细胞的基因组成缺乏完整性
【答案】B
【解析】
【分析】图示为克隆动物的形成过程，甲细胞提供细胞核，卵细胞提供细胞质，形成重组细胞乙，将乙细胞通过早期胚胎培养技术培养形成早期胚胎，然后在经过胚胎移植移植入代孕的母体内，经过孕育形成克隆动物。
【详解】A、由分析可知，该过程涉及了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术，A错误；
B、细胞核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，所以甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，而乙细胞是换核后的卵细胞，即重组细胞， B正确；
C、子代动物的细胞核遗传物质来自甲的细胞核，而细胞质遗传物质来自卵细胞的细胞质，且子代动物的表现型还受环境因素的影响，因此子代动物与提供甲细胞的动物性状不完全相同，C错误；
D、动物的体细胞均来自受精卵的有丝分裂，因此细胞核中的基因组都相同，动物难以克隆的根本原因是动物细胞的全能性受到抑制，全能性低， D错误。
故选B。
【点睛】本题考查动物细胞核移植的相关知识，要求考生熟悉动物细胞核移植的过程，能对体细胞核移植和胚胎细胞核移植进行比较，能理解动物细胞全能性较低的原因，进而对选项作出正确的判断。
23. 下图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法错误的是（ ）
A. 植物体细胞杂交技术体现了细胞膜的结构特点，实现了远缘杂交育种
B. 愈伤组织的代谢类型是异养需氧型
C. 上述培育过程中包含有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程，能获得优良的作物新品种
D. “白菜—甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体变异，具有两个物种的染色体
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术；
2、植物组织培养：在无菌和人工控制条件下，将离体植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
【详解】A、植物体细胞杂交技术体现了植物细胞膜的结构特点，即细胞膜具有一定的流动性，实现了远缘杂交育种，A正确；
B、愈伤组织不含叶绿体，不能进行光合作用制造有机物，因此其代谢类型是异养需氧型，B正确；
C、题述过程中包含有丝分裂，细胞分化，没有减数分裂，C错误；
D、“白菜—甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体数目变异，D正确。
故选C。
24. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。20世纪80年代，利用植物细胞培养生产的紫草宁投入市场，成为世界上首例药用植物细胞工程产品。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫草宁是紫草细胞生长和生存所必需的次生代谢产物
B. 利用植物细胞培养生产紫草宁的原理是植物细胞的全能性
C. 植物细胞培养工业化应用必须有一个高产并稳定的细胞系
D. 振荡频率不会影响植物细胞培养物的生长和代谢物的合成
【答案】C
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
2、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）。
【详解】A、紫草宁是紫草细胞培养过程中产生的次生代谢产物，不是紫草细胞生长和生存所必需的，A错误；
B、利用植物细胞培养生产紫草宁的原理是细胞增殖，B错误；
C、由于植物培养细胞具有高度的变异性及异质性，因此通过自然筛选或诱变筛选均有可能从中筛选到所需性状的细胞变异系，故植物细胞培养工业化应用的关键前提之一是必须有一个高产并稳定的细胞系，C正确；
D、 植物细胞培养在离体条件下，将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中，进行振荡培养，使组织分散成游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，摇床的振荡频率对细胞培养物的生长和代谢物的积累都会产生影响，D错误。
故选C。
25. 科学家运用蛋白质工程对绿色荧光蛋白进行改造获得黄色荧光蛋白，荧光蛋白在细胞内生命活动的检测、肿瘤的示踪研究领域有着重要的作用。下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A. 蛋白质工程能够生产自然界中不存在的蛋白质
B. 蛋白质工程遵循的原理包括中心法则
C. 蛋白质工程生产蛋白质的基本思路是从基因开始
D. 基因定点突变技术可帮助改造生产新的蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程的过程为：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）。蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、蛋白质工程能对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，生产自然界中不存在的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，A正确；
B、蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，最后合成所需的蛋白质，基因控制蛋白质合成的过程中包括中心法则，B正确；
C、蛋白质工程生产蛋白质的基本思路是从蛋白质的功能开始，C错误；
D、基因定点突变技术可改变基因的结构，可帮助改造生产新的蛋白质，D正确。
故选C。
26. RDX是一种弹药使用后残留的危险污染物。研究人员将两个源于细菌的RDX 降解酶基因 XplA 和 XplB 插入柳枝稷草染色体中，如图所示，使柳枝稷草获得降解实弹射击场土壤中RDX的能力。若要通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，应选择的引物组合是（ ）
A. 引物 1+引物3
B. 引物 1+引物4
C. 引物2 +引物3
D. 引物2+引物4
【答案】A
【解析】
【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸，检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，应该是扩增包括XplA 和 XplB 基因和两侧T-DNA基因片段。
【详解】ABCD、根据启动子的位置，若正确插入，模板链应为甲图中下链，则引物1应与下链的3'端结合，引物3可以结合甲图上链的3'端，引物 1+引物3可通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，A正确，BCD错误。
故选A。
27. 下列有关精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述错误的是（ ）
A. 受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞
B. 防止多精入卵的两道屏障是顶体反应和卵细胞质膜反应
C. 精子的发生是依附在支持细胞上进行的
D. 精子细胞质膜与卵子细胞质膜的融合依靠了细胞质膜的结构特点
【答案】B
【解析】
【分析】受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞，标志着受精作用完成的标志是两原核融合形成合子。
【详解】A、受精作用是精子和次级卵母细胞的结合，受精过程开始的标志是精子进入次级卵母细胞，标志着受精作用完成的标志是两原核融合形成合子、A正确；
B、防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，B错误；
C、在靠近基底膜一侧，支持细胞形成了特殊的膜性结构使细胞彼此之间相互连接，消除细胞间隙(闭塞性紧密连接)，构成了血睾屏障的存在，保证了精子的发生，C正确；
D、精子细胞质膜与卵子细胞质膜的融合依靠了细胞质膜的结构特点——具有一定的流动性，D正确。
故选B。
28. 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，能抑制T细胞激活，或使T细胞进入凋亡程序，从而使机体肿瘤细胞免受T淋巴细胞攻击。抗CTLA-4或抗PD-1单克隆抗体具有较好的抗肿瘤效果。如图所示，科研人员现将两种单克隆抗体在体外解偶联后重新偶联成抗CTLA-4和抗PD-1的双克隆抗体，显示具有更好的疗效。下列叙述正确的是
A. 图中一分子双抗能结合两个CTLA-4分子和两个PD-1分子
B. 双克隆抗体与肿瘤细胞的结合具有更强的特异性，从而减少副作用
C. 同时用CTLA-4和PD-1免疫后提取B淋巴细胞，可融合成同时分泌两种抗体的杂交瘤细胞
D. 使用双克隆抗体治疗肿瘤原理是让机体产生更强的细胞免疫反应
【答案】D
【解析】
【分析】细胞免疫：细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后，增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞，细胞毒性T细胞和靶细胞接触，将靶细胞裂解。
【详解】A、将两种单克隆抗体在体外解偶联后重新偶联成抗CTLA-4和抗PD-1的双克隆抗体，并不是一分子双抗能结合两个CTLA-4分子和两个PD-1分子，A错误；
B、双克隆抗体与T细胞表面的CTLA-4和PD-1受体分子结合，显示出抗肿瘤的更好的效果，B错误；
C、同时用CTLA-4和PD-1免疫后提取B淋巴细胞，然后与骨髓瘤细胞融合融合成分别形成分泌两种抗体的杂交瘤细胞，C错误；
D、双克隆抗体可结合T细胞表面的CTLA-4和PD-1受体分子，T细胞可以发挥细胞免疫作用，所以使用双克隆抗体治疗肿瘤原理是让机体产生更强的细胞免疫反应，D正确。
故选D。
29. 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白（血凝素蛋白）密切相关，现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程，图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 电泳技术可以用于人类亲子鉴定、生物间亲缘关系的鉴定
B. 图甲过程中至少需要应用到逆转录酶、限制酶、DNA连接酶，DNA聚合酶
C. 通过PCR技术从1个cDNA分子中特异性扩增出R蛋白基因时，在第四轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的R蛋白基因
D. 构建好的重组质粒长度共2000bp，据图乙可推测BamHⅠ在重组质粒上有3个酶切位点
【答案】C
【解析】
【分析】1、图甲中①是逆转录过程，②是经过复制形成双链cDNA，③是将R蛋白基因和质粒结合形成基因表达载体，图乙是用限制酶切割后形成的电泳图。
2、PCR原理：在高温作用下，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。
3、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【详解】A、不同生物的DNA切割后长度不同，切割后再进行电泳，可以用于人类亲子鉴定、生物间亲缘关系的鉴定，A正确；
B、图甲获得重组质粒过程，需要逆转录、形成双链cDNA分子以及R蛋白基因与质粒的重组，所以至少需要应用到逆转录酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶，B正确；
C、通过PCR技术从1个cDNA分子中特异性扩增出R蛋白基因时，在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的R蛋白基因，C错误；
D、用Hind III将质粒2000bp切割后形成了200bp、400bp和1400bp共3个片段，说明Hind III在重组质粒上有2个酶切位点，而用Hind III和BamHl将质粒切割后形成了200bp、420bp、560bp的片段，2000=420×2+560+200×3，所以一共形成了6个片段，因此共有5个酶切位点，因此BamHI在重组质粒上有5-2=3个酶切位点，D正确。
故选C。
30. 在某地的农业生产中，研究人员发现了一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，且长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌
B. 筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源
C. 图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数
D. 经过一段时间的培养，培养皿中应该只存在有透明圈的菌落
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法：稀释涂布平板法和平板划线法。
【详解】A、土壤中才含有能降解该除草剂的细菌，是基因突变的结果，不是长期使用除草剂的结果，A错误；
B、筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源，B正确；
C、平板划线法不能用于细菌计数，稀释涂布平板法可以，C错误；
D、经过一段时间的培养，培养皿中也会存在无透明圈的菌落，D错误。
故选B。
二、多选题
31. 在胚胎移植过程中，很多操作步骤都需要“检查”，以避免后期人力、物力、财力的浪费。下列相关说法正确的是（ ）
A. 体外受精的受精卵移入发育培养液中培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力
B. 胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段
C. 在胚胎分割时，应取样内细胞团细胞做DNA分析，以检查胚胎的性别
D. 胚胎移植入受体母畜的子宫后，不需对受体母畜进行妊娠检查
【答案】AB
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段）； ④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】AB、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能和受精等几个主要步骤，精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养基中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力，并将其培养至桑葚胚或囊胚进行胚胎移植，所以胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段，AB正确；
C、在胚胎移植前，若要对胚胎的性别进行鉴定，应取囊胚的滋养层细胞做DNA分析，C错误；
D、胚胎移植入受体母畜的子宫后，还需对受体母畜进行妊娠检查，以保证其为移植的胚胎提供孕育的条件，D错误。
故选AB。
32. 研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚，然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的仔猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗（如下图所示）。下列说法正确的是（ ）
A. 培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂
B. 过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团
C. 过程③操作之前不需要对代孕母猪进行同期发情处理
D. 该技术培育的人源肾脏完全不必考虑肾移植个体之间的遗传差异
【答案】AB
【解析】
【分析】胚胎工程：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎移植：1.概念：是指将雌性动物的早期胚胎，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。其中提供胚胎的个体叫供体（遗传特性和生产性能优秀），接受胚胎的个体叫受体（有健康的体质和正常繁殖能力）。2.应用：胚胎移植是转基因、核移植、或体外受精等技术的最后一道工序。
【详解】A、培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂从而获得肾元祖细胞，A正确；
B、过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团，从而保证人源肾细胞的正常发育，因为内细胞团会发育成完整胚胎，B正确；
C、过程③操作之前需对代孕母猪进行同期发情处理，但不需要进行超数排卵处理，因为代孕母猪不提供卵母细胞，C错误；
D、该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异，因为该方法获得的肾脏可能含有囊胚的细胞发育的部分，D错误。
故选AB。
33. 光敏色素基因在调节作物生长发育中具有重要作用。为探讨玉米中光敏色素基因A（含大约256个碱基对）在棉花种质资源创制中利用价值，研究人员将A基因转入到棉花中，利用对棉花受体细胞进行检测，并通过电泳技术分析结果。该过程所用质粒与含光敏色素基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图甲、乙所示，电泳检测结果如图丙。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 操作过程中需要用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体
B. 构建表达载体时应选用BamHI和HindⅢ这两种限制酶
C. PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温和一次降温
D. 由图丙电泳结果可知，1、2、3、4号转基因棉花均培育成功
【答案】BD
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、该操作需借助基因工程才能实现，因此操作过程中需要用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体，A正确；
B、由图可知：构建基因表达载体时，应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶，若用BamHⅠ，则目的基会因为产生相同的末端而出现自身环化的现象，B错误；
C、PCR反应过程中每次循环都要经历目各不相同的两次升温（第一次使目的基因变性，第二次使目的基因延伸）和一次降温（使目的基因复性），C正确；
D、光敏色素基因A含大约256个碱基对，由图丙电泳结果可知，1、2、3、4号均导入光敏色素基因A成功，但转基因棉花是否培育成功还需要进行生物个体水平上的鉴定，D错误。
故选BD。
34. 熔喷布是口罩生产的重要原料，主要成分是有机物聚丙烯，其易降解程度是口罩合格性的重要指标之一。某研究小组从土壤中分离出高效降解聚丙烯的细菌，部分流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. ②中的选择培养基以聚丙烯为唯一碳源
B. 步骤③所用的接种工具是接种环
C. 在配制步骤②、③的培养基时，应考虑其浓度和pH
D. 对③中平板上的菌落进行计数，可以计算出土壤浸出液中细菌的浓度
【答案】AC
【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。在划线的开始部分，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、在选择培养基中筛选降解聚丙烯的细菌，应以聚丙烯为唯一碳源，A正确；
B、平板中的菌落分布均匀，应为涂布而成，使用的工具应为涂布器，B错误；
C、培养基亦是微生物的生活环境，需考虑其浓度和pH，C正确；
D、③中平板上的菌落进行计数，为降解聚丙烯细菌的数量，不能得出样品中的所有细菌数量，D错误。
故选AC。
35. PCR作为体外酶促反应体系，其效率和特异性取决于两个方面：一是引物与模板的特异性结合，二是Taq酶对引物的延伸。引物设计的总原则是提高扩增的效率和特异性。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 引物长度过短，特异性降低
B. 经过5次循环后消耗引物64个
C. 两种引物的碱基序列不能发生碱基互补配对
D. 在第2轮循环产物中开始出现等长的目标DNA片段
【答案】BD
【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。
【详解】A、引物与模板结合依赖于碱基的互补配对，引物长度过短，特异性降低，A正确；
B、每合成一条子链需要一个引物，PCR扩增5次后有2（5+1）条DNA单链，其中有两条是母链，所以经PCR扩增5次后需26-2=62个引物，B错误；
C、两种引物之间不能发生碱基互补配对，以防止引物之间结合形成双链，以免影响引物与DNA模板链的结合，C正确；
D、PCR扩增时，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即在第3轮循环产物中开始出现目的DNA片段，D错误。
故选BD。
第II卷（非选择题）
三、非选择题
36. 红梨醋饮属于绿色健康饮品，其制作流程如下图：请回答：
（1）可在酸性条件下用___与发酵产物反应，检测①过程是否成功。
（2）在①过程进行旺盛时，②过程往往不能进行，原因是___。
（3）对②过程所用的微生物进行分离和纯化时，常用的划线工具是___。在固体增养基上划线4次，至少需要灼烧划线工具__次。
（4）为检测生产用水中的大肠杆菌含量，每次将200mL水样过滤后，取滤膜放在伊红-亚甲蓝琼脂培养基上，重复3次。将3个平板置于37°C恒温箱中培养24h后挑选深紫色的菌落进行计数。平板上目的菌落数分别为32、292和36，据此可计算出每升水样中的大肠杆菌数为___个。若采用显微镜直接计数法，计数结果会偏高，原因是___。
【答案】（1）重铬酸钾
（2）果酒发酵是在无氧环境下进行的，而醋酸菌属于好氧菌，无法生存
（3） ①. 接种环 ②. 5
（4） ①. 600 ②. 不区分活菌和死菌，死菌也被计数
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
3、统计菌落数目的方法：间接计数法（活菌计数法）：①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌．通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作：a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性；b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。
【小问1详解】
①为果酒发酵过程，该过程产生的酒精可使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，故可用酸性重铬酸钾溶液检测①过程是否成功。
【小问2详解】
由图分析可知，图中①表示果酒发酵，②表示果醋发酵，故在①过程进行旺盛时，②过程往往不能进行，原因是果酒发酵是在无氧环境下进行的，而醋酸菌属于好氧菌，不能在该环境中繁殖。
【小问3详解】
对②过程所用的微生物进行分离和纯化时，常用的划线工具是接种环（或接种针），每次划线之前和结束后都需要灼烧接种环，因此在固体培养基上划线4次，至少需要灼烧划线工具5次。
【小问4详解】
伊红-亚甲蓝琼脂培养基可以鉴别大肠杆菌，使菌落呈深紫色，因此将3个平板置于37℃恒温箱中培养24h后挑选深紫色的菌落进行计数，每升水样中的大肠杆菌数为（32+292+36）÷3×1000÷200=600个，若采用显微镜直接计数法，计数结果会偏高，这是因为直接计数法不区分活菌和死菌，从而导致计数结果偏高。
【点睛】本题考查传统发酵技术和微生物的分离与培养，以及植物有效成分的提取，要求考生识记相关技术的原理、操作等知识，意在考查学生识记所学知识要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力，同时获取题干信息准确答题。
37. 科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：
（1）在培育转基因抗虫棉的过程中，所用基因的“剪刀”是____________，此工具主要存在于____________中，基因的“针线”是____________，基因的“运载工具”是____________ 。
（2）进行基因操作一般要经过的四个步骤是_______________、基因表达载体的构建、_______________、 目的基因的检测与鉴定。
（3）基因表达载体的组成除了有目的基因外，还必须有启动子、_______________和_______________。
【答案】 ①. 限制酶 ②. 原核生物 ③. DNA连接酶 ④. 运载体 ⑤. 目的基因的获取 ⑥. 将目的基因导入受体细胞 ⑦. 终止子 ⑧. 标记基因
【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。
【详解】（1）在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因“剪刀”是限制酶（可以切割目的基因和运载体），限制酶主要存在于原核生物中；基因“针线”是DNA连接酶（可以连接切割好的目的基因和运载体）；基因“运载工具”是运载体，常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
（2）结合分析可知，进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是：目的基因的获取、基因表达载体的构建（或目的基因与运载体结合）、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
（3）一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子（RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录）、终止子和标记基因（鉴别和筛选出含有目的基因的细胞）等。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理、操作工具及操作步骤，能结合所学的知识准确答题。
38. 《伤寒论》中记载的芍药甘草汤是由芍药和甘草两味药物制成，具有调和肝脾，缓急止痛的作用，芍药和甘草的主要活性成分分别为芍药苷和甘草酸。科研团队通过制备抗芍药苷的单克隆抗体，将其纯化后结合在固相载体上，让芍药甘草汤流过，去除汤中芍药苷，用于探究芍药苷与芍药甘草汤对小鼠镇痛作用的相关性。回答下列问题。
（1）制备单克隆抗体依赖的生物技术有______________、_________________等。将芍药苷与蛋白质结合作为抗原，定期间隔免疫小鼠，取免疫后的小鼠脾脏，剪碎并用_____________酶处理得到小鼠脾脏细胞。
（2）图中诱导其与骨髓瘤细胞融合的试剂X是____________，经选择培养筛选出的细胞Y具有________________________特点。用多孔培养板培养细胞Y并收集上清液，利用___________________技术对上清液进行抗体阳性检测。
（3）研究人员将生理状态相同的小鼠随机分为对照组、造模组进行如下处理，造模组前期已完成冰醋酸致痛处理（冰醋酸能引起深部的、大面积且较持久的疼痛刺激，此时小鼠会出现扭体反应）。请完善实验方案。
①表中I的处理是_____________、Ⅱ的处理_______________。
②结果与分析：
若前期处理后，造模组小鼠扭体次数显著__________对照组，表明致痛处理成功。后期处理结束后测定各组小鼠扭体次数，若结果为______________________，则表明芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一。
【答案】（1） ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合 ③. 胰蛋白（胶原蛋白）
（2） ①. 聚乙二醇（PEG） ②. 既能大量增殖，又能产生抗体 ③. 抗原—抗体杂交
（3） ①. 腹腔注射生理盐水 ②. 口服去除芍药苷的芍药甘草汤 ③. 高于 ④. 实验组小鼠扭体次数高于阳性药组低于模型组
【解析】
【分析】1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞，利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞(A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞)，不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【小问1详解】
单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体，此过程依赖的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合等。剪碎后的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散成单个细胞。
【小问2详解】
诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的试剂是聚乙二醇（PEG），因此试剂X是聚乙二醇（PEG）。用特定的选择培养基进行筛选，只有杂交瘤细胞才能成活，因此经选择培养筛选出的细胞Y具有既能迅速大量增殖，又能产生抗体的特点。上清液中含有杂交瘤细胞，由于杂交瘤细胞能分泌抗体，故利用抗原-抗体杂交技术对上清液进行抗体阳性检测，以便筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞，选择阳性孔中的细胞（即能产生芍药苷抗体的细胞）继续植入小鼠腹腔内进行体内培养，从小鼠腹水中可提取到抗芍药苷的单克隆抗体，也可以将阳性孔中的细胞在体外进行扩大培养。
【小问3详解】
①正常对照组：前期处理为腹腔注射生理盐水(空白对照)，后期处理为a腹腔注射生理盐水 (空白对照) ；造模组：模型组为口服生理盐水(产生模型小鼠)，阳性药组为口服芍药甘草汤(药物具有显著的镇痛作用)，实验组为c口服去除芍药苷的芍药甘草汤(检验去除芍药苷的芍药甘草汤是否具有镇痛作用)。
②因为造模组注射了冰醋酸，结合题意可知，冰醋酸能引起小鼠的扭体反应，因此前期处理后，造模组小鼠扭体次数显著高于正常对照组，表明致痛处理成功。如果芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一，则阳性药组小鼠的扭体次数最低，实验组小鼠虽然口服的是去除了芍药苷的芍药甘草汤，但芍药甘草汤中除了芍药苷还有其他成分能够起到镇痛作用，则实验组小鼠扭体次数低于模型组，因此若结果为实验组小鼠扭体次数高于阳性药组低于模型组，则表明芍药苷是芍药甘草汤中发挥镇痛作用的重要成分之一。
39. 小白鼠因其具有容易饲养，繁殖率高，遗传上有较高的纯和度，代谢类型、生理病理特征与人类接近，全基因序列和人类高度相似，染色体数与人类非常接近等系列特征而成为人类实验研究的重要对象。据统计，全球每年有超过1亿的小白鼠被用来当作实验样本，它们可以说为人类医学作出了巨大的贡献。下图是科研人员利用小白鼠单倍体ES细胞（只有一个染色体组），成功培育出转基因小鼠的主要技术流程，请分析回答下列问题：
注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种限制酶。箭头指向的位置为限制酶的切割位点：Ampr是氨苄青霉素抗性基因，Ner是G418抗性基因。
（1）目的基因是指在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或___________等的基因，主要是指___________的基因。
（2）利用PCR技术可以获取和扩增目的基因。PCR的全称是___________，其基本原理是___________。在PCR反应体系中，除含有缓冲液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有___________；引物应选用下图中的___________（填图中字母，字母表示引物）。PCR的每次循环，一般可以分为___________三步。PCR的产物一般通过___________来鉴定。
（3）已知氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Ner的小鼠细胞。结合上图推测，过程①选用的2种限制酶是___________（填图中的编号），③处的培养液中应添加__________（填“氨苄青霉素”或“G418”）。
（4）图中具有“转化”二字。在基因工程中，转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内___________的过程。
【答案】 ①. 获得预期表达产物 ②. 编码蛋白质 ③. 聚合酶链式反应 ④. DNA半保留复制 ⑤. 耐高温的（热稳定的）DNA聚合酶（或Taq酶） ⑥. C和B ⑦. 变性、复性和延伸 ⑧. 琼脂糖凝胶电泳 ⑨. I和Ⅱ ⑩. G418 ⑪. 维持稳定和表达
【解析】
【分析】1、PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，该技术可以在短时间内大量扩增目的基因。步骤：变性→复性→延伸。
2、图中用限制酶Ⅰ、Ⅱ切割质粒会破坏氨苄青霉素抗性基因，但能保留G418抗性基因；用限制酶Ⅲ、Ⅳ切割质粒会破坏G418抗性基因，但能保留氨苄青霉素抗性基因。不能用Ⅰ、Ⅳ或Ⅱ、Ⅲ同时切割，否则会同时破坏两个抗性基因。
【详解】（1）目的基因是指在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因，主要是指编码蛋白质的基因。
（2）PCR的全称是聚合酶链式反应，其基本原理是DNA半保留复制。在PCR反应体系中，除含有缓冲液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有耐高温的（热稳定的）DNA聚合酶；由于子链DNA延伸的方向是从5‘向3‘端延伸，结合图示目的基因的位置可知，应选用图中B和C引物，以扩增2种引物之间的序列。PCR的每次循环，一般可以分为变性、复性和延伸三步。PCR的产物一般用琼脂糖凝胶电泳法鉴定。
（3）重组质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因，其作用是有利于筛选出含有目的基因的细胞。根据题意可知，氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Ne′的小鼠细胞，因此应选择Ne′作为标记基因，即质粒上Ne′不能被限制酶切割，则过程①应选用酶Ⅰ和Ⅱ两种限制酶，图中 ③处的培养液应添加G418以便起到筛选的作用。
（4）转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【点睛】本题考查了基因工程的有关知识，要求考生能够根据图示和题干信息确定合适的限制酶，并根据限制酶识别序列和切割位点确定DNA连接酶的种类，再结合所学知识准确答题．
40. 干扰素（W）是一种具有特定功能的人体蛋白质，可用于治疗病毒的感染和癌症。长期以来，人们利用相关病毒诱导白细胞产生干扰素（W）再从血液中提取，但每升血只能提取0.05μg。1982年，我国科学家通过基因工程等技术开发研制出我国首个基因工程药物一重组人干扰素。回答下列相关问题。
（1）在构建该基因表达载体时，需同时用限制酶HindⅢ和BstI处理目的基因和质粒主要目的是____________。
（2）某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得干扰素（W），基本过程如图所示。步骤②和③所代表的操作方法分别是____________和体外培养。步骤④称为____________。
（3）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的____________（答出2点即可）的限制。
（4）从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程。胚胎工程中所用到的主要技术有____________（答出2点即可）。
（5）天然的干扰素（W）很难在体外保存，但通过蛋白质工程可得到“可保存的干扰素”。蛋白质工程以蛋白质分子的结构规律及其与____________的关系为基础，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。
【答案】（1）防止目的基因和载体自身环化、防止反向连接
（2） ①. 将目的基因导入受体细胞##将重组表达载体导入受精卵 ②. 胚胎移植 （3）性别、年龄
（4）体外受精、胚胎移植 （5）生物功能
【解析】
【分析】制备“膀胱生物反应器”的流程图中①为基因表达载体的构建；②为将重组载体导入受精卵；③为受精卵培养成早期胚胎；④为早期胚胎移植到代母体的子宫中。
【小问1详解】
在构建该基因表达载体时，需同时用两种不同的限制酶HindⅢ和Bst I处理目的基因和质粒，是目的基因和质粒两端分别含有不同的黏性末端，这样可以防止目的基因和载体自身环化或反向连接。
【小问2详解】
制备“膀胱生物反应器”的过程中，步骤②表示将重组表达载体导入受精卵，即将目的导入受体细胞；步骤③表示将受精卵培养成早期胚胎，即体外培养；步骤④将早期胚胎移植到代母体的子宫中，即胚胎移植，最后培育成转基因动物个体。
【小问3详解】
“乳腺生物反应器"只能从哺乳期雌性奶牛的乳汁中获取产物W，与“乳腺生物反应器相比，“膀胱生物反应器的优点是雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到产物W，不受性别、年龄和时间的限制。
【小问4详解】
由图可知，精子和卵子要在体外通过受精作用形成受精卵，早期胚胎需要移植到代孕母体中，所以胚胎工程中所用到的技术主要有体外受精，胚胎移植。
【小问5详解】
蛋白质工程称为“第二代基因工程”，是以蛋白质分子的结构规律和生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，结合基因工程技术对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。
41. 乳酸菌是乳酸的传统生产菌，但耐酸能力较差，影响产量。酿酒酵母耐酸能力较强，但不产生乳酸。研究者将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因（LDH）导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的工程菌株。下图1为乳酸和乙醇发酵途径示意图，图2为构建表达载体时所需的关键条件。
（1）乳酸脱氢酶在转基因酿酒酵母中参与厌氧发酵的场所应为___________。
（2）获得转基因酿酒酵母菌株的过程如下：
①设计引物扩增乳酸脱氢酶编码序列。
为使扩增出的序列中编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG，且能通过双酶切以正确方向插入质粒，需设计引物1和2。其中引物1的5′端序列应考虑___________和___________。
②将上述PCR产物和质粒重组后，导入大肠杆菌，筛选、鉴定，扩增重组质粒。重组质粒上有____________，所以能在大肠杆菌中扩增。启动子存在物种特异性，易被本物种的转录系统识别并启动转录，因此重组质粒上的乳酸脱氢酶编码序列___________（能/不能）在大肠杆菌中高效表达。
③提取重组质粒并转入不能合成尿嘧啶的酿酒酵母菌株，在___________的固体培养基上筛选出转基因酿酒酵母，并进行鉴定。
（3）以葡萄糖为碳源，利用该转基因酿酒酵母进行厌氧发酵，结果既产生乳酸，也产生乙醇。若想进一步提高其乳酸产量，下列措施中不合理的是___________（单选）。
A. 进一步优化发酵条件B. 使用乳酸菌LDH基因自身的启动子
C. 敲除酿酒酵母的丙酮酸脱羧酶基因D. 对转基因酿酒酵母进行诱变育种
【答案】（1）细胞质基质
（2） ①. 包含BamHI的识别序列 ②. 将GTG改为ATG ③. 原核生物复制原点 ④. 不能 ⑤. 缺失尿嘧啶 （3）B
【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。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：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
酵母细胞厌氧发酵即无氧呼吸的场所为细胞质基质。
【小问2详解】
①设计引物1的5′端序列，应考虑将编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG，以便目的基因在酵母细胞中更好的表达；同时能通过双酶切以正确方向插入质粒，需要包含BamHI的识别序列。
②将重组质粒导入大肠杆菌，重组质粒上有原核生物复制原点，所以能在大肠杆菌中扩增。由于启动子存在物种特异性，重组质粒上带有真核酿酒酵母基因的启动子，故重组质粒上的乳酸脱氢酶编码序列在大肠杆菌中不能高效表达。
③在缺乏尿嘧啶的选择培养基上，不能合成尿嘧啶的酿酒酵母菌株不能生存，导入重组质粒的酿酒酵母菌株因为获得了尿嘧啶合成酶基因而可以正常生存，从而起到筛选作用。
【小问3详解】
A、进一步优化发酵条件，使其更有利于乳酸菌的繁殖，可以提高其乳酸产量，A正确；
B、由于启动子存在物种特异性，使用乳酸菌LDH基因自身的启动子，在酵母细胞中不表达，B错误；
C、敲除酿酒酵母的丙酮酸脱羧酶基因，使酵母菌不能酿酒，从而提高乳酸产量，C正确；
D、对转基因酿酒酵母进行诱变育种，可能会出现乳酸菌的高产菌株，D正确。
故选B。
【点睛】本题以获得能产生乳酸的工程菌株为背景，考查基因工程的相关内容，重点考查基因表达载体的构建，掌握各操作步骤中需要注意的细节问题，识记PCR技术的原理和过程，能结合所学的知识准确答题。组别
前期处理
后期处理
对照组
腹腔注射生理盐水
I
造模组
腹腔注射冰醋酸
模型组：口服生理盐水
阳性药组：口服芍药甘草汤
实验组：Ⅱ
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