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辽宁省大连市滨城高中联盟2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷（原卷版+解析版）
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第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我们的祖先通过自然发酵等方法生产各种发酵产品，丰富了中华民族特有的饮食文化。下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（ ）
A. 变酸的酒表面有白膜出现，是醋酸菌有丝分裂形成的
B. 制作果醋、泡菜、果酒的过程中发酵液pH不变
C. 人工接种毛霉可提高发酵效率，故腐乳发酵过程是依靠单种微生物
D. 酿制葡萄酒时对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗
【答案】D
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌；参与果醋制作的微生物是醋酸菌，醋酸菌能将糖源或酒精转变成醋酸；参与腐乳制作的微生物有多种，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要是毛霉；参与泡菜制作的微生物是乳酸菌。
【详解】A、变酸的酒表面出现的白膜是醋酸菌产生的，但醋酸菌是原核生物，不进行有丝分裂，A错误；
B、制作果醋、泡菜、果酒的过程中分别产生醋酸、乳酸和二氧化碳、酒精和二氧化碳，都可以使发酵液pH都下降，B错误；
C、人工接种毛霉可提高发酵效率，但豆腐发酵不是依靠单种微生物，其中起主要作用的是毛霉，C错误；
D、榨汁前对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗，这样能够防止去除枝梗时露出的果肉不被杂菌污染，D正确。
故选D。
2. 科研人员为了获得具有高效降低COD能力的菌株，先从某污水处理系统中分离出多种细菌，经图示流程获得目的菌。下列相关叙述正确的是（ ）
注：COD是衡量污水中有机污染物含量的重要指标
A. 若图示平板上单菌落只有17个，则可推知每mL污水中至少含活菌数为1.7×105个
B. 图示固体培养基上可获得纯净培养物，液体培养基可用于扩大培养
C. 实验过程中，只需挑取1次单菌落，目的菌可以从后续培养液中获得
D. 锥形瓶中的污水和培养基都应采用湿热灭菌，而接种工具应采用干热灭菌
【答案】B
【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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
选择培养基根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。
【详解】A、该实验的目的不是进行微生物计数，而是获得具有高效降低COD能力的菌株，即便用于计数，为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，A错误；
B、根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，固体培养基上可获得纯净培养物，液体培养基可用于扩大培养，B正确；
C、实验过程中，平板上有17个单菌落，挑取单菌落时，应挑取17次，每次挑取都进行后续培养，并检测菌种降低COD的能力，然后比较，最终选取降低COD能力最强的菌种，C错误；
D、接种工具应采用灼烧灭菌，D错误。
故选B。
3. 微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒。下列关于灭菌和消毒的叙述，正确的是（ ）
A. 灭菌和消毒均可以杀死环境中的一切微生物，包括芽孢和孢子
B. 在豆制品加工中，巴氏消毒法可以有效地杀灭大部分细菌和病原体，以保证产品的卫生安全
C. 灼烧灭菌的对象是耐高温的金属器具，不可以是玻璃器具
D. 无菌操作时，应对操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌，常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌；
消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、灭菌可杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子，而消毒不可以，A错误；
B、消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等，在豆制品加工中，巴氏消毒法可以有效地杀灭大部分细菌和病原体，以保证产品的卫生安全，B正确；
C、灼烧法灭菌对象是金属器具，也可以是玻璃器具，C错误；
D、无菌操作时，应对操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒，D错误。
故选B。
4. 下表所示为某微生物培养基的配方。下列说法错误的是（ ）
A. 此培养基从物理性质上分属于液体培养基
B. 此培养基从功能上分属于选择培养基
C. 该培养基除去（CH2O）并添加纤维素后可用于培养纤维素分解细菌
D. KH2PO4和K2HPO4在提供无机盐的同时还能维持培养基pH的相对稳定
【答案】C
【解析】
【分析】1、微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等。有些微生物还需要特殊的营养物质，如维生素、生长因子等。
2、培养基中含有琼脂的一般为固体培养基。
3、选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。例如利用细菌对青霉素的敏感性，用含青霉素的培养基抑制细菌生长繁殖，筛选出真菌。
【详解】A、该培养基配方中没有凝固剂琼脂，依物理性质划分，该培养基属于液体培养基，A正确；
B、该培养基配方中含有青霉素，依用途划分，该培养基属于选择培养基，B正确；
C、用该培养基培养纤维素分解菌，则应除去（CH2O）和青霉素，再添加纤维素，C错误；
D、KH2PO4和K2HPO4具有缓冲作用，在提供无机盐的同时还能维持培养基的pH，D正确。
故选C。
5. 青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小。下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述，错误的是（ ）
A. 在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必须给予光照
B. 可以对愈伤组织进行培养使其增殖，以便从中直接获得青蒿素
C. 在植物组织培养过程中，由于细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易突变
D. 生长素对脱分化和再分化过程具有调节作用，但不能直接提高青蒿素的产量
【答案】B
【解析】
【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移裁到地里，可以发育成完整的植物体。
2、诱导愈伤组织应该避光培养，原因是在有光时往往形成微管组织，而不形成愈伤组织。愈伤组织再分化成胚状体时需要光照，原因是叶绿素的合成需要光照以及试管苗需要光进行光合作用制造有机物，提供营养物质。
3、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。
【详解】A、植物组织培养过程中，诱导愈伤组织应该避光培养；愈伤组织再分化成胚状体时需要光照，故在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必修给予光照，A正确；
B、青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小，因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素，B错误；
C、在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变，C正确；
D、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，对于脱分化和再分化等过程具有调节作用，但是不能直接提高青蒿素的产量，D正确。
故选B。
6. 如图为细胞融合示意图（只考虑细胞两两融合），若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉原生质体，两对基因独立遗传，由于一对隐性纯合基因（rr或hh）的作用，在光照强度大于800lx时，都不能生长。下列叙述正确的有几项（ ）
①诱导植物原生质体融合的方法可以是用灭活的病毒处理，原理是细胞膜的流动性
②实验开始时必须用纤维素酶和果胶酶除去不利于原生质体融合的结构
③在大于800lx光照下培养，可淘汰5种融合细胞，筛选出基因型为HhRr的杂种细胞
④利用植物体细胞杂交育种可以定向改变生物性状
⑤图示D细胞有四个染色体组
A. 1项B. 2项C. 3项D. 4项
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：
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、过程：
（1）诱导融合的方法：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。
（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。
（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。
（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】①诱导植物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，没有灭活病毒诱导法，①错误；
②实验开始时用纤维素酶和果胶酶除去不利于原生质体融合的结构-----细胞壁，②正确；
③根据基因的自由组合定律可以看出，A的花粉基因型为Hr、hr，B的花粉基因型为hR、hr，诱导融合产生细胞团（只考虑两两融合）共有6种基因型，即HHrr、hhrr、hhRR、HhRr、Hhrr、hhRr，在大于800 lx光照下培养，其中HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr的个体不能分化，只有同时具备了H和R基因才能够分化，可淘汰5种融合细胞，筛选出基因型为HhRr的杂种细胞，③正确；
④植物体细胞杂交育种克服了远缘杂交不亲和的障碍，不能定向改变生物性状，④错误；
⑤若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉原生质体，则图示D细胞有两个染色体组，⑤错误。
综上所述，有2项正确，B正确。
故选B。
7. 下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ）
A. 移栽前应首先用流水清洗掉根部的培养基，再移植到消过毒的蛭石等环境
B. 用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段
C. 将外植体任意一端的1/3~1/2插入培养基中
D. 单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交、杂交育种都必须依靠植物组织培养技术
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养技术：
1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。
2、原理：植物细胞的全能性。
3、条件：①细胞离体和适宜外界条件（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）。
4、植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响：生长素与细胞分裂素含量比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、移栽时，应先将培养瓶的封口膜打开一段时间，让试管苗在培养间生长几日，然后用流水清洗根部的培养基。幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中，A错误；
B、植物组织培养获得植株茎尖需要切成0.5～1cm长的小段，并用70%的酒精和5%的次氯酸钠进行消毒处理，清洗时用无菌水，B正确；
C、接种时，将外植体的1/3~1/2插入到诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插，C错误；
D、单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都包括了由细胞形成个体的过程，所以都离不开植物组织培养，杂交育种是正常生殖和发育，不需要依靠植物组织培养，D错误。
故选B。
8. 如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T—DNA插入位置两侧的未知序列，据此来确定T—DNA插入的具体位置。有关说法正确的是（ ）
A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物，T—DNA存在于其Ti质粒上
B. 若扩增循环n次，需要个引物
C. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列
D. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T—DNA的插入位置
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术依据的原理是DNA的半保留复制，耐高温的DNA聚合酶可以在引物的基础上，从引物的3'端添加游离的脱氧核苷酸，不断延长子链。
【详解】A、农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，A错误；
B、扩增循环n次，得到2n个DNA分子，只有最初的两条母链不需要引物，共需要2n+1-2个引物，B错误；
C、耐高温的DNA聚合酶可在引物的3'端延伸子链，利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误；
D、不同的DNA分子或DNA区段具有特异性，将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置，D正确。
故选D。
9. 近年来动物细胞灌流式培养技术迅速发展，灌流式培养是在细胞培养管内一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。该技术避免了培养的动物细胞因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻的问题。下列说法错误的是（ ）
A. 灌流式培养的贴壁生长细胞因营养物质充足不会出现接触抑制现象
B. 连续灌流系统使细胞稳定地处在较好的营养环境中，有害代谢废物浓度较低
C. 高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费
D. 制备灌流式培养所需培养基应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养：（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。（2）原理：细胞增殖。（3）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→用胰蛋白酶或胶原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或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、悬浮培养的动物细胞不出现贴壁生长现象，A错误；
B、连续灌流系统一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出，使细胞稳定的处在较好的营养环境中，有害代谢废物浓度较低，B正确；
C、过高的灌流速率，培养的细胞没有及时利用营养物质，会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费，C正确；
D、动物细胞的细胞外液的渗透压是相对稳定且适宜的，配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压，D正确。
故选A。
10. 牛胚胎移植试验的主要流程如下，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→⑥子代小牛
A. ①过程需要注射性激素，目的是获得更多的卵母细胞
B. ③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立了组织上的联系为前提
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. 为防止细菌的污染，可将胚胎培养液中加入适量的干扰素
【答案】B
【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椹或胚囊胚阶段）；（4）对胚胎进行移植；（5）移植后的检查。
【详解】A、①过程需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞，A错误；
B、③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态，未与子宫建立了组织上的联系为前提，B正确；
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葚胚或囊胚，C错误；
D、抗生素具有杀菌作用，因此为了防止细菌的污染，可将胚胎培养液中加入适量的抗生素，D错误。
故选B。
11. 下图表示“DNA的粗提取和鉴定”的相关流程，，下列关于“DNA的粗提取和鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的叙述，正确的是（ ）
A. 步骤1和步骤2的目的是获取滤液中的沉淀物
B. 步骤3的目的是为了获取沉淀物
C. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水和微量移液器等在使用前都必须进行高压灭菌处理
D. 通过电泳将不同大小的DNA分子分离，所以无需染色直接观察
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取和鉴定的原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA和蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml⋅L−1 的NaCl溶液中。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
【详解】A、步骤1和步骤2的目的是获取研磨液中的上清液，A错误；
B、步骤3中的DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，目的是为了获取沉淀物，B正确；
C、微量离心管、枪头、蒸馏水在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌处理，移液器不需要进行高压蒸汽灭菌处理，C错误；
D、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。
故选B。
12. 如图为某基因表达载体示意图。下列叙述错误的是（ ）
A. 用限制酶HindⅢ处理该基因表达载体得到的分子共含有2个游离的磷酸基团
B. 同时用限制酶EcRⅤ和BamHⅠ处理该基因表达载体可得到3个双链DNA片段
C. 在获得目基因时，使用限制酶BamHⅠ和HindⅢ就能达到目的
D. 将此基因表达载体导入到大肠杆菌前，应先用Ca2+处理大肠杆菌
【答案】C
【解析】
【分析】该重组质粒四个酶切位点，一个EcR V位点在卡那霉素抗性基因中，BamH I位点在目的基因中。
【详解】A、限制酶Hind Ⅲ在图中含有一个切点，用限制酶Hind Ⅲ处理该质粒可得到1个线性DNA分子，此线性DNA分子含有2个游离的磷酸基团，A正确；
B、限制酶EcR V和BamH Ⅰ在图中共含有3个切点，同时用它们处理该质粒可得到3个双链DNA分子，B正确；
C、在获得目的基因时，由于BamH I酶切位点位于目的基因内，使用限制酶BamH I和Hind Ⅲ酶切时，会破坏目的基因，所以不能得到目的基因，C错误；
D、农杆菌转化法中Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于感受态即能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，再将此基因表达载体导入到大肠杆菌，D正确。
故选C。
13. 科学家利用蛋白质工程研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，赖脯胰岛素经皮下注射后易吸收、起效快。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 代表蛋白质工程操作思路获取赖脯胰岛素的过程是④⑤⑥①②③
B. 该技术需在DNA分子水平上进行设计和改造
C. 物质a和物质b分别代表多肽链和mRNA
D. 在基因表达过程中，物质a改变时物质b可能不变
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程的思路是：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或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，即图中④⑤⑥①②③过程，A正确；
B、该技术是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，该技术需在DNA分子水平上进行设计和改造，B正确；
C、物质a和物质b分别代表mRNA和多肽链，C错误；
D、a（mRNA）序列改变，由于密码子的简并性，最终编码的氨基酸序列可能不变，D正确。
故选C。
14. 基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）
A. 喷施除草剂后，杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤
B. 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，可增加乳汁中乳糖含量
C. 作为乳腺生物反应器的动物体内只有乳腺细胞含目的基因
D. 将牛凝乳酶导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶
【答案】A
【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。
【详解】A、抗除草剂玉米含有抗性基因，则喷施除草剂后，杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤，A正确；
B、将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，乳糖酶可降解乳糖，可降低乳汁中乳糖含量，B错误；
C、作为乳腺生物反应器的动物体内所有细胞都含有目的基因，但是只有乳腺细胞才能表达目的基因，C错误；
D、将牛凝乳酶基因导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶，D错误。
故选A。
15. 下列关于生物技术安全性与伦理问题的说法，正确的是（ ）
A. 只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
B. 将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可以防止基因污染
C. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D. 试管婴儿需要对植入前胚胎进行遗传学诊断，有可能得到智力超群的“完美婴儿”
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。
【详解】A、科技是把双刃剑，要发展有利的一面，限制有危害的一面，不能因噎废食，A错误；
B、将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏而使花粉失活，因此可以防止转基因花粉的传播，B正确；
C、生殖性克隆是通过克隆技术产生独立生存的新个体，C错误；
D、试管婴儿对植入前胚胎一般不需要进行遗传学诊断，而设计试管婴儿往往为了避免后代患某种遗传病，需要进行遗传学诊断，D错误。
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 下图为玉米组织培养的相关研究，亲本植物的基因型为Aa，A、B、C表示以亲本植物为材料进行的三种人工繁殖过程，图中融合细胞只考虑两两融合。下列叙述正确的是（ ）
A. B过程离体细胞需将其先用体积分数为70%的酒精消毒30s后，再用次氯酸钠处理30min，最后用无菌水清洗2~3次
B. A过程获得的植株可以显著提高变异频率，是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C. B过程中，与形成薄壁细胞不同，在配制分化芽培养基时需降低2，4-D的浓度
D. 若让C过程获得的植株和亲本植株杂交，其后代中基因纯合的类型所占比例为1/3
【答案】C
【解析】
【分析】A表示利用生殖细胞得到单倍体植株；②是诱导原生质体融合，B为植物组织培养，C为植物体细胞杂交。
【详解】A、B过程离体细胞需要用体积分数为70%的酒精消毒30s后，用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次，A错误；
B、由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现，因此它是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料，提高变异频率需要物理化学等因素的处理，B错误；
C、为促进愈伤组织（由薄壁细胞组成）再分化，在配制分化芽培养基时需降低2，4-D的浓度，C正确；
D、C植株是经过亲本细胞Aa经过体细胞杂交形成的，细胞中含有同源染色体，且同源染色体可以联会，所以是可育的，其基因型是AAaa，产生的配子AA∶Aa∶aa=1∶4∶1，当其与亲本Aa（产生的配子为A∶a=1∶1）杂交时，后代纯合子AAA和aaa所占的比例为1/6×1/2+1/6×1/2=1/6，D错误。
故选C。
17. CD47是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，科学家按照如下流程进行了实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 对照组应设置为：巨噬细胞+正常细胞共培养体系+单克隆抗体
B. 需将脾脏中产生抗CD47抗体的B细胞筛选出来进行细胞融合
C. CD47与巨噬细胞结合后会抑制后者的抗原处理、呈递功能
D. 若实验组的吞噬指数高于对照组，则单克隆抗体有解除CD47对巨噬细胞的抑制作用
【答案】AB
【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、根据单一变量原则可知，应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系为对照，A错误；
B、需获取小鼠脾脏中已经免疫的B淋巴细胞，与杂交瘤细胞融合后，再进行筛选得到杂交瘤细胞，B错误；
C、CD47是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用，抑制抗原处理、呈递功能，C正确；
D、抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，没有抗体抑制，CD47对巨噬细胞有抑制作用，因此若实验组的吞噬指数高于对照组可验证上述推测，D正确。
故选AB。
18. 赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%。下列说法正确的是（ ）
A. 在构建基因表达载体时，为提高重组效率，应该选择的限制酶是EcRI
B. 利用PCR技术扩增R基因时，可以使用引物B、G
C. 科研人员可以将重组T-DNA与从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片共同培养诱导转化
D. 此项操作属于蛋白质工程
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶、基因的载体。基因工程的基本操作程序：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建。（3）将目的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测和鉴定。
【详解】A、在构建基因表达载体时，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，需要使用两种不同的限制酶形成两个不同的末端，HindIII会破坏抗四环素基因（抗性基因），因此应该选取PstI、EcRI，A错误；
B、PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，且应包含限制酶（PstⅠ、EcRⅠ）的切割位点，因此为了使质粒和R基因准确连接，扩增R基因时需选择的引物是B、G，B正确；
C、从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养，当农杆菌侵染玉米细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到玉米细胞染色体DNA，C错误；
D、此项操作属于基因工程，不属于蛋白质工程，D错误。
故选B。
19. 人的血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大，通常从人血中提取。但由于人类免疫缺陷病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重，图一是一种基因工程获取HSA的途径，其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图二为HSA基因两侧的核苷酸序列。图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。图四是可供选择的四组引物。下列说法正确的是（ ）
A. 基因工程的核心步骤是图一中①
B. 若采用PCR技术扩增HSA基因，根据图二分析，则需选择图四A中的一对引物序列
C. 依据图一、图二和图三分析，切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是酶B和酶A
D. ②过程中可以在含有抗生素的培养基上筛选出发生转化的植物细胞
【答案】AB
【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】A、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，对应图一的①，A正确；
B、PCR中需要一对特异性的引物，该引物能与目的基因需要碱基互补配对，子链延伸时是从引物的5′向3′端延伸，根据图2中目的基因HSA处于中间位置，所以符合条件的引物Ⅰ是5'-AATGGATCCTTC-3'，引物Ⅱ是5'- GTAAGTTAAGAG-3′，即需选择图四A中的一对引物序列，B正确；
C、图二目的基因所在DNA中只有酶B和酶C的识别序列，可以用限制酶B和C进行切割，质粒的T-DNA在酶A和酶B之间，所以切割质粒时用酶A和酶B切割，C错误；
D、分析题意，重组Ti质粒不含抗生素抗性基因，发生转化的植物细胞不具有抗生素抗性，由题意可知报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色，故需要利用重组质粒上的报告基因表达产物能催化无色物质K呈蓝色的特性筛选出发生转化的植物细胞，D错误。
故选AB。
20. 据报道，世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛，实验室只留有冷冻的北方白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种，下列叙述正确的是（ ）
A. iPS细胞与内细胞团细胞具有类似的发育潜能
B. 体外受精时需要对精子进行获能处理，而卵子要求具备受精能力
C. 体外受精时，精子和卵子置于适当的培养液共同培养一段时间，受精时精子触及透明带的瞬间，透明带会立即发生反应，拒绝其他精子再进入卵内
D. 胚胎分割技术是以二分胚胎的分割和移植效率为最高
【答案】ABD
【解析】
【分析】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、iPS细胞与内细胞团细胞具有类似的发育潜能，具有全能性，A正确；
B、精子需获能才能与卵子结合，动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，都要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力，B正确；
C、在精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，这个反应称做透明带反应，它是防止多精入卵的第一道屏障；精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称做卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障，C错误；
D、胚胎分割技术是以二分胚胎的分割和移植效率为最高，分割份数越多，胚胎培养成功率降低，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图1为甘蓝与萝卜体细胞杂交的原生质体融合过程示意图。图2为图1的①过程中不同酶解时间下萝卜细胞原生质体数量统计。请回答下列相关问题。
（1）据图2判断，①过程对萝卜细胞处理的最佳时间为___h，从细胞结构的角度分析，对甘蓝细胞处理的最佳时间和对萝卜细胞处理的最佳时间相近，推测理由是___。
（2）②过程采取的化学法有___（填一种）。
（3）图1中②过程成功的标志是___，主要与___（填细胞器）有关。接下来培育成一个完整植株采用的技术手段是___。该技术手段包括的两大过程是___（按顺序填写），原理是___。最后得到的杂种植株并未表现出预期的性状，请从基因表达调控的角度分析可能的原因是___。
（4）从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是___。
【答案】（1） ①. 4 ②. 甘蓝细胞和萝卜细胞的细胞壁成分相同
（2）聚乙二醇融合法（或答高Ca2+—高pH融合法）
（3） ①. 杂种细胞再生出细胞壁 ②. 高尔基体（或答高尔基体、线粒体） ③. 植物组织培养 ④. 脱分化、再分化 ⑤. 植物细胞的全能性 ⑥. 生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的（或答基因的表达是相互调控、相互影响的）
（4）打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种
【解析】
【分析】图1中分析可知，①过程是去除细胞的细胞壁，获得原生质体，②过程是人工诱导原生质体融合，可用物理法或化学法诱导融合，③过程是杂种细胞再生出细胞壁。由图2可得，当酶解时间为4h时原生质体数量最多。
【小问1详解】
据图2判断，当酶解时间为4h时原生质体数量最多，所以①过程处理的最佳时间为4h。因为甘蓝细胞的细胞壁成分和萝卜细胞相同，且所用酶相同（或不同植物细胞细胞壁的主要成分相同，且所用的酶相同），所以对甘蓝细胞处理的最佳时间和对萝卜细胞处理的最佳时间相近。
【小问2详解】
②过程是人工诱导原生质体融合，采取的化学法有聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法。
【小问3详解】
②过程是人工诱导原生质体融合，人工诱导原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体、线粒体（提供能力）有关。将图1杂种细胞培养成一个完整植株，需用植物组织培养方法，该方法的原理为植物细胞的全能性，基本程序是脱分化（脱分化形成愈伤组织，分化程度低，全能性高）、再分化（先诱导生芽，再诱导生根）。杂种植株的细胞虽然有两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，不能有序表达，导致最后得到的杂种植株并未表现出预期的性状。
【小问4详解】
植物体细胞杂交技术能将来源不同的植物体细胞，在一定条件下融合形成杂种细胞，最终培育成完整植物，从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是，克服不同种植物远缘杂交的障碍，使不同种植物杂交成为可能。
22. 棉花是我国主要的经济作物，大面积种植棉花常常遭受蚜虫、棉铃虫等害虫危害。目前常用的杀虫剂含有氨基甲酸酯，这是一种对人体有很大危害的有机物，污染土壤后，很难清除。为防止并消除这种污染，科研人员计划从受污染的土壤中筛选出高效分解氨基甲酸酯的菌株。同时，研究发现苏云金杆菌在害虫防治中发挥了巨大的作用，是近年来研究最深入、开发最迅速、应用最广泛的微生物杀虫剂，且对哺乳动物无毒，对天敌和非目标群体无害。
（1）___是培养微生物最关键的因素。
（2）筛选分解氨基甲酸酯的菌株时，应将土壤样品用___稀释，接种到以___为唯一氮源的培养基上，从功能上讲，该培养基属于___。此种接种方法还可以用于___。
（3）为了大量生产苏云金杆菌菌剂，目前采用发酵罐深层培养，通过___沉淀等方法获得苏云金杆菌。若要测定发酵液中苏云金杆菌数，将1mL发酵液稀释100倍，在3个平板上用稀释涂布平板法分别接种0.1mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为120、150、180，据此可得出每升发酵液中苏云金杆菌活菌数为___个/L，此外还可以用___方法统计，此种方法结果偏___，原因是___。
【答案】（1）防止杂菌污染
（2） ①. 无菌水 ②. 氨基甲酸酯 ③. 选择培养基 ④. 统计样品中活菌的数目（或微生物计数）
（3） ①. 过滤（或答离心） ②. 1.5×108 ③. 显微镜计数法（或答显微镜直接计数法） ④. 大 ⑤. 统计结果一般是活菌数和死菌数的总和
【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。
【小问1详解】
防止杂菌污染是培养微生物最关键的因素。
【小问2详解】
为了防止杂菌污染，筛选分解氨基甲酸酯的菌株时，应将土壤样品用无菌水稀释，应接种到以氨基甲酸酯为唯一的碳源培养基上；在该培养基上，只有能分解氨基甲酸酯的菌株才能在这样的培养基上生存，所以从功能上讲，该培养基属于选择培养基。稀释涂布平板法不仅用于分离、纯化微生物，还常用来统计样品中活菌的数目。
【小问3详解】
发酵工程生产的产品不同，分离提纯的方法一般不同：①如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；②如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，苏云金杆菌菌剂属于菌体，应通过过滤、离心、沉淀等方法获得苏云金杆菌。每升发酵液中苏云金杆菌活菌数为（120+150+180）÷3÷0.1×100×1000=1.5×108个/L。除了稀释涂布平板法，还可以用显微镜计数法对微生物进行计数，用显微镜计数法进行计数时，由于统计结果一般是活菌数和死菌数的总和，因此此种方法结果偏大。
23. 下图为通过胚胎工程繁殖良种生物部分过程的示意图。回答下列问题：
（1）在进行胚胎分割时，应选择发育良好的___时期的胚胎。分散早期胚胎的具体方法是___，若要对胚胎进行性别或其他遗传性状分析，应该取囊胚的___细胞进行染色体或DNA分析。
（2）通过胚胎工程繁殖动物，可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍，其原因是①___；②___，提高了对已有胚胎的利用率；在胚胎移植中，供体的主要职能___，妊娠和育仔任务由受体完成，大大缩短供体本身的繁殖周期。
（3）理论上，图中所获得的子代良种牛性状是否有明显差异?___（是/否），根本原因是___。
（4）关于上述过程下列表述错误的是___。
A. 子代良种牛的优良性状仅由供体母牛决定的
B. 受体母牛也需要注射激素，使其处于发情、备孕的适宜状态
C. 胚胎被移植到受体母牛之前，需为受体母牛注射免疫抑制剂
D. 若利用图中所示技术繁殖人类的后代，不存在技术和伦理问题
【答案】（1） ①. 桑葚胚或囊胚期 ②. 在（实体）显微镜（和显微操作仪）下，用分割针（或分割刀）分割胚胎 ③. 滋养层
（2） ①. 用激素促进超数排卵，进而获得多个胚胎（或答超数排卵产生更多的卵子） ②. 对早期胚胎进行分割移植（或答胚胎分割） ③. 产生具有优良遗传特性的胚胎
（3） ①. 否 ②. 经过分割的胚胎细胞细胞核中遗传物质相同，因而由该细胞发育成的个体性状基本相似（或答细胞核中的遗传物质相同，或答细胞中的遗传物质相同） （4）ACD
【解析】
【分析】1、胚胎移植的意义：1）加速育种工作和品种改良；2）大量节省购买种畜的费用；3）一胎多产；4）保存品种资源和濒危物种；5）可充分发挥优秀个体的繁殖潜力（缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量）。
2、胚胎分割技术：借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质，因此胚胎分割可看成动物无性繁殖或克隆的方法之一。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后，用分割针或分割刀进行分割。对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同。具体操作时，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体的滋养层。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【小问1详解】
在进行胚胎分割时，应选择发育良好的桑葚胚或囊胚时期的胚胎。对早期胚胎的分割方法是：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后在（实体）显微镜（和显微操作仪）下，用分割针（或分割刀）分割胚胎，若要对胚胎进行性别或其他遗传性状分析，在囊胚期的内细胞团的细胞将来发育为胎儿的各种组织，而滋养层的细胞发育为胎膜和胎盘，因此取囊胚期滋养层的细胞进行染色体或DNA分析。
【小问2详解】
胚胎工程的技术包括：体外受精和早期胚胎培养、胚胎移植和胚胎分割技术。通过胚胎工程繁殖动物，可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍，其原因是①通过体外受精和早期胚胎培养技术，利用激素促进超排卵，进而获得多个胚胎；②利用胚胎分割技术，对早期胚胎进行分割移植，提高了已有胚胎的利用率。胚胎移植可以充分雌性优良个体繁殖潜力，在胚胎移植技术中，供体的主要职能变为只产生产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代，这就大缩短了供体本身的繁殖周期。
【小问3详解】
识图分析可知，图中利用胚胎分割技术所获得的子代良种牛都来自最初同一个的早期胚胎，细胞核中遗传物质相同，因而由该细胞发育成的个体性状基本相似，性状没有明显差异。
小问4详解】
A、识图分析可知，图中的良种牛来自供体母牛的早期胚胎经过分割移植后形成的，而早期胚胎的优良性状是由供体母牛和优良的配种公牛共同决定的，因此子代良种牛的优良性状由供体母牛和优良的配种公牛共同决定，A错误；
B、在胚胎移植时，供受体母牛要处于相同的生理状态，因此受体母牛也需要注射激素，使其处于发情、备孕的适宜状态，B正确；
C、胚胎移植过程中，受体对移入子宫的早期胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，因此胚胎被移植到受体母牛之前，不需要为受体母牛注射免疫抑制剂，C错误；
D、若利用图中所示技术繁殖人类的后代，类似于生殖性克隆，存在技术和伦理问题，D错误。
故选ACD。
24. 水稻胚乳可作为生物反应器用于开发功能性产品。从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发，研究小组设计其预期的结构，推测应有的氨基酸序列，合成新的基因X。利用PCR技术对其进行扩增并连接启动子1，形成Z片段。把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中，将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化，在胚乳中获得相应蛋白，最终将蛋白进一步加工为植物源猪瘟疫苗。相关信息如图所示。
回答下列问题。
（1）研究小组通过PCR扩增Z片段，延伸过程中，4种脱氧核苷酸在___催化作用下合成新的DNA链。酶切时，限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。为构建基因表达载体，选择限制酶HindIII和___进行切割，可使Z片段插入T-DNA的效率最高。为使基因能够正常表达，质粒上的N和J应都为___。
（2）为获得含蛋白X的水稻材料，通过___侵染水稻细胞，使目的基因进入并完成转化，进一步培育形成具有根、茎、叶的完整植株，该过程的光照条件是___。
（3）为验证水稻中目的基因X是否表达（转录和翻译），分子水平上的检测方法有___（答出2点）。
（4）蛋白质工程是一项难度很大的工程，主要原因是___，相较于大肠杆菌，水稻胚乳作为生物反应器制备疫苗的优势是___，理由有___。
【答案】（1） ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. EcRⅠ ③. 终止子
（2） ①. 农杆菌 ②. 先遮光后有光照
（3）通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA（或答PCR技术检测是否转录、或答分子杂交检测是否转录）；从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质（或只答抗原—抗体杂交检测蛋白质是否合成）
（4） ①. 蛋白质发挥功能依赖正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂（或答蛋白质的空间结构很复杂） ②. 产生具有生物活性的重组蛋白质（或答产生具有生物活性蛋白质，或答产生成熟的蛋白质） ③. 水稻胚乳细胞比大肠杆菌多了复杂的生物膜系统，（或答水稻胚乳细胞有内质网和高尔基体）可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠
【解析】
【分析】1、基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、 DNA 连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括： 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和目的基因的检测与鉴定。
2、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术 。
3、蛋白质工程是基因工程的延伸，是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
【小问1详解】
PCR是根据DNA半保留复制的原理在体外进行DNA复制的技术，体外DNA复制过程中用超过90 ℃的温度处理DNA使其解旋，因此，在子链延伸过程中，4种脱氧核苷酸要在耐高温的DNA聚合酶催化合成新的DNA链。依题意，酶切时，限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。Xba Ⅰ与Hind Ⅲ识别序列有重叠，不符合题目要求。EcR Ⅴ所切末端为平末端，连接效率低，不符合题目要求。EcR Ⅰ识别序列与Hind Ⅲ识别序列无重叠，产生的切口是黏性末端，连接效率相对平末端高。为使基因能够正常表达，基因结构的上游和下游各有启动子和终止子，因此，N和J应都为终止子。
【小问2详解】
把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中，将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化，用该方法将目的基因导入植物细胞是农杆菌转化法，即为获得含蛋白X的水稻材料，通过农杆菌侵染水稻细胞，使目的基因进入并完成转化。将导入目的基因的水稻细胞先通过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化进一步培育形成具有根、茎、叶的完整植株，该过程的光照条件是先遮光后有光照。
【小问3详解】
为验证水稻中目的基因X是否表达（转录和翻译），可通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA；可从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质。
【小问4详解】
蛋白质发挥功能依赖正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂，因此蛋白质工程是一项难度很大的工程。相较于大肠杆菌细胞，水稻胚乳细胞多了复杂的生物膜系统，可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠，产生具有生物活性的重组蛋白质。
25. 破伤风类毒素单克隆抗体可以用于破伤风的快速检测及治疗。下图是我国科学工作者制备破伤风类毒素单克隆抗体的过程示意图。请回答下列问题：
（1）①注射的物质是___，体外培养破伤风杆菌时要提供___环境。
（2）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是___。单克隆抗体制备过程运用了___和___等技术手段。
（3）杂交瘤细胞体外培养时，需要95%空气+5%CO2的无菌气体，其中O2的主要作用是___。
（4）过程⑥中将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在多孔的细胞培养板上，使每孔细胞不超过1个，通过培养让其增殖，然后进行___，筛选得到的杂交瘤细胞具有___特点。
（5）抗体—药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图所示。下列表述正确的是___。
A. ADC可通过胞吞进入肿瘤细胞，该过程利用了膜的选择透过性
B. 抗体进入细胞后激活溶酶体酶，导致细胞凋亡
C. 单克隆抗体携带细胞毒素与肿瘤细胞特异性结合
D. 肿瘤细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，所以不会产生新的蛋白质
【答案】（1） ①. 破伤风类毒素 ②. 无氧（或答无菌无毒、或答中性、弱碱性）
（2） ①. 单克隆抗体能准备识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（或答特异性强、灵敏度高、可大量制备） ②. 动物细胞融合 ③. 动物细胞培养
（3）细胞代谢所必需的（或答有氧呼吸的原料）
（4） ①. 抗体检测 ②. 既能产生所需抗体，又能无限增殖（或答既能产生破伤风类毒素抗体，又能无限增殖） （5）C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者注射到小鼠腹腔内增殖、从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量单克隆抗体。
【小问1详解】
通过注射破伤风类毒素，使小鼠产生能分泌对应抗体的B淋巴细胞。破伤风杆菌为厌氧菌，因此体外培养破伤风杆菌时要提供无氧环境。
【小问2详解】
常规血清抗体产量低、纯度低、特异性差，单克隆抗体能准备识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。单克隆抗体制备过程运用了动物细胞培养和动物细胞融合技术。
【小问3详解】
动物细胞培养需向培养液中通入95%空气+5%CO2的无菌气体，其中O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液pH值。
【小问4详解】
过程⑥筛选的是能产生特定抗体的杂交瘤细胞，具体做法是：将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在多孔的细胞培养板上，使每孔细胞不超过1个，通过培养让其增殖，然后进行抗体检测，即利用抗体可与特定抗原结合的原理来检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，筛选得到的杂交瘤细胞具有既能产生所需抗体（破伤风类毒素抗体），又能无限增殖的特点。
【小问5详解】
A、ADC可通过胞吞进入肿瘤细胞，该过程利用了膜的结构特点：一定的流动性，A错误；
B、图中抗体进入细胞后使溶酶体裂解，释放药物，导致细胞凋亡，B错误；
C、依据抗原-抗体特异性结合，单克隆抗体携带细胞毒素与肿瘤细胞特异性结合，C正确；
D、肿瘤细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，会产生与凋亡相关蛋白，D错误。
故选C。成分
NaNO3
K2HPO4
KH2PO4
KCl
MgSO4·7H2O
FeSO4
（CH2O）
H2O
青霉素
含量
3g
1g
1g
0.5g
0.5g
0.01g
30g
1L
0.1万单位
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我们的祖先通过自然发酵等方法生产各种发酵产品，丰富了中华民族特有的饮食文化。下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（ ）
A. 变酸的酒表面有白膜出现，是醋酸菌有丝分裂形成的
B. 制作果醋、泡菜、果酒的过程中发酵液pH不变
C. 人工接种毛霉可提高发酵效率，故腐乳发酵过程是依靠单种微生物
D. 酿制葡萄酒时对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗
【答案】D
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌；参与果醋制作的微生物是醋酸菌，醋酸菌能将糖源或酒精转变成醋酸；参与腐乳制作的微生物有多种，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要是毛霉；参与泡菜制作的微生物是乳酸菌。
【详解】A、变酸的酒表面出现的白膜是醋酸菌产生的，但醋酸菌是原核生物，不进行有丝分裂，A错误；
B、制作果醋、泡菜、果酒的过程中分别产生醋酸、乳酸和二氧化碳、酒精和二氧化碳，都可以使发酵液pH都下降，B错误；
C、人工接种毛霉可提高发酵效率，但豆腐发酵不是依靠单种微生物，其中起主要作用的是毛霉，C错误；
D、榨汁前对葡萄的处理是先清洗葡萄再去除枝梗，这样能够防止去除枝梗时露出的果肉不被杂菌污染，D正确。
故选D。
2. 科研人员为了获得具有高效降低COD能力的菌株，先从某污水处理系统中分离出多种细菌，经图示流程获得目的菌。下列相关叙述正确的是（ ）
注：COD是衡量污水中有机污染物含量的重要指标
A. 若图示平板上单菌落只有17个，则可推知每mL污水中至少含活菌数为1.7×105个
B. 图示固体培养基上可获得纯净培养物，液体培养基可用于扩大培养
C. 实验过程中，只需挑取1次单菌落，目的菌可以从后续培养液中获得
D. 锥形瓶中的污水和培养基都应采用湿热灭菌，而接种工具应采用干热灭菌
【答案】B
【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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
选择培养基根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求或对一些物理、化学抗性而设计的培养基。
【详解】A、该实验的目的不是进行微生物计数，而是获得具有高效降低COD能力的菌株，即便用于计数，为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，A错误；
B、根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，固体培养基上可获得纯净培养物，液体培养基可用于扩大培养，B正确；
C、实验过程中，平板上有17个单菌落，挑取单菌落时，应挑取17次，每次挑取都进行后续培养，并检测菌种降低COD的能力，然后比较，最终选取降低COD能力最强的菌种，C错误；
D、接种工具应采用灼烧灭菌，D错误。
故选B。
3. 微生物的实验室培养要进行严格的灭菌和消毒。下列关于灭菌和消毒的叙述，正确的是（ ）
A. 灭菌和消毒均可以杀死环境中的一切微生物，包括芽孢和孢子
B. 在豆制品加工中，巴氏消毒法可以有效地杀灭大部分细菌和病原体，以保证产品的卫生安全
C. 灼烧灭菌的对象是耐高温的金属器具，不可以是玻璃器具
D. 无菌操作时，应对操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌，常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌；
消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、灭菌可杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子，而消毒不可以，A错误；
B、消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等，在豆制品加工中，巴氏消毒法可以有效地杀灭大部分细菌和病原体，以保证产品的卫生安全，B正确；
C、灼烧法灭菌对象是金属器具，也可以是玻璃器具，C错误；
D、无菌操作时，应对操作的空间、操作者的衣着和手进行消毒，D错误。
故选B。
4. 下表所示为某微生物培养基的配方。下列说法错误的是（ ）
A. 此培养基从物理性质上分属于液体培养基
B. 此培养基从功能上分属于选择培养基
C. 该培养基除去（CH2O）并添加纤维素后可用于培养纤维素分解细菌
D. KH2PO4和K2HPO4在提供无机盐的同时还能维持培养基pH的相对稳定
【答案】C
【解析】
【分析】1、微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等。有些微生物还需要特殊的营养物质，如维生素、生长因子等。
2、培养基中含有琼脂的一般为固体培养基。
3、选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。例如利用细菌对青霉素的敏感性，用含青霉素的培养基抑制细菌生长繁殖，筛选出真菌。
【详解】A、该培养基配方中没有凝固剂琼脂，依物理性质划分，该培养基属于液体培养基，A正确；
B、该培养基配方中含有青霉素，依用途划分，该培养基属于选择培养基，B正确；
C、用该培养基培养纤维素分解菌，则应除去（CH2O）和青霉素，再添加纤维素，C错误；
D、KH2PO4和K2HPO4具有缓冲作用，在提供无机盐的同时还能维持培养基的pH，D正确。
故选C。
5. 青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小。下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述，错误的是（ ）
A. 在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必须给予光照
B. 可以对愈伤组织进行培养使其增殖，以便从中直接获得青蒿素
C. 在植物组织培养过程中，由于细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易突变
D. 生长素对脱分化和再分化过程具有调节作用，但不能直接提高青蒿素的产量
【答案】B
【解析】
【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移裁到地里，可以发育成完整的植物体。
2、诱导愈伤组织应该避光培养，原因是在有光时往往形成微管组织，而不形成愈伤组织。愈伤组织再分化成胚状体时需要光照，原因是叶绿素的合成需要光照以及试管苗需要光进行光合作用制造有机物，提供营养物质。
3、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。在生长素存在的情况下，细胞分裂素的作用呈现加强的趋势。
【详解】A、植物组织培养过程中，诱导愈伤组织应该避光培养；愈伤组织再分化成胚状体时需要光照，故在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必修给予光照，A正确；
B、青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小，因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素，B错误；
C、在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变，C正确；
D、植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，对于脱分化和再分化等过程具有调节作用，但是不能直接提高青蒿素的产量，D正确。
故选B。
6. 如图为细胞融合示意图（只考虑细胞两两融合），若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉原生质体，两对基因独立遗传，由于一对隐性纯合基因（rr或hh）的作用，在光照强度大于800lx时，都不能生长。下列叙述正确的有几项（ ）
①诱导植物原生质体融合的方法可以是用灭活的病毒处理，原理是细胞膜的流动性
②实验开始时必须用纤维素酶和果胶酶除去不利于原生质体融合的结构
③在大于800lx光照下培养，可淘汰5种融合细胞，筛选出基因型为HhRr的杂种细胞
④利用植物体细胞杂交育种可以定向改变生物性状
⑤图示D细胞有四个染色体组
A. 1项B. 2项C. 3项D. 4项
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：
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、过程：
（1）诱导融合的方法：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。
（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。
（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。
（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】①诱导植物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，没有灭活病毒诱导法，①错误；
②实验开始时用纤维素酶和果胶酶除去不利于原生质体融合的结构-----细胞壁，②正确；
③根据基因的自由组合定律可以看出，A的花粉基因型为Hr、hr，B的花粉基因型为hR、hr，诱导融合产生细胞团（只考虑两两融合）共有6种基因型，即HHrr、hhrr、hhRR、HhRr、Hhrr、hhRr，在大于800 lx光照下培养，其中HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr的个体不能分化，只有同时具备了H和R基因才能够分化，可淘汰5种融合细胞，筛选出基因型为HhRr的杂种细胞，③正确；
④植物体细胞杂交育种克服了远缘杂交不亲和的障碍，不能定向改变生物性状，④错误；
⑤若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉原生质体，则图示D细胞有两个染色体组，⑤错误。
综上所述，有2项正确，B正确。
故选B。
7. 下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ）
A. 移栽前应首先用流水清洗掉根部的培养基，再移植到消过毒的蛭石等环境
B. 用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段
C. 将外植体任意一端的1/3~1/2插入培养基中
D. 单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交、杂交育种都必须依靠植物组织培养技术
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养技术：
1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。
2、原理：植物细胞的全能性。
3、条件：①细胞离体和适宜外界条件（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）。
4、植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响：生长素与细胞分裂素含量比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、移栽时，应先将培养瓶的封口膜打开一段时间，让试管苗在培养间生长几日，然后用流水清洗根部的培养基。幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中，A错误；
B、植物组织培养获得植株茎尖需要切成0.5～1cm长的小段，并用70%的酒精和5%的次氯酸钠进行消毒处理，清洗时用无菌水，B正确；
C、接种时，将外植体的1/3~1/2插入到诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插，C错误；
D、单倍体育种、转基因植物培育、植物体细胞杂交都包括了由细胞形成个体的过程，所以都离不开植物组织培养，杂交育种是正常生殖和发育，不需要依靠植物组织培养，D错误。
故选B。
8. 如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T—DNA插入位置两侧的未知序列，据此来确定T—DNA插入的具体位置。有关说法正确的是（ ）
A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物，T—DNA存在于其Ti质粒上
B. 若扩增循环n次，需要个引物
C. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列
D. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T—DNA的插入位置
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术依据的原理是DNA的半保留复制，耐高温的DNA聚合酶可以在引物的基础上，从引物的3'端添加游离的脱氧核苷酸，不断延长子链。
【详解】A、农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，A错误；
B、扩增循环n次，得到2n个DNA分子，只有最初的两条母链不需要引物，共需要2n+1-2个引物，B错误；
C、耐高温的DNA聚合酶可在引物的3'端延伸子链，利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误；
D、不同的DNA分子或DNA区段具有特异性，将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置，D正确。
故选D。
9. 近年来动物细胞灌流式培养技术迅速发展，灌流式培养是在细胞培养管内一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。该技术避免了培养的动物细胞因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻的问题。下列说法错误的是（ ）
A. 灌流式培养的贴壁生长细胞因营养物质充足不会出现接触抑制现象
B. 连续灌流系统使细胞稳定地处在较好的营养环境中，有害代谢废物浓度较低
C. 高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费
D. 制备灌流式培养所需培养基应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养：（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。（2）原理：细胞增殖。（3）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→用胰蛋白酶或胶原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或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、悬浮培养的动物细胞不出现贴壁生长现象，A错误；
B、连续灌流系统一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出，使细胞稳定的处在较好的营养环境中，有害代谢废物浓度较低，B正确；
C、过高的灌流速率，培养的细胞没有及时利用营养物质，会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费，C正确；
D、动物细胞的细胞外液的渗透压是相对稳定且适宜的，配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压，D正确。
故选A。
10. 牛胚胎移植试验的主要流程如下，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→⑥子代小牛
A. ①过程需要注射性激素，目的是获得更多的卵母细胞
B. ③过程是以哺乳动物早期胚胎未与子宫建立了组织上的联系为前提
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. 为防止细菌的污染，可将胚胎培养液中加入适量的干扰素
【答案】B
【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椹或胚囊胚阶段）；（4）对胚胎进行移植；（5）移植后的检查。
【详解】A、①过程需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵母细胞，A错误；
B、③过程是以哺乳动物早期胚胎处于游离状态，未与子宫建立了组织上的联系为前提，B正确；
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葚胚或囊胚，C错误；
D、抗生素具有杀菌作用，因此为了防止细菌的污染，可将胚胎培养液中加入适量的抗生素，D错误。
故选B。
11. 下图表示“DNA的粗提取和鉴定”的相关流程，，下列关于“DNA的粗提取和鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的叙述，正确的是（ ）
A. 步骤1和步骤2的目的是获取滤液中的沉淀物
B. 步骤3的目的是为了获取沉淀物
C. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水和微量移液器等在使用前都必须进行高压灭菌处理
D. 通过电泳将不同大小的DNA分子分离，所以无需染色直接观察
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取和鉴定的原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA和蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml⋅L−1 的NaCl溶液中。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
【详解】A、步骤1和步骤2的目的是获取研磨液中的上清液，A错误；
B、步骤3中的DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，目的是为了获取沉淀物，B正确；
C、微量离心管、枪头、蒸馏水在使用前都必须进行高压蒸汽灭菌处理，移液器不需要进行高压蒸汽灭菌处理，C错误；
D、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。
故选B。
12. 如图为某基因表达载体示意图。下列叙述错误的是（ ）
A. 用限制酶HindⅢ处理该基因表达载体得到的分子共含有2个游离的磷酸基团
B. 同时用限制酶EcRⅤ和BamHⅠ处理该基因表达载体可得到3个双链DNA片段
C. 在获得目基因时，使用限制酶BamHⅠ和HindⅢ就能达到目的
D. 将此基因表达载体导入到大肠杆菌前，应先用Ca2+处理大肠杆菌
【答案】C
【解析】
【分析】该重组质粒四个酶切位点，一个EcR V位点在卡那霉素抗性基因中，BamH I位点在目的基因中。
【详解】A、限制酶Hind Ⅲ在图中含有一个切点，用限制酶Hind Ⅲ处理该质粒可得到1个线性DNA分子，此线性DNA分子含有2个游离的磷酸基团，A正确；
B、限制酶EcR V和BamH Ⅰ在图中共含有3个切点，同时用它们处理该质粒可得到3个双链DNA分子，B正确；
C、在获得目的基因时，由于BamH I酶切位点位于目的基因内，使用限制酶BamH I和Hind Ⅲ酶切时，会破坏目的基因，所以不能得到目的基因，C错误；
D、农杆菌转化法中Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于感受态即能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，再将此基因表达载体导入到大肠杆菌，D正确。
故选C。
13. 科学家利用蛋白质工程研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，赖脯胰岛素经皮下注射后易吸收、起效快。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 代表蛋白质工程操作思路获取赖脯胰岛素的过程是④⑤⑥①②③
B. 该技术需在DNA分子水平上进行设计和改造
C. 物质a和物质b分别代表多肽链和mRNA
D. 在基因表达过程中，物质a改变时物质b可能不变
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程的思路是：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或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，即图中④⑤⑥①②③过程，A正确；
B、该技术是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，该技术需在DNA分子水平上进行设计和改造，B正确；
C、物质a和物质b分别代表mRNA和多肽链，C错误；
D、a（mRNA）序列改变，由于密码子的简并性，最终编码的氨基酸序列可能不变，D正确。
故选C。
14. 基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）
A. 喷施除草剂后，杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤
B. 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，可增加乳汁中乳糖含量
C. 作为乳腺生物反应器的动物体内只有乳腺细胞含目的基因
D. 将牛凝乳酶导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶
【答案】A
【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。
【详解】A、抗除草剂玉米含有抗性基因，则喷施除草剂后，杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤，A正确；
B、将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，乳糖酶可降解乳糖，可降低乳汁中乳糖含量，B错误；
C、作为乳腺生物反应器的动物体内所有细胞都含有目的基因，但是只有乳腺细胞才能表达目的基因，C错误；
D、将牛凝乳酶基因导入黑曲霉中，再通过工业发酵可生产凝乳酶，D错误。
故选A。
15. 下列关于生物技术安全性与伦理问题的说法，正确的是（ ）
A. 只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
B. 将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可以防止基因污染
C. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D. 试管婴儿需要对植入前胚胎进行遗传学诊断，有可能得到智力超群的“完美婴儿”
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。
【详解】A、科技是把双刃剑，要发展有利的一面，限制有危害的一面，不能因噎废食，A错误；
B、将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏而使花粉失活，因此可以防止转基因花粉的传播，B正确；
C、生殖性克隆是通过克隆技术产生独立生存的新个体，C错误；
D、试管婴儿对植入前胚胎一般不需要进行遗传学诊断，而设计试管婴儿往往为了避免后代患某种遗传病，需要进行遗传学诊断，D错误。
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 下图为玉米组织培养的相关研究，亲本植物的基因型为Aa，A、B、C表示以亲本植物为材料进行的三种人工繁殖过程，图中融合细胞只考虑两两融合。下列叙述正确的是（ ）
A. B过程离体细胞需将其先用体积分数为70%的酒精消毒30s后，再用次氯酸钠处理30min，最后用无菌水清洗2~3次
B. A过程获得的植株可以显著提高变异频率，是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C. B过程中，与形成薄壁细胞不同，在配制分化芽培养基时需降低2，4-D的浓度
D. 若让C过程获得的植株和亲本植株杂交，其后代中基因纯合的类型所占比例为1/3
【答案】C
【解析】
【分析】A表示利用生殖细胞得到单倍体植株；②是诱导原生质体融合，B为植物组织培养，C为植物体细胞杂交。
【详解】A、B过程离体细胞需要用体积分数为70%的酒精消毒30s后，用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次，A错误；
B、由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现，因此它是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料，提高变异频率需要物理化学等因素的处理，B错误；
C、为促进愈伤组织（由薄壁细胞组成）再分化，在配制分化芽培养基时需降低2，4-D的浓度，C正确；
D、C植株是经过亲本细胞Aa经过体细胞杂交形成的，细胞中含有同源染色体，且同源染色体可以联会，所以是可育的，其基因型是AAaa，产生的配子AA∶Aa∶aa=1∶4∶1，当其与亲本Aa（产生的配子为A∶a=1∶1）杂交时，后代纯合子AAA和aaa所占的比例为1/6×1/2+1/6×1/2=1/6，D错误。
故选C。
17. CD47是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为证明抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，科学家按照如下流程进行了实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 对照组应设置为：巨噬细胞+正常细胞共培养体系+单克隆抗体
B. 需将脾脏中产生抗CD47抗体的B细胞筛选出来进行细胞融合
C. CD47与巨噬细胞结合后会抑制后者的抗原处理、呈递功能
D. 若实验组的吞噬指数高于对照组，则单克隆抗体有解除CD47对巨噬细胞的抑制作用
【答案】AB
【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、根据单一变量原则可知，应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系为对照，A错误；
B、需获取小鼠脾脏中已经免疫的B淋巴细胞，与杂交瘤细胞融合后，再进行筛选得到杂交瘤细胞，B错误；
C、CD47是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用，抑制抗原处理、呈递功能，C正确；
D、抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，没有抗体抑制，CD47对巨噬细胞有抑制作用，因此若实验组的吞噬指数高于对照组可验证上述推测，D正确。
故选AB。
18. 赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%。下列说法正确的是（ ）
A. 在构建基因表达载体时，为提高重组效率，应该选择的限制酶是EcRI
B. 利用PCR技术扩增R基因时，可以使用引物B、G
C. 科研人员可以将重组T-DNA与从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片共同培养诱导转化
D. 此项操作属于蛋白质工程
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶、基因的载体。基因工程的基本操作程序：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建。（3）将目的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测和鉴定。
【详解】A、在构建基因表达载体时，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，需要使用两种不同的限制酶形成两个不同的末端，HindIII会破坏抗四环素基因（抗性基因），因此应该选取PstI、EcRI，A错误；
B、PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，且应包含限制酶（PstⅠ、EcRⅠ）的切割位点，因此为了使质粒和R基因准确连接，扩增R基因时需选择的引物是B、G，B正确；
C、从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养，当农杆菌侵染玉米细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到玉米细胞染色体DNA，C错误；
D、此项操作属于基因工程，不属于蛋白质工程，D错误。
故选B。
19. 人的血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大，通常从人血中提取。但由于人类免疫缺陷病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重，图一是一种基因工程获取HSA的途径，其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图二为HSA基因两侧的核苷酸序列。图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。图四是可供选择的四组引物。下列说法正确的是（ ）
A. 基因工程的核心步骤是图一中①
B. 若采用PCR技术扩增HSA基因，根据图二分析，则需选择图四A中的一对引物序列
C. 依据图一、图二和图三分析，切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是酶B和酶A
D. ②过程中可以在含有抗生素的培养基上筛选出发生转化的植物细胞
【答案】AB
【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】A、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，对应图一的①，A正确；
B、PCR中需要一对特异性的引物，该引物能与目的基因需要碱基互补配对，子链延伸时是从引物的5′向3′端延伸，根据图2中目的基因HSA处于中间位置，所以符合条件的引物Ⅰ是5'-AATGGATCCTTC-3'，引物Ⅱ是5'- GTAAGTTAAGAG-3′，即需选择图四A中的一对引物序列，B正确；
C、图二目的基因所在DNA中只有酶B和酶C的识别序列，可以用限制酶B和C进行切割，质粒的T-DNA在酶A和酶B之间，所以切割质粒时用酶A和酶B切割，C错误；
D、分析题意，重组Ti质粒不含抗生素抗性基因，发生转化的植物细胞不具有抗生素抗性，由题意可知报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色，故需要利用重组质粒上的报告基因表达产物能催化无色物质K呈蓝色的特性筛选出发生转化的植物细胞，D错误。
故选AB。
20. 据报道，世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛，实验室只留有冷冻的北方白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种，下列叙述正确的是（ ）
A. iPS细胞与内细胞团细胞具有类似的发育潜能
B. 体外受精时需要对精子进行获能处理，而卵子要求具备受精能力
C. 体外受精时，精子和卵子置于适当的培养液共同培养一段时间，受精时精子触及透明带的瞬间，透明带会立即发生反应，拒绝其他精子再进入卵内
D. 胚胎分割技术是以二分胚胎的分割和移植效率为最高
【答案】ABD
【解析】
【分析】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、iPS细胞与内细胞团细胞具有类似的发育潜能，具有全能性，A正确；
B、精子需获能才能与卵子结合，动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，都要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力，B正确；
C、在精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，这个反应称做透明带反应，它是防止多精入卵的第一道屏障；精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称做卵细胞膜反应，这是防止多精入卵受精的第二道屏障，C错误；
D、胚胎分割技术是以二分胚胎的分割和移植效率为最高，分割份数越多，胚胎培养成功率降低，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图1为甘蓝与萝卜体细胞杂交的原生质体融合过程示意图。图2为图1的①过程中不同酶解时间下萝卜细胞原生质体数量统计。请回答下列相关问题。
（1）据图2判断，①过程对萝卜细胞处理的最佳时间为___h，从细胞结构的角度分析，对甘蓝细胞处理的最佳时间和对萝卜细胞处理的最佳时间相近，推测理由是___。
（2）②过程采取的化学法有___（填一种）。
（3）图1中②过程成功的标志是___，主要与___（填细胞器）有关。接下来培育成一个完整植株采用的技术手段是___。该技术手段包括的两大过程是___（按顺序填写），原理是___。最后得到的杂种植株并未表现出预期的性状，请从基因表达调控的角度分析可能的原因是___。
（4）从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是___。
【答案】（1） ①. 4 ②. 甘蓝细胞和萝卜细胞的细胞壁成分相同
（2）聚乙二醇融合法（或答高Ca2+—高pH融合法）
（3） ①. 杂种细胞再生出细胞壁 ②. 高尔基体（或答高尔基体、线粒体） ③. 植物组织培养 ④. 脱分化、再分化 ⑤. 植物细胞的全能性 ⑥. 生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的（或答基因的表达是相互调控、相互影响的）
（4）打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种
【解析】
【分析】图1中分析可知，①过程是去除细胞的细胞壁，获得原生质体，②过程是人工诱导原生质体融合，可用物理法或化学法诱导融合，③过程是杂种细胞再生出细胞壁。由图2可得，当酶解时间为4h时原生质体数量最多。
【小问1详解】
据图2判断，当酶解时间为4h时原生质体数量最多，所以①过程处理的最佳时间为4h。因为甘蓝细胞的细胞壁成分和萝卜细胞相同，且所用酶相同（或不同植物细胞细胞壁的主要成分相同，且所用的酶相同），所以对甘蓝细胞处理的最佳时间和对萝卜细胞处理的最佳时间相近。
【小问2详解】
②过程是人工诱导原生质体融合，采取的化学法有聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法。
【小问3详解】
②过程是人工诱导原生质体融合，人工诱导原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体、线粒体（提供能力）有关。将图1杂种细胞培养成一个完整植株，需用植物组织培养方法，该方法的原理为植物细胞的全能性，基本程序是脱分化（脱分化形成愈伤组织，分化程度低，全能性高）、再分化（先诱导生芽，再诱导生根）。杂种植株的细胞虽然有两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，不能有序表达，导致最后得到的杂种植株并未表现出预期的性状。
【小问4详解】
植物体细胞杂交技术能将来源不同的植物体细胞，在一定条件下融合形成杂种细胞，最终培育成完整植物，从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是，克服不同种植物远缘杂交的障碍，使不同种植物杂交成为可能。
22. 棉花是我国主要的经济作物，大面积种植棉花常常遭受蚜虫、棉铃虫等害虫危害。目前常用的杀虫剂含有氨基甲酸酯，这是一种对人体有很大危害的有机物，污染土壤后，很难清除。为防止并消除这种污染，科研人员计划从受污染的土壤中筛选出高效分解氨基甲酸酯的菌株。同时，研究发现苏云金杆菌在害虫防治中发挥了巨大的作用，是近年来研究最深入、开发最迅速、应用最广泛的微生物杀虫剂，且对哺乳动物无毒，对天敌和非目标群体无害。
（1）___是培养微生物最关键的因素。
（2）筛选分解氨基甲酸酯的菌株时，应将土壤样品用___稀释，接种到以___为唯一氮源的培养基上，从功能上讲，该培养基属于___。此种接种方法还可以用于___。
（3）为了大量生产苏云金杆菌菌剂，目前采用发酵罐深层培养，通过___沉淀等方法获得苏云金杆菌。若要测定发酵液中苏云金杆菌数，将1mL发酵液稀释100倍，在3个平板上用稀释涂布平板法分别接种0.1mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为120、150、180，据此可得出每升发酵液中苏云金杆菌活菌数为___个/L，此外还可以用___方法统计，此种方法结果偏___，原因是___。
【答案】（1）防止杂菌污染
（2） ①. 无菌水 ②. 氨基甲酸酯 ③. 选择培养基 ④. 统计样品中活菌的数目（或微生物计数）
（3） ①. 过滤（或答离心） ②. 1.5×108 ③. 显微镜计数法（或答显微镜直接计数法） ④. 大 ⑤. 统计结果一般是活菌数和死菌数的总和
【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。
【小问1详解】
防止杂菌污染是培养微生物最关键的因素。
【小问2详解】
为了防止杂菌污染，筛选分解氨基甲酸酯的菌株时，应将土壤样品用无菌水稀释，应接种到以氨基甲酸酯为唯一的碳源培养基上；在该培养基上，只有能分解氨基甲酸酯的菌株才能在这样的培养基上生存，所以从功能上讲，该培养基属于选择培养基。稀释涂布平板法不仅用于分离、纯化微生物，还常用来统计样品中活菌的数目。
【小问3详解】
发酵工程生产的产品不同，分离提纯的方法一般不同：①如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；②如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，苏云金杆菌菌剂属于菌体，应通过过滤、离心、沉淀等方法获得苏云金杆菌。每升发酵液中苏云金杆菌活菌数为（120+150+180）÷3÷0.1×100×1000=1.5×108个/L。除了稀释涂布平板法，还可以用显微镜计数法对微生物进行计数，用显微镜计数法进行计数时，由于统计结果一般是活菌数和死菌数的总和，因此此种方法结果偏大。
23. 下图为通过胚胎工程繁殖良种生物部分过程的示意图。回答下列问题：
（1）在进行胚胎分割时，应选择发育良好的___时期的胚胎。分散早期胚胎的具体方法是___，若要对胚胎进行性别或其他遗传性状分析，应该取囊胚的___细胞进行染色体或DNA分析。
（2）通过胚胎工程繁殖动物，可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍，其原因是①___；②___，提高了对已有胚胎的利用率；在胚胎移植中，供体的主要职能___，妊娠和育仔任务由受体完成，大大缩短供体本身的繁殖周期。
（3）理论上，图中所获得的子代良种牛性状是否有明显差异?___（是/否），根本原因是___。
（4）关于上述过程下列表述错误的是___。
A. 子代良种牛的优良性状仅由供体母牛决定的
B. 受体母牛也需要注射激素，使其处于发情、备孕的适宜状态
C. 胚胎被移植到受体母牛之前，需为受体母牛注射免疫抑制剂
D. 若利用图中所示技术繁殖人类的后代，不存在技术和伦理问题
【答案】（1） ①. 桑葚胚或囊胚期 ②. 在（实体）显微镜（和显微操作仪）下，用分割针（或分割刀）分割胚胎 ③. 滋养层
（2） ①. 用激素促进超数排卵，进而获得多个胚胎（或答超数排卵产生更多的卵子） ②. 对早期胚胎进行分割移植（或答胚胎分割） ③. 产生具有优良遗传特性的胚胎
（3） ①. 否 ②. 经过分割的胚胎细胞细胞核中遗传物质相同，因而由该细胞发育成的个体性状基本相似（或答细胞核中的遗传物质相同，或答细胞中的遗传物质相同） （4）ACD
【解析】
【分析】1、胚胎移植的意义：1）加速育种工作和品种改良；2）大量节省购买种畜的费用；3）一胎多产；4）保存品种资源和濒危物种；5）可充分发挥优秀个体的繁殖潜力（缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量）。
2、胚胎分割技术：借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质，因此胚胎分割可看成动物无性繁殖或克隆的方法之一。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后，用分割针或分割刀进行分割。对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同。具体操作时，用分割针或分割刀将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植给受体的滋养层。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【小问1详解】
在进行胚胎分割时，应选择发育良好的桑葚胚或囊胚时期的胚胎。对早期胚胎的分割方法是：选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后在（实体）显微镜（和显微操作仪）下，用分割针（或分割刀）分割胚胎，若要对胚胎进行性别或其他遗传性状分析，在囊胚期的内细胞团的细胞将来发育为胎儿的各种组织，而滋养层的细胞发育为胎膜和胎盘，因此取囊胚期滋养层的细胞进行染色体或DNA分析。
【小问2详解】
胚胎工程的技术包括：体外受精和早期胚胎培养、胚胎移植和胚胎分割技术。通过胚胎工程繁殖动物，可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍，其原因是①通过体外受精和早期胚胎培养技术，利用激素促进超排卵，进而获得多个胚胎；②利用胚胎分割技术，对早期胚胎进行分割移植，提高了已有胚胎的利用率。胚胎移植可以充分雌性优良个体繁殖潜力，在胚胎移植技术中，供体的主要职能变为只产生产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代，这就大缩短了供体本身的繁殖周期。
【小问3详解】
识图分析可知，图中利用胚胎分割技术所获得的子代良种牛都来自最初同一个的早期胚胎，细胞核中遗传物质相同，因而由该细胞发育成的个体性状基本相似，性状没有明显差异。
小问4详解】
A、识图分析可知，图中的良种牛来自供体母牛的早期胚胎经过分割移植后形成的，而早期胚胎的优良性状是由供体母牛和优良的配种公牛共同决定的，因此子代良种牛的优良性状由供体母牛和优良的配种公牛共同决定，A错误；
B、在胚胎移植时，供受体母牛要处于相同的生理状态，因此受体母牛也需要注射激素，使其处于发情、备孕的适宜状态，B正确；
C、胚胎移植过程中，受体对移入子宫的早期胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，因此胚胎被移植到受体母牛之前，不需要为受体母牛注射免疫抑制剂，C错误；
D、若利用图中所示技术繁殖人类的后代，类似于生殖性克隆，存在技术和伦理问题，D错误。
故选ACD。
24. 水稻胚乳可作为生物反应器用于开发功能性产品。从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发，研究小组设计其预期的结构，推测应有的氨基酸序列，合成新的基因X。利用PCR技术对其进行扩增并连接启动子1，形成Z片段。把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中，将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化，在胚乳中获得相应蛋白，最终将蛋白进一步加工为植物源猪瘟疫苗。相关信息如图所示。
回答下列问题。
（1）研究小组通过PCR扩增Z片段，延伸过程中，4种脱氧核苷酸在___催化作用下合成新的DNA链。酶切时，限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。为构建基因表达载体，选择限制酶HindIII和___进行切割，可使Z片段插入T-DNA的效率最高。为使基因能够正常表达，质粒上的N和J应都为___。
（2）为获得含蛋白X的水稻材料，通过___侵染水稻细胞，使目的基因进入并完成转化，进一步培育形成具有根、茎、叶的完整植株，该过程的光照条件是___。
（3）为验证水稻中目的基因X是否表达（转录和翻译），分子水平上的检测方法有___（答出2点）。
（4）蛋白质工程是一项难度很大的工程，主要原因是___，相较于大肠杆菌，水稻胚乳作为生物反应器制备疫苗的优势是___，理由有___。
【答案】（1） ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. EcRⅠ ③. 终止子
（2） ①. 农杆菌 ②. 先遮光后有光照
（3）通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA（或答PCR技术检测是否转录、或答分子杂交检测是否转录）；从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质（或只答抗原—抗体杂交检测蛋白质是否合成）
（4） ①. 蛋白质发挥功能依赖正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂（或答蛋白质的空间结构很复杂） ②. 产生具有生物活性的重组蛋白质（或答产生具有生物活性蛋白质，或答产生成熟的蛋白质） ③. 水稻胚乳细胞比大肠杆菌多了复杂的生物膜系统，（或答水稻胚乳细胞有内质网和高尔基体）可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠
【解析】
【分析】1、基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、 DNA 连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括： 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和目的基因的检测与鉴定。
2、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术 。
3、蛋白质工程是基因工程的延伸，是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
【小问1详解】
PCR是根据DNA半保留复制的原理在体外进行DNA复制的技术，体外DNA复制过程中用超过90 ℃的温度处理DNA使其解旋，因此，在子链延伸过程中，4种脱氧核苷酸要在耐高温的DNA聚合酶催化合成新的DNA链。依题意，酶切时，限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。Xba Ⅰ与Hind Ⅲ识别序列有重叠，不符合题目要求。EcR Ⅴ所切末端为平末端，连接效率低，不符合题目要求。EcR Ⅰ识别序列与Hind Ⅲ识别序列无重叠，产生的切口是黏性末端，连接效率相对平末端高。为使基因能够正常表达，基因结构的上游和下游各有启动子和终止子，因此，N和J应都为终止子。
【小问2详解】
把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中，将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化，用该方法将目的基因导入植物细胞是农杆菌转化法，即为获得含蛋白X的水稻材料，通过农杆菌侵染水稻细胞，使目的基因进入并完成转化。将导入目的基因的水稻细胞先通过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化进一步培育形成具有根、茎、叶的完整植株，该过程的光照条件是先遮光后有光照。
【小问3详解】
为验证水稻中目的基因X是否表达（转录和翻译），可通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA；可从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质。
【小问4详解】
蛋白质发挥功能依赖正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂，因此蛋白质工程是一项难度很大的工程。相较于大肠杆菌细胞，水稻胚乳细胞多了复杂的生物膜系统，可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠，产生具有生物活性的重组蛋白质。
25. 破伤风类毒素单克隆抗体可以用于破伤风的快速检测及治疗。下图是我国科学工作者制备破伤风类毒素单克隆抗体的过程示意图。请回答下列问题：
（1）①注射的物质是___，体外培养破伤风杆菌时要提供___环境。
（2）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是___。单克隆抗体制备过程运用了___和___等技术手段。
（3）杂交瘤细胞体外培养时，需要95%空气+5%CO2的无菌气体，其中O2的主要作用是___。
（4）过程⑥中将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在多孔的细胞培养板上，使每孔细胞不超过1个，通过培养让其增殖，然后进行___，筛选得到的杂交瘤细胞具有___特点。
（5）抗体—药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图所示。下列表述正确的是___。
A. ADC可通过胞吞进入肿瘤细胞，该过程利用了膜的选择透过性
B. 抗体进入细胞后激活溶酶体酶，导致细胞凋亡
C. 单克隆抗体携带细胞毒素与肿瘤细胞特异性结合
D. 肿瘤细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，所以不会产生新的蛋白质
【答案】（1） ①. 破伤风类毒素 ②. 无氧（或答无菌无毒、或答中性、弱碱性）
（2） ①. 单克隆抗体能准备识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（或答特异性强、灵敏度高、可大量制备） ②. 动物细胞融合 ③. 动物细胞培养
（3）细胞代谢所必需的（或答有氧呼吸的原料）
（4） ①. 抗体检测 ②. 既能产生所需抗体，又能无限增殖（或答既能产生破伤风类毒素抗体，又能无限增殖） （5）C
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者注射到小鼠腹腔内增殖、从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量单克隆抗体。
【小问1详解】
通过注射破伤风类毒素，使小鼠产生能分泌对应抗体的B淋巴细胞。破伤风杆菌为厌氧菌，因此体外培养破伤风杆菌时要提供无氧环境。
【小问2详解】
常规血清抗体产量低、纯度低、特异性差，单克隆抗体能准备识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。单克隆抗体制备过程运用了动物细胞培养和动物细胞融合技术。
【小问3详解】
动物细胞培养需向培养液中通入95%空气+5%CO2的无菌气体，其中O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液pH值。
【小问4详解】
过程⑥筛选的是能产生特定抗体的杂交瘤细胞，具体做法是：将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在多孔的细胞培养板上，使每孔细胞不超过1个，通过培养让其增殖，然后进行抗体检测，即利用抗体可与特定抗原结合的原理来检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，筛选得到的杂交瘤细胞具有既能产生所需抗体（破伤风类毒素抗体），又能无限增殖的特点。
【小问5详解】
A、ADC可通过胞吞进入肿瘤细胞，该过程利用了膜的结构特点：一定的流动性，A错误；
B、图中抗体进入细胞后使溶酶体裂解，释放药物，导致细胞凋亡，B错误；
C、依据抗原-抗体特异性结合，单克隆抗体携带细胞毒素与肿瘤细胞特异性结合，C正确；
D、肿瘤细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，会产生与凋亡相关蛋白，D错误。
故选C。成分
NaNO3
K2HPO4
KH2PO4
KCl
MgSO4·7H2O
FeSO4
（CH2O）
H2O
青霉素
含量
3g
1g
1g
0.5g
0.5g
0.01g
30g
1L
0.1万单位
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