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四川省成都市树德中学2023-2024学年高二下学期期中考试 生物试题（原卷版+解析版）
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一、单选题：本大题共24 小题，每题2 分，共48 分。
1. 泡菜的制作方法是：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处。下列方法中错误的是（ ）
A. 先用沸水短时间处理蔬菜，再添加陈泡菜水可以缩短腌制时间
B. 泡菜坛边加水的目的是隔绝空气，创造无氧环境有利于发酵
C. 腌制过程中泡菜坛内液体表面长出白膜可能是由于氧气进入酵母菌大量繁殖形成的
D. 泡菜腌制过程中，腌制时间过长、温度过低和食盐用量过少都可能导致亚硝酸盐含量增加
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、先用沸水短时间处理蔬菜的目的是灭菌，防止杂菌污染，“陈泡菜水”含有乳酸菌，加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种，可以加快发酵的速度，缩短腌制时间，A正确；
B、泡菜腌制利用的是乳酸菌的无氧呼吸原理，所以泡菜坛边加水的目的是隔绝空气，创造无氧环境有利于发酵，B正确；
C、腌制过程中泡菜坛内液体表面长出白膜，可能原因是密封不严，氧气进入使产膜酵母菌大量繁殖形成的，C正确；
D、泡菜的制作容易受环境条件的影响，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，均会造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加，D错误。
故选D。
2. 以宣木瓜为材料制作果醋时，首先要对果实进行软化；然后在溶液中加入白砂糖，使糖的质量分数达到12%；再接入酵母菌，敞口培养一天左右，当有大量CO2产生时开始密闭发酵；最后接入醋酸菌，进行醋酸发酵。下列叙述正确的是（ ）
A. 加入白砂糖的目的是提高溶液的渗透压，特异性抑制杂菌的生长
B. 敞口的目的是提供氧气，当大量CO2产生时表明酵母菌的数量已大幅增加
C. 密闭发酵时酵母菌在线粒体基质中产生了大量的酒精和CO2
D. 接入醋酸菌后要保持体系的密闭性，并定时放气排走CO2
【答案】B
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源，有利于提高酒精的生成量，A错误；
B、敞口的目的是提供氧气，为了酵母菌的繁殖，酵母菌有氧呼吸产生CO2，当大量CO2产生时表明酵母菌的数量已大幅增加，B正确；
C、密闭发酵时酵母菌进行无氧呼吸，在细胞质基质中产生了大量的酒精和CO2，C错误；
D、醋酸菌为好氧菌，接入醋酸菌后要及时通气，D错误。
故选B。
3. 下列有关发酵技术在食品加工中应用的叙述，不正确的是（ ）
A. 为了避免杂菌污染，乳酸菌发酵成酸奶时在牛奶中添加一定量的抗生素
B. 为了提高果酒品质，挑选新鲜的葡萄榨汁前应先用清水冲洗1至2次，再去除枝梗
C. 为了防止果酒变酸，果酒发酵排气时应避免空气进入及发酵引起的升温
D. 腐乳制作中酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉
【答案】A
【解析】
【分析】果酒和果醋制作过程中的相关实验操作：
（1）材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗；
（2）灭菌：①榨汁机要清洗干净，并晾干。②发酵装置要清洗干净，并用70%的酒精消毒；
（3）榨汁：将冲洗除枝梗葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁；
（4）发酵：①将葡萄汁装入发酵瓶，要留要大约1/3的空间，并封闭充气口。制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。
【详解】A、抗生素能抑制细菌生长，乳酸菌发酵成酸奶时在牛奶中不能添加抗生素 ，A错误；
B、为了提高果酒品质，挑选新鲜葡萄先冲洗，再去除枝梗，以免水中的杂菌进入葡萄内部，B正确；
C、果酒变酸是醋酸菌将酒精转化为醋酸，醋酸菌是好氧型细菌，且醋酸菌的最适生长温度是30~35℃，果酒发酵排气时应避免空气进入及发酵引起的升温 ，C正确；
D、腐乳制作中酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉，其代谢类型为异养好氧型 ，D正确。
故选A。
4. 油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃，制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵，下列叙述正确的是（ ）
A. 经煮沸灭菌的卤汁需冷却后才能浸入豆腐
B. 乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2
C. 卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系
D. 制作臭豆腐时，豆腐相当于微生物生长的培养基
【答案】D
【解析】
【分析】腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉，多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，这些小分子物质有利于人体的消化和吸收。
【详解】A、卤汁中含有发酵所需的菌种，不能煮沸灭菌，A错误；
B、乳酸菌发酵利用了乳酸菌的无氧呼吸，产物只有乳酸，没有二氧化碳，B错误；
C、卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌都是利用豆腐提供的营养生活，且都生活在发酵液中，它们间存在营养物质和生存空间的竞争，C错误；
D、制作臭豆腐时，微生物的营养物质来自豆腐，因此，豆腐相当于微生物生长的培养基，D正确。
故选D。
5. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中①②④为完全培养基，③为基本培养基
B. A操作的目的是提高突变率，增加突变株的数量
C. B操作是用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面
D. 经C过程原位影印及培养后，可从④中挑取E进行纯化培养
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用影印法将菌种接种到两种培养基中，分别是基本培养基、完全培养基；野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，据此利用培养基的种类便可以选择出氨基酸突变株。
【详解】A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A正确；
B、紫外线可以提高突变的频率，A操作的目的是提高突变菌株的浓度，即增加突变株的数量，B正确；
C、B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C正确；
D、从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸缺陷型菌落，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D错误。
故选D。
6. 纤维素被纤维素分解菌分解后可以用来生产乙醇。实验室中常用刚果红培养基鉴别纤维素分解菌，其原理是在含纤维素的培养基中添加刚果红，刚果红会与纤维素形成红色复合物，若纤维素被分解，则不能形成该复合物，培养基中就会出现以这些菌落为中心的透明圈。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 刚果红培养基中除了纤维素、刚果红，还必须添加足量碳源物质
B. 实验中需要将富集培养后的待测菌液直接涂布在刚果红培养基中
C. 应选择菌落直径与周围透明圈直径比值大的菌落进行纯化培养
D. 在刚果红培养基上长出的有透明圈的菌落需要进一步确定其产纤维素酶的能力
【答案】D
【解析】
【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
【详解】A、刚果红培养基是用于鉴别纤维素分解菌，该培养基中除了添加纤维素、刚果红，即纤维素作为唯一碳源，不需要添加其他碳源，A错误；
B、实验中需要将富集培养后的待测菌液稀释后再涂布在刚果红培养基上，B错误；
C、应选择菌落直径与周围透明圈直径比值小的菌落进行纯化培养，因为菌落直径与周围透明圈直径比值小说明该菌落分解能力强，C错误；
D、在刚果红培养基上长出的有透明圈的菌落需要进一步确定其产纤维素酶的能力，以提高实验的准确性，D正确。
故选D。
7. 我国科学家利用如下图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了高效产出乙醇和乙醇梭菌蛋白。下列叙述错误的是（ ）
A. 乙醇梭菌以CO、CO2为主要的碳源，具有较强的固碳潜力
B. 乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌
C. 通过该工艺可高效生产清洁能源乙醇
D. 乙醇梭菌单细胞蛋白是通过发酵工程从微生物细胞中提取出来的一类蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，乙醇梭菌以CO、CO2为主要的碳源，具有较强的固碳潜力，A正确；
B、乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌，通过搅拌可使细菌和营养物质充分混合，提高培养基的使用效率，B正确；
C、通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可减少化石燃料的燃烧，C正确；
D、乙醇羧菌单细胞蛋白是通过发酵工程而生产的微生物菌体，即单细胞蛋白是微生物菌体本身，D错误。
故选D。
8. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。在工业化生产中，具体流程包括：大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列有关啤酒工业化生产流程说法错误的是（ ）
A. 焙烤过程加热会杀死种子但不使淀粉酶失活
B. 酵母菌的繁殖和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
C. 蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌
D. 精酿啤酒发酵完成后，一般不进行过滤和消毒处理，故保质期比较短
【答案】B
【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，培养基的配制、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、啤酒的生产过程中，焙烤的目的是杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，A正确；
B、 酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，B错误；
C、酶活性的发挥需要适宜的温度，而蒸煮过程中淀粉酶活性因高温丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，C正确；
D、多数精酿啤酒不进行过滤和杀菌处理，因此精酿啤酒不太耐保存，保质期较短，有些保质期仅为几十天，D正确。
故选B。
9. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法正确的是（ ）
A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物都能合成脲酶
B. 若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍
C. 图中左上角培养基菌落连成一片，可能是稀释倍数不够造成的
D. 若仅以4号试管接种培养基计数，5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个
【答案】B
【解析】
【分析】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30～300的进行记数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数。
【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，在此培养基上能生长的微生物不一定都能合成脲酶，如固氮菌也能生存，A错误；
B、若每支试管稀释10倍，即将0.3mL菌液与amL无菌水混合稀释10倍，需要a的数值为2.7，5g土壤溶于定溶剂形成50mL溶液被稀释了10倍，故5号试管共稀释了106倍，B正确；
C、图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的，C错误；
D、若仅以4号试管接种培养基计数，5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是（275＋285＋280）÷3÷0.2×105×5＝7×108个，D错误。
故选B。
10. 组织培养可快速繁殖植物，得到的试管苗常先移至草炭土或蛭石中炼苗，苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽，下列说法错误的是（ ）
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖，以减少微生物污染
B. 用酒精对外植体进行消毒持续的时间不能太长，消毒后应立即用蒸馏水清洗2～3次
C. 接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，避免倒插
D. 对试管苗炼苗（驯化）的操作步骤之一是用流水除去根部培养基
【答案】B
【解析】
【分析】组织培养过程中需要对外植体消毒：选取合适的外植体，用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的酒精中摇动2-3次，持续10s左右，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。取出后仍用无菌吸水纸吸干外植体表面水分，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中1-2min。取出后，在无菌水水中至少清洗3次，漂净消毒液。
【详解】A、培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质，微生物一般不能利用蔗糖，所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染，A正确；
B、用酒精对外植体进行消毒持续的时间不能太长，消毒后应立即用无菌水（蒸馏水清洗可能会造成污染）清洗2～3次，以免酒精对外植体造成伤害，B错误；
C、由于生长素的极性运输，接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基，不能倒插，C正确；
D、对试管苗炼苗（驯化）的操作步骤之一是用流水除去根部培养基，携带培养基容易造成污染，D正确。
故选B。
11. 人参皂苷具有抗肿瘤等作用，科研人员设计如图1所示流程制备人参皂苷Rg3，并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化，结果如图2。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人参皂苷属于次级代谢产物，为人参细胞生命活动所必需
B. 过程①、②体现了植物细胞的全能性
C. 过程③采用静置培养，并加入适量蔗糖有利于维持渗透压
D. 由图2可知，人参细胞的数量和培养时间等因素会影响人参皂苷Rg3产量
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析：图1所示流程制备人参皂甙Rg3的过程，其中①②③分别表示脱分化、细胞增殖、大量培养提取人参皂甙Rg3；图2表示生物反应器中人参细胞产量、人参皂甙Rg3产量随培养时间的变化，由曲线可知，影响人参皂甙Rg3产量的因素有人参细胞数量和培养时间。
【详解】A、人参皂苷属于次级代谢产物，次生代谢物不是植物生命活动所必需，A错误；
B、图1中①表示脱分化，②表示细胞增殖为细胞株，该过程没有发育为完整植株，也没有分化为各种细胞，故没有体现植物细胞的全能性，B错误；
C、过程③通常采用振荡培养获得大量组织细胞，除有利于增加溶解氧外，还能防止细胞聚集，C错误；
D、由图2可知，生物反应器中人参细胞的数量和人参皂甙Rg3产量增加趋势基本一致，因而可推测，影响人参皂甙Rg3产量的因素有人参细胞数量和培养时间，D正确。
故选D。
12. Ver细胞是从非洲绿猴的肾脏上皮细胞中分离培养出来的，可无限增殖且能悬浮培养。因不能合成抗病毒蛋白干扰素，因而广泛应用在病毒性疫苗生产上，下列叙述错误的是（ ）
A. 培养Ver细胞时需要提供5%二氧化碳和95%空气
B. 培养液需要定期更换，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
C. Ver细胞无需胰蛋白酶等处理可传代培养
D. 生产病毒性疫苗时，可将病毒接种到Ver细胞，培养后提取病毒可直接成为疫苗
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物；
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质；
（3）温度和pH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4；
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。
【详解】A、动物细胞培养的过程中需要控制培养箱中的气体条件为95%空气+5%CO2，其中CO2起到维持培养液的pH的作用，A正确；
B、进行动物细胞培养时，培养液需要定期更换，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，B正确；
C、Ver细胞悬浮培养，无需胰蛋白酶处理可传代培养，C正确；
D、生产病毒性疫苗时，可将病毒接种到Ver细胞，培养后提取病毒进行灭活或减毒处理方可成为疫苗，D错误。
故选D。
13. 试管婴儿技术是20世纪人类辅助生殖技术的杰作，使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途径。试管婴儿技术经历了三代发展，第一代试管婴儿技术是体外受精联合胚胎移植技术（IVF），该技术的主要特点是取出成熟的卵细胞进行体外自然受精，发育成早期胚胎后移植到母体子宫内；第二代试管婴儿技术是卵胞浆内单精子注射技术（ICSI），该技术的主要特点是采用显微操作技术进行单精子注射；第三代试管婴儿技术是着床前胚胎遗传诊断（PGD），该技术的主要特点是对体外受精发育成的胚胎进行遗传诊断和筛选。下列有关试管婴儿技术的叙述，错误的是（ ）
A. 第一代试管婴儿技术可以解决女性输卵管堵塞造成的不孕
B. 第二代试管婴儿技术可以解决男性精子活力不足造成的不育
C. 为保证能得到多个受精卵，需要利用雌性激素使女性超数排卵
D. 在胚胎移植前进行遗传诊断应选取胚胎滋养层细胞
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植的生理基础：（1）供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境；（2）胚胎在早期母体中处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能；（3）子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能；（4）胚胎遗传性状不受受体任何影响。
【详解】A、第一代试管婴儿技术是取出成熟的卵细胞进行体外自然受精，发育成早期胚胎后移植到母体子宫内，可以解决女性输卵管堵塞造成的不孕，A正确；
B、第二代试管婴儿技术是采用显微操作技术进行单精子注射，可以解决男性精子活力不足造成的不育，B正确；
C、为保证能得到多个受精卵，需要利用促性腺激素使女性超数排卵，C错误；
D、在胚胎移植前，应选取胚胎滋养层细胞进行遗传诊断，D正确。
故选C。
14. 我国科学家成功地用iPS细胞（诱导多能干细胞）克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法不正确的是（ ）
A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B. 用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C. 诱导小鼠成纤维细胞转化为iPS细胞的过程类似于植物组织培养的脱分化
D. 图示流程运用了动物细胞培养、体细胞核移植、胚胎移植等技术
【答案】A
【解析】
【分析】1、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
2、胚胎干细胞存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能 。2006年，科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称 iPS细胞）。
【详解】A、结合题图，重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，A错误；
B、在体细胞核移植过程中，用物理方法或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B正确；
C、使已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程称脱分化。iPS细胞是经体外诱导小鼠成纤维细胞，获得的类似胚胎干细胞的一种细胞，此过程类似于植物组织培养的脱分化，C正确；
D、据图可知，图示①过程为动物细胞培养，②③为核移植，④为胚胎移植，D正确。
故选A。
15. 目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。一对“半同卵姐弟双胞胎”形成过程如图所示，图中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成a、b、c三个细胞，染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法，不正确的是（ ）
A. 图中的卵子位于输卵管中，处于减数分裂Ⅱ的中期
B. 若细胞a染色体组成为MP1，则细胞b的染色体组成为MP2
C. 图中细胞C中含有两个父系染色体组、含有Y染色体的数目为0或1或2
D. “半同卵双胞胎”的产生与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示，半同卵双胞胎的形成过程有两个精子同时进入到一个卵细胞，受精卵中有三个染色体组；有丝分裂过程中，染色体复制，有丝分裂后期形成6个染色体组，通过三极纺锤体将六个染色体组拉开，每一极2个染色体组，其中有两极的染色体各有一组来自双亲，有一极染色体均来自父亲。细胞分裂后，其中两个细胞发育成个体。
【详解】A、正常情况下只能有一个精子细胞进入处于减数分裂Ⅱ中期的卵子，图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数分裂Ⅱ中期，A正确；
B、来自母系的染色体为M，来自父系的染色体为P1、P2，经过复制后，染色体进行组合，若细胞a的染色体组成为MP1，细胞c的染色体均来自父亲，其染色体组成为P1P2，细胞b的染色体组成为MP2，B正确；
C、由图可知，a细胞含有双亲染色体组各一组，且a和b发育成姐弟，若细胞c的性染色体组成为YY，则其为来自父亲的两个相同染色体组的精子结合而成的，则a和b来自父亲的染色体组成相同，a和b则发育成的个体性别相同，不会发育成姐弟，所以图中细胞C中含有两个父系染色体组、含有Y染色体的数目为0或1，C错误；
D、阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞作用，该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵，D正确。
故选C。
16. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，与特定分子结合后，能抑制T细胞激活或使T细胞凋亡，从而使机体肿瘤细胞免受T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。科研人员通过动物细胞融合技术将两种不同的杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能够悬浮在液体培养基中生长繁殖，其产生的抗CTLA-4和抗PD-1的双克隆抗体显示具有更好的疗效，如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. 双杂交瘤细胞无需识别CTLA-4和PD-1抗原，就能产生双特异性抗体
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. 筛选图中双抗时需要使用CTLA-4和PD-1两种抗原
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】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程：
①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；④进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其注入小鼠腹腔中培养，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，无需接触抗原就能产生双特异性抗体，A正确；
B、由题意可知：CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，双克隆抗体应该与T细胞结合，而不是肿瘤细胞，B错误；
C、抗原抗体能特异性结合，由图可知，筛选图中双抗时需要使用CTLA-4和PD-1两种抗原，C正确；
D、使用双克隆抗体就可以与T细胞上的CTLA-4和PD-1结合，使T细胞无法与特定的分子结合，从而避免T细胞激活受抑制或避免T细胞进入凋亡程序，T细胞就可以参与细胞免疫，因此可以让机体产生更强的细胞免疫反应，D正确。
故选B。
17. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述不正确的是（ ）
A. 利用DNA和蛋白质在冷酒精中溶解性的差异可将DNA进一步纯化分离
B. 在提取白色丝状物时双向搅拌比单向搅拌更有利于获得结构完整的DNA
C. 电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
D. 根据电泳结果，质粒上不一定含有限制酶I和Ⅱ的切割位点，含有限制酶Ⅲ的切割位点
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取和鉴定：利用DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，以及DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，可以将DNA与蛋白质分离开；在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可利用这个特性将DNA与蛋白质分离，即利用DNA和蛋白质在冷酒精中溶解性的差异可将DNA进一步纯化分离，A正确；
B、在提取白色丝状物时用玻璃棒轻轻单向搅拌更有利于获得结构完整的DNA，B错误；
C、DNA带负电，电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，C正确；
D、质粒的本质是环状的DNA，且由图可知，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有1个条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，即质粒上不一定含有限制酶I和Ⅱ的切割位点，但限制酶III切割后有2个条带，故一定有限制酶Ⅲ的切割位点，D正确。
故选B。
18. 镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，由正常血红蛋白基因（HbA）突变为异常血红蛋白基因（Hbs）引起，它们的某片段如图甲。现对一胎儿进行基因检测，主要原理：限制酶MstⅡ处理扩增后的DNA，加热使酶切片段解旋后用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交，最后电泳分离。图乙为电泳后荧光出现的三种可能性。下列叙述不正确的是（ ）
A. 利用PCR扩增DNA时反应体系中应加入4种dNTP、TaqDNA聚合酶和含Mg2+的缓冲液
B. 若该胎儿检测结果为图乙—b，则其为镰状细胞贫血患者
C. 荧光标记序列越长，图乙—c中两个DNA条带间的距离越大
D. 用限制酶MstⅡ处理DNA不充分，可能把正常人误判为携带者
【答案】C
【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'端向3'端延伸的。
【详解】A、PCR扩增的原理是DNA复制，需要原料和酶等，所以反应体系中应加入4种dNTP、TaqDNA聚合酶和含Mg2+的缓冲液，A正确；
B、据图可知，正常血红蛋白基因 (HbA) 中含有MstⅡ限制酶的酶切位点，而贫血症基因 (Hbs) 中没有，限制酶MstⅡ处理扩增后的DNA，会导致正常血红蛋白基因(HbA)变短，单个分子量变小，出现图乙-aDNA条带，DNA条带距离加样孔较远，说明DNA分子量小，则表示含有正常血红蛋白基因 (HbA) ；出现图乙-bDNA条带，DNA条带距离加样孔较近，说明DNA分子量大，没有被切割，表示含有贫血症基因 (Hbs) ；出现图乙-cDNA条带表示含有贫血症基因 (Hbs) 和正常血红蛋白基因 (HbA) ，因此若某胎儿检测结果为图乙-b， 则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者，B正确；
C、凝胶电泳中，DNA分子量越大电泳速度越慢，因此图乙-c 中两个DNA 条带间的距离与切割后DNA分子量的大小有关，与荧光标记序列长短无关，C错误；
D、据图可知，正常血红蛋白基因 (HbA) 中含有MstⅡ限制酶的酶切位点，而贫血症基因 (Hbs) 中没有，用 MstⅡ限制酶处理DNA 不充分，正常血红蛋白基因 (HbA) 中中间位置可能没有被切割，结果可能与贫血症基因 (Hbs) 结果一样，因此可能把正常人误判为携带者，D正确。
故选C。
19. 某植物抗虫基因转录的mRNA下游序列已知，但其上游序列未知。现利用基因工程技术扩增该基因，流程如图，下列分析错误的是（ ）
A. mRNA下游序列位于3′端
B 过程①中需要加入RNA聚合酶，以生成杂合双链
C. 构建基因表达载体时，通常需要在Ⅲ的两端添加限制酶的识别位点
D. 过程③需要添加新的引物，其碱基序列应是TTT（T）n
【答案】B
【解析】
【分析】分析图解：图中过程①表示逆转录过程，即以RNA为模板合成cDNA单链的过程；过程②表示在末端转移酶的作用下在cDNA末端增加十多个腺嘌呤脱氧核苷酸序列； 过程③表示在DNA聚合酶的作用下生成互补链。
【详解】A、mRNA的下游序列位于3′端，A正确；
B、过程①表示逆转录过程，即以RNA为模板合成cDNA单链的过程，该过程需要逆转录酶的催化，过程①中需要加入逆转录酶，B错误；
C、获取目的基因时需要用限制酶切割获得，因此在物质Ⅲ的两端通常还需增加限制酶识别序列，以便与相应的载体重组，C正确；
D、过程③表示在DNA聚合酶的作用下生成互补链，因此根据碱基互补配对原则可以确定，过程③反应体系需要添加的新引物序列是TTT(T)n，D正确。
故选B。
20. Cre-lxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（lxP1和lxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个lxP1之间或两个lxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是（ ）
A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键
B. 若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色
C. 若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色
D. 若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其一个细胞内可能随机出现两种颜色
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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目的基因的检测与表达。
【详解】A、DNA单链上相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，DNA由两条单链螺旋缠绕形成，Cre酶切下一个待敲除基因的过程中，需要切断基因前后两端，因此需要破坏四个磷酸二酯键，A正确；
B、据图可知，小鼠有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，前端有脑组织特异性表达的启动子，肌肉细胞不会表达颜色基因，故若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶)，其肌肉组织细胞呈无色，B错误；
C、1xP1、1xP2位置如图2黑白三角符号所示，两个lxP1和两个lxP2之 间的基因最多会被Cre酶敲除一次，将含Cre酶的病毒注入小鼠体内，Cre酶表达情况不同，识别的lxP不同，则有可能未敲除荧光蛋白基因，此时为红色(同不含Cre酶时)，也有可能敲除两个lxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为黄色，也有可能敲除两个1xP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因，此时为蓝色，因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，C正确；
D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre酶)，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成，故其脑组织细胞可能出现两种颜色，D正确。
故选B。
21. 研究者计划将绿色荧光蛋白第203位的苏氨酸替换为酪氨酸，以获得橙色荧光蛋白。下列方案可行的是（ ）
A. 使用蛋白酶水解第203位氨基酸前后的肽键实现氨基酸替换
B. 在mRNA中直接替换第609~611位三个碱基
C. 根据新的氨基酸序列推测并合成相应的DNA序列
D. 将改造后的橙色荧光蛋白基因直接注入大肠杆菌获得转基因菌株
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造，而是通过改造基因或合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，这种技术最终只能通过操作基因来完成。
【详解】A、用蛋白酶直接处理绿色荧光蛋白得到的是各种氨基酸，而不是第203位苏氨酸替换为酪氨酸的橙色荧光蛋白，A错误；
B、任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且可以遗传下去，如果对mRNA直接改即使改造成功，被改造的蛋白质也是无法遗传的，B错误；
C、蛋白质工程的操作思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），然后还要合成或改造DNA、构建基因表达载体，即按照基因工程的操作，最后获得所需要的目的蛋白质，C正确；
D、改造后的橙色荧光蛋白基因必须与载体构建形成重组载体才能注入大肠杆菌获得转基因菌株，如果直接导入基因，基因在受体细胞里容易被降解不能稳定遗传，D错误；
故选C。
22. 下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是（ ）
A. 杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
B. 目的基因可通过花粉扩散到作物的近亲生物中，从而污染生物基因库
C. 转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
D. 种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
【答案】C
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。
【详解】A、杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，具有新的性状，可能破坏生态系统的稳定性，A正确；
B、基因污染是可以随着自然界中的生物扩散的，如转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库，B正确；
C、动物取食转基因作物后，要经过消化吸收才进入身体，目的基因不可能直接进入动物细胞，C错误；
D、种植转基因作物以防止对其他植物产生基因污染，所以与传统农业种植区隔离，D正确。
故选B。
23. 世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿，是由经CRISPR/Cas9基因编辑技术对CCR5基因进行修改的胚胎细胞孕育的。研究者的初衷是让志愿者生出能抗艾滋病病毒的婴儿。但婴儿诞生后，深圳市医学伦理专家委员会启动对该事件涉及伦理问题的调查。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 在普通培养液中加入适量的动物血清可以培养艾滋病病毒
B. 修改的胚胎细胞孕育出婴儿说明胚胎细胞具有发育的全能性
C. 胚胎是人生命的一个自然阶段，不能对其生命属性进行非道德篡改
D. 经过基因编辑的个体，有可能影响基因选择性表达，而导致其他疾病的产生
【答案】A
【解析】
【分析】基因治疗：通过基因工程技术，利用健康人的正常基因或者别种生物乃至微生物的有关基因，把它们移植到病人细胞内，来取代或者矫正病人所缺陷的基因，以达到根治遗传性疾病的目的。我们把这种输入基因来治疗疾病的方法叫做基因疗法。其原理是利用健康的基因来填补或替代或矫正基因疾病中某些缺失或病变的基因，设计再造出患者能够接受的正常器官；或人为的修改有缺陷的基因组达到治病的目的。涉及的基因工程技术主要有三种，包括病毒载体、基因（编辑）和细胞改造。
【详解】A、病毒只能寄生在活的细胞中，因此不能用普通培养基培养艾滋病病毒，A错误；
B、根据全能性的概念可知，修改的胚胎细胞孕育出婴儿是胚胎细胞具有发育的全能性的体现，B正确；
C、胚胎是人生命的一个自然阶段，对其生命属性进行篡改，即修改其基因是不道德的，但以治病为目的篡改不是非道德的，C正确；
D、基因编辑后，基因的序列发生改变，基因的表达具有选择性，可以相互影响，基因选择性表达受干扰后，容易导致某些疾病的产生，D正确。
故选A。
24. 生物技术运用于战争或恐怖活动，则后果将更为可怕，下列关于生物武器及相关约定的阐述中，错误的是（ ）
A. 生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点
B. 生物武器的类型包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
C. 转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点
D. 我国对于生物武器，采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术和设备的扩散
【答案】A
【解析】
【分析】生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
生物武器的特点：1、单位面积效应大；2、有特定的伤害对象；3、具有传染性；4、危害时间久；5、不易被发现和鉴定；6、使用者本身易受伤害；7、生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产。
生物武器的局限性：1、生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件（如温度）的影响。 2、还受地形、风向等多种条件影响． 3、生物武器使用时不易控制，使用不当可危害本方安全。
【详解】A、生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现等特点，但容易受地形、风向等多种自然条件影响，A错误；
B、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，B正确；
C、转基因微生物制成的生物武器往往是人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病而无药可医，因此该类生物武器据目前具有人类难以预防和治疗的特点，C正确；
D、我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D正确。
故选A。
二、非选择题，共52 分
25. 研究发现，感染毛霉能诱导脐橙产生具有抗病活性的红色物质（CPRE）。为探究CPRE能否替代化学杀菌剂保护采收后的脐橙，科研人员进行了研究：
（1）据下表配方配制培养基，溶解后分装到锥形瓶中，用_________法灭菌后冷却至50℃左右。分别加入浓度为25、50、100、200μg/mL的CPRE无菌溶液，摇匀备用。以无菌水作为对照。本培养基的氮源来自于_________。
（2）将含不同浓度CPRE的培养基分别涂于载玻片上凝固后，接种20μL指状青霉孢子悬浮液，在适宜条件下培养一段时间后，用显微镜观察孢子萌发情况。各组萌发率的计算公式为：视野内萌发孢子数/视野内孢子总数×100%；根据萌发率计算实验组的萌发抑制率，计算公式为__________________。
统计结果表明CPRE能抑制指状青霉孢子萌发，且随浓度的增加抑制效果增强。
（3）进一步研究发现，CPRE可抑制指状青霉的生长，且一定范围内随CPRE浓度的增加抑制效果增强。为了探究CPRE抑制指状青霉的机理，研究者进行了如下检测。
①检测不同浓度CPRE处理，菌丝几丁质（真菌细胞壁的主要成分）含量和胞外AKP酶活性，结果如下图。图1和图2的结果表明，CPRE改变了细胞壁的结构和功能，判断依据是_________。
注：AKP酶（碱性磷酸酶）由细胞合成后分泌到细胞壁与细胞膜的间隙。
②再取对照组和实验组的指状青霉菌丝，用碘化丙啶进行染色（与DNA结合产生红色荧光的染料，碘化丙啶不能通过活细胞膜，但却能穿过破损的细胞膜而对核染色）。结果出现_________，证明CPRE破坏了细胞膜的完整性。
（4）请结合以上研究分析说明CPRE抵御指状青霉感染的作用机制：__________________。
【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） ②. 马铃薯
（2）（对照组萌发率−实验组萌发率）÷对照组萌发率
（3） ①. CPRE使青霉菌细胞壁中几丁质的含量下降；随CPRE浓度和时间的增加，胞外APK酶活性升高 ②. 对照组菌内无荧光；实验组菌内出现红色荧光，并随CRPE浓度增加荧光强度增强
（4）CPRE破坏指状青霉细胞壁和细胞膜，从而抑制指状青霉孢子的萌发和菌体的生长，减少了指状青霉的感染。
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。在微生物学中，将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，称做选择培养基。
【小问1详解】
可用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，培养基中的葡萄糖和马铃薯都可以为微生物提供碳源，马铃薯还可以提供氮源。
【小问2详解】
各组萌发率的计算公式为：视野内萌发孢子数/视野内孢子总数×100%，则根据萌发率计算实验组的萌发抑制率的公式为（对照组萌发率−实验组萌发率）÷对照组萌发率。
【小问3详解】
①据图可知，CPRE使青霉菌细胞壁中几丁质的含量下降，随CPRE浓度和时间的增加，胞外APK酶活性升高，说明CPRE改变了细胞壁的结构和功能。
②由于只有活细胞的细胞膜具有选择透过性，则对照组菌内无荧光：实验组菌内出现红色荧光，并随CRPE浓度增加荧光强度增强，则说明CPRE破坏了细胞膜的完整性。
【小问4详解】
CPRE破坏指状青霉细胞壁和细胞膜，从而抑制指状青霉孢子的萌发和菌体的生长，减少了指状青霉的感染，因此脐橙受到“伤害”会启动防御机制。
26. 甘蓝型油菜是由白菜和甘蓝杂交后染色体数目加倍形成的异源四倍体，引入我国历史较短，其遗传基础狭隘。菘蓝（别名“板蓝根”）是传统中药材，具有广谱抗病毒特性。研究人员利用甘蓝型油菜（体细胞中染色体数为38）与菘蓝（体细胞中染色体数为14）进行体细胞杂交，培育抗病毒的甘蓝型油菜—菘蓝单体附加系，过程如图1：
（1）甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经__________处理后获得原生质体，再经诱导获得融合细胞。融合细胞接种到含有营养物质和_________的培养基上，经___________过程形成愈伤组织，进而发育形成完整的再生植株F1。植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有：__________________。（答出两个）
（2）将F1与甘蓝型油菜回交，获得BC1，其染色体组成为____________（只用字母表示）。用BC1与甘蓝型油菜再一次回交，得到的BC2植株群体的染色体数目范围是_________。
（3）研究人员从BC2筛选出7种只含有1条菘蓝染色体的甘蓝型油菜—菘蓝单体附加系（A、B、C、D、E、F、G）。为探究甘蓝型油菜—菘蓝单体附加系在抗新冠病毒（SARS-CV-2）中的作用，研究人员用其提取物处理动物细胞，24h后感染新冠病毒，一段时间后收集病毒细胞培养液，通过免疫印记法检测病毒的含量，结果如图2：
注：GAPDH基因是一种管家基因，GAPDH蛋白的表达量在各个组织中相对稳定。
①免疫印记法可以检测蛋白质的表达情况。各组作为标准参考的GADPH蛋白表达量_________，可排除无关变量对实验结果的影响。
②实验结果表明：甘蓝型油菜—菘蓝单体附加系_________能有效抑制新冠病毒。
【答案】（1） ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 植物激素（生长素和细胞分裂素） ③. 脱分化 ④. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
（2） ①. PPQQR ②. 38～45
（3） ①. 一致 ②. G
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【小问1详解】
植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经纤维素酶和果胶酶处理后获得原生质体，用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇PEG）诱导细胞融合，获得融合的原生质体。融合细胞接种到含有营养物质和植物激素（生长素和细胞分裂素）的培养基上，经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化发育形成完整的再生植株F1。植物体细胞杂交过程中，细胞融合过程利用了细胞膜具有流动性的特点，植物组织培养过程利用了植物细胞的全能性。
【小问2详解】
甘蓝型油菜（PPQQ）与菘蓝（RR）进行体细胞杂交，F1的染色体组成为PPQQRR，将F1与甘蓝型油菜（PPQQ）回交，F1能产生配子为PQR，甘蓝型油菜（PPQQ）能产生配子为PQ，BC1的染色体组成为PPQQR，用BC1（PPQQR）与甘蓝型油菜（PPQQ）再一次回交，得到的BC2植株群体的染色体组成为PPQQ~PPQQ+R，甘蓝型油菜（PPQQ）的体细胞中染色体数为38，菘蓝（RR）体细胞中染色体数为14，R的染色体数为7，因此BC2植株群体的染色体组成为38~38+7，即为38-45。
【小问3详解】
①为排除无关变量为实验的干扰，作为标准参考的GADPH蛋白表达量一致。
②由图2可知，与对照组和A、B、C、D、E、F组（实验组）相比，甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G中病毒的含量较低，且与菘蓝组类似，这说明甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G能有效抑制新冠病毒。
27. 女性怀孕后会合成并分泌人绒毛膜促性腺激素（HCG），并且该激素会出现在尿液中。HCG是一种蛋白质，包括α亚基和β亚基。用抗人绒毛膜促性腺激素（HCG）单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”，在妊娠第8天就可以诊断是否怀孕。如图表示早早孕诊断试剂盒内部试纸条的构造，其中抗体1是以HCG的β亚基为抗原利用单克隆抗体技术制备，抗体2是以HCG的α亚基为抗原利用单克隆抗体技术制备，抗体3是针对抗体1的抗体，抗体2和抗体3分别固定在试纸条的检测 线（T线）和质控线（C线），抗体1进行了胶体金标记，该标记物可以在T线或C线处显色。回答下列问题：
（1）女性在妊娠第8天左右，尽管体内HCG含量很低，但仍可用抗人绒毛膜促性腺激素单抗制成的“早早孕诊断试剂盒”作出诊断，体现出单克隆抗体具有_____________的优点。
（2）图1中单克隆抗体2制备的过程中，需要反复向小鼠注射______作为抗原，然后从小鼠的脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞，与小鼠的骨髓瘤细胞融合。经选择培养后获得的杂交瘤细胞的特点是_______。为了得到能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞，需要进行克隆化培养和抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行，先将细胞悬浮液稀释到7～10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是___________。最后将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或________________，从而获取大量的单克隆抗体。
（3）图2表示三位女士的检测结果，其中表示没有怀孕的是______，检测结果无效的是______。出现甲结果的原理是________________________________________。
【答案】（1）特异性强，灵敏度高
（2） ①. HCG的α亚基 ②. 既能大量增殖又能分泌抗体 ③. 使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的 ④. 注射到小鼠腹腔内增殖（培养）
（3） ①. 乙 ②. 丙 ③. 样品中的HCG与抗体1结合后形成的复合物移动至T线，HCG又与抗体2结合，然后被固定在T线并显色，部分复合物继续移动至C线，抗体1与抗体3结合，然后被固定在C线并显色。
【解析】
【分析】分析图1可知，检测原理为：样品中若有HCG遇到胶体金垫中的抗体1，可通过β亚基结合，并一同流向T线；此时HCG-抗体1复合体可通过α亚基与固定在此处的抗体2结合，并显现抗体1上的胶体金红色标记；部分HCG-抗体1复合物（或未结合HCG的抗体1）流向C线，与固定在此处的抗体3结合，并显现抗体1上的胶体金红色标记。因此，若样品中存在HCG，则C、T均显色；若样品中不存在HCG，则T不显色、C显色；若C不显色，则表明检测过程有误。
【小问1详解】
“早早孕诊断试剂盒”的诊断是利用了抗原和抗体杂交的原理，利用抗人绒毛膜促性腺激素（HCC）单克隆抗体在妊娠第8天就可以诊断出是否含有人绒毛膜促性腺激素（HCC），以确定是否受孕。单克隆抗体能准确的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，即特异性强、灵敏度高，可大量制备；因此常用作诊断试剂、运载药物、也能用于治疗疾病。
【小问2详解】
根据题干信息，单克隆抗体2是针对α亚基的抗体，因此制备的过程中，需要反复向小鼠注射HCG的α亚基作为抗原，然后从小鼠的脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞，利用灭活病毒诱导（PEG融合或电融合）法与小鼠的骨髓瘤细胞融合，经选择培养后获得的杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖又能分泌抗体；为了得到能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞，需要进一步进行克隆化培养和抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行，先将细胞悬浮液稀释到7～10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。最后将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖（培养），从而获取大量的单克隆抗体。
【小问3详解】
分析图1可知，检测原理为：样品中若有HCG遇到胶体金垫中的抗体1，可通过β亚基结合，并一同流向T线；此时HCG-抗体1复合体可通过α亚基与固定在此处的抗体2结合，并显现抗体1上的胶体金红色标记；部分HCG-抗体1复合物（或未结合HCG的抗体1）流向C线，与固定在此处的抗体3结合，并显现抗体1上的胶体金红色标记。因此，若样品中存在HCG，则C、T均显色；若样品中不存在HCG，则T不显色、C显色；若C不显色，则表明检测过程有误。图2表示的检测结果，乙C线正常、T线未显色，表示所采样品中没有HCG，说明没有怀孕；丙C线不显色，说明带金标的抗体1不能正常移动至C线与抗体3结合，说明试纸失效或者检测的样品异常，检测结果无效；样品中的HCG与抗体1结合后形成的复合物移动至T线，又可以与抗体2结合，然后被固定在T线并显色，部分复合物继续移动至C线，抗体1与抗体3结合，然后被固定在C先并显色，最终呈现出甲结果。
28. 土壤盐碱化问题已经成为全球性难题，培育耐盐碱农作物是解决人类粮食安全和农业发展的重要途径。
（1）为研究高粱盐碱响应通路中相关基因AT1的作用，研究人员构建过表达植株（AT1-OE）。如图，为了使目的基因定向拼接到质粒中，应选用限制酶______________同时切割图中质粒和目的基因，构建重组质粒并转入农杆菌。
（2）将转化成功的农杆菌与高粱愈伤组织共培养，然后筛选转化细胞，其中转化是指：_____________。
（3）筛选T-DNA成功转入的愈伤组织时，使用既能杀死原核细胞，又能杀死真核细胞的潮霉素，效果优于仅能杀死原核细胞的抗生素（如卡那霉素），原因是_____________。进一步筛选获得所需愈伤组织，并再生成完整植株。同时构建AT1基因敲除植株（AT1-KO）。
（4）检测植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量，结果发现：相比野生型植株，基因敲除植植株（AT1-KO）_____________，过表达植株（AT1-OE）表型相反，说明AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用。高碱条件下，植物细胞内H2O2含量升高，推测AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用。细胞内过量的H2O2积累会导致氧化应激，从而导致植物细胞死亡，降低植物存活率。研究显示PIP2磷酸化能够促进H2O2外排。综合上述信息，解释敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是_____________。
【答案】（1）BamHⅠ和EcRⅠ
（2）目的基因进入受体细胞内，且在受体细胞内维持稳定和表达的过程
（3）潮霉素可作用于植物细胞，未转入T-DNA的植物细胞无法生长
（4） ①. 幼苗长势好、作物产量高 ②. 高碱环境中AT1与PIP2相互作用抑制其磷酸化；敲除AT1基因后，PIP2磷酸化上升，促进H2O2外排，作物存活率提高。
【解析】
【分析】基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、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。
【小问1详解】
为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接，需要用两种酶进行切割，据图可知，XhI会破坏标记基因，故不能选择，结合目的基因和质粒的限制酶位点可知，BamH I和EcR I为最佳限制酶。
【小问2详解】
转化是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。
【小问3详解】
T-DNA能够将目的基因导入受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，故使用既能杀死原核细胞，又能杀死真核细胞的潮霉素筛选时，潮霉素可作用于植物细胞，未转入T-DNA的植物细胞无法生长，筛选效果会优于仅能杀死原核细胞的抗生素。
【小问4详解】
分析题意可知，基因敲除植株是AT1-KO，而过表达植株是AT1-OE，野生型是对照组，若AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用，则预期结果应为：相比野生型植株，AT1-KO植株幼苗长势好、作物产量高，AT1-OE植株表型相反。分析题意，PIP2磷酸化能够促进H2O2外排，综合上述信息，敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是：碱环境中AT1与PIP2相互作用抑制其磷酸化，从而抑制H2O2外排，导致植物细胞死亡；敲除AT1基因后，PIP2磷酸化上升，促进H2O2外排，作物存活率提高。
29. 人血清白蛋白（HSA）在临床上的需求量大，由于其来源有限和有生物污染的风险，重组人血清白蛋白（rHSA），成为其重要的替代品。回答下列（一）（二）小题：
（一）途径一：基因工程结合发酵工程构建人血清白蛋白工程菌。
科研人员将HSA基因转入酵母菌细胞，获得了重组人血清白蛋白。图为酵母菌基因改造以及工业化发酵生产rHSA的过程示意图。
（1）随着测序技术的发展，为获取人血清白蛋白基因，可通过检索_________获取其编码序列，用化学合成法制备得到。重组基因表达载体中的启动子的作用是_____________。
（2）工业化发酵生产rHSA的过程一般包括菌种的选育，扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的__________等方面，将rHSA工程菌接种至发酵罐内进行扩增，培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对_________（填“菌体”或“菌落”）进行直接计数，以评估增殖情况。在工程菌选择上，选用酵母菌而不选用大肠杆菌，原因是大肠杆菌_________________________________。
（二）途径二：基因工程结合细胞工程构建人血清白蛋白乳腺反应器。
Ⅰ．采集良种供体牛的卵母细胞和精液，通过体外受精，形成奶牛受精卵；
Ⅱ．构建基因的表达载体，并将其导入奶牛受精卵，形成转基因细胞；
Ⅲ．电脉冲刺激转基因细胞促使其形成早期胚胎；
Ⅳ．将胚胎移植到受体母牛的子宫中，最终发育成转基因小牛。
（3）实验步骤Ⅰ中，在体外受精前，需要对奶牛的精子进行_________处理。
（4）实验步骤Ⅳ是进行胚胎移植。筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植，为实现这一工序，需用相应激素对受体进行_________处理。
（5）有人提议将乳腺反应器改成膀胱反应器，请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因__________________________________________。
【答案】（1） ①. 序列（基因）数据库 ②. 作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA
（2） ①. 分离、提纯 ②. 菌体 ③. 是原核生物，真核生物的基因在其细胞内表达的蛋白活性往往较低甚至失去活性（或无生物膜系统对蛋白质进行加工，导致蛋白活性低）
（3）获能 （4）同期发情
（5）雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁，而尿液不会受到性别和发育期的影响，尿液的分泌总量要比乳汁的分泌量大
【解析】
【分析】1、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。
2、发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【小问1详解】
化学合成法可合成已知序列的基因，可以检索序列（基因）数据库获取目的基因的编码序列，用化学合成法制备。重组基因表达载体中的启动子的作用是作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA。
【小问2详解】
发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵过程和产品的分离、提纯等方面。将rHSA工程菌接种至发酵罐内进行扩增，培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对菌体进行直接计数，以评估增殖情况。在工程菌选择上，选用酵母菌而不选用大肠杆菌，原因是大肠杆菌是原核生物，真核生物的基因在其细胞内表达的蛋白活性往往较低甚至失去活性（或无生物膜系统对蛋白质进行加工，导致蛋白活性低）。
【小问3详解】
精子经过获能后才具有与卵细胞结合形成受精卵的能力。
【小问4详解】
在胚胎移植操作中，应对供体和受体母牛进行同期发情处理，以使供体和受体处于相同的生理状态，使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。
【小问5详解】
有人提议将乳腺反应器改成膀胱反应器，请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁，而尿液不会受到性别和发育期的影响，尿液的分泌总量要比乳汁的分泌量大。马铃薯培养基配方
成分
马铃薯
葡萄糖
琼脂
蒸馏水
含量
200g
20g
15-20g
定容至1000mL
一、单选题：本大题共24 小题，每题2 分，共48 分。
1. 泡菜的制作方法是：新鲜的蔬菜经过整理、清洁后，放入彻底清洗并用白酒擦拭过的泡菜坛中，然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”，密封后置于阴凉处。下列方法中错误的是（ ）
A. 先用沸水短时间处理蔬菜，再添加陈泡菜水可以缩短腌制时间
B. 泡菜坛边加水的目的是隔绝空气，创造无氧环境有利于发酵
C. 腌制过程中泡菜坛内液体表面长出白膜可能是由于氧气进入酵母菌大量繁殖形成的
D. 泡菜腌制过程中，腌制时间过长、温度过低和食盐用量过少都可能导致亚硝酸盐含量增加
【答案】D
【解析】
【分析】泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、先用沸水短时间处理蔬菜的目的是灭菌，防止杂菌污染，“陈泡菜水”含有乳酸菌，加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌菌种，可以加快发酵的速度，缩短腌制时间，A正确；
B、泡菜腌制利用的是乳酸菌的无氧呼吸原理，所以泡菜坛边加水的目的是隔绝空气，创造无氧环境有利于发酵，B正确；
C、腌制过程中泡菜坛内液体表面长出白膜，可能原因是密封不严，氧气进入使产膜酵母菌大量繁殖形成的，C正确；
D、泡菜的制作容易受环境条件的影响，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，均会造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加，D错误。
故选D。
2. 以宣木瓜为材料制作果醋时，首先要对果实进行软化；然后在溶液中加入白砂糖，使糖的质量分数达到12%；再接入酵母菌，敞口培养一天左右，当有大量CO2产生时开始密闭发酵；最后接入醋酸菌，进行醋酸发酵。下列叙述正确的是（ ）
A. 加入白砂糖的目的是提高溶液的渗透压，特异性抑制杂菌的生长
B. 敞口的目的是提供氧气，当大量CO2产生时表明酵母菌的数量已大幅增加
C. 密闭发酵时酵母菌在线粒体基质中产生了大量的酒精和CO2
D. 接入醋酸菌后要保持体系的密闭性，并定时放气排走CO2
【答案】B
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酒精发酵前加入的白砂糖主要是为酵母菌提供碳源，有利于提高酒精的生成量，A错误；
B、敞口的目的是提供氧气，为了酵母菌的繁殖，酵母菌有氧呼吸产生CO2，当大量CO2产生时表明酵母菌的数量已大幅增加，B正确；
C、密闭发酵时酵母菌进行无氧呼吸，在细胞质基质中产生了大量的酒精和CO2，C错误；
D、醋酸菌为好氧菌，接入醋酸菌后要及时通气，D错误。
故选B。
3. 下列有关发酵技术在食品加工中应用的叙述，不正确的是（ ）
A. 为了避免杂菌污染，乳酸菌发酵成酸奶时在牛奶中添加一定量的抗生素
B. 为了提高果酒品质，挑选新鲜的葡萄榨汁前应先用清水冲洗1至2次，再去除枝梗
C. 为了防止果酒变酸，果酒发酵排气时应避免空气进入及发酵引起的升温
D. 腐乳制作中酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉
【答案】A
【解析】
【分析】果酒和果醋制作过程中的相关实验操作：
（1）材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗；
（2）灭菌：①榨汁机要清洗干净，并晾干。②发酵装置要清洗干净，并用70%的酒精消毒；
（3）榨汁：将冲洗除枝梗葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁；
（4）发酵：①将葡萄汁装入发酵瓶，要留要大约1/3的空间，并封闭充气口。制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。
【详解】A、抗生素能抑制细菌生长，乳酸菌发酵成酸奶时在牛奶中不能添加抗生素 ，A错误；
B、为了提高果酒品质，挑选新鲜葡萄先冲洗，再去除枝梗，以免水中的杂菌进入葡萄内部，B正确；
C、果酒变酸是醋酸菌将酒精转化为醋酸，醋酸菌是好氧型细菌，且醋酸菌的最适生长温度是30~35℃，果酒发酵排气时应避免空气进入及发酵引起的升温 ，C正确；
D、腐乳制作中酵母、曲霉和毛霉等多种微生物参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉，其代谢类型为异养好氧型 ，D正确。
故选A。
4. 油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃，制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵，下列叙述正确的是（ ）
A. 经煮沸灭菌的卤汁需冷却后才能浸入豆腐
B. 乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2
C. 卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系
D. 制作臭豆腐时，豆腐相当于微生物生长的培养基
【答案】D
【解析】
【分析】腐乳的制作利用的微生物主要是毛霉，多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，这些小分子物质有利于人体的消化和吸收。
【详解】A、卤汁中含有发酵所需的菌种，不能煮沸灭菌，A错误；
B、乳酸菌发酵利用了乳酸菌的无氧呼吸，产物只有乳酸，没有二氧化碳，B错误；
C、卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌都是利用豆腐提供的营养生活，且都生活在发酵液中，它们间存在营养物质和生存空间的竞争，C错误；
D、制作臭豆腐时，微生物的营养物质来自豆腐，因此，豆腐相当于微生物生长的培养基，D正确。
故选D。
5. 野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中①②④为完全培养基，③为基本培养基
B. A操作的目的是提高突变率，增加突变株的数量
C. B操作是用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面
D. 经C过程原位影印及培养后，可从④中挑取E进行纯化培养
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用影印法将菌种接种到两种培养基中，分别是基本培养基、完全培养基；野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，据此利用培养基的种类便可以选择出氨基酸突变株。
【详解】A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A正确；
B、紫外线可以提高突变的频率，A操作的目的是提高突变菌株的浓度，即增加突变株的数量，B正确；
C、B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C正确；
D、从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸缺陷型菌落，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D错误。
故选D。
6. 纤维素被纤维素分解菌分解后可以用来生产乙醇。实验室中常用刚果红培养基鉴别纤维素分解菌，其原理是在含纤维素的培养基中添加刚果红，刚果红会与纤维素形成红色复合物，若纤维素被分解，则不能形成该复合物，培养基中就会出现以这些菌落为中心的透明圈。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 刚果红培养基中除了纤维素、刚果红，还必须添加足量碳源物质
B. 实验中需要将富集培养后的待测菌液直接涂布在刚果红培养基中
C. 应选择菌落直径与周围透明圈直径比值大的菌落进行纯化培养
D. 在刚果红培养基上长出的有透明圈的菌落需要进一步确定其产纤维素酶的能力
【答案】D
【解析】
【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
【详解】A、刚果红培养基是用于鉴别纤维素分解菌，该培养基中除了添加纤维素、刚果红，即纤维素作为唯一碳源，不需要添加其他碳源，A错误；
B、实验中需要将富集培养后的待测菌液稀释后再涂布在刚果红培养基上，B错误；
C、应选择菌落直径与周围透明圈直径比值小的菌落进行纯化培养，因为菌落直径与周围透明圈直径比值小说明该菌落分解能力强，C错误；
D、在刚果红培养基上长出的有透明圈的菌落需要进一步确定其产纤维素酶的能力，以提高实验的准确性，D正确。
故选D。
7. 我国科学家利用如下图所示的液态厌氧发酵工艺，实现了高效产出乙醇和乙醇梭菌蛋白。下列叙述错误的是（ ）
A. 乙醇梭菌以CO、CO2为主要的碳源，具有较强的固碳潜力
B. 乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌
C. 通过该工艺可高效生产清洁能源乙醇
D. 乙醇梭菌单细胞蛋白是通过发酵工程从微生物细胞中提取出来的一类蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，乙醇梭菌以CO、CO2为主要的碳源，具有较强的固碳潜力，A正确；
B、乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌，通过搅拌可使细菌和营养物质充分混合，提高培养基的使用效率，B正确；
C、通过该工艺高效生产清洁能源乙醇，可减少化石燃料的燃烧，C正确；
D、乙醇羧菌单细胞蛋白是通过发酵工程而生产的微生物菌体，即单细胞蛋白是微生物菌体本身，D错误。
故选D。
8. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。在工业化生产中，具体流程包括：大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列有关啤酒工业化生产流程说法错误的是（ ）
A. 焙烤过程加热会杀死种子但不使淀粉酶失活
B. 酵母菌的繁殖和代谢物的生成都在后发酵阶段完成
C. 蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌
D. 精酿啤酒发酵完成后，一般不进行过滤和消毒处理，故保质期比较短
【答案】B
【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，培养基的配制、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、啤酒的生产过程中，焙烤的目的是杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，A正确；
B、 酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，B错误；
C、酶活性的发挥需要适宜的温度，而蒸煮过程中淀粉酶活性因高温丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，C正确；
D、多数精酿啤酒不进行过滤和杀菌处理，因此精酿啤酒不太耐保存，保质期较短，有些保质期仅为几十天，D正确。
故选B。
9. 某生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、系列梯度稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下，下列说法正确的是（ ）
A. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，能生长的微生物都能合成脲酶
B. 若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为2.7，5号试管共稀释了106倍
C. 图中左上角培养基菌落连成一片，可能是稀释倍数不够造成的
D. 若仅以4号试管接种培养基计数，5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是1.4×108个
【答案】B
【解析】
【分析】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数时，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30～300的进行记数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数。
【详解】A、本实验是探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，因此图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，在此培养基上能生长的微生物不一定都能合成脲酶，如固氮菌也能生存，A错误；
B、若每支试管稀释10倍，即将0.3mL菌液与amL无菌水混合稀释10倍，需要a的数值为2.7，5g土壤溶于定溶剂形成50mL溶液被稀释了10倍，故5号试管共稀释了106倍，B正确；
C、图中左上角培养基菌落连成一片，可能是涂布不均匀造成的，C错误；
D、若仅以4号试管接种培养基计数，5g该土壤中含分解尿素菌的估算数目是（275＋285＋280）÷3÷0.2×105×5＝7×108个，D错误。
故选B。
10. 组织培养可快速繁殖植物，得到的试管苗常先移至草炭土或蛭石中炼苗，苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽，下列说法错误的是（ ）
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖，以减少微生物污染
B. 用酒精对外植体进行消毒持续的时间不能太长，消毒后应立即用蒸馏水清洗2～3次
C. 接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，避免倒插
D. 对试管苗炼苗（驯化）的操作步骤之一是用流水除去根部培养基
【答案】B
【解析】
【分析】组织培养过程中需要对外植体消毒：选取合适的外植体，用流水冲洗后可加少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右。用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70%的酒精中摇动2-3次，持续10s左右，立即将外植体取出，在无菌水中清洗。取出后仍用无菌吸水纸吸干外植体表面水分，放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中1-2min。取出后，在无菌水水中至少清洗3次，漂净消毒液。
【详解】A、培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质，微生物一般不能利用蔗糖，所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染，A正确；
B、用酒精对外植体进行消毒持续的时间不能太长，消毒后应立即用无菌水（蒸馏水清洗可能会造成污染）清洗2～3次，以免酒精对外植体造成伤害，B错误；
C、由于生长素的极性运输，接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基，不能倒插，C正确；
D、对试管苗炼苗（驯化）的操作步骤之一是用流水除去根部培养基，携带培养基容易造成污染，D正确。
故选B。
11. 人参皂苷具有抗肿瘤等作用，科研人员设计如图1所示流程制备人参皂苷Rg3，并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂苷Rg3产量随培养时间的变化，结果如图2。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人参皂苷属于次级代谢产物，为人参细胞生命活动所必需
B. 过程①、②体现了植物细胞的全能性
C. 过程③采用静置培养，并加入适量蔗糖有利于维持渗透压
D. 由图2可知，人参细胞的数量和培养时间等因素会影响人参皂苷Rg3产量
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析：图1所示流程制备人参皂甙Rg3的过程，其中①②③分别表示脱分化、细胞增殖、大量培养提取人参皂甙Rg3；图2表示生物反应器中人参细胞产量、人参皂甙Rg3产量随培养时间的变化，由曲线可知，影响人参皂甙Rg3产量的因素有人参细胞数量和培养时间。
【详解】A、人参皂苷属于次级代谢产物，次生代谢物不是植物生命活动所必需，A错误；
B、图1中①表示脱分化，②表示细胞增殖为细胞株，该过程没有发育为完整植株，也没有分化为各种细胞，故没有体现植物细胞的全能性，B错误；
C、过程③通常采用振荡培养获得大量组织细胞，除有利于增加溶解氧外，还能防止细胞聚集，C错误；
D、由图2可知，生物反应器中人参细胞的数量和人参皂甙Rg3产量增加趋势基本一致，因而可推测，影响人参皂甙Rg3产量的因素有人参细胞数量和培养时间，D正确。
故选D。
12. Ver细胞是从非洲绿猴的肾脏上皮细胞中分离培养出来的，可无限增殖且能悬浮培养。因不能合成抗病毒蛋白干扰素，因而广泛应用在病毒性疫苗生产上，下列叙述错误的是（ ）
A. 培养Ver细胞时需要提供5%二氧化碳和95%空气
B. 培养液需要定期更换，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
C. Ver细胞无需胰蛋白酶等处理可传代培养
D. 生产病毒性疫苗时，可将病毒接种到Ver细胞，培养后提取病毒可直接成为疫苗
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物；
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质；
（3）温度和pH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4；
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。
【详解】A、动物细胞培养的过程中需要控制培养箱中的气体条件为95%空气+5%CO2，其中CO2起到维持培养液的pH的作用，A正确；
B、进行动物细胞培养时，培养液需要定期更换，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，B正确；
C、Ver细胞悬浮培养，无需胰蛋白酶处理可传代培养，C正确；
D、生产病毒性疫苗时，可将病毒接种到Ver细胞，培养后提取病毒进行灭活或减毒处理方可成为疫苗，D错误。
故选D。
13. 试管婴儿技术是20世纪人类辅助生殖技术的杰作，使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途径。试管婴儿技术经历了三代发展，第一代试管婴儿技术是体外受精联合胚胎移植技术（IVF），该技术的主要特点是取出成熟的卵细胞进行体外自然受精，发育成早期胚胎后移植到母体子宫内；第二代试管婴儿技术是卵胞浆内单精子注射技术（ICSI），该技术的主要特点是采用显微操作技术进行单精子注射；第三代试管婴儿技术是着床前胚胎遗传诊断（PGD），该技术的主要特点是对体外受精发育成的胚胎进行遗传诊断和筛选。下列有关试管婴儿技术的叙述，错误的是（ ）
A. 第一代试管婴儿技术可以解决女性输卵管堵塞造成的不孕
B. 第二代试管婴儿技术可以解决男性精子活力不足造成的不育
C. 为保证能得到多个受精卵，需要利用雌性激素使女性超数排卵
D. 在胚胎移植前进行遗传诊断应选取胚胎滋养层细胞
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植的生理基础：（1）供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境；（2）胚胎在早期母体中处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能；（3）子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能；（4）胚胎遗传性状不受受体任何影响。
【详解】A、第一代试管婴儿技术是取出成熟的卵细胞进行体外自然受精，发育成早期胚胎后移植到母体子宫内，可以解决女性输卵管堵塞造成的不孕，A正确；
B、第二代试管婴儿技术是采用显微操作技术进行单精子注射，可以解决男性精子活力不足造成的不育，B正确；
C、为保证能得到多个受精卵，需要利用促性腺激素使女性超数排卵，C错误；
D、在胚胎移植前，应选取胚胎滋养层细胞进行遗传诊断，D正确。
故选C。
14. 我国科学家成功地用iPS细胞（诱导多能干细胞）克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法不正确的是（ ）
A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B. 用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C. 诱导小鼠成纤维细胞转化为iPS细胞的过程类似于植物组织培养的脱分化
D. 图示流程运用了动物细胞培养、体细胞核移植、胚胎移植等技术
【答案】A
【解析】
【分析】1、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
2、胚胎干细胞存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能 。2006年，科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称 iPS细胞）。
【详解】A、结合题图，重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，A错误；
B、在体细胞核移植过程中，用物理方法或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B正确；
C、使已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程称脱分化。iPS细胞是经体外诱导小鼠成纤维细胞，获得的类似胚胎干细胞的一种细胞，此过程类似于植物组织培养的脱分化，C正确；
D、据图可知，图示①过程为动物细胞培养，②③为核移植，④为胚胎移植，D正确。
故选A。
15. 目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。一对“半同卵姐弟双胞胎”形成过程如图所示，图中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成a、b、c三个细胞，染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法，不正确的是（ ）
A. 图中的卵子位于输卵管中，处于减数分裂Ⅱ的中期
B. 若细胞a染色体组成为MP1，则细胞b的染色体组成为MP2
C. 图中细胞C中含有两个父系染色体组、含有Y染色体的数目为0或1或2
D. “半同卵双胞胎”的产生与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示，半同卵双胞胎的形成过程有两个精子同时进入到一个卵细胞，受精卵中有三个染色体组；有丝分裂过程中，染色体复制，有丝分裂后期形成6个染色体组，通过三极纺锤体将六个染色体组拉开，每一极2个染色体组，其中有两极的染色体各有一组来自双亲，有一极染色体均来自父亲。细胞分裂后，其中两个细胞发育成个体。
【详解】A、正常情况下只能有一个精子细胞进入处于减数分裂Ⅱ中期的卵子，图1表示卵子的异常受精过程，此时卵子发育到减数分裂Ⅱ中期，A正确；
B、来自母系的染色体为M，来自父系的染色体为P1、P2，经过复制后，染色体进行组合，若细胞a的染色体组成为MP1，细胞c的染色体均来自父亲，其染色体组成为P1P2，细胞b的染色体组成为MP2，B正确；
C、由图可知，a细胞含有双亲染色体组各一组，且a和b发育成姐弟，若细胞c的性染色体组成为YY，则其为来自父亲的两个相同染色体组的精子结合而成的，则a和b来自父亲的染色体组成相同，a和b则发育成的个体性别相同，不会发育成姐弟，所以图中细胞C中含有两个父系染色体组、含有Y染色体的数目为0或1，C错误；
D、阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞作用，该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵，D正确。
故选C。
16. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，与特定分子结合后，能抑制T细胞激活或使T细胞凋亡，从而使机体肿瘤细胞免受T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。科研人员通过动物细胞融合技术将两种不同的杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能够悬浮在液体培养基中生长繁殖，其产生的抗CTLA-4和抗PD-1的双克隆抗体显示具有更好的疗效，如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. 双杂交瘤细胞无需识别CTLA-4和PD-1抗原，就能产生双特异性抗体
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. 筛选图中双抗时需要使用CTLA-4和PD-1两种抗原
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】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程：
①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；④进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其注入小鼠腹腔中培养，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，无需接触抗原就能产生双特异性抗体，A正确；
B、由题意可知：CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，双克隆抗体应该与T细胞结合，而不是肿瘤细胞，B错误；
C、抗原抗体能特异性结合，由图可知，筛选图中双抗时需要使用CTLA-4和PD-1两种抗原，C正确；
D、使用双克隆抗体就可以与T细胞上的CTLA-4和PD-1结合，使T细胞无法与特定的分子结合，从而避免T细胞激活受抑制或避免T细胞进入凋亡程序，T细胞就可以参与细胞免疫，因此可以让机体产生更强的细胞免疫反应，D正确。
故选B。
17. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述不正确的是（ ）
A. 利用DNA和蛋白质在冷酒精中溶解性的差异可将DNA进一步纯化分离
B. 在提取白色丝状物时双向搅拌比单向搅拌更有利于获得结构完整的DNA
C. 电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
D. 根据电泳结果，质粒上不一定含有限制酶I和Ⅱ的切割位点，含有限制酶Ⅲ的切割位点
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取和鉴定：利用DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，以及DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，可以将DNA与蛋白质分离开；在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可利用这个特性将DNA与蛋白质分离，即利用DNA和蛋白质在冷酒精中溶解性的差异可将DNA进一步纯化分离，A正确；
B、在提取白色丝状物时用玻璃棒轻轻单向搅拌更有利于获得结构完整的DNA，B错误；
C、DNA带负电，电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，C正确；
D、质粒的本质是环状的DNA，且由图可知，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有1个条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，即质粒上不一定含有限制酶I和Ⅱ的切割位点，但限制酶III切割后有2个条带，故一定有限制酶Ⅲ的切割位点，D正确。
故选B。
18. 镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，由正常血红蛋白基因（HbA）突变为异常血红蛋白基因（Hbs）引起，它们的某片段如图甲。现对一胎儿进行基因检测，主要原理：限制酶MstⅡ处理扩增后的DNA，加热使酶切片段解旋后用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交，最后电泳分离。图乙为电泳后荧光出现的三种可能性。下列叙述不正确的是（ ）
A. 利用PCR扩增DNA时反应体系中应加入4种dNTP、TaqDNA聚合酶和含Mg2+的缓冲液
B. 若该胎儿检测结果为图乙—b，则其为镰状细胞贫血患者
C. 荧光标记序列越长，图乙—c中两个DNA条带间的距离越大
D. 用限制酶MstⅡ处理DNA不充分，可能把正常人误判为携带者
【答案】C
【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'端向3'端延伸的。
【详解】A、PCR扩增的原理是DNA复制，需要原料和酶等，所以反应体系中应加入4种dNTP、TaqDNA聚合酶和含Mg2+的缓冲液，A正确；
B、据图可知，正常血红蛋白基因 (HbA) 中含有MstⅡ限制酶的酶切位点，而贫血症基因 (Hbs) 中没有，限制酶MstⅡ处理扩增后的DNA，会导致正常血红蛋白基因(HbA)变短，单个分子量变小，出现图乙-aDNA条带，DNA条带距离加样孔较远，说明DNA分子量小，则表示含有正常血红蛋白基因 (HbA) ；出现图乙-bDNA条带，DNA条带距离加样孔较近，说明DNA分子量大，没有被切割，表示含有贫血症基因 (Hbs) ；出现图乙-cDNA条带表示含有贫血症基因 (Hbs) 和正常血红蛋白基因 (HbA) ，因此若某胎儿检测结果为图乙-b， 则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者，B正确；
C、凝胶电泳中，DNA分子量越大电泳速度越慢，因此图乙-c 中两个DNA 条带间的距离与切割后DNA分子量的大小有关，与荧光标记序列长短无关，C错误；
D、据图可知，正常血红蛋白基因 (HbA) 中含有MstⅡ限制酶的酶切位点，而贫血症基因 (Hbs) 中没有，用 MstⅡ限制酶处理DNA 不充分，正常血红蛋白基因 (HbA) 中中间位置可能没有被切割，结果可能与贫血症基因 (Hbs) 结果一样，因此可能把正常人误判为携带者，D正确。
故选C。
19. 某植物抗虫基因转录的mRNA下游序列已知，但其上游序列未知。现利用基因工程技术扩增该基因，流程如图，下列分析错误的是（ ）
A. mRNA下游序列位于3′端
B 过程①中需要加入RNA聚合酶，以生成杂合双链
C. 构建基因表达载体时，通常需要在Ⅲ的两端添加限制酶的识别位点
D. 过程③需要添加新的引物，其碱基序列应是TTT（T）n
【答案】B
【解析】
【分析】分析图解：图中过程①表示逆转录过程，即以RNA为模板合成cDNA单链的过程；过程②表示在末端转移酶的作用下在cDNA末端增加十多个腺嘌呤脱氧核苷酸序列； 过程③表示在DNA聚合酶的作用下生成互补链。
【详解】A、mRNA的下游序列位于3′端，A正确；
B、过程①表示逆转录过程，即以RNA为模板合成cDNA单链的过程，该过程需要逆转录酶的催化，过程①中需要加入逆转录酶，B错误；
C、获取目的基因时需要用限制酶切割获得，因此在物质Ⅲ的两端通常还需增加限制酶识别序列，以便与相应的载体重组，C正确；
D、过程③表示在DNA聚合酶的作用下生成互补链，因此根据碱基互补配对原则可以确定，过程③反应体系需要添加的新引物序列是TTT(T)n，D正确。
故选B。
20. Cre-lxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（lxP1和lxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个lxP1之间或两个lxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是（ ）
A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键
B. 若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色
C. 若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色
D. 若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其一个细胞内可能随机出现两种颜色
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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目的基因的检测与表达。
【详解】A、DNA单链上相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，DNA由两条单链螺旋缠绕形成，Cre酶切下一个待敲除基因的过程中，需要切断基因前后两端，因此需要破坏四个磷酸二酯键，A正确；
B、据图可知，小鼠有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，前端有脑组织特异性表达的启动子，肌肉细胞不会表达颜色基因，故若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶)，其肌肉组织细胞呈无色，B错误；
C、1xP1、1xP2位置如图2黑白三角符号所示，两个lxP1和两个lxP2之 间的基因最多会被Cre酶敲除一次，将含Cre酶的病毒注入小鼠体内，Cre酶表达情况不同，识别的lxP不同，则有可能未敲除荧光蛋白基因，此时为红色(同不含Cre酶时)，也有可能敲除两个lxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为黄色，也有可能敲除两个1xP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因，此时为蓝色，因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，C正确；
D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre酶)，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成，故其脑组织细胞可能出现两种颜色，D正确。
故选B。
21. 研究者计划将绿色荧光蛋白第203位的苏氨酸替换为酪氨酸，以获得橙色荧光蛋白。下列方案可行的是（ ）
A. 使用蛋白酶水解第203位氨基酸前后的肽键实现氨基酸替换
B. 在mRNA中直接替换第609~611位三个碱基
C. 根据新的氨基酸序列推测并合成相应的DNA序列
D. 将改造后的橙色荧光蛋白基因直接注入大肠杆菌获得转基因菌株
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造，而是通过改造基因或合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，这种技术最终只能通过操作基因来完成。
【详解】A、用蛋白酶直接处理绿色荧光蛋白得到的是各种氨基酸，而不是第203位苏氨酸替换为酪氨酸的橙色荧光蛋白，A错误；
B、任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且可以遗传下去，如果对mRNA直接改即使改造成功，被改造的蛋白质也是无法遗传的，B错误；
C、蛋白质工程的操作思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），然后还要合成或改造DNA、构建基因表达载体，即按照基因工程的操作，最后获得所需要的目的蛋白质，C正确；
D、改造后的橙色荧光蛋白基因必须与载体构建形成重组载体才能注入大肠杆菌获得转基因菌株，如果直接导入基因，基因在受体细胞里容易被降解不能稳定遗传，D错误；
故选C。
22. 下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是（ ）
A. 杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
B. 目的基因可通过花粉扩散到作物的近亲生物中，从而污染生物基因库
C. 转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
D. 种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
【答案】C
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。
【详解】A、杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，具有新的性状，可能破坏生态系统的稳定性，A正确；
B、基因污染是可以随着自然界中的生物扩散的，如转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库，B正确；
C、动物取食转基因作物后，要经过消化吸收才进入身体，目的基因不可能直接进入动物细胞，C错误；
D、种植转基因作物以防止对其他植物产生基因污染，所以与传统农业种植区隔离，D正确。
故选B。
23. 世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿，是由经CRISPR/Cas9基因编辑技术对CCR5基因进行修改的胚胎细胞孕育的。研究者的初衷是让志愿者生出能抗艾滋病病毒的婴儿。但婴儿诞生后，深圳市医学伦理专家委员会启动对该事件涉及伦理问题的调查。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 在普通培养液中加入适量的动物血清可以培养艾滋病病毒
B. 修改的胚胎细胞孕育出婴儿说明胚胎细胞具有发育的全能性
C. 胚胎是人生命的一个自然阶段，不能对其生命属性进行非道德篡改
D. 经过基因编辑的个体，有可能影响基因选择性表达，而导致其他疾病的产生
【答案】A
【解析】
【分析】基因治疗：通过基因工程技术，利用健康人的正常基因或者别种生物乃至微生物的有关基因，把它们移植到病人细胞内，来取代或者矫正病人所缺陷的基因，以达到根治遗传性疾病的目的。我们把这种输入基因来治疗疾病的方法叫做基因疗法。其原理是利用健康的基因来填补或替代或矫正基因疾病中某些缺失或病变的基因，设计再造出患者能够接受的正常器官；或人为的修改有缺陷的基因组达到治病的目的。涉及的基因工程技术主要有三种，包括病毒载体、基因（编辑）和细胞改造。
【详解】A、病毒只能寄生在活的细胞中，因此不能用普通培养基培养艾滋病病毒，A错误；
B、根据全能性的概念可知，修改的胚胎细胞孕育出婴儿是胚胎细胞具有发育的全能性的体现，B正确；
C、胚胎是人生命的一个自然阶段，对其生命属性进行篡改，即修改其基因是不道德的，但以治病为目的篡改不是非道德的，C正确；
D、基因编辑后，基因的序列发生改变，基因的表达具有选择性，可以相互影响，基因选择性表达受干扰后，容易导致某些疾病的产生，D正确。
故选A。
24. 生物技术运用于战争或恐怖活动，则后果将更为可怕，下列关于生物武器及相关约定的阐述中，错误的是（ ）
A. 生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点
B. 生物武器的类型包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
C. 转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点
D. 我国对于生物武器，采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术和设备的扩散
【答案】A
【解析】
【分析】生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
生物武器的特点：1、单位面积效应大；2、有特定的伤害对象；3、具有传染性；4、危害时间久；5、不易被发现和鉴定；6、使用者本身易受伤害；7、生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产。
生物武器的局限性：1、生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件（如温度）的影响。 2、还受地形、风向等多种条件影响． 3、生物武器使用时不易控制，使用不当可危害本方安全。
【详解】A、生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现等特点，但容易受地形、风向等多种自然条件影响，A错误；
B、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，B正确；
C、转基因微生物制成的生物武器往往是人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病而无药可医，因此该类生物武器据目前具有人类难以预防和治疗的特点，C正确；
D、我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D正确。
故选A。
二、非选择题，共52 分
25. 研究发现，感染毛霉能诱导脐橙产生具有抗病活性的红色物质（CPRE）。为探究CPRE能否替代化学杀菌剂保护采收后的脐橙，科研人员进行了研究：
（1）据下表配方配制培养基，溶解后分装到锥形瓶中，用_________法灭菌后冷却至50℃左右。分别加入浓度为25、50、100、200μg/mL的CPRE无菌溶液，摇匀备用。以无菌水作为对照。本培养基的氮源来自于_________。
（2）将含不同浓度CPRE的培养基分别涂于载玻片上凝固后，接种20μL指状青霉孢子悬浮液，在适宜条件下培养一段时间后，用显微镜观察孢子萌发情况。各组萌发率的计算公式为：视野内萌发孢子数/视野内孢子总数×100%；根据萌发率计算实验组的萌发抑制率，计算公式为__________________。
统计结果表明CPRE能抑制指状青霉孢子萌发，且随浓度的增加抑制效果增强。
（3）进一步研究发现，CPRE可抑制指状青霉的生长，且一定范围内随CPRE浓度的增加抑制效果增强。为了探究CPRE抑制指状青霉的机理，研究者进行了如下检测。
①检测不同浓度CPRE处理，菌丝几丁质（真菌细胞壁的主要成分）含量和胞外AKP酶活性，结果如下图。图1和图2的结果表明，CPRE改变了细胞壁的结构和功能，判断依据是_________。
注：AKP酶（碱性磷酸酶）由细胞合成后分泌到细胞壁与细胞膜的间隙。
②再取对照组和实验组的指状青霉菌丝，用碘化丙啶进行染色（与DNA结合产生红色荧光的染料，碘化丙啶不能通过活细胞膜，但却能穿过破损的细胞膜而对核染色）。结果出现_________，证明CPRE破坏了细胞膜的完整性。
（4）请结合以上研究分析说明CPRE抵御指状青霉感染的作用机制：__________________。
【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） ②. 马铃薯
（2）（对照组萌发率−实验组萌发率）÷对照组萌发率
（3） ①. CPRE使青霉菌细胞壁中几丁质的含量下降；随CPRE浓度和时间的增加，胞外APK酶活性升高 ②. 对照组菌内无荧光；实验组菌内出现红色荧光，并随CRPE浓度增加荧光强度增强
（4）CPRE破坏指状青霉细胞壁和细胞膜，从而抑制指状青霉孢子的萌发和菌体的生长，减少了指状青霉的感染。
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。在微生物学中，将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，称做选择培养基。
【小问1详解】
可用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，培养基中的葡萄糖和马铃薯都可以为微生物提供碳源，马铃薯还可以提供氮源。
【小问2详解】
各组萌发率的计算公式为：视野内萌发孢子数/视野内孢子总数×100%，则根据萌发率计算实验组的萌发抑制率的公式为（对照组萌发率−实验组萌发率）÷对照组萌发率。
【小问3详解】
①据图可知，CPRE使青霉菌细胞壁中几丁质的含量下降，随CPRE浓度和时间的增加，胞外APK酶活性升高，说明CPRE改变了细胞壁的结构和功能。
②由于只有活细胞的细胞膜具有选择透过性，则对照组菌内无荧光：实验组菌内出现红色荧光，并随CRPE浓度增加荧光强度增强，则说明CPRE破坏了细胞膜的完整性。
【小问4详解】
CPRE破坏指状青霉细胞壁和细胞膜，从而抑制指状青霉孢子的萌发和菌体的生长，减少了指状青霉的感染，因此脐橙受到“伤害”会启动防御机制。
26. 甘蓝型油菜是由白菜和甘蓝杂交后染色体数目加倍形成的异源四倍体，引入我国历史较短，其遗传基础狭隘。菘蓝（别名“板蓝根”）是传统中药材，具有广谱抗病毒特性。研究人员利用甘蓝型油菜（体细胞中染色体数为38）与菘蓝（体细胞中染色体数为14）进行体细胞杂交，培育抗病毒的甘蓝型油菜—菘蓝单体附加系，过程如图1：
（1）甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经__________处理后获得原生质体，再经诱导获得融合细胞。融合细胞接种到含有营养物质和_________的培养基上，经___________过程形成愈伤组织，进而发育形成完整的再生植株F1。植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有：__________________。（答出两个）
（2）将F1与甘蓝型油菜回交，获得BC1，其染色体组成为____________（只用字母表示）。用BC1与甘蓝型油菜再一次回交，得到的BC2植株群体的染色体数目范围是_________。
（3）研究人员从BC2筛选出7种只含有1条菘蓝染色体的甘蓝型油菜—菘蓝单体附加系（A、B、C、D、E、F、G）。为探究甘蓝型油菜—菘蓝单体附加系在抗新冠病毒（SARS-CV-2）中的作用，研究人员用其提取物处理动物细胞，24h后感染新冠病毒，一段时间后收集病毒细胞培养液，通过免疫印记法检测病毒的含量，结果如图2：
注：GAPDH基因是一种管家基因，GAPDH蛋白的表达量在各个组织中相对稳定。
①免疫印记法可以检测蛋白质的表达情况。各组作为标准参考的GADPH蛋白表达量_________，可排除无关变量对实验结果的影响。
②实验结果表明：甘蓝型油菜—菘蓝单体附加系_________能有效抑制新冠病毒。
【答案】（1） ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 植物激素（生长素和细胞分裂素） ③. 脱分化 ④. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
（2） ①. PPQQR ②. 38～45
（3） ①. 一致 ②. G
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【小问1详解】
植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经纤维素酶和果胶酶处理后获得原生质体，用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇PEG）诱导细胞融合，获得融合的原生质体。融合细胞接种到含有营养物质和植物激素（生长素和细胞分裂素）的培养基上，经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化发育形成完整的再生植株F1。植物体细胞杂交过程中，细胞融合过程利用了细胞膜具有流动性的特点，植物组织培养过程利用了植物细胞的全能性。
【小问2详解】
甘蓝型油菜（PPQQ）与菘蓝（RR）进行体细胞杂交，F1的染色体组成为PPQQRR，将F1与甘蓝型油菜（PPQQ）回交，F1能产生配子为PQR，甘蓝型油菜（PPQQ）能产生配子为PQ，BC1的染色体组成为PPQQR，用BC1（PPQQR）与甘蓝型油菜（PPQQ）再一次回交，得到的BC2植株群体的染色体组成为PPQQ~PPQQ+R，甘蓝型油菜（PPQQ）的体细胞中染色体数为38，菘蓝（RR）体细胞中染色体数为14，R的染色体数为7，因此BC2植株群体的染色体组成为38~38+7，即为38-45。
【小问3详解】
①为排除无关变量为实验的干扰，作为标准参考的GADPH蛋白表达量一致。
②由图2可知，与对照组和A、B、C、D、E、F组（实验组）相比，甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G中病毒的含量较低，且与菘蓝组类似，这说明甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G能有效抑制新冠病毒。
27. 女性怀孕后会合成并分泌人绒毛膜促性腺激素（HCG），并且该激素会出现在尿液中。HCG是一种蛋白质，包括α亚基和β亚基。用抗人绒毛膜促性腺激素（HCG）单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”，在妊娠第8天就可以诊断是否怀孕。如图表示早早孕诊断试剂盒内部试纸条的构造，其中抗体1是以HCG的β亚基为抗原利用单克隆抗体技术制备，抗体2是以HCG的α亚基为抗原利用单克隆抗体技术制备，抗体3是针对抗体1的抗体，抗体2和抗体3分别固定在试纸条的检测 线（T线）和质控线（C线），抗体1进行了胶体金标记，该标记物可以在T线或C线处显色。回答下列问题：
（1）女性在妊娠第8天左右，尽管体内HCG含量很低，但仍可用抗人绒毛膜促性腺激素单抗制成的“早早孕诊断试剂盒”作出诊断，体现出单克隆抗体具有_____________的优点。
（2）图1中单克隆抗体2制备的过程中，需要反复向小鼠注射______作为抗原，然后从小鼠的脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞，与小鼠的骨髓瘤细胞融合。经选择培养后获得的杂交瘤细胞的特点是_______。为了得到能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞，需要进行克隆化培养和抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行，先将细胞悬浮液稀释到7～10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是___________。最后将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或________________，从而获取大量的单克隆抗体。
（3）图2表示三位女士的检测结果，其中表示没有怀孕的是______，检测结果无效的是______。出现甲结果的原理是________________________________________。
【答案】（1）特异性强，灵敏度高
（2） ①. HCG的α亚基 ②. 既能大量增殖又能分泌抗体 ③. 使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的 ④. 注射到小鼠腹腔内增殖（培养）
（3） ①. 乙 ②. 丙 ③. 样品中的HCG与抗体1结合后形成的复合物移动至T线，HCG又与抗体2结合，然后被固定在T线并显色，部分复合物继续移动至C线，抗体1与抗体3结合，然后被固定在C线并显色。
【解析】
【分析】分析图1可知，检测原理为：样品中若有HCG遇到胶体金垫中的抗体1，可通过β亚基结合，并一同流向T线；此时HCG-抗体1复合体可通过α亚基与固定在此处的抗体2结合，并显现抗体1上的胶体金红色标记；部分HCG-抗体1复合物（或未结合HCG的抗体1）流向C线，与固定在此处的抗体3结合，并显现抗体1上的胶体金红色标记。因此，若样品中存在HCG，则C、T均显色；若样品中不存在HCG，则T不显色、C显色；若C不显色，则表明检测过程有误。
【小问1详解】
“早早孕诊断试剂盒”的诊断是利用了抗原和抗体杂交的原理，利用抗人绒毛膜促性腺激素（HCC）单克隆抗体在妊娠第8天就可以诊断出是否含有人绒毛膜促性腺激素（HCC），以确定是否受孕。单克隆抗体能准确的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，即特异性强、灵敏度高，可大量制备；因此常用作诊断试剂、运载药物、也能用于治疗疾病。
【小问2详解】
根据题干信息，单克隆抗体2是针对α亚基的抗体，因此制备的过程中，需要反复向小鼠注射HCG的α亚基作为抗原，然后从小鼠的脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞，利用灭活病毒诱导（PEG融合或电融合）法与小鼠的骨髓瘤细胞融合，经选择培养后获得的杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖又能分泌抗体；为了得到能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞，需要进一步进行克隆化培养和抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行，先将细胞悬浮液稀释到7～10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液，其目的是使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。最后将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖（培养），从而获取大量的单克隆抗体。
【小问3详解】
分析图1可知，检测原理为：样品中若有HCG遇到胶体金垫中的抗体1，可通过β亚基结合，并一同流向T线；此时HCG-抗体1复合体可通过α亚基与固定在此处的抗体2结合，并显现抗体1上的胶体金红色标记；部分HCG-抗体1复合物（或未结合HCG的抗体1）流向C线，与固定在此处的抗体3结合，并显现抗体1上的胶体金红色标记。因此，若样品中存在HCG，则C、T均显色；若样品中不存在HCG，则T不显色、C显色；若C不显色，则表明检测过程有误。图2表示的检测结果，乙C线正常、T线未显色，表示所采样品中没有HCG，说明没有怀孕；丙C线不显色，说明带金标的抗体1不能正常移动至C线与抗体3结合，说明试纸失效或者检测的样品异常，检测结果无效；样品中的HCG与抗体1结合后形成的复合物移动至T线，又可以与抗体2结合，然后被固定在T线并显色，部分复合物继续移动至C线，抗体1与抗体3结合，然后被固定在C先并显色，最终呈现出甲结果。
28. 土壤盐碱化问题已经成为全球性难题，培育耐盐碱农作物是解决人类粮食安全和农业发展的重要途径。
（1）为研究高粱盐碱响应通路中相关基因AT1的作用，研究人员构建过表达植株（AT1-OE）。如图，为了使目的基因定向拼接到质粒中，应选用限制酶______________同时切割图中质粒和目的基因，构建重组质粒并转入农杆菌。
（2）将转化成功的农杆菌与高粱愈伤组织共培养，然后筛选转化细胞，其中转化是指：_____________。
（3）筛选T-DNA成功转入的愈伤组织时，使用既能杀死原核细胞，又能杀死真核细胞的潮霉素，效果优于仅能杀死原核细胞的抗生素（如卡那霉素），原因是_____________。进一步筛选获得所需愈伤组织，并再生成完整植株。同时构建AT1基因敲除植株（AT1-KO）。
（4）检测植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量，结果发现：相比野生型植株，基因敲除植植株（AT1-KO）_____________，过表达植株（AT1-OE）表型相反，说明AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用。高碱条件下，植物细胞内H2O2含量升高，推测AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用。细胞内过量的H2O2积累会导致氧化应激，从而导致植物细胞死亡，降低植物存活率。研究显示PIP2磷酸化能够促进H2O2外排。综合上述信息，解释敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是_____________。
【答案】（1）BamHⅠ和EcRⅠ
（2）目的基因进入受体细胞内，且在受体细胞内维持稳定和表达的过程
（3）潮霉素可作用于植物细胞，未转入T-DNA的植物细胞无法生长
（4） ①. 幼苗长势好、作物产量高 ②. 高碱环境中AT1与PIP2相互作用抑制其磷酸化；敲除AT1基因后，PIP2磷酸化上升，促进H2O2外排，作物存活率提高。
【解析】
【分析】基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、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。
【小问1详解】
为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接，需要用两种酶进行切割，据图可知，XhI会破坏标记基因，故不能选择，结合目的基因和质粒的限制酶位点可知，BamH I和EcR I为最佳限制酶。
【小问2详解】
转化是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。
【小问3详解】
T-DNA能够将目的基因导入受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，故使用既能杀死原核细胞，又能杀死真核细胞的潮霉素筛选时，潮霉素可作用于植物细胞，未转入T-DNA的植物细胞无法生长，筛选效果会优于仅能杀死原核细胞的抗生素。
【小问4详解】
分析题意可知，基因敲除植株是AT1-KO，而过表达植株是AT1-OE，野生型是对照组，若AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用，则预期结果应为：相比野生型植株，AT1-KO植株幼苗长势好、作物产量高，AT1-OE植株表型相反。分析题意，PIP2磷酸化能够促进H2O2外排，综合上述信息，敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是：碱环境中AT1与PIP2相互作用抑制其磷酸化，从而抑制H2O2外排，导致植物细胞死亡；敲除AT1基因后，PIP2磷酸化上升，促进H2O2外排，作物存活率提高。
29. 人血清白蛋白（HSA）在临床上的需求量大，由于其来源有限和有生物污染的风险，重组人血清白蛋白（rHSA），成为其重要的替代品。回答下列（一）（二）小题：
（一）途径一：基因工程结合发酵工程构建人血清白蛋白工程菌。
科研人员将HSA基因转入酵母菌细胞，获得了重组人血清白蛋白。图为酵母菌基因改造以及工业化发酵生产rHSA的过程示意图。
（1）随着测序技术的发展，为获取人血清白蛋白基因，可通过检索_________获取其编码序列，用化学合成法制备得到。重组基因表达载体中的启动子的作用是_____________。
（2）工业化发酵生产rHSA的过程一般包括菌种的选育，扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的__________等方面，将rHSA工程菌接种至发酵罐内进行扩增，培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对_________（填“菌体”或“菌落”）进行直接计数，以评估增殖情况。在工程菌选择上，选用酵母菌而不选用大肠杆菌，原因是大肠杆菌_________________________________。
（二）途径二：基因工程结合细胞工程构建人血清白蛋白乳腺反应器。
Ⅰ．采集良种供体牛的卵母细胞和精液，通过体外受精，形成奶牛受精卵；
Ⅱ．构建基因的表达载体，并将其导入奶牛受精卵，形成转基因细胞；
Ⅲ．电脉冲刺激转基因细胞促使其形成早期胚胎；
Ⅳ．将胚胎移植到受体母牛的子宫中，最终发育成转基因小牛。
（3）实验步骤Ⅰ中，在体外受精前，需要对奶牛的精子进行_________处理。
（4）实验步骤Ⅳ是进行胚胎移植。筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植，为实现这一工序，需用相应激素对受体进行_________处理。
（5）有人提议将乳腺反应器改成膀胱反应器，请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因__________________________________________。
【答案】（1） ①. 序列（基因）数据库 ②. 作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA
（2） ①. 分离、提纯 ②. 菌体 ③. 是原核生物，真核生物的基因在其细胞内表达的蛋白活性往往较低甚至失去活性（或无生物膜系统对蛋白质进行加工，导致蛋白活性低）
（3）获能 （4）同期发情
（5）雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁，而尿液不会受到性别和发育期的影响，尿液的分泌总量要比乳汁的分泌量大
【解析】
【分析】1、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。
2、发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【小问1详解】
化学合成法可合成已知序列的基因，可以检索序列（基因）数据库获取目的基因的编码序列，用化学合成法制备。重组基因表达载体中的启动子的作用是作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA。
【小问2详解】
发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵过程和产品的分离、提纯等方面。将rHSA工程菌接种至发酵罐内进行扩增，培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对菌体进行直接计数，以评估增殖情况。在工程菌选择上，选用酵母菌而不选用大肠杆菌，原因是大肠杆菌是原核生物，真核生物的基因在其细胞内表达的蛋白活性往往较低甚至失去活性（或无生物膜系统对蛋白质进行加工，导致蛋白活性低）。
【小问3详解】
精子经过获能后才具有与卵细胞结合形成受精卵的能力。
【小问4详解】
在胚胎移植操作中，应对供体和受体母牛进行同期发情处理，以使供体和受体处于相同的生理状态，使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。
【小问5详解】
有人提议将乳腺反应器改成膀胱反应器，请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁，而尿液不会受到性别和发育期的影响，尿液的分泌总量要比乳汁的分泌量大。马铃薯培养基配方
成分
马铃薯
葡萄糖
琼脂
蒸馏水
含量
200g
20g
15-20g
定容至1000mL
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