山东省重点高中2024-2025学年高二下学期4月月考生物试题（原卷版+解析版）

这是一份山东省重点高中2024-2025学年高二下学期4月月考生物试题（原卷版+解析版），共39页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 清代诗人顾太清在《酸菜》一诗中写道“秋登场圃净，白露已为霜，老韭盐封瓮，时芹碧满筐。刈根仍涤垢，压石更添浆。筑窖深防冻，冬窗一脩觞。”诗中描述酸菜制作过程。下列说法错误的是（ ）
A. 做酸菜的瓮应该密封性良好，没有漏缝
B. “时芹碧满筐”指出要用新鲜蔬菜制作泡菜
C. 制作泡菜时要先加入盐水再装入蔬菜至发酵坛装满
D. 若泡菜咸而不酸，可能是食盐过多抑制了乳酸菌的发酵
2. 下列关于微生物培养和利用的叙述，错误的是（ ）
A. 接种前要了解固体培养基是否被污染可接种蒸馏水来培育检测
B. 接种时连续划线的目的是将聚集的菌体逐步稀释获得单个菌落
C. 以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌
D. 通过观察菌落的形状、大小和颜色等特征可对菌种进行初步鉴定
3. 透明质酸（HA）是关节滑液的主要成分，若HA长链被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒杆菌获得三种工程菌，对它们产生的HA进行检测，结果如图，下列说法错误的是（ ）
A. 对培养基进行灭菌和菌株的扩大培养均需在接种前完成
B. 发酵工业中应选择HA分子量小且产量较高的菌株作为工程菌
C. 发酵生产中需定期测定发酵液的溶氧量、底物消耗及HA生成情况
D. 把新鲜培养基加入发酵系统中的同时将含HA的发酵液移出有利于工业化生产
4. 治疗最凶险乳腺癌“HER2”的抗体——药物偶联物（T-DM1）被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. T-DM1中的曲妥珠单抗是杀死肿瘤细胞的有效成分
B. T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C. 曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
D. 连接物必须足够稳定，在内环境中和在细胞内都不能被断开
5. “三亲婴儿”技术是指取出患病母亲卵细胞的核，导入女性捐赠者的去核卵母细胞中，再将重构卵母细胞和父亲的精子结合。下列有关"三亲婴儿"的叙述，不正确的是（ ）
A. 该技术可避免母亲的红绿色盲基因遗传给三亲婴儿
B. 培育三亲婴儿过程中用到了核移植技术，但不属于无性繁殖
C. 捐献者卵母细胞去掉的细胞核实际是纺锤体—染色体复合物
D. 三亲婴儿的遗传物质来自其父亲、母亲和捐赠者
6. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A. 可选用新鲜的香蕉、菠菜、猪肝等作为实验材料
B. 研磨液中2ml/L的NaCl溶液有利于溶解DNA和去除杂质
C. 过滤液放入4℃冰箱或加入预冷的酒精都可抑制DNA酶的活性
D. 将析出的丝状物加入4mL二苯胺试剂后沸水浴加热可出现蓝色
7. 作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（ ）。
A. 能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B. 具有多个限制酶切点，以便目的基因的表达
C. 具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合
D. 它的参与能够使标记基因在宿主细胞中复制并稳定保存
8. DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的技术。下列关于核酸片段的扩增及电泳鉴定的叙述，正确的是（ ）
A. 电泳一段时间，离加样孔越近的DNA分子越小
B. 凝胶中DNA的迁移速率与凝胶浓度有关
C. 凝胶中的DNA分子不能直接在紫外灯下检测到
D. 用生理盐水来配制0.8%~1.2%的琼脂糖溶液
9. 抗体酶又称催化抗体，是一类免疫球蛋白，其结构如下图所示，它既具有相应的免疫活性，又能像酶那样催化某种化学反应。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 抗体酶与抗原、底物的结合均具有专一性的特点
B. 抗体酶可使药物的前体物质在肿瘤组织中水解为活性分子，从而起杀伤作用
C. 抗体酶能阻止病毒与靶细胞结合机理可能是选择性地使病毒外壳蛋白发生水解
D. 可通过蛋白质工程对特异抗体的抗原结合位点进行空间改造，使其获得催化功能
10. 木聚糖酶是一种应用广泛的水解酶，研究人员通过替换木聚糖酶中的9个氨基酸并增加一个二硫键，成功构建了该酶的突变体。与天然的木聚糖酶相比，突变体的最大酶活性较之前提升1.81倍，酶的最适温度提高了5℃。下列说法错误的是（ ）
A. 改造木聚糖酶可通过改造或合成基因来完成
B. 可利用基因的定点突变技术获取该酶的突变体
C. 探究该酶的突变体的最适温度时，需先进行预实验
D. 在相同温度下，突变体降低活化能的作用必然更显著
11. 科研人员利用下图所示的流程，将小鼠多能干细胞（PSC）诱导成精原干细胞，并让精原干细胞分化成的精子与卵母细胞受精，从而得到正常后代。下列叙述错误的是（ ）
A. PSC形成精子的过程中，细胞内染色体数目会发生变化
B. 步骤①只能加入一个分化出的精子，以避免多个精子和卵母细胞融合
C. 上述流程中利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
D. 通过上述类似流程，人类仍可能生下患有白化病等遗传病的后代
12. 超低温冷冻脱毒法是先用超低温对细胞进行选择性破坏，再用植物组织培养技术获得脱毒植株的方法。以马铃薯茎尖为材料，采用超低温冷冻脱毒法可获得脱毒苗。下列叙述错误的是（ ）
A. 植物组织培养所用培养基中生长素与细胞分裂素的比值影响了分化方向
B. 该技术利用了茎尖分生区组织细胞无成熟大液泡、不易形成冰晶的特性
C. 经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯比未脱毒的马铃薯抗病毒能力更强
D. 用茎尖能够获得脱毒苗的原因是植物顶端分生区病毒极少或无病毒
13. 下表是几种限制酶的识别序列及切割位点（Y=C或T，R=A或G）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键，增加2个游离的磷酸基团
B. 一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，并在特定位点切割
C. AluⅠ切割后DNA片段只可用E.cliDNA连接酶连接
D. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后，BamHⅠ和Sau3AⅠ均不能识别并切割
14. 下表为培养某种微生物的培养基配方，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该培养基属于液体培养基，无法进行菌种的分离
B. 该培养基中的氮源是NaNO3，高浓度NaNO3可抑制细菌的生长
C. 该培养基中的碳源是（CH2O），如将（CH2O）替换为纤维素，可用于初步筛选纤维素分解菌
D. 使用培养基培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或酸性
二、多选题
15. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉且其细胞中的黄酮类化合物可入药。为满足狼爪瓦松 市场化需求，某科研小组利用植物细胞工程等技术手段，进行狼爪瓦松的扩大培养，具体过程如图 所示（其中数字序号代表相应的处理过程）。下列有关分析错误的有（ ）
A. 过程③先在生长素/细胞分裂素值高的培养基中培养，再转移至其值低的培养基中
B. 制备培养基的正确顺序是：称量→溶解→定容→调 pH 值→分装→灭菌
C. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
D. 过程⑥利用愈伤组织分裂能力强、全能性高的特点可大量获得黄酮类化合物
16. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵。实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 菌T能够吸收秸秆中的纤维素，并利用细胞内的纤维素酶将其分解
B. 酵母菌纯培养时，可使用稀释涂布平板法或平板划线法进行接种
C. 可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对淋洗液和培养瓶进行灭菌
D. 本实验与以粮食为原料发酵生产乙醇，所利用的发酵底物均主要为葡萄糖
17. 下图为全球首例非人灵长类克隆动物的培育过程，为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它。下列说法中错误的是（ ）

A. 非人灵长类克隆动物成功率低的原因之一为供体细胞的细胞核难以完全恢复分化前的功能状态
B. 应将采集到的卵母细胞培养到MII期再通过显微操作去除其核膜包被的细胞核
C. 图中对于重构胚的处理使其中某些基因的甲基化程度和组蛋白的乙酰化程度增加，有利于重构胚的正常发育
D. 在胚胎移植前，需要对代孕母猴注射糖皮质激素等免疫抑制剂，防止免疫排斥的发生
18. 单倍体胚胎干细胞（haESCs）是拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群，取自孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞。获得haESCs的两种方式如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 方式一中，可用紫外线短时间照射使卵母细胞的DNA变性
B. 方式二中，形成雄原核和雌原核会相互融合
C. haESCs不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能
D. haESCs的性染色体来自精子，为1条Y染色体
19. 如图所示，a表示现代生物工程技术，b表示其结果，下面说法不正确的是（ ）
A. 如果a是核移植技术，b的产生说明了动物细胞核具有全能性
B. 如果a是体外受精技术，b的产生过程中需经过胚胎移植后的检查这一步骤
C. 如果a是胚胎分割技术，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或原肠胚进行均等分割
D. 上述三种生物工程技术中b的受体均需注射促性腺激素，以达到超数排卵和同期发情的目的
20. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量，其原理是：在PCR反应体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链部分互补的荧光探针，在PCR反应过程中，子链延伸至荧光探针处，TaqDNA聚合酶会将其水解以便继续催化合成子链；荧光探针水解后发出的荧光可被荧光监测系统接收到，且每扩增一个DNA，就有一个荧光分子生成。如图为荧光定量PCR技术的部分过程，下列说法正确的是（ ）
A. TaqDNA聚合酶与模板结合时遵循碱基互补配对原则
B. 若用cDNA作模板，上述技术也可估计某基因的转录效率
C. 探针完整时，有荧光，Taq酶延伸至探针处时切断探针，荧光消失
D. 达到某荧光强度所需的循环次数与起始模板DNA量呈负相关
三、非选择题
21. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌，设计了如下实验。请分析并回答下列问题：
实验步骤：
I、取样：从刚宰杀的牛的瘤胃中取样，将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌：
配制全营养LB固体培养基。配方：水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖（一种凝固剂）。配制尿素固体培养基。配方：水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种，如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
（1）全营养LB固体培养基和尿素固体培养基在营养成分上的主要区别是___________，尿素固体培养基能够筛选出尿素分解菌的原因是___________。
（2）该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下，利用该方法进行分离计数时，需要用到图2中的实验器材有___________。
（3）为了判断尿素培养基是否具有选择作用，实验时还需要同时接种全营养平板，如果同一浓度梯度下，___________，则说明尿素培养基具有选择作用。
（4）为了避免混淆，本实验中使用的平板需要在培养皿的___________（“皿盖”或“皿底”）做好标记。然后在___________（“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”）的恒温培养箱中需培养1—2d，每隔24h统计一次菌落数目，选择菌落数目稳定时的记录作为结果，其目的是___________。
（5）若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养，培养后平板上出现的菌落数如图1所示，则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为___________。
22. 紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢产物，具有高抗癌活性。回答下列问题：
（1）利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程：将红豆杉外植体置于______（填激素及比例）的培养基中经________获得愈伤组织，再将愈伤组织移至液体培养基大量培养从而获得紫杉醇。该过程________（填“体现”或“未体现”）细胞的全能性。
（2）灵芝诱导子可能通过介导植物的防御反应来促进紫杉醇合成，在最佳诱导条件下对红豆杉进行细胞悬浮培养，结果如图1所示。PPO能催化酚类物质氧化导致细胞褐化。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶，经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照组相比明显上升。结合图1分析，灵芝诱导子对酚类物质质量浓度的影响是________。灵芝诱导子促进紫杉醇合成的作用机制如图2所示，请在图2中括号内填入“+”或“-”，完善作用机制图________。

（3）研究人员尝试运用不对称体细胞杂交技术（利用射线破坏供体细胞的染色质，将其与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质）将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图3所示。已知X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为_______。过程③常用的化学方法有________（答出2点）。只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是________。

（4）新的研究发现只有染色体不稳定性（简称“CIN”，即细胞分裂发生错误导致染色体不稳定）水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。选择一种药物，结合必需的实验材料和试剂，补充实验进行验证。
药物a：能提高CIN水平，且抑制有丝分裂
药物b：能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂
药物c：不能提高CIN水平，但能抑制有丝分裂
将CIN水平低的乳腺癌细胞分为两组。其中对照组的处理方式为适量的紫杉醇溶液，实验组的处理方式为：______。培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。
注：正常纺锤体是指固定于细胞两极的纺锤体，多极纺锤体是指固定于细胞三、四或者更多个极的纺锤体。
23. 登革热是由登革病毒引起并经媒介伊蚊叮咬传播的急性传染病。利用单克隆抗体制备技术制备出的抗体，既可以用于治疗，又可以用于精确检测，还可以预防登革热大面积传染。抗登革病毒单克隆抗体的制备过程如图所示。回答下列问题：
（1）在制备抗登革病毒单克隆抗体的过程中，首先要将纯化的登革病毒蛋白注入小鼠体内，其目的是从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得________。一般需要多次注射登革病毒蛋白，目的是________。
（2）图1中可运用________诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，此法不适用于植物原生质体融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理________（填“相同”或“不同”）。
（3）核苷酸合成有两个途径，如图2所示。其中，骨髓瘤细胞缺乏转化酶只能利用全合成途径进行无限增殖；B淋巴细胞两种途径都能进行，物质A会阻断全合成途径。现用加入H、A、T三种物质HAT培养基来筛选未融合细胞或两两融合后的细胞，其中________（选填“骨髓瘤细胞”“B细胞”“骨髓瘤细胞——骨髓瘤细胞”“B细胞——B细胞”“B细胞—骨髓瘤细胞”）会因无法进行图中两个途径而在HAT培养基上不能增殖。杂交瘤细胞在HAT培养基上可以通过________途径合成核苷酸。将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，利用________的原理进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，即图1中的丁。
（4）得到大量登革病毒单克隆抗体的方法之一是将杂交瘤细胞在体外培养液中进行培养，接种入培养液中杂交瘤细胞的数量是影响单克隆抗体产量的重要因素之一，为探究一定培养液中接种杂交瘤细胞的最佳数量，请写出实验思路：________。
24. 异体器官移植是替代器官功能的有效途径，因器官严重短缺而受到限制，科学家试图通过异种体内培育人源化器官来解决器官供体短缺难题，但此前从未成功。我国科学家综合利用多种现代生物技术，首次在猪胚胎内培育出主要由人体细胞构成的“人一猪嵌合中期肾”，且维持到胚胎第28天。该研究成功实现了首例人源化中肾的异种体内再生壮举。图1为实验过程示意图，①～③为技术操作或生理过程，图2为CRISPR-Cas9基因编辑示意图。请回答下列问题：
（1）我国科学家研究获得人源化中肾的过程，除了基因编辑技术外，还运用了的生物技术有：____________。（至少答出2项技术）
（2）为了敲除掉与猪肾脏发育密切相关的关键基因SLX1，图1过程①采用了CRISPR-Cas9基因编辑技术。Cas9蛋白的作用是_________，科学家设计的向导RNA，应具有的特征有__________。科学家敲除掉SLIX1基因的目的是_________。
（3）过程②需要采用____________方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程。在重构胚发育到_________时，科学家将iPS细胞注入，形成嵌合胚胎。
（4）图中过程③所用诱导多能干细胞（iPS）来自___________（填“人”或“猪”），选择iPS作为肾脏供体细胞的原因是_____________。
25. 相分离是蛋白质具有的一种物理特性，是驱动细胞内各类无膜凝聚体形成的重要机制。研究人员将未知蛋白与不具有相分离特性的Cry2蛋白相连，如果未知蛋白具有相分离特性，则在蓝光照射下会发生凝聚，从而开发出检测蛋白是否有相分离特性的工具。FUS蛋白作为经典的相分离蛋白，经常用作实验对照。为了探究X蛋白是否具备相分离特性，科学家需要构建能同时表达Cry2蛋白和X蛋白的重组质粒，质粒中LacZ基因编码产生的β—半乳糖苷酶可以分解X—gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。图1表示质粒的结构，图2表示含有目的基因的DNA片段，其中P1、P2、P3表示引物，其余箭头处表示相关限制酶的识别位点。回答下列问题：

（1）构建重组质粒的过程中需要用到E．cli DNA连接酶，该酶的作用是将具有______的DNA片段连接起来。据图1分析，应选用四种限制酶中的______和______切割质粒，以保证目的基因插入后能够正常表达出Cry2蛋白和X蛋白。
（2）已知X蛋白基因转录得到的mRNA前三个碱基为起始密码子AUG。研究发现在紧邻起始密码子AUG之前加入序列，会显著提高基因的表达效率。利用PCR技术获取X蛋白基因时，为保证X蛋白基因能正确插入载体并高效表达，除选择引物P1外，还需要选择引物______（填“P2”或“P3”），并在该引物5端增加碱基序列5´-______-3´
（3）通过琼脂糖凝胶电泳可将不同的DNA片段区分开来，该技术所依据的原理是______。对PCR产物进行电泳检测，结果显示除X蛋白基因条带外，还有多条非特异性条带（引物和模板不完全配对导致）。为减少非特异性条带的产生，可适当______（填“提高”或“降低”）PCR中复性过程的温度。
（4）为筛选出成功导入重组质粒的目标菌，需要将重组质粒与经处理的大肠杆菌混匀，再将大肠杆菌接种到含有四环素和X-gal的培养基上。培养一段时间后，培养基中颜色为______的菌落为目标菌落，原因是______。
（5）为了确认X蛋白的相分离特性，还可以构建两种重组质粒作为对照，对照组质粒与实验组质粒相比，所含基因的差异分别是______、______。
山东省重点高中4月大联考
高二生物
一、单选题
1. 清代诗人顾太清在《酸菜》一诗中写道“秋登场圃净，白露已为霜，老韭盐封瓮，时芹碧满筐。刈根仍涤垢，压石更添浆。筑窖深防冻，冬窗一脩觞。”诗中描述酸菜制作过程。下列说法错误是（ ）
A. 做酸菜的瓮应该密封性良好，没有漏缝
B. “时芹碧满筐”指出要用新鲜蔬菜制作泡菜
C. 制作泡菜时要先加入盐水再装入蔬菜至发酵坛装满
D. 若泡菜咸而不酸，可能是食盐过多抑制了乳酸菌的发酵
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜发酵的实验原理：（1）乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸。（2）利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。温度过高，食盐用量不足10%、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。
【详解】A、酸菜制作主要利用了乳酸菌的无氧呼吸，因此做酸菜的瓮应该密封性良好，没有漏缝，A正确；
B、制作泡菜时应选用新鲜蔬菜，B正确；
C、制作泡菜时，将蔬菜、香辛料等装至八成满，倒入冷却好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖，C错误；
D、若泡菜咸而不酸，可能是食盐过多抑制了乳酸菌的发酵，D正确。
故选C。
2. 下列关于微生物培养和利用的叙述，错误的是（ ）
A. 接种前要了解固体培养基是否被污染可接种蒸馏水来培育检测
B. 接种时连续划线的目的是将聚集的菌体逐步稀释获得单个菌落
C. 以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌
D. 通过观察菌落的形状、大小和颜色等特征可对菌种进行初步鉴定
【答案】A
【解析】
【分析】微生物接种的方法中最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，前者是指通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种，逐步稀释分散到培养基的表面，后者是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
【详解】A、检测培养基被污染的方法是：将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，A错误；
B、接种换上的菌液经过连续划线，菌液中的菌体越来越少，最后容易形成单菌落，B正确；
C、鉴定尿素分解菌培养基不是无氮，有唯一氮源尿素，尿素分解菌分解尿素形成了氨气，氨气会使培养基的碱性增强，用酚红试剂即可鉴定出，C正确；
D、通过观察菌落的形状、大小和颜色等特征可对菌种进行初步鉴定，D正确。
故选A。
3. 透明质酸（HA）是关节滑液的主要成分，若HA长链被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。科研人员通过改造谷氨酸棒杆菌获得三种工程菌，对它们产生的HA进行检测，结果如图，下列说法错误的是（ ）
A. 对培养基进行灭菌和菌株的扩大培养均需在接种前完成
B. 发酵工业中应选择HA分子量小且产量较高的菌株作为工程菌
C. 发酵生产中需定期测定发酵液的溶氧量、底物消耗及HA生成情况
D. 把新鲜培养基加入发酵系统中的同时将含HA的发酵液移出有利于工业化生产
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知，HA长链遭受攻击会被分解为短链，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎，所以应选择产生HA分子量较大，且产量较高的工程菌。
【详解】A、对培养基进行灭菌可以防止杂菌对工程菌得污染，菌为了获得更多的菌种，接种前需要，将菌种多次扩大培养，因此均需在接种前完成，A正确；
B、由题意可知，应选择产生HA分子量较大，且产量较高的工程菌，所以应选择工程菌株2进行扩大培养，B错误；
C、菌株的生长需要特定的温度和pH，所以发酵过程需要及时检测温度和pH的溶氧量、底物消耗及HA生成情况，C正确；
D、由于产物得积累可能会抑制产物的进一步生成，因此把新鲜培养基加入发酵系统中的同时将含HA的发酵液移出有利于工业化生产，D正确。
故选B。
4. 治疗最凶险乳腺癌“HER2”的抗体——药物偶联物（T-DM1）被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. T-DM1中的曲妥珠单抗是杀死肿瘤细胞的有效成分
B. T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡
C. 曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答
D. 连接物必须足够稳定，在内环境中和在细胞内都不能被断开
【答案】B
【解析】
【分析】由于单克隆抗体的特异性强，能特异性识别抗原，因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合，制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞。疗效高，副作用小，位置准确。
【详解】A、T-DM1中的曲妥珠单抗是精准识别肿瘤细胞的成分，杀死肿瘤细胞的有效成分是DM1，A错误；
B、根据题图：T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合，溶酶体破裂导致细胞凋亡，B正确；
C、曲妥珠单抗制备中可选择HER2作为抗原刺激小鼠产生免疫应答，以获得能产生特异性识别HER2的抗体的B淋巴细胞，C错误；
D、连接物在内环境中要保持稳定，在细胞内能被断开，才能保证精准杀死肿瘤细胞，而不伤害其他细胞，D错误。
故选B。
5. “三亲婴儿”技术是指取出患病母亲卵细胞的核，导入女性捐赠者的去核卵母细胞中，再将重构卵母细胞和父亲的精子结合。下列有关"三亲婴儿"的叙述，不正确的是（ ）
A. 该技术可避免母亲的红绿色盲基因遗传给三亲婴儿
B. 培育三亲婴儿过程中用到了核移植技术，但不属于无性繁殖
C. 捐献者卵母细胞去掉的细胞核实际是纺锤体—染色体复合物
D. 三亲婴儿的遗传物质来自其父亲、母亲和捐赠者
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。原理是动物细胞核具有全能性，克隆动物的遗传物质来自双亲，其核遗传物质来自供核生物，而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
【详解】A、红绿色盲基因位于细胞核内，母亲提供了细胞核，不能避免母亲的红绿色盲基因遗传给三亲婴儿，A错误；
B、“三亲婴儿”技术是指取出患病母亲卵细胞的核，导入女性捐赠者的去核卵母细胞中，再将重构卵母细胞和父亲的精子结合，用到了核移植技术，属于有性生殖，B正确；
C、捐献者卵母细胞处于减Ⅱ中期，去掉的细胞核实际是纺锤体—染色体复合物，C正确；
D、三亲婴儿的培育细胞质基因来自捐赠者，细胞核中的基因一半来自父方一半来自母方，D正确。
故选A。
6. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A. 可选用新鲜的香蕉、菠菜、猪肝等作为实验材料
B. 研磨液中2ml/L的NaCl溶液有利于溶解DNA和去除杂质
C. 过滤液放入4℃冰箱或加入预冷的酒精都可抑制DNA酶的活性
D. 将析出的丝状物加入4mL二苯胺试剂后沸水浴加热可出现蓝色
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。
【详解】A、NA粗提取实验需要选取DNA含量相对较高的材料。新鲜的香蕉、菠菜（植物细胞）含有细胞核，有DNA；猪肝（动物细胞）也含有细胞核，存在DNA，这些材料都能用于该实验，A正确；
B、DNA在2ml/L的NaCl溶液中DNA的溶解度较高，搅拌过滤后，DNA存在于滤液中，有利于去除杂质，B正确；
C、酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，将过滤液放入4℃冰箱或加入预冷的酒精的目的是抑制DNA酶的活性，避免DNA被水解，C正确；
D、将析出的丝状物先溶于5ml 2ml/L NaCl溶液中，然后加入4mL二苯胺试剂，混匀后沸水浴中加热可出现蓝色，D错误。
故选D。
7. 作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（ ）。
A. 能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B. 具有多个限制酶切点，以便目的基因的表达
C. 具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合
D. 它的参与能够使标记基因在宿主细胞中复制并稳定保存
【答案】A
【解析】
【分析】标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用。在基因工程意义上来说，它是重组DNA载体的重要标记，通常用来检验转化成功与否；在基因定位意义上来说，它是对目的基因进行标志的工具，通常用来检测目的基因在细胞中的定位。
【详解】A、作为运载体必须具备的条件是之一是在宿主细胞中进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，即能在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因，A正确；
B、具有一个至多个限制酶切点，是为了使外源DNA片段（目的基因）插入其中，B错误；
C、标记基因是为了便于重组DNA的鉴定和选择，C错误；
D、它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存，D错误。
故选A。
8. DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的技术。下列关于核酸片段的扩增及电泳鉴定的叙述，正确的是（ ）
A. 电泳一段时间，离加样孔越近的DNA分子越小
B. 凝胶中DNA的迁移速率与凝胶浓度有关
C. 凝胶中的DNA分子不能直接在紫外灯下检测到
D. 用生理盐水来配制0.8%~1.2%的琼脂糖溶液
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、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。
【详解】AB、凝胶中DNA的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象都有关系，DNA分子越小，其在凝胶中的迁移速率越快，电泳一段时间后，离加样孔越远，A错误、B正确；
C、凝胶中已提前加入核酸染料，其中的DNA分子可直接在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，C错误；
D、用电泳缓冲液配制0.8%~1.2%的琼脂糖溶液，D错误。
故选B。
9. 抗体酶又称催化抗体，是一类免疫球蛋白，其结构如下图所示，它既具有相应免疫活性，又能像酶那样催化某种化学反应。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 抗体酶与抗原、底物的结合均具有专一性的特点
B. 抗体酶可使药物的前体物质在肿瘤组织中水解为活性分子，从而起杀伤作用
C. 抗体酶能阻止病毒与靶细胞结合的机理可能是选择性地使病毒外壳蛋白发生水解
D. 可通过蛋白质工程对特异抗体的抗原结合位点进行空间改造，使其获得催化功能
【答案】D
【解析】
【分析】1、抗体酶是指具催化能力的免疫球蛋白，称为抗体酶或催化抗体，其化学本质是蛋白质。抗体酶具有典型的酶反应特性，即也具有高效性、专一性。
2、将抗体转变为酶主要通过诱导法、引入法、拷贝法三种途径。诱导法是利用反应过渡态类似物为半抗原制作单克隆抗体，筛选出具高催化活性的单抗即抗体酶；引入法则借助基因工程和蛋白质工程将催化基因引入到特异抗体的抗原结合位点上，使其获得催化功能；拷贝法主要根据抗体生成过程中抗原-抗体互补性来设计的。
【详解】A、抗体酶具有抗体和酶的特性，所以与抗原、底物的结合均具有专一性，A正确；
B、由图可知，抗体酶的底物结合部位可与药物的前体物质结合，并将其在肿瘤组织中水解为有活性药物分子，从而其杀伤作用，B正确；
C、抗体酶可能选择性的使病毒外壳蛋白发生水解，从而阻止病毒与靶细胞结合，C正确；
D、借助蛋白质工程无法直接改造蛋白质的空间结构，借助基因工程和蛋白质工程将催化基因的表达产物引入到特异抗体的抗原结合位点上，使其获得催化功能，D错误。
故选D。
10. 木聚糖酶是一种应用广泛的水解酶，研究人员通过替换木聚糖酶中的9个氨基酸并增加一个二硫键，成功构建了该酶的突变体。与天然的木聚糖酶相比，突变体的最大酶活性较之前提升1.81倍，酶的最适温度提高了5℃。下列说法错误的是（ ）
A. 改造木聚糖酶可通过改造或合成基因来完成
B. 可利用基因的定点突变技术获取该酶的突变体
C. 探究该酶的突变体的最适温度时，需先进行预实验
D. 在相同温度下，突变体降低活化能的作用必然更显著
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程‌是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。它是在基因工程的基础上发展起来的第二代基因工程技术。‌
【详解】A、蛋白质的改造需要通过改造或合成基因实现，因为细胞中蛋白质的合成需要基因控制实现，即改造木聚糖酶可通过改造或合成基因来完成，A正确；
B、改造木聚糖酶可通过改造或合成基因来完成，改造基因的过程要用到基因的定点突变技术，B正确；
C、探究该酶的突变体的最适温度时，需先进行预实验以检测实验设计的科学性和可行性，为进一步实验摸索条件，C正确；
D、温度是影响酶活性的重要因素，在低温或温度过高时酶活性较低甚至变性失活，此条件下突变体降低活化能的作用未必更显著，且相同温度但不同pH条件下，突变体的酶活性未必优于天然的木聚糖酶，D错误。
故选D。
11. 科研人员利用下图所示的流程，将小鼠多能干细胞（PSC）诱导成精原干细胞，并让精原干细胞分化成的精子与卵母细胞受精，从而得到正常后代。下列叙述错误的是（ ）
A. PSC形成精子的过程中，细胞内染色体数目会发生变化
B. 步骤①只能加入一个分化出的精子，以避免多个精子和卵母细胞融合
C. 上述流程中利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
D. 通过上述类似流程，人类仍可能生下患有白化病等遗传病的后代
【答案】B
【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、PSC形成精子的过程中细胞内的染色体数目会减半，A正确；
B、为保证受精的成功，步骤①可加入多个分化出的精子，因为卵母细胞受精时会发生相应的变化以避免多精入卵，B错误；
C、题图流程中包含的技术手段有动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等，C正确；
D、白化病是单基因遗传病，题图流程中没有对胚胎进行基因检测，因而通过题干类似流程，人类仍可能生下患有白化病等遗传病的后代，D正确。
故选B。
12. 超低温冷冻脱毒法是先用超低温对细胞进行选择性破坏，再用植物组织培养技术获得脱毒植株的方法。以马铃薯茎尖为材料，采用超低温冷冻脱毒法可获得脱毒苗。下列叙述错误的是（ ）
A. 植物组织培养所用培养基中生长素与细胞分裂素的比值影响了分化方向
B. 该技术利用了茎尖分生区组织细胞无成熟大液泡、不易形成冰晶的特性
C. 经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯比未脱毒的马铃薯抗病毒能力更强
D. 用茎尖能够获得脱毒苗的原因是植物顶端分生区病毒极少或无病毒
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养的应用：微型繁殖、作物脱毒(选材应该选择茎尖组织)、制造人工种子、单倍体育种(最大的优点是明显缩短育种年限，得到的全为纯种)、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、组织培养所用培养基中生长素与细胞分裂素的比值较高时利于根的分化，生长素和细胞分裂素比值低时有利于芽的分化，说明培养基中生长素与细胞分裂素的比值影响了分化方向，A正确；
B、由于茎尖分生组织无成熟液泡，不易形成冰晶，因此可采用超低温冷冻脱毒法对外植体进行消毒，B正确；
C、经超低温冷冻脱毒培养的马铃薯只是脱毒，并没有获得抗病毒的能力，C错误；
D、植物的顶端分生区病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，经过人工培养可获得脱毒苗，D正确。
故选C。
13. 下表是几种限制酶的识别序列及切割位点（Y=C或T，R=A或G）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键，增加2个游离的磷酸基团
B. 一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，并在特定位点切割
C. AluⅠ切割后的DNA片段只可用E.cliDNA连接酶连接
D. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后，BamHⅠ和Sau3AⅠ均不能识别并切割
【答案】A
【解析】
【分析】限制酶的特点：识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，切割后可能形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶切割一次需切断2个磷酸二酯键，形成2个新的游离的磷酸基团，A正确；
B、一种限制酶不一定只识别一种核苷酸序列，如HindⅡ，B错误；
C、用AluⅠ切割得到的是平末端，可用T4DNA连接酶连接起来，C错误；
D、BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后，BamHⅠ不能识别并切割重组片段，而Sau3AⅠ可识别并切割重组片段，D错误。
故选A。
14. 下表为培养某种微生物的培养基配方，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该培养基属于液体培养基，无法进行菌种的分离
B. 该培养基中的氮源是NaNO3，高浓度NaNO3可抑制细菌的生长
C. 该培养基中的碳源是（CH2O），如将（CH2O）替换为纤维素，可用于初步筛选纤维素分解菌
D. 使用培养基培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或酸性
【答案】D
【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（如琼脂），所以属于液体培养基。液体培养基通常不利于菌种的分离，因为菌种在液体中分散，难以形成单个菌落，而分离菌种常用的方法如平板划线法和稀释涂布平板法一般是在固体培养基上进行，A正确；
B、在该培养基成分中，NaNO3 能为微生物提供氮元素，是氮源。高浓度的NaNO3 会使培养基的渗透压升高，可能导致细菌细胞失水，从而抑制细菌的生长，B正确；
C、(CH2O) 可以为微生物生长提供碳元素，是碳源，当把(CH2O) 替换为纤维素时，只有能够分解纤维素的微生物才能利用纤维素作为碳源生长，这样就可以初步筛选出纤维素分解菌，C正确；
D、不同细菌对培养基的酸碱度要求不同，一般来说，培养细菌时，通常需要将培养基调至中性或弱碱性，D错误。
故选D。
二、多选题
15. 狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉且其细胞中的黄酮类化合物可入药。为满足狼爪瓦松 市场化需求，某科研小组利用植物细胞工程等技术手段，进行狼爪瓦松的扩大培养，具体过程如图 所示（其中数字序号代表相应的处理过程）。下列有关分析错误的有（ ）
A. 过程③先在生长素/细胞分裂素的值高的培养基中培养，再转移至其值低的培养基中
B. 制备培养基的正确顺序是：称量→溶解→定容→调 pH 值→分装→灭菌
C. 过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙
D. 过程⑥利用愈伤组织分裂能力强、全能性高的特点可大量获得黄酮类化合物
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据图分析，过程①为接种外植体，②为诱导脱分化形成愈伤组织，③为诱导再分化，④为诱变育种，⑤为植物体细胞杂交。
【详解】A、生长素/细胞分裂素的值高时，利于生根，该值低时利于生芽，过程③需先生芽，再生根，因此过程③先在生长素/细胞分裂素的值低的培养基中培养，再转移至其值高的培养基中，A错误；
B、制备培养基时，先调节pH后灭菌，因此制备培养基的正确顺序是：称量→溶解→定容→调pH值→分装→灭菌，B正确；
C、过程④常用射线或化学物质处理，发生的是基因突变，基因突变具有不定向性和低频率性，故过程④常用射线或化学物质处理后不一定可获得大量所需的突变体植株丙，C错误；
D、过程⑥利用愈伤组织分裂能力强的特点可大量获得黄酮类化合物，没有培育成相应植株，不能体现其全能性，D错误。
故选ACD。
16. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵。实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 菌T能够吸收秸秆中的纤维素，并利用细胞内的纤维素酶将其分解
B. 酵母菌纯培养时，可使用稀释涂布平板法或平板划线法进行接种
C. 可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对淋洗液和培养瓶进行灭菌
D. 本实验与以粮食为原料发酵生产乙醇，所利用的发酵底物均主要为葡萄糖
【答案】BCD
【解析】
【分析】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18～30℃；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。
【详解】A、在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，但菌T自身不能吸收秸秆中的纤维素，而是菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，A错误；
B、稀释涂布平板法和平板划线法都是酵母菌纯培养时常用的接种方法，前者适用于需要计数的实验，后者适用于需要分离单菌落的实验，B正确；
C、湿热灭菌法适用于用具、水及培养基的灭菌，包括玻璃器具、水及培养基等‌，干热灭菌法则是一种通过干热空气进行灭菌的方法，因此可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对淋洗液和培养瓶进行灭菌，C正确；
D、本实验利用的发酵底物主要是秸秆分解产生的葡萄糖，以粮食为原料发酵生产乙醇，其发酵底物主要是粮食中的淀粉分解产生的葡萄糖，二者所利用的发酵底物均主要为葡萄糖，D 正确。
故选BCD。
17. 下图为全球首例非人灵长类克隆动物的培育过程，为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它。下列说法中错误的是（ ）

A. 非人灵长类克隆动物成功率低原因之一为供体细胞的细胞核难以完全恢复分化前的功能状态
B. 应将采集到的卵母细胞培养到MII期再通过显微操作去除其核膜包被的细胞核
C. 图中对于重构胚的处理使其中某些基因的甲基化程度和组蛋白的乙酰化程度增加，有利于重构胚的正常发育
D. 在胚胎移植前，需要对代孕母猴注射糖皮质激素等免疫抑制剂，防止免疫排斥的发生
【答案】BCD
【解析】
【分析】细胞核移植概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】A、在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，主要原因一方面是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；另一方面是对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善，A正确；
B、将卵母细胞培养到MII期后进行去核操作，此时细胞核退化，出现的是纺锤体-染色体复合物，故去核的实质是去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物，B错误；
C、结合题意和图示操作可知，将组蛋白去甲基化和增加乙酰化，有利于重构胚的分裂和发育，使其完成细胞分裂和发育进程，C错误；
D、代孕母猴在胚胎移植前应进行同期发情处理以使其与供体处于相同的生理状态，但由于受体对外来胚胎几乎不发生免疫排斥，因此不需要对代孕母猴注射免疫抑制剂，D错误。
故选BCD。
18. 单倍体胚胎干细胞（haESCs）是拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群，取自孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞。获得haESCs的两种方式如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 方式一中，可用紫外线短时间照射使卵母细胞的DNA变性
B. 方式二中，形成的雄原核和雌原核会相互融合
C. haESCs不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能
D. haESCs的性染色体来自精子，为1条Y染色体
【答案】AC
【解析】
【分析】胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内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。
【详解】A卵母细胞去核或使其中DNA失活的方法有梯度离心、紫外线短时间照射等，A正确；
B、由图可以看出，方式二中，形成的雄原核和雌原核未相互融合，B错误；
C、haESCs取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，其细胞中通常只有一个染色体组，因此不含等位基因，有利于研究隐性基因 的功能，C正确；
D、由于单倍体胚胎干细胞取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，细胞中含一条X染色体或一条Y染色体，D错误。
故选AC。​
19. 如图所示，a表示现代生物工程技术，b表示其结果，下面说法不正确的是（ ）
A. 如果a是核移植技术，b的产生说明了动物细胞核具有全能性
B. 如果a是体外受精技术，b的产生过程中需经过胚胎移植后的检查这一步骤
C. 如果a是胚胎分割技术，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或原肠胚进行均等分割
D. 上述三种生物工程技术中b受体均需注射促性腺激素，以达到超数排卵和同期发情的目的
【答案】CD
【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胚或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、据题图分析可知，如果a是核移植技术，核移植技术是将一个细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终生成克隆动物。这个过程证明了动物细胞核具有全能性，即一个细胞核能够指导一个完整生物体的发育，故b的产生说明了动物细胞核也具有全能性，A正确；
B、体外受精技术是在实验室条件下模拟自然受精过程，使精子和卵子结合形成受精卵，进而发育成胚胎。在胚胎移植前，通常需要对受体母畜进行同期发情处理，并在胚胎移植后进行妊娠检查，以确保移植成功，B正确；
C、胚胎分割技术是在早期胚胎阶段，将胚胎分割成两部分或多部分，每部分都能发育成一个完整个体。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行均等分割，C错误；
D、上述三种生物工程技术中b的受体均需注射促性腺激素，以达到同期发情的目的，D错误。
故选CD。
20. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量，其原理是：在PCR反应体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链部分互补的荧光探针，在PCR反应过程中，子链延伸至荧光探针处，TaqDNA聚合酶会将其水解以便继续催化合成子链；荧光探针水解后发出的荧光可被荧光监测系统接收到，且每扩增一个DNA，就有一个荧光分子生成。如图为荧光定量PCR技术的部分过程，下列说法正确的是（ ）
A. TaqDNA聚合酶与模板结合时遵循碱基互补配对原则
B. 若用cDNA作模板，上述技术也可估计某基因的转录效率
C. 探针完整时，有荧光，Taq酶延伸至探针处时切断探针，荧光消失
D. 达到某荧光强度所需的循环次数与起始模板DNA量呈负相关
【答案】BD
【解析】
【分析】据题干分析可知，荧光积累的越快，样本中目标DNA序列越多,达到设定阈值所需的循环数越少，即Ct值越小。
【详解】A、TaqDNA聚合酶与模板结合是酶与底物的结合，不是因为碱基互补配对原则结合的，A错误；
B、由于cDNA是以某基因转录形成的mRNA为模板逆转录形成的，若用cDNA作模板，需要检测出总mRNA数目和某基因的mRNA数目，故上述技术也可检测某基因的转录效率，B正确；
C、探针完整时，荧光被淬灭基团淬灭，不会发出荧光，当Taq酶延伸至探针处时切断探针，荧光基团与淬灭基团分离，从而发出荧光，C错误；
D、由荧光定量PCR技术原理“每加入一对引物同时加入一个与某条模板链部分互补的荧光探针”且“每扩增一个DNA，就有一个荧光分子生成”，起始模板DNA量越多，经过较少的循环次数就能达到某一荧光强度，起始模板DNA量越少，则需要较多的循环次数才能达到该荧光强度，所以达到某荧光强度所需的循环次数与起始模板DNA量呈负相关，D正确。
故选BD。
三、非选择题
21. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌，设计了如下实验。请分析并回答下列问题：
实验步骤：
I、取样：从刚宰杀的牛的瘤胃中取样，将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。
Ⅱ、培养基的配制和灭菌：
配制全营养LB固体培养基。配方：水、蛋白胨、酵母提取物、NaCl、琼脂糖（一种凝固剂）。配制尿素固体培养基。配方：水、葡萄糖、NaCl、K2HPO4、尿素、琼脂糖。
Ⅲ、制备瘤胃稀释液并接种，如下图1所示。
Ⅳ、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。
（1）全营养LB固体培养基和尿素固体培养基在营养成分上的主要区别是___________，尿素固体培养基能够筛选出尿素分解菌的原因是___________。
（2）该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下，利用该方法进行分离计数时，需要用到图2中的实验器材有___________。
（3）为了判断尿素培养基是否具有选择作用，实验时还需要同时接种全营养平板，如果同一浓度梯度下，___________，则说明尿素培养基具有选择作用。
（4）为了避免混淆，本实验中使用的平板需要在培养皿的___________（“皿盖”或“皿底”）做好标记。然后在___________（“18~25℃”或“25~30℃”或“30~37℃”）的恒温培养箱中需培养1—2d，每隔24h统计一次菌落数目，选择菌落数目稳定时的记录作为结果，其目的是___________。
（5）若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养，培养后平板上出现的菌落数如图1所示，则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为___________。
【答案】（1） ①. 全营养LB固体培养基含有多种氮源，尿素固体培养基以尿素为唯一氮源 ②. 只有能合成脲酶的微生物（尿素分解菌）才能分解尿素作为氮源生长，其他不能分解尿素的微生物因缺乏氮源无法生长 （2）①③④
（3）尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数
（4） ①. 皿底 ②. 30～37℃ ③. 防止培养时间不足导致菌落遗漏
（5） 3.5×1010个
【解析】
【分析】1、筛选尿素分解菌要以尿素为唯一氮源，缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素而缺乏氮源导致生长发育受抑制，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，所以用尿素固体培养基能够选择出分解尿素的微生物；
2、稀释涂布平板法：稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，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，就能推测样品大约含有多少活菌。
【小问1详解】
全营养LB固体培养基和尿素固体培养基在营养成分上的主要区别：全营养LB固体培养基的配方中有蛋白胨、酵母提取物，它们能提供氮源等多种营养成分；而尿素固体培养基的配方中仅以尿素作为唯一氮源。所以主要区别是全营养LB固体培养基含有多种氮源，尿素固体培养基以尿素为唯一氮源；尿素固体培养基能够筛选出尿素分解菌的原因： 只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，利用尿素中的氮源来生长繁殖。在该培养基上，其他不能分解尿素的微生物由于缺乏可利用的氮源而无法生长，而尿素分解菌可以利用尿素作为氮源生长，所以尿素固体培养基能够筛选出尿素分解菌；
【小问2详解】
据图可知，接种后平板上培养出了菌落，且菌落可用于计数，故接种方法为稀释涂布平板法。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作，故需要用到①酒精灯（③培养皿）、④涂布器；
【小问3详解】
选择培养基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，故同一浓度梯度下，尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数，则说明尿素培养基具有选择作用；
【小问4详解】
本实验使用的平板较多，为了避免混淆，最好使用前在培养皿上做好标记，由于培养基倒置培养，所以皿底上标记号组别、培养日期和平板上培养样品的稀释度等。为了防止培养时间不足导致菌落遗漏，在恒温培养箱中需培养1-2d，每隔24h统计一次菌落数目，选择菌落数目稳定时的记录作为结果。一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。由于分离的菌是从牛的瘤胃中取样的，故培养箱的温度设定在30—37℃为宜；
【小问5详解】
5号试管的稀释倍数为107，5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=（68+75+67）÷3÷0.1×107×5=3.5×1010（个）。
22. 紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢产物，具有高抗癌活性。回答下列问题：
（1）利用植物细胞培养生产紫杉醇的过程：将红豆杉外植体置于______（填激素及比例）的培养基中经________获得愈伤组织，再将愈伤组织移至液体培养基大量培养从而获得紫杉醇。该过程________（填“体现”或“未体现”）细胞的全能性。
（2）灵芝诱导子可能通过介导植物的防御反应来促进紫杉醇合成，在最佳诱导条件下对红豆杉进行细胞悬浮培养，结果如图1所示。PPO能催化酚类物质氧化导致细胞褐化。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶，经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照组相比明显上升。结合图1分析，灵芝诱导子对酚类物质质量浓度的影响是________。灵芝诱导子促进紫杉醇合成的作用机制如图2所示，请在图2中括号内填入“+”或“-”，完善作用机制图________。

（3）研究人员尝试运用不对称体细胞杂交技术（利用射线破坏供体细胞的染色质，将其与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质）将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图3所示。已知X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。对红豆杉和柴胡原生质体进行的A、B处理分别为_______。过程③常用的化学方法有________（答出2点）。只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是________。

（4）新的研究发现只有染色体不稳定性（简称“CIN”，即细胞分裂发生错误导致染色体不稳定）水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。选择一种药物，结合必需的实验材料和试剂，补充实验进行验证。
药物a：能提高CIN水平，且抑制有丝分裂
药物b：能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂
药物c：不能提高CIN水平，但能抑制有丝分裂
将CIN水平低的乳腺癌细胞分为两组。其中对照组的处理方式为适量的紫杉醇溶液，实验组的处理方式为：______。培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。
注：正常纺锤体是指固定于细胞两极的纺锤体，多极纺锤体是指固定于细胞三、四或者更多个极的纺锤体。
【答案】（1） ①. 生长素与细胞分裂素的比值等于1 ②. 脱分化 ③. 未体现
（2） ①. 提高酚类物质质量浓度 ②.
（3） ①. X射线、碘乙酰胺 ②. 聚乙二醇（PEG）融合法 ③. 杂种细胞在细胞核和细胞质的功能上实现了互补，使细胞恢复正常分裂
（4）药物b和等量紫杉醇溶液
【解析】
【分析】植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
【小问1详解】
若要获得愈伤组织，应将红豆杉外植体置于生长素与细胞分裂素的比值等于1的培养基中经脱分化过程获得愈伤组织，再将愈伤组织移至液体培养基大量培养从而获得紫杉醇。细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，所以上述过程不能体现细胞的全能性。
【小问2详解】
PPO能催化酚类物质氧化导致细胞褐化，图1表明灵芝诱导子能降低PPO活性，导致酚类物质被氧化的量减少，酚类物质质量浓度提高，且经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照组相比明显上升，说明灵芝诱导子可以促进PAL活性，综上可知灵芝诱导子促进紫杉醇合成的作用机制为：
【小问3详解】
该技术的目的是培育能产生紫杉醇的柴胡，紫杉醇是存在于珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢物，所以红豆杉是供体细胞，柴胡是受体细胞，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质，故A处理为X射线处理以获得红豆杉的部分遗传物质，B处理为碘乙酰胺以抑制细胞分裂。过程③表示原生质体的融合，通常采用聚乙二醇（PEG）融合法。由于杂种细胞在细胞核和细胞质的功能上实现了互补，可以使细胞恢复正常分裂，所以只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。
【小问4详解】
只有染色体不稳定性（CIN）水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提 高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。紫杉醇不抑制有丝分裂，因此应选择能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂的药物b进行处理，对照组用适量的紫杉醇处 理，实验组使用药物b和等量的紫杉醇处理，药物 b 能提高CIN水平，增加细胞对紫杉醇的敏感性，诱导癌细胞死亡，对照组细胞CIN水平较低，细胞对紫杉醇的敏感性较低，癌细胞死亡数量少，因此培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。
23. 登革热是由登革病毒引起并经媒介伊蚊叮咬传播的急性传染病。利用单克隆抗体制备技术制备出的抗体，既可以用于治疗，又可以用于精确检测，还可以预防登革热大面积传染。抗登革病毒单克隆抗体的制备过程如图所示。回答下列问题：
（1）在制备抗登革病毒单克隆抗体的过程中，首先要将纯化的登革病毒蛋白注入小鼠体内，其目的是从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得________。一般需要多次注射登革病毒蛋白，目的是________。
（2）图1中可运用________诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，此法不适用于植物原生质体融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理________（填“相同”或“不同”）。
（3）核苷酸合成有两个途径，如图2所示。其中，骨髓瘤细胞缺乏转化酶只能利用全合成途径进行无限增殖；B淋巴细胞两种途径都能进行，物质A会阻断全合成途径。现用加入H、A、T三种物质的HAT培养基来筛选未融合细胞或两两融合后的细胞，其中________（选填“骨髓瘤细胞”“B细胞”“骨髓瘤细胞——骨髓瘤细胞”“B细胞——B细胞”“B细胞—骨髓瘤细胞”）会因无法进行图中两个途径而在HAT培养基上不能增殖。杂交瘤细胞在HAT培养基上可以通过________途径合成核苷酸。将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，利用________的原理进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，即图1中的丁。
（4）得到大量登革病毒单克隆抗体的方法之一是将杂交瘤细胞在体外培养液中进行培养，接种入培养液中杂交瘤细胞的数量是影响单克隆抗体产量的重要因素之一，为探究一定培养液中接种杂交瘤细胞的最佳数量，请写出实验思路：________。
【答案】（1） ①. 已免疫的B淋巴细胞 ②. 通过二次免疫使能产生抗登革病毒抗体的B淋巴细胞增多
（2） ①. 灭活的病毒 ②. 相同
（3） ①. 骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞 ②. 补救合成 ③. 抗原与抗体特异性结合
（4）将适宜的动物细胞培养液均分为体积相同的几组（可自设组数）；在不同组别中接种不同量的能产生登革病毒的单克隆抗体的杂交瘤细胞；一定时间后，测定各组培养液中的抗体含量
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
将纯化的登革病毒蛋白注入小鼠体内，其目的是从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得已免疫的B淋巴细胞。再次注射登革病毒蛋白，属于二次免疫，会产生更多的B淋巴细胞，便于后续单克隆抗体的制备。
【小问2详解】
诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时，采用的诱导方法有灭活病毒诱导法、电融合法、聚乙二醇融合法等，其中灭活病毒诱导法为动物细胞特有的方法，不适用于植物原生质体融合，动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，都是利用了细胞膜具有一定流动性的特性。
【小问3详解】
物质A可以阻断全合成途径，骨髓瘤细胞不能进行补救合成途径，所以在HAT培养基中骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞一骨髓瘤细胞两种途径都无法进行，所以无法合成核苷酸，从而无法进行有丝分裂。杂交瘤细胞（由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合）的全合成途径虽然被物质A阻止，但其中的B淋巴细胞保留了能利用H、T物质合成核苷酸的补救合成途径，故可以继续增殖。抗原与抗体的结合具有特异性，故利用抗原与抗体特异性结合的原理可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
实验目的是探究一定培养液中接种杂交瘤细胞的最佳数量，其因变量为接种的杂交瘤细胞的数量差异，因变量为单克隆抗体的产量，所以其实验设计思路为：将适宜的动物细胞培养液均分为体积相同的几组；在不同组别中接种不同量的能产生登革病毒的单克隆抗体的杂交瘤细胞；一定时间后，测定各组培养液中的抗体含量。
24. 异体器官移植是替代器官功能的有效途径，因器官严重短缺而受到限制，科学家试图通过异种体内培育人源化器官来解决器官供体短缺难题，但此前从未成功。我国科学家综合利用多种现代生物技术，首次在猪胚胎内培育出主要由人体细胞构成的“人一猪嵌合中期肾”，且维持到胚胎第28天。该研究成功实现了首例人源化中肾的异种体内再生壮举。图1为实验过程示意图，①～③为技术操作或生理过程，图2为CRISPR-Cas9基因编辑示意图。请回答下列问题：
（1）我国科学家研究获得人源化中肾的过程，除了基因编辑技术外，还运用了的生物技术有：____________。（至少答出2项技术）
（2）为了敲除掉与猪肾脏发育密切相关的关键基因SLX1，图1过程①采用了CRISPR-Cas9基因编辑技术。Cas9蛋白的作用是_________，科学家设计的向导RNA，应具有的特征有__________。科学家敲除掉SLIX1基因的目的是_________。
（3）过程②需要采用____________方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程。在重构胚发育到_________时，科学家将iPS细胞注入，形成嵌合胚胎。
（4）图中过程③所用诱导多能干细胞（iPS）来自___________（填“人”或“猪”），选择iPS作为肾脏供体细胞的原因是_____________。
【答案】（1）动物细胞培养技术、细胞核移植技术、胚胎移植技术
（2） ①. Cas9蛋白可以对DNA进行切割（或“使磷酸二酯键断裂”） ②. 能够识别并结合目标DNA，与Cas9蛋白形成复合物（或“帮助Cas9蛋白识别和结合到目标DNA上”） ③. 使猪胚胎在发育过程中避免猪细胞与外来的iPS竞争肾脏发育位置，促进人类肾脏发育
（3） ①. 物理或化学 ②. 桑葚期（或囊胚期）
（4） ①. 人 ②. iPS具有与胚胎干细胞类似的分裂和分化能力，在特定条件诱导下能定向分化为特定的组织器官
【解析】
【分析】细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能。在多细胞生物中，每个体细胞的细胞核都含有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体。诱导多能干细胞技术是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞。分化的细胞在特定条件下被逆转后，恢复到类似胚胎干细胞。分化是基因选择性表达的结果，并没有改变遗传物质，而重编程在某种意义上就是分化的一个逆转。
【小问1详解】
根据图示，我国科学家研究获得人源化中肾的过程，除了基因编辑技术外，还使用了动物细胞培养技术、细胞核移植技术、胚胎移植技术。
【小问2详解】
根据图示，Cas9蛋白的作用是对DNA进行切割（或“使磷酸二酯键断裂”），为了在特定位点切割DNA序列，科学家设计的向导RNA，应具有的特征有能够识别并结合目标DNA，与Cas9蛋白形成复合物（或“帮助Cas9蛋白识别和结合到目标DNA上”）；实验目的是猪胚胎内培育出主要由人体细胞构成的“人一猪嵌合中期肾”，科学家敲除掉SLIX1基因的目的是使猪胚胎在发育过程中避免猪细胞与外来的iPS竞争肾脏发育位置，促进人类肾脏发育。
【小问3详解】
过程②是将成纤维细胞核移植到去核的卵母细胞形成重构胚，需要采用物理或化学方法（如使用蛋白酶抑制剂）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程。在重构胚发育到桑葚期（或囊胚期）时，细胞开始进行发育，科学家将iPS细胞注入，形成嵌合胚胎。
【小问4详解】
最终是获得主要由人体细胞构成的“人一猪嵌合中期肾”，因此图中过程③所用诱导多能干细胞（iPS）来自人，选择iPS作为肾脏供体细胞的原因是iPS具有与胚胎干细胞类似的分裂和分化能力，在特定条件诱导下能定向分化为特定的组织器官。
25. 相分离是蛋白质具有的一种物理特性，是驱动细胞内各类无膜凝聚体形成的重要机制。研究人员将未知蛋白与不具有相分离特性的Cry2蛋白相连，如果未知蛋白具有相分离特性，则在蓝光照射下会发生凝聚，从而开发出检测蛋白是否有相分离特性的工具。FUS蛋白作为经典的相分离蛋白，经常用作实验对照。为了探究X蛋白是否具备相分离特性，科学家需要构建能同时表达Cry2蛋白和X蛋白的重组质粒，质粒中LacZ基因编码产生的β—半乳糖苷酶可以分解X—gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。图1表示质粒的结构，图2表示含有目的基因的DNA片段，其中P1、P2、P3表示引物，其余箭头处表示相关限制酶的识别位点。回答下列问题：

（1）构建重组质粒的过程中需要用到E．cli DNA连接酶，该酶的作用是将具有______的DNA片段连接起来。据图1分析，应选用四种限制酶中的______和______切割质粒，以保证目的基因插入后能够正常表达出Cry2蛋白和X蛋白。
（2）已知X蛋白基因转录得到的mRNA前三个碱基为起始密码子AUG。研究发现在紧邻起始密码子AUG之前加入序列，会显著提高基因的表达效率。利用PCR技术获取X蛋白基因时，为保证X蛋白基因能正确插入载体并高效表达，除选择引物P1外，还需要选择引物______（填“P2”或“P3”），并在该引物5端增加碱基序列5´-______-3´
（3）通过琼脂糖凝胶电泳可将不同的DNA片段区分开来，该技术所依据的原理是______。对PCR产物进行电泳检测，结果显示除X蛋白基因条带外，还有多条非特异性条带（引物和模板不完全配对导致）。为减少非特异性条带的产生，可适当______（填“提高”或“降低”）PCR中复性过程的温度。
（4）为筛选出成功导入重组质粒的目标菌，需要将重组质粒与经处理的大肠杆菌混匀，再将大肠杆菌接种到含有四环素和X-gal的培养基上。培养一段时间后，培养基中颜色为______的菌落为目标菌落，原因是______。
（5）为了确认X蛋白的相分离特性，还可以构建两种重组质粒作为对照，对照组质粒与实验组质粒相比，所含基因的差异分别是______、______。
【答案】（1） ①. 互补黏性末端 ②. MunⅠ ③. XhⅠ
（2） ①. P2 ②. GAATTCGCCACC
（3） ①. 不同DNA分子的大小和构象不同，在凝胶中的迁移速率不同 ②. 提高
（4） ①. 白色 ②. 重组质粒中不含LacZ基因，不能编码产生的β-半乳糖苷酶，不能分解X-gal产生蓝色物质
（5） ①. 不含X蛋白基因 ②. 用FUS蛋白基因替换X蛋白基因
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的简称，指在引物指导下由酶催化的对特定模板(克隆或基因组DNA)的扩增反应，是模拟体内DNA复制过程，在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。
【小问1详解】
E．cli DNA连接酶只能连接黏性末端，则其作用是将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来；据图可知，EcRI能将CadR切掉，不能选用，SalI位于终止子外，也不能选用，故只能选用MunI和XhⅠ切割质粒，产生不同的黏性末端，以保证目的基因插入后能够正常表达出Cry2蛋白和X蛋白。
【小问2详解】
根据图中X蛋白基因的编码链的方向及质粒中启动子方向可知，需要将编码链的5′端靠近启动子，由于X蛋白基因中含有Munl的酶切位点，所以不能用Munl进行切割，但是EcRI与Mun l切割产生的黏性末端相同，所以可以在设计引物的时候添加EcRI的识别序列（-GAATTC-），同时也不能选用含有SalI识别序列的引物，所以还需要选择引物P2，并在其5'端增加碱基序列5'GAATTCGCCACC-3'。
【小问3详解】
不同DNA分子的大小和构象不同，在凝胶中的迁移速率不同，所以可以通过琼脂糖凝胶电泳可将不同的DNA片段区分开来；可适当提高PCR中复性过程的温度，可减少引物和模板不完全配对现象，从而减少非特异性条带的产生。
【小问4详解】
分析题意可知，LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，重组质粒中导入了目的基因，则重组质粒中不含LacZ基因，不能编码产生的β-半乳糖苷酶，不能分解X-gal产生蓝色物质，培养一段时间后，培养基中颜色为白色的菌落为目标菌落。
【小问5详解】
由题意可知，对照组质粒与实验组质粒相比，不含有X蛋白基因，此外FUS蛋白作为经典的相分离蛋白，经常用作实验对照，故为了确认X蛋白的相分离特性，还可以构建两种重组质粒作为对照，对照组质粒与实验组质粒相比，所含基因的差异分别是不含X蛋白基因、用FUS蛋白基因替换X蛋白基因。
限制酶
HindⅡ
AluⅠ
BamHⅠ
Sau3AⅠ
识别序列及切割位点
5'-GTY↓RAC-3'
5'-AG↓CT-3'
5'-G↓GATCC-3'
5'-↓GATC-3'
成分
NaNO3
K2HPO4
KCl
MgSO4.7H2O
FeSO4
（CH2O）
H2O
含量
3g
1g
0.5g
0.5g
0.01g
30g
1L
限制酶
HindⅡ
AluⅠ
BamHⅠ
Sau3AⅠ
识别序列及切割位点
5'-GTY↓RAC-3'
5'-AG↓CT-3'
5'-G↓GATCC-3'
5'-↓GATC-3'
成分
NaNO3
K2HPO4
KCl
MgSO4.7H2O
FeSO4
（CH2O）
H2O
含量
3g
1g
0.5g
0.5g
0.01g
30g
1L