【生物】广东省领航联盟2024-2025学年高二下学期5月联考（A卷）（解析版）

这是一份【生物】广东省领航联盟2024-2025学年高二下学期5月联考（A卷）（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 桢楠为我国二级保护植物，是我国特有的珍贵用材树种，素有"木中金子"之称。我国科学家成功培育出8年生幼树至200年生古树的丛生芽，涵盖多个龄组，为构建成年桢楠优树及桢楠古树的无性繁育技术体系奠定基础。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 不同龄组桢楠细胞的全能性表达难易程度无差异
B. 通过无性繁殖手段能最大程度地保留古树优良性状
C. 生长素与细胞分裂素用量比值高时有利于芽的分化
D. 整个脱分化和再分化过程都在相同的培养基中完成
【答案】B
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
【详解】A、不同龄组桢楠细胞的全能性表达难易程度有差异，一般幼嫩细胞全能性更容易表达，A错误；
B、无性繁殖能保持亲本的优良性状，通过无性繁殖手段能最大程度地保留古树优良性状，B正确；
C、生长素与细胞分裂素用量比值高时有利于根的分化，比值低时有利于芽的分化，C错误；
D、脱分化和再分化过程培养基的成分是不同的，因此不能在相同的培养基中完成，愈伤组织培养基、诱导生芽培养基、诱导生根培养基三种，D错误。
故选B。
2. 2024年，国际"生物解救"项目研究人员宣布通过试管动物技术获得了世界首例白犀牛，白犀牛的获得不涉及下列哪项技术（ ）
A. 细胞核移植B. 体外受精
C. 早期胚胎培养D. 胚胎移植
【答案】A
【分析】进行移植的胚胎有以下来源：基因工程改造的胚胎、体内受精的胚胎、体外受精的胚胎，体细胞核移植得到的胚胎、胚胎分割得到的胚胎。
【详解】A、细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体。试管动物技术是通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生后代，不涉及细胞核移植技术，A符合题意；
B、试管动物技术需要使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，涉及体外受精技术，B不符合题意；
C、体外受精后要将受精卵培养发育为早期胚胎，涉及早期胚胎培养技术，C不符合题意；
D、早期胚胎培养好后，需要移植到受体动物子宫内继续发育，涉及胚胎移植技术，D不符合题意。
故选A
3. 广东有丰富的水果资源用于制作果酒果醋，以下有关利用岭南佳果荔枝制作果酒果醋的叙述正确的是（ ）
A. 酵母菌无氧呼吸产生酒精是导致后期发酵液pH下降主因
B. 制作果醋时，醋酸菌可在氧气充足时将酒精转化为醋酸
C. 制作果酒时，果酒变酸的原因是密封不严导致乳酸菌大量繁殖
D. 主发酵阶段完成酵母菌繁殖，后发酵阶段完成糖的分解和代谢
【答案】B
【分析】果酒的制作，选用的菌种为兼性厌氧型的酵母菌，酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳溶解在水中生成碳酸，会导致发酵液pH下降。果醋的制作原理：醋酸菌是好氧菌，当氧气、糖源都充足时能将糖分解成醋酸；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，二氧化碳是导致后期发酵液pH下降的主因，A错误；
B、制作果醋时，在氧气充足条件下，醋酸菌可将酒精直接转化为醋酸，B正确；
C、在果酒制作过程中出现果酒变酸现象，其原因可能是发酵液中混有乳酸菌发酵产生乳酸；也可能是发酵装置密闭不严，导致醋酸菌生长繁殖，产生醋酸，C错误；
D、主发酵阶段完成糖的分解和酒精生成，酵母菌大量繁殖，后发酵阶段进行陈酿和澄清等过程，D错误。
故选B。
4. Ashby培养基是一种常用的培养基，其基本配方如下表所示，下列有关Ashby培养基的叙述错误的是（ ）
A. 可用于筛选具有固氮能力的菌株B. 可用于观察目的菌株的菌落形态
C. 适合对菌株进行大规模富集培养D. 碳酸钙可以防止培养基过度酸化
【答案】C
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、Ashby培养基中不含氮源，只有具有固氮能力的菌株才能在其上生长，可用于筛选固氮菌株，A正确；
B、在该固体培养基上，目的菌株生长形成菌落，可观察菌落形态，B正确；
C、该培养基是固体培养基，不适合大规模富集培养菌株，大规模富集培养常用液体培养基，C错误；
D、碳酸钙可与微生物代谢产生的酸性物质反应，防止培养基过度酸化，D正确。
故选C。
5. 科研人员利用蛋白质工程对植物体内的抗旱蛋白进行改造，使其能够更有效地调节植物细胞内的渗透压，提高植物在干旱条件下的保水能力，该过程中直接改造的对象是（ ）
A. 抗旱蛋白本身B. 抗旱蛋白基因
C. 抗旱蛋白的mRNAD. 组成抗旱蛋白的氨基酸
【答案】B
【分析】蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因，从而获得所需要的蛋白质。
【详解】 蛋白质工程的直接操作对象是基因，通过对基因的改造来实现对蛋白质的改造，所以对植物体内抗旱蛋白改造，直接改造的是抗旱蛋白基因，不是直接改造抗旱蛋白本身、mRNA 或氨基酸，B正确，A、C、D错误。
故选B。
6. 如图表示实验小组培养某种细菌的结果，有关该接种方法下列叙述错误的是（ ）
A. 接种时采用的接种工具是接种环B. 需要对接种工具进行3次灭菌
C. 不能对培养液中细菌数目计数D. 可以对培养液中的菌株分离纯化
【答案】B
【分析】图示过程为平板划线法，平板划线法可对微生物进行纯化，只有第一次划线蘸取菌液，其余每次划线的菌落来自于上一次划线的末端。
【详解】A、由图可知，该接种方法是平板划线法，接种工具是接种环，A正确；
B、平板划线法操作过程中，每次划线前和划线结束后都要对接种环灭菌，至少4次灭菌，B错误；
C、平板划线法不能用于对培养液中细菌数目计数，稀释涂布平板法可用于计数，C正确；
D、平板划线法可以通过多次划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，从而对培养液中的菌株分离纯化，D正确。
故选B。
7. 研究人员欲利用基因工程使家蚕分泌能发出绿色荧光的蚕丝，下列方法最合理的是（ ）
A. 将绿色荧光蛋白基因插入到蚕丝蛋白基因启动子下游
B. 用绿色荧光蛋白基因替代细胞中的蚕丝蛋白基因
C. 向表达蚕丝蛋白基因的受体细胞中导入绿色荧光蛋白基因
D. 将蚕丝蛋白基因与绿色荧光蛋白基因融合后导入受体细胞
【答案】D
【分析】基因工程的基本操作程序：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】欲利用基因工程使家蚕分泌能发出绿色荧光的蚕丝，构建的基因表达载体在受体细胞中应该能表达出蚕丝蛋白和绿色荧光蛋白，因此应将蚕丝蛋白基因和绿色荧光蛋白基因融合，以获得相应的融合基因，然后将该融合基因插入到蚕丝蛋白基因的启动子下游，构建含有该融合基因的基因表达载体，再将该基因表达载体导入受体细胞，ABC错误，D正确。
故选D。
8. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验中各种试剂作用的描述不恰当的是（ ）
A. 研磨液——促使细胞破裂，释放DNA分子
B. 冷酒精——将DNA分子从溶液中析出
C. 2ml/L的NaCl溶液——溶解蛋白质，分离出DNA
D. 二苯胺试剂——沸水浴后DNA显蓝色
【答案】C
【分析】DNA的粗提取和分离1、DNA的溶解性：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14ml/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。3、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，研磨液可破坏细胞结构，促使细胞破裂，释放出DNA分子，A正确；
B、DNA不溶于冷酒精，而某些蛋白质等杂质可溶于冷酒精，所以冷酒精能将DNA分子从溶液中析出，B正确；
C、2ml/L的NaCl溶液中DNA的溶解度较高，可溶解DNA，其他杂质不能溶解，从而达到去除杂质的目的；在0.14ml/L的NaCl溶液中DNA溶解度最低，蛋白质等杂质在2ml/L的NaCl溶液中溶解度较高，可利用不同浓度的NaCl溶液分离DNA和蛋白质，并非2ml/L的NaCl溶液溶解蛋白质来分离出DNA，C错误；
D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂会显蓝色，可用于DNA的鉴定，D正确。
故选C。
9. AI胚胎分割技术是人工智能与生物技术结合的新兴领域，旨在通过自动化、高精度的算法和操作提升胚胎分割的效率与成功率。下列有关胚胎分割的叙述错误的是（ ）
A. 一般对培养到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割
B. 均等分割的目的是避免影响分割后胚胎的恢复和发育
C. 胚胎分割能提高胚胎的利用率，增加子代遗传多样性
D. 对囊胚期进行胚胎分割时可选滋养层细胞做性别鉴定
【答案】C
【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。在进行胚胎时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
【详解】A、桑葚胚或囊胚阶段的细胞未分化，全能性高，适合分割，A正确；
B、在选择囊胚进行分割时，均等分割内细胞团是关键，否则会导致发育异常或失败，B正确；
C、胚胎分割属于无性繁殖，分割后的个体遗传物质相同，不会增加子代遗传多样性，C错误；
D、囊胚的滋养层细胞可用于性别鉴定，不影响内细胞团发育，D正确。
故选C。
10. 细胞杂交是一种生物学技术，它涉及将来自不同组织类型或遗传背景的细胞融合在一起，形成一个杂种细胞。下列有关细胞杂交的叙述错误的是（ ）
A. 细胞杂交是其他动物细胞工程的基础B. 细胞杂交的原理是细胞膜的流动性
C. 可克服不同物种杂交不亲和的障碍D. 动植物细胞的融合都可用PEG诱导
【答案】A
【分析】动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有电激、聚乙二醇（PEG）、灭活的病毒等。
【详解】A、动物细胞培养是其他动物细胞工程的基础，而不是细胞杂交，A错误；
B、细胞杂交时细胞融合的原理是细胞膜的流动性，B正确；
C、细胞杂交可以实现不同物种细胞的融合，克服了不同物种杂交不亲和的障碍，C正确；
D、PEG（聚乙二醇）是常用的细胞融合诱导剂，动植物细胞的融合都可用PEG诱导，D正确。
故选A。
11. 为了增加植物铁蛋白的多样性，研究人员通过农杆菌介导将大豆铁蛋白基因转入水稻，并在水稻种子稳定表达了大豆铁蛋白基因，下列有关叙述中错误的是（ ）
A. 可从大豆种子细胞中获取铁蛋白基因，并利用PCR技术扩增
B. 添加适量的酚类化合物，有利于大豆铁蛋白基因的成功转化
C. DNA分子杂交技术可检测水稻种子是否表达了大豆铁蛋白
D. 可利用电泳法分离转基因水稻种子细胞中的大豆铁蛋白
【答案】C
【详解】A、利用大豆种子细胞的DNA，根据铁蛋白基因的特定核苷酸序列设计引物，就可以通过PCR技术扩增目的基因，A正确；
B、酚类化合物能吸引农杆菌，添加适量的酚类化合物，有利于农杆菌介导大豆铁蛋白基因的成功转化，B正确；
C、DNA分子杂交技术用于检测目的基因是否导入受体细胞以及是否整合到受体细胞的染色体DNA上，检测水稻种子是否表达了大豆铁蛋白应用抗原—抗体杂交技术，C错误；
D、不同蛋白质的分子大小、带电性质和电量不同，可利用电泳法分离转基因水稻种子细胞中的大豆铁蛋白，D正确。
故选C。
12. 现代发酵工程技术可选用酵母、藻类或细菌等高蛋白产量的微生物菌种，大规模生产单细胞蛋白，下列有关叙述中错误的是（ ）
A. 通过基因工程技术改造菌种代谢途径，可提高蛋白质合成效率
B. 在发酵罐内发酵条件变化会影响微生物的生长繁殖及其代谢途径
C. 通过发酵工程得到单细胞蛋白可用作家畜的饲料
D. 提取单细胞蛋白时，应采用适当的提取、分离和纯化措施来获得产品
【答案】D
【分析】发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。单细胞蛋白指的是通过发酵获得的大量微生物菌体。
【详解】A、基因工程通过导入相应的目的基因可改造菌种代谢途径，提高蛋白质合成效率，A正确；
B、发酵罐内温度、pH、溶氧等发酵条件变化会影响微生物生长繁殖和代谢途径，B正确；
C、单细胞蛋白富含蛋白质，可用作家畜饲料，C正确；
D、发酵产品有两种类型：一种是微生物细胞本身，而单细胞蛋白就是微生物本身，所以采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。还有一种是产品的代谢产物，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，D错误。
故选D。
13. 黄芪是我国的传统中药材，为了探究拮抗菌对黄芪根腐病真菌Fusarium的防控作用，研究人员采集黄芪的根际土壤样品，从样品中分离细菌，并采用平板对峙法筛选拮抗作用强的菌株，将Fusarium接种于培养基中央，分别在不同平板上接种待测菌，如图所示，下列有关叙述错误的是（ ）

A. 筛选拮抗菌的平板上应加入抗生素，以防止外来杂菌干扰
B. 平板上Fusarium真菌菌落越小，则拮抗菌的抗菌效果越好
C. 应设置只接种Fusarium真菌，不接种待测菌的平板做对照
D. 培养基上接种待测菌量以及和Fusarium真菌的距离应相同
【答案】A
【分析】平板对峙培养法是一种用于检测微生物间拮抗作用的方法。其基本原理是将待测菌株与指示菌株在固体培养基上进行接触培养，通过观察两种菌株的生长情况来判断它们之间是否存在相互抑制或促进的作用关系。
【详解】A、筛选拮抗菌时，加入抗生素会抑制所有细菌生长，包括待测菌，不能达到筛选目的，A错误；
B、平板上Fusarium真菌菌落越小，说明拮抗菌对其抑制效果越好，抗菌效果就越好，B正确；
C、设置只接种Fusarium真菌的平板作对照，可排除其他因素干扰，更好地判断待测菌的拮抗作用，C正确；
D、为保证实验结果的准确性，培养基上接种待测菌量以及和Fusarium真菌的距离应相同，D正确。
故选A。
14. 在基因工程中，为防止转基因花粉传播导致基因污染，采取的下列措施中不合理的是（ ）
A. 将外源目的基因导入植物的叶绿体基因组中
B. 培育雄性不育的作物品种作为目的基因的受体
C. 提前或延迟转基因作物种植时间，以避开周围作物的花期
D. 转基因作物的种植区域周围种植大量杂草，以吸收转基因花粉
【答案】D
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。对待转基因技术的正确做法是趋利避害，不能因噎废食。
【详解】A、叶绿体基因组属于细胞质遗传，花粉中几乎不含细胞质基因，将外源目的基因导入植物的叶绿体基因组中，可防止转基因花粉传播造成基因污染，A正确；
B、培育雄性不育的作物品种作为目的基因的受体，由于雄性不育，不会产生花粉，从而避免转基因花粉传播，B正确；
C、提前或延迟转基因作物种植时间，避开和周围作物花期，可使转基因作物的花粉无法传播到周围作物上，减少基因污染，C正确；
D、转基因作物的种植区域周围种植大量杂草，杂草无法有效吸收转基因花粉，而且杂草可能会和转基因作物杂交，导致基因扩散，不能防止基因污染，D错误。
故选D。
15. Sau3AⅠ和BamHⅠ是两种限制酶，其识别序列和切割位点如下表所示。某DNA分子同时含有两种限制酶识别位点，且经BamHⅠ切割后能形成1条DNA片段，经Sau3AⅠ和BamHⅠ同时切割后能形成3条大小不同的DNA片段，下列有关叙述中错误的是（ ）
A. Sau3AⅠ和BamHⅠ切割的部位都是DNA分子中的磷酸二酯键
B. 经Sau3AⅠ和BamHⅠ同时切割后形成的部分产物可自身环化
C. 单独用Sau3AⅠ切割能产生2个大小不同的DNA片段
D. 未用限制酶处理时，该DNA分子中不含游离磷酸基团
【答案】C
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。
【详解】A、限制酶识别并切割的位点是DNA分子中的磷酸二酯键，A正确；
B、根据表格的切割位点的序列可知，经Sau3AⅠ和BamHⅠ切割后产生的黏性末端是相同的，因此切割后形成的部分产物可自身环化，B正确；
C、由图标信息可知，Sau3AⅠ也能识别BamHⅠ的识别序列，故单独用Sau3AⅠ切割和同时用两种酶切割的效果是相同的，也能产生3个大小不同的DNA片段，C错误；
D、由于该DNA分子经BamHⅠ切割后能形成1条DNA片段，因此未切割状态下该DNA分子是环状，环状DNA分子不含游离的磷酸基团，D正确。
故选C。
16. 科研人员将目的基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。再随机挑取3个品系细胞，在不同的引物组合下，通过PCR技术检测目的基因的导入情况（其中细胞3是按正确方向插入目的基因的质粒），结果如图2a和2b所示，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图2a是利用F1和R2扩增的结果
B. 图2b是利用F1和F2扩增的结果
C. 细胞1的质粒中未插入目的基因
D. 细胞2中质粒未导入正向的目的基因
【答案】B
【分析】PCR（聚合酶链式反应）通过高温变性、低温退火、适温延伸三个步骤循环，利用引物特异性结合模板DNA，在DNA聚合酶作用下扩增特定片段。利用PCR技术检测目的基因导入情况的核心原理是通过设计特定引物，结合目的基因及宿主基因组的序列特征，扩增出目标DNA片段，再通过电泳等方法观察产物有无或长度差异，从而判断目的基因是否成功导入、插入方向及插入位置等信息。
【详解】A、由图1可知，F1和R2之间包含完整的T区和目的基因，若插入了目的基因，则能扩增获得长条带，若未插入目的基因，则只能扩增获得短的条带，分析图2a可知，细胞1含有一条短扩增带，因此是未插入目的基因的纯合子，细胞2和3扩增了两条带，因此是杂合子，既含有未导入目的基因的，也含有导入了目的基因的，无论方向是否正确，只要插入即可使F1和R2间距增大，A正确；
B、若用F1和F2进行扩增，则按照正确方向插入目的基因的质粒，不能扩增获得任何片段，则细胞3应无法扩增出片段，因此图2b是利用引物F1和R1或F2和R2扩增的结果，B错误；
C、细胞1含有一条短扩增带，因此是未插入目的基因，C正确；
D、图2a中细胞2扩增了两条带，说明目的基因已插入（无论方向）。图2b中细胞2无大片段和小片段，因F2是目的基因的正向引物，若目的基因反向插入，F2无法正确结合并扩增，故无条带。这表明细胞2的目的基因插入方向错误（非正向），D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题，共60分。
17. 为了应对非洲猪瘟疫情突发对我国生猪产业产生的影响，2018年我国科学家采集、分离了涵盖各个地方猪种的体细胞，并冻存于-196℃的液氮中，实现了品种、家系全覆盖。2025年我国科学家首次利用冻存5年体细胞成功克隆，获得了纯种仙居花猪，这种将体细胞冷冻保存技术与克隆技术结合应用于地方猪资源保护的成功实践，对于保护地方猪品种的珍贵血统具有重要意义。如图5表示克隆猪的培育过程，回答下列问题:
（1）①过程中需要将猪的卵母细胞培育到____________________再进行去核处理，从细胞结构角度分析，选择卵供体猪的去核卵母细胞作为受体细胞的原因之一是其细胞质中含有促进__________表达所需的物质。
（2）②过程需用灭活的仙台病毒对体细胞进行短暂处理，作用是________________。Kdm4d是一种染色体组蛋白去甲基化酶，研究人员将Kdm4d的mRNA注入重构胚，可使胚胎的发育率明显提高，推测可能的原因是____________________________。胚胎移植前，要对代孕母猪进行__________处理，以使供、受体具有相同的生理状况，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。
（3）实验室常以体细胞克隆动物作为模型动物，体细胞克隆动物作为实验动物模型的显著优势是______________________。
【答案】（1）①. MⅡ、减数分裂Ⅱ中期、减数第二次分裂中期（答任意1点即可）②. 细胞核全能性（唯一答案）
（2）①. 诱导细胞融合 ②. Kdm4d的mRNA翻译形成的酶可去除染色体组蛋白上的甲基化修饰，使相关基因更容易表达，促进胚胎发育 ③. 同期发情
（3）减少个体差异对实验结果的干扰、遗传背景相同
【分析】克隆动物概念：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。
【解析】（1）在核移植技术中，需要将卵母细胞培育到减数第二次分裂中期再进行去核处理，此时的卵母细胞具备受精能力，细胞质中含有促进细胞核全能性表达所需的物质，去核的卵母细胞可以为供体细胞核提供合适的环境，让其重新编程并发育成新个体。
（2）灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，在②过程中其作用是使去核卵母细胞和体细胞融合形成重构胚。Kdm4d是一种染色体组蛋白去甲基化酶，将Kdm4d的mRNA注入重构胚后，其翻译形成的酶能去除染色体组蛋白的甲基化修饰，使染色质结构变得松散，相关基因更易表达，从而促进胚胎发育。胚胎移植前，对代孕母猪进行同期发情处理，可使供、受体生殖器官的生理变化相同，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境，提高胚胎移植的成功率。
（3）体细胞克隆动物的遗传物质几乎完全相同，作为实验动物模型可以减少个体差异对实验结果的干扰。
18. 双特异性抗体是指能同时特异性结合2种抗原人工抗体，其主要优势在于能够实现单克隆抗体无法实现的双重作用机制，是未来抗体药物开发热点。研究人员利用细胞工程技术获得了可同时结合B细胞表面的CD20蛋白和T细胞表面的CD3蛋白的抗CD3/CD20双特异性抗体，其制备流程如图所示，回答下列问题:
（1）制备抗CD3/CD20双特异性抗体过程中涉及的动物细胞技术有__________________，①过程中分别向小鼠体内多次注射CD3和CD20抗原的目的是_______________________。
（2）⑤过程要将双杂交细胞多倍稀释，接种在多孔细胞培养板上使每个孔只接种1个细胞以实现___________，筛选获得的双杂交瘤细胞具有的特点是____________________。
（3）抗CD3/CD20双特异性抗体的作用机制如图所示：
结合图示可知，抗CD3/CD20双特异性抗体的作用是_________________，PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白，试依据该研究提出一条抗CD3/CD20双特异性抗体的改造策略，以杀死这类癌细胞__________。
【答案】（1）①. 动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 ②. 使小鼠体内产生更多能分泌抗CD3抗体和抗CD20抗体的B（淋巴）细胞
（2）①. 克隆化培养 ②. 既能大量增殖，又能产生CD3/CD20双特异性抗体
（3）①. 将T细胞和B细胞连接起来，（激活T细胞，使其释放细胞毒性蛋白，）从而消灭目标B淋巴细胞（或诱导目标B细胞凋亡）②. 将抗CD3/CD20双特异性抗体中的抗CD20部分替换为能特异性结合PSMA的抗体片段
【分析】单克隆抗体的制备过程：①用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 ②用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。③对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。④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。⑤从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【解析】（1）由图可知，制备抗CD3/CD20双特异性抗体过程中，需要将两种不同的细胞（分别产生抗CD3抗体和抗CD20抗体的细胞）进行融合，涉及动物细胞融合技术，融合后的细胞还需要进行培养以获得足够数量的细胞用于生产抗体，所以还涉及动物细胞培养技术。①过程中分别向小鼠体内多次注射CD3和CD20抗原，目的是刺激小鼠的免疫系统，使小鼠体内产生更多能分泌抗CD3抗体和抗CD20抗体的B（淋巴）细胞。
（2）⑤过程要将双杂交细胞多倍稀释，接种在多孔细胞培养板上尽量使每个孔只接种1个杂交瘤细胞，这样可以使每个杂交瘤细胞单独增殖，实现克隆化培养，从而筛选出能产生特定双特异性抗体的杂交瘤细胞。筛选获得的双杂交瘤细胞具有的特定是既能大量增殖，又能产生CD3/CD20双特异性抗体。
（3）由图可知，抗CD3/CD20双特异性抗体的作用是通过同时结合T细胞表面的CD3和B细胞表面的CD20，将T细胞和B细胞连接起来，激活T细胞，使其释放细胞毒性蛋白，从而消灭目标B淋巴细胞。因为PSMA是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白，要使抗CD3/CD20双特异性抗体能杀死这类癌细胞，可以利用基因工程技术，将抗CD3/CD20双特异性抗体中的抗CD20部分替换为能特异性结合PSMA的抗体片段，构建出能同时结合T细胞表面的CD3和癌细胞表面PSMA的双特异性抗体，这样就能激活T细胞对癌细胞进行杀伤。
19. 野生黑果枸杞作为天然野生植物，不仅花青素含量最高，其营养价值和经济价值也高于宁夏枸杞。相比于宁夏枸杞，黑果枸杞抗旱、抗病虫害等能力更强，但是野生资源的生长容易受到限制，且其果实个体小，产量低。研究人员利用体细胞杂交技术将野生枸杞的抗逆遗传性状转移到栽培枸杞中，为枸杞品种选育提供有用材料，其培育过程如图所示。回答下列问题：

注：紫外线（UV）处理可破坏染色体结构，使染色体断裂、消失；IOA处理能抑制细胞分裂，使细胞分裂受阻。
（1）获得杂种植株时，过程①获得原生质体需要用____________________处理植物组织细胞，过程②应在等渗溶液——甘露醇中进行，其目的是____________________。
（2）研究发现远缘体细胞杂交往往出现双亲染色体排斥及随机丢失现象，该杂交实验中用UV处理野生枸杞的原生质体破坏染色体结构，使其断裂、消失的目的是_______________________，IOA处理能抑制宁夏枸杞原生质体的细胞分裂，融合的杂种细胞由于获得来自野生黑枸杞原生质体的___________（填一种细胞器），从而为细胞的继续分裂提供能量。
（3）研究人员对两种枸杞及杂种枸杞的过氧化氢同工酶（功能相同，但分子结构、理化性质不同的一组酶）进行电泳，电泳的实验结果如下图所示。

分析结果，融合的原生质体缺乏某些来自黑果枸杞的过氧化氢酶的原因可能有__________。已知过氧化氢同工酶在清除植物体内过氧化氢、保护细胞免受氧化损伤方面起重要作用。试分析通过体细胞杂交技术提高了宁夏枸杞抗逆性的原因____________________。
【答案】（1）①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 防止原生质体吸水涨破
（2）①. 减少野生枸杞染色体在杂种细胞中的数量，降低远缘杂交双亲染色体排斥现象 ②. 线粒体
（3）①. 染色体丢失或基因未表达 ②. 在体细胞杂交过程中，杂种细胞获得了黑果枸杞中与抗逆相关的过氧化氢同工酶，这些酶能更高效地清除植物体内的过氧化氢，减轻氧化损伤，从而提高了宁夏枸杞的抗逆性
【分析】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。
【解析】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，利用纤维素酶和果胶酶可以去除细胞壁获得原生质体。原生质体没有细胞壁的保护，在等渗溶液中能维持细胞的正常形态，防止其因吸水而胀破。
（2）远缘体细胞杂交时双亲染色体排斥及随机丢失现象会影响杂种细胞的稳定性和杂种植物的优良性状。用UV处理野生枸杞的原生质体破坏其染色体结构，减少其染色体在杂种细胞中的数量，能够降低染色体排斥现象。细胞呼吸主要在线粒体中进行，碘乙酰胺（IOA）处理抑制细胞呼吸使细胞分裂受阻，而融合的杂种细胞由于获得了野生黑枸杞原生质体中的线粒体，线粒体可以进行有氧呼吸产生能量，为细胞的继续分裂提供能量。
（3）融合的原生质体缺乏某些来自黑果枸杞的过氧化氢酶，原因可能是基因表达调控的变化导致相关基因未表达或相关的染色体丢失。过氧化氢同工酶在清除植物体内过氧化氢、保护细胞免受氧化损伤方面起重要作用。黑果枸杞的抗逆性强，其体内可能含有更多能高效清除过氧化氢的同工酶。通过体细胞杂交技术，杂种细胞获得了黑果枸杞中与抗逆相关的过氧化氢同工酶，这些酶能更有效地清除过氧化氢，减轻氧化损伤，进而提高了宁夏枸杞的抗逆性。
20. 海藻糖对生物膜和生物大分子具有良好的非特异性保护作用，在医药、生物技术、食品等领域拥有广阔的应用前景。海藻糖合酶能催化麦芽糖转化为海藻糖，为工业制备海藻糖提供了一条有效途径。海藻糖合酶存在于微生物中，而嗜热微生物所产酶通常具备良好的温度稳定性，实验小组从地热水样中筛选出一株产海藻糖合酶的嗜热菌CBS-01菌株，回答下列问题：
（1）CM培养基可用于CBS-01菌株的培养、分离和鉴定。CM培养基中需加入适量的蛋白胨，其作用是____________________，根据____________________等菌落形态特征可对CBS-01菌株进行初步鉴定。
（2）为了判断CBS-01菌株是否为好氧菌，可采用CM__________（填“液体”或“固体”）培养基分别进行摇瓶培养和封口静置培养，一段时间后检测两者菌体的生物量，若____________________，则CBS-01菌株是好氧型菌株。
（3）实验小组为了进一步探究海藻糖合酶是一种胞内酶还是分泌蛋白，检测CBS-01菌株摇瓶发酵所得发酵液中海藻糖合酶的活性，结果小于0.01U/mL，而发酵液经超声波破细胞处理后所得处理液中海藻糖合酶的活性约0.2U/mL，据此说明CBS-01菌株产生的海藻糖合酶为__________。实验小组向试管A和B中加入嗜热菌CBS-01，再分别以麦芽糖和海藻糖为底物进行反应，反应一段时间后分析其产物，实验结果如下表所示：
根据实验结果可知，嗜热菌CBS-01产生的海藻糖合酶的特征是____________________。
【答案】（1）①. 为CBS-01菌株提供氮源和碳源、维生素 ②. 形状、大小、颜色、隆起程度
（2）①. 液体 ②. 摇瓶培养的菌体生物量明显高于封口静置培养的菌体生物量
（3）①. 胞内酶 ②. 既能催化麦芽糖转化为海藻糖，又能催化海藻糖转化为麦芽糖
【分析】实验室中目的菌株的筛选：①原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。②从土壤中分离目的微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。③培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，富集培养可以使用液体培养基，选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
【解析】（1）蛋白胨能为CBS-01菌株提供氮源和碳源、维生素，通过菌落的形状、大小、颜色、隆起程度等特征可初步鉴定微生物。
（2）该实验是通过检测细菌的数量进行判断的，液体培养基有利于细菌的增殖，可采用CM液体培养基分别进行摇瓶培养和封口静置培养，一段时间后检测两者菌体的生物量，若摇瓶培养的菌体生物量明显高于封口静置培养的菌体生物量，说明该菌株在有氧条件下生长更好，因此CBS-01菌株为​​好氧型菌株​​。
（3）根据结果可知，发酵液中酶活性低，破细胞后其酶活性高，说明酶在细胞内，是胞内酶。根据实验的检测结果可知，当加入的是麦芽糖时，能合成海藻糖，同时当加入的是海藻糖时，也能合成麦芽糖，因此说明嗜热菌CBS-01产生的海藻糖合酶的特征是既能催化麦芽糖转化为海藻糖，又能催化海藻糖转化为麦芽糖。
21. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体。复合体中的sgRNA可与目的基因互补配对。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而对DNA进行修复，其过程如图1所示。MLO基因是一类广泛存在于植物中的基因，其参与植物的感病性以及植物的生长发育调控，大量研究表明，ml突变体可以增强植物对白粉病的抗性。实验小组构建了如图2所示的载体，导入细胞中通过定点编辑MLO基因提高了葡萄对白粉病的抗性，回答下列问题：

（1）CRISPR/Cas9基因编辑系统中，Cas9蛋白能切割靶点DNA的两条链，形成DNA双链断裂缺口，而后机体会激活细胞内的自我修复机制，该修复过程可能会发生___________（填可遗传变异类型）。sgRNA会因错误配对而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越___________，脱靶率越低。
（2）该研究中将目的基因导入葡萄组织细胞的方法为___________，为了筛选T-DNA是否导入目的基因，应在选择培养基上加入___________。NLS为核定位序列，构建基因表达载体时将Cas9序列导入到NLS间，目的是______________________________________。
（3）在个体水平鉴定时，可通过______________________方法来检测葡萄植株的白粉病抗病性。经研究发现被敲除的葡萄表现出明显的白粉病抗性，你认为敲除MLO基因后，除了其对白粉病的抗性，还需要考虑哪些问题______________________________________（试列举2点）。
【答案】（1）①. 基因突变 ②. 长
（2）①. 农杆菌转化法 ②. 潮霉素 ③. 使Cas9蛋白能够进入细胞核发挥作用，从而编辑目的基因
（3）①. 向葡萄植株接种白粉病菌 ②. 敲除MLO基因后可能影响葡萄的正常生长发育，如影响葡萄的产量、品质等；可能会使葡萄对其他病害的抗性发生改变（答案合理即可）
【分析】CRISPR/Cas9基因编辑技术中，SgRNA是根据靶基因设计的向导RNA，准确引导Cas9切割与SgRNA配对的靶基因DNA序列。Cas9能借助向导RNA分子与目标DNA进行精确定位的原因在于向导RNA分子上的碱基序列与目标DNA分子上的碱基序列可以通过碱基互补配对原则实现向导RNA与目标DNA特定序列的特定识别进而定位；对目标位点的切割则依赖于限制性核酸内切酶Cas9的专一识别，Cas9蛋白能识别特定核苷酸序列并在特定位点剪切特定的碱基序列，使磷酸二酯键断裂，由此可见，Cas9在功能上属于限制性内切核酸酶。
【解析】（1）细胞在修复断裂的DNA时，会随机插入、删除或替换部分碱基对，这属于基因突变。sgRNA序列越长，与目的基因的匹配度越高，特异性越强，越不容易因错误配对而出现“脱靶”现象，所以脱靶率越低。
（2）由图中载体含有Ti质粒上T-DNA片段可知，将目的基因导入葡萄组织细胞的方法为农杆菌转化法。根据图示可知，T-DNA片段插入受体细胞染色体上后会将潮霉素抗性基因一起插入，因此为了筛选T-DNA是否导入目的基因，应在选择培养基上加入潮霉素。由于基因编辑发生在细胞核内，而Cas9蛋白在细胞质中合成，NLS为核定位序列，构建基因表达载体时将Cas9序列导入到NLS间，目的是使Cas9蛋白能够进入细胞核发挥作用。
（3）在个体水平鉴定葡萄植株的白粉病抗病性，可通过向葡萄植株接种白粉病菌，观察植株的发病情况来判断。敲除MLO基因后，除了考虑其对白粉病的抗性，还需要考虑MLO基因参与植物的生长发育调控，可能会影响葡萄的生长发育过程，例如影响葡萄的产量、果实品质等；同时MLO基因可能在植物对其他病害的防御中也有作用，敲除后可能会使葡萄对其他病害的抗性发生改变。
成分
甘露醇
蒸馏水
琼脂
含量
10g
0.2g
0.2g
0.2g
5g
1000mL
适量
限制酶
识别序列和切割位点
BamHⅠ
G↓GATCC
Sau3AⅠ
↓GATC
试管A
试管B
初始物质
麦芽糖
海藻糖
加入菌株
嗜热菌CBS-01
嗜热菌CBS-01
反应一段时间后，检测物质
麦芽糖、海藻糖
麦芽糖、海藻糖