精品解析：广东省深圳外国语学校2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题

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本试卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本题共25小题，1~20每小题2分，21~25每小题4分，共60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. 下列有关发酵工程说法错误的是（ ）
A. 进行谷氨酸发酵时，若发酵液pH呈酸性会积累谷氨酰胺
B. 扩大培养的主要目的是获得数量足够多的目的菌种
C. 现代发酵工程中的菌种大多是复合菌种以提高生产效率
D. 单细胞蛋白是指通过微生物发酵获得的菌体本身
【答案】C
【解析】
【分析】发酵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，产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、谷氨酸发酵,在中性和微碱性条件下积累谷氨酸,在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，A正确；
B、扩大培养是指将少量菌种逐步繁殖成大量菌种的过程。其主要目的就是获得数量足够多的菌种，以满足后续大规模发酵生产的需求，B正确；
C、现代发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。这是因为单一菌种发酵具有产物单一、便于控制发酵条件、产品质量稳定等优点。而复合菌种发酵过程复杂，难以控制发酵条件和保证产品质量，C错误；
D、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量微生物菌体，这些微生物菌体可以直接作为蛋白质饲料或食品添加剂等，D正确。
故选C。
2. 甲、乙、丙为三种微生物，下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是（ ）
注：“+”表示培养基中加入了这种物质，“一”表示培养基中没有加入这种物质。
A. 甲微生物能利用空气中的氮气作为氮源
B. 乙的同化类型为自养型，不需要碳源
C. 丙在培养基Ⅲ中可以直接吸收淀粉作为碳源
D. 甲、乙、丙微生物均为异养型微生物
【答案】A
【解析】
【分析】由培养基配方表分析可知，Ⅰ培养基中缺少氮源，能在这样的培养基上存活的只能是固氮微生物；Ⅱ培养基中没有有机碳源，是培养自养微生物的培养基；Ⅲ培养基中含有碳源和氮源，是培养异养微生物生长的培养基。
【详解】A、I培养基缺少氮源，甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，所以甲微生物能利用空气中的氮气作为氮源，A正确；
B、乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，Ⅱ中缺少淀粉（碳源），说明乙的同化类型为自养型，以空气中的CO2为碳源，B错误；
C、淀粉是生物大分子，细胞不能直接吸收淀粉，需要将淀粉分解为小分子物质才能被吸收，C错误；
D、乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，乙是自养型生物，D错误。
故选A。
3. 某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 果酒发酵时，除去枝梗和腐烂的籽粒后，再用清水冲洗
B. 果酒发酵过程中，培养液的pH会逐渐升高，最终稳定
C. 果醋发酵时，需要在果酒发酵的基础上将温度调整到28℃
D. 果醋发酵时，需打开瓶盖，盖上一层纱布
【答案】D
【解析】
【分析】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。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、进行发酵前，通常要先取新鲜葡萄，用清水冲洗1～2次，再去除葡萄枝梗和腐烂的籽粒，以防止杂菌污染，A错误；
B、果酒发酵过程中，酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳溶于发酵液，pH会降低，呈酸性，B错误；
C、果醋发酵时，需要在果酒发酵的基础上将温度调整到30～35℃，C错误；
D、葡萄酒制作完成后，打开瓶盖盖上一层纱布，适当升高温度可进行葡萄醋的发酵，D正确。
故选D。
4. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是（ ）
A. 该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照
B. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×108个
C. 3号试管中的样品液稀释倍数为104倍
D. 用移液管吸取菌液时，应吹吸三次使菌液与水混匀
【答案】B
【解析】
【分析】从土壤中分离尿素分解菌的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。图中5支试管为梯度稀释，最后经稀释涂布平板法接种培养后进行计数。
【详解】A 、该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作为对照，探究选择培养基是否具有选择作用，A正确；
B、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168+175+167)÷3×106÷0.1≈1.7×109个，B错误；
C、10克土样加入90ml无菌水定容到100ml，释倍10倍，依此类推，3号试管中的样品液稀释倍数为104倍，C正确；
D、用移液管稀释菌液时，吹吸三次的目的是使菌液与水充分混匀，D正确。
故选B。
5. 辣椒素是辣椒产生的次级代谢物，具有强抗氧化活性，可帮助清除机体内的自由基，减少氧化损伤和DNA损伤，从而降低癌症发生的风险。研究人员通过植物组织培养获得辣椒素的一般途径如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 在脱毒苗的培养过程中，一般选择茎尖作为外植体
B. 过程①一般不需要光照，过程②需要光照
C. 辣椒素是植物生命活动所必需的次生代谢产物
D. 方法1中一般用固体培养基，方法2中一般用液体培养基
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养：
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。
（2）植物组织培养的原理是：植物细胞的全能性
（3）在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块（愈伤组织）的过程。愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程，称为再分化。
（4）生长素与细胞分裂素的用量比值高，有利于根的分化，抑制芽的形成；用量比值低，有利于芽的分化，抑制根的形成；用量比值适中，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、茎尖几乎不含病毒或含病毒量极少，所以外植体一般选择茎尖等组织，A正确；
B、过程①是脱分化，一般不需要光照，过程②是再分化，需要光照，B正确；
C、次生代谢产物不是生物生命活动必需的，C错误；
D、方法1是从果实中提取辣椒素，需要培育植株，因此一般用固体培养基，方法2需要培养细胞，一般用液体培养基，D正确。
故选C。
6. 下图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄—马铃薯”植株的技术流程图，下列说法错误的是（ ）
A. 图中过程②表示原生质体的融合，原理是细胞膜具有流动性
B. 与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器是高尔基体
C. 已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于异源六倍体
D. 植物体细胞融合完成的标志是两个原生质体完成融合
【答案】D
【解析】
【分析】图示分析：图示为植物体细胞杂交过程示意图，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。
【详解】A、图中过程②表示人工诱导原生质体融合，原理是细胞膜具有流动性，A正确；
B、过程③是再生细胞壁，密切相关的具有单层膜结构的细胞器是高尔基体，B正确；
C、由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此植物体细胞杂交得到的“番茄-马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体，C正确；
D、植物体细胞融合完成的标志是产生新的细胞壁，D错误。
故选D。
7. 我国科学家成功实现了使用化学小分子将人成体细胞重编程为多潜能干细胞（hCiPS细胞），过程如下图。研究还证明了抑制过度的炎症反应对于该过程中人体细胞重新获得中间可塑态至关重要。下列叙述正确的是（ ）
从成纤维细胞到hCIPS细胞的化学重编程示意图
A. 来自于病人的hCiPS细胞，移植回病人体内后可避免免疫排斥反应
B. 研究使用的化学小分子能够增强细胞增殖能力和上调所有基因表达水平
C. 增强炎症信号通路可促进高度分化的细胞中去分化相关基因的激活，提升细胞可塑性
D. 研究者通过hCiPS成功诱导出了造血干细胞和神经干细胞，这证明了hCiPS具有全能性
【答案】A
【解析】
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。hCiPS细胞是使用化学小分子将人成体细胞重编程得到的多潜能干细胞，该过程中，细胞的分化程度降低，分裂能力增强。
【详解】A、来自于病人自身的hCiPS细胞，重新移植回病人体内后，可避免免疫排斥反应，提高成功率高，A正确；
B、化学小分子诱导产生多潜能干细胞（hCiPS细胞），细胞分化程度变低，细胞增殖能力增强，有些基因的表达水平会上调，但并不是所有基因表达水平上调，B错误；
C、由题干“抑制过度的炎症反应对于该过程中人体细胞重新获得中间可塑态至关重要”可知：增强炎症信号通路不利于细胞去分化相关基因的激活，C错误；
D、hCiPS为多潜能干细胞，但利用hCiPS仅仅诱导出造血干细胞和神经干细胞，不能证明其全能性，D错误。
故选A。
8. 维布妥昔单抗是全球首个用于临床治疗的抗体一药物偶联物（ADC），是由毒素与抗CD30单克隆抗体通过接头连接形成的抗肿瘤靶向药物。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 将纯化的CD30反复注射到小鼠体内，从小鼠脾脏中能分离出多种杂交瘤细胞
B. 肿瘤细胞高表达表面的毒素受体和CD30，是ADC能起到靶向作用的物质基础
C. 用多孔板培养杂交瘤细胞，依据与CD30的结合力及抗体浓度筛选出目标细胞
D. 该肿瘤细胞的死亡，是在ADC诱导下进行的细胞程序性死亡的过程
【答案】C
【解析】
【分析】1、将细胞毒素与抗体结合，抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞，引起靶细胞溶酶体膜的破裂，最后导致细胞凋亡，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，再经过三次筛选：①筛选能够产生单一抗体的B淋巴细胞；②筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；③筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。两次抗体检测：专一抗体检验阳性，获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、将纯化的CD30反复注射到小鼠体内，能从小鼠脾脏中分离出CD30引发免疫反应所产生的相关B淋巴细胞，提取相关B淋巴细胞，将其与骨髓瘤细胞融合后，才能得到多种杂交瘤细胞，A错误；
B、抗CD30抗体能与CD30（抗原）特异性结合，肿瘤细胞高表达表面CD30（抗原），是ADC能起到靶向作用的物质基础，肿瘤细胞表面没有毒素受体的高表达，B错误；
C、目标细胞是能高效产生抗CD30抗体的杂交瘤细胞，用多孔板培养杂交瘤细胞，依据与CD30的结合力及抗体浓度可以筛选出目标细胞，C正确；
D、ADC是一种抗肿瘤靶向药物，其杀死肿瘤细胞为细胞坏死，而细胞程序性死亡属于细胞凋亡，D错误。
故选C。
9. 滋养层细胞（TE）置换技术是将受精卵中来源于囊胚的内细胞团（ICM）去除，得到一个没有ICM的空TE，再将来自核移植胚胎的ICM注入这个TE空腔，得到重构胚胎（TE置换胚胎）。某团队以恒河猴的胎猴成纤维细胞为核供体进行体细胞核移植后进行TE置换，再将TE置换胚胎移植到同期发情的受体恒河猴体内。下列说法错误的是（ ）
A. TE置换胚胎移植后得到的恒河猴的染色体组成与供体体细胞完全相同
B. 核移植时若卵母细胞去核不完全，会导致克隆胚胎染色体异常从而发育异常
C. TE置换胚胎移植前需用促性腺激素处理受体恒河猴，以促进同期发情
D. 对TE置换胚胎的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定，结果无参考价值
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟，可以通过显微操作技术去除卵母细胞的核，核移植时，对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理，使用电刺激等方法可以激活重构胚使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、TE置换胚胎是将核移植胚胎的ICM注入到去除了ICM的空TE中得到的。核移植时，供体细胞（胎猴成纤维细胞）的细胞核进入去核卵母细胞，最终发育成的TE置换胚胎的遗传物质主要来自供体体细胞的细胞核。 由于染色体主要存在于细胞核中，所以TE置换胚胎移植后得到的恒河猴的染色体组成与供体体细胞完全相同，A正确；
B、卵母细胞去核不完全，会使卵母细胞中残留的染色体与供体细胞的染色体共同存在于克隆胚胎中，从而导致克隆胚胎染色体数目异常。 染色体数目异常会影响胚胎的正常发育，导致克隆胚胎发育异常，B正确；
C、同期发情是为了使受体恒河猴的子宫生理状态与供体相同，便于胚胎移植，通常采用的方法是注射孕激素等，而不是促性腺激素，C错误；
D、滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，取滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定等操作，不会影响胚胎本身的发育。 但题中是将胎猴成纤维细胞作为核供体进行体细胞核移植，性别已经由核供体（胎猴成纤维细胞）决定，对TE置换胚胎的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定没有必要，结果无参考价值，D正确。
故选C。
10. 青海的科研人员对陶赛特母羊超数排卵处理后，收集卵子使其在体外成熟，同时采集陶赛特公羊的精子并获能处理，在体外环境中完成受精和早期胚胎发育，将胚胎移植到经同期发情处理的藏系母羊子宫中，成功获得了数量可观的陶赛特试管羊。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 排出的卵子已经完成了减数分裂
B. 陶赛特试管羊比陶赛特杂交羊更优质
C. 精子获能是使精子获得受精所需能量
D. 试管动物的繁殖也遵循孟德尔定律
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序：①对供、受体的选择和处理；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查．对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、不同动物排出的卵子所处细胞时期可能不同，如马、犬排出的卵子可能是初级卵母细胞，猪、羊排出的卵子可能是次级卵母细胞，并没有完成了减数分裂全过程，A错误；
B、陶赛特试管羊和陶赛特杂交羊都是有性生殖的产物，前者是体外受精，后者为体内受精，无法判断谁更优质，B错误；
C、精子获得受精的能力的过程称为精子获能，而不是获得能量，C错误；
D、试管动物属于有性生殖，遵循孟德尔的遗传定律，D正确。
故选D。
11. 伯格首先在体外进行了DNA改造的研究，成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 两种限制酶切割形成的黏性末端可能相同，DNA连接酶将其连接后均不能再被原来的限制酶切割
B. DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键
C. 当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是平末端
D. E·cliDNA连接酶和T4DNA连接酶都能连接黏性末端和平末端，但后者连接平末端的效率更低
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的工具：
（1）限制酶：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。
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
（3）运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、两种不同的限制酶切割形成的黏性末端可能相同，用DNA连接酶将其连接形成重组序列，可能再被原来的限制酶切割，A错误；
B、DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键，B正确；
C、当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，当限制酶在它识别序列的中心轴线将DNA的两条链分别切开时，产生的是平末端，C错误；
D、E·cliDNA连接酶和T4DNA连接酶都能连接黏性末端和平末端，但前者连接平末端的效率更低，D错误。
故选B。
12. 采用焦磷酸光化测序法进行DNA测序的原理是：将待测DNA链固定到一个磁珠上，将磁珠包被在单个油水混合小滴（乳滴）中，在该乳滴里进行独立的DNA复制，四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序一个一个进入该乳滴，如果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸（PPi），PPi经过一系列酶促反应后发出荧光。下列说法错误的是（ ）

A. 脱氧核苷三磷酸通过磷酸二酯键把脱氧核苷酸接到多核苷酸链的3'-OH末端
B. PPi经过一系列酶促反应后，释放出的能量一部分可转化为光能
C. 当胞嘧啶脱氧核苷三磷酸进入后能发出荧光，说明此位置模板链上为G
D. 若将四种脱氧核苷三磷酸同时加入反应体系中，可大大提高DNA测序的效率
【答案】D
【解析】
【分析】PCR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。 PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。 扩增的过程包括：变性、复性、延伸。
【详解】A、在DNA合成过程中，脱氧核苷三磷酸确实是通过磷酸二酯键把脱氧核苷酸接到多核苷酸链的3'-OH末端，A正确；
B、 PPi经过一系列的酶促反应后，释放出的能量一部分可转化为光能，从而发出荧光，B正确；
C、根据碱基互补配对原则，胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）配对，当胞嘧啶脱氧核苷三磷酸进入后能发出荧光，说明此位置模板链上为G，C正确；
D、若将四种脱氧核苷三磷酸同时加入反应体系中，就无法根据碱基配对产生荧光的情况来确定模板链上的碱基顺序，不能提高DNA测序的效率，D错误。
故选D。
13. 生物学是一门实验性科学，采用合适的实验方法是取得科学实验结果的保证。下列叙述错误的是（ ）
A. 用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR的产物，凝胶在太阳光下能看到条带
B. 2ml/LNaCl溶液和95%的冷酒精可用于提取和分离DNA
C. 植物细胞质壁分离复原实验与血红蛋白的释放过程依据的主要实验原理相似
D. 将DNA溶于NaCl溶液后加入现配的二苯胺试剂，沸水浴后会出现蓝色
【答案】A
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物，电泳结束后凝胶需放在紫外灯下才能看到条带，A错误；
B、DNA在2ml/L NaCl溶液中溶解度高，DNA不溶于酒精溶液，95%的冷酒精可使DNA形成絮状沉淀物而析出，B正确；
C、植物细胞质壁分离复原实验与血红蛋白的释放过程都是利用了细胞在低渗溶液中吸水膨胀的原理，C正确；
D、将DNA溶于NaCl溶液后，在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，D正确。
故选A。
14. 下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是（ ）
A. 将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌
B. 将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗
C. 将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株
D. 将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛
【答案】B
【解析】
【分析】1、若受体细胞为大肠杆菌等单细胞生物，则导入的目的基因会随单细胞生物的生殖遗传给后代。若受体细胞为植物细胞，则导入的目的基因可通过无性繁殖遗传给后代。若受体细胞为动物的受精卵，则导入的目的基因可通过转基因动物的有性生殖遗传给后代。
2、基因治疗是指把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。由于病人的生殖细胞中没有目的基因，因此导入的目的基因不会遗传给后代。
【详解】A、将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌，重组质粒能随细菌分裂而遗传给后代，A不符合题意；
B、将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗时不会改变其他细胞的基因组成，且淋巴细胞不能进行减数分裂，产生配子，所以不会遗传给子代，B符合题意；
C、将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株细胞中都含花青素代谢基因，因而能遗传给后代，C不符合题意；
D、将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛细胞中都含肠乳糖酶基因，因而能遗传给后代， D不符合题意。
故选B。
15. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值，被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸，可使其在一定条件下的活力提高。下列说法正确的是（ ）
A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、蛋白质是由基因编码合成的，要将枯草杆菌蛋白酶分子中的天冬氨酸和谷氨酸改成赖氨酸，需通过基因工程技术改造相应基因来实现 ，A正确；
B、蛋白质工程是对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质，并非培育新物种 ，B错误；
C、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶，由于其基因已被改造，所以活性提高这一性状是可遗传的 ，C错误；
D、蛋白质工程最终目的是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计并生产出符合要求的蛋白质 ，而不是获取编码蛋白质的基因序列信息，D错误。
故选A。
16. 抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标的是（ ）
A. 在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B. 制备抗虫棉时将两种抗虫基因导入棉花中
C. 转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D. 单独种植抗虫棉，并扩大抗虫棉种植面积
【答案】D
【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），对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。
【详解】A 、在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子，则常规种子长成的普通植株能敏感性（不抗虫）个体提供生存空间，增加与抗虫个体的竞争，避免抗性基因频率升高过快，提高了抗虫棉的抗虫持久性，A不符合题意；
B、制备抗虫棉时将两种抗虫基因导入棉花中，则两种抗虫基因相互作用，能在一定程度上减缓害虫种群抗性基因频率迅速提高的趋势，B不符合题意；
C、将转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植可以使敏感型个体存活，敏感性个体能与抗性强的棉铃虫进行竞争，不会导致抗性基因频率升高过快，提高了抗虫棉的抗虫持久性，C不符合题意；
D、单独种植抗虫棉，并扩大抗虫棉种植面积会进一步选择并保存抗性强的个体，导致敏感性个体死亡，从而加快害虫种群抗性基因频率提高，不利于抗虫棉的抗虫持久性，D符合题意。
故选D。
17. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，会引起人们对它安全性的关注，也会带来新的伦理困惑与挑战，下列关于生物技术与伦理问题的观点，正确的是（ ）
A. 转基因产品加贴“转基因”标识的目的是告诉消费者可放心购买
B. 我国政府坚持对生殖性克隆人实验进行有效监控和严格审查
C. 为了防止重大疾病基因携带者就业可以对就业者进行基因筛查
D. 需要基于完备的科学知识理性的讨论转基因作物的安全性问题
【答案】D
【解析】
【分析】1.转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全 （对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响），对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。
2.中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。
【详解】A、转基因产品加贴“转基因”标识的目的是维护消费者的知情权和选择权，A错误；
B、我国政府坚持主张对治疗性克隆人实验进行有效监控和严格审查，B错误；
C、通过基因筛查禁止重大疾病基因携带者就业，属于基因歧视，C错误；
D、转基因技术有利有弊，需要基于完备的科学知识理性的讨论转基因作物的安全性问题，D正确。
故选D。
18. 当前生物技术发展非常迅猛，很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法或做法不正确的是（ ）
A. 消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
B. 使用胚胎干细胞进行治疗性克隆是一伟大创举，不会引发伦理冲突
C. 我国在任何情况下不发展、不生产、不存储生物武器
D. 利用胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理
【答案】B
【解析】
【分析】生物技术的安全性主要集中在生物安全、食物安全和环境安全三个方面。
【详解】A、生物武器威胁巨大，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，A正确；
B、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，利用胚胎干细胞进行治疗性克隆会引发伦理冲突，需要在严格的监管下进行，B错误；
C、中国政府在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，C正确；
D、利用胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，D正确。
故选B。
19. 干扰素是一种广谱抗病毒制剂，是具有多种功能活性蛋白质（主要是糖蛋白），下图为通过基因工程生产干扰素的部分操作，图中①②③④表示相关操作过程。下列相关分析错误的是（ ）

A. 图中过程①③中都需要用到限制性内切核酸酶
B. 过程②需用热稳定性DNA聚合酶，②操作的原理是DNA半保留复制
C. 过程③操作要注意干扰素基因上有启动子、终止子及标记基因等
D. 过程④为目的基因的导入，最后必须对干扰素进行功能活性鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程的操作步骤：1.提取目的基因；2.目的基因与运载体结合；3. 将目的基因导入受体细胞；4.目的基因的检测和表达
【详解】A、图中①表示获取目的基因过程，②表示扩增目的基因，③表示构建基因表达载体过程，④表示导入目的基因过程，其中在获取目的基因、构建基因表达载体过程中均需用到限制酶，A正确；
B、②表示通过PCR技术扩增目的基因，其利用原理是DNA半保留复制，该过程需用到耐高温的DNA聚合酶（Taq酶），B正确；
C、过程③操作要注意最终构建的基因表达载体上有干扰素基因、启动子、终止子及标记基因，C错误；
D、过程④为目的基因导入，最后需对酵母菌分泌的干扰素与人体内干扰素的功能活性进行比较，以确定转基因产品的功能活性与人体的相同，D正确。
故选C。
20. 部分肠道细菌能够分泌外膜囊泡（OMV），OMV能穿越肠道上皮屏障，活化肠黏膜内的免疫细胞。研究人员通过构建ClyA-Ag-mFc融合蛋白基因表达载体（见图），转化大肠杆菌来制备工程菌。下列相关叙述错误的是（ ）
A. ClyA表达产物可以将融合蛋白定位到OMV表面
B. Ag表达产物可以激活机体的特异性免疫反应
C. mFc表达产物可以提高T细胞摄取OMV的能力。
D. 利用该大肠杆菌可制备预防肿瘤的口服疫苗
【答案】C
【解析】
【分析】疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。
【详解】A、分析题意可知，ClyA是外膜囊泡上含量较高的特异蛋白，而OMV能穿越肠道上皮屏障活化肠黏膜内丰富的免疫细胞。所以，ClyA基因的作用为表达出细菌溶素A(ClyA)，使OVA和Fc定位至OMV表面，进而融合基因可以被免疫细胞识别，A正确；
B、Ag是肿瘤细胞表面特异性抗原基因，Ag表达产物可以激活机体的特异性免疫反应，B正确；
C、mFc表达产物能够与树突状细胞表面的特异性受体结合，进而提高树突状细胞（而非T细胞）识别、摄取和传递抗原信息的能力，C错误；
D、利用该大肠杆菌可制备预防肿瘤的口服疫苗，属于基因工程在免疫方面的应用，D正确。
故选C。
21. 某科研人员在进行探究酵母菌种群数量变化规律实验中，计数时取小球藻培养液并稀释10倍后，用血细胞计数板进行计数，已知血细胞计数板方格为2mm×2mm，盖玻片下培养液厚度为0.1mm。下列说法正确的是（ ）
A. 对于压在一个方格界限上的酵母菌，应计数四条边及其顶角的酵母菌
B. 若计数时观察值为M，则10ml培养液中酵母菌的总数约为个
C. 用血球计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内
D. 与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组
【答案】B
【解析】
【分析】在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，要控制好无关变量。
在营养物质和生活空间充裕的条件下，酵母菌呈“J”形曲线生长；在体积恒定、营养物质一定的条件下，酵母菌呈“S”形曲线生长，但随着酵母菌数量的增多，营养物质的不断消耗，且生活空间恒定，种内斗争加剧，所以会导致酵母菌数量减少。
培养后期的培养液中，酵母菌由于大量繁殖，数目太多，不易计数，所以应稀释。酵母菌是兼性厌氧型生物，在培养液中分布不均匀，所以吸取
时要将培养瓶轻轻振荡
【详解】A、压在方格边上的酵母菌，只能计数相邻两边及其顶角的个体数，A错误；
B、每个小方格的体积=2×2×0.1=0.4立方毫米，共有酵母菌M个细胞，10mL培养液中酵母菌的个数=1000×10×10×M÷0.4=2.5M×105个，B正确；
C、高倍镜下用血球计数板计数酵母菌时，应先加盖玻片，再在盖玻片的边缘滴加培养液，C错误；
D、该实验中，酵母菌种群数量的变化在时间上形成自身前后对照，无需设置对照组，D错误。
故选B。
22. 利用山金柑愈伤组织细胞（2N）和早花柠檬叶肉细胞（2N）进行体细胞杂交可以得到高品质的杂种植株。下图是对某杂种植株核DNA和线粒体DNA的来源进行鉴定的结果。下列分析正确的是（ ）
A. 该技术为无性生殖，可通过比较融合后细胞的颜色进行初步筛选
B. 细胞融合后获得的融合原生质体需放在无菌蒸馏水中以防杂菌污染
C. 该实验中，诱导原生质体融合有多种手段，包括物理法、化学法和灭活病毒诱导法
D. 杂种植株是四倍体，其核DNA只来自早花柠檬，线粒体DNA只来自山金柑
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图：根据两图可知，杂种植株的核基因只来自早花柠檬；杂种植株的线粒体基因只来自山金柑。
【详解】A、体细胞杂交过程没有生殖细胞的生成，为无性生殖技术，由于山金柑愈伤组织细胞不含叶绿体，而早花柠檬叶肉细胞含有叶绿体，因此可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选，A正确；
B、细胞融合后获得的融合原生质体若放在无菌水中，由于无细胞壁的限制，会吸水涨破，B错误；
C、诱导原生质体融合不能用灭活病毒诱导法，C错误；
D、由图可知，杂种植株的线粒体基因只来自山金柑，核基因只来自早花柠檬，因此仍是二倍体，D错误。
故选A。
23. 抗体结构分为可变区（V区）和恒定区（C区），与抗原特异性结合的区域被称为CDR区，位于V区中。由杂交瘤技术制备的鼠源单抗可诱导人体产生抗单抗抗体（ADAs），从而降低其治疗效果。单克隆抗体经过了四代的发展：小鼠单克隆抗体→嵌合单克隆抗体（将小鼠V区代替人类V区）→人源化单克隆抗体（只有小鼠来源的CDR区，其余由人类免疫球蛋白G框架组成）→全人源单克隆抗体。下列关于单克隆抗体的叙述，正确的是（ ）
A. 杂交瘤细胞一般是由小鼠的骨髓瘤细胞和浆细胞融合形成的
B. 嵌合单克隆抗体、人源化单克隆抗体诱发产生ADAs的强度依次升高
C. 人鼠嵌合单抗的制备过程涉及蛋白质工程和细胞工程等生物技术
D. 人编码抗体的基因转移至小鼠中，小鼠表达出的均为完全人源化单抗
【答案】C
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、杂交瘤细胞可由骨髓瘤细胞和小鼠的B细胞融合而成，A错误；
B、结合题意可知，该技术鼠表达出完全人源化单抗，故嵌合单克隆抗体、人源化单克隆抗体诱发产生ADAs的强度依次降低，B错误；
C、人鼠嵌合单抗的制备过程涉及将小鼠 V 区基因与人类抗体基因拼接等蛋白质工程技术，以及细胞融合等细胞工程技术，C正确；
D、人编码抗体的基因转移至小鼠中，小鼠表达出的不一定是完全人源化单抗，可能还会受到小鼠自身细胞内一些因素的影响，导致表达产物并非完全符合人源化单抗的预期，D错误。
故选C。
24. 由于某目的基因酶切后的末端为平末端，载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。据图分析，下列叙述正确的是（ ）

A. 通过PCR扩增获取目的基因是基因工程的核心工作
B. 为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶EcRV或SmaI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，不是通过PCR扩增获取目的基因，A错误；
B、要使中间载体P接入载体E，同时防止载体E自身环化，需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P，由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点，而EcRV切割后的末端是平末端，无法完成上述过程，B错误；
C、由图可知，载体P是中间质粒，不含有表达MT基因的启动子和终止子，C正确；
D、受体细胞表现出抗性基因的相应性状，可能是导入了重组质粒，也可能只导入了空质粒（不含目的基因的质粒），D错误。
故选C。
25. 自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）构建基因表达载体（如下图），通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。下列相关叙述错误的是（ ）

注：PmeI、BamHI、SpeI、SacI为不同限制酶
A. 上述获得蓝色玫瑰方案中无需转入能调控液泡pH的基因
B. 将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是BamHI
C. sfp和idgS基因表达时以DNA的同一条链为模板进行转录
D. 农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，将sfp基因插入Ti质粒时若使用的限制酶是PmeI和BamHI，则会将终止子一同切除，故只能用BamHI；将idgS基因插入Ti质粒时可用SpeI和SacI以避免产生的黏性末端环化，增加构建成功的概率。
【详解】A、靛蓝能够稳定显色，不受pH的影响，故本题方案中无需转入能调控液泡pH的基因，A正确；
B、将sfp基因插入Ti质粒时若使用的限制酶是PmeI和BamHI，则会将终止子一同切除，故只能用BamHI，B正确；
C、sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的，转录是以DNA的一条链为模板进行的，由启动子方向可知：两基因转录的模板不同，C错误；
D、将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D正确。
故选C。
二、非选择题（共40分）
26. 尿素是一种重要的农业氮肥，只有当土壤中的细菌分泌脲酶将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。
（1）某生物兴趣小组设计了以下实验，并成功筛选到能降解尿素的细菌（目的菌）。
（2）培养2天后，平板上生长有形如霉菌的A菌落，霉菌能在上述选择培养基上生长的原因可能是________。
A. 其能分泌脲酶分解尿素
B. 其能将尿素吸收到胞内并利用
C. 其可能与尿素分解菌共生
D. 其具有固氮能力
（3）为了筛选分泌脲酶的细菌，小组重新设计了加入酚红指示剂的培养基。其原理是脲酶催化尿素分解为NH3进而升高pH，尿素分解菌周围会出现________。
小组成员利用液体培养基对分离的尿素分解菌进行扩大培养。对培养的菌液按以下倍数进行稀释，取0.2mL涂布平板并计数：
计算得知，该菌液每毫升的活菌数是________，该结果比实际值偏________。
【答案】（1） ①. 尿素 ②. 高压蒸汽灭菌锅 ③. 稀释涂布平板 （2）ABC
（3） ①. 红色环带（或区域） ②. 3.6×106 ③. 小
【解析】
【分析】稀释涂布平板法是一种用于微生物分离与计数的常用方法。其过程为：先将待分离的菌液进行梯度稀释，目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞；之后取不同稀释度的菌液，用涂布器均匀涂布在固体培养基表面；经过适宜条件培养后，单个细胞生长繁殖形成单个菌落。通过统计菌落数，依据稀释倍数可推算出样品中的微生物数量。该方法优点是能得到单个菌落，便于分离纯化和计数，缺点是操作较复杂，结果可能受多种因素影响。
【小问1详解】
要筛选能降解尿素的细菌，培养基中应以尿素为唯一氮源。培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌法。该方法是将待灭菌的培养基放入高压蒸汽灭菌锅内，在密闭条件下，通过加热使锅内水沸腾产生蒸汽，随着蒸汽压力升高，温度也随之升高。一般在压力达到100kPa、温度为121℃的条件下，维持15-30分钟，就能杀死包括芽孢和孢子在内的所有微生物，从而达到灭菌目的。高压蒸汽灭菌法采用的仪器是高压蒸汽灭菌锅。采用稀释涂布平板法接种可以分离并计数目的菌。
【小问2详解】
A、如果霉菌能分泌脲酶分解尿素，就可以利用尿素作为氮源在该选择培养基上生长，A正确；
B、若霉菌能将尿素吸收到胞内并利用，也能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长，B正确；
C、霉菌可能与尿素分解菌共生，借助尿素分解菌对尿素的分解作用获取氮源，从而在培养基上生长，C正确；
D、题干中并未提及霉菌有固氮能力，且该培养基有尿素作为氮源，不是依靠固氮作用，D错误。
故选ABC。
【小问3详解】
由于脲酶催化尿素分解为NH3，NH3会使培养基pH升高，而酚红指示剂在碱性条件下会变红，所以可以通过观察培养基是否变红来筛选分泌脲酶的细菌。当有分泌脲酶的细菌存在时，其周围会出现红色环带。
在对微生物进行计数时，常用稀释涂布平板法。其原理是将菌液进行一系列梯度稀释，然后取一定体积的稀释液涂布在固体培养基上，经培养后，统计平板上的菌落数，进而推算出菌液中的活菌数。计算公式为：每毫升菌液中的活菌数=（平板上菌落数的平均值÷涂布的体积）×稀释倍数。选择菌落数在30-300之间的稀释倍数进行计算，即稀释104倍的情况进行计算。先计算每个稀释倍数下平板上菌落数的平均值（65+72+79）÷3═72个，则每毫升菌液中的活菌数═（72÷0.2）×104═3.6×106个。当两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的只是一个菌落，所以统计的菌落数往往比实际的活菌数少，导致计算结果比实际值偏小。
27. 脂多糖（LPS）是革兰氏阴性细菌细胞壁的一种特有成分。CDI4蛋白是LPS的受体，能识别并结合LPS，诱发炎症反应。为制备抗CD14蛋白的单克隆抗体，研究人员通过基因工程构建了含有CD14蛋白基因的重组表达载体，如图1所示。制备抗CD14蛋白的单克隆抗体的过程如图2所示。回答下列问题：
（1）用PCR技术对CD14蛋白基因进行扩增时，每次循环可分为 ___________ 三步，若循环五次，理论上至少需要的引物是_______ 个。
（2）CD14蛋白基因插入载体会形成正向连接和反向连接的两种重组载体，再用XhI和SalI酶切对连接方向进行鉴定。若重组载体能被再次切开，则说明接入载体的CD14是_______ （填“正向”或“反向”），判断的理由是 ____________________ 。
（3）从工程菌中提取到的CD14蛋白通过①注射给小鼠，取小鼠脾组织用_______ 酶处理，制成细胞悬液培养，处理后离心收集获得小鼠B淋巴细胞，与SP2/0细胞（一种骨髓瘤细胞）进行融合。用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96孔板，进行________ 培养。
（4）图2中，通过过程⑥从小鼠腹腔中提取的抗CD14蛋白单克隆抗体可减轻革兰氏阴性细菌入侵导致的炎症反应，其原理是 ________ 。
【答案】（1） ①. 变性、复性、延伸 ②. 62
（2） ①. 正向 ②. 正向连接的重组载体有这两种限制酶的识别序列
（3） ①. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ②. 克隆化
（4）抗CD14蛋白单克隆抗体与CD14蛋白特异性结合，阻止了革兰氏阴性细菌细胞壁的脂多糖（LPS）与CD14蛋白结合，从而减轻炎症反应
【解析】
【分析】1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链；
2、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】
PCR技术每次循环分为变性、复性、延伸三步。变性是在高温下使DNA双链解开；复性是在较低温度下，引物与模板链结合；延伸是在DNA聚合酶作用下，以脱氧核苷酸为原料合成新的DNA链；PCR技术中，1个DNA分子经过n次循环后，得到2n个DNA分子。而引物是在DNA复制开始时与模板链结合，引导DNA合成。最初的模板DNA分子不需要引物，从第一次循环开始，每形成一个新的DNA分子都需要引物。循环n次后，DNA分子总数为2n个，除去最初的1个模板DNA分子，新合成的DNA分子数为（2n-1）个，每个新合成的DNA分子都需要引物，所以需要的引物数为2×(2n-1)。当n = 5时，2×(25-1)=2×(32 - 1)=62个；
【小问2详解】
若重组载体能被再次切开，则说明CD14正向接入载体，原因是：XhI和SalI识别的核苷酸序列相同，切割产生的黏性末端也相同。如果CD14蛋白基因正向接入载体，那么用XhI和SalI酶切时，能在重组载体上找到相应的酶切位点，从而将重组载体再次切开；若反向接入，酶切位点的方向改变，无法被这两种酶再次切开。
【小问3详解】
动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织，使细胞分散开，制成细胞悬液；常用的促进动物细胞融合的方法有物理法（如电激）、化学法（如聚乙二醇）、生物法（如灭活的病毒）；将杂交瘤细胞接种到96孔板，进行克隆化培养，目的是筛选出能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
抗CD14蛋白单克隆抗体能特异性地与CD14蛋白结合，从而阻断LPS与CD14蛋白的识别和结合，进而不能诱发炎症反应，所以可减轻革兰氏阴性细菌入侵导致的炎症反应 。
28. 中国科学家在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的活嵌合体猴（将食蟹猴的胚胎干细胞注入原始胚胎后发育而成），这对于理解灵长类胚胎干细胞全能性具有重要意义，为遗传修饰模型猴的构建奠定了技术基础。其技术路线如下图所示：
注：4CL胚胎干细胞是指在4CL体系下培养的食蟹猴胚胎干细胞，具有较高的多能性。
（1）4CL胚胎干细胞不仅具有自我更新能力，且具有高度的________潜能。科学家将绿色荧光基因（GFP）导入4CL胚胎干细胞，用于检测4CL胚胎干细胞在胚胎和个体中的分布。请再举出一个荧光标记技术在生物学中的应用实例________。嵌合体猴体内绿色荧光散乱分布的原因是________。
（2）通过滚瓶培养可获取足够数量的单个细胞。培养时，需将盛有细胞、培养液的滚瓶放置于滚动架上，使其缓慢旋转。滚瓶培养的优点为________。
（3）可用囊胚的________部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定。
（4）科学家还利用胚胎干细胞的细胞核进行了核移植实验得到克隆猴，并分别对克隆猴、卵细胞供体猴、代孕母体猴和干细胞供体猴的线粒体DNA中某一特异性序列进行了检测、比对，结果如下图。分析可知，克隆猴的线粒体DNA特异性序列与________（填字母）一致，并且不同于________。（填字母）A.卵细胞供体猴B.代孕母体猴C.干细胞供体猴原因是________。
【答案】（1） ①. 分化 ②. 荧光标记细胞膜蛋白，检测细胞膜的流动性 ③. 注入的4CL胚胎干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞，共同发育为幼猴的各种组织
（2）使细胞充分接触培养液和气体，有利于细胞的生长
（3）滋养层 （4） ①. A ②. B和C ③. 克隆猴的线粒体DNA来源于卵细胞的细胞质，与代孕母体猴和干细胞供体猴无关
【解析】
【分析】干细胞在形态上：体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞（如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞，甚至发育成为完整的个体）、多能干细胞（具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞，如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）和专能干细胞（维持某一特定组织细胞的自我更新，如肠上皮干细胞）三种类型。
【小问1详解】
胚胎干细胞具有自我更新能力及高度的分化潜能。高中生物教材提及的荧光标记技术在生物学中的应用还有：荧光标记细胞膜蛋白，检测细胞膜的流动性；荧光标记染色体上的基因，检测基因在染色体上的分布；荧光标记抗原或抗体，检测抗原和抗体的特异性结合等。4CL胚胎干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞，进而共同发育为幼猴的各种组织，故嵌合体猴体内绿色荧光散乱分布。
【小问2详解】
据题意分析可知，滚瓶培养可使细胞充分接触培养液和气体，有利于细胞的生长。
【小问3详解】
可用囊胚的滋养层细胞做DNA分析，进行性别鉴定，这样不会影响内细胞团的发育和功能。
【小问4详解】
分析图示可知，克隆猴的线粒体DNA特异性序列与A卵细胞供体猴一致，并且不同于B代孕母体猴和C干细胞供体猴。克隆猴的线粒体DNA来源于卵细胞的细胞质，与代孕母体猴和干细胞供体猴无关。
29. 肝纤维化与肝细胞癌的发生密切相关，肝纤维化是指肝细胞外基质的病理性沉积，沉积物中Ⅰ型胶原蛋白是主要成分。研究发现活化的人肝星状细胞会大量合成和分泌Ⅰ型胶原蛋白沉积在肝小叶的窦间隙，它们分别由COL1A1和COL1A2编码。本研究旨在通过基因工程技术用人COL1A1启动子序列调控增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因的表达（永生化的人肝星状细胞）中建立一个人肝星状细胞活化的可视化报告系统。
（1）研究过程中应将LX﹣2细胞置于含____气体条件下培养，其中O2的作用是_____。
（2）研究人员构建了如图1所示的基因表达载体，构建过程所需要的工具酶有_______；其中Kzak序列能增强EGFP基因的表达，已知EGFP基因的α链为转录的模板链，则应将图2中EGFP基因的_____（“A”或“B”）端与Kzak序列连接，除图1中所示元件外，基因表达载体还应具备_________（至少答两点）等元件。
（3）使用慢病毒包装系统将基因表达载体导入LX﹣2细胞中，并筛选得到了荧光强度最强的细胞株（入LX﹣2﹣CE）进行扩大培养于后续研究。为验证LX﹣2﹣CE能通过EGFP表达来反映细胞表达COL1A1能力的改变，本研究选取了已知具有潜在抗肝纤维化作用的药物青蒿琥酯对LX-2-CE进行处理。实验分组中的阴性对照组为____，阳性对照组为加10μg/L的TGF﹣β1诱导处理的LX﹣2﹣CE，实验组为加入不同浓度青蒿琥酯与10g/L的TGF﹣β1共处理的LX﹣2﹣C.实验结束后，对各组LX﹣2﹣CE进行荧光检测，并分别通过_____和__技术检测相关基因（COL1A1和EGFP）是否转录出mRNA和翻译出蛋白质，与荧光检测结果相互印证。若实验组的荧光强度均______（“低于”或“高于”）阳性对照组的荧光强度，说明LX﹣2﹣CE荧光强度的改变可以反应青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用。实验中10μg/L的1TGF﹣β1的作用是______LX﹣2﹣CE。
（4）系列实验结果表明，外源性COL1A1启动子调控的EGFP的表达能在一定程度上反映内源性COL1A1启动子调控的COL1A1的表达水平的变化。请你推测该人肝星状细胞活化的可视报告系统建立的意义是____。
【答案】（1） ①. 95%空气和5%CO2 ②. 供细胞呼吸利用
（2） ①. 限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶 ②. B ③. 复制原点、终止子等
（3） ①. 无诱导处理的LX﹣7﹣CE ②. DNA分子杂交 ③. 抗原—抗体杂交 ④. 低于 ⑤. 模拟人肝纤维化
（4）为抗肝纤维化药物的研究提供新的细胞模型
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
LX﹣2细胞为动物细胞，动物细胞培养的气体条件为95%空气和5%CO2，其中O2是细胞代谢所必需的，O2的作用是供细胞呼吸利用，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【小问2详解】
基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，构建基因表达载体所需要的工具酶为限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶，启动子在基因的上游，α链为转录的模板链，因此应将EGFP基因的B端与Kzak序列连接。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，故除图1中所示元件外，基因表达载体还应具备复制原点、终止子等。
【小问3详解】
为验证LX﹣2﹣CE能通过EGFP表达来反映细胞表达COL1A1能力的改变，实验分组中的阴性对照组为无诱导处理的LX﹣7﹣CE，基因工程检测基因是否转录出mRNA应该用DNA分子杂交的方法，检测基因是否翻译出蛋白质应该用抗原—抗体杂交技术。根据实验设计分析可知，10 μg/L的TGF-β1可以活化LX-2-CE，模拟人肝纤维化，同时若LX-2-CE荧光强度的改变可以反应青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用，则实验组的荧光强度应该低于阳性对照组的荧光强度。
【小问4详解】
根据题干可知该人肝星状细胞活化的可视报告系统建立的意义是为抗肝纤维化药物的研究提供新的细胞模型。培养基
FeSO4
淀粉
（NH4）2SO4
H2O
MgSO4
CaCl2
I
+
+
-
+
+
+
Ⅱ
+
+
+
+
+
Ⅲ
+
+
+
+
+
+
分步实验目标
简易操作
取样
从公园或农田等常施加尿素肥料的区域采集土样
配置培养基
称取KH2PO4、NaHPO4、MgSO4·7H2O、________为唯一氮源、葡萄糖、琼脂并用水定容。
灭菌
放入_______（填仪器名称）中121℃灭菌15—30min。
倒平板
待培养基冷却凝固后倒置，以免水分挥发。
接种和分离尿素分解菌
采用_________法接种以分离并计数。
稀释103倍
稀释104倍
稀释105倍
平板1
320
65
9
平板2
311
72
17
平板3
337
79
3