江苏徐州市2025 - 2026学年度第二学期期中考试 高二生物试题（含解析）

这是一份江苏徐州市2025 - 2026学年度第二学期期中考试 高二生物试题（含解析），共30页。
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，务必将自己的姓名、准考证号等用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷和答题卡的指定位置。
3．答选择题时，用2B铅笔在答题卡上将题号下的答案选项涂黑；答非选择题时，用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡对应题号下作答。
一、单项选择题：共15题，每题2分，共计30分，每题只有一个选项最符合题意。
1. 图示一种植物组织培养周期，①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂
B. 过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞
C. 过程②③所用培养基的成分、浓度相同
D. 培养基中糖类既能作为碳源，又与维持渗透压有关
【答案】C
【解析】
【分析】离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。
【详解】A、过程①形成了愈伤组织，发生了细胞的脱分化，此时细胞还进行有丝分裂，A正确；
B、过程②是愈伤组织经再分化形成胚状体的过程，故经过再分化形成不同种类的细胞，B正确；
C、过程②③所有培养基的成分、浓度不完全相同，如细胞分裂素和生长素的浓度不同，C错误；
D、培养基中常加入蔗糖，既能作为碳源，又与维持渗透压有关，D正确。
故选C。
2. 关于植物组织培养技术，相关叙述正确的是（ ）
A. 外植体需用酒精和次氯酸钠混合液进行消毒处理
B. 脱分化形成愈伤组织时可发生基因突变和染色体变异
C. 所用培养基含植物细胞所必需的无机盐、葡萄糖和激素等营养物质
D. 只有再分化的过程中存在基因的选择性表达，脱分化的过程中不存在
【答案】B
【解析】
【详解】A、外植体消毒需依次用70%酒精、次氯酸钠溶液单独处理，两次处理间用无菌水冲洗，并非使用二者混合液消毒，A错误；
B、脱分化过程中细胞进行旺盛的有丝分裂，有丝分裂间期DNA复制时可发生基因突变，分裂期可出现染色体结构或数目的变异，B正确；
C、植物组织培养的培养基中碳源为蔗糖而非葡萄糖，且植物激素属于生长调节物质，不属于营养物质，C错误；
D、脱分化和再分化都是细胞功能特化的过程，均存在基因的选择性表达，D错误。
3. 植株甲金花菜是一种多年生开花植物，具有多种优良性状，另一种远缘植株乙青花菜存在抗除草剂基因，欲将植株乙细胞中抗除草剂基因引入植株甲中，进行了如下操作。下列说法正确的是（ ）
A. 过程A取顶芽细胞的操作有利于获得脱毒苗
B. 可根据细胞中染色体数目和形态的差异鉴定杂种细胞
C. 杂种植株中抗除草剂基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
D. 获得的融合原生质体需放在无菌水中以防杂菌污染
【答案】B
【解析】
【详解】A、顶芽细胞分裂快、病毒极少甚至无病毒，常用于植物组织培养获得脱毒苗，但过程 A 是去除细胞壁获得原生质体，取顶芽细胞的目的是获得活力强的原生质体，并非为了获得脱毒苗，A错误；
B、甲、乙是远缘不同物种，二者染色体的形态、数目都存在差异，杂种细胞同时含有甲和乙的染色体，因此可以根据染色体数目和形态的差异鉴定杂种细胞，B正确；
C、孟德尔遗传定律仅适用于进行有性生殖的真核生物的核基因，发生在减数分裂产生配子过程中，只有当抗除草剂基因整合到杂种植株的染色体上时，其遗传才遵循孟德尔遗传定律，若未整合到染色体上，则不遵循，C错误；
D、原生质体没有细胞壁，放在低渗的无菌水中会吸水涨破，需要放在等渗溶液中维持细胞结构，D错误。
4. 下图表示工厂化生产紫杉醇的过程，对红豆杉愈伤组织进行液体悬浮培养分离出单细胞，再用组成为“普通培养基+0.5mg·L﹣lNAA+0.5mg·L﹣l BA（BA是一种细胞分裂素）+25g·L﹣l蔗糖”的培养液培养获得大量红豆杉细胞，下列叙述正确的是（ ）

A. 培养液中添加的“NAA+BA”可以促进愈伤组织细胞再分化
B. 选取红豆柱树皮做外植体更容易获得紫杉醇
C. 紫杉醇是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质
D. 外植体使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境
【答案】D
【解析】
【分析】除了幼嫩纸条外，其余树皮均为死细胞积累而成。通过对红豆杉细胞进行培养可以获得紫杉醇，说明紫杉醇是红豆杉细胞外分泌的物质，不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质。
【详解】A、“普通培养基+0.5mg·Ｌ-1NAA+0.5mg·Ｌ-1BA（BA是一种细胞分裂素）＋25g·L-1蔗糖”的培养液培养红豆杉愈伤组织获得大量红豆杉细胞，说明“NAA+BA”可以促进愈伤组织细胞增殖，A错误；
B、除了幼嫩纸条外，其余树皮均为死细胞积累而成，所以选取红豆柱树皮做外植体不容易获得活细胞，就更不易得到紫杉醇，B错误；
C、通过对红豆杉细胞进行培养可以获得紫杉醇，说明紫杉醇是红豆杉细胞外分泌的物质，不是红豆杉细胞基本生命活动所必需的物质，C错误；
D、外植体使用及整个培养过程中需要保证严格的无菌环境，以免被杂菌污染，造成培养细胞大面积死亡或产物被转化，D正确。
故选D。
5. 利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 该技术需要用到动物细胞培养技术和胚胎移植技术
B. 用牛乙的卵细胞直接作为转基因的受体细胞培育出的犊牛和犊牛丁一样
C. 培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液
D. 可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛
【答案】B
【解析】
【详解】A、该技术流程中，牛甲耳部体细胞的培养需要动物细胞培养技术，囊胚植入牛丙子宫需要胚胎移植技术，同时还用到了核移植技术，A正确；
B、转基因的受体细胞是牛甲的体细胞（核供体细胞），牛乙的卵母细胞仅提供去核的细胞质，不携带目的基因。如果直接用牛乙的卵细胞作为转基因受体细胞，其核遗传物质与犊牛丁（核来自牛甲转基因体细胞）完全不同，培育出的犊牛性状和犊牛丁不一样，B错误；
C、动物细胞培养过程中，需要定期更换培养液，目的是清除代谢废物、补充营养，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，C正确；
D、PCR技术可以特异性扩增目的基因，用于鉴定犊牛丁的基因组中是否插入了目的基因，从而判断其是否为转基因牛，D正确。
6. 下图为小鼠细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A. 传代培养至一定代数，所培养的细胞全部都会衰老死亡
B. 为了保证细胞培养所需的无菌环境，可以添加适量的抗生素
C. 培养过程体现了细胞的全能性且存在基因的选择性表达
D. 培养过程中，需要CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞培养至一定代数，部分细胞的遗传物质可能发生改变，并且带有癌变的特点，能在培养条件下无限制地传代下去，A错误；
B、抗生素能抑制细菌生长，因此为了保证细胞培养所需的无菌、无毒环境，可以添加适量的抗生素，B正确；
C、细胞的全能性是指细胞发育成完整个体的潜能，而小鼠细胞培养仅获得细胞群，没有发育成完整个体，因此不能体现细胞的全能性，C错误；
D、恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，CO2的作用是维持培养液的pH，D错误。
7. 利用干细胞技术进行疾病治疗或研究时，下列描述与其原理不匹配的是（ ）
A. 治疗白血病：移植造血干细胞，重建患者的造血系统和免疫系统
B. 研究帕金森病：将患者体细胞诱导成的iPSC分化为多巴胺能神经元，用于药物筛选
C. 修复烧伤皮肤：在体外大量扩增胚胎干细胞，然后直接注射到烧伤部位
D. 器官移植：在生物支架上种植患者自身的干细胞，培育出组织工程器官，避免免疫排斥
【答案】C
【解析】
【详解】A、造血干细胞属于多能干细胞，可分化为各类血细胞和免疫细胞，移植后能够重建患者的造血系统和免疫系统，A正确；
B、iPSC具有分化为多种组织细胞的潜能，可分化为帕金森病所需的多巴胺能神经元，用于药物筛选研究，B正确；
C、胚胎干细胞属于全能干细胞，分化潜能极高，直接注射到烧伤部位会出现分化不受控的问题，甚至可能形成畸胎瘤，且修复烧伤皮肤通常使用皮肤干细胞体外培养成皮肤组织后再移植，C错误；
D、患者自身干细胞培育出的组织工程器官，细胞表面的组织相容性抗原和患者自身完全一致，可避免器官移植后的免疫排斥反应，D正确。
8. 某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚胚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。下列叙述错误的是（ ）
A. 桑葚胚和囊胚期的所有细胞都具有发育的全能性，属于全能细胞
B. 据图推测，桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3基因的表达下降
C. 卵裂期细胞进行有丝分裂，细胞数目变多但胚胎的体积不会增大
D. 诱导桑葚胚样细胞时，基因的碱基序列没有发生改变，但表达的情况发生改变
【答案】A
【解析】
【详解】A、桑葚胚阶段的所有细胞都具有发育的全能性，属于全能细胞； 但囊胚期细胞已经出现分化，内细胞团细胞具有发育的全能性，可发育为胎儿的各种组织； 滋养层细胞会发育为胎膜和胎盘，不具有发育的全能性，A错误；
B、实验中，从囊胚内细胞团细胞提高 pSTAT3 基因表达，才能制备出桑葚胚样细胞，恢复了桑葚胚期细胞的特性； 这说明桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3 基因的表达水平是下降的，B正确；
C、卵裂期细胞进行有丝分裂，细胞数目不断增多，但整个胚胎的总体积基本不变或略有缩小，不会增大，C正确；
D、诱导桑葚胚样细胞，是通过调控基因的表达水平实现的，没有改变基因的碱基序列，只是基因的表达情况发生了改变，D正确。
9. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列叙述正确的是（ ）
A. DNA粗提取时，离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
B. 提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后即可变为蓝色
C. 凝胶电泳时，DNA分子越大，迁移速率越快
D. 电泳鉴定时，如果扩增结果不止一条条带可能是因为引物设计过短、退火温度过低等原因
【答案】D
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA时，需要先将DNA溶解在NaCl溶液中，再与二苯胺溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色；耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。
【详解】A、离心研磨液的目的是通过离心力分离细胞碎片和杂质，使DNA保留在上清液中，而非直接加速DNA沉淀。DNA沉淀需后续加入预冷酒精完成，A错误；
B、二苯胺试剂与DNA需在沸水浴条件下（约100℃）反应才会显蓝色，仅混匀无法直接显色，B错误；
C、凝胶电泳中，DNA分子量越大，通过凝胶孔隙的阻力越大，迁移速率越慢，C错误；
D、引物过短或退火温度过低会导致非特异性结合，扩增出非目标DNA片段，电泳时出现多条带，D正确。
故选D。
10. 梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是（ ）
A. 采集的精液无需固定、稀释，即可用血细胞计数板检测精子密度
B. 人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道
C. 超数排卵处理时，常用含促性腺激素的促排卵剂
D. 母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础
【答案】C
【解析】
【分析】体外受精主要操作步骤：（1）卵母细胞的采集和培养:方法一:对小型动物一般用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。方法二:对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精（或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞)。（2）精子的采集和获能:在体外受精前，要对精子进行获能处理。采集方法:假阴道法、手握法和电刺激法等。获能方法:培养法和化学法。（3）受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。。
【详解】A、采集的精子需要经过稀释和固定处理，否则活动精子会影响计数准确性，且血细胞计数板通常用于已固定的细胞，A错误；
B、人工授精时，精子在雌性生殖道内自然获能，无需提前体外处理，B错误；
C、超数排卵通过注射促性腺激素（如FSH和LH）促进卵泡发育和排卵，C正确；
D、胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐受性高，不会发生免疫排斥，而非耐受低下，D错误。
故选C。
11. 如图为牛胚胎性别鉴定及胚胎分割示意图，下列叙述错误的是（ ）
A. ①是囊胚腔，②是内细胞团，分割囊胚要注意将内细胞团均等分割
B. 胚胎分割技术能提高移植胚胎的成活率，分割次数越多，成活率越高
C. 胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪
D. 胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，产生遗传性状相同的后代
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中①是囊胚腔，②是内细胞团，分割囊胚要注意将内细胞团均等分割，因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果分割不均匀，会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，A正确；
B、采用胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，B错误；
C、胚胎很小，需要在体视显微镜和显微操作仪下进行胚胎分割，C正确；
D、胚胎分割技术属于无性繁殖，可增加移植胚胎数目，产生遗传性状相同的后代，D正确。
故选B。
12. 研究人员用X基因和pBR322质粒构建基因表达载体，图中X基因转录方向为从左向右。对受体细胞大肠杆菌（对四环素和氯霉素均没有抗性）进行转化和筛选，导入基因表达载体过程中，受体菌存在未导入质粒、导入空质粒（不含目的基因的pBR322质粒）或导入重组质粒的情况。下列叙述正确的是（ ）
A. 用BamHI和SalI同时切割后X基因不能正确插入pBR322质粒
B. 培养基添加氯霉素可将未导入质粒和导入质粒的受体菌分离
C. 该实验也可以使用没有复制原点的质粒与X基因构建基因表达载体
D. 用X基因的引物进行PCR扩增可对转化后的大肠杆菌进行个体生物学水平鉴定
【答案】B
【解析】
【详解】A、在构建表达载体时，使用双酶切割能使目的基因正确插入质粒中，故用BamHI和SalI同时切割有利于X基因正确插入pBR322质粒，A错误；
B、未导入质粒的受体菌不能在含有氯霉素的培养基上生长，培养基添加氯霉素可筛选出导入质粒的受体菌，B正确；
C、没有复制原点的质粒没有自我复制能力，无法在细胞内扩增，C错误；
D、在鉴定导入重组质粒的受体菌时，重组质粒中含有X基因，因此可用X基因的引物来扩增，若扩增出目的产物，则说明受体菌含有重组质粒，这属于分子水平上的鉴定，D错误。
故选B。
13. 下列有关限制性内切核酸酶的叙述，正确的是（ ）
A. 用限制性内切核酸酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个
B. 限制性内切核酸酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大
C. —CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制性内切核酸酶切出的黏性末端可用DNA连接酶连接
D. 只有用相同的限制性内切核酸酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶的来源、作用及其结果：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。（2）作用（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。（3）结果：形成黏性末端或平末端；特别注意：用限制酶切割DNA时，每切开一个切口需要水解两个磷酸二酯键。
【详解】A、用限制性内切核酸酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，需要切割目的基因的两侧，又因DNA为双链结构，因此要断裂4个磷酸二酯键，即被水解的磷酸二酯键有4个，A错误；
B、限制酶具有专一性，限制性内切核酸酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，B正确；
C、—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制性内切核酸酶切出的黏性末端不同，分别为—CATG和GATC—，因此不能用DNA连接酶连接，C错误；
D、用不同的限制性内切核酸酶处理含目的基因的DNA片段和质粒，若产生的黏性末端相同，则也能形成重组质粒，D错误。
故选B。
14. 胰岛素用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素，其生产过程如图所示。下列说法错误的是（ ）

A. 速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和发酵工程
B. 大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用
C. 除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因
D. 可以用Ca2+处理的方法直接将新的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中
【答案】D
【解析】
【分析】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）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
【详解】A、图示的前半部分是利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，后半部分是利用发酵工程生产速效胰岛素的过程，A正确；
B、大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体对胰岛素原进行加工，因此大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用，B正确；
C、基因定点突变是指按照特定的要求，使基因的特定序列发生插入、删除、置换、重排等变异，除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因，C正确；
D、可以用Ca2+处理的方法可以将含有新的胰岛素基因的基因表达载体导入大肠杆菌细胞中，D错误。
故选D。
15. 现代生物技术有着巨大的应用前景，但会涉及到生物安全问题。下列叙述错误的是（ ）
A. 我国禁止一切与生殖性克隆和治疗性克隆有关的研究
B. 基因污染可能对生物多样性、生态环境和人体健康造成潜在威胁
C. 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
D. 为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果
【答案】A
【解析】
【详解】A、我国明确禁止生殖性克隆的相关研究，但不反对治疗性克隆的研究，治疗性克隆可用于组织器官移植等疾病治疗场景，具有积极应用价值，并非禁止一切与生殖性克隆和治疗性克隆有关的研究，A错误；
B、基因污染指外源基因通过转基因生物扩散进入其他野生生物中，可能改变原有物种的遗传特性，进而对生物多样性、生态环境和人体健康造成潜在威胁，B正确；
C、生物武器致病性强、传播范围广、危害极大，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，C正确；
D、基因检测结果包含个人的特有遗传信息，随意泄露可能引发基因歧视等伦理问题，因此基因检测机构不能随意泄露基因检测结果，D正确。
二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不只一个选项符合题意，每题全部选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
16. 肿瘤坏死因子-α（TNF-α）是一种重要的细胞因子，高浓度时会引发多种疾病。科研人员利用细胞工程技术制备了抗TNF-α的单克隆抗体用于治疗，其核心流程如图所示，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图中①一般为骨髓瘤细胞，通常从小鼠的血液中获得
B. 流程中用于融合的B淋巴细胞，可从免疫小鼠的脾脏中获取
C. 步骤④包含克隆化培养和抗体检测，目标杂交瘤细胞分泌的抗体可特异性识别并结合TNF-α
D. 步骤③用特定的选择培养基是为了筛选出能产生抗TNF-α的抗体的杂交瘤细胞
【答案】BC
【解析】
【详解】A、图中①是骨髓瘤细胞，需要从小鼠的骨髓瘤组织中获取，不能从小鼠血液中获得，A错误；
B、制备单克隆抗体时，抗原免疫小鼠后，可从免疫小鼠的脾脏中获取已免疫的B淋巴细胞用于细胞融合，B正确；
C、步骤④是筛选目标杂交瘤细胞，包含克隆化培养和抗体阳性检测。本实验的目的是制备抗TNF−α的单克隆抗体，因此筛选得到的目标杂交瘤细胞分泌的抗体，可特异性识别并结合 TNF−α，C正确；
D、步骤③用特定选择培养基的作用，只是筛选出杂交瘤细胞（淘汰未融合细胞、同种细胞融合的产物），筛选能产生抗TNF−α抗体的杂交瘤细胞是步骤④的目的，D错误。
17. 蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。如图表示蛋白质工程的流程。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工改造
B. 实现蛋白质工程的前提是了解蛋白质结构和功能的关系
C. ①②过程为转录和翻译
D. 蛋白质工程是从④开始的
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、蛋白质工程技术中的操作对象是基因，不是蛋白质，A错误；
B、蛋白质工程的流程是从预期功能出发设计蛋白质结构，因此开展蛋白质工程的前提是清晰了解蛋白质结构与功能的关系，才能按需求设计改造，B正确；
C、①过程是DNA为模板合成mRNA，属于转录；②过程是mRNA为模板合成多肽链，属于翻译，符合中心法则的过程，C正确；
D、蛋白质工程从预期蛋白质功能（图中最右侧的预期功能）开始，是从④开始的，D正确。
18. 融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，再通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。图示为利用融合PCR技术构建CMP—GFP融合基因的基本过程（CMP为黄瓜花叶病毒运动蛋白基因，表达产物参与病毒在细胞间的转移；GFP为绿色荧光蛋白基因）。相关叙述正确的是（ ）
A. 除图示外，融合PCR还需dNTP、解旋酶以及含Mg2+的缓冲液等
B. 引物1需添加限制酶识别序列，引物2需添加与引物3部分互补的序列
C. 重叠延伸时，两条链分别为a、d或b、c，两者互作模板和引物
D. CMP—GFP融合基因在受体细胞中表达可追踪病毒在细胞间的转移途径
【答案】BD
【解析】
【分析】重叠延伸PCR技术是指在PCR技术的基础上，采用具有互补末端的引物，使PCR产物形成重叠链，通过重叠链的延伸，将不同来源的片段重叠拼接起来的一项技术。
【详解】A、除图示外，融合PCR还需dNTP、以及含Mg2+的缓冲液等，但不需要解旋酶，A错误；
B、引物1需添加限制酶识别序列，引物2需添加与引物3部分互补的序列，从而为融合基因基因的形成提供引物，B正确；
C、重叠延伸时，两条链分别为a、d，两者互作模板和引物，实现融合基因的扩增过程，C错误；
D、CMP—GFP融合基因中含有绿色荧光蛋白基因，其在受体细胞中表达可追踪病毒在细胞间的转移途径，D正确。
故选BD。
19. 图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindⅢ切割位点。AluⅠ限制酶识别序列及切割位点为，下列相关叙述正确的有（ ）
A. 基因A突变为a是一种碱基增添的突变
B. 用两种限制酶分别酶切A基因后，形成的末端类型不同
C. 用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小一致
D. 产前诊断时，该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定
【答案】BD
【解析】
【分析】“分子手术刀”——限制酶：（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即黏性末端和平末端。
【详解】A 、对比 A 基因和 a 基因的序列，A 基因中 “AAGCTT” 变为 a 基因中 “AAGCTG” ，是碱基替换（T→G），并非碱基增添，A 错误；
B、HindⅢ 切割产生黏性末端，AluⅠ 切割后产生的是平末端，二者末端类型不相同，B正确；
C、a基因中有2个Hind Ⅲ切割位点，切割后产生3个片段，有3个Alu Ⅰ切割位点，切割后产生4个片段，用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小不一致，C 错误；
D、因为正常基因 A 和致病基因 a 的 HindⅢ 切割位点数量不同，所以产前诊断时，该致病基因可选用 HindⅢ 限制酶开展酶切鉴定，D 正确。
故选BD。
三、非选择题：共5题，共58分。除特别说明外，每空1分。
20. 植物体在干旱、虫害或微生物侵害等胁迫过程中会产生防御物质，这类物质属于次生代谢产物。次生代谢产物在植物抗虫、抗病等方面发挥作用，也是药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢产物X的研发流程如下：
筛选高产细胞→细胞生长和产物X合成关系的确定→发酵生产X
回答下列问题：
（1）获得高产细胞时，以X含量高的植物品种的器官和组织作为_____，经脱分化形成愈伤组织，然后通过液体振荡和用一定孔径的筛网进行_____获得分散的单细胞。
（2）对分离获得的单细胞进行_____培养，并通过添加_____或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。为进一步提高目标细胞的X含量，将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，该过程模拟了_____的胁迫。
（3）在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢产物的模型分为3种，如图所示。若X只在细胞生长停止后才能合成，则X的合成符合图_____（填“甲”“乙”“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量X的方法。_____
（4）多种次生代谢产物在根部合成与积累，如人参、三叶青等药用植物，可通过_____培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解生物体合成某次生代谢产物的_____和_____的基础上，可利用合成生物学的方法改造酵母菌等微生物，利用_____工程生产植物的次生代谢产物。
【答案】（1） ①. 外植体 ②. 过滤
（2） ①. 克隆 ②. DNA合成抑制剂 ③. 微生物侵害
（3） ①. 丙 ②. 先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X
（4） ①. 器官 ②. 代谢途径 ③. 关键酶 ④. 发酵
【解析】
【分析】【关键能力】
（1）信息获取与加工
（2）逻辑推理与论证：
【小问1详解】
植物体的器官和组织、细胞都可以作为外植体，经脱分化形成愈伤组织，将愈伤组织进行振荡培养，使其分散成小的细胞团或单细胞，然后用适当孔径的不锈钢筛网过滤，除去大的细胞团和残渣，离心除去小的残渣，得到单细胞悬浮液。
【小问2详解】
分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群。将微生物菌体或其产物作为诱导子加入到培养基中，模拟了微生物侵害的迫害条件。
【小问3详解】
由题可知X只在细胞生长停止后才能合成，所以丙图符合。所以要获得大量X的方法，是先培养大量细胞，改变条件使细胞停止生长，大量产生X。
【小问4详解】
由题知，多种次生代谢产物在根部合成与积累，所以要对根进行培养，为了方便进行次生代谢物的收集，可以通过器官培养替代细胞悬浮培养生产次生代谢产物。要大量获得次生代谢物可以通过基因工程，将相关基因转入酵母菌体内，然后通过发酵工程获得，基因工程的前提是要了解生物体合成某次生代谢产物的代谢途径和关键酶。
21. Ⅰ．狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程，请回答下列问题：
（1）狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用了_____技术，该技术的原理是_____，启动②③的关键激素是_____。经过⑥生产黄酮类化合物利用了_____技术。
（2）①选择幼嫩的叶用于接种的原因是_____。⑤原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，请从细胞吸水与失水的角度分析原因：_____。
Ⅱ．科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。据图回答下列问题：
（3）为获得原生质体，过程①需要利用_____处理两种植物细胞。两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是_____。
（4）写出促进原生质体融合的方法_____（写出两个）。
（5）细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光颜色可能是_____。
（6）已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄—马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到_____条染色体。
【答案】（1） ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞的全能性 ③. 生长素和细胞分裂素 ④. 植物细胞培养
（2） ①. 幼嫩叶片细胞分化程度低，分裂能力强，更容易诱导脱分化形成愈伤组织 ②. 维持培养液的渗透压，防止原生质体吸水涨破，保持原生质体正常形态
（3） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 杂种原生质体再生出细胞壁
（4）聚乙二醇(PEG)诱导、高Ca2+-高pH、电融合
（5）只显红色、只显绿色、同时显红色和绿色 （6）144
【解析】
【小问1详解】
题图中乙、丙、丁都是由离体植物细胞培育得到的完整植株，均利用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性（已分化植物细胞仍具有发育成完整个体的潜能）；脱分化、再分化过程的关键调控激素是生长素和细胞分裂素；若仅需要获取细胞代谢产物（黄酮类化合物），无需培养为完整植株，利用植物细胞培养技术培养愈伤组织细胞即可获得产物。
【小问2详解】
选择幼嫩叶片作为接种材料，是因为幼嫩组织分化程度低、分裂能力强，更容易诱导脱分化形成愈伤组织；原生质体没有细胞壁，甘露醇可以维持培养液渗透压，避免原生质体吸水涨破，维持原生质体正常形态。
【小问3详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此去除细胞壁获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶处理；原生质体融合成功的标志是杂种原生质体重新再生出细胞壁。
【小问4详解】
诱导原生质体融合的常用方法包括物理法（离心、振动、电激）、化学法（聚乙二醇PEG诱导、高Ca2+-高pH），任写两个即可。
【小问5详解】
番茄原生质体膜蛋白被红色荧光标记，马铃薯被绿色荧光标记，融合后融合细胞有三种类型：两个番茄原生质体融合（仅红色）、两个马铃薯原生质体融合（仅绿色）、番茄和马铃薯原生质体融合（同时有红、绿色）。
【小问6详解】
染色体数量计算：番茄12对同源染色体共24条，马铃薯含48条，因此杂种细胞共有24+48=72条染色体；细胞有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，因此分裂过程中最多可以观察到72×2=144条染色体。
22. 某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中，需要表达N蛋白胞外段，制备相应的单克隆抗体，增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ．N蛋白胞外段抗原制备，流程如图1
（1）构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，目的是___________。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体___________（填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”）。
（2）质粒在包装细胞内组装出由___________组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
Ⅱ．N蛋白胞外段单克隆抗体制备，流程如图2
（3）用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织用___________酶处理，制成细胞悬液，置于含有混合气体的___________中培养，离心收集小鼠的B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞进行融合。
（4）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。用___________技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生N蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集___________，提取单克隆抗体。
（5）利用N蛋白胞外段抗体与药物结合，形成___________，实现特异性治疗。
【答案】（1） ①. 检测目的基因是否成功导入受体细胞 ②. 双分子层中
（2）蛋白质外壳和含N蛋白胞外段基因的核酸
（3） ①. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ②. CO2培养箱
（4） ①. 克隆化 ②. 抗原抗体杂交 ③. 细胞培养液
（5）抗体-药物偶联物##ADC
【解析】
【分析】1、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。
2、两次筛选：①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）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
3、杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。
【小问1详解】
构建重组慢病毒质粒时，为检测目的基因是否成功导入受体细胞，常选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因。重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞需要依赖膜融合，故质粒被包在脂质体双分子层中（即磷脂双分子层）。
【小问2详解】
由于目的基因为N蛋白胞外段基因，在包装细胞内组装出由蛋白质外壳和含有N蛋白胞外段基因的核酸组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。
【小问3详解】
进行动物细胞培养时，需要取小鼠脾组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，制成细胞悬液，置于含有95%空气和5%的CO2混合气体的CO2培养箱中培养。
【小问4详解】
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，进行克隆化培养和抗体检测。用抗原抗体杂交技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生N蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集细胞培养液，提取单克隆抗体。
【小问5详解】
利用N蛋白胞外段抗体与药物结合，形成抗体-药物偶联物ADC，实现特异性治疗。
23. 如图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤，据图回答下列问题：
（1）方法2获得的小牛的遗传物质来源于_____。方法1和方法2更容易获得克隆动物的是_____。方法3获得的①②中的遗传物质是否相同？_____（填“是”或“否”）。
（2）获取图中的囊胚时如果采用的体外受精技术，采集到的精子放入一定浓度的肝素溶液中洗涤一段时间目的是_____，其主要意义是_____。
（3）细胞B来自囊胚的_____细胞C应取自供体3的_____细胞进行处理。
（4）胚胎移植是克隆动物的最后一道工序，受体能为供体的胚胎提供相同的生理环境，依据的生理学基础是_____。
（5）世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系（株）的无性繁殖”。你认为在细胞工程、胚胎工程中哪些技术也属于克隆？_____（至少答出三个）。
【答案】（1） ①. 供体1、2、3 ②. 方法2 ③. 是
（2） ①. 诱导精子获能 ②. 使精子能够与卵子完成受精作用，保证体外受精的顺利进行
（3） ①. 内细胞团 ②. MⅡ中期卵母细胞
（4）同期发情处理后，一段时间内同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的
（5）细胞培养、单克隆抗体制备技术、植物组织培养、胚胎分割技术
【解析】
【小问1详解】
方法2提取的细胞来自正常受精作用形成的早期胚胎，再将早期胚胎细胞核移植到供体3的去核卵细胞，受精卵的遗传物质来自双亲，结合图解可知方法2获得的小牛的遗传物质来源于供体1、2、3。方法1是体细胞核移植技术，方法2是胚胎细胞核移植，胚胎细胞分化程度低，胚胎细胞核移植比体细胞核移植更容易成功。方法3中采用了胚胎分割技术，而来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质相同。
【小问2详解】
采集到的精子需要在肝素溶液中洗涤，目的是诱导精子获能，使精子具备与卵子受精的能力。其主要意义是使精子能够与卵子完成受精作用，保证体外受精的顺利进行。
【小问3详解】
细胞B取自囊胚的内细胞团，内细胞团的细胞具有很高的全能性。细胞C应取自供体3的MⅡ中期卵母细胞
【小问4详解】
胚胎移植是克隆动物的最后一道工序，受体能为供体的胚胎提供相同的生理环境，依据的生理学基础是：同期发情处理后，一段时间内同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。
【小问5详解】
根据世界卫生组织对克隆的概念可知：细胞培养、单克隆抗体、植物组织培养、胚胎分割技术等均属于克隆。
24. 人的血清蛋白（HSA）具有重要的医用价值，研究人员欲用乳腺生物反应器来大量生产HSA。下图所示为HSA基因片段和人工构建的大肠杆菌质粒pBR322，图中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Ner表示新霉素抗性基因，箭头表示切割形成末端完全不同的4种限制酶的切割位点。请据图回答问题：
（1）人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外，还必须有_____（答出两点）等。
（2）若选用牛作为受体动物，可将人血清蛋白基因与质粒重组在一起，通过_____方法导入牛的_____中，然后使其发育成转基因牛。
（3）据图分析，在构建基因表达载体时，选择_____作为切割质粒和目的基因的限制酶可提高目的基因和载体的正确连接效率，其原因是_____。
（4）为了排除普通受体细胞（未导入质粒）、空质粒受体细胞（导入pBR322质粒而非重组质粒）的干扰，目的基因导入后，进行了进一步筛选：制备甲、乙两种培养基，甲培养基含新霉素，乙培养基含新霉素和氨苄青霉素，含重组质粒的受体细胞在甲培养基上_____（填“能”或“不能”）生存，在乙培养基上_____（填“能”或“不能”）生存。
（5）据下图分析，利用PCR技术获取HSA基因时，应选择甲、乙、丙、丁四种引物中的_____，需扩增_____次后得到HSA目的基因。
【答案】（1）启动子、终止子
（2） ①. 显微注射 ②. 受精卵
（3） ①. EcRⅠ和PstⅠ ②. 这两种酶能切割质粒和目的基因，能得到不同的黏性末端，避免质粒和目的基因自连及反接（这两种酶切割DNA形成不同的黏性末端，可避免质粒和目的基因的自身环化和反向连接）
（4） ①. 能 ②. 不能
（5） ①. 乙、丙 ②. 3##三
【解析】
【小问1详解】
基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中启动子和终止子可以控制基因转录的开始和结束，因此人工构建pBR322质粒除了含特定限制酶切割位点、标记基因、复制原点外，还必须有启动子、终止子等。
【小问2详解】
将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，由于受精卵的全能性最高，故通常将基因表达载体导入到受精卵，然后使其发育成转基因牛。
【小问3详解】
据图可知，BamH Ⅰ会切割目的基因，Tth Ⅲ 1会切割质粒中的复制原点，而EcRⅠ和PstⅠ这两种酶能切割质粒和目的基因，不破坏所有抗性基因和复制原点等，且能得到不同的黏性末端，避免质粒和目的基因自连及反接，因此在构建基因表达载体时，选择EcRⅠ和PstⅠ作为切割质粒和目的基因的限制酶可提高目的基因和载体的正确连接效率。
【小问4详解】
分析题图可知，PstI破坏了氨苄青霉素抗性基因（Ampr），构建的重组质粒无氨苄青霉素抗性，但具有新霉素抗性基因，而甲培养基中含有新霉素，因此，含重组质粒的受体细胞能在甲培养基上生存；乙培养基中含有新霉素和氨苄青霉素，能杀死含有目的基因的受体细胞，不能在乙培养基中生存。
【小问5详解】
PCR时，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，因此据图分析，利用PCR技术获取HSA基因时，应选择乙、丙作为引物；扩增3次后得到HSA目的基因，PCR扩增过程中，第1次、第2次扩增都只能得到长度大于目的基因的片段，第3次扩增后才能得到两端长度符合要求的HSA目的基因（（第一次循环扩增出来的新片段很长，第二次循环以新的长片段为模板进行，但新片段的一端是引物开头的，故第二个循环得到的片段有所需长度，但只是一条链，还不能分离出目的基因。第三次循环，当以第二次循环得到的新片段为模板时，因为这个片段的长度就是需要扩增的长度，当第三次循环完成时，这个片段是需要的长度，且是双链DNA，即需要的目的基因）。题干关键信息
所学知识
信息加工
获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
细胞在外源激素或某些化学物质作用下，或营养缺乏时会停止在细胞周期的特定时期
分离获得的单细胞进行克隆培养，并通过添加DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢复正常分裂，而处于其它时期的细胞不受过量TdR影响）或营养缺陷培养方法获取细胞周期同步、遗传和代谢稳定、来源单一的细胞群
X只在细胞生长停止后才能合成
观察图形
丙图细胞停止生长后，次生代谢产物才大量增加，符合X的合成特点