高考生物三轮冲刺高分突破练习专练06 现代生物科技专题考点分类50题（含解析）

这是一份高考生物三轮冲刺高分突破练习专练06 现代生物科技专题考点分类50题（含解析），共48页。试卷主要包含了基因工程，细胞工程，胚胎工程，生态工程等内容，欢迎下载使用。
专练06 现代生物科技专题考点分类50题
一、基因工程（18题）
1．（2020·天津高三月考）下列有关基因工程的说法正确的是（ ）
A．如果某种生物的 cDNA 文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同
B．一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止密码子和 标记基因
C．目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化
D．将目的基因导入植物细胞和动物细胞的常用方法是显微注射法
【答案】C
【解析】
A、如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，但这两个基因的结构不完全相同，因为基因组文库中的基因中含有内含子、启动子等结构，而cDNA文库中的基因中不含这些结构，A错误；
B、一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因，终止密码子位于mRNA上，B错误；
C、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，称为转化，C正确；
D、将目的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法，导入动物细胞的常用方法是显微注射法，D错误；
故选C。
2．（2020·江苏省高三月考）若要利用某目的基因（见图甲）和质粒载体（见图乙）构建重组 DNA（见图丙），限制性核酸内切酶的酶切位点分别是 BglⅡ（A↓GATCT）、EcoRⅠ（G↓AATTC）和 Sau3AⅠ（↓GATC）。下列分析合理的是（ ）

A．用 EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体
B．用 BglⅡ和 EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体
C．用 BglⅡ和 Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体
D．用 EcoRⅠ和 Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图：用EcoRI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接；用BglI和EcoRI切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因；用Bg1I和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性未端，可能会发生反向连接；只有用EcoRI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生不同的黏性未端，防止发生方向连接，这样目的基因插入运载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同。
【详解】
A、用EcoRI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性未端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A错误；
B、用BglI和EcoRI切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段与运载体结合时容易发生反向连接，B错误；
C、用BglI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C错误；
D、只有用EcoRI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生不同的黏性未端，防止发生反向连接，这样目的基因插入运载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D正确。
故选D。
3．（2020·江苏省高三期末）下图是采用CRISPR技术对某生物基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的位点进行切割，下列叙述正确的是（ ）

A．根据破坏B基因后生物体的功能变化，可推测B基因的功能
B．基因定点编辑前需要设计与靶基因全部序列完全配对的sgRNA
C．图中sgRNA1的碱基序列和sgRNA2碱基序列相同或互补
D．可利用此技术编辑生殖细胞相关基因以期生育出免疫艾滋病的婴儿
【答案】A
【解析】
【分析】
分析题图：用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，进而将基因II切除连接基因I和II，形成新的B基因。
【详解】
A、通过破坏B基因后生物体的功能变化可推测B基因的功能，A正确；
B、sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，因此基因定点编辑前需要设计与被切割基因两端碱基序列配对的sgRNA，B错误；
C、图中sgRNA1的碱基序列和sgRNA2碱基序列结合的是不同的DNA区段，故二者一般情况下既不相同也不互补，C错误；
D、可利用此技术只是对现有基因进行改造，并不能编辑生殖细胞相关基因以期生育出免疫艾滋病的婴儿，D错误。
故选A。
4．（2020·山东省高三月考）下列有关基因工程操作工具的叙述，正确的是（ ）
A．限制酶能识别并切割DNA任意序列
B．DNA连接酶与Taq酶的作用位点不同
C．没有与目的基因重组的质粒不可以进入受体细胞
D．使用质粒作为载体可以避免目的基因在受体内被分解
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）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。基因工程的工具包含限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体，载体是运载着外源DNA进入宿主细胞的“车子”，即运载工具，除质粒外，基因工程的载体还有λ噬菌体、植物病毒和动物病毒。限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶，DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的外源基因和载体DNA连接在一起，形成的DNA分子称为重组DNA分子。
【详解】
A、限制酶只能识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列，具有专一性，不能识别并切割DNA任意序列，A错误；
B、DNA连接酶与Taq酶（一种DNA聚合酶）的作用位点都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，B错误；
C、没有与目的基因重组的质粒也可以进入受体细胞，C错误；
D、裸露的目的基因很容易丢失或遭受宿主细胞的降解，使用质粒作为载体可以避免目的基因在受体内被分解，D正确。
故选D。
5．（2020·北京高三期末）科研人员在流感疫苗开发中考虑用基因工程技术实现对人流感病毒H3和禽流感病毒H5进行共预防，利用p质粒构建p-H5/H3共表达的重组质粒，如图所示，以下说法不正确的是（ ）

A．质粒中应含有标记基因，以便将含有目的基因的细胞筛选出来
B．为达到实验目的，需要在目的基因两端引入酶切位点
C．需用农杆菌转化法将重组质粒导入小鼠细胞进行试验
D．与传统疫苗相比，该疫苗不具有“病毒”疫苗的危险性
【答案】C
【解析】
【分析】
1、基因工程的基本工具：分子手术刀“--限制性核酸内切酶（限制酶）、“分子缝合针"--DNA连接酶、“分子运输车"--载体。

2、基因工程的基本操作程序有四步：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目的基因的检测与鉴定
【详解】
A、质粒中应含有标记基因，标记基因可以将含有目的基因的细胞筛选出来，A正确；
B、为使目的基因和运载体结合，需要在目的基因两端引入酶切位点，使目的基因两端露出与运载体两端相同的黏性末端，B正确；
C、农杆菌转化法常适用于植物细胞，将重组质粒导入小鼠细胞常用显微注射法，C错误；
D、传统疫苗常用毒性减弱的病毒，有一定的危险性，而该疫苗不具有“病毒”疫苗的危险性，D正确。
故选C。
6．（2020·北京高三月考）从自然界中的生物体内分离得到的天然酶，在工业生产环境中催化效率往往较低。科研人员通过下图所示的流程改造天然酶，已改进酶的功能。对这一改造过程的分析，不合理的是（ ）

A．①过程产生的基因突变是随机的
B．②过程中受体菌应处理为感受态
C．③过程筛选突变酶依赖于抗生素
D．多次重复循环导致酶的定向进化
【答案】C
【解析】
【分析】
题图分析：图示表示改造天然酶的流程，其中①②③④分别表示对天然酶基因进行易错PCR、分别导入不同的受体菌、筛选催化效率高的突变酶、提取相关的酶基因。
【详解】
A、①过程产生的基因突变是随机的，A正确；
B、②过程中导入受体菌时，应用钙离子处理为感受态状态，B正确；
C、③过程筛选突变酶依赖于抗原-抗体杂交，C错误；
D、多次重复循环导致酶的定向进化，使酶的活性越来越高，D正确。
故选C。
7．（2020·北京高三期末）下列与现代生物技术相关的叙述中，不正确的是（ ）
A．利用PCR技术可以获取目的基因
B．利用核酸分子杂交技术鉴定亲子关系
C．利用电泳技术分离不同长度的DNA
D．利用密度梯度离心技术鉴别遗传信息
【答案】D
【解析】
【分析】
聚合酶链式反应（PCR）是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。
【详解】
A、目的基因的获取可以利用PCR技术， A正确；
B、由于DNA分子的特异性，故可用于亲子关系的鉴定，B正确；
C、DNA带负电所以通电后会向正极移动，不同长度的DNA在琼脂里移动速度不同，所以通电一段时间它们的位移不同，即可分离，C正确；
D、遗传信息是指核酸分子中碱基的排列顺序，密度梯度离心技术无法鉴别遗传信息，D错误。
故选D。
【点睛】
熟悉常见的生物技术及技术原理是解答本题的关键。
8．（2020·吉林省高三期末）科学家将某药物蛋白合成基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白；而且这些鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析不正确的是（ ）
A．这些鸡是基因工程的产物 B．这种变异属于可遗传的变异
C．食用此鸡蛋后药用蛋白可发挥作用 D．该种变异属于定向变异
【答案】C
【解析】
A、这些鸡是将某药物蛋白合成基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中获得的，是基因工程的产物，A正确；
B、这种变异属于基因重组，是可遗传的变异，B正确；
C、食用此鸡蛋后，药用蛋白会被水解，不能再发挥作用，C错误；
D、转基因技术可以定向改造生物的性状，故该种变异属于定向变异，D正确。
故选C。
9．（2018·北京高三期中）下列关于基因工程及转基因食品安全性的叙述，正确的是
A．基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因
B．种植转基因抗虫作物可减少农药的使用量
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．转入外源基因的甘蔗不存在安全性问题
【答案】B
【解析】
【分析】
转基因生物的安全性争论： 
（1）基因生物与食物安全： 
反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变； 
正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据。 
（2）转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响 
反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”； 
正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限。 
（3）转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响 
反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体； 
正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境。
【详解】
A、基因工程经常以抗生素抗性基因作为标记基因，A错误； 
B、种植转基因抗虫作物的出现可减少农药的使用量，B正确； 
C、转基因作物被动物食用后，会被动物体消化吸收，所以目的基因不可能直接转入动物体细胞中，C错误； 
D、转入外源基因的甘蔗也可能会通过花粉扩散外源基因，有可能造成“基因污染”，因此存在安全性问题，D错误。
​故选B。
10．（2018·江西省玉山一中高三月考）下列关于生物武器的说法，错误的是
A．我们对待生物武器的态度应明确而坚定，坚决禁止研制生物武器
B．生物武器是利用致病菌、病毒或毒剂等形成杀伤力
C．为了国家安全，可以进行必要的小范围的生物武器研究
D．生物武器不只对敌方人员有伤害
【答案】C
【解析】我国对生物武器的态度：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，A正确；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，B正确；生物武器几乎对所有人都具有杀伤力，是一种不人道的武器，应坚决禁止，C错误；生物武器可对军队和平民造成大规模杀伤后果，同时，使用者本身也会受伤害，D正确。
11．（2020·天津高三期末）普通棉花中含有β-甘露糖甘酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖甘酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如图，请分析回答：

（1）①和②过程中所用的限制性核酸内切酶分别是____________和____________。
（2）③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SamⅠ酶和NotⅠ酶完全切割正义基因表达载体获得0．05kb、3．25 kb、5．95 kb、9．45 kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是_________和__________。
（3）④过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是_____________，转化后的细胞再通过______________形成植物体。
（4）导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制______________过程，使棉花纤维_________（更长、不变、更短）。
【答案】HindⅢ 和BamHⅠ SmaⅠ 6．0 kb 12．7 kb T-DNA 组织培养 翻译 更长
【解析】
【分析】
分析题图：图中①和②过程表示基因表达载体的构建过程，在①过程中，纤维细胞E6启动子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位点，因此可以用这两种酶切割；②是构建反义GhMnaA2基因表达载体的过程，GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位点，因此可以用该酶切割获取目的基因；③是扩增、鉴定、筛选反义表达载体；④是利用农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞，最后采用植物组织培养技术将受体细胞培养形成植物体。
【详解】
（1）根据以上分析已知，①过程所用的限制酶是HindⅢ 和BamHⅠ，②过程所用的限制酶是SmaⅠ。
（2）据图分析③过程中，用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3．25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是0.05kb+5.95kb=6.0kb、3.25kb+9.45kb=12.7kb。
（3）农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是含有E6启动子和GhMnaA2基因的T-DNA；转化后，还需依据植物细胞的全能性，采用植物组织培养技术将受体细胞培养形成植物体。
（4）导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达的翻译过程，阻止了β-甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长。
【点睛】
解答本题的关键是掌握基因工程的基本工具和四个基本步骤，了解基因表达载体的几个必备成分及其作用，并根据图示判断①、②过程所需要的限制酶种类，进而利用所学知识结合题干要求分析答题。
12．（2020·山东省山东师范大学附中高三月考）草甘膦是目前世界上使用量最大的除草剂，因此研制抗草甘膦的农作物新品种是国内研究热点。某科研单位培育出抗草甘膦的植物，培育过程如图1所示。

（1）在阶段1过程中，将适当浓度的b与农杆菌混合，筛选______________________，出再通过农杆菌介导，筛选含有重组DNA的水稻细胞c，提高培育的成功率。
（2）阶段2水稻细胞经过培养后，脱分化形成____________，再分化获得____________，再发育成完整植株。要想再获得脱毒苗，还可以从新植株芽、根的____________获取细胞后，再进行植物组织培养。
（3）近年诞生了具划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术，可简单、准确地进行基因定点编辑。如图2所示，Cas9蛋白是____________酶，通过向导RNA中的识别序列，可以特异性结合位点进行切割。
（4）研究发现，草甘膦通过水稻细胞的某受体蛋白M起作用，因此该研究单位欲通过基因编辑技术对水稻细胞进行精确的基因敲除，经组织培养获得完整植株后，还需进行____________得到可连续遗传的抗草甘膦水稻品种。
【答案】含有标记基因的农杆菌 愈伤组织 胚状体 顶端分生组织 限制性核酸内切 连续自交
【解析】
【分析】
分析图1可知，a为获得的目的基因（抗草甘膦基因），b为含目的基因和标记基因的重组质粒，c为导入了目的基因的受体水稻细胞，d为抗草甘膦的水稻植株。整个图1中阶段1为构建基因表达载体并将目的基因导入受体细胞的过程，一般采用农杆菌转化法完成；阶段b是利用植物组织培养技术培育转基因水稻植株的过程。
【详解】
（1）在阶段1过程中，将适当浓度的b（重组质粒）与农杆菌混合，筛选出含有标记基因的农杆菌，再通过农杆菌介导，筛选含有重组DNA的水稻细胞c，提高培育的成功率。
（2）阶段2为利用植物组织培养技术将水稻细胞培养成植株的过程，该过程中先结果脱分化形成愈伤组织，再经过再分化获得胚状体，最终发育成完整的个体。要想再获得脱毒苗，应该从新植株芽、根的顶端分生组织获取细胞进行植物组织培养。
（3）据图2分析，Cas9蛋白本质上是一种限制酶，通过向导RNA中的识别序列，可以特异性结合位点进行切割。
（4）已知草甘膦是通过水稻细胞的某受体蛋白M起作用的，我们可以将水稻细胞内该受体蛋白的控制基因进行精确的基因敲除，再经组织培养获得完整植株；由于该植株中可能存在未完全敲除的基因，所以还需进行连续自交才可能筛选得到稳定遗传的抗草甘膦水稻品种。
【点睛】
解答本题的关键是掌握基因工程的基本步骤和基本工具、植物组织培养技术的相关知识点，能够分析图1中各个字母和各个数字代表的含义并能够分析图2中Cas9蛋白的本质和发挥作用的机理。
13．（2020·黑龙江省黑龙江实验中学高三期末）鸡干扰素是一种具有高效和广谱抗病毒作用的细胞因子，广泛用于动物领域的抗病毒治疗。科研人员将鸡干扰素基因作为目的基因，构建基因表达载体，通过农杆菌介导法导入烟草愈伤组织细胞中，经组织培养，以获得抗病毒烟草。请回答下列问题：
（1）若要体外大量合成鸡干扰素基因，可采用_______技术，该技术所使用的引物实质是_____________。
（2）构建一个完整的重组基因表达载体应该包括复制原点、启动子、目的基因、标记基因和终止子，其中启动子的作用是_______________________________________________。
（3）将重组表达载体导入农杆菌之前，需用Ca2+处理农杆菌，使其成为_________，以便提高转化率；重组基因表达载体导入烟草愈伤组织细胞后，该细胞主要经过_____________、___________两个阶段发育成抗病毒烟草。
（4）鸡干扰素能在烟草细胞中表达的原因是_______________________________；若要从个体水平上检测抗病毒烟草是否培育成功，可采用的方法是____________。
【答案】PCR 一段已知目的基因的核苷酸序列 是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质 感受态细胞 脱分化 再分化 生物界共用一套遗传密码子 抗病的接种实验
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】
（1）体外合成DNA常利用PCR扩增技术，因此，若要体外大量合成鸡干扰素基因，可采用PCR扩增技术，该技术所使用的引物实质是某DNA片段即一小段DNA。
（2）构建重组基因表达载体需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶等；一个完整的重组基因表达载体应该包括启动子、目的基因、标记基因和终止子，其中启动子的作用是是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA,最终获得蛋白质。
（3）目的基因导入植物细胞中的农杆菌转化法需用Ca2+处理农杆菌，使其成为感受态细胞，以便提高转化率；重组基因表达载体导入烟草愈伤组织细胞后，该细胞主要经过脱分化、再分化两个阶段发育成抗病毒烟草，这是利用的植物组织培养过程。
（4）鸡干扰素能在烟草细胞中表达的原因是生物界共用一套密码子；若要从个体水平上检测抗病毒烟草是否培育成功，可采用的方法是抗病的接种实验即抗病鉴定。
【点睛】
本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生运用所学基础知识，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。
14．（2020·湖南省高三月考）近年来烟草叶绿体基因工程在提高光合效率、抗性和品质等方面取得了研究进展。下图是将拟南芥果糖1，6-二磷酸醛缩酶基因（简称“醛缩酶基因”）转人烟草叶绿体基因组的部分流程示意图，请据图同答下列问题：

（1）在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是_______图1中，利用PCR技术扩增拟南芥醛缩酶基因时，应选用的引物是_______。
（2）图2重组质粒中未标注出的必需元件还有____，构建该重组质料用的限制性核酸内切酶有_______。
（3）将拟南芥醛缩酶基因导人烟草叶绿体基因组时，一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上，通过轰击进入叶绿体中，这种方法称为_______，叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区，应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区，其原因是____。
（4）检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是_______，该项技术用到的基因探针的制作方法是：在____上用放射性同位素等做标记。
【答案】加热至90~95℃ 引物甲、引物丙 复制原点 HindⅢ和BclI 基因枪法 避免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响 DNA分子杂交技术 含有目的基因的DNA单链片段（或“与目的基因互补的RNA单链片段”）
【解析】
（1）在体外利用PCR技术扩增目的基因时，利用高温条件使模板DNA解链为单链，即加热至90~95℃条件下使模板DNA解旋，图1中，基因中两条链是反向平行的，故利用PCR技术扩增目的基因时，应该选基因上下游、方向相反的一对引物，故所选的引物是引物甲、引物丙。
（2）重组质粒应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等，图2重组质粒中未标注出的必需元件还有复制原点，由图2可知，BamHI会破坏标记基因，结合图1目的基因两端的限制酶切点可判断构建该重组质粒用的限制性核酸内切酶应选择HindIII和BclI。
（3）将目的基因导入烟草叶绿体基因组时，一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上，通过轰击进入叶绿体中，这种方法称为基因枪法。叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区，为避免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响，应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区。
（4）检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是DNA分子杂交技术，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针。
【点睛】
本题考查基因工程的知识点，要求学生掌握基因工程的操作步骤，把握PCR扩增技术的操作过程，识记基因表达载体的组成和将目的基因导入植物细胞的方法，理解细胞内目的基因的鉴定方法和探针的制作原理，能够根据图示选择正确是限制酶，这是该题考查的重点。
15．（2020·重庆高三月考）已知在人体中，基因 A 可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白 A)。现欲通过基因工程技术生产蛋白 A，根据所学知识回答下列问题：
（1）获取目的基因是实施基因工程的第一步，某同学想从基因文库中获取目的基因，基因文库有基因组文库和部分基因文库，我们常用的 cDNA 文库属于上述_____文库。
（2）基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步也是基因工程的_____。下图 2 是三种不同的基因表达载体，图 1 是基因表达载体上 3 种限制内切酶的识别序列与切割位点，那么第一步中获取的目的基因应插入到基因表达载体的_____和_____之间。根据 3 种酶的识别序列与切割位点，图 2 中 3 种基因表达载体中最理想的是_____。


（3）大肠杆菌常常作为受体细胞，与真核生物相比，其优势是_____（答出两点即可）。若用家蚕作为表达基因 A 的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用噬菌体作为载体的原因是_____。
（4）若要检测基因 A 是否插入家蚕的 DNA 上，检测方法是_____。
【答案】部分基因文库 核心 启动子 终止子 A 繁殖快、代谢旺盛、容易培养、遗传物质相对较少等 噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕 DNA分子杂交技术
【解析】
（1）cDNA文库是通过某种生物发育的某个时期mRNA反转录产生的，而这个时期并不是每个基因都进行转录，所以cDNA 文库属于部分基因文库。
（2）基因工程的第二个步骤是构建基因表达载体，是基因工程的核心步骤；该步骤中目的基因应该插入表达载体的启动子与终止子之间；根据 3 种酶的识别序列与切割位点分析，应该选用BamHⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和载体，而这两种酶会将图2中B的启动子切掉，将C的启动子、复制原点或终止子、标记基因切掉，因此B、C都不适宜作为载体，即图 2 中 3 种基因表达载体中最理想的是A。
（3）与真核细胞相比，大肠杆菌繁殖快、代谢旺盛、容易培养、遗传物质相对较少，常常作为目的基因的受体细胞；若用家蚕作为表达基因 A 的受体，由于噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕，所以不选用噬菌体作为载体。
（4）基因工程中，检测目的基因插入DNA的位置，可以采用DNA分子杂交法。
【点睛】
本题着重考查了基因工程的操作工具，要求考生能够掌握限制酶的特点，明确不同限制酶切割形成的相同的末端之间能够连接；识记基因表达载体的组成，明确启动子和终止子在基因表达中的作用，识记DNA连接酶的种类和功能区别。
16．（2020·福建省高三月考）H1NI为单链RNA病毒，感染人类会引发甲型流感。对H1N1进行基因组测序，发现HA基因是该病毒的一种特征基因。可通过检测HA基因来检测待测标本中H1N1的含量，过程如下图所示。回答下列问题。

（1）对H1N1进行基因组测序是测定RNA的__________序列。
（2）在过程①和②中，需分别向反应体系加入_________酶和____________酶。
（3）过程②中对HA基因对应的cDNA序列进行扩增，需设计_____种引物。反应体系中加入dATP、dTTP、dCTP和dGTP的作用是____________________。
（4）反应体系中含有荧光物质，每扩增形成一条DNA链，就会出现一定强度的荧光信号。现欲检测两个标本中H1N1的含量，可在荧光强度达到某一设定值时，观察比较两个反应体系扩增循环的次数，若某个标木的循环次数较少，则其H1N1含量较____________。
（5）检测HA基因还可以采用分子杂交技术。制备用放射性同位素标记的、与A的基因互补的核酸序列作为_____与待测标本中提取的总RNA杂交，若观察到_____，则表明标本中存在HA基因。
【答案】核糖核苷酸 逆转录 Taq 2 提供反应所需的原料和能量 多 探针 杂交带
【解析】
【分析】
核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），核苷酸是核酸的基本单位。脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸的基本单位，核糖核苷酸是核糖核酸的基本单位。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。DNA双链的碱基互补配对的原则为A－T、G－C。DNA在复制时，以亲代DNA的每一个单链作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一个亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。PCR是利用DNA在体外95℃高温时变性会变成单链，低温（经常是60℃左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72℃左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。
【详解】
（1）RNA的基本单位是核糖核苷酸，因此对H1N1进行基因组测序是测定RNA的核糖核苷酸序列。
（2）过程①为逆转录，过程②为PCR，需分别向反应体系加入逆转录酶和Taq酶（DNA聚合酶）。
（3）dATP dGTP dTTP dCTP这四种都是都是合成DNA的原料。同时，它们所携带的高能磷酸键，也可以为反应提供能量。
（4）PCR扩增过程中每扩增形成一条DNA链，就会出现一定强度的荧光信号，随着循环次数的增加，荧光信号逐渐积累，当达到设定的荧光强度时，PCR反应停止，此时可根据PCR扩增仪上显示的循环次数，判断病毒的含量。达到设定的荧光强度时的循环次数较少，待测标本中H1N1含量较多。
（5）分子杂交的原理是碱基互补配对，用放射性同位素标记的、与A的基因互补的核酸序列作为探针，若标本中存在HA基因（本质为RNA），则将标本中的RNA提取出来，就能找到与探针结合的杂交带。
【点睛】
本题的关键是对于PCR技术的考查，应在明确其原理的基础上识记相应的步骤、材料、模板、引物等，另外分子杂交是基于碱基互补配对，要在明确其基本原理的基础上进行解答。
17．（2020·安徽省六安一中高三月考）噬菌体抗体库技术是指将人的全部抗体基因插入到噬菌体的基因组中，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，最终使抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体的表面，形成含有全套抗体谱的噬菌体抗体库，回答下列问题：
（1）获取人的全部抗体基因时，可以提取人淋巴细胞的全部RNA，然后通过_______过程获得含有抗体基因的DNA片段，对目的基因进行扩增的常用方法是PCR，该技术所依据的原理是____________________，PCR扩增某目的基因时需要引物___________种，若要将某目的基因扩增4代，则需要消耗每种引物 _____________ 个。
（2）在噬菌体抗体库的构建过程中，是否需要利用CaCl2处理大肠杆菌，制备感受态细胞________________ ，原因是___________________________________________ 。
（3）要检测噬菌体的表面是否含有某种抗体，可采用的技术是_____________，噬菌体表面的抗体尚不具备完整的功能，其原因是____________________________________。
【答案】逆转录 DNA双链复制 2 15 不需要 噬菌体能通过侵染过程将自身的DNA注入到大肠杆菌中 抗原-抗体杂交技术 大肠杆菌无内质网和高尔基体，不能对抗体进行加工
【解析】
（1）获取人的全部抗体基因时，可以提取人淋巴细胞的全部RNA，以RNA为模版合成DNA的过程为逆转录过程。对目的基因进行扩增的常用方法是PCR，该技术所依据的原理是DNA双链复制，PCR扩增某目的基因时需要引物2种，分别和两条DNA分子的两端的一个片段结合，若要将某目的基因扩增n代，需要引物的数量为2n+1-2，两种引物的数量相等，因此需要每种引物的数量为1/2（2n+1-2），因此需要消耗每种引物15个。
（2）在噬菌体抗体库的构建过程中，不需要利用CaCl2处理大肠杆菌，制备感受态细胞，原因是噬菌体能通过侵染过程将自身的DNA注入到大肠杆菌中。
（3）检测噬菌体的表面是否含有某种抗体，可采用的技术是抗原-抗体杂交技术，由于大肠杆菌是原核生物，无内质网和高尔基体，不能对抗体进行加工，因此噬菌体表面的抗体尚不具备完整的功能。
【点睛】
本题考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，识记单克隆抗体的制备过程，能结合题干信息准确答题，属于考纲理解层次的考查。
18．（2020·广东省高三月考）研究人员利用基因工程借助大肠杆菌生产人的生长激素。回答下列问题。
（1）借助PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，原因之一是利用了____酶。
（2）要使目的基因在大肠杆菌细胞内稳定存在并表达，需要借助质粒载体，原因是______。将目的基因导入大肠杆菌，常用____处理细胞，使其成为感受态。
（3）研究人员在大肠杆菌提取液中未能检测到生长激素，但在细胞中检测到生长激素基因，推测可能是转录或翻译过程出错，通过实验进行判断的方法及预期结果是________。
（4）能否利用基因工程通过大肠杆菌直接生产人体细胞膜上的糖蛋白？请做出判断并说明理由_________。
【答案】Taq（耐高温的DNA聚合） 重组质粒能在宿主细胞中不被分解，有复制原点和启动子，目的基因能被复制和表达 Ca2+ 使用分子杂交技术检测相应的mRNA是否存在，若有杂交条带出现说明翻译出错；若无杂交条带出现，则说明转录出错 不能，因为大肠杆菌无内质网、高尔基体，无法对蛋白质进行进一步加工
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】
（1）PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，是因为使用了热稳定性DNA聚合酶，即Taq酶。
（2）质粒在宿主细胞中不被分解，有复制原点和启动子，用质粒做载体可使目的基因在受体细胞内复制和表达；将目的基因导入大肠杆菌，可将大肠杆菌经过钙离子处理，使其成为感受态细胞，易于吸收外源DNA。
（3）若要验证是转录过程还是翻译过程出错，可以使用分子杂交技术检测相应的mRNA是否存在。若有杂交条带出现，说明转录出了mRNA，则应为翻译出错；若无杂交条带出现，则说明转录出错。
（4）因为大肠杆菌无内质网、高尔基体，无法对蛋白质进行进一步加工，因此不能利用基因工程通过大肠杆菌直接生产人体细胞膜上的糖蛋白。
【点睛】
本题以“借助大肠杆菌生产人的生长激素”为题材，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，识记PCR技术的条件、过程等，能结合题中信息准确答题。

二、细胞工程（14题）
19．（2020·浙江省高三月考）科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄——马铃薯”杂种植株（如图所示），其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图叙述错误的是（ ）

A．该过程所涉及到的原理为细胞膜的流动性和植物的组织培养技术
B．④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂；
C．如果番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，f植株为六倍体
D．f植株的花药离体培养形成的植株含有三个染色体组，为单倍体
【答案】A
【解析】
A、该过程所涉及到的原理为细胞膜的流动性和植物的全能性，A错误；
B、④表示脱分化过程，⑤表示再分化过程，④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂，B正确；
C. 如果番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，则诱导原生质体融合后获得的f植株为六倍体，C正确；
D、 f植株的花药离体培养形成的植株虽然含有三个染色体组，但由花药等配子发育而来的属于单倍体，D正确。
故选A。
【点睛】
本题结合植物体细胞杂交过程示意图，考查植物体细胞杂交和单克隆抗体制备的相关知识，要求考生识记植物体细胞杂交的原理、具体过程及意义；识记单克隆抗体制备的原理及具体过程，能准确判断图中各步骤的名称，再结合所学的知识答题。
20．（2020·山东省济宁一中高三月考）下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解。请根据图分析下列四个选项，其中说法不正确的一项是（ ）


A．单克隆抗体制备过程的顺序是：
B．在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有在体外大量繁殖、产生特异性抗体的特性
C．单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可以大量制备的优点，所以可以制成“生物导弹”
D．由图中可看出，此过程运用的技术手段有动物细胞融合和动物组织培养
【答案】D
【解析】
A、单克隆抗体制备过程包括获取免疫能力的效应B细胞和骨髓瘤细胞、诱导细胞融合和筛选出杂交瘤细胞、克隆化培养和抗体检测并筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞、体外或体内培养杂交瘤细胞、获取大量单克隆抗体。因此按单克隆制备过程的顺序用箭头把代表各图解的字母连接为，A正确；
B、在单克隆抗体产生过程中，之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，融合成D表示杂交瘤细胞，具备融合前两种细胞的优点，既能无限繁殖，又能产生特定的抗体，B正确；
C、单克隆抗体特异性强、灵敏度高，与抗癌药物结合可制成“生物导弹，C正确；
D、此过程运用的技术手段有动物细胞培养和动物细胞融合技术，D错误。
故选D。
【点睛】
本题考查细胞融合和单克隆抗体制备的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
21．（2020·山东省高三月考）2019年1月24日，我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生，开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一 只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1（生物节律基因）敲除猴A6的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是（ ）
A．体细胞核移植技术的原理是动物细胞（核）的全能性
B．5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致
C．体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接做受体细胞
D．该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
【答案】C
【解析】
A、动物细胞核移植获得克隆动物所依据的原理是动物细胞核具有全能性，A正确；
B、5只克隆猕猴是通过体细胞核移植技术获得的，其细胞核基因型与核供体细胞完全一致，B正确；
C、取自卵巢的卵母细胞需要培养到MⅡ中期时，才可进行核移植，C错误；
D、体细胞核移植时供核的供体可不受年龄影响，且体细胞数量多，所以该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足，D正确。
故选C。
22．（2020·江苏省高三期末）下列关于单克隆抗体制备的叙述中，正确的是（ ）
A．诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
B．筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定培养基再次筛选分泌单克隆抗体的细胞
C．人鼠杂交瘤细胞大规模培养时，细胞中染色体组数最多是4个
D．杂交瘤细胞大规模培养时，只有编码抗体的基因可以获得表达
【答案】B
【解析】
A、诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞有多种，故需要进一步筛选出符合要求的杂交瘤细胞，A错误；
B、因为每一个B淋巴细胞分泌一种特异性抗体，故需要在筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定培养基再次筛选分泌单克隆抗体的细胞，B正确；
C、人鼠杂交瘤细胞大规模培养时，细胞中染色体组数最少是4个，C错误；
D、杂交瘤细胞大规模培养时，不只是编码抗体的基因可以获得表达，而是多个基因会表达，D错误。
故选B。
23．（2020·北京高三期末）如图是单克隆抗体制备流程的简图，下列有关叙述，不正确的是（ ）

A．①是从已免疫的小鼠肝脏中获得的效应T淋巴细胞
B．②中使用灭活的病毒有利于杂交瘤细胞的形成
C．③细胞同时具有浆细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
【答案】A
【解析】
A、①是从已免疫的小鼠肝脏中获得的已免疫的B淋巴细胞，A错误；
B、②中使用灭活的病毒诱导细胞融合，有利于杂交瘤细胞的形成，B正确；
C、③细胞是杂交瘤细胞，既有浆细胞分泌抗体的特点，又有骨髓瘤细胞无限增殖的特点，C正确；
D、④是筛选培养获得的能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D正确。
故选A。
24．（2020·天津高三月考）胃癌是我国发病率很高的一种恶性疾病，制备抑制癌细胞增殖的单克隆抗体对治疗胃癌 具有重要意义。抗胃癌单克隆抗体的制备过程如图所示，以下说法正确的是（ ）

A．单克隆抗体的制备过程中需加入血清或血浆
B．将人的胃癌细胞反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体
C．在乙、丙及骨髓瘤细胞中，乙、丙经培养后，均可获得大量的抗胃癌单克隆抗体
D．诱导骨髓瘤细胞与甲融合，可用的诱导因素是只有灭活的病毒
【答案】A
【解析】
A、单克隆抗体的制备过程中需加入血清或血浆，A正确；
B、将人的胃癌细胞反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体不是单克隆抗体，B错误；
C、在乙、丙及骨髓瘤细胞中，乙、丙经培养后，由于基因的选择性表达，不一定获得大量的抗胃癌单克隆抗体，C错误；
D、诱导骨髓瘤细胞与甲B淋巴细胞融合，可用的诱导因素处理灭活的病毒，还有聚乙二醇等，D错误。
故选A。
25．（2020·天津静海一中高三月考）细胞毒素可有效杀伤肿瘤细胞，但没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造 成伤害。下图是特异性杀死肿瘤细胞的过程，图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。下列 叙述正确的是（ ）

A．单克隆抗体制备过程中需要使用 Taq 酶
B．抗体与细胞毒素结合增加了细胞毒素的杀伤力
C．细胞毒素具有与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的能力
D．溶酶体破裂导致其中的蛋白酶及其它水解酶释放，加速了肿瘤细胞凋亡
【答案】D
【解析】
【分析】
据图分析，抗体上带有细胞毒素，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。
【详解】
A、单克隆抗体制备过程中不需要使用 Taq 酶，A错误；
B、抗体与细胞毒素结合增加了细胞毒素的定向性，细胞毒素的杀伤力并未改变，B错误；
C、细胞毒素杀伤肿瘤细胞没有特异性，能与肿瘤细胞膜上的糖蛋白发生特异性结合的是抗体，C错误；
D、溶酶体破裂使其中的蛋白酶等多种水解酶释放出来，破坏细胞结构，加速肿瘤细胞凋亡，D正确。
故选D。
26．（2020·山东省高三期末）草莓皱缩病毒（SCV）感染草莓时，会使其叶片扭曲皱缩，植株矮化，导致减产。为了能快速有效检测出该病毒，研究人员利用SCV的病毒粒子免疫健康小鼠，制备相应的单克隆抗体。下列有关叙述错误的是（ ）
A．从免疫小鼠体内分离获得的B细胞，可原代培养至10代左右
B．在获得能分泌相应抗体的杂交瘤细胞的过程中，需要进行两次筛选
C．用单克隆抗体检测草莓是否感染SCV是利用了抗原—抗体杂交的原理
D．在制备单克隆抗体的过程中，用到了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术
【答案】A
【解析】
A、从小鼠体内中分离获得的B细胞，克隆培养后就可以和骨髓瘤细胞融合，不需要一直培养至10代左右，A错误；
B、在获得能分泌相应抗体的杂交瘤细胞的过程中，需要进行两次筛选，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、用单克隆抗体检测草莓是否感染SCV是利用了抗原—抗体杂交的原理，C正确；
D、在制备单克隆抗体的过程中，用到了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，D正确。
故选A。
27．（2020·广东省高三月考）2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题：
（1）作为核移植受体细胞的去核卵母细胞一般处在____________期，常通过____________（物理方法）进行激活，使其完成细胞分裂和发育进程。
（2）胚胎移植一般在胚胎发育的_________时期进行操作，在进行该操作前，是否需要进行DNA分析性别鉴定__________（填“需要”或“不需要”），原因是____________。
（3）若将代孕母猴换成母羊，能否顺利生出克隆猴_______（填“能”或“不能”），理由是_________。
【答案】MⅡ中（减数第二次分裂中） 电脉冲（或电激） 囊胚或桑椹胚 不需要 胚胎细胞的染色体组成与核供体猴相同，性别已知 不能 母羊对移入子宫的猴胚胎发生免疫排斥，导致胚胎死亡
【解析】
【分析】
克隆是用体细作为供体细胞进行的细胞核移植，它利用了胚胎细胞进行核移植的传统方式，没有经过雌雄交配，不需要精子和卵子的结合，只需要从动物身上提取一个细胞，通过核移植、早期胚胎培养将其培养成胚胎，再将胚胎移植到雌性动物子宫内，就可以孕育出新的个体，中中”和“华华”的获得就是利用了克隆技术。
【详解】
（1）核移植技术模拟受精作用过程，应选取处在MⅡ中（减数第二次分裂中）期的去核卵母细胞作为受体细胞；通过电脉冲（或电刺激）进行激活，使其完成减数分裂和发育进程。

（2）胚胎移植一般在胚胎发育的囊胚或桑椹胚时期进行操作；在进行该操作前，不需要进行DNA分析性别鉴定；原因是胚胎细胞的染色体组成与核供体猴相同，性别已知。
（3）若将代孕母猴换成母羊，不能顺利生出克隆猴，理由是母羊对移入子宫的猴胚胎发生免疫排斥，导致胚胎死亡。
【点睛】
对于克隆技术，是现代生物技术应用较为广泛的，应重点掌握，克隆技术是一种常见的无性生殖的方式，克隆过程涉及到核移植，要求考生识记细胞核移植的具体过程和克隆中遗传物质主要来自细胞核，并能结合所学的知识作出准确判断，属于考纲识记和理解层次的考查。
28．（2020·山东省高三期末）下图1为生产HIV单克隆抗体的过程，图2为运用基因工程技术生产HIV疫苗的操作简要路径。 据图分析回答。

（1）图1中通常要对实验需要的培养皿进行______处理，常用的方法为__________，过程②融合实验完成后得到的杂交瘤细胞所产生的抗体的优点是______________。
（2）图2中，一个DNA片段进行扩增最简便的方法是使用PCR技术，如果这个过程中消耗了引物62个，则进行了_________轮的DNA复制。目的基因能够在酵母菌细胞中表达的基础是______________________________________。
（3）图2所示技术的核心是____（用图中数字做答）。若将重组质粒导入小鼠受精卵细胞中，通常将受精卵移入发育培养液中继续培养，培养液的成分通常含有____________________。
（4）用限制酶处理DNA片段，可使特定核苷酸序列特定部位的磷酸二酯键断开。若用X、Y两种限制酶作用于图2中的DNA片段，并进行电泳分析，其结果如下图。A至D选项中，关于两种酶切位置的判断，正确的是____。

A．
B．
C．
D．
【答案】灭菌 高压蒸汽灭菌（干热灭菌） 特异性强，灵敏度高，并可大量制备 5 基因是控制生物性状的遗传单位、遗传信息的传递都遵循中心法则、生物界共用一套遗传密码 ② 无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物质 B
【解析】
【分析】
分析图1：图1为用动物细胞融合技术生产HIV单克隆抗体的过程，其中①是诱导动物细胞融合，②是筛选获得杂交瘤细胞；分析图2：图2为运用基因工程技术生产HIV疫苗的操作简要路径，其中①是获取目的基因，②是构建基因表达载体，自是将目的基因导入受体细胞。
【详解】
（1）为了防止杂菌污染，对实验需要的培养基需要用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。过程②融合实验完成后得到的杂交瘤细胞所产生的抗体为单克隆抗体，其优点是特异性强，灵敏度高，并可大量制备。
（2）假设DNA复制n轮，子代DNA共有2n+1条链，因亲代DNA的两条母链不需要引物，故需要引物2n+1-2=62个，解得n=5。一种生物的基因能在另一种生物体内表达的原因是基因是控制生物性状的遗传单位、遗传信息的传递都遵循中心法则、生物界共用一套遗传密码。
（3）图2所示的运用的是基因工程技术，其核心步骤是构建基因表达载体，即图2中②过程。若将重组质粒导入小鼠受精卵细胞中，通常将受精卵移入发育培养液中继续培养，培养液的成分通常含有无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物质。
（4）由图中上图可知，X和Y酶酶切结果是获得长度为4500、3500、1500和500碱基对的片段，X酶酶切结果是获得长度6000、3500和500碱基对的片段，Y酶酶切结果是获得长度为8000、2000碱基对的DNA片段。代入下图可知，只有B选项符合。
故选B。
【点睛】
本题考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程、细胞工程的概念、原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；了解基因工程技术的相关应用，能结合图中信息准确答题，有一定难度。
29．（2020·黑龙江省双鸭山一中高三期末）马铃薯是重要的经济作物，植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。回答下列问题。
（1）培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用____________（填“茎尖”或“叶片”），不选另外一个部位的理由是____________________。
（2）植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上，外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织是一团____________。从脱分化到再分化需要更换新的培养基，原因是____________。
（3）马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差，野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好。利用好野生马铃薯种，通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是________________________。
（4）避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率，在植物组织培养时，应从______（至少答出2点）等方面制定措施，减少污染；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制_________（至少答出3点）等培养条件。
【答案】茎尖 叶细胞带病毒（或病毒载量大），细胞的全能性低 具有分生能力（高度液泡化的）薄壁细胞 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合，经植物组织培养培养育成植株 外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无操作 温度，光照，温度、气体环境（O2、CO2）
【解析】
【分析】
1、植物组织培养的过程：外植体→愈伤组织→胚状体→新植株。
2、植物细胞表现全能性的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜的温度、适时的光照、pH和无菌环境等）。②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素等）。
3、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】
（1）培育脱毒马铃薯时，外植体宜选用茎尖，不选叶片，理由是茎尖细胞全能性高，且其中几乎不含病毒，而叶肉细胞带病毒（病毒载量大）、细胞的全能性低。
（2）经脱分化形成的愈伤组织是一团具有分生能力（高度液泡化的）薄壁细胞。由愈伤组织重新分化为根和芽的再分化过程，需要生长素和细胞分裂素的特定浓度比例，与之前形成愈伤组织的培养基不同，故需要更换新的培养基。
（3）由于传统杂交存在不亲和性，因此需要通过植物体细胞杂交将马铃薯野生种细胞与马铃薯栽培种细胞融合成杂种细胞，然后经植物组织培养形成植株。
（4）避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时，应从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面制定措施，减少污染；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制温度、光照、湿度、气体环境（O2、CO2）等培养条件。
【点睛】
本题考查了植物组织培养的相关知识，需结合具体实例分析解题。
30．（2020·北京高三月考）抗体的结构如图所示，它有两条H链和两条L链。同一物种C区氨基酸序列恒定，不同抗体的结合抗原的V区氨基酸序列有差异。

（1）抗体结构中的肽键数目为p，氨基酸数目为a，二者的关系式为_____________。
（2）取免疫后小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，经筛选得到杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和_____________检测以获得具有_____________特点的杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行体内培养或放入____________培养箱进行体外培养，从细胞培养液中提取出单克隆抗体。
（3）由于鼠源性抗体会使人产生免疫反应，导致该抗体失效，科学家制备了嵌合性单克隆抗体，初步解决了这一问题。推测嵌合性抗体应由鼠源性抗体的___________区和人抗体的___________区组合而成。
（4）为进一步获得更符合治疗要求的单克隆抗体，科研人员对抗体结构进行精细研究，找到既不影响抗体空间结构又降低免疫反应的__________序列，通过基因工程技术对抗体结构进行人源化改造。这种人源单克隆抗体属于____________工程的产物。
【答案】p=a-4 抗体 能无限增殖并产生专一（特定）抗体 CO2（恒温） V C 氨基酸 蛋白质
【解析】
（1）根据图示信息可知。抗体含有4条肽链组成，所以抗体分子结构中的肽键数目p与氨基酸数目a的关系式为 p=a-4（或“a=p+4”）。
（2）取免疫后小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，经筛选得到杂交瘤细胞．将得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测以获得具有能无限增殖并产生专一（特定）抗体特点的杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行体内培养或放入CO2（恒温）培养箱进行体外培养，从细胞培养液中提取出单克隆抗体。
（3）由于鼠源性抗体会使人产生免疫反应，导致该抗体失效，根据题干的信息“同一物种C区氨基酸序列恒定，不同抗体结合抗原的V区氨基酸序列有差异”，推测嵌合性抗体应由鼠源性抗体的V区和人抗体的 C区组合而成。
（4）为进一步获得更符合治疗要求的单克隆抗体，科研人员对抗体结构进行精细研究，找到既不影响抗体空间结构又降低免疫反应的氨基酸序列，通过基因工程技术对抗体结构进行人源化改造，这种人源单克隆抗体属于蛋白质工程的产物。
【点睛】
本题考查的知识点有氨基酸的脱水缩合的计算、蛋白质过程、单克隆抗体的制备、动物细胞的培养，尤其是对题干信息的解读，只有理解“同一物种C区氨基酸序列恒定，不同抗体的结合抗原的V区氨基酸序列有差异”，才能准确的作答第3小题。
31．（2020·重庆一中高三月考）已知新冠病毒为RNA病毒，该病毒表面蛋白A为主要抗原，由病毒的A基因控制合成。现利用单克隆抗体的制备技术来生产预防和诊断新冠病毒的疫苗和抗体。回答下列问题：
（1）新冠病毒合成蛋白A的场所是____。基因工程技术构建的A基因表达载体中启动子能被受体细胞中的____所识别，进而催化A基因的转录。
（2）将制备的A蛋白重复注射到小鼠皮下细胞，目的是获得更多的____细胞。然后将该种细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞按一定比例加入试管中，再加入 ___诱导细胞融合。细胞融合后，融合体系中除了含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，还可能含有___。
（3）经细胞融合获得的杂种细胞，还需进行____，才能得到所需的杂交瘤细胞。在将杂交瘤细胞进行扩大培养之前，还需要进行 ___。
（4）在杂交瘤细胞体外培养过程中，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气与5%二氧化碳的混合气体培养箱中进行培养，从氧气和二氧化碳的作用角度分析，这样做的目的是___。
【答案】宿主细胞的核糖体 RNA聚合酶 浆 聚乙二醇/PEG 骨髓瘤细胞与浆细胞各自自身融合的细胞 选择性培养 抗体检测 氧气是细胞进行有氧呼吸所必需的，二氧化碳用于维持培养液pH相对稳定
【解析】
【分析】
1、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
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。
【详解】
（1）新冠病毒属于专性寄生的生物，其蛋白质A合成场所是宿主细胞的核糖体上，启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。
（2）将制备的A蛋白（相当于抗原）重复注射到小鼠皮下细胞，可引起小鼠的特异性免疫，目的是获得更多的能产生抗蛋白质A抗体的浆细胞。将该种细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合。由于细胞融合是随机的，所以细胞融合后，融合体系中除了含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，还可能含有骨髓瘤细胞与浆细胞各自自身融合的细胞。
（3）经细胞融合得到的杂种细胞需要进行选择性培养才可得到杂交瘤细胞，在将杂交瘤细胞进行扩大培养之前，还需要进行抗体检测，获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
（4）在杂交瘤细胞体外培养过程中，培养液中的氧气是细胞进行有氧呼吸所必需的，而二氧化碳则用于维持培养液pH相对稳定。
【点睛】
本题考查基因工程、单克隆抗体的制备和动物细胞培养的相关内容，属于教材基础知识的考查，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，解决生物学问题的能力。
32．（2020·韩城市象山中学高三月考）马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答

（1）马铃薯茎尖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，培养基中添加生长素和细胞分裂素，诱导离体细胞经过_____和_____完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。此过程说明植物细胞具有_____。
（2）为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内．其过程大致如图所示。
①上述过程中，将目的基因导入马铃薯细胞使用了_____法。导入农杆菌时，首先要构建基因表达载体，这里需要的工具酶有_____和_____，还要用_____处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
②该转基因马铃薯产生的配子中_____（填“一定”或“不一定”）含有目的基因。
【答案】脱分化 再分化 全能性 农杆菌转化法 限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶 Ca2+ 不一定
【解析】
（1）植物组织培养过程需经过脱分化和再分化两个过程；植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
（2）①将外源基因导入植物体内用农杆菌转化法；常用到的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；还要用Ca2+处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，使外源基因容易导入。
②由于在形成配子时同源染色体分离，配子中的染色体数目减半，所以不一定会存在导入的目的基因。
【点睛】
本题考查了植物组织培养和基因工程的操作步骤等相关知识，意在考查考生的识记能力和知识网络构建的能力，难度适中。要求考生识记植物组织培养的原理及过程，基因工程是考查的重点知识，与细胞工程、胚胎工程等现代生物技术都有一定联系。

三、胚胎工程 （14题）
33．（2020·浙江省杭州第二中学高三月考）下图是研究人员利用生物工程技术培育能产生人生长激素的转基因牛的过程。下列叙述正确的是（ ）

A．①过程需要的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体
B．接受了重组DNA的受精卵可直接移植到代孕母牛的子宫角
C．若在②过程中培养到囊胚阶段，对胚胎进行酶处理，可培育出多头相同的转基因牛
D．因胚胎干细胞也具有全能性，故受体细胞可用胚胎干细胞代替受精卵
【答案】A
【解析】
【分析】
识图分析可知，图中①过程表示基因表达载体的构建，该过程需要限制酶和DNA连接酶将目的基因和载体切割后连接，形成重组DNA分子；将重组DNA一般采用显微注射技术导入动物的受精卵细胞内；②过程表示早期胚胎的培养和胚胎移植过程，在体外条件下培养到桑椹胚或者囊胚后，移植到雌性动物的子宫内继续发育，发育成熟后产下的即为转基因牛。
【详解】
A、根据以上分析可知，①过程需要的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体，A正确；
B、接受了重组DNA的受精卵体外培养至桑椹胚或者囊胚，再移植到代孕母牛的子宫角，B错误；
C、若在②过程中培养到囊胚阶段，对胚胎进行胚胎分割处理，可培育出多头相同的转基因牛，C错误；
D、胚胎干细胞具有发育的全能性，能够形成所需的各种组织和器官，但是一般不易形成个体，因此不能用胚胎干细胞代替受精卵，D错误。
故选A。
34．利用胚胎干细胞核移植技术可培养出与核供体极为相似的复制品，下列说法正确的是（ ）
A．胚胎干细胞是未分化的细胞，具有细胞全能性和二倍体核型
B．从供体的内细胞团分离胚胎干细胞，培养时需接种在滋养层上
C．采集体内成熟的卵细胞经过去核处理，作为核移植的受体细胞
D．核移植技术需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法
【答案】D
【解析】
【分析】
1.胚胎干细胞简称ES细胞或者EK细胞。是由早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞。
2.胚胎干细胞的特点：在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞；另外，体外培养条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。
【详解】
A、胚胎干细胞是一种未分化的细胞，具有发育的全能性和二倍体核型，A错误；
B、从供体的内细胞团分离胚胎干细胞，培养时需接种在饲养层细胞上，B错误；
C、在动物体内采集的卵细胞需要经过培养至减数第二次分裂的中期，然后经过显微操作法处理去核，作为核移植的受体细胞，C错误；
D、核移植技术需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法，D正确。
故选D。
35．（2020·蒙阴县实验中学高三期末）印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如下图所示。下列相关叙述不正确的是（ ）

A．为避免代孕猫对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂
B．为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理
C．步骤甲中精子和卵细胞在特定的受精溶液中完成受精作用
D．诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了体外受精技术和胚胎移植技术，识记胚胎移植的操作过程是解题的关键。分析题图：步骤甲为受精作用，步骤乙为胚胎移植，其中诱导超数排卵用的是促性腺激素，受精过程使用的培养液是获能溶液或专用受精溶液，早期胚胎培养的培养液成分，除了一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。
【详解】
A、代孕猫一般不会对植入胚胎产生排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，A错误；
B.为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理，B正确；
C. 步骤甲为受精作用，精子和卵细胞需要在特定的受精溶液中完成受精作用，C正确；
D、诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，只能作用于性腺，D正确。
故选A。
36．（2020·山东省高三期末）软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者（Hh），希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法正确的是（ ）
A．注射性激素促进超数排卵处理后进行体外受精
B．从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型
C．根据检测结果筛选到基因型为hh的胚胎的概率为1／3
D．将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫
【答案】B
【解析】
【分析】
1.设计试管婴儿是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术。
2.软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡，因此应该选择基因型为hh的胚胎进行移植。
【详解】
A、由于性激素具有负反馈调节，故注射促性激素促进超数排卵处理后进行体外受精，A错误；
B、胚胎移植前，需要从囊胚中分离少量滋养层细胞，培养后检测基因型，B正确；
C、进行基因检测时，由于基因型为HH的个体早期死亡，仍存在HH的胚胎，故筛选到基因型为hh的胚胎的概率为1／4，C错误；
D、培育试管婴儿时，需将胚胎培养至桑椹胚或囊胚期后移植到子宫，D错误。
故选B。
37．（2020·天津市滨海新区塘沽第一中学高三）有关“转基因猴”、“ 克隆猴”和“试管猴”的说法合理的是（ ）
A．三种猴都继承了双亲的优良性状
B．三种猴培育过程都体现了细胞核的全能性
C．三种猴培育过程都应用了动物细胞培养技术和胚胎移植技术
D．为提高繁殖效率三者都可采用原肠胚期的胚胎进行胚胎分割
【答案】C
【解析】
【分析】
“克隆猴”的产生：将体细胞核移植到去核卵细胞中诞生的新个体，说明遗传信息在细胞核中；“试管猴”是用人工方法让卵子和精子在体外受精并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿；“转基因猴”是外源基因转移到猴尚未融合的受精卵内的卵细胞核或精子的细胞核中，再将早期胚胎移植到受体母猴中。
【详解】
AB、“克隆猴”的性状主要来自于提供细胞核的供体，该过程可以体现细胞核的全能性；“试管猴”是有性生殖过程，可继承双亲性状，不能体现细胞核全能性，A、B错误；
C、由以上分析可知，三种猴培育过程都应用了动物细胞培养技术和胚胎移植技术，C正确；
D、胚胎分割的时期应是桑椹胚或囊胚期，D错误。
故选C。
【点睛】
掌握三种猴的产生过程是解题关键。
38．下列关于哺乳动物精子和卵子的叙述，正确的是（　　）
A．一个精原细胞经过减数分裂可直接产生4个精子
B．精子的头部主要含细胞核，中心体发育为它的顶体
C．哺乳动物卵泡的形成是在初情期
D．在体外受精前，要对精子进行获能处理
【答案】D
【解析】
【分析】
哺乳动物精子和卵子发生的不同点：
（1）精子的形成过程中两次分裂是连续的，场所唯一（MI和MII的场所都是睾丸）；而卵子的的形成过程中两次分裂是不连续的，场所不唯一MI场所在卵巢，MII场所在输卵管中）。
（2）精子和卵子发生的时间不同：精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退；多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的；MI是在雌性动物排卵前后完成的，MⅡ是在受精过程中完成的。
（3）精子的形成过程需要变形；卵细胞的形成过程不需要变形。
【详解】
A、一个精原细胞经过减数分裂后可直接产生4个精细胞，精细胞还需要经过变形才能成为精子，A错误；
B、精子的头部主要含细胞核，高尔基体发育为它的顶体，B错误；
C、卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿时期完成的，C错误；
D、在体外受精前，要对精子进行获能处理，D正确。
故选D。
39．（2019·平罗中学高三月考）下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述，不正确的是 （ ）

A．过程①可注射相应激素增加排卵数量
B．过程②只需要在淡盐水中就能完成
C．过程③的培养液中应该添加动物血清
D．过程④成功的条件之一受体与供体胚胎之间可建立组织联系
【答案】B
【解析】
【分析】
试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿,因为受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成,所以叫试管婴儿.试管婴儿只是实现了在体外的受精过程,精子和卵细胞分别来自父母双方,因此属于有性生殖,而动物克隆则是遗传物质几乎全部来自提供细胞核的一方,因此试管婴儿技术属于有性生殖,而动物克隆则属于无性生殖。
【详解】
A、注射促性腺激素能促进超数排卵，增加排卵数量，A正确；
B、在完成过程②之前，需要将采集的精子放在人工合成的获能溶液中培养一段时间，完成精子的获能；获能的精子和培养成熟的卵子一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精，B错误；
C、过程③培养受精卵的培养液中应该添加动物血清，C正确;
D、过程④成功的条件之一受体与供体胚胎之间可建立组织联系，D正确。
故选B。
40．（2019·天津一中高三月考）下图为某二倍体哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列叙述错误的是

A．下丘脑、垂体分泌的相关的雌性激素参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成
B．受精作用促进次级卵母细胞完成减数第二次分裂
C．细胞 IV 的卵细胞膜和透明带之间出现两个极体时，说明卵子开始受精
D．个体性成熟后在排卵期，在相关激素的作用下完成细胞 I→细胞II
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图：图示为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图，其中Ⅰ为卵原细胞；Ⅱ为初级卵母细胞；Ⅲ次级卵母细胞；Ⅳ为受精卵。
【详解】
A、雌性激素的分泌存在分级调节过程，下丘脑和垂体分泌的相关激素参与了该哺乳动物次级卵母细胞的形成，正确。
B、从图示可以看出受精作用促进了次级卵母细胞完成减数第二次分裂过程，正确。
C、当卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志，正确。
D、细胞 I→细胞II是卵原细胞增殖过程，在胚胎发育过程中即已完成，错误。
故选D。
【点睛】
本题结合某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图，考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，能准确识别图示各细胞的名称及并熟知各过程的特点。
41．（2019·平罗中学高三月考）如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是（ )

A．A细胞可以来自转基因技术获得的细胞
B．①②两个胚胎具有不同遗传物质
C．应把③移植到母牛的输卵管中
D．图示胚胎工程技术过程属于有性生殖
【答案】A
【解析】
【分析】
分析题图：图示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤，A可能是受精卵或核移植形成的重组细胞；a表示早期胚胎发育过程，包括卵裂、桑椹胚和囊胚；b表示胚胎分割移植过程。
【详解】
A、A所示的细胞不一定是受精卵细胞,也可能是来自转基因技术获得的细胞，A正确；
B、①②两个胚胎来自于同一个细胞,具有相同遗传物质,属于无性繁殖，B错误；
C、应把③移植到处于发情状态的母牛的子宫中，C错误；
D、图示胚胎工程技术过程属于无性生殖，D错误。
故选A。
42．（2019·江苏省高三）下图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图，有关叙述正确的是

A．此图表示桑椹胚，可作为胚胎移植的材料
B．此图中细胞还没有分化，图中①为透明带
C．胚胎从①中伸展出来的过程叫做孵化
D．进行胚胎分割时，一般取③中的细胞做性别鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图：图示表示囊胚期胚胎示意图，其中①为透明带，在囊胚期后期会破裂；②为滋养层，将来分化成胎盘和胎膜；③为内细胞团，将来分化形成各种组织。
【详解】
A、此图为囊胚期，A错误； 
B、囊胚时期细胞已出现分化，B错误； 
C、囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化，C正确； 
D、对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定，D错误。 
故选C。
【点睛】
本题结合囊胚期胚胎示意图，考查动物胚胎发育的过程、胚胎分割等知识，要求考生识记动物胚胎发育过程，能准确判断图示胚胎所处的时期及其中结构的名称；识记胚胎分割的对象及注意事项，能结合所学的知识准确判断各选项。
43．（2019·平罗中学高三月考）下列关于胚胎干细胞的叙述，错误的是
A．胚胎干细胞可从胎儿的原始性腺分离
B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小
C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化
D．胚胎干细胞可用于研究细胞凋亡的机理
【答案】B
【解析】
【分析】
哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞；体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可进行遗传改造。胚胎干细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子，可诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。
【详解】
A、胚胎干细胞可从胎儿的原始性腺中分离，A正确；
B、胚胎干细胞的体积小、细胞核大，B错误；
C、胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，C正确；
D、在培养液中加入分化诱导因子，可诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化，因此胚胎干细胞可用于研究细胞凋亡的机理，D正确。
故选B。
44．（2020·石嘴山市第三中学高三月考）Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：

（1）步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。小鼠体细胞体外培养时，所需气体主要是O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液（基）的______________。
（2）步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。体外培养条件下，ES细胞在______________细胞上，能够维持只增殖不分化的状态。
（3）步骤③中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的__________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。
（4）为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用__________的抗体进行杂交实验。
【答案】细胞核 PH值（或酸碱度） 囊胚 饲养层 核苷酸序列 HindⅢ和PstⅠ 蛋白质 抗Rag2蛋白
【解析】
【分析】
分析题图：图示是利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的过程图解，其中①表示核移植过程，②表示早期胚胎培养过程，③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。
【详解】
（1）核移植是指将体细胞核移植到去核卵母细胞中，因此①核移植过程中，在核移植前应去除卵母细胞的细胞核；CO2的作用是维持培养液（基）的PH值。
（2）ES细胞可从囊胚期的内细胞团中分离；体外培养时ES细胞在饲养层细胞上培养，可以维持只增殖不分化的状态。
（3）设计引物要遵循碱基互补配对原则，所以根据Rag2基因的核苷酸序列进行设计；Rag2基因是利用限制酶HindⅢ和PstⅠ切割获得的，所以表达载体应具有HindⅢ和PstⅠ的酶切位点。
（4）基因表达的产物是蛋白质，故为检测Rag2基因的表达情况，需要提取小鼠骨髓细胞的蛋白质与抗Rag2蛋白的抗体进行杂交。
【点睛】
本题结合图解，综合考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节问题；识记核移植的具体过程；识记体外受精的具体过程及早期胚胎发育的过程，能结合所学的知识准确答题。
45．（2020·江苏省高三期末）下表表示高等动植物亲代个体产生新个体的3种不同途径，请据表分析并回答问题：
生物
途径
主要流程
动植物
甲
亲代个体→受精卵→胚→新个体
植物
乙
亲代个体→体细胞→胚状体→新个体
动物
丙
亲代个体→核移植细胞→早期胚胎→新个体
（1）甲、乙、丙途径中属于有性生殖的是________，三种途径中由胚(胚状体或早期胚胎)发育成新个体都需要经过细胞的________。
（2）相比于甲，乙丙途径在应用上的优点是____________。乙途径依据的原理是____________，动物一般采用丙而不采用乙途径繁殖新个体的原因是________。
（3）丙途径中，从早期胚胎→新个体的流程中还需要进行的生物工程技术是________。该途径获得的新个体与供核的亲代个体性状不完全相同的原因是________。
（4）若从乙、丙途径获得的新个体中各取一小块组织进行体外培养。下列叙述错误的有________(填字母)。
a． 前者需先用盐酸解离，后者需先用胰蛋白酶处理
b． 前者培养基中一般加入蔗糖，后者一般加入葡萄糖
c． 前者培养过程需要持续光照，后者可在暗处培养
d． 两者培养过程中均需要保证无菌条件防止杂菌污染
【答案】甲 分裂和分化(或分裂、分化、衰老、凋亡等过程) 快速繁殖优良品种 植物体细胞的全能性 高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，分化潜能弱 胚胎移植 卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的形状产生影响 ac
【解析】
【分析】
1.动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞（使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶）然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
2.动物细胞培养和植物组织培养的区别：
培养基不同：植物细胞（固体培养基），动物细胞（液体培养基）。
培养基的成分不同：动物细胞培养必须利用动物血清，植物组织培养则不需要，而需要加入植物生长素。
产物不同：植物组织培养最后一般得到新的植物个体，而动物细胞培养因为动物体细胞一般不能表达其全能性，因此得到的是只含同一种的细胞的一个细胞系（或者叫细胞群）。
原理不同：植物组织培养的原理为植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理为细胞的增殖分化。
过程不同：植物组织培养的过程为脱分化和再分化，动物细胞培养的过程为原代培养和传代培养
题意分析：甲表示动植物正常有性生殖的过程；乙表示植物组织培养产生新个体的过程，为无性繁殖；丙表示通过核移植产生新个体的方式，生殖方式为无性繁殖。
【详解】
（1）经分析可知：甲、乙、丙途径中属于有性生殖的是甲，三种途径中由胚(胚状体或早期胚胎)发育成新个体都需要经过细胞的分裂、分化才能完成新个体的发育过程。
（2）相比于甲，乙丙途径在应用上的优点是快速繁殖优良品种。乙途径为植物组织培养，该过程的原理是植物体细胞的全能性，由于高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，分化潜能弱，故动物繁殖新个体一般采用丙途径。
（3）丙途径中，从早期胚胎→新个体的流程中还需要进行的生物工程技术是胚胎移植。胚胎移植是动物细胞工程产生新个体的最后一步，该途径获得的新个体的遗传物质由供核的亲代的核基因和供质亲代的质基因共同组成，进而卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，故新个体性状与供核亲本不完全相同。
（4）若从乙、丙途径获得的新个体中各取一小块组织进行体外培养。下列叙述错误的有:
a．乙组织为植物组织离体后直接进行组织培养操作，不需先用盐酸解离，后者为动物细胞需先用胰蛋白酶处理，分散成单个细胞再进行培养，a错误；
b．前者培养过程为植物组织培养，培养基中一般加入蔗糖，后者为动物细胞培养，培养液中一般加入葡萄糖，b正确；
c．前者为植物组织培养，前期不需要光，后期需要持续光照，后者为动物细胞培养可适宜条件下培养，c错误；
d．两者培养过程中均需要保证无菌条件，这是实验成功的关键，d正确。
故选ac。
【点睛】
熟知植物组织培养和动物细胞培养的区别是解答最后一问的关键！
46．（2020·江西省南昌十中高三月考）近日，我国科学家突破了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育岀世界首个体细胞克隆猴。这标志 着我国将率先开启以猕猴作为实验动物模型的时代，请回答与培育克隆动物有关的问题。
（1）体细胞克隆猴是通过_____技术得到的，即将供体细胞注入到_____内，通过_____方法使两细胞融合，构建重组胚胎。
（2）通过上述技术获得的胚胎，移植到_____、生殖器官_____的其他雌性猕猴体内， 使之继续发育为体细胞克隆猴。
（3）供体体细胞来自猕猴胎儿，从胎儿体内取出的组织用_____酶处理一段时间，就会分散成单个体细胞，之后进行的初次培养称为_____，用于核移植的供体细胞一般选用传代 10 代 以内的细胞，原因是_____。
【答案】核移植 MⅡ期去核的卵母细胞 电刺激 同种的 生理状态相同 胰蛋白酶或胶原蛋白 原代培养 10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型
【解析】
（1）体细胞克隆猴是通过核移植技术得到的，即将供体细胞注入到MⅡ期去核的卵母细胞内，透过电刺激方法使两细胞融合，构建重组胚胎，再将重组胚胎经过体外培养后通过胚胎移植到母体内发育成熟。
（2）同种动物的供、受体生殖器官的生理变化相同，可为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境，所以通过核移植技术获得的胚胎，需移植到同种的、生殖器官的生理状态相同的其他雌性猕猴体内，使之继续发育为体细胞克隆猴。
（3）从胎儿体内取出的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，分散成单个体细胞，进行的初次培养称为原代培养，由于传代10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此体外培养的体细胞一般选择传代10代以内的细胞。
【点睛】
本题考查动物细胞核移植技术，要求考生识记动物细胞核移植技术的概念、过程及意义，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。

四、生态工程（4题）
47．（2020·山东省章丘四中高三月考）下图表示某地区的玉米生态工程。下列说法错误的是（ ）

A．就图示而言，遵循的生态工程基本原理是物质循环再生原理
B．在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟，可提高抵抗力稳定性
C．此地区的玉米生态工程实现了能量的循环，使废物资源化
D．遵循自然规律，兼顾生态和经济效益，是整体性原理的体现
【答案】C
【解析】
【分析】
生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
【详解】
A、就图示而言，遵循的生态工程基本原理是物质循环再生原理，A正确；
B、在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟，可增加物种丰富度，提高抵抗力稳定性，B正确；
C、能量是不可能循环的，C错误；
D、遵循自然规律，兼顾生态和经济效益，是整体性原理的体现，D正确。
故选C。
【点睛】
本题结合图解，考查生态工程的相关知识，要求考生识记生态工程依据的基本原理及实例，能结合图中信息准确判断各选项。
48．（2019·全国高三专题练习）同学们在“设计某地人工生态林”时提出以下观点：①选择适合本地生长的树木种类；②尽量增加树木种类；③选择树种时注意不同品种生长的高度。上述观点提出时遵循的主要生态工程建设原理是（ ）
A．协调与平衡原理 B．物质循环再生原理
C．物种多样性原理 D．整体性原理
【答案】C
【解析】
【分析】
生态工程的基本原理：
（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
（2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
（3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
（5）系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。
【详解】
A、协调与平衡原理的主要含义是生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度，A错误；
B、物质循环再生原理的主要含义是物质能在生态系统中循环往复、分层分级利用，B错误；
C、物种多样性原理的主要含义是物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性，C正确；
D、整体性原理的主要含义是进行生态系统建设时，要考虑自然、经济、社会的整体影响。题中观点遵循的主要原理是物种多样性原理，D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查生态工程依据的生态学原理，要求考生识记生态工程依据的生态学原理，能理论联系实际，运用所学的生态学原理解决生物学问题，属于考纲识记和理解层次的考查。
49．（2020·全国高三专题练习）在“绿水青山就是金山银山”的理念指导下，近年来我一国实施了一系列生态建设工程，生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是
A．使物种多样性程度显著提高
B．使生物群落的组成更为复杂
C．使生态系统的类型更为多样
D．其主要目的是提高生物多样性的直接价值．
【答案】D
【解析】
【分析】
生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。生物多样性的价值：包括直接价值、间接价值和潜在价值。
【详解】
A、生态工程建设使生物多样性程度显著提高，A正确；
B、生态工程建设使生物群落的组成更为复杂，B正确；
C、生态工程建设使生态系统的类型更为多样，C正确；
D、生态工程建设的主要目的是提高生物多样性的间接价值，D错误。
故选D。
50．（2019·全国高三专题练习）下列有关生态工程的叙述，错误的是（ ）
A．农村综合发展型生态工程遵循了物质循环再生和整体性原理
B．我国南方的桑基鱼塘是运用系统整体性原理的典型实例
C．小流域综合治理的目标是建立稳定高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益
D．“环境友好技术”及低污染清洁生产工艺可以减少城市污染的产出
【答案】B
【解析】
【分析】
1、生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
2、建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。
【详解】
A、农村综合发展型生态工程遵循了物质循环再生和整体性原理，A正确；
B、我国南方的桑基鱼塘是运用系统的结构决定功能原理的典型实例，B错误；
C、小流域综合治理的目标是建立稳定高效的复合系统,获得最大的生态和经济效益，C正确；
D、“环境友好技术”及低污染清洁生产工艺可以减少城市污染的产出，D正确。
故选B。
【点睛】
本题考查生态工程的相关知识，要求考生识记生态工程的基本原理，掌握现代生态工程的农业模式，能结合所学的知识准确判断各选项。