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黑龙江哈尔滨市第六中学2023-2024学年高二下学期期中生物试题（原卷版+解析版）
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一、单选题（本题共20个小题，每题2分，共40分。每题只有一个正确的选项。）
1. 下列有关传统发酵技术的描述，错误的是（ ）
A. 传统发酵技术所用的菌种一般是原料中天然存在的微生物
B. 传统发酵技术是微生物在有氧或无氧条件下物质氧化分解
C. 传统发酵技术的目的是获得发酵产品或更多的微生物
D. 果酒、果醋、泡菜、酱油等是传统发酵技术的产物
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、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果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
3、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、传统发酵技术所用的菌种一般是原料中天然存在的微生物，培养过程中无需要严格灭菌，A正确；
B、传统发酵技术的本质是微生物在有氧或无氧条件下发生的物质氧化分解分解过程，并经过适当选用获得人们需要的产品，B正确；
C、传统发酵技术的目的是获得发酵产品用于制作食品，而不是获得更多的微生物，C错误；
D、果酒、果醋、泡菜、酱油等是传统发酵技术的产物，都是利用天然存在的微生物制作的，D正确。
故选C。
2. 啤酒是以大麦为主要原料，经酿酒酵母发酵制得。啤酒的工业化生产分为主发酵和后发酵两个阶段。精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒不同，不添加食品添加剂，不进行过滤消毒处理。下列叙述正确的是（ ）
A. 利用大麦作原料时，淀粉是酵母菌的直接碳源
B. 啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成
C. 后发酵阶段会因pH或酒精含量升高而终止发酵
D. 精酿啤酒不进行过滤和消毒，故发酵过程不需要在无菌条件下进行
【答案】B
【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。
【详解】A、利用大麦作原料时，淀粉需要分解成葡萄糖才能被酵母菌的利用，A错误；
B、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，即酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成，B正确；
C、主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，后发酵阶段会因pH降低，且酒精含量升高而终止发酵，C错误；
D、精酿啤酒发酵时间长、产量低、价格高，保质期更短（在发酵工艺上，精酿啤酒发酵完成后，不会过滤和杀菌，保质期只有几十天，但发酵过程必须在无菌条件下进行，防止杂菌繁殖对发酵过程产生影响，D错误。
故选B。
3. 有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养，下图所示为操作流程。有关叙述错误的是（ ）
A. 在称取土壤、稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作
B. 用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等需要进行灭菌处理
C. 步骤③中，将温度约50℃的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养
D. 步骤④中，划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落
【答案】A
【解析】
【分析】由图分析可知，①表示称量土样，土样中含有需要分离的酵母菌；②表示梯度稀释，目的是尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在；③表示倒平板，需要冷却到50℃左右，培养基才能用来倒平板。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板。操作时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，以防止瓶口的微生物污染培养基；④表示平板划线法，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落，目的是纯化培养。
【详解】A、称取土壤、稀释土壤溶液的过程可以不用在火焰旁进行，A错误；
B、用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌处理，B正确；
C、步骤③表示倒平板，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板，一般温度在50℃左右，C正确；
D 、步骤④表示平板划线法，平板划线时，应避免划破培养基表面，以免不能形成正常的单个菌落，D正确。
故选A。
【点睛】本题以工业生产中的实际问题和操作流程图，考查了微生物分离与培养的有关知识，要求考生掌握培养基的制作和微生物分离与纯化的方法，再结合各选项进行分析推理，准确判断。
4. 由于发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等，在许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的叙述，错误的是（ ）
A. 利用黑曲霉发酵制得的柠檬酸，广泛用于调节食品的酸度
B. 利用谷氨酸棒状杆菌发酵得到谷氨酸，经一系列处理制成味精
C. 利用乳酸菌在青贮饲料中乳酸发酵产生有机酸而实现饲料保鲜
D. 利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工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。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂，可以通过黑曲霉发酵制得，A正确；
B、利用谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸，经一系列处理制成味精，属于发酵工程在食品工业上应用的实例，B正确；
C、制作青贮饲料时可用乳酸菌水剂喷洒，在青贮缸中厌氧条件下利用乳酸菌发酵产生乳酸，提高青贮品质，即利用乳酸菌在青贮饲料中乳酸发酵产生有机酸而实现饲料保鲜，C正确；
D、利用发酵工程产生的微生物细胞就是单细胞蛋白，可用于制成食品添加剂，D错误。
故选D。
5. 在反刍动物瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能以尿素为唯一氮源。某小组计划从牛瘤胃中分离出该类微生物进行研究，如图为实验所用的培养基配方。下列说法正确的是（ ）
A. 该培养基为固体培养基，倒平板操作后，进行高压蒸汽灭菌
B. 该培养基上只有尿素分解菌能够存活，因而长出的菌落无须菌种鉴定
C. 接种针可以通过灼烧灭菌，灼烧时使用酒精灯的内焰效果更好
D. 尿素分解菌能够使培养基的pH升高，可据此初步确定所需菌种
【答案】D
【解析】
【分析】培养基营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件．
【详解】A、该培养基加入琼脂， 为固体培养基，倒平板操作前，进行高压蒸汽灭菌，A错误；
B、鉴定分离纯化的菌种为尿素分解菌，根据尿素分解菌产生的脲酶将尿素分解产生的氨与酚红指示剂显红色的原理，所以可在培养基中加入酚红指示剂用于菌种鉴定，B错误；
C、接种针可以通过灼烧灭菌，灼烧时使用酒精灯的外焰效果更好，C错误；
D、尿素分解菌产生的脲酶将尿素分解产生的氨，能够使培养基的pH升高，可据此初步确定所需菌种，D正确。
故选D。
6. 草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 方法一中，甲常选用茎尖，原因是其几乎未感染病毒
B. A、C两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化和再分化
C. 通常采用70%的酒精和5%次氯酸钠溶液对甲进行消毒处理
D. 判断两种选育方法的效果都需要通过病毒接种实验
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
【详解】A、方法一为植物组织培养，选择茎尖作为组织培养材料的原因是该部位细胞的病毒含量少，甚至不带病毒，诱导更容易获得脱毒苗，A正确；
B、AC两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化形成愈伤组织和再分化形成根芽，最终发育成植株，B正确；
C、对外植体的消毒通常采用体积分数为70%的酒精和5%次氯酸钠溶液，消毒后需用无菌水进行冲洗，C正确；
D、方法二为用基因工程选育高品质的抗病毒的草莓，其选育方法的效果需要通过病毒接种实验；方法一培育的是脱毒苗而非抗病毒苗，不需要接种病毒，D错误。
故选D。
7. 随着植物花药培养以及植物体细胞杂交技术等得以确立和发展，标志着植物细胞工程技术进入了高速发展的阶段。花粉原生质体具备单倍体的优点，可直接与体细胞原生质体融合，实现配子与体细胞杂交。下列叙述错误的是（ ）
A. 花粉可培育成单倍体植株，是细胞全能性的体现
B. 用低渗溶液配制纤维素酶和果胶酶溶液制备原生质体
C. 利用植物组织培养技术将融合细胞培育成完整植株
D. 配子与体细胞杂交能缩短三倍体无子果实培育年限
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞 培育成新植物体的技术，该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，其典型的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、花粉可培育成单倍体植株，说明生殖细胞具有全能性，是细胞全能性的体现，A正确；
B、用高渗溶液或等渗溶液配制纤维素酶和果胶酶溶液制备原生质体，这样可以避免原生质体吸水涨破，B错误；
C、通过植物组织培养技术将融合细胞培育成完整植株，利用了植物细胞具有全能性的原理，克服了远缘杂交不亲和的障碍，C正确；
D、配子与体细胞杂交通过植物组织培养技术获得三倍体能缩短三倍体无子果实培育年限，利用了植物细胞全能性的原理，D正确。
故选B。
8. 铁皮石斛是非常好的药材，但其自然繁殖力极弱，生长缓慢，由于人们的掠夺式采挖，资源已接近枯竭，植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列说法正确的是（ ）
A. 植物组织培养得到试管苗的过程中只需要更换一次培养基
B. 诱导愈伤组织形成时需要每日给予适当时间的光照
C. 降低培养基中细胞分裂素/生长素的比值，有利于诱导生根
D. 用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异
【答案】C
【解析】
【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，诱导形成完整植株的技术；原理为植物细胞的全能性；基本流程为：外植体→愈伤组织→诱导生芽、生根→完整植株。
【详解】A、在植物组织培养过程中需要在不同时期，根据培养对象的需求添加或减少一些物质，尤其是植物激素的比例，故植物组织培养得到试管苗的过程中不止更换一次培养基，A错误；
B、诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照，B错误；
C、愈伤组织的分化过程中，当培养基中（细胞分裂素/生长素）的比值较高时，诱导分化的器官是芽；比值较低时，诱导分化的器官是根，C正确；
D、变异可以是自发的、不定向的，用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗可能会出现变异，D错误。
故选C。
9. 实时荧光 RT-PCR用于RNA病毒的核酸检测，其原理是：在PCR性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光，如图所示。下列有关叙述正确的有（ ）
A. 与细胞内DNA 制相比，该技术用的DNA聚合酶最适温度较高
B. 通过温度变化的控制为变性、复性和延伸等过程提供能量
C. 该过程中消耗引物的量与发出的荧光强度之间呈负相关
D. 与抗体检测相比，核酸检测能更早发现患者并及时治疗
【答案】AD
【解析】
【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种游离的脱氧核苷酸，一对引物，热稳定DNA聚合酶。
【详解】A、酶作用的发挥需要适宜的条件，实时荧光RT-PCR过程温度要高于体温，所以与细胞内DNA复制相比，该技术用的DNA聚合酶最适温度较高，A正确；
B、温度不能为变性、复性和延伸等过程提供能量，B错误；
C、复性过程中探针和引物一起与模板结合，故消耗引物的量与发出的荧光强度之间呈正相关，C错误；
D、从感染到病毒到抗体产生，需要一定的免疫时间，所以与抗体检测相比，核酸检测能更早发现患者并及时治疗，D正确。
故选AD。
10. 大多数哺乳动物的晚期桑葚胚分割后，分离的卵裂球仍具有调整发育的能力，重新致密化使卵裂球重新分布而发育至囊胚。该调节能力随发育进程逐渐减弱甚至消失。下列说法错误的是（ ）
A. 胚胎分割属于无性繁殖或克隆的范畴
B. 卵裂过程中所需营养主要来源于培养液
C. 桑葚胚及囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性
D. 囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】生殖细胞包括睾丸产生的精子和卵巢产生的卵细胞，含精子的精液进入阴道后，精子缓慢地通过子宫，在输卵管内与卵细胞相遇，有一个精子进入卵细胞，与卵细胞相融合，形成受精卵；受精卵不断进行分裂，逐渐发育成胚泡。此时所需要的营养物质来自卵黄。所以受精卵卵裂发育成早期胚胎时期所需营养由（卵黄）提供，卵黄是动物卵内贮存的一种营养物质，它是专供卵生和卵胎生动物胚胎发育过程中所需的营养物质，胎生的哺乳动物的卵细胞内也有卵黄，是胚胎发育初期的营养物质。由受精卵发育到成熟的婴儿，其营养获取的途径是不同的，胚胎发育早期所需要的营养来自卵黄，胚胎发育的主要营养物质是通过胎盘从母体获得的。
【详解】A、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，经移植可获得同卵双胎或多胎技术，属于无性繁殖或克隆的范畴，A正确；
B、胚胎发育早期所需要的营养来自卵黄，B错误；
C、在桑椹胚以前细胞没有发生分化，每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，囊胚内的内细胞团将来可以发育成胎儿的各种组织，因此也具有全能性，C正确；
D、细胞分化实质是基因的选择性表达，囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质并没有变化，D正确。
故选B。
11. 胚胎干细胞存在于哺乳动物的早期胚胎中，具有自我更新能力，在科学和医学领域具有极高的研究价值。早期胚胎干细胞的发育和自我更新受多个基因调控（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 早期胚胎干细胞可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞
B. Nang基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻
C. 促进Stat3和Oct3/4的表达会促进胚胎干细胞向滋养层分化
D. 将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析，胚胎干细胞能自我更新，其中Nang基因促进胚胎干细胞的增殖，抑制形成原始内胚层；Stat3能抑制胚胎干细胞的增殖和原始内胚层的形成；而OCT3/4能抑制胚胎干细胞表达形成滋养层。
【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，A正确；
B、Nang基因促进胚胎干细胞的增殖，Nang基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻，B正确；
C、Stat3抑制胚胎干细胞的增殖和原始内胚层的形成，OCT3/4能抑制胚胎干细胞表达形成滋养层，则促进Stat3和Oct3/4的表达会抑制胚胎干细胞的增殖和分化过程，C错误；
D、由于干细胞可无限增殖，将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险，D正确。
故选C。
12. 科学家将大熊猫的体细胞和兔子的去核卵母细胞构建成重组细胞，使重组细胞成功发育为囊胚，标志着异种核质相容问题得到解决，异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”。下列说法错误的是（ ）
A. 获取卵母细胞前，用含促性腺激素的饲料饲喂兔子可使其超数排卵
B. 可通过梯度离心法去除兔子卵母细胞中的细胞核
C. 可将大熊猫的体细胞直接注入兔子的去核卵母细胞
D. 选用的去核卵母细胞中的细胞质已成熟，可支持重组细胞发育成胚胎
【答案】A
【解析】
【分析】动物克隆技术即核移植技术，利用处于MII期卵母细胞的细胞质使已分化的细胞核恢复分裂能力。
【详解】A、促性腺激素的化学本质是蛋白质，用含促性腺激素的饲料饲喂兔子会使其失活，A错误；
B、可通过梯度离心、紫外线短时间照射等方法去除兔子卵母细胞中的细胞核，B正确；
C、可将大熊猫的体细胞直接注入兔子的去核卵母细胞，然后通过电融合法使两细胞融合，C正确；
D、选用的去核卵母细胞中的细胞质已成熟，含有使已分化的细胞核恢复分裂能力的物质，可支持重组细胞发育成胚胎，D正确。
故选A。
13. 将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体-药物偶联物（ADC），可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。下列叙述错误的是（ ）
A. 制备单克隆抗体应用的技术主要是动物细胞培养和动物细胞融合
B. 制备单克隆抗体时，至少需经过两次筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞
C. ADC与肿瘤细胞表面的抗原结合后，以胞吞的方式进入肿瘤细胞
D. ADC中的单克隆抗体起导向作用，能特异性结合并杀伤肿瘤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体制备过程：用特定的抗原免疫，从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞→诱导与培养好的骨髓瘤细胞融合→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→对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→将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外大规模培养或者注射小鼠腹腔中增殖→从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【详解】A、单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养，动物细胞融合等技术，A正确；
B、制备单克隆抗体时，需经过两次筛选才能得到符合要求的杂交瘤细胞，第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞；第二次筛选目的是为了筛选出能产生所需的单一抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体-药物偶联物（ADC），ADC与肿瘤细胞表面的抗原结合后，以胞吞的方式进入肿瘤细胞，C正确；
D、ADC能借助单克隆抗体的导向作用，将药物定向带到癌细胞所在的位置，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，D错误。
故选D
14. 有部分人体内缺乏乳糖酶，饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良。“低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。下图是“低乳糖奶牛”的培育过程，相关叙述正确的是（ ）
A. 犊牛的性状和黑白花奶牛的性状完全一致
B. 去核的卵母细胞可用去核的乳腺细胞代替
C. 犊牛的出生体现了动物细胞的全能性
D. 体细胞核移植技术可用于保护濒危动物
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为“低乳糖奶牛”的培育过程，首先采用基因工程技术将“乳糖分解酶基因”导入受体细胞，再采用核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术获得转基因克隆动物。
【详解】A、犊牛的细胞核基因来自黑白花奶牛，但其细胞质基因来自卵母细胞，因此其性状与黑白花奶牛的性状不完全一致，A错误；
B、卵母细胞质中有促进细胞核全能性表达的物质，因此去核的卵母细胞不可用去核的乳腺细胞代替，B错误；
C、高度分化的动物细胞的全能性受到了限制，犊牛的出生体现了动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；
D、体细胞核移植技术可以用于动物繁殖，进而保护濒危动物，D正确。
故选D。
15. 临床研究证明，全胚冷冻后的单囊胚移植能显著提高胚胎着床率、妊娠率及活产率，以及单胎新生儿的出生体重。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织
B. 选择囊胚期进行胚胎移植的原因是该时期细胞还未分化
C. 通过胚胎分割技术可以获得基因型相同的双胞胎
D. 冷冻后再开展胚胎移植可能消除胚胎新鲜时移植存在的不利于胚胎着床的因素
【答案】B
【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椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、囊胚的内细胞团具有全能性，将来发育成胎儿的各种组织，A正确；
B、囊胚期的细胞已经出现分化，分化为内细胞团和滋养层，B错误；
C、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割技术可以获得基因型相同的个体，C正确；
D、分析题意可知，全胚冷冻后的单囊胚移植能显著提高胚胎着床率、妊娠率及活产率，以及单胎新生儿的出生体重，据此推测冷冻后再开展胚胎移植可能消除胚胎新鲜时移植存在的不利于胚胎着床的因素，D正确。
故选B。
16. 下表所示为常用的限制性内切核酸酶（限制酶）及其识别序列和切割位点。下列说法错误的是（ ）
A. 限制酶的作用底物都是双链DNA，都能切开磷酸二酯键
B. BglⅡ和MbI两种限制酶切后可形成相同的黏性末端
C. SmaI切DNA后成的末端可用Ecli DNA连接酶连接
D. 一种限制酶可能识别多种核苷酸序列
【答案】C
【解析】
【分析】限制酶：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来；（2）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。
【详解】A、限制酶能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，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裂，A正确；
B、BglⅡ和MbI两种限制酶切后可形成相同的黏性末端，均为GATC—，B正确；
C、SmaI切DNA后成的末端为平末端，而Ecli DNA连接酶只能连接黏性末端，C错误；
D、HindI限制酶识别序列为GTY↓RAC，其中Y=C或T，R=A或G，说明其识别序列不只一种，则一种限制酶可能识别多种核苷酸序列，D正确。
故选C。
17. 天然胰岛素制剂容易发生聚合，会在一定程度上延缓药效。科学家通过蛋白质工程将胰岛素B链28位脯氨酸替换为天冬氨酸或者将它与B29位的赖氨酸交换位置，从而有效抑制了胰岛素的聚合，研发出速效胰岛素。下列说法错误的是（ ）
A. 设计速效胰岛素首先要从避免胰岛素形成聚合体这一预期功能开始
B. 该过程通过改造胰岛素基因实现了对相应氨基酸序列的改造
C. 速效胰岛素在受体细胞中合成时遵循中心法则
D. 该过程若使用大肠杆菌作为受体细胞，可直接生产有生物活性的胰岛素
【答案】D
【解析】
【分析】1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）；
2.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、对胰岛素进行分子设计的主要依据是胰岛素的预期功能，而后再进行预期蛋白质结构的设计，A正确；
B、设计胰岛素的改造中，要对胰岛素基因的结构进行改造，因此，蛋白质工程又叫做第二代基因工程，B正确；
C、速效胰岛素的化学本质是蛋白质，因此其在受体细胞中合成时遵循中心法则，C正确；
D、该过程若使用大肠杆菌作为受体细胞，不能直接生产有生物活性的胰岛素，因为大肠杆菌是原核生物，细胞中没有内质网和高尔基体，因而不能对多肽链进行加工，D错误。
故选D。
18. 某研究小组利用鸡血细胞进行”DNA的粗提取与鉴定”实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 可用蒸馏水使细胞吸水涨破，释放DNA
B. 可用95%的冷酒精溶解过滤后留在纱布上的DNA
C. 使用玻璃棒时应沿一个方向轻缓搅拌，便于DNA的析出并保持结构完整
D. 将丝状物加入2ml/L的NaCl溶液，再加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后出现蓝色
【答案】B
【解析】
【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、蒸馏水渗透压低于细胞内渗透压，可用蒸馏水使细胞吸水涨破，释放DNA，A正确；
B、利用某些蛋白质溶于酒精，DNA不溶于酒精的原理，可用体积分数为95%的冷酒精析出DNA，而不是溶解，B错误；
C、用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌，便于DNA的析出并保持结构完整，C正确；
D、DNA在2ml/L的NaCl溶液中溶解度较大，可用二苯胺沸水浴鉴定DNA，将丝状物DNA溶解于2ml/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后呈蓝色，D正确。
故选B。
19. RT-PCR是将mRNA逆转录获得cDNA的方法和cDNA聚合酶链式反应相结合的技术。某兴趣小组为该过程设计了相关引物并进行实验。下列说法错误的是（ ）
A. PCR过程主要涉及的酶是耐高温的DNA聚合酶，反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+
B. 一般情况下，引物A和B的长度越长C和G比例越高，则PCR循环步骤中的复性温度设定就越低
C. PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其中的DNA分子可用核酸染料染色
D. 实验后发现几乎不能得到扩增产物，原因可能是引物B自身出现了局部碱基互补配对而失效
【答案】B
【解析】
【分析】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中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。
【详解】A、PCR过程主要涉及的酶是耐高温的DNA聚合酶，反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+，镁离子能激活DNA聚合酶，A正确；
B、一般情况下，引物A和B的长度越长，C和G比例越高，则PCR循环步骤中的复性温度设定就越高，B错误；
C、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其中的DNA分子可用核酸染料染色，然后可在紫外灯下检测出来，C正确；
D、实验后发现几乎不能得到扩增产物，原因可能是引物B自身出现了局部碱基互补配对而失效，导致子链无法延伸，D正确。
故选B。
20. 研究人员利用下图所示的表达载体构建了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组表达载体。下列说法正确的是（ ）
A. 重组表达载体导入受体细胞这一过程没有涉及到碱基互补配对
B. 图中的表达载体具有多个限制酶切点，以便目的基因的表达
C. 复制原点的作用是保证标记基因在宿主细胞中复制并稳定保存
D. 甲、乙重组表达载体能在宿主细胞中表达目的基因产物
【答案】A
【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、将目的基因导入受体细胞时通过显微注射（动物）或农杆菌转化（植物）等方法，不需要碱基互补配对，A正确；
B、基因表达载体中有一至多个限制酶切割位点，B错误；
C、复制原点可以保证质粒在受体细胞中能自我复制，C错误；
D、据图可知，甲重组表达载体的目的基因不位于启动子和终止子之间 ，不能在宿主细胞中表达目的基因产物，D错误。
故选A。
二、不定项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）
21. 抗生素I-IV均可治疗黄色葡萄球菌（Sau）引起的肺炎，为选出最佳疗效的抗生素，研究者将分别含等剂量抗生素的四张大小相同的滤纸片置于Sau均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48h，结果如图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 配制培养基时应将培养基的pH调至微酸性
B. 测量菌落和抑菌圈直径时应直接在皿盖上测量
C. 抗生素IV治疗Sau感染引起的肺炎效果最好
D. 抑菌圈中出现的菌落可能是Sau发生了基因突变
【答案】CD
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成
（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；
（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、该培养基培养的是金黄色葡萄球菌，属于细菌，因此，在配制培养基时应将培养基的pH调至中性或微碱性，A错误；
B、测量菌落和抑菌圈直径时应直接在皿底上测量，这样可以避免杂菌污染，B错误；
C、结合图示可知，抗生素IV获得的抑菌圈最大，因而治疗Sau感染引起的肺炎效果最好，C正确；
D、抑菌圈中出现的菌落可能是Sau发生了基因突变，因而具有了对抗生素的抗性，D正确。
故选CD。
22. 植物细胞工程技术包括植物组织培养技术和体细胞杂交技术，在快速繁殖、农作物育种及提高农作物产量等方面具有广泛应用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 可以利用植物组织培养脱分化所得到的胚状体，进而发育成完整植株
B. 由茎尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生基因突变和基因重组
C. 进行植物体细胞杂交的实验，不必考虑亲本细胞的生殖隔离问题
D. 利用灭活的病毒能诱导植物原生质体融合的原理是细胞膜具有流动性
【答案】ABD
【解析】
【分析】1.植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、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。
2.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。
【详解】A、可以利用植物组织培养再分化所得到的胚状体，进而发育成完整植株，A错误；
B、由茎尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生基因突变，但不会发生基因重组，因为基因重组发生在减数分裂过程中，B错误；
C、植物体细胞杂交技术最大的优点就是克服生物远缘杂交不亲和的障碍，因此，进行植物体细胞杂交的实验，不必考虑亲本细胞的生殖隔离问题，C正确；
D、利用聚乙二醇诱导植物原生质体融合的原理是细胞膜具有流动性，灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的特有方法，D错误。
故选ABD。
23. 繁育“试管动物”时，合成培养液与共同培养体系被广泛用于早期胚胎的体外培养。共同培养体系是将受精卵和体细胞在体外共同培养，利用体细胞分泌的未知的分泌物来促进胚胎的发育。培养时，将体细胞处理后铺成单层细胞，作为胚胎发育的滋养层。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理
B. 合成培养液中通常要加入血清，还要定期更换
C. 共同培养体系能模拟体内环境，使细胞间能沟通信息，相互支撑
D. 代孕母畜可以是同种的或不同物种的，需对供体和受体进行同期发情处理
【答案】ABC
【解析】
【分析】试管动物技术是指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，再经移植进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑棋胚或囊胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理 才能完成受精作用，A正确；
B、因为人们对动物细胞培养所需要的物质尚不明确，因此在合成培养液中通常要加入血清，且还要定期更换，目的是为了让培养的动物细胞获得足够的营养，B正确；
C、共同培养体系是将受精卵和体细胞在体外共同培养，利用体细胞分泌的未知的分泌物来促进胚胎的发育，可见共同培养体系能模拟体内环境，使细胞间能实现信息交流，C正确；
D、代孕母畜可以是同种的健康的雌性动物，需对供体和受体进行同期发情处理，这样可以使受体为供体胚胎提供相同的生理环境，D错误。
故选ABC。
24. 下图是用CRISPR/Cas9系统对某生物B基因进行基因编辑过程，CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白两部分组成，SgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，Cas9蛋白的作用类似于限制酶，其机制如图所示，图中的Ⅱ片段被去除。下列说法正确的是（ ）
A. SgRNA通过与DNA分子双链互补配对引导Cas9蛋白到位
B. 图中sgRNA1的碱基序列和SgRNA2的碱基序列互补
C. 特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是sgRNA
D. 一般sgRNA序列越短，越容易因错误结合而出现“脱靶”现象
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文：CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其作用类似于限制酶。
【详解】A、分析题意可知，SgRNA通过与DNA分子一条单链互补配对引导Cas9蛋白到位，A错误；
B、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，B错误；
C、根据题干信息“由一个向导RNA（sgRNA）分子引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割”，再结合图解可知能够行使特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是向导RNA（sgRNA）分子和Cas9蛋白，C错误；
D、有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，其特异性越差，脱靶率越高，D正确。
故选D。
25. 用Xhl和Sall两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开)，酶切位点及酶切产物分离结果如图。下列说法正确的是（ ）
A. 图2中泳道①中可能是用SalI处理得到的酶切产物
B. 电泳过程中，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
C. DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越快
D. 用Xhl和Sall同时处理该DNA，电泳后得到6种产物
【答案】ABD
【解析】
【分析】限制酶SalⅠ有三处切割位点，切割后产生4个DNA片段，泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物；限制酶XhⅠ有2处切割位点，切割后产生3个DNA片段，泳道②中是用XhⅠ处理得到的酶切产物。
【详解】A、图1DNA片段上有3个限制酶SalI的切割位点，切割后产生4个DNA片段，泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物，A正确；
B、由于同性相斥、异性相吸，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，B正确；
C、DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越慢，C错误；
D、根据题干”限制酶在对应切点一定能切开“可知用XhⅠ和SalⅠ同时处理该DNA产生6个不同的片段，则电泳后得到6种产物，D正确。
故选ABD。
三、简答题（本题共5个小题，共计45分）
26. 不同动物乳汁的成分虽各有差异，但都含有丰富的营养成分，是微生物生长繁殖的良好培养基。乳制品一旦被微生物污染，会腐败变质而失去食用价值，甚至引起食物中毒。
（1）鲜乳汁常用巴氏消毒法处理，其优点是_______。若要制成发酵乳，需要对鲜乳汁进行灭菌后再接种乳酸菌发酵，此处的灭菌是指______。
（2）根据食品安全的有关标准，每毫升合格的牛奶中细菌总数不超过50000个。若要测定牛奶中微生物数量，可利用特定的_____在显微镜下直接计数，但该方法统计的结果往往比实际的活菌数要偏_____,原因是_____。
【答案】（1） ①. 可以杀死乳汁中的绝大多数微生物，并且不会破坏牛奶的营养成分 ②. 使用强烈理化方法杀死鲜乳汁中所有的微生物
（2） ①. 细菌计数板（或血细胞计数板） ②. 大 ③. 显微镜直接计数统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
【解析】
【分析】1、消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。
2、灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
3、利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
【小问1详解】
巴氏消毒法的优点是可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分；若要制成发酵乳，需要对鲜乳汁进行灭菌后再接种乳酸菌发酵，此处的灭菌是指使用强烈的理化方法杀死鲜乳汁内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
【小问2详解】
利用显微镜进行直接计数，利用特定的细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，所以要测定牛奶中微生物数量，可利用特定的细菌计数板（或血细胞计数板）在显微镜下直接计数，该计数结果往往比实际数目偏大，原因是显微镜统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
27. 新冠病毒外壳中的S蛋白具有很强的抗原性，S蛋白与人细胞膜上 ACE2受体结合后入侵人体细胞，导致人体患肺炎。单克隆抗体在新冠肺炎的短期预防与早期治疗上有较大的应用价值。
（1）单克隆抗体诊断某人是否感染新冠病毒时，能更准确的原因是_____。
（2）医学上常用双抗体夹心法定量检测S蛋白，基本原理如图1.固相抗体和S蛋白的结合部位应与酶标抗体和S蛋白的结合部位______(填“相同”或“不同”)。酶标抗体的作用是_________________________。
（3）利用小鼠制备的单克隆抗体，在给人体使用时，可能会被人体免疫细胞清除，影响抗体的作用效果。抗体的结构如图2所示，下列技术可以解决此问题：从杂交瘤细胞中提取编码鼠源单克隆抗体_____(填“5区”或“6区”)序列的基因，与从人体中获取的编码抗体_____(填“5区”或“6区”)序列的基因，进行拼接，然后导入骨髓瘤细胞中，进行培养获取新的抗体，这过程属于____工程。
（4）要获得含人的抗体基因片段的转基因小鼠，需要运用____技术将目的基因导入小鼠的____细胞中。
【答案】（1）抗 S 蛋白单克隆抗体纯度高、特异性强，能准确识别抗原（新冠病毒）的细微差异并跟抗原（新冠病毒）发生特异性结合
（2） ①. 不同 ②. 与待测抗原特异性结合，催化指示底物反应
（3） ①. 5 区 ②. 6 区 ③. 蛋白质
（4） ①. 显微注射 ②. 受精卵
【解析】
【分析】医学上常用双抗体夹心法定量检测S蛋白，基本原理为：两种抗体与检测的抗原均能结合，但结合部位是不同的，而酶标抗体的作用是与待测抗原结合，另外通过酶催化检测底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量。
【小问1详解】
抗 S 蛋白单克隆抗体纯度高、特异性强，能准确识别抗原（新冠病毒）的细微差异并跟抗原（新冠病毒）发生特异性结合，因此单克隆抗体能准确诊断某人是否感染新冠病毒。
【小问2详解】
分析题干可知双抗体夹心法是常用的定量检测抗原的方法，从图中可以发现固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，但结合部位是不同的。在该检测方法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合，另外通过催化指示底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量。
【小问3详解】
抗体与抗原特异性结合的区域是5区，引起人体免疫反应的主要是6区，据蛋白质工程流程，可以从杂交瘤细胞中提取编码鼠源单克隆抗体5区序列的基因，从人体中获取编码抗体6区序列的基因，然后对两种基因进行修饰、拼接，利用运载体将重组基因导入骨髓瘤细胞，并进行培养获取新的抗体，该过程属于蛋白质工程。
【小问4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，显微注射法需要运用显微注射技术将目的基因导入小鼠的受精卵细胞中。
28. 下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答下列有关问题。
（1）方法Ⅰ和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别为生殖方式不同，前者是___________，后者是___________。
（2）②过程常用促性腺激素处理，目的是使B牛___________，从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到___________（时期）。
（3）A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵子结合，完成受精作用，这个过程叫___________。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到___________。
（4）生产上常用___________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个基因相同的家畜个体，可以使用___________技术，操作时要注意___________。
【答案】（1） ①. 有性生殖
②. 无性生殖
（2） ①. 超数排卵 ②. 减数第二次分裂中期（MⅡ期）
（3） ①. 精子获能 ②. 两个极体
（4） ①. 桑葚胚（或囊胚） ②. 胚胎分割 ③. 将内细胞团均等分割
【解析】
【分析】分析题图，图示是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法：方法Ⅰ是采用体外受精技术获得试管牛E的过程，方法Ⅱ是采用核移植技术获得克隆牛F的过程。
【小问1详解】
采用方法I培育试管牛时采用了体外受精技术，因此属于有性生殖；采用方法Ⅱ培育克隆动物时采用了核移植技术，因此属于无性生殖。
【小问2详解】
用促性腺激素处理使得供体母牛超数排卵；卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能与获能精子结合。
【小问3详解】
精子在生殖道内经过相应生理变化后，才能与卵子结合，称为精子获能；卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到两个极体。
【小问4详解】
胚胎移植需选择处于桑椹胚或囊胚期的胚胎；来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此获得多个性状相同的家畜可用胚胎分割技术，该技术要注意将内细胞团均等分割，以保证分割后的胚胎都能正常发育。
29. 宫颈癌是一种由HPV病毒（遗传物质是DNA）引发的癌症，至今已鉴定出200多种HPV类型。尤其是HPV16、HPV18，其检出率在宫颈癌中达到99.7%。九价HPV疫苗在中国获批用于9-45岁女性，但却一针难求。将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因（目的基因）与质粒连接，导入大肠杆菌表达后，就获得了疫苗的有效成分。
（1）在构建基因表达载体时要将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因插入______和______之间。
（2）构建基因表达载体的目的是______。
（3）进行基因表达载体构建有两个方案：
方案一：只用EcRI酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段：
方案二：使用BamHI和HindⅢ两种限制酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段。
你认为哪个方案更好？______。原因是______。
（4）基因表达载体导入大肠杆菌前，需用______处理大肠杆菌，目的是______。
【答案】（1） ①. 启动子 ②. 终止子
（2）让目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用
（3） ①. 方案二 ②. 防止目的基因和质粒的自身环化和随意连接等
（4） ①. Ca2+ ②. 使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
【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。
【小问1详解】
在构建基因表达载体时要将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因插入启动子和终止子之间。
【小问2详解】
构建基因表达载体的目的是让目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
【小问3详解】
方案二更好，原因是：如果用EcRI对外源DNA和质粒进行酶切，因为黏性末端相同，将多个含有目的基因的DNA片段与多个质粒的酶切产物用DNA连接酶进行连接后，两两连接所形成的产物有空质粒，反向连接的质粒，正向连接的质粒三种。为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，使用BamHI和HindⅢ两种限制酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段。
【小问4详解】
基因表达载体导入大肠杆菌前，需用Ca2+处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，可以提高转化效率。
30. 哺乳动物体内一定含量的w—3多不饱和脂肪酸(LCPUFA)可以起到预防心血管疾病的作用，但LCPUFA在大多数动物体内不能合成，只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA 合成酶基因fat—1(1229bp), 培育转 fat-1 基因家兔, 其部分流程如图一所示。
（1）PCR扩增过程中，经过5轮循环后，得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为____。
（2）在构建PEBf质粒时，为确保fat-1 基因按正确方向插入，需要双酶切，还需对fat-1 基因的引物进行相应设计。已知 fat-1基因转录的模板链为a链，与b链结合的引物5 端添加了限制酶识别序列GAATTC 则另一引物5’端需添加的限制酶识别序列为 _________。
（3）转染是将外源分子如DNA、RNA 等导入真核细胞的技术。为了检验图一家兔成纤维细胞是否转染成功，科研人员分别提取培养液中各细胞的DNA，利用fat-1 基因引物进行PCR 扩增后电泳，部分结果如图二所示。据图分析，1组是_____细胞PCR 产物；2组是_____细胞 PCR 产物。(填“未成功转染”或 “成功转染”)
（4）检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA 合成酶，可采用____技术。如果 fat-1基因已正确插入PEB质粒且成功转染，但在转基因家兔细胞中没有检测到LCPUFA 合成酶，从构建基因表达载体的角度分析，可能的原因是________________。
【答案】（1）1/16
（2）GGATCC （3） ①. 未成功转染 ②. 成功转染
（4） ①. 抗原-抗体杂交 ②. 重组质粒缺少启动子和终止子，无法正常转录
【解析】
【分析】1、PCR扩增：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此循环多次。
2、选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
【小问1详解】
PCR扩增过程中，经过5轮循环后，得到25=32个DNA分子，其中有2个DNA分子只有含有母链，且该DNA分子只含一种引物，故得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为1/16。
【小问2详解】
在构建PEBf质粒时，为确保fat-1基因按正确方向插入，需要双酶切，还需对fat-1基因的引物进行相应设计。已知fat-1基因转录的模板链为a链，与b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC,另一引物应和a链配对，且转录的模板链是a链，则a链引物所在一侧应靠近启动子，所以应选择BamH I限制酶的序列作为引物5’端序列，即另一引物5’端需添加的限制酶识别序列序列为GGATCC。
【小问3详解】
据图分析，M2组和1组没有扩增出DNA片段，故细胞内不存在目的基因，即可能是细胞内导入PEB质粒或者未成功转染，而M2组是PEB质粒转染细胞PCR产物，故1组是未转染细胞PCR产物，2组出现一条DNA条带，即为目的基因条带，则1组是未成功转染细胞PCR 产物；2组是成功转染细胞 PCR 产物。
【小问4详解】
检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA合成酶，可采用抗原-抗体杂交技术。如果fat-1基因已正确插入PEB质粒且成功转染，但在转基因家兔细胞中没有检测到LCPUFA合成酶，从构建基因表达载体的角度分析，基因正确插入却无法检测到相应蛋白质，考虑目的基因未正确表达，从构建基因表达载体的角度分析，可能的原因是重组质粒缺少启动子和终止子，无法正常转录。本实验使用的培养基配方
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 02g
葡萄糖 10.0g
尿素 1.0g
琼脂 15.0g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000mL。
限制酶名称
识别序列和切割位点
限制酶名称
识别序列和切割位点
注：Y=C或T，R=A或C
BglII
A↓GATCT
KpnI
CCTAC↓C
EcRI
G↓AATTC
MbI
↓GATC
HindI
GTY↓RAC
SmaI
CCC↓GGG
一、单选题（本题共20个小题，每题2分，共40分。每题只有一个正确的选项。）
1. 下列有关传统发酵技术的描述，错误的是（ ）
A. 传统发酵技术所用的菌种一般是原料中天然存在的微生物
B. 传统发酵技术是微生物在有氧或无氧条件下物质氧化分解
C. 传统发酵技术的目的是获得发酵产品或更多的微生物
D. 果酒、果醋、泡菜、酱油等是传统发酵技术的产物
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、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果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
3、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、传统发酵技术所用的菌种一般是原料中天然存在的微生物，培养过程中无需要严格灭菌，A正确；
B、传统发酵技术的本质是微生物在有氧或无氧条件下发生的物质氧化分解分解过程，并经过适当选用获得人们需要的产品，B正确；
C、传统发酵技术的目的是获得发酵产品用于制作食品，而不是获得更多的微生物，C错误；
D、果酒、果醋、泡菜、酱油等是传统发酵技术的产物，都是利用天然存在的微生物制作的，D正确。
故选C。
2. 啤酒是以大麦为主要原料，经酿酒酵母发酵制得。啤酒的工业化生产分为主发酵和后发酵两个阶段。精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒不同，不添加食品添加剂，不进行过滤消毒处理。下列叙述正确的是（ ）
A. 利用大麦作原料时，淀粉是酵母菌的直接碳源
B. 啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成
C. 后发酵阶段会因pH或酒精含量升高而终止发酵
D. 精酿啤酒不进行过滤和消毒，故发酵过程不需要在无菌条件下进行
【答案】B
【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。
【详解】A、利用大麦作原料时，淀粉需要分解成葡萄糖才能被酵母菌的利用，A错误；
B、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，但酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，即酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成，B正确；
C、主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，后发酵阶段会因pH降低，且酒精含量升高而终止发酵，C错误；
D、精酿啤酒发酵时间长、产量低、价格高，保质期更短（在发酵工艺上，精酿啤酒发酵完成后，不会过滤和杀菌，保质期只有几十天，但发酵过程必须在无菌条件下进行，防止杂菌繁殖对发酵过程产生影响，D错误。
故选B。
3. 有些酵母可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母，并进行大量培养，下图所示为操作流程。有关叙述错误的是（ ）
A. 在称取土壤、稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作
B. 用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等需要进行灭菌处理
C. 步骤③中，将温度约50℃的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养
D. 步骤④中，划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落
【答案】A
【解析】
【分析】由图分析可知，①表示称量土样，土样中含有需要分离的酵母菌；②表示梯度稀释，目的是尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在；③表示倒平板，需要冷却到50℃左右，培养基才能用来倒平板。可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板。操作时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，以防止瓶口的微生物污染培养基；④表示平板划线法，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落，目的是纯化培养。
【详解】A、称取土壤、稀释土壤溶液的过程可以不用在火焰旁进行，A错误；
B、用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌处理，B正确；
C、步骤③表示倒平板，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板，一般温度在50℃左右，C正确；
D 、步骤④表示平板划线法，平板划线时，应避免划破培养基表面，以免不能形成正常的单个菌落，D正确。
故选A。
【点睛】本题以工业生产中的实际问题和操作流程图，考查了微生物分离与培养的有关知识，要求考生掌握培养基的制作和微生物分离与纯化的方法，再结合各选项进行分析推理，准确判断。
4. 由于发酵工程生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等，在许多领域得到了广泛的应用。下列有关发酵工程在食品工业上应用的叙述，错误的是（ ）
A. 利用黑曲霉发酵制得的柠檬酸，广泛用于调节食品的酸度
B. 利用谷氨酸棒状杆菌发酵得到谷氨酸，经一系列处理制成味精
C. 利用乳酸菌在青贮饲料中乳酸发酵产生有机酸而实现饲料保鲜
D. 利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞蛋白制成微生物饲料
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工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。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、柠檬酸是一种广泛应用的食品酸度调节剂，可以通过黑曲霉发酵制得，A正确；
B、利用谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸，经一系列处理制成味精，属于发酵工程在食品工业上应用的实例，B正确；
C、制作青贮饲料时可用乳酸菌水剂喷洒，在青贮缸中厌氧条件下利用乳酸菌发酵产生乳酸，提高青贮品质，即利用乳酸菌在青贮饲料中乳酸发酵产生有机酸而实现饲料保鲜，C正确；
D、利用发酵工程产生的微生物细胞就是单细胞蛋白，可用于制成食品添加剂，D错误。
故选D。
5. 在反刍动物瘤胃中生活着多种微生物，其中许多微生物能以尿素为唯一氮源。某小组计划从牛瘤胃中分离出该类微生物进行研究，如图为实验所用的培养基配方。下列说法正确的是（ ）
A. 该培养基为固体培养基，倒平板操作后，进行高压蒸汽灭菌
B. 该培养基上只有尿素分解菌能够存活，因而长出的菌落无须菌种鉴定
C. 接种针可以通过灼烧灭菌，灼烧时使用酒精灯的内焰效果更好
D. 尿素分解菌能够使培养基的pH升高，可据此初步确定所需菌种
【答案】D
【解析】
【分析】培养基营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件．
【详解】A、该培养基加入琼脂， 为固体培养基，倒平板操作前，进行高压蒸汽灭菌，A错误；
B、鉴定分离纯化的菌种为尿素分解菌，根据尿素分解菌产生的脲酶将尿素分解产生的氨与酚红指示剂显红色的原理，所以可在培养基中加入酚红指示剂用于菌种鉴定，B错误；
C、接种针可以通过灼烧灭菌，灼烧时使用酒精灯的外焰效果更好，C错误；
D、尿素分解菌产生的脲酶将尿素分解产生的氨，能够使培养基的pH升高，可据此初步确定所需菌种，D正确。
故选D。
6. 草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 方法一中，甲常选用茎尖，原因是其几乎未感染病毒
B. A、C两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化和再分化
C. 通常采用70%的酒精和5%次氯酸钠溶液对甲进行消毒处理
D. 判断两种选育方法的效果都需要通过病毒接种实验
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
【详解】A、方法一为植物组织培养，选择茎尖作为组织培养材料的原因是该部位细胞的病毒含量少，甚至不带病毒，诱导更容易获得脱毒苗，A正确；
B、AC两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化形成愈伤组织和再分化形成根芽，最终发育成植株，B正确；
C、对外植体的消毒通常采用体积分数为70%的酒精和5%次氯酸钠溶液，消毒后需用无菌水进行冲洗，C正确；
D、方法二为用基因工程选育高品质的抗病毒的草莓，其选育方法的效果需要通过病毒接种实验；方法一培育的是脱毒苗而非抗病毒苗，不需要接种病毒，D错误。
故选D。
7. 随着植物花药培养以及植物体细胞杂交技术等得以确立和发展，标志着植物细胞工程技术进入了高速发展的阶段。花粉原生质体具备单倍体的优点，可直接与体细胞原生质体融合，实现配子与体细胞杂交。下列叙述错误的是（ ）
A. 花粉可培育成单倍体植株，是细胞全能性的体现
B. 用低渗溶液配制纤维素酶和果胶酶溶液制备原生质体
C. 利用植物组织培养技术将融合细胞培育成完整植株
D. 配子与体细胞杂交能缩短三倍体无子果实培育年限
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞 培育成新植物体的技术，该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，其典型的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、花粉可培育成单倍体植株，说明生殖细胞具有全能性，是细胞全能性的体现，A正确；
B、用高渗溶液或等渗溶液配制纤维素酶和果胶酶溶液制备原生质体，这样可以避免原生质体吸水涨破，B错误；
C、通过植物组织培养技术将融合细胞培育成完整植株，利用了植物细胞具有全能性的原理，克服了远缘杂交不亲和的障碍，C正确；
D、配子与体细胞杂交通过植物组织培养技术获得三倍体能缩短三倍体无子果实培育年限，利用了植物细胞全能性的原理，D正确。
故选B。
8. 铁皮石斛是非常好的药材，但其自然繁殖力极弱，生长缓慢，由于人们的掠夺式采挖，资源已接近枯竭，植物组织培养技术为铁皮石斛的繁殖提供了新思路。下列说法正确的是（ ）
A. 植物组织培养得到试管苗的过程中只需要更换一次培养基
B. 诱导愈伤组织形成时需要每日给予适当时间的光照
C. 降低培养基中细胞分裂素/生长素的比值，有利于诱导生根
D. 用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异
【答案】C
【解析】
【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，诱导形成完整植株的技术；原理为植物细胞的全能性；基本流程为：外植体→愈伤组织→诱导生芽、生根→完整植株。
【详解】A、在植物组织培养过程中需要在不同时期，根据培养对象的需求添加或减少一些物质，尤其是植物激素的比例，故植物组织培养得到试管苗的过程中不止更换一次培养基，A错误；
B、诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照，B错误；
C、愈伤组织的分化过程中，当培养基中（细胞分裂素/生长素）的比值较高时，诱导分化的器官是芽；比值较低时，诱导分化的器官是根，C正确；
D、变异可以是自发的、不定向的，用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗可能会出现变异，D错误。
故选C。
9. 实时荧光 RT-PCR用于RNA病毒的核酸检测，其原理是：在PCR性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光，如图所示。下列有关叙述正确的有（ ）
A. 与细胞内DNA 制相比，该技术用的DNA聚合酶最适温度较高
B. 通过温度变化的控制为变性、复性和延伸等过程提供能量
C. 该过程中消耗引物的量与发出的荧光强度之间呈负相关
D. 与抗体检测相比，核酸检测能更早发现患者并及时治疗
【答案】AD
【解析】
【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种游离的脱氧核苷酸，一对引物，热稳定DNA聚合酶。
【详解】A、酶作用的发挥需要适宜的条件，实时荧光RT-PCR过程温度要高于体温，所以与细胞内DNA复制相比，该技术用的DNA聚合酶最适温度较高，A正确；
B、温度不能为变性、复性和延伸等过程提供能量，B错误；
C、复性过程中探针和引物一起与模板结合，故消耗引物的量与发出的荧光强度之间呈正相关，C错误；
D、从感染到病毒到抗体产生，需要一定的免疫时间，所以与抗体检测相比，核酸检测能更早发现患者并及时治疗，D正确。
故选AD。
10. 大多数哺乳动物的晚期桑葚胚分割后，分离的卵裂球仍具有调整发育的能力，重新致密化使卵裂球重新分布而发育至囊胚。该调节能力随发育进程逐渐减弱甚至消失。下列说法错误的是（ ）
A. 胚胎分割属于无性繁殖或克隆的范畴
B. 卵裂过程中所需营养主要来源于培养液
C. 桑葚胚及囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性
D. 囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质未发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】生殖细胞包括睾丸产生的精子和卵巢产生的卵细胞，含精子的精液进入阴道后，精子缓慢地通过子宫，在输卵管内与卵细胞相遇，有一个精子进入卵细胞，与卵细胞相融合，形成受精卵；受精卵不断进行分裂，逐渐发育成胚泡。此时所需要的营养物质来自卵黄。所以受精卵卵裂发育成早期胚胎时期所需营养由（卵黄）提供，卵黄是动物卵内贮存的一种营养物质，它是专供卵生和卵胎生动物胚胎发育过程中所需的营养物质，胎生的哺乳动物的卵细胞内也有卵黄，是胚胎发育初期的营养物质。由受精卵发育到成熟的婴儿，其营养获取的途径是不同的，胚胎发育早期所需要的营养来自卵黄，胚胎发育的主要营养物质是通过胎盘从母体获得的。
【详解】A、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，经移植可获得同卵双胎或多胎技术，属于无性繁殖或克隆的范畴，A正确；
B、胚胎发育早期所需要的营养来自卵黄，B错误；
C、在桑椹胚以前细胞没有发生分化，每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，囊胚内的内细胞团将来可以发育成胎儿的各种组织，因此也具有全能性，C正确；
D、细胞分化实质是基因的选择性表达，囊胚期的细胞出现了细胞分化，但遗传物质并没有变化，D正确。
故选B。
11. 胚胎干细胞存在于哺乳动物的早期胚胎中，具有自我更新能力，在科学和医学领域具有极高的研究价值。早期胚胎干细胞的发育和自我更新受多个基因调控（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 早期胚胎干细胞可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞
B. Nang基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻
C. 促进Stat3和Oct3/4的表达会促进胚胎干细胞向滋养层分化
D. 将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析，胚胎干细胞能自我更新，其中Nang基因促进胚胎干细胞的增殖，抑制形成原始内胚层；Stat3能抑制胚胎干细胞的增殖和原始内胚层的形成；而OCT3/4能抑制胚胎干细胞表达形成滋养层。
【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，A正确；
B、Nang基因促进胚胎干细胞的增殖，Nang基因突变可能使胚胎干细胞自我更新受阻，B正确；
C、Stat3抑制胚胎干细胞的增殖和原始内胚层的形成，OCT3/4能抑制胚胎干细胞表达形成滋养层，则促进Stat3和Oct3/4的表达会抑制胚胎干细胞的增殖和分化过程，C错误；
D、由于干细胞可无限增殖，将干细胞用于疾病的临床治疗可能存在导致肿瘤发生的风险，D正确。
故选C。
12. 科学家将大熊猫的体细胞和兔子的去核卵母细胞构建成重组细胞，使重组细胞成功发育为囊胚，标志着异种核质相容问题得到解决，异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”。下列说法错误的是（ ）
A. 获取卵母细胞前，用含促性腺激素的饲料饲喂兔子可使其超数排卵
B. 可通过梯度离心法去除兔子卵母细胞中的细胞核
C. 可将大熊猫的体细胞直接注入兔子的去核卵母细胞
D. 选用的去核卵母细胞中的细胞质已成熟，可支持重组细胞发育成胚胎
【答案】A
【解析】
【分析】动物克隆技术即核移植技术，利用处于MII期卵母细胞的细胞质使已分化的细胞核恢复分裂能力。
【详解】A、促性腺激素的化学本质是蛋白质，用含促性腺激素的饲料饲喂兔子会使其失活，A错误；
B、可通过梯度离心、紫外线短时间照射等方法去除兔子卵母细胞中的细胞核，B正确；
C、可将大熊猫的体细胞直接注入兔子的去核卵母细胞，然后通过电融合法使两细胞融合，C正确；
D、选用的去核卵母细胞中的细胞质已成熟，含有使已分化的细胞核恢复分裂能力的物质，可支持重组细胞发育成胚胎，D正确。
故选A。
13. 将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体-药物偶联物（ADC），可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。下列叙述错误的是（ ）
A. 制备单克隆抗体应用的技术主要是动物细胞培养和动物细胞融合
B. 制备单克隆抗体时，至少需经过两次筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞
C. ADC与肿瘤细胞表面的抗原结合后，以胞吞的方式进入肿瘤细胞
D. ADC中的单克隆抗体起导向作用，能特异性结合并杀伤肿瘤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体制备过程：用特定的抗原免疫，从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞→诱导与培养好的骨髓瘤细胞融合→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→对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→将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外大规模培养或者注射小鼠腹腔中增殖→从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【详解】A、单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养，动物细胞融合等技术，A正确；
B、制备单克隆抗体时，需经过两次筛选才能得到符合要求的杂交瘤细胞，第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞；第二次筛选目的是为了筛选出能产生所需的单一抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体-药物偶联物（ADC），ADC与肿瘤细胞表面的抗原结合后，以胞吞的方式进入肿瘤细胞，C正确；
D、ADC能借助单克隆抗体的导向作用，将药物定向带到癌细胞所在的位置，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，D错误。
故选D
14. 有部分人体内缺乏乳糖酶，饮用鲜牛奶后会导致肠胃不适、消化不良。“低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。下图是“低乳糖奶牛”的培育过程，相关叙述正确的是（ ）
A. 犊牛的性状和黑白花奶牛的性状完全一致
B. 去核的卵母细胞可用去核的乳腺细胞代替
C. 犊牛的出生体现了动物细胞的全能性
D. 体细胞核移植技术可用于保护濒危动物
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为“低乳糖奶牛”的培育过程，首先采用基因工程技术将“乳糖分解酶基因”导入受体细胞，再采用核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术获得转基因克隆动物。
【详解】A、犊牛的细胞核基因来自黑白花奶牛，但其细胞质基因来自卵母细胞，因此其性状与黑白花奶牛的性状不完全一致，A错误；
B、卵母细胞质中有促进细胞核全能性表达的物质，因此去核的卵母细胞不可用去核的乳腺细胞代替，B错误；
C、高度分化的动物细胞的全能性受到了限制，犊牛的出生体现了动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；
D、体细胞核移植技术可以用于动物繁殖，进而保护濒危动物，D正确。
故选D。
15. 临床研究证明，全胚冷冻后的单囊胚移植能显著提高胚胎着床率、妊娠率及活产率，以及单胎新生儿的出生体重。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织
B. 选择囊胚期进行胚胎移植的原因是该时期细胞还未分化
C. 通过胚胎分割技术可以获得基因型相同的双胞胎
D. 冷冻后再开展胚胎移植可能消除胚胎新鲜时移植存在的不利于胚胎着床的因素
【答案】B
【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椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、囊胚的内细胞团具有全能性，将来发育成胎儿的各种组织，A正确；
B、囊胚期的细胞已经出现分化，分化为内细胞团和滋养层，B错误；
C、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割技术可以获得基因型相同的个体，C正确；
D、分析题意可知，全胚冷冻后的单囊胚移植能显著提高胚胎着床率、妊娠率及活产率，以及单胎新生儿的出生体重，据此推测冷冻后再开展胚胎移植可能消除胚胎新鲜时移植存在的不利于胚胎着床的因素，D正确。
故选B。
16. 下表所示为常用的限制性内切核酸酶（限制酶）及其识别序列和切割位点。下列说法错误的是（ ）
A. 限制酶的作用底物都是双链DNA，都能切开磷酸二酯键
B. BglⅡ和MbI两种限制酶切后可形成相同的黏性末端
C. SmaI切DNA后成的末端可用Ecli DNA连接酶连接
D. 一种限制酶可能识别多种核苷酸序列
【答案】C
【解析】
【分析】限制酶：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来；（2）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。
【详解】A、限制酶能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，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裂，A正确；
B、BglⅡ和MbI两种限制酶切后可形成相同的黏性末端，均为GATC—，B正确；
C、SmaI切DNA后成的末端为平末端，而Ecli DNA连接酶只能连接黏性末端，C错误；
D、HindI限制酶识别序列为GTY↓RAC，其中Y=C或T，R=A或G，说明其识别序列不只一种，则一种限制酶可能识别多种核苷酸序列，D正确。
故选C。
17. 天然胰岛素制剂容易发生聚合，会在一定程度上延缓药效。科学家通过蛋白质工程将胰岛素B链28位脯氨酸替换为天冬氨酸或者将它与B29位的赖氨酸交换位置，从而有效抑制了胰岛素的聚合，研发出速效胰岛素。下列说法错误的是（ ）
A. 设计速效胰岛素首先要从避免胰岛素形成聚合体这一预期功能开始
B. 该过程通过改造胰岛素基因实现了对相应氨基酸序列的改造
C. 速效胰岛素在受体细胞中合成时遵循中心法则
D. 该过程若使用大肠杆菌作为受体细胞，可直接生产有生物活性的胰岛素
【答案】D
【解析】
【分析】1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）；
2.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、对胰岛素进行分子设计的主要依据是胰岛素的预期功能，而后再进行预期蛋白质结构的设计，A正确；
B、设计胰岛素的改造中，要对胰岛素基因的结构进行改造，因此，蛋白质工程又叫做第二代基因工程，B正确；
C、速效胰岛素的化学本质是蛋白质，因此其在受体细胞中合成时遵循中心法则，C正确；
D、该过程若使用大肠杆菌作为受体细胞，不能直接生产有生物活性的胰岛素，因为大肠杆菌是原核生物，细胞中没有内质网和高尔基体，因而不能对多肽链进行加工，D错误。
故选D。
18. 某研究小组利用鸡血细胞进行”DNA的粗提取与鉴定”实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 可用蒸馏水使细胞吸水涨破，释放DNA
B. 可用95%的冷酒精溶解过滤后留在纱布上的DNA
C. 使用玻璃棒时应沿一个方向轻缓搅拌，便于DNA的析出并保持结构完整
D. 将丝状物加入2ml/L的NaCl溶液，再加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后出现蓝色
【答案】B
【解析】
【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、蒸馏水渗透压低于细胞内渗透压，可用蒸馏水使细胞吸水涨破，释放DNA，A正确；
B、利用某些蛋白质溶于酒精，DNA不溶于酒精的原理，可用体积分数为95%的冷酒精析出DNA，而不是溶解，B错误；
C、用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌，便于DNA的析出并保持结构完整，C正确；
D、DNA在2ml/L的NaCl溶液中溶解度较大，可用二苯胺沸水浴鉴定DNA，将丝状物DNA溶解于2ml/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后呈蓝色，D正确。
故选B。
19. RT-PCR是将mRNA逆转录获得cDNA的方法和cDNA聚合酶链式反应相结合的技术。某兴趣小组为该过程设计了相关引物并进行实验。下列说法错误的是（ ）
A. PCR过程主要涉及的酶是耐高温的DNA聚合酶，反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+
B. 一般情况下，引物A和B的长度越长C和G比例越高，则PCR循环步骤中的复性温度设定就越低
C. PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其中的DNA分子可用核酸染料染色
D. 实验后发现几乎不能得到扩增产物，原因可能是引物B自身出现了局部碱基互补配对而失效
【答案】B
【解析】
【分析】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中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。
【详解】A、PCR过程主要涉及的酶是耐高温的DNA聚合酶，反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+，镁离子能激活DNA聚合酶，A正确；
B、一般情况下，引物A和B的长度越长，C和G比例越高，则PCR循环步骤中的复性温度设定就越高，B错误；
C、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其中的DNA分子可用核酸染料染色，然后可在紫外灯下检测出来，C正确；
D、实验后发现几乎不能得到扩增产物，原因可能是引物B自身出现了局部碱基互补配对而失效，导致子链无法延伸，D正确。
故选B。
20. 研究人员利用下图所示的表达载体构建了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组表达载体。下列说法正确的是（ ）
A. 重组表达载体导入受体细胞这一过程没有涉及到碱基互补配对
B. 图中的表达载体具有多个限制酶切点，以便目的基因的表达
C. 复制原点的作用是保证标记基因在宿主细胞中复制并稳定保存
D. 甲、乙重组表达载体能在宿主细胞中表达目的基因产物
【答案】A
【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、将目的基因导入受体细胞时通过显微注射（动物）或农杆菌转化（植物）等方法，不需要碱基互补配对，A正确；
B、基因表达载体中有一至多个限制酶切割位点，B错误；
C、复制原点可以保证质粒在受体细胞中能自我复制，C错误；
D、据图可知，甲重组表达载体的目的基因不位于启动子和终止子之间 ，不能在宿主细胞中表达目的基因产物，D错误。
故选A。
二、不定项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。）
21. 抗生素I-IV均可治疗黄色葡萄球菌（Sau）引起的肺炎，为选出最佳疗效的抗生素，研究者将分别含等剂量抗生素的四张大小相同的滤纸片置于Sau均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48h，结果如图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 配制培养基时应将培养基的pH调至微酸性
B. 测量菌落和抑菌圈直径时应直接在皿盖上测量
C. 抗生素IV治疗Sau感染引起的肺炎效果最好
D. 抑菌圈中出现的菌落可能是Sau发生了基因突变
【答案】CD
【解析】
【分析】培养基的概念及营养构成
（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质；
（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、该培养基培养的是金黄色葡萄球菌，属于细菌，因此，在配制培养基时应将培养基的pH调至中性或微碱性，A错误；
B、测量菌落和抑菌圈直径时应直接在皿底上测量，这样可以避免杂菌污染，B错误；
C、结合图示可知，抗生素IV获得的抑菌圈最大，因而治疗Sau感染引起的肺炎效果最好，C正确；
D、抑菌圈中出现的菌落可能是Sau发生了基因突变，因而具有了对抗生素的抗性，D正确。
故选CD。
22. 植物细胞工程技术包括植物组织培养技术和体细胞杂交技术，在快速繁殖、农作物育种及提高农作物产量等方面具有广泛应用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 可以利用植物组织培养脱分化所得到的胚状体，进而发育成完整植株
B. 由茎尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生基因突变和基因重组
C. 进行植物体细胞杂交的实验，不必考虑亲本细胞的生殖隔离问题
D. 利用灭活的病毒能诱导植物原生质体融合的原理是细胞膜具有流动性
【答案】ABD
【解析】
【分析】1.植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、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。
2.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。
【详解】A、可以利用植物组织培养再分化所得到的胚状体，进而发育成完整植株，A错误；
B、由茎尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生基因突变，但不会发生基因重组，因为基因重组发生在减数分裂过程中，B错误；
C、植物体细胞杂交技术最大的优点就是克服生物远缘杂交不亲和的障碍，因此，进行植物体细胞杂交的实验，不必考虑亲本细胞的生殖隔离问题，C正确；
D、利用聚乙二醇诱导植物原生质体融合的原理是细胞膜具有流动性，灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的特有方法，D错误。
故选ABD。
23. 繁育“试管动物”时，合成培养液与共同培养体系被广泛用于早期胚胎的体外培养。共同培养体系是将受精卵和体细胞在体外共同培养，利用体细胞分泌的未知的分泌物来促进胚胎的发育。培养时，将体细胞处理后铺成单层细胞，作为胚胎发育的滋养层。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理
B. 合成培养液中通常要加入血清，还要定期更换
C. 共同培养体系能模拟体内环境，使细胞间能沟通信息，相互支撑
D. 代孕母畜可以是同种的或不同物种的，需对供体和受体进行同期发情处理
【答案】ABC
【解析】
【分析】试管动物技术是指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，再经移植进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑棋胚或囊胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】A、采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理 才能完成受精作用，A正确；
B、因为人们对动物细胞培养所需要的物质尚不明确，因此在合成培养液中通常要加入血清，且还要定期更换，目的是为了让培养的动物细胞获得足够的营养，B正确；
C、共同培养体系是将受精卵和体细胞在体外共同培养，利用体细胞分泌的未知的分泌物来促进胚胎的发育，可见共同培养体系能模拟体内环境，使细胞间能实现信息交流，C正确；
D、代孕母畜可以是同种的健康的雌性动物，需对供体和受体进行同期发情处理，这样可以使受体为供体胚胎提供相同的生理环境，D错误。
故选ABC。
24. 下图是用CRISPR/Cas9系统对某生物B基因进行基因编辑过程，CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA(sgRNA)和Cas9蛋白两部分组成，SgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，Cas9蛋白的作用类似于限制酶，其机制如图所示，图中的Ⅱ片段被去除。下列说法正确的是（ ）
A. SgRNA通过与DNA分子双链互补配对引导Cas9蛋白到位
B. 图中sgRNA1的碱基序列和SgRNA2的碱基序列互补
C. 特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是sgRNA
D. 一般sgRNA序列越短，越容易因错误结合而出现“脱靶”现象
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文：CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其作用类似于限制酶。
【详解】A、分析题意可知，SgRNA通过与DNA分子一条单链互补配对引导Cas9蛋白到位，A错误；
B、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，B错误；
C、根据题干信息“由一个向导RNA（sgRNA）分子引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割”，再结合图解可知能够行使特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是向导RNA（sgRNA）分子和Cas9蛋白，C错误；
D、有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，其特异性越差，脱靶率越高，D正确。
故选D。
25. 用Xhl和Sall两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切点一定能切开)，酶切位点及酶切产物分离结果如图。下列说法正确的是（ ）
A. 图2中泳道①中可能是用SalI处理得到的酶切产物
B. 电泳过程中，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
C. DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越快
D. 用Xhl和Sall同时处理该DNA，电泳后得到6种产物
【答案】ABD
【解析】
【分析】限制酶SalⅠ有三处切割位点，切割后产生4个DNA片段，泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物；限制酶XhⅠ有2处切割位点，切割后产生3个DNA片段，泳道②中是用XhⅠ处理得到的酶切产物。
【详解】A、图1DNA片段上有3个限制酶SalI的切割位点，切割后产生4个DNA片段，泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物，A正确；
B、由于同性相斥、异性相吸，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，B正确；
C、DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越慢，C错误；
D、根据题干”限制酶在对应切点一定能切开“可知用XhⅠ和SalⅠ同时处理该DNA产生6个不同的片段，则电泳后得到6种产物，D正确。
故选ABD。
三、简答题（本题共5个小题，共计45分）
26. 不同动物乳汁的成分虽各有差异，但都含有丰富的营养成分，是微生物生长繁殖的良好培养基。乳制品一旦被微生物污染，会腐败变质而失去食用价值，甚至引起食物中毒。
（1）鲜乳汁常用巴氏消毒法处理，其优点是_______。若要制成发酵乳，需要对鲜乳汁进行灭菌后再接种乳酸菌发酵，此处的灭菌是指______。
（2）根据食品安全的有关标准，每毫升合格的牛奶中细菌总数不超过50000个。若要测定牛奶中微生物数量，可利用特定的_____在显微镜下直接计数，但该方法统计的结果往往比实际的活菌数要偏_____,原因是_____。
【答案】（1） ①. 可以杀死乳汁中的绝大多数微生物，并且不会破坏牛奶的营养成分 ②. 使用强烈理化方法杀死鲜乳汁中所有的微生物
（2） ①. 细菌计数板（或血细胞计数板） ②. 大 ③. 显微镜直接计数统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和
【解析】
【分析】1、消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。
2、灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
3、利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
【小问1详解】
巴氏消毒法的优点是可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分；若要制成发酵乳，需要对鲜乳汁进行灭菌后再接种乳酸菌发酵，此处的灭菌是指使用强烈的理化方法杀死鲜乳汁内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
【小问2详解】
利用显微镜进行直接计数，利用特定的细菌计数板或血细胞计数板在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，所以要测定牛奶中微生物数量，可利用特定的细菌计数板（或血细胞计数板）在显微镜下直接计数，该计数结果往往比实际数目偏大，原因是显微镜统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
27. 新冠病毒外壳中的S蛋白具有很强的抗原性，S蛋白与人细胞膜上 ACE2受体结合后入侵人体细胞，导致人体患肺炎。单克隆抗体在新冠肺炎的短期预防与早期治疗上有较大的应用价值。
（1）单克隆抗体诊断某人是否感染新冠病毒时，能更准确的原因是_____。
（2）医学上常用双抗体夹心法定量检测S蛋白，基本原理如图1.固相抗体和S蛋白的结合部位应与酶标抗体和S蛋白的结合部位______(填“相同”或“不同”)。酶标抗体的作用是_________________________。
（3）利用小鼠制备的单克隆抗体，在给人体使用时，可能会被人体免疫细胞清除，影响抗体的作用效果。抗体的结构如图2所示，下列技术可以解决此问题：从杂交瘤细胞中提取编码鼠源单克隆抗体_____(填“5区”或“6区”)序列的基因，与从人体中获取的编码抗体_____(填“5区”或“6区”)序列的基因，进行拼接，然后导入骨髓瘤细胞中，进行培养获取新的抗体，这过程属于____工程。
（4）要获得含人的抗体基因片段的转基因小鼠，需要运用____技术将目的基因导入小鼠的____细胞中。
【答案】（1）抗 S 蛋白单克隆抗体纯度高、特异性强，能准确识别抗原（新冠病毒）的细微差异并跟抗原（新冠病毒）发生特异性结合
（2） ①. 不同 ②. 与待测抗原特异性结合，催化指示底物反应
（3） ①. 5 区 ②. 6 区 ③. 蛋白质
（4） ①. 显微注射 ②. 受精卵
【解析】
【分析】医学上常用双抗体夹心法定量检测S蛋白，基本原理为：两种抗体与检测的抗原均能结合，但结合部位是不同的，而酶标抗体的作用是与待测抗原结合，另外通过酶催化检测底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量。
【小问1详解】
抗 S 蛋白单克隆抗体纯度高、特异性强，能准确识别抗原（新冠病毒）的细微差异并跟抗原（新冠病毒）发生特异性结合，因此单克隆抗体能准确诊断某人是否感染新冠病毒。
【小问2详解】
分析题干可知双抗体夹心法是常用的定量检测抗原的方法，从图中可以发现固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，但结合部位是不同的。在该检测方法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合，另外通过催化指示底物反应，可通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量。
【小问3详解】
抗体与抗原特异性结合的区域是5区，引起人体免疫反应的主要是6区，据蛋白质工程流程，可以从杂交瘤细胞中提取编码鼠源单克隆抗体5区序列的基因，从人体中获取编码抗体6区序列的基因，然后对两种基因进行修饰、拼接，利用运载体将重组基因导入骨髓瘤细胞，并进行培养获取新的抗体，该过程属于蛋白质工程。
【小问4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，显微注射法需要运用显微注射技术将目的基因导入小鼠的受精卵细胞中。
28. 下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答下列有关问题。
（1）方法Ⅰ和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别为生殖方式不同，前者是___________，后者是___________。
（2）②过程常用促性腺激素处理，目的是使B牛___________，从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到___________（时期）。
（3）A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵子结合，完成受精作用，这个过程叫___________。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到___________。
（4）生产上常用___________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个基因相同的家畜个体，可以使用___________技术，操作时要注意___________。
【答案】（1） ①. 有性生殖
②. 无性生殖
（2） ①. 超数排卵 ②. 减数第二次分裂中期（MⅡ期）
（3） ①. 精子获能 ②. 两个极体
（4） ①. 桑葚胚（或囊胚） ②. 胚胎分割 ③. 将内细胞团均等分割
【解析】
【分析】分析题图，图示是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法：方法Ⅰ是采用体外受精技术获得试管牛E的过程，方法Ⅱ是采用核移植技术获得克隆牛F的过程。
【小问1详解】
采用方法I培育试管牛时采用了体外受精技术，因此属于有性生殖；采用方法Ⅱ培育克隆动物时采用了核移植技术，因此属于无性生殖。
【小问2详解】
用促性腺激素处理使得供体母牛超数排卵；卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能与获能精子结合。
【小问3详解】
精子在生殖道内经过相应生理变化后，才能与卵子结合，称为精子获能；卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到两个极体。
【小问4详解】
胚胎移植需选择处于桑椹胚或囊胚期的胚胎；来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此获得多个性状相同的家畜可用胚胎分割技术，该技术要注意将内细胞团均等分割，以保证分割后的胚胎都能正常发育。
29. 宫颈癌是一种由HPV病毒（遗传物质是DNA）引发的癌症，至今已鉴定出200多种HPV类型。尤其是HPV16、HPV18，其检出率在宫颈癌中达到99.7%。九价HPV疫苗在中国获批用于9-45岁女性，但却一针难求。将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因（目的基因）与质粒连接，导入大肠杆菌表达后，就获得了疫苗的有效成分。
（1）在构建基因表达载体时要将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因插入______和______之间。
（2）构建基因表达载体的目的是______。
（3）进行基因表达载体构建有两个方案：
方案一：只用EcRI酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段：
方案二：使用BamHI和HindⅢ两种限制酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段。
你认为哪个方案更好？______。原因是______。
（4）基因表达载体导入大肠杆菌前，需用______处理大肠杆菌，目的是______。
【答案】（1） ①. 启动子 ②. 终止子
（2）让目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用
（3） ①. 方案二 ②. 防止目的基因和质粒的自身环化和随意连接等
（4） ①. Ca2+ ②. 使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
【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。
【小问1详解】
在构建基因表达载体时要将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因插入启动子和终止子之间。
【小问2详解】
构建基因表达载体的目的是让目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
【小问3详解】
方案二更好，原因是：如果用EcRI对外源DNA和质粒进行酶切，因为黏性末端相同，将多个含有目的基因的DNA片段与多个质粒的酶切产物用DNA连接酶进行连接后，两两连接所形成的产物有空质粒，反向连接的质粒，正向连接的质粒三种。为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，使用BamHI和HindⅢ两种限制酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段。
【小问4详解】
基因表达载体导入大肠杆菌前，需用Ca2+处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，可以提高转化效率。
30. 哺乳动物体内一定含量的w—3多不饱和脂肪酸(LCPUFA)可以起到预防心血管疾病的作用，但LCPUFA在大多数动物体内不能合成，只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA 合成酶基因fat—1(1229bp), 培育转 fat-1 基因家兔, 其部分流程如图一所示。
（1）PCR扩增过程中，经过5轮循环后，得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为____。
（2）在构建PEBf质粒时，为确保fat-1 基因按正确方向插入，需要双酶切，还需对fat-1 基因的引物进行相应设计。已知 fat-1基因转录的模板链为a链，与b链结合的引物5 端添加了限制酶识别序列GAATTC 则另一引物5’端需添加的限制酶识别序列为 _________。
（3）转染是将外源分子如DNA、RNA 等导入真核细胞的技术。为了检验图一家兔成纤维细胞是否转染成功，科研人员分别提取培养液中各细胞的DNA，利用fat-1 基因引物进行PCR 扩增后电泳，部分结果如图二所示。据图分析，1组是_____细胞PCR 产物；2组是_____细胞 PCR 产物。(填“未成功转染”或 “成功转染”)
（4）检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA 合成酶，可采用____技术。如果 fat-1基因已正确插入PEB质粒且成功转染，但在转基因家兔细胞中没有检测到LCPUFA 合成酶，从构建基因表达载体的角度分析，可能的原因是________________。
【答案】（1）1/16
（2）GGATCC （3） ①. 未成功转染 ②. 成功转染
（4） ①. 抗原-抗体杂交 ②. 重组质粒缺少启动子和终止子，无法正常转录
【解析】
【分析】1、PCR扩增：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此循环多次。
2、选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
【小问1详解】
PCR扩增过程中，经过5轮循环后，得到25=32个DNA分子，其中有2个DNA分子只有含有母链，且该DNA分子只含一种引物，故得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为1/16。
【小问2详解】
在构建PEBf质粒时，为确保fat-1基因按正确方向插入，需要双酶切，还需对fat-1基因的引物进行相应设计。已知fat-1基因转录的模板链为a链，与b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC,另一引物应和a链配对，且转录的模板链是a链，则a链引物所在一侧应靠近启动子，所以应选择BamH I限制酶的序列作为引物5’端序列，即另一引物5’端需添加的限制酶识别序列序列为GGATCC。
【小问3详解】
据图分析，M2组和1组没有扩增出DNA片段，故细胞内不存在目的基因，即可能是细胞内导入PEB质粒或者未成功转染，而M2组是PEB质粒转染细胞PCR产物，故1组是未转染细胞PCR产物，2组出现一条DNA条带，即为目的基因条带，则1组是未成功转染细胞PCR 产物；2组是成功转染细胞 PCR 产物。
【小问4详解】
检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA合成酶，可采用抗原-抗体杂交技术。如果fat-1基因已正确插入PEB质粒且成功转染，但在转基因家兔细胞中没有检测到LCPUFA合成酶，从构建基因表达载体的角度分析，基因正确插入却无法检测到相应蛋白质，考虑目的基因未正确表达，从构建基因表达载体的角度分析，可能的原因是重组质粒缺少启动子和终止子，无法正常转录。本实验使用的培养基配方
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 02g
葡萄糖 10.0g
尿素 1.0g
琼脂 15.0g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000mL。
限制酶名称
识别序列和切割位点
限制酶名称
识别序列和切割位点
注：Y=C或T，R=A或C
BglII
A↓GATCT
KpnI
CCTAC↓C
EcRI
G↓AATTC
MbI
↓GATC
HindI
GTY↓RAC
SmaI
CCC↓GGG
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