精品解析：辽宁省鞍山市一中2022-2023学年高二下学期期中生物试题（解析版）

2022-2023学年度下学期期中考试高二年级生物科试卷

一、选择题：

1. 下列关于传统发酵技术、发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（    ）

①果酒发酵过程是混合菌种发酵，制作过程中不需要灭菌和消毒

②利用酵母菌进行果醋发酵过程中温度应控制在18~30℃

③缺乏糖源时、醋酸菌将乙醇转化为乙醛之后再氧化为乙酸

④通过杂交育种、诱变育种和基因工程育种等方法获得性状优良菌种

⑤发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制温度、PH和溶解氧等发酵条件

⑥单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质、可作为微生物饲料

⑦利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长

A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项

【答案】B

【解析】

【分析】1、发酵工程生产的产品有两类：一类是代谢产物，另一类是菌体本身。

2、产品不同，分离提纯的方法一般不同。①如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；②如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。

3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等发酵条件。

4、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】①果酒发酵过程需要对发酵瓶和榨汁机等工具消毒，①错误；

②利用酵母菌进行果酒发酵过程中温度应控制在18~30℃，②错误；

③缺乏糖源时、醋酸菌将乙醇转化为乙醛之后再氧化为乙酸，③正确；

④性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。但不能通过杂交育种获得性状优良菌种，④错误；

⑤发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，⑤正确；

⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料，其中的单细胞蛋白是微生物菌体，并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得，⑥错误；

⑦利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料能够增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，⑦错误。

综上可知③⑤正确，故ACD错误，B正确。

故选B。

2. 我国制作泡菜的历史悠久。清末曾懿《中馈录》中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四周内可盛水；坛口上覆一盖，浸于水中，……。泡菜之水，用花椒和盐煮沸，加烧酒少许。……。如有霉花，加烧酒少许。坛沿外水须隔日一换，勿令其干。”下列相关叙述正确的是（    ）

A. 坛盖边缘水槽中有气泡冒出，与乳酸菌的无氧呼吸有关

B. 制作泡菜时，亚硝酸盐含量先增加，后降低，该变化与坛内其他微生物活动有关

C. 霉花指坛内长出的一层菌膜，这主要是乳酸菌形成的，乳酸菌往往来自蔬菜

D. “坛沿外水须隔日一换，勿令其干”以保证坛内适宜湿度

【答案】B

【解析】

【分析】1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化分解为乳酸。

2、泡菜的制作流程是：选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。

【详解】A、乳酸菌无氧呼吸不产生气体，A错误；

B、在整个制作泡菜的过程中，亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势，该变化与坛内其他微生物活动有关，B正确；

C、霉花指坛内长出一层菌膜，这主要是酵母菌形成的，酵母菌往往来自蔬菜，C错误；

D、“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”以保证坛内无氧环境，D错误。

故选B。

3. 枯草芽孢杆菌，是一种需氧菌，可利用蛋白质和多种糖，分解色氨酸形成吲哚，在遗传学研究中也有广泛应用。下列关于枯草芽孢杆菌纯培养过程，说法正确是（    ）

A. 微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物

B. 分离纯化过程中，使用液体培养基并振荡处理，更利于枯草芽孢杆菌的增殖

C. 该菌的培养基通常要先调至中性或弱碱性，再进行灭菌杀死内外所有的微生物

D. 用平板划线法对微生物进行计数时，最后一次划线不能与第一次划线相连

【答案】C

【解析】

【分析】在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。获得纯培养物的过程称纯培养，包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。制备培养基：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。在溶化后灭菌前调节 pH，若先灭菌后调 pH 易污染培养基，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。

【详解】A、在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。获得纯培养物的过程称纯培养，包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤，A错误；

B、分离纯化应该使用固体培养基，液体培养基适用于枯草芽孢杆菌的扩大培养，B错误；

C、制备培养基：计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。在溶化后灭菌前调节 pH，若先灭菌后调 pH 易污染培养基，培养细菌时需将 pH 调至中性或微碱性，C正确；

D、平板划线法不能计数，D错误。

故选C。

4. 某种物质X（一种含有C、H、O、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解物质X。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解物质X的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和物质X，乙的组分为无机盐、水、物质X和Y。下列相关叙述中错误的是（    ）

A. 甲、乙培养基均属于选择培养基，乙培养基组分中的Y物质是琼脂

B. 若要筛选高效降解物质X的细菌菌株，甲、乙培养基中的物质X是唯一的碳源和氮源

C. 步骤⑤的筛选过程中，各培养瓶中的X溶液要有一定的浓度梯度

D. 步骤⑤的筛选过程中，若培养基中的X浓度过高，某菌株对物质X的降解量可能下降

【答案】C

【解析】

【分析】分析题图：①为淤泥取样进行稀释，②为接种到液体培养基上，③稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上，其中Y为琼脂，④为挑取单菌落接种，⑤用以X为唯一碳源和氮源的选择培养基进一步筛选。

【详解】A、甲、乙培养基均以X为唯一碳源和氮源，属于选择培养基，其中乙培养基为固体培养基，因此其组分中的Y物质是琼脂，A正确；

B、若要筛选高效降解X的细菌菌株，甲、乙培养基中X是唯一的碳源和氮源，B正确；

C、步骤⑤的筛选过程中，各培养瓶中的X溶液的浓度要相同，C错误；

D、步骤⑤的筛选过程中，若培养基中的X浓度过高时，可能会导致细菌细胞失水过多而失活，因此对X的降解量可能下降，D正确。

故选C。

5. 下面是有关啤酒的工业化生产的流程。下列有关叙述错误的是（    ）

发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止

A. 啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖，大部分糖的分解和代谢产物的生成都在主发酵阶段完成

B. 发芽的过程中大麦会产生淀粉酶，便于大麦中淀粉的分解

C. 焙烤可以杀死大麦种子的胚，并使淀粉酶变性失活

D. 消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物，以延长保存期

【答案】C

【解析】

【分析】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。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。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。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。

【详解】A、啤酒发酵过程包括两个阶段：主发酵和后发酵，其中啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖，大部分糖的分解和代谢产物的生成都在主发酵阶段完成，A正确；

B、发芽的过程中大麦会产生淀粉酶，便于大麦中淀粉分解成葡萄糖，为主发酵过程做准备，B正确；

C、焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不会使淀粉酶变性失活，C错误；

D、消毒的目的是杀死啤酒中的大多数微生物，减少微生物的活动，以延长保存期，D正确。

故选C。

6. 某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比（见下表）进行预实验。下列说法错误的是（    ）

A. 阶段Ⅰ选取植物幼嫩部位比成熟部位容易诱导成功

B. I、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是Ⅱ、Ⅲ阶段

C. 若要大幅度改良品种A的蛋白质含量，可以用X射线照射Ⅰ愈伤组织

D. 若以0.5μmol·L-1为梯度，设计5个浓度水平的实验，则Ⅱ阶段激素N最高浓度应设为n2+1.0

【答案】B

【解析】

【分析】细胞分化：(1)细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。(2)细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。(3)细胞分化的实质：基因的选择性表达。(4)细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。

【详解】A、植物幼嫩部位富含分生组织，细胞分化程度比成熟部位低，因此Ⅰ阶段选取植物幼嫩部位比成熟部位容易诱导成功，A正确；

B、阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别涉及脱分化、再分化和再分化过程，细胞形态、结构和功能在这些阶段都发生了变化，都存在基因选择性表达，B错误；

C、愈伤组织处于分生状态，易受外界环境因素影响，发生突变，因此若要大幅度改良品种A的蛋白质含量，可以用X射线照射阶段的愈伤组织，C正确；

D、若以0.5μmol·L-1为梯度，设计5个浓度水平的实验，则这5个生长素浓度水平从低到高依次为n2-1.0、n2-0.5、n2、n2+0.5、n2+1.0，即Ⅱ阶段激素N最高浓度应设为n2+1.0，D正确。

故选B。

7. 卵母细胞成熟包括“细胞核成熟”和“细胞质成熟”两个方面。研究人员利用基因敲除技术敲除小鼠的Btg4基因，发现Btg4敲除的卵母细胞虽能正常成熟和受精，但形成的早期胚胎却全部阻滞在1到2细胞阶段，造成雌性不育。胚胎停止发育原因是卵母细胞中的mRNA不能被及时降解。下列说法错误的是（    ）

A. 卵细胞形成过程中减数分裂是不连续的，MⅡ期卵母细胞具备受精能力

B. 该实验的目的是探究Btg4基因在卵母细胞和早期胚胎中的作用

C. 卵母细胞中mRNA的及时降解是启动早期胚胎基因组激活的前提条件

D. Btg4基因与卵母细胞中mRNA降解有关，可促使卵母细胞的细胞核成熟

【答案】D

【解析】

【分析】题意分析，敲除小鼠的Btg4基因后卵母细胞虽能正常成熟和受精，但形成的早期胚胎却全部阻滞在1到2细胞阶段，造成雌性不育，说明Btg4基因在雌性育性方面有重要作用。

【详解】A、卵细胞形成过程中减数分裂是不连续的，MⅡ期卵母细胞具备受精能力，通常将次级卵母细胞培养到MⅡ中期，A正确；

B、题意显示，本实验利用基因敲除技术敲除小鼠的Btg4基因后观察其早期胚胎发育情况和育性，故该实验的目的是探究Btg4基因在卵母细胞和早期胚胎中的作用，B正确；

C、题意显示“胚胎停止发育原因是卵母细胞中的mRNA不能被及时降解，显然，卵母细胞中mRNA的及时降解是启动早期胚胎基因组激活的前提条件，C正确；

D、Btg4基因敲除后卵母细胞能正常成熟和受精，说明该基因与细胞核成熟无关，而形成的早期胚胎却全部阻滞在1到2细胞阶段，推测可能是Btg4基因能促使细胞质成熟，D错误。

故选D。

8. 从目标生物提取分离DNA是基因工程操作的基础。下列关于DNA粗提取与鉴定实验的叙述，错误的是（    ）

A. 研磨前对植物材料进行冷冻处理，可提高DNA获得率

B. 取材时可选用鸡血、洋葱、香蕉等富含DNA的材料进行实验

C. DNA不溶于酒精，但能溶于2mol/L的NaCl溶液中

D. 用蓝色的二苯胺可对DNA进行鉴定需要在沸水浴下进行

【答案】D

【解析】

【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。

【详解】A、由于冷冻后的细胞易破碎，释放DNA，所以研磨前对植物材料进行冷冻处理，可提高DNA获得率，A正确；

B、鸡血、洋葱、菜花等材料富含DNA，可以用来进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，B正确；

C、DNA不溶于95%的冷酒精，而可溶于2mol/L的NaCl溶液，利用该原理可实现DNA的粗提取，C正确；

D、沸水浴条件下用二苯胺试剂对DNA进行鉴定，可观察到DNA被染成蓝色，二苯胺本身并非蓝色，D错误。

故选D。

9. 如图表示用二倍体小鼠所做的实验，下列有关叙述正确的是（    ）

A. 由滋养层细胞发育成的胎盘会向母体释放信号，强行控制母体补充胎儿所需要的物质

B. 胚胎移植前应对代孕母体进行免疫检查，避免受体的免疫排斥反应

C. 嵌合体幼鼠体细胞的染色体组数与黑鼠-白鼠体细胞融合的杂种细胞相同

D. 图中囊胚细胞基因型相同，嵌合体幼鼠皮毛颜色不同是基因选择性表达的结果

【答案】A

【解析】

【分析】分析题图可知：将白鼠和黑鼠的8细胞胚胎合并，形成新的16细胞的胚胎，在进行胚胎培养成囊胚，再进行胚胎移植后得到嵌合体幼鼠。

【详解】A、由滋养层细胞发育成的胎盘会向母体释放信号，强行控制母体补充胎儿所需要的物质，A正确；

B、受体对外来胚胎不发生免疫排斥反应，因此进行胚胎移植前，不需要对供体和受体进行免疫检查，B错误；

C、嵌合体小鼠由二倍体小鼠的8细胞胚合并而来，并无发生细胞融合，幼鼠细胞为仍为二倍体，含有2个染色体组，融合细胞中含有4个染色体组，C错误；

D、白鼠和黑鼠的8细胞胚胎合并，形成新的16细胞的胚胎，在进行胚胎培养成囊胚，因此囊胚细胞基因型不同，D错误。

故选A。

10. 据报道，2022年6月10日，世界首例克隆北极狼在北京诞生，这是在野生濒危动物保护和繁育方面新的尝试和突破。为克隆北极狼提供细胞核的供体细胞来自哈尔滨极地公园引进的一只名为“玛雅”的野生雌性北极狼的皮肤样本，而去核的卵母细胞来自一只发情期比格犬，代孕母体则是另一只比格犬。这样，该克隆北极狼就有了分工明确的三位“妈妈”。下列相关叙述正确的是（    ）

A. 该技术体现了动物细胞的全能性

B. 对卵母细胞去核是为了使克隆北极狼的遗传物质全部来自于供体细胞

C. 用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程

D. 胚胎培养到囊胚或原肠胚阶段后，移植到同期发情处理后的代孕母体内

【答案】C

【解析】

【分析】克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因的个体或种群。

【详解】A、该技术体现了动物细胞核的全能性，A错误；

B、对卵母细胞去核是为了使克隆北极狼的细胞核的遗传物质全部来自于供体细胞，B错误；

C、在体细胞核移植过程中，用物理方法或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等）激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；

D、胚胎培养到桑葚胚或囊胚阶段后，移植到同期发情处理后的代孕母体内，D错误。

故选C。

11. DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的技术。下列关于核酸片段的扩增及电泳鉴定的相关叙述，正确的是（    ）

A. mRNA也是核酸，因此可直接用PCR扩增仪扩增

B. PCR反应中，复性温度设定在72℃左右是为了使酶更好地发挥作用

C. 带电量相同的情况下，相对分子质量比较大的DNA片段距离加样孔越近

D. 琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中含指示剂，其可以在紫外灯下被检测出来

【答案】C

【解析】

【分析】DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。

【详解】A、mRNA是核酸，但不能直接用PCR扩增仪扩增，需要先反转录为cDNA再用PCR扩增仪扩增，A错误；

B、PCR过程中，温度降到55℃复性（引物和模板配对）、温度上升到72℃延伸，B错误；

C、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，在带电量相同的情况下，相对分子质量比较大的DNA片段迁移速度慢，因而距离加样孔越近，C正确；

D、琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中不含指示剂，不能在紫外灯下被检测出来，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。

故选C。

12. 如图表示科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取Bt毒蛋白基因“放入”棉花细胞中发挥作用的过程。以下说法正确的是（    ）

A. 转化就是指将Bt毒蛋白基因导入受体细胞内的过程

B. 图中Ⅱ是含目的基因的重组Ti质粒，步骤②是将重组质粒导入棉花细胞

C. 可用含有四环素的培养基筛选含重组Ti质粒的农杆菌

D. 检验转基因棉的抗虫性状，常用的方法是抗原-抗体杂交技术

【答案】C

【解析】

【分析】分析题图可知，Ⅰ是Ti质粒，①为基因表达载体的构建，Ⅱ是含有目的基因的重组Ti质粒，②为将基因表达载体转入农杆菌，Ⅲ为含重组Ti质粒的农杆菌，③是将含重组Ti质粒的农杆菌导入植物细胞。

【详解】A、转化是指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，A错误；

B、图中Ⅱ是含目的基因的重组Ti质粒，步骤③是将含目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌，B错误；

C、含重组Ti质粒的农杆菌中含有四环素的抗性基因，可以在含有四环素的培养基上生存，故可以用含有四环素的培养基筛选含重组Ti质粒的农杆菌，C正确；

D、检测转基因抗虫棉的抗虫性状，常用的方法是通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗虫程度，D错误。

故选C。

13. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成，被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。1987年福什特通过将枯草杆菌蛋白酶分子表面的Asp（99）和Glu（156）改成Lys，使其在pH=6时的活力提高了10倍。下列说法正确的是（    ）

A. 需要通过改造基因实现对蛋白质中氨基酸的替换

B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势

C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传

D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息

【答案】A

【解析】

【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。

【详解】A、氨基酸的的排列顺序是由基因决定的，因此完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现，A正确；

B、该成果培育了新品种，而不是新物种，B错误；

C、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶的基因发生了改变，因此经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状可以遗传，C错误；

D、蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，虽然合成了改造的基因，但它最终要达到的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求，D错误。

故选A。

14. 下列关于生物技术安全性与伦理问题的说法，正确的是（    ）

A. 只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用

B. 生物武器包括病菌类、病毒类和生化毒剂类等，多数早期不易被发现、致病能力强

C. 因为人体对利用转基因技术制造的致病菌不产生免疫反应，所以后者具有极大的危害

D. 生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞，我国是允许进行的

【答案】B

【解析】

【分析】转基因技术是一把双刃剑，最重要的是要科学合理的利用这项技术，通过技术提高了很多农产品的收益、解决了饥饿问题和对遗传病的治疗带来新的希望。关于转基因技术的利弊，现在并没有明确的结论，关于舆论的正确导向，需要靠事实来说话，需要科学的态度来对待，所以要靠确凿的证据和严谨的逻辑来进行思考和辩论。

【详解】A、转基因技术是一把双刃剑，最重要的是要科学合理的利用这项技术，只要有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的使用，而不是禁止转基因技术的应用，A错误；

B、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，多数早期不易被发现、致病能力强，B正确；

C、转基因技术制造的新型致病菌，致病能力、传染能力以及抗药能力等大幅增强，因而导致其危害性增大，C错误；

D、生殖性克隆是通过克隆技术产生独立生存的新个体，我国政府禁止生殖性克隆人，D错误。

故选B。

15. 自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）构建基因表达载体（如下图），通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。

下列相关叙述错误的是（    ）

A. 上述获得蓝色玫瑰的方案中无需转入能调控液泡pH的基因

B. 将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是PmeI和BamHI

C. sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的

D. 农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上

【答案】B

【解析】

【分析】由图可知，将sfp基因插入Ti质粒时若使用的限制酶是PmeI和BamHI，则会将终止子一同切除，故只能用BamHI；将idgS基因插入Ti质粒时可用SpeI和SacI以避免产生的黏性末端环化，增加构建成功的概率。

【详解】A、靛蓝能够稳定显色，不受pH的影响，故本题方案中无需转入能调控液泡pH的基因，A正确；

B、将sfp基因插入Ti质粒时若使用的限制酶是PmeI和BamHI，则会将终止子一同切除，故只能用BamHI，B错误；

C、sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的，C正确；

D、将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D正确。

故选B。

二、选择题：

16. 小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时，上皮细胞呈现扁平不规则多角形，且粘附在培养瓶内壁上，而淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列叙述错误的是（    ）

A. 动物细胞培养时通常将其置于含有95% O2加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养

B. 培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖

C. 培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象

D. 胰蛋白酶可破坏细胞膜蛋白从而解除动物细胞之间的接触抑制

【答案】ABD

【解析】

【分析】1、培养条件：(1)无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌，②添加一定量的抗生素，③定期更换培养液，以清除代谢废物。(2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH。(4)气体环境：95％空气（细胞代谢必需的）和5％的CO2(维持培养液的PH)。2、当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。

【详解】A、动物细胞培养时通常将其置于含有95% 空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养，A错误；

B、在进行传代培养时，悬浮培养的细胞直接离心法收集；贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶处理再用离心法收集。然后将收集的细胞制成细胞悬液，再分瓶培养，B错误；

C、上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且粘附在培养瓶内壁上，如存在接触性抑制，则细胞在瓶壁上只有一层，而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中，因此，培养上皮细胞比淋巴细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象，C正确；

D、胰蛋白酶可破坏细胞膜蛋白，但不能解除动物细胞之间的接触抑制，D错误。

故选ABD。

17. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列说法正确的是（    ）

A. 要获得脱毒苗，通常需要对外植体进行茎尖组织培养，因为其病毒少，甚至不含病毒

B. 图中①过程细胞进行的分裂一定是有丝分裂

C. Ⅱ过程主要利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中辣椒素的含量

D. 接种外植体的锥形瓶应置于无菌、光照、18-22℃的培养箱中进行

【答案】AB

【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、茎尖组织很少带毒，甚至不带毒，所以要获得脱毒苗，通常需要对外植体进行茎尖组织培养，A正确；

B、愈伤组织通过分裂分化形成根和芽，所以图中①过程细胞进行的分裂一定是有丝分裂，B正确；

C、利用植物组织培养技术可以实现细胞产物的工厂化生产，但不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，C错误；

D、培养初期，诱导愈伤组织，一般不需要光照，D错误。

故选AB。

18. 图1表示限制酶甲和限制酶乙的识别序列和切割位点，图2表示某环状DNA分子（长度为5000bp）先用限制酶甲完全切割，再把得到产物用限制酶乙完全切割后的片段电泳结果。下列说法错误的是（    ）

A. 限制酶断裂磷酸二酯键后，还需解旋酶断裂氢键才能形成黏性末端

B. 在该环状DNA分子中，限制酶甲和限制酶乙的识别序列分别有4个和6个

C. 该环状DNA分子被限制酶甲切割后，含有4个游离的磷酸基团

D. 限制酶甲和乙切割形成的黏性末端再重组的DNA分子不能再被限制酶甲或乙所识别

【答案】ABC

【解析】

【分析】分析图2：酶甲可以把原有DNA切成4段，说明有该环状DNA分子上有4个切口，酶乙4个DNA片段继续切，共产生6个片段，且切了2次。

【详解】A、限制酶断裂磷酸二酯键后，不需解旋酶断裂氢键，即可形成黏性末端，A错误；

B、在该环状DNA分子中，限制酶甲的识别序列有4个，但是根据图2的电泳图可知，而用限制酶乙后新增加了4个DNA片段，推测限制酶乙的识别序列有2个，B错误；

C、该环状DNA分子被限制酶甲切割后，产生了4个链状DNA片段，则含有8个游离的磷酸基团，C错误；

D、由于甲和乙的末端序列均为GATC，因此这两种黏性末端可以进行碱基互补配对形成，这样的序列两种酶均不能识别，D正确。

故选ABC。

19. 科学家将0ct3、Sox2、c-Mye和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中，然后在培养ES细胞的培养基上培养这些细胞。2~3周后，这些细胞显示出ES细胞的形态，具有活跃的分裂能力，称为iPS细胞，这一研究成果有望为人类某些疾病的治疗带来福音。下列有关该实验的分析错误的是（    ）

A. 理论上可以利用病人体内的iPS细胞诱导形成心脏，这样可以避免免疫排斥

B. 实验中逆转录病毒作为载体经显微注射转入到小鼠成纤维细胞中

C. 将小鼠的成纤维细胞在培养基上培养作为对照，可排除ips细胞的产生不是培养基的作用

D. 若要了解四种基因在诱导ips细胞时每个基因作用的相对大小，可将每个基因分别导入成纤维细胞，观察诱导情况

【答案】ABD

【解析】

【分析】iPS为诱导多能干细胞，是指通过基因转染技术将某些转录因子导入动物或人的体细胞，使体细胞直接重构称为胚胎干细胞细胞样的多潜能细胞。iPS细胞建立的过程主要包括: ①分离和培养宿主细胞；②通过病毒或质粒载体将若干个多能性相关的基因导入宿主细胞；③将病毒感染后的细胞种植于饲养层细胞上，并于ES 细胞专用培养体系中培养， 同时在培养液中根据需要加入相应的小分子物质以促进重编程； ④出现ES样克隆后进行iPS 细胞的鉴定(细胞形态、表观遗传学、体外分化潜能等方面)。

【详解】A、用病人自己的细胞诱导形成心脏，其来源于病人，不属于异物，不会引起免疫反应，A错误；

B、若用病毒作为基因的载体，则不需要进行显微注射导入受体细胞，B错误；

C、对照组可以排除干扰因素，所以要排除ips细胞的产生不是培养基的作用需将小鼠成纤维细胞直接在培养基上培养作为对照，C正确；

D、将这四种基因分别导入小鼠的成纤维细胞，放在培养ES细胞的培养基上培养，观察细胞的形态、分裂能力等，从而得出每一个基因作用的相对大小，D错误。

故选ABD。

20. 甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质，将甜蛋白基因导入番茄可提高番茄甜味，改善番茄品质。下图是甜蛋白基因和质粒上限制酶切割位点示意图。下列叙述正确的是（    ）

A. 基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等

B. 可使用XbaI、EcoRⅠ和DNA连接酶来构建基因表达载体

C. 重组质粒成功导入受体细胞后，受体细胞能合成卡那霉素

D. 除质粒外，还可以选择噬菌体将目的基因导入受体细胞

【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．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】A、一个基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等使目的基因能稳定保存且能够表达，A正确；

B、切割目的基因时，不能选择限制酶BamHⅠ，因为其会破坏目的基因，左侧应选择限制酶XbaⅠ切割，目的基因应插入到质粒的启动子和终止子之间，故不能选择限制酶SalⅠ，切割目的基因右侧应选择限制酶HindⅢ（HindⅢ靠近终止子，而EcoRⅠ靠近启动子）。综合考虑，需要选择XbaⅠ和HindⅢ限制酶切割甜蛋白基因，B错误；

C、重组质粒成功导入受体细胞后，受体细胞能合成抗卡那霉素的蛋白，C错误；

D、除质粒外，还可以选择花粉管通道法、基因枪法将目的基因导入受体细胞，不能用噬菌体，D错误。

故选A。

三、非选择题：

21. 反硝化细菌能在无氧环境中将硝酸盐转化为氮气（2NO3-+10e-+12H+→N2O→N2），在处理工业污水、治理水体富营养化中具有重要作用。科研人员想从一污水处理厂的活性污泥中筛选分离出耐高温（42℃）的反硝化细菌（目的菌），用于提升温度较高的工业污水的脱氮效率，具体流程如图所示（BTB培养基初始pH=6.8，BTB是酸碱指示剂，酸性条件下为黄色，中性条件下为绿色，碱性条件下为蓝色）：

（1）BTB培养基除以__________为唯一氮源，制成的培养基常用__________法进行灭菌。

（2）待平板凝固后，应倒置放在超净台上，目的是__________。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，目的是___________。

（3）将污泥样品梯度稀释后，使用___________（填工具）将样液均匀涂布在BTB培养基上，放在__________环境中培养2-3天后，挑选周围显__________色的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株。为了判断BTB培养基是否起到了选择目的菌作用，需要设置___________作为对照。

（4）为计数微生物的数量，一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的污泥样液0.1mL，培养后菌落数分别为155、160、176、149，则每毫升原污泥样液中上述微生物数量为___________。

【答案】（1）    ①. 硝酸盐（或NO3-）    ②. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌）   

（2）    ①. 防止皿盖上冷凝水落入培养基造成污染，避免培养基中水分过快挥发    ②. 检验培养基平板灭菌是否合格（或是否有杂菌污染）   

（3）    ①. 涂布器    ②. 无氧、42℃    ③. 蓝    ④. 接种等量污泥样品稀释液的牛肉膏蛋白胨培养基（或完全培养基）   

（4）1.6×109

【解析】

【分析】间接计数法（活菌计数法）：

①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。

②过程：a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性；b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。

③计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。

选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。

【小问1详解】

题意显示，该实验的目的是获得耐高温（42℃）的反硝化细菌，则BTB培养基配置时应以硝酸盐作为唯一氮源配成培养基，为防止杂菌污染，制成的培养基常用高压蒸汽灭菌（湿热灭菌）法进行灭菌。

【小问2详解】

待平板凝固后，应倒置放在超净台上，这样可以防止皿盖上冷凝水落入培养基造成污染，避免培养基中水分过快挥发。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养了一段时间，通过培养观察是否有菌落出现来检验培养基平板灭菌是否合格，以便确定后续的工作是否可以进行。

【小问3详解】

将污泥样品梯度稀释后，使用涂布器将样液均匀涂布在BTB培养基上，放在无氧、42℃环境中培养2-3天后，这样可以让目的菌快速生长，而后挑选周围显蓝色的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株，这里选择蓝色菌落的目的是因为蓝色菌落意味着该菌落能将硝酸盐转化为氮气，进而pH上升，使菌落呈现蓝色。为了判断BTB培养基是否起到了选择目的菌作用，需要设置接种等量污泥样品稀释液的牛肉膏蛋白胨培养基（或完全培养基）作为对照，若对照组菌落数多于实验组，则可说明BTB培养基的选择作用。

【小问4详解】

为计数微生物的数量，一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为108的土壤样液0.1mL，培养后菌落数分别为155、160、176、149个，则1mL原菌液中目的菌的数量约为（155+160+176+149）÷4÷0.1×106=1.6×109个。

22. 紫花苜蓿被誉为“牧草之王”，其营养价值位列各种牧草之首，但耐酸性差，青饲易造成家畜臌胀病；百脉根又称“瘠地苜蓿”，耐酸性强，因富含缩合单宁，饲喂时可防止家畜臌胀病的发生。某研究人员选择紫花苜蓿体细胞（基因型为Aaaa）和百脉根体细胞（基因型为YYrr），设计了下列技术路线，以期获得抗臌胀病的新型苜蓿。回答下列问题：

（1）杂种植株的培育所涉及的原理有__________。植物体细胞杂交技术的研究在__________，培育植物新品种等方面，取得了巨大突破。

（2）①过程常利用的酶是___________；②过程常用的化学法一般是用__________作为诱导剂来诱导细胞融合。融合后得到的杂种细胞含有__________个染色体组。

（3）细胞融合完成的标志是__________。杂种植株并未获得预期遗传性状，根本原因是__________。

（4）愈伤组织形成的过程，含有植物激素X和植物激素Y。根据如下示意图判断，植物激素X、Y分别为___________。在植物组织培养时发现，有一个MS培养基中没有加入植物激素X、Y的培养瓶中也长出了与加有激素的培养瓶中一样的愈伤组织，瓶中还长出了一些某种真菌的菌落，科学家推测出现上述现象可能与该真菌有关。回顾操作过程，操作环境的消毒过程、培养基和器具的灭菌过程应该没有问题，可能是对外植体的____________处理和接种外植体环节没有在_____________进行严格的无菌操作。

【答案】（1）    ①. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性    ②. 实现远缘杂交育种   

（2）    ①. 纤维素酶和果胶酶    ②. 聚乙二醇    ③. 6   

（3）    ①. 杂种细胞再生出细胞壁    ②. 生物体基因表达是相互调控、相互影响的，杂种植株虽具备两个物种遗传物质，但它们的表达相互干扰   

（4）    ①. 细胞分裂素、生长素    ②. 消毒    ③. 酒精灯火焰旁

【解析】

【分析】分析题图：其中①表示去壁获取原生质体的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。

【小问1详解】

植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。植物体细胞杂交技术的研究在实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面，取得了巨大突破。

【小问2详解】

①过程为去除植物细胞细胞壁，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，需用纤维素酶和果胶酶去除；②为原生质体融合的过程，该过程常用的化学试剂是聚乙二醇，诱导剂来诱导细胞融合。紫花苜蓿体细胞含有4个染色体组，百脉根体细胞含有2个染色体组，因此融合后得到的杂种细胞含有4+2=6个染色体组。

【小问3详解】

细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。杂种植株并未获得预期遗传性状，根本原因是生物体基因表达是相互调控、相互影响的，杂种植株虽具备两个物种遗传物质，但它们的表达相互干扰。

【小问4详解】

由图可知，激素X与激素Y比例适中时，有利于愈伤组织的形成，激素X增加，有利于芽的分化，故激素X为细胞分裂素，激素Y增加有利于根的分化，故激素Y为生长素。在对外植体处理过程中需要进行消毒处理和接种时在无菌条件下进行，即在酒精灯火焰旁进行无菌操作。由于消毒不彻底和没有严格的无菌操作导致培养过程中真菌感染。

23. Ⅰ．我国全面开放三孩政策已正式实施。一些高龄产妇希望通过试管婴儿技术圆三胎梦。请回答以下相关问题：

（1）由于女性的自然周期产生的卵子太少，在取卵前通常需要注射__________。在体外受精前，医生借助超声波探测仪等工具用吸卵针从某女士卵巢中吸取卵母细胞；随后将取出的卵母细胞置于与____________中相似的环境，让它进一步发育成熟。受精过程中为防止多精入卵，卵母细胞依次发生的生理反应是___________。

（2）若想生出同卵双胞胎，可以利用胚胎分割技术，该技术属于___________生殖。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将__________，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

Ⅱ．科幻小说中有一段这样的描述：富商甲将自己的体细胞注入到一枚去核的卵母细胞中，然后将它在体外发育成的胚胎移植到母体子宫中，最后得到了一个健康的男婴，这个男的婴就是甲商人的克隆人。富商乙将自己的基因进行特定的编辑，借助试管婴儿技术获得下一代。结合上述信息，分析回答下列问题：

（3）富商甲获得的克隆人与其性状并不一致，从遗传物质的角度分析其原因是__________。

（4）核移植技术和体外受精获得的胚胎都必须移植给受体后才能获得后代。在胚胎工程中，该技术的优势是___________。

（5）与“试管婴儿”相比，“设计试管婴儿”在胚胎移植入母体前，进行__________后再将胚胎移植入母体。

【答案】（1）    ①. 促性腺激素    ②. 输卵管    ③. 透明带反应和卵细胞膜反应   

（2）    ①. 无性    ②. 内细胞团均等分割   

（3）男婴细胞核遗传物质来自富商甲，但细胞质遗传物质同时来自富商甲的体细胞和受体卵母细胞   

（4）充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力   

（5）遗传学诊断

【解析】

【分析】受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

小问1详解】

对雌性供体注射促性腺激素，使其超数排卵，获得更多的卵细胞，不直接服用雌激素是因为过多的雌激素会通过负反馈调节卵巢内卵泡的发育。取出的卵母细胞应该至于输卵管中更好的促进发育。受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。

【小问2详解】

胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。胚胎分割属于无性生殖,因为在分割过程中不存在两性细胞的结合。胚胎是受精卵发育而来的,但是这个分割是将一个胚胎分割成两个胚胎,将来发育成两个个体,这个分割过程（个体增殖过程）是无性的过程。胚胎分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

【小问3详解】

富商甲获得的克隆人与其性状并不一致，从遗传物质的角度分析其原因是男婴细胞核遗传物质来自富商甲，但细胞质遗传物质同时来自富商甲的体细胞和受体卵母细胞。

【小问4详解】

核移植技术和体外受精获得的胚胎都必须移植给受体后才能获得后代。在胚胎工程中，该技术的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

【小问5详解】

设计试管婴儿实际上就是指体外受精形成的胚胎（几个细胞期）在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些遗传学诊断。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。

24. 双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合，目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉，其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是某双特异性抗体作用图，图2是科研人员通过杂交——杂交瘤细胞技术（免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术）生产双特异性单克隆抗体的部分过程。请分析回答下列问题：

（1）与植物体细胞杂交相比，图2中过程②特有的诱导融合的方法是__________，过程②选用的骨髓瘤细胞___________（选填“能”或“不能”）在HAT培养基上生长。

（2）图2中①步骤多次注射癌胚抗原的目的是___________。杂交瘤细胞的培养液置于CO2培养箱中培养，其中CO2的主要作用是___________。

（3）对③筛选出的杂交瘤细胞，还需进行__________，才能筛选出所需的单克隆杂交瘤细胞，该细胞的特点是__________。

（4）与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是__________。

【答案】（1）    ①. 灭活病毒诱导法    ②. 不能   

（2）    ①. 刺激小鼠产生更多的已免疫的B淋巴细胞    ②. 维持培养液的pH   

（3）    ①. 克隆化培养、抗体检测（专一抗体检测/抗原-抗体杂交）    ②. 既能迅速大量增殖，又能产生抗癌胚抗原抗体   

（4）双特异性单克隆抗体能特异性结合肿瘤细胞膜表面抗原，将长春碱靶向运输至肿瘤细胞所在位置，在原位杀死肿瘤细胞

【解析】

【分析】根据题图分析：双特异性抗体制备流程为，先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应，然后获取已经免疫B淋巴细胞。诱导免疫的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；再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交，得到单克隆杂交—杂交瘤细胞，再培养该细胞，最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱（一种抗癌药物） 的双特异性单克隆抗体。

【小问1详解】

动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同。诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法。小鼠B淋巴细胞在HAT培养基上可正常存活，但不能繁殖，骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长，骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的融合细胞能在HAT培养基上正常生活，并无限增殖。

【小问2详解】

图2中①步骤多次注射癌胚抗原的目的是发生多次免疫反应，刺激小鼠产生更多的已免疫的B淋巴细胞。杂交瘤细胞的培养液置于CO2培养箱中培养，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。

【小问3详解】

为选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞，要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中，使多孔培养板每孔中有一个细胞，然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞，进行克隆化培养。这样才能筛选出所需的单克隆杂交瘤细胞，且该细胞的特点是既能迅速大量增殖，又能产生抗癌胚抗原抗体。

小问4详解】

根据题图分析：双特异性抗体制备流程为，先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应，然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的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；再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交，得到单克隆杂交—杂交瘤细胞，再培养该细胞，最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱（一种抗癌药物） 的双特异性单克隆抗体。因此与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是双特异性单克隆抗体能特异性结合肿瘤细胞膜表面抗原，将长春碱靶向运输至肿瘤细胞所在位置，在原位杀死肿瘤细胞，不对其他正常细胞造成损伤。

25. α1-抗胰蛋白酶（α1-AT）是下呼吸道中最主要的蛋白酶抑制剂，其在血清中含量越低，肺气肿越易发生。α1-AT补充治疗不仅是先天性α1-AT缺乏症的主要治疗方法，而且也为其他炎症性肺疾病的治疗开辟了新的途径。我国科研人员利用羊乳腺生物反应器生产α1-AT并用于临床，下图是科研人员选用的载体（图中bp表示碱基对，α1-AT基因为1182bp）。回答下列问题：

注：质粒除图示部位外以及目的基因内部和外部均无XbaI、SacI、HindⅢ三种限制酶的识别位点。

（1）从人体获得α1-AT基因后，通过PCR技术快速扩增。该技术的前提是___________，以便设计引物，引物在DNA复制中的作用是___________。若经PCR并未扩增出任何条带，可能的原因有：___________（填写字母）。

A．引物太短            B．引物自连或互连            C．复性温度过低            D．所用酶的质量不好

（2）构建基因表达载体时，需将α1-AT基因与___________的启动子等调控组件重组在一起，启动子是___________识别、结合的序列，驱动基因的转录。

（3）科研人员在构建基因表达载体时选用的限制酶是XbaI和HindIII，操作成功后的基因表达载体长__________bp。没有选择限制酶XbaI和SacI的理由是___________。为方便构建基因表达载体，还需在引物的___________端添加限制酶识别序列。

（4）现对筛选出的5只转基因羊个体进行DNA水平的检测，判断目的基因是否导入成功。请填写表格，完成实验设计：

【答案】（1）    ①. 已知α1-AT基因两端的（或“一段”）核苷酸序列    ②. 使DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸    ③. BD   

（2）    ①. 乳腺中特异性表达基因    ②. RNA聚合酶   

（3）    ①. 12539    ②. 若选择限制酶XbaⅠ和SacⅠ，将无法选择空质粒与重组质粒    ③. 5’   

（4）    ①. 提取的1-5号个体的DNA    ②. 基因表达载体（或α1-AT基因）    ③. 耐高温的DNA聚合酶    ④. 有条带

【解析】

【分析】一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外,还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。

【小问1详解】

PCR技术快速扩增目的基因的前提是已知α1-AT基因两端的核苷酸序列，以便设计引物，引物在DNA复制中的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。

A、引物太短会扩增出多种条带，A错误；

B、由于引物自连或互连，导致引物无法与目的基因链接，无法扩增目的基因，B正确；

C、复性温度过低会导致引物与非目的基因片段相连，导致扩增出多种条带，C错误；

D、所用酶的质量不好可能无法扩增出目的基因，D正确。

故选BD。

【小问2详解】

由于启动子具有物种特异性，为保证目的基因的成功表达，因此构建基因表达载体时，需将α1-AT基因与乳腺中特异性表达基因的启动子等调控组件重组在一起，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。

【小问3详解】

构建基因表达载体时选用的限制酶是XbaI和HindIII，操作成功后的表达载体长 13 603-2 246+1182=12539bp。若限制酶XbaI和SacI对目的基因和质粒进行酶切，会存在两个抗性基因，无法筛选空质粒和重组质粒。由于目的基因两端不含有限制酶XbaI和HindIII的识别位点。且引物的 3'端开始连接脱氧核苷酸，故应在两种引物的5'端限制酶识别序列。

【小问4详解】

对转基因羊个体进行DNA水平的检测，可采用PCR技术。对实验组提取的1-5号个体的DNA做模板，对照组1的模板应该是目的基因即α1-AT基因，PCR体系中加入扩增缓冲液、水、引物、耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸。对照组1中的模板为目的基因，因此电泳预期结果有条带。