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山东省青岛市黄岛区2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题（原卷版+解析版）
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本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔（中性笔）将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。
2．第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔（中性笔）作答，答案写在答题卡的相应位置上。
第I卷（共42分）
一、选择题：本题共18小题，每小题1.5分，共27分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下列关于家庭制作葡萄酒和葡萄醋过程的叙述，正确的是（ ）
A. 制作葡萄酒前，需反复冲洗葡萄以避免杂菌污染
B. 酵母菌与醋酸菌呼吸作用产生CO2的场所始终相同
C. 发酵初期不通气，转为醋酸发酵后，适当通气并适当提高温度
D. 在O2和糖源充足时，醋酸菌能将酒精先转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸
【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葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、制作葡萄酒前，不能反复冲洗葡萄以避免将酵母菌冲掉，A错误；
B、酵母菌有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体，酵母菌无氧呼吸和与醋酸菌呼吸作用产生CO2的场所是细胞质，B错误；
C、发酵初期不通气，酵母菌无氧呼吸产生酒精，醋酸菌是好氧菌，醋酸发酵温度高于酒精的发酵温度，所以转为醋酸发酵后，适当通气并适当提高温度，C正确；
D、乙醇是酵母菌无氧呼吸产生的，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，D错误。
故选C。
2. 《齐民要术》中关于用白菜等原料腌渍泡菜的方法记录如下：收菜时，即择取好者，作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中，其洗菜盐水，澄取清者泄于瓮中。发酵数日后可得到酸脆可口的泡菜。下列说法正确的是（ ）
A. “洗菜盐水，澄取清者泄于瓮中”，有利于保留部分乳酸菌
B. 腌制泡菜的早期有一些气体产生，需定期打开盖子排出
C. 将盐水煮沸和保持坛盖边沿的水槽中始终有水，都是为了避免杂菌污染
D. 泡菜中亚硝酸盐的含量在发酵过程中会不断下降，腌制温度和时间对其有影响
【答案】A
【解析】
【分析】乳酸菌属于厌氧菌。无氧呼吸的场所是细胞质基质，乳酸菌无氧呼吸产物为乳酸。
【详解】A、洗菜盐水中有从蔬菜上清洗下来的菌种，放进发酵瓮中有利于发酵的进行，A正确；
B、腌制泡菜的早期有一些气体产生，会从泡菜坛的边沿冒出，不需要定期拧松盖子排出，腌制泡菜应保证无氧环境，否则会腌制失败，B错误；
C、将盐水煮沸一是除氧，二是灭菌，保持坛盖边沿的水槽中始终有水是为了保证发酵装置中处于无氧状态，C错误；
D、随着腌制时间的变化，泡菜中亚硝酸盐含量先升高后下降，在泡菜的腌制过程中，要注意腌制的时间、温度和食盐用量，主要目的是防止细菌大量繁殖，降低亚硝酸盐含量，D错误。
故选A。
3. 无菌技术在微生物培养中至关重要，下列说法正确的是（ ）
A. 培养基配制好后倒至平板中，然后将平板进行高压蒸汽灭菌
B. 平板划线法仅需在第一次划线前和最后一次划线后对接种环灼烧灭菌
C. 灼烧灭菌的对象可以是金属器具也可以是玻璃器具
D. 巴氏消毒法能杀死牛奶中所有微生物，且不破坏牛奶的营养成分
【答案】CD
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：
①平板划线法：将已经溶化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、培养基配制好后进行高压蒸汽灭菌，然后倒至平板中，A错误；
B、平板划线法第一次划线前灼烧是为了杀死空气中的微生物，后面的每次划线前灼烧是为了杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自，上次划线末端，最后一次划线需要对接种环灼烧灭菌，以避免污染环境，B错误；
C、金属器具和玻璃器具可以进行灼烧灭菌，C正确；
D、巴氏消毒法大约是70°C，巴氏消毒法可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，基本不破坏牛奶的营养成分 ，D正确。
故选CD。
4. 不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列说法正确的是（ ）
A. 微生物的培养基都需要加入水、碳源、氮源、无机盐，缺一不可
B. 在培养霉菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性
C. 加入刚果红的培养基只允许纤维素分解菌生长，可借此分离该细菌
D. 以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌
【答案】D
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、并非所有微生物的培养基中都必须含有碳源、氮源，如自养的微生物不需要碳源、固氮微生物不需要氮源，A错误；
B、在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性，B错误；
C、加入刚果红的培养基属于鉴别培养基，不能起选择作用，C错误；
D、尿素分解菌的氮源是尿素，其他不能利用尿素的菌在只含尿素为氮源的培养基上就不能生长，所以以尿素为唯一氮源的培养基上可以选择尿素分解菌，尿素分解菌可以将尿素分解为氨，进而使酚红指示剂变红，因此以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌，D正确。
故选D。
5. 茄子褐纹病是一种由褐纹病菌引起的病害，给茄子的生长和产量造成很大的影响。科研人员通过筛选出对褐纹病菌有较强拮抗作用的微生物，制备生物农药，用于防治茄子褐纹病。其实验主要流程如下：①茄子褐纹病菌的分离纯化和菌种保存；②土壤根系微生物的分离纯化和菌种保存；③抑菌圈试验筛选较强拮抗作用的根系微生物菌株和菌种保存。（抑菌圈是一个以待测微生物菌落为圆心的圆，其周围细菌生长受到抑制而形成的透明圈）。下列说法错误的是（ ）
A. 接种前将灭菌的培养基放置一段时间，目的是检测培养基灭菌是否合格
B. ②步骤中，对土壤溶液进行梯度稀释后再涂布的目的是便于计数
C. 抑菌圈试验所用的琼脂平板应该含有茄子褐纹病菌，且该病菌在琼脂中分布均匀
D. 培养一段时间，观察并比较抑菌圈的大小，抑菌圈越大则说明拮抗作用越强
【答案】B
【解析】
【分析】培养基为目的培养菌的生长繁殖提供碳源、氮源、水、无机盐等营养物质；接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是需将灭菌的培养基放置一段时间，目的是检测培养基灭菌是否合格。
【详解】A、在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，目的是检测培养基平板灭菌是否合格，若灭菌后的空白平板培养一段时间后没有菌落生长，说明培养基平板灭菌合格，A正确；
B、为了将聚集在一起的菌种分散成单个菌细胞，涂布前需进行梯度稀释，否则，土壤溶液中微生物浓度较高，直接培养很难分离得到单菌落。所以②步骤中，对土壤溶液进行梯度稀释后再涂布的目的是分离得到单菌落，B错误；
CD、抑菌圈是一个以待测微生物菌落为圆心的圆，其周围细菌生长受到抑制而形成的透明圈，本实验是筛选出对褐纹病菌有较强拮抗作用的微生物，因此抑菌圈试验所用的琼脂平板应该含有茄子褐纹病菌，且该病菌在琼脂中分布均匀，培养一段时间后，抑菌圈大的即为对褐纹病菌有较强拮抗作用的微生物，CD正确。
故选B。
6. 植物无糖组织培养技术，又称光自养微繁殖技术，它以CO2代替糖作为植物体的碳源。经研究发现，该技术与传统植物组织培养技术相比，能显著提高苗的质量和产苗率，缩短培养周期，降低生产成本。下列说法错误的是（ ）
A. 同一植物不同部位的细胞获得的愈伤组织基因型相同
B. 脱分化过程不只发生在植物组织离体培养过程中
C. CO2代替糖作为植物体的碳源，在一定程度上可以降低杂菌污染
D. 植物无糖组织培养技术需加大培养室中空气流动，从而提高光合速率
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养是利用植物细胞具有全能性，将离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。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。进而发育成完整个体的过程。
【详解】A、同一植物不同部位的细胞获得的愈伤组织基因型可能相同，如花药离体培养，与体细胞的培养其基因型不同，A错误；
B、只有植物组织离体培养过程中才能发生脱分化过程，B正确；
C、CO2代替糖作为植物体的碳源，缺乏有机碳源，自养型微生物不能生存，则在一定程度上可以降低杂菌污染，C正确；
D、植物无糖组织培养技术需要CO2作为碳源，所以需加大培养室中空气流动，从而提高光合速率，D正确。
故选A。
7. 青蒿素是目前世界上唯一有特效的抗疟疾药物，主要从黄花蒿的叶片中提取，但提取量很少。为了提高青蒿素的产量，科学家选取黄花蒿叶柄的幼嫩茎段进行组织培养时，发现它的愈伤组织中没有青蒿素，但是由愈伤组织形成的芽和苗中均有少量青蒿素。下列说法正确的是（ ）
A. 对所选取黄花蒿叶柄的幼嫩茎段应做彻底的灭菌处理
B. 对分化培养基灭菌前需添加生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类等生长调节剂
C. 黄花蒿的愈伤组织中没有青蒿素是因为相关基因没有表达
D. 生长素/细胞分裂素比值高时，可促进愈伤组织再分化形成芽
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术的应用：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】A、对所选取的黄花蒿叶柄的幼嫩茎段应做消毒处理，不能灭菌，A错误；
B、生长调节剂应该在分化培养基灭菌后添加，B错误；
C、由同一个受精卵发育而来的个体细胞中基因都相同，黄花蒿的愈伤组织中没有青蒿素是因为相关基因没有表达，C正确；
D、生长素与细胞分裂素之间的比值高时，可促进愈伤组织分化成根，D错误。
故选C。
8. 下图是两种二倍体植物细胞（甲、乙）融合并培育新植株的过程。下列说法错误的是（ ）
A. 过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基
B. 过程⑥炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
C. 过程①可用酶解法去除细胞壁，过程③表示细胞壁的再生
D. 过程②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，体现了细胞膜的流动性
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：图示为两种二倍体植物细胞（甲、乙）融合并培育新植株的过程，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程；⑥表示个体发育过程。
【详解】A、生长素与细胞分裂素比值大时，有利于根的分化，生长素与细胞分裂素比值低时，有利于芽的分化，④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程；⑥表示个体发育过程，这三个过程需要根据生长发育进程更换不同的固体培养基，A正确；
B、过程⑥炼苗时已经将植物在含蛭石和草炭土的基质上培养，炼苗后移栽到普通土壤即可，不需要在土壤中加蔗糖和植物激素，B错误；
C、过程①可用酶解法去除细胞壁获得原生质体，过程③表示细胞壁的再生，形成杂种细胞，C正确；
D、过程②可用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，体现了细胞膜的流动性，D正确。
故选B。
9. 传染性早熟病毒（IPV）是一种导致罗氏沼虾性早熟和生长缓慢的新型病毒，主要侵染罗氏沼虾的神经组织。研究人员利用虾类神经细胞系培养技术来研究IPV病毒与宿主细胞的互作情况，如图是部分培养过程。下列说法正确的是（ ）
A. 乙过程加入木瓜蛋白酶是为了创造无菌、无毒的培养环境
B. 戊过程属于传代培养过程，在该过程中可获得虾类神经细胞系
C. 丁过程会出现悬浮或贴壁生长的细胞，可以直接采用离心法进行收集
D. 为避免培养过程中杂菌污染，丙、丁过程培养瓶盖必须旋紧以防漏气
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞制成细胞悬液→转入培养液(传代培养) →放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、由于动物细胞间存在粘连蛋白，故甲→乙和丙→丁过程需要用木瓜蛋白酶处理，分散成单个细胞，A错误；
B、戊过程属于传代培养过程，此过程少数细胞会发生突变，朝着癌细胞方向发展，所以在该过程中可获得虾类神经细胞系，B正确；
C、传代培养时，悬浮培养的细胞可直接用离心法收集，贴壁生长的细胞需要先用胰蛋白酶处理，C错误；
D、为避免培养过程中的杂菌污染，保证其气体需要，丙、丁过程中需松动培养瓶盖，将其置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养，D错误。
故选B。
10. CD34+细胞是一种主要分布在骨髓、外周血和脐带血中造血干细胞，也称为内皮祖细胞，在血管维持和心脏修复中起着至关重要的作用。CD34+细胞经体外培养后能够转移到对应的缺血心肌组织，促进血管生成和组织再生。下列说法错误的是（ ）
A. CD34+细胞属于成体干细胞，可从成体组织、器官中获取
B. 胚胎干细胞和CD34+细胞形态和功能的差异主要是因为基因的不同
C. CD34+细胞发挥作用具有靶向性，可能与细胞特异性表达的某些糖蛋白有关
D. 对心衰患者通过注射来源于自身的CD34+细胞进行治疗，可避免免疫排斥反应
【答案】B
【解析】
【分析】1、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。一般认为，成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
2、造血干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞，主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中。
【详解】A、CD34+细胞是一种主要分布在骨髓、外周血和脐带血中的造血干细胞，CD34+细胞属于成体干细胞，可从成体组织、器官中获取，A正确；
B、胚胎干细胞和CD34+细胞的基因是相同的，二者形态和功能的差异主要是因为基因的选择性表达，B错误；
C、糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，CD34+细胞发挥作用具有靶向性，可能与细胞特异性表达的某些糖蛋白有关，C正确；
D、CD34+细胞可以来源于病人自身的体细胞，将其移植回患心衰病人体内后，可以避免免疫排斥反应，D正确。
故选B。
11. 科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物（ADC），ADC可以选择性杀伤肿瘤细胞，从而大大降低对健康细胞的毒害作用。其作用机制如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 制备单克隆抗体涉及的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植
B. ADC能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，其原理是抗体与药物特异性结合
C. ADC经胞吞进入肿瘤细胞的过程需要载体蛋白参与并消耗能量
D. 细胞毒素可能通过激活肿瘤细胞中凋亡基因的表达来杀伤肿瘤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终可注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、制备单克隆抗体涉及的技术有动物细胞培养、动物细胞融合，没有涉及动物细胞核移植，A错误；
B、ADC能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，其原理是抗体与肿瘤上的抗原特异性结合，B错误；
C、ADC经胞吞进入肿瘤细胞的过程不需要载体蛋白，但需要消耗能量，依赖细胞膜的流动性，C错误；
D、ADC进入细胞后，使肿瘤细胞的溶酶体破裂，释放水解酶，将细胞裂解，推测细胞毒素可能通过激活肿瘤细胞中凋亡基因的表达来杀伤肿瘤细胞，D正确。
故选D。
12. 为探究中药成分甲、乙对猪胚胎体外发育的影响，研究小组在培养液中分别添加适量用生理盐水配制的中药成分甲、乙进行了相关研究，实验结果如表所示。下列说法错误的是（ ）
A. 本实验的对照组应使用等量生理盐水的培养液
B. 囊胚期胚胎中有机物的总量和种类小于卵裂期胚胎
C. 囊胚期胚胎出现了细胞分化，其滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘
D. 中药成分甲促进猪受精卵发育为囊胚的作用大于中药成分乙
【答案】B
【解析】
【分析】因桑葚胚或囊胚时期的细胞未分化或分化程度很低，所以移植的胚胎一般取桑葚胚或囊胚；滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在原肠胚期；对囊胚阶段的内细胞团的分割要求均等；卵裂期胚胎中细胞数目增加，但有机物总量在不断减少。
【详解】A、本实验的对照组应使用等量生理盐水的培养液，排除无关变量的影响，A正确；
B、囊胚期胚胎中有机物的总量小于卵裂期胚胎，由于囊胚期胚胎发生了细胞的分化，则有机物种类大于卵裂期胚胎，B错误；
C、囊胚期胚胎出现了细胞分化，其滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，C正确；
D、中药成分甲组的囊胚发育率为23.87%，中药成分乙组的囊胚发育率21.96%，所以中药成分甲促进猪受精卵发育为囊胚的作用大于中药成分乙，D正确。
故选B。
13. DNA电泳是基因工程中最基本的技术，广泛用于核酸等成分的分离和鉴定。下列关于电泳技术的叙述，错误的是（ ）
A. 凝胶的浓度也会影响DNA分子的迁移速率
B. 琼脂糖溶液中加入的核酸染料利于DNA在紫外灯下被检测
C. 制备琼脂糖凝胶时，需待凝胶溶液完全冷却后再加入适量的核酸染料搅拌混匀
D. 一般情况下分子量较大的扩增产物与点样处的距离较小
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基因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，这个过程是电泳。
【详解】A、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率，进而影响DNA分子呈现的电泳效果，A正确；
BC、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，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，因此制备琼脂糖凝胶时，需待凝胶溶液却至常温后（不能完全冷却后加入，否则琼脂糖凝胶呈固体状态），后再加入适量的核酸染料搅拌混匀，B正确，C错误；
D、DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子大小有关，DNA分子越小移动的越快，DNA分子越大移动的越慢，D正确。
故选C。
14. 我国科学家成功用诱导多能干细胞（iPS细胞）克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（ ）
A. 组蛋白乙酰化和去甲基化可以使生物发生可遗传变化
B. ①过程中小分子化合物能诱导小鼠成纤维细胞脱分化为iPS细胞
C. ③过程获得的重构胚细胞中的线粒体来自去核的卵母细胞
D. 若④过程中对重构胚进行胚胎分割，移植后可获得多只克隆鼠
【答案】A
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、组蛋白乙酰化和去甲基化导致基因的表达发生了变异，有利于重构胚后续的胚胎发育过程，但是遗传物质没有发生变化，A错误；
B、科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称iPS），①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞转化为iPS细胞，B正确；
C、去核的卵母细胞提供了细胞质，则③过程获得的重构胚细胞中的线粒体来自去核的卵母细胞，C正确；
D、若④过程中对重构胚进行胚胎分割，移植后可获得多只基因型相同的克隆鼠，D正确。
故选C。
15. 农杆菌是一种生活在土壤中的微生物，能侵染双子叶和裸子植物。当植物受伤时，农杆菌首先吸附于植物表面伤口，受伤植物分泌的酚类化合物可以诱导农杆菌的Vir基因表达产生Vir蛋白。其中VirD1/D2蛋白复合体可将Ti质粒上的一段T-DNA单链（T链）切下并形成VirD2-T链复合物。转移至植物细胞中的VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体进入细胞核，将T链随机整合到染色体上。下列说法错误的是（ ）
A. 农杆菌质粒是一种能实现DNA转移和整合的天然系统
B. Vir基因位于T-DNA中，其产物对T-DNA的转移及整合必不可少
C. VirD1/D2蛋白复合体起到限制酶的作用
D. VirE2蛋白可能具有引导VirD2-T链复合物进入细胞核的功能
【答案】B
【解析】
【分析】将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，其依据主要是：当植物受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
【详解】A、农杆菌的质粒DNA能够整合到植物染色体上，所以农杆菌的质粒是一种能实现DNA转移和整合的天然系统，A正确；
B、根据题干信息无法确定Vir基因的位置，其产物对T-DNA的转移及整合必不可少，B错误；
C、VirD1/D2蛋白复合体可将Ti质粒上的一段T-DNA 单链(T链)切下并形成VirD2-T链复合物，说明VirD1/D2 蛋白复合体起到限制酶的作用，C正确；
D、VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体进入细胞核，将T链随机整合到植物染色体上，说明VirE2 蛋白可能具有引导VirD2-T链复合物进入细胞核的功能，D正确。
故选B。
16. α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更容易获得这种酶。下列说法错误的是（ ）
A. 该转基因羊生产的α1-抗胰蛋白酶是自然界已经存在的天然蛋白质
B. 构建表达载体时需将α1-抗胰蛋白酶基因插入乳腺蛋白基因的启动子的上游
C. 若培育出能在膀胱细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊，可能更易得到该酶
D. 该基因工程所需的限制性内切核酸酶可能有多种
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程：（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、α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，说明正常人体内含有α1-抗胰蛋白酶，则该转基因羊生产的α1-抗胰蛋白酶是自然界已经存在的天然蛋白质，A正确；
B、构建表达载体时需将α1-抗胰蛋白酶基因插入乳腺蛋白基因启动子的下游才能正常表达，B错误；
C、由于膀胱中的产物容易获得，不受羊的性别限制，因此将目的基因导入膀胱中，比导入到乳腺中更容易获得，C正确；
D、该基因工程需要用限制酶切割目的基因和载体，所以所需的限制性内切核酸酶可能有多种，D正确。
故选B。
17. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，会引起人们对其安全性的关注，也会与伦理道德发生碰撞，带来新的伦理困惑与挑战。下列对生物技术的安全性与伦理问题的说法错误的是（ ）
A. “基因污染”的危害在于引起了遗传物质的改变，难以立即消除
B. 转基因技术本身是中性的，对人类的影响关键在于利用它的人
C. 应该通过立法，禁止生物武器的生产和扩散
D. 设计试管婴儿技术是为了不生出患病的孩子，无需考虑性别
【答案】D
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响），对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。
【详解】A、基因污染的危害在于引起了遗传物质的改变，且可随着遗传物质传播到子代，难以立即消除，A正确；
B、转基因技术本身是中性的，对人类的影响关键在于利用它的人，但转基因产品可能有利，也可能有害，因而需要进行安全性评价，B正确；
C、生物武器曾对人类造成严重的伤害，因此我国反对生物武器及其技术和设备的扩散，主张全面禁止生物武器，C正确；
D、若某种病是伴性遗传，则该技术需要考虑性别，D错误。
故选D。
18. 噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ）
A. 该技术是将目的基因插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置
B. 该技术可对人和其他动物的抗体库进行体外建库筛选
C. 可利用抗原—抗体杂交技术筛选目标蛋白
D. 通过该技术获取抗体，需要用抗原免疫、细胞融合等步骤
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面。
【详解】A、据图可知，目标蛋白结合在噬菌体的外壳蛋白上，因此该技术是将目的基因插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，A正确；
B、该技术也可将目标蛋白基因插入到细胞膜蛋白基因的适当位置，使外源基因随膜蛋白的表达而表达，因此该技术可对人和其他动物的抗体库进行体外建库筛选，B正确；
C、向构建的噬菌体展示库中加入与目标蛋白相应的抗体，进行抗原抗体杂交，若有杂交带出现，表明目标蛋白已经出现，C正确；
D、通过该技术获取抗体不需要利用细胞融合技术，D错误。
故选D。
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，可能有一个或多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
19. 双对氯苯基三氯乙烷（DDT）是一种不溶于水的有机氯类杀虫剂，自然降解速率较慢，对环境有很大危害。科研人员欲从被DDT污染的土壤中分离出高效降解DDT的菌株，过程如图所示。以下叙述正确的是（ ）
A. 培养基甲、乙和丙都以DDT为唯一碳源，都属于选择培养基
B. ②过程的锥形瓶需要振荡培养一段时间，目的是增加降解DDT菌株的浓度
C. 为防止皿盖上的冷凝水滴落，③过程的培养皿需要倒置培养
D. ③过程采用的接种方法可用于微生物计数，计数结果往往偏大
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析题图：图示表示科研人员从被DDT污染的土壤中分离出高效降解DDT的菌株的主要步骤。其中培养基甲、乙和丙中加入DDT作为唯一碳源，目的是筛选出高效降解DDT的菌株。
【详解】A、该实验的目的是从被双对氯苯基三氯乙烷（DDT）污染的土壤中分离出高效降解DDT的菌株，所以培养基甲和乙都是选择培养基，A正确；
B、②过程的锥形瓶需要振荡培养一段时间，目的是增加培养液溶氧量和使营养物质与菌体充分接触从而增加降解DDT菌株的数量，B正确；
C、由于水分蒸发会在皿盖上形成冷凝水，为防止皿盖上的冷凝水滴落回平板造成污染，③过程的培养皿需要倒置培养，C正确；
D、培养基乙上单菌落的分布比较均匀，说明其接种方法为稀释涂布平板法，可用于微生物计数，由于两个或两个以上活菌连在一起，培养基上只观察到一个菌落，导致结果偏小，D错误。
故选ABC。
20. 人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，但给心梗患者注射大剂量基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其出血副作用。对天然t-PA基因进行改造，并使其在大肠杆菌细胞内表达，可制造出改良t-PA蛋白。下列说法错误的是（ ）
A. 设计制造出改良t-PA蛋白首先要从降低其出血副作用这一预期功能开始
B. 制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程
C. 基因工程需要对基因进行操作，蛋白质工程需要对蛋白质或多肽进行操作
D. 依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列
【答案】CD
【解析】
【分析】蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、该技术的原理是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），因此设计制造出改良t-PA蛋白首先要从降低其出血副作用这一预期功能开始，A正确；
B、制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程需要改造现有基因，属于蛋白质工程，B正确；
C、基因工程和蛋白质工程均需对基因进行分子水平操作，C错误；
D、由于不同密码子可能对应同一氨基酸，因此依据新蛋白质的氨基酸序列能推出多种基因序列，D错误。
故选CD。
21. 黑胫病对甘蓝型油菜危害十分严重，为了抵抗黑胫病，科研人员进行了下图所示实验。已知不同剂量紫外线破坏黑芥染色体形成的染色体片段在细胞融合后，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，下列说法错误的是（ ）
A. 原生质体间的融合是杂交过程中的一个关键环节，需借助技术手段实现
B. 诱导原生质体融合的物理法包括电融合法和高Ca2+—高pH融合法等
C. 用不同剂量紫外线破坏黑芥导致其变异的原理是基因突变
D. 若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目应为54条
【答案】CD
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源植物体细胞，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。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
【详解】A、植物体细胞杂交过程中的一个关键环节，是原生质体间的融合，必须要借助一定的技术手段才能实现，A正确；
B、诱导原生质体融合的物理法包括电融合法和高Ca2+—高pH融合法等，B正确；
C、已知不同剂量紫外线破坏黑芥染色体形成的染色体片段在细胞融合后，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，则用不同剂量紫外线破坏黑芥导致其变异的原理是染色体变异，C错误；
D、不同剂量紫外线破坏黑芥染色体形成的染色体片段在细胞融合后，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上，染色体的数目会减小，则若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目可能小于54条，D错误。
故选CD。
22. 褪黑素是由松果体分泌的一种亲脂性物质。科学家发现，在未成熟卵母细胞培养基中添加褪黑素能够改善卵母细胞的质量，提高卵母细胞的成熟率。下列说法错误的是（ ）
A. 用促性腺激素处理性成熟的雌性动物个体，可获得较多的卵母细胞
B. 不同动物排出的卵母细胞成熟度不同，均需在子宫内进一步成熟才具备受精能力
C. 褪黑素作为信号分子可能与未成熟卵母细胞内的受体结合，激活其成熟基因表达
D. 获能后的精子在触及透明带的瞬间，透明带会迅速发生反应以阻止多精入卵
【答案】BD
【解析】
【分析】精子获能是指刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。
【详解】A、促性腺激素可促进雌性动物多产卵，因此用促性腺激素处理性成熟的雌性动物个体，可获得较多的卵母细胞，A正确；
B、排卵发生在减数第一次分裂前后，因此不同动物排出的卵子成熟程度不同，都要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力，B错误；
C、褪黑素是由松果体分泌的一种亲脂性物质，可通过自由扩散进入细胞，因此褪黑素的受体在细胞内，科学家发现，在未成熟卵母细胞培养基中添加褪黑素能够改善卵母细胞的质量，提高卵母细胞的成熟率。因此推测褪黑素作为信号分子可能与未成熟卵母细胞内的受体结合，激活其成熟基因表达，C正确；
D、在精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入，D错误。
故选BD。
23. 某研究小组利用菜花为材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解
B. 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
C. 研磨液经离心后静置，上清液中会析出白色丝状物
D. 在沸水浴加热条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
【答案】C
【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、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，所以提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解，DNA析出，从而分离蛋白质和DNA，A正确；
B、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，B正确；
C、研磨液经离心后静置，DNA溶解在上清液中，C错误；
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C。
第Ⅱ卷（共58分）
三、非选择题：本部分5道小题，共58分。
24. 聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA的菌种，流程如图所示：
（1）②、③步骤是富集培养过程，需要创设仅适合目的菌株生长的条件，该过程所用的培养基属于___培养基，创设该条件的方法是___。
（2）④步骤采用单菌落挑取法，将所选菌种接种到培养皿中，在此操作过程中如何防止杂菌污染（至少写出两点）?___。
（3）在步骤④的实验过程中，科研人员得出湖水中不只存在一种嗜盐细菌的结论，推测他们的判断依据是___。
（4）以血细胞计数板计数法统计“目的菌”的数量，已知一个大方格（体积为0.1mm3）有25个中方格，五个中方格中总菌数为260个，菌液稀释倍数为100倍，那么原菌液的菌群密度为___个/mL。若要通过菌落数估算该菌液的菌群密度，接种平板时应使用___法，该估算方法的结果有所偏差，原因是___。
【答案】（1） ①. 选择 ②. 增加培养基中的盐度，创造高盐环境
（2）接种过程在火焰旁边进行，接种前灼烧接种环，打开试管后试管口在酒精灯上灼烧，培养皿打开时，在酒精灯旁打开一个缝隙等等
（3）培养基上不同的菌落具有不同的菌落特征
（4） ①. 1.3×109 ②. 稀释涂布平板 ③. 当两个或多个细菌连在一起时，在培养基上只出现一个菌落
【解析】
【分析】选择培养基：在培养基中加入（缺少）某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，用于菌种的分离。
【小问1详解】
②、③步骤是富集培养过程，需要创设仅适合目的菌株生长的条件，这种仅适合目的菌株生长，不利于其它菌体生长的培养基为选择培养基。本实验是生产PHA的菌种，而该菌是一种噬盐的细菌，因此该选择培养基需要加入高盐。
【小问2详解】
在此操作过程中为防止杂菌污染，需要在火焰旁边进行接种，接种前灼烧接种环，打开试管后试管口在酒精灯上灼烧，培养皿打开时，在酒精灯旁打开一个缝隙等等。
【小问3详解】
不同菌体形成的菌落具有不同的菌落特征，可以利用实验得到的不同菌落特征来判断培养基中不只一种嗜盐细菌。
【小问4详解】
原菌液的菌群密度为260÷5×25÷0.1×103×100=1.3×109个/mL，若要计算菌体数量，需要使用稀释涂布平板法接种。由于两个或多个细菌连在一起时，在培养基上只出现一个菌落，因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。
25. 如图表示二倍体植株A（杂合子Aa）和二倍体植株B培育植株①~⑤的过程。
（1）培育植株①的过程称为___，该植株___（填“能”或“不能”）稳定遗传。
（2）培育植株④时常选用茎尖分生组织进行组织培养，目的是为了获得___。
（3）植株⑤为___倍体，该植株___（填“可育”或“不可育”）。这项研究对于培育作物新品种方面的意义在于___。
（4）获得①植株的原理是___。若植株A是一种名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种花卉，植株②是否符合要求?___，为什么?___。
【答案】（1） ①. 花药离体培养 ②. 不能
（2）脱毒苗 （3） ①. 四 ②. 不可育 ③. 克服远缘杂交不亲和的障碍
（4） ①. 植物细胞的全能性 ②. 不符合 ③. 对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养通过染色体加倍得到花卉为纯合子，其基因型不同于原植株
【解析】
【分析】1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
2、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照。
3、植物组织培养中植物激素使用：物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素。
【小问1详解】
培育植株①的过程利用的是花粉粒进行的花药离体培养，由于花粉粒经过减数分裂，染色体减半，则经过花药离体培养得到的植株高度不育，所以该植株不能稳定遗传。
【小问2详解】
为了获得脱毒苗培育植株④时常选用茎尖分生组织进行组织培养。
【小问3详解】
原生质体A（二倍体）和原生质体B（二倍体）融合得到杂种植株⑤为四倍体，由于植株⑤的染色体含有植株A的两个染色体组和植株B的两个染色体组，所以理论上该植株可育。这项研究对于培育作物新品种方面的意义在于克服远缘杂交不亲和的障碍。
【小问4详解】
获得①植株的原理是植物细胞（花粉粒）的全能性。若植株A是一种名贵花卉，获得植株②的过程是单倍体育种，对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养通过染色体加倍得到花卉为纯合子，其基因型不同于原植株。所以植株②不符合要求。
26. 水蛭素是一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质。若用赖氨酸（密码子为AAA、AAG）替换水蛭素第47位的天冬酰胺（密码子为AAC、AAU）后可以提高它的抗凝血活性。某科研团队运用大引物PCR技术进行两轮PCR（PCR1和PCR2），在水蛭素基因的特定位点引入特定突变后（原理见图），合成了大量抗凝血活性增强的水蛭素。操作过程如图：
（1）大引物PCR扩增技术需要在反应体系中加入模板、___、___Mg2+、缓冲液等物质。
（2）在PCR1中，至少需要___个循环才能获得相应的大引物模板，在PCR2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的___。
（3）突变后的水蛭素基因一般通过___来鉴定，若诱变引物的突变位点引入的碱基为C，则改造后水蛭素第47位的氨基酸的密码子是___。
（4）PCR技术设计引物的作用是___，大引物与常规引物相比，其特点是___。
【答案】（1） ①. 4种脱氧核苷酸 ②. 耐高温的DNA聚合酶
（2） ①. 2 ②. ②
（3） ①. 基因测序 ②. AAG
（4） ①. DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链 ②. 大引物特异性高
【解析】
【分析】PCR技术的原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【小问1详解】
PCR反应体系中需要加入模板、含Mg2+的缓冲液、热稳定性DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸。
【小问2详解】
由图可知，大引物的两条链均带有突变位点，进行第一轮循环，得到一个不含突变位点的DNA，一个有一条链含有突变位点的DNA，进行第二轮循环，即可得到三个不含突变位点的DNA和一个两条链均含突变位点的DNA，即大引物；从大引物和目的基因的结合位点分析，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的②链。
【小问3详解】
可以用基因测序的方法检测突变后的水蛭素基因，若天冬氨酸密码子AAC对应基因的模板链中的碱基为TTG，赖氨酸密码子AAG对应基因为TTC，因此将G-C突变为C-G，则可以得到TTC基因。
【小问4详解】
引物的作用是使DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链。大引物与常规引物相比具有高度的特异性。
27. 狂犬病病毒（rabies virus，RV）是一种单链RNA病毒，能够入侵人体的神经细胞，感染人群致死率高达100%。研究发现，RV的基因表达产物M蛋白在调节基因转录和复制的平衡等方面发挥重要作用。科研人员研制了针对M蛋白的单克隆抗体，其制备流程如图所示，①~⑤表示相关过程。
（1）病毒是一种严格寄宿在细胞中生存的生命形式，实验室增殖病毒首先要培养细胞。在体外培养动物细胞时，使用合成培养基通常需要加入___等一些天然成分，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，需要___。
（2）过程①为注射___对小鼠进行免疫；过程②可采用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合，诱导的原理是___；经过程③获得的X细胞为___（填细胞名称）。
（3）过程④通常用96孔板培养和筛选X细胞，其目的是___。利用过程⑤对Y细胞进行大规模培养，获得的抗M蛋白的单克隆抗体可以高效、准确地用于RV病毒的检测，其原因是单克隆抗体具有___、___的特点。
【答案】（1） ①. 血清、血浆 ②. 定期更换培养液
（2） ①. 抗原##M蛋白 ②. 细胞膜的流动性 ③. 杂交瘤细胞
（3） ①. 为了获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞 ②. 特异性强 ③. 灵敏度高
【解析】
分析】动物细胞培养条件
（1）无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染，定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
（2）营养：除正常的有机和无机营养外，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。
（3）适宜的温度和pH：温度为36.5±0.5℃(哺乳动物)，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。
（4）气体环境：含95%空气加5%CO₂的混合气体，其中CO₂的主要作用是维持培养液的pH。
【小问1详解】
在体外培养动物细胞时，使用合成培养基通常需要加入血清、血浆等一些天然成分，有利于细胞的增殖，培养所需气体主要有含95%空气加5%CO₂的混合气体，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，需要定期更换培养液。
【小问2详解】
为了获取M蛋白的单克隆抗体，则需要注射M蛋白（抗原）对小鼠进行免疫；过②可采用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合，诱导的原理是细胞膜的流动性。经过程③获得的X细胞为杂交瘤细胞。
【小问3详解】
为了获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，则过程④通常用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞。单克隆抗体的优点是特异性强，灵敏度高。
28. 人类P基因启动子上游的调控序列中含有UFB蛋白（由肝细胞合成）的结合位点，该位点结合UFB蛋白后，能诱导P基因的表达，从而诱发一种肝细胞疾病。科研人员为确定UFB蛋白结合位点的具体位置，进行了构建重组载体和荧光检测等相关研究。相关信息如图所示。
限制酶识别序列及切割位点：NtI：5'GC↓GGCCGC3' XhI：5'C↓TCGAG3' EcRI：5'G↓AATTC3' MunI：5'C↓AATTG3'
（1）为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增___片段，为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，结合图1和图2分析，需要在引物的___（填“3'端”或“5'端”）添加限制酶的识别序列，其中在F1或F2的末端添加Xhl限制酶的识别序列，在引物R的末端添加___限制酶识别序列。
（2）将扩增的片段分别插入用___限制酶和___限制酶处理的载体中，构建其与荧光蛋白基因融合的载体，以便进一步转化和荧光检测。
（3）将构建的表达载体导入含UFB蛋白受体细胞继续培养，进行荧光检测。根据研究结果推测，UFB蛋白结合的具体位点位于引物F1与F2在调控序列上所对应序列之间的区段上。为了进一步验证该推测，研究者依据相关序列制备了野生型和缺失特定碱基序列的突变型探针，分别与肝细胞核蛋白提取物（UFB）混合，实验分组及结果如图3。
据实验结果分析推测：
①肝细胞核蛋白提取物中含有的UFB与探针中的___结合，阻滞了探针的迁移。
②100倍非标记的野生型探针所起的作用是___。
③推测第5组结果产生的原因是___。
（4）根据以上研究尝试提出预防或治疗该肝脏疾病的思路___（答出两点即可）。
【答案】（1） ①. 调控序列及启动子 ②. 5' ③. EcRI
（2） ①. XhI ②. EcRI
（3） ①. 调控序列 ②. 用于判断UFB是否与野生型探针特异性结合 ③. 结合调控序列的UFB蛋白与UFB抗体结合，增大了迁移阻力，导致迁移距离变短，阻滞带滞后
（4）降低调控序列与UFB蛋白的结合效率；降低UFB蛋白的含量
【解析】
【分析】PCR扩增的原理是DNA双链复制。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，利用DNA的高温变性加热至90-95℃，破坏双链之间的氢键，使DNA解链变为单链。
【小问1详解】
本研究是为了探究UFB蛋白结合位点的具体位置，则需要先设计引物，通过PCR特异性扩增调控序列及启动子片段，为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列，其中在F1或F2的末端添加XhI限制酶的识别序列，由于MunI的识别序列破坏了荧光蛋白基因，NtI位于XhI的上游，为了保证目的片段正确连接，则在引物R的末端添加EcRI限制酶识别序列。
【小问2详解】
由于目的片段的两端的限制酶切位点分别为XhI和EcRI，所以将扩增的片段分别插入用XhI和EcRI处理的载体中，构建其与荧光蛋白基因融合的载体，以便进一步转化和荧光检测。
【小问3详解】
①据图分析，肝细胞核蛋白提取物中含有的UFB与探针中的调控序列结合，阻滞了探针的迁移，导致出现图中的阻滞带。
②100倍非标记的野生型探针与UFB结合，用于判断UFB是否与野生型探针特异性结合。
③结合调控序列的UFB蛋白与UFB抗体结合，增大了迁移阻力，导致迁移距离变短，所以出现阻滞带滞后的结果。
【小问4详解】
结合以上的研究，降低调控序列与UFB蛋白的结合效率；降低UFB蛋白的含量等方法可以预防或治疗该肝脏疾病。组别
猪受精卵数/枚
卵裂率/%
囊胚发育率/%
对照
225
63.28
17.92
甲
225
74.93
23.87
乙
225
70.22
21.96
注：囊胚发育率是指发育到囊胚的胚胎占所有胚胎的比例
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔（中性笔）将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。
2．第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔（中性笔）作答，答案写在答题卡的相应位置上。
第I卷（共42分）
一、选择题：本题共18小题，每小题1.5分，共27分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行。下列关于家庭制作葡萄酒和葡萄醋过程的叙述，正确的是（ ）
A. 制作葡萄酒前，需反复冲洗葡萄以避免杂菌污染
B. 酵母菌与醋酸菌呼吸作用产生CO2的场所始终相同
C. 发酵初期不通气，转为醋酸发酵后，适当通气并适当提高温度
D. 在O2和糖源充足时，醋酸菌能将酒精先转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸
【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葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、制作葡萄酒前，不能反复冲洗葡萄以避免将酵母菌冲掉，A错误；
B、酵母菌有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体，酵母菌无氧呼吸和与醋酸菌呼吸作用产生CO2的场所是细胞质，B错误；
C、发酵初期不通气，酵母菌无氧呼吸产生酒精，醋酸菌是好氧菌，醋酸发酵温度高于酒精的发酵温度，所以转为醋酸发酵后，适当通气并适当提高温度，C正确；
D、乙醇是酵母菌无氧呼吸产生的，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，D错误。
故选C。
2. 《齐民要术》中关于用白菜等原料腌渍泡菜的方法记录如下：收菜时，即择取好者，作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中，其洗菜盐水，澄取清者泄于瓮中。发酵数日后可得到酸脆可口的泡菜。下列说法正确的是（ ）
A. “洗菜盐水，澄取清者泄于瓮中”，有利于保留部分乳酸菌
B. 腌制泡菜的早期有一些气体产生，需定期打开盖子排出
C. 将盐水煮沸和保持坛盖边沿的水槽中始终有水，都是为了避免杂菌污染
D. 泡菜中亚硝酸盐的含量在发酵过程中会不断下降，腌制温度和时间对其有影响
【答案】A
【解析】
【分析】乳酸菌属于厌氧菌。无氧呼吸的场所是细胞质基质，乳酸菌无氧呼吸产物为乳酸。
【详解】A、洗菜盐水中有从蔬菜上清洗下来的菌种，放进发酵瓮中有利于发酵的进行，A正确；
B、腌制泡菜的早期有一些气体产生，会从泡菜坛的边沿冒出，不需要定期拧松盖子排出，腌制泡菜应保证无氧环境，否则会腌制失败，B错误；
C、将盐水煮沸一是除氧，二是灭菌，保持坛盖边沿的水槽中始终有水是为了保证发酵装置中处于无氧状态，C错误；
D、随着腌制时间的变化，泡菜中亚硝酸盐含量先升高后下降，在泡菜的腌制过程中，要注意腌制的时间、温度和食盐用量，主要目的是防止细菌大量繁殖，降低亚硝酸盐含量，D错误。
故选A。
3. 无菌技术在微生物培养中至关重要，下列说法正确的是（ ）
A. 培养基配制好后倒至平板中，然后将平板进行高压蒸汽灭菌
B. 平板划线法仅需在第一次划线前和最后一次划线后对接种环灼烧灭菌
C. 灼烧灭菌的对象可以是金属器具也可以是玻璃器具
D. 巴氏消毒法能杀死牛奶中所有微生物，且不破坏牛奶的营养成分
【答案】CD
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：
①平板划线法：将已经溶化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、培养基配制好后进行高压蒸汽灭菌，然后倒至平板中，A错误；
B、平板划线法第一次划线前灼烧是为了杀死空气中的微生物，后面的每次划线前灼烧是为了杀死残留菌种，保证每次划线菌种来自，上次划线末端，最后一次划线需要对接种环灼烧灭菌，以避免污染环境，B错误；
C、金属器具和玻璃器具可以进行灼烧灭菌，C正确；
D、巴氏消毒法大约是70°C，巴氏消毒法可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，基本不破坏牛奶的营养成分 ，D正确。
故选CD。
4. 不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列说法正确的是（ ）
A. 微生物的培养基都需要加入水、碳源、氮源、无机盐，缺一不可
B. 在培养霉菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性
C. 加入刚果红的培养基只允许纤维素分解菌生长，可借此分离该细菌
D. 以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌
【答案】D
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、并非所有微生物的培养基中都必须含有碳源、氮源，如自养的微生物不需要碳源、固氮微生物不需要氮源，A错误；
B、在培养霉菌时，一般需要将培养基调至酸性，B错误；
C、加入刚果红的培养基属于鉴别培养基，不能起选择作用，C错误；
D、尿素分解菌的氮源是尿素，其他不能利用尿素的菌在只含尿素为氮源的培养基上就不能生长，所以以尿素为唯一氮源的培养基上可以选择尿素分解菌，尿素分解菌可以将尿素分解为氨，进而使酚红指示剂变红，因此以尿素为唯一氮源且含酚红的培养基可选择和鉴别尿素分解菌，D正确。
故选D。
5. 茄子褐纹病是一种由褐纹病菌引起的病害，给茄子的生长和产量造成很大的影响。科研人员通过筛选出对褐纹病菌有较强拮抗作用的微生物，制备生物农药，用于防治茄子褐纹病。其实验主要流程如下：①茄子褐纹病菌的分离纯化和菌种保存；②土壤根系微生物的分离纯化和菌种保存；③抑菌圈试验筛选较强拮抗作用的根系微生物菌株和菌种保存。（抑菌圈是一个以待测微生物菌落为圆心的圆，其周围细菌生长受到抑制而形成的透明圈）。下列说法错误的是（ ）
A. 接种前将灭菌的培养基放置一段时间，目的是检测培养基灭菌是否合格
B. ②步骤中，对土壤溶液进行梯度稀释后再涂布的目的是便于计数
C. 抑菌圈试验所用的琼脂平板应该含有茄子褐纹病菌，且该病菌在琼脂中分布均匀
D. 培养一段时间，观察并比较抑菌圈的大小，抑菌圈越大则说明拮抗作用越强
【答案】B
【解析】
【分析】培养基为目的培养菌的生长繁殖提供碳源、氮源、水、无机盐等营养物质；接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是需将灭菌的培养基放置一段时间，目的是检测培养基灭菌是否合格。
【详解】A、在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，目的是检测培养基平板灭菌是否合格，若灭菌后的空白平板培养一段时间后没有菌落生长，说明培养基平板灭菌合格，A正确；
B、为了将聚集在一起的菌种分散成单个菌细胞，涂布前需进行梯度稀释，否则，土壤溶液中微生物浓度较高，直接培养很难分离得到单菌落。所以②步骤中，对土壤溶液进行梯度稀释后再涂布的目的是分离得到单菌落，B错误；
CD、抑菌圈是一个以待测微生物菌落为圆心的圆，其周围细菌生长受到抑制而形成的透明圈，本实验是筛选出对褐纹病菌有较强拮抗作用的微生物，因此抑菌圈试验所用的琼脂平板应该含有茄子褐纹病菌，且该病菌在琼脂中分布均匀，培养一段时间后，抑菌圈大的即为对褐纹病菌有较强拮抗作用的微生物，CD正确。
故选B。
6. 植物无糖组织培养技术，又称光自养微繁殖技术，它以CO2代替糖作为植物体的碳源。经研究发现，该技术与传统植物组织培养技术相比，能显著提高苗的质量和产苗率，缩短培养周期，降低生产成本。下列说法错误的是（ ）
A. 同一植物不同部位的细胞获得的愈伤组织基因型相同
B. 脱分化过程不只发生在植物组织离体培养过程中
C. CO2代替糖作为植物体的碳源，在一定程度上可以降低杂菌污染
D. 植物无糖组织培养技术需加大培养室中空气流动，从而提高光合速率
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养是利用植物细胞具有全能性，将离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。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。进而发育成完整个体的过程。
【详解】A、同一植物不同部位的细胞获得的愈伤组织基因型可能相同，如花药离体培养，与体细胞的培养其基因型不同，A错误；
B、只有植物组织离体培养过程中才能发生脱分化过程，B正确；
C、CO2代替糖作为植物体的碳源，缺乏有机碳源，自养型微生物不能生存，则在一定程度上可以降低杂菌污染，C正确；
D、植物无糖组织培养技术需要CO2作为碳源，所以需加大培养室中空气流动，从而提高光合速率，D正确。
故选A。
7. 青蒿素是目前世界上唯一有特效的抗疟疾药物，主要从黄花蒿的叶片中提取，但提取量很少。为了提高青蒿素的产量，科学家选取黄花蒿叶柄的幼嫩茎段进行组织培养时，发现它的愈伤组织中没有青蒿素，但是由愈伤组织形成的芽和苗中均有少量青蒿素。下列说法正确的是（ ）
A. 对所选取黄花蒿叶柄的幼嫩茎段应做彻底的灭菌处理
B. 对分化培养基灭菌前需添加生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类等生长调节剂
C. 黄花蒿的愈伤组织中没有青蒿素是因为相关基因没有表达
D. 生长素/细胞分裂素比值高时，可促进愈伤组织再分化形成芽
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术的应用：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】A、对所选取的黄花蒿叶柄的幼嫩茎段应做消毒处理，不能灭菌，A错误；
B、生长调节剂应该在分化培养基灭菌后添加，B错误；
C、由同一个受精卵发育而来的个体细胞中基因都相同，黄花蒿的愈伤组织中没有青蒿素是因为相关基因没有表达，C正确；
D、生长素与细胞分裂素之间的比值高时，可促进愈伤组织分化成根，D错误。
故选C。
8. 下图是两种二倍体植物细胞（甲、乙）融合并培育新植株的过程。下列说法错误的是（ ）
A. 过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基
B. 过程⑥炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
C. 过程①可用酶解法去除细胞壁，过程③表示细胞壁的再生
D. 过程②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，体现了细胞膜的流动性
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：图示为两种二倍体植物细胞（甲、乙）融合并培育新植株的过程，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程；⑥表示个体发育过程。
【详解】A、生长素与细胞分裂素比值大时，有利于根的分化，生长素与细胞分裂素比值低时，有利于芽的分化，④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程；⑥表示个体发育过程，这三个过程需要根据生长发育进程更换不同的固体培养基，A正确；
B、过程⑥炼苗时已经将植物在含蛭石和草炭土的基质上培养，炼苗后移栽到普通土壤即可，不需要在土壤中加蔗糖和植物激素，B错误；
C、过程①可用酶解法去除细胞壁获得原生质体，过程③表示细胞壁的再生，形成杂种细胞，C正确；
D、过程②可用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合，体现了细胞膜的流动性，D正确。
故选B。
9. 传染性早熟病毒（IPV）是一种导致罗氏沼虾性早熟和生长缓慢的新型病毒，主要侵染罗氏沼虾的神经组织。研究人员利用虾类神经细胞系培养技术来研究IPV病毒与宿主细胞的互作情况，如图是部分培养过程。下列说法正确的是（ ）
A. 乙过程加入木瓜蛋白酶是为了创造无菌、无毒的培养环境
B. 戊过程属于传代培养过程，在该过程中可获得虾类神经细胞系
C. 丁过程会出现悬浮或贴壁生长的细胞，可以直接采用离心法进行收集
D. 为避免培养过程中杂菌污染，丙、丁过程培养瓶盖必须旋紧以防漏气
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞制成细胞悬液→转入培养液(传代培养) →放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、由于动物细胞间存在粘连蛋白，故甲→乙和丙→丁过程需要用木瓜蛋白酶处理，分散成单个细胞，A错误；
B、戊过程属于传代培养过程，此过程少数细胞会发生突变，朝着癌细胞方向发展，所以在该过程中可获得虾类神经细胞系，B正确；
C、传代培养时，悬浮培养的细胞可直接用离心法收集，贴壁生长的细胞需要先用胰蛋白酶处理，C错误；
D、为避免培养过程中的杂菌污染，保证其气体需要，丙、丁过程中需松动培养瓶盖，将其置于含95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中培养，D错误。
故选B。
10. CD34+细胞是一种主要分布在骨髓、外周血和脐带血中造血干细胞，也称为内皮祖细胞，在血管维持和心脏修复中起着至关重要的作用。CD34+细胞经体外培养后能够转移到对应的缺血心肌组织，促进血管生成和组织再生。下列说法错误的是（ ）
A. CD34+细胞属于成体干细胞，可从成体组织、器官中获取
B. 胚胎干细胞和CD34+细胞形态和功能的差异主要是因为基因的不同
C. CD34+细胞发挥作用具有靶向性，可能与细胞特异性表达的某些糖蛋白有关
D. 对心衰患者通过注射来源于自身的CD34+细胞进行治疗，可避免免疫排斥反应
【答案】B
【解析】
【分析】1、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。一般认为，成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
2、造血干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞，主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中。
【详解】A、CD34+细胞是一种主要分布在骨髓、外周血和脐带血中的造血干细胞，CD34+细胞属于成体干细胞，可从成体组织、器官中获取，A正确；
B、胚胎干细胞和CD34+细胞的基因是相同的，二者形态和功能的差异主要是因为基因的选择性表达，B错误；
C、糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，CD34+细胞发挥作用具有靶向性，可能与细胞特异性表达的某些糖蛋白有关，C正确；
D、CD34+细胞可以来源于病人自身的体细胞，将其移植回患心衰病人体内后，可以避免免疫排斥反应，D正确。
故选B。
11. 科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物（ADC），ADC可以选择性杀伤肿瘤细胞，从而大大降低对健康细胞的毒害作用。其作用机制如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 制备单克隆抗体涉及的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植
B. ADC能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，其原理是抗体与药物特异性结合
C. ADC经胞吞进入肿瘤细胞的过程需要载体蛋白参与并消耗能量
D. 细胞毒素可能通过激活肿瘤细胞中凋亡基因的表达来杀伤肿瘤细胞
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终可注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、制备单克隆抗体涉及的技术有动物细胞培养、动物细胞融合，没有涉及动物细胞核移植，A错误；
B、ADC能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，其原理是抗体与肿瘤上的抗原特异性结合，B错误；
C、ADC经胞吞进入肿瘤细胞的过程不需要载体蛋白，但需要消耗能量，依赖细胞膜的流动性，C错误；
D、ADC进入细胞后，使肿瘤细胞的溶酶体破裂，释放水解酶，将细胞裂解，推测细胞毒素可能通过激活肿瘤细胞中凋亡基因的表达来杀伤肿瘤细胞，D正确。
故选D。
12. 为探究中药成分甲、乙对猪胚胎体外发育的影响，研究小组在培养液中分别添加适量用生理盐水配制的中药成分甲、乙进行了相关研究，实验结果如表所示。下列说法错误的是（ ）
A. 本实验的对照组应使用等量生理盐水的培养液
B. 囊胚期胚胎中有机物的总量和种类小于卵裂期胚胎
C. 囊胚期胚胎出现了细胞分化，其滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘
D. 中药成分甲促进猪受精卵发育为囊胚的作用大于中药成分乙
【答案】B
【解析】
【分析】因桑葚胚或囊胚时期的细胞未分化或分化程度很低，所以移植的胚胎一般取桑葚胚或囊胚；滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在原肠胚期；对囊胚阶段的内细胞团的分割要求均等；卵裂期胚胎中细胞数目增加，但有机物总量在不断减少。
【详解】A、本实验的对照组应使用等量生理盐水的培养液，排除无关变量的影响，A正确；
B、囊胚期胚胎中有机物的总量小于卵裂期胚胎，由于囊胚期胚胎发生了细胞的分化，则有机物种类大于卵裂期胚胎，B错误；
C、囊胚期胚胎出现了细胞分化，其滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，C正确；
D、中药成分甲组的囊胚发育率为23.87%，中药成分乙组的囊胚发育率21.96%，所以中药成分甲促进猪受精卵发育为囊胚的作用大于中药成分乙，D正确。
故选B。
13. DNA电泳是基因工程中最基本的技术，广泛用于核酸等成分的分离和鉴定。下列关于电泳技术的叙述，错误的是（ ）
A. 凝胶的浓度也会影响DNA分子的迁移速率
B. 琼脂糖溶液中加入的核酸染料利于DNA在紫外灯下被检测
C. 制备琼脂糖凝胶时，需待凝胶溶液完全冷却后再加入适量的核酸染料搅拌混匀
D. 一般情况下分子量较大的扩增产物与点样处的距离较小
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基因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，这个过程是电泳。
【详解】A、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率，进而影响DNA分子呈现的电泳效果，A正确；
BC、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，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，因此制备琼脂糖凝胶时，需待凝胶溶液却至常温后（不能完全冷却后加入，否则琼脂糖凝胶呈固体状态），后再加入适量的核酸染料搅拌混匀，B正确，C错误；
D、DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子大小有关，DNA分子越小移动的越快，DNA分子越大移动的越慢，D正确。
故选C。
14. 我国科学家成功用诱导多能干细胞（iPS细胞）克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（ ）
A. 组蛋白乙酰化和去甲基化可以使生物发生可遗传变化
B. ①过程中小分子化合物能诱导小鼠成纤维细胞脱分化为iPS细胞
C. ③过程获得的重构胚细胞中的线粒体来自去核的卵母细胞
D. 若④过程中对重构胚进行胚胎分割，移植后可获得多只克隆鼠
【答案】A
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、组蛋白乙酰化和去甲基化导致基因的表达发生了变异，有利于重构胚后续的胚胎发育过程，但是遗传物质没有发生变化，A错误；
B、科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称iPS），①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞转化为iPS细胞，B正确；
C、去核的卵母细胞提供了细胞质，则③过程获得的重构胚细胞中的线粒体来自去核的卵母细胞，C正确；
D、若④过程中对重构胚进行胚胎分割，移植后可获得多只基因型相同的克隆鼠，D正确。
故选C。
15. 农杆菌是一种生活在土壤中的微生物，能侵染双子叶和裸子植物。当植物受伤时，农杆菌首先吸附于植物表面伤口，受伤植物分泌的酚类化合物可以诱导农杆菌的Vir基因表达产生Vir蛋白。其中VirD1/D2蛋白复合体可将Ti质粒上的一段T-DNA单链（T链）切下并形成VirD2-T链复合物。转移至植物细胞中的VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体进入细胞核，将T链随机整合到染色体上。下列说法错误的是（ ）
A. 农杆菌质粒是一种能实现DNA转移和整合的天然系统
B. Vir基因位于T-DNA中，其产物对T-DNA的转移及整合必不可少
C. VirD1/D2蛋白复合体起到限制酶的作用
D. VirE2蛋白可能具有引导VirD2-T链复合物进入细胞核的功能
【答案】B
【解析】
【分析】将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，其依据主要是：当植物受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
【详解】A、农杆菌的质粒DNA能够整合到植物染色体上，所以农杆菌的质粒是一种能实现DNA转移和整合的天然系统，A正确；
B、根据题干信息无法确定Vir基因的位置，其产物对T-DNA的转移及整合必不可少，B错误；
C、VirD1/D2蛋白复合体可将Ti质粒上的一段T-DNA 单链(T链)切下并形成VirD2-T链复合物，说明VirD1/D2 蛋白复合体起到限制酶的作用，C正确；
D、VirD2-T链复合物结合VirE2等蛋白形成T复合体进入细胞核，将T链随机整合到植物染色体上，说明VirE2 蛋白可能具有引导VirD2-T链复合物进入细胞核的功能，D正确。
故选B。
16. α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更容易获得这种酶。下列说法错误的是（ ）
A. 该转基因羊生产的α1-抗胰蛋白酶是自然界已经存在的天然蛋白质
B. 构建表达载体时需将α1-抗胰蛋白酶基因插入乳腺蛋白基因的启动子的上游
C. 若培育出能在膀胱细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊，可能更易得到该酶
D. 该基因工程所需的限制性内切核酸酶可能有多种
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程：（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、α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，说明正常人体内含有α1-抗胰蛋白酶，则该转基因羊生产的α1-抗胰蛋白酶是自然界已经存在的天然蛋白质，A正确；
B、构建表达载体时需将α1-抗胰蛋白酶基因插入乳腺蛋白基因启动子的下游才能正常表达，B错误；
C、由于膀胱中的产物容易获得，不受羊的性别限制，因此将目的基因导入膀胱中，比导入到乳腺中更容易获得，C正确；
D、该基因工程需要用限制酶切割目的基因和载体，所以所需的限制性内切核酸酶可能有多种，D正确。
故选B。
17. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，会引起人们对其安全性的关注，也会与伦理道德发生碰撞，带来新的伦理困惑与挑战。下列对生物技术的安全性与伦理问题的说法错误的是（ ）
A. “基因污染”的危害在于引起了遗传物质的改变，难以立即消除
B. 转基因技术本身是中性的，对人类的影响关键在于利用它的人
C. 应该通过立法，禁止生物武器的生产和扩散
D. 设计试管婴儿技术是为了不生出患病的孩子，无需考虑性别
【答案】D
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响），对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。
【详解】A、基因污染的危害在于引起了遗传物质的改变，且可随着遗传物质传播到子代，难以立即消除，A正确；
B、转基因技术本身是中性的，对人类的影响关键在于利用它的人，但转基因产品可能有利，也可能有害，因而需要进行安全性评价，B正确；
C、生物武器曾对人类造成严重的伤害，因此我国反对生物武器及其技术和设备的扩散，主张全面禁止生物武器，C正确；
D、若某种病是伴性遗传，则该技术需要考虑性别，D错误。
故选D。
18. 噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ）
A. 该技术是将目的基因插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置
B. 该技术可对人和其他动物的抗体库进行体外建库筛选
C. 可利用抗原—抗体杂交技术筛选目标蛋白
D. 通过该技术获取抗体，需要用抗原免疫、细胞融合等步骤
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面。
【详解】A、据图可知，目标蛋白结合在噬菌体的外壳蛋白上，因此该技术是将目的基因插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，A正确；
B、该技术也可将目标蛋白基因插入到细胞膜蛋白基因的适当位置，使外源基因随膜蛋白的表达而表达，因此该技术可对人和其他动物的抗体库进行体外建库筛选，B正确；
C、向构建的噬菌体展示库中加入与目标蛋白相应的抗体，进行抗原抗体杂交，若有杂交带出现，表明目标蛋白已经出现，C正确；
D、通过该技术获取抗体不需要利用细胞融合技术，D错误。
故选D。
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，可能有一个或多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
19. 双对氯苯基三氯乙烷（DDT）是一种不溶于水的有机氯类杀虫剂，自然降解速率较慢，对环境有很大危害。科研人员欲从被DDT污染的土壤中分离出高效降解DDT的菌株，过程如图所示。以下叙述正确的是（ ）
A. 培养基甲、乙和丙都以DDT为唯一碳源，都属于选择培养基
B. ②过程的锥形瓶需要振荡培养一段时间，目的是增加降解DDT菌株的浓度
C. 为防止皿盖上的冷凝水滴落，③过程的培养皿需要倒置培养
D. ③过程采用的接种方法可用于微生物计数，计数结果往往偏大
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析题图：图示表示科研人员从被DDT污染的土壤中分离出高效降解DDT的菌株的主要步骤。其中培养基甲、乙和丙中加入DDT作为唯一碳源，目的是筛选出高效降解DDT的菌株。
【详解】A、该实验的目的是从被双对氯苯基三氯乙烷（DDT）污染的土壤中分离出高效降解DDT的菌株，所以培养基甲和乙都是选择培养基，A正确；
B、②过程的锥形瓶需要振荡培养一段时间，目的是增加培养液溶氧量和使营养物质与菌体充分接触从而增加降解DDT菌株的数量，B正确；
C、由于水分蒸发会在皿盖上形成冷凝水，为防止皿盖上的冷凝水滴落回平板造成污染，③过程的培养皿需要倒置培养，C正确；
D、培养基乙上单菌落的分布比较均匀，说明其接种方法为稀释涂布平板法，可用于微生物计数，由于两个或两个以上活菌连在一起，培养基上只观察到一个菌落，导致结果偏小，D错误。
故选ABC。
20. 人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，但给心梗患者注射大剂量基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其出血副作用。对天然t-PA基因进行改造，并使其在大肠杆菌细胞内表达，可制造出改良t-PA蛋白。下列说法错误的是（ ）
A. 设计制造出改良t-PA蛋白首先要从降低其出血副作用这一预期功能开始
B. 制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程
C. 基因工程需要对基因进行操作，蛋白质工程需要对蛋白质或多肽进行操作
D. 依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列
【答案】CD
【解析】
【分析】蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、该技术的原理是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），因此设计制造出改良t-PA蛋白首先要从降低其出血副作用这一预期功能开始，A正确；
B、制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程需要改造现有基因，属于蛋白质工程，B正确；
C、基因工程和蛋白质工程均需对基因进行分子水平操作，C错误；
D、由于不同密码子可能对应同一氨基酸，因此依据新蛋白质的氨基酸序列能推出多种基因序列，D错误。
故选CD。
21. 黑胫病对甘蓝型油菜危害十分严重，为了抵抗黑胫病，科研人员进行了下图所示实验。已知不同剂量紫外线破坏黑芥染色体形成的染色体片段在细胞融合后，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，下列说法错误的是（ ）
A. 原生质体间的融合是杂交过程中的一个关键环节，需借助技术手段实现
B. 诱导原生质体融合的物理法包括电融合法和高Ca2+—高pH融合法等
C. 用不同剂量紫外线破坏黑芥导致其变异的原理是基因突变
D. 若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目应为54条
【答案】CD
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源植物体细胞，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。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
【详解】A、植物体细胞杂交过程中的一个关键环节，是原生质体间的融合，必须要借助一定的技术手段才能实现，A正确；
B、诱导原生质体融合的物理法包括电融合法和高Ca2+—高pH融合法等，B正确；
C、已知不同剂量紫外线破坏黑芥染色体形成的染色体片段在细胞融合后，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，则用不同剂量紫外线破坏黑芥导致其变异的原理是染色体变异，C错误；
D、不同剂量紫外线破坏黑芥染色体形成的染色体片段在细胞融合后，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上，染色体的数目会减小，则若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目可能小于54条，D错误。
故选CD。
22. 褪黑素是由松果体分泌的一种亲脂性物质。科学家发现，在未成熟卵母细胞培养基中添加褪黑素能够改善卵母细胞的质量，提高卵母细胞的成熟率。下列说法错误的是（ ）
A. 用促性腺激素处理性成熟的雌性动物个体，可获得较多的卵母细胞
B. 不同动物排出的卵母细胞成熟度不同，均需在子宫内进一步成熟才具备受精能力
C. 褪黑素作为信号分子可能与未成熟卵母细胞内的受体结合，激活其成熟基因表达
D. 获能后的精子在触及透明带的瞬间，透明带会迅速发生反应以阻止多精入卵
【答案】BD
【解析】
【分析】精子获能是指刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象称为“精子获能”。
【详解】A、促性腺激素可促进雌性动物多产卵，因此用促性腺激素处理性成熟的雌性动物个体，可获得较多的卵母细胞，A正确；
B、排卵发生在减数第一次分裂前后，因此不同动物排出的卵子成熟程度不同，都要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力，B错误；
C、褪黑素是由松果体分泌的一种亲脂性物质，可通过自由扩散进入细胞，因此褪黑素的受体在细胞内，科学家发现，在未成熟卵母细胞培养基中添加褪黑素能够改善卵母细胞的质量，提高卵母细胞的成熟率。因此推测褪黑素作为信号分子可能与未成熟卵母细胞内的受体结合，激活其成熟基因表达，C正确；
D、在精子触及卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入，D错误。
故选BD。
23. 某研究小组利用菜花为材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解
B. 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
C. 研磨液经离心后静置，上清液中会析出白色丝状物
D. 在沸水浴加热条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
【答案】C
【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、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，所以提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解，DNA析出，从而分离蛋白质和DNA，A正确；
B、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，B正确；
C、研磨液经离心后静置，DNA溶解在上清液中，C错误；
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C。
第Ⅱ卷（共58分）
三、非选择题：本部分5道小题，共58分。
24. 聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由嗜盐细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的理化特性，废弃后易被生物降解，可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA的菌种，流程如图所示：
（1）②、③步骤是富集培养过程，需要创设仅适合目的菌株生长的条件，该过程所用的培养基属于___培养基，创设该条件的方法是___。
（2）④步骤采用单菌落挑取法，将所选菌种接种到培养皿中，在此操作过程中如何防止杂菌污染（至少写出两点）?___。
（3）在步骤④的实验过程中，科研人员得出湖水中不只存在一种嗜盐细菌的结论，推测他们的判断依据是___。
（4）以血细胞计数板计数法统计“目的菌”的数量，已知一个大方格（体积为0.1mm3）有25个中方格，五个中方格中总菌数为260个，菌液稀释倍数为100倍，那么原菌液的菌群密度为___个/mL。若要通过菌落数估算该菌液的菌群密度，接种平板时应使用___法，该估算方法的结果有所偏差，原因是___。
【答案】（1） ①. 选择 ②. 增加培养基中的盐度，创造高盐环境
（2）接种过程在火焰旁边进行，接种前灼烧接种环，打开试管后试管口在酒精灯上灼烧，培养皿打开时，在酒精灯旁打开一个缝隙等等
（3）培养基上不同的菌落具有不同的菌落特征
（4） ①. 1.3×109 ②. 稀释涂布平板 ③. 当两个或多个细菌连在一起时，在培养基上只出现一个菌落
【解析】
【分析】选择培养基：在培养基中加入（缺少）某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，用于菌种的分离。
【小问1详解】
②、③步骤是富集培养过程，需要创设仅适合目的菌株生长的条件，这种仅适合目的菌株生长，不利于其它菌体生长的培养基为选择培养基。本实验是生产PHA的菌种，而该菌是一种噬盐的细菌，因此该选择培养基需要加入高盐。
【小问2详解】
在此操作过程中为防止杂菌污染，需要在火焰旁边进行接种，接种前灼烧接种环，打开试管后试管口在酒精灯上灼烧，培养皿打开时，在酒精灯旁打开一个缝隙等等。
【小问3详解】
不同菌体形成的菌落具有不同的菌落特征，可以利用实验得到的不同菌落特征来判断培养基中不只一种嗜盐细菌。
【小问4详解】
原菌液的菌群密度为260÷5×25÷0.1×103×100=1.3×109个/mL，若要计算菌体数量，需要使用稀释涂布平板法接种。由于两个或多个细菌连在一起时，在培养基上只出现一个菌落，因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少。
25. 如图表示二倍体植株A（杂合子Aa）和二倍体植株B培育植株①~⑤的过程。
（1）培育植株①的过程称为___，该植株___（填“能”或“不能”）稳定遗传。
（2）培育植株④时常选用茎尖分生组织进行组织培养，目的是为了获得___。
（3）植株⑤为___倍体，该植株___（填“可育”或“不可育”）。这项研究对于培育作物新品种方面的意义在于___。
（4）获得①植株的原理是___。若植株A是一种名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种花卉，植株②是否符合要求?___，为什么?___。
【答案】（1） ①. 花药离体培养 ②. 不能
（2）脱毒苗 （3） ①. 四 ②. 不可育 ③. 克服远缘杂交不亲和的障碍
（4） ①. 植物细胞的全能性 ②. 不符合 ③. 对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养通过染色体加倍得到花卉为纯合子，其基因型不同于原植株
【解析】
【分析】1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
2、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照。
3、植物组织培养中植物激素使用：物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素。
【小问1详解】
培育植株①的过程利用的是花粉粒进行的花药离体培养，由于花粉粒经过减数分裂，染色体减半，则经过花药离体培养得到的植株高度不育，所以该植株不能稳定遗传。
【小问2详解】
为了获得脱毒苗培育植株④时常选用茎尖分生组织进行组织培养。
【小问3详解】
原生质体A（二倍体）和原生质体B（二倍体）融合得到杂种植株⑤为四倍体，由于植株⑤的染色体含有植株A的两个染色体组和植株B的两个染色体组，所以理论上该植株可育。这项研究对于培育作物新品种方面的意义在于克服远缘杂交不亲和的障碍。
【小问4详解】
获得①植株的原理是植物细胞（花粉粒）的全能性。若植株A是一种名贵花卉，获得植株②的过程是单倍体育种，对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养通过染色体加倍得到花卉为纯合子，其基因型不同于原植株。所以植株②不符合要求。
26. 水蛭素是一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质。若用赖氨酸（密码子为AAA、AAG）替换水蛭素第47位的天冬酰胺（密码子为AAC、AAU）后可以提高它的抗凝血活性。某科研团队运用大引物PCR技术进行两轮PCR（PCR1和PCR2），在水蛭素基因的特定位点引入特定突变后（原理见图），合成了大量抗凝血活性增强的水蛭素。操作过程如图：
（1）大引物PCR扩增技术需要在反应体系中加入模板、___、___Mg2+、缓冲液等物质。
（2）在PCR1中，至少需要___个循环才能获得相应的大引物模板，在PCR2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的___。
（3）突变后的水蛭素基因一般通过___来鉴定，若诱变引物的突变位点引入的碱基为C，则改造后水蛭素第47位的氨基酸的密码子是___。
（4）PCR技术设计引物的作用是___，大引物与常规引物相比，其特点是___。
【答案】（1） ①. 4种脱氧核苷酸 ②. 耐高温的DNA聚合酶
（2） ①. 2 ②. ②
（3） ①. 基因测序 ②. AAG
（4） ①. DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链 ②. 大引物特异性高
【解析】
【分析】PCR技术的原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【小问1详解】
PCR反应体系中需要加入模板、含Mg2+的缓冲液、热稳定性DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸。
【小问2详解】
由图可知，大引物的两条链均带有突变位点，进行第一轮循环，得到一个不含突变位点的DNA，一个有一条链含有突变位点的DNA，进行第二轮循环，即可得到三个不含突变位点的DNA和一个两条链均含突变位点的DNA，即大引物；从大引物和目的基因的结合位点分析，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的②链。
【小问3详解】
可以用基因测序的方法检测突变后的水蛭素基因，若天冬氨酸密码子AAC对应基因的模板链中的碱基为TTG，赖氨酸密码子AAG对应基因为TTC，因此将G-C突变为C-G，则可以得到TTC基因。
【小问4详解】
引物的作用是使DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链。大引物与常规引物相比具有高度的特异性。
27. 狂犬病病毒（rabies virus，RV）是一种单链RNA病毒，能够入侵人体的神经细胞，感染人群致死率高达100%。研究发现，RV的基因表达产物M蛋白在调节基因转录和复制的平衡等方面发挥重要作用。科研人员研制了针对M蛋白的单克隆抗体，其制备流程如图所示，①~⑤表示相关过程。
（1）病毒是一种严格寄宿在细胞中生存的生命形式，实验室增殖病毒首先要培养细胞。在体外培养动物细胞时，使用合成培养基通常需要加入___等一些天然成分，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，需要___。
（2）过程①为注射___对小鼠进行免疫；过程②可采用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合，诱导的原理是___；经过程③获得的X细胞为___（填细胞名称）。
（3）过程④通常用96孔板培养和筛选X细胞，其目的是___。利用过程⑤对Y细胞进行大规模培养，获得的抗M蛋白的单克隆抗体可以高效、准确地用于RV病毒的检测，其原因是单克隆抗体具有___、___的特点。
【答案】（1） ①. 血清、血浆 ②. 定期更换培养液
（2） ①. 抗原##M蛋白 ②. 细胞膜的流动性 ③. 杂交瘤细胞
（3） ①. 为了获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞 ②. 特异性强 ③. 灵敏度高
【解析】
分析】动物细胞培养条件
（1）无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染，定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
（2）营养：除正常的有机和无机营养外，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。
（3）适宜的温度和pH：温度为36.5±0.5℃(哺乳动物)，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。
（4）气体环境：含95%空气加5%CO₂的混合气体，其中CO₂的主要作用是维持培养液的pH。
【小问1详解】
在体外培养动物细胞时，使用合成培养基通常需要加入血清、血浆等一些天然成分，有利于细胞的增殖，培养所需气体主要有含95%空气加5%CO₂的混合气体，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，需要定期更换培养液。
【小问2详解】
为了获取M蛋白的单克隆抗体，则需要注射M蛋白（抗原）对小鼠进行免疫；过②可采用灭活的病毒诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合，诱导的原理是细胞膜的流动性。经过程③获得的X细胞为杂交瘤细胞。
【小问3详解】
为了获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，则过程④通常用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞。单克隆抗体的优点是特异性强，灵敏度高。
28. 人类P基因启动子上游的调控序列中含有UFB蛋白（由肝细胞合成）的结合位点，该位点结合UFB蛋白后，能诱导P基因的表达，从而诱发一种肝细胞疾病。科研人员为确定UFB蛋白结合位点的具体位置，进行了构建重组载体和荧光检测等相关研究。相关信息如图所示。
限制酶识别序列及切割位点：NtI：5'GC↓GGCCGC3' XhI：5'C↓TCGAG3' EcRI：5'G↓AATTC3' MunI：5'C↓AATTG3'
（1）为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增___片段，为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，结合图1和图2分析，需要在引物的___（填“3'端”或“5'端”）添加限制酶的识别序列，其中在F1或F2的末端添加Xhl限制酶的识别序列，在引物R的末端添加___限制酶识别序列。
（2）将扩增的片段分别插入用___限制酶和___限制酶处理的载体中，构建其与荧光蛋白基因融合的载体，以便进一步转化和荧光检测。
（3）将构建的表达载体导入含UFB蛋白受体细胞继续培养，进行荧光检测。根据研究结果推测，UFB蛋白结合的具体位点位于引物F1与F2在调控序列上所对应序列之间的区段上。为了进一步验证该推测，研究者依据相关序列制备了野生型和缺失特定碱基序列的突变型探针，分别与肝细胞核蛋白提取物（UFB）混合，实验分组及结果如图3。
据实验结果分析推测：
①肝细胞核蛋白提取物中含有的UFB与探针中的___结合，阻滞了探针的迁移。
②100倍非标记的野生型探针所起的作用是___。
③推测第5组结果产生的原因是___。
（4）根据以上研究尝试提出预防或治疗该肝脏疾病的思路___（答出两点即可）。
【答案】（1） ①. 调控序列及启动子 ②. 5' ③. EcRI
（2） ①. XhI ②. EcRI
（3） ①. 调控序列 ②. 用于判断UFB是否与野生型探针特异性结合 ③. 结合调控序列的UFB蛋白与UFB抗体结合，增大了迁移阻力，导致迁移距离变短，阻滞带滞后
（4）降低调控序列与UFB蛋白的结合效率；降低UFB蛋白的含量
【解析】
【分析】PCR扩增的原理是DNA双链复制。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，利用DNA的高温变性加热至90-95℃，破坏双链之间的氢键，使DNA解链变为单链。
【小问1详解】
本研究是为了探究UFB蛋白结合位点的具体位置，则需要先设计引物，通过PCR特异性扩增调控序列及启动子片段，为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列，其中在F1或F2的末端添加XhI限制酶的识别序列，由于MunI的识别序列破坏了荧光蛋白基因，NtI位于XhI的上游，为了保证目的片段正确连接，则在引物R的末端添加EcRI限制酶识别序列。
【小问2详解】
由于目的片段的两端的限制酶切位点分别为XhI和EcRI，所以将扩增的片段分别插入用XhI和EcRI处理的载体中，构建其与荧光蛋白基因融合的载体，以便进一步转化和荧光检测。
【小问3详解】
①据图分析，肝细胞核蛋白提取物中含有的UFB与探针中的调控序列结合，阻滞了探针的迁移，导致出现图中的阻滞带。
②100倍非标记的野生型探针与UFB结合，用于判断UFB是否与野生型探针特异性结合。
③结合调控序列的UFB蛋白与UFB抗体结合，增大了迁移阻力，导致迁移距离变短，所以出现阻滞带滞后的结果。
【小问4详解】
结合以上的研究，降低调控序列与UFB蛋白的结合效率；降低UFB蛋白的含量等方法可以预防或治疗该肝脏疾病。组别
猪受精卵数/枚
卵裂率/%
囊胚发育率/%
对照
225
63.28
17.92
甲
225
74.93
23.87
乙
225
70.22
21.96
注：囊胚发育率是指发育到囊胚的胚胎占所有胚胎的比例
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