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山东省烟台市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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1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 传统发酵技术大大丰富了食物的品种。酵母菌、毛霉菌、醋酸菌等都是传统发酵技术中的重要菌种。下列说法错误的是（ ）
A. 家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
B. 果酒发酵瓶内留有一定空间有利于酵母菌的繁殖
C. 毛霉能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D. 果醋制作过程中出现CO2，说明发酵底物缺少糖源
【答案】D
【解析】
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～30℃、前期需氧，后期不需氧；
2、果醋制作菌种是醋酸菌，属于原核细胞，适宜温度为30～35℃，需要持续通入氧气。
【详解】A、家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境，有多种微生物参与发酵过程，因此均不是纯种发酵，A正确；
B、果酒发酵的菌种是酵母菌，代谢类型为兼性厌氧型，所以瓶内留有一定空间，增加氧气含量，有利于酵母菌的繁殖，增加酵母菌的数量，B正确；
C、毛霉可以分泌蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，C正确；
D、若缺少糖源、氧气充足，醋酸菌将乙醇变为乙醛，乙醛变为醋酸，不会产生CO2，D错误。
故选D。
2. 泡菜制作通常是把洗净晾干的蔬菜放入经开水消毒过的泡菜坛中，乳酸菌与酵母菌等多种微生物进行代谢产生乳酸、酒精等物质，赋予了泡菜特殊的风味。泡菜腌制的早期酵母菌代谢活跃，中晚期乳酸菌代谢活跃乳酸积累，其他菌种的代谢被抑制。下列说法错误的是（ ）
A. 泡菜腌制全过程需保持密封，以利于菌种的厌氧呼吸
B. 酵母菌在中晚期的代谢被抑制的原因是泡菜坛中缺氧
C. 泡菜制作过程中冒出气泡是酵母菌等呼吸作用产生的CO2
D. 在泡菜坛中加入发酵产生的泡菜汁可以加快发酵进程
【答案】B
【解析】
【分析】在泡菜发酵过程初期，由于发酵坛内有少量氧气，所以酵母菌会进行有氧呼吸，并产生CO2气体；当氧气耗尽时，开始进行无氧呼吸，该过程也会产生CO2气体，且此时产生的气体会增大坛内气压，使产生的气体和剩余空气从坛沿水槽内溢出。随着发酵过程的进行，乳酸不断积累，当积累到一定程度时，会抑制其他微生物的生长，甚至杀死微生物。到发酵后期，乳酸含量过高，pH过低会抑制乳酸菌的生长。在整个过程中，亚硝酸盐含量的变化是先升高后降低。
【详解】A、泡菜腌制的全过程需保持密封，以利于乳酸菌菌种的厌氧呼吸，A正确；
B、酵母菌在中晚期的代谢被抑制的原因是泡菜坛中乳酸含量过高，pH过低会抑制酵母菌代谢，B错误；
C、泡菜制作过程中冒出气泡是酵母菌等呼吸作用产生的CO2，C正确；
D、在泡菜坛中加入发酵产生的泡菜汁，其中含有乳酸菌，可以加快乳酸菌的发酵进程，D正确。
故选B。
3. 某种个体较大的细菌不能在固体培养基上生长，需用液体培养基来获得纯培养物。在含该菌种的锥形瓶中各取1mL培养液分别加入若干支盛有9mL培养液的a组平行试管（记作a1、a2、a3……an。）中，在平行试管中各取1mL依次加人若干支盛有9mL培养液的b组平行试管中（a1→b1、a2→b2、a3→b3、……an→bn），重复上述操作（b→c→d→e），培养一段时间后检测各组试管中细菌的生长情况。下列说法错误的是（ ）
A. 若e组平行试管中只有e3，出现了细菌生长，则该试管中可能获得了纯培养物
B. 某稀释倍数下有细菌生长的试管所占比例越高，获得纯培养物的概率就越大
C. 若d组各平行试管都有细菌生长而e组都没有，则应取d组～e组之间的稀释倍数继续培养
D. 不可用显微镜计数某稀释倍数下各试管中生长的细菌来计算锥形瓶中的细菌数量
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知，某稀释倍数下有细菌生长的试管所占比例越低，说明该稀释度下稀释得到了单个细菌，则获得纯培养物的概率就越大。
【详解】A、若e组平行试管中只有e3出现了细菌生长，说明该稀释液中稀释得到了单个细菌，则该试管中可能获得了纯培养物，A正确；
B、某稀释倍数下有细菌生长的试管所占比例越低，获得纯培养物的概率就越大，B错误；
C、若d组各平行试管都有细菌生长（说明稀释倍数较低，获得纯培养物的概率低），而e组都没有细菌生长（说明稀释倍数过高，各个试管中没有得到细菌），则应取d~e之间的稀释倍数继续培养，C正确；
D、根据题意可知，经过稀释操作后，需培养一段时间后再检测各组试管中细菌的生长情况。若试管中存在细菌，在培养期间细菌会增殖，故不能用显微镜计数某稀释倍数下各试管中生长的细菌来计算锥形瓶中的细菌数量，D正确。
故选B。
4. 驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合形成杂种细胞，进而培育而成的杂种植株。下列关于驱蚊草培育的说法，正确的是（ ）
A. 原生质体由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成
B. 融合原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染
C. 驱蚊草将选择性表达天竺葵细胞和香茅草细胞的基因
D. 杂种细胞培养成驱蚊草植株的过程利用了染色体数目变异原理
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据题意可知驱蚊草的培育属于细胞工程育种中的植物体细胞杂交，其优点是打破生殖隔离的限制，克服远源杂交不亲和的障碍；
2、在植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体，在应用一定的诱导方法如：化学法（聚乙二醇）、物理法（振动、离心、电刺激）等方法诱导植物原生质体融合；
3、形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株，需经历脱分化和再分化，即包含细胞的有丝分裂和细胞分化。
【详解】A、原生质体是去除细胞壁以后的植物细胞，由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成的结构称为原生质层，A错误；
B、融合原生质体需放在等渗或略高渗溶液中培养，如果放在无菌水中培养会导致原生质体吸水膨胀甚至涨破，B错误；
C、由杂种细胞→杂种植株过程为植物组织培养，要通过有丝分裂和细胞的分化，细胞分裂增加细胞的数量，细胞分化增加细胞的类型，即驱蚊草将选择性表达天竺葵细胞和香茅草细胞的基因，C正确；
D、杂种细胞培养成驱蚊草植株的过程为植物组织培养，利用了植物细胞的全能性原理，D错误。
故选C。
5. 紫草宁具有抗菌、消炎、抗肿瘤等活性。图1是悬浮培养紫草细胞制备紫草宁的流程，图2记录了过程②中的一些数据。下列说法错误的是（ ）
A. 虽然紫草宁具有抗菌作用，但生产时仍需要进行无菌操作
B. 可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株
C. 图1中②过程表示悬浮培养，可提高单个细胞中紫草宁的含量
D. 由图2可知，紫草细胞的数量和培养时间限制了紫草宁的产量
【答案】C
【解析】
【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。
灭菌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。
外植体用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次；再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2~3次。
【详解】A、紫草素虽具有抗菌作用，但其产生的过程涉及植物组织培养技术，植物组织培养的过程中仍需进行无菌操作，A正确；
B、愈伤组织分裂旺盛，易产生突变，因而可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株，B正确；
C、图1中②过程表示悬浮培养，可以增加高产细胞的数量，不能提高单个细胞合成分泌紫草宁的量，C错误；
D、据图2分析可知，随着培养时间的增加，紫草细胞的数量在增加，从而合成分泌的紫草宁叶在增加，但在培养到19天后紫草细胞数量和紫草宁的产量都已经达到最大值，所以紫草细胞的数量和培养时间限制了紫草宁的产量，D正确。
故选C。
6. 向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4、Sx2、Kf4和c-Myc4四种基因，用多能性标志物Fbx15筛选转化后的细胞，可获得诱导多能干细胞（iPS细胞），该种细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性。进一步研究发现，除0ct3/4基因外，其余三种基因均可由其他基因代替。下列说法正确的是（ ）
A. iPS细胞具有组织特异性，只能分化为特定细胞
B. 可用显微注射法直接将四种基因注入成纤维细胞
C. iPS细胞和ES细胞具有不同的基因组成，但都能体现出细胞的全能性
D. Oct3/4、Sx2、Klf4和c-Myc4四种基因是成纤维细胞转化为iPS细胞的必需基因
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、iPS细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性，可以分化为多种细胞，A错误；
B、向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4、Sx2、Kf4和c-Myc4四种基因，需要利用基因工程技术构建基因表达载体后，才能导入受体细胞，B错误；
C、成纤维细胞被诱导为iPS细胞后，可重新分化为其他各种细胞，体现了细胞的全能性，且全能性升高，C正确；
D、据题干信息“除0ct3/4基因外，其余三种基因均可由其他基因代替”可知，Sx2、Klf4和c-Myc4三种基因不是成纤维细胞转化为iPS细胞的必需基因，D错误。
故选C。
7. 下图为猪输卵管上皮细胞培养过程示意图。下列说法错误的是（ ）
A. 甲→乙和丙→丁过程都会发生细胞分裂和分化
B. 丙、丁过程均会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象
C. 丙、丁过程中应用松盖培养瓶以保证培养气体需要
D. 通过定期更换培养液防止培养过程中有毒物质积累
【答案】A
【解析】
【分析】1、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
。2、 图示为猪输卵管上皮细胞培养过程示意图，图中甲表示剪碎猪输卵管，乙表示制成细胞悬液，丙表示原代培养，丁表示传代培养。
【详解】A、甲表示剪碎猪输卵管，乙表示制成细胞悬液，丙表示原代培养，丁表示传代培养，甲→乙和丙→丁过程都有细胞的分裂，不存在细胞分化，A错误；
B、丙原代培养过程和丁传代培养过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象，B正确；
C、丙原代培养过程和丁传代培养过程中，通常采用培养皿或松盖培养瓶，以保证细胞对气体的需求，C正确；
D、定期更换培养液可防止培养过程中有毒物质的积累，对细胞造成危害，D正确。
故选A。
8. RNAm6A修饰（即RNA某位点的甲基化）可通过提高mRNA结构稳定性来影响猪核移植早期胚胎的发育。在核移植中，核供体细胞的分化程度越高，细胞内甲基转移酶M的表达水平、RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。下列说法错误的是（ ）
A. 核移植过程通常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
B. 猪胎儿成纤维细胞比胚胎干细胞的RNA修饰水平要低
C. RNAm6 A修饰和DNA的甲基化都能影响基因的表达
D. 向重组细胞中导人M基因即可提高核移植胚胎的发育能力
【答案】D
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、核移植过程通常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核，A正确；
B、由题意“核供体细胞的分化程度越高，细胞内甲基转移酶M的表达水平、RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低”可知，猪胎儿成纤维细胞比胚胎干细胞的分化程度高，RNA修饰水平越低，B正确；
C、由题意可知，RNAm6A修饰是RNA某位点的甲基化，即RNAm6 A修饰和DNA的甲基化都能影响基因的表达，C正确；
D、向重组细胞中导入M基因，并且M基因能表达时，才能提高核移植胚胎的发育能力，D错误。
故选D。
9. 同尾酶是指一组识别序列不同，但切出的黏性末端相同的限制酶。下图为EcRI、Bam-HI、Bgl I和MbI四种限制酶的识别序列及酶切位点。下列说法正确的是（ ）
A. BamHI、BgⅡ、MbI属于同尾酶，他们的识别序列相同
B. 使用同尾酶构建基因表达载体时，切割位点的选择范围扩大
C. 选用两种不同的限制酶切割目的基因，都可以防止目的基因自身环化
D. 用DNA连接酶将BamHI和MbI形成的黏性末端连接后，可被二者重新切开
【答案】B
【解析】
【分析】由于同种限制酶切割得到的目的基因或质粒的两端黏性末端相同，会出现自体相连的现象，所以为了保证目的基因与载体的正确连接，通常用两种识别序列和切割位点不同的限制酶同时处理含目的基因的DNA片段与载体。
【详解】A、BamHI、BgⅡ、MbI识别序列不同，但切出的黏性末端相同，属于同尾酶，A错误；
B、同尾酶是指一组识别序列不同，但切出的黏性末端相同的限制酶，使用同尾酶构建基因表达载体时，切割位点的选择范围扩大，不同的酶也能切割出相同的黏性末端，B正确；
C、图中BamHI、BgⅡ、MbI识别序列不同，但切出的黏性末端相同，故选用两种不同的限制酶切割目的基因，不一定都可以防止目的基因自身环化，C错误；
D、用DNA连接酶将BamHI和MbI形成的黏性末端连接后，碱基序列与BamHI和MbI识别的序列均不同，由于限制酶具有专一性，故不可被二者重新切开，D错误。
故选B。
10. 在基因工程中可利用PCR进行体外DNA片段的扩增，PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是（ ）
A. PCR利用DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合
B. 耐高温的DNA聚合酶需要激活，PCR反应缓冲液中需要添加Mg2+
C. 电泳时DNA分子会向它所带电荷相反的电极移动，迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象有关
D. 琼脂糖凝胶中的DNA扩增引物分子被核酸染料染色后可在紫外灯下被检测出来
【答案】D
【解析】
【分析】PCR原理：在高温作用下，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。
【详解】A、在PCR技术的过程中包括：高温变性（解链）→低温复性→中温延伸三个步骤，因此DNA两条链的解旋过程不需要解旋酶的催化，而是利用了DNA在高温下变性的原理，通过控制温度来控制双链的解聚与引物的结合，A正确；
B、PCR 反应的缓冲液中需添加Mg2+，用于激活耐高温的DNA聚合酶，B正确；
C、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，一般DNA分子越大，迁移速度越慢，大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力，因此双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越小，C正确；
D、凝胶中的DNA分子通过染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，所以琼脂糖凝胶中的DNA分子和扩增的产物（DNA）被核酸染料染色后，可在紫外灯下检测出来，引物分子较小，不能被检测，D错误。
故选D。
11. 巢式PCR是一种使用两对引物扩增完整的片段的PCR。第一对PCR引物扩增片段和普通PCR相似。第二对为内部引物结合在第一次PCR产物内部，使得第二次PCR扩增片段短于第一次扩增，其过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 两轮扩增所需引物不同，原料和酶相同
B. DNA的合成总是从子链的5＇端向3＇延伸与TaqDNA聚合酶的作用有关
C. 用内引物进行PCR时，扩增n次后理论上需要2n个引物
D. 巢式PCR可增强扩增的特异性
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术。原理：DNA复制。前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶。过程：（1）高温变性：DNA解旋过程（PCR 扩增中双链 DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；（2）低温复性：引物结合到互补链DNA上；（3）中温延伸：合成子链。
【详解】A、第一轮所用引物为外引物，第二轮所用引物为内引物，两次所用原料均为dNTP（四种游离的脱氧核苷酸），酶均为TaqDNA聚合酶，A正确；
B、TaqDNA聚合酶只能识别模板链的3，端，因此DNA的合成总是从子链的5＇端向3＇延伸，B正确；
C、PCR为体外DNA复制，每合成一条子链即需要一个引物，扩增n次后一共有2n个DNA，新合成了（2n-1）个DNA，合成了（2n-1）×2=2n+1-2条新链，需要2n+1-2个引物，C错误；
D、巢式PCR可增强扩增的特异性，因为如果利用外引物扩增产生了错误片段，则巢式（内）引物能在错误片段上进行配对的概率低，D正确。
故选C。
12. 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义，目前分离精子技术是有效的控制方法，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。下图为试管牛的培育流程。下列说法正确的是（ ）
A. 过程①的精子要经过获能处理，卵细胞可以直接用于受精
B. 过程①在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会立即发生反应，拒绝其他精子进入
C. 经过程①后可以直接进行胚胎移植
D. 胚胎移植时受体不会对胚胎发生免疫排斥反应
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为试管牛培育过程图，牛的精子分离出含Y染色体的精子和含X染色体的精子，与卵细胞结合形成受精卵，因此①表示体外受精过程，接着经过早期胚胎培养过程和胚胎移植形成试管牛。
【详解】A、过程①指的是体外受精技术，该过程中精子需要获能处理，卵母细胞需成熟培养，A错误；
B、精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，B错误；
C、经过程①后还需要培养到早期胚胎（桑椹胚或囊胚）才可移植，C错误；
D、胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，D正确。
故选D。
13. 某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1，科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物。下列说法错误的是（ ）
A. 预期P1功能的下一步是找到并改变相应的脱氧核苷酸序列
B. 对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成
C. 对表达产物进行检测的原理是抗原抗体的特异性结合
D. 研发新的P1的技术属于蛋白质工程
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程基本思路是：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、根据蛋白质工程的基本思路：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，预期P1功能的下一步是设计预期的蛋白质结构，A错误；
B、根据蛋白质工程的基本思路可知，对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成，B正确；
C、蛋白质工程的表达产物为蛋白质，可以利用抗原一抗体杂交的方法对该蛋白质进行检测，C正确；
D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，因此研发新的P1的技术属于蛋白质工程，D正确。
故选A。
14. 胚胎工程理论的发展和技术的应用提高了良种奶牛的繁育速度，保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程，下列说法错误的是（ ）
A. 应选择具有健康的体质和正常的繁殖能力良种母牛作供体
B. 进行①胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
C. 可从早期囊胚（b）中的内细胞团细胞获得胚胎干细胞（e）
D. 进行②的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎移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堪或胚囊胚阶段)；④对胚胎进行移植;移植后的检查。
【详解】A、选择遗传特性和生产性能优秀的母牛作供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，A错误；
B、进行①胚胎分割属于无性生殖，胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，对囊胚期的胚胎进行分割时，要特别注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物无性繁殖（或克隆）的方法之一，B正确；
C、胚胎干细胞主要来源于早期受精卵发育过程中的内细胞团细胞，故可从早期囊胚（b）中的内细胞团细胞获得胚胎干细胞，C正确；
D、②表示为胚胎移植，胚胎移植能够充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，大大缩短供体本身的繁殖周期，增加供体后代繁殖的数量，D正确。
故选A。
15. 现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起--系列的安全性和伦理问题。下列说法正确的是（ ）
A. 整合到油菜叶绿体基因组中的除草剂基因，会通过花粉传入环境，造成基因污染
B. 我国对“克隆人”这一技术总体上来说是禁止生殖性性克隆，监控和严格审查治疗性克隆
C. 设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前得要对胚胎进行性别鉴定
D. 进行基因检测做成基因身份证会造成基因资讯泄露，因此没有必要进行基因检测
【答案】B
【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）．转基因食品、产品上都要标注原料来自转基因生物，如“转基因××”“转基因××加工品（制成品）”“加工原料为转基因××”“本产品为转基因××加工制成”．对于转基因食物潜在隐患要进行开展风险评估、预警跟踪等措施多环节、严谨的安全性评价，保障了现代生物技术的安全性。
【详解】A、花粉（精子）中不含叶绿体，故整合到油菜叶绿体基因组中的除草剂基因，不会通过花粉传入环境，不造成基因污染，A错误；
B、生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。我国对“克隆人”这一技术总体上来说是禁止生殖性性克隆，监控和严格审查治疗性克隆，B正确；
C、设计试管婴儿的目的是对已患有疾病的孩子进行治疗，设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前得要对胚胎进行遗传学诊断，C错误；
D、进行基因检测做成基因身份证会造成基因资讯泄露，但是也能了解其患病情况，应该辩证地看待，D错误。
故选B。
二、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。
16. 影印培养法是指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，营养缺陷型的大肠杆菌需要在添加某些营养物质的完全培养基上才能生长。研究人员用影印培养法对诱变处理后的大肠杆菌进行营养缺陷型突变体筛选的部分流程如下图，1～5为菌落。下列说法正确的是（ ）
A. 培养基A是基本培养基，培养基B是完全培养基
B. 将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀
C. 影印培养操作时，要注意影印的方向不能改变
D. 可以从培养基A中挑取菌落3或5进行纯化培养
【答案】BCD
【解析】
【分析】题图分析：由图可知，经培养基A能长出5个菌落，经培养基B的培养平板表面留下1号、2号、4号三个菌落。由此可推出培养基A是完全培养基，培养基B是基本培养基。其中3号、5号是营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来的菌落。
【详解】A、由题干可知，营养缺陷型大肠杆菌无法在基本培养基上生长，只能在完全培养基上生长，与A相比，B中缺少了3、5两个菌落，说明3、5菌落即是营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来的，A为完全培养基，B为基本培养基，A错误；
B、将菌液涂布在培养基表面时，应及时转动培养皿，使菌液均匀分布，B正确；
C、影印培养操作时，要注意“盖章”的方向不能改变，防止菌落位置不一致，无法进行比较，C正确；
D、由图可知，3和5菌落是营养缺陷型大肠杆菌生长繁殖形成的，因此从培养基A中挑取菌落3、5进行纯化培养即可获得营养缺陷型大肠杆菌，D正确。
故选BCD
17. 青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小。下图为培育黄花蒿植株的过程。下列说法错误的是（ ）
黄花高茎尖愈伤组织胚状体黄花蒿植株
A. 黄花蒿茎尖需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒
B. 过程①②通常要使用适量的生长素和细胞分裂素
C. 可通过大量培养愈伤组织以直接获得青蒿素
D. 通过图示过程培育的黄花蒿植株具有抗病毒性状
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、植物组织培养过程：外植体（离体的植物细胞、组织或器官）→愈伤组织→胚状体→新植体。
2、诱导愈伤组织应该避光培养，原因是：在有光时往往形成维管组织，而不形成愈伤组织；愈伤组织再分化成胚状体时需要光照，原因是：①叶绿素的合成需要光照；②试管苗需要光进行光合作用制造有机物提供营养物质。
3、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、外植体经自来水冲洗，先用70%酒精浸泡，再用5%次氯酸钠浸泡，最后用无菌水清洗，才能用于接种，A错误；
B、过程①②分别是脱分化和再分化，在植物组织培养过程中通常要使用适量的生长素和细胞分裂素，B正确；
C、青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量及其微小，因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素，C错误；
D、要使植株具有抗病毒性状需要通过基因工程技术培育，而通过图示过程培育的黄花蒿植株不具有抗病毒性状，D错误。
故选ACD。
18. 下图是一种“生物导弹”的作用原理示意图，没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药物，可抑制DNA和RNA的合成，对正常细胞也有一定毒性。下列说法错误的是（ ）
A. 杂交瘤细胞释放单克隆抗体，体现了细胞膜具有一定的流动性
B. 活化阿霉素有选择性杀伤肿瘤细胞的功能
C. 仅注射图示“生物导弹”不能对肿瘤细胞起抑制作用
D. 使用图示“生物导弹”，可以适当减少阿霉素用量
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意和题图：生物导弹是由单克隆抗体和碱性磷酸酶组成，单克隆抗体能与肿瘤细胞特异性结合，碱性磷酸酶能将非活化磷酸阿霉素活化，抑制肿瘤细胞中的DNA复制和转录过程，从而抑制肿瘤细胞的增殖，达到治疗肿瘤的目的。治疗中，应先注射生物导弹再注射非活化磷酸阿霉素。
【详解】A、杂交瘤细胞通过胞吐的方式释放单克隆抗体，体现了细胞膜具有一定的流动性，A正确；
B、活化阿霉素对正常细胞也有一定毒性，不具有选择性杀伤肿瘤细胞的功能，B错误；
C、由图可知，生物导弹只是单克隆抗体和碱性磷酸酶，如果没有阿霉素，抗体也不能发挥作用，因此仅注射“生物导弹”不能对肿瘤细胞起抑制作用，C正确；
D、生物导弹是由单克隆抗体和碱性磷酸酶组成，单克隆抗体能与肿瘤细胞特异性结合，碱性磷酸酶能将非活化磷酸阿霉素活化，使用图示“生物导弹”，可以适当减少阿霉素用量，D正确。
故选B。
19. 精子进入次级卵母细胞后，次级卵母细胞发育的“开关”即被开启。在雌原核和雄原核接触前去掉雌原核，受精卵还会继续发育，最终获得孤雄胚胎干细胞系，其流程如下图。下列说法正确的是（ ）
A. 在卵母细胞观察到雌雄原核可以作为受精标志
B. 去掉雌原核也可以用紫外线照射的方法
C. 孤雄单倍体胚胎干细胞中的基因和精子中的基因一样
D. 单倍体细胞可以作为研究某些隐性基因功能的细胞模型
【答案】AD
【解析】
【分析】图示去除雌原核后，形成了单倍体囊胚，单倍体囊胚细胞核中的遗传物质来自于精子细胞核。
【详解】A、雌原核和雄原核的结合标志着受精作用的完成，故在卵母细胞观察到雌雄原核可以作为受精的标志，A正确；
B、去除动物细胞核常用的方法是显微操作，包括去除雌原核，B错误；
C、单倍体细胞中有来自于卵细胞细胞质的遗传物质，所以单倍体细胞中的遗传物质与精子不完全相同，C错误；
D、由于该过程去除了雌原核，培养出了单倍体，所以可作为研究隐性基因功能的细胞模型，D正确；
故选AD。
20. 科学家从某植物中提取乙烯受体基因（Ers1），通过基因工程技术将Ers1基因反向连接到质粒中，筛选出转入反义Ersl基因的该种植物，其果实的储藏期将延长，过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. PCR时需在Ers1基因左右两端分别添加XhI、HpaI酶切序列
B. 过程②可用氯化钙处理农杆菌，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中
C. 过程③后可在培养基中添加卡那霉素对转化的植物细胞进行筛选
D. 可利用抗原—抗体杂交技术检测该植物染色体上是否插入目的基因
【答案】CD
【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、根据题意，Ers1基因的转录方向由左向右，据图可知，质粒中限制酶HpaI靠近启动子，限制酶XhI靠近终止子，若要将Ers1基因反向连接到质粒中，则需在Ers1基因左右两端分别添加XhI、HpaI酶切序列，A正确；
B、图中过程②是将构建的基因表达载体导入农杆菌，方法是感受态细胞法，因此需要用氯化钙处理农杆菌，使其处于感受态，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中，B正确；
C、过程③利用农杆菌侵染植物细胞的过程，利用了农杆菌Ti质粒上的T-DNA的特点，T-DNA携带目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上，根据图中T-DNA的左右边界可知，携带目的基因的T-DNA上带有潮霉素抗性基因，因此过程③后可在培养基中添加潮霉素对转化的植物细胞进行筛选，C错误；
D、利用DNA分子杂交技术检测该植物染色体上是否插入目的基因，D错误。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。研究人员按照下图所示流程从某土壤样品中筛选得到能高效产脂肪酶的酵母菌菌株。
（1）甲、乙两种培养基所含有的组分有所不同，但都能为酵母菌的生长提供4类营养物质，即___。图中甲培养基的作用是___。
（2）实验过程中，通常采用___方法对培养基进行灭菌。实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液，且保证平板上长出的平均菌落数为200个，则应将摇瓶M中的菌液稀释___倍。
（3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照使其发生基因突变。将辐照处理后的酵母菌液涂布在以___为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行分离和纯化，获得A、B两突变菌株。分离和纯化培养过程中必须使用固体培养基，理由是___。
（4）在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。评价A、B两菌株的相关性能，结果如图。据图分析，应选择菌株___进行后续相关研究，依据是___。
【答案】（1） ①. 水、碳源、氮源和无机盐 ②. 选择和扩大培养产脂肪酶酵母的菌种
（2） ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 104
（3） ①. 脂肪（或油脂） ②. 固体培养基表面才能长出由单个微生物繁殖而成的菌落
（4） ①. A ②. 该菌株增殖速度快；降解脂肪能力强，净化效果好
【解析】
【分析】1、灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物，包括致病的和非致病的，以及细菌的芽孢。常用灭菌方法：灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌，干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌，微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌；
2、稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，使其均匀分布于平板中的培养基内，经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数；
3、培养基的成分：碳源（提供碳，可以是碳酸盐）、氮源（提供氮）、无机盐（包括微量元素）、水、凝固剂（凝固作用。不一定会添加，取决于你想使培养基凝固到什么程度，一般使用琼脂）。但对于不同种类微生物的培养这些成分、配比是不同的。有的培养基还含有特殊成分，如抗菌素、色素、激素和血清。总之就是碳源氮源无机盐提供微生物所需营养，凝固剂制造适宜的生存环境，特殊添加成分满足该微生物的特殊需求。
【小问1详解】
由图可知，甲培养基为液体培养基，乙培养基为固体培养基，都能为酵母菌的生长提供4类营养物质，即碳源、氮源、无机盐、水；图中甲培养基为液体培养基，可以选择和扩大培养产脂肪酶酵母的菌种；
【小问2详解】
培养基常采用高压蒸汽灭菌方法进行灭菌；假设菌液稀释被释放10x倍，则200÷0.1÷10x=2×107，得到x=4，即菌液稀释被释放104倍，可使摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL；
【小问3详解】
根据题意，欲提高酵母菌产酶能力，可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射，该育种方式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株，可配制以脂肪（或油脂）为唯一碳源的培养基，将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上，因为固体培养基表面才能长出由单个微生物繁殖而形成单菌落；
【小问4详解】
据题图分析可知，相同时间内，菌株A的细胞密度高于菌株B，而菌株A的脂肪剩余量低于菌株B的脂肪剩余量，故进行相关研究可选择菌株A，原因是菌株A增殖速度快，单细胞蛋白的产量也高，同时降解脂肪的能力强，净化效果更好。
22. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体染色质，与未经射线照射的受体融合，所得融合产物含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇，为了培育产生紫杉醇的柴胡，科研人员利用红豆杉（2n =24）与柴胡（2n=12）进行了不对称体细胞杂交，获得了不对称红豆杉—柴胡杂种植株。
（1）科研人员剥离红豆杉种子的胚作为外植体经___（填“灭菌”或“消毒”）后接种于MS培养基上，诱导形成愈伤组织。选用胚作为外植体的原因是___。
（2）将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用___酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂___诱导融合，得到融合细胞。
（3）科研人员统计了7组染色体数目不大于24条的融合细胞，如下表所示。
科研人员推测组号为___的细胞为杂种细胞，并进一步采用PCR方法鉴定这几组细胞。红豆杉和柴胡的___较远，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，应在能够高效合成紫杉醇的杂种细胞中选择___的核基因含量较低的杂种细胞进行培养。
（4）获得的不对称红豆杉—柴胡杂种植株多数都表现为不育，原因主要是___。
【答案】（1） ①. 消毒 ②. 分化程度低，易于脱分化
（2） ①. 纤维素酶和果胶 ②. PEG##“聚乙二醇
（3） ①. 3、4、5、6 ②. 亲缘关系 ③. 红豆杉
（4）来自红豆杉的染色体不是成对存在
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：
（1）概念：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；
（2）过程：①诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等，化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂；②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成；③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；④杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【小问1详解】
剥离红豆杉种子的胚作为外植体经自来水冲洗，先用70%酒精浸泡，再用5%次氯酸钠浸泡，最后用无菌水清洗，才能用于接种，故剥离红豆杉种子的胚作为外植体经消毒后接种于MS培养基上。选用胚作为外植体是因为分化程度低，分裂能力强，易于脱分化。
【小问2详解】
将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用纤维素酶和果胶酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。而后用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂PEG诱导融合，得到融合细胞，该过程依赖膜的流动性实现。
【小问3详解】
因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞一个染色体组的染色体数为12条，因此科研人员筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24 条的细胞。柴胡细胞染色体数为12条，多余的染色体是其他细胞融合参与进去的。可判断组号为3、4、5、6的细胞为杂交细胞。题中提示红豆杉和柴胡两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，故它们之间存在较远的亲缘关系。实验将红豆杉和柴胡的原生质体融合成杂交细胞，其中含有高效合成紫杉醇的基因，那么对杂交细胞的培养需要选择红豆杉的核基因含量较低的杂交细胞。
【小问4详解】
用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂PEG诱导融合，得到的融合细胞中红豆杉的染色体不是成对存在，所以获得的不对称红豆杉—柴胡杂种植株多数都表现为不育。
23. 成纤维细胞生长因子（FGF20）会在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达，可作为潜在的肿瘤标志物。因此抗FGF20单克隆抗体可用于癌症早期诊断筛查。研究者设计如下图流程制备抗FGF20单克隆抗体。
（1）制备抗FGF20单克隆抗体依赖的生物学技术有___（答出两点）。用灭活的FGF20免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，其目的是___。
（2）写出过程①以小鼠脾脏为材料制备单细胞悬液的主要步骤：___。
（3）过程③需要多次筛选，筛选所依据的基本原理是___。选取的所需细胞群应具备的特点是___。
（4）体外培养所需细胞后，即可从培养液中提取到抗FGF20单克隆抗体。培养过程中还需要提供95%空气和5%CO2气体环境，分别是为了___。
【答案】（1） ①. 动物细胞培养和动物细胞融合 ②. 刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞
（2）取小鼠脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
（3） ①. 抗原与抗体的反应具有特异性 ②. 既能迅速大量增殖，又能分泌抗FGF20抗体
（4）维持细胞有氧呼吸，调节培养液的pH
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
制备抗FGF20单克隆抗体依赖的生物学技术有动物细胞培养（培养骨髓瘤细胞和B细胞）和动物细胞融合（诱导骨髓瘤细胞和B细胞融合）；用灭活的FGF20免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，相当于激发机体的二次免疫过程，其目的是刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞。
【小问2详解】
过程①以小鼠脾脏为材料制备单细胞悬液的主要步骤是：取小鼠脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液。
【小问3详解】
过程③需要多次筛选，筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性，即抗原与抗体的特异性结合；选取的所需细胞群应具备的特点是既能迅速大量增殖，又能分泌抗FGF20抗体。
【小问4详解】
动物细胞培养过程中还需要提供95%空气和5%CO2气体环境，其中95%空气是为了维持细胞有氧呼吸，而5%CO2是调节培养液的pH。
24. 研究发现，人溶菌酶（hLZ）是天然抗生素替代品。科学家将该蛋白基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达，从山羊乳汁中提取人溶菌酶，下图表示培育流程。
（1）获取hLZ基因后构建重组质粒常用到___酶。为了保证hLZ基因在山羊乳腺中表达，构建基因表达载体时需注意的问题是___。
（2）胚胎工程最终的技术环节是过程___（填序号），其实质是___。
（3）在进行过程④之前，必须获取囊胚的滋养层进行___，为了获得更多的乳腺生物反应器，可在该时期进行胚胎分割，分割时应注意___。
（4）为探究冷冻胚胎分割前培养时间对分割后胚胎发育率的影响，每组取60枚同种冷冻胚胎，分别在解冻后培养0、15、30、45、60、90、120min进行分割，将各组半胚和对照组整胚用培养液培养24h，统计胚胎发育率，结果见表。
冷冻胚胎分割前培养时间对胚胎发育率的影响
由表中数据可知，分割造成的损伤会降低胚胎发育率，判断的依据是___；冷冻胚胎分割前最优培养时间大约是___分钟。
【答案】（1） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 将hLA基因与乳腺中特异性表达的启动子等调控原件重组在一起
（2） ①. ④ ②. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
（3） ①. 鉴定性别 ②. 将内细胞团均等分割
（4） ①. 分割后的胚胎发育率均低于整胚的发育率 ②. 45
【解析】
【分析】胚胎分割是指用机械方法将早期胚胎分割成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，其本质是无性繁殖。
【小问1详解】
为了获取hLZ基因后构建重组质粒常用到限制酶和DNA连接酶，在构建基因表达载体时，需要将人溶菌酶（hLZ）基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这样才能使目的基因只在乳腺组织中表达。
【小问2详解】
分割后的胚胎需经④胚胎移植才能发育成新个体，且胚胎移植前对供体和受体进行了同期发情处理，因此，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，代孕母牛一般具有健康的体质和正常的繁殖能力。
【小问3详解】
科学家将人溶菌酶（hLZ）基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达，从山羊乳汁中提取人溶菌酶，因此在进行过程④胚胎移植之前，必须获取囊胚的滋养层进行鉴定性别，为了获得更多的乳腺生物反应器，可在该时期进行胚胎分割，分割时应注意将内细胞团均等分割。
【小问4详解】
由表中数据可知，各组半胚的胚胎发育率无论在解冻后培养多长时间均低于对照组整胚的胚胎发育率，因而可得出结论：分割造成的损伤会降低胚胎发育率，结合表格数据可知，冷冻胚胎分割前最优培养时间大约是45分钟左右，因为该时段分割半胚的胚胎发育率最高，最接近对照组。
25. 血管新生在肿瘤发生和发展中起关键作用，为了研究血管生成素（Ang）是否能促进血管生成及作用原理，科学家构建了绿色荧光蛋白（GFP）基因和血管生成素融合基因，将其导入大肠杆菌来生产GFP -Ang融合蛋白，过程如图，字母a～h代表引物，序号①～⑤表示过程。
（1）Ang的cDNA可在细胞中提取mRNA后经___获得。为了过程②形成正确的GFP-Ang融合基因，在进行过程①（PCR）时需选择正确的引物并在引物___（填字母）的5＇端添加BamHⅠ限制酶识别序列，且添加的识别序列位于CFP基因中终止密码子编码序列的___（“内侧”或“外侧”）。
（2）过程③的目的是___。此时，为了使融合基因定向插入载体，要选用___两种限制酶切割融合基因和载体。生产中需要大肠杆菌在某些特定诱导物作用下表达GFP-Ang融合蛋白，则要在载体上构建___。
（3）以大肠杆菌作为受体细胞的优点有___（答出两点）。经过程④后的大肠杆菌需培养在含有___的培养液中，破碎大肠杆菌并提取到发绿色荧光的物质就是GFP-Ang融合蛋白。
（4）鉴定GFP-Ang融合蛋白与天然Ang作用效果差异，科学家取鸡胚分别用缓冲液、缓冲液溶解的天然Ang、缓冲液溶解的CFP-Ang融合蛋白处理，统计鸡胚毛细血管生成情况，结果如下表。
统计结果说明了___。若进一步观察到绿色荧光分布于毛细血管表面，则说明，Ang发挥作用的方式可能是与细胞表面的___相结合来实现的。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. c、g ③. 内侧
（2） ①. 让目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 ②. EcRⅠ、SalⅠ ③. 诱导型启动子
（3） ①. 生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、容易进行遗传操作 ②. 氨苄青霉素
（4） ①. GFP-Ang融合蛋白可以明显地促进血管生成，效果略低于天然Ang ②. Ang受体
【解析】
【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；PCR的操作过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
Ang的cDNA可在细胞中提取mRNA后经反转录获得，为了过程②形成正确的GFP-Ang融合基因，在进行过程①（PCR）时需选择正确的引物并在引物c、g的5＇端添加BamHⅠ限制酶识别序列，以确保目的基因与质粒正确连接；且添加的识别序列位于CFP基因中终止密码子编码序列的内侧，这样才能使得目的基因保持完整。
【小问2详解】
根据图示，过程③是指将目的基因和质粒连接起来，因此③的目的是让目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。为了使融合基因定向插入载体，这样目的基因就能连接到质粒上，并与启动子的转录和表达的方向一致，要选用EcRⅠ、SalⅠ两种限制酶切割融合基因和载体；生产中需要大肠杆菌在某些特定诱导物作用下表达GFP-Ang融合蛋白，则要在载体上构建诱导型启动子，在一定的条件下诱导基因成功开始表达。
【小问3详解】
以大肠杆菌作为受体细胞的优点有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、容易进行遗传操作，由于质粒上含有氨苄青霉素的抗性基因，因此可以经过程④后的大肠杆菌需培养在含有氨苄青霉素的培养液中，以检测带有目的基因的质粒能否导入大肠杆菌或目的基因能否成功表达，破碎大肠杆菌并提取到发绿色荧光的物质就是GFP-Ang融合蛋白。
【小问4详解】
根据实验数据，发现缓冲液溶解的GFP-Ang融合蛋白的血管数量略少于缓冲液溶解的天然Ang，因此GFP-Ang融合蛋白可以明显地促进血管生成，效果略低于天然Ang；若进一步观察到绿色荧光分布于毛细血管表面，由于GFP-Ang形成了融合基因，因此GFP和Ang基因会在同一个部位表达，则说明Ang发挥作用的方式可能是与细胞表面的Ang受体想结合形成的。材料
融合细胞组号
1
2
3
4
5
6
7
染色体条数
9～11
12
12～14
12～16
13
14
24
组别
培养胚胎数/枚
培养24h囊胚数/枚
胚胎发育率/%
对照
60
57
95.00
0min
60
44
73.33
15min
60
32
53.33
30min
60
48
80.00
45min
60
61
85.00
60min
60
41
68.33
90min
60
34
56.67
120min
60
42
70.00
组别
血管数量
缓冲液
7.38
缓冲液溶解的天然Ang
36.5
缓冲液溶解的GFP-Ang融合蛋白
29.94
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 传统发酵技术大大丰富了食物的品种。酵母菌、毛霉菌、醋酸菌等都是传统发酵技术中的重要菌种。下列说法错误的是（ ）
A. 家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
B. 果酒发酵瓶内留有一定空间有利于酵母菌的繁殖
C. 毛霉能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
D. 果醋制作过程中出现CO2，说明发酵底物缺少糖源
【答案】D
【解析】
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～30℃、前期需氧，后期不需氧；
2、果醋制作菌种是醋酸菌，属于原核细胞，适宜温度为30～35℃，需要持续通入氧气。
【详解】A、家庭制作果酒、果醋与腐乳过程中所用的菌种均来源于自然环境，有多种微生物参与发酵过程，因此均不是纯种发酵，A正确；
B、果酒发酵的菌种是酵母菌，代谢类型为兼性厌氧型，所以瓶内留有一定空间，增加氧气含量，有利于酵母菌的繁殖，增加酵母菌的数量，B正确；
C、毛霉可以分泌蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，C正确；
D、若缺少糖源、氧气充足，醋酸菌将乙醇变为乙醛，乙醛变为醋酸，不会产生CO2，D错误。
故选D。
2. 泡菜制作通常是把洗净晾干的蔬菜放入经开水消毒过的泡菜坛中，乳酸菌与酵母菌等多种微生物进行代谢产生乳酸、酒精等物质，赋予了泡菜特殊的风味。泡菜腌制的早期酵母菌代谢活跃，中晚期乳酸菌代谢活跃乳酸积累，其他菌种的代谢被抑制。下列说法错误的是（ ）
A. 泡菜腌制全过程需保持密封，以利于菌种的厌氧呼吸
B. 酵母菌在中晚期的代谢被抑制的原因是泡菜坛中缺氧
C. 泡菜制作过程中冒出气泡是酵母菌等呼吸作用产生的CO2
D. 在泡菜坛中加入发酵产生的泡菜汁可以加快发酵进程
【答案】B
【解析】
【分析】在泡菜发酵过程初期，由于发酵坛内有少量氧气，所以酵母菌会进行有氧呼吸，并产生CO2气体；当氧气耗尽时，开始进行无氧呼吸，该过程也会产生CO2气体，且此时产生的气体会增大坛内气压，使产生的气体和剩余空气从坛沿水槽内溢出。随着发酵过程的进行，乳酸不断积累，当积累到一定程度时，会抑制其他微生物的生长，甚至杀死微生物。到发酵后期，乳酸含量过高，pH过低会抑制乳酸菌的生长。在整个过程中，亚硝酸盐含量的变化是先升高后降低。
【详解】A、泡菜腌制的全过程需保持密封，以利于乳酸菌菌种的厌氧呼吸，A正确；
B、酵母菌在中晚期的代谢被抑制的原因是泡菜坛中乳酸含量过高，pH过低会抑制酵母菌代谢，B错误；
C、泡菜制作过程中冒出气泡是酵母菌等呼吸作用产生的CO2，C正确；
D、在泡菜坛中加入发酵产生的泡菜汁，其中含有乳酸菌，可以加快乳酸菌的发酵进程，D正确。
故选B。
3. 某种个体较大的细菌不能在固体培养基上生长，需用液体培养基来获得纯培养物。在含该菌种的锥形瓶中各取1mL培养液分别加入若干支盛有9mL培养液的a组平行试管（记作a1、a2、a3……an。）中，在平行试管中各取1mL依次加人若干支盛有9mL培养液的b组平行试管中（a1→b1、a2→b2、a3→b3、……an→bn），重复上述操作（b→c→d→e），培养一段时间后检测各组试管中细菌的生长情况。下列说法错误的是（ ）
A. 若e组平行试管中只有e3，出现了细菌生长，则该试管中可能获得了纯培养物
B. 某稀释倍数下有细菌生长的试管所占比例越高，获得纯培养物的概率就越大
C. 若d组各平行试管都有细菌生长而e组都没有，则应取d组～e组之间的稀释倍数继续培养
D. 不可用显微镜计数某稀释倍数下各试管中生长的细菌来计算锥形瓶中的细菌数量
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知，某稀释倍数下有细菌生长的试管所占比例越低，说明该稀释度下稀释得到了单个细菌，则获得纯培养物的概率就越大。
【详解】A、若e组平行试管中只有e3出现了细菌生长，说明该稀释液中稀释得到了单个细菌，则该试管中可能获得了纯培养物，A正确；
B、某稀释倍数下有细菌生长的试管所占比例越低，获得纯培养物的概率就越大，B错误；
C、若d组各平行试管都有细菌生长（说明稀释倍数较低，获得纯培养物的概率低），而e组都没有细菌生长（说明稀释倍数过高，各个试管中没有得到细菌），则应取d~e之间的稀释倍数继续培养，C正确；
D、根据题意可知，经过稀释操作后，需培养一段时间后再检测各组试管中细菌的生长情况。若试管中存在细菌，在培养期间细菌会增殖，故不能用显微镜计数某稀释倍数下各试管中生长的细菌来计算锥形瓶中的细菌数量，D正确。
故选B。
4. 驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合形成杂种细胞，进而培育而成的杂种植株。下列关于驱蚊草培育的说法，正确的是（ ）
A. 原生质体由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成
B. 融合原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染
C. 驱蚊草将选择性表达天竺葵细胞和香茅草细胞的基因
D. 杂种细胞培养成驱蚊草植株的过程利用了染色体数目变异原理
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据题意可知驱蚊草的培育属于细胞工程育种中的植物体细胞杂交，其优点是打破生殖隔离的限制，克服远源杂交不亲和的障碍；
2、在植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体，在应用一定的诱导方法如：化学法（聚乙二醇）、物理法（振动、离心、电刺激）等方法诱导植物原生质体融合；
3、形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株，需经历脱分化和再分化，即包含细胞的有丝分裂和细胞分化。
【详解】A、原生质体是去除细胞壁以后的植物细胞，由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成的结构称为原生质层，A错误；
B、融合原生质体需放在等渗或略高渗溶液中培养，如果放在无菌水中培养会导致原生质体吸水膨胀甚至涨破，B错误；
C、由杂种细胞→杂种植株过程为植物组织培养，要通过有丝分裂和细胞的分化，细胞分裂增加细胞的数量，细胞分化增加细胞的类型，即驱蚊草将选择性表达天竺葵细胞和香茅草细胞的基因，C正确；
D、杂种细胞培养成驱蚊草植株的过程为植物组织培养，利用了植物细胞的全能性原理，D错误。
故选C。
5. 紫草宁具有抗菌、消炎、抗肿瘤等活性。图1是悬浮培养紫草细胞制备紫草宁的流程，图2记录了过程②中的一些数据。下列说法错误的是（ ）
A. 虽然紫草宁具有抗菌作用，但生产时仍需要进行无菌操作
B. 可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株
C. 图1中②过程表示悬浮培养，可提高单个细胞中紫草宁的含量
D. 由图2可知，紫草细胞的数量和培养时间限制了紫草宁的产量
【答案】C
【解析】
【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。
灭菌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。
外植体用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次；再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2~3次。
【详解】A、紫草素虽具有抗菌作用，但其产生的过程涉及植物组织培养技术，植物组织培养的过程中仍需进行无菌操作，A正确；
B、愈伤组织分裂旺盛，易产生突变，因而可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株，B正确；
C、图1中②过程表示悬浮培养，可以增加高产细胞的数量，不能提高单个细胞合成分泌紫草宁的量，C错误；
D、据图2分析可知，随着培养时间的增加，紫草细胞的数量在增加，从而合成分泌的紫草宁叶在增加，但在培养到19天后紫草细胞数量和紫草宁的产量都已经达到最大值，所以紫草细胞的数量和培养时间限制了紫草宁的产量，D正确。
故选C。
6. 向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4、Sx2、Kf4和c-Myc4四种基因，用多能性标志物Fbx15筛选转化后的细胞，可获得诱导多能干细胞（iPS细胞），该种细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性。进一步研究发现，除0ct3/4基因外，其余三种基因均可由其他基因代替。下列说法正确的是（ ）
A. iPS细胞具有组织特异性，只能分化为特定细胞
B. 可用显微注射法直接将四种基因注入成纤维细胞
C. iPS细胞和ES细胞具有不同的基因组成，但都能体现出细胞的全能性
D. Oct3/4、Sx2、Klf4和c-Myc4四种基因是成纤维细胞转化为iPS细胞的必需基因
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、iPS细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性，可以分化为多种细胞，A错误；
B、向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4、Sx2、Kf4和c-Myc4四种基因，需要利用基因工程技术构建基因表达载体后，才能导入受体细胞，B错误；
C、成纤维细胞被诱导为iPS细胞后，可重新分化为其他各种细胞，体现了细胞的全能性，且全能性升高，C正确；
D、据题干信息“除0ct3/4基因外，其余三种基因均可由其他基因代替”可知，Sx2、Klf4和c-Myc4三种基因不是成纤维细胞转化为iPS细胞的必需基因，D错误。
故选C。
7. 下图为猪输卵管上皮细胞培养过程示意图。下列说法错误的是（ ）
A. 甲→乙和丙→丁过程都会发生细胞分裂和分化
B. 丙、丁过程均会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象
C. 丙、丁过程中应用松盖培养瓶以保证培养气体需要
D. 通过定期更换培养液防止培养过程中有毒物质积累
【答案】A
【解析】
【分析】1、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
。2、 图示为猪输卵管上皮细胞培养过程示意图，图中甲表示剪碎猪输卵管，乙表示制成细胞悬液，丙表示原代培养，丁表示传代培养。
【详解】A、甲表示剪碎猪输卵管，乙表示制成细胞悬液，丙表示原代培养，丁表示传代培养，甲→乙和丙→丁过程都有细胞的分裂，不存在细胞分化，A错误；
B、丙原代培养过程和丁传代培养过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象，B正确；
C、丙原代培养过程和丁传代培养过程中，通常采用培养皿或松盖培养瓶，以保证细胞对气体的需求，C正确；
D、定期更换培养液可防止培养过程中有毒物质的积累，对细胞造成危害，D正确。
故选A。
8. RNAm6A修饰（即RNA某位点的甲基化）可通过提高mRNA结构稳定性来影响猪核移植早期胚胎的发育。在核移植中，核供体细胞的分化程度越高，细胞内甲基转移酶M的表达水平、RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。下列说法错误的是（ ）
A. 核移植过程通常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
B. 猪胎儿成纤维细胞比胚胎干细胞的RNA修饰水平要低
C. RNAm6 A修饰和DNA的甲基化都能影响基因的表达
D. 向重组细胞中导人M基因即可提高核移植胚胎的发育能力
【答案】D
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、核移植过程通常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核，A正确；
B、由题意“核供体细胞的分化程度越高，细胞内甲基转移酶M的表达水平、RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低”可知，猪胎儿成纤维细胞比胚胎干细胞的分化程度高，RNA修饰水平越低，B正确；
C、由题意可知，RNAm6A修饰是RNA某位点的甲基化，即RNAm6 A修饰和DNA的甲基化都能影响基因的表达，C正确；
D、向重组细胞中导入M基因，并且M基因能表达时，才能提高核移植胚胎的发育能力，D错误。
故选D。
9. 同尾酶是指一组识别序列不同，但切出的黏性末端相同的限制酶。下图为EcRI、Bam-HI、Bgl I和MbI四种限制酶的识别序列及酶切位点。下列说法正确的是（ ）
A. BamHI、BgⅡ、MbI属于同尾酶，他们的识别序列相同
B. 使用同尾酶构建基因表达载体时，切割位点的选择范围扩大
C. 选用两种不同的限制酶切割目的基因，都可以防止目的基因自身环化
D. 用DNA连接酶将BamHI和MbI形成的黏性末端连接后，可被二者重新切开
【答案】B
【解析】
【分析】由于同种限制酶切割得到的目的基因或质粒的两端黏性末端相同，会出现自体相连的现象，所以为了保证目的基因与载体的正确连接，通常用两种识别序列和切割位点不同的限制酶同时处理含目的基因的DNA片段与载体。
【详解】A、BamHI、BgⅡ、MbI识别序列不同，但切出的黏性末端相同，属于同尾酶，A错误；
B、同尾酶是指一组识别序列不同，但切出的黏性末端相同的限制酶，使用同尾酶构建基因表达载体时，切割位点的选择范围扩大，不同的酶也能切割出相同的黏性末端，B正确；
C、图中BamHI、BgⅡ、MbI识别序列不同，但切出的黏性末端相同，故选用两种不同的限制酶切割目的基因，不一定都可以防止目的基因自身环化，C错误；
D、用DNA连接酶将BamHI和MbI形成的黏性末端连接后，碱基序列与BamHI和MbI识别的序列均不同，由于限制酶具有专一性，故不可被二者重新切开，D错误。
故选B。
10. 在基因工程中可利用PCR进行体外DNA片段的扩增，PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是（ ）
A. PCR利用DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合
B. 耐高温的DNA聚合酶需要激活，PCR反应缓冲液中需要添加Mg2+
C. 电泳时DNA分子会向它所带电荷相反的电极移动，迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象有关
D. 琼脂糖凝胶中的DNA扩增引物分子被核酸染料染色后可在紫外灯下被检测出来
【答案】D
【解析】
【分析】PCR原理：在高温作用下，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。
【详解】A、在PCR技术的过程中包括：高温变性（解链）→低温复性→中温延伸三个步骤，因此DNA两条链的解旋过程不需要解旋酶的催化，而是利用了DNA在高温下变性的原理，通过控制温度来控制双链的解聚与引物的结合，A正确；
B、PCR 反应的缓冲液中需添加Mg2+，用于激活耐高温的DNA聚合酶，B正确；
C、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，一般DNA分子越大，迁移速度越慢，大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力，因此双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越小，C正确；
D、凝胶中的DNA分子通过染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，所以琼脂糖凝胶中的DNA分子和扩增的产物（DNA）被核酸染料染色后，可在紫外灯下检测出来，引物分子较小，不能被检测，D错误。
故选D。
11. 巢式PCR是一种使用两对引物扩增完整的片段的PCR。第一对PCR引物扩增片段和普通PCR相似。第二对为内部引物结合在第一次PCR产物内部，使得第二次PCR扩增片段短于第一次扩增，其过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 两轮扩增所需引物不同，原料和酶相同
B. DNA的合成总是从子链的5＇端向3＇延伸与TaqDNA聚合酶的作用有关
C. 用内引物进行PCR时，扩增n次后理论上需要2n个引物
D. 巢式PCR可增强扩增的特异性
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术。原理：DNA复制。前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶。过程：（1）高温变性：DNA解旋过程（PCR 扩增中双链 DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；（2）低温复性：引物结合到互补链DNA上；（3）中温延伸：合成子链。
【详解】A、第一轮所用引物为外引物，第二轮所用引物为内引物，两次所用原料均为dNTP（四种游离的脱氧核苷酸），酶均为TaqDNA聚合酶，A正确；
B、TaqDNA聚合酶只能识别模板链的3，端，因此DNA的合成总是从子链的5＇端向3＇延伸，B正确；
C、PCR为体外DNA复制，每合成一条子链即需要一个引物，扩增n次后一共有2n个DNA，新合成了（2n-1）个DNA，合成了（2n-1）×2=2n+1-2条新链，需要2n+1-2个引物，C错误；
D、巢式PCR可增强扩增的特异性，因为如果利用外引物扩增产生了错误片段，则巢式（内）引物能在错误片段上进行配对的概率低，D正确。
故选C。
12. 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义，目前分离精子技术是有效的控制方法，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。下图为试管牛的培育流程。下列说法正确的是（ ）
A. 过程①的精子要经过获能处理，卵细胞可以直接用于受精
B. 过程①在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会立即发生反应，拒绝其他精子进入
C. 经过程①后可以直接进行胚胎移植
D. 胚胎移植时受体不会对胚胎发生免疫排斥反应
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为试管牛培育过程图，牛的精子分离出含Y染色体的精子和含X染色体的精子，与卵细胞结合形成受精卵，因此①表示体外受精过程，接着经过早期胚胎培养过程和胚胎移植形成试管牛。
【详解】A、过程①指的是体外受精技术，该过程中精子需要获能处理，卵母细胞需成熟培养，A错误；
B、精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，称为卵细胞膜反应，B错误；
C、经过程①后还需要培养到早期胚胎（桑椹胚或囊胚）才可移植，C错误；
D、胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，D正确。
故选D。
13. 某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1，科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物。下列说法错误的是（ ）
A. 预期P1功能的下一步是找到并改变相应的脱氧核苷酸序列
B. 对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成
C. 对表达产物进行检测的原理是抗原抗体的特异性结合
D. 研发新的P1的技术属于蛋白质工程
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程基本思路是：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、根据蛋白质工程的基本思路：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，预期P1功能的下一步是设计预期的蛋白质结构，A错误；
B、根据蛋白质工程的基本思路可知，对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成，B正确；
C、蛋白质工程的表达产物为蛋白质，可以利用抗原一抗体杂交的方法对该蛋白质进行检测，C正确；
D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，因此研发新的P1的技术属于蛋白质工程，D正确。
故选A。
14. 胚胎工程理论的发展和技术的应用提高了良种奶牛的繁育速度，保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程，下列说法错误的是（ ）
A. 应选择具有健康的体质和正常的繁殖能力良种母牛作供体
B. 进行①胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
C. 可从早期囊胚（b）中的内细胞团细胞获得胚胎干细胞（e）
D. 进行②的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎移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堪或胚囊胚阶段)；④对胚胎进行移植;移植后的检查。
【详解】A、选择遗传特性和生产性能优秀的母牛作供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，A错误；
B、进行①胚胎分割属于无性生殖，胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，对囊胚期的胚胎进行分割时，要特别注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物无性繁殖（或克隆）的方法之一，B正确；
C、胚胎干细胞主要来源于早期受精卵发育过程中的内细胞团细胞，故可从早期囊胚（b）中的内细胞团细胞获得胚胎干细胞，C正确；
D、②表示为胚胎移植，胚胎移植能够充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，大大缩短供体本身的繁殖周期，增加供体后代繁殖的数量，D正确。
故选A。
15. 现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起--系列的安全性和伦理问题。下列说法正确的是（ ）
A. 整合到油菜叶绿体基因组中的除草剂基因，会通过花粉传入环境，造成基因污染
B. 我国对“克隆人”这一技术总体上来说是禁止生殖性性克隆，监控和严格审查治疗性克隆
C. 设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前得要对胚胎进行性别鉴定
D. 进行基因检测做成基因身份证会造成基因资讯泄露，因此没有必要进行基因检测
【答案】B
【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）．转基因食品、产品上都要标注原料来自转基因生物，如“转基因××”“转基因××加工品（制成品）”“加工原料为转基因××”“本产品为转基因××加工制成”．对于转基因食物潜在隐患要进行开展风险评估、预警跟踪等措施多环节、严谨的安全性评价，保障了现代生物技术的安全性。
【详解】A、花粉（精子）中不含叶绿体，故整合到油菜叶绿体基因组中的除草剂基因，不会通过花粉传入环境，不造成基因污染，A错误；
B、生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。我国对“克隆人”这一技术总体上来说是禁止生殖性性克隆，监控和严格审查治疗性克隆，B正确；
C、设计试管婴儿的目的是对已患有疾病的孩子进行治疗，设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前得要对胚胎进行遗传学诊断，C错误；
D、进行基因检测做成基因身份证会造成基因资讯泄露，但是也能了解其患病情况，应该辩证地看待，D错误。
故选B。
二、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。
16. 影印培养法是指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，营养缺陷型的大肠杆菌需要在添加某些营养物质的完全培养基上才能生长。研究人员用影印培养法对诱变处理后的大肠杆菌进行营养缺陷型突变体筛选的部分流程如下图，1～5为菌落。下列说法正确的是（ ）
A. 培养基A是基本培养基，培养基B是完全培养基
B. 将菌液涂布在培养基表面时可转动培养皿使涂布均匀
C. 影印培养操作时，要注意影印的方向不能改变
D. 可以从培养基A中挑取菌落3或5进行纯化培养
【答案】BCD
【解析】
【分析】题图分析：由图可知，经培养基A能长出5个菌落，经培养基B的培养平板表面留下1号、2号、4号三个菌落。由此可推出培养基A是完全培养基，培养基B是基本培养基。其中3号、5号是营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来的菌落。
【详解】A、由题干可知，营养缺陷型大肠杆菌无法在基本培养基上生长，只能在完全培养基上生长，与A相比，B中缺少了3、5两个菌落，说明3、5菌落即是营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来的，A为完全培养基，B为基本培养基，A错误；
B、将菌液涂布在培养基表面时，应及时转动培养皿，使菌液均匀分布，B正确；
C、影印培养操作时，要注意“盖章”的方向不能改变，防止菌落位置不一致，无法进行比较，C正确；
D、由图可知，3和5菌落是营养缺陷型大肠杆菌生长繁殖形成的，因此从培养基A中挑取菌落3、5进行纯化培养即可获得营养缺陷型大肠杆菌，D正确。
故选BCD
17. 青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量极其微小。下图为培育黄花蒿植株的过程。下列说法错误的是（ ）
黄花高茎尖愈伤组织胚状体黄花蒿植株
A. 黄花蒿茎尖需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒
B. 过程①②通常要使用适量的生长素和细胞分裂素
C. 可通过大量培养愈伤组织以直接获得青蒿素
D. 通过图示过程培育的黄花蒿植株具有抗病毒性状
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、植物组织培养过程：外植体（离体的植物细胞、组织或器官）→愈伤组织→胚状体→新植体。
2、诱导愈伤组织应该避光培养，原因是：在有光时往往形成维管组织，而不形成愈伤组织；愈伤组织再分化成胚状体时需要光照，原因是：①叶绿素的合成需要光照；②试管苗需要光进行光合作用制造有机物提供营养物质。
3、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、外植体经自来水冲洗，先用70%酒精浸泡，再用5%次氯酸钠浸泡，最后用无菌水清洗，才能用于接种，A错误；
B、过程①②分别是脱分化和再分化，在植物组织培养过程中通常要使用适量的生长素和细胞分裂素，B正确；
C、青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物，而茎及其他部位中的青蒿素含量及其微小，因此通过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素，C错误；
D、要使植株具有抗病毒性状需要通过基因工程技术培育，而通过图示过程培育的黄花蒿植株不具有抗病毒性状，D错误。
故选ACD。
18. 下图是一种“生物导弹”的作用原理示意图，没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药物，可抑制DNA和RNA的合成，对正常细胞也有一定毒性。下列说法错误的是（ ）
A. 杂交瘤细胞释放单克隆抗体，体现了细胞膜具有一定的流动性
B. 活化阿霉素有选择性杀伤肿瘤细胞的功能
C. 仅注射图示“生物导弹”不能对肿瘤细胞起抑制作用
D. 使用图示“生物导弹”，可以适当减少阿霉素用量
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意和题图：生物导弹是由单克隆抗体和碱性磷酸酶组成，单克隆抗体能与肿瘤细胞特异性结合，碱性磷酸酶能将非活化磷酸阿霉素活化，抑制肿瘤细胞中的DNA复制和转录过程，从而抑制肿瘤细胞的增殖，达到治疗肿瘤的目的。治疗中，应先注射生物导弹再注射非活化磷酸阿霉素。
【详解】A、杂交瘤细胞通过胞吐的方式释放单克隆抗体，体现了细胞膜具有一定的流动性，A正确；
B、活化阿霉素对正常细胞也有一定毒性，不具有选择性杀伤肿瘤细胞的功能，B错误；
C、由图可知，生物导弹只是单克隆抗体和碱性磷酸酶，如果没有阿霉素，抗体也不能发挥作用，因此仅注射“生物导弹”不能对肿瘤细胞起抑制作用，C正确；
D、生物导弹是由单克隆抗体和碱性磷酸酶组成，单克隆抗体能与肿瘤细胞特异性结合，碱性磷酸酶能将非活化磷酸阿霉素活化，使用图示“生物导弹”，可以适当减少阿霉素用量，D正确。
故选B。
19. 精子进入次级卵母细胞后，次级卵母细胞发育的“开关”即被开启。在雌原核和雄原核接触前去掉雌原核，受精卵还会继续发育，最终获得孤雄胚胎干细胞系，其流程如下图。下列说法正确的是（ ）
A. 在卵母细胞观察到雌雄原核可以作为受精标志
B. 去掉雌原核也可以用紫外线照射的方法
C. 孤雄单倍体胚胎干细胞中的基因和精子中的基因一样
D. 单倍体细胞可以作为研究某些隐性基因功能的细胞模型
【答案】AD
【解析】
【分析】图示去除雌原核后，形成了单倍体囊胚，单倍体囊胚细胞核中的遗传物质来自于精子细胞核。
【详解】A、雌原核和雄原核的结合标志着受精作用的完成，故在卵母细胞观察到雌雄原核可以作为受精的标志，A正确；
B、去除动物细胞核常用的方法是显微操作，包括去除雌原核，B错误；
C、单倍体细胞中有来自于卵细胞细胞质的遗传物质，所以单倍体细胞中的遗传物质与精子不完全相同，C错误；
D、由于该过程去除了雌原核，培养出了单倍体，所以可作为研究隐性基因功能的细胞模型，D正确；
故选AD。
20. 科学家从某植物中提取乙烯受体基因（Ers1），通过基因工程技术将Ers1基因反向连接到质粒中，筛选出转入反义Ersl基因的该种植物，其果实的储藏期将延长，过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. PCR时需在Ers1基因左右两端分别添加XhI、HpaI酶切序列
B. 过程②可用氯化钙处理农杆菌，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中
C. 过程③后可在培养基中添加卡那霉素对转化的植物细胞进行筛选
D. 可利用抗原—抗体杂交技术检测该植物染色体上是否插入目的基因
【答案】CD
【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、根据题意，Ers1基因的转录方向由左向右，据图可知，质粒中限制酶HpaI靠近启动子，限制酶XhI靠近终止子，若要将Ers1基因反向连接到质粒中，则需在Ers1基因左右两端分别添加XhI、HpaI酶切序列，A正确；
B、图中过程②是将构建的基因表达载体导入农杆菌，方法是感受态细胞法，因此需要用氯化钙处理农杆菌，使其处于感受态，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中，B正确；
C、过程③利用农杆菌侵染植物细胞的过程，利用了农杆菌Ti质粒上的T-DNA的特点，T-DNA携带目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上，根据图中T-DNA的左右边界可知，携带目的基因的T-DNA上带有潮霉素抗性基因，因此过程③后可在培养基中添加潮霉素对转化的植物细胞进行筛选，C错误；
D、利用DNA分子杂交技术检测该植物染色体上是否插入目的基因，D错误。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。研究人员按照下图所示流程从某土壤样品中筛选得到能高效产脂肪酶的酵母菌菌株。
（1）甲、乙两种培养基所含有的组分有所不同，但都能为酵母菌的生长提供4类营养物质，即___。图中甲培养基的作用是___。
（2）实验过程中，通常采用___方法对培养基进行灭菌。实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液，且保证平板上长出的平均菌落数为200个，则应将摇瓶M中的菌液稀释___倍。
（3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照使其发生基因突变。将辐照处理后的酵母菌液涂布在以___为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行分离和纯化，获得A、B两突变菌株。分离和纯化培养过程中必须使用固体培养基，理由是___。
（4）在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。评价A、B两菌株的相关性能，结果如图。据图分析，应选择菌株___进行后续相关研究，依据是___。
【答案】（1） ①. 水、碳源、氮源和无机盐 ②. 选择和扩大培养产脂肪酶酵母的菌种
（2） ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 104
（3） ①. 脂肪（或油脂） ②. 固体培养基表面才能长出由单个微生物繁殖而成的菌落
（4） ①. A ②. 该菌株增殖速度快；降解脂肪能力强，净化效果好
【解析】
【分析】1、灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物，包括致病的和非致病的，以及细菌的芽孢。常用灭菌方法：灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌，干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌，微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌；
2、稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，使其均匀分布于平板中的培养基内，经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数；
3、培养基的成分：碳源（提供碳，可以是碳酸盐）、氮源（提供氮）、无机盐（包括微量元素）、水、凝固剂（凝固作用。不一定会添加，取决于你想使培养基凝固到什么程度，一般使用琼脂）。但对于不同种类微生物的培养这些成分、配比是不同的。有的培养基还含有特殊成分，如抗菌素、色素、激素和血清。总之就是碳源氮源无机盐提供微生物所需营养，凝固剂制造适宜的生存环境，特殊添加成分满足该微生物的特殊需求。
【小问1详解】
由图可知，甲培养基为液体培养基，乙培养基为固体培养基，都能为酵母菌的生长提供4类营养物质，即碳源、氮源、无机盐、水；图中甲培养基为液体培养基，可以选择和扩大培养产脂肪酶酵母的菌种；
【小问2详解】
培养基常采用高压蒸汽灭菌方法进行灭菌；假设菌液稀释被释放10x倍，则200÷0.1÷10x=2×107，得到x=4，即菌液稀释被释放104倍，可使摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL；
【小问3详解】
根据题意，欲提高酵母菌产酶能力，可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射，该育种方式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株，可配制以脂肪（或油脂）为唯一碳源的培养基，将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上，因为固体培养基表面才能长出由单个微生物繁殖而形成单菌落；
【小问4详解】
据题图分析可知，相同时间内，菌株A的细胞密度高于菌株B，而菌株A的脂肪剩余量低于菌株B的脂肪剩余量，故进行相关研究可选择菌株A，原因是菌株A增殖速度快，单细胞蛋白的产量也高，同时降解脂肪的能力强，净化效果更好。
22. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体染色质，与未经射线照射的受体融合，所得融合产物含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇，为了培育产生紫杉醇的柴胡，科研人员利用红豆杉（2n =24）与柴胡（2n=12）进行了不对称体细胞杂交，获得了不对称红豆杉—柴胡杂种植株。
（1）科研人员剥离红豆杉种子的胚作为外植体经___（填“灭菌”或“消毒”）后接种于MS培养基上，诱导形成愈伤组织。选用胚作为外植体的原因是___。
（2）将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用___酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂___诱导融合，得到融合细胞。
（3）科研人员统计了7组染色体数目不大于24条的融合细胞，如下表所示。
科研人员推测组号为___的细胞为杂种细胞，并进一步采用PCR方法鉴定这几组细胞。红豆杉和柴胡的___较远，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，应在能够高效合成紫杉醇的杂种细胞中选择___的核基因含量较低的杂种细胞进行培养。
（4）获得的不对称红豆杉—柴胡杂种植株多数都表现为不育，原因主要是___。
【答案】（1） ①. 消毒 ②. 分化程度低，易于脱分化
（2） ①. 纤维素酶和果胶 ②. PEG##“聚乙二醇
（3） ①. 3、4、5、6 ②. 亲缘关系 ③. 红豆杉
（4）来自红豆杉的染色体不是成对存在
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：
（1）概念：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；
（2）过程：①诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等，化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂；②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成；③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；④杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【小问1详解】
剥离红豆杉种子的胚作为外植体经自来水冲洗，先用70%酒精浸泡，再用5%次氯酸钠浸泡，最后用无菌水清洗，才能用于接种，故剥离红豆杉种子的胚作为外植体经消毒后接种于MS培养基上。选用胚作为外植体是因为分化程度低，分裂能力强，易于脱分化。
【小问2详解】
将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用纤维素酶和果胶酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。而后用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂PEG诱导融合，得到融合细胞，该过程依赖膜的流动性实现。
【小问3详解】
因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞一个染色体组的染色体数为12条，因此科研人员筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24 条的细胞。柴胡细胞染色体数为12条，多余的染色体是其他细胞融合参与进去的。可判断组号为3、4、5、6的细胞为杂交细胞。题中提示红豆杉和柴胡两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，故它们之间存在较远的亲缘关系。实验将红豆杉和柴胡的原生质体融合成杂交细胞，其中含有高效合成紫杉醇的基因，那么对杂交细胞的培养需要选择红豆杉的核基因含量较低的杂交细胞。
【小问4详解】
用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂PEG诱导融合，得到的融合细胞中红豆杉的染色体不是成对存在，所以获得的不对称红豆杉—柴胡杂种植株多数都表现为不育。
23. 成纤维细胞生长因子（FGF20）会在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中过量表达，可作为潜在的肿瘤标志物。因此抗FGF20单克隆抗体可用于癌症早期诊断筛查。研究者设计如下图流程制备抗FGF20单克隆抗体。
（1）制备抗FGF20单克隆抗体依赖的生物学技术有___（答出两点）。用灭活的FGF20免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，其目的是___。
（2）写出过程①以小鼠脾脏为材料制备单细胞悬液的主要步骤：___。
（3）过程③需要多次筛选，筛选所依据的基本原理是___。选取的所需细胞群应具备的特点是___。
（4）体外培养所需细胞后，即可从培养液中提取到抗FGF20单克隆抗体。培养过程中还需要提供95%空气和5%CO2气体环境，分别是为了___。
【答案】（1） ①. 动物细胞培养和动物细胞融合 ②. 刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞
（2）取小鼠脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
（3） ①. 抗原与抗体的反应具有特异性 ②. 既能迅速大量增殖，又能分泌抗FGF20抗体
（4）维持细胞有氧呼吸，调节培养液的pH
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
制备抗FGF20单克隆抗体依赖的生物学技术有动物细胞培养（培养骨髓瘤细胞和B细胞）和动物细胞融合（诱导骨髓瘤细胞和B细胞融合）；用灭活的FGF20免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，相当于激发机体的二次免疫过程，其目的是刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞。
【小问2详解】
过程①以小鼠脾脏为材料制备单细胞悬液的主要步骤是：取小鼠脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液。
【小问3详解】
过程③需要多次筛选，筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性，即抗原与抗体的特异性结合；选取的所需细胞群应具备的特点是既能迅速大量增殖，又能分泌抗FGF20抗体。
【小问4详解】
动物细胞培养过程中还需要提供95%空气和5%CO2气体环境，其中95%空气是为了维持细胞有氧呼吸，而5%CO2是调节培养液的pH。
24. 研究发现，人溶菌酶（hLZ）是天然抗生素替代品。科学家将该蛋白基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达，从山羊乳汁中提取人溶菌酶，下图表示培育流程。
（1）获取hLZ基因后构建重组质粒常用到___酶。为了保证hLZ基因在山羊乳腺中表达，构建基因表达载体时需注意的问题是___。
（2）胚胎工程最终的技术环节是过程___（填序号），其实质是___。
（3）在进行过程④之前，必须获取囊胚的滋养层进行___，为了获得更多的乳腺生物反应器，可在该时期进行胚胎分割，分割时应注意___。
（4）为探究冷冻胚胎分割前培养时间对分割后胚胎发育率的影响，每组取60枚同种冷冻胚胎，分别在解冻后培养0、15、30、45、60、90、120min进行分割，将各组半胚和对照组整胚用培养液培养24h，统计胚胎发育率，结果见表。
冷冻胚胎分割前培养时间对胚胎发育率的影响
由表中数据可知，分割造成的损伤会降低胚胎发育率，判断的依据是___；冷冻胚胎分割前最优培养时间大约是___分钟。
【答案】（1） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 将hLA基因与乳腺中特异性表达的启动子等调控原件重组在一起
（2） ①. ④ ②. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
（3） ①. 鉴定性别 ②. 将内细胞团均等分割
（4） ①. 分割后的胚胎发育率均低于整胚的发育率 ②. 45
【解析】
【分析】胚胎分割是指用机械方法将早期胚胎分割成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，其本质是无性繁殖。
【小问1详解】
为了获取hLZ基因后构建重组质粒常用到限制酶和DNA连接酶，在构建基因表达载体时，需要将人溶菌酶（hLZ）基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这样才能使目的基因只在乳腺组织中表达。
【小问2详解】
分割后的胚胎需经④胚胎移植才能发育成新个体，且胚胎移植前对供体和受体进行了同期发情处理，因此，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，代孕母牛一般具有健康的体质和正常的繁殖能力。
【小问3详解】
科学家将人溶菌酶（hLZ）基因导入山羊体内使其能够在山羊乳腺细胞中表达，从山羊乳汁中提取人溶菌酶，因此在进行过程④胚胎移植之前，必须获取囊胚的滋养层进行鉴定性别，为了获得更多的乳腺生物反应器，可在该时期进行胚胎分割，分割时应注意将内细胞团均等分割。
【小问4详解】
由表中数据可知，各组半胚的胚胎发育率无论在解冻后培养多长时间均低于对照组整胚的胚胎发育率，因而可得出结论：分割造成的损伤会降低胚胎发育率，结合表格数据可知，冷冻胚胎分割前最优培养时间大约是45分钟左右，因为该时段分割半胚的胚胎发育率最高，最接近对照组。
25. 血管新生在肿瘤发生和发展中起关键作用，为了研究血管生成素（Ang）是否能促进血管生成及作用原理，科学家构建了绿色荧光蛋白（GFP）基因和血管生成素融合基因，将其导入大肠杆菌来生产GFP -Ang融合蛋白，过程如图，字母a～h代表引物，序号①～⑤表示过程。
（1）Ang的cDNA可在细胞中提取mRNA后经___获得。为了过程②形成正确的GFP-Ang融合基因，在进行过程①（PCR）时需选择正确的引物并在引物___（填字母）的5＇端添加BamHⅠ限制酶识别序列，且添加的识别序列位于CFP基因中终止密码子编码序列的___（“内侧”或“外侧”）。
（2）过程③的目的是___。此时，为了使融合基因定向插入载体，要选用___两种限制酶切割融合基因和载体。生产中需要大肠杆菌在某些特定诱导物作用下表达GFP-Ang融合蛋白，则要在载体上构建___。
（3）以大肠杆菌作为受体细胞的优点有___（答出两点）。经过程④后的大肠杆菌需培养在含有___的培养液中，破碎大肠杆菌并提取到发绿色荧光的物质就是GFP-Ang融合蛋白。
（4）鉴定GFP-Ang融合蛋白与天然Ang作用效果差异，科学家取鸡胚分别用缓冲液、缓冲液溶解的天然Ang、缓冲液溶解的CFP-Ang融合蛋白处理，统计鸡胚毛细血管生成情况，结果如下表。
统计结果说明了___。若进一步观察到绿色荧光分布于毛细血管表面，则说明，Ang发挥作用的方式可能是与细胞表面的___相结合来实现的。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. c、g ③. 内侧
（2） ①. 让目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 ②. EcRⅠ、SalⅠ ③. 诱导型启动子
（3） ①. 生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、容易进行遗传操作 ②. 氨苄青霉素
（4） ①. GFP-Ang融合蛋白可以明显地促进血管生成，效果略低于天然Ang ②. Ang受体
【解析】
【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；PCR的操作过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
Ang的cDNA可在细胞中提取mRNA后经反转录获得，为了过程②形成正确的GFP-Ang融合基因，在进行过程①（PCR）时需选择正确的引物并在引物c、g的5＇端添加BamHⅠ限制酶识别序列，以确保目的基因与质粒正确连接；且添加的识别序列位于CFP基因中终止密码子编码序列的内侧，这样才能使得目的基因保持完整。
【小问2详解】
根据图示，过程③是指将目的基因和质粒连接起来，因此③的目的是让目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。为了使融合基因定向插入载体，这样目的基因就能连接到质粒上，并与启动子的转录和表达的方向一致，要选用EcRⅠ、SalⅠ两种限制酶切割融合基因和载体；生产中需要大肠杆菌在某些特定诱导物作用下表达GFP-Ang融合蛋白，则要在载体上构建诱导型启动子，在一定的条件下诱导基因成功开始表达。
【小问3详解】
以大肠杆菌作为受体细胞的优点有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、容易进行遗传操作，由于质粒上含有氨苄青霉素的抗性基因，因此可以经过程④后的大肠杆菌需培养在含有氨苄青霉素的培养液中，以检测带有目的基因的质粒能否导入大肠杆菌或目的基因能否成功表达，破碎大肠杆菌并提取到发绿色荧光的物质就是GFP-Ang融合蛋白。
【小问4详解】
根据实验数据，发现缓冲液溶解的GFP-Ang融合蛋白的血管数量略少于缓冲液溶解的天然Ang，因此GFP-Ang融合蛋白可以明显地促进血管生成，效果略低于天然Ang；若进一步观察到绿色荧光分布于毛细血管表面，由于GFP-Ang形成了融合基因，因此GFP和Ang基因会在同一个部位表达，则说明Ang发挥作用的方式可能是与细胞表面的Ang受体想结合形成的。材料
融合细胞组号
1
2
3
4
5
6
7
染色体条数
9～11
12
12～14
12～16
13
14
24
组别
培养胚胎数/枚
培养24h囊胚数/枚
胚胎发育率/%
对照
60
57
95.00
0min
60
44
73.33
15min
60
32
53.33
30min
60
48
80.00
45min
60
61
85.00
60min
60
41
68.33
90min
60
34
56.67
120min
60
42
70.00
组别
血管数量
缓冲液
7.38
缓冲液溶解的天然Ang
36.5
缓冲液溶解的GFP-Ang融合蛋白
29.94
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