资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第十单元 生物技术与工程
时间：75分钟 分值：100分
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．酸笋是一种以新鲜竹笋为原料，发酵腌制而成的具有独特发酵酸臭味的笋制品，是风味食品螺顿粉的重要配料。下图为利用乳酸菌，酵母菌、醋酸菌等微生物发酵制作酸笋的工艺流程图，下列有关叙述错误的是（　　）
A．杀青、漂烫步骤是通过高温灭菌避免杂菌污染
B．可以通过诱变育种、基因工程育种等方法进行菌种选择和优化
C．醋酸菌能将酵母菌产生的乙醇氧化为醋酸，进一步丰富酸笋的酸味层次
D．发酵过程中要随时检测培养液中微生物数量，可以利用显微镜进行计数
【答案】A
【解析】A、在选材、清洗、切割后进行杀青、漂烫，目的是给材料消毒，而不是灭菌，A错误；
B、在发酵工业中，常通过诱变育种（如紫外线、化学诱变）或基因工程改良菌种，提高产酸能力或耐受性，故该工艺流程中可以通过诱变育种、基因工程育种等方法进行菌种选择和优化，B正确；
C、参与酸笋发酵的微生物除了乳酸菌，还有酵母菌和醋酸菌，酵母菌将糖类分解产生酒精（乙醇）和二氧化碳，醋酸菌将乙醇氧化为醋酸，进一步丰富酸笋的酸味层次，C正确；
D、发酵过程中要随时检测培养液中微生物的数量、产物的浓度等，以了解发酵的进程，显微镜镜检计数可以实时监测培养液中微生物数量，D正确。
故选A。
2．研究人员对布氏田鼠盲肠中的纤维素分解菌进行分离、鉴定，过程如图。下列说法正确的是（ ）
A．①②③应在95%空气和5%氧气的气体环境中倒置培养
B．①②③中的培养基是以纤维素为唯一碳源的选择培养基
C．通过比较透明圈大小可知，甲、乙分解纤维素的能力相同
D．若①②③菌落数分别为20、37、39，则内容物中纤维素分解菌密度为1.6×107个/mL
【答案】B
【解析】A、分析题意，菌株是从盲肠中分离的厌氧细菌，故在平板培养时需置于厌氧环境中，A错误；
B、筛选纤维素分解菌需要以纤维素为唯一碳源，B正确；
C、需要根据菌落和透明圈之间的直径作比较来判断分解能力的大小，甲、乙分解纤维素的能力不相同，C错误；
D、若①②③菌落数分别为20（舍弃）、37、39，则平均菌落数是38，内容物中纤维素分解菌密度为C/V×M=38/0.2×105=1.9×107个/mL，D错误。
故选B。
3．发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，从而进行大规模生产发酵产品的技术。下列叙述错误的是（　　）
A．制作果醋时需要向发酵液中通入无菌空气
B．制作泡菜时加较多的盐会导致发酵时间延长
C．腐乳发酵利用了毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶等
D．发酵工程的目的是获得微生物的各种代谢物
【答案】D
【解析】A、醋酸菌是好氧菌，制作果醋时需在有氧条件下进行，因此需通入无菌空气，A正确；
B、制作泡菜时，盐浓度过高会抑制乳酸菌的生长繁殖，导致产酸速率减慢，发酵时间延长，B正确；
C、腐乳发酵过程中，毛霉分泌的蛋白酶和脂肪酶能将豆腐中的大分子物质分解为小分子，C正确；
D、发酵工程的目的是根据需求获取微生物的代谢产物（如初级或次级代谢产物）或菌体本身（如单细胞蛋白），而非“各种代谢物”，D错误。
故选D。
4．植物组织培养技术常用于商业化生产，相关过程一般为无菌培养物的建立→培养物的增殖→生根培养→试管苗的移栽及鉴定。下列叙述正确的是（　　）
A．使用的外植体要经灭菌处理后，才可用于接种培养
B．植物组织培养的整个过程中要给予适宜强度的光照
C．生长素和细胞分裂素的比值高有利于芽的形成
D．用某植株的细胞经离体培养获得幼苗，其性状可能有差异
【答案】D
【解析】A、外植体需进行消毒处理（如酒精和次氯酸钠浸泡），而非灭菌（灭菌会杀死外植体细胞），A错误；
B、植物组织培养中，脱分化阶段需避光，再分化和后续生长阶段需光照，并非整个过程都需要光照，B错误；
C、生长素与细胞分裂素的比值高时，促进根的分化；比值低时促进芽的分化，C错误；
D、离体培养的细胞可能发生基因突变或染色体变异，导致再生植株性状与原植株存在差异，D正确。
故选D。
5．黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①需使用纤维素酶、果胶酶处理后将原生质体放入清水中等待融合
B．融合后的原生质体再生出细胞壁是植物体细胞杂交技术成功的标志
C．采取该技术筛选后的抗病植株均具备亲本的所有优良性状
D．黑芥与甘蓝型油菜在自然状态下不能进行基因交流
【答案】D
【解析】A、过程①表示去除细胞壁的过程，可以用纤维素酶和果胶酶处理；原生质体需放在等渗的无菌水中，防止细胞会吸水胀破，A错误；
B、融合后的原生质体再生出细胞壁是细胞融合成功的标志，B错误；
C、黑芥的叶肉细胞原生质体经X射线照射后发生部分染色体结构破坏，因而最终获得的抗病植株不具有完整的黑芥的遗传信息，则不一定具有亲本的所有优良性状，C错误；
D、根据题意可知，黑芥与甘蓝型油菜不能直接杂交，说明两者存在生殖隔离，自然状态下不能进行基因交流，D正确。
故选D。
6．人心肌细胞中的肌钙蛋白Ⅰ（cTnI）在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI 的单克隆抗体，科研人员完成了如图过程。下列说法正确的是（　　）
A．用cTnI 重复注射小鼠是为了刺激小鼠机体产生更多的抗体
B．诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
C．①过程筛选到的乙细胞都是能产生所需抗体的杂交瘤细胞
D．②过程需要向克隆化培养的杂交瘤细胞培养液加入 cTnI 进行抗体检测
【答案】D
【解析】A、用cTnI重复注射小鼠的目的是刺激小鼠机体产生更多的能分泌抗cTnI抗体的B淋巴细胞，A错误；
B、诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的过程常用的诱导方法有物理法（如离心、振动、电激等）、化学法（如聚乙二醇）和生物法（如灭活的病毒），而胰蛋白酶或胶原蛋白酶的作用是分散动物组织细胞，使其成为单个细胞，不是用于诱导细胞融合的，B错误；
C、①过程是第一次筛选，目的是筛选出杂交瘤细胞，但筛选到的乙细胞不都是能产生所需抗体的杂交瘤细胞，因为第一次筛选只是去除了未融合的细胞和同种细胞融合的细胞（如B - B细胞、瘤 - 瘤细胞），得到的杂交瘤细胞还需要进一步筛选才能确定是否能产生所需的抗体，C错误；
D、②过程是第二次筛选，即抗体检测，需要向克隆化培养的杂交瘤细胞培养液中加入cTnI进行抗体检测，目的是筛选出能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞，D正确。
故选D。
7．自杀基因系统是指外源基因导入受体细胞后会表达相应的酶，该酶可催化无毒的药物前体转化为有毒物质，从而导致受体细胞被杀死。为探究外源基因TK与药物更昔洛韦能否组成自杀基因系统，以肝癌细胞为受体细胞进行实验，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．培养肝癌细胞的过程中需定期更换培养液以保持无菌、无毒的环境
B．实验结果表明外源基因TK与更昔洛韦可组成自杀基因系统
C．本实验的自变量为肝癌细胞是否导入TK基因，其他变量是无关变量
D．肝癌细胞在细胞培养过程中没有接触抑制，因而无需进行传代培养
【答案】B
【解析】A、定期更换动物细胞培养液可以去除有毒的物质，但不能保持无菌的环境，保持无菌的环境可以添加抗生素，A错误；
B、从图中可以看出，添加更昔洛韦后，实验组细胞数量明显减少，而对照组变化不大，说明外源基因TK与更昔洛韦可组成自杀基因系统，B正确；
C、由题意和曲线图可知，自变量有肝癌细胞是否导入TK基因、培养时间以及是否添加更昔洛韦，C错误；
D、肝癌细胞在培养过程中不会有接触抑制，但受空间和营养物质限制，仍需要进行传代培养，D错误。
故选B。
8．嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列说法正确的是（　　）
A．黑白花仔鼠的任意一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的基因
B．对胚胎进行性别鉴定时，通常取图中②细胞进行DNA分析
C．乙过程的目的是让黑色小鼠和白色小鼠的囊胚细胞进行融合
D．丁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
【答案】D
【解析】A、黑白花仔鼠为小鼠胚胎嵌合体，有的细胞含有黑鼠的基因，有的细胞含有白鼠的基因，不是同时含有黑鼠和白鼠的基因，A错误；
B、性别鉴定应取滋养层细胞（图中① ），不是②内细胞团，B错误；
C、乙过程是将黑色小鼠细胞注入白色小鼠囊胚，不是细胞融合，C错误；
D、丁是胚胎移植，实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置转移，D 正确。
故选D。
9．科研人员利用两种限制酶（EcoRI和NotI）处理基因载体，进行电泳检测，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．该基因载体最可能是环状DNA分子
B．电泳图谱中DNA片段越大，距离起点越近
C．该DNA分子上有2个EcoRI酶切位点
D．EcoRI和NotI的切点之间最长相距约9kb
【答案】C
【解析】A、由题图可知，当仅用Not I切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段（10kb），因此该载体最有可能为环状DNA分子，A正确；
B、在电泳中，DNA片段越大，迁移速度越慢，距离点样孔（起点）越近；DNA片段越小，迁移速度越快，距离点样孔越远，B正确；
C、该基因载体是环状DNA分子，由题图可知，当仅用EcoR I切割载体时，产生2种长度的DNA片段：2kb和6kb，该载体DNA片段长10kb，所以用EcoR I切割载体应产生3个DNA片段：2个2kb和1个6kb，该DNA分子上有3个EcoR I酶切位点，C错误；
D、由题可知，两种限制酶同时切割时则产生6kp、2kp和1kp3种长度的DNA片段：1个6kb、1个2kb、2个1kb，所以两种限制酶的酶切位点至少相距9kp，D正确。
故选C。
10．蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白，具有强度高、韧性大等特点，在人工肌腱等医学领域有着诱人的应用前景。下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是（ ）
A．若用PCR技术获取蛛丝蛋白基因，则设计的引物应分别结合在2、3部位
B．若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏2个磷酸二酯键
C．若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，则共消耗引物32个
D．若受体细胞为大肠杆菌，则蛛丝蛋白的加工需要细胞中内质网的参与
【答案】A
【解析】A、PCR的原理是DNA半保留复制，DNA复制时引物延伸子链的方向为5'→3',而子链和模板链反向平行，所以引物需要与模板链的3端结合，据此可知图中与引物结合的部位是2、3，A正确；
B、若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，DNA每条链上会破坏2个磷酸二酯键，共会破坏4个磷酸二酯键，B错误；
C、利用PCR扩增一个基因要加入2个引物，若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，共获得：24×2条链，除去亲代基因的2条链上没有引物，则消耗的引物数为24×2-2=30个，C错误；
D、大肠杆菌是原核生物，无内质网结构，D错误。
故选A。
11．白僵菌是一种真菌，能寄生到松毛虫等农业害虫体内致其死亡，但对环境和温血动物安全无害，被广泛用于害虫防治。由苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白可以使多种害虫死亡。某研究小组尝试使用农杆菌转化法，将Bt基因转入白僵菌中以加强白僵菌对害虫的防治效果。实验使用的Bt基因与Ti质粒如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．为构建基因表达载体应用BamHI和NheI切割Bt基因和Ti质粒
B．采用转基因白僵菌防治农业害虫对环境的污染较小，属于化学防治
C．培养含重组质粒的白僵菌时，培养基上发绿色荧光的菌落即为目的菌
D．除了对转基因白僵菌进行分子水平的检测外，还应对其进行抗虫实验
【答案】D
【解析】A、由图可知，需将Bt基因整合到T-DNA中，且不能破坏Bt基因，因此构建基因表达载体应使用限制酶BamH I，切割 Bt基因和 Ti质粒，再将二者进行连接，若用BamHI和NheI切割Ti质粒，会导致T-DNA中终止子丢失，A错误；
B、采用转基因白僵菌防治农业害虫对环境的污染较小，属于生物防治，B错误；
C、构建基因表达载体时，用BamH I切割质粒时会破坏绿色荧光蛋白基因，因此含重组质粒的白僵菌中不含绿色荧光蛋白基因，因此培养基上发绿色荧光的菌落不是导入重组DNA的目的菌，可能是导入空质粒的菌体，C错误；
D、除了对转基因白僵菌进行分子水平的检测外，还应对其进行抗虫实验，在个体水平上检测转基因生物是否被赋予了目的基因所控制的性状，D正确。
12．胰岛素用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素，其生产过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和发酵工程
B．大肠杆菌能转录、翻译出新的胰岛素，该胰岛素能正常发挥作用
C．除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因
D．可以用Ca2+处理的方法将新的胰岛素基因表达载体导入大肠杆菌中
【答案】B
【解析】A、图示的前半部分是利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，后半部分是利用发酵工程生产速效胰岛素的过程，A正确；
B、大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体对胰岛素原进行加工，因此大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用，B错误；
C、基因定点突变是指按照特定的要求，使基因的特定序列发生插入、删除、置换、重排等变异，除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因，C正确；
D、可以用Ca2+处理的方法可以将含有新的胰岛素基因的基因表达载体导入大肠杆菌细胞中，D正确。
故选B。
13．生物技术是一把“双刃剑”，在生物安全层面，基因编辑工具的滥用可能导致不可逆的生态风险；在伦理维度，技术的越界挑战了人类对生命本质的认知。面对这些挑战，唯有将科学探索置于伦理与安全的共同基石之上，生物技术才能真正成为推动人类文明进步的可持续力量。下列叙述错误的是（ ）
A．将α-淀粉酶基因与目的基因一同转入植物可防止基因污染
B．我国对转基因技术的方针是研究上要大胆创新、推广要慎重
C．彻底禁止和销毁生物武器是全世界爱好和平人民的共同期望
D．生殖性克隆人与治疗性克隆研究所面临的伦理问题完全相同
【答案】D
【解析】A、将α-淀粉酶基因与目的基因一同转入植物，可能通过该基因在花粉中的表达破坏花粉活性，阻止转基因植物通过花粉传播基因，从而减少基因污染，A正确；
B、我国对转基因技术的方针是“研究上大胆创新，推广上慎重”，强调科学研究与安全应用并重，B正确；
C、《禁止生物武器公约》明确要求禁止生物武器的研发、生产及储存，彻底销毁生物武器是全球共识，C正确；
D、生殖性克隆涉及创造完整人类个体的伦理争议（如人权、身份问题），而治疗性克隆以获取干细胞为目的，主要争议在于胚胎的使用，两者伦理问题性质不同，D错误。
故选D。
14．科学家利用基因编辑技术，定向删除猪胚胎中控制特定器官发育的关键基因，使胚胎无法自主形成该器官。然后选取患者的体细胞通过诱导形成iPS细胞，并将人类iPS细胞注入已处理的猪的囊胚中形成人——动物嵌合体胚胎。将该嵌合胚胎导入受体猪的子宫中，通过控制发育进程可获得相应的器官。该项技术可为器官移植提供潜在供体。下列叙述或推测正确的是（　　）
A．嵌合胚胎的获得运用了核移植技术
B．应该将iPS细胞注入猪囊胚的滋养层中
C．通过该技术获得的器官可能含有人和猪的基因
D．该技术没有冲击现有的伦理道德，可大力推广
【答案】C
【解析】A、核移植技术是将体细胞核移入去核卵母细胞，而嵌合胚胎是将人类iPS细胞注入猪囊胚，未涉及核移植，A错误；
B、应该将人类PS细胞注入猪囊胚的内细胞团中，而不是滋养层中，B错误；
C、由于是将人类PS细胞注入猪囊胚形成嵌合胚胎，所以通过该技术获得的器官可能含有人和猪的基因，C正确；
D、人一动物嵌合体胚胎技术涉及人类细胞 和动物胚胎的结合，必然会存在社会伦理道德问题，不能大力推广，D错误。
故选C。
15．某同学利用洋葱为实验材料，进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该同学也可选择猪血、香蕉为实验材料提取DNA，但方法可能有所不同
B．将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于沉淀物中
C．向含有DNA的粗提取液加入体积分数为95%的冷酒精后搅拌几分钟后过滤，DNA主要存在于滤液中
D．鉴定DNA时，需先将DNA溶解在2mol/LNaCl溶液，再加入二苯胺试剂并沸水浴加热
【答案】D
【解析】A、猪的成熟红细胞无细胞核，DNA含量极少，无法有效提取；而香蕉为植物细胞，需破碎细胞壁，方法不同。但猪血中白细胞含细胞核，若处理得当仍可提取，但高中实验中通常不选用猪血，A错误；
B、滤液静置后，细胞碎片等杂质沉淀，而DNA溶于高盐溶液存在于上清液中，而非沉淀物中，B错误；
C、加入95%冷酒精后，DNA因溶解度降低而析出，应存在于沉淀中，而非滤液，C错误；
D、鉴定DNA时需将DNA溶于2mol/L NaCl溶液，加入二苯胺试剂后沸水浴加热显蓝色，D正确；
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每个小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，选错得0分。
16．噬菌体生物扩增法是一种检测样本中有害菌数量的方法，原理是噬菌体能感染宿主细胞，进入宿主细胞的噬菌体将不受杀病毒剂的灭活，在裂解宿主细胞后继续在平板上感染周围指示菌，从而形成噬菌斑。现以该方法估算某样本中有害菌的数量，操作步骤及结果如下。下列分析正确的是（　　）
步骤 实验组
① 将一定浓度的T2噬菌体悬液0.2mL与0.1mL待测水样混合，保温约5分钟；
② 向悬液中加入0.2mL杀病毒剂和1.5mL无菌培养液；
③ 将②所得培养液全部接种到长满指示菌的平板上，培养约24小时；
④ 观察并计数平板上出现的透明噬菌斑数量。统计平均噬菌斑数量为73个
A．实验中的指示菌，应选择对噬菌体敏感度高的菌种
B．若①操作过程中保温的时间过长，会导致统计结果偏小
C．噬菌体悬液应被充分稀释，以保证所有噬菌体都能侵染有害菌
D．待测受污染水样中的有害菌浓度约为730个/mL
【答案】ABD
【解析】A、噬菌体生物扩增法的原理是噬菌体能感染宿主细胞，进入宿主细胞的噬菌体将不受杀病毒剂的灭活，在裂解宿主细胞后继续在平板上感染周围指示菌，从而形成噬菌斑，故实验中的指示菌，应选择对噬菌体敏感度高的菌种，有利于噬菌体能感染宿主细胞，A正确；
B、步骤①中，若保温的时间过长，部分大肠杆菌裂解，而裂解出的噬菌体被杀灭，使得最终的噬菌斑数量减少，即统计结果相比于实际结果偏小，B正确；
C、噬菌体悬液不需要充分稀释，因为实验原理是每个细菌最多被一个噬菌体侵染形成噬菌斑，若充分稀释可能导致噬菌体数量过少，不能充分侵染有害菌，影响实验结果，C错误；
D、73个噬菌斑对应的是0.1mL待测水样中的活菌平均数，则待检测受污染水样中目标菌的浓度约为73÷0.1 = 560个/mL，D正确。
故选ABD。
17．青蒿素是从黄花蒿中提取的次生代谢物。研究人员在对黄花蒿进行组织培养时，发现愈伤组织中没有青蒿素，而再分化形成的芽和苗中均能检测到青蒿素。某研究小组构建了黄花蒿细胞与BY2细胞（一种增殖能力很强的植物细胞）的杂种细胞，通过大规模培养大大提高了青蒿素的生产效率。下列叙述错误的是（ ）
A．愈伤组织再分化可以合成青蒿素，青蒿素是黄花蒿生长所必需的
B．杂种细胞大规模培养的过程中体现了细胞的全能性
C．再生出细胞壁的融合细胞需要筛选才可以用于大规模生产
D．杂种细胞大规模培养与诱导形成愈伤组织使用的培养基成分相同
【答案】ABD
【解析】A、愈伤组织再分化形成的芽和苗中可以合成青蒿素，青蒿素属于次生代谢物，不是黄花蒿生长所必需的，A错误；
B、杂种细胞大规模的培养过程体现了细胞增殖，未体现细胞的全能性，B错误；
C、由于融合是随机的，再生出细胞壁的融合细胞需要经过筛选才能用于大规模生产，提高青蒿素的生产效率，C正确；
D、杂种细胞大规模培养需要的是液体培养基，诱导形成愈伤组织使用的培养基是固体培养基，二者成分有区别，D错误。
故选ABD。
18．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞（多能干细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图。下列叙述正确的是（ ）
A．小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变
B．iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性
C．上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠
D．克隆鼠X的体色为黑色，培育过程中运用了细胞核移植技术
【答案】BC
【解析】A、小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程属于细胞分化，细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质不会发生改变 ，但细胞的形态结构和生理功能会发生稳定性差异，A错误；
B、iPS细胞（多能干细胞 ）与内细胞团细胞都具有发育的全能性，都可以分化形成多种组织细胞，B正确；
C、黑鼠是体细胞供体，提供细胞核，克隆鼠的遗传特性由细胞核决定， 灰鼠为胚胎移植的受体（代孕母鼠 ），只提供胚胎发育的场所，白鼠为重组囊胚的滋养层细胞供体，上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠（因为细胞核来自黑鼠，克隆鼠性别由黑鼠细胞核决定 ），C正确；
D、克隆鼠X的体色由黑鼠细胞核中的遗传物质决定，故体色为黑色；但该培育过程是通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞，继而培育克隆鼠，未运用细胞核移植技术 ，D错误。
故选BC。
19．干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程，获得的基因DNA可导入大肠杆菌进行表达，字母表示相关物质，数字代表相关过程。下列叙述错误的是（ ）
A．a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④需要用逆转录酶
B．利用蛋白质工程获得的mRNA序列与动物细胞内干扰素mRNA序列不一定相同
C．①②③表示中心法则中遗传信息流动的部分过程
D．用蛋白质工程生产干扰素所用的基因表达载体不需要启动子和终止子
【答案】ACD
【解析】A、分析图可知，a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④是直接通过相应的脱氧核苷酸序列合成基因DNA，不需要逆转录酶，A错误；
B、密码子具有简并性，一种氨基酸可能对应几种密码子，所以由氨基酸序列得到的mRNA上的碱基序列不是唯一的，具有多样性，B正确；
C、①表示转录，②表示翻译，③表示多肽链的加工过程，其中①②是中心法则中遗传信息流动的部分过程，C错误；
D、基因表达载体必须包含启动子、终止子、目的基因和标记基因等，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子是转录终止的信号，缺少启动子和终止子基因无法表达，D错误。
故选ACD。
20．治疗性克隆的一般流程是把患者（供体）体细胞移植到去核卵母细胞中形成重构胚，再把重构胚体外培养到囊胚，然后从中分离出ES细胞，并诱导ES细胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法正确的是（　　）
A．供体细胞注入去核卵母细胞后还需诱导融合
B．ES细胞在核遗传上和供体细胞相同
C．治疗性克隆不会面临伦理问题
D．治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥问题
【答案】ABD
【解析】A、供体细胞注入去核卵母细胞后，还需通过电融合法等诱导融合，使供体核进入卵母细胞，形成重构胚，A正确；
B、治疗性克隆的ES细胞来源于供体细胞，在核遗传上和供体细胞相同，B正确；
C、治疗性克隆会面临伦理问题，C错误；
D、治疗性克隆的目的是培养出能够用于医学治疗的供体器官，以解决目前临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问题，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21．（11分，除标注外，每空2分）目前，我国正在普遍推行垃圾分类制度，易腐垃圾（以厨余垃圾和餐饮垃圾为主）是我国城乡生活垃圾的主要成分。从化学组成上看，厨余垃圾的主要成分包括纤维素、淀粉、脂肪和蛋白质等。在实施城乡生活垃圾分类后，可利用生物技术对易腐垃圾就近就地处理。回答下列问题：
(1)为了筛选能同时降解厨余垃圾中四种主要成分的微生物，某兴趣小组提供了如下实验思路：首先将微生物样品接种在以 为唯一碳源的培养基上，筛选出纤维素分解菌；再将筛选出的纤维素分解菌接种到以 为唯一碳源的培养基上，筛选出能同时降解纤维素和淀粉的菌种；以此类推，最后筛选获得能同时降解四种成分的微生物（假设为菌种A）。
(2)虽然上述各种培养基的具体配方有所不同，但都须含有水、无机盐、氮源等营养物质。培养过程中，单个细胞在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种类的微生物，原因是 。
(3)进一步研究发现，经筛选获得的菌种A能同时降解四种成分，是因为菌种A能合成水解相应有机物的酶，因此厨余垃圾中的四种有机物经菌种A彻底水解后可产生的产物有 。利用菌种A就近就地处理厨余垃圾，在确定处理厨余垃圾的方案时，通常需要考虑的因素有 。
【答案】(1) 纤维素 淀粉
(2)在一定的培养条件下，不同微生物表现出各自稳定的菌落特征/在一定的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征（3分）
(3) 甘油、脂肪酸、葡萄糖和氨基酸 处理环境的温度、酸碱度等理化条件
【解析】（1）筛选能分解某种物质的微生物，应以该种物质为唯一碳源（或氮源），所以，需先将筛选出的纤维素分解菌接种到以纤维素为唯一碳源的培养基上，再接种在以淀粉为唯一碳源的培养基上。
（2）因为在一定的培养条件下，不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，所以可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种类的微生物。
（3）经筛选获得的菌种A能同时降解四种成分，是因为菌种A能合成水解相应有机物的酶，因此厨余垃圾中的四种有机物（纤维素、淀粉、脂肪和蛋白质）经菌种A彻底水解后可产生的产物有甘油、脂肪酸、葡萄糖和氨基酸。利用菌种A就近就地处理厨余垃圾，在确定处理厨余垃圾的方案时，通常需要考虑的因素有处理环境的温度、酸碱度等理化条件。
22．（11分，除标注外，每空1分）和牛是世界公认的高档肉牛品种，其体形较小，肉质鲜嫩，营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术，按如图所示流程操作，成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题：
(1)用 激素处理，可使供体母牛超数排卵，过程①中产生的精子需要进行 处理后才具有与卵子受精的能力。
(2)试管牛的培育需要的工程技术有 和胚胎移植等。
(3)题图中移植的胚胎处于 期，移入的胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是 ；为培育子代雌性小牛，胚胎移植前要进行性别鉴定，宜取 细胞进行DNA分析。
(4)为提高胚胎利用效率，尽快获得数量较多的子代和牛，图中甲环节是对牛胚胎所做的处理，使用的技术称为 ，最终目的是 ；这一过程中，要特别注意将内细胞团 分割，其原因是 。
【答案】(1) 促性腺 获能
(2)体外受精、早期胚胎培养
(3) 囊胚 受体雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 滋养层
(4) 胚胎分割 产生多个基因型相同的后代 均等 若不均等分割，将影响分割后胚胎的恢复和发育，比如含内细胞团少的部分发育不良或不发育（2分）
【解析】（1）用促性腺激素处理后，可使供体母牛一次性排出多个卵子，采集的精子往往需要经过获能处理后才具有与卵子受精的能力。
（2）试管牛的培育需要体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
（3）题图中移植的胚胎处于囊胚期；移入的胚胎能在受体雌牛子宫中存活，其生理基础是代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应；另外，为培育雌性奶牛，胚胎移植前要进行性别鉴定，宜取早期胚胎的滋养层细胞进行DNA分析，内细胞团的细胞将来会发育成胎儿的各种器官和组织，不宜取用。
（4）为提高胚胎利用效率，尽快获得数量较多的子代和牛，应对胚胎进行胚胎分割处理，此操作的最终目的是获得多个基因型相同的后代。该处理过程需特别注意的是要将内细胞团均等分割，否则将影响分割后胚胎的恢复和发育，比如含内细胞团少的部分发育不良或不发育。
23．（10分，除标注外，每空1分）某些癌细胞表面有大量膜蛋白PD-L1，PD-L1能与T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞的活化，使癌细胞实现免疫逃逸。临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。制备过程如下：
(1)单克隆抗体制备过程运用了 和 的动物细胞工程技术手段。用特定的选择培养基进行筛选得到 的杂交瘤细胞。
(2)将（1）所得细胞接种到多孔培养板上，一段时间后进行抗体阳性检测，检测原理如图1。
在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原，并加入待测样本，样本取自多孔板培养槽中的 （填“细胞”或“上清液”）。加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去，原因是 。
(3)CD28是T细胞表面受体，PSMA为癌细胞表面的蛋白质，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞以产生双特异性抗体PSMA×CD28，可诱导T细胞定向杀伤肿瘤细胞，如图2。
①制备双杂交瘤细胞过程：先将 分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞称作双杂交瘤细胞。
②双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其优势是 。
【答案】(1) 动物细胞培养 动物细胞融合 既能迅速大量增殖，又能产生抗体
(2) 上清液 待测液中即使没有抗PD-1抗体，游离的酶标抗体也可以催化酶促反应底物发生反应而出现蓝色，洗去游离的酶标抗体可避免出现假阳性现象（2分）
(3) PSMA、CD28 既能与肿瘤细胞特异性结合，又能与抗肿瘤药物特异性结合，从而降低了抗肿瘤药物的副作用(提高了抗肿瘤药物的靶向性）（3分）
【解析】（1）单克隆抗体制备过程运用了动物细胞融合和动物细胞培养这两项动物细胞工程技术手段。动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，动物细胞培养技术用于培养骨髓瘤细胞、B 淋巴细胞以及杂交瘤细胞等，使其能够生长和增殖。用特定的选择培养基进行筛选得到既能迅速大量增殖，又能产生抗体的杂交瘤细胞。
（2）在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原，并加入多孔板培养槽中的上清液（其中含有的是相应的抗体），即待测样本。加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去，因为加入相应酶促反应底物后，待测液中即使没有抗PD-1抗体，游离的酶标抗体可以催化酶促反应底物发生反应而出现蓝色，可能会出现假阳性现象。
（3）①结合图3可知，癌细胞表面的PSMA和T细胞表面CD28为相应的抗原物质，需要先将抗原物质PSMA、CD28 分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其表现的优势为既能与肿瘤细胞特异性结合，又能与抗肿瘤药物特异性结合，从而降低了抗肿瘤药物的副作用，同时也能提高药效。
24．（12分，每空2分）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一类在全球广泛使用的聚酯型塑料，常用于一次性包装及纺织品领域，它在极大地方便了人们的生产生活的同时，也产生了大量的固体垃圾，造成了塑料污染及资源浪费问题。已知磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题：
(1)方法1：从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇胺（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中应该还有 （至少写出2种）等营养物质。
(2)方法2：采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因，该技术还需要 （至少写出2种）等“分子工具”。
(3)除了上述2种方法，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。
【答案】(1) 选择 水、无机盐、氮源
(2) 基因工程（或转基因） 限制酶、DNA连接酶、载体（或质粒）
(3)诱变育种
(4)不同平板中培养基的量有差异以及平板内和平板间培养基厚度不均匀
【解析】（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源制备选择培养基，在该培养基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生长，其他微生物的生长被抑制，进而获得筛选出所需要的微生物，为了提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有水分、无机盐和氮源等营养物质，同时还需要提供微生物生长所需要的外界环境条件。
（2）方法2采用基因工程技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因，即目的基因外，该技术还需要限制酶、DNA连接酶和载体（或质粒）等“分子工具”，进而可以实现目的基因表达载体的构建。
（3）除了上述2种方法之外，还可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物，该该技术的原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性，因而该技术具有盲目性。
（4）将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，即倒平板过程中没有经过定量检测，且平板倒置的实际可能也会影响平板中培养基厚度的不同，因此不同平板中培养基量的差异以及平板内培养基厚度不均匀以及平板间厚度不均匀都会影响实验结果的判断，因此可采用降解圈的直径和菌落直径的比值作为判断依据。
25．（11分，除标注外，每空1分）某研究小组通过构建基因表达载体（重组质粒1），然后通过重组质粒2将ZRP4基因导入水稻植株，培育转基因耐盐水稻。请回答下列问题：
(1)质粒1中的P启动子仅能在植物细胞中持续发挥作用，Ω7基因能显著增强P启动子的作用。启动子的作用是 。含ZRP4基因的DNA片段如图1所示。在构建重组质粒1之前，对ZRP4基因进行扩增时，PCR反应中需要在缓冲液中添加 酶。扩增过程中，引物与ZRP4基因模板链的 （填“5'端”或“3'端”）结合进行延伸。
(2)据图1分析，用一种限制酶与DNA连接酶构建重组质粒1时，应选择的限制酶是 。完成构建后，取样、鉴定重组质粒1时，选用限制酶X进行完全酶切并电泳，结果如图2所示。图2中出现结果Ⅰ、Ⅱ的原因是 。最后，根据电泳结果，筛选出正确的重组质粒1.
(3)在构建了重组质粒1的基础上构建重组质粒2的过程如图3。已知水稻无内源GUS基因，GUS基因的表达产物能将X - Gluc分解为蓝色物质，否则愈伤组织呈白色。
①对重组质粒2进行PCR扩增，再利用H酶切后经过电泳，若得到长度为 的条带，说明重组质粒2构建成功。
②重组质粒2可借助农杆菌实现转化，将转化后的菌液涂布于含有 的固体培养基上，挑选单菌落进行PCR检测、鉴定。
③将水稻愈伤组织置于②中的重组农杆菌菌液中共培养，取出愈伤组织，用无菌水洗净后，接种到含有X - Gluc的培养基，若 ，说明外源基因已转入水稻愈伤组织。
(4)不直接将ZRP4基因与质粒2重组后导入水稻植株的原因是 。
【答案】(1) 是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 耐高温的DNA聚合酶(或Taq DNA聚合酶) 3′端
(2) E 目的基因接入质粒1时，有正向连接与反向连接两种情况（2分）
(3) 11837 bp和2864 bp 卡那霉素 水稻愈伤组织部分呈现蓝色(而未转化愈伤组织呈现白色)
(4)缺乏P启动子和Ω7基因，ZRP4基因在水稻细胞中不能表达（2分）
【解析】（1）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。对ZRP4基因进行扩增，需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。扩增过程中，引物与ZRP4基因模板链的3'端结合进行延伸。
（2）图1显示：质粒1、ZRP4基因的两端都有限制酶E的识别位点，因此用一种限制酶与DNA连接酶构建重组质粒1时，应选择的限制酶是E。完成构建后，重组质粒1含有3个限制酶X的识别位点，选用限制酶X进行完全酶切并电泳，由于构建重组质粒1时只用一种限制酶E进行酶切，在将目的基因接入质粒1时，有正向连接与反向连接两种情况，所以电泳结果会出现图2中的Ⅰ、Ⅱ两种情况。
（3）在构建了重组质粒1的基础上构建重组质粒2的过程如图3。已知水稻无内源GUS基因，GUS基因的表达产物能将X - Gluc分解为蓝色物质，否则愈伤组织呈白色。
①由图3可知：质粒2含有1个限制酶H的识别位点，重组质粒2含有2个限制酶H的识别位点。若重组质粒2构建成功，则利用限制酶H对重组质粒2进行酶切后经过电泳，会得到长度为11837 bp（质粒2的长度）和14701 bp-11837bp ＝2864 bp（接入质粒2中的DNA片段的长度）的两种条带。
②重组质粒2可借助农杆菌实现转化，质粒2和重组质粒2中的卡那霉素抗性基因（KanR）表达的产物对卡那霉素有抗性，据此可将转化后的菌液涂布于含有卡那霉素的固体培养基上，成功导入重组质粒2的农杆菌和没有导入重组质粒2的农杆菌在该固体培养基上均能生长。
③已知水稻无内源GUS基因，而质粒2中有GUS基因。GUS基因的表达产物能将X - Gluc分解为蓝色物质，否则愈伤组织呈白色。将水稻愈伤组织置于②中的重组农杆菌菌液中共培养，取出愈伤组织，用无菌水洗净后，接种到含有X - Gluc的培养基，若水稻愈伤组织部分呈现蓝色，则说明外源基因已转入水稻愈伤组织。
（4）对比分析图1和图2可知：缺乏P启动子和Ω7基因，ZRP4基因在水稻细胞中不能表达，所以不直接将ZRP4基因与质粒2重组后导入水稻植株。
1第十单元 生物技术与工程
时间：75分钟 分值：100分
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．酸笋是一种以新鲜竹笋为原料，发酵腌制而成的具有独特发酵酸臭味的笋制品，是风味食品螺顿粉的重要配料。下图为利用乳酸菌，酵母菌、醋酸菌等微生物发酵制作酸笋的工艺流程图，下列有关叙述错误的是（　　）
A．杀青、漂烫步骤是通过高温灭菌避免杂菌污染
B．可以通过诱变育种、基因工程育种等方法进行菌种选择和优化
C．醋酸菌能将酵母菌产生的乙醇氧化为醋酸，进一步丰富酸笋的酸味层次
D．发酵过程中要随时检测培养液中微生物数量，可以利用显微镜进行计数
2．研究人员对布氏田鼠盲肠中的纤维素分解菌进行分离、鉴定，过程如图。下列说法正确的是（ ）
A．①②③应在95%空气和5%氧气的气体环境中倒置培养
B．①②③中的培养基是以纤维素为唯一碳源的选择培养基
C．通过比较透明圈大小可知，甲、乙分解纤维素的能力相同
D．若①②③菌落数分别为20、37、39，则内容物中纤维素分解菌密度为1.6×107个/mL
3．发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，从而进行大规模生产发酵产品的技术。下列叙述错误的是（　　）
A．制作果醋时需要向发酵液中通入无菌空气
B．制作泡菜时加较多的盐会导致发酵时间延长
C．腐乳发酵利用了毛霉产生的蛋白酶、脂肪酶等
D．发酵工程的目的是获得微生物的各种代谢物
4．植物组织培养技术常用于商业化生产，相关过程一般为无菌培养物的建立→培养物的增殖→生根培养→试管苗的移栽及鉴定。下列叙述正确的是（　　）
A．使用的外植体要经灭菌处理后，才可用于接种培养
B．植物组织培养的整个过程中要给予适宜强度的光照
C．生长素和细胞分裂素的比值高有利于芽的形成
D．用某植株的细胞经离体培养获得幼苗，其性状可能有差异
5．黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①需使用纤维素酶、果胶酶处理后将原生质体放入清水中等待融合
B．融合后的原生质体再生出细胞壁是植物体细胞杂交技术成功的标志
C．采取该技术筛选后的抗病植株均具备亲本的所有优良性状
D．黑芥与甘蓝型油菜在自然状态下不能进行基因交流
6．人心肌细胞中的肌钙蛋白Ⅰ（cTnI）在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI 的单克隆抗体，科研人员完成了如图过程。下列说法正确的是（　　）
A．用cTnI 重复注射小鼠是为了刺激小鼠机体产生更多的抗体
B．诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
C．①过程筛选到的乙细胞都是能产生所需抗体的杂交瘤细胞
D．②过程需要向克隆化培养的杂交瘤细胞培养液加入 cTnI 进行抗体检测
7．自杀基因系统是指外源基因导入受体细胞后会表达相应的酶，该酶可催化无毒的药物前体转化为有毒物质，从而导致受体细胞被杀死。为探究外源基因TK与药物更昔洛韦能否组成自杀基因系统，以肝癌细胞为受体细胞进行实验，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．培养肝癌细胞的过程中需定期更换培养液以保持无菌、无毒的环境
B．实验结果表明外源基因TK与更昔洛韦可组成自杀基因系统
C．本实验的自变量为肝癌细胞是否导入TK基因，其他变量是无关变量
D．肝癌细胞在细胞培养过程中没有接触抑制，因而无需进行传代培养
8．嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列说法正确的是（　　）
A．黑白花仔鼠的任意一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的基因
B．对胚胎进行性别鉴定时，通常取图中②细胞进行DNA分析
C．乙过程的目的是让黑色小鼠和白色小鼠的囊胚细胞进行融合
D．丁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
9．科研人员利用两种限制酶（EcoRI和NotI）处理基因载体，进行电泳检测，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．该基因载体最可能是环状DNA分子
B．电泳图谱中DNA片段越大，距离起点越近
C．该DNA分子上有2个EcoRI酶切位点
D．EcoRI和NotI的切点之间最长相距约9kb
10．蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白，具有强度高、韧性大等特点，在人工肌腱等医学领域有着诱人的应用前景。下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是（ ）
A．若用PCR技术获取蛛丝蛋白基因，则设计的引物应分别结合在2、3部位
B．若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏2个磷酸二酯键
C．若一个蛛丝蛋白基因扩增了4次，则共消耗引物32个
D．若受体细胞为大肠杆菌，则蛛丝蛋白的加工需要细胞中内质网的参与
11．白僵菌是一种真菌，能寄生到松毛虫等农业害虫体内致其死亡，但对环境和温血动物安全无害，被广泛用于害虫防治。由苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白可以使多种害虫死亡。某研究小组尝试使用农杆菌转化法，将Bt基因转入白僵菌中以加强白僵菌对害虫的防治效果。实验使用的Bt基因与Ti质粒如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．为构建基因表达载体应用BamHI和NheI切割Bt基因和Ti质粒
B．采用转基因白僵菌防治农业害虫对环境的污染较小，属于化学防治
C．培养含重组质粒的白僵菌时，培养基上发绿色荧光的菌落即为目的菌
D．除了对转基因白僵菌进行分子水平的检测外，还应对其进行抗虫实验
12．胰岛素用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素，其生产过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和发酵工程
B．大肠杆菌能转录、翻译出新的胰岛素，该胰岛素能正常发挥作用
C．除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因
D．可以用Ca2+处理的方法将新的胰岛素基因表达载体导入大肠杆菌中
13．生物技术是一把“双刃剑”，在生物安全层面，基因编辑工具的滥用可能导致不可逆的生态风险；在伦理维度，技术的越界挑战了人类对生命本质的认知。面对这些挑战，唯有将科学探索置于伦理与安全的共同基石之上，生物技术才能真正成为推动人类文明进步的可持续力量。下列叙述错误的是（ ）
A．将α-淀粉酶基因与目的基因一同转入植物可防止基因污染
B．我国对转基因技术的方针是研究上要大胆创新、推广要慎重
C．彻底禁止和销毁生物武器是全世界爱好和平人民的共同期望
D．生殖性克隆人与治疗性克隆研究所面临的伦理问题完全相同
14．科学家利用基因编辑技术，定向删除猪胚胎中控制特定器官发育的关键基因，使胚胎无法自主形成该器官。然后选取患者的体细胞通过诱导形成iPS细胞，并将人类iPS细胞注入已处理的猪的囊胚中形成人——动物嵌合体胚胎。将该嵌合胚胎导入受体猪的子宫中，通过控制发育进程可获得相应的器官。该项技术可为器官移植提供潜在供体。下列叙述或推测正确的是（　　）
A．嵌合胚胎的获得运用了核移植技术
B．应该将iPS细胞注入猪囊胚的滋养层中
C．通过该技术获得的器官可能含有人和猪的基因
D．该技术没有冲击现有的伦理道德，可大力推广
15．某同学利用洋葱为实验材料，进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该同学也可选择猪血、香蕉为实验材料提取DNA，但方法可能有所不同
B．将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于沉淀物中
C．向含有DNA的粗提取液加入体积分数为95%的冷酒精后搅拌几分钟后过滤，DNA主要存在于滤液中
D．鉴定DNA时，需先将DNA溶解在2mol/LNaCl溶液，再加入二苯胺试剂并沸水浴加热
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每个小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，选错得0分。
16．噬菌体生物扩增法是一种检测样本中有害菌数量的方法，原理是噬菌体能感染宿主细胞，进入宿主细胞的噬菌体将不受杀病毒剂的灭活，在裂解宿主细胞后继续在平板上感染周围指示菌，从而形成噬菌斑。现以该方法估算某样本中有害菌的数量，操作步骤及结果如下。下列分析正确的是（　　）
步骤 实验组
① 将一定浓度的T2噬菌体悬液0.2mL与0.1mL待测水样混合，保温约5分钟；
② 向悬液中加入0.2mL杀病毒剂和1.5mL无菌培养液；
③ 将②所得培养液全部接种到长满指示菌的平板上，培养约24小时；
④ 观察并计数平板上出现的透明噬菌斑数量。统计平均噬菌斑数量为73个
A．实验中的指示菌，应选择对噬菌体敏感度高的菌种
B．若①操作过程中保温的时间过长，会导致统计结果偏小
C．噬菌体悬液应被充分稀释，以保证所有噬菌体都能侵染有害菌
D．待测受污染水样中的有害菌浓度约为730个/mL
17．青蒿素是从黄花蒿中提取的次生代谢物。研究人员在对黄花蒿进行组织培养时，发现愈伤组织中没有青蒿素，而再分化形成的芽和苗中均能检测到青蒿素。某研究小组构建了黄花蒿细胞与BY2细胞（一种增殖能力很强的植物细胞）的杂种细胞，通过大规模培养大大提高了青蒿素的生产效率。下列叙述错误的是（ ）
A．愈伤组织再分化可以合成青蒿素，青蒿素是黄花蒿生长所必需的
B．杂种细胞大规模培养的过程中体现了细胞的全能性
C．再生出细胞壁的融合细胞需要筛选才可以用于大规模生产
D．杂种细胞大规模培养与诱导形成愈伤组织使用的培养基成分相同
18．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞（多能干细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图。下列叙述正确的是（ ）
A．小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变
B．iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性
C．上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠
D．克隆鼠X的体色为黑色，培育过程中运用了细胞核移植技术
19．干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程，获得的基因DNA可导入大肠杆菌进行表达，字母表示相关物质，数字代表相关过程。下列叙述错误的是（ ）
A．a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④需要用逆转录酶
B．利用蛋白质工程获得的mRNA序列与动物细胞内干扰素mRNA序列不一定相同
C．①②③表示中心法则中遗传信息流动的部分过程
D．用蛋白质工程生产干扰素所用的基因表达载体不需要启动子和终止子
20．治疗性克隆的一般流程是把患者（供体）体细胞移植到去核卵母细胞中形成重构胚，再把重构胚体外培养到囊胚，然后从中分离出ES细胞，并诱导ES细胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法正确的是（　　）
A．供体细胞注入去核卵母细胞后还需诱导融合
B．ES细胞在核遗传上和供体细胞相同
C．治疗性克隆不会面临伦理问题
D．治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥问题
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21．（11分，除标注外，每空2分）目前，我国正在普遍推行垃圾分类制度，易腐垃圾（以厨余垃圾和餐饮垃圾为主）是我国城乡生活垃圾的主要成分。从化学组成上看，厨余垃圾的主要成分包括纤维素、淀粉、脂肪和蛋白质等。在实施城乡生活垃圾分类后，可利用生物技术对易腐垃圾就近就地处理。回答下列问题：
(1)为了筛选能同时降解厨余垃圾中四种主要成分的微生物，某兴趣小组提供了如下实验思路：首先将微生物样品接种在以 为唯一碳源的培养基上，筛选出纤维素分解菌；再将筛选出的纤维素分解菌接种到以 为唯一碳源的培养基上，筛选出能同时降解纤维素和淀粉的菌种；以此类推，最后筛选获得能同时降解四种成分的微生物（假设为菌种A）。
(2)虽然上述各种培养基的具体配方有所不同，但都须含有水、无机盐、氮源等营养物质。培养过程中，单个细胞在平板上会形成菌落，研究人员通常可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分不同种类的微生物，原因是 。
(3)进一步研究发现，经筛选获得的菌种A能同时降解四种成分，是因为菌种A能合成水解相应有机物的酶，因此厨余垃圾中的四种有机物经菌种A彻底水解后可产生的产物有 。利用菌种A就近就地处理厨余垃圾，在确定处理厨余垃圾的方案时，通常需要考虑的因素有 。
22．（11分，除标注外，每空1分）和牛是世界公认的高档肉牛品种，其体形较小，肉质鲜嫩，营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术，按如图所示流程操作，成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题：
(1)用 激素处理，可使供体母牛超数排卵，过程①中产生的精子需要进行 处理后才具有与卵子受精的能力。
(2)试管牛的培育需要的工程技术有 和胚胎移植等。
(3)题图中移植的胚胎处于 期，移入的胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是 ；为培育子代雌性小牛，胚胎移植前要进行性别鉴定，宜取 细胞进行DNA分析。
(4)为提高胚胎利用效率，尽快获得数量较多的子代和牛，图中甲环节是对牛胚胎所做的处理，使用的技术称为 ，最终目的是 ；这一过程中，要特别注意将内细胞团 分割，其原因是 。
23．（10分，除标注外，每空1分）某些癌细胞表面有大量膜蛋白PD-L1，PD-L1能与T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞的活化，使癌细胞实现免疫逃逸。临床上可利用抗PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。制备过程如下：
(1)单克隆抗体制备过程运用了 和 的动物细胞工程技术手段。用特定的选择培养基进行筛选得到 的杂交瘤细胞。
(2)将（1）所得细胞接种到多孔培养板上，一段时间后进行抗体阳性检测，检测原理如图1。
在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原，并加入待测样本，样本取自多孔板培养槽中的 （填“细胞”或“上清液”）。加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去，原因是 。
(3)CD28是T细胞表面受体，PSMA为癌细胞表面的蛋白质，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞以产生双特异性抗体PSMA×CD28，可诱导T细胞定向杀伤肿瘤细胞，如图2。
①制备双杂交瘤细胞过程：先将 分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞称作双杂交瘤细胞。
②双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其优势是 。
24．（12分，每空2分）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一类在全球广泛使用的聚酯型塑料，常用于一次性包装及纺织品领域，它在极大地方便了人们的生产生活的同时，也产生了大量的固体垃圾，造成了塑料污染及资源浪费问题。已知磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题：
(1)方法1：从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇胺（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中应该还有 （至少写出2种）等营养物质。
(2)方法2：采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因，该技术还需要 （至少写出2种）等“分子工具”。
(3)除了上述2种方法，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。
25．（11分，除标注外，每空1分）某研究小组通过构建基因表达载体（重组质粒1），然后通过重组质粒2将ZRP4基因导入水稻植株，培育转基因耐盐水稻。请回答下列问题：
(1)质粒1中的P启动子仅能在植物细胞中持续发挥作用，Ω7基因能显著增强P启动子的作用。启动子的作用是 。含ZRP4基因的DNA片段如图1所示。在构建重组质粒1之前，对ZRP4基因进行扩增时，PCR反应中需要在缓冲液中添加 酶。扩增过程中，引物与ZRP4基因模板链的 （填“5'端”或“3'端”）结合进行延伸。
(2)据图1分析，用一种限制酶与DNA连接酶构建重组质粒1时，应选择的限制酶是 。完成构建后，取样、鉴定重组质粒1时，选用限制酶X进行完全酶切并电泳，结果如图2所示。图2中出现结果Ⅰ、Ⅱ的原因是 。最后，根据电泳结果，筛选出正确的重组质粒1.
(3)在构建了重组质粒1的基础上构建重组质粒2的过程如图3。已知水稻无内源GUS基因，GUS基因的表达产物能将X - Gluc分解为蓝色物质，否则愈伤组织呈白色。
①对重组质粒2进行PCR扩增，再利用H酶切后经过电泳，若得到长度为 的条带，说明重组质粒2构建成功。
②重组质粒2可借助农杆菌实现转化，将转化后的菌液涂布于含有 的固体培养基上，挑选单菌落进行PCR检测、鉴定。
③将水稻愈伤组织置于②中的重组农杆菌菌液中共培养，取出愈伤组织，用无菌水洗净后，接种到含有X - Gluc的培养基，若 ，说明外源基因已转入水稻愈伤组织。
(4)不直接将ZRP4基因与质粒2重组后导入水稻植株的原因是 。
1

展开更多......

收起↑