河北省衡水市武强中学2021-2022学年高二下学期期中生物试卷
一、单选题
1．（2022高二下·衡水期中）如图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，相关叙述正确的是（ ）
A．果酒发酵所需的最适温度高于果醋
B．过程①②在酵母菌细胞中发生的场所相同
C．过程⑤需要氧气而过程④不需要氧气
D．进行果酒、果醋发酵的微生物均为真核生物
2．（2021高二下·大石桥开学考）不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是（ ）
A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D．水是该微生物的营养要素之一
3．（2022高二下·衡水期中）在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如下图。有关叙述错误的是（ ）
A．甲中a区域为划线的起始位置
B．接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌
C．连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
D．接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
4．（2018·南京模拟）下图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B．过程②应根据要求使用适宜的培养基，在避光的环境中进行
C．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达
D．用X细胞包裹人工种皮可获得烟草人工种子
5．（2022高二下·衡水期中）下列有关细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合
B．植物原生质体融合的方法有电融合法、PEG融合法、灭活的病毒诱导法
C．骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体
D．核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体
6．（2022高二下·盐田月考）科学家以COVID－19(新冠病毒)的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述，正确的是( )
A．利用该单克隆抗体可以诊断是否感染COVID－19
B．体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对COVID－19的单克隆抗体
C．将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D．将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
7．（2022高二下·衡水期中）将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞。其过程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同
B．经①形成的杂交瘤细胞都能无限增殖并产生特定抗体
C．②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞
D．抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性
8．（2022高二下·衡水期中）下列有关精卵形成及受精作用的说法正确的是（ ）
A．卵子成熟和受精部位分别是输卵管和子宫
B．动物体型大的产生精子多且大
C．家畜每次射精排出的精子数以亿计，但通常只有一个精子与卵子结合，这是动物体的一种浪费
D．在卵黄膜和透明带的间隙是否可观察到两个极体，是判断卵子是否受精的标志
9．（2020高二下·河北月考）下图表示精子入卵后，发生（或引起的）一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是（ ）
A．图中 X 指卵细胞膜反应，Y 指卵子的减数第二次分裂
B．经图中 Y 过程只形成了雌原核
C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
10．（2022高二下·衡水期中）限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓TTAAG—和—G↓AATTC—。如下图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上箭头所指部位为酶的识别位点，阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2022高二下·衡水期中）利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如下图所示，有关叙述正确的是（ ）
A．过程①需使用反转录酶
B．过程②利用PCR扩增CarE基因需使用解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
C．过程③可用NaCl溶液处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞
D．过程④可利用抗原—抗体杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
12．下图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是 ( )。
A．②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化
B．该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快
C．该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能
D．该育种方式涉及基因工程、胚胎工程和细胞工程
13．（2022高二下·衡水期中）下列关于蛋白质工程的说法，正确的是 （ ）
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B．蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新型蛋白质分子
C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应mRNA来实现的
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
二、多选题
14．（2022高二下·衡水期中）蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径，据图分析下列叙述正确的是
A．过程A所需原料是脱氧核苷酸，过程B所需原料是氨基酸
B．参与C过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等
C．D过程主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子
D．通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质
15．（2022高二下·衡水期中）某实验小组利用下图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体，将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是（ ）
A．图中的质粒用酶A切割后，会产生4个游离的磷酸基团
B．在构建重组质粒时，可用酶A和酶C切割质粒和目的基因
C．成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长
D．若用酶B和酶C切割，可以避免质粒的自身环化
16．（2022高二下·衡水期中）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B．细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C．用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
17．（2022高二下·衡水期中）让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如下图所示。请据图判断下列说法正确的是（ ）
A．图中涉及的细胞工程技术有动物体细胞核移植，胚胎移植胚胎分割和动物细胞培养
B．小羊a，小羊b，小羊c的性状表现不同，小羊a与羊N的性状表现相同
C．若研究发现羊N细胞中线粒体基因的表达产物丰富，故它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状
D．依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊——牛”
18．（2022高二下·衡水期中）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培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是（ ）
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍
B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法
C．驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，无细胞脱分化和再分化的过程
D．驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是基因突变
三、综合题
19．（2022高二下·衡水期中）北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的熊猫形象深受喜爱，研究人员从大熊猫粪便中筛选纤维素分解菌并用于燃料酒精的生产。回答下列问题：
（1）为筛选和测定大熊猫新鲜粪便中的纤维素分解菌活菌，将1g大熊猫新鲜粪便样品用 稀释105倍后接种至 培养基上培养，该培养基为 （按功能分），该接种方法是 。 若观察到五个培养基上分别形成48、15、51、9和52个菌落，则1g大熊猫新鲜粪便中的纤维素分解活菌数是 。筛选到的目的菌接种液体培养基中，在摇床上控制转速和 实现扩大培养。
（2）利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：
发酵阶段需要的菌种是 。在生产酒精时，要控制的必要条件是 。
20．（2022高二下·衡水期中）植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，请据图回答相关的问题：
（1）为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的茎尖等处的分生组织，其原因是 。
（2）培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体 。
（3）在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将① 放入液体培养基中，经机械方法分散成单个细胞，制备成细胞悬液，再经过 即可获得大量细胞。
（4）组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到 异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育现象。
（5）植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于 、 等育种过程中。
21．（2022高二下·衡水期中）单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛，濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝（只生活在栽培、圈养条件下即认为该分类单元属于野外灭绝，但在人类活动区会有驯养）。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，进行了如下图所示的研究。请回答下列问题：
（1）胚胎工程中一般采用 处理A使其超数排卵。若①是体外受精，需要提供发育至 期的卵子和 的精子。②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质 。
（2）过程③之后需要将获得的受精卵在含“两盐”、氨基酸、核苷酸、维生素、激素和 的培养液中培养至桑椹胚或囊胚阶段再进行胚胎移植，欲获得更多的胚胎可进行 操作。
（3）胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础 。
22．（2022高二下·衡水期中）
（1）我国有大量的盐碱地，科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系。下图是培育过程简图，请回答下面的问题：
Ⅰ.为保证耐盐基因的正常转录，b上耐盐基因的两端应含有 ，将b导入c常用 法。
Ⅱ.对耐盐基因转录和表达产物的检测分别采用 、 技术。
（2）新冠病毒是一种单链RNA病毒，其表面的S蛋白是主要的病毒抗原。我国陈薇院士及其团队研发以缺失E1基因复制缺陷腺病毒为载体的新冠疫苗已获批上市，该病毒的E2、E3是抗原蛋白质合成的关键基因，如图为该团队研制新冠疫苗的流程示意图。
请据图回答：
Ⅲ.腺病毒载体重组疫苗的研发过程使用了基因工程技术，其中最核心的步骤是 （填序号）。图中①过程需要用 酶得到cDNA，②过程为选择性扩增S蛋白基因，该过程除需要模板、原料外，还需要2种引物和 。
Ⅳ.据图可选用 两种限制酶切割质粒I和S蛋白基因。
Ⅴ.为了获得并扩增重组质粒I，将上述切开的质粒与目的基因混合后加入DNA连接酶连接，然后导入受体细胞，若不考虑基因突变，此时受体细胞的类型为 。
A．抗氨苄青霉素、抗卡那霉素
B．抗氨苄青霉素、不抗卡那霉素
C．不抗氨苄青霉素、抗卡那霉素
D．不抗氨苄青霉素、不抗卡那霉素
Ⅵ.若研究团队从国家微生物科学数据中心获得了新冠病毒S蛋白的引物序列，已知其中一段引物的序列为GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT，能否根据该引物序列设计出另一段引物的序列？原因是 。
23．（2022高二下·衡水期中）如图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）所作的一系列研究，请据图分析回答：
（1）图示中的胚胎干细胞（ES细胞）可以从 中分离获取。
（2）过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的 ，加入抗生素是为了 。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
（3）过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有 的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是 。
（4）将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是 。
（5）过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是 ，该过程研究的意义在于解决 问题。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、④醋酸发酵的温度(30-35℃) 高于②酒精发酵温度(18-25℃)，A错误；
B、过程①为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，过程②为无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质中，B正确；
C、过程④是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，过程⑤是醋酸菌在氧气、糖源充足时，将葡萄糖转变成醋酸，这两个过程都需要氧气，C错误；
D、参与果酒发酵的微生物是酵母菌，属于真核生物，而参与果醋发酵的微生物是醋酸菌，属于原核生物，D错误。
故答案为：B。
【分析】果酒、果醋制作原理与发酵条件：
果酒制作 果醋制作
菌种 酵母菌 醋酸菌
发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O；
无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 氧气、糖源充足时：
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O；
缺少糖源、氧气充足时：
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O
温度 一般酒精发酵18～25℃，繁殖最适为20℃左右 最适为30～35℃
气体 前期：需氧；后期：无氧 需要充足的氧气
时间 10～12天 7～8天
2．【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、微生物生长繁殖需要氮源，氮源物质为该微生物提供必要的氮素，A正确；
B、该碳源是二氧化碳，属于无机物，不能作为微生物的能源物质，B错误；
C、无机盐是微生物生长繁殖不可缺少的营养物质，C正确；
D、生命活动离不开水，水是该微生物的营养要素之一，D正确。
故答案为：B。
【分析】培养基的成分：
(1)微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常用的无机氮源是铵盐和硝酸盐。
(2)对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源和能源。
(3)某些微生物之所以需要补充生长因子，往往是由于缺乏合成作为生长因子的物质所需要的酶或合成能力有限。
3．【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、每次划线的菌种来自上一区域的末端，因此划线的起始区域菌落最多，由图乙可知，图甲中的d区域菌落多，为划线的起始位置，A错误；
B、微生物培养过程应注意无菌操作，一般采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，B正确；
C、菌液经过连续划线，菌液中的菌体会越来越少，最终会获得单个细菌形成的菌落，故连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落，C正确；
D、每次划线前后都需要将接种环灼烧灭菌，因此按照图中划线顺序（d→c→b→a），整个划线过程需要对接种环灼浇5次，D正确。
故答案为：A。
【分析】平板划线法操作步骤：①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红；②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞；③将试管口通过火焰；④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液；⑤将试管通过火焰，并塞上棉塞；⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿；⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连；⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
4．【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程；人工种子的制备
【解析】【解答】解：对过程①获取的根组织块应进行消毒处理，如果采用灭菌技术，会使根组织块失去活力，无法进行组织培养，A不符合题意；过程②是脱分化形成愈伤组织的过程，需要在避光的环境中进行，B符合题意；过程③发生再分化，其实质是基因的选择性表达，C不符合题意；用胚状体等包裹人工种皮可获得烟草人工种子，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】用脱分化获得的胚状体、顶芽或腋芽包裹上人工种皮可获得人工种子。
5．【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用；动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、PEG是促细胞融合剂，但不能直接诱导植物细胞融合，植物细胞需要先去除细胞壁再诱导融合，A错误；
B、植物原生质体融合的方法有电融合法、PEG融合法，灭活的病毒诱导法用于动物细胞的融合，B错误；
C、骨髓瘤细胞不能产生抗体，骨髓瘤细胞与浆细胞融合形成的杂交瘤细胞经过筛选后才可获得单克隆抗体，C错误；
D、线粒体位于细胞质中，故核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶） 注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法： 离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG） 物理法： 离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG）
生物法：灭活的病毒（灭活的仙台病毒）
诱导过程 第一步：原生质体的制备（酶解法）
第二步：原生质体融合（物、化法）
第三步：杂种细胞的筛选和培养
第四步：杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理动物细胞的融合（物、化、生法）杂交瘤细胞的筛选与培养专一抗体检验阳性细胞培养单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交的不亲和障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围
应用：克服远缘杂交的不亲和障碍 制备单克隆抗体。诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症
2、 体细胞核移植技术
（1）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，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
（2）体细胞核移植过程：
（3）体细胞核移植的应用：a、加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育；b、转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白；c、克隆动物的组织、器官做移植的供体；d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
体细胞核移植技术存在的问题：①胚胎成活率低；②动物健康存在问题；③克隆动物食品的安全性问题。
6．【答案】A
【知识点】动物体细胞克隆；单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、抗原和抗体可以特异性结合，可以该单克隆抗体可以诊断是否感染COVID－19，A正确；
B、只有针对 COVID－19 已经免疫的B淋巴细胞可以产生抗体，而且体外培养的免疫的B淋巴细胞无法大量繁殖，B错误；
C、 等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合经过融合后，得到的还有B淋巴细胞和B淋巴细胞的杂合细胞， 骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的杂合细胞，C错误；
D、小鼠血清中还可以能还有其他抗体，D错误；
故答案为：A
【分析】单克隆抗体
（1）抗体与单克隆抗体
一个 B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
由一个杂交瘤细胞克隆所产生的，针对单一抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。
（2）单克隆抗体的制备过程：
（3）杂交瘤细胞的特点
既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
（4）单克隆抗体的优点
特异性强，灵敏度高，并能大量制备。
（5）单克隆抗体的作用
作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、
7．【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、①过程为诱导动物细胞融合，原理和植物原生质体融合的原理基本相同，都是细胞膜的流动性，A正确；
B、经①形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体，需要经过抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，B错误；
C、②过程需要采用抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，然后进行克隆化培养（包括体内培养和体外培养），C正确；
D、癌细胞是抗原，抗体能与抗原发生特异性结合，因此，抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性，D正确。
故答案为：B。
【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。
8．【答案】D
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精
【解析】【解答】A、卵子成熟和受精部位均为输卵管，A错误；
B、动物产生精子的形态相似，大小略有不同，但与动物体型大小无关，B错误；
C、家畜每次射精排出的精子数以亿计，但通常只有一个精子与卵子结合，这是动物繁衍后代的一种保障机制，并不是一种浪费，C错误；
D、当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志，D正确。
故答案为：D。
【分析】受精包括受精前的准备阶段和受精阶段。
准备阶段1精子获能。刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
准备阶段2卵子的准备，动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，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。卵细胞形成过程，其中减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，场所在卵巢；减数第二次分裂是在受精过程中完成的，场所在输卵管中。
受精作用完成的标志：在卵黄膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体（一个是第一极体，还有一个是第二极体）。
9．【答案】B
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精
【解析】【解答】透明带反应形成第一道屏障，卵细胞膜反应形成第二道屏障，在受精过程中卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核，A正确，B错误；精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合，C正确；尾部留在外面并在溶酶体的作用下自溶，D正确。
【分析】1、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
2、据图分析可知，X过程表示卵黄膜封闭作用是第二道屏障，过程Y表示，在受精过程卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体。据此答题。
10．【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、用限制酶MunⅠ切割A质粒后，不会破坏标记基因，而且还能产生与目的基因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体，A正确；
B、质粒没有标记基因，不适于作为目的基因的载体，B错误；
C、质粒含有标记基因，但用限制酶切割后，标记基因会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，C错误。
D、质粒含有标记基因，但用限制酶切割后，标记基因会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，D错误。
故答案为：A。
【分析】限制性核酸内切酶（限制酶）①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
③结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
11．【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、过程①表示反转录，需要反转录酶的催化，A正确；
B、过程②表示目的基因的获取，在利用PCR技术对获取的目的基因进行扩增的过程中，不需要使用解旋酶，解旋是通过高温解链实现的，B错误；
C、过程③表示将目的基因导入受体细胞，若受体细胞为大肠杆菌细胞，则需要用CaCl2溶液处理，使之成为感受态细胞，C错误；
D、过程④可利用DNA分子杂交技术，鉴定目的基因是否已导入受体细胞，D错误。
故答案为：A。
【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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（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。
12．【答案】C
【知识点】现代生物技术在育种中的应用；基因工程的应用
【解析】【分析】分析图：图中①表示基因工程技术，②③表示植物组织培养技术，其中②表示脱分化，③表示再分化，④表示在胚状体外面加入人工胚乳和人工种皮制备人工种子的过程。②③过程分别称为脱分化和再分化；该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍；该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能；该育种方式涉及基因工程和细胞工程
13．【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。由概念可知：蛋白质工程是在分子水平上对现有蛋白质的基因分子进行操作，A错误；由概念可知：蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子，B正确；对蛋白质的改造是通过直接改造现有蛋白质的基因来实现的，C错误；蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是不完全相同的，D错误。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
14．【答案】C,D
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】识图分析可知，过程A是预期蛋白质的功能，过程B是设计预期蛋白质的结构，因此A、B过程均不需要原料，A错误；图中C过程只是推测氨基酸应有的序列，因此不需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等参与，B错误；D过程是推测相应基因中脱氧核苷酸序列，以及氨基酸与mRNA中密码子的对应关系，先推测出mRNA中的碱基序列，再根据碱基互补配对的原则推测出相应基因中的核苷酸序列，C正确；蛋白质工程的目的就是通过对基因的修饰和改造或者合成新的基因，从而获得人类需要的蛋白质，D正确。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
15．【答案】A,D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、质粒中含有2个酶A的酶切位点，所以切割后会产生4个游离的磷酸基团，A正确；
B、如果用酶A和酶C同时切割质粒，会破坏质粒的标记基因，B错误；
C、根据B项分析，需要用酶B和酶C切割质粒和目的基因，导致四环素抗性基因被破坏，所以不能在含四环素的培养基中生长，C错误；
D、若用酶B和酶C切割，产生不同的黏性末端，可避免质粒自身环化，D正确。
故答案为：AD。
【分析】“分子运输车”-载体①载体具备的条件：a、能在受体细胞中复制并稳定保存。b、具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。c、具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。②最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分。③其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒。
16．【答案】A,B,C
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误；
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B错误；
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误；
D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。
17．【答案】A,D
【知识点】动物细胞核移植技术；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、由分析可知，图中涉及的细胞工程技术有动物体细胞核移植，胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养，A正确；
B、小羊a、小羊b、小羊c都是通过胚胎分割移植获得的，因此表型应基本相同，B错误；
C、小羊a的细胞核基因来自羊N，而线粒体基因（细胞质基因）来自羊O，因此羊N的线粒体基因控制的产奶率高的性状不会传给小羊a，C错误；
D、生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控，相互影响的，所以依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊—牛”，D正确。
故答案为：AD。
【分析】1、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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（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。
2、体细胞核移植技术
（1）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，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
（2）体细胞核移植过程：
（3）体细胞核移植的应用：a、加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育；b、转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白；c、克隆动物的组织、器官做移植的供体；d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
（4）体细胞核移植技术存在的问题：①胚胎成活率低；②动物健康存在问题；③克隆动物食品的安全性问题。
18．【答案】C,D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、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培育而成的，采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；
B、要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法（纤维素酶、果胶酶），诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法（PEG等试剂）或物理法（电刺激等），B正确；
C、驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，但需要采用植物组织培养技术，因此有细胞脱分化和再分化的过程，C错误；
D、驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异，D错误。
故答案为：CD。
【分析】植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁，进行植物原生质体的融合，形成杂种细胞，再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，去壁所用的是纤维素酶和果胶酶；原生质体融合所用的方法有物理法和化学法。物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般是用聚乙二醇；再生细胞壁形成杂种细胞；脱分化形成愈伤组织，再分化形成植株，用选择培养基选择目的植株。不同种的植物之间具有生殖隔离，该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。在离体的植物器言、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度； ④充足的养料。
19．【答案】（1）无菌水；以纤维素为唯一碳源的固体；选择性培养基；稀释涂布平板法；5.0×107个；温度
（2）酵母菌；无氧
【知识点】微生物的分离和培养；纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作
【解析】【解答】(1)微生物的培养过程中，需要用无菌水对菌种进行稀释；由于本实验要筛选纤维素分解菌，故需要在以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行微生物培养；该培养基能筛选出以纤维素为碳源的微生物，故属于选择培养基；分析题意“该培养稀释105倍后接种”，故接种方法为稀释涂布平板法；对菌落数在30～300的平板进行计数，根据公式C/V×M可知，1g大熊猫新鲜粪便中的纤维素分解活菌数是（48＋51＋52）/3÷0.1×105≈5.0×107个；筛选到的目的菌接种液体培养基中，在摇床上控制转速和温度，以增加溶氧量，使微生物和营养物质充分接触，使其在适宜温度下增殖。
(2)利用玉米秸秆生产燃料酒精发酵时所需菌种是酵母菌；利用其在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳实现生产。
【分析】1、实验室中筛选微生物的原理是：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。选择培养的目的是增加目的菌的浓度，以确保能够从样品中分离得到所需要的微生物。刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应；当纤维素被纤维素酶水解后，刚果红-纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，据此可筛选出纤维素分解菌。用稀释涂布平板法测定同一样品中的细菌数时，为了保证结果准确，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，确定对照组无菌后，选择菌落数在30~300的平板进行记数，求其平均值。
2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
20．【答案】（1）这些部位的病毒极少，甚至无病毒
（2）脱分化和再分化
（3）愈伤组织；细胞分裂
（4）染色体结构与数目
（5）植物体细胞杂交育种；单倍体育种
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】（1）植物的花芽、叶芽等处的分生组织很少受到病毒等病原体的侵害，因此为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织。
（2） 培养基中添加的植物激素，其目的是诱导外植体经过脱分化形成愈伤组织和通过再分化形成新的植株。
（3）细胞产物的工厂化生产并没有利用细胞的全能性原理将离体细胞培养成完整植株，而是对愈伤组织进行培养产生大量的细胞产物。
（4）在组织培养过程中会产生可遗传的变异，其中染色体结构与数目的变异可在光学显微镜下观察到。
（5）植物细胞工程在育种方面的应用有植物体细胞杂交育种、单倍体育种以及体细胞诱变育种等
【分析】植物组织培养
（1）原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
（2）植物组织培养过程是：离体的植物器言、组织或细胞（外植体）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。植物组织培养的流程为：制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
（3）植物组织培养的注意事项：①接种时应注意的事项：a、接种室要消毒；b、无菌操作；接种时要防止交叉污染；c、接种完立刻盖好瓶口。②外植体接种前，需要将接种室、接种箱灭菌和对外植体消毒的操作：a、接种前一天，将接种室的四个角落用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。b、接种前1小时，在接种室内用喷雾器喷洒来苏水；桌椅也用来苏水擦拭；接种箱内用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。c、将灭菌室和接种箱内用紫外灯灭菌。d、接种前，操作者用肥皂清洗双手，擦干，再用酒精棉球擦拭双手。e、用次氯酸钠溶液将外植体消毒。
（4）在离体的植物器言、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度； ④充足的养料。
（5）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。
（6）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；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
（7）植物组织培养技术已经得到广泛应用，包括：植物繁殖的新途径（如微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（如单倍体育种、突变体的应用）、细胞产物的工厂化生产（如从培养的红豆杉细胞中提取抗肿瘤药物紫杉醇）。
21．【答案】（1）促性腺激素；减数分裂Ⅱ中；获能；完全来自供体B驯养单峰骆驼
（2）血清；胚胎分割
（3）D受体雌性对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥
【知识点】动物细胞核移植技术；胚胎移植；胚胎分割；体外受精
【解析】【解答】(1)对A处理使其超数排卵，通常注射促性腺激素对其处理；①是体外受精，卵子发育到减数第二次分裂中期，精子必需获能处理；②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核，目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体驯养单峰骆驼B。
(2)哺乳动物胚胎培养液成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸和血清等；一般将胚胎培养到桑椹胚或囊胚期再进行移植，为了获得更多的胚胎可进行胚胎分割操作。
(3)胚胎能在受体雌性体内存活的生理学基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。
【分析】1、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
（1）卵母细胞的采集和培养：①主要方法是：用促性腺激素处理使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子体外受精。②第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法：是直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，叫活体采卵
（2）精子的采集和获能：①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理：包括培养法和化学诱导法。
（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
2、体细胞核移植技术
（1）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，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
（2）体细胞核移植过程：
（3）体细胞核移植的应用：a、加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育；b、转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白；c、克隆动物的组织、器官做移植的供体；d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
（4）体细胞核移植技术存在的问题：①胚胎成活率低；②动物健康存在问题；③克隆动物食品的安全性问题。
3、胚胎发育培养液：无机盐、有机盐，要添加激素、维生素、氨基酸核苷酸等营养成分，还要加入血清等天然成分。成分比动物细胞培养的培养液要复杂。
4、胚胎分割
（1）概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份，4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
（2）胚胎分割在囊胚或者桑椹胚时期进行，囊胚分割时须将内细胞团均等分割。具体操作：讲胚胎移入盛有操作液的培养皿中，用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。
4、胚胎移植的生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
22．【答案】（1）启动子、终止子；基因枪（农杆菌转化）；DNA—mRNA分子杂交技术；抗原—抗体杂交
（2）③；逆转录；耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）；EcoRⅠ、BamHIII；C；不能，引物是根据已知目的基因（S蛋白基因）的核苷酸序列设计的
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】Ⅰ.转录是RNA聚合酶与DNA的启动部位（启动子）结合，因此为保证耐盐基因的正常转录，b上耐盐基因的两端应含有启动子、终止子（转录终止的部位）；将重组质粒导入植物细胞常用基因枪（农杆菌转化），基因枪的作用是用压缩气体(氦或氮等) 动力产生一种冷的气体冲击波进入轰击室(因此可免遭由“热”气体冲击波引起的细胞损伤)，把粘有DNA 的细微金粉打向细胞，穿过细胞壁、细胞膜、细胞质等层层构造到达细胞核，完成基因转移。
Ⅱ.基因转录的产物是RNA，因此若检测转录是否完成，可以检测是否有相应的RNA，可以采用DNA—mRNA分子杂交技术，看到有杂交条带出现则表示转录完成；基因表达的产物通常是蛋白质，要检测蛋白质的有无，可将能与该蛋白质结合的物质加入，看有无相应的结合反应，该类反应或方法称为抗原—抗体杂交。
Ⅲ.基因表达载体的构建是基因工程的核心，即图中的③，③过程为基因表达载体的构建；①过程为逆转录，该过程需要逆转录酶，可以催化mRNA得到cDNA；②过程为选择性扩增S蛋白基因，通常采用PCR扩增技术完成，该过程除需要模板、原料外，还需要2种引物和耐高温的DNA聚合酶（Taq酶），将游离的脱氧核苷酸聚合形成DNA长链。
Ⅳ.①为逆转录，需要用逆转录酶，病毒的E2、E3是抗原蛋白质合成的关键基因，要想得到重组质粒I，质粒I上要保留E2基因，不能用PacⅠ切割（会破坏E2基因），还需要切割S蛋白基因，该基因的右边只能用BamHⅢ切割（会破坏氨苄青霉素基因），若切割S蛋白基因左边使用EcoRⅠ切割，不会破坏卡那霉素基因，而使用PmeⅠ切割会破坏卡那霉素基因，因此可以选用的限制酶应该为EcoRⅠ和BamH Ⅲ。
Ⅴ.为了获得并扩增重组质粒I，将上述切开的质粒与目的基因混合后加入DNA连接酶连接，然后导入受体细胞，由于选用的限制酶是EcoR I和BamHⅢ，氨苄青霉素抗性基因被破坏，而卡那霉素抗性基因未被破坏，故此时受体细胞的类型包含不抗氨苄青霉素、抗卡那霉素，C正确。故答案为：C。
Ⅵ.PCR过程需要两段引物，两段引物都是根据已知目的基因（S蛋白基因)的核苷酸序列设计的，两段引物序列没有相关性，可能既不相同也不互补，因此，不能根据该引物序列设计出另一段引物的序列。
【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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（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。
23．【答案】（1）早期胚胎或原始性腺
（2）营养物质；防止杂菌污染
（3）发育的全能性；原肠胚
（4）显微注射技术
（5）使移植组织细胞不会被排斥；临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等
【知识点】动物细胞培养技术；动物胚胎发育的过程；胚胎干细胞及其应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)图中的胚胎干细胞（ES细胞）具有较高的全能性，位于囊胚期的内细胞团中，可以从早期胚胎或原始性腺中分离获取。
(2)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的营养物质；为了防止培养过程中杂菌污染，需要加入抗生素。
(3)ES细胞能培养成动物体器官（不是个体），说明胚胎干细胞具有发育的全能性（没有全能性，因为不能发育成一个完整的个体）；哺乳动物胚胎发育过程为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚→个体，可见，囊胚将进一步发育成原肠胚。
(4)胚胎干细胞属于动物细胞，而将目的基因导入动物细胞常用的是显微注射法。
(5)在器官移植时，发生的免疫反应属于细胞免疫，细胞免疫主要是T细胞起作用。因此去除胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥，从而获得免疫缺陷小鼠；该过程研究的意义在于解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等问题。
【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。
2、动物培养条件：
①无菌、无毒的环境：a、消毒、灭菌；b、添加一定量的抗生素；c、定期更换培养液，以清除代谢废物。②营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。
3、动物胚胎发育的基本过程：
（1）受精场所是母体的输卵管上段。
（2）卵裂期：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。
（3）桑葚胚：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，是全能细胞。
（4）囊胚：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，中间的空腔称为囊胚腔。
（5）原肠胚：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。
4、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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
5、胚胎干细胞应用：（1）治疗人类顽症：如帕金森综合症、少年糖尿病等。（2）培育人造组织器官：解决供体器官不足、免疫排斥等。（3）研究体外细胞分化。
1 / 1河北省衡水市武强中学2021-2022学年高二下学期期中生物试卷
一、单选题
1．（2022高二下·衡水期中）如图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，相关叙述正确的是（ ）
A．果酒发酵所需的最适温度高于果醋
B．过程①②在酵母菌细胞中发生的场所相同
C．过程⑤需要氧气而过程④不需要氧气
D．进行果酒、果醋发酵的微生物均为真核生物
【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、④醋酸发酵的温度(30-35℃) 高于②酒精发酵温度(18-25℃)，A错误；
B、过程①为细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，过程②为无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质中，B正确；
C、过程④是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，过程⑤是醋酸菌在氧气、糖源充足时，将葡萄糖转变成醋酸，这两个过程都需要氧气，C错误；
D、参与果酒发酵的微生物是酵母菌，属于真核生物，而参与果醋发酵的微生物是醋酸菌，属于原核生物，D错误。
故答案为：B。
【分析】果酒、果醋制作原理与发酵条件：
果酒制作 果醋制作
菌种 酵母菌 醋酸菌
发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O；
无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 氧气、糖源充足时：
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O；
缺少糖源、氧气充足时：
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O
温度 一般酒精发酵18～25℃，繁殖最适为20℃左右 最适为30～35℃
气体 前期：需氧；后期：无氧 需要充足的氧气
时间 10～12天 7～8天
2．（2021高二下·大石桥开学考）不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中，不正确的是（ ）
A．氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B．碳源物质也是该微生物的能源物质
C．无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D．水是该微生物的营养要素之一
【答案】B
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、微生物生长繁殖需要氮源，氮源物质为该微生物提供必要的氮素，A正确；
B、该碳源是二氧化碳，属于无机物，不能作为微生物的能源物质，B错误；
C、无机盐是微生物生长繁殖不可缺少的营养物质，C正确；
D、生命活动离不开水，水是该微生物的营养要素之一，D正确。
故答案为：B。
【分析】培养基的成分：
(1)微生物最常用的碳源是糖类，尤其是葡萄糖；最常用的无机氮源是铵盐和硝酸盐。
(2)对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源和能源。
(3)某些微生物之所以需要补充生长因子，往往是由于缺乏合成作为生长因子的物质所需要的酶或合成能力有限。
3．（2022高二下·衡水期中）在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如下图。有关叙述错误的是（ ）
A．甲中a区域为划线的起始位置
B．接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌
C．连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落
D．接种过程中至少需要对接种环灼烧5次
【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、每次划线的菌种来自上一区域的末端，因此划线的起始区域菌落最多，由图乙可知，图甲中的d区域菌落多，为划线的起始位置，A错误；
B、微生物培养过程应注意无菌操作，一般采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，B正确；
C、菌液经过连续划线，菌液中的菌体会越来越少，最终会获得单个细菌形成的菌落，故连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落，C正确；
D、每次划线前后都需要将接种环灼烧灭菌，因此按照图中划线顺序（d→c→b→a），整个划线过程需要对接种环灼浇5次，D正确。
故答案为：A。
【分析】平板划线法操作步骤：①将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环烧红；②在火焰旁冷却接种环，并打开棉塞；③将试管口通过火焰；④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液；⑤将试管通过火焰，并塞上棉塞；⑥左手将皿盖打开一条缝隙，右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖。注意不要划破培养皿；⑦灼烧接种环，待其冷却后，从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作，在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连；⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
4．（2018·南京模拟）下图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B．过程②应根据要求使用适宜的培养基，在避光的环境中进行
C．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达
D．用X细胞包裹人工种皮可获得烟草人工种子
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程；人工种子的制备
【解析】【解答】解：对过程①获取的根组织块应进行消毒处理，如果采用灭菌技术，会使根组织块失去活力，无法进行组织培养，A不符合题意；过程②是脱分化形成愈伤组织的过程，需要在避光的环境中进行，B符合题意；过程③发生再分化，其实质是基因的选择性表达，C不符合题意；用胚状体等包裹人工种皮可获得烟草人工种子，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】用脱分化获得的胚状体、顶芽或腋芽包裹上人工种皮可获得人工种子。
5．（2022高二下·衡水期中）下列有关细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A．PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合
B．植物原生质体融合的方法有电融合法、PEG融合法、灭活的病毒诱导法
C．骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体
D．核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体
【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用；动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、PEG是促细胞融合剂，但不能直接诱导植物细胞融合，植物细胞需要先去除细胞壁再诱导融合，A错误；
B、植物原生质体融合的方法有电融合法、PEG融合法，灭活的病毒诱导法用于动物细胞的融合，B错误；
C、骨髓瘤细胞不能产生抗体，骨髓瘤细胞与浆细胞融合形成的杂交瘤细胞经过筛选后才可获得单克隆抗体，C错误；
D、线粒体位于细胞质中，故核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁（纤维素酶、果胶酶） 注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法： 离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG） 物理法： 离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG）
生物法：灭活的病毒（灭活的仙台病毒）
诱导过程 第一步：原生质体的制备（酶解法）
第二步：原生质体融合（物、化法）
第三步：杂种细胞的筛选和培养
第四步：杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理动物细胞的融合（物、化、生法）杂交瘤细胞的筛选与培养专一抗体检验阳性细胞培养单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交的不亲和障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围
应用：克服远缘杂交的不亲和障碍 制备单克隆抗体。诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症
2、 体细胞核移植技术
（1）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，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
（2）体细胞核移植过程：
（3）体细胞核移植的应用：a、加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育；b、转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白；c、克隆动物的组织、器官做移植的供体；d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
体细胞核移植技术存在的问题：①胚胎成活率低；②动物健康存在问题；③克隆动物食品的安全性问题。
6．（2022高二下·盐田月考）科学家以COVID－19(新冠病毒)的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述，正确的是( )
A．利用该单克隆抗体可以诊断是否感染COVID－19
B．体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对COVID－19的单克隆抗体
C．将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D．将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
【答案】A
【知识点】动物体细胞克隆；单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、抗原和抗体可以特异性结合，可以该单克隆抗体可以诊断是否感染COVID－19，A正确；
B、只有针对 COVID－19 已经免疫的B淋巴细胞可以产生抗体，而且体外培养的免疫的B淋巴细胞无法大量繁殖，B错误；
C、 等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合经过融合后，得到的还有B淋巴细胞和B淋巴细胞的杂合细胞， 骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的杂合细胞，C错误；
D、小鼠血清中还可以能还有其他抗体，D错误；
故答案为：A
【分析】单克隆抗体
（1）抗体与单克隆抗体
一个 B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
由一个杂交瘤细胞克隆所产生的，针对单一抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。
（2）单克隆抗体的制备过程：
（3）杂交瘤细胞的特点
既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
（4）单克隆抗体的优点
特异性强，灵敏度高，并能大量制备。
（5）单克隆抗体的作用
作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、
7．（2022高二下·衡水期中）将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞。其过程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同
B．经①形成的杂交瘤细胞都能无限增殖并产生特定抗体
C．②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞
D．抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性
【答案】B
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、①过程为诱导动物细胞融合，原理和植物原生质体融合的原理基本相同，都是细胞膜的流动性，A正确；
B、经①形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体，需要经过抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，B错误；
C、②过程需要采用抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，然后进行克隆化培养（包括体内培养和体外培养），C正确；
D、癌细胞是抗原，抗体能与抗原发生特异性结合，因此，抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性，D正确。
故答案为：B。
【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。
8．（2022高二下·衡水期中）下列有关精卵形成及受精作用的说法正确的是（ ）
A．卵子成熟和受精部位分别是输卵管和子宫
B．动物体型大的产生精子多且大
C．家畜每次射精排出的精子数以亿计，但通常只有一个精子与卵子结合，这是动物体的一种浪费
D．在卵黄膜和透明带的间隙是否可观察到两个极体，是判断卵子是否受精的标志
【答案】D
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精
【解析】【解答】A、卵子成熟和受精部位均为输卵管，A错误；
B、动物产生精子的形态相似，大小略有不同，但与动物体型大小无关，B错误；
C、家畜每次射精排出的精子数以亿计，但通常只有一个精子与卵子结合，这是动物繁衍后代的一种保障机制，并不是一种浪费，C错误；
D、当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志，D正确。
故答案为：D。
【分析】受精包括受精前的准备阶段和受精阶段。
准备阶段1精子获能。刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
准备阶段2卵子的准备，动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，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。卵细胞形成过程，其中减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，场所在卵巢；减数第二次分裂是在受精过程中完成的，场所在输卵管中。
受精作用完成的标志：在卵黄膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体（一个是第一极体，还有一个是第二极体）。
9．（2020高二下·河北月考）下图表示精子入卵后，发生（或引起的）一系列变化形成受精卵的过程，下列叙述错误的是（ ）
A．图中 X 指卵细胞膜反应，Y 指卵子的减数第二次分裂
B．经图中 Y 过程只形成了雌原核
C．精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D．精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
【答案】B
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精
【解析】【解答】透明带反应形成第一道屏障，卵细胞膜反应形成第二道屏障，在受精过程中卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核，A正确，B错误；精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合，C正确；尾部留在外面并在溶酶体的作用下自溶，D正确。
【分析】1、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
2、据图分析可知，X过程表示卵黄膜封闭作用是第二道屏障，过程Y表示，在受精过程卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体。据此答题。
10．（2022高二下·衡水期中）限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓TTAAG—和—G↓AATTC—。如下图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上箭头所指部位为酶的识别位点，阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、用限制酶MunⅠ切割A质粒后，不会破坏标记基因，而且还能产生与目的基因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体，A正确；
B、质粒没有标记基因，不适于作为目的基因的载体，B错误；
C、质粒含有标记基因，但用限制酶切割后，标记基因会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，C错误。
D、质粒含有标记基因，但用限制酶切割后，标记基因会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，D错误。
故答案为：A。
【分析】限制性核酸内切酶（限制酶）①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
③结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
11．（2022高二下·衡水期中）利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如下图所示，有关叙述正确的是（ ）
A．过程①需使用反转录酶
B．过程②利用PCR扩增CarE基因需使用解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
C．过程③可用NaCl溶液处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞
D．过程④可利用抗原—抗体杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、过程①表示反转录，需要反转录酶的催化，A正确；
B、过程②表示目的基因的获取，在利用PCR技术对获取的目的基因进行扩增的过程中，不需要使用解旋酶，解旋是通过高温解链实现的，B错误；
C、过程③表示将目的基因导入受体细胞，若受体细胞为大肠杆菌细胞，则需要用CaCl2溶液处理，使之成为感受态细胞，C错误；
D、过程④可利用DNA分子杂交技术，鉴定目的基因是否已导入受体细胞，D错误。
故答案为：A。
【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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（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。
12．下图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是 ( )。
A．②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化
B．该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快
C．该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能
D．该育种方式涉及基因工程、胚胎工程和细胞工程
【答案】C
【知识点】现代生物技术在育种中的应用；基因工程的应用
【解析】【分析】分析图：图中①表示基因工程技术，②③表示植物组织培养技术，其中②表示脱分化，③表示再分化，④表示在胚状体外面加入人工胚乳和人工种皮制备人工种子的过程。②③过程分别称为脱分化和再分化；该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍；该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能；该育种方式涉及基因工程和细胞工程
13．（2022高二下·衡水期中）下列关于蛋白质工程的说法，正确的是 （ ）
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B．蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新型蛋白质分子
C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应mRNA来实现的
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。由概念可知：蛋白质工程是在分子水平上对现有蛋白质的基因分子进行操作，A错误；由概念可知：蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子，B正确；对蛋白质的改造是通过直接改造现有蛋白质的基因来实现的，C错误；蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是不完全相同的，D错误。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
二、多选题
14．（2022高二下·衡水期中）蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径，据图分析下列叙述正确的是
A．过程A所需原料是脱氧核苷酸，过程B所需原料是氨基酸
B．参与C过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等
C．D过程主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子
D．通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质
【答案】C,D
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】识图分析可知，过程A是预期蛋白质的功能，过程B是设计预期蛋白质的结构，因此A、B过程均不需要原料，A错误；图中C过程只是推测氨基酸应有的序列，因此不需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等参与，B错误；D过程是推测相应基因中脱氧核苷酸序列，以及氨基酸与mRNA中密码子的对应关系，先推测出mRNA中的碱基序列，再根据碱基互补配对的原则推测出相应基因中的核苷酸序列，C正确；蛋白质工程的目的就是通过对基因的修饰和改造或者合成新的基因，从而获得人类需要的蛋白质，D正确。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
15．（2022高二下·衡水期中）某实验小组利用下图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体，将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是（ ）
A．图中的质粒用酶A切割后，会产生4个游离的磷酸基团
B．在构建重组质粒时，可用酶A和酶C切割质粒和目的基因
C．成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长
D．若用酶B和酶C切割，可以避免质粒的自身环化
【答案】A,D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、质粒中含有2个酶A的酶切位点，所以切割后会产生4个游离的磷酸基团，A正确；
B、如果用酶A和酶C同时切割质粒，会破坏质粒的标记基因，B错误；
C、根据B项分析，需要用酶B和酶C切割质粒和目的基因，导致四环素抗性基因被破坏，所以不能在含四环素的培养基中生长，C错误；
D、若用酶B和酶C切割，产生不同的黏性末端，可避免质粒自身环化，D正确。
故答案为：AD。
【分析】“分子运输车”-载体①载体具备的条件：a、能在受体细胞中复制并稳定保存。b、具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。c、具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。②最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分。③其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒。
16．（2022高二下·衡水期中）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B．细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同
C．用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
【答案】A,B,C
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误；
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B错误；
C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误；
D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。
17．（2022高二下·衡水期中）让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如下图所示。请据图判断下列说法正确的是（ ）
A．图中涉及的细胞工程技术有动物体细胞核移植，胚胎移植胚胎分割和动物细胞培养
B．小羊a，小羊b，小羊c的性状表现不同，小羊a与羊N的性状表现相同
C．若研究发现羊N细胞中线粒体基因的表达产物丰富，故它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状
D．依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊——牛”
【答案】A,D
【知识点】动物细胞核移植技术；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、由分析可知，图中涉及的细胞工程技术有动物体细胞核移植，胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养，A正确；
B、小羊a、小羊b、小羊c都是通过胚胎分割移植获得的，因此表型应基本相同，B错误；
C、小羊a的细胞核基因来自羊N，而线粒体基因（细胞质基因）来自羊O，因此羊N的线粒体基因控制的产奶率高的性状不会传给小羊a，C错误；
D、生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控，相互影响的，所以依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊—牛”，D正确。
故答案为：AD。
【分析】1、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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（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。
2、体细胞核移植技术
（1）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，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
（2）体细胞核移植过程：
（3）体细胞核移植的应用：a、加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育；b、转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白；c、克隆动物的组织、器官做移植的供体；d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
（4）体细胞核移植技术存在的问题：①胚胎成活率低；②动物健康存在问题；③克隆动物食品的安全性问题。
18．（2022高二下·衡水期中）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培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是（ ）
A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍
B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法
C．驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，无细胞脱分化和再分化的过程
D．驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是基因突变
【答案】C,D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、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培育而成的，采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；
B、要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法（纤维素酶、果胶酶），诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法（PEG等试剂）或物理法（电刺激等），B正确；
C、驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，但需要采用植物组织培养技术，因此有细胞脱分化和再分化的过程，C错误；
D、驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异，D错误。
故答案为：CD。
【分析】植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁，进行植物原生质体的融合，形成杂种细胞，再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，去壁所用的是纤维素酶和果胶酶；原生质体融合所用的方法有物理法和化学法。物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般是用聚乙二醇；再生细胞壁形成杂种细胞；脱分化形成愈伤组织，再分化形成植株，用选择培养基选择目的植株。不同种的植物之间具有生殖隔离，该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。在离体的植物器言、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度； ④充足的养料。
三、综合题
19．（2022高二下·衡水期中）北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的熊猫形象深受喜爱，研究人员从大熊猫粪便中筛选纤维素分解菌并用于燃料酒精的生产。回答下列问题：
（1）为筛选和测定大熊猫新鲜粪便中的纤维素分解菌活菌，将1g大熊猫新鲜粪便样品用 稀释105倍后接种至 培养基上培养，该培养基为 （按功能分），该接种方法是 。 若观察到五个培养基上分别形成48、15、51、9和52个菌落，则1g大熊猫新鲜粪便中的纤维素分解活菌数是 。筛选到的目的菌接种液体培养基中，在摇床上控制转速和 实现扩大培养。
（2）利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程为：
发酵阶段需要的菌种是 。在生产酒精时，要控制的必要条件是 。
【答案】（1）无菌水；以纤维素为唯一碳源的固体；选择性培养基；稀释涂布平板法；5.0×107个；温度
（2）酵母菌；无氧
【知识点】微生物的分离和培养；纤维素分解菌的分离；果酒果醋的制作
【解析】【解答】(1)微生物的培养过程中，需要用无菌水对菌种进行稀释；由于本实验要筛选纤维素分解菌，故需要在以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行微生物培养；该培养基能筛选出以纤维素为碳源的微生物，故属于选择培养基；分析题意“该培养稀释105倍后接种”，故接种方法为稀释涂布平板法；对菌落数在30～300的平板进行计数，根据公式C/V×M可知，1g大熊猫新鲜粪便中的纤维素分解活菌数是（48＋51＋52）/3÷0.1×105≈5.0×107个；筛选到的目的菌接种液体培养基中，在摇床上控制转速和温度，以增加溶氧量，使微生物和营养物质充分接触，使其在适宜温度下增殖。
(2)利用玉米秸秆生产燃料酒精发酵时所需菌种是酵母菌；利用其在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳实现生产。
【分析】1、实验室中筛选微生物的原理是：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。选择培养的目的是增加目的菌的浓度，以确保能够从样品中分离得到所需要的微生物。刚果红可与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应；当纤维素被纤维素酶水解后，刚果红-纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，据此可筛选出纤维素分解菌。用稀释涂布平板法测定同一样品中的细菌数时，为了保证结果准确，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，确定对照组无菌后，选择菌落数在30~300的平板进行记数，求其平均值。
2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18~25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
20．（2022高二下·衡水期中）植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，请据图回答相关的问题：
（1）为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的茎尖等处的分生组织，其原因是 。
（2）培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体 。
（3）在生产实践中为获得大量的细胞产物，如紫杉醇，可将① 放入液体培养基中，经机械方法分散成单个细胞，制备成细胞悬液，再经过 即可获得大量细胞。
（4）组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到 异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育现象。
（5）植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于 、 等育种过程中。
【答案】（1）这些部位的病毒极少，甚至无病毒
（2）脱分化和再分化
（3）愈伤组织；细胞分裂
（4）染色体结构与数目
（5）植物体细胞杂交育种；单倍体育种
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】（1）植物的花芽、叶芽等处的分生组织很少受到病毒等病原体的侵害，因此为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织。
（2） 培养基中添加的植物激素，其目的是诱导外植体经过脱分化形成愈伤组织和通过再分化形成新的植株。
（3）细胞产物的工厂化生产并没有利用细胞的全能性原理将离体细胞培养成完整植株，而是对愈伤组织进行培养产生大量的细胞产物。
（4）在组织培养过程中会产生可遗传的变异，其中染色体结构与数目的变异可在光学显微镜下观察到。
（5）植物细胞工程在育种方面的应用有植物体细胞杂交育种、单倍体育种以及体细胞诱变育种等
【分析】植物组织培养
（1）原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低，全能性容易表达，故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
（2）植物组织培养过程是：离体的植物器言、组织或细胞（外植体）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。植物组织培养的流程为：制备MS培养基→外植体消毒→接种→培养→移裁→栽培。
（3）植物组织培养的注意事项：①接种时应注意的事项：a、接种室要消毒；b、无菌操作；接种时要防止交叉污染；c、接种完立刻盖好瓶口。②外植体接种前，需要将接种室、接种箱灭菌和对外植体消毒的操作：a、接种前一天，将接种室的四个角落用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。b、接种前1小时，在接种室内用喷雾器喷洒来苏水；桌椅也用来苏水擦拭；接种箱内用甲醛溶液和高锰酸钾重蒸。c、将灭菌室和接种箱内用紫外灯灭菌。d、接种前，操作者用肥皂清洗双手，擦干，再用酒精棉球擦拭双手。e、用次氯酸钠溶液将外植体消毒。
（4）在离体的植物器言、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度； ④充足的养料。
（5）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。
（6）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；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
（7）植物组织培养技术已经得到广泛应用，包括：植物繁殖的新途径（如微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（如单倍体育种、突变体的应用）、细胞产物的工厂化生产（如从培养的红豆杉细胞中提取抗肿瘤药物紫杉醇）。
21．（2022高二下·衡水期中）单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛，濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝（只生活在栽培、圈养条件下即认为该分类单元属于野外灭绝，但在人类活动区会有驯养）。近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，进行了如下图所示的研究。请回答下列问题：
（1）胚胎工程中一般采用 处理A使其超数排卵。若①是体外受精，需要提供发育至 期的卵子和 的精子。②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核的目的是使重组细胞的核遗传物质 。
（2）过程③之后需要将获得的受精卵在含“两盐”、氨基酸、核苷酸、维生素、激素和 的培养液中培养至桑椹胚或囊胚阶段再进行胚胎移植，欲获得更多的胚胎可进行 操作。
（3）胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础 。
【答案】（1）促性腺激素；减数分裂Ⅱ中；获能；完全来自供体B驯养单峰骆驼
（2）血清；胚胎分割
（3）D受体雌性对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥
【知识点】动物细胞核移植技术；胚胎移植；胚胎分割；体外受精
【解析】【解答】(1)对A处理使其超数排卵，通常注射促性腺激素对其处理；①是体外受精，卵子发育到减数第二次分裂中期，精子必需获能处理；②过程通过显微操作去除受体卵子细胞核，目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体驯养单峰骆驼B。
(2)哺乳动物胚胎培养液成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸和血清等；一般将胚胎培养到桑椹胚或囊胚期再进行移植，为了获得更多的胚胎可进行胚胎分割操作。
(3)胚胎能在受体雌性体内存活的生理学基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。
【分析】1、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
（1）卵母细胞的采集和培养：①主要方法是：用促性腺激素处理使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子体外受精。②第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法：是直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，叫活体采卵
（2）精子的采集和获能：①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理：包括培养法和化学诱导法。
（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
2、体细胞核移植技术
（1）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，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
（2）体细胞核移植过程：
（3）体细胞核移植的应用：a、加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育；b、转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白；c、克隆动物的组织、器官做移植的供体；d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
（4）体细胞核移植技术存在的问题：①胚胎成活率低；②动物健康存在问题；③克隆动物食品的安全性问题。
3、胚胎发育培养液：无机盐、有机盐，要添加激素、维生素、氨基酸核苷酸等营养成分，还要加入血清等天然成分。成分比动物细胞培养的培养液要复杂。
4、胚胎分割
（1）概念：采用机械方法将早期胚胎切割成2等份，4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
（2）胚胎分割在囊胚或者桑椹胚时期进行，囊胚分割时须将内细胞团均等分割。具体操作：讲胚胎移入盛有操作液的培养皿中，用分割针或分割刀片将胚胎切开，吸出其中的半个胚胎，注入预先准备好的空透明带中，或直接将裸半胚移植入受体。
4、胚胎移植的生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
22．（2022高二下·衡水期中）
（1）我国有大量的盐碱地，科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系。下图是培育过程简图，请回答下面的问题：
Ⅰ.为保证耐盐基因的正常转录，b上耐盐基因的两端应含有 ，将b导入c常用 法。
Ⅱ.对耐盐基因转录和表达产物的检测分别采用 、 技术。
（2）新冠病毒是一种单链RNA病毒，其表面的S蛋白是主要的病毒抗原。我国陈薇院士及其团队研发以缺失E1基因复制缺陷腺病毒为载体的新冠疫苗已获批上市，该病毒的E2、E3是抗原蛋白质合成的关键基因，如图为该团队研制新冠疫苗的流程示意图。
请据图回答：
Ⅲ.腺病毒载体重组疫苗的研发过程使用了基因工程技术，其中最核心的步骤是 （填序号）。图中①过程需要用 酶得到cDNA，②过程为选择性扩增S蛋白基因，该过程除需要模板、原料外，还需要2种引物和 。
Ⅳ.据图可选用 两种限制酶切割质粒I和S蛋白基因。
Ⅴ.为了获得并扩增重组质粒I，将上述切开的质粒与目的基因混合后加入DNA连接酶连接，然后导入受体细胞，若不考虑基因突变，此时受体细胞的类型为 。
A．抗氨苄青霉素、抗卡那霉素
B．抗氨苄青霉素、不抗卡那霉素
C．不抗氨苄青霉素、抗卡那霉素
D．不抗氨苄青霉素、不抗卡那霉素
Ⅵ.若研究团队从国家微生物科学数据中心获得了新冠病毒S蛋白的引物序列，已知其中一段引物的序列为GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT，能否根据该引物序列设计出另一段引物的序列？原因是 。
【答案】（1）启动子、终止子；基因枪（农杆菌转化）；DNA—mRNA分子杂交技术；抗原—抗体杂交
（2）③；逆转录；耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）；EcoRⅠ、BamHIII；C；不能，引物是根据已知目的基因（S蛋白基因）的核苷酸序列设计的
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】Ⅰ.转录是RNA聚合酶与DNA的启动部位（启动子）结合，因此为保证耐盐基因的正常转录，b上耐盐基因的两端应含有启动子、终止子（转录终止的部位）；将重组质粒导入植物细胞常用基因枪（农杆菌转化），基因枪的作用是用压缩气体(氦或氮等) 动力产生一种冷的气体冲击波进入轰击室(因此可免遭由“热”气体冲击波引起的细胞损伤)，把粘有DNA 的细微金粉打向细胞，穿过细胞壁、细胞膜、细胞质等层层构造到达细胞核，完成基因转移。
Ⅱ.基因转录的产物是RNA，因此若检测转录是否完成，可以检测是否有相应的RNA，可以采用DNA—mRNA分子杂交技术，看到有杂交条带出现则表示转录完成；基因表达的产物通常是蛋白质，要检测蛋白质的有无，可将能与该蛋白质结合的物质加入，看有无相应的结合反应，该类反应或方法称为抗原—抗体杂交。
Ⅲ.基因表达载体的构建是基因工程的核心，即图中的③，③过程为基因表达载体的构建；①过程为逆转录，该过程需要逆转录酶，可以催化mRNA得到cDNA；②过程为选择性扩增S蛋白基因，通常采用PCR扩增技术完成，该过程除需要模板、原料外，还需要2种引物和耐高温的DNA聚合酶（Taq酶），将游离的脱氧核苷酸聚合形成DNA长链。
Ⅳ.①为逆转录，需要用逆转录酶，病毒的E2、E3是抗原蛋白质合成的关键基因，要想得到重组质粒I，质粒I上要保留E2基因，不能用PacⅠ切割（会破坏E2基因），还需要切割S蛋白基因，该基因的右边只能用BamHⅢ切割（会破坏氨苄青霉素基因），若切割S蛋白基因左边使用EcoRⅠ切割，不会破坏卡那霉素基因，而使用PmeⅠ切割会破坏卡那霉素基因，因此可以选用的限制酶应该为EcoRⅠ和BamH Ⅲ。
Ⅴ.为了获得并扩增重组质粒I，将上述切开的质粒与目的基因混合后加入DNA连接酶连接，然后导入受体细胞，由于选用的限制酶是EcoR I和BamHⅢ，氨苄青霉素抗性基因被破坏，而卡那霉素抗性基因未被破坏，故此时受体细胞的类型包含不抗氨苄青霉素、抗卡那霉素，C正确。故答案为：C。
Ⅵ.PCR过程需要两段引物，两段引物都是根据已知目的基因（S蛋白基因)的核苷酸序列设计的，两段引物序列没有相关性，可能既不相同也不互补，因此，不能根据该引物序列设计出另一段引物的序列。
【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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（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。
23．（2022高二下·衡水期中）如图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）所作的一系列研究，请据图分析回答：
（1）图示中的胚胎干细胞（ES细胞）可以从 中分离获取。
（2）过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的 ，加入抗生素是为了 。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
（3）过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有 的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是 。
（4）将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是 。
（5）过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是 ，该过程研究的意义在于解决 问题。
【答案】（1）早期胚胎或原始性腺
（2）营养物质；防止杂菌污染
（3）发育的全能性；原肠胚
（4）显微注射技术
（5）使移植组织细胞不会被排斥；临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等
【知识点】动物细胞培养技术；动物胚胎发育的过程；胚胎干细胞及其应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)图中的胚胎干细胞（ES细胞）具有较高的全能性，位于囊胚期的内细胞团中，可以从早期胚胎或原始性腺中分离获取。
(2)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的营养物质；为了防止培养过程中杂菌污染，需要加入抗生素。
(3)ES细胞能培养成动物体器官（不是个体），说明胚胎干细胞具有发育的全能性（没有全能性，因为不能发育成一个完整的个体）；哺乳动物胚胎发育过程为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚→个体，可见，囊胚将进一步发育成原肠胚。
(4)胚胎干细胞属于动物细胞，而将目的基因导入动物细胞常用的是显微注射法。
(5)在器官移植时，发生的免疫反应属于细胞免疫，细胞免疫主要是T细胞起作用。因此去除胸腺，不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥，从而获得免疫缺陷小鼠；该过程研究的意义在于解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等问题。
【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造。
2、动物培养条件：
①无菌、无毒的环境：a、消毒、灭菌；b、添加一定量的抗生素；c、定期更换培养液，以清除代谢废物。②营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和pH。④气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。
3、动物胚胎发育的基本过程：
（1）受精场所是母体的输卵管上段。
（2）卵裂期：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。
（3）桑葚胚：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹，是全能细胞。
（4）囊胚：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，中间的空腔称为囊胚腔。
（5）原肠胚：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。
4、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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
5、胚胎干细胞应用：（1）治疗人类顽症：如帕金森综合症、少年糖尿病等。（2）培育人造组织器官：解决供体器官不足、免疫排斥等。（3）研究体外细胞分化。
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