江苏省常熟市2020-2021学年高二下学期生物期中考试试卷
一、单选题
1．（2021高二下·常熟期中）在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同序列的限制酶（R1和R2）处理基因载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如下图所示（其中Marker为标准DNA参照）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该载体最可能为环形DNA分子
B．限制酶R1在载体上有两个酶切位点
C．限制酵R1与R2的切点最短相距约200bp
D．限制酶作用位点会导致磷酸二酯键断裂
【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，A正确；
B、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，两种限制酶切割产生的DNA片段等长，而两种限制酶同时切割时则产生两种长度的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，B错误；
C、由题知，两种限制酶同时切割时则产生600 bp和200 bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点至少相距200 bp，C正确；
D、限制酶切割DNA分子，破坏的是作用位点上两脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，D正确。
故答案为：B。
【分析】限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的碱基之间切开磷酸二酯键，产生具黏性末端或平末端的DNA片段。据图可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，两种限制酶同时切割时产生两种长度的DNA片段。
2．（2021高二下·常熟期中）下列有关蛋白质工程及其应用的叙述，正确的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要
B．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能
C．蛋白质工程技术中的操作对象可以是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
D．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
【答案】A
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，A正确；
BC、蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成，不能直接改造蛋白质，BC错误；
D、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。2、蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。
3．（2021高二下·常熟期中）下图1、2为“观察某哺乳动物精母细胞减数分裂固定装片”实验的相关照片，图2中MI代表减数第一次分裂，MⅡ代表减数第二次分裂。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图1的结构可在图2的MI①中找到
B．该实验过程中要进行解离、漂洗、染色、制片等操作
C．MⅡ①为减数第二次分裂后期，可见姐妹染色单体分离
D．在该种动物的卵巢中可以观察到与MⅡ②同时期的细胞
【答案】A
【知识点】观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、图1的结构为四分体，处于减数第一次分裂前期，可在图2的MI①中找到，A正确；
B、该实验是观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，所以不需要进行解离、漂洗、染色、制片等操作，B错误；
C、制作装片后细胞已经死亡，因此不能观察到2图变化的连续过程，C错误；
D、该图为某哺乳动物精母细胞减数分裂固定装片，哺乳动物卵细胞产生过程中两次分裂是不连续的，故在该种动物的卵巢中不可以观察到与MⅡ②同时期的细胞，D错误。
故答案为：A。
【分析】一、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的步骤：1、在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。2、先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。3、根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。二、分析题图：图1中正在发生发生同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，属于减一前期。
4．（2021高二下·常熟期中）DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B．甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C．抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D．某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化，从而影响基因的表达，进而调控细胞分化，A正确；
B、从图中可以看出，基因包括启动子、转录区域、终止子等部分，启动子和转录区域为基因中不同的区段，基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，因此甲基化的启动子区不利于暴露转录模板链的碱基序列，B错误；
C、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因过量甲基化后，抑癌基因不能正常表达，会导致细胞不正常增殖，C正确；
D、某些DNA甲基化抑制剂，可以抑制抑癌基因过量甲基化，阻止细胞癌变，可作为抗癌药物研发的候选对象，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，这一过程称为基因的表达。基因的表达包括转录和翻译两个阶段。转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、细胞癌变的原因：①外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子；②内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变。原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
5．（2021高二下·常熟期中）细菌或病毒感染植物时会借助输导组织的导管通道、胞间连丝等结构扩散，导致其产量和品质退化。但是被感染的植株茎尖分生组织的细胞中通常不含病毒，可以利用这些部位的细胞进行组织培养，快速生产出脱毒苗。下列有关叙述正确的是（ ）
A．植物细胞间进行物质运输和信息交流只能依靠胞间连丝
B．细胞壁无选择透过性，在抵御病原体侵害方面不起作用
C．生产脱毒苗的过程和培养克隆动物所依据的原理都是细胞的全能性
D．茎尖分生组织细胞中不含病毒的原因可能是该部位输导组织尚未发育完善
【答案】D
【知识点】细胞膜的功能；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、通过胞间连丝进行物质运输和信息交流是高等植物细胞之间进行信息交流的方式之一，A错误；
B、细胞壁具有全透性，在抵御病原体侵害方面有一定的作用，B错误；
C、分生组织细胞经组织培养生产出脱毒苗过程的原理是细胞的全能性，而培养克隆动物所依据的原理是动物细胞核的全能性，C错误；
D、植株茎尖分生组织的细胞中不含病毒的原因可能是该部位输导组织尚未发育完善且细胞间胞间连丝不发达，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物组织培养技术：
（1）过程：离体的植物细胞、组织或器官（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。
（2）原理：植物细胞的全能性。
（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
6．（2021高二下·常熟期中）新型冠状病毒（SARS-CoV-2）和埃博拉病毒（EBOV）是威胁人类健康的高致病性RNA病毒。两种病毒侵入宿主细胞后的增殖过程如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．两种病毒首次RNA复制所需的酶均在侵入宿主细胞后合成
B．两种病毒的遗传物质均为单链RNA。变异性较强
C．两种病毒均需至少复制两次才能获得子代病毒RNA
D．SARS-CoV-2的RNA可直接作翻译模板，EBOV的RNA需复制后才能作翻译模板
【答案】A
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、SARS-CoV-2病毒RNA复制所需的酶是在宿主细胞内合成的，而EBOV病毒的RNA复制酶在侵入宿主细胞之前就已存在，A错误；
B、图中显示两种病毒的遗传物质均为单链RNA，单链结构稳定性差，因此变异性较强，B正确；
C、由图可以看出，两种病毒均需先合成其互补DNA，再次复制才能得到子代病毒RNA，即至少复制两次才能获得子代病毒RNA，C正确；
D、图中显示SARS-CoV-2的RNA可直接作翻译模板，合成RNA复制酶，而EBOV的RNA需复制后才能作翻译模板，D正确。
故答案为：A。
【分析】题图分析，新型冠状病毒的+RNA中带有RNA复制酶基因，且在宿主细胞内可以直接作为翻译的模板，合成RNA复制酶，然后在RNA复制酶的催化下复制出-RNA，同时进一步合成+RNA，并且-RNA还能转录出多种病毒蛋白的mRNA指导病毒蛋白的合成，然后与+RNA组装成子代病毒；埃博拉病毒的+RNA利用自身的RNA复制酶合成自身的+RNA，同时+RNA可以转录出多种病毒蛋白的mRNA并指导相应蛋白的合成，然后这样蛋白质与+RNA组装成新的子代病毒。
7．（2021高二下·常熟期中）下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）
A．新鲜猪血、菜花等动植物材料均可用于DNA的粗提取
B．植物材料需先用洗涤剂瓦解细胞壁，再吸水涨破释放核物质
C．DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精而溶于2mol·L-1的NaCl溶液
D．将玻璃棒上的丝状物直接放入二苯胺试剂中，水浴加热冷却后溶液呈蓝色
【答案】C
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、猪血红细胞无细胞核和各种细胞器，无DNA，A错误；
B、植物材料需先用洗涤剂溶解细胞膜，B错误；
C、DNA不溶解于酒精，细胞某些蛋白质溶解于酒精，可以利用酒精将DNA和蛋白质进一步分离，DNA在2mol/L的NaCl溶液溶解度最大，在0.14mol/L的NaCl溶液溶解度最小，C正确；
D、鉴定DNA时，应将丝状物加入2mol/L的NaCl溶液中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解，之后加入到二苯胺试剂中进行沸水浴加热5分钟，冷却后溶液呈蓝色，D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。 2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
8．（2021高二下·常熟期中）小鼠克隆胚胎着床后胎盘发育显著异常可能是与克隆胚胎中 H3K27me3 印记基因过度表达有关，H3K27me3印记基因敲除极大提高了体细胞克隆的成功率。H3K27me3 印记基因敲除的实验组克隆小鼠的体重与受精卵来源的小鼠一致，而对照组克隆小鼠的体重显著高于受精卵来源的小鼠；实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量也显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致。下列相关分析错误的是（ ）
A．克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因
B．克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大
C．H3K27me3 印记基因过度表达抑制胎盘的发育
D．H3K27me3 印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育
【答案】C
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、通过分析可知，克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因，A 正确；
B、实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量也显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致。说明克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大，B 正确；
C、H3K27me3 印记基因敲除的实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致，说明 HBK27me3印记基因可促进胎盘的发育，C错误；
D、H3K27me3印记基因可影响胎盘的发育，而胎盘是由滋养层细胞发育而来的，D正确。
故答案为： C。
【分析】H3K27me3印记基因敲除极大提高了克隆的成功率，H3K27me3印记基因敲除的实验组克隆小鼠的体重与受精卵来源的小鼠一致，显著低于对照组克隆小鼠的体重，说明克隆胚胎过大可能降低克隆胚胎着床后成活率。
9．（2021高二下·常熟期中）在人类进化过程中，像SARS、新型冠状病毒这类病毒一直处于“缺席”状态。人体虽然有强大的特异性免疫，能产生上百万种抗体，但适应能力也是有一定限度的。研究表明，S蛋白是新型冠状病毒与宿主细胞表面ACE2受体结合、进而介导病毒侵入宿主细胞的关键表面蛋白，是疫苗研发的重要靶点。下列有关叙述正确的是（ ）
A．当病毒侵染机体后，上百万种浆细胞能接受该种病毒的刺激
B．注射康复者的血清提取物救治患者与疫苗的防治作用原理相同
C．T淋巴细胞接受该病毒疫苗刺激后能分泌淋巴因子，增强淋巴细胞的免疫能力
D．利用ACE2受体制作疫苗产生抗体与S蛋白结合，从而抑制新型冠状病毒与受体结合
【答案】C
【知识点】免疫学的应用
【解析】【解答】A、B细胞识别抗原具有特异性，当病毒侵染机体后，只有相应的B淋巴细胞能接受病毒的刺激，而不是上百万种，并且浆细胞不能识别抗原，A错误；
B、注射康复者的血清提取物救治患者属于被动免疫，而疫苗的防治属于主动免疫，二者作用原理不同，B错误；
C、T细胞产生的淋巴因子能促进B细胞的增殖分化，C正确；
D、利用ACE2受体制作疫苗产生抗体不是与抗原结合，是与机体自身的ACE2受体结合，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、体液免疫的过程是：抗原被吞噬细胞吞噬、处理呈递给T细胞，T细胞将抗原呈递给B细胞，B细胞在T细胞产生的淋巴因子的作用下，在抗原的刺激下增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，浆细胞合成和分泌抗体，抗体与抗原特异性结合，形成沉淀或细胞集团，被吞噬细胞进一步吞噬消化；记忆细胞的作用是进行二次免疫应答。2、细胞免疫过程：抗原被吞噬细胞吞噬、处理呈递给T细胞，T细胞增殖分化形成效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞与靶细胞密切接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞裂解死亡，释放其中的抗原物质；记忆细胞的作用是进行二次免疫应答。
10．（2020·海淀模拟）我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见下图，下列分析不正确的是（ ）
A．已分化的小鼠体细胞在特定条件下可恢复全能性
B．四倍体囊胚由于染色体数目变异而无法发育为成体
C．本实验使用到体外受精和胚胎分割移植等技术
D．诱导多能干细胞技术可应用于组织器官移植
【答案】C
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎干细胞及其应用；胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、多能干细胞（iPS细胞）已被证明可以发育成个体，小鼠体细胞在诱导因子的作用下产生多能干细胞，表明其可恢复全能性，A正确；
B、四倍体囊胚是由两个二倍体细胞融合发育而来，发生染色体数目变异，无法正常发育成个体，B正确；
C、本实验应用了细胞融合、多能干细胞移植、体外胚胎培养、胚胎移植技术，并没有使用到体外受精和胚胎分割移植等技术， C错误；
D、多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，可以经过诱导发育成特定器官，用于器官移植，D正确。
故答案为：C。
【分析】多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞，多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。
人或者动物都是二倍体，在胚胎发育到2-细胞阶段的时候，可用电融合的方法使两个细胞融合为一个细胞，这样就获得了四倍体胚胎，四倍体胚胎是不能正常发育的，但是可以形成胎盘，如果将一种多能干细胞注入四倍体囊胚，可以获得一个完整的动物个体，那证明移进去的干细胞是全能的干细胞。
11．（2021高二下·常熟期中）细胞融合技术有着广泛应用，下图为细胞融合的简略过程。据图分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A．甲形成过程中，a和b需要通过细胞膜接触完成识别和结合
B．乙形成过程中培养液渗透压略大于细胞质，有助于植物细胞酶解法去壁
C．借助单克隆抗体的导向作用能将药物定向带到癌细胞所在位置
D．若a和b分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞，则去壁后两两融合可得到4种基因型细胞
【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用；细胞融合的方法；单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、甲是有性杂交产生的后代，其形成过程中a和b需要通过细胞膜接触完成识别和结合，A正确；
B、乙是植物体细胞杂交产生的后代，该过程培养液渗透压略大于细胞质，有助于植物细胞酶解法去壁，防止原生质体在低渗溶液中会吸水涨破，B正确；
C、将单克隆抗体与药物结合，借助单克隆抗体的导向作用能将药物定向带到癌细胞所在位置，C正确；
D、若a和b分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞，AaBB能产生AB、aB两种花粉，aaBb能产生aB、ab两种花粉，去壁两两融合可以得到AABB、aaBB、aabb、AaBB、AaBb、aaBb共6种基因型的细胞，D错误。
故答案为：D。
【分析】据图分析，图中甲是有性杂交产生的后代，则a、b分别表示精子和卵细胞；乙是植物体细胞杂交产生的后代，则a、b表示两种植物细胞，融合前需要用酶解法去掉细胞壁；丙是单克隆抗体，是效应B细胞和骨髓瘤细胞融合产生的杂交瘤细胞分泌的。
12．（2021高二下·常熟期中）miRNA是一类由基因编码的，长约22个核苷酸的单链RNA分子。在线虫中，Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNA-miRNA*双链，其中miRNA与Lin-14mRNA部分配对，使其翻译受阻，进而调控幼虫的正常发育模式，Lin-4miRNA的形成过程及其对Lin-14基因的调控如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．转录miRNA的模板链碱基序列与miRNA*的碱基序列相同
B．用抗原—抗体杂交技术可检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质
C．图中过程①、过程②分别需要RNA聚合酶、限制性核酸内切酶
D．Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin-14基因翻译水平降低
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、转录miRNA的模板链碱基序列与miRNA*的碱基序列可以发生碱基互补配对，而不是相同，A错误；
B、据图可知，Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNA-miRNA*双链，其中miRNA与Lin-14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，说明Lin-4基因属于调控基因，并没有形成蛋白质，故不能用抗原-抗体杂交技术检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质，B错误；
C、图中过程①为转录，需要RNA聚合酶催化，过程②为miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程，需要剪切RNA的RNA剪切酶催化，而限制性核酸内切酶识别的是DNA的特定序列，是对DNA的特定部位进行剪切，C错误；
D、根据分析可知，Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin-14基因翻译水平降低，D正确。
故答案为：D。
【分析】分析题图：图示为线虫细胞中Lin-4miRNA调控基因Lin-14表达的相关作用机制。图中①表示转录过程；②表示miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程。miRNA与Lin-14mRNA部分配对，使其翻译受阻。
13．（2021高二下·常熟期中）为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾（溶剂）的药物X或Y，培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．对照组中应加入与实验组等体积的无菌蒸馏水
B．细胞培养液中通常需要加入血清、血浆等天然成分
C．可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
D．根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好
【答案】A
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A. 此题是动物细胞培养，对照组中不能加入与的无菌蒸馏水，应加入等体积的二甲基亚矾（溶剂），A错误；
B、结合分析可知，培养动物细胞时，细胞培养液中通常需要加入血清、血浆等一些天然成分，B正确；
C、对于已经贴壁生长的动物细胞，可用胰蛋白酶处理，使肝癌细胞分散并脱落下来，有利于计数，C正确；
D、由实验结果可知，添加药物X的组别肝癌细胞数目最少，可以初步确定药物X的抗癌效果较好，D正确。
故答案为：A。
【分析】动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。
（3）温度和pH。
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（CO2的作用是维持培养液的pH）。题意分析：该实验目的是检测药物X和Y的抗癌活性，自变量是药物X或Y，因变量是检测细胞数量。
14．（2021高二下·常熟期中）苯丙酮尿症是由pH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上pH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式（图1）。一对夫妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子，②号个体再次怀孕（图2）。为确定胎儿是否正常，需要进行产前诊断，提取该家庭所有成员的DNA经Msp I酶切后进行电泳分离，并利用荧光标记的pH基因片段与酶切片段杂交，得到DNA条带分布情况如图3。下列叙述正确的是（ ）
A．①号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
B．②号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
C．推测④号个体一定不是苯丙酮尿症患者
D．④号个体为pH基因杂合体的概率为2/3
【答案】A,C
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、①号个体表现正常，其女儿③号个体患病，故其是杂合子，由分析可知，①号体内含有两条23Kb的DNA条带，一条含有正常pH基因，一条含有异常隐性pH基因，正常pH基因一定在23Kb的DNA条带中，A正确；
B、②号个体体内含有一条23Kb的DNA条带，一条19Kb的DNA条带，23Kb的DNA条带中一定含有异常隐性pH基因，B错误；
C、由分析可知：④号个体可为显性纯合子或杂合子，苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病，故其一定不是苯丙酮尿症患者，C正确；
D、④号个体为pH基因杂合体的概率为1/2，D错误。
故答案为：AC。
【分析】1、根据题意和图2分析可知：③为患病女孩，而其父母正常，说明苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病。①、②、③号分别为杂合子、杂合子、隐性纯合子。2、根据题意和图3电泳DNA条带分布情况可知，①号个体体内含有两条23Kb的DNA条带，一条含有正常pH基因，一条含有异常隐性pH基因；③号个体体内含有两条23Kb的DNA条带，都是异常隐性pH基因；一条来自①号个体，一条来自②号个体；②、④号个体体内含有一条23Kb的DNA条带，一条19Kb的DNA条带。由此可知，②号个体体内含有的23Kb的DNA条带一定含有异常隐性pH基因，则19Kb的DNA条带就含有正常pH基因。④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自①号个体，所以可能含有异常隐性pH基因，也可能含有正常pH基因，19Kb的DNA条带来自②号个体，就含有正常pH基因，所以④号个体可为显性纯合子或杂合子，概率各为1/2。
15．（2021高二下·常熟期中）下列有关哺乳动物受精作用、胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A．防止多精入卵的机制有顶体反应、透明带反应等
B．卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
C．动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的
D．培育试管婴儿涉及体内受精、早期胚胎培养和胚胎移植等
【答案】C
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精；动物胚胎发育的过程；胚胎移植
【解析】【解答】A、防止多精入卵的机制有卵细胞膜反应、透明带反应等，A错误；
B、卵裂期细胞的体积会随分裂次数增加而减小，如卵裂期到桑椹胚期，B错误；
C、动物胚胎发育的早期有一段时间如囊胚期之前，是在透明带内进行的，C正确；
D、培育试管婴儿涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、胚胎移植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椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。2、胚胎分割的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。3、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。
二、综合题
16．（2021高二下·常熟期中）人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值。科研人员通过生物工程技术获得转HSA基因奶牛，并通过乳腺生物反应器生产HSA，其主要技术流程如图Ⅰ所示。请分析并回答下列问题：
（1）图1中为获取大量的去核卵母细胞，往往需对相应母牛使用 处理，使其超数排卵，收集并选取处在 时期的卵母细胞，通过显微操作去除细胞核。供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞，其原因是 。
（2）胚胎移植时，为使代孕母牛能处于适合的生理状态，需要用激素对其进行 处理。为获得更多转基因母牛，可在胚胎移植前对胚胎进行 。
（3）SRY-PCR法性别鉴定的基本程序是：提取牛胎儿成纤维细胞的DNA，经PCR反应体系扩增SRY基因（Y染色体上特有的性别决定基因）片段，然后对扩增产物进行检测。
①PCR反应体系中通常含有模板DNA，引物、Taq酶、 、缓冲液等。根据SRY基因序列设计的引物长度一般为20~24个核苷酸，其不宜过短的原因主要是 ，两种引物中G+C的含量相差不宜过大，原因主要是 。
②PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、 和延伸三步。在循环之前，常要进行一次预变性，其目的是 。
③细胞核内DNA的复制过程如图2所示，其中有一条子链是先合成短的脱氧核苷酸链片段（称为冈崎片段），再形成较长的分子，而在PCR过程中无冈崎片段形成的原因是 。
④若扩增产物含大量SRY基因片段，则该种牛胎儿成纤维细胞 （填“能”或“不能”用作技术流程中转化过程的受体细胞。
【答案】（1）促性腺激素；减数第二次分裂中期；（10代以内的细胞）能保持正常的二倍体核型
（2）同期发情；分割
（3）dNTP（dATP、dCTP.dGTP.dTTP）；防止引物随机结合（或引物的特异性差）；G+C的含量差别过大，低温复性温度难于统一；复性；以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率；DNA子链的延长方向只能是5'一3'，细胞内是边解旋边复制，PCR中复制过程是先完全解旋再复制；不能
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；动物细胞核移植技术；胚胎移植；胚胎分割；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）图1中为获取大量的去核卵母细胞，可对对相应母牛使用促性腺激素处理，促性腺激素可促进卵巢的发育，使其超数排卵，收集并选取处在减数第二次分裂中期时期的卵母细胞，通过显微操作去除细胞核。供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞，其原因是（10代以内的细胞）能保持正常的二倍体核型。
（2）胚胎移植时，为使代孕母牛和供体母牛处于相同的生理状态，需要用激素对受体进行同期发情处理。为获得更多转基因母牛，可在胚胎移植前对桑椹胚或囊胚进行胚胎分割。
（3）①PCR反应依据DNA半保留复制的原理，反应体系中通常含有模板DNA，引物、Taq酶、 dNTP（dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、缓冲液等。根据SRY基因序列设计的引物长度一般为20~24个核苷酸，引物过短可能会导致引物与模板的随机结合（或引物的特异性差），两种引物中G+C的含量相差不宜过大，否则低温复性温度难于统一，不利于两种引物与模板链的结合。
②PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。在循环之前，常要进行一次预变性，其目的是增加大分子模板DNA彻底变性（解旋）的概率。
③DNA子链的延长方向只能是5'一3'，细胞内是边解旋边复制，PCR中复制过程是先完全解旋再复制，所以细胞核内DNA的复制过程中有一条子链是先合成短的脱氧核苷酸链片段（称为冈崎片段），再形成较长的分子，而在PCR过程中无冈崎片段形成。
④通过乳腺生物反应器生产HSA，应选择雌性奶牛，若扩增产物含大量SRY基因片段，则该种牛胎儿成纤维细胞取自雄性个体，通过图示过程不能得到雌性个体，不能用作技术流程中转化过程的受体细胞。
【分析】（1）通过乳腺生物反应器生产HSA，应使目的基因在雌性奶牛乳腺细胞中特异性表达。
（2）PCR反应依据DNA半保留复制的原理，在体外大量复制DNA。反应体系中需要加入热稳定性DNA聚合酶和dNTP（dATP、dCTP、dGTP、dTTP），dNTP可作为合成子链的原料，同时可提供能量。
17．（2021高二下·常熟期中）糖尿病是一种以患者的血糖长期高于标准值为特征的代谢性疾病，危害人们的健康。为寻找治疗糖尿病的药物，首先科研人员要获得实验模型小鼠，利用该模型进行药物筛选。科研人员检测了三种小鼠的血糖，结果图1所示。请分析并回答下列问题：
（1）腹高血糖素主要作用于肝胜，与肝细胞表面受体结合后，促进 ，从而使血糖浓度升高。
（2）根据图示可判断小鼠X和小鼠Y中 适合作为模型小鼠进行药物筛选，理由是 。
（3）胰高血糖素受体的抗体可以与胰高血糖素受体特异性结合，使其无法与胰高血糖素结合，从而阻断胰高血糖素的作用。科研人员探究了这种抗体的降血糖功能。
①为制备胰高血糖素受体的单克隆抗体（N19），科研人员以 作为抗原处理小鼠，使小鼠免疫。取小鼠脾脏中的细胞与 细胞，用化学试剂 诱导融合，经筛选获得杂交瘤细胞。为获取纯度高的单克隆抗体（N19），还需将筛选获得的杂交瘤细胞进行克隆化培养并进行专一抗体检测，其主要原因是 。
②为探究NI9降血糖的作用，科研人员做了相关研究。实验结果如图2所示。
本实验的自变量是 。由数据分析，N19是否可以作为治疗糖尿病的一种候选药物 ，判断依据是 。
③高血糖患者通常血液中酮体（脂肪酸代谢中间产物的统称）含量升高，而高含量的酮体会引起脱水、意识障碍等病症。科研人员推测N19能有效降低酮体含量。请设计实验验证这一推测，简要写出实验思路： 。
【答案】（1）肝糖原分解以及非糖物质的转化
（2）Y；实验模型于应表现为高血糖，（Y的血糖浓度明显高于正常小鼠，而X血糖浓度与正常小鼠无显著差异）
（3）胰高血糖素受体；骨髓瘤细胞；PEG（聚乙二醇）；脾脏细胞中包含多种受抗原刺激后的B细胞（浆细胞），融合后会形成多种杂交瘤细胞；实验鼠是否为高血糖鼠、是否添加N19、处理时间不同；可以；高血糖小鼠+N19组血糖浓度在加入N19后降低至与正常小鼠相似，显著低于高血糖小鼠组；将大小及生长状况相同的高血糖小鼠分为两组，一组用N19处理，一组不做处理。一段时间后，检测小鼠血浆中酮体含量
【知识点】单克隆抗体的制备过程；血糖平衡调节
【解析】【解答】（1）胰高血糖素由胰岛A细胞合成并分泌，主要作用于肝脏，与肝细胞表面受体结合后，促进肝糖原分解以及非糖物质转化成葡萄糖，从而使血糖水平升高。
（2）据题干，实验模型鼠要表现血糖高于正常标准。根据柱形图可知，小鼠Y的血糖浓度明显高于正常小鼠，而X血糖浓度与正常小鼠无显著差异，因此小鼠Y能作为模型进行药物筛选。
（3）①要制备胰高血糖素受体的单克隆抗体（N19），应以胰高血糖素受体作为抗原处理小鼠，使小鼠免疫。取小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞，用化学试剂PEG（聚乙二醇）诱导融合。制备单克隆抗体的过程中至少需要两次对细胞进行筛选：第一次是在特定的选择性培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；由于脾脏细胞中包含多种受抗原刺激后的B细胞（浆细胞），融合后会形成多种杂交瘤细胞，故第一次筛选出的杂交瘤细胞有很多种，因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生N19的杂交瘤细胞筛选出来。
②据图可知，本实验的自变量为实验鼠是否为高血糖鼠、是否添加N19、处理时间不同，实验的观测指标是血糖浓度。由数据分析，高血糖小鼠+N19组血糖浓度在加入N19后降低至与正常小鼠相似，显著低于高血糖小鼠组，因此N19可以作为治疗糖尿病的一种候选药物。
③实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。验证N19能有效降低酮体含量，可将大小及生长状况等相同的高血糖小鼠分为两组，一组用N19处理，一组不做处理。一段时间后，检测小鼠血浆中酮体含量。因为N19能有效降低酮体含量，所以预期结果是N19处理组小鼠酮体含量小于不做处理组。
【分析】1、在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用，是人体内唯一降低血糖的激素，胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度，而具有拮抗作用；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，而共同作用使血糖升高。2、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。
18．（2021高二下·常熟期中）科研人员利用大肠杆菌构建了抗虫基因文库。最新研究发现漏斗蜘蛛中的AH基因控制合成的毒素肽具有显著的杀虫效果，现以p-B质粒为载体，构建AH基因的cDNA文库。图1表示p-B质粒，其中Cmr表示氯霉素抗性基因，ccdB基因表达产物能抑制大肠杆菌DNA复制。图中箭头表示相关限制酶的酶切位点，且不同种限制酶识别序列不同，其中AiuI、XbaI、SspⅠ和MfeⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别是AG↓CT、T'↓CTAGA、AAT↓ATT、C↓AATTG。请分析并回答下列问题；
（1）为获得AH基因的cDNA，先要从漏斗蜘蛛毒素肽分泌细胞中提取 。再通过 合成出AH基因的cDNA。若从漏斗蜘蛛其他组织细胞提取，则难以成功，原因是 。
（2）若已知AH基因的cDNA两端部分序列为：5'—AACTATGCGC……CGTAGCCTCT—3'，请写出PCR扩增该cDNA时的两个引物对应的局部序列（前10个碱基序列），并标明5'和3'端： ， 。一个初始双链cDNA经四轮循环后，共消耗这两种引物的数量为 个。
（3）利用图中的质粒和AH基因构建重组质粒时，宜选用限制酶 双酶切质粒，再选用限制酶 切割目的基因，将切割后获得的DNA片段混合，经DNA连接酶处理后，再与大肠杆菌混合培养，在含有适量氯霉素的培养基中添加适量冷的 ，以促进转化。
（4）经上述处理培养后，其中能繁殖的大肠杆菌中应含有的质粒是 ，原因是 。
【答案】（1）RNA；反转录；AH基因在其他组织细胞中不表达，（提取不到AH基因的RNA）
（2）5'—AACTATGCGC-3'；5'—AGAGGCTACG—3'；30
（3）AiuI和MfeI；SspI和MfeI；CaCl2（或Ca2+）
（4）重组质粒（及ccdB基因被破坏的空白质粒）；质粒中的ccdB基因被破坏，不能抑制DNA复制
【知识点】基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）AH基因的cDNA可以通过反转录获得，因此需要先从漏斗蜘蛛毒素肽分泌细胞中提取RNA，再反转录合成出AH基因的cDNA。由于AH基因在其他组织细胞中是不表达的，因此若从漏斗蜘蛛其他组织细胞提取，则难以成功。
（2）根据题意分析，已知AH基因的cDNA两端部分序列为：5'—AACTATGCGC……CGTAGCCTCT—3'，则其在利用PCR技术进行扩增时需要两种不同的引物，且引物与目的基因（双链）两侧的碱基序列是互补的，因此的两个引物对应的局部序列（前10个碱基序列）为5'—AACTATGCGC-3'、5'—AGAGGCTACG—3'。PCR技术的原理是双链DNA的复制，则一个初始双链cDNA经四轮循环后，共消耗这两种引物的数量=21+22+23+24=30个。
（3）根据以上分析已知，利用图中的质粒和AH基因构建重组质粒时，切割质粒的酶应该是AiuI和MfeI，切割目的基因的酶应该是SspI和MfeI；将该重组质粒导入大肠杆菌时，应该用CaCl2处理大肠杆菌，以促进转化。
（4）重组质粒及ccdB基因被破坏的空白质粒上的ccdB基因被破坏了，不能抑制DNA复制，因此在含有适量氯霉素的培养基中培养，可以繁殖的的大肠杆菌中应含有的质粒是重组质粒及ccdB基因被破坏的空白质粒。
【分析】根据p-B质粒和目的基因（AH基因）两侧的限制酶分析，目的基因插入质粒的位置必须在启动子和终止子之间，且目的基因两侧被酶切后产生的末端必须与质粒上酶切后产生的末端可以用DNA连接酶相连，因此结合题干中不同的限制酶的识别与切割位点分析可知，sphI切割位点在启动子之前，XbaI会破坏复制原点，则目的基因左侧只能用SspI进行切割，而其产生的是平末端，则质粒上应该用AiuI切割产生平末端；ccdB基因表达产物能抑制大肠杆菌DNA复制，利用MfeI切割会将其破坏，因此切割质粒的酶应该是AiuI和MfeI，切割目的基因的酶应该是SspI和MfeI。
19．（2021高二下·常熟期中）研究发现一些家族的遗传性严重肥胖受某常染色体上的M、m基因和另一常染色体上的R、r基因共同控制。黑皮素4受体与促黑素细胞激素结合才能维持正常的体重，否则将会出现严重性肥胖，作用机理如图1所示。图2显示该家族的严重肥胖遗传系谱。其中Ⅰ1是纯合子，I2的基因型为mmRr。请据图分析并回答下列问题；
（1）图1中M基因控制合成阿黑皮素原时，RNA聚合酶会与M基因中的 相结合，该段序列 （填“是”或“不是”）转录起始密码的模板。
（2）基于图示机理，该家族中体重正常个体的基因型为 ，确认家族中某个体是否存在该R基因，常用的检测方法是 。
（3）若由于某种原因使酶X无法催化阿黑皮素原转化为促黑素细胞激素，下列基因型个体通过注射促黑素细胞激素能缓解甚至治疗严重肥胖的有 （填下列数字）。
①MMRr②Mmrr③mmrr④MMrr
（4）Ⅱ4的基因型为 。若Ⅱ5为杂合子，则其生出的孩子严重肥胖的概率是 ，其后代Ⅲ7与正常纯合子男性婚配，则后代正常的概率是 。
【答案】（1）启动子；不是
（2）MMrr或Mmrr；DNA分子杂交技术
（3）②③④
（4）MmRr；5/8；3/5
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）启动子是RNA聚合酶识别结合的部位，图1中M基因控制合成阿黑皮素原时，RNA聚合酶会与M基因中的启动子相结合；启动子位于基因的非编码区，该段序列不编码蛋白质，不是转录起始密码的模板。
（2）由题意可知，基于图示机理，当M基因和r基因共同存在时，个体表现为正常体重，故该家族中体重正常个体的基因型为MMrr或Mmrr；确认家族中某个体是否存在该R基因，常用的检测方法是DNA分子杂交技术。
（3）在酶X表达受阻的情况下意味着促黑素细胞激素不能合成，激素起作用需要相应的受体，在注射促黑素细胞激素的情况下必须满足黑皮素4受体的存在才能达到治疗的目的，而黑皮素4受体是在r基因指导合成的，故只要下列基因型中含r基因且能正常表达的个体就可以通过注射促黑素细胞激素来进行治疗，据此可知，基因型为Mmrr、mmrr和MMrr个体都可通过注射促黑素细胞激素来缓解甚至治疗严重肥胖，故答案为：②③④。
（4）题意显示Ⅰ1表现正常且是纯合体，故其基因型为MMrr，Ⅰ2的基因型为mmRr，则可知患者Ⅱ4的基因型为MmRr。若Ⅱ5表现正常，且为杂合子，则其基因型为Mmrr，则生出正常孩子的概率为3/4×1/2=3/8，则生出的孩子严重肥胖的概率是1-3/8=5/8；Ⅲ7为患者，其可能的基因型有1/4MmRr、1/8mmRr、1/8mmrr或1/8MMRr，这四种基因型，调整比例后为2/5MmRr、1/5mmRr、1/5mmrr或1/5MMRr，与正常纯合子男性基因型为MMrr婚配，则后代正常的概率为：2/5×1×1/2+1/5×1×1/2+1/5×1×1+1/5×1×1/2=3/5。
【分析】题意显示：肥胖受M、m基因和R、r基因共同控制，且两对基因位于两对常染色体上，说明这两对基因的遗传符合基因的自由组合定律；另当M基因和r基因共同存在时，个体表现为正常体重，故此可知正常个体的基因型为M-rr。
20．（2021高二下·常熟期中）白芨为我国传统中药材，具有广泛的药用价值，也具有很高的园林应用价值。下图中白万亲本植物的基因型为Aa（染色体数为2n），A、B、C、D表示以亲本植物为材料进行的四种人工繁殖过程，请据图分析并回答下列问题：
（1）植物组织培养过程中，外植体需要进行消毒处理。利用图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用 。消毒30s后，用无菌水清洗2-3次，再用次氯酸钠处理30min后，立即用无菌水清洗2-3次。
（2）图中过程①需经过的是 。
（3）过程②表示将该植物的两个原生质体进行融合，与杂交瘤细胞的制备方法相比，该过程不能用 方法进行促融。某同学取上述A、D植株的4种根尖细胞制成临时装片观察中期细胞，可观察到染色体组数目分别是 。
（4）D过程获得的植株是可育的，若让其和原植株进行人工杂交，其后代中基因纯合的类型所占比例为 。
（5）人工光环境是组培育苗的核心技术之一，传统常用荧光灯为主要光源，有研究表明LED灯比荧光灯具有明显的组培育苗优势。研究人员进而以LED灯为光源，探究适宜白芨组培育苗的光质配比。所得实验结果如表。
表不同光质处理对白芨组培苗形态指标的影响
处理 株高（cm） 球茎直径（mm） 单株鲜重（g） 单株干重（mg）
CK 11.43 5.75 0.66 57.15
1R1B 11.60 4.60 0.89 67.65
2R1B 11.26 4.95 0.79 62.36
3R1B 10.90 6.01 0.76 51.39
4R1B 9.19 5.67 0.70 51.04
2R1B1G 12.54 6.01 0.86 65.04
2R1B2G 12.37 5.95 0.56 45.13
注：CK为对照，1R1B表示红光：蓝光=1：1，2R1B1G表示红光：篮光：绿光=2：1：1。
本实验是以 为对照。表1结果表明，在红蓝光处理组中提高 光的比例有利于白芨培苗单株干重的积累。
【答案】（1）体积分数为70%的酒精
（2）脱分化、再分化
（3）灭活的病毒诱导；1和4
（4）1/6
（5）荧光灯处理；蓝
【知识点】植物组织培养的过程；植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】（1）植物组织培养过程中，外植体需要使用体积分数为70%的酒精进行消毒处理；
（2）图中过程①是植物组织培养技术，外植体发育成胚状体的过程经过了脱分化、再分化过程；
（3）过程②是植物细胞融合，杂交瘤细胞的获取是动物细胞融合，动物细胞融合比植物细胞融合多了一种灭活的病毒诱导融合的方式，植物不能使用；由分析可得到，A细胞是单倍体，体细胞内含1个染色体组，D细胞是两个细胞融合得到的，中期细胞内内含4个染色体组；
（4）D过程获得的植株基因型为AAaa，产生的配子比例及种类为AA:Aa:aa=1:4:1，原植株产生的配子比例及种类为A:a=1:1，若让其和原植株进行人工杂交，其后代中基因纯合基因型为AAA和aaa，AAA的比例为 = ，aaa的比例为 = ，则后代中基因纯合基因类型为所占比例为 + = ；
（5）本实验要探究LED灯是否比荧光灯具有明显的组培育苗优势，故该实验是以传统常用荧光灯为对照。表1结果表明，随着蓝光比例的增加，单株干重随之增加，因此在红蓝光处理组中提高蓝光的比例有利于白芨培苗单株干重的积累。
【分析】由图分析可知，获得A的过程为单倍体育种，A细胞体细胞内含1个染色体组；获得B、C的过程为植物组织培养，B、C体细胞内均含2个染色体组；获得D的过程为植物体细胞融合，D细胞体细胞内含4个染色体组。
三、多选题
21．（2021高二下·常熟期中）下列有关现代生物技术工程的叙述，错误的是（ ）
A．牛胚胎移植时可用发育至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎
B．植物组织培养过程中将愈伤组织包埋在人工种皮中，就形成了人工种子
C．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖组织培养可获得抗毒苗
D．动物细胞培养的气体环境常为95%的氧气和5%的二氧化碳
【答案】B,C,D
【知识点】植物组织培养的过程；人工种子的制备；动物细胞培养技术；胚胎移植
【解析】【解答】A、移植入受体牛的合格胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，A正确；
B、人工种子中包埋的是顶芽、腋芽、不定芽或胚状体，而不是愈伤组织，B错误；
C、植物的茎尖含有的病毒量很少或不含有病毒，因此可以用茎尖组织培养可获得脱毒苗，而不是抗毒苗，C错误；
D、需要的气体条件是95%的空气和5%的二氧化碳，D错误。
故答案为：BCD。
【分析】
Ⅰ.胚胎移植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椹或胚囊胚阶段）；
（4）对胚胎进行移植；
（5）移植后的检查。
Ⅱ.植物细胞工程的应用：
（1）植物繁殖的新途径微型繁殖：保持优良品种的遗传特性，高效快速地实现大量繁殖：①作物脱毒：利用分生区附近（如茎尖）组织培养获得脱毒苗；②人工种子：胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等包上人工种皮制成；
（2）作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用；
（3）细胞产物的工厂化生产：培养到愈伤组织阶段；
Ⅲ.动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。
（3）温度和pH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。
（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）。
22．（2021高二下·常熟期中）以紫色洋葱为材料进行相关实验，对实验结果的分析合理的是（ ）
A．低倍镜下观察到紫色鳞片叶外表皮部分细胞呈无色，可能是表皮细胞被撕破
B．观察根尖分生区细胞不能发现同源染色配对行为，可能是染色不充分
C．用根尖观察不到细胞质壁分离现象，可能是没有对根尖进行解离
D．粗提取DNA时观察到丝状物偏少，可能是向2mol·L-1NaCl溶液中加入蒸馏水过多
【答案】A,D
【知识点】质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、低倍镜下观察到鳞片叶外表皮部分细胞呈无色，可能是表皮细胞被撕破，色素随着细胞液外流，A正确；
B、根尖分生区细胞只能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，不能发现同源染色配对行为，不是因为染色不充分，B错误；
C、用根尖观察不到细胞质壁分离现象，可能观察的是分生区细胞，没有大液泡，不会发生质壁分离，也可能是观察的是根毛区，但是细胞外液的浓度小于细胞液浓度，细胞不会失水，用于观察质壁分离的细胞是成熟植物活细胞，不能解离，这样会杀死细胞，C错误；
D、粗提DNA时观察到丝状物偏少，可能是向2mol L-1NaCl溶液中加入蒸馏水过多，使NaCl溶液浓度偏离0.14mol L-1，D正确。
故答案为：AD。
【分析】Ⅰ.观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
Ⅱ.低温诱导染色体数目加倍实验
（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
（2）该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。
Ⅲ.DNA粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
23．（2021高二下·常熟期中）细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）、G2期（DNA合成后期）和M期（细胞分裂期）四个阶段有条不紊地运行。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如下结果。下列推论正确的是（ ）
细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A．M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
B．S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子
C．将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
D．将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
【答案】A,B,C
【知识点】细胞融合的方法
【解析】【解答】A、M期和G期细胞融合后，原G1期细胞中染色质出现凝缩，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，A正确；
B、S期和G1期细胞融合后，原G1期细胞中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确；
C、将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中染色体已经高度螺旋，所以原M期细胞染色体DNA不会复制，C正确；
D、将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，所以，原S期细胞中染色质会发生凝缩，D错误。
故答案为：A、B、C。
【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期，细胞周期分为分裂间期和分裂期，间期分为G1期、S期、G2期，分裂顺序按照G1→S→G2→M四个时期进行。
1 / 1江苏省常熟市2020-2021学年高二下学期生物期中考试试卷
一、单选题
1．（2021高二下·常熟期中）在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同序列的限制酶（R1和R2）处理基因载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如下图所示（其中Marker为标准DNA参照）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．该载体最可能为环形DNA分子
B．限制酶R1在载体上有两个酶切位点
C．限制酵R1与R2的切点最短相距约200bp
D．限制酶作用位点会导致磷酸二酯键断裂
2．（2021高二下·常熟期中）下列有关蛋白质工程及其应用的叙述，正确的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要
B．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能
C．蛋白质工程技术中的操作对象可以是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
D．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
3．（2021高二下·常熟期中）下图1、2为“观察某哺乳动物精母细胞减数分裂固定装片”实验的相关照片，图2中MI代表减数第一次分裂，MⅡ代表减数第二次分裂。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图1的结构可在图2的MI①中找到
B．该实验过程中要进行解离、漂洗、染色、制片等操作
C．MⅡ①为减数第二次分裂后期，可见姐妹染色单体分离
D．在该种动物的卵巢中可以观察到与MⅡ②同时期的细胞
4．（2021高二下·常熟期中）DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B．甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C．抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D．某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
5．（2021高二下·常熟期中）细菌或病毒感染植物时会借助输导组织的导管通道、胞间连丝等结构扩散，导致其产量和品质退化。但是被感染的植株茎尖分生组织的细胞中通常不含病毒，可以利用这些部位的细胞进行组织培养，快速生产出脱毒苗。下列有关叙述正确的是（ ）
A．植物细胞间进行物质运输和信息交流只能依靠胞间连丝
B．细胞壁无选择透过性，在抵御病原体侵害方面不起作用
C．生产脱毒苗的过程和培养克隆动物所依据的原理都是细胞的全能性
D．茎尖分生组织细胞中不含病毒的原因可能是该部位输导组织尚未发育完善
6．（2021高二下·常熟期中）新型冠状病毒（SARS-CoV-2）和埃博拉病毒（EBOV）是威胁人类健康的高致病性RNA病毒。两种病毒侵入宿主细胞后的增殖过程如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．两种病毒首次RNA复制所需的酶均在侵入宿主细胞后合成
B．两种病毒的遗传物质均为单链RNA。变异性较强
C．两种病毒均需至少复制两次才能获得子代病毒RNA
D．SARS-CoV-2的RNA可直接作翻译模板，EBOV的RNA需复制后才能作翻译模板
7．（2021高二下·常熟期中）下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）
A．新鲜猪血、菜花等动植物材料均可用于DNA的粗提取
B．植物材料需先用洗涤剂瓦解细胞壁，再吸水涨破释放核物质
C．DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精而溶于2mol·L-1的NaCl溶液
D．将玻璃棒上的丝状物直接放入二苯胺试剂中，水浴加热冷却后溶液呈蓝色
8．（2021高二下·常熟期中）小鼠克隆胚胎着床后胎盘发育显著异常可能是与克隆胚胎中 H3K27me3 印记基因过度表达有关，H3K27me3印记基因敲除极大提高了体细胞克隆的成功率。H3K27me3 印记基因敲除的实验组克隆小鼠的体重与受精卵来源的小鼠一致，而对照组克隆小鼠的体重显著高于受精卵来源的小鼠；实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量也显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致。下列相关分析错误的是（ ）
A．克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因
B．克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大
C．H3K27me3 印记基因过度表达抑制胎盘的发育
D．H3K27me3 印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育
9．（2021高二下·常熟期中）在人类进化过程中，像SARS、新型冠状病毒这类病毒一直处于“缺席”状态。人体虽然有强大的特异性免疫，能产生上百万种抗体，但适应能力也是有一定限度的。研究表明，S蛋白是新型冠状病毒与宿主细胞表面ACE2受体结合、进而介导病毒侵入宿主细胞的关键表面蛋白，是疫苗研发的重要靶点。下列有关叙述正确的是（ ）
A．当病毒侵染机体后，上百万种浆细胞能接受该种病毒的刺激
B．注射康复者的血清提取物救治患者与疫苗的防治作用原理相同
C．T淋巴细胞接受该病毒疫苗刺激后能分泌淋巴因子，增强淋巴细胞的免疫能力
D．利用ACE2受体制作疫苗产生抗体与S蛋白结合，从而抑制新型冠状病毒与受体结合
10．（2020·海淀模拟）我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见下图，下列分析不正确的是（ ）
A．已分化的小鼠体细胞在特定条件下可恢复全能性
B．四倍体囊胚由于染色体数目变异而无法发育为成体
C．本实验使用到体外受精和胚胎分割移植等技术
D．诱导多能干细胞技术可应用于组织器官移植
11．（2021高二下·常熟期中）细胞融合技术有着广泛应用，下图为细胞融合的简略过程。据图分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A．甲形成过程中，a和b需要通过细胞膜接触完成识别和结合
B．乙形成过程中培养液渗透压略大于细胞质，有助于植物细胞酶解法去壁
C．借助单克隆抗体的导向作用能将药物定向带到癌细胞所在位置
D．若a和b分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞，则去壁后两两融合可得到4种基因型细胞
12．（2021高二下·常熟期中）miRNA是一类由基因编码的，长约22个核苷酸的单链RNA分子。在线虫中，Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNA-miRNA*双链，其中miRNA与Lin-14mRNA部分配对，使其翻译受阻，进而调控幼虫的正常发育模式，Lin-4miRNA的形成过程及其对Lin-14基因的调控如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．转录miRNA的模板链碱基序列与miRNA*的碱基序列相同
B．用抗原—抗体杂交技术可检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质
C．图中过程①、过程②分别需要RNA聚合酶、限制性核酸内切酶
D．Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin-14基因翻译水平降低
13．（2021高二下·常熟期中）为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾（溶剂）的药物X或Y，培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．对照组中应加入与实验组等体积的无菌蒸馏水
B．细胞培养液中通常需要加入血清、血浆等天然成分
C．可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
D．根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好
14．（2021高二下·常熟期中）苯丙酮尿症是由pH基因编码的苯丙氨酸羟化酶异常引起的一种遗传病。已知人群中染色体上pH基因两侧限制性内切酶MspⅠ酶切位点的分布存在两种形式（图1）。一对夫妻婚后生育了一个患有苯丙酮尿症的孩子，②号个体再次怀孕（图2）。为确定胎儿是否正常，需要进行产前诊断，提取该家庭所有成员的DNA经Msp I酶切后进行电泳分离，并利用荧光标记的pH基因片段与酶切片段杂交，得到DNA条带分布情况如图3。下列叙述正确的是（ ）
A．①号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
B．②号个体23Kb的DNA条带中一定含有正常pH基因
C．推测④号个体一定不是苯丙酮尿症患者
D．④号个体为pH基因杂合体的概率为2/3
15．（2021高二下·常熟期中）下列有关哺乳动物受精作用、胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A．防止多精入卵的机制有顶体反应、透明带反应等
B．卵裂期细胞的体积随分裂次数增加而不断增大
C．动物胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的
D．培育试管婴儿涉及体内受精、早期胚胎培养和胚胎移植等
二、综合题
16．（2021高二下·常熟期中）人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值。科研人员通过生物工程技术获得转HSA基因奶牛，并通过乳腺生物反应器生产HSA，其主要技术流程如图Ⅰ所示。请分析并回答下列问题：
（1）图1中为获取大量的去核卵母细胞，往往需对相应母牛使用 处理，使其超数排卵，收集并选取处在 时期的卵母细胞，通过显微操作去除细胞核。供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞，其原因是 。
（2）胚胎移植时，为使代孕母牛能处于适合的生理状态，需要用激素对其进行 处理。为获得更多转基因母牛，可在胚胎移植前对胚胎进行 。
（3）SRY-PCR法性别鉴定的基本程序是：提取牛胎儿成纤维细胞的DNA，经PCR反应体系扩增SRY基因（Y染色体上特有的性别决定基因）片段，然后对扩增产物进行检测。
①PCR反应体系中通常含有模板DNA，引物、Taq酶、 、缓冲液等。根据SRY基因序列设计的引物长度一般为20~24个核苷酸，其不宜过短的原因主要是 ，两种引物中G+C的含量相差不宜过大，原因主要是 。
②PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、 和延伸三步。在循环之前，常要进行一次预变性，其目的是 。
③细胞核内DNA的复制过程如图2所示，其中有一条子链是先合成短的脱氧核苷酸链片段（称为冈崎片段），再形成较长的分子，而在PCR过程中无冈崎片段形成的原因是 。
④若扩增产物含大量SRY基因片段，则该种牛胎儿成纤维细胞 （填“能”或“不能”用作技术流程中转化过程的受体细胞。
17．（2021高二下·常熟期中）糖尿病是一种以患者的血糖长期高于标准值为特征的代谢性疾病，危害人们的健康。为寻找治疗糖尿病的药物，首先科研人员要获得实验模型小鼠，利用该模型进行药物筛选。科研人员检测了三种小鼠的血糖，结果图1所示。请分析并回答下列问题：
（1）腹高血糖素主要作用于肝胜，与肝细胞表面受体结合后，促进 ，从而使血糖浓度升高。
（2）根据图示可判断小鼠X和小鼠Y中 适合作为模型小鼠进行药物筛选，理由是 。
（3）胰高血糖素受体的抗体可以与胰高血糖素受体特异性结合，使其无法与胰高血糖素结合，从而阻断胰高血糖素的作用。科研人员探究了这种抗体的降血糖功能。
①为制备胰高血糖素受体的单克隆抗体（N19），科研人员以 作为抗原处理小鼠，使小鼠免疫。取小鼠脾脏中的细胞与 细胞，用化学试剂 诱导融合，经筛选获得杂交瘤细胞。为获取纯度高的单克隆抗体（N19），还需将筛选获得的杂交瘤细胞进行克隆化培养并进行专一抗体检测，其主要原因是 。
②为探究NI9降血糖的作用，科研人员做了相关研究。实验结果如图2所示。
本实验的自变量是 。由数据分析，N19是否可以作为治疗糖尿病的一种候选药物 ，判断依据是 。
③高血糖患者通常血液中酮体（脂肪酸代谢中间产物的统称）含量升高，而高含量的酮体会引起脱水、意识障碍等病症。科研人员推测N19能有效降低酮体含量。请设计实验验证这一推测，简要写出实验思路： 。
18．（2021高二下·常熟期中）科研人员利用大肠杆菌构建了抗虫基因文库。最新研究发现漏斗蜘蛛中的AH基因控制合成的毒素肽具有显著的杀虫效果，现以p-B质粒为载体，构建AH基因的cDNA文库。图1表示p-B质粒，其中Cmr表示氯霉素抗性基因，ccdB基因表达产物能抑制大肠杆菌DNA复制。图中箭头表示相关限制酶的酶切位点，且不同种限制酶识别序列不同，其中AiuI、XbaI、SspⅠ和MfeⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别是AG↓CT、T'↓CTAGA、AAT↓ATT、C↓AATTG。请分析并回答下列问题；
（1）为获得AH基因的cDNA，先要从漏斗蜘蛛毒素肽分泌细胞中提取 。再通过 合成出AH基因的cDNA。若从漏斗蜘蛛其他组织细胞提取，则难以成功，原因是 。
（2）若已知AH基因的cDNA两端部分序列为：5'—AACTATGCGC……CGTAGCCTCT—3'，请写出PCR扩增该cDNA时的两个引物对应的局部序列（前10个碱基序列），并标明5'和3'端： ， 。一个初始双链cDNA经四轮循环后，共消耗这两种引物的数量为 个。
（3）利用图中的质粒和AH基因构建重组质粒时，宜选用限制酶 双酶切质粒，再选用限制酶 切割目的基因，将切割后获得的DNA片段混合，经DNA连接酶处理后，再与大肠杆菌混合培养，在含有适量氯霉素的培养基中添加适量冷的 ，以促进转化。
（4）经上述处理培养后，其中能繁殖的大肠杆菌中应含有的质粒是 ，原因是 。
19．（2021高二下·常熟期中）研究发现一些家族的遗传性严重肥胖受某常染色体上的M、m基因和另一常染色体上的R、r基因共同控制。黑皮素4受体与促黑素细胞激素结合才能维持正常的体重，否则将会出现严重性肥胖，作用机理如图1所示。图2显示该家族的严重肥胖遗传系谱。其中Ⅰ1是纯合子，I2的基因型为mmRr。请据图分析并回答下列问题；
（1）图1中M基因控制合成阿黑皮素原时，RNA聚合酶会与M基因中的 相结合，该段序列 （填“是”或“不是”）转录起始密码的模板。
（2）基于图示机理，该家族中体重正常个体的基因型为 ，确认家族中某个体是否存在该R基因，常用的检测方法是 。
（3）若由于某种原因使酶X无法催化阿黑皮素原转化为促黑素细胞激素，下列基因型个体通过注射促黑素细胞激素能缓解甚至治疗严重肥胖的有 （填下列数字）。
①MMRr②Mmrr③mmrr④MMrr
（4）Ⅱ4的基因型为 。若Ⅱ5为杂合子，则其生出的孩子严重肥胖的概率是 ，其后代Ⅲ7与正常纯合子男性婚配，则后代正常的概率是 。
20．（2021高二下·常熟期中）白芨为我国传统中药材，具有广泛的药用价值，也具有很高的园林应用价值。下图中白万亲本植物的基因型为Aa（染色体数为2n），A、B、C、D表示以亲本植物为材料进行的四种人工繁殖过程，请据图分析并回答下列问题：
（1）植物组织培养过程中，外植体需要进行消毒处理。利用图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用 。消毒30s后，用无菌水清洗2-3次，再用次氯酸钠处理30min后，立即用无菌水清洗2-3次。
（2）图中过程①需经过的是 。
（3）过程②表示将该植物的两个原生质体进行融合，与杂交瘤细胞的制备方法相比，该过程不能用 方法进行促融。某同学取上述A、D植株的4种根尖细胞制成临时装片观察中期细胞，可观察到染色体组数目分别是 。
（4）D过程获得的植株是可育的，若让其和原植株进行人工杂交，其后代中基因纯合的类型所占比例为 。
（5）人工光环境是组培育苗的核心技术之一，传统常用荧光灯为主要光源，有研究表明LED灯比荧光灯具有明显的组培育苗优势。研究人员进而以LED灯为光源，探究适宜白芨组培育苗的光质配比。所得实验结果如表。
表不同光质处理对白芨组培苗形态指标的影响
处理 株高（cm） 球茎直径（mm） 单株鲜重（g） 单株干重（mg）
CK 11.43 5.75 0.66 57.15
1R1B 11.60 4.60 0.89 67.65
2R1B 11.26 4.95 0.79 62.36
3R1B 10.90 6.01 0.76 51.39
4R1B 9.19 5.67 0.70 51.04
2R1B1G 12.54 6.01 0.86 65.04
2R1B2G 12.37 5.95 0.56 45.13
注：CK为对照，1R1B表示红光：蓝光=1：1，2R1B1G表示红光：篮光：绿光=2：1：1。
本实验是以 为对照。表1结果表明，在红蓝光处理组中提高 光的比例有利于白芨培苗单株干重的积累。
三、多选题
21．（2021高二下·常熟期中）下列有关现代生物技术工程的叙述，错误的是（ ）
A．牛胚胎移植时可用发育至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎
B．植物组织培养过程中将愈伤组织包埋在人工种皮中，就形成了人工种子
C．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖组织培养可获得抗毒苗
D．动物细胞培养的气体环境常为95%的氧气和5%的二氧化碳
22．（2021高二下·常熟期中）以紫色洋葱为材料进行相关实验，对实验结果的分析合理的是（ ）
A．低倍镜下观察到紫色鳞片叶外表皮部分细胞呈无色，可能是表皮细胞被撕破
B．观察根尖分生区细胞不能发现同源染色配对行为，可能是染色不充分
C．用根尖观察不到细胞质壁分离现象，可能是没有对根尖进行解离
D．粗提取DNA时观察到丝状物偏少，可能是向2mol·L-1NaCl溶液中加入蒸馏水过多
23．（2021高二下·常熟期中）细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）、G2期（DNA合成后期）和M期（细胞分裂期）四个阶段有条不紊地运行。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如下结果。下列推论正确的是（ ）
细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A．M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
B．S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子
C．将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
D．将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，A正确；
B、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，两种限制酶切割产生的DNA片段等长，而两种限制酶同时切割时则产生两种长度的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，B错误；
C、由题知，两种限制酶同时切割时则产生600 bp和200 bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点至少相距200 bp，C正确；
D、限制酶切割DNA分子，破坏的是作用位点上两脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，D正确。
故答案为：B。
【分析】限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的碱基之间切开磷酸二酯键，产生具黏性末端或平末端的DNA片段。据图可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，两种限制酶同时切割时产生两种长度的DNA片段。
2．【答案】A
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，A正确；
BC、蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成，不能直接改造蛋白质，BC错误；
D、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。2、蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。
3．【答案】A
【知识点】观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、图1的结构为四分体，处于减数第一次分裂前期，可在图2的MI①中找到，A正确；
B、该实验是观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，所以不需要进行解离、漂洗、染色、制片等操作，B错误；
C、制作装片后细胞已经死亡，因此不能观察到2图变化的连续过程，C错误；
D、该图为某哺乳动物精母细胞减数分裂固定装片，哺乳动物卵细胞产生过程中两次分裂是不连续的，故在该种动物的卵巢中不可以观察到与MⅡ②同时期的细胞，D错误。
故答案为：A。
【分析】一、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的步骤：1、在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。2、先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。3、根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。二、分析题图：图1中正在发生发生同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，属于减一前期。
4．【答案】B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化，从而影响基因的表达，进而调控细胞分化，A正确；
B、从图中可以看出，基因包括启动子、转录区域、终止子等部分，启动子和转录区域为基因中不同的区段，基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，因此甲基化的启动子区不利于暴露转录模板链的碱基序列，B错误；
C、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因过量甲基化后，抑癌基因不能正常表达，会导致细胞不正常增殖，C正确；
D、某些DNA甲基化抑制剂，可以抑制抑癌基因过量甲基化，阻止细胞癌变，可作为抗癌药物研发的候选对象，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，这一过程称为基因的表达。基因的表达包括转录和翻译两个阶段。转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是指游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、细胞癌变的原因：①外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子；②内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变。原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
5．【答案】D
【知识点】细胞膜的功能；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、通过胞间连丝进行物质运输和信息交流是高等植物细胞之间进行信息交流的方式之一，A错误；
B、细胞壁具有全透性，在抵御病原体侵害方面有一定的作用，B错误；
C、分生组织细胞经组织培养生产出脱毒苗过程的原理是细胞的全能性，而培养克隆动物所依据的原理是动物细胞核的全能性，C错误；
D、植株茎尖分生组织的细胞中不含病毒的原因可能是该部位输导组织尚未发育完善且细胞间胞间连丝不发达，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物组织培养技术：
（1）过程：离体的植物细胞、组织或器官（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。
（2）原理：植物细胞的全能性。
（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
6．【答案】A
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、SARS-CoV-2病毒RNA复制所需的酶是在宿主细胞内合成的，而EBOV病毒的RNA复制酶在侵入宿主细胞之前就已存在，A错误；
B、图中显示两种病毒的遗传物质均为单链RNA，单链结构稳定性差，因此变异性较强，B正确；
C、由图可以看出，两种病毒均需先合成其互补DNA，再次复制才能得到子代病毒RNA，即至少复制两次才能获得子代病毒RNA，C正确；
D、图中显示SARS-CoV-2的RNA可直接作翻译模板，合成RNA复制酶，而EBOV的RNA需复制后才能作翻译模板，D正确。
故答案为：A。
【分析】题图分析，新型冠状病毒的+RNA中带有RNA复制酶基因，且在宿主细胞内可以直接作为翻译的模板，合成RNA复制酶，然后在RNA复制酶的催化下复制出-RNA，同时进一步合成+RNA，并且-RNA还能转录出多种病毒蛋白的mRNA指导病毒蛋白的合成，然后与+RNA组装成子代病毒；埃博拉病毒的+RNA利用自身的RNA复制酶合成自身的+RNA，同时+RNA可以转录出多种病毒蛋白的mRNA并指导相应蛋白的合成，然后这样蛋白质与+RNA组装成新的子代病毒。
7．【答案】C
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、猪血红细胞无细胞核和各种细胞器，无DNA，A错误；
B、植物材料需先用洗涤剂溶解细胞膜，B错误；
C、DNA不溶解于酒精，细胞某些蛋白质溶解于酒精，可以利用酒精将DNA和蛋白质进一步分离，DNA在2mol/L的NaCl溶液溶解度最大，在0.14mol/L的NaCl溶液溶解度最小，C正确；
D、鉴定DNA时，应将丝状物加入2mol/L的NaCl溶液中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解，之后加入到二苯胺试剂中进行沸水浴加热5分钟，冷却后溶液呈蓝色，D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。 2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
8．【答案】C
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、通过分析可知，克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因，A 正确；
B、实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量也显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致。说明克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大，B 正确；
C、H3K27me3 印记基因敲除的实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致，说明 HBK27me3印记基因可促进胎盘的发育，C错误；
D、H3K27me3印记基因可影响胎盘的发育，而胎盘是由滋养层细胞发育而来的，D正确。
故答案为： C。
【分析】H3K27me3印记基因敲除极大提高了克隆的成功率，H3K27me3印记基因敲除的实验组克隆小鼠的体重与受精卵来源的小鼠一致，显著低于对照组克隆小鼠的体重，说明克隆胚胎过大可能降低克隆胚胎着床后成活率。
9．【答案】C
【知识点】免疫学的应用
【解析】【解答】A、B细胞识别抗原具有特异性，当病毒侵染机体后，只有相应的B淋巴细胞能接受病毒的刺激，而不是上百万种，并且浆细胞不能识别抗原，A错误；
B、注射康复者的血清提取物救治患者属于被动免疫，而疫苗的防治属于主动免疫，二者作用原理不同，B错误；
C、T细胞产生的淋巴因子能促进B细胞的增殖分化，C正确；
D、利用ACE2受体制作疫苗产生抗体不是与抗原结合，是与机体自身的ACE2受体结合，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、体液免疫的过程是：抗原被吞噬细胞吞噬、处理呈递给T细胞，T细胞将抗原呈递给B细胞，B细胞在T细胞产生的淋巴因子的作用下，在抗原的刺激下增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，浆细胞合成和分泌抗体，抗体与抗原特异性结合，形成沉淀或细胞集团，被吞噬细胞进一步吞噬消化；记忆细胞的作用是进行二次免疫应答。2、细胞免疫过程：抗原被吞噬细胞吞噬、处理呈递给T细胞，T细胞增殖分化形成效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞与靶细胞密切接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞裂解死亡，释放其中的抗原物质；记忆细胞的作用是进行二次免疫应答。
10．【答案】C
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎干细胞及其应用；胚胎工程的概念及其技术
【解析】【解答】A、多能干细胞（iPS细胞）已被证明可以发育成个体，小鼠体细胞在诱导因子的作用下产生多能干细胞，表明其可恢复全能性，A正确；
B、四倍体囊胚是由两个二倍体细胞融合发育而来，发生染色体数目变异，无法正常发育成个体，B正确；
C、本实验应用了细胞融合、多能干细胞移植、体外胚胎培养、胚胎移植技术，并没有使用到体外受精和胚胎分割移植等技术， C错误；
D、多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，可以经过诱导发育成特定器官，用于器官移植，D正确。
故答案为：C。
【分析】多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞，多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。
人或者动物都是二倍体，在胚胎发育到2-细胞阶段的时候，可用电融合的方法使两个细胞融合为一个细胞，这样就获得了四倍体胚胎，四倍体胚胎是不能正常发育的，但是可以形成胎盘，如果将一种多能干细胞注入四倍体囊胚，可以获得一个完整的动物个体，那证明移进去的干细胞是全能的干细胞。
11．【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用；细胞融合的方法；单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、甲是有性杂交产生的后代，其形成过程中a和b需要通过细胞膜接触完成识别和结合，A正确；
B、乙是植物体细胞杂交产生的后代，该过程培养液渗透压略大于细胞质，有助于植物细胞酶解法去壁，防止原生质体在低渗溶液中会吸水涨破，B正确；
C、将单克隆抗体与药物结合，借助单克隆抗体的导向作用能将药物定向带到癌细胞所在位置，C正确；
D、若a和b分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞，AaBB能产生AB、aB两种花粉，aaBb能产生aB、ab两种花粉，去壁两两融合可以得到AABB、aaBB、aabb、AaBB、AaBb、aaBb共6种基因型的细胞，D错误。
故答案为：D。
【分析】据图分析，图中甲是有性杂交产生的后代，则a、b分别表示精子和卵细胞；乙是植物体细胞杂交产生的后代，则a、b表示两种植物细胞，融合前需要用酶解法去掉细胞壁；丙是单克隆抗体，是效应B细胞和骨髓瘤细胞融合产生的杂交瘤细胞分泌的。
12．【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、转录miRNA的模板链碱基序列与miRNA*的碱基序列可以发生碱基互补配对，而不是相同，A错误；
B、据图可知，Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNA-miRNA*双链，其中miRNA与Lin-14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，说明Lin-4基因属于调控基因，并没有形成蛋白质，故不能用抗原-抗体杂交技术检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质，B错误；
C、图中过程①为转录，需要RNA聚合酶催化，过程②为miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程，需要剪切RNA的RNA剪切酶催化，而限制性核酸内切酶识别的是DNA的特定序列，是对DNA的特定部位进行剪切，C错误；
D、根据分析可知，Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin-14基因翻译水平降低，D正确。
故答案为：D。
【分析】分析题图：图示为线虫细胞中Lin-4miRNA调控基因Lin-14表达的相关作用机制。图中①表示转录过程；②表示miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程。miRNA与Lin-14mRNA部分配对，使其翻译受阻。
13．【答案】A
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A. 此题是动物细胞培养，对照组中不能加入与的无菌蒸馏水，应加入等体积的二甲基亚矾（溶剂），A错误；
B、结合分析可知，培养动物细胞时，细胞培养液中通常需要加入血清、血浆等一些天然成分，B正确；
C、对于已经贴壁生长的动物细胞，可用胰蛋白酶处理，使肝癌细胞分散并脱落下来，有利于计数，C正确；
D、由实验结果可知，添加药物X的组别肝癌细胞数目最少，可以初步确定药物X的抗癌效果较好，D正确。
故答案为：A。
【分析】动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。
（3）温度和pH。
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（CO2的作用是维持培养液的pH）。题意分析：该实验目的是检测药物X和Y的抗癌活性，自变量是药物X或Y，因变量是检测细胞数量。
14．【答案】A,C
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、①号个体表现正常，其女儿③号个体患病，故其是杂合子，由分析可知，①号体内含有两条23Kb的DNA条带，一条含有正常pH基因，一条含有异常隐性pH基因，正常pH基因一定在23Kb的DNA条带中，A正确；
B、②号个体体内含有一条23Kb的DNA条带，一条19Kb的DNA条带，23Kb的DNA条带中一定含有异常隐性pH基因，B错误；
C、由分析可知：④号个体可为显性纯合子或杂合子，苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病，故其一定不是苯丙酮尿症患者，C正确；
D、④号个体为pH基因杂合体的概率为1/2，D错误。
故答案为：AC。
【分析】1、根据题意和图2分析可知：③为患病女孩，而其父母正常，说明苯丙酮尿症属于常染色体隐性遗传病。①、②、③号分别为杂合子、杂合子、隐性纯合子。2、根据题意和图3电泳DNA条带分布情况可知，①号个体体内含有两条23Kb的DNA条带，一条含有正常pH基因，一条含有异常隐性pH基因；③号个体体内含有两条23Kb的DNA条带，都是异常隐性pH基因；一条来自①号个体，一条来自②号个体；②、④号个体体内含有一条23Kb的DNA条带，一条19Kb的DNA条带。由此可知，②号个体体内含有的23Kb的DNA条带一定含有异常隐性pH基因，则19Kb的DNA条带就含有正常pH基因。④号个体体内含有的23Kb的DNA条带应该来自①号个体，所以可能含有异常隐性pH基因，也可能含有正常pH基因，19Kb的DNA条带来自②号个体，就含有正常pH基因，所以④号个体可为显性纯合子或杂合子，概率各为1/2。
15．【答案】C
【知识点】精子、卵子的发生和体内受精；动物胚胎发育的过程；胚胎移植
【解析】【解答】A、防止多精入卵的机制有卵细胞膜反应、透明带反应等，A错误；
B、卵裂期细胞的体积会随分裂次数增加而减小，如卵裂期到桑椹胚期，B错误；
C、动物胚胎发育的早期有一段时间如囊胚期之前，是在透明带内进行的，C正确；
D、培育试管婴儿涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、胚胎移植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椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。2、胚胎分割的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。3、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。
16．【答案】（1）促性腺激素；减数第二次分裂中期；（10代以内的细胞）能保持正常的二倍体核型
（2）同期发情；分割
（3）dNTP（dATP、dCTP.dGTP.dTTP）；防止引物随机结合（或引物的特异性差）；G+C的含量差别过大，低温复性温度难于统一；复性；以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率；DNA子链的延长方向只能是5'一3'，细胞内是边解旋边复制，PCR中复制过程是先完全解旋再复制；不能
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；动物细胞核移植技术；胚胎移植；胚胎分割；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）图1中为获取大量的去核卵母细胞，可对对相应母牛使用促性腺激素处理，促性腺激素可促进卵巢的发育，使其超数排卵，收集并选取处在减数第二次分裂中期时期的卵母细胞，通过显微操作去除细胞核。供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞，其原因是（10代以内的细胞）能保持正常的二倍体核型。
（2）胚胎移植时，为使代孕母牛和供体母牛处于相同的生理状态，需要用激素对受体进行同期发情处理。为获得更多转基因母牛，可在胚胎移植前对桑椹胚或囊胚进行胚胎分割。
（3）①PCR反应依据DNA半保留复制的原理，反应体系中通常含有模板DNA，引物、Taq酶、 dNTP（dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、缓冲液等。根据SRY基因序列设计的引物长度一般为20~24个核苷酸，引物过短可能会导致引物与模板的随机结合（或引物的特异性差），两种引物中G+C的含量相差不宜过大，否则低温复性温度难于统一，不利于两种引物与模板链的结合。
②PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。在循环之前，常要进行一次预变性，其目的是增加大分子模板DNA彻底变性（解旋）的概率。
③DNA子链的延长方向只能是5'一3'，细胞内是边解旋边复制，PCR中复制过程是先完全解旋再复制，所以细胞核内DNA的复制过程中有一条子链是先合成短的脱氧核苷酸链片段（称为冈崎片段），再形成较长的分子，而在PCR过程中无冈崎片段形成。
④通过乳腺生物反应器生产HSA，应选择雌性奶牛，若扩增产物含大量SRY基因片段，则该种牛胎儿成纤维细胞取自雄性个体，通过图示过程不能得到雌性个体，不能用作技术流程中转化过程的受体细胞。
【分析】（1）通过乳腺生物反应器生产HSA，应使目的基因在雌性奶牛乳腺细胞中特异性表达。
（2）PCR反应依据DNA半保留复制的原理，在体外大量复制DNA。反应体系中需要加入热稳定性DNA聚合酶和dNTP（dATP、dCTP、dGTP、dTTP），dNTP可作为合成子链的原料，同时可提供能量。
17．【答案】（1）肝糖原分解以及非糖物质的转化
（2）Y；实验模型于应表现为高血糖，（Y的血糖浓度明显高于正常小鼠，而X血糖浓度与正常小鼠无显著差异）
（3）胰高血糖素受体；骨髓瘤细胞；PEG（聚乙二醇）；脾脏细胞中包含多种受抗原刺激后的B细胞（浆细胞），融合后会形成多种杂交瘤细胞；实验鼠是否为高血糖鼠、是否添加N19、处理时间不同；可以；高血糖小鼠+N19组血糖浓度在加入N19后降低至与正常小鼠相似，显著低于高血糖小鼠组；将大小及生长状况相同的高血糖小鼠分为两组，一组用N19处理，一组不做处理。一段时间后，检测小鼠血浆中酮体含量
【知识点】单克隆抗体的制备过程；血糖平衡调节
【解析】【解答】（1）胰高血糖素由胰岛A细胞合成并分泌，主要作用于肝脏，与肝细胞表面受体结合后，促进肝糖原分解以及非糖物质转化成葡萄糖，从而使血糖水平升高。
（2）据题干，实验模型鼠要表现血糖高于正常标准。根据柱形图可知，小鼠Y的血糖浓度明显高于正常小鼠，而X血糖浓度与正常小鼠无显著差异，因此小鼠Y能作为模型进行药物筛选。
（3）①要制备胰高血糖素受体的单克隆抗体（N19），应以胰高血糖素受体作为抗原处理小鼠，使小鼠免疫。取小鼠的脾脏细胞与骨髓瘤细胞，用化学试剂PEG（聚乙二醇）诱导融合。制备单克隆抗体的过程中至少需要两次对细胞进行筛选：第一次是在特定的选择性培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；由于脾脏细胞中包含多种受抗原刺激后的B细胞（浆细胞），融合后会形成多种杂交瘤细胞，故第一次筛选出的杂交瘤细胞有很多种，因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生N19的杂交瘤细胞筛选出来。
②据图可知，本实验的自变量为实验鼠是否为高血糖鼠、是否添加N19、处理时间不同，实验的观测指标是血糖浓度。由数据分析，高血糖小鼠+N19组血糖浓度在加入N19后降低至与正常小鼠相似，显著低于高血糖小鼠组，因此N19可以作为治疗糖尿病的一种候选药物。
③实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。验证N19能有效降低酮体含量，可将大小及生长状况等相同的高血糖小鼠分为两组，一组用N19处理，一组不做处理。一段时间后，检测小鼠血浆中酮体含量。因为N19能有效降低酮体含量，所以预期结果是N19处理组小鼠酮体含量小于不做处理组。
【分析】1、在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用，是人体内唯一降低血糖的激素，胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度，而具有拮抗作用；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，而共同作用使血糖升高。2、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。
18．【答案】（1）RNA；反转录；AH基因在其他组织细胞中不表达，（提取不到AH基因的RNA）
（2）5'—AACTATGCGC-3'；5'—AGAGGCTACG—3'；30
（3）AiuI和MfeI；SspI和MfeI；CaCl2（或Ca2+）
（4）重组质粒（及ccdB基因被破坏的空白质粒）；质粒中的ccdB基因被破坏，不能抑制DNA复制
【知识点】基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）AH基因的cDNA可以通过反转录获得，因此需要先从漏斗蜘蛛毒素肽分泌细胞中提取RNA，再反转录合成出AH基因的cDNA。由于AH基因在其他组织细胞中是不表达的，因此若从漏斗蜘蛛其他组织细胞提取，则难以成功。
（2）根据题意分析，已知AH基因的cDNA两端部分序列为：5'—AACTATGCGC……CGTAGCCTCT—3'，则其在利用PCR技术进行扩增时需要两种不同的引物，且引物与目的基因（双链）两侧的碱基序列是互补的，因此的两个引物对应的局部序列（前10个碱基序列）为5'—AACTATGCGC-3'、5'—AGAGGCTACG—3'。PCR技术的原理是双链DNA的复制，则一个初始双链cDNA经四轮循环后，共消耗这两种引物的数量=21+22+23+24=30个。
（3）根据以上分析已知，利用图中的质粒和AH基因构建重组质粒时，切割质粒的酶应该是AiuI和MfeI，切割目的基因的酶应该是SspI和MfeI；将该重组质粒导入大肠杆菌时，应该用CaCl2处理大肠杆菌，以促进转化。
（4）重组质粒及ccdB基因被破坏的空白质粒上的ccdB基因被破坏了，不能抑制DNA复制，因此在含有适量氯霉素的培养基中培养，可以繁殖的的大肠杆菌中应含有的质粒是重组质粒及ccdB基因被破坏的空白质粒。
【分析】根据p-B质粒和目的基因（AH基因）两侧的限制酶分析，目的基因插入质粒的位置必须在启动子和终止子之间，且目的基因两侧被酶切后产生的末端必须与质粒上酶切后产生的末端可以用DNA连接酶相连，因此结合题干中不同的限制酶的识别与切割位点分析可知，sphI切割位点在启动子之前，XbaI会破坏复制原点，则目的基因左侧只能用SspI进行切割，而其产生的是平末端，则质粒上应该用AiuI切割产生平末端；ccdB基因表达产物能抑制大肠杆菌DNA复制，利用MfeI切割会将其破坏，因此切割质粒的酶应该是AiuI和MfeI，切割目的基因的酶应该是SspI和MfeI。
19．【答案】（1）启动子；不是
（2）MMrr或Mmrr；DNA分子杂交技术
（3）②③④
（4）MmRr；5/8；3/5
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）启动子是RNA聚合酶识别结合的部位，图1中M基因控制合成阿黑皮素原时，RNA聚合酶会与M基因中的启动子相结合；启动子位于基因的非编码区，该段序列不编码蛋白质，不是转录起始密码的模板。
（2）由题意可知，基于图示机理，当M基因和r基因共同存在时，个体表现为正常体重，故该家族中体重正常个体的基因型为MMrr或Mmrr；确认家族中某个体是否存在该R基因，常用的检测方法是DNA分子杂交技术。
（3）在酶X表达受阻的情况下意味着促黑素细胞激素不能合成，激素起作用需要相应的受体，在注射促黑素细胞激素的情况下必须满足黑皮素4受体的存在才能达到治疗的目的，而黑皮素4受体是在r基因指导合成的，故只要下列基因型中含r基因且能正常表达的个体就可以通过注射促黑素细胞激素来进行治疗，据此可知，基因型为Mmrr、mmrr和MMrr个体都可通过注射促黑素细胞激素来缓解甚至治疗严重肥胖，故答案为：②③④。
（4）题意显示Ⅰ1表现正常且是纯合体，故其基因型为MMrr，Ⅰ2的基因型为mmRr，则可知患者Ⅱ4的基因型为MmRr。若Ⅱ5表现正常，且为杂合子，则其基因型为Mmrr，则生出正常孩子的概率为3/4×1/2=3/8，则生出的孩子严重肥胖的概率是1-3/8=5/8；Ⅲ7为患者，其可能的基因型有1/4MmRr、1/8mmRr、1/8mmrr或1/8MMRr，这四种基因型，调整比例后为2/5MmRr、1/5mmRr、1/5mmrr或1/5MMRr，与正常纯合子男性基因型为MMrr婚配，则后代正常的概率为：2/5×1×1/2+1/5×1×1/2+1/5×1×1+1/5×1×1/2=3/5。
【分析】题意显示：肥胖受M、m基因和R、r基因共同控制，且两对基因位于两对常染色体上，说明这两对基因的遗传符合基因的自由组合定律；另当M基因和r基因共同存在时，个体表现为正常体重，故此可知正常个体的基因型为M-rr。
20．【答案】（1）体积分数为70%的酒精
（2）脱分化、再分化
（3）灭活的病毒诱导；1和4
（4）1/6
（5）荧光灯处理；蓝
【知识点】植物组织培养的过程；植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】（1）植物组织培养过程中，外植体需要使用体积分数为70%的酒精进行消毒处理；
（2）图中过程①是植物组织培养技术，外植体发育成胚状体的过程经过了脱分化、再分化过程；
（3）过程②是植物细胞融合，杂交瘤细胞的获取是动物细胞融合，动物细胞融合比植物细胞融合多了一种灭活的病毒诱导融合的方式，植物不能使用；由分析可得到，A细胞是单倍体，体细胞内含1个染色体组，D细胞是两个细胞融合得到的，中期细胞内内含4个染色体组；
（4）D过程获得的植株基因型为AAaa，产生的配子比例及种类为AA:Aa:aa=1:4:1，原植株产生的配子比例及种类为A:a=1:1，若让其和原植株进行人工杂交，其后代中基因纯合基因型为AAA和aaa，AAA的比例为 = ，aaa的比例为 = ，则后代中基因纯合基因类型为所占比例为 + = ；
（5）本实验要探究LED灯是否比荧光灯具有明显的组培育苗优势，故该实验是以传统常用荧光灯为对照。表1结果表明，随着蓝光比例的增加，单株干重随之增加，因此在红蓝光处理组中提高蓝光的比例有利于白芨培苗单株干重的积累。
【分析】由图分析可知，获得A的过程为单倍体育种，A细胞体细胞内含1个染色体组；获得B、C的过程为植物组织培养，B、C体细胞内均含2个染色体组；获得D的过程为植物体细胞融合，D细胞体细胞内含4个染色体组。
21．【答案】B,C,D
【知识点】植物组织培养的过程；人工种子的制备；动物细胞培养技术；胚胎移植
【解析】【解答】A、移植入受体牛的合格胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，A正确；
B、人工种子中包埋的是顶芽、腋芽、不定芽或胚状体，而不是愈伤组织，B错误；
C、植物的茎尖含有的病毒量很少或不含有病毒，因此可以用茎尖组织培养可获得脱毒苗，而不是抗毒苗，C错误；
D、需要的气体条件是95%的空气和5%的二氧化碳，D错误。
故答案为：BCD。
【分析】
Ⅰ.胚胎移植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椹或胚囊胚阶段）；
（4）对胚胎进行移植；
（5）移植后的检查。
Ⅱ.植物细胞工程的应用：
（1）植物繁殖的新途径微型繁殖：保持优良品种的遗传特性，高效快速地实现大量繁殖：①作物脱毒：利用分生区附近（如茎尖）组织培养获得脱毒苗；②人工种子：胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等包上人工种皮制成；
（2）作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用；
（3）细胞产物的工厂化生产：培养到愈伤组织阶段；
Ⅲ.动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。
（3）温度和pH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。
（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）。
22．【答案】A,D
【知识点】质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、低倍镜下观察到鳞片叶外表皮部分细胞呈无色，可能是表皮细胞被撕破，色素随着细胞液外流，A正确；
B、根尖分生区细胞只能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，不能发现同源染色配对行为，不是因为染色不充分，B错误；
C、用根尖观察不到细胞质壁分离现象，可能观察的是分生区细胞，没有大液泡，不会发生质壁分离，也可能是观察的是根毛区，但是细胞外液的浓度小于细胞液浓度，细胞不会失水，用于观察质壁分离的细胞是成熟植物活细胞，不能解离，这样会杀死细胞，C错误；
D、粗提DNA时观察到丝状物偏少，可能是向2mol L-1NaCl溶液中加入蒸馏水过多，使NaCl溶液浓度偏离0.14mol L-1，D正确。
故答案为：AD。
【分析】Ⅰ.观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
Ⅱ.低温诱导染色体数目加倍实验
（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
（2）该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。
Ⅲ.DNA粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
23．【答案】A,B,C
【知识点】细胞融合的方法
【解析】【解答】A、M期和G期细胞融合后，原G1期细胞中染色质出现凝缩，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，A正确；
B、S期和G1期细胞融合后，原G1期细胞中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确；
C、将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中染色体已经高度螺旋，所以原M期细胞染色体DNA不会复制，C正确；
D、将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，所以，原S期细胞中染色质会发生凝缩，D错误。
故答案为：A、B、C。
【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期，细胞周期分为分裂间期和分裂期，间期分为G1期、S期、G2期，分裂顺序按照G1→S→G2→M四个时期进行。
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