2024年高考生物二轮复习第一部分核心考点突破专题九生物技术与工程第三讲基因工程与生物技术的安全性和伦理问题

第一部分专题九第三讲专题九生物技术与工程基础达标测试一、选择题(每道题只有一个最合理的答案。)1.(2023·邯郸市模拟)某兴趣小组利用葡萄制作果酒和果醋。在该过程中发酵条件的控制至关重要，下列相关叙述正确的是(D)A．葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵B．果酒发酵过程温度控制在30℃，果醋发酵过程温度控制在C．用带盖的瓶子进行发酵，每隔12h左右打开瓶盖一次，放出CO2D．在果醋发酵过程中，要持续通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢【解析】用葡萄制作果酒时，葡萄汁不能装满发酵瓶，要留有大约1/3的空间，防止发酵液溢出，A错误；果酒发酵过程温度控制在18～30℃，果醋发酵过程温度控制在30～35℃，B错误；用带盖的瓶子进行发酵，每隔12h左右拧松瓶盖一次，放出CO2，打开瓶盖易染杂菌，导致发酵失败，C错误；醋酸菌是好氧菌，在果醋发酵过程中，要持续通过充气口充气，有利于醋酸菌的代谢，D正确。2.(2023·三明市模拟)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是(B)A．利用乳酸菌制作泡菜过程中，应先通气培养，后密封发酵B．家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C．果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反D．毛霉中只存在一种与蛋白质合成有关的细胞器——核糖体【解析】本题考查传统发酵技术的相关知识。乳酸菌是厌氧菌，利用乳酸菌制作泡菜过程中，要一直密封发酵，A错误；家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵，如参与了腐乳发酵的微生物有毛霉、曲霉、酵母等，B正确；果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中会产生二氧化碳，二氧化碳微溶于水形成少量H2CO3，发酵液pH也逐渐降低，C错误；毛霉是一种丝状真菌，属于真核生物，除核糖体外，还存在高尔基体、内质网等与蛋白质合成有关的细胞器，D错误。3.(2023·漯河市模拟)下列关于灭菌或消毒的相关叙述正确的是(B)A．巴氏消毒法常用于消毒牛奶，可以杀死牛奶中的全部微生物B．在接种过程中，试管口、瓶口等都可以通过火焰灼烧进行灭菌C．培养基、接种环、涂布器、外植体可采用高压蒸汽进行灭菌D．可用紫外线照射接种室，以杀死空气中的所有微生物及芽孢和孢子【解析】巴氏消毒法常用于消毒牛奶，可以杀死牛奶中的大部分微生物，但不是所有微生物，A错误；在接种过程中，试管口、瓶口等都可以通过火焰灼烧进行灭菌，B正确；培养基采用高压蒸汽进行灭菌，接种环采用灼烧灭菌法进行灭菌，涂布器蘸酒精后在酒精灯外焰上引燃灭菌，外植体进行消毒，不能灭菌，C错误；可用紫外线照射接种室进行消毒，以杀死空气中的部分微生物，不包括芽孢和孢子，D错误。4.(2023·临沂市模拟)下列关于稀释涂布平板法和平板划线法的叙述，错误的是(D)A．稀释涂布平板法使用的接种工具是涂布器，而平板划线法是接种环B．稀释涂布平板法接种前需配制不同浓度稀释液，平板划线法不需要C．稀释涂布平板法和平板划线法都可以得到单菌落D．稀释涂布平板法和平板划线法都可以对样液中的细菌进行计数【解析】稀释涂布平板法使用的接种工具是涂布器，而平板划线法使用的是接种环，A正确；稀释涂布平板法接种前需将菌液进行一系列的稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布在固体培养基表面，而平板划线法是用接种环在固体培养基表面连续划线，不需要配制不同浓度的稀释液，B正确；稀释涂布平板法和平板划线法是纯化菌种常用的接种方法，都可以得到单菌落，C正确；稀释涂布平板法可以对样液中的细菌进行计数，而平板划线法由于划线的起始段菌落数量较多，故无法计数，D错误。5.(2023·廊坊市模拟)下列生物工程技术应用的组合错误的是(C)A．转基因牛培育：基因工程＋早期胚胎培养＋胚胎移植B．克隆牛培养：动物细胞培养＋核移植＋早期胚胎培养＋胚胎移植C．试管牛：动物细胞培养＋胚胎移植D．植物体细胞杂交：酶工程(酶降解)＋体细胞杂交＋植物组织培养【解析】转基因动物培育时先用基因工程构建含有转基因的细胞，再通过早期胚胎培养到一定阶段的胚胎，之后胚胎移植到受体，A正确；核移植(克隆)动物的培育主要包括动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植技术，B正确；试管动物技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，C错误；植物体细胞杂交技术通过酶工程(酶降解)获得原生质体，再用融合技术使体细胞融合，获得杂交细胞，经过植物组织培养成植株，D正确。6.(2023·襄阳市一模)下列关于细胞全能性的理解，不正确的是(D)A．高度分化的植物体细胞仍具有全能性B．细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在条件C．通过植物组织培养得到试管苗，是植物细胞具有全能性的有力证据D．玉米种子发育成玉米植株是细胞全能性的表现【解析】细胞的全能性指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能，其内在的遗传基础是细胞内具有个体发育所需要的全部基因，植物组织培养形成试管苗是细胞全能性的表现，A、B、C正确。玉米种子发育成正常植株，是自然生长过程，不能体现细胞的全能性，D不正确。7.(2023·开封市模拟)下列有关植物细胞工程应用的分析，不正确的是(C)A．愈伤组织细胞分裂旺盛，经诱变处理，有利于获得突变个体B．利用茎尖进行组织培养，可以获得脱毒苗C．植物体细胞杂交技术培育出的杂种植物一定是高度不育的D．利用植物的细胞克隆，能实现工业化生产某些中药【解析】愈伤组织细胞分裂旺盛，DNA复制频繁，更易诱发突变，A正确；茎尖等分生组织所含病原体极少甚至不含病原体，经植物组织培养可获得脱毒苗，B正确；植物体细胞杂交技术培育出的杂种植物是否可育取决于细胞内染色体组数，C不正确；植物细胞培养技术可用于工厂化生产某些植物细胞次生代谢物，D正确。8.(2023·唐山市模拟)下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是(A)A．用机械方法处理组织后再用酶处理组织，更易将组织分散成单个细胞B．大多数动物细胞能够在细胞培养液中悬浮生长增殖C．对动物细胞培养液进行灭菌后，为防止杂菌污染，培养细胞的过程中不应更换培养液D．对贴壁细胞进行培养时，通常会出现细胞接触后继续分裂生长的现象【解析】可以用机械的方法或用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理的方法将组织分散成单个细胞，A正确；大多数动物细胞能够在细胞培养液中贴壁生长，B错误；对动物细胞培养液进行灭菌后，为防止杂菌污染，培养细胞的过程中应加入抗生素，C错误；对贴壁细胞进行培养时，通常会出现细胞接触抑制的现象，D错误。9.(2023·淄博市模拟)对于单克隆抗体说法不正确的叙述是(D)A．在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，骨髓瘤细胞可以大量增殖B．杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体C．单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并可以大量制备D．取相应B细胞前必须先注射相应抗体，形象地说先“打针”，否则失败【解析】在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，但是骨髓瘤细胞可以大量增殖，A正确；免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单克隆抗体，B正确；单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并可以大量制备，C正确；取相应B细胞前必须先注射相应抗原，D错误。10.(2023·佛山市模拟)胚胎分割能提高胚胎的利用率。下列关于胚胎分割的叙述，正确的是(C)A．对囊胚期的胚胎进行分割时，可将内细胞团不均等分割B．体外受精获得的个体与核移植获得的个体的生殖方式相同C．胚胎分割移植所产生的后代的遗传物质相同D．胚胎分割次数对分割后的胚胎成活率无明显影响【解析】对囊胚期的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，A错误；体外受精获得的个体的生殖方式是有性生殖，核移植获得的个体的生殖方式是无性生殖，B错误；胚胎分割移植所产生的后代的遗传物质相同，原因是他们由同一个受精卵发育而来，C正确；胚胎分割可将早期胚胎分为2等份、4等份、8等份等，但胚胎分割次数越多，分割后的胚胎成活率也越低，D错误。11.(2023·广安市模拟)聚合酶链式反应(PCR)是一种用于扩增特定DNA片段的分子生物学技术。下列关于PCR引物的叙述不正确的是(B)A．为保证模板链与引物结合的效率，两种引物之间尽量避免存在互补序列B．为了便于将扩增的DNA片段与载体连接，可在引物的3′端加上限制酶识别序列C．在两种引物上设计加入不同的限制酶识别序列，主要目的是使目的基因定向插入载体并可避免目的基因自身环化D．复性所需的温度、时长和延伸所需的温度、时长均与引物有关【解析】引物自身不应存在互补序列，否则会出现引物与自身配对、引物与引物配对情况，降低PCR的效率，A正确；引物引导子链合成的方向是5′→3′，因此为了便于扩增的DNA片段与载体连接，需要在引物的5′端加上限制酶识别序列，B错误；设计引物时需要避免引物之间碱基互补配对而造成引物自身环化的现象，为了便于扩增的DNA片段与载体连接，常在两条引物上设计加入不同的限制酶识别位点，主要目的是使目的基因能定向插入表达载体，避免目的基因自身环化，C正确；复性所需的温度、时长和延伸所需的温度、时长均与引物有关，如引物中G与C含量高时，需要设定更高的复性和延伸温度，D正确。12.(2023·锦州市模拟)科学家利用基因工程技术将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高。在培养转基因番茄的过程中，下列操作不合理的是(B)A．可用PCR技术或逆(反)转录法获得抗冻蛋白基因B．利用选择培养基对构建的基因表达载体直接筛选C．利用农杆菌转化法将基因表达载体导入番茄体细胞D．在低温条件下筛选已导入抗冻蛋白基因的番茄植株【解析】基因工程中获取目的基因的方法包括利用PCR获取和扩增、从基因文库中获取和人工合成，如逆(反)转录法获得目的基因，A正确；构建的基因表达载体不可直接在选择培养基上进行筛选，需要先导入受体细胞中再进行筛选，B错误；农杆菌转化法是将目的基因导入植物受体细胞的常用方法，C正确；可利用低温条件对耐寒番茄进行个体性状水平的检测，筛选成功转基因的耐寒番茄植株，D正确。二、非选择题13.(2023·洛阳市质检)圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨，是异养需氧型原核生物。某同学采用稀释涂布平板法从土壤中分离获得圆褐固氮菌。回答下列问题：(1)制作平板时，实验室中常用的凝固剂是琼脂。圆褐固氮菌与硝化细菌在同化作用过程中最主要的区别在于圆褐固氮菌不能将CO2和H2O转化为含碳有机物(或只能利用现成的有机物)。用无氮培养基培养圆褐固氮菌时不能隔绝空气，其原因是圆褐固氮菌为需氧型生物，还需要利用空气中的氮气作为氮源(答出2点即可)。(2)培养微生物时将培养皿倒置的目的是避免培养基被污染、防止培养基水分过快挥发(答出2点即可)。(3)统计样品中活菌的数目常用稀释涂布平板法，测定土壤中不同种类微生物的数目往往需要采用不同的稀释倍数，原因是(单位质量)土壤中不同种类的微生物数量不同。并且该方法统计得到的菌落数往往比活菌数低，其原因是当两个或多个细胞连在一起时，我们观察到的只是一个菌落。(4)该同学将三个接种了等量相同稀释倍数培养液的培养基置于37℃的恒温箱中培养，24h后观察到三个平板上的菌落数目分别为19、197、215，出现该结果的原因可能是涂布第一个平板时涂布器未冷却便涂布平板【解析】(1)制作平板时，琼脂是实验室中常用的凝固剂。圆褐固氮菌与硝化细菌在同化作用过程中最主要的区别在于圆褐固氮菌是异养型生物，不能进行化能合成作用将CO2和H2O转化为含碳有机物，只能利用现成的有机物。用无氮培养基培养圆褐固氮菌时，由于圆褐固氮菌为需氧型生物，且需要利用空气中的氮气作为氮源，因此在培养过程中不能隔绝空气。(2)培养微生物时将培养皿倒置，可避免培养基被污染、防止培养基水分过快挥发、防止冷凝水滴落影响微生物生长等。(3)统计样品中活菌的数目常用稀释涂布平板法，由于单位质量土壤中不同种类的微生物数量不同，所以测定土壤中不同种类微生物的数目时往往需要采用不同的稀释倍数，以保证计数的准确性。但在实际操作中，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，导致统计得到的菌落数往往比活菌数低。(4)该同学将三个接种了等量相同稀释倍数培养液的培养基置于37℃14.(2023·日照市模拟)利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株。已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技术人员用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。据图回答下列问题。(1)该过程用到的工程技术有植物体细胞杂交和植物组织培养。(2)过程①所需的酶是纤维素酶和果胶酶，过程②PEG的作用是促进原生质体的融合。经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在，这些叶绿体可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是保持原生质体完整性。原生质体经过细胞壁再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。将杂种植株栽培在含有黑腐病菌的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。【解析】(1)题中流程图表示先去掉两种植物细胞的细胞壁，然后诱导原生质体融合获得杂种细胞，通过植物组织培养获得杂种植株，该过程是植物体细胞杂交。(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此采用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。聚乙二醇(PEG)的作用是促进原生质体的融合。(3)去掉细胞壁后获得的原生质体需要放在适宜浓度的甘露醇溶液中，保持原生质体完整性，避免其失水死亡或吸水涨破。在植物组织培养过程中，原生质体经过脱分化后形成愈伤组织。(4)由于在普通光学显微镜下能看见染色体，因此可以通过制作临时装片，观察染色体的形态和数目，以确定是否发生染色体变异。对杂种植株进行筛选，最简单的方法是从个体水平上进行检测，即接种黑腐病菌，筛选出具有高抗性的杂种植株。15.(2023·周口市模拟)如图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程，①～④表示相关的操作，EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶，它们的识别序列及切割位点如表所示。回答下列问题：(1)题述过程中，需将目的基因插入Ti质粒的T-DNA片段上才能整合到人参细胞的染色体DNA上，检测目的基因是否导入人参愈伤组织细胞的方法是PCR技术。(2)步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两端的部分核苷酸序列。科研人员还在两种引物的一端分别加上了—GAATTC—和—GGATCC—序列，以便于后续的剪切和连接，PCR过程中要用到耐高温的DNA聚合酶，至少需复制3次才可以获得2个单独的目的基因。(3)过程②所构建的基因表达载体中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位(或RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA)，过程③中需先用Ca2＋(或CaCl2)处理根瘤农杆菌，以便将基因表达载体导入细胞。(4)与用一种限制酶切割质粒和目的基因相比，用EcoRⅠ、BamHⅠ两种限制酶切割的优点是保证目的基因和质粒定向连接(或防止目的基因和质粒反向连接或防止目的基因和质粒自身连接)。【解析】(1)Ti质粒上的T-DNA可以转移并整合到受体细胞的染色体DNA上，故需要把目的基因插入Ti质粒上的T-DNA上，才能整合到人参细胞的染色体DNA上，可以用PCR技术来检测目的基因是否导入受体细胞。(2)步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两端的部分核苷酸序列。由于需要用EcoRⅠ、BamHⅠ两种限制酶切割目的基因和质粒，根据题干可知，两者识别序列分别为—GAATTC—和—GGATCC—，因此科研人员还在两种引物的一端分别加上了—GAATTC—和—GGATCC—序列，以便于后续的剪切和连接。PCR的原理是DNA的半保留复制，需要用到耐高温的DNA聚合酶。由于PCR扩增时，子链的延伸是从引物的3′端开始，第一次扩增出的两个DNA分子双链不等长，第二次扩增时，以含引物的2条链为模板分别可以合成一条单独的目的基因的单链，第三次扩增时，以这两条单独的目的基因的单链为模板复制出的2个DNA分子是单独的目的基因，故至少需要复制3次才能获得2个单独的目的基因。(3)基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位；过程③表示将重组质粒导入根瘤农杆菌，需先用Ca2＋处理根瘤农杆菌，使其处于感受态，以便将基因表达载体导入细胞。(4)用EcoRⅠ、BamHⅠ两种限制酶切割的优点是防止任意连接，保证目的基因和质粒定向连接(或防止目的基因和质粒反向连接或防止目的基因和质粒自身连接)。能力达标测试一、选择题(每道题只有一个最合理的答案。)1.(2023·宜宾市模拟)《齐民要术》中记载了许多古人在生产生活中运用发酵技术加工食品积累的宝贵经验。下列对相关记载的理解，错误的是(D)食品加工历史记载酿酒浸曲发如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷制醋大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成泡菜制作作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内(纳)瓮中。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，令没菜把即止，不复调和A.“浸曲发”目的是活化酵母菌，此时酵母菌通过有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2B．“舒令极冷”是为了防止蒸熟的米温度过高而杀死酒曲中的酵母菌等微生物C．“用水三斗”为避免酒精浓度过高杀死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜D．“令没菜把即止”主要目的是让蔬菜充分吸收盐分，使风味品质更佳【解析】“浸曲发”的目的是活化酵母菌，使其由休眠状态变为活跃状态，酵母菌可以进行有氧呼吸(产生CO2和水)和无氧呼吸(产生酒精和CO2)，所以都可以释放CO2，A正确；“舒令极冷”是降低米的温度，防止蒸熟的米温度过高而杀死酒曲中的酵母菌等微生物，B正确；“用水三斗”可以将酒精稀释，避免酒精浓度过高杀死醋酸菌而不易形成醋酸菌衣膜，C正确；“令没菜把即止”是用水将蔬菜淹没，制造无氧环境，D错误。2.(2023·临沧市模拟)为了检验某城市自来水中的大肠杆菌含量，甲、乙、丙三个生物兴趣小组进行了相关实验。先将5L水样浓缩至5mL，再取水样在伊红—亚甲蓝培养基上进行接种，最后计算菌落数。其中甲组每次取浓缩水样1mL，乙组每次取浓缩水样0.1mL，丙组每次取浓缩水样0.01mL。结果如下表：菌落数第一次取样第二次取样第三次取样甲组100011501200乙组110100120丙组131514下列说法正确的是(D)A．实验过程要设置空白对照组，若空白对照组上长出了菌落，需要在实验组数据的基础上减去空白对照组的菌落数B．原水样中大肠杆菌的数目，要用三个小组三次取样所得菌落数的平均值来表示C．该过程最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，二者都会稀释分散菌种，实现目的菌的分离、纯化D．每0.1mL浓缩水样中的活菌数通常比乙组的统计结果偏大【解析】实验过程中要设置空白对照组，若空白平板上长出了菌落，则培养基有污染，需要重新进行实验，A错误；原水样中大肠杆菌的数目，可分别采用甲、乙、丙组的结果取平均值进行计算，不能三组混合计算，每组的稀释倍数是不同的，B错误；该过程需要计数，可用稀释涂布平板法，不能用平板划线法，C错误；两个菌或多个菌连在一起时会长成一个菌落，因此实际的结果要比菌落计数的大，D正确。3.(2023·洛阳市模拟)生长图形法是一种测定微生物营养需求的简便方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图所示，下列说法错误的是(B)A．倒平板后直接培养可判断有无污染B．倒平板后需要进行灭菌处理C．图示结果表明该菌需要生长因子乙和丙D．生长图形法还可用于某些菌种的筛选【解析】平板上不含任何生长因子，若倒平板后直接培养，出现菌落说明平板已被杂菌感染，因为该嗜热菌不能在缺乏生长因子的培养基中生长，A正确；制备平板时，灭菌在倒平板之前操作，B错误；图中菌落生活在乙和丙区域之间，说明该菌同时需要乙和丙两种生长因子，C正确；不同菌种所需生长因子不同，可利用生长图形法筛选菌种，D正确。4.(2023·菏泽市模拟)发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品。常用好氧菌谷氨酸棒状杆菌利用图1所示的发酵罐来大量生产味精，发酵流程如图2所示。下列叙述正确的是(B)图1图2A．发酵中所使用的谷氨酸棒状杆菌菌种可从自然界筛选，也可通过诱变育种、杂交育种或者基因工程育种获得B．为了保证发酵产品的产量和品质，图中发酵配料及发酵罐需经过严格的灭菌C．在发酵过程中，通过加料口取样，随时监测产物浓度和微生物数量D．图中发酵过程需通入无菌空气，并通过搅拌使培养液与菌种充分接触后关闭通气口【解析】谷氨酸棒状杆菌属于原核生物，不能进行有性生殖，无法通过杂交育种获得，A错误；严格灭菌可以杀死发酵配料及发酵罐中的所有微生物，防止杂菌污染，从而保证发酵产品的产量和品质，B正确；在发酵过程中，应通过放料口取样，随时监测产物浓度和微生物数量，C错误；谷氨酸棒状杆菌属于好氧菌，在发酵过程中要不断地通入无菌空气，不能关闭通气口，D错误。5.(2023·烟台市模拟)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体，为了获得植物次生代谢产物，先用某植物外植体(2n)获得愈伤组织，然后在培养液中悬浮培养，再经秋水仙素处理，产生染色体数目加倍的细胞。下列叙述错误的是(B)A．培养液中添加的蔗糖具有提供能源和调节渗透压的作用B．需要用胰蛋白酶将愈伤组织分散成单个细胞进行悬浮培养C．诱导染色体数目加倍处理后，可以观察到染色体数为8n的细胞D．细胞干重在培养12d后会下降，原因可能是营养物质减少、有害代谢产物积累【解析】蔗糖是碳源，同时可作为溶质，因此培养液中添加的蔗糖具有提供能源和调节渗透压的作用，A正确；动物细胞培养才需要用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞进行悬浮培养，B错误；愈伤组织染色体数为2n，经秋水仙素诱导一次后变成4n,4n细胞在有丝分裂后期染色体数为8n，C正确；细胞干重在培养12d后会下降，原因可能是营养物质减少，细胞生长所需要的营养供应不足，也可能是有害代谢产物积累，抑制了细胞的生长，从而使细胞干重下降，D正确。6.(2023·西安市模拟)甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。过程如图所示，在此过程中利用的技术或方法有(B)①基因工程②细胞融合技术③组织培养技术④杂交育种A．①④ B．②③C．①③ D．②④【解析】在图示植物体细胞杂交过程中，先将甲、乙细胞进行细胞融合，再利用植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植物。此过程利用了细胞融合技术和组织培养技术。②和③符合题意，①和④不符合题意。故选B。7.(2023·杭州市模拟)制备抗A抗原单克隆抗体的过程如图，下列有关叙述正确的是(D)A．提取的脾B淋巴细胞有多种，是因为一种抗原可以诱导产生多种B淋巴细胞B．诱导动物细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法完全相同C．通过特定的选择培养基可以将能产生抗A抗原抗体的杂交瘤细胞筛选出来D．检测抗A抗原单抗时可选用荧光标记的A抗原作为检测试剂【解析】一种抗原只能诱导产生一种特异性的抗体，脾B淋巴细胞有多种的原因是小鼠接触过除了A抗原之外的其他抗原，A错误；诱导动物细胞融合可以用灭活的病毒，但诱导植物原生质体融合不能用灭活的病毒，B错误；通过特定的选择培养基可以将杂交瘤细胞筛选出来，若筛选产生抗A抗原的杂交瘤细胞需要做抗体检测，C错误；抗原和抗体会发生特异性结合，所以通过荧光标记的A抗原可以将产生抗A抗原抗体的杂交瘤细胞筛选出来，D正确。8.(2023·泰安市模拟)Leigh氏综合征患者中有20%～25%是由线粒体基因突变导致的。一位母亲约有1/4的线粒体携带有这种线粒体突变基因，她的前两个孩子因患有该病而夭亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。如图为该男婴的孕育过程，下列说法错误的是(D)A．图示过程中代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞BB．该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术C．进行早期胚胎培养时，培养液中除了添加必需营养成分外，还需要添加血清D．体外受精获得的早期胚胎，可培养至原肠胚阶段进行胚胎移植【解析】该母亲的线粒体基因异常，但其核基因是正常的，因此只需要另外的母亲A提供细胞质，因此，图示过程中代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞B，A正确；该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，B正确；进行早期胚胎培养时，培养液中除了添加必需营养成分外，还需要添加血清，C正确；体外受精获得的早期胚胎，通常可培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植，D错误。9.(2023·随州市模拟)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砜(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(C)A．细胞培养液中通常需要加入血清B．可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数C．对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水D．根据实验结果，可以初步判断药物X的抗癌效果较好【解析】培养动物细胞时，细胞培养液中通常需要加入糖、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，A正确；用胰蛋白酶处理贴壁生长的肝癌细胞，使其脱落下来并进行计数，B正确；实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y，故对照组中应加入等体积的二甲基亚砜(溶剂)，排除溶剂二甲基亚砜对实验的干扰和影响，加蒸馏水会使动物细胞吸水涨破，C错误；从表格数据分析可知，添加药物X的实验组肝癌细胞数目最少，可以初步判断药物X的抗癌效果较好，D正确。10.(2023·通化市模拟)如图为数字PCR技术的原理示意图，下列相关叙述错误的是(B)A．PCR每一循环包括变性、复性和延伸三步B．每个反应单位中都含有耐高温的RNA聚合酶C．每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子D．数字PCR技术有利于提高病原体检测的灵敏度【解析】PCR的每个循环一般由变性、复性、延伸三个基本步骤构成，A正确；每个反应单位中都含有耐高温的DNA聚合酶，催化子链的延伸过程，B错误；荧光的出现是荧光探针水解导致的，荧光探针将首先与模板DNA的相应区段结合(靶分子)，DNA复制延伸至荧光探针部位，导致荧光探针的水解进而产生荧光，每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子，C正确；根据荧光是否出现能检测目标DNA的存在，数字PCR技术更有利于提高病原体检测的灵敏度，D正确。11.(2023·珠海市模拟)荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA的含量，其原理是在PCR体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。下列叙述错误的是(B)A．引物与探针均具有特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则B．反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈负相关C．耐高温的DNA聚合酶催化DNA合成的方向总是从子链的5′端到3′端D．若用上述技术检测某基因的转录水平，则需要用到逆转录酶【解析】引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则，A正确；模板DNA含量越高，PCR扩增过程中形成的荧光分子越多，因此荧光强度越大，即反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关，B错误；耐高温的DNA聚合酶催化DNA合成的方向总是从子链的5′端向3′端延伸，C正确；若要检测某基因的转录水平，即检测细胞中mRNA的含量，则先要将mRNA逆转录形成DNA再检测，故需要用到逆转录酶，D正确。12.(2023·信阳市模拟)胰岛素可用于治疗糖尿病，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。下图是新的速效胰岛素的生产过程示意图，有关叙述正确的是(B)A．新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则B．若用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用Ca2＋处理大肠杆菌C．新的胰岛素生产过程中最困难的一步是由胰岛素分子结构推测氨基酸序列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【解析】新的胰岛素生产过程中涉及转录、翻译等，故涉及中心法则，A错误；把目的基因导入大肠杆菌，常用Ca2＋处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，利于重组质粒的导入，B正确；新的胰岛素生产过程中最困难的一步是设计新的胰岛素分子的空间结构，C错误；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。二、非选择题13.(2023·六安市质检)为了检测牛奶中是否含有某种微生物，配制的培养基的配方如表(注：伊红、亚甲蓝是两种细胞染料)：蛋白胨乳糖蔗糖K2HPO4伊红亚甲蓝蒸馏水10g5g5g2g0.4g0.065g1000mL将培养基pH调至7.2左右请分析回答下列问题：(1)根据配方，该培养基可用来培养细菌(填“细菌”“霉菌”或“细菌与霉菌”)，其所含氮源的主要功能是用于合成蛋白质、核酸等含氮有机物。(2)该微生物在同化作用上的代谢类型是异养型，其在培养基上产生的单个菌落在生态学中被称为种群。(3)接种好的培养皿在恒温箱中培养时要倒置，目的是防止冷凝水滴落在培养基上，以及避免水分过快挥发。(4)有同学为统计消毒后的牛奶中该微生物的含量，取5mL牛奶样液进行了下图操作，每个平板中的统计结果为87、83、85，则经过消毒后的牛奶中该微生物的含量大约是8.5×104个·mL－1。用该方法统计样本菌落数时是(填“是”或“否”)需要设置空白对照组，目的是判断培养基是否被污染(或培养基灭菌是否合格)。【解析】(1)根据表中“将培养基的pH调至7.2左右”可知，该培养基可用于培养细菌。该培养基的氮源是蛋白胨，主要用于合成蛋白质、核酸等含氮有机物。(2)根据培养基中含有有机碳源可知，该细菌的同化作用类型是异养型。菌落是指一个细菌或真菌在适宜的培养基上繁殖后形成的肉眼可见的集合体(细菌或真菌集团)，在生态学上被称为种群。(3)接种好的培养基要倒置培养，目的是防止冷凝水滴落在培养基上，以及避免水分过快挥发。(4)由图可知，取1mL牛奶样液稀释了103倍，则消毒后的牛奶中每毫升含细菌数为(87＋83＋85)÷3÷1×103＝8.5×104(个)。图示接种方法为稀释涂布平板法，统计样本菌落数时，需要设置空白对照组，目的是判断培养基是否被污染。14.(2023·潍坊市模拟)三白草和鱼腥草是两种常见药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将两种药物的配合提前到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产，具体操作如图1。(1)过程①通过酶解法去除细胞壁获取原生质体，并向三白草和鱼腥草细胞酶解液中分别加入红、绿荧光色素(带荧光色素的原生质体仍能融合和再生)。过程②利用化学诱导剂PEG(聚乙二醇)诱导融合，随后在荧光显微镜下选择带红、绿荧光色素的杂种原生质体。(2)科研人员研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响，结果如图2。注：双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞。由图2可知，促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为1×106个·mL－1，高于此密度不利于形成双核异核融合体的原因是密度过高，原生质体的相互粘连、聚集作用过强，PEG的诱导作用受到抑制等(写出1种可能)。(3)通常情况下，能增加免疫器官的重量的物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响，科研人员取同种小鼠30只，雌雄各半，随机均分为三组，实验处理如下表。组别A组B组C组(空白对照组)实验处理三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物等量的蒸馏水三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物等量的蒸馏水每天一次等量灌胃，连续一周，检测各组小鼠的胸腺重量①在表格中将C组的实验处理补充完整。②若实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组，则说明利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产是可行的。【解析】(1)据图示可知，过程①通过酶解法去除细胞壁获取原生质体。诱导植物细胞融合的方法有化学诱导剂PEG(聚乙二醇)诱导融合，所以过程②利用化学诱导剂PEG诱导融合。由于三白草细胞酶解液中加入了红荧光色素，鱼腥草细胞酶解液中加入了绿荧光色素，所以杂种原生质体应该带红、绿荧光色素。(2)由图2柱形图可知，在密度为1×106个·mL－1时，双核异核融合体比例最高，说明促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为1×106个·mL－1。高于此密度不利于形成双核异核融合体，因为密度过高，原生质体的相互粘连、聚集作用过强，PEG的诱导作用受到抑制。(3)①因为C组为对照组，因此根据对A、B两组的处理，C组应用等量的蒸馏水，每天一次等量灌胃，连续一周。②若实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组，则说明利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产是可行的。15.(2023·常州模拟)英国约翰·伯恩教授领导的研究小组从人皮肤细胞中提取出细胞核，然后将其植入去除了细胞核的牛卵母细胞中，从而培育出人兽混合胚胎。该胚胎发育到第3天时已含有32个细胞，研究人员希望它能继续生长到第6天，再从胚胎中提取干细胞供医学研究使用。请回答下列问题：(1)人兽混合胚胎的基因中，99.9%以上的基因来自人类，只有不到0.1%的基因来自牛的线粒体/细胞质(填细胞结构)。进行体细胞核移植时通常选用卵母细胞作为受体细胞，原因是卵母细胞体积大、营养物质含量高、易操作等(至少写两点)。(2)核移植过程中，采集的牛卵母细胞需将其在体外培养至MⅡ期，再通过显微操作去除其中的细胞核。将人皮肤细胞的细胞核植入牛的去核卵母细胞后，用物理或化学方法激活受体细胞，其目的是使其完成细胞分裂和发育进程。(3)体外培养重组卵母细胞时，需要在无菌、营养充足、适宜温度和pH、适宜气体等(至少写两种)环境条件下进行。从早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞，这类细胞在功能上的特点是具有全能性。若在ES细胞培养液中添加牛磺酸、丁酰环腺苷酸等物质时，可诱导ES细胞进行细胞分化。(4)若想同时得到多头基因型相同的“重组动物”，可通过胚胎分割技术得以实现。【解析】(1)重组胚胎由人体细胞核和牛的卵母细胞的细胞质融合、发育而来，故人兽混合胚胎的基因中，99.9%以上的基因来自人类，只有不到0.1%的基因来自牛的卵母细胞的细胞质(线粒体)；卵母细胞体积大、营养物质含量高、易操作，细胞质中含有激发动物细胞核全能性表达的物质，因此体细胞核移植技术中经常用卵母细胞作为受体细胞。(2)核移植过程中，采集的牛卵母细胞需将其在体外培养至MⅡ(减数第二次分裂中期)；再通过显微操作去除其中的细胞核。将人皮肤细胞的细胞核植入牛的去核卵母细胞后，用物理或化学方法激活受体细胞，其目的是使其完成细胞分裂和发育进程。(3)体外培养重组卵母细胞用到的技术是动物细胞培养技术，故需要在无菌、营养充足、适宜温度和pH、适宜气体等条件下进行；从早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞，这类细胞在功能上的特点是具有发育的全能性，可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞；若在ES细胞培养液中添加