高二生物月考试卷及答案附解析 高二生物 2021.3.26
一、单项选择题（共30分，每题2分）
1．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，下列叙述不必担心的是( ) A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，会导致自然种群被淘汰
B．载体的标记基因（如抗生素抗性基因）可能指导合成有利于抗性进化的产物 C．目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性 D．将转基因生物释放到环境中，可能会对生物多样性构成危害
A.三倍体转基因鲤鱼不能产生可育配子，不能与正常鲤鱼杂交，所以不必担心自然种群被淘汰，A符合题意；
B.运载体的标记基因（如抗生素基因）可能指导合成有利于抗性进化的产物，如抗除草剂的杂草，需要担心，B不符合题意；
C.目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性，需要担心，C不符合题意；
D.目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，造成基因污染，从而可能打破生态平衡，需要担心，D不符合题意。故选A。
2．下列关于基因治疗和基因芯片的叙述，不正确的是( ) A．基因治疗是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中 B．基因芯片可以用于基因测序
C．基因芯片可用于遗传病的诊断，基因治疗可用于遗传病的治疗 D．相对体外基因治疗，体内基因治疗效果较为可靠
【解析】解：A、基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，A正确；
B、基因芯片可以用于基因测序，其测序原理是DNA分子的杂交测序方法，B正确； C、基因芯片可以用于遗传病的检测，而基因治疗可用于遗传病的治疗，C正确；
D、基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗操作复杂，效果可靠，D错误。 故选：D。
3．下列关于蛋白质工程应用的叙述正确的是( )
A．基因工程药物与天然产物一般相同，蛋白质工程药物与天然产物可能不相同 B．蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别 C．只有利用蛋白质工程才可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素
D．当得到可以在-70 ℃条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成
【解析】解：A、基因工程和蛋白质工程的区别是蛋白质工程可能创造自然界中没有的蛋白质
B、蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质，但前者可以产生自然界中没有的蛋白质，而后者所得蛋白质是自然界中已有的，B错误；
C、利用基因工程也可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素，C错误； D、干扰素不能进行自我合成，D错误。 故选：A。 4．下列属于植物细胞工程实际应用的是（ ）
①制造人工种子 ②微型繁殖 ③玉米种子培养成幼苗 ④培育单倍体 ⑤生产脱毒植株
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A.①②④⑤ B．①③④⑤ C．①②③④ D．②③④⑤
解：①人工种子是通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，属于植物细胞工程的实际应用，①正确； ②微型繁殖属于植物细胞工程实际应用，②正确；
③玉米种子培养成幼苗种子的自然生长，不是植物细胞工程实际应用，③错误； ④利用花粉离体培养技术培育单倍体幼苗，于植物细胞工程实际应用，④正确；
⑤利用分生区（如茎尖）细胞进行组织培养，形成脱毒苗，于植物细胞工程实际应用，⑤正确。 综上所述正确的选项为①②④⑤。
5. 马铃薯四倍体栽培种没有青枯病的抗性基因，少数马铃薯野生种存在青枯病的抗性基因。由于核型等差异，野生种难以与四倍体马铃薯栽培种直接杂交繁育，为获得具有抗青枯病的马铃薯栽培种，研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究（已知杂种细胞会发生部分染色体缺失现象），过程如下图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 在低渗溶液中，用酶解法或聚乙二醇处理 A 和 B 可以获得两种原生质体 B. 过程①体现了生物膜的流动性，可用显微镜观察并筛选出杂种细胞 C
C. 过程②所配制的培养基中添加了等量的生长素类和赤霉素类植物生长调节剂 D. 过程③为脱分化、再分化过程，可采用 DNA 分子杂交技术鉴定植株的抗病性状 解：A.在低渗溶液中，用酶解法处理A和B可以获得两种原生质体，A错误；
B.过程①体现了生物膜的流动性，可用显微镜观察染色体数目继而筛选出杂种细胞C，B正确；
C.过程②为脱分化过程，所配制的培养基中添加了等量的生长素类和细胞分裂素类植物生长调节剂，C错误；
D.过程③为再分化过程，可采用个体生物学鉴定植株的抗病性状，D错误。
6．有关动物细胞融合的叙述，正确的是（ ） A．动物细胞融合的结果是获得新个体
B．只有两个动物细胞结合成一个细胞的过程才叫动物细胞融合 C．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能 D．灭活的仙台病毒是动物细胞融合和植物体细胞杂交常用的促融剂 解：
A、动物细胞的全能性受到限制，动物细胞融合的结果是获得融合细胞，A错误；
B、动物细胞融合又叫细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，B错误； C、细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，D正确。
D、灭活的仙台病毒只能诱导动物细胞融合，不能诱导植物的原生质体融合，C错误；
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7．下列关于生殖细胞的发生和受精过程的叙述错误的是（ ） A．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂 B．卵子的发生是从动物的初情期开始
C．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障 D．精子获能以后才能与卵细胞进行受精作用
【解析】解：A、雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂，A正确； B、卵子的发生开始于胎儿期性别分化之后，B错误； C、透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障，C正确； D、精子获能以后才能与卵细胞进行受精作用，D正确。 8．2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 B．捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C．三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术 D．三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
【解析】解：A、根据图示可知，卵母细胞的细胞质来自于捐献者，这可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代，A正确；
B、捐献者提供的是细胞质，而红绿色盲基因位于细胞核中，因此捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给二亲婴儿，B正确；
C、三亲婴儿的培育运用了核移植技术，而且还需要采用早期培养培养技术、胚胎移植等技术，D正确。
D、三亲婴儿的染色体来自两个亲本，即父亲和母亲，D错误； 9．下列有关胚胎发育的说法中，不正确的是（ ） A．胚胎从透明带内伸展出来的过程称为孵化
B．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 C．胚胎发育到囊胚期时出现囊胚腔
D．原肠胚时期胚胎进一步分化出内、外胚层 【解析】
A. 胚胎从透明带中伸展出来的过程叫做孵化，A正确； B.卵裂期细胞的数目增多，有机物含量减少，B错误； C.胚胎发育到囊胚期时出现囊胚腔，C正确；
D.原肠胚已分化成内胚层、外胚层和中胚层三个胚层，D正确。
10．梅花鹿胚胎移植试验的主要流程如下。下列相关叙述正确的是（ ）
A．①过程需要是注射有关激素，目的是获得更多的卵原细胞并完成减数分裂
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B．③过程是以哺乳动物早期胚胎与子宫建立了组织上的联系为前提
C．④过程是“对胚胎进行质量检查”，可移植的胚胎应发育到囊胚或原肠胚 D．⑤过程成功率的高低主要决定于供、受体生理状况的一致性 【解答】
A.超数排卵处理需要注射促性腺激素，目的是获得更多的卵细胞，而不是卵原细胞，故A错误；
B.③过程为胚胎收集，前提是早期胚胎处于游离状态，没有与子宫建立组织上的联系，故B错误；
C.④过程为胚胎质量检查，可移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚，故C错误；
D.⑤过程为胚胎移植，成功率的高低与供体、受体的生理状况是否相同有关，故D正确。
11．关于转基因牛、试管苗和克隆羊的叙述，正确的是（ ） A．都充分体现了体细胞的全能性 B．都可能发生基因突变
C．都属于无性生殖能保持母本性状 D．都属于细胞工程的技术范围
【解析】解：A、克隆羊是体细胞核移植后形成的，体现了体细胞细胞核的全能性，A错误； B、基因突变具有普遍性，因此都可能发生基因突变，B正确；
C、试管牛是体外受精和胚胎移植后形成的，属于有性生殖，C错误； D、转基因牛属于基因工程范畴，D错误。 故选：B。 12．下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛 B 细胞不能 正常合成胰岛素）的过程设计图解。请据图分析，下列说法错误的是（ ）
A．图中①、③所示的结构分别是细胞核、内细胞团 B．图中②所示的生物工程技术是体细胞核移植技术 C．完成过程④通常采用的方法是显微注射技术
D．图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是避免远缘杂交不亲和 【解答】
A.因为动物的细胞核具有全能性，图中①是从患者体细胞中分离的细胞核，囊胚中的内细胞团具有发育的全能性，图中②应为内细胞团，A正确；
B.图中③所示的生物工程技术是体细胞核移植技术，B正确； C.过程④是将目的基因导入动物细胞，常用显微注射法，C正确；
D.图示方法得到的正常合成胰岛素的胰岛B细胞遗传物质与患者基本相同，因此与一般的异体移植相比最大的优点是避免免疫排斥现象，D错误。
13．“设计试管婴儿”需在早期胚胎移入母体子宫之前，对胚胎进行遗传学诊断。下列有关叙述不正确的是( )
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A．植入前可以通过诊断筛选出无遗传疾病的胚胎，然后再植入母体子宫
B．针对女方是血友病患者而男方正常的夫妇，可以筛选出女性胎植入母体子宫
C．针对男方是抗维生素D佝偻病患者而女方正常的夫妇，可以筛选出男性胎植入母体子官 D．该技术是为了不生出患病的孩子，因此无需考虑性别 【解答】伴性遗传要考虑子代的性别
14．右图为某农业生态工程的模式图，下列叙述错误的是( )
A．建立沼气池可提高人类对光合产物中的能量利用率。 B．沼渣、沼液还田的主要目的是为农作物提供有机物 C．该生态工程中应用了物质的良性循环技术 D．该生态工程的设计体现了整体性原理
【解析】解：A、建立沼气池可提高人类对光合产物中的能量利用率，实现了能量的多级利用，A正确；
B、沼渣、沼液还田的主要目的是为农作物提供有机肥料，B错误；
C、该生态工程中应用了物质的循环再生原理，达到了物质的良性循环，C正确；
D、该生态工程的设计过程中综合考虑了自然、经济、社会的整体效益，体现了生态工程的整体性原理，D正确。
15．将完全相同的两个植物细胞分别放置在a、b溶液中，分别对两个细胞失水量进行统计后绘制出相对应的甲、乙曲线。以下叙述正确的是( )
A．选取植物根尖分生区的细胞作为实验材料较为适宜
B．若b溶液的浓度稍增大，则曲线的变化可能为A点上升，B点左移 C．图中放入a、b溶液中的细胞发生质壁分离后放入清水中有可能都复原 D．在0~4min内，两条曲线的差异不可能是细胞内外物质浓度差导致的 【解答】
解：A、B根尖分生区细胞中无大液泡，不能用来作用观察质壁分离的实验材料，A错误； B、若B溶液的浓度增大，则浓度差增大，相同时间内失水的程度变大，复原时所需要的时间变长，即A点上移，B点右移，B错误；
C、若处于A、B溶液发生质壁分离后的细胞是活细胞，则放到清水后，有可能复原，C正确；
D、在0～4min内，两种曲线的失水程度不同，有可能是由于浓度差不同引起，D错误。 故选：C。
二、多项选择题（共12分，每题3分，少选得1分，多选和错选不得分）
16. 基因工程是一种 DNA 操作技术，其表达载体的构建和检测筛选是两个重要步骤。下图1为某种质粒简图，箭头所指分别为限制酶 EcoRI、BamHI的酶切位点。已知目的基因X的
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两端分别有包括 EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。图2表示运用影印培养法（指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法）检测表达载体是否导入大肠杆菌。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 同时使用EcoRI和 BamHI 切割质粒，可避免酶切后质粒的自身环化
2+
B. 转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经 Ca处理的大肠杆菌混合 C. 培养基 A 和培养基 B分别含有四环素和青霉素
D. 从筛选结果分析，含目的基因X的菌落是1、2、3、5 【解答】
A、为避免酶切后质粒的自身环化，可同时使用EcoRI和BamHl切割质粒，A正确； B、转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经处理的大肠杆菌混合，B正确；
C、D、用EcoRl和BamHl两种限制酶对质粒进行切割时，会破坏四环素抗性基因，但不会破坏青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有青霉素的培养基上能生存，但不能在含有四环素培养基上生存，所以培养基A和培养基B分别含有青霉素、四环素，含目的基因X的菌落是4和6，C错误，D错误。
17. 嵌合体是指由两个或两个以上具有不同遗传物质的细胞系形成的聚合胚胎发育而成的个体。嵌合体的制备是研究干细胞体内分化能力的有效方法之一，有望在未来为解决器官移植供体短缺等医学难题开辟新的方向。研究人员将小鼠诱导性多能干细胞（iPSCs）注入到猪孤雌激活后的囊胚期胚胎后获得猪一鼠嵌合体。已知孤雌生殖是指某些生物在进行有性生殖时不通过两性生殖细胞的融合，由卵子直接发育成子代个体的生殖现象。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 培育嵌合体与克隆动物的生物学原理相同，但操作方法有差别 B. iPSCs 细胞的培养要置于滋养层细胞上，以维持其不分化的状态 C. 从猪卵巢抽取卵母细胞并培养成熟后，进行激活培养可获得孤雌胚胎 D. 将 iPSCs 细胞注入猪囊胚的内细胞团处才能获得猪--鼠嵌合体
【解答】A、培育嵌合体的生物学原理是细胞的增殖和分化，克隆动物的生物学原理是动物细胞核具有全能性，两者的原理不相同，操作方法有差别，A错误； B、干细胞置于饲养层细胞上培养，可以维持不分化状态，B错误；
C、获得孤雌胚胎需要从猪卵巢抽取卵母细胞培养成熟后，进行激活，C正确；
D、由于内细胞团的细胞会发育成胚胎的各组织，故将iPSCs细胞注入猪囊胚的内细胞团处才能获得猪-鼠嵌合体，D正确。
18. 下图为单克隆抗体制备过程示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
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A. X细胞是从脾脏中提取的已免疫的B淋巴细胞
B. Y细胞是杂交瘤细胞，通常取用培养10代以内的细胞
C. 图中筛选过程至少两次且方法不同，最终保留抗体检测呈阳性的细胞 D. 图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象
解析：A、单克隆抗体的制备是用经过免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，制备杂交瘤细胞，所以X细胞是从脾脏中提取的已免疫的B淋巴细胞，A正确； B、Y细胞是骨髓瘤细胞，B错误；
C、图中筛选过程至少两次且方法不同，第一次筛选是选择杂交瘤细胞，需要抑制同种细胞的融合体、以及未融合的细胞的增殖，第二次筛选是用抗体检测的方法选择能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最终保留抗体检测呈阳性的细胞，C正确；
D、由于杂交瘤细胞即保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又有浆细胞产生特异性抗体的作用，所以图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象，D正确。 故选ACD。
19．下列有关实验及显色结果的叙述，错误的有( )
A.组织切片上滴加苏丹IV染液，显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
B.在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色 C.常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 D.常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色
三、非选择题（共58分）
20．（13分）科研人员建立了一种新的靶向基因敲除技术——TALEN技术（原理见下图）。TALEN技术使用的基因敲除工具是由DNA识别域和核酸内切酶两个部分组成的蛋白质。科学家发现了一种细菌蛋白质（TALE），它的二连氨基酸（NI、NG、HD、NN，其中字母N、I、G、H、D分别代表了一种氨基酸）与四种碱基（A、G、C、T）有恒定的对应关系：NI识别A，NG识别T，HD识别C，NN识别G。FokⅠ是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。因此，可以利用TALE作为DNA识别域，用FokⅠ二聚体定点切断DNA。
科学家发现水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P，在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育。基因P只在单倍体花粉细
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胞中表达，使其能够合成淀粉。科研人员使用TALEN技术对水稻基因P进行靶向敲除，以得到光敏雄性不育水稻新品种。
（1） 在TALEN技术的设计中，选择使用FokⅠ单体而不直接使用FokⅠ二聚体，这样能减少对DNA的____非靶向（或“随机”）____切割，保证了基因敲除的靶向性。为了让TALEN技术能用于各种不同生物、不同基因的敲除，没有与TALE蛋白结合的FokⅠ二聚体对DNA的切割应__ 不具有_（选填“具有”或“不具有”）类似于限制酶的“限制性”。
（2） 若TALE蛋白左臂所识别的基因P的序列为“-TGACC-” ，则TALE蛋白左臂对应的二连氨基酸序列应为_
_。用这种方法，可以确定TALE蛋白的氨基酸序列，进而
人工合成TALE蛋白基因。然后将TALE蛋白基因与 FokⅠ单体_基因进行融合，得到融合基因。
（3） 科研人员用图2所示的质粒为载体，其中的潮霉素抗性作为标记基因，作用是_筛选转化成功的受体细胞_。应选用
_BamHⅠ及DNA连接 酶将该质粒与融合基因构建为重组质粒，并将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中，再利用_植物组织培养_技术获得T0代植株。
（4） 由于基因靶向敲除成功的概率比较低，所以科研人员培育T0代植株时应保证__短__日照条件，待其自花受粉得到T1代，再将T1代植株_在长日照下种植 _，并在开花期随机选择一部分植株的花粉进行鉴定，鉴定方法是_将花粉用碘液染色后，在显微镜下观察_。若观察到某植株的花粉全部未被染成蓝色，则该植株为所需的纯合光敏雄性不育新品种。 （5） 与传统的雄性不育水稻品种相比，光敏雄性不育新品种的优势在于它能实现自交繁殖并保留雄性不育特性，这是因为_光敏雄性不育新品种在短日照条件下雄性可育，可实现自交繁殖；自交后代能保持基因P敲除的纯合性，使其在长日照条件下雄性不育_。
【解析】解：（1）如果使用FokⅠ二聚体，根据图示，可以对靶基因的左侧和右侧序列进行随机切割，所以为了较少对DNA的随机（非靶向）切割，保证了基因敲除的靶向性。由于限制酶的特点是识别特定的序列并在特定的位点进行切割，所以应选择不具有类似于限制酶的“限制性”。
（2）根据NI识别A，NG识别T，HD识别C，NN识别G，所以二连氨基酸序列应为
，融合基因可以将TALE蛋白基因和FokⅠ单体基因进行融合，如果表达后就
可以获得具有特异性识别并且切割的酶。
（3）在基因工程中，标记基因的作用是筛选转化成功的受体细胞，根据启动子的启动方向可知，用HindⅢ酶处理，目的基因插入的位置是表达不出来的，所以选择BamHⅠ进行切割，并用同种酶处理目的基因，再用DNA连接酶形成重组质粒，将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中后，在利用植物组织培养技术获得T0代植株。
（4）由于在短日照条件下均表现为雄性可育，在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育，所以T0代应该保证短日照条件，获得F1代后将其放入长日照下种植，淘汰没有光周期蛋白的个体，然后进行花粉鉴定，因为基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉，所以可以用碘液染色。
（5）由于光敏雄性不育新品种在短日照条件下雄性可育，可实现自交繁殖；自交后代能保持基因P敲除的纯合性，使其在长日照条件下雄性不育，所以与传统的雄性不育水稻品种相比，光敏雄性不育新品种的优势在于它能实现自交繁殖并保留雄性不育特性。
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21．（11分）人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但大剂量使用会诱发颅内出血。如果将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t-PA蛋白。下图是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYⅡ构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图（图中重叠延伸PCR过程中，引物a、b用来扩增含有突变位点的上游DNA序列，引物c、d用来扩增含突变位点的下游DNA序列）。请回答：
（1）生产改良t-PA蛋白的技术属于蛋白质工程。
（2）已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）。上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸PCR示意图中的黑点表示突变部位的碱基，引物b中该部位的碱基是_G __，引物c该部位的碱基是 C __。PCR中需要引物的原因是_ DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上（或DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3'端延伸DNA链）__
（3）重叠延伸PCR中，PCR1和PCR2分别进行，产物混合后再进行PCR3。PCR1和PCR2需要分别进行的原因是_引物b和引物c可以互补配对，导致引物失效
（4）构建重组质粒时，选用的限制酶是_XmaⅠ和BglⅡ__。重组质粒中的新霉素抗性基因的作用是_____筛选出导入质粒pCLYⅡ（普通质粒）和重组质粒的大肠杆菌（受体细胞）_ 。 （5）在加入新霉素的培养基中能正常生长的大肠杆菌并非都是目的菌株，仍需选择呈白_色的菌落，进一步培养、检测和鉴定，以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌。
【解析】解：（1）由题干信息可知，上述生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t-PA蛋白，因此属于蛋白质工程。
（2）已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t-PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G，引物c与t-PA基因的上链互补，故其中相应部位的碱基与下链相同，即该部位的碱基是C，由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3’端延伸DNA链，因此PCR中需要加入合适的引物来完成子链的延伸。
（3）图中信息显示，引物b和引物c可以互补配对，会导致引物失效，因此，如果PCR1和PCR2同时进行，无法达到预期目的。
（4）根据图中目的基因两端的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，在构建重组质粒时，选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接。在构
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建重组质粒时，其中的新霉素抗性基因没有被破坏，因此可以根据对新霉素的抗性将成功导入质粒的大肠杆菌筛选出来，即新霉素抗性基因为标记基因，作用是便于筛选出成功导入质粒（普通质粒和重组质粒）的大肠杆菌。
（5）在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞应该包含两种类型：一类是导入普通质粒的大肠杆菌，这类大肠杆菌细胞因为含有mlacZ基因而呈蓝色；另一类是导入重组质粒的大肠杆菌，因为其中的mlacZ基因在构建重组质粒时被破坏，则该细菌表现为白色。因此需选择呈白色的菌落，进一步培养、检测和鉴定，以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌。
22．（12分）1-芘丁酸（PBA）是具有强致癌性的小分子化合物，主要存在于空气、水和土壤中，目前已被我国列入“中国环境优先污染物黑名单”。研究人员针对PBA制备单克隆抗体对其进行免疫学检测。
（1）PBA在人体内的代谢产物常与DNA分子发生结合，使之复制出现错误，增加 基因突变 的概率，导致癌症发生。
（2）PBA结构简单，一般要与特定蛋白BSA偶联成大分子人工抗原（PBA-BSA）才能引起免疫反应。科研人员取12只健康小鼠均分成甲、乙、丙3组，分别用PBA-BSA、PBA、BSA间隔多次免疫。图1为ELISA酶联免疫吸附法检测免疫小鼠血清抗体相对浓度的原理示意图。
①检测过程中需将PBA作为 ①抗原 固定在固相载体上，依次将 待测抗体、酶标二抗和底物 加入反应体系。实验过程中“充分洗涤”最主要的目的是 洗去未与PBA充分结
合的待测抗体以及酶标二抗避免影响实验结果 （2分） 。
②检测结果若为甲组显色较深，乙组、丙组几乎不显色，则说明 ②PBA只有与BSA偶联成PBA-BSA才能起到免疫反应 （2分） 。请用文字箭头的方式写出小鼠体内产生PBA抗体的．．．．路径 PBA→PBA与BSA结合→吞噬细胞呈递抗原给T细胞→T细胞呈递给B细胞→B细胞分化为浆细胞和记忆细胞→浆细胞产生抗体 （2分） 。
（3）实验中常用半抑制浓度（IC50）评价抗体灵敏度：即取同样浓度的不同来源抗体，分别检测一半抗体被同一种抗原结合时所需抗原的最低浓度。图2为（2）中甲组4只小鼠的血清抗体相对浓度和IC50值。
据图分析，制备PBA单克隆抗体时应选择 IV 号小鼠用作细胞融合的供体，理由是 其
抗体相对浓度较高且IC50值最低即抗体灵敏度高 。
（4）研究表明制备PBA-BSA时可能会使PBA的抗原决定簇（抗原表面能与抗体相互作用的部位）发生结构改变，这就使得用PBA-BSA免疫动物所制备的单克隆抗体，并不一定完全针
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对PBA。基于此请提出一个可以进一步研究的方向 如何控制PBA抗原决定簇的结构改变达到最小程度 。
解析：(1)PBA可以与DNA结合会导致DNA复制出错，导致基因突变的概率上升，导致癌症发生。
(2)①根据图片的操作过程，与PBA结合的物质是待检抗体，所以说PBA作为抗原；由图示可知之后依次加入待测抗体、酶标二抗和底物。充分洗涤的目的就是洗去未与PBA充分结合的待测抗体以及未与抗原抗体复合物充分结合的酶标二抗，避免多余的待测抗体和酶标二抗影响后续实验。
②甲乙丙组小鼠分别时用PBA-BSA、PBA和BSA间隔多次免疫，只有甲组显色较深，说明只有甲组小鼠产生了较多的抗体，这就说明PBA只有与BSA偶联成大分子人工抗原(PBA-BSA)才能引起免疫反应。小鼠体内产生PBA抗体的路径是：PBA→PBA与BSA结合→吞噬细胞呈递抗原给T细胞→T细胞呈递给B细胞→B细胞分化为浆细胞和记忆细胞→浆细胞产生抗体。 (3)由图可知，IV小鼠的IC50值最低即抗体灵敏度最高，且同时其抗体相对浓度也较高，故应选择IV号小鼠用作供体。
(4)因为抗原决定簇的改变引起产生的单克隆抗体不一定完全针对PBA，所以可以想办法控制抗原决定簇结构改变的程度从而使单克隆抗体针对性提高。
23．（10分）我国全面二孩政策已于2016年1月1日起正式实施。十二年前，33岁的产妇朱女士利用试管婴儿技术，成功生下一个男孩。2016年3月，朱女士决定生育第二个孩子，医院找到当年为她冷冻的“胚胎”，经过检胎等程序，朱女士已成功怀孕12周。冷冻12年后复苏、植入，该“冻龄”宝宝将有望成为国内最“老”的宝宝。有意思的是，这个沉睡了12年的“冰宝宝”，跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。请回答以下相关问题： (1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，医生在取卵前通常需要注射_促性腺_激素，促使一次有更多的卵泡发育。试管婴儿技术采用了体外受精等技术，精子顶体内含有的顶体酶__能协助精子穿过卵细胞的放射冠和透明带_最终进入卵细胞内完成受精作用。
(2)通过胚胎移植技术将冷冻的“胚胎”移入朱女士子宫内，使其继续发育，胚胎移植的实质是早期胚胎在_相同生理环境条件下空间位置的转移。沉睡了12年的“冰宝宝”跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。二者性别相同的概率为_1/2_。
(3)若进行试管婴儿的某夫妇，其中妻子患有线粒体疾病(线粒体DNA缺陷)，则子女患病的情况为_全患病 _，该疾病的遗传__不遵循_(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。 (4)与试管婴儿相比，人们对克隆人争议较大。持反对态度的科学家认为，由于克隆技术尚不成熟，现在就做克隆人很可能孕育出有严重缺陷的孩子；但是坚持克隆人的科学家则认为，一些技术问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查_等方法得到解决。而有些人利用试管婴儿技术选择生男孩还是女孩，从种群特征角度分析，这会严重影响人口的性别比例_，进而影响人口数量，产生一系列社会问题。
24．（12分）江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题。
（1）该农业模式主要运用的生态工程原理有物质循环再生_原理、整体性_原理和系统决定
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功能原理、系统整体性原理等。 （2）牛棚内产生的__二氧化碳_可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的__氧气_可扩散进入牛棚。
（3）秸杆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆入进行发酵，腐熟的产物肥效提高，这是因为_微生物将有机物分解成无机物 _。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。 （4）在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是__牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少（2分）。
（5）牛棚保温所需的热能来源于牛身散热、地热、__太阳光能 _和__发酵产热（或微生物呼吸作用产热）。
（6）这种生产模式对环境的污染小，因为生产一种产品时产生的有机废物变成了__生产另一种产品的原料（或另一种产品的投入） _。 与普通的农业生态系统相比，“四位一体”生态农业具有更大的产出投入比的原因主要是__秸秆、人畜粪便中的能量被多级利用（或充分利用了废弃物中的能量）（2分）__。
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