文档内容
大连市 2023~2024 学年度第二学期期末考试
高二生物学
注意事项：
1.请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。
2.本试卷分选择题和非选择题两部分。共100分。考试时间75分钟。
3.考试内容为新课标高中生物学必修1、选择性必修3。
一、选择题：本题共15 小题，每小题2分，共计30分。每小题给出的四个选项中，只有一
个选项是最符合题目要求的。
1. “庄稼一枝花，全靠肥当家。”肥料中的磷酸盐被植物吸收后用于细胞合成（ ）
A. 氨基酸 B. 核苷酸 C. 叶绿素 D. 脂肪酸
【答案】B
【解析】
【分析】氮肥、磷肥和钾肥中的无机盐被植物吸收后主要以离子的形式存在于细胞中，进而被用于各项生
命活动，有的离子被用于合成有机物，如P被用于合成含氮有机物磷脂、核酸等。
的
【详解】A、氨基酸含有 元素为C、H、O、N，不含P，A不符合题意；
B、核苷酸含有的元素为C、H、O、N、P，B符合题意；
C、叶绿素含有的元素为C、H、O、N、Mg，不含P，C不符合题意；
D、脂肪酸含有的元素为C、H、O，不含P，D不符合题意。
故选B。公众号：高中试卷君
2. 生活在深海热泉口的巨型管虫，没有嘴和消化系统，能将海水中的CO 以及火山喷发释放的硫化氢输送
给其体内的共生细菌，共生细菌通过化能合成作用制造有机物，提供给巨₂型管虫。关于巨型管虫和共生细
菌的叙述，正确的是（ ）
A. 都是自养型生物 B. 都有生物膜系统
C. 都在核糖体合成蛋白质 D. 都有核膜包被的细胞核
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知，巨型管虫能将海水中的CO₂以及火山喷发释放的硫化氢输送给其体内的共生细菌，
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学科网（北京）股份有限公司共生细菌通过化能合成作用制造有机物，提供给巨型管虫，说明共生细菌是自养型生物，巨型管虫是异养
型生物，二者是共生关系。
【详解】A、由题意可知，巨型管虫能将海水中的CO₂以及火山喷发释放的硫化氢输送给其体内的共生细
菌，共生细菌通过化能合成作用制造有机物，提供给巨型管虫，说明共生细菌是自养型生物，巨型管虫是
异养型生物，A错误；
BD、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，共生细菌属于原核生物，无细胞核，无生物膜系统，BD
错误；
C、二者均在核糖体上合成蛋白质，C正确。
故选C。
3. 科学方法是生物学研究中重要的途径和手段，下列叙述错误的是（ ）
A. 追踪³H标记的亮氨酸，研究分泌蛋白的合成和运输
B. 通过逐渐降低离心速率，分离不同大小的细胞器
C. 探索细胞膜的结构模型过程中运用了提出假说这一科学方法
D. 得出动植物都是由细胞构成的这一结论运用了不完全归纳法
【答案】B
【解析】
【分析】1、同位素标记法：通过追踪同位素标记的化合物，从而研究细胞内的元素或化合物的来源、组
成、分布和去向，弄清化学反应的详细过程，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
2、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，分为完全归纳法和不完全归纳法。
【详解】A、通过追踪同位素标记的化合物，从而研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向，
弄清化学反应的详细过程，追踪³H标记的亮氨酸，研究分泌蛋白的合成和运输，A正确；
B、根据各细胞器的质量不同，细胞器的质量越小，分离其所需要的转速越高，采用差速离心法，通过逐
渐提高离心速率，分离不同大小的细胞器 ，B错误；
C、细胞膜结构模型的探索过程需要先提出假说，但假说不一定正确，提出假说后需要进一步的观察与实
验对已建立的假说进行修正和补充，C正确；
D、得出动植物都是由细胞构成的这一结论运用了不完全归纳法，即根据部分动植物而非全部动植物由细
胞构成而推测动植物都是由细胞构成的，D正确。
故选B。
4. 下列关于传统发酵的叙述，正确的是（ ）
A. 果醋制作前需要对原料进行严格灭菌
B. 果酒制作过程中发酵液的pH不会改变
C. 发酵初期泡菜中亚硝酸盐含量逐渐上升
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学科网（北京）股份有限公司D. 利用纯种微生物发酵制作传统发酵食品
【答案】C
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都
充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋
酸。
3、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、果醋的制作需要对容器消毒，利用原料中的醋酸菌进行发酵，所以不能对原料进行严格灭菌，
A错误；
B、 果酒的制作过程中随着酵母菌的细胞呼吸产生二氧化碳，发酵液的pH会发生改变 ，B错误；
C、泡菜的制作过程中，亚硝酸盐含量在发酵初期逐渐上升，在发酵中期达到最大值，然后再下降，在发
酵后期继续下降最后保持相对稳定， C正确；
D、传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等
发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术，其中的微生物并非纯种微生物，D错误。
故选C。
5. 无菌技术围绕如何避免杂菌污染展开，下列操作错误的是（ ）
A. 将培养基和培养皿放于干热灭菌箱中灭菌
B. 用紫外线对接种室和超净工作台进行消毒
C. 利用某些微生物能使细菌裂解的原理净化污水
D. 平板划线后的接种环在酒精灯火焰上灼烧灭菌
【答案】A
【解析】
【分析】无菌技术主要包括消毒和灭菌，常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法等；灭菌的方法有湿
热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。
【详解】A、常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，A错误；
B、接种室、接种箱或超净工作台在使用前，可用紫外线照射进行消毒，B正确；
C、利用寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法，C正确；
D、对微生物的接种工具，如接种环、接种针、涂布器等通常采用的灭菌方法是灼烧灭菌法，D正确。
故选A。
6. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应，两种植物存在明显生殖隔离。某
研究小组对甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交。杂交前对甲植物根尖细胞的细胞质和乙植物叶肉细胞的
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学科网（北京）股份有限公司细胞核进行失活处理，最终获得高产耐盐植株。下列叙述错误的是（ ）
A. 获得原生质体的操作可在渗透压略高于细胞液的环境中进行
B. 可通过观察细胞的颜色进行杂种细胞的初步筛选
C. 获得高产耐盐植株过程需调整培养基中植物激素的比例
的
D. 甲 核基因和乙的质基因在筛选出的杂种细胞中均表达
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培
育成新植物体的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面
具有独特的优势。
【详解】A、原生质体无细胞壁，在获取原生质体时，为了防止原生质体吸水涨破，该操作应在渗透压与
植物细胞液相等或略高于细胞液的环境中进行，A正确；
B、进行植物体细胞杂交时所用材料为甲的根尖细胞和乙的叶肉细胞，根尖细胞没有颜色，叶肉细胞中含
有叶绿体，所以可以通过观察细胞的颜色进行杂种细胞的初步筛选，B正确；
C、得到杂种细胞后，还需要通过植物组织培养技术将杂种细胞诱导为杂种植物，植物组织培养过程中需
要调节培养基中植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）的含量和比例，诱导杂种细胞经脱分化和再分化
过程逐步发育为杂种植物，C正确；
D、高产耐盐植株的细胞核基因来自甲，细胞质基因来自乙，由于基因的选择性表达，甲的核基因和乙的
质基因在筛选出的杂种细胞中不能均表达，D错误。
故选D。
7. 关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述错误的是（ ）
A. 猪的成熟红细胞在蒸馏水中涨破后，取其滤液提取DNA
B. 研磨洋葱时所用的研磨液中需加入抑制DNA 酶活性的物质
C. 加入体积分数为95%的冷酒精后，从绿色菠菜滤液中析出白色DNA
D. 利用二苯胺试剂检验DNA 时需要设置不加丝状物的对照组
【答案】A
【解析】
【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；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。
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学科网（北京）股份有限公司【详解】A、猪的成熟红细胞中没有细胞核和细胞器，因而其中没有DNA，因此，无法利用猪的成熟红细
胞提取DNA，A错误；
B、研磨洋葱时所用的研磨液中需加入抑制DNA 酶活性的物质，这样可以避免DNA被分解，B正确；
C、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，向滤液中加入冷却的体积分数为95%的
酒精，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，就是粗提取的DNA，即在绿色菠菜滤液中加入体积分数
为95%的冷酒精后，可析出白色DNA，C正确；
D、利用二苯胺试剂检验DNA 时需要设置不加丝状物的对照组，这样会使实验更具有说服力,鉴定DNA的
存在，D正确。
故选A。
8. 基因工程赋予生物新的遗传特性，下面有关基因工程应用的叙述中，正确的是（ ）
A. 将某药用蛋白基因导入牛乳腺细胞中获得乳腺生物反应器
B. 用转入抗体基因的微生物生产疫苗
C. 培育青霉菌并从中提取青霉素
D. 向棉花中导入多个杀虫基因提高杀虫活性
【答案】D
【解析】
【分析】动物基因工程的应用：培育快速生长的转基因动物，如转基因绵羊、转基因鲤鱼；改善畜产品品
质的转基因动物 ，如乳汁中含乳糖较少的转基因牛；生产药物的转基因动物，如利用乳腺生物反应器生
产药物；作器官移植供体的转基因动物，如无免疫排斥的转基因猪。
【详解】A、将某种药用蛋白基因导入动物受精卵中，再将其培育成转基因动物才可获得乳腺生物反应器，
A错误；
B、用转入抗原基因的微生物生产疫苗，B错误；
C、培育青霉菌并从中提取青霉素，没有采用基因工程技术，C错误；
D、利用基因工程技术将多个杀虫基因导入棉花中，使棉花表现抗虫性状，从而提高杀虫活性，D正确。
故选D。
9. 用物质的量浓度均为2mol•L-1乙二醇溶液和蔗糖溶液分别处理某种植物细胞，测得原生质体体积变化情
况如图所示。下列叙述正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A. 该细胞可能是某植物根尖分生区细胞
B. AB段细胞失水，且吸水能力逐渐增大
C. C点时乙二醇开始进入细胞，细胞液浓度升高
D. A、D两点细胞液浓度相等
【答案】B
【解析】
【分析】1、由图可知，某种植物细胞处于乙二醇溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，
质生质体体积变小，细胞液浓度增大；随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞，细胞液浓度增加，细
胞吸水，发生质壁分离复原。
2、某种植物细胞处于蔗糖溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，质生质体体积变小；
又由于蔗糖溶液浓度较大，细胞会失水过多而死亡。
【详解】A、植物根尖分生区的细胞无大液泡，不能发生质壁分离现象，图中细胞能发生质壁分离，所以
不是根尖分生区的细胞，A错误；
B、AB段原生质层的相对体积减少，说明细胞失水，细胞液浓度在逐渐增大，吸水能力逐渐增大，B正确；
C、C点之前已经有乙二醇进入细胞，细胞液浓度升高，C错误；
D、CD段为细胞的自动复原过程，说明物质乙二醇能进入细胞，由于物质乙二醇进入了细胞，细胞液的浓
度增加，所以A、D两点所在时刻的植物细胞液浓度不相等，D错误。
故选B。
10. 下图为啤酒的工业化生产流程图，下列叙述错误的是（ ）
A. ①大麦种子发芽后释放淀粉酶参与④糖化
B. ②过程终止种子胚的生长使有机物消耗减少
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学科网（北京）股份有限公司C. ⑥过程要严格控制温度、pH等发酵条件
D. ①~⑥是主发酵过程，⑦⑧是后发酵过程
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提
纯等方面。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。
酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮
用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和
发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、过程①为发芽过程，该过程中大麦会产生淀粉酶，便于大麦中淀粉分解成葡萄糖，为主发酵
过程做准备，该酶在糖化阶段起作用，A正确；
B、过程②中焙烤杀死大麦种子胚，终止种子胚的生长使有机物消耗减少，但该过程中不会使淀粉酶变性
失活，B正确；
C、⑥过程酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳，因此要严格控制温度、pH等发酵条件，C正确；
D、啤酒发酵过程包括两个阶段：主发酵和后发酵，其中啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖，大部分糖的分
解和代谢产物的生成都在主发酵阶段完成，主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境
下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒，主发酵和后发酵都在⑥阶段完成，D错误。
故选D。
11. “中中”和“华华”是世界上首例体细胞克隆猴。我国研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA
注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂 TSA 处理重构胚，克服了多年来导致体细胞克隆猴失败的障
碍，培育流程如图，下列叙述错误的是（ ）
A. 用灭活的病毒处理的目的是诱导体细胞和去核卵母细胞的融合
B. 体细胞克隆猴成功率低，可能与组蛋白甲基化有关
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学科网（北京）股份有限公司C. 组蛋白乙酰化会阻碍重构胚中细胞的分裂和发育进程
D. 去核的卵母细胞能提供激活供体细胞核全能性表达的物质和条件
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核移植概念：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。
目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法以及密度梯度离心，紫外光短时间照射、化学物
质处理等方法。
【详解】A、灭活的病毒能诱导动物细胞融合，A正确；
B、由题干可知，将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA 注入重构胚，利于发育成克隆小猴，说明组蛋白
甲基化阻碍体细胞克隆猴生长发育，使其成功率低，B正确；
C、由题干可知，用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚，发育成克隆小猴，说明组蛋白乙酰化会促进
重构胚中细胞的分裂和发育进程，C错误；
D、去核的卵母细胞能提供激活供体细胞核全能性表达的物质和条件，D正确。
故选C。公众号：高中试卷君
12. 肺类器官是体外组装出的仿生类器官，拥有类似支气管和肺泡的结构，与人肺部组织结构功能相似。
通过肺上皮干细胞诱导生成的肺类器官，可自组装或与成熟肺细胞组装成肺类装配体，过程如图所示。下
列叙述错误的是（ ）
A. 培养时定期更换培养液以防代谢废物积累对肺上皮干细胞自身造成危害
B. 肺类器官自组装成肺类装配体1，发生了动物细胞融合现象
C. 肺上皮干细胞分化程度高于ES细胞且具有组织特异性
D. 与体内器官相比，推测肺类装配体2较肺类装配体1 的仿真度更高
【答案】B
【解析】
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学科网（北京）股份有限公司【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能
上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达；
2、动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中加入一定量的的
抗生素，以防被污染。此外应定期更换培养液，以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生
危害；
（2营养物质：无机物（无机盐、微量元素等）、有机物（糖、氨基酸、促生长因子等）、 血清和血浆
(提供细胞生长必须的营养成份) ；
（3）温度和pH（36.5±0.5℃，7.2～7.4）；
（4）气体环境（95%的空气+5%CO₂的混合气体），其中5%CO₂气体是为保持培养液的pH稳定。
的
【详解】A、动物培养 过程中要定期更换培养液，以便清除代谢产物防止废物积累对肺上皮干细胞自身
产生危害，A正确；
B、肺类器官自组装成肺类装配体1的过程为器官自组装或器官与细胞组装成装配体的过程而不是动物细
胞融合的过程，B错误；
C、肺上皮干细胞的分化程度高于ES细胞，具有组织特异性，即只能增殖分化形成肺部细胞，不能形成各
种细胞，C正确；
D、由题意及图示可知，与体内器官相比，肺类装配体2的结构更与体内器官相似，因此推测肺类装配体2
较肺类装配体1 的仿真度更高，D正确。
故选B。
13. RNA 酶由一条含有124个氨基酸残基的肽链折叠而成，其中含有4个二硫键。如图所示，先添加尿素
通过破坏氢键来破坏RNA酶的高级结构，再添加β-巯基乙醇破坏二硫键，使RNA酶变成无规则的线团状，
失去生物活性，此时透析除去尿素，RNA酶完全恢复活性。下列叙述错误的是（ ）
A. 无生物活性的RNA 酶不能与双缩脲试剂产生紫色反应
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学科网（北京）股份有限公司B. 氨基酸脱水缩合形成 RNA酶的过程中，相对分子量减少了
C. 推测氢键比二硫键在维持蛋白质的空间结构上作用更强
D. 上述实验证明在特定条件下蛋白质的变性是可恢复的
【答案】A
【解析】
【分析】据图可知，牛胰核糖核酸酶是由124个氨基酸构成的多肽，形成过程中会脱去124-1=123分子水，
同时该多肽含有8个带巯基（-SH）的半胱氨酸，脱氢后形成4对二硫键（-S-S-）。
【详解】A、无生物活性的RNA 酶含有123个肽键，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应，A错误；
的
B、氨基酸脱水缩合形成牛胰核糖核酸酶 过程中，相对分子量分子量减少了脱去水的质量和脱去氢的质
量，B正确；
C、由题意可知，先后添加尿素和β-巯基乙醇分别破坏RNA 酶中的氢键、二硫键后，RNA 酶失去生物活
性，此时透析除去尿素，只保留β-巯基乙醇时，可以重新形成氢键，RNA酶完全恢复活性，说明在维持该
酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用强，C正确；
D、上述实验中先后添加尿素和β-巯基乙醇分别破坏RNA 酶中的氢键、二硫键后，RNA 酶失去生物活性，
此时透析除去尿素，只保留β-巯基乙醇时，可以重新形成氢键，RNA酶完全恢复活性，说明在特定条件下
蛋白质的变性是可恢复的，D正确。
故选A。
14. 蛋白质工程被用于改进酶的性能或开发新的工业用酶时，常用两种策略：合理设计，需了解蛋白质的
结构及控制性状的基因序列，过程如下图；定向进化，在试管中模拟自然进化，利用人工诱变技术诱发大
量突变，按照特定的需要给予选择压力，选择具有所需特征的蛋白质。下列叙述错误的是（ ）
A. 对某种蛋白质进行合理设计可能得到多种基因序列
B. ⑤过程的完成依赖于基因的改造或基因的合成
C. 定向进化也需要事先了解蛋白质的空间结构情况
D. 定向进化策略与自然选择实质基本相同，但速度不同
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据以上分析可知，图中①为转录过程，②为翻译过程，③表示蛋白质的折叠，④为分子设
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学科网（北京）股份有限公司计，⑤表示DNA合成。
【详解】A、由于密码子的简并性，某种蛋白质所对应的基因序列也可能并不是唯一的，即对应的基因序
列不一定已知，所以对某种蛋白质进行合理设计可能得到多种基因序列，A正确；
B、根据图示分析可知，图中①为转录过程，②为翻译过程，③表示蛋白质的折叠，④为分子设计，⑤表
示DNA合成。⑤过程的完成依赖于基因的改造或基因的合成，B正确；
C、根据题干信息可知，定向进化，在试管中模拟自然进化，利用人工诱变技术诱发大量突变，按照特定
的需要给予选择压力，选择具有所需特征的蛋白质，所以不需要事先了解蛋白质的空间结构情况，C错误；
D、由以上分析可知，定向进化策略仍为遗传变异和选择的综合作用，与自然选择实质基本相同，但是定
向进化策略建立在对原始蛋白质的结构及功能的了解基础上，需对其对应的基因再进行修饰或合成，是个
缓慢的过程，因此定向进化策略与自然选择的速度不同，D正确。
故选C。
15. 构建基因表达载体是基因工程的核心步骤。可通过琼脂糖凝胶电泳检测酶切片段，初步判断基因表达
载体是否构建成功。下图是用限制酶完全酶切后(不考虑相同DNA之间的连接和目的基因的自身环化)的电
泳结果。下列叙述错误的是（ ）
A. 在特定波长的紫外灯照射下，DNA在琼脂糖凝胶中被检测出来
B. 酶切后，相同条件下DNA分子越小，在凝胶中的迁移速率越快
C. 泳道1为单酶切空载体后的产物，泳道2为单酶切重组载体后的产物
D. 泳道3为双酶切重组载体后的产物，且目的基因与载体正确连接
【答案】D
【解析】
【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、利用PCR技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标
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学科网（北京）股份有限公司记基因等；
（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．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；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（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。
【详解】A、核酸染料加在凝胶中，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检
测出来，A正确；
B、在凝胶中DNA分子的迁移速度与DNA分子的大小有关，DNA分子越小，迁移速度越快，B正确；
C、泳道1的质粒长度小于泳道2，则泳道1为单酶切空载体，泳道2为单酶切的重组载体，C正确；
D、泳道3有一个条带的大小与泳道1相同，且还有两个较小的条带，则为限制酶A和限制酶B双酶切的
重组载体，但是无法判断目的基因与载体是否正确连接，D错误。
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或
多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
16. 红细胞(RBC)输注是临床上广泛应用的治疗措施。诱导多能干细胞(iPS)定向分化为红细胞可缓解其短缺
的现状，过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 上述培养过程的气体条件为95%空气和5%CO
2
B. 图中每个时期的细胞均可同时发生分裂和分化
C. 中胚层由原肠胚的内细胞团发育而来
D. 图中细胞从左至右全能性依次降低
【答案】AD
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的概念：就是从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适
宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养是动物细胞工程常用的技术之一，也是动
物细胞工程的基础。
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学科网（北京）股份有限公司2、动物细胞培养条件：
（1）、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中加入一定量的
的抗生素，以防被污染。此外应定期更换培养液，以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产
生危害；
（2）、营养物质：无机物（无机盐、微量元素等）、有机物（糖、氨基酸、促生长因子等）、血清和血
浆 (提供细胞生长必须的营养成份)；
（3）适宜的温度和pH（36.5±0.5℃，7.2～7.4）；
（4、气体环境（95%的空气+5%CO₂的混合气体），其中5%CO₂气体是为保持培养液的pH稳定。
【详解】A、动物细胞培养的条件为95%的空气+5%CO₂的混合气体，其中5%CO₂气体是为保持培养液的
pH稳定，A正确；
B、红细胞是高度分化的细胞，不具有分裂能力，B错误；
C、囊胚期开始出现细胞分化，分化为滋养层细胞和内细胞团；原肠胚已有胚层分化，分化为外胚层、内
胚层，在内、外胚层之间将形成中胚层。内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育为胎
膜和胎盘。内细胞团是囊胚期胚胎的组成部分，不是原肠胚的部分，C错误；
D、随着分裂、分化的进行，图中细胞的分裂能力逐渐降低，全能性依次降低，D正确。
故选AD。
17. 利用PCR 扩增下面DNA 分子，下列叙述正确的是（ ）
5'-TAAACTTCAGGGT……TGATTTGTTGACC-3'
3'-ATTTGAAGTCCCA……ACTAAACAACTGG-5'
A. 其中一种引物的部分碱基序列应为3'-ATTTGAAGTCCCA -5'
B. 变性时，在高温的作用下双链DNA 解聚为单链DNA
C. 复性时，温度过低会导致PCR 扩增出多种DNA 片段
D. 复制n轮后，同时含有两种引物的子代DNA 分子有2n-2个
【答案】BCD
【解析】
【分析】.PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；
PCR的操作过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢
键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、引物是一段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，引物与模板链的3'端碱基
互补配对，不能是3'-ATTTGAAGTCCCA -5'，A错误；
B、PCR的过程为高温变性、低温复性、中温延伸，可见变性需要的温度最高，变性使DNA解聚为单链，
B正确；
第13页/共24页
学科网（北京）股份有限公司C、复性时，温度过低会越容易形成氢键，引物与模版的结合位点增加，导致PCR 扩增出多种DNA 片段，
C正确；
D、复制n轮后，DNA 分子有2n个，新合成的DNA链都有引物，不含引物的DNA链有两条母链，据
DNA半保留复制特性，同时含有两种引物的子代DNA 分子有2n-2个，D正确；
故选BCD。
18. 发酵工程利用谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸，从而制取谷氨酸钠（C HNaO ）。图示为谷氨酸棒状杆菌
5 8 4
合成谷氨酸并进一步生产谷氨酸钠的途径。下列叙述正确的是（ ）
注: “+”表示促进， “-”表示抑制
A. 谷氨酸的形成过程体现了基因与生物性状之间的一一对应关系
B. 培养基中的葡萄糖提供碳源，NH₄⁺提供氮源
C. 葡萄糖浓度越高，谷氨酸棒状杆菌合成的谷氨酸就越多
D. 发酵过程中不断的搅拌有助于菌种与营养物质充分接触
【答案】BD
【解析】
【分析】在谷氨酸生产过程中，谷氨酸在细胞内大量积累，会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而导致谷氨酸
合成受阻。在发酵过程中，应采用一定手段（如控制磷脂的合成或使细胞膜受损）改变细胞膜的通透性，
使谷氨酸迅速排放到细胞外面，从而解除谷氨酸对谷氨酸脱氧酶的抑制作用，提高谷氨酸产量。
【详解】A、谷氨酸的形成过程体现了多对基因控制同一性状的控制方式，即多对一的关系，A错误；
B、培养基中，提供碳源的物质为碳源，提供氮源的物质为氮源，所以，培养基中的葡萄糖提供碳源，
NH₄⁺提供氮源，B正确；
C、若葡萄糖的浓度过高，可能会导致谷氨酸棒状杆菌失水，降低其合成谷氨酸的能力，C错误；
D、发酵过程中，不断的搅拌有助于菌种与营养物质的接触，D正确。
故选BD。
19. 小肠吸收的 Ca²⁺通过Ca²⁺通道进入小肠上皮细胞，部分(Ca²⁺以Ⅰ途径从小肠上皮细胞的顶膜附近转移
至基底膜附近，通过钙泵和钙钠交换体转出细胞。钙泵是能催化ATP 水解的钙离子转运蛋白，钙钠交换体
依赖钠离子浓度梯度，将Ca²⁺运出细胞。下列叙述错误的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A. 摄入钙不足，容易导致机体出现抽搐现象
B. 钙结合蛋白增多有利于 Ca²⁺通过Ca²⁺通道进入小肠上皮细胞
C. Ca²⁺通过Ⅰ途径最终排出细胞的方式是主动运输和协助扩散
D. Ca²⁺通过Ⅱ途径以胞吐的方式排出细胞的过程不消耗能量
【答案】CD
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO、O、甘油、苯、酒
2 2
精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的
方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【详解】A、摄入钙不足，导致血液中 Ca²⁺通减少，容易导致机体出现抽搐现象，A正确；
B、Ca²⁺与钙结合蛋白结合有利于钙泵Ca²⁺将运出小肠上皮细胞，降低了小肠上皮细胞中Ca²⁺的浓度，则有
利于Ca²⁺通过Ca²⁺通道进入小肠上皮细胞，B正确；
C、Ca²⁺通过Ⅰ途径，即通过钙泵排出细胞，钙泵是能催化ATP 水解的钙离子转运蛋白，则最终排出细胞
的方式是主动运输，C错误；
D、以胞吐的方式排出细胞的过程消耗能量，D错误。
故选CD。
20. 在制备抗A抗原的单克隆抗体过程中，杂交瘤细胞在传代培养时，来自B淋巴细胞的染色体往往会随
机丢失。为解决此问题，研究者将经A抗原刺激后的B淋巴细胞，用 EBV (一种病毒颗粒)感染，获得“染
色体核型稳定”的EBV 转化细胞。EBV 转化细胞能够在选择培养基X中存活，但对乌本苷(Oua)敏感，骨
髓瘤细胞在选择培养基X中不能存活，对Oua不敏感。下图表示部分操作过程，①~⑤代表相关过程，a~g
代表相关细胞。不考虑基因互作和其他变异。下列叙述正确的是（ ）
第15页/共24页
学科网（北京）股份有限公司A. ①向小鼠注射A抗原获得a细胞
B. ③用选择培养基X筛选融合的杂交瘤细胞
C. 用EBV感染a细胞，⑤过程中可持续获得抗A抗原的单克隆抗体
D. 若未用EBV感染a细胞，通过研究g中的细胞可对抗体基因初步定位
【答案】ACD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴
细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足
够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者注射到小鼠腹腔内增殖、从细胞培养液或小
鼠腹水中获取大量单克隆抗体。
【详解】A、①向小鼠注射A抗原获得能产生相应抗体a的B淋巴细胞，A正确；
B、分析题意，EBV转化细胞能够在选择培养基X中存活，骨髓瘤细胞在选择培养基X中不能存活，故③
用选择培养基X筛选出EBV转化细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞，B错误；
C、分析题意，用EBV（一种病毒颗粒）感染，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞，由此可知，用
EBV感染a细胞，⑤过程中可持续获得抗A抗原的单克隆抗体，C正确；
D、杂交瘤细胞在传代培养时，来自B淋巴细胞的染色体往往会随机丢失，从而导致得到的杂交瘤细胞不
能产生抗体，故若未用EBV感染a细胞，通过研究g中的细胞可对抗体基因初步定位，D正确。
故选ACD。
三、非选择题 (本题共5道大题，共计55分)
21. 胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节，牛的胚胎移植在我国部分地区已经进入生产应用阶段，下图是
牛胚胎移植示意图。请回答下列问题。
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学科网（北京）股份有限公司（1）图中a指___________，配种后体内受精作用的场所是_______________，受精作用过程中
______________、_______________依次发生生理反应，防止多精入卵。
（2）胚胎移植的所需胚胎可以来自体外受精技术。为获得雌性双犊牛，可利用X、Y精子在分离介质中沉
降速度的差异进行离心，分离得到的精子需要经过__________才能与发育到________期的卵母细胞完成受
精，受精卵发育到___________期时可通过________技术获得同卵双胎，再进行胚胎移植。
（3）利用胚胎移植技术促进畜牧业发展的优势是__________________。
【答案】（1） ①. 超数排卵 ②. 输卵管 ③. 透明带 ④. 卵细胞膜
（2） ①. (精子)获能 ②. MⅡ ③. 桑葚胚或囊胚 ④. 胚胎分割(二分胚胎分割技术)
（3）充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
【解析】
【分析】分析题图：图示是牛胚胎移植示意图，a为超数排卵处理，b为收集胚胎。
【小问1详解】
用促性腺激素处理可使供体母牛超数排卵；从B牛体内获得的卵母细胞 不能直接与精子结合，需要培养
到减数第二次分裂中期才能与精子结合。配种后体内受精作用的场所是输卵管，受精作用过程中透明带、
卵细胞膜依次发生生理反应，防止多精入卵。
【小问2详解】
精子必须获能后才能与发育到MⅡ期的卵子完成受精；生产上常用桑葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎移植，
来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要想同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用胚胎
分割技术。
【小问3详解】
利用胚胎移植技术促进畜牧业发展的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
22. 土壤中95%的钾是不溶性钾，可供植物吸收利用的可溶性钾不超过全钾的2%。解钾菌是一种能将土壤
中不溶性钾转化为可溶性钾的细菌。某研究小组从土壤中筛选出高效解钾菌制成生物菌肥。回答下列问题。
（1）初筛解钾菌时，以去离子水反复冲洗的钾长石粉为唯一的钾源配制培养基，推测钾长石粉是
______________（填“可溶性钾”或“不溶性钾”），该培养基从功能上分类属于____________培养基。
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学科网（北京）股份有限公司（2）为了解土壤中解钾菌的数量，称取10g土样按照右图进行操作，将接种后的平板置于适宜温度等条件
下培养，菌落稳定后统计不同稀释度下的菌落数，结果如图。过程a所用的接种方法为___据图计算，10g
土样中含有的解钾菌数量为___________个。此方法统计的解钾菌数量比实际的少，原因是______ 。
（3）为进一步探索扩增某高效解钾菌的培养条件，小组成员探究相同条件下不同氮源对菌体细胞数目的
影响，利用火焰分光光度仪测定菌体细胞的数目。测定结果如图。
实验中还需增加一组_______做对照，来检测培养基是否彻底灭菌。图中的氮源作为探索条件不合理的是
______，原因为________。由实验结果可知，菌株生长最适氮源是______。
（4）将筛选出的高效解钾菌菌种扩大培养后与其它微生物一同添加到有机肥中制成生物菌肥，土壤中增
施生物菌肥的优点有______________________。(答一点即可)
【答案】（1） ①. 不溶性钾 ②. 选择
（2） ①. 稀释涂布平板法 ②. 2.9×107 ③. 两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的只
是一个菌落
（3） ①. 无接种的空白培养基 ②. 硝酸钾 ③. 本实验目的是筛选能分解不溶性钾的解钾菌，
硝酸钾中的钾会干扰实验结果 ④. 蛋白胨
（4）增加土壤中可溶性无机盐量/减少化肥使用/改良土壤结构，促进植物生长
【解析】
【分析】微生物的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等。筛选目的微生物必须使用选择培养基。从
土壤中分离微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。常用的接种方
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学科网（北京）股份有限公司法主要有稀释涂布平板法和平板划线法。
【小问1详解】
解钾菌是可将不溶性钾转化为可溶性钾的细菌，钾长石粉为唯一的钾源配制培养基筛选解钾菌，故钾长石
粉是不溶性钾，该培养基在功能上属于选择培养基。
【小问2详解】
由图可知，过程a的接种方法为稀释涂布平板法，10g土样中含有的解钾菌数量为（288+290+292）
÷3÷0.1×103÷0.1=2.9×107，由于两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的只是一个菌落，故此方法统
计的解钾菌数量比实际的少。
【小问3详解】
检测培养基是否彻底灭菌，用无接种的空白培养基，作为对照组。本实验目的是筛选能分解不溶性钾的解
钾菌，硝酸钾中的钾会干扰实验结果，图中的氮源作为探索条件不合理的是硝酸钾。由图可知，蛋白胨培
养基上的菌体细胞密度最高，是菌株最适生长的氮源。
【小问4详解】
土壤中增施生物菌肥的优点有：增加土壤中可溶性无机盐量，减少化肥使用，改良土壤结构，促进植物生
长。
23. 线粒体是细胞的“动力车间”。当线粒体发生损伤时，其质量控制系统会根据受损程度，通过不同途
径清除受损线粒体。
（1）通常线粒体受到高强度损伤会发生外围分裂，产生大小不一的两个子线粒体，其中较小的子线粒体
不包含复制性DNA(mtDNA)，被自噬泡包裹形成自噬体后与来自______(填细胞器名称)的溶酶体融合，再
被______(填细胞器名称)合成的水解酶分解，发生线粒体自噬(图1)。外围分裂可使线粒体数量________(填
“增加”或“减少”或“不变”)。
（2）科研人员发现正常细胞中轻度损伤的线粒体，还可通过进入迁移体(细胞移动过程中由细胞膜参与，
在尾部形成的一些未脱落的小囊泡)释放到细胞外，并将该过程命名为线粒体胞吐(图2)。
①迁移体膜的基本支架是_________，形成过程依赖生物膜的_______性，迁移体膜________(填“属于”或
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学科网（北京）股份有限公司“不属于”)细胞的生物膜系统。
②受损的线粒体可在马达蛋白的协助下沿锚定、支撑细胞器的_________运往迁移体，已知马达蛋白包括
驱动线粒体向细胞内侧运动的蛋白和向外侧运动的蛋白，用药物 CCCP 处理细胞使线粒体受损，得到两种
马达蛋白的蛋白电泳图(图3)， 可知增强蛋白_________(填“KIF5B”或“DYNLL1”)的表达量可以加强
线粒体胞吐。
③某研究小组想验证线粒体胞吐现象，利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物 CCCP 处
理细胞后，观察到_____________，则可初步验证。
【答案】（1） ①. 高尔基体 ②. 核糖体 ③. 不变
（2） ①. 磷脂双分子层 ②. (一定的)流动性##结构特性 ③. 属于 ④. 细胞骨架 ⑤.
KIF5B ⑥. 红色荧光、绿色荧光重叠
【解析】公众号：高中试卷君
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，对于维持细胞的形态、保持细胞内部结构
的有序性以及细胞的运动、物质运输、能量转换、信息传递等生命活动都具有重要意义。细胞骨架就像细
胞的“骨骼”和“肌肉”，为细胞提供了结构支持和功能保障。
【小问1详解】
图中显示，线粒体受到高强度损伤会发生外围分裂，产生大小不一的两个子线粒体，其中较小的子线粒体
不包含复制性DNA(mtDNA)，被自噬泡包裹形成自噬体后与来自高尔基体的溶酶体融合，再被核糖体合成
的水解酶分解，发生线粒体自噬，该过程说明溶酶体是细胞中的消化车间，能维持内部环境的稳定，同时，
外围分裂不会引起线粒体数量“增加”或“减少，而使线粒体保持不变。
【小问2详解】
①迁移体是细胞移动过程中由细胞膜参与，在尾部形成的一些未脱落的小囊泡，可见迁移体的膜属于生物
膜，其膜结构的基本支架是磷脂双分子层，形成过程依赖生物膜的流动性，迁移体膜属于细胞的生物膜系
统。
②受损的线粒体可在马达蛋白的协助下沿锚定、支撑细胞器的细胞骨架运往迁移体，已知马达蛋白包括驱
动线粒体向细胞内侧运动的蛋白和向外侧运动的蛋白，用药物CCCP 处理细胞使线粒体受损，得到两种马
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学科网（北京）股份有限公司达蛋白的蛋白电泳图， 可知增强蛋白KIF5B的表达量可以加强线粒体胞吐，因为图中显示用药物CCCP
处理线粒体后，KIF5B蛋白的合成量随着CCCP浓度的增加而增加。
③某研究小组想验证线粒体胞吐现象，利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物 CCCP
处理细胞后，观察到红色荧光、绿色荧光重叠，说明受损的线粒体进入到迁移体内，则可初步验证。
24. 流程图是生物学研究中模型构建的一种表现形式。回答下列问题。
（1）半夏是我国常用的传统中药材，经过Ⅰ、Ⅱ阶段产生半夏试管苗C。
①若要快速繁殖有优良性状的半夏，所给细胞中不能作为外植体的是________ (填“表皮细胞”或“叶肉
细胞”或“成熟筛管细胞”)，在Ⅰ、Ⅱ阶段中发生基因选择性表达的是________阶段，A、B细胞中的蛋
白质种类 ________ (填“完全不”或“不完全”或“完全”)相同。
②若要培育半夏新品种，常常用射线、化学物质等处理图中 的________ (填“A”或“B”或“C”)， 原
因是________。
（2）iPS 细胞增殖分化后能形成多种组织细胞，可用于多种疾病的治疗。科学家将4种基因导入小鼠成纤
维细胞后，经过_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)阶段的变化产生 iPS细胞，该过程类似于植物组织培养的
________过程。科研人员已成功将Ⅱ型糖尿病病人的体细胞经重编程后诱导成iPS细胞，并定向分化为胰
岛组织回植患者体内，科学家普遍认为 iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，原因是_______________。
(答一点即可)
（3）上述流程是否可以表示动物细胞培养技术的流程_________(填“是”或“否”)，说明理由:
_____________。
【答案】（1） ①. 成熟筛管细胞 ②. Ⅰ、Ⅱ ③. 不完全 ④. B ⑤. 这种细胞一直处在不
断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响产生突变
（2） ①. Ⅰ ②. 脱分化 ③. iPS 细胞来自病人的体细胞，不发生免疫排斥/无需破坏胚胎不涉及
伦理问题
（3） ①. 否 ②. 动物细胞培养只涉及细胞增殖，不涉及细胞分化。
【解析】
【分析】根据图示分析可知，过程Ⅰ是脱分化，过程Ⅱ是再分化。
【小问1详解】
由于成熟筛管细胞没有细胞核，而表皮细胞和叶肉细胞都有细胞核，所以在所给细胞中不能作为外植体的
是成熟筛管细胞。根据图示分析可知，过程Ⅰ是脱分化，过程Ⅱ是再分化，在Ⅰ、Ⅱ阶段中都会发生基因
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学科网（北京）股份有限公司选择性表达。A、B细胞的分化状态不同，所以两个细胞中的蛋白质种类不完全相同。由于B细胞处于未
分化的状态，这种细胞一直处在不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响产生突变，所以若
要培育半夏新品种，常常用射线、化学物质等处理图中的B细胞。
【小问2详解】
根据题干信息可知，iPS 细胞增殖分化后能形成多种组织细胞，iPS 细胞是未分化的细胞，所以将4种基因
导入小鼠成纤维细胞后，经过Ⅰ阶段后阶段的变化产生 iPS细胞，由分化后的小鼠成纤维细胞转变为未
分化的iPS细胞，该过程类似于植物组织培养的脱分化过程。因为iPS 细胞来自病人的体细胞，不发生免
疫排斥/无需破坏胚胎不涉及伦理问题，所以科学家普遍认为 iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【小问3详解】
根据图示分析可知，过程Ⅰ是脱分化，过程Ⅱ是再分化。因为动物细胞培养只涉及细胞增殖，不涉及细胞
分化，所以上述流程不可以表示动物细胞培养技术的流程。
25. 稻米直链淀粉含量越高，米饭的粘性、柔软性和光泽度越差。直链淀粉的合成受蜡质基因编码的淀粉
合成酶控制。运用转基因技术可有效改良水稻品质，请回答下列问题。
（1）反义基因是指反向连接在启动子之后的基因，其转录时的模板为目的基因模板链的互补链。依据反
义基因技术原理示意图(图1)，推测将水稻的蜡质基因的反义基因导入水稻细胞后可____(填“抑制”或
“促进”)内源蜡质基因的表达，机理是_____________________________。
（2）据图2分析，为构建含反义蜡质基因的重组质粒，在扩增蜡质基因时，应在a、b两侧所用引物的
_______端(填“3'”或“5'”)分别添加_______限制酶和________限制酶的识别序列，这两个限制酶的识别
序列要从农杆菌的Ti 质粒的T-DNA 上的限制酶识别序列中选择出来，原因是_____________________。
（3）与未导入反义蜡质基因的水稻对照，以______________的含量为测定指标确定水稻淀粉品质是否得
到改良。
（4）为保证转基因产品的安全性，常需剔除标记基因。潮霉素可破坏植物细胞中核糖体的功能，常将抗
潮霉素基因(为标记基因)与目的基因共同插入T-DNA，得到的转基因植物的后代中同时存在目的基因和标
记基因，但标记基因很难剔除。图3所示为一种剔除标记基因的策略。据图分析，按整合外源基因的种类
分类，最初水稻愈伤组织细胞有_______种转化类型，其中_______________类型的愈伤组织培育成的F₀植
株自交产生F₁，从其子代中可筛选出只含反义蜡质基因的水稻，达成目标。
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学科网（北京）股份有限公司【答案】（1） ①. 抑制 ②. 反义蜡质基因与蜡质基因转录的 mRNA 会碱基互补配对，mRNA 不
能与核糖体结合阻碍蜡质基因的翻译过程
（2） ①. 5' ②. BamH I ③. HindIII ④. Ti 质粒上的 T-DNA 转移到被侵染的细胞， 并将
其整合到该细胞的染色体DNA 上
（3）淀粉合成酶(或直链淀粉)
（4） ①. 3 ②. 含抗潮霉素基因和反义蜡质基因
【解析】
【分析】1、基因工程的操作步骤是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受
体细胞、目的基因的检测与鉴定。
2、农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到
被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入
Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。
【小问1详解】公众号：高中试卷君
由于蜡质基因的反义基因转录是的模板链为目的基因（蜡质基因）模板链的互补链，所以蜡质基因的反义
基因转录形成的mRNA可与蜡质基因转录形成的mRNA碱基互补配对，从而使核糖体不能与mRNA结合，
因此抑制翻译过程，所以反义基因片段导入水稻细胞后可抑制内源蜡质基因的表达。
【小问2详解】
PCR扩增时需要引物，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，若要在蜡质基因的两端添
加限制酶识别序列，可以在设计引物时，在引物的5'端设计加上限制酶识别序列，不能把限制酶识别序列
加到引物的3’端，否则会影响引物和模板DNA结合。在选择限制酶切割位点时，限制酶不能破坏目的基
因和质粒上的调控组件，且应在启动子和终止子之间，所以不能选择XhoⅠ（破坏蜡质基因）和SmaⅠ（在
启动子和终止子之外），由于质粒上没有EcoR Ⅰ限制酶切割位点，为了保证反义蜡质基因与质粒能够连
接在一起，需要在蜡质基因的两端加入限制酶BamH I和HindIII的识别序列。由于构建的反义蜡质基因重
组质粒要能保证反义蜡质基因转录的模板是蜡质基因模板链的互补链，所以蜡质基因a端应连接到靠近质
粒中终止子的位置，b端应连接到靠近质粒中启动子的位置，应在a、b两侧所用引物的5’端分别添加
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学科网（北京）股份有限公司BamH I和HindIII的识别序列。在扩增蜡质基因的引物5'端添加的这两种限制酶识别序列要从农杆菌的
Ti 质粒的T-DNA 上的限制酶识别序列中选择出来，原因是Ti 质粒上的 T-DNA 转移到被侵染的细胞， 并
将其整合到该细胞的染色体DNA 上。
【小问3详解】
与未导入反义蜡质基因的水稻相比，导入反义蜡质基因的水稻中蜡质基因表达受阻，淀粉合成酶含量减少，
导致水稻中直链淀粉含量降低，所以我们可以根据水稻中淀粉合成酶的含量或直链淀粉含量为测定指标确
定水稻淀粉品质是否得到改良。
【小问4详解】
按整合外源基因的种类分类，最初水稻愈伤组织细胞有3种转化类型，分别是只导入抗潮霉素基因、只导
入反义蜡质基因、导入抗潮霉素基因和反义蜡质基因，由于T-DNA可以转移到受体细胞的染色体DNA上
且导入的数目、位置是随机的，我们可以将筛选出含抗潮霉素基因和反义蜡质基因类型的愈伤组织培育成
的F₀植株，然后F₀植株自交产生F₁，从其子代中可筛选出只含反义蜡质基因的水稻，可以达成目标。
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学科网（北京）股份有限公司
