专题10 生物技术与工程-备战2023-2024学年高二生物下学期期末真题分类汇编（浙江专用）

专题10 生物技术与工程 01 发酵工程 一、单选题 1．（22-23高二下·浙江衢州·期末）某兴趣小组从土壤中分离和计数分解尿素的微生物，下图结果最能达到实验目的的是（    ） A． B． C．   D．   2．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）下列关于培养基种类、配制、灭菌等叙述，正确的是（    ） A．尿素固体培养基从功能上看属于选择和鉴别培养基 B．在固体培养基中加入无菌水稀释，可直接用于细菌的扩大培养 C．纯化微生物、植物组织培养和动物细胞培养时所用的都是固体培养基 D．用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌时，初期需排气1-2次，否则温度达到压力达不到 3．（21-22高二下·浙江金华·期末）下列发酵产品不属于微生物代谢产物的是（    ） A．Bt杀虫剂 B．酒精 C．青霉素 D．单细胞蛋白 4．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）发酵产品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。下列有关发酵技术和发酵产品的叙述，正确的是（    ） A．泡菜制作过程中坛内增加的液体主要来自微生物的代谢 B．酵母菌不能直接利用糯米中的淀粉进行发酵得到糯米酒 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．果醋制作过程中醋酸菌的碳源和氮源都可来自于果酒发酵产生的酒精 5．（22-23高二下·浙江宁波·期末）利用传统发酵技术制作黄酒的流程主要为：制曲→浸米→蒸米→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述正确的是（    ） A．与发酵工程制酒相比，传统发酵涉及的菌种通常较少 B．浸米有利于淀粉水解产生酒精，从而提高酒的产量 C．蒸米完成后，为避免杂菌污染要立刻拌曲 D．入缸发酵时，不能将小米装满发酵缸 6．（21-22高二下·浙江宁波·期末）下列关于微生物培养的叙述，正确的是（    ） A．好氧微生物菌种一般保藏在低温、干燥和充足氧气的条件下 B．微生物培养时，试管口加棉塞利于管内厌氧微生物的生长 C．在肉类加工厂附近的污水和污泥中，可分离出能合成蛋白酶和脂肪酶的微生物 D．制作泡菜与果酒所用的微生物代谢类型相同 7．（22-23高二下·浙江温州·期末）下列关于发酵工程的叙述错误的是（    ） A．培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌，发酵过程中需要补充灭菌的培养液和空气 B．发酵产品包括微生物菌体本身或代谢产物，可通过过滤、离心、蒸馏等方法纯化 C．制作泡菜时，腌制的时间和食盐用量都会影响亚硝酸盐含量 D．在果酒发酵过程中，葡萄汁要装满发酵瓶以利于厌氧呼吸生产酒精 8．（21-22高二下·浙江温州·期末）圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨，用于合成蛋白质等含氮的有机物，是异养需氧型的原核生物。某兴趣小组对土壤中的圆褐固氮菌进行计数，下列有关叙述错误的是（    ） A．要想获得圆褐固氮菌的菌种，应选择表层的土壤 B．本实验可采用稀释涂布平板法进行计数 C．在培养圆褐固氮菌的选择培养基中不需要加入氮源 D．本实验需要设置LB液体培养基作为对照组 9．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图。        下列叙述错误的是（    ） A．步骤②的液体培养基含有的唯一氮源是尿素 B．步骤③的平板培养基是加入了适量尿素的LB固体培养基 C．步骤③采用稀释涂布平板法接种，期待获得能分解尿素细菌的单菌落 D．步骤④挑取③中菌落分别接种，可通过溶液pH的变化比较细菌分解尿素的能力 10．（21-22高二下·浙江绍兴·期末）影响发酵工程的因素很多，下列叙述错误的是（    ） A．发酵工程需考虑培养基的来源和转化效率 B．培养基中各种营养物质的比例也会影响微生物的生长 C．发酵生产中，需要随时监控影响发酵过程的各种环境条件 D．选育获得优良菌种后，可以长期传代并用于大规模发酵生产中 11．（22-23高二下·浙江宁波·期末）β苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β苯乙醇的酵母菌突变株，然后将该突变株扩大培养后用于白酒生产。下列叙述正确的是（    ） A．该培养过程包括配制培养基、灭菌和培养三个步骤 B．配制培养基时应加入β苯乙醇作为唯一碳源 C．培养阶段需保证培养液适宜的pH和充足的溶氧量 D．所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和干热灭菌 12．（21-22高二下·浙江绍兴·期末）常利用尿素固体培养基的选择作用，对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数，下列叙述正确的是（    ） A．分解尿素的细菌是以尿素的分解产物CO2作为碳源 B．尿素固体培养基的平板中只有少数肉眼可见的菌体 C．脲酶需要经过内质网和高尔基体的加工后，才具有生物学活性 D．本实验采用的接种方法是稀释涂布法，涂布不均匀会致实验结果偏小 13．（22-23高二下·浙江杭州·期末）某县拟建设红梨加工区及相关配套设施，用于生产果酒、果醋、饮料等系列产品。研究人员开展研究，其部分产品设计流程如下图。 新鲜红梨汁果酒果醋红梨醋饮 下列叙述正确的是（    ） A．过程甲新鲜红梨汁接种酵母菌后进行高压蒸汽灭菌 B．过程甲向红梨汁通入无菌空气对酵母菌的增殖不利 C．过程乙可以用平板划线法调查发酵液中醋酸菌的数量 D．过程乙的发酵程度可用发酵罐内的醋酸含量来判断 14．（22-23高二下·浙江湖州·期末）为研究不同浓度的酒精对桑葚果酒制醋的影响，研究小组进行了发酵实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．各组的醋酸菌接种量可以不同 B．果醋发酵时应严格密封以防杂菌进入 C．果醋中的产酸量随酒精度增加而增加 D．过高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长 （22-23高二下·浙江舟山·期末）阅读下列材料，完成下面小题： 金黄色葡萄球菌（SAU）是细菌性肺炎的病原体之一，感染时常用红霉素、庆大霉素、万古霉素、氯霉素等抗生素治疗，研究人员分别将含上述等量抗生素的四张相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48h，药敏实验结果如下图所示。    15．下列关于金黄色葡萄球菌药敏实验的叙述，错误的是（    ） A．需增加使用含等量无菌水的相同滤纸片作空白对照 B．结果显示金黄色葡萄球菌对红霉素的敏感性较强 C．测量抑菌圈直径时可直接在培养皿底上测量 D．可将菌液用接种环均匀涂布在LB培养基上制成试验菌平板 16．图中庆大霉素（b）的抑菌圈内出现了抗药性的金黄色葡萄球菌菌落，下列叙述正确的是（    ） A．抑菌圈内出现菌落是由于庆大霉素使SAU发生了抗药性变异 B．抗药性的变异来源于SAU的基因突变或染色体畸变 C．挑取抑菌圈内的菌落重复上述药敏实验，b的抑菌圈将变小 D．抑菌圈中离纸片越远的菌落对庆大霉素的抗药性越强 17．（22-23高二下·浙江台州·期末）醋酸菌是原核生物，在有氧条件下可将乙醇氧化成醋酸，有些醋酸菌还能氧化醋酸生成CO2和H2O，反应如下图，乙醇制醋结束后通常会加入食盐。下列叙述正确的是（    ） 乙醇乙醛醋酸 CO2+H2O A．O酶与乙醇结合后一定不会发生形变 B．P酶为乙醛生成醋酸的过程提供能量 C．醋酸菌的生物膜系统为Q酶提供了附着位点 D．食盐作用可能是防止醋酸继续生成CO2和H2O 18．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）臭鳜鱼是徽菜代表之一，利用新鲜鳜鱼为原料，配以食盐、香辛料等在25~28℃条件下由乳酸菌等多种微生物共同发酵制得。下列叙述错误的是（    ） A．新鲜鳜鱼宰杀后，用高度白酒进行灭菌 B．食盐既能调味，还具有防腐作用 C．腌制时，要将鱼体整齐叠放并压实 D．发酵条件不当，会导致食品安全问题 19．（22-23高二下·浙江丽水·期末）黄原胶具有高黏弹性和良好的水溶性，常作为食品添加剂。工业上以蔗糖和黄豆饼粉培养好氧型的高产黄单胞杆菌，提取加工其发酵产物制备黄原胶。下列叙述错误的是（    ） A．应选择无叶轮和排气口的密封式发酵罐 B．蔗糖和黄豆饼粉在发酵过程均可作为碳源 C．高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐 D．发酵温度和时间均会影响黄原胶的产量 20．（22-23高二下·浙江台州·期末）某同学利用新鲜青菜头进行榨菜制作，取新鲜青菜头洗净、晾干后浸泡在5%的盐水中，然后进行混合接种、单接种和不接种，在室温（25℃）发酵，结果如下表。 组别 主要风味特点 发酵成熟时间（d） 自然发酵 有明显发酵香味，较脆 25 明串珠菌 香味较淡，脆度一般 22 乳杆菌 香味明显，偏酸，较脆 20 混菌发酵 发酵香味浓郁，脆嫩 20 注：混菌发酵表示明串珠菌和乳杆菌配比为1：1。 据上述实验结果分析错误的是（    ） A．5%的盐水既能调味又能抑制杂菌生长 B．混菌发酵中菌种比例1：1为最优配比 C．单菌种发酵风味不及混合菌种发酵 D．混合接种比不接种发酵效果更好 二、非选择题 21．（22-23高二下·浙江金华·期末）放线菌种能产生大量的生物活性物质，如抗生素、酶和酶的抑制剂等，是一类具有较大的实用价值和开发潜力的微生物。回答下列问题： (1)土壤中放线菌的分离： ①将1g采集的土样制成10-2稀释液的方法是 。依此方法制备出10-3、10-4、10-5稀释液。 ②用 各取0.1mL不同的稀释液分别加入对应的含酚培养基中。相同条件下添加酚后培养基中形成的菌落数量明显减少。据此推测，酚的作用是 。 ③在酒精灯旁打开培养皿，用玻璃刮刀将稀释液均匀地涂布在培养基表面。适宜条件下培养后获得 。 (2)研究者利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌，过程如下图：    ①收集上述两种菌丝体，通过酶解法除去 ，分离原生质体，置于 中以维持细胞形态备用。 ②将两种原生质体悬液等量混合，加入适量 处理一段时间。影响原生质体融合效率的因素有 （写出两点）。 ③终止反应并洗涤后，取一定量混合液接种于 （固体/液体）培养基，恒温培养。待形成菌落后根据菌落特征，选出融合菌株。 22．（22-23高二下·浙江宁波·期末）味精的主要成分是谷氨酸的钠盐，目前主要利用谷氨酸棒杆菌发酵生产谷氨酸。为了提高谷氨酸产量，科研人员不断优化培养条件，以获得最佳发酵工艺。回答下列问题： (1)纯种菌株的获取：采集5cm深的土壤样品，与适量的无菌水充分混合形成 ，采用 法将菌液接种到细菌选择性培养基平板上，通过观察菌落形态，从平板上挑取生长较好的谷氨酸棒杆菌的 ，转入培养基临时保存。 (2)菌株的培养：将斜面培养基上保存的谷氨酸棒杆菌接种到 培养基中，32℃摇床培养，以达到 菌株的目的。每隔一段时间利用 ，在显微镜下计算样品中谷氨酸棒杆菌的数量，了解菌株的生长周期，并通过初筛、复筛，确定谷氨酸棒杆菌菌株具有高产谷氨酸的能力。 (3)发酵条件的优化：在基础发酵培养基的基础上，科研人员利用不同碳源种类（葡萄糖、蔗糖）、无机氮源种类（尿素、硝酸钾）、初始pH（5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5）探究谷氨酸棒杆菌产生谷氨酸量的联合影响，实验结果如下图。    根据实验结果，选择 组合获得的谷氨酸产量最高，这可作为最优发酵条件。此外，温度对发酵的影响是多方面的，原因是 （写出2点即可）。 (4)谷氨酸棒杆菌的发酵：为了满足工业大规模发酵的需要，往往在接种发酵之前，对菌种进行 。根据菌株的生长周期及发酵进程，需要及时向发酵罐内添加 ，满足谷氨酸棒杆菌的生长需求，以提高谷氨酸产量。发酵90小时后，发酵罐内的谷氨酸浓度不再增加，可停止发酵。因此，合适的发酵周期是 小时。 (5)谷氨酸的获得：发酵结束后，需对发酵液的产物进行分离、 ，获得的谷氨酸需要进行质量检查，进一步加工合格后才能成为产品。 23．（20-21高二下·浙江宁波·期末）戴口罩、勤洗手是预防常见传染病的有效措施。为衡量某免洗洗手凝胶的清洗效果，研究人员检测了凝胶洗手前后，手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程见下图。回答下列问题： （1）在进行实验前需要配制培养基，通常包括计算、称量、溶解、调pH、分装、灭菌等环节，其中调pH的过程 （填“需要”/“不需要”）在酒精灯火焰旁进行。为检验培养基是否灭菌彻底，可 。 （2）为统计洗手前手部细菌的数量，应选择的接种方法是 （填“稀释涂布平板法”或“平板划线法”）。除该方法外，还可使用血细胞计数板计数，但所得数据往往比前者 。 （3）根据上图所示的步骤得出的实验结果可信度较低，为了提高实验结果的可信度，请给出两点建议：① ，② 。 （4）培养一段时间后可根据 （至少填两项）等菌落特征初步判断培养基上菌种的类型。为了计算洗手前手部单位面积的细菌数量，除上图所给的信息外，还需要知道 。 24．（21-22高二下·浙江温州·期末）回答下列（一）、（二）小题： （一）中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。 回答下列问题： (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为 ，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用 的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。取10mL培养液加入90mL无菌水，混匀，静置后取上清液并稀释，将0.1mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则每毫升样液中微生物数量为 个。此外，选育优良菌株的方法还有 等。 (2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是 。 (3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中 可能是高密度培养的限制因素。 (4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌 。 （二）如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题： (5)图中B过程是 ，cDNA文库 （填“大于”“等于”或者“小于”）基因组文库。 (6)为在短时间内大量获得目的基因，可用 扩增的方法，此方法中的每次循环可分为 延伸、退火三个步骤。 (7)目的基因获取之后，需要进行 ，此步骤是基因工程的核心。 (8)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是 ，检测此基因在植物中是否表达成功，可以用 技术进行检测。 (9)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性需要对现有蛋白质进行改造，这要通过被称为第二代基因工程的蛋白质工程。首先要设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的 。 25．（21-22高二下·浙江温州·期末）Ⅰ、已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题： (1)显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用 染色。 (2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以 为唯一碳源的固体培养基进行培养。 (3)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用 直接计数：若要测定其活菌数量，可选用 法进行计数。若向3个培养皿中依次添加0．1mL稀释倍数为105的菌液后，3个培养皿中生长的菌落数依次为31个、30个、32个，求1mL原菌液中含 个菌落。 (4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为6mg、1mg、4mg，则上述三个温度中， ℃条件下该酶活力最小。为进一步确定该酶的最适温度，应围绕 ℃前后设计后续实验。 Ⅱ、表中是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题： 限制酶 BamHI BclI Sau3AI HindIII 识别序列及切割位点 ↓GGATCC   CCTAGG↑ ↓TGATCA   ACTAGT↑ ↓GATC   CTAG↓ ↓AAGCTT   TTCGAA↑ (5)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用 两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过 酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于 态的大肠杆菌。 (6)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加 ，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中 。 (7)若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为 ，对于该部位，这两种酶 （“都能”、“都不能”或“只有一种酶能”）切开。 (8)若用Sau3AI切图1质粒最多可能获得 种大小不同的DNA片段。 02 细胞工程与胚胎工程 一、单选题 1．（21-22高二下·浙江宁波·期中）下列属于植物克隆和动物克隆共有的培养方法是（    ） A．悬浮培养 B．贴壁培养 C．愈伤组织培养 D．原生质体培养 2．（22-23高二下·浙江金华·期末）某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养过程中，将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙述正确的是（    ） A．瓶口密封可有效的防止污染 B．瓶口密封可有效的防止接触抑制 C．瓶口密封会导致培养基呈弱酸性 D．瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快 3．（21-22高二下·浙江绍兴·期末）下列有关动植物细胞工程的叙述，错误的是（    ） A．克隆培养法获得的有限细胞株具有多种多样的基因型 B．动物成熟体细胞一般需要通过核移植才能克隆繁殖 C．制备单克隆抗体时，主要利用了动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 D．胡萝卜根细胞脱分化形成愈伤组织后全能性表达能力会增大 4．（22-23高二下·浙江金华·期末）将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞（下图标号1）注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠（Mc）。部分过程的示意图如下，图中标号表示结构或过程。下列叙述错误的是（    ）    A．1经分裂分化后能成Mc的多种组织 B．3进行体外胚胎干细胞培养可获得Mc C．4将发育成胎膜和胎盘的一部分 D．5过程需对代孕小鼠进行同期发情处理 5．（22-23高二下·浙江湖州·期末）“细胞培养肉”技术是一种新型动物蛋白生产技术，其主要过程如下图所示，下列叙述正确的是（    ）    A．过程①需用胰蛋白酶进行处理 B．在生物反应器中培养的细胞丧失了贴壁生长的特性 C．过程②获得的肌肉组织可继续培养发育形成动物个体 D．生物反应器中加入血清是为了提供抗体以防止杂菌污染 6．（22-23高二下·浙江宁波·期末）通过植物组织培养技术，可以把外植体培养成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株。下列叙述正确的是（    ） A．发芽培养基中的生长素浓度高于细胞分裂素浓度 B．生根培养基的营养物质浓度通常高于发芽培养基 C．愈伤组织发育为完整植株必须先再分化为胚状体 D．无菌栽培的试管苗茎段作为外植体时无需对其消毒 7．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）中国科学家利用与克隆“多莉”羊类似的核移植方法，结合表观遗传学修饰技术，促进体细胞核重新编程，从而成功培育出两只体细胞克隆猕猴“中中”和“华华”，这意味着可以产生遗传背景上相同的大批猕猴群来研究人类疾病与健康。下列叙述正确的是（    ） A．体细胞克隆猕猴的遗传物质与核供体相同 B．克隆猕猴利用了体外受精、细胞培养、胚胎移植技术 C．表观遗传学修饰的作用是促进体细胞核基因的表达 D．克隆猕猴的遗传背景相同，可以提高实验研究的可信度 8．（22-23高二下·浙江温州·期末）据报道，世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛，实验室只留有冷冻的北方白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种，下列叙述错误的是（    ） A．体外受精需要对精子进行获能处理使其具有受精的能力 B．用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆可以产生多个子代，形成种群 C．用胚胎分割技术对囊胚阶段的胚胎进行分割，要注意将内细胞团均等分割 D．这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性降低且野外生存能力下降 9．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）从动物组织分离的细胞在体外培养中持续增殖和生长的时间，称为培养细胞的生命期。培养细胞的生命期如图所示。    下列叙述正确的是（    ） A．原代培养物经首次传代成功后即成为细胞系 B．随着细胞传代次数增加，传代的间隔时间显著变大 C．有限细胞系培养过程中会出现接触抑制现象，而无限细胞系不会 D．在细胞系的形成过程中，传代期细胞传代培养一次，细胞增加一倍 10．（22-23高二下·浙江台州·期末）神经纤维蛋白-1（NRP-1）可促进肿瘤血管的形成，研究人员利用小鼠制备抗NPR-1的单克隆抗体，利用该药物靶向治疗乳腺癌，取得了良好效果。下列叙述错误的是（    ） A．多次注射NRP-1可使鼠产生更多的B淋巴细胞 B．B淋巴细胞和骨髓瘤细胞都可克隆形成无限细胞株 C．可利用发酵罐大量生产抗NPR-1的单克隆抗体 D．抗NPR-1单抗可抑制肿瘤血管形成来治疗乳腺癌 11．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）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。下列叙述正确的是（    ）    A．为获得更多的囊胚，需采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B．动物细胞培养和胚胎体外培养的培养液中通常都需要添加血清等物质 C．用胰蛋白酶处理囊胚，得到的细胞均为胚胎干细胞 D．b处细胞的形态结构与a处细胞不同，但不是细胞分化的结果 12．（22-23高二下·浙江宁波·期末）为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。据图分析，相关叙述正确的是（    ）    A．①对外植体消毒可用酒精和次氯酸钠，②应持续照光以诱导外植体的脱分化 B．与辐射处理愈伤组织相比，辐射处理芽或根能提高获得优良变异株的概率 C．②过程中的细胞代谢类型为自养需氧型 D．诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根，不是在同一个锥形瓶内完成的 （22-23高二下·浙江舟山·期末）阅读下列材料，完成下面小题： 2023年春季，我国多地爆发甲型流感（甲流）。甲流是由甲流病毒HIN1引起的急性呼吸道感染，感染后常出现咽痛、咳嗽、发热等症状，接种甲流疫苗是预防甲流的有效方法。甲流病毒H1N1表面的血凝素抗原（HA）可识别宿主细胞的特定受体，利用杂交瘤技术制备的抗HA单克隆抗体可用于快速诊断甲流病毒的感染。 13．下列关于机体对抗甲流病毒H1N1的叙述，正确的是（    ） A．B淋巴细胞的增殖分化需要甲流病毒和淋巴因子两个信号的刺激 B．初次感染甲流病毒后，浆细胞识别病毒并产生相应抗体清除血液中的病毒 C．人体感染甲流病毒后没有出现发热症状，说明机体没有发生免疫反应 D．注射甲流疫苗后，机体会产生更多的抗体和记忆细胞，不会再感染甲流 14．为制备抗HA的单克隆抗体，研究人员设计技术路线如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．图中小鼠多次注射HA后，从肝脏中获取B淋巴细胞 B．经选择培养后获得的杂交瘤细胞均能产生抗HA抗体 C．用多孔细胞板培养时每孔至少含有1个细胞 D．为获得纯度较高的抗HA抗体，扩大培养时一般不添加动物血清 15．（22-23高二下·浙江台州·期末）研究人员利用菊花花蕾、叶片和茎3种不同外植体，调节培养基中6-BA、NAA的浓度和配比，从而诱导愈伤组织的形成和植株再生，结果如下表。下列叙述错误的是（    ） 外植体 接种外植体数（个） 愈伤组织数（块） 出苗数（株或丛） 花蕾 50 35 35 叶片 25 10 5 茎 50 15 2 A．根据外植体不同，选用花蕾培养属于植物组培中的器官培养 B．叶片经脱分化形成愈伤组织后，仍保留原有细胞的结构和功能 C．带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗 D．据表可知，外植体的愈伤组织诱导率和出苗率：花蕾>叶片>茎 16．（22-23高二下·浙江丽水·期末）次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷为细胞生存的关键成分。科学家在研究基因定位时，将不能利用次黄嘌呤的人体突变细胞株（HGPRT—）和不能利用胸腺脱氧核苷的小鼠突变细胞株（TK—）进行融合，融合细胞在培养过程中人的染色体会逐代随机丢失。经选择培养基筛选后，得到3株稳定的细胞株，如下表。下列叙述错误的是（    ） 细胞株编号 甲 乙 丙 所含人染色体编号 11，14，17，22 7，11，14，17 5，7，17，21 A．可用聚乙二醇或灭活病毒诱导人和小鼠细胞融合 B．增殖过程中的细胞株甲最多含有8条人的染色体 C．该选择培养基中应缺乏次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷 D．由表中信息可推测人的TK基因可能位于17号染色体上 17．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）植物原生质体培养技术是以细胞全能性为理论基础建立的一种离体培养技术，为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图所示，在较高渗环境中制备获得的原生质体需要悬浮于合适的等渗溶液中。下列叙述正确的是（    ）    A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中 B．经过程②后原生质体再生细胞壁，所用的培养基中不应加入纤维素酶 C．过程③可能会发生染色体畸变、基因突变及细胞分化 D．经过程④后在愈伤组织表面形成了胚状体 18．（22-23高二下·浙江衢州·期末）为培养“西红柿-马铃薯”杂种植株，某研究小组设计了如下实验流程示意图。下列叙述错误的是（    ）      A．该技术运用了细胞膜的流动性和植物细胞全能性的原理 B．要获得完整的原生质体，①过程需在较低渗透压下进行 C．要获得“西红柿-马铃薯”植株，过程②③得到的细胞、植株均需进行筛选 D．若“西红柿-马铃薯”植株根部无块茎，可能是培养过程中染色体丢失或结构异常 19．（22-23高二下·浙江宁波·期末）下列关于“试管奶牛”培养流程的叙述，错误的是（    ）    A．过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子 B．过程②将采集到的精子和卵子共同培养即可完成体外受精 C．过程③之前可取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定以获得试管奶牛 D．代孕母牛需进行同期发情处理，在过程③之后进行妊娠检测 20．（22-23高二下·浙江台州·期末）非对称细胞融合技术是指利用射线照射某一种原生质体，破坏其细胞核，用蕊香红6G 处理另一种原生质体，使其细胞质失活。然后融合处理过的两种原生质体，实现细胞质和细胞核基因的优化组合。研究者利用上述技术使小麦获得长穗偃麦草细胞质中的耐旱基因，培育小麦新品种。下列叙述错误的是（    ） A．原生质体可在较高浓度甘露醇中用酶解法处理植物体细胞获得 B．用射线照射小麦原生质体，用蕊香红6G处理长穗偃麦草原生质体 C．可用电融合技术促进小麦和长穗偃麦草原生质体的融合 D．借助核移植技术或转基因技术也可获得上述耐旱小麦新品种 二、非选择题 21．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）乳腺癌严重威胁妇女健康。Her2基因属于原癌基因，如果Her2基因突变而过度表达，会生成大量Her2蛋白，从而导致细胞无限增殖。曲妥珠单抗（T）是抗Her2蛋白的单克隆抗体，它可附着在Her2蛋白上阻断癌细胞增殖。但是Her2蛋白阳性晚期乳腺癌治疗中会出现耐药性，临床疗效达到瓶颈。大量临床研究表明，曲妥珠单抗（T）与细胞毒药物（DM1）偶联形成T-DM1，使用能够突破Her2阳性晚期乳腺癌治疗瓶颈，解决了耐药问题。T-DM1在患者体内的作用如下图所示。    回答下列问题： (1)生产曲妥珠单抗（T）需用到的动物细胞工程技术有 和 (2)DM1通过与 结合，实现了对 细胞的选择性杀伤，解决了DM1无差别的杀伤细胞的药物副作用，也解决了细胞对 的耐药性。在T-DM1发挥作用的机制中，曲妥珠单抗的作用是 和 。 22．（22-23高二下·浙江杭州·期末）Leber遗传性视神经病是一种严重的遗传病，患者线粒体内的ND4基因发生突变，患病基因由母亲传给孩子。目前常用“三亲婴儿”的方法帮助女性患者生下健康婴儿。“三亲婴儿”需取志愿者的去核卵细胞作为细胞质的来源，构建健康受精卵的流程简图如下。回答下列问题：    (1)“三亲婴儿”的诞生需依次用到核移植、 、胚胎体外培养和 等技术，属于有性生殖。该过程不能直接用女方的体细胞作为核供体的原因是 。 (2)某研究小组欲克隆ND4基因并研究其表达的蛋白，选用了下图所示的质粒进行实验。利用PCR扩增基因时，应当挑选的引物是 （从下图引物中挑选）。为使目的基因的PCR产物能被限制酶切割，可通过引物使得PCR产物两端带上限制酶酶切位点，据图判断，质粒上所示的限制酶酶切位点中不能挑选的是哪几个？ （A．BamHⅠ B．XhoⅠ C．HindⅢ D．XbaⅠ）。    (3)获得重组质粒后，可将其导入经 处理过的大肠杆菌。除了用四环素筛选外，还可通过 技术确认大肠杆菌中是否转入了ND4基因。 (4)为使ND4基因在大肠杆菌内高效表达，所用启动子应选择 （填“细菌”或“真核细胞”）的，这样有利于大肠杆菌的RNA聚合酶与之结合。用 培养基对含ND4基因的大肠杆菌进行扩大培养，合成ND4蛋白。已知ND4蛋白为胞内蛋白，若要提取ND4蛋白，需对扩大培养的菌体进行 操作，并进一步破碎细胞以分离提纯ND4蛋白。为探究ND4蛋白在细胞内的分布，需制备针对ND4蛋白的 。 (5)实验完成后，剩余细菌、使用过的培养基等均需经 处理再统一废弃，原因是 。 23．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）铁皮石斛作为一种重要中药材，在市场上的需求较大，具有极强的经济价值、营养价值和药用价值，但在人们长期掠夺式采挖与生存条件的破坏下，野生资源濒临灭绝，药材价格不断攀升，而且采摘后在常温下容易腐烂。某科研小组利用农杆菌介导的转化法培养转基因脱毒苗，可增加铁皮石斛的有益成分表达水平，还能增强其抗病菌能力减少腐烂。回答下列问题： (1)农杆菌的活化培养： 挑取农杆菌于 （填“液体”或“固体”）培养基中活化并 培养，培养基中含有0.5%氯化钠，其作用是 。 (2)侵染石斛茎尖： 外植体宜选用茎尖而不选用叶片的原因是 ，接种前对外植体用酒精消毒后，需要用 清洗10min。对其进行适当的切割处理后浸入农杆菌侵染液，切割处理的目的是 。 (3)共培养： 侵染结束后，用滤纸吸干茎尖上多余侵染液，然后迅速将茎尖转移至共培养基培养，培养基中的蔗糖的作用是 。将其培养后的茎尖冲洗后，再用适宜浓度的头孢类抗生素溶液清洗1-2min，该过程中使用头孢类抗生素的作用是 。 (4)植株再生： 将茎尖用滤纸吸干水分，迅速接种于发芽培养基中培养获得丛状苗后，再转入 培养基中培养至组培苗，然后要进行 后移栽定植。植物组织培养常用到发芽培养基和生根培养基，在设计这两种培养基时最主要的区别是 。 (5)致腐菌的快速检验： 在生产实践中，可通过PCR反应快速检测铁皮石斛中的致腐菌。在检测过程中，要根据致腐菌特殊基因两端的碱基序列设计引物，下图为致腐菌特殊基因的结构示意图，与之对应的引物结合的部位是 （用图中字母作答）。    若已知该基因的引物I，能否依据其碱基序列设计出另一种引物Ⅱ？ 。理由是 。 24．（22-23高二下·浙江温州·期末）紫杉醇是红豆杉属植物产生的次生代谢产物，能促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍了肿瘤细胞的分裂，直至死亡。从36棵60年树龄的树皮中才能提取到1g紫杉醇，治疗一个癌症患者。利用植物细胞工程是生产紫杉醇的重要途径，如图是两条技术路线。请回答下列问题： 甲：扩大红豆杉栽培使用    乙：利用离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇    (1)甲路线运用的原理是 。启动b过程的关键激素是 ，其浓度以及 都会影响植物细胞发育的方向。 (2)b过程从细胞水平看发生了 ；胚状体中出现不同类型细胞的根本原因是 。 (3)甲路线生成完整植株通过两种途径，其中经由虚线的属于 途径，实线属于 途径。 (4)甲和乙路线中所用的外植体最好选取春季新长出来的 ，接种前常用75%酒精、 对外植体进行消毒。其中甲的a、乙的①过程 （需要/不需要）光照。 (5)乙的②过程需要用到去除细胞壁的酶是 。震荡的作用是 。悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，结合材料分析其原因可能是 。 (6)应用基因工程可以提高紫杉醇产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，如图。下列叙述错误的是    A．过程①和②所用的酶相同 B．图中的农杆菌含有潮霉素合成基因 C．p1301载体上可能含有增强Bapt基因表达的序列 D．过程③构建超表达载体需要限制酶和DNA连接酶 E．为使③过程中基因与载体按正确的方向连接，②中引物的3’端应添加相应限制酶的识别序列 F．③中影响DNA连接反应的主要因素有温度、pH、反应时间、酶的种类及浓度、基因与载体的浓度及比例等 25．（22-23高二下·浙江湖州·期末）猕猴桃风味独特，营养丰富，Vc含量高，是20世纪由野生到商业栽培最成功的驯化植物之一。回答下列问题： (1)猕猴桃雌雄异株，个体基因型高度杂合，可通过种内 育种使双亲基因重组，产生高度变异的新品种猕猴桃。在进行人工栽培品种与野生毛花猕猴桃远缘种间杂交时发现近九成种子胚发育中止，这可能是因为它们之间存在 。若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是 。 利用农杆菌转化法将抗虫基因导入猕猴桃愈伤组织，培育出抗虫猕猴桃新品种。 (2)若要获得已知序列的抗虫基因，可采用 或PCR扩增的方法。为确保抗虫基因正确连接到农杆菌的Ti质粒上并保持结构稳定，构建表达载体时需选用2种限制酶，一般选择的原则有 （多选）。 A．抗虫基因内每种限制酶只有一个切割位点 B．受体农杆菌细胞中不含有该种限制酶 C．酶切后，Ti质粒形成的两个末端序列不相同     D．为利于切割，限制酶识别的碱基序列长度越短越好 (3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与猕猴桃愈伤组织混合培养，使 整合到猕猴桃基因组中，完成转化实验。筛选出的愈伤组织经过 形成胚状体，可进一步发育形成转基因植株。 利用品质优良的猕猴桃与抗寒性极强的软枣猕猴桃进行体细胞杂交，得到适应低温地区栽种的优良新品种，其部分过程如下： (4)原生质体的游离与纯化：将外植体 ，加入含有甘露醇溶液的 酶溶液中处理，一段时间后过滤取滤液。将滤液低速离心，吸除上层的细胞碎片及 ，将沉淀物反复悬浮、离心，得到提纯的原生质体。为防止原生质体 而影响融合效果，应尽快诱导两个猕猴桃品种的原生质体融合。 (5)原生质体融合：为增加异源融合的机会，将提取纯化的两种原生质体 混合，通过添加适宜浓度的化学诱导剂 促进融合，筛选出杂交细胞后进一步培养可得到体细胞杂交植株。 03 基因工程与生物技术的安全性和伦理 一、单选题 1．（22-23高二下·浙江衢州·期末）生物技术的快速发展，一方面给人类带来红利，另一方面也带来了安全性问题。下列生物技术带来的安全问题，无需过多担忧的是（    ） A．插入外源基因的转基因食品，可能会成为某些人群的致敏原 B．插入植物基因组的外源基因，可能会随花粉扩散到周围环境中 C．应用“试管婴儿”技术，可以解决不孕夫妇的生育难题 D．改造成“生物战剂”的微生物，可能自行增多扩大影响范围 2．（21-22高二下·浙江台州·期末）蛋白质工程是基因工程的延伸。下列有关蛋白质工程的叙述，正确的是（    ） A．不遵循中心法则 B．在分子水平上直接对蛋白质进行改造 C．生产的蛋白质能在自然界中找到 D．需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶 3．（22-23高二下·浙江温州·期末）分离是生物科学研究中常用的技术，下列叙述错误的是（    ） A．纸层析法能分离并得到光合色素 B．密度梯度离心法可用于DNA半保留复制的研究 C．电泳分离DNA片段中，点样孔在负电极处 D．划线分离菌群操作前需对菌液进行多次稀释处理 4．（22-23高二下·浙江宁波·期末）生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述合理的是（    ） A．DNA指纹技术可用于罪犯确认，亲子鉴定及死者遗骸鉴定等 B．治疗性克隆的目的是用于医学研究和治疗，无需监管审查 C．为防止生物技术用于生产生物武器，严禁进行生物技术的新研究 D．利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期培养智力超群的“完美婴儿” 5．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）下列关于转基因作物及其安全性的叙述，正确的是（    ） A．转基因作物经检测含有目的基因后即可上市 B．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 C．转基因作物不会破坏原地区生态系统的稳定性 D．食用含抗生素抗性基因转基因食品，可增强人体抵抗病菌的能力 6．（21-22高二下·浙江绍兴·期末）DNA提取与PCR扩增等操作是基因工程的基础性工作，下列有关叙述错误的是（    ） A．从目标生物中提取DNA时，利用了 DNA与其他物质在NaC1溶液和酒精中溶解度的差异 B．PCR扩增中会经30多次变性、退火、延伸的循环，单次循环的DNA产生量没有变化 C．PCR扩增说明一些酶可以在细胞外高于60℃条件下发挥作用 D．经琼脂糖凝胶电泳后的PCR产物条带位置与DNA片段的长度密切相关 7．（22-23高二下·浙江金华·期末）部分限制酶的识别序列及切割位点如下表（注：箭头表示切割位点）。下列叙述正确的是（    ） 名称 识别序列及切割位点 名称 识别序列及切割位点 AatI AGG↓CCT TCC↑GGA EcoRI G↓AATTC CTTAA↑G KpnI G↓GTACC CCATG↑G BamHI G↓GATCC CCTAG↑G A．表中4种限制酶均是从DNA两端逐步剪切核苷酸 B．EcoRI酶切后形成的黏性末端是5′AATT3′ C．KpnI与BamHI处理不同的DNA片段可获得互补的黏性末端 D．E．coliDNA连接酶可连接AatI酶切后形成的片段 8．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）聚合酶链式反应（PCR）是一种体外扩增DNA片段的技术。某DNA片段的PCR反应程序如图所示。    下列叙述正确的是（    ） A．预变性可促进模板DNA边解旋边复制 B．退火是让解旋状态模板DNA恢复双螺旋 C．延伸结束后，新片段中的引物将被切除 D．终延伸可使目的基因的扩增更加充分 9．（21-22高二下·浙江湖州·期末）用农杆菌转化法培育转基因植物，下列叙述错误的是（    ） A．目的基因插入 Ti 质粒的位点是某种限制性核酸内切酶的识别位点 B．若目的基因的序列未知，可以通过构建基因文库的方法从中获取 C．采用抗原-抗体杂交技术可检测目的基因在受体细胞中是否表达 D．植物受体细胞必须是受精卵细胞，因其全能性最高 10．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验和“PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．PCR扩增技术中延伸的温度必须大于退火温度，而小于变性温度 B．PCR扩增4次后，得到的含有两种引物的DNA片段所占比例为1/8 C．进行琼脂糖凝胶电泳时，长度相同的DNA片段会出现在同一条带中 D．利用DNA不溶于酒精但某些蛋白质溶于酒精的原理可以分离DNA和蛋白质 11．（21-22高二下·浙江金华·期末）我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）构建基因表达载体（如下图），通过农杆菌转化法导入白玫瑰细胞中，获得蓝玫瑰。下列叙述错误的是（    ） 注：PmeI、BamHI、SpcI、SacI为不同限制酶 A．表达载体中sfp和idgS具有各自的启动子，表达相互独立 B．可利用DNA杂交技术从链霉菌的基因文库中获取sfp和idgS C．在构建表达载体时所需的限制酶是BamHI、SpeI、SacI D．若受体白玫瑰细胞不变蓝，则可说明sfp和idgS未成功导入 12．（22-23高二下·浙江宁波·期末）某课题组为得到青蒿素高产品系，将青蒿素合成过程中的某一关键酶基因通过下图的方法，使该基因在细胞内的表达增加，以实现转基因青蒿中青蒿素含量的显著提升。下列叙述正确的是（    ）    A．可用PCR技术直接扩增青蒿总RNA来获取目的基因 B．通过PCR技术可检测fps基因是否表达出蛋白质 C．酶1、酶2和酶3作用的部位都是磷酸二酯键 D．含有fps基因的青蒿植株即为所需新品系 13．（22-23高二下·浙江温州·期末）小鼠肿瘤转移抑制基因（kiss1基因）仅在特定组织中表达。在雌激素诱导下，细胞内信号转导系统可以与kiss1基因启动子的特定区域结合，激活kiss1基因的转录。研究者扩增了kiss1基因启动子不同长度的片段P1、P2、P3和P4，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因（G）融合的载体，转入体外培养的特定细胞中，以确定不同片段的转录活性。下列说法错误的是（    ）    A．用PCR技术获取片段P1、P2、P3和P4所需的引物不完全相同 B．应选取有kiss1基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞 C．绿色荧光较强的细胞中转入的片段具有较低的转录活性 D．对特定细胞进行体外培养时，培养液中应添加雌激素 14．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）人类是乙肝病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程，质粒中LacZ基因可使细菌能够利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则呈白色。下列有关叙述正确的是（    ）    A．过程①最好的限制酶选择方案是BamHI和EcoRV B．质粒用限制酶BamHI和EcoRV切割后产生4个游离的磷酸基团 C．过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal以筛选蓝色的大肠杆菌菌落 D．基因工程疫苗不会出现病毒的增殖和感染，安全性高 15．（22-23高二下·浙江宁波·期末）免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图：首先将抗体1固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA标记的抗体2，进行PCR扩增，最后进行电泳检测。下列叙述错误的是（    ）    A．免疫PCR技术适用于微量抗原的检测 B．第三次冲洗不充分可能导致假阳性现象 C．图示中的DNA必须是牛乳基因中的DNA片段 D．PCR扩增产物的量与牛乳中抗生素的量呈正相关 16．（21-22高二下·浙江舟山·期末）乳腺生物反应器产生重组人血小板生成素（rhTPO）的相关过程如下图所示： 下列叙述错误的是（    ） A．用HindⅢ和SmaI双酶切可提高构建重组克隆载体的成功率 B．不能将rhTPO基因通过显微注射法直接导入受精卵的原因可能是rhTPO基因在受精卵中不能自主复制 C．受精卵在前三次分裂过程中细胞的体积在不断变小，有机物种类不断增多 D．乳腺作为生物反应器的优点有乳汁成分简单便于提纯、频繁采集不会对动物产生危害等 二、非选择题 17．（22-23高二下·浙江宁波·期末）我国有1/3的成年人因乳糖酶（LCT）分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状。为解决这一乳糖不耐受问题，我国科学家利用转基因技术和克隆技术将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，培育出了可产低乳糖牛奶的拉克斯牛，培育过程如图所示，A~C表示操作步骤。回答下列问题：      （图中胚胎成纤维细胞是由胚胎干细胞经分裂分化后产生的一类仍具有分裂能力的细胞） (1)科学家常用PCR技术特异性地快速扩增肠乳糖酶基因，若将1个含肠乳糖酶基因的DNA分子经PCR反应循环3次后，共需要消耗引物 个。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与 （答出两点）有关。通过步骤A获取重组质粒T时，除需要限制酶BamHI外，还需要 等酶的参与。 (2)重组质粒T中，除肠乳糖酶基因、标记基因、终止子、复制原点外，还必须有 （填“乳腺蛋白基因的启动子”或“肠乳糖酶基因的启动子”）；选择该启动子的原因是 ，实现步骤B常用的方法是 ，步骤C涉及的技术称为 。 (3)动物基因工程中常用受精卵作为受体细胞，而在拉克斯牛的培育过程中选择胚胎成纤维细胞作为受体细胞，此举有何意义： 。 (4)下列对拉克斯牛的分析中哪几项是正确的？_____。 A．拉克斯牛体内的神经、肌肉和乳腺细胞中均含有乳糖酶基因 B．除乳糖酶基因外，拉克斯牛的核基因与图中黑白花奶牛相同 C．对图中拉克斯牛进行克隆繁育，无法获得雄拉克斯牛 D．导入了乳糖酶基因的重组细胞2，一定能培育出拉克斯牛 (5)在牛胚胎移植前，可用分割针从囊胚的 细胞取样进行性别鉴定，将检验合格的胚胎移植到经 处理的受体母牛子宫内，经发育、妊娠得到克隆牛。若现已确定LCT基因插入到了牛染色体上，却未获得较低乳糖含量的乳汁，为进一步确定原因，可采用 技术进行检测。 18．（22-23高二下·浙江台州·期末）糖尿病是全球患病率最高的慢性病之一，胰岛素是最主要的治疗药物，需求量非常大。研究者利用图中质粒构建重组DNA分子并导入大肠杆菌，获得生产胰岛素的工程菌    注：EcoRI、BamHI、Smal为不同的限制酶，LacZ基因能编码产生β-半乳糖苷酶，可催化无色物质X-gal 产生蓝色物质使菌落呈蓝色，否则为白色，以颜色不同为依据直接筛选含重组DNA分子菌体的方法称为“蓝白斑”法。 回答下列问题： (1)获取目的基因。提取胰岛β细胞中的总RNA，通过一定方法分离纯化出mRNA，经逆转录得到 然后设计引物利用PCR扩增胰岛素基因。选择胰岛β细胞提取RNA的原因是 。 (2)构建重组DNA分子。为使所得的胰岛素基因能按照正确的方向与载体连接，利用PCR 扩增目的基因时，在目的基因的左右端分别添加 限制酶的识别序列，且识别序列应添加在引物的 （填“3”或“5”）端。 (3)导入、筛选和鉴定。 ①将大肠杆菌放在低温、低浓度的CaCl2溶液中，使 的通透性改变，成为感受态细胞，提高转化效率。 ②“蓝白斑”法是基因工程中常用的筛选方法。为了达到筛选目的，根据所用载体质粒的遗传特性，受体大肠杆菌需具备 敏感和 缺陷等特征。筛选时，将转化后的菌液经稀释后用涂布分离法接种于含 的培养基，经培养后挑取白色的单菌落，即为目标工程菌。 ③为更加精准地鉴定受体细胞中是否转入目的基因，可采用 和PCR等方法， PCR 后可用凝胶电泳鉴定PCR产物。下列属于影响DNA迁移速率因素的是 （A．DNA 分子大小  B．DNA分子形状 C．所带电荷情况    D．凝胶浓度） (4)验证胰岛素功能。为验证胰岛素的降血糖功能，某生物小组以小鼠的活动状况为观测指标设计实验。 实验材料：正常小鼠若干、注射器、胰岛素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水等 请完善实验步骤： ①给每只生理状况相似的正常小鼠 ，观察并记录小鼠的活动状况。 ②等小鼠出现活动减少、甚至昏迷等 症状，将小鼠随机均分为A、B两组。 ③A组小鼠 ，B组小鼠 ，一段时间后，观察小鼠活动状况。 结果及结论：A组小鼠症状得到缓解，B组小鼠状况无变化，证明胰岛素具降血糖功能。 19．（22-23高二下·浙江丽水·期末）磷是植物生长和发育所必需的大量元素之一，在土壤缺磷条件下，OsPHR2基因可显著提高植物对磷的吸收。为获得能高效利用磷的转基因小麦植株，科学家以普通小麦为受体，采用转基因技术对OsPHR2基因和草铵膦抗性基因进行了遗传转化，下图表示表达载体片段和酶切位点。    回答下列问题： (1)制备转化片段：首先利用 （A．Hind III酶  B．BamH I酶和Kpn I酶  C． BamH I酶和Hind III酶   D．Sac I酶和Kpn I酶）切环状表达载体，获得上图线性转化片段，该片段中除含有OsPHR2基因和草铵膦抗性基因外，还应含有 。 (2)转基因小麦：将小麦种子在无菌条件下进行 ，剥取幼胚接种于诱导培养基上，经过脱分化后形成 。通过基因枪法将转化片段导入受体材料中，从受体材料角度考虑，影响转化成功率的因素有 （写1点即可）。 (3)培养与移栽：将转基因小麦受体组织暗培养后，转移至分化培养基上，利用 进行筛选，将获得的丛状苗转移至 培养基上，获得试管苗后经 才可移栽。 (4)转OsPHR2基因植株的检测：提取转基因小麦植株叶片基因组DNA，分别对目的基因OsPHR2进行 ，其扩增产物通过 进行分离，结果如下图。    阳性对照组和空白对照组检测反应体系配方的区别是，前者需加入 。实验结果表明 组植株目的基因已经整合到小麦基因组中。 (5)利用转基因技术获取磷高效吸收利用的小麦新品种，它的环保价值有 （写1点即可）。 20．（22-23高二下·浙江温州·期末）黄瓜花叶病毒能感染多种植物，对烟草的危害尤其严重。病毒的Cu-4基因表达所形成的蛋白是子代病毒形成和释放的关键蛋白。研究人员利用农杆菌转化法获得能表达Cu-4基因反义RNA的转基因烟草，反义RNA与Cu-4基因转录获得的mRNA互补结合形成双链RNA，阻止了mRNA的翻译，从而获得了抵抗该病毒的能力。在Cu-4基因（A链是模板链）一侧连接了带有细菌启动子的四环素抗性基因（在植物细胞该基因会被完整切除），如图1所示。图2是Ti质粒相关基因图谱。 备注： 1.Cu-4基因长度为300bp，tetr基因长度为500bp。I-IV是四种引物。 2.LB和RB是T-DNA的边界，XhoI和EcoRI是两种限制酶，切割后形成的黏性末端不互补。P35S和TRBC是仅在植物细胞中发挥功能的启动子和终止子。tetr和ampr分别是四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因。所用农杆菌不具有氨苄青霉素、四环素和潮霉素抗性 (1)人工合成如图1所示的DNA片段后，利用引物组合 （A．引物I和IV；B．引物II和III；C．引物I和III；D．引物II和IV）进行PCR扩增，为使图1所示的DNA片段能与载体正确连接，在引物的5’端分别添加 酶的识别序列。将Ti质粒导入农杆菌后，可使用含有 的培养基进行筛选。 (2)在将农杆菌接种在烟草叶片前用砂纸轻微摩擦烟草叶片，目的是 。接种一段时间后，将烟草叶片酶解，获取分散的叶肉细胞。将叶肉细胞培养在含有潮霉素的培养基中扩增培养，其中潮霉素的作用是 。 (3)提取叶肉细胞的总DNA，酶切后用相应的PCR引物进行扩增，电泳后若观察到长度 的片段，则说明所需的基因导入植物细胞中。 (4)将具有黄瓜花叶病毒抗性的烟草进行自然种植时，需考虑转基因作物带来的 问题。研究人员发现将目的基因转移到植物细胞线粒体或叶绿体中可降低基因漂移发生的风险，原理是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 生物技术与工程 01 发酵工程 一、单选题 1．（22-23高二下·浙江衢州·期末）某兴趣小组从土壤中分离和计数分解尿素的微生物，下图结果最能达到实验目的的是（    ） A． B． C．   D．   【答案】B 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】由题意可知，需对分解尿素的微生物进行分离和计数，其中平板划线法只能分离，不能计数，而稀释涂布平板法既能分离又能计数，AB为稀释涂布平板法，但A浓度过大，CD为平板划线法，ACD错误，B正确。 故选B。 2．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）下列关于培养基种类、配制、灭菌等叙述，正确的是（    ） A．尿素固体培养基从功能上看属于选择和鉴别培养基 B．在固体培养基中加入无菌水稀释，可直接用于细菌的扩大培养 C．纯化微生物、植物组织培养和动物细胞培养时所用的都是固体培养基 D．用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌时，初期需排气1-2次，否则温度达到压力达不到 【答案】A 【分析】培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源，缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。 【详解】A、 分离能分解尿素的细菌的培养基，加入了琼脂，属于固体培养基，该培养基加入以尿素为唯一氮源，这种加入尿素的培养基在功能上属于选择培养基，该培养基中加入酚红指示剂，可以构成鉴别培养基，A正确； B、扩大培养应该用液体培养基，固体培养基中加入了琼脂，即便加入无菌水稀释，仍然是固体培养基，B错误； C、动物细胞培养所用的是液体培养基，纯化微生物、植物组织培养所用的是固体培养基，C错误； D、用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌时，初期需排气1-2次，排出灭菌锅内的冷空气，否则压力达到，温度达不到，D错误。 故选A。 3．（21-22高二下·浙江金华·期末）下列发酵产品不属于微生物代谢产物的是（    ） A．Bt杀虫剂 B．酒精 C．青霉素 D．单细胞蛋白 【答案】D 【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 2、产品不同，分离提纯的方法一般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。 4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。 【详解】A、Bt杀虫剂是利用苏云金芽孢杆菌合成的Bt毒蛋白，属于微生物代谢产物，A不符合题意； B、酒精是酵母菌无氧呼吸的代谢产物，属于微生物代谢产物，B不符合题意； C、青霉素是青霉菌的代谢产物，属于微生物代谢产物，C不符合题意； D、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体，不属于微生物代谢产物，D符合题意。 故选D。 4．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）发酵产品是中国传统食品中一个重要的类别，承载了中华民族悠久的历史和丰富的文化内涵。下列有关发酵技术和发酵产品的叙述，正确的是（    ） A．泡菜制作过程中坛内增加的液体主要来自微生物的代谢 B．酵母菌不能直接利用糯米中的淀粉进行发酵得到糯米酒 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．果醋制作过程中醋酸菌的碳源和氮源都可来自于果酒发酵产生的酒精 【答案】B 【分析】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。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。 【详解】A、泡菜制作过程中，坛内大量增加的液体主要来自蔬菜细胞渗透失水，A错误； B、酵母菌不能直接利用糯米淀粉，需要利用淀粉酶将其水解成葡萄糖，利用葡萄糖发酵得到糯米酒，B正确； C、果酒和果醋制作过程中发酵液pH都逐渐降低，C错误； D、酒精中不含N元素，不能用作氮源，D错误。 故选B。 5．（22-23高二下·浙江宁波·期末）利用传统发酵技术制作黄酒的流程主要为：制曲→浸米→蒸米→拌曲→入缸发酵→压榨→装瓶。下列叙述正确的是（    ） A．与发酵工程制酒相比，传统发酵涉及的菌种通常较少 B．浸米有利于淀粉水解产生酒精，从而提高酒的产量 C．蒸米完成后，为避免杂菌污染要立刻拌曲 D．入缸发酵时，不能将小米装满发酵缸 【答案】D 【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸产生二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；酿酒利用的是酵母菌进行无氧呼吸，从而产生酒精。 【详解】A、与发酵工程制酒相比，传统发酵涉及的菌种通常较多，不是纯种，A错误； B、浸米有利于淀粉水解产生葡萄糖，从而提高酒的产量，B错误； C、蒸米完成后，为避免烫死菌种，要冷却再拌曲，C错误； D、酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，为防止发酵液溢出，故入缸发酵时不能将发酵缸装满，应该留有一定的空间，D正确。 故选D。 6．（21-22高二下·浙江宁波·期末）下列关于微生物培养的叙述，正确的是（    ） A．好氧微生物菌种一般保藏在低温、干燥和充足氧气的条件下 B．微生物培养时，试管口加棉塞利于管内厌氧微生物的生长 C．在肉类加工厂附近的污水和污泥中，可分离出能合成蛋白酶和脂肪酶的微生物 D．制作泡菜与果酒所用的微生物代谢类型相同 【答案】C 【分析】微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。 【详解】A、菌种在保藏时要求低温、干燥、隔绝氧气的条件，A错误； B、试管口加棉塞利于管内好氧微生物的生长，还可以保护试管内的物质不受外界微生物污染，B错误； C、由于肉类中含有脂肪和蛋白质，故肉类加工厂附近的污水和污泥中，可分离出能合成蛋白酶和脂肪酶的微生物，C正确； D、制作泡菜所用的微生物是乳酸菌，代谢类型为异养厌氧型，制作果酒所用的菌种为酵母菌，代谢类型时异养兼性厌氧型，D错误。 故选C。 7．（22-23高二下·浙江温州·期末）下列关于发酵工程的叙述错误的是（    ） A．培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌，发酵过程中需要补充灭菌的培养液和空气 B．发酵产品包括微生物菌体本身或代谢产物，可通过过滤、离心、蒸馏等方法纯化 C．制作泡菜时，腌制的时间和食盐用量都会影响亚硝酸盐含量 D．在果酒发酵过程中，葡萄汁要装满发酵瓶以利于厌氧呼吸生产酒精 【答案】D 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。具体包括：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、提纯等环节。 【详解】A、培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌，防止杂菌污染影响产量，发酵过程中需要补充灭菌的培养液和空气，有利于发酵正常进行，A正确； B、发酵工程生产的产品有两类：一类是代谢产物，另一类是菌体本身。产品不同，分离提纯的方法一般不同。如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，B正确； C、泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生，腌制的时间、食盐用量和温度高低等都对亚硝酸盐含量有影响，C正确； D、在果酒发酵过程中，为了防止发酵过程中发酵液溢出，葡萄汁装入发酵瓶时不能装满，要留约1/3的空间，D错误。 故选D。 8．（21-22高二下·浙江温州·期末）圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨，用于合成蛋白质等含氮的有机物，是异养需氧型的原核生物。某兴趣小组对土壤中的圆褐固氮菌进行计数，下列有关叙述错误的是（    ） A．要想获得圆褐固氮菌的菌种，应选择表层的土壤 B．本实验可采用稀释涂布平板法进行计数 C．在培养圆褐固氮菌的选择培养基中不需要加入氮源 D．本实验需要设置LB液体培养基作为对照组 【答案】D 【分析】可通过稀释涂布法对原核固氮菌进行间接计数，以菌落数代表细菌数。 【详解】A、原核固氮菌为需氧型细菌，要想获得圆褐固氮菌的菌种，应选择表层的土壤，A正确； B、本实验可采用稀释涂布平板法进行间接计数，以菌落数代表细菌数，B正确； C、原核固氮菌可利用空气中的氮气，在培养圆褐固氮菌的选择培养基中不需要加入氮源，C正确； D、原核固氮菌为需氧型细菌，应设置LB固体培养基作为对照组，以保证氧气的供应，D错误。 故选D。 9．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）如图是研究人员从红棕壤中筛选高效分解尿素细菌的过程示意图。        下列叙述错误的是（    ） A．步骤②的液体培养基含有的唯一氮源是尿素 B．步骤③的平板培养基是加入了适量尿素的LB固体培养基 C．步骤③采用稀释涂布平板法接种，期待获得能分解尿素细菌的单菌落 D．步骤④挑取③中菌落分别接种，可通过溶液pH的变化比较细菌分解尿素的能力 【答案】B 【分析】微生物常见的接种的方法： ①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、步骤②为选择培养，该液体培养基中含有的唯一氮源是尿素，A正确； B、步骤③的平板培养基是应该是以尿素作为唯一氮源的固体培养基，其目的是筛选出分解尿素的微生物，而LB固体培养基中本身就含有氮源，B错误； C、步骤③采用稀释涂布平板法接种，其目的是通过梯度稀释获得能分解尿素细菌的单菌落，C正确； D、步骤④挑取③中菌落分别接种，可通过溶液pH的变化比较细菌分解尿素的能力，尿素在分解过程中会产生氨和二氧化碳，进而会导致培养基中pH发生变化，D正确。 故选B。 10．（21-22高二下·浙江绍兴·期末）影响发酵工程的因素很多，下列叙述错误的是（    ） A．发酵工程需考虑培养基的来源和转化效率 B．培养基中各种营养物质的比例也会影响微生物的生长 C．发酵生产中，需要随时监控影响发酵过程的各种环境条件 D．选育获得优良菌种后，可以长期传代并用于大规模发酵生产中 【答案】D 【分析】发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH 和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。 【详解】A、发酵工程需考虑培养基的来源和转化效率，这样才能获得比较大的产物，A正确； B、培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需，浓度过高时则可能对微生物生长起抑制作用，B正确； C、发酵过程中，由于微生物代谢过程中产生热量和代谢产物的积累，发酵环境不断变化，需随时检测影响发酵过程的各种环境条件，并予以控制，保证发酵的正常进行，C正确； D、选育获得优良菌种后，并不能长期传代使用，因为可能会发生变异，D错误。 故选D。 11．（22-23高二下·浙江宁波·期末）β苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β苯乙醇的酵母菌突变株，然后将该突变株扩大培养后用于白酒生产。下列叙述正确的是（    ） A．该培养过程包括配制培养基、灭菌和培养三个步骤 B．配制培养基时应加入β苯乙醇作为唯一碳源 C．培养阶段需保证培养液适宜的pH和充足的溶氧量 D．所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和干热灭菌 【答案】C 【分析】实验室常用的灭菌方法： ①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌。 ②干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌。 ③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min。 【详解】A、分离并获得该突变株的培养过程包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤，A错误； B、由题意可知，本实验是为了筛选到一株产β苯乙醇的酵母菌突变株，故β苯乙醇是酵母菌的代谢产物，不作为能源物质，培养基中也不需要加入，培养基的主要能源物质应是碳源和氮源，B错误； C、酵母菌培养时应在有氧条件下进行，使其大量繁殖，故培养阶段需保证培养液适宜的pH和充足的溶氧量，C正确； D、培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌（湿热灭菌），接种工具如接种环等应采用灼烧灭菌，D错误。 故选C。 12．（21-22高二下·浙江绍兴·期末）常利用尿素固体培养基的选择作用，对土壤中分解尿素的细菌进行分离和计数，下列叙述正确的是（    ） A．分解尿素的细菌是以尿素的分解产物CO2作为碳源 B．尿素固体培养基的平板中只有少数肉眼可见的菌体 C．脲酶需要经过内质网和高尔基体的加工后，才具有生物学活性 D．本实验采用的接种方法是稀释涂布法，涂布不均匀会致实验结果偏小 【答案】D 【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。 计数时，首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞)，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。 【详解】A、分解尿素的细菌是异养型，不能利用CO2，是以葡萄糖作为碳源，A错误； B、菌体需要用光学显微镜才能看到，尿素固体培养基的平板中只有少数肉眼可见的菌落，B错误； C、细菌没有内质网和高尔基体，但是能分泌有活性的脲酶，C错误； D、稀释涂布法可以用于计数，涂布不均匀会导致菌落重叠，导致统计实验结果偏小，D正确。 故选D。 13．（22-23高二下·浙江杭州·期末）某县拟建设红梨加工区及相关配套设施，用于生产果酒、果醋、饮料等系列产品。研究人员开展研究，其部分产品设计流程如下图。 新鲜红梨汁果酒果醋红梨醋饮 下列叙述正确的是（    ） A．过程甲新鲜红梨汁接种酵母菌后进行高压蒸汽灭菌 B．过程甲向红梨汁通入无菌空气对酵母菌的增殖不利 C．过程乙可以用平板划线法调查发酵液中醋酸菌的数量 D．过程乙的发酵程度可用发酵罐内的醋酸含量来判断 【答案】D 【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。 【详解】A、新鲜红梨汁接种酵母菌后不能进行高压蒸汽灭菌，否则酵母菌会被杀死，A错误； B、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，过程甲向红梨汁通入无菌空气对酵母菌的增殖有利，B错误； C、过程乙可以用稀释涂布平板法调查发酵液中醋酸菌的数量，平板划线法不能调查醋酸菌的数量，C错误； D、果醋发酵会产生醋酸，过程乙的发酵程度可用发酵罐内的醋酸含量来判断，D正确。 故选D。 14．（22-23高二下·浙江湖州·期末）为研究不同浓度的酒精对桑葚果酒制醋的影响，研究小组进行了发酵实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．各组的醋酸菌接种量可以不同 B．果醋发酵时应严格密封以防杂菌进入 C．果醋中的产酸量随酒精度增加而增加 D．过高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长 【答案】D 【分析】本试验为探究不同浓度的酒精对桑葚果酒制醋的影响，自变量为酒精度，因变量为产酸量。 【详解】A、醋酸菌接种量为无关变量，各组的醋酸菌接种量应保持相同，A错误； B、醋酸菌是好氧菌，果醋发酵时应通入氧气，B错误； C、果醋中的产酸量随酒精度增加先增加后下降，C错误； D、酒精度超过一定限度时，产酸量反而下降，过高浓度的酒精会抑制醋酸菌的生长，D正确。 故选D。 （22-23高二下·浙江舟山·期末）阅读下列材料，完成下面小题： 金黄色葡萄球菌（SAU）是细菌性肺炎的病原体之一，感染时常用红霉素、庆大霉素、万古霉素、氯霉素等抗生素治疗，研究人员分别将含上述等量抗生素的四张相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48h，药敏实验结果如下图所示。    15．下列关于金黄色葡萄球菌药敏实验的叙述，错误的是（    ） A．需增加使用含等量无菌水的相同滤纸片作空白对照 B．结果显示金黄色葡萄球菌对红霉素的敏感性较强 C．测量抑菌圈直径时可直接在培养皿底上测量 D．可将菌液用接种环均匀涂布在LB培养基上制成试验菌平板 16．图中庆大霉素（b）的抑菌圈内出现了抗药性的金黄色葡萄球菌菌落，下列叙述正确的是（    ） A．抑菌圈内出现菌落是由于庆大霉素使SAU发生了抗药性变异 B．抗药性的变异来源于SAU的基因突变或染色体畸变 C．挑取抑菌圈内的菌落重复上述药敏实验，b的抑菌圈将变小 D．抑菌圈中离纸片越远的菌落对庆大霉素的抗药性越强 【答案】15．D 16．C 【分析】实验原理:若金黄色葡萄球菌对各种抗生素敏感，在该抗生素周围会出现透明圈，透明圈越大，越敏感，若金黄色葡萄球菌对各种抗生素不敏感，则不会出现透明圈。 15．A、为使实验结果更有说服力，可增加一组使用含等量无菌水的大小相等的滤纸片，A正确； B、a处透明圈最大，说明红霉素对该菌的作用效果最佳，金黄色葡萄球菌对红霉素最敏感，B正确； C、测量抑菌圈直径时，为避免沾染到微生物，可在培养皿底上测量 ，C正确； D、可将菌液用涂布器均匀涂布在LB培养基上制成试验菌平板，D错误。 故选D。 16．A、抑菌圈内出现菌落，可能是该菌落的是金黄色葡萄球菌发生了基因突变，产生了抗药性变异，A错误； B、由于细菌属于原核生物，无染色体，因此抗药性的变异只可能来源于SAU的基因突变，不可能是染色体畸变，B错误； C、挑取抑菌圈内的菌落重复上述药敏实验，只有对庆大霉素有抗性的SAU才会生存下去，因此SAU对庆大霉素将不敏感，因此b的抑菌圈将变小，C正确； D、抑菌圈中离纸片越近的菌落附近庆大霉素浓度越高，因此对庆大霉素的抗药性越强，D错误。 故选C。 17．（22-23高二下·浙江台州·期末）醋酸菌是原核生物，在有氧条件下可将乙醇氧化成醋酸，有些醋酸菌还能氧化醋酸生成CO2和H2O，反应如下图，乙醇制醋结束后通常会加入食盐。下列叙述正确的是（    ） 乙醇乙醛醋酸 CO2+H2O A．O酶与乙醇结合后一定不会发生形变 B．P酶为乙醛生成醋酸的过程提供能量 C．醋酸菌的生物膜系统为Q酶提供了附着位点 D．食盐作用可能是防止醋酸继续生成CO2和H2O 【答案】D 【分析】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。 【详解】A、O酶与乙醇，即与底物结合后会发生空间结构的改变，A错误； B、P酶不能为乙醛生成醋酸的过程提供能量，而是能降低该化学反应的活化能，B错误； C、醋酸菌为原核生物，只有细胞膜这一种膜结构，不具有生物膜系统，C错误； D、乙醇制醋结束后通常会加入食盐，此时食盐的作用起到了抑菌的作用，进而可防止醋酸继续生成CO2和H2O，D正确。 故选D。 18．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）臭鳜鱼是徽菜代表之一，利用新鲜鳜鱼为原料，配以食盐、香辛料等在25~28℃条件下由乳酸菌等多种微生物共同发酵制得。下列叙述错误的是（    ） A．新鲜鳜鱼宰杀后，用高度白酒进行灭菌 B．食盐既能调味，还具有防腐作用 C．腌制时，要将鱼体整齐叠放并压实 D．发酵条件不当，会导致食品安全问题 【答案】A 【分析】消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物，灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子）；乳酸杆菌是厌氧型微生物，在无氧的条件下，将有机物分解为乳酸。 【详解】A、高度白酒只能杀灭物体表面的菌体，不包括芽孢和孢子，所以属于消毒，不是灭菌，A错误； B、食盐、香辛料等不仅能调味，而且可以防止杂菌污染，所以具有防腐功能，B正确； C、由于乳酸杆菌是厌氧型微生物，所以腌制时，要将鱼体整齐叠放并进行压实处理，营造无氧环境，有利于乳酸杆菌发酵，C正确； D、发酵环境控制不严，可能会有杂菌污染，存在食品安全隐患，D正确； 故选A。 19．（22-23高二下·浙江丽水·期末）黄原胶具有高黏弹性和良好的水溶性，常作为食品添加剂。工业上以蔗糖和黄豆饼粉培养好氧型的高产黄单胞杆菌，提取加工其发酵产物制备黄原胶。下列叙述错误的是（    ） A．应选择无叶轮和排气口的密封式发酵罐 B．蔗糖和黄豆饼粉在发酵过程均可作为碳源 C．高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐 D．发酵温度和时间均会影响黄原胶的产量 【答案】A 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。 【详解】A、据题意可知，黄单胞杆菌属于好氧型微生物，应该通入无菌空气，所以应选择带叶轮和排气口的发酵罐，A错误； B、碳源是用于构成微生物细胞和代谢产物中碳素来源的营养物质，蔗糖和黄豆饼粉都含有碳元素，在发酵过程均可作为碳源，B正确； C、发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面，因此高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐，C正确； D、影响发酵过程的主要因素有温度、pH、溶解氧、营养物质的浓度、发酵时间等，因此发酵温度和时间均会影响黄原胶的产量，D正确。 故选A。 20．（22-23高二下·浙江台州·期末）某同学利用新鲜青菜头进行榨菜制作，取新鲜青菜头洗净、晾干后浸泡在5%的盐水中，然后进行混合接种、单接种和不接种，在室温（25℃）发酵，结果如下表。 组别 主要风味特点 发酵成熟时间（d） 自然发酵 有明显发酵香味，较脆 25 明串珠菌 香味较淡，脆度一般 22 乳杆菌 香味明显，偏酸，较脆 20 混菌发酵 发酵香味浓郁，脆嫩 20 注：混菌发酵表示明串珠菌和乳杆菌配比为1：1。 据上述实验结果分析错误的是（    ） A．5%的盐水既能调味又能抑制杂菌生长 B．混菌发酵中菌种比例1：1为最优配比 C．单菌种发酵风味不及混合菌种发酵 D．混合接种比不接种发酵效果更好 【答案】B 【分析】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存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。 【详解】A、5%的盐水不仅起到调味的作用，而且还能抑制杂菌生长，A正确； B、结合表格可知，混菌发酵中菌种比例1：1制作榨菜效果最好，但没有其他比例的混菌发酵作对比，因而不能说该比例的混菌发酵效果最好，B错误； C、根据表格信息可知，单菌种发酵风味不及混合菌种发酵，C正确； D、混合接种比不接种发酵表现为发酵香味浓郁，脆嫩，因而效果更好，D正确。 故选B。 二、非选择题 21．（22-23高二下·浙江金华·期末）放线菌种能产生大量的生物活性物质，如抗生素、酶和酶的抑制剂等，是一类具有较大的实用价值和开发潜力的微生物。回答下列问题： (1)土壤中放线菌的分离： ①将1g采集的土样制成10-2稀释液的方法是 。依此方法制备出10-3、10-4、10-5稀释液。 ②用 各取0.1mL不同的稀释液分别加入对应的含酚培养基中。相同条件下添加酚后培养基中形成的菌落数量明显减少。据此推测，酚的作用是 。 ③在酒精灯旁打开培养皿，用玻璃刮刀将稀释液均匀地涂布在培养基表面。适宜条件下培养后获得 。 (2)研究者利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌，过程如下图：    ①收集上述两种菌丝体，通过酶解法除去 ，分离原生质体，置于 中以维持细胞形态备用。 ②将两种原生质体悬液等量混合，加入适量 处理一段时间。影响原生质体融合效率的因素有 （写出两点）。 ③终止反应并洗涤后，取一定量混合液接种于 （固体/液体）培养基，恒温培养。待形成菌落后根据菌落特征，选出融合菌株。 【答案】(1) 将1g土样中加入盛有99mL无菌水的三角瓶中 移液器 抑制杂菌（细菌和霉菌）的生长 单菌落 (2) 细胞壁 等渗溶液 PEG/聚乙二醇/促融剂 原生质体的密度/融合处理的时间/融合环境的pH/原生质体的状态/促融剂的种类 固体 【分析】根据目的微生物对环境的要求，可在实验室中通过配制培养基，使目的菌生长繁殖，其他微生物的生长受到抑制，从而筛选出所需目的菌。 【详解】（1）①要将1g采集的土样制成10-2稀释液，则需要将1g土样中加入盛有99mL无菌水的三角瓶中。采用系列稀释的方法可以制备出10-3、10-4、10-5稀释液。 ②接种时需要利用移液器各取0.1mL不同的稀释液分别加入对应的含酚培养基中，再用玻璃刮刀将菌液涂布均匀。与不含酚的培养基相比，相同条件下添加酚后培养基中形成的菌落数量明显减少，则说明加入的酚能抑制杂菌（细菌和霉菌）的生长，使之不能形成菌落。 ③用稀释涂布平板法接种后，放在适宜条件下培养一段时间后可获得由单个细胞繁殖来的肉眼可见的菌落，即单菌落。 （2）①放线菌属于原核生物，含有细胞壁，可用酶解法除去细胞壁制得原生质体，由于原生质体没有细胞壁的保护，故需要防在等渗溶液中以维持细胞正常形态。 ②在细胞融合阶段，需将两种原生质体悬液等量混合，加入适量促融剂诱导原生质体融合，常用的促融剂是聚乙二醇（PEG）。原生质体的密度、融合处理的时间、融合环境的pH、原生质体的状态、促融剂的种类等因素均会影响原生质体的融合效率。 ③一般需要在固体培养基上培养才会获得菌落，以便观察菌落的形态特征来确定菌种。 22．（22-23高二下·浙江宁波·期末）味精的主要成分是谷氨酸的钠盐，目前主要利用谷氨酸棒杆菌发酵生产谷氨酸。为了提高谷氨酸产量，科研人员不断优化培养条件，以获得最佳发酵工艺。回答下列问题： (1)纯种菌株的获取：采集5cm深的土壤样品，与适量的无菌水充分混合形成 ，采用 法将菌液接种到细菌选择性培养基平板上，通过观察菌落形态，从平板上挑取生长较好的谷氨酸棒杆菌的 ，转入培养基临时保存。 (2)菌株的培养：将斜面培养基上保存的谷氨酸棒杆菌接种到 培养基中，32℃摇床培养，以达到 菌株的目的。每隔一段时间利用 ，在显微镜下计算样品中谷氨酸棒杆菌的数量，了解菌株的生长周期，并通过初筛、复筛，确定谷氨酸棒杆菌菌株具有高产谷氨酸的能力。 (3)发酵条件的优化：在基础发酵培养基的基础上，科研人员利用不同碳源种类（葡萄糖、蔗糖）、无机氮源种类（尿素、硝酸钾）、初始pH（5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5）探究谷氨酸棒杆菌产生谷氨酸量的联合影响，实验结果如下图。    根据实验结果，选择 组合获得的谷氨酸产量最高，这可作为最优发酵条件。此外，温度对发酵的影响是多方面的，原因是 （写出2点即可）。 (4)谷氨酸棒杆菌的发酵：为了满足工业大规模发酵的需要，往往在接种发酵之前，对菌种进行 。根据菌株的生长周期及发酵进程，需要及时向发酵罐内添加 ，满足谷氨酸棒杆菌的生长需求，以提高谷氨酸产量。发酵90小时后，发酵罐内的谷氨酸浓度不再增加，可停止发酵。因此，合适的发酵周期是 小时。 (5)谷氨酸的获得：发酵结束后，需对发酵液的产物进行分离、 ，获得的谷氨酸需要进行质量检查，进一步加工合格后才能成为产品。 【答案】(1) 土壤稀释液（土壤溶液） 稀释涂布平板 单菌落 (2) 液体 活化 （特定的）血细胞计数板/细菌计数板 (3) 葡萄糖＋尿素＋初始pH6.5 影响酶的活性、菌种的生长繁殖、代谢物质的形成/代谢途径和方向、代谢物质的种类 (4) 扩大培养 营养物质/原料 90 (5)纯化/提纯 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 【详解】（1）将5cm深的土壤样品与适量的无菌水充分混合形成土壤稀释液，常采用稀释涂布平板法将菌液接种到细菌选择性培养基平板上。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落，故从平板上挑取生长较好的谷氨酸棒杆菌的单菌落，转入培养基临时保存。 （2）将谷氨酸棒杆菌接种到液体培养基上进行扩大培养，谷氨酸棒杆菌为好氧菌，将该培养基在32℃摇床培养，以达到活化菌株的目的。利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算样品中谷氨酸棒杆菌的数量。 （3）由图可知，当pH为6.5时，葡萄糖和尿素组的谷氨酸的产量最高，故选择葡萄糖＋尿素＋初始pH6.5组合获得的谷氨酸产量最高，这可作为最优发酵条件。温度会影响酶的活性、菌种的生长繁殖、代谢物质的形成/代谢途径和方向、代谢物质的种类，因此，温度对发酵的影响是多方面的。 （4）为了满足工业大规模发酵的需要，必须接种足量的菌种才能保证其产量，故通常在发酵之前需要对菌种进行扩大培养。根据菌株的生长周期及发酵进程，需要及时向发酵罐内添加营养物质/原料，满足谷氨酸棒杆菌的生长需求，以提高谷氨酸产量。发酵90小时后，发酵罐内的谷氨酸浓度不再增加，说明合适的发酵周期是90小时。 （5）发酵的过程一般为：选育菌种→扩大培养→接种发酵→分离提纯→获得产品，故发酵结束后，需对发酵液的产物进行分离、纯化/提纯，获得的谷氨酸需要进行质量检查，进一步加工合格后才能成为产品。 23．（20-21高二下·浙江宁波·期末）戴口罩、勤洗手是预防常见传染病的有效措施。为衡量某免洗洗手凝胶的清洗效果，研究人员检测了凝胶洗手前后，手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程见下图。回答下列问题： （1）在进行实验前需要配制培养基，通常包括计算、称量、溶解、调pH、分装、灭菌等环节，其中调pH的过程 （填“需要”/“不需要”）在酒精灯火焰旁进行。为检验培养基是否灭菌彻底，可 。 （2）为统计洗手前手部细菌的数量，应选择的接种方法是 （填“稀释涂布平板法”或“平板划线法”）。除该方法外，还可使用血细胞计数板计数，但所得数据往往比前者 。 （3）根据上图所示的步骤得出的实验结果可信度较低，为了提高实验结果的可信度，请给出两点建议：① ，② 。 （4）培养一段时间后可根据 （至少填两项）等菌落特征初步判断培养基上菌种的类型。为了计算洗手前手部单位面积的细菌数量，除上图所给的信息外，还需要知道 。 【答案】 不需要 将未接种的培养基在恒温培养箱中倒置培养一段时间，观察是否出现菌落。 稀释涂布平板法 大 同一稀释度下涂布三个平板，取三个平板上菌落数的平均值 设置一组未接种的空白培养基，排除杂菌污染对实验结果造成的干扰 菌落的大小、形状、颜色（3选2） 稀释倍数（和涂布平板时所取的稀释液体积） 【分析】1、培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。 2、微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】（1）调pH的过程不需要在酒精灯火焰旁进行，应为调节pH的步骤在灭菌之前。为检验培养基是否灭菌彻底，可将未接种的培养基在恒温培养箱中倒置培养一段时间，观察是否出现菌落，若未接种的培养基也有菌落生长，则说明培养基灭菌不合格。 （2）平板划线法需要对接种环进行灼烧，无法得知灼烧死亡的数目。接种环上第一次取都菌种数也无法得知，故不能用于活菌计数。稀释涂布平板法用于活菌计数的原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就可以推测出样品中大约含有多少活菌。血细胞计数板计数在统计时不能区分活菌和死菌，而稀释涂布平板法计数菌体时，由于当两个或多个菌体连在一起生长时形成一个菌落，统计的是一个菌体，所以使用血细胞计数板计数所得数据往往比稀释涂布平板法计数时的数据偏大。 （3）实验设计需要遵循对照原则和平行重复原则，因此需要的改进措施有：①同一种稀释度下涂布三个平板，取三个平板上菌落数的平均值；②设置一组未接种的空白培养基，排除杂菌污染对实验结果造成的干扰。 （4）不同菌体的菌落的大小、形状、颜色可能不同，所以可根据菌落的大小、形状、颜色等菌落特征初步判断培养基上菌种的类型。洗手前手部单位面积的细菌数量=（平板上的菌落数÷涂布时取样的体积×稀释倍数×10ml）÷取样的面积，因此，除图中所给信息外，还需要知道稀释倍数和涂布平板时所取的稀释液体积。 【点睛】本题考查微生物的分离和培养，要求考生识记培养基的概念和微生物分离、培养时的实验操作，再结合题干信息分析作答，属于考纲中识记和理解层次的考查。 24．（21-22高二下·浙江温州·期末）回答下列（一）、（二）小题： （一）中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。 回答下列问题： (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为 ，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用 的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。取10mL培养液加入90mL无菌水，混匀，静置后取上清液并稀释，将0.1mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则每毫升样液中微生物数量为 个。此外，选育优良菌株的方法还有 等。 (2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是 。 (3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中 可能是高密度培养的限制因素。 (4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌 。 （二）如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题： (5)图中B过程是 ，cDNA文库 （填“大于”“等于”或者“小于”）基因组文库。 (6)为在短时间内大量获得目的基因，可用 扩增的方法，此方法中的每次循环可分为 延伸、退火三个步骤。 (7)目的基因获取之后，需要进行 ，此步骤是基因工程的核心。 (8)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是 ，检测此基因在植物中是否表达成功，可以用 技术进行检测。 (9)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性需要对现有蛋白质进行改造，这要通过被称为第二代基因工程的蛋白质工程。首先要设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的 。 【答案】(1) 唯一碳源 稀释涂布平板 8.8×106 诱变育种、基因工程育种 (2)高盐环境导致其他杂菌失水过多而死亡；较高的pH导致其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制 (3)氧气（O2或溶解氧） (4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 (5) 逆转录 小于 (6) PCR技术 变性 (7)基因表达载体构建 (8) 农杆菌转化法 抗原-抗体杂交 (9)脱氧核苷酸序列 【分析】1、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 2、分析题图：图示是从酵母菌中获取某植物需要的某种酶的基因的流程，其中①是从酵母菌细胞中提取DNA的过程；A表示从基因组文库中筛选含有目的基因的菌株；B表示逆转录过程；C表示从cDNA文库中筛选出含有目的基因的菌株。 (1) 为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养，以获得目标菌株。进行菌落计数需要用稀释涂布平板法。若某次取样中，对菌液稀释了104倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1ml，平板上的平均菌落数为（78+91+95）÷3=88个，则每毫升样液中微生物数量为88÷0.1×104=8.8×106个。发酵工程的菌种选育可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得性状优良的菌株。 (2) 由于“菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性”，在适合其生长（盐浓度设为60g/L，pH为10）的培养基上，其他杂菌难以生存，因为高盐环境导致其他杂菌失水过多而死亡；较高的pH导致其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制。因此该系统不需要灭菌。 (3) 在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，产生了少量乙醇等物质，说明菌体进行无氧呼吸产生了酒精，即发酵过程中氧气不足，限制了菌体的繁殖。 (4) 由题干信息可知，菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，菌株H能分解蛋白质说明其能分泌蛋白酶，能分解淀粉说明其能分泌淀粉酶，能分解油脂说明其能分泌脂肪酶，即其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。 (5) B过程是利用mRNA合成DNA，为逆转录过程。基因组文库包括了该种生物所有的基因，而部分基因文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库。 (6) PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因；PCR每次循环都包括变性、复性（退火）、延伸三个步骤。 (7) 基因工程的核心操作步骤是基因表达载体的构建。 (8) 将基因表达载体导入双子叶植物细胞常用农杆菌转化法；检测此基因在植物中是否表达成功，即检测目的基因的产物，可以用抗原-抗体杂交技术进行检测。 (9) 如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要通过被称为第二代基因工程的蛋白质工程，首先要设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。 25．（21-22高二下·浙江温州·期末）Ⅰ、已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题： (1)显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用 染色。 (2)为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以 为唯一碳源的固体培养基进行培养。 (3)若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用 直接计数：若要测定其活菌数量，可选用 法进行计数。若向3个培养皿中依次添加0．1mL稀释倍数为105的菌液后，3个培养皿中生长的菌落数依次为31个、30个、32个，求1mL原菌液中含 个菌落。 (4)为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为6mg、1mg、4mg，则上述三个温度中， ℃条件下该酶活力最小。为进一步确定该酶的最适温度，应围绕 ℃前后设计后续实验。 Ⅱ、表中是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题： 限制酶 BamHI BclI Sau3AI HindIII 识别序列及切割位点 ↓GGATCC   CCTAGG↑ ↓TGATCA   ACTAGT↑ ↓GATC   CTAG↓ ↓AAGCTT   TTCGAA↑ (5)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用 两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过 酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于 态的大肠杆菌。 (6)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加 ，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中 。 (7)若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为 ，对于该部位，这两种酶 （“都能”、“都不能”或“只有一种酶能”）切开。 (8)若用Sau3AI切图1质粒最多可能获得 种大小不同的DNA片段。 【答案】(1)苏丹III染液 (2)油脂 (3) 血细胞计数板 稀释涂布平板 3．1×107 (4) 35 40 (5) BclI、HindIII DNA连接 感受 (6) 四环素 引物甲、引物丙 (7) -TGATCC-ACTAGG- 都不能 (8)7 【分析】1.限制酶的选择原则 (1)根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类 ①应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶,以便将目的基因“切出”。 ②不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶,以防破坏目的基因。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。 （1） 油脂通常可用苏丹III染液染色成橘黄色。 （2） 因为为了获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，所以应选用以油脂为唯一碳源的固体培养基进行培养。 （3） 若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用血细胞计数板直接计数：若要测定其活菌数量，可选用稀释涂布平板法进行计数。若向3个培养皿中依次添加0．1mL稀释倍数为105的菌液后，3个培养皿中生长的菌落数依次为31个、30个、32个，求1mL原菌液中含31 ×10×105=3．1×107个菌落。 （4） 为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为6mg、1mg、4mg，则上述三个温度中，降解10g油脂35℃时候所需酶量最多，所以35℃条件下该酶活力最小。为进一步确定该酶的最适温度，应围绕40℃前后设计后续实验。 （5） 用图中质粒和目的基因构建重组质粒，由图1和图2可知BamHI会破坏四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因，故应选用BclI、HindIII两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于感受态的大肠杆菌。 （6） 为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加四环素，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中引物甲、引物丙。 （7） 若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为-TGATCC-ACTAGG-，根据酶切位点序列可知，对于该部位，这两种酶都不能切开。 （8） 若用Sau3AI切图1质粒中BamHI，BclI两处酶切位点均可用Sau3AI切割，最多可能获得1+3+3=7种大小不同的DNA片段。 【点睛】本题考查了基因工程相关的知识，要求考生掌握酶的选取，意在考查考生的综合能力. 02 细胞工程与胚胎工程 一、单选题 1．（21-22高二下·浙江宁波·期中）下列属于植物克隆和动物克隆共有的培养方法是（    ） A．悬浮培养 B．贴壁培养 C．愈伤组织培养 D．原生质体培养 【答案】A 【分析】动物细胞培养一般采用幼龄动物的组织或器官，原因是幼龄动物生命力旺盛，细胞分裂能力强。 【详解】A、动物和植物细胞都有悬浮培养，A正确； B、贴壁生长是动物细胞培养的方法，B错误； C、愈伤组织培养是植物细胞培养的方法，C错误； D、原生质体培养是植物细胞培养的方法，D错误。 故选A。 2．（22-23高二下·浙江金华·期末）某兴趣小组在进行人体皮肤细胞原代培养过程中，将培养瓶瓶口密封后置于二氧化碳培养箱中培养。下列叙述正确的是（    ） A．瓶口密封可有效的防止污染 B．瓶口密封可有效的防止接触抑制 C．瓶口密封会导致培养基呈弱酸性 D．瓶口密封会导致培养的原代细胞生长过快 【答案】C 【分析】人体皮肤细胞培养属于动物细胞培养，需要在无菌无毒和培养液提供类似内环境的条件下进行。 【详解】A、为防止细菌污染，可往培养液中加入一定的抗生素，瓶口密封不可有效的防止污染，A错误； B、瓶口密封不会影响细胞接触抑制现象，B错误； CD、培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，皮肤细胞无氧呼吸产生乳酸增多，使培养基呈弱酸性，使细胞生存环境恶劣且能量供应不足等，可能使细胞生长缓慢，C正确，D错误。 故选C。 3．（21-22高二下·浙江绍兴·期末）下列有关动植物细胞工程的叙述，错误的是（    ） A．克隆培养法获得的有限细胞株具有多种多样的基因型 B．动物成熟体细胞一般需要通过核移植才能克隆繁殖 C．制备单克隆抗体时，主要利用了动物细胞融合技术、动物细胞培养技术 D．胡萝卜根细胞脱分化形成愈伤组织后全能性表达能力会增大 【答案】A 【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。 【详解】A、克隆培养法为无性繁殖，获得的有限细胞株具有相同的基因型，A错误； B、动物成熟体细胞没有全能性，一般需要通过核移植才能克隆繁殖，B正确； C、制备单克隆抗体时，主要利用了动物细胞融合技术、杂交瘤细胞培养技术，C正确； D、愈伤组织是一团未分化的细胞，胡萝卜根细胞脱分化形成愈伤组织后全能性表达能力会增大，D正确。 故选A。 4．（22-23高二下·浙江金华·期末）将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞（下图标号1）注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠（Mc）。部分过程的示意图如下，图中标号表示结构或过程。下列叙述错误的是（    ）    A．1经分裂分化后能成Mc的多种组织 B．3进行体外胚胎干细胞培养可获得Mc C．4将发育成胎膜和胎盘的一部分 D．5过程需对代孕小鼠进行同期发情处理 【答案】B 【详解】胚胎发育过程：（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。（2）桑葚胚：32个细胞左右的胚胎，之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能，属全能细胞。（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化。（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。 【分析】A、1为黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞，内细胞团细胞经分裂分化后能成Mc的多种组织，A正确； B、3为内细胞团，在体外可培养获得胚胎干细胞，但要培养成黑白相间的小鼠（Mc），需要进行胚胎移植才能发育成Mc，B错误； C、4为滋养层细胞，将来发育成胎膜和胎盘，C正确； D、5过程为胚胎移植，进行胚胎移植前需对代孕小鼠进行同期发情处理，让供体、受体处于相同的生理状态，D正确。 故选B。 5．（22-23高二下·浙江湖州·期末）“细胞培养肉”技术是一种新型动物蛋白生产技术，其主要过程如下图所示，下列叙述正确的是（    ）    A．过程①需用胰蛋白酶进行处理 B．在生物反应器中培养的细胞丧失了贴壁生长的特性 C．过程②获得的肌肉组织可继续培养发育形成动物个体 D．生物反应器中加入血清是为了提供抗体以防止杂菌污染 【答案】A 【分析】动物细胞培养需要满足以下条件 （1）充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。 （2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。 （3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 （4）气体环境：95%空气+5%CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 【详解】A、过程①需用胰蛋白酶进行处理，目的是将动物的组织分散成单个细胞，获得单细胞悬液，A正确； B、在生物反应器中培养的细胞依然具有贴壁生长的特性，只不过进行了人为避免，如添加细胞支架等，B错误； C、过程②获得的肌肉组织在继续培养的条件下不能发育形成动物个体，因为此时的细胞不能分裂分化成各种组织细胞，C错误； D、生物反应器中加入血清是为了提供动物细胞培养所需要的营养物质和某种生长因子，D错误。 故选A。 6．（22-23高二下·浙江宁波·期末）通过植物组织培养技术，可以把外植体培养成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株。下列叙述正确的是（    ） A．发芽培养基中的生长素浓度高于细胞分裂素浓度 B．生根培养基的营养物质浓度通常高于发芽培养基 C．愈伤组织发育为完整植株必须先再分化为胚状体 D．无菌栽培的试管苗茎段作为外植体时无需对其消毒 【答案】D 【分析】1.离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，经过再分化可以重新分化成根或芽等器官，继续分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株。 2.植物组织培养中生长素和细胞分裂素使用比例对植物细胞发育的影响：生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成。 【详解】A、发芽培养基中的生长素浓度低于细胞分裂素浓度，目的是诱导生芽，A错误； B、生根培养基的生长素浓度高于细胞分裂素浓度，并不是营养物质浓度高于发芽培养基，B错误； C、愈伤组织发育为完整植株的过程中未必一定需要经过再分化为胚状体，有的可以经过丛芽阶段，C错误； D、无菌栽培的试管苗茎段因为几乎不带毒，因此在作为外植体时无需对其消毒，而是直接由于诱导愈伤组织产生即可，D正确。 故选D。 7．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）中国科学家利用与克隆“多莉”羊类似的核移植方法，结合表观遗传学修饰技术，促进体细胞核重新编程，从而成功培育出两只体细胞克隆猕猴“中中”和“华华”，这意味着可以产生遗传背景上相同的大批猕猴群来研究人类疾病与健康。下列叙述正确的是（    ） A．体细胞克隆猕猴的遗传物质与核供体相同 B．克隆猕猴利用了体外受精、细胞培养、胚胎移植技术 C．表观遗传学修饰的作用是促进体细胞核基因的表达 D．克隆猕猴的遗传背景相同，可以提高实验研究的可信度 【答案】D 【分析】核移植是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。 【详解】A、克隆猕猴的细胞核遗传物质与供体细胞细胞核遗传物质相同，而部分细胞质基因来自于去掉细胞核的卵母细胞，所以体细胞克隆猕猴的遗传物质与核供体不完全相同，A错误； B、克隆猕猴培育过程中需要运用细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，是一种无性生殖方式，没有利用体外受精，B错误； C、表观遗传会促进或抑制体细胞核基因的表达，C错误； D、由题干可知，成功培育出两只体细胞克隆猕猴“中中”和“华华”是由无性繁殖形成的，克隆猕猴的遗传背景相同，可以提高实验研究的可信度，D正确。 故选D。 8．（22-23高二下·浙江温州·期末）据报道，世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛，实验室只留有冷冻的北方白犀牛的精子。若通过胚胎工程技术尝试拯救该物种，下列叙述错误的是（    ） A．体外受精需要对精子进行获能处理使其具有受精的能力 B．用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆可以产生多个子代，形成种群 C．用胚胎分割技术对囊胚阶段的胚胎进行分割，要注意将内细胞团均等分割 D．这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性降低且野外生存能力下降 【答案】B 【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。 【详解】A、体外受精需要对精子进行获能处理使其具有受精的能力，才能与处于减数第二次分裂中期的卵细胞结合，完成受精，A正确； B、种群是一定区域同种生物的全部个体，能够相互交配。用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆出多头子代后，由于后代均为雌性，因此不能让其自行繁衍，不属于种群，B错误； C、对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确； D、这样人工繁育的种群与野生种群相比，遗传多样性降低，野外生存能力下降，D正确。 故选B。 9．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）从动物组织分离的细胞在体外培养中持续增殖和生长的时间，称为培养细胞的生命期。培养细胞的生命期如图所示。    下列叙述正确的是（    ） A．原代培养物经首次传代成功后即成为细胞系 B．随着细胞传代次数增加，传代的间隔时间显著变大 C．有限细胞系培养过程中会出现接触抑制现象，而无限细胞系不会 D．在细胞系的形成过程中，传代期细胞传代培养一次，细胞增加一倍 【答案】A 【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。 【详解】A、原代培养物经首次传代成功后即成为细胞系，A正确； B、根据曲线图可知，随着细胞传代次数不断增加，传代间隔的时长基本不变，B错误； C、有的无限细胞系虽已获得了不死性，但保留接触抑制现象，不致癌，是良性无限细胞系，C错误； D、在细胞系的形成过程中，传代期细胞传代培养一次，细胞分裂多次，细胞增加多倍，D错误。 故选A。 10．（22-23高二下·浙江台州·期末）神经纤维蛋白-1（NRP-1）可促进肿瘤血管的形成，研究人员利用小鼠制备抗NPR-1的单克隆抗体，利用该药物靶向治疗乳腺癌，取得了良好效果。下列叙述错误的是（    ） A．多次注射NRP-1可使鼠产生更多的B淋巴细胞 B．B淋巴细胞和骨髓瘤细胞都可克隆形成无限细胞株 C．可利用发酵罐大量生产抗NPR-1的单克隆抗体 D．抗NPR-1单抗可抑制肿瘤血管形成来治疗乳腺癌 【答案】B 【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。 【详解】A、多次注射NRP-1可使鼠产生更多的B淋巴细胞，进而可从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞，A正确； B、B淋巴细胞不具有无限增殖的能力，因而不能克隆出无限细胞株，而骨髓瘤细胞可以，B错误； C、通过选择培养、克隆化培养和抗原抗体检测，可选择出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，该细胞既可以在体外大量繁殖，也可在体内繁殖，因而可利用发酵罐大量生产抗NPR-1的单克隆抗体，C正确； D、抗NPR-1单抗可抑制肿瘤血管形成进而可通过饥饿实现肿瘤细胞营养缺乏，来治疗乳腺癌，D正确。 故选B。 11．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）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。下列叙述正确的是（    ）    A．为获得更多的囊胚，需采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B．动物细胞培养和胚胎体外培养的培养液中通常都需要添加血清等物质 C．用胰蛋白酶处理囊胚，得到的细胞均为胚胎干细胞 D．b处细胞的形态结构与a处细胞不同，但不是细胞分化的结果 【答案】B 【分析】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。 【详解】A、一般来说，精子的数量远多于卵细胞，为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雌鼠产生更多的卵子，A错误； B、动物细胞培养和胚胎体外培养的培养液中通常都需要添加血清等物质，B正确； C、囊胚期细胞出现分化，存在内细胞团和滋养层细胞，用胰蛋白酶处理囊胚，得到的细胞中只有内细胞团细胞能在体外培养成胚胎干细胞，C错误； D、细胞a和细胞b分别是内细胞团和滋养层细胞，是由同一个受精卵经过有丝分裂而形成，属于细胞分化的结果，D错误。 故选B。 12．（22-23高二下·浙江宁波·期末）为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。据图分析，相关叙述正确的是（    ）    A．①对外植体消毒可用酒精和次氯酸钠，②应持续照光以诱导外植体的脱分化 B．与辐射处理愈伤组织相比，辐射处理芽或根能提高获得优良变异株的概率 C．②过程中的细胞代谢类型为自养需氧型 D．诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根，不是在同一个锥形瓶内完成的 【答案】D 【分析】题图分析：图中①为获取植物组织得到外植体过程；②是脱分化过程；③是愈伤组织诱导生芽过程；④是诱导生根过程。 【详解】A、①是获取植物组织得到外植体过程，外植体需要经过消毒，②为脱分化过程，脱分化过程不需要持续光照，A错误； B、愈伤组织细胞分裂旺盛，与辐射处理愈伤组织相比，辐射处理芽或根获得优良变异株的概率降低，B错误； C、②过程为脱分化过程，该过程中的细胞代谢类型为异养需氧型，C错误； D、诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根，需要不同比例的激素诱导实现，因此不是在同一个锥形瓶内完成的，D正确。 故选D。 （22-23高二下·浙江舟山·期末）阅读下列材料，完成下面小题： 2023年春季，我国多地爆发甲型流感（甲流）。甲流是由甲流病毒HIN1引起的急性呼吸道感染，感染后常出现咽痛、咳嗽、发热等症状，接种甲流疫苗是预防甲流的有效方法。甲流病毒H1N1表面的血凝素抗原（HA）可识别宿主细胞的特定受体，利用杂交瘤技术制备的抗HA单克隆抗体可用于快速诊断甲流病毒的感染。 13．下列关于机体对抗甲流病毒H1N1的叙述，正确的是（    ） A．B淋巴细胞的增殖分化需要甲流病毒和淋巴因子两个信号的刺激 B．初次感染甲流病毒后，浆细胞识别病毒并产生相应抗体清除血液中的病毒 C．人体感染甲流病毒后没有出现发热症状，说明机体没有发生免疫反应 D．注射甲流疫苗后，机体会产生更多的抗体和记忆细胞，不会再感染甲流 14．为制备抗HA的单克隆抗体，研究人员设计技术路线如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．图中小鼠多次注射HA后，从肝脏中获取B淋巴细胞 B．经选择培养后获得的杂交瘤细胞均能产生抗HA抗体 C．用多孔细胞板培养时每孔至少含有1个细胞 D．为获得纯度较高的抗HA抗体，扩大培养时一般不添加动物血清 【答案】13．A 14．D 【分析】把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合，所得到的融合细胞就可能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。 13．A、B淋巴细胞的增殖分化需要甲流病毒和淋巴因子两个信号的刺激，进而分化成浆细胞和记忆细胞，A正确； B、浆细胞没有识别病毒的能力，B错误； C、人体感染甲流病毒后，机体发生了免疫反应，消灭了病毒，导致没有出现发热症状，并非没有发生免疫反应，C错误； D、注射甲流疫苗后，可产生抗体和记忆细胞，但并不是不会感染甲流，因甲流可发生变异等原因，有再次感染的可能性，D错误。 故选A。 14．A、经过免疫的小鼠，一般从脾脏中获得B淋巴细胞，肝脏不是免疫器官，含有的B淋巴细胞较少，A错误； B、杂交瘤细胞既能产生抗体也能无限增殖，但杂交瘤细胞产生的未必是HA抗体，需要再进行抗原抗体检测，B错误； C、用多孔细胞板培养时，有的孔只有一个细胞，有的没有，有的有多个，最佳的是只含有一个细胞，C错误； D、动物血清中含有抗体，为了获得纯度高的抗体，不添加血清，D正确。 故选D。 15．（22-23高二下·浙江台州·期末）研究人员利用菊花花蕾、叶片和茎3种不同外植体，调节培养基中6-BA、NAA的浓度和配比，从而诱导愈伤组织的形成和植株再生，结果如下表。下列叙述错误的是（    ） 外植体 接种外植体数（个） 愈伤组织数（块） 出苗数（株或丛） 花蕾 50 35 35 叶片 25 10 5 茎 50 15 2 A．根据外植体不同，选用花蕾培养属于植物组培中的器官培养 B．叶片经脱分化形成愈伤组织后，仍保留原有细胞的结构和功能 C．带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗 D．据表可知，外植体的愈伤组织诱导率和出苗率：花蕾>叶片>茎 【答案】B 【分析】植物组培的过程：离体的植物组织、器官或细胞（外植体）经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织通过再分化形成胚状体进而形成植株（新植体）。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。 【详解】A、花蕾是植物的器官，故根据外植体不同，选用花蕾培养属于植物组培中的器官培养，A正确； B、叶片经脱分化形成愈伤组织后，失去了原有细胞的结构和功能，B错误； C、因为芽中存在分生组织，故带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗，C正确； D、外植体的愈伤组织诱导率=愈伤组织数/接种外植体数，35/50=0.7，10/25=0.4，15/50=0.3，故据表可知，外植体的愈伤组织诱导率和出苗率：花蕾>叶片>茎，D正确。 故选B。 16．（22-23高二下·浙江丽水·期末）次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷为细胞生存的关键成分。科学家在研究基因定位时，将不能利用次黄嘌呤的人体突变细胞株（HGPRT—）和不能利用胸腺脱氧核苷的小鼠突变细胞株（TK—）进行融合，融合细胞在培养过程中人的染色体会逐代随机丢失。经选择培养基筛选后，得到3株稳定的细胞株，如下表。下列叙述错误的是（    ） 细胞株编号 甲 乙 丙 所含人染色体编号 11，14，17，22 7，11，14，17 5，7，17，21 A．可用聚乙二醇或灭活病毒诱导人和小鼠细胞融合 B．增殖过程中的细胞株甲最多含有8条人的染色体 C．该选择培养基中应缺乏次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷 D．由表中信息可推测人的TK基因可能位于17号染色体上 【答案】C 【分析】选择培养基是在培养基中添加某物质，抑制杂菌生长，促进所需微生物生长，培养分离出特定的微生物。诱导动物细胞融合的方法有：物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。诱导植物原生质体融合的方法可分为物理法和化学法。 【详解】A、将人细胞与小鼠细胞进行细胞融合时，可用灭活的病毒作为诱导剂，也可以采用物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇)，A正确； B、据表格可知，细胞株甲含有人的染色体4条，在增殖过程中，在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，因此最多含有8条人染色体，B正确； C、用人的不能利用次黄嘌呤的突变细胞株和鼠的不能利用胸腺脱氧核苷的突变细胞株进行融合，不能同时利用这两类物质的细胞不能存活，故要筛选两两融合的细胞，可将融合细胞置于添加次黄嘌呤、胸腺脱氧核苷的培养基上进行筛选，C错误； D、TK基因由人的细胞提供，因此，各细胞株都含有的染色体很可能就是TK基因所在的染色体，即17号染色体，D正确。 故选C。 17．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）植物原生质体培养技术是以细胞全能性为理论基础建立的一种离体培养技术，为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图所示，在较高渗环境中制备获得的原生质体需要悬浮于合适的等渗溶液中。下列叙述正确的是（    ）    A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中 B．经过程②后原生质体再生细胞壁，所用的培养基中不应加入纤维素酶 C．过程③可能会发生染色体畸变、基因突变及细胞分化 D．经过程④后在愈伤组织表面形成了胚状体 【答案】B 【分析】植物组织培养的过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化（避光）形成愈伤组织；愈伤组织经过再分化（需光）过程形成胚状体，进一步发育形成植株。 【详解】A、据题意可知，在较高渗环境中制备获得的原生质体需要悬浮于合适的等渗溶液中，30%蔗糖溶液属于高渗溶液，因此过程①获得的原生质体需悬浮在低于30%蔗糖溶液中，A错误； B、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，加入纤维素酶会分解植物细胞壁，因此经过程②后原生质体再生细胞壁，所用的培养基中不应加入纤维素酶，B正确； C、由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物的脱分化，过程③形成愈伤组织过程中，可能会发生染色体畸变、基因突变，没有发生细胞分化，C错误； D、胚状体可以在愈伤组织的表面产生，也可以从深层细胞产生，因此经过程④后不一定是在愈伤组织表面形成了胚状体，D错误。 故选B。 18．（22-23高二下·浙江衢州·期末）为培养“西红柿-马铃薯”杂种植株，某研究小组设计了如下实验流程示意图。下列叙述错误的是（    ）      A．该技术运用了细胞膜的流动性和植物细胞全能性的原理 B．要获得完整的原生质体，①过程需在较低渗透压下进行 C．要获得“西红柿-马铃薯”植株，过程②③得到的细胞、植株均需进行筛选 D．若“西红柿-马铃薯”植株根部无块茎，可能是培养过程中染色体丢失或结构异常 【答案】B 【分析】据图分析，①是去除细胞壁形成原生质体的过程，②是原生质体形成杂种细胞的过程，利用植物组织培养技术，③是脱分化和再分化过程。 【详解】A、②是原生质体形成杂种细胞的过程，进行了原生质体的融合，利用了细胞膜的流动性；过程③采用了植物组织培养技术，从杂种细胞到发育为完整植物个体的过程，体现了植物细胞的全能性，A正确； B、为了保证原生质体的活性，需要将两种植物细胞分别置于等渗溶液中，B错误； C、原生质体的融合是随机的，可能发生西红柿-西红柿的融合或马铃薯-马铃薯的融合，因此要获得“西红柿-马铃薯”植株，过程②③得到的细胞、植株均需进行筛选,，C正确； D、若“西红柿-马铃薯”植株根部无块茎，说明马铃薯的基因表达异常，可能的原因是培养过程中染色体丢失或结构异常，D正确。 故选B。 19．（22-23高二下·浙江宁波·期末）下列关于“试管奶牛”培养流程的叙述，错误的是（    ）    A．过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子 B．过程②将采集到的精子和卵子共同培养即可完成体外受精 C．过程③之前可取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定以获得试管奶牛 D．代孕母牛需进行同期发情处理，在过程③之后进行妊娠检测 【答案】B 【分析】分析题图：图示为“试管牛”的培养流程，其中①表示卵母细胞的采集和培养，②表示体外受精，③表示胚胎移植。 【详解】A、过程①可对供体母牛注射促性腺激素，进行超数排卵，获得更多的卵子，A正确； B、过程②表示体外受精作用，可以在获能溶液或专门的受精溶液中完成，B错误； C、为了获得雌性的“试管奶牛”需要取样囊胚的滋养层细胞做DNA分析（或者SRY-PCR）进行性别鉴定，C正确； D、胚胎移植时，需使受体与供体的生理状况保持相同，需要对代孕奶牛C进行同期发情处理，在过程③之后进行妊娠检测，观察胚胎的发育情况，D正确。 故选B。 20．（22-23高二下·浙江台州·期末）非对称细胞融合技术是指利用射线照射某一种原生质体，破坏其细胞核，用蕊香红6G 处理另一种原生质体，使其细胞质失活。然后融合处理过的两种原生质体，实现细胞质和细胞核基因的优化组合。研究者利用上述技术使小麦获得长穗偃麦草细胞质中的耐旱基因，培育小麦新品种。下列叙述错误的是（    ） A．原生质体可在较高浓度甘露醇中用酶解法处理植物体细胞获得 B．用射线照射小麦原生质体，用蕊香红6G处理长穗偃麦草原生质体 C．可用电融合技术促进小麦和长穗偃麦草原生质体的融合 D．借助核移植技术或转基因技术也可获得上述耐旱小麦新品种 【答案】B 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株．在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，使用化学方法（聚乙二醇）或物理方法诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱导．可根据植物细胞的质壁分离和复原鉴定杂种细胞是否再生细胞壁，从而确定原生质体融合是否完成。 【详解】A、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性可用纤维素酶和果胶酶进行处理，得到原生质体，同时为避免细胞吸水涨破，需要在较高浓度甘露醇中用酶解法处理，A正确； B、长穗偃麦草细胞质中含耐旱基因，故应利用射线照射长穗偃麦草，破坏其细胞核，用蕊香红6G 处理小麦，使其细胞质失活，B错误； C、可用电融合技术促进小麦和长穗偃麦草原生质体的融合，也可用化学试剂如聚乙二醇诱导融合，C正确； D、借助核移植技术或转基因技术也可获得上述耐旱小麦新品种，如可将小麦的细胞核移入长穗偃麦草的细胞质中，或抗旱基因导入小麦内，D正确。 故选B。 二、非选择题 21．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）乳腺癌严重威胁妇女健康。Her2基因属于原癌基因，如果Her2基因突变而过度表达，会生成大量Her2蛋白，从而导致细胞无限增殖。曲妥珠单抗（T）是抗Her2蛋白的单克隆抗体，它可附着在Her2蛋白上阻断癌细胞增殖。但是Her2蛋白阳性晚期乳腺癌治疗中会出现耐药性，临床疗效达到瓶颈。大量临床研究表明，曲妥珠单抗（T）与细胞毒药物（DM1）偶联形成T-DM1，使用能够突破Her2阳性晚期乳腺癌治疗瓶颈，解决了耐药问题。T-DM1在患者体内的作用如下图所示。    回答下列问题： (1)生产曲妥珠单抗（T）需用到的动物细胞工程技术有 和 (2)DM1通过与 结合，实现了对 细胞的选择性杀伤，解决了DM1无差别的杀伤细胞的药物副作用，也解决了细胞对 的耐药性。在T-DM1发挥作用的机制中，曲妥珠单抗的作用是 和 。 【答案】(1) 动物细胞培养 动物细胞融合 (2) 曲妥珠单抗 乳腺癌 曲妥珠单抗 运载药物 特异性识别Her2蛋白 【分析】由单克隆抗体研制成的“生物导弹”由两部分构成，其中一部分被称为“瞄准装置”，它作用的原理是利用抗体与抗原特异性结合，使药物能够定向作用于病灶。单克隆抗体特点为特异性强、灵敏度高。 【详解】（1）单克隆抗体制备过程所采用技术手段有动物细胞培养和动物细胞融合。 （2）Her2基因属于原癌基因，如果Her2基因突变而过度表达，会生成大量Her2蛋白，从而导致细胞无限增殖。曲妥珠单抗（T）与细胞毒药物（DM1）偶联形成T-DM1（生物导弹），实现了对乳腺癌细胞的选择性杀伤，同时也解决了细胞对曲妥珠单抗的耐药性。由题图可知，在T-DM1（生物导弹）发挥作用的机制中，曲妥珠单抗一方面可以运载细胞毒药物（DM1），另一方面可以特异性识别Her2蛋白，实现了对乳腺癌细胞的选择性杀伤。 22．（22-23高二下·浙江杭州·期末）Leber遗传性视神经病是一种严重的遗传病，患者线粒体内的ND4基因发生突变，患病基因由母亲传给孩子。目前常用“三亲婴儿”的方法帮助女性患者生下健康婴儿。“三亲婴儿”需取志愿者的去核卵细胞作为细胞质的来源，构建健康受精卵的流程简图如下。回答下列问题：    (1)“三亲婴儿”的诞生需依次用到核移植、 、胚胎体外培养和 等技术，属于有性生殖。该过程不能直接用女方的体细胞作为核供体的原因是 。 (2)某研究小组欲克隆ND4基因并研究其表达的蛋白，选用了下图所示的质粒进行实验。利用PCR扩增基因时，应当挑选的引物是 （从下图引物中挑选）。为使目的基因的PCR产物能被限制酶切割，可通过引物使得PCR产物两端带上限制酶酶切位点，据图判断，质粒上所示的限制酶酶切位点中不能挑选的是哪几个？ （A．BamHⅠ B．XhoⅠ C．HindⅢ D．XbaⅠ）。    (3)获得重组质粒后，可将其导入经 处理过的大肠杆菌。除了用四环素筛选外，还可通过 技术确认大肠杆菌中是否转入了ND4基因。 (4)为使ND4基因在大肠杆菌内高效表达，所用启动子应选择 （填“细菌”或“真核细胞”）的，这样有利于大肠杆菌的RNA聚合酶与之结合。用 培养基对含ND4基因的大肠杆菌进行扩大培养，合成ND4蛋白。已知ND4蛋白为胞内蛋白，若要提取ND4蛋白，需对扩大培养的菌体进行 操作，并进一步破碎细胞以分离提纯ND4蛋白。为探究ND4蛋白在细胞内的分布，需制备针对ND4蛋白的 。 (5)实验完成后，剩余细菌、使用过的培养基等均需经 处理再统一废弃，原因是 。 【答案】(1) 体外受精 胚胎移植 体细胞中含2套染色体组 (2) 引物2和3 BCD (3) Ca2+/CaCl2 PCR (4) 细菌 液体 离心(沉淀、过滤) 单克隆抗体 (5) 高压蒸汽灭菌 防止微生物污染环境 【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】（1）“三亲婴儿”的诞生需依次用到核移植、体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植等技术，属于有性生殖。由于体细胞中含2套染色体组，因此该过程不能直接用女方的体细胞作为核供体。 （2）利用PCR扩增基因时，应当挑选的引物是2和3，为使目的基因的PCR产物能被限制酶切割，可通过引物使得PCR产物两端带上限制酶酶切位点，据图判断，质粒上所示的限制酶酶切位点中不能挑选 B．XhoⅠ 、C．HindⅢ、 D．XbaⅠ。 （3）获得重组质粒后，可将其导入经Ca2+处理过的大肠杆菌。除了用四环素筛选外，还可通过PCR技术确认大肠杆菌中是否转入了ND4基因。 （4）为使ND4基因在大肠杆菌内高效表达，所用启动子应选择细菌这样有利于大肠杆菌的RNA聚合酶与之结合。用液体培养基对含ND4基因的大肠杆菌进行扩大培养，要提取ND4蛋白，需对扩大培养的菌体进行离心(沉淀、过滤)操作，并进一步破碎细胞以分离提纯ND4蛋白。为探究ND4蛋白在细胞内的分布，需制备针对ND4蛋白的单克隆抗体。 （5）实验完成后，剩余细菌、使用过的培养基等均需经高压蒸汽灭菌处理再统一废弃，原因是防止微生物污染环境。 23．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）铁皮石斛作为一种重要中药材，在市场上的需求较大，具有极强的经济价值、营养价值和药用价值，但在人们长期掠夺式采挖与生存条件的破坏下，野生资源濒临灭绝，药材价格不断攀升，而且采摘后在常温下容易腐烂。某科研小组利用农杆菌介导的转化法培养转基因脱毒苗，可增加铁皮石斛的有益成分表达水平，还能增强其抗病菌能力减少腐烂。回答下列问题： (1)农杆菌的活化培养： 挑取农杆菌于 （填“液体”或“固体”）培养基中活化并 培养，培养基中含有0.5%氯化钠，其作用是 。 (2)侵染石斛茎尖： 外植体宜选用茎尖而不选用叶片的原因是 ，接种前对外植体用酒精消毒后，需要用 清洗10min。对其进行适当的切割处理后浸入农杆菌侵染液，切割处理的目的是 。 (3)共培养： 侵染结束后，用滤纸吸干茎尖上多余侵染液，然后迅速将茎尖转移至共培养基培养，培养基中的蔗糖的作用是 。将其培养后的茎尖冲洗后，再用适宜浓度的头孢类抗生素溶液清洗1-2min，该过程中使用头孢类抗生素的作用是 。 (4)植株再生： 将茎尖用滤纸吸干水分，迅速接种于发芽培养基中培养获得丛状苗后，再转入 培养基中培养至组培苗，然后要进行 后移栽定植。植物组织培养常用到发芽培养基和生根培养基，在设计这两种培养基时最主要的区别是 。 (5)致腐菌的快速检验： 在生产实践中，可通过PCR反应快速检测铁皮石斛中的致腐菌。在检测过程中，要根据致腐菌特殊基因两端的碱基序列设计引物，下图为致腐菌特殊基因的结构示意图，与之对应的引物结合的部位是 （用图中字母作答）。    若已知该基因的引物I，能否依据其碱基序列设计出另一种引物Ⅱ？ 。理由是 。 【答案】(1) 液体 扩大 调节渗透压（调节渗透压和提供无机盐营养） (2) 茎尖分裂能力强且所带有的病毒少甚至无病毒 无菌水 切割处理造成球茎微损伤，有利于提高农杆菌的感染效率，并有利于形成愈伤组织 (3) 提供碳源（提供碳源和能源、维持渗透压） 杀灭农杆菌及其他杂菌 (4) 生根 炼苗 植物激素的种类和比例 (5) a、d 不能 两段引物的碱基序列既不相同也不互补 【分析】植物组织培养过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织通过再分化形成胚状体进而形成植株（新植体）。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。 【详解】（1）微生物的扩大培养采用液体培养基，因此挑取农杆菌于液体培养基中活化并扩大培养。培养基中添加0. 5%氯化钠的作用是调节渗透压和提供无机盐营养。 （2）相比叶片，茎尖分裂能力强且所带有的病毒少甚至无病毒，因此外植体宜选用茎尖而不选用叶片。 外植体消毒：将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次（10min），再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次。农杆菌侵染原球茎时，用超声波和切割处理造成球茎微损伤，有利于提高农杆菌的感染效率，并有利于形成愈伤组织。 （3）微生物生长的基本营养成分是碳源、氮源、无机盐和水，培养基中的蔗糖属于糖类，其作用是提供碳源（提供碳源和能源、维持渗透压）。共培养过程中，为了防止杂菌污染，将共培养后的原球茎用无菌水进行冲洗，侵染成功后，农杆菌中的T-DNA已经转移到宿主细胞中的染色体上，此时需要使用头孢类抗生素杀灭农杆菌及其他杂菌。 （4）植株组织培养过程中，愈伤组织分化出芽后转入生根培养基中继续生根进而获得组培苗。在移栽定植前需要进行炼苗处理，目的是提高试管苗对外部环境的适应能力。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值偏高时，主要诱导根的形成，生长素与细胞分裂素用量的比值偏低时，主要诱导芽的形成，故植物组织培养常用到发芽培养基和生根培养基，在设计这两种培养基时最主要的区别是植物激素的种类和比例。 （5）DNA复制过程中，子链的延伸都是从5’端到3’端，如图为致腐菌特殊基因的结构示意图，故与之对应的引物结合的部位是a、d。两段引物的碱基序列没有相关性，既不相同，也不互补，因此若已知该基因的引物I，不能依据其碱基序列设计出另一种引物Ⅱ。 24．（22-23高二下·浙江温州·期末）紫杉醇是红豆杉属植物产生的次生代谢产物，能促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍了肿瘤细胞的分裂，直至死亡。从36棵60年树龄的树皮中才能提取到1g紫杉醇，治疗一个癌症患者。利用植物细胞工程是生产紫杉醇的重要途径，如图是两条技术路线。请回答下列问题： 甲：扩大红豆杉栽培使用    乙：利用离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇    (1)甲路线运用的原理是 。启动b过程的关键激素是 ，其浓度以及 都会影响植物细胞发育的方向。 (2)b过程从细胞水平看发生了 ；胚状体中出现不同类型细胞的根本原因是 。 (3)甲路线生成完整植株通过两种途径，其中经由虚线的属于 途径，实线属于 途径。 (4)甲和乙路线中所用的外植体最好选取春季新长出来的 ，接种前常用75%酒精、 对外植体进行消毒。其中甲的a、乙的①过程 （需要/不需要）光照。 (5)乙的②过程需要用到去除细胞壁的酶是 。震荡的作用是 。悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，结合材料分析其原因可能是 。 (6)应用基因工程可以提高紫杉醇产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，如图。下列叙述错误的是    A．过程①和②所用的酶相同 B．图中的农杆菌含有潮霉素合成基因 C．p1301载体上可能含有增强Bapt基因表达的序列 D．过程③构建超表达载体需要限制酶和DNA连接酶 E．为使③过程中基因与载体按正确的方向连接，②中引物的3’端应添加相应限制酶的识别序列 F．③中影响DNA连接反应的主要因素有温度、pH、反应时间、酶的种类及浓度、基因与载体的浓度及比例等 【答案】(1) （植物）细胞的全能性 细胞分裂素和生长素 比例/配比 (2) 细胞分裂、细胞分化 基因的选择性表达 (3) 器官发生 体细胞胚发生 (4) 嫩叶/叶尖/茎尖/根尖等 次氯酸钠/NaClO/氯化汞/HgCl2 不需要 (5) 纤维素酶和果胶酶 增加溶解氧、使细胞与营养物质均匀分布 培养一段时间后，培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂 (6)ABE 【分析】1、植物组织培养过程：离体的细胞、组织或器官脱分化形成愈伤组织再分化形成胚状体最后发育成植株。 2、植物组织培养的条件：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）决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。 【详解】（1）甲路线是通过植物组织培养获得红豆杉植株的过程，利用的原理是植物细胞的全能性。a是脱分化，b是再分化，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素如细胞分裂素和生长素的种类和比例。 （2）b过程是再分化，从细胞水平看发生了细胞分裂和细胞分化；胚状体中出现不同类型细胞的过程属于细胞分化，根本原因是基因的选择性表达。 （3）甲路线生成完整植株通过两种途径，其中经由虚线即②直接形成根、芽等器官，属于器官发生途径；实线经过脱分化最后发育成完整小植株，属于体细胞胚发生途径。 （4）甲和乙路线中所用的外植体最好选取春季新长出来的叶尖、茎尖等，因为此处细胞内病毒含量极少甚至无病毒可培养出脱毒苗。甲和乙路线中所用外植体的消毒常用酒精、次氯酸钠等消毒。其中甲的a、乙的①过程都是脱分化过程，不需要光照。 （5）植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，去除细胞壁的酶是果胶酶和纤维素酶。培养过程需用液体培养基悬浮振荡培养，震荡的作用是增加溶解氧、有利于细胞与营养物质均匀分布。由题干信息可知紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍细胞的分裂，直至死亡，故在悬浮培养过程中，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间，就会停止增殖，其原因是培养一段时间后，培养液中的紫杉醇含量升高，而紫杉醇能和微管蛋白聚合体相互作用，促进微管聚合并使之稳定，因此抑制了红豆杉细胞的增殖。 （6）A、①为逆转录过程所需的酶为逆转录酶，②是以DNA单链为模板合成的DNA的过程，两个过程所需要的酶不同，A错误； B、通过题意可推知农杆菌去感染红豆杉细胞，进而用潮霉素筛选，说明农杆菌细胞内还有潮霉素的抗性基因，而不是合成基因，B错误； C、p1301-Bapt的超表达载体，可使基因Bapt过量表达，可推测p1301载体上可能含有增强Bapt基因表达的序列，C正确； D、构建基因表达载体需要用到同种限制酶对载体和目的基因进行切割使两者具有相同的黏性末端，再用DNA连接酶进行连接构建基因表达载体，D正确； E、引物的作用是使DNA聚合酶可从子链的3’端连接脱氧核苷酸延伸子链，故相应限制酶的识别序列应添加在引物的5’端，E错误； F、③为基因表达载体的构建，需要载体、目的基因和相关的酶，因此温度、pH、反应时间、酶的种类及浓度、基因与载体的浓度及比例等因素都会影响DNA连接反应，F正确。 故选ABE。 25．（22-23高二下·浙江湖州·期末）猕猴桃风味独特，营养丰富，Vc含量高，是20世纪由野生到商业栽培最成功的驯化植物之一。回答下列问题： (1)猕猴桃雌雄异株，个体基因型高度杂合，可通过种内 育种使双亲基因重组，产生高度变异的新品种猕猴桃。在进行人工栽培品种与野生毛花猕猴桃远缘种间杂交时发现近九成种子胚发育中止，这可能是因为它们之间存在 。若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是 。 利用农杆菌转化法将抗虫基因导入猕猴桃愈伤组织，培育出抗虫猕猴桃新品种。 (2)若要获得已知序列的抗虫基因，可采用 或PCR扩增的方法。为确保抗虫基因正确连接到农杆菌的Ti质粒上并保持结构稳定，构建表达载体时需选用2种限制酶，一般选择的原则有 （多选）。 A．抗虫基因内每种限制酶只有一个切割位点 B．受体农杆菌细胞中不含有该种限制酶 C．酶切后，Ti质粒形成的两个末端序列不相同     D．为利于切割，限制酶识别的碱基序列长度越短越好 (3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与猕猴桃愈伤组织混合培养，使 整合到猕猴桃基因组中，完成转化实验。筛选出的愈伤组织经过 形成胚状体，可进一步发育形成转基因植株。 利用品质优良的猕猴桃与抗寒性极强的软枣猕猴桃进行体细胞杂交，得到适应低温地区栽种的优良新品种，其部分过程如下： (4)原生质体的游离与纯化：将外植体 ，加入含有甘露醇溶液的 酶溶液中处理，一段时间后过滤取滤液。将滤液低速离心，吸除上层的细胞碎片及 ，将沉淀物反复悬浮、离心，得到提纯的原生质体。为防止原生质体 而影响融合效果，应尽快诱导两个猕猴桃品种的原生质体融合。 (5)原生质体融合：为增加异源融合的机会，将提取纯化的两种原生质体 混合，通过添加适宜浓度的化学诱导剂 促进融合，筛选出杂交细胞后进一步培养可得到体细胞杂交植株。 【答案】(1) 杂交 生殖隔离 胚离体培养 (2) 化学合成法 BC (3) T-DNA携带的目的基因 再分化 (4) 消毒 纤维素酶和果胶（酶） 酶液 再生细胞壁 (5) 等比例 聚乙二醇＃＃PEG 【分析】1、采用Ti质粒转抗性基因的原因是Ti质粒上的T-DNA可转移DNA，并将其整合到受体细胞的染色体DNA上，从而完成转化。 2、植物组织培养过程：离体的植物组织经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官，最终形成完整的植株。 3、植物体细胞杂交可以克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离，操作过程包括：原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。 【详解】（1）猕猴桃雌雄异株，可通过杂交育种使亲本优良性状重组，原理是基因重组。人工栽培品种与野生毛花猕猴桃远缘种间杂交获得的胚发育中止而得不到可育后代，可能是两者存在生殖隔离。要使该胚继续发育获得植株，可采用胚的离体培养直接得到胚状体而形成植株的方法。 （2）获得目的基因的方法：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、化学方法人工合成。若要获得已知序列的抗病基因，可采用化学方法人工合成或PCR技术扩增。 A、限制酶的识别序列和切割位点位于DNA上，抗虫基因编码的序列是蛋白质，没有限制酶的识别序列和切割位点，A不符合题意； B、将基因表达载体导入农杆菌时，是用Ca2+处理农杆菌，使农杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理功能，故受体农杆菌细胞中不含有该种限制酶，B符合题意； C、为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶；双酶切后，G基因和Ti质粒形成的两个黏性末端序列均不相同，C符合题意； D、每种限制性内切酶只能识别特定的碱基序列，并从特定的位点将该序列切成相应的末端，与识别的碱基序列长度无关，D不符合题意。 故选BC。 （3）将含有重组Ti质粒的农杆菌与猕猴桃愈伤组织混合培养，使其携带目的基因的Ti质粒的T-DNA进入猕猴桃细胞，整合到猕猴桃细胞的染色体（染色体DNA），然后通过离心的方法，除去多余的农杆菌。将转基因植物细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养，即先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成胚状体，继续发育形成转基因幼苗。 （4）植物体细胞杂交过程中使用的植物细胞工程技术有植物体细胞杂交和植物组织培养。制备原生质体时需要除去细胞壁，植物细胞壁由纤维素和果胶组成，因此将外植体消毒后，可以用纤维素酶和果胶酶除去植物细胞壁。水浴加热处理一段时间后过滤，将滤液离心两分钟，吸除上层的细胞碎片及酶液，将沉淀物反复悬浮、离心，纯化得到原生质体。为防止原生质体再生出细胞壁影响融合效果，需尽快诱导两个猕猴桃品种的原生质体融合。 （5）对纯化后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数，确定原生质体密度，两种原生质体等比例1：1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是降低PEG浓度，使其失去融合作用，筛选出杂交细胞后进一步培养可得到体细胞杂交植株。 03 基因工程与生物技术的安全性和伦理 一、单选题 1．（22-23高二下·浙江衢州·期末）生物技术的快速发展，一方面给人类带来红利，另一方面也带来了安全性问题。下列生物技术带来的安全问题，无需过多担忧的是（    ） A．插入外源基因的转基因食品，可能会成为某些人群的致敏原 B．插入植物基因组的外源基因，可能会随花粉扩散到周围环境中 C．应用“试管婴儿”技术，可以解决不孕夫妇的生育难题 D．改造成“生物战剂”的微生物，可能自行增多扩大影响范围 【答案】C 【分析】转基因技术是将高产、抗逆、抗病虫、提高营养品质等已知功能性状的基因，通过现代科技手段转入到目标生物体中，使受体生物在原有遗传特性基础上增加新的功能特性，获得新的品种，生产新的产品。 【详解】A、插入外源基因的转基因食品，改变了蛋白质的结构，可能会成为某些人群的致敏原，A不符合题意； B、插入植物基因组的外源基因，可能会随花粉扩散到周围环境中，造成基因污染，B不符合题意； C、应用“试管婴儿”技术，可以解决不孕夫妇的生育难题，没有安全问题，C符合题意； D、改造成“生物战剂”的微生物，可能自行增多扩大影响范围，可能会影响其它生物，D不符合题意。 故选C。 2．（21-22高二下·浙江台州·期末）蛋白质工程是基因工程的延伸。下列有关蛋白质工程的叙述，正确的是（    ） A．不遵循中心法则 B．在分子水平上直接对蛋白质进行改造 C．生产的蛋白质能在自然界中找到 D．需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶 【答案】D 【分析】蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，甚至可以是细胞系统。 【详解】A、蛋白质工程最终也是基因控制蛋白质的合成，遵循中心法则，A错误； B、在分子水平上对基因进行改造，从而获得特定的蛋白质，B错误； C、生产的蛋白质能在自然界中找不到，因此才采用蛋白质工程进行合成，C错误； D、蛋白质工程是基因工程的延伸，需要构建表达载体，需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶，D正确。 故选D。 3．（22-23高二下·浙江温州·期末）分离是生物科学研究中常用的技术，下列叙述错误的是（    ） A．纸层析法能分离并得到光合色素 B．密度梯度离心法可用于DNA半保留复制的研究 C．电泳分离DNA片段中，点样孔在负电极处 D．划线分离菌群操作前需对菌液进行多次稀释处理 【答案】D 【分析】纸层析法一般用于叶绿体中色素的分离，叶绿体中色素主要包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，它们在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液在滤纸上扩散地快，反之则慢；含量较多者色素带也较宽。最后在滤纸上留下4条色素带，所以利用纸层析法能清楚地将叶绿体中的色素分离。平板划线法是将细菌分离培养的常用技术，其目的是将混有多种细菌的培养物，或标本中不同的细菌使其分散生长，形成单个菌落或分离出单一菌株，便于识别鉴定。 【详解】A、由于各种光合色素在层析液中溶解度不同，因此利用纸层析法可以将光合色素进行分离，A正确； B、密度梯度离心一般是选择一种离心速度将混合物中比重不同的分成进行分层，B正确； C、做DNA电泳时，加样孔都位于负极，因为DNA样品都带负电荷，在电场中将向正极泳动，所以点样端要置于负极，C正确； D、划线分离前，不需要对菌液进行多次稀释处理，D错误。 故选D。 4．（22-23高二下·浙江宁波·期末）生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述合理的是（    ） A．DNA指纹技术可用于罪犯确认，亲子鉴定及死者遗骸鉴定等 B．治疗性克隆的目的是用于医学研究和治疗，无需监管审查 C．为防止生物技术用于生产生物武器，严禁进行生物技术的新研究 D．利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期培养智力超群的“完美婴儿” 【答案】A 【分析】生殖性克隆就是以产生新个体为目的的克隆，即用生殖技术制造完整的克隆人，目的是产生一个独立生存的个体，与此相对的是研究性克隆或医学性克隆，指的是产生研究所用的克隆细胞，不产生可独立生存的个体。 【详解】A、DNA指纹技术是指每个人的DNA都不完全相同，因此DNA可以像指纹一样用来识别身份，这项技术被应用到刑侦、亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等，A正确； B、禁止生殖性克隆人，坚持四不原则，不反对治疗性克隆的目的用于医学研究和治疗，但仍需监管审查，B错误； C、生物武器具有强大的传染性和致病力，应在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，但可以进行生物技术的新研究，C错误； D、利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”，已经涉及到新生命的诞生，会造成生物技术安全与伦理问题，D错误。 故选A。 5．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）下列关于转基因作物及其安全性的叙述，正确的是（    ） A．转基因作物经检测含有目的基因后即可上市 B．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 C．转基因作物不会破坏原地区生态系统的稳定性 D．食用含抗生素抗性基因转基因食品，可增强人体抵抗病菌的能力 【答案】B 【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)，对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。 【详解】A、转基因作物经检测目的基因表达后即可上市，A错误； B、为防止相互交配，种植转基因作物时应与传统农业种植区隔离，B正确； C、转基因作物可能会破坏原地区生态系统的稳定性，C错误； D、食用含抗生素抗性基因的转基因食品不会在人体内表达，故不会增强人抵抗病菌的能力，D错误 。 故选B。 6．（21-22高二下·浙江绍兴·期末）DNA提取与PCR扩增等操作是基因工程的基础性工作，下列有关叙述错误的是（    ） A．从目标生物中提取DNA时，利用了 DNA与其他物质在NaC1溶液和酒精中溶解度的差异 B．PCR扩增中会经30多次变性、退火、延伸的循环，单次循环的DNA产生量没有变化 C．PCR扩增说明一些酶可以在细胞外高于60℃条件下发挥作用 D．经琼脂糖凝胶电泳后的PCR产物条带位置与DNA片段的长度密切相关 【答案】B 【分析】1、DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。 2、PCR技术：①概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；②原理：DNA复制；③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）；④方式：以指数的方式扩增，即约2n；⑤过程：高温变性、低温复性、中温延伸。 【详解】A、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液，在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，利用这一特点选择适当的盐浓度，可以达到DNA与其他物质分离的目的；在冷的95%酒精溶液中DNA的溶解度最低，DNA的沉淀量最大，可以进一步提升对DNA提纯，A正确； B、PCR扩增一般需要30多次循环，每次循环可以分为变性、退火、延伸三步；单次循环的DNA产生量在理论上为模板DNA片段的2倍，因此单次循环的DNA产生量会有变化，但实际过程中并不是每次扩增所有的模板都会与引物结合，再加上模板又会有损耗，且实际的扩增倍数并不到2，B错误； C、PCR扩增是一种在体外将少量DNA大量复制的技术，DNA在延伸时温度需要控制在70-75℃，因此需要耐高温的DNA聚合酶，C正确； D、PCR扩增后的产物常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，D正确。 故选B。 7．（22-23高二下·浙江金华·期末）部分限制酶的识别序列及切割位点如下表（注：箭头表示切割位点）。下列叙述正确的是（    ） 名称 识别序列及切割位点 名称 识别序列及切割位点 AatI AGG↓CCT TCC↑GGA EcoRI G↓AATTC CTTAA↑G KpnI G↓GTACC CCATG↑G BamHI G↓GATCC CCTAG↑G A．表中4种限制酶均是从DNA两端逐步剪切核苷酸 B．EcoRI酶切后形成的黏性末端是5′AATT3′ C．KpnI与BamHI处理不同的DNA片段可获得互补的黏性末端 D．E．coliDNA连接酶可连接AatI酶切后形成的片段 【答案】B 【分析】基因工程的工具： （1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂。 （2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 （3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。 【详解】A、表中4种限制酶均是在DNA特定位置将DNA切割成片段，A错误； B、根据表中信息可知，EcoRI识别的序列为GAATTC，并在GA之间切割磷酸二酯键，因此，该酶切后形成的黏性末端是5′AATT3′，B正确； C、KpnI与BamHI识别的碱基序列不同，形成的黏性末端不同，这两种酶处理不同的DNA片段获得的黏性末端没有互补关系，C错误； D、E．coliDNA连接酶可连接黏性末端，不能连接平末端，而AatI酶切后形成的是平末端，D错误。 故选B。 8．（22-23高二下·浙江嘉兴·期末）聚合酶链式反应（PCR）是一种体外扩增DNA片段的技术。某DNA片段的PCR反应程序如图所示。    下列叙述正确的是（    ） A．预变性可促进模板DNA边解旋边复制 B．退火是让解旋状态模板DNA恢复双螺旋 C．延伸结束后，新片段中的引物将被切除 D．终延伸可使目的基因的扩增更加充分 【答案】D 【分析】PCR过程为①变性，当温度超过90℃时，氢键断裂，双链DNA解聚为单链；②复性，当温度降低到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【详解】A、预变性的目的是破坏DNA中可能存在的较难破坏的复杂二级结构，使DNA充分变性，A错误； B、退火是让两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，B错误； C、延伸结束后，新片段中不会引物，C错误； D、终延伸过程是为了让引物完全延伸并让单链产物完全复性形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，D正确。 故选D。 9．（21-22高二下·浙江湖州·期末）用农杆菌转化法培育转基因植物，下列叙述错误的是（    ） A．目的基因插入 Ti 质粒的位点是某种限制性核酸内切酶的识别位点 B．若目的基因的序列未知，可以通过构建基因文库的方法从中获取 C．采用抗原-抗体杂交技术可检测目的基因在受体细胞中是否表达 D．植物受体细胞必须是受精卵细胞，因其全能性最高 【答案】D 【分析】基因工程技术的基本步骤包括目的基因的获取；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。 【详解】A、一般要用同种限制性核酸内切酶同时切割目的基因和质粒使之含有相同黏性末端，以便连接形成重组质粒，A正确； B、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，若目的基因的序列未知，可以通过构建基因文库的方法从中获取，B正确； C、在分子水平上，采用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否在受体细胞中表达形成蛋白质，若出现杂交带，则表明目的基因在受体细胞内成功表达，C正确； D、虽然受精卵细胞全能性最高，但植物受体细胞一般是体细胞，利用农杆菌侵染植物的特点完成目的基因导入到植物细胞，D错误。 故选D。 10．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验和“PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．PCR扩增技术中延伸的温度必须大于退火温度，而小于变性温度 B．PCR扩增4次后，得到的含有两种引物的DNA片段所占比例为1/8 C．进行琼脂糖凝胶电泳时，长度相同的DNA片段会出现在同一条带中 D．利用DNA不溶于酒精但某些蛋白质溶于酒精的原理可以分离DNA和蛋白质 【答案】B 【分析】PCR反应过程:变性→复性→延伸。变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，延伸：72℃左右时，Taq酶有最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸。 【详解】A、根据PCR扩增原理，通常PCR的温度变化涉及变性、退火和延伸3个温度，分别为90～95℃(变性)、40～60℃(退火)和70～75℃(延伸)，延伸的温度必须大于退火温度，而小于变性温度，A正确； B、PCR扩增4次即DNA复制4次，共形成16个DNA，根据半保留复制，有2个子代DNA含有其中一种引物，14个子代DNA同时含有两种引物，因此同时含有两种引物的DNA占14/16=7/8，B错误； C、进行琼脂糖凝胶电泳时，长度不同的DNA分子由于所受凝胶的阻遏作用大小不一，迁移的速度不同，从而可以按照相对分子质量大小得到有效分离，而长度相同的DNA片段会出现在同一条带中，C正确； D、DNA不溶于酒精，但一些蛋白质溶于酒精，可利用这一原理初步分离DNA与蛋白质，D正确。 故选B。 11．（21-22高二下·浙江金华·期末）我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）构建基因表达载体（如下图），通过农杆菌转化法导入白玫瑰细胞中，获得蓝玫瑰。下列叙述错误的是（    ） 注：PmeI、BamHI、SpcI、SacI为不同限制酶 A．表达载体中sfp和idgS具有各自的启动子，表达相互独立 B．可利用DNA杂交技术从链霉菌的基因文库中获取sfp和idgS C．在构建表达载体时所需的限制酶是BamHI、SpeI、SacI D．若受体白玫瑰细胞不变蓝，则可说明sfp和idgS未成功导入 【答案】D 【分析】分析题图可知，靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）被插入到质粒的不同位置。 【详解】A、分析题图可知，表达载体中sfp的启动子为启动子1，idgS的启动子为启动子2，两者表达相互独立，A正确； B、获取目的基因的方法有利用DNA杂交技术从链霉菌的基因文库中获取sfp和idgS，B正确； C、分析题图可知，在构建表达载体时所需的限制酶是BamHI、SpeI、SacI，C正确； D、若受体白玫瑰细胞不变蓝，可能sfp和idgS未成功导入或表达不成功，D错误。 故选D。 12．（22-23高二下·浙江宁波·期末）某课题组为得到青蒿素高产品系，将青蒿素合成过程中的某一关键酶基因通过下图的方法，使该基因在细胞内的表达增加，以实现转基因青蒿中青蒿素含量的显著提升。下列叙述正确的是（    ）    A．可用PCR技术直接扩增青蒿总RNA来获取目的基因 B．通过PCR技术可检测fps基因是否表达出蛋白质 C．酶1、酶2和酶3作用的部位都是磷酸二酯键 D．含有fps基因的青蒿植株即为所需新品系 【答案】C 【分析】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、提取青蒿总RNA后需要逆转录形成cDNA才能利用PCR技术扩增得到目的基因，PCR不能直接扩增RNA，A错误； B、通过PCR技术可检测fps基因是否导入受体细胞或者转录出RNA，而是否表达出蛋白质需要用抗原-抗体杂交技术，B错误； C、据图可知，酶1是逆转录酶，酶2是限制酶，酶3是DNA连接酶，它们的作用部位都是磷酸二酯键，C正确； D、含有fps基因的青蒿植株表示导入成功，需要最终检测出转基因青蒿中青蒿素含量的显著提升才能表示得到所需品系，D错误。 故选C。 13．（22-23高二下·浙江温州·期末）小鼠肿瘤转移抑制基因（kiss1基因）仅在特定组织中表达。在雌激素诱导下，细胞内信号转导系统可以与kiss1基因启动子的特定区域结合，激活kiss1基因的转录。研究者扩增了kiss1基因启动子不同长度的片段P1、P2、P3和P4，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因（G）融合的载体，转入体外培养的特定细胞中，以确定不同片段的转录活性。下列说法错误的是（    ）    A．用PCR技术获取片段P1、P2、P3和P4所需的引物不完全相同 B．应选取有kiss1基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞 C．绿色荧光较强的细胞中转入的片段具有较低的转录活性 D．对特定细胞进行体外培养时，培养液中应添加雌激素 【答案】C 【分析】转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程。即以双链DNA中的确定的一条链为模板，以A、U、C、G四种核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。 【详解】A、结合图示可知，不同长度的片段P1、P2、P3和P4，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因（G）融合的载体，因此与G融合的那段是一样的，即下游引物是一样的，上游引物不同，A正确； B、实验探究不同片段的转录活性，应选择有kissl基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞，B正确； C、若某片段被转录，则绿色荧光基因也被表达，在细胞中表达出绿色荧光强度强的片段具有较高的转录活性，C错误； D、根据题意，kiss基因的转录需要雌激素的诱导。故对特定细胞进行体外培养时，需要添加雌激素，D正确。 故选C。 14．（22-23高二下·浙江绍兴·期末）人类是乙肝病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程，质粒中LacZ基因可使细菌能够利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则呈白色。下列有关叙述正确的是（    ）    A．过程①最好的限制酶选择方案是BamHI和EcoRV B．质粒用限制酶BamHI和EcoRV切割后产生4个游离的磷酸基团 C．过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal以筛选蓝色的大肠杆菌菌落 D．基因工程疫苗不会出现病毒的增殖和感染，安全性高 【答案】D 【分析】1、题图过程①表示获取目的基因，构建重组质粒，②表示将重组质粒导入受体细胞并筛选，③表示转基因大肠杆菌表达乙肝病毒外壳，④表示将乙肝病毒外壳作为疫苗接种，⑤表示疫苗受试者体内出现抗体的过程。2、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、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞：根据爱体细胞不同，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：O检测转基因生物染色体的DNA是香插入目的基因-DNA分子杂交技术;检测目的基因是否转录出了mNA-分子杂交技术；⑨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、过程①表示获取目的基因，构建重组质粒，需要限制酶BamHI和EcoRI的酶切位点在目的基因两侧，可以获得完整的目的基因，且质粒上也存在这两种酶的识别位点，A错误； B、质粒用限制酶BamHI和EcoRV切割后产生6个游离的磷酸基团，B错误； C、过程表②示将重组质粒导入受体细胞，培养基中加青霉素和X-ga可以用于筛选含有重组质粒的大肠杆菌，BamHI和EcoRI由于破坏了质粒中LacZ基因，却保留了青霉素抗性基因，故白色的大肠杆菌菌落即为所需菌落，C错误； D、基因工程疫苗由于只利用了乙肝病毒的外壳，不含其遗传物质，所以不能完成病毒的增殖和感染，D正确。 故选D。 15．（22-23高二下·浙江宁波·期末）免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图：首先将抗体1固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA标记的抗体2，进行PCR扩增，最后进行电泳检测。下列叙述错误的是（    ）    A．免疫PCR技术适用于微量抗原的检测 B．第三次冲洗不充分可能导致假阳性现象 C．图示中的DNA必须是牛乳基因中的DNA片段 D．PCR扩增产物的量与牛乳中抗生素的量呈正相关 【答案】C 【分析】免疫PCR是一种抗原检测系统，将一段已知序列的DNA片段标记到抗体2上，通过抗原抗体的特异性识别并结合，抗体2会和固定抗体1、抗生素形成复合物“固定抗体1—抗生素—抗体2”，再用PCR方法将这段DNA进行扩增，通过检测PCR产物的量，即可推知固定抗体1上吸附的抗生素的量。 【详解】AD、微量抗原抗体反应，是通过PCR技术扩增抗体2上连接的DNA，最后通过检测扩增产物—DNA的量来确定抗生素的量的方法。因此，PCR扩增产物的量与牛乳中抗生素的量呈正相关，抗原、抗体的数量可通过PCR技术间接扩增放大，检测微量抗原，AD正确； B、微量抗原抗体反应，利用的是PCR技术扩增“固定抗体1—抗生素—抗体2”上连接的DNA，如果第三次冲洗不充分，可能使残留的、呈游离状态的抗体2上的DNA也作为PCR的模板参与扩增，会出现假阳性现象，B正确； C、免疫PCR中所用的DNA不选用受检样品（牛乳）中可能存在的DNA。待检测的牛乳中可能含有牛乳腺细胞的DNA（其上含有牛乳基因的DNA片段），若图示中的DNA用牛乳基因中的DNA片段，经过PCR扩增后的产物中，不仅有抗体2上的DNA扩增产物，还可能有牛乳中本身含有的牛乳基因片段的扩增产物，使检测结果偏大，C错误。 故选C。 16．（21-22高二下·浙江舟山·期末）乳腺生物反应器产生重组人血小板生成素（rhTPO）的相关过程如下图所示： 下列叙述错误的是（    ） A．用HindⅢ和SmaI双酶切可提高构建重组克隆载体的成功率 B．不能将rhTPO基因通过显微注射法直接导入受精卵的原因可能是rhTPO基因在受精卵中不能自主复制 C．受精卵在前三次分裂过程中细胞的体积在不断变小，有机物种类不断增多 D．乳腺作为生物反应器的优点有乳汁成分简单便于提纯、频繁采集不会对动物产生危害等 【答案】A 【分析】根据题图可知：图中目的基因（rhTPO）上存在三个限制酶切割位点，由于SmaⅠ的酶切位点位于目的基因中间，利用该限制酶会破坏目的基因，因此应选用HindⅢ和XhoⅠ两种限制酶切割目的基因，而利用这两种限制酶切割质粒会破坏质粒上的抗四环素基因，则质粒上应选用抗卡那霉素基因作为标记基因。 【详解】A、图中目的基因（rhTPO）上存在三个限制酶切割位点，由于SmaⅠ的酶切位点位于目的基因中间，利用该限制酶会破坏目的基因，因此应选用HindⅢ和XhoⅠ两种限制酶切割目的基因，可避免目的基因自连，保证目的基因按正确方向插入，A错误； B、一般情况下，直接导入目的基因时，由于rhTPO基因在受精卵中不能自主复制和表达，母羊不会表达rhTPO基因，因此需要构建基因表达载体，B正确； C、受精卵在卵裂期胚胎细胞数量不断增加，胚胎总体积并不增加或略有缩小，有机物总量减少，种类增加，C正确； D、乳腺作为生物反应器的优点是乳汁成分简单，收集产物蛋白比较容易，不会对动物造成伤害，D正确。 故选A。 二、非选择题 17．（22-23高二下·浙江宁波·期末）我国有1/3的成年人因乳糖酶（LCT）分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状。为解决这一乳糖不耐受问题，我国科学家利用转基因技术和克隆技术将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，培育出了可产低乳糖牛奶的拉克斯牛，培育过程如图所示，A~C表示操作步骤。回答下列问题：      （图中胚胎成纤维细胞是由胚胎干细胞经分裂分化后产生的一类仍具有分裂能力的细胞） (1)科学家常用PCR技术特异性地快速扩增肠乳糖酶基因，若将1个含肠乳糖酶基因的DNA分子经PCR反应循环3次后，共需要消耗引物 个。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与 （答出两点）有关。通过步骤A获取重组质粒T时，除需要限制酶BamHI外，还需要 等酶的参与。 (2)重组质粒T中，除肠乳糖酶基因、标记基因、终止子、复制原点外，还必须有 （填“乳腺蛋白基因的启动子”或“肠乳糖酶基因的启动子”）；选择该启动子的原因是 ，实现步骤B常用的方法是 ，步骤C涉及的技术称为 。 (3)动物基因工程中常用受精卵作为受体细胞，而在拉克斯牛的培育过程中选择胚胎成纤维细胞作为受体细胞，此举有何意义： 。 (4)下列对拉克斯牛的分析中哪几项是正确的？_____。 A．拉克斯牛体内的神经、肌肉和乳腺细胞中均含有乳糖酶基因 B．除乳糖酶基因外，拉克斯牛的核基因与图中黑白花奶牛相同 C．对图中拉克斯牛进行克隆繁育，无法获得雄拉克斯牛 D．导入了乳糖酶基因的重组细胞2，一定能培育出拉克斯牛 (5)在牛胚胎移植前，可用分割针从囊胚的 细胞取样进行性别鉴定，将检验合格的胚胎移植到经 处理的受体母牛子宫内，经发育、妊娠得到克隆牛。若现已确定LCT基因插入到了牛染色体上，却未获得较低乳糖含量的乳汁，为进一步确定原因，可采用 技术进行检测。 【答案】(1) 14 DNA分子的大小、构象（或形状）、所带电荷、凝胶浓度等 限制酶HindIII、DNA连接酶 (2) 乳腺蛋白基因的启动子 使肠乳糖酶基因在乳腺细胞中能特异性表达 显微注射法 细胞核移植技术 (3)胚胎成纤维细胞能够分裂增殖，而基因工程成功率较低，便于为基因工程提供大量受体细胞，有利于筛选 (4)AC (5) 滋养层 同期发情 核酸分子杂交（或抗原-抗体杂交） 【分析】1、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。 2、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。 【详解】（1）科学家常用PCR技术特异性地快速扩增肠乳糖酶基因，若将1个含肠乳糖酶基因的DNA分子经PCR反应循环3次后，相当于DNA分子复制三次，由于每条子链中均含有引物，因此，共需要消耗引物2×23-2=14个。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小、构象（或形状）、所带电荷、凝胶浓度等均有关。通过步骤A获取重组质粒T时，根据图中目的基因和质粒S含有的限制酶的种类可知，在构建重组质粒时，除需要限制酶BamHI外，还需要限制酶HindIII、DNA连接酶的参与，其中DNA连接酶能将目的基因和质粒构建成重组质粒。 （2）重组质粒T中，除肠乳糖酶基因、标记基因、终止子、复制原点外，还必须有乳腺蛋白基因的启动子，该启动子的存在能保证目的基因在乳腺细胞中表达，即选择该启动子的原因是保证肠乳糖酶基因在乳腺细胞中能特异性表达，进而获得含有乳糖酶的牛奶；步骤B是将重组质粒导入受体细胞，该过程常用的方法是显微注射法，步骤C获得重组细胞，因此涉及的技术称为细胞核移植技术。 （3）动物基因工程中常用受精卵作为受体细胞，这是因为受精卵全能性高，有利于获得转基因牛；而在拉克斯牛的培育过程中选择胚胎成纤维细胞作为受体细胞，这样做的意义在于胚胎成纤维细胞能够分裂增殖，而基因工程成功率较低，便于为基因工程提供大量受体细胞，有利于筛选。 （4）A、拉克斯牛是由重组细胞经过有丝分裂、分化产生的，因此体内的神经、肌肉和乳腺细胞中均含有乳糖酶基因，A正确； B、图中的受体细胞是自然怀孕45天的黑白花牛提供的，其中胚胎成纤维细胞中有一半的核基因来自黑白花牛，大部分质基因来自黑白花牛，因此不能说除乳糖酶基因外，拉克斯牛的核基因与图中黑白花奶牛相同，B错误； C、图中拉克斯牛为雌性，对其进行克隆繁育，无法获得雄拉克斯牛，C正确； D、导入了乳糖酶基因的重组细胞2，不一定能培育出拉克斯牛，因为体外培养胚胎的成功率是比较低的，D错误。 故选AC。 （5）在牛胚胎移植前，可用分割针从囊胚的滋养层细胞取样进行性别鉴定，因为该部位的细胞将来发育成胎盘和胎膜，不会对胚胎的发育造成影响，而后将检验合格的胚胎移植到经同期发情处理的受体母牛子宫内，经发育、妊娠得到克隆牛。若现已确定LCT基因插入到了牛染色体上，却未获得较低乳糖含量的乳汁，为进一步确定原因，可采用核酸分子杂交（或抗原-抗体杂交）技术进行检测，进一步明确是由于转录的原因，还是由于没有正常翻译导致的。 18．（22-23高二下·浙江台州·期末）糖尿病是全球患病率最高的慢性病之一，胰岛素是最主要的治疗药物，需求量非常大。研究者利用图中质粒构建重组DNA分子并导入大肠杆菌，获得生产胰岛素的工程菌    注：EcoRI、BamHI、Smal为不同的限制酶，LacZ基因能编码产生β-半乳糖苷酶，可催化无色物质X-gal 产生蓝色物质使菌落呈蓝色，否则为白色，以颜色不同为依据直接筛选含重组DNA分子菌体的方法称为“蓝白斑”法。 回答下列问题： (1)获取目的基因。提取胰岛β细胞中的总RNA，通过一定方法分离纯化出mRNA，经逆转录得到 然后设计引物利用PCR扩增胰岛素基因。选择胰岛β细胞提取RNA的原因是 。 (2)构建重组DNA分子。为使所得的胰岛素基因能按照正确的方向与载体连接，利用PCR 扩增目的基因时，在目的基因的左右端分别添加 限制酶的识别序列，且识别序列应添加在引物的 （填“3”或“5”）端。 (3)导入、筛选和鉴定。 ①将大肠杆菌放在低温、低浓度的CaCl2溶液中，使 的通透性改变，成为感受态细胞，提高转化效率。 ②“蓝白斑”法是基因工程中常用的筛选方法。为了达到筛选目的，根据所用载体质粒的遗传特性，受体大肠杆菌需具备 敏感和 缺陷等特征。筛选时，将转化后的菌液经稀释后用涂布分离法接种于含 的培养基，经培养后挑取白色的单菌落，即为目标工程菌。 ③为更加精准地鉴定受体细胞中是否转入目的基因，可采用 和PCR等方法， PCR 后可用凝胶电泳鉴定PCR产物。下列属于影响DNA迁移速率因素的是 （A．DNA 分子大小  B．DNA分子形状 C．所带电荷情况    D．凝胶浓度） (4)验证胰岛素功能。为验证胰岛素的降血糖功能，某生物小组以小鼠的活动状况为观测指标设计实验。 实验材料：正常小鼠若干、注射器、胰岛素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水等 请完善实验步骤： ①给每只生理状况相似的正常小鼠 ，观察并记录小鼠的活动状况。 ②等小鼠出现活动减少、甚至昏迷等 症状，将小鼠随机均分为A、B两组。 ③A组小鼠 ，B组小鼠 ，一段时间后，观察小鼠活动状况。 结果及结论：A组小鼠症状得到缓解，B组小鼠状况无变化，证明胰岛素具降血糖功能。 【答案】(1) cDNA 胰岛β细胞选择性表达胰岛素基因 (2) SmaI、BamHI 5' (3) 细胞膜 氨苄青霉素 β-半乳糖苷酶 氨苄青霉素和X-gal 核酸分子杂交 ABCD (4) 注射等量适量的胰岛素溶液 低血糖 注射等量适量葡萄糖溶液 注射等量生理盐水 【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：个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）获取目的基因。提取胰岛β细胞中的总RNA，通过一定方法分离纯化出mRNA，经逆转录得到cDNA，然后根据cDNA的部分已知序列设计引物利用PCR扩增胰岛素基因。由于胰岛β细胞能合成并分泌胰岛素，说明控制胰岛素合成的基因在胰岛β细胞中被选择表达，因而需要从胰岛β细胞提取RNA进行逆转录。构建重组DNA分子。 （2）构建重组DNA分子。为使所得的胰岛素基因能按照正确的方向与载体连接，根据质粒上的限制酶的数量和存在部位确定，需要在目的基因的两端添加BamHI、Smal的识别序列，为了保证目的基因正常表达，根据启动子的位置可知，在目的基因的右侧需要添加BamHI的识别序列，左侧添加Smal的识别序列；由于子链的延伸在引物的3’端，因此相应的识别序列应添加在引物的5’端。 （3）①将大肠杆菌放在低温、低浓度的CaCl2溶液中，使细胞膜的通透性改变，成为感受态细胞，该状态为容易从周围环境中吸收外源DNA的状态，进而可提高转化效率。 ②“蓝白斑”法是基因工程中常用的筛选方法。为了达到筛选目的，图中的重组质粒含有氨苄青霉素的抗性基因，同时LacZ基因被破坏，因此成功导入重组质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，且不能合成β-半乳糖苷酶，即受体大肠杆菌需具备氨苄青霉素敏感和β-半乳糖苷酶缺陷等特征。筛选时，将转化后的菌液经稀释后用涂布分离法接种于含氨苄青霉素和X-gal的培养基中，经培养后挑取白色的单菌落，即为目标工程菌。 ③为更加精准地鉴定受体细胞中是否转入目的基因，可采用核酸分子杂交和PCR等方法， PCR 后可用凝胶电泳鉴定PCR产物。电泳的原理是根据DNA的迁移速率不同设计的，影响DNA迁移速率的因素有：DNA分子大小、DNA分子形状、所带电荷情况和凝胶浓度等，即ABCD正确。 故选ABCD。 （4）本实验的目的是验证胰岛素降血糖功能，验证性实验直接用研究的因素处理实验动物即可，因变量为小鼠的活动情况，本题实验设计中通过观察是否补充葡萄糖小鼠的不同变化得出相应的结论，实验设计如下 ①给每只生理状况相似的正常小鼠注射等量且适量的胰岛素溶液，观察并记录小鼠的活动状况。（由于胰岛素能降低血糖，小鼠会出现低血糖症状） ②等小鼠出现活动减少、甚至昏迷等低血糖症状后，将小鼠随机均分为A、B两组。 ③A组小鼠注射等量适量葡萄糖溶液，B组小鼠注射等量生理盐水，一段时间后，观察小鼠活动状况。 结果及结论：A组小鼠症状得到缓解，说明上述症状的出现是由于血糖低引起的，而血糖低的原因是由于注射胰岛素导致的，因而能证明胰岛素的功能，而B组小鼠状况无变化，进而证明胰岛素具降血糖功能。 19．（22-23高二下·浙江丽水·期末）磷是植物生长和发育所必需的大量元素之一，在土壤缺磷条件下，OsPHR2基因可显著提高植物对磷的吸收。为获得能高效利用磷的转基因小麦植株，科学家以普通小麦为受体，采用转基因技术对OsPHR2基因和草铵膦抗性基因进行了遗传转化，下图表示表达载体片段和酶切位点。    回答下列问题： (1)制备转化片段：首先利用 （A．Hind III酶  B．BamH I酶和Kpn I酶  C． BamH I酶和Hind III酶   D．Sac I酶和Kpn I酶）切环状表达载体，获得上图线性转化片段，该片段中除含有OsPHR2基因和草铵膦抗性基因外，还应含有 。 (2)转基因小麦：将小麦种子在无菌条件下进行 ，剥取幼胚接种于诱导培养基上，经过脱分化后形成 。通过基因枪法将转化片段导入受体材料中，从受体材料角度考虑，影响转化成功率的因素有 （写1点即可）。 (3)培养与移栽：将转基因小麦受体组织暗培养后，转移至分化培养基上，利用 进行筛选，将获得的丛状苗转移至 培养基上，获得试管苗后经 才可移栽。 (4)转OsPHR2基因植株的检测：提取转基因小麦植株叶片基因组DNA，分别对目的基因OsPHR2进行 ，其扩增产物通过 进行分离，结果如下图。    阳性对照组和空白对照组检测反应体系配方的区别是，前者需加入 。实验结果表明 组植株目的基因已经整合到小麦基因组中。 (5)利用转基因技术获取磷高效吸收利用的小麦新品种，它的环保价值有 （写1点即可）。 【答案】(1) A 启动子和终止子 (2) 消毒 愈伤组织 小麦的品种、基因型和生理状态等 (3) 草铵膦 生根 炼苗（或锻炼） (4) PCR 电泳（或琼脂糖凝胶电泳） OsPHR2基因（或目的基因） 4、5、7 (5)减少土壤富营养化（或减少磷肥的使用量） 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞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。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】（1）结合图示可知图示的线性DNA片段应该是利用Hind III酶切环状表达载体获得的，即A正确；该片段中除含有OsPHR2基因和草铵膦抗性基因外，还应含有启动子和终止子，这两部分是启动转录过程和终止转录过程必需的结构片段。 （2）为防止杂菌污染，同时也是为了保证小麦种子胚的活性，因而将小麦种子在无菌条件下进行消毒，剥取幼胚接种于诱导培养基上，经过脱分化后形成愈伤组织。通过基因枪法将转化片段导入受体材料（愈伤组织）中，从受体材料角度考虑，小麦的品种、基因型和生理状态等均会影响转化的成功率。 （3）将转基因小麦受体组织暗培养后，转移至分化培养基上，利用草铵膦进行筛选，将获得的丛状苗转移至生根培养基上，该过程为再分化阶段，为了保证移栽的成活率，获得试管苗后经炼苗（或锻炼）才可移栽。 （4）目的基因的检测与鉴定，提取转基因小麦植株叶片基因组DNA，分别对目的基因OsPHR2进行PCR扩增，其扩增产物通过电泳进行分离，电泳的原理依据不同分子大小的DNA片段在电泳过程中的速度不同而实现分离，图示结果中，阳性对照组需要加入OsPHR2基因（或目的基因）进行电泳检测，其结果用于判断检测的个体中是否含有目的基因，而空白对照组检测反应体系设置的目的是排除反应体系中含有的DNA片段的干扰，使实验结果更具有说服力。根据电泳结果进行比对可以看出4、5、7组植株目的基因已经整合到小麦基因组中。 （5）利用转基因技术获取磷高效吸收利用的小麦新品种，它的生产价值表现在提高了植物对P元素的吸收率，同时能减少化肥的使用量，从环保价值考虑，该品种的种植能减少土壤富营养化，进而起到了保护环境的作用。 20．（22-23高二下·浙江温州·期末）黄瓜花叶病毒能感染多种植物，对烟草的危害尤其严重。病毒的Cu-4基因表达所形成的蛋白是子代病毒形成和释放的关键蛋白。研究人员利用农杆菌转化法获得能表达Cu-4基因反义RNA的转基因烟草，反义RNA与Cu-4基因转录获得的mRNA互补结合形成双链RNA，阻止了mRNA的翻译，从而获得了抵抗该病毒的能力。在Cu-4基因（A链是模板链）一侧连接了带有细菌启动子的四环素抗性基因（在植物细胞该基因会被完整切除），如图1所示。图2是Ti质粒相关基因图谱。 备注： 1.Cu-4基因长度为300bp，tetr基因长度为500bp。I-IV是四种引物。 2.LB和RB是T-DNA的边界，XhoI和EcoRI是两种限制酶，切割后形成的黏性末端不互补。P35S和TRBC是仅在植物细胞中发挥功能的启动子和终止子。tetr和ampr分别是四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因。所用农杆菌不具有氨苄青霉素、四环素和潮霉素抗性 (1)人工合成如图1所示的DNA片段后，利用引物组合 （A．引物I和IV；B．引物II和III；C．引物I和III；D．引物II和IV）进行PCR扩增，为使图1所示的DNA片段能与载体正确连接，在引物的5’端分别添加 酶的识别序列。将Ti质粒导入农杆菌后，可使用含有 的培养基进行筛选。 (2)在将农杆菌接种在烟草叶片前用砂纸轻微摩擦烟草叶片，目的是 。接种一段时间后，将烟草叶片酶解，获取分散的叶肉细胞。将叶肉细胞培养在含有潮霉素的培养基中扩增培养，其中潮霉素的作用是 。 (3)提取叶肉细胞的总DNA，酶切后用相应的PCR引物进行扩增，电泳后若观察到长度 的片段，则说明所需的基因导入植物细胞中。 (4)将具有黄瓜花叶病毒抗性的烟草进行自然种植时，需考虑转基因作物带来的 问题。研究人员发现将目的基因转移到植物细胞线粒体或叶绿体中可降低基因漂移发生的风险，原理是 。 【答案】(1) B XhoⅠ和EcoRⅠ 四环素 (2) 增加叶片伤口数量，提高农杆菌侵染成功率 去除农杆菌 (3)300bp (4)基因漂变常通过传粉过程进行，而受精过程中，雄配子只有细胞核基因传递给了下一代，细胞质基因并未传给下一代（即细胞质基因不能通过花粉或精子传递给下一代）。 【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。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）人工合成如图1所示的DNA片段，该片段中含带有细菌启动子的四环素抗性基因，为了扩增图示的片段，又因为子链的延伸发生在引物的3’端，且引物与模板链进行反向连接，因此该过程中利用的引物组合为引物Ⅱ和Ⅲ进行PCR扩增，即B正确； 为使图1所示的DNA片段能与载体正确连接，且能起到促进B链转录的作用，因而需在引物的5′端分别添加Xho1和EcoR1酶的识别序列；将Ti质粒导入农杆菌后，可使用含有四环素的培养基进行筛选，因为重组质粒中含有四环素抗性基因。 （2）在将农杆菌接种在烟草叶片前用砂纸轻微摩擦烟草叶片，目的是增加叶片伤口数量，增加植物产生的酚类物质，进而提高农杆菌侵染的成功率； 接种一段时间后，将烟草叶片酶解，获取分散的叶肉细胞。将叶肉细胞培养在含有潮霉素的培养基中扩增培养，由于农杆菌对潮霉素没有抗性，因而其中潮霉素起到了去除农杆菌的作用。 （3）提取叶肉细胞的总DNA，酶切后用相应的PCR引物进行扩增，电泳后若观察到长度300bp的片段，则说明所需的基因导入植物细胞中，因为题中显示Cu-4基因的长度为300bp。 （4）将具有黄瓜花叶病毒抗性的烟草进行自然种植时，需考虑转基因作物的安全性问题；转基因作物的安全问题主要表现在通过传粉过程将目的基因转移到近缘物种，进而表现基因污染，而研究人员将目的基因转移到植物细胞线粒体或叶绿体中之后，会使得转基因作物产生的精子或花粉中不含有目的基因，因为精子中几乎不含有质基因，因而可降低基因漂移发生的风险，即细胞质基因不能通过花粉或精子传递给下一代。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！60 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！59 学科网（北京）股份有限公司 $$