精品解析：江西省南昌市东湖区南昌中学三经路校区2024-2025学年高二下学期6月期末生物试题

2024-2025学年度第二学期南昌中学三经路校区 高二生物期末试卷 一、单选题：本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 《本草纲目》中记载了酿制烧酒的过程：以糯米或粳米等蒸熟，“酿瓮中七日，入甑蒸令汽上，用器承取滴露，凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列叙述正确的是（ ） A. 为使酵母菌进行酒精发酵，酿制时“瓮”不能装满 B. 出现酸坏之酒的原因是醋酸菌无氧呼吸产生了乳酸 C. 在利用酵母菌发酵的“七日”中，水和酒精是同时产生的 D. 酿酒时，向瓮中持续通入足量的空气有利于缩短发酵时间 2. 江西有很多传统发酵技术制作出的美食，比如南酸枣果醋、贵溪捺菜、李渡烧酒、吉安霉鱼等都是名动一方的特产。下列关于发酵技术的叙述，正确的是（ ） A. 醋酸菌最适生长温度在30℃~35℃，八月份南酸枣开始收获，正是酿南酸枣果醋的好时候 B. 贵溪捺菜是将芥菜揉搓晾晒后配以佐料密封存储约60天后制成的，其酸味主要源于醋酸 C. 李渡烧酒以大米和高粱为原料，经发酵蒸馏等步骤制成，其制作全过程应严格隔绝空气，保证无氧 D. 已知霉鱼的制作工艺和腐乳相同，可推测其中起主要作用的是曲霉菌 3. 自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。下列相关叙述正确的是（ ） A. 步骤②振荡 20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养 B. 步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌 C. 1g 土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×10⁴个 D. ④所用培养基应加入碳源、无机盐、水和琼脂 4. “DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是（ ） A. 裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质 B. 分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C. 沉淀：可反复多次以提高DNA纯度 D. 鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色 5. PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（ ） A. 若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度 B. 耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸 C. 每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同 D. PCR循环过程控制温度高低关系为a>b>c 6. 研究人员用质粒pBR322和目的基因构建基因表达载体，质粒pBR322和目的基因的结构与相关限制酶的识别位点如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 应选用酶B和酶C切割pBR322和目的基因 B. 氨苄青霉素抗性基因的作用是便于重组DNA的筛选 C. 图中质粒用限制酶切割后，会产生4个游离的磷酸基团 D. 导入重组质粒的受体菌应接种于含四环素的培养基中培养 7. 科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链的第9位氨基酸，从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述中，不正确的是（　　） A. 胰岛素的本质是蛋白质不宜口服使用 B. 可通过测定DNA序列确定突变是否成功 C. 对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程 D. 该过程的操作对象是胰岛素分子 8. “黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（　　） A. 丝蛋白基因会伴随受体细胞分裂而自我复制 B. 可用PCR 等技术检测目的基因是否表达 C. “蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染 D. 乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 9. 下列关于动物细胞培养的叙述正确的是（ ） A. 动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性 B. 动物细胞培养时，定期更换培养液目的是防止杂菌污染 C. 在将组织分散成单个细胞时，可采用机械法，或利用胃蛋白酶进行的酶解法 D. 在进行传代培养时，悬浮培养的细胞一般采用离心法收集 10. 某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作，下列叙述正确的是（ ） A. 若为植物体细胞杂交技术，则用聚乙二醇处理两种植物细胞后会直接出现膜融合 B. 若为单克隆抗体的制备技术，融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测就可得到大量的单克隆抗体 C. 若为动物体细胞核移植技术，融合得到的细胞可直接移植到受体母牛子宫内获得克隆牛 D. 若为体外受精技术，细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核 11. 钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是（ ） A. 钙调蛋白的合成场所是核糖体 B. Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C. 钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D. 钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 12. 甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA，当它侵入已免疫的人体时，一部分会被特异性抗体结合形成复合体，然后在吞噬细胞的作用下彻底水解，下列相关说法不正确的是（ ） A. 溶酶体参与了“甲流病毒—抗体复合体”的水解 B. 甲流病毒的遗传物质被彻底水解产物是4种 C. 甲流病毒的基因贮存在其RNA分子上 D. 甲流病毒不属于生命系统的结构层次 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 减肥是现在特别普遍和热门的一个话题，控制体重不仅是爱美人士的愿望，也是现代人健康生活的一种方式。众多减肥人士采用低碳水、高膳食纤维且保证足够蛋白质摄入的饮食方式。下列相关叙述正确的是（ ） A. 减少碳水的摄入后，可能引起糖代谢障碍，此时脂肪大量转化为糖类进而为生命活动供能 B. 蛋白质经过煮熟处理后其特定的空间结构遭到破坏，不利于人体的消化与吸收 C. 过度节食可能使基础代谢率降低，身体进入节能模式，反而不利于后续的减肥进程 D. 蔬菜中的膳食纤维在人体消化道内先水解为葡萄糖才能被小肠上皮细胞吸收 14. 某些微生物能合成几丁质酶，使几丁质降解。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。下列相关叙述正确的是（ ） A. 土壤样品应加到以几丁质为唯一碳源的选择培养基中培养 B. 除几丁质外培养基中还需添加氮源、无机盐、水等 C. 目菌的纯化和计数可以使用平板划线法或稀释涂布平板法 D. 水解圈直径与菌落直径的比值越小，则微生物降解几丁质能力越大 15. 研究人员将外源鲫鱼Mx基因（该基因产物能抵抗粘液病毒）与质粒相连接构建基因表达载体，利用显微注射的方法将其导入草鱼体内，获得转基因抗病草鱼。下列叙述错误的是（　　） A. 获得抗粘液病毒草鱼方法的原理是基因重组 B. 重组载体的受体细胞一般是已分化的体细胞 C. 转录Mx基因需要解旋酶和DNA连接酶 D. 构建重组载体的质粒一般是天然质粒 16. 下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键；重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性；组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是（ ） 注：Kdm4d为组蛋白去甲基化酶；TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。 A. 细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞，通过显微操作去掉的是完整细胞核 B. 用灭活的仙台病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合，也可用电融合法促融 C. Kdm4d可使H3去甲基化，TSA可使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达 D. “中中”和“华华”的培育用到了体细胞核移植技术，培育过程属于有性生殖 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 图1中Ⅱ、Ⅲ、IV、V表示生物大分子，X、Y、Z、Q表示基本单位，甲表示共有的元素，图2为核酸的部分结构示意图；图3是抗体(IgG)的模式图。请回答下列问题： （1）图1甲中占细胞干重最多的元素是___________。I代表的物质是___________；若V存在于动物肝脏细胞中，则V是___________，其彻底水解后产生的物质可用___________试剂检测。若相同质量的V和I彻底氧化分解，消耗更多的氧气的是___________(填序号)。 （2）若图2为Ⅲ的部分结构，则②表示___________，⑤的中文名称是___________。 （3）Ⅳ是生命活动的主要承担者，组成它的各种单体间通过___________(填化学键名称)连接形成物质Ⅳ，单体之间的区别在于___________的不同；物质B可用___________试剂检测。 （4）科学家发现，IgG可以与不同的抗原结合，其原因主要是IgG的K区变化很大，这与构成K区氨基酸的___________有关。由n个氨基酸形成IgG的过程中，相对分子质量减少了___________。 18. 《中华人民共和国饮用水卫生标准》(GB5749-2022)对微生物的检出要求如下表。 序号 指标 限值 1 总大肠杆菌(MPN/100mL或CFU/100mL) 不应检出 2 大肠埃希氏菌(MPN/100mL或CFU/100mL) 不应检出 3 菌落总数(MPN/100mL或CFU/100mL) 100 MPN表示最可能数，CFU表示菌落形成单位 某兴趣小组成员通过滤膜法对某品牌桶装水进行细菌总数和大肠杆菌测定，以了解该品牌桶装水是否符合饮用水标准。下图为滤膜法测定大肠杆菌数目的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到含有伊红—美蓝指示剂的琼脂平板上培养(大肠杆菌在该培养基中呈紫黑色)→统计滤膜上的菌落数目。 （1）实验前应对滤膜及放置滤膜的装置进行___________(填“消毒”或“灭菌”)操作，其目的是___________。请列举该操作常用的方法：___________(写出两种即可)。 （2）将滤膜转移到平板进行培养时，培养基中至少应包含水、___________(至少写出两种)等营养物质。从功能看，该培养基属于___________培养基。 （3）若严格遵守实验流程进行培养，过滤100mL该品牌桶装水样品的滤膜长出的菌落为200个，其中紫黑色菌落为4个，该数据通常___________(填“高于”或“低于”)实际的细菌数目，原因是___________。以上培养结果显示，该品牌桶装水___________(填“符合”或“不符合”)饮用水标准。 19. 普通水稻含铁量极低，研究人员通过改良相关基因，培育出了铁含量比普通水稻高60%的转基因水稻。图1为改良基因及Ti质粒的示意图，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，图2为后续培养过程。回答下列问题： （1）将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶___________对Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割的理由是___________。 （2）图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需分别具备___________，以确保___________。 （3）将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用___________处理农杆菌，使细胞___________，从而易于重组Ti质粒导入。 （4）在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中___________(填“一定”或“不一定”)含有改良基因，原因是___________。 20. 人血清白蛋白(简称 HSA)可以运输多种分子和离子，在临床上可用于补充因手术、大出血所致的血液丢失。科学家将 HSA 基因转移到牛的受精卵中，从而培育出乳汁中含人血清白蛋白的转基因牛，过程如图 1 所示。为了提高 HSA 基因的表达能力，科学家又将 HSA 基因与外源强启动子连接再导入牛受精卵中，如图 2 所示。请回答下列问题： （1）在进行过程①时，需先将 HSA 基因与某种载体结合，该载体的作用是___________。 （2）运用乳房生物反应器可以从转基因牛的乳汁中获得HSA，请完善以下流程： 第一步：将HSA基因与___________连接，构建表达载体； 第二步：通过___________方法将重组质粒导入 ___________； 第三步：将受精卵体外培养至___________，移植到代孕母牛子宫；代孕母牛需进行___________处理 第四步：筛选转基因牛，从乳汁中提取t-PA蛋白。 （3）利用 PCR 对图 2 所示 DNA 片段进行扩增，可选择引物组合是___________(填引物编号)，这些引物的作用是___________。 21. 据中新网2024年8月报道，安徽合肥神笔生物科技有限公司科研团队通过基因编辑技术，将萤火虫、发光蘑菇等生物的发光基因导入到植物细胞内，从而能让植物在夜晚发出肉眼可见的高亮度光芒。目前已成功培育了发光的红花烟草，向日葵、矮牵牛等花卉也在实验中实现了花瓣和叶片“发光”。下图为利用萤火虫发光基因培育自发光红花烟草的简图。请回答相关问题： （1）可以利用PCR从萤火虫细胞DNA中获取萤火虫发光基因，也可以利用萤火虫发光基因的mRNA逆转录后PCR获得萤火虫发光基因，通过琼脂糖凝胶电泳___________(填“能”或“不能”)区分两种方法获得的萤火虫发光基因，理由是___________。 （2）Ti质粒上的四环素抗性基因的作用是___________。根据农杆菌的特点将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中的原因是 ___________。 （3）将转基因红花烟草细胞培养成自发光红花烟草幼苗，要经过⑤___________，⑥ ___________两个过程，该过程中使用的两种关键性植物激素是___________，该技术的理论基础是___________。 （4）在培育过程中，经检测发现，发光基因成功导入红花烟草染色体DNA上，且培育的植株有自发光特性。但这些自发光红花烟草自交后代出现了不发光植株，你认为可能的原因是 ___________(不考虑自交过程中发光基因的丢失或突变等)，请你提出一种获得稳定遗传的自发光红花烟草的方案：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第二学期南昌中学三经路校区 高二生物期末试卷 一、单选题：本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 《本草纲目》中记载了酿制烧酒的过程：以糯米或粳米等蒸熟，“酿瓮中七日，入甑蒸令汽上，用器承取滴露，凡酸坏之酒，皆可蒸烧”。下列叙述正确的是（ ） A. 为使酵母菌进行酒精发酵，酿制时“瓮”不能装满 B. 出现酸坏之酒的原因是醋酸菌无氧呼吸产生了乳酸 C. 在利用酵母菌发酵的“七日”中，水和酒精是同时产生的 D. 酿酒时，向瓮中持续通入足量的空气有利于缩短发酵时间 【答案】A 【解析】 【分析】参与酒的制作的微生物主要是酵母菌，其新陈代谢的类型为异养兼性厌氧型，较适宜的发酵温度为18~30℃。有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，此时糖类被分解为二氧化碳和水，在无氧的环境中酵母菌把糖类分解为酒精和二氧化碳。 【详解】A、为使酵母菌进行酒精发酵，酿制时"瓮”不能装满，要留有一定(1/3左右)的空间以排除气体，A正确； B、发酵过程中密封不严，空气进入，醋酸菌进行有氧呼吸将酒精转化为醋酸使酒“酸坏”，B错误； C、在利用酵母菌发酵的“七日”中，先进行有氧呼吸产生水，后进行无氧呼吸产生酒精，C错误； D、酿酒时，向酿瓮中持续通入足量空气，有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，但会抑制酵母菌的无氧呼吸，因此不利于缩短发酵时间，D错误。 故选A。 2. 江西有很多传统发酵技术制作出的美食，比如南酸枣果醋、贵溪捺菜、李渡烧酒、吉安霉鱼等都是名动一方的特产。下列关于发酵技术的叙述，正确的是（ ） A. 醋酸菌最适生长温度在30℃~35℃，八月份南酸枣开始收获，正是酿南酸枣果醋的好时候 B. 贵溪捺菜是将芥菜揉搓晾晒后配以佐料密封存储约60天后制成的，其酸味主要源于醋酸 C. 李渡烧酒以大米和高粱为原料，经发酵蒸馏等步骤制成，其制作全过程应严格隔绝空气，保证无氧 D. 已知霉鱼的制作工艺和腐乳相同，可推测其中起主要作用的是曲霉菌 【答案】A 【解析】 【分析】醋酸菌为异养好氧菌，其呼吸产物为醋酸，在进行醋酸的生成时，适宜温度为30℃~35℃。 【详解】A、醋酸菌为异养好氧菌，醋酸菌最适生长温度在30℃~35℃，八月份南酸枣开始收获，正是酿南酸枣果醋的好时候，A正确； B、贵溪捺菜是一种泡菜，发酵菌种主要为乳酸菌，酸味来源是乳酸，B错误； C、制酒需要用到的菌种为酵母菌，为兼性厌氧菌，前期需提供氧气，使其大量繁殖，后期隔绝空气使其无氧呼吸产生酒精，C错误； D、已知霉鱼的制作工艺和腐乳相同，可推测其中起主要作用的是毛霉菌，D错误。 故选A。 3. 自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。下列相关叙述正确的是（ ） A. 步骤②振荡 20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养 B. 步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌 C. 1g 土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×10⁴个 D. ④所用培养基应加入碳源、无机盐、水和琼脂 【答案】D 【解析】 【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。 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】A、由题图可知，步骤②振荡20min的目的是让样品中的微生物充分释放到无菌水中并均匀分布，A错误； B、由题图可知，步骤④获得的菌落分散在平板上，利用的是稀释涂布平板法，使用的接种工具是涂布器，使用前需要灼烧灭菌，B错误； C、1g土壤中平均自生固氮菌数约为（90+95＋100）÷3÷0.1×104＝9.5×106个，C错误； D、该实验的目的是分离土壤中自生固氮菌和固氮能力的测定，自生固氮菌能够利用空气中的氮作为氮源，故④培养基中不需要加入氮源，D正确。 故选D。 4. “DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是（ ） A. 裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质 B. 分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C. 沉淀：可反复多次以提高DNA的纯度 D. 鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色 【答案】D 【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在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。 2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。 3、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、裂解是加蒸馏水让细胞吸水涨破，释放出DNA等物质，A正确； B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L的NaCl溶液， 将溶液过滤，即可将混合物中的多糖、蛋白质等与DNA分离，B正确； C、DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，可以反复多次用酒精沉淀出DNA，提高DNA纯度，C正确； D、将DNA溶解于NaCl，加入二苯胺试剂，沸水浴五分钟，待冷却后，能呈现蓝色，D错误 故选D。 5. PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（ ） A. 若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度 B. 耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸 C. 每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同 D. PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c 【答案】C 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、若设计的引物与模板不完全配对，可适当降低PCR复性的温度，以便引物与模板链结合，A错误； B、耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的3＇端连接脱氧核苷酸，B错误； C、每次循环解旋后的两条单链分别与两种引物结合，故每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同，C正确； D、PCR循环过程，a为解旋需90℃以上，b为复性，温度需下降至50℃左右，c为延伸，需上升到72℃左，因此PCR循环过程控制的温度高低关系为a>c>b，D错误。 故选C。 6. 研究人员用质粒pBR322和目的基因构建基因表达载体，质粒pBR322和目的基因的结构与相关限制酶的识别位点如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 应选用酶B和酶C切割pBR322和目的基因 B. 氨苄青霉素抗性基因的作用是便于重组DNA的筛选 C. 图中质粒用限制酶切割后，会产生4个游离的磷酸基团 D. 导入重组质粒的受体菌应接种于含四环素的培养基中培养 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程基本操作程序：目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、据图可知，目的基因的两侧有酶A、酶B和酶C识别序列，质粒上也含有这三种酶识别序列，但酶A能把质粒上2个标记基因都破坏，因此不能用酶A，因此应选用酶B和酶C切割质粒pBR322和目的基因，A正确； BD、用酶B和酶C切割pBR322和目的基因后，只有氨苄青霉素抗性基因保留下来，其作用是便于重组DNA的筛选，导入重组质粒的受体菌应接种于含氨苄青霉素的培养基中培养，B正确，D错误； C、限制酶每一次切割后会得到2个单核苷酸的末端，会有2个游离的磷酸基团，而图中的质粒含有2个酶A切割的切割位点，则会产生4个游离的磷酸基团，C正确。 故选D。 7. 科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链的第9位氨基酸，从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述中，不正确的是（　　） A. 胰岛素的本质是蛋白质不宜口服使用 B. 可通过测定DNA序列确定突变是否成功 C. 对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程 D. 该过程的操作对象是胰岛素分子 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过基因来完成。 【详解】A、胰岛素的本质是蛋白质，若口服，会在胃和小肠中被蛋白酶等消化分解，从而失去其生理功能，所以只能注射，不宜口服使用，A正确； B、基因通过转录、翻译控制蛋白质的合成，若胰岛素基因的DNA序列发生改变，转录出的mRNA 以及最终合成的胰岛素的氨基酸序列也可能改变，所以可通过测定DNA的序列确定突变是否成功，B 正确； C、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程，C正确； D、蛋白质工程从属于基因工程，它的操作对象是基因，而不是蛋白质分子，因为基因决定蛋白质，通过对基因进行改造才能实现对蛋白质的改造，D错误。 故选D。 8. “黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（　　） A. 丝蛋白基因会伴随受体细胞分裂而自我复制 B. 可用PCR 等技术检测目的基因是否表达 C. “蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染 D. 乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 【答案】B 【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】A、丝蛋白基因已导入羊的受精卵中，所以丝蛋白基因会伴随受体细胞分裂而自我复制，A正确； B、可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞mRNA杂交，检测目的基因是否表达，B错误； C、“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”，可以被生物降解，不会造成环境污染，C正确； D、乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点，D正确。 故选B。 9. 下列关于动物细胞培养的叙述正确的是（ ） A. 动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性 B. 动物细胞培养时，定期更换培养液的目的是防止杂菌污染 C. 在将组织分散成单个细胞时，可采用机械法，或利用胃蛋白酶进行的酶解法 D. 在进行传代培养时，悬浮培养的细胞一般采用离心法收集 【答案】D 【解析】 【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 【详解】A、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性，而动物细胞培养的原理是细胞的增殖，A错误； B、‌动物细胞培养时定期更换培养液的主要目的是清除代谢产物，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害，而不是防止杂菌污染‌‌，B错误； C、用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织，可使其分散成单个细胞，也可采用机械方法获得单个细胞，胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。而多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，因此胃蛋白酶并不适用于此过程，C错误； D、进行传代培养时，悬浮培养的细胞处于游离状态，因而可直接用离心法收集，D正确。 故选D。 10. 某一生物工程技术过程中出现细胞融合的操作，下列叙述正确的是（ ） A. 若为植物体细胞杂交技术，则用聚乙二醇处理两种植物细胞后会直接出现膜融合 B. 若为单克隆抗体制备技术，融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测就可得到大量的单克隆抗体 C. 若为动物体细胞核移植技术，融合得到的细胞可直接移植到受体母牛子宫内获得克隆牛 D. 若为体外受精技术，细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核 【答案】D 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术中首先用酶解法去壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理；然后诱导原生质体融合，采用的方法一般包括物理法（离心、振荡、电激）、化学法（用聚乙二醇处理）；培养融合的原生质体再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。然后杂种细胞经过植物组织培养技术可以培养形成杂种植株。 【详解】A、若甲、乙为植物细胞，首先用酶解法去壁，一般使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误； B、若为单克隆抗体的制备技术，融合得到的细胞分别经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测，然后将杂交瘤细胞大量培养，可得到大量的单克隆抗体，B错误； C、若为动物体细胞核移植技术，融合得到的细胞需培养到桑椹胚或囊胚，然后移植到受体母牛子宫内获得克隆牛，C错误； D、若为体外受精技术，细胞融合时可在显微镜下观察到雌、雄原核或透明带和卵细胞膜之间的两个极体，D正确。 故选D。 11. 钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是（ ） A. 钙调蛋白的合成场所是核糖体 B. Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C. 钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D. 钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质的合成场所为核糖体，组成蛋白质的基本单位为氨基酸，蛋白质一定含有的元素为C、H、O、N。 【详解】A、钙调蛋白的合成场所是核糖体，核糖体是生产蛋白质的机器，A正确； B、Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位，钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误； C、氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确； D、小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2+，钙调蛋白结合Ca2+后，空间结构可能发生变化，D正确。 故选B。 12. 甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA，当它侵入已免疫的人体时，一部分会被特异性抗体结合形成复合体，然后在吞噬细胞的作用下彻底水解，下列相关说法不正确的是（ ） A. 溶酶体参与了“甲流病毒—抗体复合体”的水解 B. 甲流病毒的遗传物质被彻底水解产物是4种 C. 甲流病毒的基因贮存在其RNA分子上 D. 甲流病毒不属于生命系统的结构层次 【答案】B 【解析】 【分析】溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等。 【详解】A、溶酶体含多种水解酶，可分解“甲流病毒 — 抗体复合体”，参与水解过程，A正确； B、甲流病毒遗传物质为 RNA，彻底水解产物是核糖、磷酸、4 种碱基（A、U、C、G），共6种，而非4种（4 种是初步水解的核糖核苷酸），B错误； C、甲流病毒为 RNA 病毒，基因是有遗传效应的 RNA 片段，贮存在 RNA 分子上，C正确； D、生命系统最基本层次是细胞，病毒无细胞结构，不属于生命系统结构层次，D正确。 故选B。 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 减肥是现在特别普遍和热门的一个话题，控制体重不仅是爱美人士的愿望，也是现代人健康生活的一种方式。众多减肥人士采用低碳水、高膳食纤维且保证足够蛋白质摄入的饮食方式。下列相关叙述正确的是（ ） A. 减少碳水的摄入后，可能引起糖代谢障碍，此时脂肪大量转化为糖类进而为生命活动供能 B. 蛋白质经过煮熟处理后其特定的空间结构遭到破坏，不利于人体的消化与吸收 C. 过度节食可能使基础代谢率降低，身体进入节能模式，反而不利于后续的减肥进程 D. 蔬菜中膳食纤维在人体消化道内先水解为葡萄糖才能被小肠上皮细胞吸收 【答案】C 【解析】 【分析】细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。例如，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 【详解】A、在人体内，脂肪一般不能大量转化为糖类，只有在一些特定条件下，脂肪可以少量转化为糖类来供能，A错误； B、蛋白质经过煮熟处理后，其空间结构变得伸展松散，更容易被蛋白酶降解，利于消化吸收，B错误； C、长期节食减肥，会导致机体代谢能力下降，引起激素紊乱、内分泌失调等问题，表现为疲劳、乏力、色斑、脾气暴躁、情绪不稳定等，对健康不利，C正确； D、人体肠道无水解纤维素的酶，无法将纤维素分解为葡萄糖，D错误。 故选C。 14. 某些微生物能合成几丁质酶，使几丁质降解。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。下列相关叙述正确的是（ ） A. 土壤样品应加到以几丁质为唯一碳源的选择培养基中培养 B. 除几丁质外培养基中还需添加氮源、无机盐、水等 C. 目的菌的纯化和计数可以使用平板划线法或稀释涂布平板法 D. 水解圈直径与菌落直径的比值越小，则微生物降解几丁质能力越大 【答案】AB 【解析】 【分析】1、要从土壤中分离出能合成几丁质酶的微生物，应以几丁质为唯一碳源，以淘汰不能产生几丁质酶的真菌达到筛选效果。 2、水解圈是产生几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的，水解圈直径/菌落直径越大，说明该菌降解能力越强。 【详解】A、据题意可知，要从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，那么应该用以几丁质为唯一碳源的选择培养基培养，A正确； B、微生物生长需要碳源、氮源、无机盐、水等基本营养物质，几丁质作为唯一碳源，其他成分（如氮源、无机盐等）也需要添加，B正确； C、平板划线法和稀释涂布平板法都是常用的微生物纯化方法，但平板划线法不能用于计数，C错误； D、水解圈直径与菌落直径的比值越大，说明微生物降解几丁质的能力越强，D错误。 故选AB。 15. 研究人员将外源鲫鱼Mx基因（该基因产物能抵抗粘液病毒）与质粒相连接构建基因表达载体，利用显微注射的方法将其导入草鱼体内，获得转基因抗病草鱼。下列叙述错误的是（　　） A. 获得抗粘液病毒草鱼方法的原理是基因重组 B. 重组载体的受体细胞一般是已分化的体细胞 C. 转录Mx基因需要解旋酶和DNA连接酶 D. 构建重组载体的质粒一般是天然质粒 【答案】BCD 【解析】 【分析】基因的表达：①转录：以DNA为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA聚合酶的作用下合成mRNA；②翻译：以mRNA为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链。 【详解】A、将外源鲫鱼Mx基因与质粒相连接构建基因表达载体，再导入草鱼体内，这属于基因工程，其原理是基因重组，A正确； B、重组载体的受体细胞一般是受精卵，因为受精卵具有全能性，更容易发育成完整的个体，而不是已分化的体细胞，B错误； C、转录Mx基因需要RNA聚合酶，解旋酶用于DNA复制，DNA连接酶用于连接DNA片段，C错误； D、构建重组载体的质粒一般不是天然质粒，而是经过人工改造的质粒，以满足基因工程的需求，D错误。 故选BCD。 16. 下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键；重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性；组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是（ ） 注：Kdm4d为组蛋白去甲基化酶；TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。 A. 细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞，通过显微操作去掉的是完整细胞核 B. 用灭活的仙台病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合，也可用电融合法促融 C. Kdm4d可使H3去甲基化，TSA可使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达 D. “中中”和“华华”培育用到了体细胞核移植技术，培育过程属于有性生殖 【答案】BC 【解析】 【分析】1、克隆动物概念：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。 2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。 【详解】A、图中细胞a指的是卵母细胞，待其培养到MⅡ期（减数第二次分裂中期）后再通过显微操作去掉纺锤体—染色体复合物，A错误； B、用灭活仙台病毒短暂处理的目的是促进两细胞（体细胞和卵母细胞）融合，通过电融合法也能使两细胞融合，B正确； C、研究显示，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键，重构胚基因组中大量H3被甲基化是克隆成功的巨大阻碍，H3乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上，因此图中将Kdm4d的mRNA注入重构胚和用TSA处理重构胚后，能激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程的机制可能是Kdm4d使H3去甲基化，TSA使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达，C正确； D、“中中”和“华华”的培育用到了体细胞核移植技术，培育过程属于无性生殖，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 17. 图1中Ⅱ、Ⅲ、IV、V表示生物大分子，X、Y、Z、Q表示基本单位，甲表示共有的元素，图2为核酸的部分结构示意图；图3是抗体(IgG)的模式图。请回答下列问题： （1）图1甲中占细胞干重最多的元素是___________。I代表的物质是___________；若V存在于动物肝脏细胞中，则V是___________，其彻底水解后产生的物质可用___________试剂检测。若相同质量的V和I彻底氧化分解，消耗更多的氧气的是___________(填序号)。 （2）若图2为Ⅲ的部分结构，则②表示___________，⑤的中文名称是___________。 （3）Ⅳ是生命活动的主要承担者，组成它的各种单体间通过___________(填化学键名称)连接形成物质Ⅳ，单体之间的区别在于___________的不同；物质B可用___________试剂检测。 （4）科学家发现，IgG可以与不同的抗原结合，其原因主要是IgG的K区变化很大，这与构成K区氨基酸的___________有关。由n个氨基酸形成IgG的过程中，相对分子质量减少了___________。 【答案】（1） ①. C##碳 ②. 脂肪 ③. 肝糖原 ④. 斐林试剂 ⑤. Ⅰ （2） ①. 核糖 ②. (腺嘌呤)核糖核苷酸 （3） ①. 肽键 ②. R基 ③. 双缩脲 （4） ①. 种类、数目及排列顺序 ②. (n-4)×18+8 【解析】 【分析】分析题图可知，Ⅰ为细胞内的良好的储能物质，为脂肪；Ⅱ、Ⅲ是遗传信息的携带者，其中Ⅱ主要分布在细胞核，为DNA，Y则为单体脱氧核苷酸；Ⅲ主要分布在细胞质，为RNA，Z则为单体核糖核苷酸；Ⅳ是生命活动的承担者，为蛋白质。细胞内的有机物共有的元素为C、H、O，因此甲代表的元素为C、H、O；根据淀粉和纤维素，可知X代表葡萄糖，Ⅴ代表糖原。 【小问1详解】 分析题图可知，细胞内的有机物共有的元素为C、H、O，因此甲代表的元素为C、H、O；图1中甲中含量（干重）最多的元素是C；Ⅰ为细胞内的良好的储能物质，为脂肪；根据淀粉和纤维素，可知X代表葡萄糖，Ⅴ代表糖原，若V存在于动物肝脏细胞中，则V是肝糖原；肝糖原彻底水解后产生葡萄糖，葡萄糖是还原糖，可用斐林试剂检测。若相同质量的V和I彻底氧化分解，消耗更多的氧气的是Ⅰ脂肪，以为其含氢比例较高。 【小问2详解】 若图2为Ⅲ（RNA）的部分结构，则②表示RNA的五碳糖即核糖，⑤是RNA的基本单位之一即（腺嘌呤）核糖核苷酸。 【小问3详解】 Ⅳ 是生命活动的主要承担者，是蛋白质，组成蛋白质的单体是氨基酸，氨基酸之间通过肽键连接，氨基酸之间的区别在于R基不同。蛋白质可用双缩脲试剂检测，蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。 【小问4详解】 从氨基酸的角度考虑，K区不同的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。若IgG由n个氨基酸构成，共4条链，则形成IgG后，脱去的水分子数为n-4个，形成—S—S—时脱去的H的个数为8个，因此相对分子质量减少了（n-4）×18+8。 18. 《中华人民共和国饮用水卫生标准》(GB5749-2022)对微生物的检出要求如下表。 序号 指标 限值 1 总大肠杆菌(MPN/100mL或CFU/100mL) 不应检出 2 大肠埃希氏菌(MPN/100mL或CFU/100mL) 不应检出 3 菌落总数(MPN/100mL或CFU/100mL) 100 MPN表示最可能数，CFU表示菌落形成单位 某兴趣小组成员通过滤膜法对某品牌桶装水进行细菌总数和大肠杆菌测定，以了解该品牌桶装水是否符合饮用水标准。下图为滤膜法测定大肠杆菌数目的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到含有伊红—美蓝指示剂的琼脂平板上培养(大肠杆菌在该培养基中呈紫黑色)→统计滤膜上的菌落数目。 （1）实验前应对滤膜及放置滤膜的装置进行___________(填“消毒”或“灭菌”)操作，其目的是___________。请列举该操作常用的方法：___________(写出两种即可)。 （2）将滤膜转移到平板进行培养时，培养基中至少应包含水、___________(至少写出两种)等营养物质。从功能看，该培养基属于___________培养基。 （3）若严格遵守实验流程进行培养，过滤100mL该品牌桶装水样品的滤膜长出的菌落为200个，其中紫黑色菌落为4个，该数据通常___________(填“高于”或“低于”)实际的细菌数目，原因是___________。以上培养结果显示，该品牌桶装水___________(填“符合”或“不符合”)饮用水标准。 【答案】（1） ①. 灭菌 ②. 防止杂菌污染 ③. 湿热灭菌、干热灭菌 （2） ①. 碳源、氮源 ②. 鉴别 （3） ①. 低于 ②. 2个或多个大肠杆菌连在一起时，平板上只能观察到1个菌落 ③. 不符合 【解析】 【分析】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，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。其中，不含凝固剂（如琼脂）、呈液体状态的培养基为液体培养基，呈固体状态的培养基为固体培养基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培养基之一。微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。 【小问1详解】 实验前应对滤膜及放置滤膜的装置进行灭菌操作，目的是防止杂菌污染。常见的灭菌方法有：湿热灭菌（其中高压蒸汽灭菌的效果最好），干热灭菌和灼烧灭菌。 【小问2详解】 将滤膜转移到平板进行培养时，培养基中至少应包含水、碳源 （提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐等营养物质。从功能看，该培养基（含有伊红---美蓝指示剂）属于鉴别培养基。 【小问3详解】 若严格遵守实验流程进行培养，过滤100 mL该品牌桶装水样品的滤膜长出的菌落为200个，其中紫黑色菌落为4个，该数据通常低于实际的细菌数目，原因是2个或多个大肠杆菌连在一起时，平板上只能观察到1个菌落。根据饮用水标准，总大肠杆菌不应检出，菌落总数限值100，而此次培养的结果菌落数及大肠杆菌都超标，故该品牌桶装水不符合饮用水标准。 19. 普通水稻含铁量极低，研究人员通过改良相关基因，培育出了铁含量比普通水稻高60%的转基因水稻。图1为改良基因及Ti质粒的示意图，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，图2为后续培养过程。回答下列问题： （1）将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶___________对Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割的理由是___________。 （2）图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需分别具备___________，以确保___________。 （3）将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用___________处理农杆菌，使细胞___________，从而易于重组Ti质粒导入。 （4）在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中___________(填“一定”或“不一定”)含有改良基因，原因是___________。 【答案】（1） ①. XmaⅠ和BglⅡ ②. 使用这两种酶切割质粒可产生与改良基因两端相同的黏性末端 （2） ①. 启动子和终止子 ②. 插入的改良基因可以正常表达 （3） ①. Ca2+ ②. 处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 （4） ①. 不一定 ②. 若农杆菌细胞中导入的是未携带改良基因的质粒，其只要含氨苄青霉素抗性基因，也能在含氨苄青霉素的培养基中生长 【解析】 【分析】构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保插入的改良基因可以正常表达。 【小问1详解】 根据改良基因两侧的黏性末端可知，将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶XmaⅠ和BglⅡ对农杆菌的Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割质粒可产生与改良基因两端相同的黏性末端。 【小问2详解】 图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保插入的改良基因可以正常表达。 【小问3详解】 将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用Ca2+处理农杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，从而易于重组Ti质粒导入。 【小问4详解】 在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中不一定含有改良基因，原因是若农杆菌细胞中导入的是未携带改良基因的质粒，其只要含氨苄青霉素抗性基因，也能在含氨苄青霉素的培养基中生长。 20. 人血清白蛋白(简称 HSA)可以运输多种分子和离子，在临床上可用于补充因手术、大出血所致的血液丢失。科学家将 HSA 基因转移到牛的受精卵中，从而培育出乳汁中含人血清白蛋白的转基因牛，过程如图 1 所示。为了提高 HSA 基因的表达能力，科学家又将 HSA 基因与外源强启动子连接再导入牛受精卵中，如图 2 所示。请回答下列问题： （1）在进行过程①时，需先将 HSA 基因与某种载体结合，该载体的作用是___________。 （2）运用乳房生物反应器可以从转基因牛的乳汁中获得HSA，请完善以下流程： 第一步：将HSA基因与___________连接，构建表达载体； 第二步：通过___________方法将重组质粒导入 ___________； 第三步：将受精卵体外培养至___________，移植到代孕母牛子宫；代孕母牛需进行___________处理 第四步：筛选转基因牛，从乳汁中提取t-PA蛋白。 （3）利用 PCR 对图 2 所示 DNA 片段进行扩增，可选择的引物组合是___________(填引物编号)，这些引物的作用是___________。 【答案】（1）将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞中自我复制并表达 （2） ①. 乳腺中特异性表达的启动子 ②. 显微注射法 ③. 受精卵 ④. 桑葚胚或囊胚 ⑤. 同期发情 （3） ①. F1和R1 ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 【解析】 【分析】图1分析，①为将目的基因导入受体细胞；②为体外受精技术；③是胚胎体外培养，④为胚胎移植。 【小问1详解】 ①过程为将目的基因导入受体细胞，HSA基因在导入受体细胞前，需先与某种载体结合，该载体的作用是将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞中自我复制并表达。 【小问2详解】 第一步：要构建能在牛的乳腺细胞中特异性表达 HSA 的表达载体，需要将 HSA 基因与乳腺中特异性表达的启动子连接，这样才能使 HSA 基因在乳腺细胞中启动转录。 第二步：将重组质粒导入动物细胞（牛的受精卵）常用的方法是显微注射法。 第三步：将受精卵体外培养至桑椹胚或囊胚阶段，才适宜移植到代孕母牛子宫；代孕母牛需进行同期发情处理，使代孕母牛的子宫内环境与供体母牛（提供受精卵的母牛）的生理状态相同，有利于胚胎的着床和发育。 【小问3详解】 利用PCR对图2所示DNA片段进行扩增，需将基因和强启动子都引导扩增，可选择的引物组合是F1和R1，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 21. 据中新网2024年8月报道，安徽合肥神笔生物科技有限公司科研团队通过基因编辑技术，将萤火虫、发光蘑菇等生物的发光基因导入到植物细胞内，从而能让植物在夜晚发出肉眼可见的高亮度光芒。目前已成功培育了发光的红花烟草，向日葵、矮牵牛等花卉也在实验中实现了花瓣和叶片“发光”。下图为利用萤火虫发光基因培育自发光红花烟草的简图。请回答相关问题： （1）可以利用PCR从萤火虫细胞DNA中获取萤火虫发光基因，也可以利用萤火虫发光基因的mRNA逆转录后PCR获得萤火虫发光基因，通过琼脂糖凝胶电泳___________(填“能”或“不能”)区分两种方法获得的萤火虫发光基因，理由是___________。 （2）Ti质粒上的四环素抗性基因的作用是___________。根据农杆菌的特点将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中的原因是 ___________。 （3）将转基因红花烟草细胞培养成自发光红花烟草幼苗，要经过⑤___________，⑥ ___________两个过程，该过程中使用的两种关键性植物激素是___________，该技术的理论基础是___________。 （4）在培育过程中，经检测发现，发光基因成功导入红花烟草染色体DNA上，且培育的植株有自发光特性。但这些自发光红花烟草自交后代出现了不发光植株，你认为可能的原因是 ___________(不考虑自交过程中发光基因的丢失或突变等)，请你提出一种获得稳定遗传的自发光红花烟草的方案：___________。 【答案】（1） ①. 能 ②. 利用萤火虫发光基因的mRNA逆转录获得的萤火虫发光基因中不含启动子、终止子和内含子等序列，DNA分子较小，在凝胶中的迁移速率较大 （2） ①. 筛选出含有目的基因(发光基因)的受体细胞 ②. 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） ①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 生长素和细胞分裂素 ④. 植物细胞的全能性 （4） ①. 发光基因只导入到红花烟草细胞中某一条染色体上 ②. 让子代中自发光红花烟草连续自交，直到子代全为自发光红光烟草，保留其种子 【解析】 【分析】将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。基因表达载体常包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 【小问1详解】 由于利用萤火虫发光基因的mRNA逆转录获得的萤火虫发光基因中不含启动子、终止子和内含子等序列，大小不同的DNA在凝胶中的迁移速率不同，mRNA逆转录形成的DNA分子较小，在凝胶中的迁移速率较大，所以通过琼脂糖凝胶电泳可以区分两种方法获得的萤火虫发光基因。 【小问2详解】 质粒上四环素抗性基因的作用是便于重组DNA分子的筛选（或筛选出含有目的基因的受体细胞）。农杆菌中的 Ti 质粒上的 T - DNA 可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的 DNA 上，这样能使目的基因稳定存在并表达。 【小问3详解】 将转基因红花烟草细胞培养成自发光红花烟草幼苗，要经过⑤⑥脱分化和再分化两个过程，在此过程中，起关键作用的是生长素和细胞分裂素，二者的含量和比例是细胞脱分化和再分化的关键。由植物细胞培育植物幼苗的理论基础是植物细胞的全能性。 【小问4详解】 由题干信息知，发光基因肯定导入红花烟草染色体DNA中，由于染色体成对存在，当发光基因只导入成对染色体中的一条染色体上时（即获得的为杂合子），在自交产生配子时就会产生不含发光基因的配子，导致后代出现了不发光植株。要获得稳定遗传的植株，即获得发光基因的纯合子，可让子代中自发光红花烟草连续自交，直到子代全为自发光红花烟草，保留其种子，即可得到能稳定遗传的自发光红花烟草种子。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$