精品解析：福建省泉州市鲤城区福建省泉州市第七中学2024-2025学年高二下学期7月期末生物试题

泉州七中2024-2025学年度下学期高二年期末考生物试卷 考试时间：75分钟；试卷满分：100分 一、单项选择题（1-16每小题2分，17-18每小题4分，共40分） 1. 传统发酵技术是人们在日常生活过程中对微生物的应用。下列相关叙述正确的是（ ） A. 传统发酵是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理，以固体发酵及半固体发酵为主，生产人们需要的产物 B. 腐乳的鲜味来源于根霉等微生物分泌的蛋白酶对豆腐中蛋白质分解为的大分子肽和氨基酸 C. 欲将果酒制备成果醋，制备时的温度无需改变但需通入充足的氧气，制作过程中果醋pH逐渐降低，果酒制作过程中pH情况相反 D. 酸奶、泡菜发酵所需的菌种都是乳酸菌，酸奶发酵时，溶液pH值逐渐降低，泡菜装坛时不能装满容器，防止发酵液等溢出，防止杂菌污染 2. 关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，下列叙述正确的是（ ） A. 取样时用的铁铲、纸袋在使用前进行消毒处理，对培养基进行干热灭菌，对培养皿要进行湿热灭菌 B. 实验中的培养基以尿素为唯一氮源，该细菌与硝化细菌所利用的碳源是相同的 C. 涂布3个平板可避免对尿素分解菌进行计数时菌落数比活菌实际数目少 D. 若取1克土样稀释105倍的0.1mL菌液进行涂布，获得菌落数目的平均值为168，则每克土样中尿素分解菌的数量为1.68×108 3. 大量繁殖名贵的兰花品种寒兰，最适合的生物工程技术手段是（ ） A. 将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中实现大规模的克隆 B. 利用基因工程将促进寒兰生长发育的基因转入到寒兰细胞中 C. 利用细胞融合技术将寒兰组织细胞与骨髓瘤细胞融合 D. 取部分寒兰组织置于适合条件下进行组织培养 4. 下列有关生物技术叙述正确的是（ ） A. 转基因作物的长期、大规模种植不利于侵染力更强的害虫的出现 B. 我国允许治疗性克隆的研究，但严禁任何形式的生殖性克隆人行为 C. 只要有证据表明某种转基因食品有害，就应全面禁止转基因技术在食品上的应用 D. 生物武器包括致病菌类、病毒类、毒品类、生化毒剂类等，能对动植物和人类造成严重危害 5. 生物科技已有广泛的应用，下列相关叙述正确的是（ ） A. 基因工程可实现同一基因在不同生物体内进行不同的表达，这表明生物界在遗传物质种类及遗传密码方面具有统一性 B. 单克隆抗体的制备过程中需要进行严格的细胞筛选，这表明一种B淋巴细胞可以产生多种抗体，B淋巴细胞具有多样性和特异性 C. 胚胎移植时需要选择合适发育时期的胚胎，这与胚胎发育中细胞分化程度及胚胎是否处于游离状态有重要关系 D. 蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行改造或合成，因此改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发 6. “筛选”是生物技术与工程中重要的环节。下列叙述正确的是（ ） A. 用选择培养基筛选微生物，对照组不接种微生物，实验组接种微生物 B. 制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞 C. 诱导甘蓝根细胞与白菜叶肉细胞原生质体融合，观察到叶绿体即可筛选出杂种细胞 D. 培育耐盐转基因植株时，通过PCR等技术检测到目的基因及其mRNA即可筛选耐盐植株 7. 限制性内切核酸酶是基因工程中常用的一种酶。以下是6种不同限制酶的识别序列和切割位点，下列叙述错误的是（ ） 注：箭头表示识别序列中切断部位。 A. KpnI和Acc65I切割形成的黏性末端不同 B. BamHI与MboI切割后的产物可以通过DNA连接酶连接，连接后序列可能无法被BamHI再次切开 C. 用EcoRI和HhaI切割获取的目的基因含有4个游离的磷酸基团，其切割过程会有4个磷酸二酯键被水解 D. 若只用EcoRI限制酶对质粒和目的基因进行切割，并用DNA连接酶进行连接，切割后的质粒和目的基因都可能自我环化 8. 青霉素是人类发现的第一种抗生素，其工业化生产流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 虽然青霉素具有杀菌作用，但仍然需对发酵罐进行灭菌 B. 过程①、②的目的是快速增加菌种的数量，③是接种发酵，都使用了液体培养基 C. 过程③中需从下方的充气口通入无菌空气以提高溶解氧，过程④一般通过湿热灭菌 D. 过程⑤常用的方法是过滤和沉淀，可从分离出的菌种中提取到单细胞蛋白，但菌种不可再使用 9. 下列研究方法与研究内容相匹配的是（ ） 选项 研究方法 研究内容 ① 在固体培养基表面划线并培养 计数某种微生物的菌落数目 ② 诱变剂处理愈伤组织细胞并观察其分裂 特定基因在减数分裂过程中的分配 ③ 标记抗体与抗原特异性结合 转入的目的基因是否成功表达 ④ 电泳 鉴定PCR的产物情况 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 10. 三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到杂种细胞，并实现有效成分的工厂化生产，操作如图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. ③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂 B. ④过程生产的药物属于植物的次生代谢物 C. 杂种细胞形成愈伤组织的过程中，其特有功能丧失，但结构不变 D. 图中所示的生产流程体现了细胞膜的流动性，但未体现植物细胞的全能性 11. PE（聚乙烯）是世界上产量最大的塑料，通过磨损和风化等形成尺寸微小的微塑料，微塑料不可降解且难回收，积累于生物及环境中。本实验欲从泰山南侧土壤中分离筛选微塑料降解菌。下列叙述错误的是（ ） A. 本实验所用的土样应从塑料垃圾较多的土壤中获取 B. ①②③中所用培养基是以PE微塑料为唯一碳源的选择培养基 C. 用含牛肉膏、蛋白胨的完全培养基接种等量菌种作对照，可证明选择培养基有选择作用 D. 图示方法可分离得到单菌落，进行计数后可估算出土样中活菌数 12. 如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其连接成环并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列，据此来确定T-DNA插入的具体位置。下列叙述正确的是（ ） A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其拟核上 B. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 C. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列 D. 若用PCR技术扩增循环n次，需要2n-1个引物 13. CD87是某种癌细胞膜上的受体蛋白，与癌细胞的转移和增殖有关。CD3是所有T细胞表面的特异性抗原，该抗原被激活后，能极大促进T细胞的免疫效力。科研人员尝试通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，以筛选出能同时结合CD87和CD3的双特异性抗体CD87×CD3，如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 制备双杂交瘤细胞时，需要将CD87、CD3分别注射到小鼠体内 B. 体外培养的双杂交瘤细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象 C. 小鼠体内培养双杂交瘤细胞时需从小鼠腹水中提取双特异性抗体 D. 双特异性抗体CD87×CD3的结合不会改变抗体CD87和抗体CD3原有的氨基酸序列 14. 科学家将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因（抗虫基因）导入棉花的愈伤组织细胞，鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞组织培养获得棉花植株。经棉铃虫饲喂实验，发现棉花植株并无抗虫性状，科学家提取棉花叶片细胞中的有关成分进行了如下操作，下列分析正确的是（ ） A. 提取细胞中的蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术进行检测，若能检测到Bt抗虫蛋白，则可能是抗虫基因能翻译，但不能转录 B. 若经A检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白，可采用PCR等技术检测细胞中的RNA，若测到Bt抗虫蛋白的mRNA，则可能是抗虫基因无法表达 C. 若经B检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白的mRNA，可采用PCR等技术检测细胞中的DNA，若能检测到抗虫基因，则可能是抗虫基因反向插入载体DNA分子中 D. 若经C检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白和无Bt抗虫蛋白的mRNA，则可能是将没有目的基因的载体DNA分子导入受体细胞 15. 基因组印记（通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 体外培养卵母细胞时，为防止污染，需将培养皿置于含95% O2和5%CO2的培养箱中进行培养 B. 基因组印记会阻碍次级卵母细胞与精子或第二极体的结合 C. 移植后的囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来 D. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同 16. 动物体细胞融合后染色体核型不稳定，来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条，这种现象常应用于基因的定位。在单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象（不考虑基因相互作用和其他变异）。为解这个问题，研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞，用EBV（一种病毒颗粒）感染，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列叙述错误的是（ ） A. 筛选后的杂交瘤细胞具有产生EBV抗体的能力 B. HAT培养基和Oua筛选去除的不止是未融合的BV转化细胞和未融合的骨髓瘤细胞 C. 利用抗体检测筛选上图的杂交瘤细胞经克隆化培养可具有持续产生所需抗体的能力 D. 若杂交瘤细胞丢失某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失，则该抗体的基因就位于这条染色体上 17. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸，从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖，而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-（每种突变株仅图1中的某一步受阻）分别划线接种在图2培养基的I、Ⅱ、Ⅲ区域，培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖，继续培养后发现I区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述正确的是（ ） A. 该培养基中含有少量色氨酸，酸碱度为弱酸性或中性 B. 只有2种突变菌株能将积累的中间产物分泌到细胞外 C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅲ区域的一端 D. TrpE-菌株不再生长是由于无法合成吲哚 18. 将一段编码序列（CDS）插入到一个载体上，将该载体命名为pVN2024。如图A所示，将CDS插入到载体的SacⅡ位点，该位点位于lacZ基因的MCS区（含多个酶切位点），CDS的终止子上游0.8kb处有一个PstI的酶切位点。为确认CDS的大小和插入方向，科研人员用不同的限制酶切割重组质粒并进行电泳，结果如图B。下列叙述正确的是（ ） （A图为载体示意图，方框内表示载体中限制酶识别位点）；（B图为不同限制酶切割产物的电泳示意图，M为标准电泳条带） A. SpeI酶切可用于判断CDS插入的方向 B. CDS插入时方向与lacZ基因的方向相同 C. CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRI识别位点 D. 若重组质粒同时用EcoRI和SpeI酶切，电泳能检测到5个不同条带 二、非选择题（共60分） 19. 藏猪在恶劣环境中形成了优良特性，该特性与其肠道中特殊的微生物菌群有关。研究人员以藏猪盲肠内容物作为菌种来源，分离得到若干单菌落，再采用牛津杯法从上述菌种中筛选出一株抵抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌活性最强的细菌。经鉴定，该菌株为枯草芽孢杆菌，并命名为TS。 （1）从藏猪盲肠内容物分离得到单菌落的过程，可采用______溶解盲肠内容物制成菌液，进而采用______法将菌液接种于固体培养基表面。该实验需在______（填“有氧”“无氧”或“有氧无氧均可”）环境下操作才能获得单菌落。 （2）牛津杯法是实验室常用的抑菌实验之一，先将牛津杯（圆形小管）竖直立在已经凝固的不含营养物质的琼脂凝胶平板（下层板）上，再向牛津杯周围倒入混有______作为指示菌的培养基（上层板），待培养基完全凝固后用镊子将牛津杯取出，用移液器向牛津杯制造的小孔中分别加入待测菌发酵液和对照液，如图是利用牛津杯法筛选出TS时的操作处理，孔A、B、C、D中应加入的物质______，每次用移液器吸取不同试剂前，需要_________。培养一段时间后，测量小孔周围抑菌圈的大小，可反映出待测菌抑菌活性的大小。预期实验结果为：_________。 （3）可利用发酵工程大规模生产TS产生的抑菌活性物质，_____是发酵工程的中心环节。在该过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、______等，以了解发酵进程。并且往往以一定的速度不断添加新的原料，同时又以同样的速度放出旧的原料，目的是_____。 20. 枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。 （1）愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，将______的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过______过程转变为愈伤组织，植物激素中_______的浓度、比例等会影响着植物细胞的发育方向。 （2）不对称植物体细胞杂交操作过程如下： ①先用_______处理黑果枸杞细胞和宁夏枸杞细胞获得原生质体，再对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的染色体部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。 ②用化学诱导剂_____诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织，且该过程需要在培养液中加入一定量的渗透压缓冲物质，目的是_______。 （3）研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。（同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。） ①将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，在电场的作用下，不同大小和电荷的蛋白质会以不同的速度向正极或负极移动，进而得到蛋白电泳图谱。电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如下图所示。显色条带为______色，显色深浅由酶的_______决定。 ②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自______的部分过氧化氢同工酶，原因可能是_____。 （4）将融合愈伤组织进一步培养可获得多株杂种植株，和传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术的优点是_____。 21. 毛发再生取决于毛囊干细胞的活性，而正常生长的毛发保持黑色是由于毛囊底部的黑色素细胞不断合成黑色素，黑色素细胞由黑色素干细胞（McSC）增殖分化而来。 研究发现，毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期（毛发脱落），在毛发的生长期初期，MeSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞（一种中间状态的细胞，可快速增殖，然后分化为成熟的黑色素细胞）；生长期中后期，在毛基质区TA细胞全部为成熟黑色素细胞，这些细胞会在生长期结束时死亡；在生长期中后期，隆起区出现McSC，并表现出增殖能力；退化期后期，McSC出现在隆起区下部，到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。 （1）干细胞是动物或人体内保留的少数具有_______能力的细胞。成熟黑色素细胞由MCSC转变而来，请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路_______（答出1条即可）。 （2）综合文中内容，完善MCSC在毛发生长周期中的生命历程_______（在实线框中以文字和箭头的形式做答）。 （3）研究人员据此提出大胆假设，指McSC可来源于________，这有别于以往对成体干细胞的认知。 （4）随着年龄增长或受外界刺激，MCSC逐渐耗竭或功能失调，导致黑色素生成减少，头发变白。诱导多能干细胞（iPS细胞）技术为白发再生提供了理论可能，其治疗思路为：从患者体内获取的体细胞，用______处理形成单个细胞进行细胞培养，转入______诱导其重新编程为iPS细胞，再诱导iPS细胞分化为MCSC，体外扩增后，将MCSC注射到毛囊中并产生功能性黑色素细胞，最终产生黑色素，从而重新着色白发。但iPS细胞具有多能性，用它进行治疗可能存在_____风险。 22. 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默（基因转录活性被抑制），仅有少数基因仍能正常表达，这一生理过程称作X染色体失活（XCI）。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致，其异常会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。 （1）为制备体外受精（IVF）的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠______期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行_______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过________处理的代孕母鼠中，应选用桑葚胚的原因是_____。获得的胚胎含有______（填“单”“双”或“三”）亲的遗传物质。 （2）研究人员取体外受精胎儿的囊胚的_____部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定，表中数据显示自然生产（IVO）胎儿性别比例（雄/雌）_____体外受精（IVF）胎儿的性别比例。 组别 胚胎数 活仔率（%） 雄/雌 体外受精（IVF） 82 45.58 1.48 自然生产（IVO） 81 56.25 1.08 （3）为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图1： ①图1结果显示体外受精过程对雄性胚胎发育率的影响_______雌性胚胎发育率。 ②XCI会抑制基因转录活性，研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“沉默”基因，结果显示这些基因的表达量在IVF雌性胚胎中显著_______（选填“低于”或“等于”或“高于”）IVO雌性胚胎，说明IVF雌性胚胎XCI不足。 ③已有研究表明，XCI高度依赖激活因子RNF12（一种蛋白质），研究人员利用免疫荧光技术检测胚胎中RNF12蛋白的表达量如图2。 注：图中白色的荧光强度与RNF12蛋白的表达量呈正相关。 据此分析，XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________。 23. 无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒基因Va的功能展开相关研究。 （1）通过前期研究结果，科研人员推测Va基因的产物可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控______与启动子的结合。 （2）研究者预通过PCR扩增Va基因，可通过分析Va蛋白的氨基酸序列，依据这些氨基酸所对应的_____推测mRNA序列以确定DNA序列，进而设计特异性引物，并在引物的_______端添加特定限制酶的识别序列。以山葡萄基因组DNA为模板进行PCR，利用______凝胶电泳分离并纯化DNA片段。 （3）若在上述PCR扩增结果中，除获得一条阳性条带外，还出现了另外一条条带，不可能的原因是______。 A. DNA模板被其他葡萄细胞的基因组DNA污染 B. 每个引物与DNA模板存在2个配对结合位点 C. 在基因组中Va基因有2个拷贝 D. 在基因组中存在1个与Va基因序列高度相似的其他基因 （4）为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中（图1）。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。 ①敲除GAL4的原因是_____。科学家运用CRISPR/Cas9基因编辑系统（图2）实现对GAL4的敲除，sgRNA（一种小RNA）有引导作用，使Cas9酶在配对区域定点切割，导致基因丧失功能，因此sgRNA序列必须以_______为设计依据。如果要获得基因敲除酵母AH109菌株，应用_____法导入CRISPR/Cas9基因表达载体。 ②为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的_____组，此外还需额外添加______，通过显色反应做进一步验证。 A组：加色氨酸和组氨酸 B组：不加色氨酸和组氨酸 C组：加组氨酸，不加色氨酸 D组：加色氨酸，不加组氨酸 ③研究人员运用GAL4基因和pCG质粒构建了pG-GAL4重组载体，并将其导入酵母菌作为对照组1，那么实验组的处理是导入______。另外，还需设置一个对照组2，即导入______，然后将上述三组酵母菌同时接种于同一块平板的三个区域。 ④预测实验组和对照组1、2的菌落生成及颜色情况分别是：______、有菌落和蓝色和______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州七中2024-2025学年度下学期高二年期末考生物试卷 考试时间：75分钟；试卷满分：100分 一、单项选择题（1-16每小题2分，17-18每小题4分，共40分） 1. 传统发酵技术是人们在日常生活过程中对微生物的应用。下列相关叙述正确的是（ ） A. 传统发酵是利用不同原核生物产生不同代谢物的原理，以固体发酵及半固体发酵为主，生产人们需要的产物 B. 腐乳的鲜味来源于根霉等微生物分泌的蛋白酶对豆腐中蛋白质分解为的大分子肽和氨基酸 C. 欲将果酒制备成果醋，制备时的温度无需改变但需通入充足的氧气，制作过程中果醋pH逐渐降低，果酒制作过程中pH情况相反 D. 酸奶、泡菜发酵所需的菌种都是乳酸菌，酸奶发酵时，溶液pH值逐渐降低，泡菜装坛时不能装满容器，防止发酵液等溢出，防止杂菌污染 【答案】D 【解析】 【详解】A、传统发酵中使用的微生物包括原核生物（如乳酸菌）和真核生物（如酵母菌），并非均为原核生物，A错误； B、腐乳的鲜味来源于毛霉等微生物分泌的蛋白酶将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，B错误； C、果酒制备果醋时，需将温度从18-25℃（酵母菌最适温度）调整为30-35℃（醋酸菌最适温度），且果酒和果醋制作过程中均因产生酸性物质导致pH逐渐降低，C错误； D、酸奶和泡菜均依赖乳酸菌的无氧发酵，发酵过程中乳酸积累使pH下降；泡菜装坛时需留一定空间，防止发酵初期产气导致液体溢出，避免杂菌污染，D正确。 故选D。 2. 关于“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，下列叙述正确的是（ ） A. 取样时用的铁铲、纸袋在使用前进行消毒处理，对培养基进行干热灭菌，对培养皿要进行湿热灭菌 B. 实验中的培养基以尿素为唯一氮源，该细菌与硝化细菌所利用的碳源是相同的 C. 涂布3个平板可避免对尿素分解菌进行计数时菌落数比活菌实际数目少 D. 若取1克土样稀释105倍的0.1mL菌液进行涂布，获得菌落数目的平均值为168，则每克土样中尿素分解菌的数量为1.68×108 【答案】D 【解析】 【详解】A、培养基需通过高压蒸汽灭菌（湿热灭菌），而干热灭菌用于耐高温且需保持干燥的物品（如培养皿、金属工具），A错误； B、尿素分解菌的培养基以尿素为唯一氮源，碳源可能来自其他有机物（如葡萄糖），而硝化细菌为自养型，以CO2为碳源，两者碳源不同，B错误； C、涂布3个平板是为了减少实验误差，取平均值提高准确性，但无法避免因多个细菌聚集导致菌落数少于实际活菌数的问题，C错误； D、1克土样中尿素分解菌的数量为：菌落数（168）/涂布体积（0.1mL）×稀释倍数（105）=168×10×105=1.68×108，D正确。 故选D。 3. 大量繁殖名贵的兰花品种寒兰，最适合的生物工程技术手段是（ ） A. 将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中实现大规模的克隆 B. 利用基因工程将促进寒兰生长发育的基因转入到寒兰细胞中 C. 利用细胞融合技术将寒兰组织细胞与骨髓瘤细胞融合 D. 取部分寒兰组织置于适合条件下进行组织培养 【答案】D 【解析】 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。 【详解】A、由于植物体细胞全能性易体现，不需要将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中，A不符合题意； B、基因工程是将一种生物的基因导入到另一种生物的细胞中，寒兰细胞中本身具有促进其生长发育的基因，不需要利用基因工程将促进寒兰生长发育的基因转入到寒兰细胞中，B不符合题意； C、骨髓瘤细胞是动物细胞，寒兰组织细胞为植物细胞，不能融合，C不符合题意； D、植物组织培养利用细胞全能性，可在短期内大量繁殖植株，保持优良性状，D符合题意； 故选D。 4. 下列有关生物技术叙述正确的是（ ） A. 转基因作物的长期、大规模种植不利于侵染力更强的害虫的出现 B. 我国允许治疗性克隆的研究，但严禁任何形式的生殖性克隆人行为 C. 只要有证据表明某种转基因食品有害，就应全面禁止转基因技术在食品上的应用 D. 生物武器包括致病菌类、病毒类、毒品类、生化毒剂类等，能对动植物和人类造成严重危害 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程的应用：①植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。②动物基因工程：提高动物生长速度；改善畜产品品质；用转基因动物生产药物，如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器。③基因治疗是把正常基因导入病人的体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。 【详解】A、转基因作物长期种植会对害虫产生自然选择压力，导致抗性害虫逐渐增多，反而可能促进侵染力更强的害虫出现，A错误； B、我国政策明确支持治疗性克隆，但严格禁止生殖性克隆人，符合伦理规范，B正确； C、转基因技术的应用需科学评估，单一有害案例不能全盘否定技术本身，应具体分析并加强监管，C错误； D、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，毒品类（如海洛因）属于违禁药物，不属于生物武器，D错误。 故选B。 5. 生物科技已有广泛的应用，下列相关叙述正确的是（ ） A. 基因工程可实现同一基因在不同生物体内进行不同的表达，这表明生物界在遗传物质种类及遗传密码方面具有统一性 B. 单克隆抗体的制备过程中需要进行严格的细胞筛选，这表明一种B淋巴细胞可以产生多种抗体，B淋巴细胞具有多样性和特异性 C. 胚胎移植时需要选择合适发育时期的胚胎，这与胚胎发育中细胞分化程度及胚胎是否处于游离状态有重要关系 D. 蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行改造或合成，因此改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发 【答案】C 【解析】 【详解】A、借助基因工程可实现同一基因在不同生物体内进行不同的表达，主要与基因表达的调控有关，而遗传密码的统一性使基因跨物种表达成为可能，但遗传物质种类（均为DNA）的统一性并非由该现象直接体现，A错误； B、单克隆抗体制备需筛选两次，但一种B淋巴细胞只能产生一种特异性抗体，B错误； C、胚胎移植通常选择发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎，因该阶段胚胎细胞分化程度低且处于游离状态，便于收集和存活，C正确； D、蛋白质工程应先设计目标蛋白质结构，再逆推相应基因序列，D错误。 故选C。 6. “筛选”是生物技术与工程中重要的环节。下列叙述正确的是（ ） A. 用选择培养基筛选微生物，对照组不接种微生物，实验组接种微生物 B. 制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞 C. 诱导甘蓝根细胞与白菜叶肉细胞原生质体融合，观察到叶绿体即可筛选出杂种细胞 D. 培育耐盐转基因植株时，通过PCR等技术检测到目的基因及其mRNA即可筛选耐盐植株 【答案】B 【解析】 【详解】A、用选择培养基筛选微生物时，需要用完全培养基接种等量的微生物作对照，A错误； B、制备单克隆抗体时，第一次筛选获得杂交瘤细胞，第二次需通过抗体检测（分子水平）筛选能产生所需抗体的细胞，B正确； C、甘蓝根细胞无叶绿体，白菜叶肉细胞含叶绿体，但未融合的白菜细胞或者只有白菜细胞形成的融合细胞也存在叶绿体，仅凭叶绿体无法准确筛选杂种细胞，C错误； D、PCR检测目的基因及mRNA仅能确认基因导入和转录，无法保证耐盐性状的表达，D错误。 故选B。 7. 限制性内切核酸酶是基因工程中常用的一种酶。以下是6种不同限制酶的识别序列和切割位点，下列叙述错误的是（ ） 注：箭头表示识别序列中切断部位。 A. KpnI和Acc65I切割形成的黏性末端不同 B. BamHI与MboI切割后的产物可以通过DNA连接酶连接，连接后序列可能无法被BamHI再次切开 C. 用EcoRI和HhaI切割获取的目的基因含有4个游离的磷酸基团，其切割过程会有4个磷酸二酯键被水解 D. 若只用EcoRI限制酶对质粒和目的基因进行切割，并用DNA连接酶进行连接，切割后的质粒和目的基因都可能自我环化 【答案】C 【解析】 【详解】A、观察KpnI和Acc65I的识别序列和切点：KpnI（-GGTAC↓C-），Acc65I（-G↓GTACC-），二者切割形成的黏性末端碱基组成相同，但游离端碱基不同，A正确； B、BamHI与MboI切割形成的黏性末端相同（都是GATC-)），可以通过DNA连接酶连接，连接后序列不一定能被BamHI特异性识别，故不一定会被BamHI再次切开，B正确； C、用EcoRI和HhaI切割获取目的基因，其切割过程会有4个磷酸二酯键被水解，获取的目的基因由两条反向平行的DNA链组成，只含有2个游离的磷酸基团，C错误； D、若只用EcoRI限制酶对质粒和目的基因进行切割，切割后形成的黏性末端完全相同，并用DNA连接酶进行连接，切割后的质粒和目的基因都可能自我环化，D正确。 故选C。 8. 青霉素是人类发现的第一种抗生素，其工业化生产流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 虽然青霉素具有杀菌作用，但仍然需对发酵罐进行灭菌 B. 过程①、②的目的是快速增加菌种的数量，③是接种发酵，都使用了液体培养基 C. 过程③中需从下方的充气口通入无菌空气以提高溶解氧，过程④一般通过湿热灭菌 D. 过程⑤常用的方法是过滤和沉淀，可从分离出的菌种中提取到单细胞蛋白，但菌种不可再使用 【答案】D 【解析】 【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。发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等。 【详解】A、发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。虽然青霉素能杀细菌，但为了防止其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，A正确； B、发酵工程需要接种大量菌种，过程①、②的目的是快速增加菌种的数量，过程③是将菌种接种到发酵罐，过程①、②、③都使用了液体培养基，B正确； C、青霉菌是异养需氧型微生物，因此在发酵过程中需从下方的充气口通入无菌空气以提高溶解氧，过程④是对培养基进行灭菌，一般采用湿热灭菌，C正确； D、发酵产品单细胞蛋白指通过发酵获得的大量微生物菌体，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，分离出的菌种具有生物活性，可以再使用，D错误。 故选D。 9. 下列研究方法与研究内容相匹配的是（ ） 选项 研究方法 研究内容 ① 在固体培养基表面划线并培养 计数某种微生物的菌落数目 ② 诱变剂处理愈伤组织细胞并观察其分裂 特定基因在减数分裂过程中的分配 ③ 标记抗体与抗原特异性结合 转入的目的基因是否成功表达 ④ 电泳 鉴定PCR的产物情况 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 【答案】B 【解析】 【详解】①在固体培养基表面划线并培养属于平板划线法，平板划线法可用于分离纯化微生物，不能用于计数，①错误； ②愈伤组织细胞只能进行有丝分裂，无法观察特定基因在减数分裂过程中的分配，②错误； ③抗原-抗体杂交技术可通过标记抗体检测目的基因表达的蛋白质，③正确； ④PCR扩增的产物一般用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，④正确。 故选B。 10. 三白草和鱼腥草因疗效相近且具有叠加效应常被中医用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到杂种细胞，并实现有效成分的工厂化生产，操作如图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. ③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂 B. ④过程生产的药物属于植物的次生代谢物 C. 杂种细胞形成愈伤组织的过程中，其特有功能丧失，但结构不变 D. 图中所示的生产流程体现了细胞膜的流动性，但未体现植物细胞的全能性 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术：（1）概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把该细胞培育成新植物体的技术。（2）原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。（3）过程：首先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁从而获得两种细胞的原生质体，再通过物理法(电融合法、离心法)和化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法)促进细胞融合，细胞融合的标志是形成新的细胞壁。 【详解】A、细胞融合的标志是形成新的细胞壁，③过程融合的原生质体需先形成细胞壁再进行有丝分裂，A正确； B、④过程生产的药物不是植物基本生命活动所必需的产物，其含量低，属于植物的次生代谢物，B正确； C、植物细胞的脱分化就是让已分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能，而转变为未分化的细胞——愈伤组织的过程，因此杂种细胞形成愈伤组织的过程中，其特有功能丧失，结构也发生改变，C错误； D、图中过程②原生质体融合体现了细胞膜的流动性；将杂种细胞培育成一个完整的新的植物体的过程才体现了植物细胞的全能性，D正确。 故选C。 11. PE（聚乙烯）是世界上产量最大的塑料，通过磨损和风化等形成尺寸微小的微塑料，微塑料不可降解且难回收，积累于生物及环境中。本实验欲从泰山南侧土壤中分离筛选微塑料降解菌。下列叙述错误的是（ ） A. 本实验所用的土样应从塑料垃圾较多的土壤中获取 B. ①②③中所用培养基是以PE微塑料为唯一碳源的选择培养基 C. 用含牛肉膏、蛋白胨的完全培养基接种等量菌种作对照，可证明选择培养基有选择作用 D. 图示方法可分离得到单菌落，进行计数后可估算出土样中活菌数 【答案】D 【解析】 【详解】A、本实验是分离筛选微塑料降解菌，因此所用的土样应从塑料垃圾较多的土壤中获取，A正确； B、本实验是分离筛选微塑料降解菌，①②③中所用培养基是以PE微塑料为唯一碳源的选择培养基，以抑制杂菌的生长，B正确； C、用含牛肉膏、蛋白胨的完全培养基接种等量菌种作对照，若选择培养基上的菌落数少于完全培养基，可证明选择培养基有选择作用，C正确； D、图示为稀释涂布平板法接种，可获得单菌落，通过计算可估算稀释之前培养液中的活菌数量，但由于①②③过程存在筛选，因此不能估算筛选前土样中活菌数，D错误。 故选D。 12. 如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其连接成环并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列，据此来确定T-DNA插入的具体位置。下列叙述正确的是（ ） A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其拟核上 B. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 C. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列 D. 若用PCR技术扩增循环n次，需要2n-1个引物 【答案】B 【解析】 【分析】农杆菌的转化作用原理：农杆菌细胞中含有Ti质粒，其上的T-DNA在侵染植物细胞时，会整合到植物细胞的染色体DNA上；把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。 【详解】A、农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其Ti质粒上，A错误； B、不同的DNA分子或DNA区段具有特异性，将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置，B正确； C、耐高温的DNA聚合酶可在引物的3'端延伸子链，利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误； D、扩增循环n次，得到2n个DNA分子，共有2n+1条DNA单链，只有最初的两条母链不需要引物，共需要2n+1-2个引物，D错误。 故选B。 13. CD87是某种癌细胞膜上的受体蛋白，与癌细胞的转移和增殖有关。CD3是所有T细胞表面的特异性抗原，该抗原被激活后，能极大促进T细胞的免疫效力。科研人员尝试通过诱导两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，以筛选出能同时结合CD87和CD3的双特异性抗体CD87×CD3，如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 制备双杂交瘤细胞时，需要将CD87、CD3分别注射到小鼠体内 B. 体外培养的双杂交瘤细胞会出现贴壁生长和接触抑制现象 C. 小鼠体内培养双杂交瘤细胞时需从小鼠腹水中提取双特异性抗体 D. 双特异性抗体CD87×CD3的结合不会改变抗体CD87和抗体CD3原有的氨基酸序列 【答案】B 【解析】 【详解】A、制备双杂交瘤细胞时，需要将CD87、CD3分别注射到小鼠体内，引起机体的体液免疫，获得分别能产生CD87抗体、CD3抗体的B淋巴细胞，A正确； B、体外培养的双杂交瘤细胞能无限增殖，不会出现贴壁生长和接触抑制现象，B错误； C、小鼠体内培养双杂交瘤细胞时需从小鼠腹水中提取双特异性抗体，C正确； D、双特异性抗体CD87×CD3的结合并没有改变遗传物质，抗体CD87和抗体CD3原有的氨基酸序列也不会发生改变，D正确。 故选B。 14. 科学家将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因（抗虫基因）导入棉花的愈伤组织细胞，鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞组织培养获得棉花植株。经棉铃虫饲喂实验，发现棉花植株并无抗虫性状，科学家提取棉花叶片细胞中的有关成分进行了如下操作，下列分析正确的是（ ） A. 提取细胞中的蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术进行检测，若能检测到Bt抗虫蛋白，则可能是抗虫基因能翻译，但不能转录 B. 若经A检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白，可采用PCR等技术检测细胞中的RNA，若测到Bt抗虫蛋白的mRNA，则可能是抗虫基因无法表达 C. 若经B检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白的mRNA，可采用PCR等技术检测细胞中的DNA，若能检测到抗虫基因，则可能是抗虫基因反向插入载体DNA分子中 D. 若经C检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白和无Bt抗虫蛋白的mRNA，则可能是将没有目的基因的载体DNA分子导入受体细胞 【答案】C 【解析】 【详解】A、若检测到Bt抗虫蛋白，说明基因已完成转录和翻译，A错误； B、若检测到mRNA但无蛋白质，说明基因完成转录但翻译受阻，B错误； C、若检测到抗虫基因但无mRNA，可能是基因反向插入导致无法转录，C正确； D、由题干信息可知，“鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞组织培养获得棉花植株”，说明导入受体细胞的DNA分子含有目的基因，D错误。 故选C。 15. 基因组印记（通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 体外培养卵母细胞时，为防止污染，需将培养皿置于含95% O2和5%CO2的培养箱中进行培养 B. 基因组印记会阻碍次级卵母细胞与精子或第二极体的结合 C. 移植后的囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来 D. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞培养：指从动物体内中取出相关的组织，将它们分散成单个细胞，然后在适宜的条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养的条件：①营养：一般用液体培养基，要添加血清，以补充动物细胞所需的未知营养物质；②无菌无毒的环境：培养液定期更换以清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成危害；③温度、PH和渗透压：温度为36.5±0.5℃、PH为7.2~7.4。④气体环境：95%空气和5%CO2。 【详解】A、动物细胞培养时，为防止培养过程中的污染，可以在培养液中添加适量抗生素，A错误； B、基因组印记会阻碍哺乳动物的“孤雌生殖”，但不能判断是否阻碍次级卵母细胞与精子或第二极体的结合，B错误； C、囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化，C正确； D、“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵细胞和另一个卵子的极体结合后发育形成，同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组，或发生基因突变，将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，D错误。 故选C。 16. 动物体细胞融合后染色体核型不稳定，来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条，这种现象常应用于基因的定位。在单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现象（不考虑基因相互作用和其他变异）。为解这个问题，研究者将抗原刺激后的B淋巴细胞，用EBV（一种病毒颗粒）感染，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。下图表示操作过程。下列叙述错误的是（ ） A. 筛选后的杂交瘤细胞具有产生EBV抗体的能力 B. HAT培养基和Oua筛选去除的不止是未融合的BV转化细胞和未融合的骨髓瘤细胞 C. 利用抗体检测筛选上图的杂交瘤细胞经克隆化培养可具有持续产生所需抗体的能力 D. 若杂交瘤细胞丢失某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失，则该抗体的基因就位于这条染色体上 【答案】A 【解析】 【详解】A、EBV是为了让其染色体核型相对稳定，并不是做抗原，筛选后的杂交瘤细胞不具有产生EBV抗体的能力，A错误； B、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感，骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感”可知，HAT培养基去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞，Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞，B正确； C、EBV可以使染色体核型相对稳定，利用抗体检测筛选上图的杂交瘤细胞经克隆化培养可具有持续产生所需抗体的能力，C正确； D、编码单克隆抗体的基因位于染色体上，与亲代杂交瘤细胞相比，若杂交瘤细胞丢失某条染色体后分泌单克隆抗体的功能缺失，则该抗体的基因就位于这条染色体上，D正确。 故选A。 17. 某野生型细菌能通过图1途径合成色氨酸，从而在不含色氨酸的培养基上正常生长繁殖，而其突变株则不能。将突变株TrpB-、TrpC-、TrpE-（每种突变株仅图1中的某一步受阻）分别划线接种在图2培养基的I、Ⅱ、Ⅲ区域，培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖，继续培养后发现I区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长。下列叙述正确的是（ ） A. 该培养基中含有少量色氨酸，酸碱度为弱酸性或中性 B. 只有2种突变菌株能将积累的中间产物分泌到细胞外 C. TrpC-菌株继续生长增殖的一端为靠近Ⅲ区域的一端 D. TrpE-菌株不再生长是由于无法合成吲哚 【答案】C 【解析】 【分析】培养基： （1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。 （2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．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】A、“培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”，推断培养基中存在少量色氨酸，培养细菌一般将pH调至中性或弱碱性，A错误； B、根据题干信息“继续培养后发现I区域的两端和Ⅱ区域的一端的菌株继续生长增殖”，说明培养基中3种突变菌株均能将积累的中间产物分泌到细胞外，使其他突变体得以生存，B错误； C、分析题干信息可知，突变株TrpB-，将分支酸转化为邻氨基苯甲酸受阻，但可将邻氨基苯甲酸转化为吲哚，并进一步转化为色氨酸；突变株TrpC-对应Ⅱ区域，将邻氨基苯甲酸转化为吲哚受阻，但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸，也可以将吲哚转化为色氨酸；突变株TrpE-对应Ⅲ区域，将吲哚转化为色氨酸受阻，但可以将分支酸转化为邻氨基苯甲酸，并进一步转化为吲哚。Ⅰ区域的TrpB-划线上端与Ⅱ区域临近，可利用Ⅱ区域TrpC-合成的邻氨基苯甲酸进一步合成吲哚及色氨酸生长增殖；Ⅰ区域的TrpB-划线下端与Ⅲ区域临近，可利用Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖；Ⅱ区域的TrpC-划线上端自身不能合成吲哚，临近的Ⅰ区域TrpB-可利用Ⅱ区域合成的邻氨基苯甲酸合成吲哚并进一步合成色氨酸，无多余的吲哚反馈给Ⅱ区域上端，所以Ⅱ区域的TrpC-划线上端不生长；Ⅱ区域的TrpC-划线下端，可利用临近Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖；Ⅲ区域TrpE-由于不能将吲哚转化为色氨酸，所以Ⅲ区域两端不生长增殖，所以Ⅱ区域的TrpC-划线下端靠近Ⅲ区域，可利用临近Ⅲ区域TrpE-合成的吲哚进一步合成色氨酸生长增殖，C正确； D、根据C项分析，TrpE-菌株不再生长是由于缺乏催化吲哚合成色氨酸的酶，因此缺乏色氨酸，D错误。 故选C。 18. 将一段编码序列（CDS）插入到一个载体上，将该载体命名为pVN2024。如图A所示，将CDS插入到载体的SacⅡ位点，该位点位于lacZ基因的MCS区（含多个酶切位点），CDS的终止子上游0.8kb处有一个PstI的酶切位点。为确认CDS的大小和插入方向，科研人员用不同的限制酶切割重组质粒并进行电泳，结果如图B。下列叙述正确的是（ ） （A图为载体示意图，方框内表示载体中限制酶识别位点）；（B图为不同限制酶切割产物的电泳示意图，M为标准电泳条带） A. SpeI酶切可用于判断CDS插入的方向 B. CDS插入时方向与lacZ基因的方向相同 C. CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRI识别位点 D. 若重组质粒同时用EcoRI和SpeI酶切，电泳能检测到5个不同条带 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程的应用：①植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。②动物基因工程：提高动物生长速度；改善畜产品品质；用转基因动物生产药物，如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器。③基因治疗是把正常基因导入病人的体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。 【详解】A、由题意可知，CDS的终止子上游0.8kb处有一个PstⅠ的酶切位点，而SpeⅠ酶切后产生的两个片段为4.3kb和1.3kb，由此只能推出CDS上有1个SpeⅠ酶切位点，且位于CDS的中间位置，但不能判断CDS插入的方向，A错误； B、CDS的终止子上游0.8kb处有一个PstⅠ的酶切位点，分析图B可知，SpeI酶切割后产生了0.8kb的片段，分析图A可知，PstI的酶切位点位于CDS终止子的位置，则与lacZ基因的方向相比，CDS插入时方向相反，B错误； C、线性空载体为3.0kb，MCS上有两个EcoRI位点，EcoRI酶切后产生3.0kb、2.1kb、0.5kb共3个片段，说明CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRI识别位点，C正确； D、由图B可知，重组质粒上有3个EcoRI位点，1个SpeⅠ位点，该重组质粒为一个环状质粒，若重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切，电泳能检测到4个不同条带，D错误。 故选C。 二、非选择题（共60分） 19. 藏猪在恶劣环境中形成了优良特性，该特性与其肠道中特殊的微生物菌群有关。研究人员以藏猪盲肠内容物作为菌种来源，分离得到若干单菌落，再采用牛津杯法从上述菌种中筛选出一株抵抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌活性最强的细菌。经鉴定，该菌株为枯草芽孢杆菌，并命名为TS。 （1）从藏猪盲肠内容物分离得到单菌落的过程，可采用______溶解盲肠内容物制成菌液，进而采用______法将菌液接种于固体培养基表面。该实验需在______（填“有氧”“无氧”或“有氧无氧均可”）环境下操作才能获得单菌落。 （2）牛津杯法是实验室常用的抑菌实验之一，先将牛津杯（圆形小管）竖直立在已经凝固的不含营养物质的琼脂凝胶平板（下层板）上，再向牛津杯周围倒入混有______作为指示菌的培养基（上层板），待培养基完全凝固后用镊子将牛津杯取出，用移液器向牛津杯制造的小孔中分别加入待测菌发酵液和对照液，如图是利用牛津杯法筛选出TS时的操作处理，孔A、B、C、D中应加入的物质______，每次用移液器吸取不同试剂前，需要_________。培养一段时间后，测量小孔周围抑菌圈的大小，可反映出待测菌抑菌活性的大小。预期实验结果为：_________。 （3）可利用发酵工程大规模生产TS产生的抑菌活性物质，_____是发酵工程的中心环节。在该过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、______等，以了解发酵进程。并且往往以一定的速度不断添加新的原料，同时又以同样的速度放出旧的原料，目的是_____。 【答案】（1） ①. 无菌水 ②. 平板划线法或稀释涂布平板法 ③. 无氧 （2） ①. 金黄色葡萄球菌和大肠杆菌 ②. A处加入无菌发酵液，B、C、D处加入等量含不同种类待测菌的发酵液，其中一种是含TS的发酵液 ③. 更换新的灭菌枪头 ④. A处无抑菌圈，B、C、D处加入TS发酵液的位置抑菌圈最大 （3） ①. 发酵罐内发酵 ②. 代谢产物浓度 ③. 保证微生物能持续利用营养物质，维持稳定的生长环境 【解析】 【分析】由题干信息可知：牛津杯法的过程是先将牛津杯（圆形小管）竖直立在已经凝固的不含营养物质的琼脂凝胶平板（下层板）上，再向牛津杯周围倒入混有指示菌的培养基（上层板），待培养基完全凝固后用镊子将牛津杯取出，用移液器向牛津杯制造的小孔中分别加入待测菌发酵液和对照液，培养一段时间后，测量小孔周围抑菌圈的大小，从而反映出待测菌抑菌活性的大小。 【小问1详解】 微生物培养过程中，需要无菌环境，应使用无菌水溶解盲肠内容物制成菌液，进而采用平板划线法或稀释涂布平板法将菌液接种于固体培养基表面。结合题意可知，研究人员以藏猪盲肠内容物作为菌种来源，盲肠内是无氧环境，因此该实验在无氧环境下操作才能获得单菌落。 【小问2详解】 该实验是为了筛选出一株抵抗金黄色葡萄球菌和大肠杆菌活性最强的细菌，所以上层板的培养基中应混有金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为指示菌。要利用牛津杯法筛选出TS，其简单原理是利用待测菌发酵液和对照液培养一段时间后，测量小孔周围抑菌圈的大小，从而判断待测菌抑菌活性的大小。根据图3中的示意图可知A处加入无菌发酵液，B、C、D处加入等量含不同种类待测菌的发酵液，其中一种是含TS的发酵液。为了防止杂菌污染，每次用移液器吸取不同试剂前，需要更换新的灭菌枪头。预期实验实验结果为A处无抑菌圈，B、C、D处加入TS发酵液的位置抑菌圈最大。 【小问3详解】 发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，在该过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、代谢产物浓度等，以了解发酵进程。以一定的速度不断添加新的原料，同时又以同样的速度放出旧的原料，目的是保证微生物能持续利用营养物质，维持稳定的生长环境。这样可以避免因营养物质耗尽而导致微生物生长受到抑制，从而提高发酵效率，使发酵过程能够持续、稳定进行。 20. 枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。 （1）愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，将______的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过______过程转变为愈伤组织，植物激素中_______的浓度、比例等会影响着植物细胞的发育方向。 （2）不对称植物体细胞杂交操作过程如下： ①先用_______处理黑果枸杞细胞和宁夏枸杞细胞获得原生质体，再对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的染色体部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。 ②用化学诱导剂_____诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织，且该过程需要在培养液中加入一定量的渗透压缓冲物质，目的是_______。 （3）研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。（同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。） ①将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，在电场的作用下，不同大小和电荷的蛋白质会以不同的速度向正极或负极移动，进而得到蛋白电泳图谱。电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如下图所示。显色条带为______色，显色深浅由酶的_______决定。 ②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自______的部分过氧化氢同工酶，原因可能是_____。 （4）将融合愈伤组织进一步培养可获得多株杂种植株，和传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术的优点是_____。 【答案】（1） ①. 离体 ②. 脱分化 ③. 生长素、细胞分裂素 （2） ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 聚乙二醇##PEG ③. 维持原生质体的正常形态 （3） ①. 蓝 ②. 活性 ③. 宁夏枸杞和黑果枸杞 ④. 相关基因丢失或未表达 （4）打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 【解析】 【分析】1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体，植物组织培养的过程是外植体→脱分化→愈伤组织→再分化→根、芽→试管苗。 2、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 3、在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。杂交过程中的一个关键环节，是原生质体间的融合，这必须要借助一定的技术手段才能实现。人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。 【小问1详解】 在特定的培养条件下，将离体的植物器官、组织等在适宜条件下诱导经过脱分化过程转变为愈伤组织，植物激素中生长素、细胞分裂素的浓度、比例等会影响着植物细胞的发育方向。生长素与细胞分裂素的用量比值高时，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。 【小问2详解】 ①植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶处理黑果枸杞细胞和宁夏枸杞细胞可获得原生质体。 ②用化学诱导剂聚乙二醇（PEG）诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织，且该过程需要在培养液中加入一定量的渗透压缓冲物质，目的是保持原生质体的正常形态。 【小问3详解】 ①过氧化氢酶的功能是催化过氧化氢分解。如果存在过氧化氢酶，催化过氧化氢分解为水和氧气，KI遇O2生成I2，淀粉遇I2变蓝，故显色条带为蓝色，显色深浅由酶的活性决定。 ②由图中第3、4行（从上到下数）条带情况可知，融合原生质体再生愈伤组织中缺少宁夏枸杞和黑果枸杞部分过氧化氢同工酶。这意味着在融合过程中，可能由于相关基因丢失或未表达等，导致某些原本存在于亲本中的过氧化氢同工酶基因没有在融合后的细胞中正常表达，或者表达量显著降低，以至于在检测中无法呈现出相应的同工酶条带。 【小问4详解】 与传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术的优点是打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。 21. 毛发再生取决于毛囊干细胞的活性，而正常生长的毛发保持黑色是由于毛囊底部的黑色素细胞不断合成黑色素，黑色素细胞由黑色素干细胞（McSC）增殖分化而来。 研究发现，毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期（毛发脱落），在毛发的生长期初期，MeSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞（一种中间状态的细胞，可快速增殖，然后分化为成熟的黑色素细胞）；生长期中后期，在毛基质区TA细胞全部为成熟黑色素细胞，这些细胞会在生长期结束时死亡；在生长期中后期，隆起区出现McSC，并表现出增殖能力；退化期后期，McSC出现在隆起区下部，到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。 （1）干细胞是动物或人体内保留的少数具有_______能力的细胞。成熟黑色素细胞由MCSC转变而来，请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路_______（答出1条即可）。 （2）综合文中内容，完善MCSC在毛发生长周期中的生命历程_______（在实线框中以文字和箭头的形式做答）。 （3）研究人员据此提出大胆假设，指McSC可来源于________，这有别于以往对成体干细胞的认知。 （4）随着年龄增长或受外界刺激，MCSC逐渐耗竭或功能失调，导致黑色素生成减少，头发变白。诱导多能干细胞（iPS细胞）技术为白发再生提供了理论可能，其治疗思路为：从患者体内获取的体细胞，用______处理形成单个细胞进行细胞培养，转入______诱导其重新编程为iPS细胞，再诱导iPS细胞分化为MCSC，体外扩增后，将MCSC注射到毛囊中并产生功能性黑色素细胞，最终产生黑色素，从而重新着色白发。但iPS细胞具有多能性，用它进行治疗可能存在_____风险。 【答案】（1） ①. 分裂和分化   ②. 观察细胞的形态结构；检测某些特定基因表达的情况；检测细胞中黑色素的含量等    （2） （3）TA细胞的去分化 （4） ①. 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 ②. 特定基因（特定蛋白） ③. 肿瘤发生 【解析】 【分析】1、在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。细胞分化是一种持久性的变化，一 般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。 2、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 【小问1详解】 干细胞是动物或人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。题干信息：成熟黑色素细胞由McSC转变而来，可见这两种细胞形态、结构、功能不同，存在基因的选择性表达，故可以通过观察细胞的形态结构、检测某些特定基因表达的情况、检测细胞中黑色素的含量等区分成熟黑色素细胞和McSC细胞。 【小问2详解】 McSC的生命历程：在毛发的生长期初期，McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞（一种中间状态的细胞，可快速增殖，然后分化为成熟的黑色素细胞）；生长期中后期，在毛基质区全部为成熟黑色素细胞，这些细胞会在生长期结束时死亡；在生长期中后期，隆起区出现McSC，并表现出增殖能力；退化期后期，McSC出现在隆起区下部，到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。如下图： 【小问3详解】 成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨 髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”，是指McSC可来源于TA细胞的去分化。 【小问4详解】 科学家已尝试采用多种方 法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。从患者体内获取的体细胞，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理形成单个细胞进行细胞培养，转入特定基因（特定蛋白）诱导其重新编程为iPS细胞，再诱导iPS细胞分化为MCSC，体外扩增后，将MCSC注射到毛囊中并产生功能性黑色素细胞，最终产生黑色素，从而重新着色白发。但iPS细胞具有多能性，用它进行治疗可能存在肿瘤发生的风险。 22. 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中1条X染色体会发生整体范围内的沉默（基因转录活性被抑制），仅有少数基因仍能正常表达，这一生理过程称作X染色体失活（XCI）。XCI能保证雌、雄间X染色体上基因表达水平的一致，其异常会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。 （1）为制备体外受精（IVF）的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠______期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行_______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过________处理的代孕母鼠中，应选用桑葚胚的原因是_____。获得的胚胎含有______（填“单”“双”或“三”）亲的遗传物质。 （2）研究人员取体外受精胎儿的囊胚的_____部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定，表中数据显示自然生产（IVO）胎儿性别比例（雄/雌）_____体外受精（IVF）胎儿的性别比例。 组别 胚胎数 活仔率（%） 雄/雌 体外受精（IVF） 82 45.58 1.48 自然生产（IVO） 81 56.25 1.08 （3）为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第7.5天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图1： ①图1结果显示体外受精过程对雄性胚胎发育率的影响_______雌性胚胎发育率。 ②XCI会抑制基因转录活性，研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“沉默”基因，结果显示这些基因的表达量在IVF雌性胚胎中显著_______（选填“低于”或“等于”或“高于”）IVO雌性胚胎，说明IVF雌性胚胎XCI不足。 ③已有研究表明，XCI高度依赖激活因子RNF12（一种蛋白质），研究人员利用免疫荧光技术检测胚胎中RNF12蛋白的表达量如图2。 注：图中白色的荧光强度与RNF12蛋白的表达量呈正相关。 据此分析，XCI造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________。 【答案】（1） ①. MⅡ ②. 获能 ③. 同期发情 ④. 桑葚胚细胞具有发育的全能性，且桑葚胚易于在小鼠子宫着床 ⑤. 双 （2） ①. 滋养层 ②. 低于 （3） ①. 小于 ②. 高于 ③. 体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活（XCI）下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高 【解析】 【分析】胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。 【小问1详解】 通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物，使其超数排卵，采集小鼠MII期卵母细胞，此时的卵母细胞已经发育成熟；另一方面，获得的精子在体外进行获能处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎，移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中，选择桑葚胚进行移植的原因是桑葚胚细胞具有发育的全能性，且桑葚胚易于在小鼠子宫着床。获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。 【小问2详解】 研究人员取体外受精胎儿的囊胚的滋养层部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定。依据表格数据可知，表中结果显示自然生产（IVO）胎儿性别比例（雄/雌）低于体外受精（IVF）胎儿的性别比例。 【小问3详解】 ①分析题图可知，图1结果显示体外受精（IVF）过程对雄性胚胎发育率的影响小于雌性胚胎发育率。 ②依题意，“沉默”基因起作用，即基因转录活性被抑制，表现出X染色体失活（XCI），因而从结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。 ③根据图2可知，IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO，由此分析，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活（XCI）下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。 23. 无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒基因Va的功能展开相关研究。 （1）通过前期研究结果，科研人员推测Va基因的产物可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控______与启动子的结合。 （2）研究者预通过PCR扩增Va基因，可通过分析Va蛋白的氨基酸序列，依据这些氨基酸所对应的_____推测mRNA序列以确定DNA序列，进而设计特异性引物，并在引物的_______端添加特定限制酶的识别序列。以山葡萄基因组DNA为模板进行PCR，利用______凝胶电泳分离并纯化DNA片段。 （3）若在上述PCR扩增结果中，除获得一条阳性条带外，还出现了另外一条条带，不可能的原因是______。 A. DNA模板被其他葡萄细胞的基因组DNA污染 B. 每个引物与DNA模板存在2个配对结合位点 C. 在基因组中Va基因有2个拷贝 D. 在基因组中存在1个与Va基因序列高度相似的其他基因 （4）为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中（图1）。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。 ①敲除GAL4的原因是_____。科学家运用CRISPR/Cas9基因编辑系统（图2）实现对GAL4的敲除，sgRNA（一种小RNA）有引导作用，使Cas9酶在配对区域定点切割，导致基因丧失功能，因此sgRNA序列必须以_______为设计依据。如果要获得基因敲除酵母AH109菌株，应用_____法导入CRISPR/Cas9基因表达载体。 ②为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的_____组，此外还需额外添加______，通过显色反应做进一步验证。 A组：加色氨酸和组氨酸 B组：不加色氨酸和组氨酸 C组：加组氨酸，不加色氨酸 D组：加色氨酸，不加组氨酸 ③研究人员运用GAL4基因和pCG质粒构建了pG-GAL4重组载体，并将其导入酵母菌作为对照组1，那么实验组的处理是导入______。另外，还需设置一个对照组2，即导入______，然后将上述三组酵母菌同时接种于同一块平板的三个区域。 ④预测实验组和对照组1、2的菌落生成及颜色情况分别是：______、有菌落和蓝色和______。 【答案】（1）RNA聚合酶 （2） ①. 密码子 ②. 5' ③. 琼脂糖 （3）C （4） ①. 避免酵母菌细胞中产生具有转录激活功能的蛋白 ②. GAL4基因中的一段特异性序列 ③. Ca2+处理 ④. B ⑤. X-α-gal ⑥. pG-Va重组载体 ⑦. PG载体 ⑧. 蓝色，有菌落 ⑨. 不会出现蓝色物质，也无菌落生长 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选与获取：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，标记基因可便于重组DNA分子的筛选。 （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和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞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是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术；②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。 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动转录。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控RNA聚合酶与启动子的结合。 【小问2详解】 研究者预通过PCR扩增Va基因，可通过分析Va蛋白的氨基酸序列，依据这些氨基酸所对应的密码子推测mRNA序列以确定DNA序列，进而设计特异性引物，并在引物的5'端添加特定限制酶的识别序列。以山葡萄基因组DNA为模板进行PCR，利用琼脂糖凝胶电泳分离并纯化DNA片段。 【小问3详解】 A、若DNA模板被其他葡萄细胞的基因组DNA污染，其他葡萄细胞基因组DNA中可能含有与目的基因不同的序列，在PCR扩增时可能会产生额外的条带，A正确； B、如果每个引物与DNA模板存在2个配对结合位点，那么在PCR扩增过程中，除了目的基因片段被扩增出来，还会有引物结合到另外的位点并进行扩增，从而出现额外的条带，B正确； C、在基因组中Va基因有2个拷贝，这2个拷贝的序列完全相同，那么在PCR扩增时，引物会特异性地结合到这2个拷贝上，扩增出的产物是相同的，只会出现一条阳性条带，不会出现另外一条额外的条带，C错误； D、在基因组中存在1个与Va基因序列高度相似的其他基因，在 PCR 扩增时，引物可能会非特异性地结合到这个高度相似的基因上，从而扩增出另外一条条带，D正确。 故选C。 【小问4详解】 ①GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，敲除GAL4的目的是避免酵母菌细胞中产生具有转录激活功能的蛋白。科学家运用CRISPR/Cas9基因编辑系统实现对GAL4的敲除，sgRNA序列必须以GAL4基因中的一段特异性序列为设计依据，这样该序列可以与GAL4基因中的特定序列结合，并在该部位实现切割，进而得到敲除GAL4基因的酵母菌。在基因工程中，若受体细胞是酵母菌，应用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。 ②依据题干信息，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，重组的载体中含有编码色氨酸合成酶的基因和具有转录激活功能的Va基因，AH109菌株的基因中含有HIS3基因可以编码组氨酸合成酶，所以若重组成功，就可以合成色氨酸和组氨酸，为了能够筛选得到重组酵母，所用培养基配方中无需添加色氨酸和组氨酸，故选B。若用显色反应进行验证，依据题干信息，MEL1基因可以编码α-半乳糖苷酶，可分解X-α-gal产生蓝色物质，所以培养基中需额外添加X-α-gal。 ③研究人员运用GAL4基因和pG质粒构建了pG-GAL4重组载体，并将其导入酵母菌作为对照组1，那么实验组的处理是导入pG-Va重组载体。另外，还需设置一个对照组2，即只导入PG载体，然后将上述三组酵母菌同时接种于同一块平板的三个区域。 ④对照组1导入pG-GAL4重组载体，其中含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。对照组2只导入PG载体，无菌落接种，且不含有MEL1基因，所以不会出现蓝色物质，也无菌落生长；实验组导入pG-Va重组载体，也含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $