精品解析：陕西省榆林市府谷县府谷中学2024-2025学年高二下学期6月月考生物试题

2025年春高二年级第二次质量调研 生物学试题 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版选择性必修3。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 微生物发酵已经有几千年的历史，我们的祖先很早就会利用微生物将水果等发酵成含酒精的饮料，如图表示微生物发酵的装置图。下列相关叙述错误的是（　　） A. 该装置可以用于果酒和果醋的制作 B. 鹅颈中的水能阻止空气进入装置内 C. 葡萄糖主要在微生物的线粒体中被分解 D. 发酵瓶留1/3空间可以防止发酵液溢出 2. 泡菜起源于中国，《诗经》、《齐民要术》中都有提到泡菜及其制作方法。下列关于泡菜制作的叙述，正确的是（　　） A. 腌制过程中需要不断通入空气 B. 发酵过程中不需要向坛盖边沿补充水 C. 发酵过程中会产生大量的气泡 D. 发酵过程中亚硝酸盐含量先增加后减少 3. 微生物多样性是全人类关注重大问题，研究和保护微生物多样性不仅可以保护和维持全球生态环境平衡和生态系统多样性的协调，而且能够开发利用其物质资源，生产有用的生物产品为人类谋福利。下列关于微生物培养的叙述，正确的是（　　） A. 用于微生物培养的器皿一般用酒精擦拭进行灭菌 B. 在培养乳酸杆菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性 C. 微生物纯培养的接种过程需要全程在酒精灯附近进行操作 D. 微生物在固体培养基上形成的菌落需要在显微镜下才能看到 4. 某菌株C可生产被广泛应用于医药、食品和化工工业的化合物S，化合物S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。某研究小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。下列相关叙述错误的是（ ） 碳源 细胞干重（g/L） S产量（g/L） 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 A. 菌株C生长的最适碳源是葡萄糖 B. 化合物S产量最高的碳源是制糖废液 C. 以淀粉为碳源时不能产生化合物S是因为相关基因不能表达 D. 培养菌株C时，除需要碳源外，还需要氮源、无机盐等 5. 发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列关于发酵工程的叙述，错误的是（　　） A. 选育菌种的途径可以来自基因工程或诱变育种 B. 发酵工程中所用的菌种一定是单一菌种，防止杂菌污染 C. 青霉素的发现推动了发酵工程在医药领域的应用和发展 D. 如果发酵产品是代谢物，则需要适当的提取、分离和纯化 6. 下列关于植物细胞工程的应用及原理的叙述，错误的是（ ） A. 外植体消毒需要用到适宜浓度次氯酸钠溶液 B. 植物的快速繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性 C. 植物体细胞杂交只适用于没有生殖隔离的植物 D. 培养红豆杉愈伤组织细胞可大量生产紫杉醇 7. 将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，分离该小鼠脾脏中的免疫细胞制备抗p72的单克隆抗体。下列相关叙述错误的是（　　） A. 注入小鼠体内的抗原浓度会显著影响所需B淋巴细胞的浓度 B. 利用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合可制备单克隆抗体 C. 若非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72基因的关键序列改变，原单抗药效会增强 D. 改变非洲猪瘟病毒衣壳蛋白类型并注入小鼠体内可制备出多种抗病毒单抗 8. 美国生物技术公司利用1980年死于圣地亚哥一只雄性爪哇野牛的冷冻皮肤细胞，克隆出了爪哇野牛。这头野牛因细菌感染而在出生两天后死亡，但是却为保护濒危动物提供了可能的途径。如图是克隆技术的部分过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 皮肤细胞所处的周期不同，诱导融合成重构胚的概率相同 B. 卵母细胞去核的唯一方法是将细胞核从卵母细胞中吸出 C. 融合后形成的重构胚可以直接进行细胞的分裂和分化 D. 事实上即使是克隆技术也无法克隆出一模一样的动物 9. 胚胎移植是胚胎工程中一项重要技术，且在日常生活中应用广泛。下列关于胚胎移植技术的叙述，错误的是（　　） A. 可选用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理 B. 对受体母牛进行同期发情处理，以保证与供体母牛具有相同的生理环境 C. 胚胎移植后需要对受体母牛进行免疫检测，防止胚胎发育异常 D. 胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 10. 下列关于基因工程基本工具——载体的叙述，正确的是（ ） A. 基因工程中用的载体大多数为天然质粒 B. 质粒是常用的载体，有2个游离的磷酸基团 C. 细菌质粒的复制过程只能在宿主细胞外独立进行 D. 载体上常有特殊的抗性基因，便于重组DNA分子的筛选 11. 科研人员欲将某目的基因导入大肠杆菌质粒中保存，该质粒上有EcoRI、XhoI、MunI、SalI和NheI限制酶识别序列，质粒和目的基因的结构图示如下。下列相关叙述错误的是（　　） A. 构建的重组质粒中PO位于目的基因的上游，转录方向为顺时针 B. 在设计PCR引物时，应在两种引物上添加XhoI和MunI限制酶识别序列 C. 在添加氨苄青霉素和X-gaI的培养基上，导入重组质粒的大肠杆菌形成白色菌落 D. 图中质粒还应有终止密码子序列，使目的基因翻译终止 12. 科研人员通过农杆菌中质粒将多种耐盐基因导入野生型水稻，获得了一批耐盐转基因水稻。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该转基因水稻与原野生型水稻为两个不同物种 B. 耐盐基因的筛选与获取是培育转基因水稻的核心步骤 C. 抗原—抗体检测可以检测出耐盐转基因水稻是否成功表达出相关蛋白质 D. 只要检测出水稻细胞中含有耐盐基因就代表耐盐水稻培育成功 13. 人白细胞介素-2（IL-2）是一种细胞因子，含有3个半胱氨酸，分别位于第58、105、125位，其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。科学家利用蛋白质工程将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列改造为丝氨酸序列，获得了新IL-2．下列相关叙述错误的是（ ） A. 新IL-2可以降低二硫键错配的概率 B. 新IL-2的改造工程遵循的原理是基因重组 C. 新IL-2是依据蛋白质的功能改造其结构得到的 D. 新IL-2的改造过程的直接操作对象是基因 14. 研究人员利用CRISPR基因编辑技术成功修复了人类早期胚胎中与肥厚性心肌病相关的基因MYBPC3的突变，且定向非常精确，未出现"脱靶"效应。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时，也引起了一些伦理方面的争论。下列相关叙述错误的是（ ） A. 运用该技术编辑少量的细胞就可以对遗传病进行治疗 B. 运用该技术可能诱发基因歧视等诸多社会不公平现象 C. 该技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险 D. 随着该技术的成熟，可以设计"完美婴儿"，促进人类发展和进步 15. 基因污染是指外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中，并成为后者基因的一部分。下列有关基因污染的叙述中，错误的是（ ） A. 基因污染是一种不能扩散的污染 B. 转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性 C. 转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” D. 杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性 16. 下列有关现代生物技术叙述，错误的是 A. 采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是不受限制的 B. 试管婴儿需要应用体外受精和胚胎移植等技术 C. ADC能选择性杀伤癌细胞借助了单克隆抗体的导向作用 D. 当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 限量补充培养法可用于营养缺陷型菌株的检测（如下图）。将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后，营养缺陷型菌株快速生长。回答下列问题： （1）科研人员用紫外线照射前，对菌液进行了富集培养，富集培养时使用的是_______（填“固体”或“液体”）培养基。 （2）为防止杂菌污染，要对培养基和培养皿等进行灭菌，调pH应在灭菌__________（填“前”或“后”）。甲平板中用到的接种方法是__________，接种工具在接种前需要进行__________灭菌。接种后需将培养皿呈_________状态放置，这样做的目的是__________。 （3）图中菌落①表示野生型菌株形成的菌落，将图乙中的菌落①与图甲中的对比，可以得出的结论是_______________________________。科研人员推测菌落②是精氨酸营养缺陷型菌株，理由是____________________。 18. 科研人员利用某种青菜（2n=20）幼嫩花粉与甘蓝型油菜（2n=38）下胚轴细胞为材料，试验了相关因素对原生质体融合效果的影响，结果如表所示。回答下列问题： 下胚轴原生质体密度（104/mL） 花粉原生质体密度（104/mL） 原生质体比率 异源融合 一对一融合（%） 一对二及以上融合（%） 15 15 1:1 18.5 8.3 10 30 1:3 24.6 16.2 7 42 1:6 34.5 18.2 5 45 1:9 33.0 17.1 （1）该实验的自变量为________，植物体细胞杂交依据的原理为________。 （2）获得两种原生质体的过程中需要用_________酶处理植物细胞，其目的是_________。 （3）促进植物原生质体融合的化学方法包括__________，若获得的杂种原生质体为异源一对二融合，则该原生质体的染色体数为________；分析表格可知，花粉原生质体占比与异源融合效率之间的关系为_________。 （4）有同学认为若想要阻止原生质体的融合，可以通过加入过量的培养液，推测其理由为________。 19. 鸭坦布苏病毒感染鸭、鹅等多种禽类，给禽类养殖业带来严重危害。科研人员获取该病毒的prM蛋白用于制备单克隆抗体。为了鉴定单克隆抗体识别prM蛋白的具体区域，将prM蛋白逐步截短，分别与纯化的单克隆抗体反应，实验结果如图所示（“aa”表示氨基酸，“+”表示有反应，“-”表示无反应）。 （1）在制备抗prM单克隆抗体的过程中，prMRi40153aa蛋白作为___________，注射到家禽体内以获R2得所需的B淋巴细胞，将获得的B淋巴细胞与__________进行融合，在融合过程中添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，推测PEG对细胞膜的作用是__________。 （2）对融合细胞进行筛选时，不能在特定的选择培养基上生长的是__________，对选择下来的细胞进行培养时，通常__________（填“需要”或“不需要”）用胰蛋白酶处理，原因是__________。 （3）进行第二次筛选时，为了筛选出能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞，应进行__________，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概为___________位氨基酸。 20. PCR技术不仅可以扩增目的基因，还可用于定点诱变目的基因。如图是将常规上游引物（根据目的基因序列所设计的引物）根据突变碱基所处序列位置设计出突变上游引物，再通过PCR技术获得定点突变基因的过程（图中一次PCR可以进行多次DNA复制）。回答下列问题： （1）PCR技术依据的原理是_______，PCR技术通常分为三步，其中一步将温度设为72℃左右的目的是_______。 （2）进行PCR反应时通常需要在缓冲液中加入Mg2+，目的是_______。 （3）在进行第一次PCR时，一个DNA分子完成一次复制后形成的DNA含有_______个突变基因，若一个DNA分子在第一次PCR过程中完成两次复制，会产生_______个DNA分子。 （4）图示技术与自然条件下的基因突变相比，其优点是_______。 21. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶，但是它在温度较高时容易失去活性。为了提高T4溶菌酶的耐热性，科学家首先对影响T4溶菌酶耐热性的一些重要结构进行了研究。然后以此为依据对相关基因进行改造，使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸。第3位半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。回答下列问题： （1）基因工程中获取目的基因的常用方法有_______（答一点）和PCR等。 （2）通过分析T4溶菌酶的氨基酸序列，可人工合成编码T4溶菌酶的脱氧核苷酸序列，该序列______（填“是”或“不是”）唯一的，原因是_____________。 （3）将获得的T4溶菌酶中改良的基因进行PCR扩增，目前在PCR体系中使用Taq酶而不使用哺乳动物体内的DNA聚合酶的主要原因是________。采用PCR技术对一个DNA进行扩增时，第n次循环共需要引物______个。若鉴定发现其中有许多种相对分子质量与T4溶菌酶基因存在差异的DNA片段，则原因可能是_____________（答一点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年春高二年级第二次质量调研 生物学试题 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：人教版选择性必修3。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 微生物发酵已经有几千年的历史，我们的祖先很早就会利用微生物将水果等发酵成含酒精的饮料，如图表示微生物发酵的装置图。下列相关叙述错误的是（　　） A. 该装置可以用于果酒和果醋的制作 B. 鹅颈中的水能阻止空气进入装置内 C. 葡萄糖主要在微生物的线粒体中被分解 D. 发酵瓶留1/3空间可以防止发酵液溢出 【答案】C 【解析】 【详解】A、图中装置可用于果酒的制作，若将装置中不加水，通入无菌空气并升高温度即可用于果醋的制作，A正确； B、鹅颈中的水能阻止空气进入装置内，起到液封的作用，B正确； C、该装置用于果酒的发酵所使用的微生物主要是酵母菌，葡萄糖分解在细胞质基质中进行，C错误； D、发酵产生CO2，发酵瓶留1/3空间可以防止发酵中液体溢出，D正确。 故选C。 2. 泡菜起源于中国，《诗经》、《齐民要术》中都有提到泡菜及其制作方法。下列关于泡菜制作的叙述，正确的是（　　） A. 腌制过程中需要不断通入空气 B. 发酵过程中不需要向坛盖边沿补充水 C. 发酵过程中会产生大量的气泡 D. 发酵过程中亚硝酸盐含量先增加后减少 【答案】D 【解析】 【详解】A、乳酸菌为厌氧菌，通入空气会抑制其发酵，A错误； B、坛盖边沿水封需维持以隔绝氧气，水分蒸发后需补充，B错误； C、初期兼性厌氧菌产少量气泡，但乳酸菌主导后产气少，C错误； D、亚硝酸盐因硝酸盐还原菌活动先增加，后随pH下降被分解而减少，D正确。 故选D。 3. 微生物多样性是全人类关注的重大问题，研究和保护微生物多样性不仅可以保护和维持全球生态环境平衡和生态系统多样性的协调，而且能够开发利用其物质资源，生产有用的生物产品为人类谋福利。下列关于微生物培养的叙述，正确的是（　　） A. 用于微生物培养的器皿一般用酒精擦拭进行灭菌 B. 在培养乳酸杆菌时，需要将培养基调至中性或弱碱性 C. 微生物纯培养的接种过程需要全程在酒精灯附近进行操作 D. 微生物在固体培养基上形成的菌落需要在显微镜下才能看到 【答案】C 【解析】 【详解】A、酒精擦拭属于消毒，而灭菌需用高压蒸汽灭菌法或干热灭菌法，A错误； B、乳酸杆菌进行乳酸发酵时需在酸性环境（如pH≈5.5），中性或弱碱性会抑制其生长，B错误； C、纯培养接种时需在酒精灯火焰附近操作，利用火焰周围的无菌区域防止杂菌污染，C正确； D、固体培养基上的菌落肉眼可见，无需显微镜观察，D错误。 故选C。 4. 某菌株C可生产被广泛应用于医药、食品和化工工业化合物S，化合物S的产量与菌株C培养所利用的碳源关系密切。某研究小组通过实验比较不同碳源对菌体生长和S产量的影响，结果见表。下列相关叙述错误的是（ ） 碳源 细胞干重（g/L） S产量（g/L） 葡萄糖 3.12 0.15 淀粉 0.01 0.00 制糖废液 2.30 0.18 A. 菌株C生长的最适碳源是葡萄糖 B. 化合物S产量最高的碳源是制糖废液 C. 以淀粉为碳源时不能产生化合物S是因为相关基因不能表达 D. 培养菌株C时，除需要碳源外，还需要氮源、无机盐等 【答案】C 【解析】 【分析】分析题表可知，以葡萄糖为碳源时，细胞干重最大，故菌株C生长的最适碳源是葡萄糖；以制糖废液为碳源时，S产量最高，故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液。 【详解】A、由题表可知，以葡萄糖为碳源时，细胞干重最大，故菌株C生长的最适碳源是葡萄糖，A正确； B、由题表可知，以制糖废液为碳源时，S产量最高，故用菌株C生产S的最适碳源是制糖废液，B正确； C、以淀粉为碳源时不能产生化合物S是因为该菌株不能分解淀粉，在该培养基上难以生长，C错误； D、培养菌株C时，除需要碳源外，还需要氮源、无机盐等，D正确。 故选C。 5. 发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列关于发酵工程的叙述，错误的是（　　） A. 选育菌种的途径可以来自基因工程或诱变育种 B. 发酵工程中所用的菌种一定是单一菌种，防止杂菌污染 C. 青霉素的发现推动了发酵工程在医药领域的应用和发展 D. 如果发酵产品是代谢物，则需要适当的提取、分离和纯化 【答案】B 【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。它一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面，其中的发酵是发酵工程的中心环节。 【详解】A、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确； B、发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，B错误； C、青霉素的发现和产业化生产推动了发酵工程在医药领域的应用和发展，C正确； D、如果发酵产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D正确。 故选B。 6. 下列关于植物细胞工程的应用及原理的叙述，错误的是（ ） A. 外植体消毒需要用到适宜浓度的次氯酸钠溶液 B. 植物的快速繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性 C. 植物体细胞杂交只适用于没有生殖隔离的植物 D. 培养红豆杉愈伤组织细胞可大量生产紫杉醇 【答案】C 【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，其原理是植物细胞具有全能性。 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。 【详解】A、对外植体消毒的过程是：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；再用次氯酸钠溶液处理30min后， 立即用无菌水清洗2〜3次。因此，外植体消毒需要用到适宜浓度的次氯酸钠溶液，A正确； B、植物的快速繁殖技术属于无性繁殖技术，它不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性，B正确； C、植物体细胞杂交能打破生殖隔离，获得种间杂种植株，C错误； D、利用植物细胞培养技术可能获得某些无法通过化学合成途径得到的产物，如通过培养红豆杉愈伤组织细胞可大量生产紫杉醇，D正确。 故选C。 7. 将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，分离该小鼠脾脏中的免疫细胞制备抗p72的单克隆抗体。下列相关叙述错误的是（　　） A. 注入小鼠体内的抗原浓度会显著影响所需B淋巴细胞的浓度 B. 利用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合可制备单克隆抗体 C. 若非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72基因的关键序列改变，原单抗药效会增强 D. 改变非洲猪瘟病毒衣壳蛋白类型并注入小鼠体内可制备出多种抗病毒单抗 【答案】C 【解析】 【详解】A、抗原浓度越高，刺激机体产生的B淋巴细胞数量越多，因此抗原浓度会影响所需B淋巴细胞的浓度，A正确； B、单克隆抗体制备需将已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，该细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体，B正确； C、若病毒蛋白 p72基因的关键序列改变，会导致相应的抗原决定簇改变，原有单抗药效通常会明显降低甚至丧失，C错误； D、非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，改变小鼠体内注入的病毒蛋白种类可以刺激小鼠产生不同类型的 B细胞，可制备多种单抗，D正确。 故选C。 8. 美国生物技术公司利用1980年死于圣地亚哥的一只雄性爪哇野牛的冷冻皮肤细胞，克隆出了爪哇野牛。这头野牛因细菌感染而在出生两天后死亡，但是却为保护濒危动物提供了可能的途径。如图是克隆技术的部分过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 皮肤细胞所处的周期不同，诱导融合成重构胚的概率相同 B. 卵母细胞去核的唯一方法是将细胞核从卵母细胞中吸出 C. 融合后形成重构胚可以直接进行细胞的分裂和分化 D. 事实上即使是克隆技术也无法克隆出一模一样的动物 【答案】D 【解析】 【分析】克隆动物的原理是动物细胞核的全能性。克隆动物所用技术称为动物细胞核移植技术，是指将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 【详解】A、皮肤细胞所处的周期不同，诱导融合成重构胚的概率是不同的，A错误； B、去核的方式有很多种，可以是将细胞核从卵母细胞中吸出，形成无核细胞，也可以采用紫外线照射的方法让DNA变性，也可用化学法处理，B错误； C、重构胚形成后还需激活才可以发育成克隆动物，C错误； D、因为有细胞质基因的控制以及环境的影响，克隆技术也无法克隆出一模一样的动物，D正确。 故选D。 9. 胚胎移植是胚胎工程中一项重要技术，且在日常生活中应用广泛。下列关于胚胎移植技术的叙述，错误的是（　　） A. 可选用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理 B. 对受体母牛进行同期发情处理，以保证与供体母牛具有相同的生理环境 C. 胚胎移植后需要对受体母牛进行免疫检测，防止胚胎发育异常 D. 胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 【答案】C 【解析】 【详解】A、促性腺激素（如FSH）可促进供体母牛超数排卵，增加可用胚胎数量，A正确； B、同期发情处理使受体与供体生理状态同步，确保胚胎移植后正常发育，B正确； C、胚胎的早期细胞未表达组织相容性抗原，受体不会发生免疫排斥，无需免疫检测，C错误； D、胚胎移植允许优良雌性个体通过超数排卵和胚胎分割技术产生更多后代，显著提升繁殖效率，D正确。 故选C。 10. 下列关于基因工程基本工具——载体的叙述，正确的是（ ） A. 基因工程中用的载体大多数为天然质粒 B. 质粒是常用的载体，有2个游离的磷酸基团 C. 细菌质粒的复制过程只能在宿主细胞外独立进行 D. 载体上常有特殊的抗性基因，便于重组DNA分子的筛选 【答案】D 【解析】 【分析】在基因工程中使用的载体包括质粒、噬菌体及动植物病毒等。基因工程通常是利用质粒作为载体，将基因送入细胞。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA 片段（基因）插入其中。携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上， 随受体DNA同步复制。 【详解】A、在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。这 些质粒上常有特殊的标记基因，如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等，便于重组DNA分子的筛选，A错误； B、质粒是一种双链环状DNA分子，无游离的磷酸基团，B错误； C、质粒在宿主细胞内就具有自我复制能力，C错误； D、作为运载体必须具备的条件之一是具有某些标记基因，主要是抗生素抗性基因，便于重组DNA分子的筛选，D正确。 故选D。 11. 科研人员欲将某目的基因导入大肠杆菌质粒中保存，该质粒上有EcoRI、XhoI、MunI、SalI和NheI限制酶识别序列，质粒和目的基因的结构图示如下。下列相关叙述错误的是（　　） A. 构建的重组质粒中PO位于目的基因的上游，转录方向为顺时针 B. 在设计PCR引物时，应在两种引物上添加XhoI和MunI限制酶识别序列 C. 在添加氨苄青霉素和X-gaI的培养基上，导入重组质粒的大肠杆菌形成白色菌落 D. 图中质粒还应有终止密码子序列，使目的基因翻译终止 【答案】D 【解析】 【详解】A、PO启动子位于目的基因的上游，为保留启动子基因序列，不能选用EcoRI，故转录的方向为顺时针，A正确； B、限制酶SalI和NheI会破坏目的基因结构的完整性，EcoRI会破坏标记基因，只能选择限制酶XhoI和MunI，但目的基因没有这两种酶的识别序列，则在设计PCR引物时，应在引物上添加限制酶XhoI和MunI的识别序列，B正确； C、目的基因的插入位置是在lacZ基因中，会破坏lacZ基因的结构，不能产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解。所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了氨苄青霉素的培养基上生长。又因为目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，底物X-gal不会被分解，故在添加了氨苄青霉素和X-gaI的培养基上生长的白色菌落为导入重组质粒的大肠杆菌，C正确； D、图中质粒还应具有终止子序列，终止转录过程，终止密码子位于mRNA上，D错误。 故选D。 12. 科研人员通过农杆菌中的质粒将多种耐盐基因导入野生型水稻，获得了一批耐盐转基因水稻。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该转基因水稻与原野生型水稻为两个不同物种 B. 耐盐基因的筛选与获取是培育转基因水稻的核心步骤 C. 抗原—抗体检测可以检测出耐盐转基因水稻是否成功表达出相关蛋白质 D. 只要检测出水稻细胞中含有耐盐基因就代表耐盐水稻培育成功 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：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】A、转基因属于基因重组，未产生新物种，该转基因水稻与原野生型水稻不存在生殖隔离，仍然为同一物种，A错误； B、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，B错误； C、抗原—抗体检测可以检测出耐盐转基因水稻是否成功表达出相关蛋白质，C正确； D、只有水稻具有耐盐性状才能代表耐盐转基因水稻培育成功，D错误。 故选C。 13. 人白细胞介素-2（IL-2）是一种细胞因子，含有3个半胱氨酸，分别位于第58、105、125位，其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。科学家利用蛋白质工程将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列改造为丝氨酸序列，获得了新IL-2．下列相关叙述错误的是（ ） A. 新IL-2可以降低二硫键错配的概率 B. 新IL-2的改造工程遵循的原理是基因重组 C. 新IL-2是依据蛋白质的功能改造其结构得到的 D. 新IL-2的改造过程的直接操作对象是基因 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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。 【详解】A、58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用，125位也是半胱氨酸，容易与58、105位错配形成二硫键，新IL-2降低了二硫键错配的可能，A正确； B、由题意可知，编码新IL-2的基因是将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列，只是一个氨基酸发生了改变，原理是基因突变，B错误； C、蛋白质工程的基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。因此新IL-2是科学家依据蛋白质的功能改造其结构得到的，C正确； D、蛋白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因，因此，蛋白质工程被称为第二代基因工程，D正确。 故选B。 14. 研究人员利用CRISPR基因编辑技术成功修复了人类早期胚胎中与肥厚性心肌病相关的基因MYBPC3的突变，且定向非常精确，未出现"脱靶"效应。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时，也引起了一些伦理方面的争论。下列相关叙述错误的是（ ） A. 运用该技术编辑少量的细胞就可以对遗传病进行治疗 B. 运用该技术可能诱发基因歧视等诸多社会不公平现象 C. 该技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险 D. 随着该技术的成熟，可以设计"完美婴儿"，促进人类发展和进步 【答案】D 【解析】 【分析】1、基因工程的原理是基因重组。 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：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测： ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术； ②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术； ③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。 个体水平上的鉴定： 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、由题意可知，该技术定向非常精确，故只需要编辑少量细胞就可以对遗传病进行治疗，A正确； B、该技术能帮助修复人类早期胚胎中与肥厚性心肌病相关的基因MYBPC3的突变，但也会引发基因歧视问题，B正确； C、由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此有时候会出现一些人们意想不到的后果，潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险，C正确； D、利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期得到“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D。 15. 基因污染是指外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中，并成为后者基因的一部分。下列有关基因污染的叙述中，错误的是（ ） A. 基因污染是一种不能扩散的污染 B. 转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性 C. 转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” D. 杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性 【答案】A 【解析】 【分析】外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到近缘的其他栽培作物或自然野生物种中，有可能产生可育的含有目的基因的后代，使目的基因扩散。 【详解】A、基因污染会随着生物的繁殖而不断扩散，A错误； B、转基因生物具有某些特殊性质，他们在某地区的竞争能力较强，可能成为“外来物种”，威胁生态系统中其他生物的存在，从而影响生态系统的稳定性，B正确； C、转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”，C正确； D、杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，具有竞争优势，可能破坏生态系统的稳定性，D正确。 故选A。 16. 下列有关现代生物技术的叙述，错误的是 A. 采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是不受限制的 B. 试管婴儿需要应用体外受精和胚胎移植等技术 C. ADC能选择性杀伤癌细胞借助了单克隆抗体的导向作用 D. 当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆 【答案】A 【解析】 【分析】治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，而不是以产生新个体为目的的克隆。中国政府禁止生殖性克隆人，坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验)，不反对治疗性克隆人。 【详解】A、胚胎分割技术中，随着胚胎分割次数增多，分割胚的发育能力明显降低，该技术获取同卵多胚的数量是有限的，A错误； B、试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经胚胎移植后产生后代的技术，B正确； C、被誉为“生物导弹”的抗体一药物偶联物( ADC)通常由抗体、接头和药物三部分组成，能选择性杀伤癌细胞借助了单克隆抗体的导向作用，C正确； D、治疗性克隆有助于疾病的治疗，较少涉及伦理道德问题，当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆，D正确。 故选A。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 限量补充培养法可用于营养缺陷型菌株的检测（如下图）。将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后，营养缺陷型菌株快速生长。回答下列问题： （1）科研人员用紫外线照射前，对菌液进行了富集培养，富集培养时使用的是_______（填“固体”或“液体”）培养基。 （2）为防止杂菌污染，要对培养基和培养皿等进行灭菌，调pH应在灭菌__________（填“前”或“后”）。甲平板中用到接种方法是__________，接种工具在接种前需要进行__________灭菌。接种后需将培养皿呈_________状态放置，这样做的目的是__________。 （3）图中菌落①表示野生型菌株形成的菌落，将图乙中的菌落①与图甲中的对比，可以得出的结论是_______________________________。科研人员推测菌落②是精氨酸营养缺陷型菌株，理由是____________________。 【答案】（1）液体 （2） ①. 前 ②. 稀释涂布平板法 ③. 灼烧 ④. 倒置 ⑤. 防止培养基中的水分过快蒸发和防止冷凝的水珠倒流污染培养基（合理即可） （3） ①. 加入精氨酸后促进了野生型菌株的生长（合理即可） ②. 加入精氨酸后才出现菌落② 【解析】 【分析】野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长缓慢，不出现菌落或形成微小菌落，所以菌落①表示野生型菌株形成的菌落，菌落②表示营养缺陷型菌株形成的菌落。 【小问1详解】 菌液进行了富集培养，是选用液体培养基，有利于细胞生长。 【小问2详解】 防止杂菌污染，先调pH后灭菌；图中培养基上菌落分布均匀，所以用到的接种方法是稀释涂布平板法；接种工具涂布器在接种前需要进行，灼烧灭菌；接种后，倒置培养，防止培养基中的水分过快蒸发和防止冷凝的水珠倒流污染培养基。 【小问3详解】 图甲中的菌落比图乙小，乙中添加精氨酸，所以加入精氨酸后促进了野生型菌株的生长；图甲中无菌落②，图乙添加精氨酸，有菌落②，所以菌落②是精氨酸营养缺陷型菌株。 18. 科研人员利用某种青菜（2n=20）幼嫩花粉与甘蓝型油菜（2n=38）下胚轴细胞为材料，试验了相关因素对原生质体融合效果的影响，结果如表所示。回答下列问题： 下胚轴原生质体密度（104/mL） 花粉原生质体密度（104/mL） 原生质体比率 异源融合 一对一融合（%） 一对二及以上融合（%） 15 15 1:1 18.5 8.3 10 30 1:3 24.6 16.2 7 42 1:6 34.5 18.2 5 45 1:9 33.0 17.1 （1）该实验的自变量为________，植物体细胞杂交依据的原理为________。 （2）获得两种原生质体的过程中需要用_________酶处理植物细胞，其目的是_________。 （3）促进植物原生质体融合的化学方法包括__________，若获得的杂种原生质体为异源一对二融合，则该原生质体的染色体数为________；分析表格可知，花粉原生质体占比与异源融合效率之间的关系为_________。 （4）有同学认为若想要阻止原生质体的融合，可以通过加入过量的培养液，推测其理由为________。 【答案】（1） ①. 两种原生质体的密度及比率 ②. 植物细胞膜的流动性和体细胞的全能性 （2） ①. 纤维素酶和果胶 ②. 去除植物细胞的细胞壁 （3） ①. 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法 ②. 58或86 ③. 花粉原生质体占比越高，异源融合效率先增后减 （4）过量的培养液会使原生质体被稀释（降低原生质体密度），减少相互接触的几率从而阻止原生质体的融合 【解析】 【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。 植物体细胞杂交过程中需要先进行去壁处理，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可利用酶解法，即利用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁得到植物原生质体。 【小问1详解】 由题可知，本实验的目的为探究相关因素对原生质体融合效果的影响，结合表格可知，该实验的自变量为两种原生质体的密度及比率。植物体细胞杂交的原理是植物细胞膜的流动性（原生质体的融合体现了这一原理）和体细胞的全能性（从杂种细胞得到杂种植株体现了这一原理）。 【小问2详解】 因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故可利用酶解法，即利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁得到植物原生质体。 【小问3详解】 促进植物原生质体融合的化学方法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法，物理方法包括离心、振动、电激等。由题干可知，科研人员利用某种青菜（2n=20）幼嫩花粉与甘蓝型油菜（2n=38）下胚轴细胞为材料，若获得的杂种原生质体为异源一对二融合，则该原生质体的染色体数为10×2+38=58或10+38×2=86。据表可知，原生质体比率表示下胚轴原生质体密度：花粉原生质体密度，故由表中数据可知，花粉原生质体占比与异源融合效率之间的关系为花粉原生质体占比越高，异源融合效率先增后减。 【小问4详解】 过量的培养液会使原生质体被稀释，即使得原生质体密度降低，进而减少原生质体相互接触的几率，阻止原生质体的融合，故若想要阻止原生质体的融合，可以通过加入过量的培养液。 19. 鸭坦布苏病毒感染鸭、鹅等多种禽类，给禽类养殖业带来严重危害。科研人员获取该病毒的prM蛋白用于制备单克隆抗体。为了鉴定单克隆抗体识别prM蛋白的具体区域，将prM蛋白逐步截短，分别与纯化的单克隆抗体反应，实验结果如图所示（“aa”表示氨基酸，“+”表示有反应，“-”表示无反应）。 （1）在制备抗prM单克隆抗体的过程中，prMRi40153aa蛋白作为___________，注射到家禽体内以获R2得所需的B淋巴细胞，将获得的B淋巴细胞与__________进行融合，在融合过程中添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，推测PEG对细胞膜的作用是__________。 （2）对融合细胞进行筛选时，不能在特定的选择培养基上生长的是__________，对选择下来的细胞进行培养时，通常__________（填“需要”或“不需要”）用胰蛋白酶处理，原因是__________。 （3）进行第二次筛选时，为了筛选出能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞，应进行__________，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概为___________位氨基酸。 【答案】（1） ①. 抗原 ②. 骨髓瘤细胞 ③. 破坏互相接触的细胞膜的磷脂双分子层，使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合   （2） ①. 未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞 ②. 不需要 ③. 杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞，细胞之间并未接触 （3） ①. 克隆化培养和抗体检测 ②. 40~55 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 【小问1详解】 在制备抗prM单克隆抗体的过程中，用prMRi40153aa蛋白作为抗原，注射到体内对家禽进行免疫，以获得能产生特定抗体的所需的B淋巴细胞；然后将获得的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞通过一定方法进行融合，由于促溶剂PEG是脂溶性物质，推测PEG对细胞膜的作用是破坏互相接触的细胞膜的磷脂双分子层，使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。 【小问2详解】 对融合细胞进行筛选时，需用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上，未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长，由于杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞，细胞之间并未接触，所以对选择下来的杂交瘤细胞进行培养时，通常不需要用胰蛋白酶处理。 【小问3详解】 对杂交瘤细胞进行第二次筛选时，对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞； 根据图可知，prM蛋白L中1~50氨基酸序列片段与抗体无反应，而1~55氨基酸序列片段与抗体有反应，说明该单克隆抗体识别prM蛋白L中的区域大概为50~55位氨基酸。prM蛋白R中50~153氨基酸序列片段与抗体无反应，而40~153氨基酸序列片段与抗体有反应，说明该单克隆抗体识别prM蛋白R中的区域大概为40~50位氨基酸。综上分析可知，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概为40~55位氨基酸。 20. PCR技术不仅可以扩增目的基因，还可用于定点诱变目的基因。如图是将常规上游引物（根据目的基因序列所设计的引物）根据突变碱基所处序列位置设计出突变上游引物，再通过PCR技术获得定点突变基因的过程（图中一次PCR可以进行多次DNA复制）。回答下列问题： （1）PCR技术依据的原理是_______，PCR技术通常分为三步，其中一步将温度设为72℃左右的目的是_______。 （2）进行PCR反应时通常需要在缓冲液中加入Mg2+，目的是_______。 （3）在进行第一次PCR时，一个DNA分子完成一次复制后形成的DNA含有_______个突变基因，若一个DNA分子在第一次PCR过程中完成两次复制，会产生_______个DNA分子。 （4）图示技术与自然条件下的基因突变相比，其优点是_______。 【答案】（1） ①. DNA的半保留复制 ②. 在耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链 （2）激活DNA聚合酶 （3） ①. 1 ②. 4 （4）目的性强、突变概率高（能够进行定向突变） 【解析】 【分析】1、PCR的含义：PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 2、PCR原理：DNA半保留复制。 3、PCR基本条件：DNA模板、4种脱氧核苷三磷酸、2种引物、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液。 【小问1详解】 PCR技术是一种体外扩增DNA的技术，其依据的原理是DNA的半保留复制;在PCR技术的三步中，72℃左右是延伸步骤，此步骤是在耐高温的DNA聚合酶的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料，根据碱基互补配对原则，从引物的3′端开始合成新的DNA链，即DNA聚合酶催化DNA子链延伸的温度。 【小问2详解】 进行PCR反应时通常需要在缓冲液中加入Mg2+，目的是激活DNA聚合酶。 【小问3详解】 由图可知，突变上游引物的3‘端含有突变碱基，在进行第一次PCR时，以含突变上游引物的单链DNA为模板进行复制，新合成的子链会包含突变碱基，所以一个DNA分子完成一次复制后形成的DNA含有1个突变基因，DNA复制的方式是半保留复制，一个DNA分子在第一次PCR过程中完成两次复制，根据2n （n为复制次数）的规律，会产生22=4个DNA分子。 【小问4详解】 自然条件下的基因突变具有不定向性，而图示技术是定点诱变目的基因，其优点是可以准确地获得人们所需要的具有特定突变的基因，即目的性强、突变概率高（能够进行定向突变）。 21. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶，但是它在温度较高时容易失去活性。为了提高T4溶菌酶的耐热性，科学家首先对影响T4溶菌酶耐热性的一些重要结构进行了研究。然后以此为依据对相关基因进行改造，使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸。第3位半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。回答下列问题： （1）基因工程中获取目的基因的常用方法有_______（答一点）和PCR等。 （2）通过分析T4溶菌酶的氨基酸序列，可人工合成编码T4溶菌酶的脱氧核苷酸序列，该序列______（填“是”或“不是”）唯一的，原因是_____________。 （3）将获得的T4溶菌酶中改良的基因进行PCR扩增，目前在PCR体系中使用Taq酶而不使用哺乳动物体内的DNA聚合酶的主要原因是________。采用PCR技术对一个DNA进行扩增时，第n次循环共需要引物______个。若鉴定发现其中有许多种相对分子质量与T4溶菌酶基因存在差异的DNA片段，则原因可能是_____________（答一点）。 【答案】（1）人工合成（或从基因文库中获取、从已知基因中进行筛选） （2） ①. 不是 ②. 密码子具有简并性 （3） ①. Taq酶热稳定性高，而哺乳动物体内的DNA聚合酶在高温下会失活 ②. 2n ③. 编码T4溶菌酶基因纯度不够；或引物长度太短导致扩增的目的基因不明确 【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。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增。 【小问2详解】 因为密码子具有简并性，故通过分析T4溶菌酶的氨基酸序列，可人工合成编码T4溶菌酶的脱氧核苷酸序列，该序列不是唯一的。 【小问3详解】 因为Taq酶热稳定性高，而哺乳动物体内的DNA聚合酶在高温下会失活，故在PCR体系中使用Taq酶而不使用哺乳动物体内的DNA聚合酶。PCR技术大量扩增目的基因时，第n-1次生成2n-1个DNA分子，第n次复制形成2n个DNA，所以需要的引物数目为(2n-2n-1)×2=2n。鉴定发现其中有许多种相对分子质量与T4溶菌酶基因存在差异的DNA片段，则原因可能是编码T4溶菌酶基因纯度不够或引物长度太短导致扩增的目的基因不明确。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$