精品解析：2025—2026学年度辽宁省抚顺市第十中学等校高二下学期期末联考生物试卷

生物学试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修3。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 在一定条件下，来源不同的植物体细胞融合成杂种细胞，杂种细胞经过培育可以发育成新植物体，即杂种植株。下列叙述错误的是（ ） A. 杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织 B. 生长素和细胞分裂素是愈伤组织再分化的关键激素 C. 脱分化和再分化都需要光照才能进一步形成试管苗 D. 杂种植株的形成说明杂种细胞具有全能性 2. 紫外线可诱导DNA单链上相邻的碱基T之间相互结合形成嘧啶二聚体，阻碍碱基正常配对，导致复制错误，从而引起突变。DNA修复机制对维持遗传稳定性至关重要，如图所示。修复过程中步骤②③需要的酶分别是（ ） A. DNA聚合酶、DNA连接酶 B. DNA连接酶、DNA聚合酶 C. 限制酶、DNA聚合酶 D. DNA连接酶、限制酶 3. “东方奶酪”乃中华腐乳之美称，利用毛霉发酵而成。从颜色和调味风味上分，常见的腐乳主要有红腐乳、白腐乳和青腐乳。下列有关腐乳的叙述，错误的是（　　） A. 毛霉属于真核生物，有以核膜为界限的细胞核 B. 豆腐中的蛋白质被分解成小分子肽和氨基酸，易于消化吸收 C. 腌制腐乳的卤汤中加入的高浓度的酒精能够起到灭菌作用 D. 腐乳装瓶时加盐可以调节风味 4. 在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列叙述正确的是（　　） A. 紫外线可以使微生物中的蛋白质变性失活 B. 接种后的接种环不需要进行灼烧灭菌 C. 高压蒸汽灭菌可以杀死微生物但是不能杀死芽孢 D. 使用后的液体培养基可以用巴氏消毒法来处理 5. 谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理后成为味精。淀粉常作为生产味精的主要原料，糖化是必经的过程之一。下列叙述错误的是（　　） A. 与传统发酵技术相比，工厂化生产谷氨酸用的大多是单一菌种 B. 工业发酵过程中需要严格控制温度、pH、溶解氧等条件 C. 发酵过程中要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度 D. 与生产酒精相比，谷氨酸发酵的培养液中氮源所占比例应更小 6. 胚挽救技术是将可能无法正常发育成植株的幼胚，在未成熟时从母体取出，放在人工培养基上进行培养，使其跨过障碍，最终长成完整植株的技术。下列关于该技术的叙述，正确的是（　　） A. 胚挽救技术中，培养基中的琼脂可以为胚的发育提供碳源 B. 该技术需要在无菌环境下进行，可用高压蒸汽灭菌法对胚灭菌 C. 胚培养过程中涉及细胞的减数分裂、有丝分裂和细胞分化 D. 胚挽救技术可以在一定程度上解决远缘杂种胚败育的问题 7. 为研究皮肤创伤修复，研究人员将小鼠皮肤成纤维细胞进行体外培养。待细胞增殖到一定数量后，处理并离心，制成细胞悬液，再接种到一种可降解的生物材料支架上继续培养，最终形成可用于移植的“细胞—支架”复合体。下列过程不涉及的是（ ） A. 在培养液中添加血清等成分 B. 用胶原蛋白酶等处理消化支架 C. 在含有5%CO2混合气体的培养箱中培养 D. 将组织分散成单个细胞 8. EGFR（表皮生长因子受体之一）在非小细胞肺癌细胞等多种肿瘤细胞中过表达。靶向EGFR的抗体药物偶联物（ADC）可治疗癌症，其中的药物可抑制DNA复制。ADC中的抗体可通过单克隆技术制备。下列相关叙述错误的是（ ） A. ADC由靶向EGFR的抗体、接头和细胞毒性药物构成 B. 多次对小鼠进行免疫后，可取小鼠的脾细胞与骨髓瘤细胞融合 C. 可用荧光标记的 EGFR抗体来检测杂交瘤细胞的上清液 D. ADC与肿瘤细胞的EGFR结合后被内吞，释放药物抑制肿瘤细胞增殖 9. 利用体细胞核移植技术克隆某种哺乳动物的简易流程如图所示，下列相关叙述正确的是（ ） A. 过程①注入去核卵母细胞中的是体细胞核 B. 过程②的实质是去除卵母细胞的细胞核 C. 过程③与④都可以用电刺激，且目的相同 D. 甲与丁的性别相同，乙与丙的性别相同 10. 基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中可能不发生碱基互补配对的步骤是（ ） A. 利用PCR获取和扩增目的基因 B. 基因表达载体的构建 C. 将目的基因导入受体细胞 D. 检测目的基因是否转录出mRNA 11. 下图质粒结构中，LacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质，从而使受体菌的菌落呈现蓝色。图中BamHⅠ、XmaⅠ、EcoRⅠ表示不同限制酶，bp代表碱基对。现将目的基因准确插入质粒中得到重组质粒，从而获得含重组质粒的受体菌。下列相关叙述错误的是（ ） A. 可选用BamHⅠ和XmaⅠ处理目的基因和质粒 B. 通过琼脂糖凝胶电泳，可以区分质粒与重组质粒 C. 重组质粒经EcoRⅠ充分酶切、琼脂糖凝胶电泳分离后，可得到3个产物条带 D. 用添加了卡那霉素和X-gal的培养基可以筛选并鉴定出含重组质粒的受体菌 12. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ） A. 新鲜的洋葱、香蕉、猪肝、鸡血都可作为实验材料 B. 研磨液的作用是使材料中的DNA能够充分溶解 C. 用预冷的体积分数为95%的酒精能初步分离DNA与蛋白质 D. 欲观察DNA遇二苯胺试剂的蓝色反应，可沸水浴加热 13. 水平基因转移是指生物体通过非生殖方式在不同物种或个体之间传递遗传物质的过程。与传统的亲代传递给子代不同，水平基因转移允许基因跨物种流动。下列生物技术中发生的基因转移不属于水平基因转移的是（ ） A. 将含人胰岛素基因的表达载体导入大肠杆菌，生产人胰岛素 B. 普通小麦与黑麦杂交，诱导子代染色体加倍获得耐寒的小黑麦 C. 将药用蛋白基因及其调控元件导入受精卵获得动物乳腺生物反应器 D. 借助腺病毒载体将健康人的正常基因转入患者体内进行基因治疗 14. 用化学方法使一种六肽链降解，在其产物中测出其中的三种三肽：甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸，精氨酸—缬氨酸—甘氨酸，甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸。据此能确定的是（ ） A. 该六肽的氨基酸顺序 B. 该六肽每个氨基酸对应的密码子 C. 决定该六肽的mRNA的碱基序列 D. 决定该六肽的基因单链的碱基序列 15. 下列关于转基因植物及其应用的叙述，正确的是（ ） A. 转Bt基因抗虫棉的种植不会影响棉铃虫的抗性 B. Bt基因源于自然界，因此转基因抗虫棉不存在安全性问题 C. 转入水稻的抗除草剂基因，可能通过花粉飘散到野生近缘种 D. 实施基因工程能改造植物的遗传性状，但这种变异是不定向的 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。 16. 儒艮是一种海洋珍稀哺乳动物。通过胚胎移植、胚胎分割能提高儒艮种群繁殖能力或提高其种群数量。下列关于胚胎移植、胚胎分割的叙述，正确的是（ ） A. 体外受精获得的受精卵还需培养成早期胚胎，再移植 B. 通过体外受精、胚胎移植等方式辅助儒艮繁殖属于无性生殖 C. 采用胚胎分割技术，可以增加可供移植的胚胎数量 D. 通过胚胎分割获取滋养层细胞时，应选择囊胚进行均等分割 17. 将足量的长度分别为41个碱基、63个碱基的DNA单链（如图所示）、适量Taq DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸、扩增缓冲液和H2O加入微量离心管中，离心后控制温度等条件，一段时间后得到双链DNA产物。下列相关分析正确的是（ ） A. 经过变性、复性、延伸三个步骤才能得到双链DNA B. 双链DNA由84对碱基组成，形成1个DNA需消耗32个嘌呤碱基 C. 形成图中所对应的n个双链DNA产物共需要另外添加2n-2个引物 D. 双链DNA产物的分子数与图示两种DNA单链的添加量有关 18. 玉米中赖氨酸含量比较低，其原因是赖氨酸浓度升高到一定程度后会抑制AK（天冬氨酸激酶）和DHDPS（二氢吡啶二羧酸合成酶）的活性，如图所示。若将AK的第352位苏氨酸、DHDPS的第104位天冬酰胺都变成异亮氨酸，则可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸分别提高5倍和2倍。下列有关分析正确的是（ ） A. 玉米中赖氨酸含量比较低是负反馈调节的结果 B. 玉米中赖氨酸含量比较低不利于植株的生长发育 C. 要改造AK和DHDPS的结构，必须通过改造相关基因来完成 D. AK和DHDPS的空间结构改变后，赖氨酸对二者的抑制作用减弱 19. 将目的基因导入植物细胞可培育出转基因植株。下列将目的基因导入受体植物细胞的操作，正确的是（ ） A. 用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房 B. 含有目的基因的DNA溶液借助花粉管通道进入胚囊 C. 用Ca2+处理棉花细胞，再将重组的基因表达载体导入其中 D. 将新鲜叶片与含重组质粒的农杆菌共培养 20. 某质粒结构、TaPPR13基因编辑区域和限制酶识别序列及切割位点如图所示。研究人员以限制酶SalⅠ和XhoⅠ、DNA连接酶为操作工具，构建含TaPPR13基因的重组质粒。基因与质粒以相同限制酶切割位点进行连接的为正连接质粒，以不同限制酶切割位点进行连接的为反连接质粒。下列叙述正确的是（ ） A. 正连接质粒能被限制酶SalⅠ和XhoⅠ切断 B. 反连接质粒能被限制酶SalⅠ和XhoⅠ切断 C. 正连接质粒能被限制酶NocⅠ和MonⅠ切断 D. 反连接质粒能被限制酶NocⅠ和MonⅠ切断 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂，黑曲霉（需氧型真菌）是发酵生产柠檬酸的常用菌种，某科研团队通过诱变育种筛选高产柠檬酸的黑曲霉菌株，并进行大规模发酵生产，流程如图所示。回答下列问题： （1）PDA培养基指马铃薯葡萄糖琼脂培养基，PDA培养基中的葡萄糖可为黑曲霉提供__________。制备PDA培养基时，对培养基进行灭菌的常用方法是__________。 （2）紫外线处理黑曲霉菌液的目的是__________。溴甲酚绿是一种酸碱指示剂，在酸性条件下呈现黄色，培养基A中加入溴甲酚绿，初筛时选择__________的单菌落，对筛选出的菌种进行扩大培养。对培养基B中的菌株进行计数时，可以采用的接种方法是__________。 （3）发酵工程的中心环节是__________。工业上常以红薯为原料生产柠檬酸，红薯经蒸煮、冷却、加α-淀粉酶糖化后制备发酵培养基，其中α-淀粉酶的作用是__________。 22. 普通牛奶一般是指黑白花牛的乳汁。水牛奶是水牛产的乳汁，其蛋白质、脂肪的含量，尤其是铁和维生素A的含量明显高于普通牛奶。水牛数量少且单产量低，水牛奶总产量远低于普通牛奶。下图为利用胚胎工程获得更多的尼里—拉菲水牛的相关流程图。回答下列问题： （1）选择受体母牛的条件是_____（答出2点即可）。受体母牛对外来胚胎_____（填“会”或“不会”）发生免疫排斥反应。 （2）处理①、处理②分别是指_____、_____。 （3）人工授精是通过人工操作将公牛精液送入母牛体内。体外受精包括_____、_____和受精等步骤。 （4）现有处于囊胚期的水牛胚胎，请简述鉴定它们性别的思路：_____。 23. 紫杉二烯是合成抗癌药物紫杉醇的重要前体化合物，较容易通过化学方法利用紫杉二烯合成紫杉醇。TS酶是合成紫杉二烯的关键酶，为提高紫杉醇产量，科研人员培育出可合成紫杉二烯的转TS基因烟草植株和酵母菌等。转基因烟草植株的培育过程如图所示，其中，卡那霉素、潮霉素分别抑制不含抗性基因的细菌及植物细胞的生长，且潮霉素抗性基因只在植物细胞中表达。回答下列问题： （1）先用限制酶处理TS基因和Ti质粒，Ti质粒上，所用限制酶的识别序列必须位于_____（填“片段Ⅰ”或“启动子与终止子之间”），其中片段Ⅰ是Ti质粒上的_____（填结构名称），该结构可将目的基因整合到植物细胞的染色体DNA上。 （2）据图分析，目的基因导入烟草愈伤组织细胞的方法是_____；过程②③所用的选择培养基中，应分别添加_____、_____（后2空填抗生素名称）。 （3）启动子的作用是_____；构建导入酵母菌细胞重组质粒时，TS基因前插入酵母菌内源启动子的目的是_____。 （4）与转基因烟草植株相比，转基因酵母菌生产紫杉二烯更快速的原因可能是_____。 24. PCR技术可以用于获取、扩增、检测和鉴定目的基因，还可以在目的基因两端添加某序列等，如图所示。回答下列问题： （1）图示目的基因的β链的_____（填“左”或“右”）端为5′端。 （2）与DNA复制相比，PCR的每次循环一般分为三步，其中_____所需的温度最高。PCR不需要解旋酶的原因是_____。 （3）引物是一小段_____（填“单”或“双”）链核酸，引物Ⅰ的设计依据是_____；经过4次循环需消耗_____个引物Ⅰ。 （4）通过PCR技术检测目的基因时（如图中过程③），可利用引物Ⅰ和引物Ⅲ，原因是_____。用琼脂糖凝胶电泳法鉴定PCR产物时，先将得到的产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再将混合液缓慢加入凝胶加样孔，接通电源后，待_____时，停止电泳。 25. 胰岛素作为人体内唯一能降血糖的激素，对胰岛素依赖型糖尿病的治疗非常重要。天然胰岛素制剂容易形成二聚体或六聚体，皮下注射往往要经历一个逐渐解离为单体的过程，这在一定程度上延缓了疗效。科研工作者通过对胰岛素进行改造，研发出速效胰岛素类似物，并已在临床上广泛应用。门冬胰岛素是速效胰岛素中的一种，其生产的基本思路如图1所示。回答下列问题： （1）图1所示的思路符合蛋白质工程的基本原理，其中代表中心法则内容的是_____（填图1中的序号）。 （2）科研工作者解析人胰岛素的结晶结构时发现，其B链的第20～29位氨基酸是胰岛素分子相互作用形成多聚体的关键区域。据此推测，他们设计的不形成多聚体的速效胰岛素类似物的空间结构变化的原因在于_____。 （3）图2为天然人胰岛素和门冬胰岛素的结构示意图，其中“—S—S—”表示二硫键，每种字母表示一种特定氨基酸，如“D”表示天冬氨酸（密码子为GAU等），“P”表示脯氨酸（密码子为CCU）。 ①两种胰岛素的结构差异在于其氨基酸的_____、_____以及空间结构。 ②科研工作者通过定点突变技术，将天然人胰岛素改造成门冬胰岛素时，即使已知人胰岛素B链第28位的脯氨酸密码子为CCU，也不能确定门冬胰岛素该位置的天冬氨酸的密码子，原因是_____。若已确定门冬胰岛素该位置天冬氨酸的密码子为GAU，则需将相应引物对应突变位点的碱基序列5′-CCT-3′替换为5′-_____-3′。 ③定点突变获得的门冬胰岛素基因_____（填“能”或“不能”）直接导入大肠杆菌用于发酵生产。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 生物学试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修3。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 在一定条件下，来源不同的植物体细胞融合成杂种细胞，杂种细胞经过培育可以发育成新植物体，即杂种植株。下列叙述错误的是（ ） A. 杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织 B. 生长素和细胞分裂素是愈伤组织再分化的关键激素 C. 脱分化和再分化都需要光照才能进一步形成试管苗 D. 杂种植株的形成说明杂种细胞具有全能性 【答案】C 【解析】 【详解】A、杂种细胞培育为杂种植株需借助植物组织培养技术，杂种细胞首先经过脱分化形成愈伤组织，A正确； B、植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素的比例是调控愈伤组织再分化方向（生根 / 生芽）的关键，B正确； C、脱分化过程需要避光处理，利于愈伤组织的形成，再分化过程才需要光照以诱导叶绿素的合成等，C错误； D、细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体或分化为其它各种细胞的潜能，杂种细胞可以发育为完整杂种植株，说明杂种细胞具有全能性，D正确。 2. 紫外线可诱导DNA单链上相邻的碱基T之间相互结合形成嘧啶二聚体，阻碍碱基正常配对，导致复制错误，从而引起突变。DNA修复机制对维持遗传稳定性至关重要，如图所示。修复过程中步骤②③需要的酶分别是（ ） A. DNA聚合酶、DNA连接酶 B. DNA连接酶、DNA聚合酶 C. 限制酶、DNA聚合酶 D. DNA连接酶、限制酶 【答案】A 【解析】 【详解】步骤②是以正常互补链为模板，将单个脱氧核苷酸依次连接合成缺失的DNA片段，该过程需要DNA聚合酶；步骤③是将新合成的DNA片段与原有DNA链之间的切口连接，该过程需要DNA连接酶，A正确，BCD错误。 3. “东方奶酪”乃中华腐乳之美称，利用毛霉发酵而成。从颜色和调味风味上分，常见的腐乳主要有红腐乳、白腐乳和青腐乳。下列有关腐乳的叙述，错误的是（　　） A. 毛霉属于真核生物，有以核膜为界限的细胞核 B. 豆腐中的蛋白质被分解成小分子肽和氨基酸，易于消化吸收 C. 腌制腐乳的卤汤中加入的高浓度的酒精能够起到灭菌作用 D. 腐乳装瓶时加盐可以调节风味 【答案】C 【解析】 【详解】A、毛霉属于真菌，是真核生物，具有以核膜为界限的细胞核，A正确； B、腐乳发酵过程中，毛霉等微生物产生的蛋白酶会将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，更易被人体消化吸收，B正确； C、腐乳卤汤中的酒精浓度通常为12%左右，不属于高浓度酒精，且酒精的作用是抑制微生物生长，不能起到灭菌作用（灭菌要求杀灭所有微生物，包括芽孢和孢子，酒精无法达到灭菌效果），C错误； D、腐乳装瓶时加盐，除了可以析出豆腐水分、抑制杂菌生长外，还可以调节腐乳的风味，D正确。 4. 在生产、生活和科研实践中，经常通过消毒和灭菌来避免杂菌的污染。下列叙述正确的是（　　） A. 紫外线可以使微生物中的蛋白质变性失活 B. 接种后的接种环不需要进行灼烧灭菌 C. 高压蒸汽灭菌可以杀死微生物但是不能杀死芽孢 D. 使用后的液体培养基可以用巴氏消毒法来处理 【答案】A 【解析】 【详解】A、紫外线属于物理消毒因子，既能破坏微生物的核酸结构，也可使微生物的蛋白质空间结构改变发生变性失活，常用于接种室、超净工作台等的表面消毒，A正确； B、接种后的接种环残留有目的菌或杂菌，若不灼烧灭菌会造成环境污染甚至危害操作者，因此接种完成后接种环仍需灼烧灭菌，B错误； C、高压蒸汽灭菌属于湿热灭菌，通常在压强100kPa、温度121℃的条件下处理15~30min，可杀死包括芽孢、孢子在内的所有微生物，是最常用的彻底灭菌方法，C错误； D、巴氏消毒法为低温消毒法，仅能杀死食品中的绝大多数有害微生物，无法杀灭芽孢等休眠体，使用后的液体培养基含有大量微生物，需用高压蒸汽灭菌处理避免污染，D错误。 5. 谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理后成为味精。淀粉常作为生产味精的主要原料，糖化是必经的过程之一。下列叙述错误的是（　　） A. 与传统发酵技术相比，工厂化生产谷氨酸用的大多是单一菌种 B. 工业发酵过程中需要严格控制温度、pH、溶解氧等条件 C. 发酵过程中要随时取样检测培养液中的微生物数目、产物浓度 D. 与生产酒精相比，谷氨酸发酵的培养液中氮源所占比例应更小 【答案】D 【解析】 【详解】A、传统发酵技术利用自然环境中的混合菌种进行发酵，工厂化生产谷氨酸为保证产品纯度和产量，大多使用人工选育的单一谷氨酸棒状杆菌菌种，A正确； B、微生物的生长和代谢产物合成需要适宜的环境条件，谷氨酸棒状杆菌为好氧菌，发酵过程中严格控制温度、pH、溶解氧等条件是保障发酵正常进行、提高产量的关键，B正确； C、发酵过程中随时取样检测微生物数目、产物浓度，可及时掌握发酵进程，调整营养供应和发酵条件，保证发酵效率，C正确； D、谷氨酸属于氨基酸，组成元素包含N，而酒精（乙醇）的组成元素仅为C、H、O，不含N，因此与生产酒精相比，谷氨酸发酵需要更多氮源合成产物，培养液中氮源所占比例应更大，D错误。 6. 胚挽救技术是将可能无法正常发育成植株的幼胚，在未成熟时从母体取出，放在人工培养基上进行培养，使其跨过障碍，最终长成完整植株的技术。下列关于该技术的叙述，正确的是（　　） A. 胚挽救技术中，培养基中的琼脂可以为胚的发育提供碳源 B. 该技术需要在无菌环境下进行，可用高压蒸汽灭菌法对胚灭菌 C. 胚培养过程中涉及细胞的减数分裂、有丝分裂和细胞分化 D. 胚挽救技术可以在一定程度上解决远缘杂种胚败育的问题 【答案】D 【解析】 【详解】A、琼脂在培养基中作为凝固剂，不能为胚的发育提供碳源，培养基的碳源一般为蔗糖，A错误； B、高压蒸汽灭菌会杀死具有活性的幼胚，操作过程中仅需对幼胚进行消毒处理，不可对其灭菌，B错误； C、胚培养发育为完整植株的过程中只涉及有丝分裂和细胞分化，减数分裂是生物产生配子时的分裂方式，该过程不涉及，C错误； D、远缘杂交获得的杂种胚常存在发育中途败育的问题，胚挽救技术可将未成熟的杂种胚取出进行人工培养，获得完整杂种植株，可在一定程度上解决该问题，D正确。 7. 为研究皮肤创伤修复，研究人员将小鼠皮肤成纤维细胞进行体外培养。待细胞增殖到一定数量后，处理并离心，制成细胞悬液，再接种到一种可降解的生物材料支架上继续培养，最终形成可用于移植的“细胞—支架”复合体。下列过程不涉及的是（ ） A. 在培养液中添加血清等成分 B. 用胶原蛋白酶等处理消化支架 C. 在含有5%CO2混合气体的培养箱中培养 D. 将组织分散成单个细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、动物细胞培养的培养液中需要添加血清等天然成分，以提供细胞增殖所需的未知营养因子，A不符合题意； B、胶原蛋白酶的作用是分解细胞间的蛋白质，将动物组织分散为单个细胞，题干中支架为可降解生物材料，且最终要获得“细胞—支架”复合体用于移植，不需要用胶原蛋白酶消化支架，B符合题意； C、动物细胞培养需要置于含5%CO2的混合气体培养箱中，CO2的作用是维持培养液的pH，C不符合题意； D、制备细胞悬液时，首先需要将组织分散成单个细胞，题干中明确提到制成细胞悬液，D不符合题意。 8. EGFR（表皮生长因子受体之一）在非小细胞肺癌细胞等多种肿瘤细胞中过表达。靶向EGFR的抗体药物偶联物（ADC）可治疗癌症，其中的药物可抑制DNA复制。ADC中的抗体可通过单克隆技术制备。下列相关叙述错误的是（ ） A. ADC由靶向EGFR的抗体、接头和细胞毒性药物构成 B. 多次对小鼠进行免疫后，可取小鼠的脾细胞与骨髓瘤细胞融合 C. 可用荧光标记的 EGFR抗体来检测杂交瘤细胞的上清液 D. ADC与肿瘤细胞的EGFR结合后被内吞，释放药物抑制肿瘤细胞增殖 【答案】C 【解析】 【详解】A、抗体药物偶联物（ADC）由靶向特定抗原的抗体、连接抗体和药物的接头、发挥杀伤作用的细胞毒性药物三部分构成，A正确； B、制备单克隆抗体时，多次用抗原免疫小鼠后，小鼠脾脏中会产生能分泌所需抗体的B淋巴细胞（脾细胞中含有这类B淋巴细胞），可取脾细胞与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞，B正确； C、若要检测杂交瘤细胞上清液中是否含有抗EGFR的抗体，应利用抗原-抗体特异性结合原理，使用荧光标记的EGFR抗原进行检测，使用EGFR抗体无法检测上清液中的目标抗体，C错误； D、ADC的抗体与肿瘤细胞表面的EGFR特异性结合后会被内吞进入肿瘤细胞，释放的药物可抑制DNA复制，从而阻止肿瘤细胞的有丝分裂，抑制其增殖，D正确。 9. 利用体细胞核移植技术克隆某种哺乳动物的简易流程如图所示，下列相关叙述正确的是（ ） A. 过程①注入去核卵母细胞中的是体细胞核 B. 过程②的实质是去除卵母细胞的细胞核 C. 过程③与④都可以用电刺激，且目的相同 D. 甲与丁的性别相同，乙与丙的性别相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、过程①注入去核卵母细胞中的是体细胞，A错误； B、去除卵母细胞的“核”是指去除“纺锤体—染色体复合物”，B错误； C、过程③用的是电融合，其目的是使两细胞融合，过程④用的是电刺激，其目的是激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C错误； D、丁的核物质全部来自甲，故其性别与甲相同，乙与丙都是雌性，D正确。 10. 基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中可能不发生碱基互补配对的步骤是（ ） A. 利用PCR获取和扩增目的基因 B. 基因表达载体的构建 C. 将目的基因导入受体细胞 D. 检测目的基因是否转录出mRNA 【答案】C 【解析】 【详解】A、利用PCR获取和扩增目的基因时，引物与模板链、子链与模板链之间发生碱基互补配对，A不符合题意； B、基因表达载体的构建过程中，基因与载体的黏性末端之间发生碱基互补配对，B不符合题意； C、用显微注射法等将目的基因导入受体细胞，一般不发生碱基互补配对，C符合题意； D、检测目的基因是否转录出mRNA，使用PCR或基因探针，都会发生碱基互补配对，D不符合题意。 11. 下图质粒结构中，LacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质，从而使受体菌的菌落呈现蓝色。图中BamHⅠ、XmaⅠ、EcoRⅠ表示不同限制酶，bp代表碱基对。现将目的基因准确插入质粒中得到重组质粒，从而获得含重组质粒的受体菌。下列相关叙述错误的是（ ） A. 可选用BamHⅠ和XmaⅠ处理目的基因和质粒 B. 通过琼脂糖凝胶电泳，可以区分质粒与重组质粒 C. 重组质粒经EcoRⅠ充分酶切、琼脂糖凝胶电泳分离后，可得到3个产物条带 D. 用添加了卡那霉素和X-gal的培养基可以筛选并鉴定出含重组质粒的受体菌 【答案】C 【解析】 【详解】A、酶切时要保证目的基因与质粒形成相同的末端，目的基因不被破坏，且目的基因应插入启动子和终止子之间。根据质粒上启动子的位置和限制酶切割位点，以及目的基因的转录方向和限制酶切割位点可知，选用BamHⅠ和XmaⅠ切割目的基因和质粒，能完整切下目的基因，避免质粒自身环化、目的基因反向连接，实现目的基因的定向插入，A正确； B、和质粒相比，重组质粒因目的基因的插入，碱基对数量增多，分子量增大。琼脂糖凝胶电泳中，分子量不同的DNA分子迁移速率不同，因此可以区分质粒与重组质粒，B正确； C、质粒上有1个EcoRⅠ酶切位点，且未被破坏，目的基因上也有1个EcoRⅠ酶切位点，可见重组质粒有2个EcoRⅠ酶切位点，所以重组质粒经EcoRⅠ充分酶切、琼脂糖凝胶电泳分离后，可得到2个产物条带，C错误； D、重组质粒上有卡那霉素抗性基因，但LacZ基因被破坏。在添加了卡那霉素和X-gal的培养基上，含重组质粒的受体菌能生长并形成菌落，但不能分解无色物质X-gal，故菌落呈白色，据此可以筛选并鉴定出含重组质粒的受体菌，D正确。 12. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ） A. 新鲜的洋葱、香蕉、猪肝、鸡血都可作为实验材料 B. 研磨液的作用是使材料中的DNA能够充分溶解 C. 用预冷的体积分数为95%的酒精能初步分离DNA与蛋白质 D. 欲观察DNA遇二苯胺试剂的蓝色反应，可沸水浴加热 【答案】B 【解析】 【详解】A、新鲜洋葱、香蕉的植物细胞，猪肝的肝细胞、鸡血的血细胞均含有细胞核，存在大量DNA，都适合作为该实验的材料，A正确； B、研磨液的主要作用是瓦解细胞膜、破碎细胞，使细胞内的DNA释放出来，同时可抑制DNA酶活性避免DNA被降解，使DNA溶解不是研磨液的核心作用，DNA的溶解通常通过2mol/L的NaCl溶液实现，B错误； C、DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质可溶于预冷的体积分数为95%的酒精，因此用该试剂可析出DNA，实现DNA与蛋白质的初步分离，C正确； D、DNA遇二苯胺试剂的显色反应需要沸水浴加热的条件，反应后呈现蓝色，D正确。 13. 水平基因转移是指生物体通过非生殖方式在不同物种或个体之间传递遗传物质的过程。与传统的亲代传递给子代不同，水平基因转移允许基因跨物种流动。下列生物技术中发生的基因转移不属于水平基因转移的是（ ） A. 将含人胰岛素基因的表达载体导入大肠杆菌，生产人胰岛素 B. 普通小麦与黑麦杂交，诱导子代染色体加倍获得耐寒的小黑麦 C. 将药用蛋白基因及其调控元件导入受精卵获得动物乳腺生物反应器 D. 借助腺病毒载体将健康人的正常基因转入患者体内进行基因治疗 【答案】B 【解析】 【详解】A、该过程通过基因工程技术将人源基因转移到大肠杆菌中，属于跨物种的非生殖方式遗传物质转移，符合水平基因转移的特征，A不符合题意； B、普通小麦和黑麦通过有性杂交（生殖方式）实现遗传物质的交流，后续经染色体加倍获得小黑麦，整个基因转移过程依赖生殖过程完成，不属于水平基因转移，B符合题意； C、将外源药用蛋白基因导入受精卵的过程属于转基因技术，是通过非生殖方式实现的跨物种遗传物质转移，符合水平基因转移的特征，C不符合题意； D、借助病毒载体将健康人基因转入患者体内，是不同个体间通过非生殖方式完成的遗传物质转移，符合水平基因转移的特征，D不符合题意。 14. 用化学方法使一种六肽链降解，在其产物中测出其中的三种三肽：甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸，精氨酸—缬氨酸—甘氨酸，甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸。据此能确定的是（ ） A. 该六肽的氨基酸顺序 B. 该六肽每个氨基酸对应的密码子 C. 决定该六肽的mRNA的碱基序列 D. 决定该六肽的基因单链的碱基序列 【答案】A 【解析】 【详解】据题意可确定该多肽的氨基酸序列：精氨酸—缬氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸。由于多数氨基酸有不止一种密码子（密码子的简并），多数氨基酸对应的密码子不能确定，决定该六肽的mRNA的碱基序列及其基因单链的碱基序列都不能确定，A正确，BCD错误。 15. 下列关于转基因植物及其应用的叙述，正确的是（ ） A. 转Bt基因抗虫棉的种植不会影响棉铃虫的抗性 B. Bt基因源于自然界，因此转基因抗虫棉不存在安全性问题 C. 转入水稻的抗除草剂基因，可能通过花粉飘散到野生近缘种 D. 实施基因工程能改造植物的遗传性状，但这种变异是不定向的 【答案】C 【解析】 【详解】A、转Bt基因抗虫棉会对棉铃虫进行选择，具有抗性的个体更容易生存，因此转Bt基因抗虫棉的种植会影响棉铃虫的抗性，A错误； BC、转入农作物的Bt基因、抗除草剂基因等抗性基因，可能通过花粉飘散到野生近缘种，因而存在安全性问题，B错误，C正确； D、实施基因工程的最终目的是定向改造生物的遗传性状，D错误。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。 16. 儒艮是一种海洋珍稀哺乳动物。通过胚胎移植、胚胎分割能提高儒艮种群繁殖能力或提高其种群数量。下列关于胚胎移植、胚胎分割的叙述，正确的是（ ） A. 体外受精获得的受精卵还需培养成早期胚胎，再移植 B. 通过体外受精、胚胎移植等方式辅助儒艮繁殖属于无性生殖 C. 采用胚胎分割技术，可以增加可供移植的胚胎数量 D. 通过胚胎分割获取滋养层细胞时，应选择囊胚进行均等分割 【答案】AC 【解析】 【详解】A、体外受精获得的受精卵，需在体外培养至桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎，才能移植到代孕母体子宫内，A正确； B、体外受精的实质依然是精子与卵细胞结合形成受精卵，受精卵发育成新个体，属于有性生殖，B错误； C、胚胎分割可将 1 枚早期胚胎分成多份，获得多个遗传物质相同的胚胎，增加可供移植的胚胎数量，提高繁殖效率，C正确； D、通过胚胎分割获取滋养层细胞时，通常应选择囊胚，但不是进行均等分割，而是只取少量滋养层细胞，D错误。 17. 将足量的长度分别为41个碱基、63个碱基的DNA单链（如图所示）、适量Taq DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸、扩增缓冲液和H2O加入微量离心管中，离心后控制温度等条件，一段时间后得到双链DNA产物。下列相关分析正确的是（ ） A. 经过变性、复性、延伸三个步骤才能得到双链DNA B. 双链DNA由84对碱基组成，形成1个DNA需消耗32个嘌呤碱基 C. 形成图中所对应的n个双链DNA产物共需要另外添加2n-2个引物 D. 双链DNA产物的分子数与图示两种DNA单链的添加量有关 【答案】D 【解析】 【详解】A、据题意可知，得到双链DNA不需要经过变性，A错误； BC、观察可知，两条单链通过20个碱基互补配对结合，然后发挥各自引物和模板作用，不再另外需要引物，得到的双链DNA片段的碱基对数目为21+20+43=84，形成1个双链DNA，需合成一个长度为21个碱基的DNA单链片段和一个长度为43个碱基的DNA单链片段，即需消耗64个碱基，由于这两条DNA单链不完全互补，故其中的嘌呤碱基数不一定占到一半（32个），B、C错误； D、只有图示DNA单链部分碱基互补结合后，才能合成出双链DNA，因此DNA单链的添加量会影响得到的DNA分子数，D正确。 18. 玉米中赖氨酸含量比较低，其原因是赖氨酸浓度升高到一定程度后会抑制AK（天冬氨酸激酶）和DHDPS（二氢吡啶二羧酸合成酶）的活性，如图所示。若将AK的第352位苏氨酸、DHDPS的第104位天冬酰胺都变成异亮氨酸，则可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸分别提高5倍和2倍。下列有关分析正确的是（ ） A. 玉米中赖氨酸含量比较低是负反馈调节的结果 B. 玉米中赖氨酸含量比较低不利于植株的生长发育 C. 要改造AK和DHDPS的结构，必须通过改造相关基因来完成 D. AK和DHDPS的空间结构改变后，赖氨酸对二者的抑制作用减弱 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、赖氨酸浓度升高到一定程度后会抑制AK（天冬氨酸激酶）和DHDPS（二氢吡啶二羧酸合成酶）的活性，从而使反应速率下降，抑制赖氨酸的合成，因此玉米中赖氨酸含量比较低是负反馈调节的结果，A正确； B、玉米中赖氨酸含量比较低是长期进化过程中形成的，不会影响玉米植株的生长发育，B错误； C、可借助蛋白质工程技术改造AK和DHDPS等蛋白质的结构，蛋白质工程的实质是通过改造或合成相关基因来完成，C正确； D、改造后的AK和DHDPS的空间结构发生改变，与赖氨酸结合的能力降低，因此赖氨酸对二者的抑制作用减弱，D正确。 19. 将目的基因导入植物细胞可培育出转基因植株。下列将目的基因导入受体植物细胞的操作，正确的是（ ） A. 用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房 B. 含有目的基因的DNA溶液借助花粉管通道进入胚囊 C. 用Ca2+处理棉花细胞，再将重组的基因表达载体导入其中 D. 将新鲜叶片与含重组质粒的农杆菌共培养 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、花粉管通道法的操作方式之一就是用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房，可实现目的基因导入受体细胞，A正确； B、花粉管通道法的原理是植物授粉后形成的花粉管通道可以让含目的基因的DNA溶液进入胚囊，进而转化受精卵或早期胚胎细胞，B正确； C、Ca2+处理仅能使原核微生物成为感受态细胞，便于重组载体导入，该方法不适用于植物细胞，C错误； D、农杆菌转化法常用叶盘法操作，将新鲜叶片（一般做伤口处理）与含重组质粒的农杆菌共培养，利用农杆菌的侵染特性将T-DNA整合到植物细胞的染色体DNA上，D正确。 20. 某质粒结构、TaPPR13基因编辑区域和限制酶识别序列及切割位点如图所示。研究人员以限制酶SalⅠ和XhoⅠ、DNA连接酶为操作工具，构建含TaPPR13基因的重组质粒。基因与质粒以相同限制酶切割位点进行连接的为正连接质粒，以不同限制酶切割位点进行连接的为反连接质粒。下列叙述正确的是（ ） A. 正连接质粒能被限制酶SalⅠ和XhoⅠ切断 B. 反连接质粒能被限制酶SalⅠ和XhoⅠ切断 C. 正连接质粒能被限制酶NocⅠ和MonⅠ切断 D. 反连接质粒能被限制酶NocⅠ和MonⅠ切断 【答案】AD 【解析】 【详解】A、正连接：质粒上的 SalⅠ 端与基因的 SalⅠ 端连接，质粒上的 XhoⅠ 端与基因的 XhoⅠ 端连接，两个连接位点仍为原来的酶切序列，A正确； D、反连接：SalⅠ和 XhoⅠ切割后产生相同的黏性末端，质粒的 SalⅠ端与基因的 XhoⅠ 端连接，连接后的单链序列为GTCGAG，能被NocⅠ切断，质粒的 XhoⅠ 端与基因的 SalⅠ 端连接，连接后的单链序列为CTCGAC，能被MonⅠ切断，D正确，BC错误。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂，黑曲霉（需氧型真菌）是发酵生产柠檬酸的常用菌种，某科研团队通过诱变育种筛选高产柠檬酸的黑曲霉菌株，并进行大规模发酵生产，流程如图所示。回答下列问题： （1）PDA培养基指马铃薯葡萄糖琼脂培养基，PDA培养基中的葡萄糖可为黑曲霉提供__________。制备PDA培养基时，对培养基进行灭菌的常用方法是__________。 （2）紫外线处理黑曲霉菌液的目的是__________。溴甲酚绿是一种酸碱指示剂，在酸性条件下呈现黄色，培养基A中加入溴甲酚绿，初筛时选择__________的单菌落，对筛选出的菌种进行扩大培养。对培养基B中的菌株进行计数时，可以采用的接种方法是__________。 （3）发酵工程的中心环节是__________。工业上常以红薯为原料生产柠檬酸，红薯经蒸煮、冷却、加α-淀粉酶糖化后制备发酵培养基，其中α-淀粉酶的作用是__________。 【答案】（1） ①. 碳源和能源 ②. 高压蒸汽灭菌法 （2） ①. 诱发黑曲霉发生基因突变，以筛选获得高产柠檬酸的突变株 ②. 菌落大、黄色深 ③. 稀释涂布平板法 （3） ①. 发酵罐内发酵 ②. 将红薯中的淀粉水解为还原糖，为黑曲霉的生长和发酵提供碳源 【解析】 【小问1详解】 葡萄糖属于含碳有机物，可为异养的黑曲霉提供碳源，同时可通过细胞呼吸为黑曲霉提供能量；微生物培养基灭菌的常用方法就是高压蒸汽灭菌法。 【小问2详解】 本题是诱变育种筛选高产菌株，紫外线属于诱变剂，作用是提高基因突变频率，诱导黑曲霉产生变异，方便后续筛选高产菌株；溴甲酚绿在酸性条件下变黄，产柠檬酸越多的菌株，周围环境酸性越强，黄色圈越大，因此选择黄色圈较大的单菌落；可对微生物进行活菌计数的接种方法是稀释涂布平板法。 【小问3详解】 根据发酵工程的基本流程，中心环节是发酵罐内的发酵过程；红薯中主要成分是淀粉，α-淀粉酶的作用是催化淀粉糖化水解，分解为小分子糖类，供黑曲霉生长发酵利用。 22. 普通牛奶一般是指黑白花牛的乳汁。水牛奶是水牛产的乳汁，其蛋白质、脂肪的含量，尤其是铁和维生素A的含量明显高于普通牛奶。水牛数量少且单产量低，水牛奶总产量远低于普通牛奶。下图为利用胚胎工程获得更多的尼里—拉菲水牛的相关流程图。回答下列问题： （1）选择受体母牛的条件是_____（答出2点即可）。受体母牛对外来胚胎_____（填“会”或“不会”）发生免疫排斥反应。 （2）处理①、处理②分别是指_____、_____。 （3）人工授精是通过人工操作将公牛精液送入母牛体内。体外受精包括_____、_____和受精等步骤。 （4）现有处于囊胚期的水牛胚胎，请简述鉴定它们性别的思路：_____。 【答案】（1） ①. 健康的体质、正常的繁殖能力 ②. 不会 （2） ①. 同期发情处理 ②. 超数排卵处理 （3） ①. 卵母细胞的采集（和培养） ②. 精子的获取（和获能处理） （4）取胚胎的滋养层细胞进行DNA分析 【解析】 【小问1详解】 选择受体母牛的条件是：健康的体质、正常的繁殖能力。受体母牛对外来胚胎不会发生免疫排斥反应，这是胚胎移植的生理学基础之一。 【小问2详解】 ①是指同期发情处理，目的是让供体和受体母牛的生理状态一致，为胚胎移植提供相同的生理环境。②为超数排卵处理，用促性腺激素处理供体母牛，使其排出更多卵子。 【小问3详解】 体外受精包括卵母细胞的采集（和培养）、精子的获取（和获能处理）和受精等步骤。 【小问4详解】 若想对移植前的胚胎进行性别鉴定，应该选择囊胚期的滋养层细胞进行DNA分析，因为滋养层细胞分布在囊胚的外层，容易获取，且对胚胎发育影响小。 23. 紫杉二烯是合成抗癌药物紫杉醇的重要前体化合物，较容易通过化学方法利用紫杉二烯合成紫杉醇。TS酶是合成紫杉二烯的关键酶，为提高紫杉醇产量，科研人员培育出可合成紫杉二烯的转TS基因烟草植株和酵母菌等。转基因烟草植株的培育过程如图所示，其中，卡那霉素、潮霉素分别抑制不含抗性基因的细菌及植物细胞的生长，且潮霉素抗性基因只在植物细胞中表达。回答下列问题： （1）先用限制酶处理TS基因和Ti质粒，Ti质粒上，所用限制酶的识别序列必须位于_____（填“片段Ⅰ”或“启动子与终止子之间”），其中片段Ⅰ是Ti质粒上的_____（填结构名称），该结构可将目的基因整合到植物细胞的染色体DNA上。 （2）据图分析，目的基因导入烟草愈伤组织细胞的方法是_____；过程②③所用的选择培养基中，应分别添加_____、_____（后2空填抗生素名称）。 （3）启动子的作用是_____；构建导入酵母菌细胞重组质粒时，TS基因前插入酵母菌内源启动子的目的是_____。 （4）与转基因烟草植株相比，转基因酵母菌生产紫杉二烯更快速的原因可能是_____。 【答案】（1） ①. 启动子与终止子之间 ②. T-DNA（或可转移的DNA） （2） ①. 农杆菌转化法 ②. 卡那霉素 ③. 潮霉素 （3） ①. 作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录出mRNA ②. 确保TS基因能在酵母菌细胞内表达 （4）酵母菌生长周期短，且代谢旺盛 【解析】 【小问1详解】 Ti质粒上的T-DNA可将目的基因整合到植物细胞的染色体DNA上，所以所用限制酶的识别序列必须位于启动子与终止子之间，这样才能保证目的基因插入到T-DNA中。其中片段Ⅰ是Ti质粒上的T - DNA（可转移的DNA）结构。 【小问2详解】 由图可知，目的基因导入烟草愈伤组织细胞的方法是农杆菌转化法。因为卡那霉素抑制不含抗性基因的细菌生长，所以过程②所用选择培养基中应添加卡那霉素，用于筛选含有重组质粒的农杆菌；又因为潮霉素抑制植物细胞生长且潮霉素抗性基因只在植物细胞中表达，所以过程③所用选择培养基中应添加潮霉素，用于筛选含有目的基因的植物细胞。 【小问3详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。构建导入酵母菌细胞重组质粒时，TS基因前插入酵母菌内源启动子的目的是使TS基因在酵母菌细胞中能够表达，因为不同生物的启动子具有特异性，插入酵母菌内源启动子可确保TS基因能在酵母菌细胞内表达。 【小问4详解】 酵母菌是单细胞真核生物，与转基因烟草植株（植物细胞）相比，酵母菌生长周期短，且代谢旺盛，所以转基因酵母菌生产紫杉二烯更快速。 24. PCR技术可以用于获取、扩增、检测和鉴定目的基因，还可以在目的基因两端添加某序列等，如图所示。回答下列问题： （1）图示目的基因的β链的_____（填“左”或“右”）端为5′端。 （2）与DNA复制相比，PCR的每次循环一般分为三步，其中_____所需的温度最高。PCR不需要解旋酶的原因是_____。 （3）引物是一小段_____（填“单”或“双”）链核酸，引物Ⅰ的设计依据是_____；经过4次循环需消耗_____个引物Ⅰ。 （4）通过PCR技术检测目的基因时（如图中过程③），可利用引物Ⅰ和引物Ⅲ，原因是_____。用琼脂糖凝胶电泳法鉴定PCR产物时，先将得到的产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再将混合液缓慢加入凝胶加样孔，接通电源后，待_____时，停止电泳。 【答案】（1）左 （2） ①. 变性 ②. PCR中，高温加热可使DNA双链解旋 （3） ①. 单 ②. 目的基因左侧3′端的核苷酸序列 ③. 15 （4） ①. 只要扩增目的基因的部分特异性序列就可以，不必扩增酶切位点等 ②. 指示剂前沿迁移接近凝胶边缘 【解析】 【小问1详解】 DNA的两条链是反向平行的，子链的延伸方向是5'→3'，从图中引物Ⅰ的延伸方向向右可以判断，β链作为模板链，其左端为5'端，右端为3'端。 【小问2详解】 PCR的每次循环一般分为三步，变性（90～95℃），复性（55～60℃），延伸（70～75℃），其中变性需要的温度最高；细胞内DNA复制需要解旋酶，而PCR利用高温加热可使DNA双链间的氢键断裂，实现解旋，所以不需要解旋酶。 【小问3详解】 引物是一小段单链核酸；PCR能特异性扩增目的基因，其关键是设计能与目的基因两端特异性序列互补结合的特异性引物，依靠引物的特异性将目的基因“寻找”出来并大量扩增，引物Ⅰ的设计依据的是目的基因左侧3'端的核苷酸序列；经过4次循环需消耗引物Ⅰ的数量=（2×24-2）÷2=15个； 【小问4详解】 以扩增目的基因为目的的PCR，不仅要扩增目的基因，还要包括其两端的限制酶的酶切位点等，而以鉴定目的基因为目的的PCR，则只需要扩增出该目的基因部分特异性序列就可以，不必扩增酶切位点等无关序列，能提高检测的特异性和效率；用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物时，当指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳，避免条带跑出凝胶。 25. 胰岛素作为人体内唯一能降血糖的激素，对胰岛素依赖型糖尿病的治疗非常重要。天然胰岛素制剂容易形成二聚体或六聚体，皮下注射往往要经历一个逐渐解离为单体的过程，这在一定程度上延缓了疗效。科研工作者通过对胰岛素进行改造，研发出速效胰岛素类似物，并已在临床上广泛应用。门冬胰岛素是速效胰岛素中的一种，其生产的基本思路如图1所示。回答下列问题： （1）图1所示的思路符合蛋白质工程的基本原理，其中代表中心法则内容的是_____（填图1中的序号）。 （2）科研工作者解析人胰岛素的结晶结构时发现，其B链的第20～29位氨基酸是胰岛素分子相互作用形成多聚体的关键区域。据此推测，他们设计的不形成多聚体的速效胰岛素类似物的空间结构变化的原因在于_____。 （3）图2为天然人胰岛素和门冬胰岛素的结构示意图，其中“—S—S—”表示二硫键，每种字母表示一种特定氨基酸，如“D”表示天冬氨酸（密码子为GAU等），“P”表示脯氨酸（密码子为CCU）。 ①两种胰岛素的结构差异在于其氨基酸的_____、_____以及空间结构。 ②科研工作者通过定点突变技术，将天然人胰岛素改造成门冬胰岛素时，即使已知人胰岛素B链第28位的脯氨酸密码子为CCU，也不能确定门冬胰岛素该位置的天冬氨酸的密码子，原因是_____。若已确定门冬胰岛素该位置天冬氨酸的密码子为GAU，则需将相应引物对应突变位点的碱基序列5′-CCT-3′替换为5′-_____-3′。 ③定点突变获得的门冬胰岛素基因_____（填“能”或“不能”）直接导入大肠杆菌用于发酵生产。 【答案】（1）④⑤ （2）B链第20~29位氨基酸的组成 （3） ①. 组成（或种类） ②. 排列顺序 ③. 天冬氨酸的密码子不止一种（或密码子的简并现象） ④. GAT ⑤. 不能 【解析】 【小问1详解】 中心法则的核心过程包括：DNA 复制、转录、翻译、逆转录、RNA 复制。在图中：④ 转录：胰岛素基因（DNA）→ mRNA⑤ 翻译：mRNA → 氨基酸序列（蛋白质） 【小问2详解】 蛋白质的空间结构由氨基酸序列决定，形成多聚体的关键区域氨基酸序列改变后，会改变胰岛素的空间结构，使其无法聚合为多聚体，因此B链第20~29位氨基酸的组成发生改变，导致该区域无法形成分子间相互作用，从而不能形成多聚体。 【小问3详解】 ①蛋白质结构多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构；两种胰岛素仅一个氨基酸被替换，数目不变，因此差异体现在氨基酸的种类、排列顺序和空间结构。 ②密码子具有简并性，天冬氨酸有GAU、GAC多种密码子，因此仅知道氨基酸无法确定其密码子。密码子是mRNA的序列，与编码DNA的序列仅U替换为T，已知天冬氨酸密码子为GAU，对应编码DNA序列（5'→3'）为GAT。 ③单独的目的基因无法在大肠杆菌中稳定复制和表达，需要构建基因表达载体（添加启动子、终止子等调控元件）后才能导入，因此不能直接导入。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $