精品解析：河北省衡水市桃城区河北衡水中学2025-2026学年度高二年级下学期综合素质评价三生物科

2025—2026学年度高二年级下学期综合素质评价三 生物学科 本试卷共100分，考试时间75分钟。 一、单选题（1-20每题1分，21-25每题2分，共30分） 1. 传统发酵技术在食品制作中应用广泛。下列叙述正确的是（　　） A. 果酒制作中宜选用新鲜水果并充分洗净 B. 腌制泡菜时，加入“陈泡菜水”相当于接种 C. 果酒制作完成后，通入空气即可继续进行果醋的发酵 D. 果醋和果酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高 2. 下列关于植物组织培养的叙述，正确的是（　　） A. 外植体接种到培养基后需立即进行消毒，以防止杂菌污染 B. 作物脱毒时常选茎尖作为外植体，因为该部位细胞分裂旺盛 C. 培养基中生长素/细胞分裂素的值较高时，有利于芽的分化 D. 愈伤组织形成过程中，通常需避光培养 3. 下列关于植物组织培养和动物细胞培养的叙述中，正确的是（　　） A. 培养基中均需要加入琼脂和抗生素 B. 均需要经过脱分化形成愈伤组织 C. 二者所用原理都是细胞的全能性 D. 培养基均需湿热灭菌后才能使用 4. 杂交瘤技术可用于制备单克隆抗体，下列叙述正确的是（　　） A. 将抗原注入小鼠体内，获得的B淋巴细胞能不断增殖 B. 用纤维素酶处理小鼠的骨髓瘤细胞能使粘连在一起的细胞分散开来 C. 可用离心法诱导融合，将融合后的细胞进行培养就可提取单克隆抗体 D. 利用克隆化培养和抗体检测技术可筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞 5. 下列关于体细胞核移植技术的叙述错误的是（　　） A. 体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是细胞分化程度高 B. 在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难 C. 体细胞核移植技术的理论已经非常完善，绝大多数克隆动物不存在健康问题 D. 通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞形成重构胚 6. 下列有关受精过程的说法，错误的是（　　） A. 精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性 B. 精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精 C. 受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵 D. 精子入卵后，保留原有的核膜，细胞核体积增大成为雄原核 7. 下列关于哺乳动物胚胎早期发育的叙述，正确的是（　　） A. 受精卵形成后即在输卵管内进行减数分裂，开始发育 B. 囊胚阶段分化的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘的一部分 C. 桑葚胚阶段细胞开始出现分化，透明带破裂称作孵化 D. 卵裂期胚胎的体积不断增大，细胞数量不断增加 8. 下列生物工程技术中，不需要用到胚胎移植技术的是（　　） A. 利用成纤维细胞等培养出可供移植的皮肤 B. 利用乳腺生物反应器生产珍贵的医用蛋白 C. 利用本地黄牛快速大量繁殖引进的良种奶牛 D. 利用试管婴儿技术帮助有生育困难的夫妇 9. 胚胎工程具有广阔的应用前景，如可用于繁殖高产奶牛。下列叙述错误的是（　　） A. 胚胎分割所需主要仪器是体视显微镜和显微操作仪 B. 胚胎分割只能对桑葚胚进行操作，囊胚阶段无法分割 C. 分割后的胚胎可直接移植给受体或经体外培养后再移植给受体 D. 胚胎分割产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料 10. 以下是限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述错误的是（ ） ① ② A. 以上DNA片段是由2种限制酶切割后产生的 B. ①②两个黏性末端，不能用DNA连接酶直接连接 C. 上述连接两个黏性末端，其连接后形成的DNA序列是 D. 限制酶切割磷酸二酯键，DNA连接酶能催化磷酸二酯键形成 11. 下列关于PCR的叙述，正确的是（　　） A. 该技术一般需要两组引物，并且两组引物的碱基序列必须互补 B. PCR反应需要使用解旋酶将模板DNA解旋 C. 为保证酶的活性，PCR需要在恒温条件下进行 D. PCR的原理是双链DNA的半保留复制 12. 下列关于Ti质粒的叙述正确的是（　　） A. 农杆菌转化法只适用于双子叶和裸子植物 B. T-DNA进入受体细胞后不能利用植物体内的酶进行转录和翻译 C. 将目的基因与Ti质粒整合的过程称为转化 D. Ti质粒上的T-DNA区段可整合到受体细胞的染色体上 13. 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3个步骤。下列相关叙述正确的是（　　） A. a、b、c过程对应设置的温度依次降低 B. 若1个DNA进行6轮循环，则需要消耗63个引物Ⅰ C. 高温能激活TaqDNA聚合酶，PCR反应体系中无须加入Mg2+ D. c过程从引物的5′端开始连接4种脱氧核苷酸 14. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列叙述正确的是（　　） A. 在电场作用下，DNA可向与它所带电荷相同的电极移动 B. 琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中含指示剂，其可以在紫外灯下被检测出来 C. 根据待分离DNA片段的大小，用琼脂糖溶液配制电泳缓冲液 D. 电泳缓冲液在电泳过程中能维持合适的pH，并具有一定的导电性 15. 蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度。下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述错误的是（ ） A. 若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏4个磷酸二酯键 B. 若受体细胞为大肠杆菌，则需先进行适当处理，更利于实现转化 C. 在PCR仪中完成扩增4次，得到含有两种引物的DNA片段占比为7/8 D. 若用PCR技术获取目的基因，则图中的1、4分别是2种引物结合的位置 16. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，不正确的是（　　） A. ①→②利用两种不同限制酶处理，能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化 B. ②→③可用Ca2+处理农杆菌，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中 C. ③→④用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上 D. ④→⑤用植物组织培养技术培养，利用了植物细胞的全能性 17. 下列有关基因过程中基因表达载体的构建叙述正确的是（　　） A. 启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 B. 启动子驱动遗传信息的复制和转录 C. 表达载体中胰岛素基因可以通过人肌细胞mRNA逆转录获得 D. 不同目的基因所需的启动子不一定相同 18. 转基因抗虫棉经棉铃虫饲喂实验，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检测，下列分析正确的是（　　） A. 对细胞中蛋白质进行抗原-抗体杂交检测，若无杂交带，说明Bt基因不能转录 B. 采用PCR技术检测细胞中mRNA，若无杂交带，说明Bt基因无法复制 C. 采用PCR技术检测Bt基因，若能测到结果，说明可能Bt基因反向插入T-DNA D. 采用PCR技术没有检测到Bt基因，说明Bt基因没有成功导入土壤农杆菌质粒中 19. 与传统发酵相比，发酵工程的产量和质量均明显提高。下列说法正确的是（　　） A. 传统发酵无需进行消毒、灭菌，而发酵工程需要消毒、灭菌 B. 发酵条件变化会影响微生物生长繁殖，但不影响其代谢途径 C. 发酵罐的控制系统可实时监测和控制，通过反馈控制使发酵过程处于最佳状态 D. 发酵工程可获得大量微生物菌体并从菌体中提取单细胞蛋白 20. 胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面。下图为将品种甲叶绿体中的优良基因导入品种乙，从而获得抗病品种丙的实验流程。下列叙述错误的是（　　） A. 过程①的操作需要在等渗或略高渗溶液中进行 B. 过程②可以用聚乙二醇（PEG）诱导融合 C. 过程②筛选同时具备叶绿体和细胞核的原生质体 D. 品种丙能稳定遗传品种甲、乙的所有优良性状 21. 天然胰岛素易形成二聚体，使得其疗效被延缓。通过蛋白质工程将胰岛素第28位的脯氨酸替换为天冬氨酸，从而抑制了胰岛素的聚合，以下叙述错误的是（　　） A. 利用蛋白质工程对胰岛素的改造需要以基因工程为基础 B. 通过蛋白质工程可得到自然界中不存在的蛋白质 C. 改造前后胰岛素在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同 D. 蛋白质工程难度很大是因为对蛋白质的高级结构了解不够 22. 关于转基因技术应用的安全性，下列说法错误的是（　　） A. 我们国家要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注 B. 转基因农作物的外源DNA都是经过认真选择的，不会带来任何问题 C. 一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物 D. 面对转基因技术的相关问题，我们要理性看待，不能人云亦云 23. 为鉴定目的基因是否正确插入质粒中，某同学准备设计引物进行PCR鉴定，如图所示为a、b、c3种引物在正确重组质粒中的相应位置，为四环素抗性基因。下列说法错误的是 A. 可选择引物a和c进行扩增，来判断目的基因是否插入到质粒中 B. 可选择引物b和c进行扩增，来判断目的基因是否正确插入质粒中 C. 选择引物a和b进行扩增，若扩增产物约为650 bp，说明基因反向插入质粒中 D. 将质粒导入大肠杆菌后，若表现出四环素抗性，说明导入的质粒含有目的基因 24. TCR由能识别肿瘤抗原的胞外单链抗体可变区(基因片段A控制合成)和胞内信号传导区域(基因片段B控制合成)组成，现欲通过3次PCR将两部分基因融合在一起形成下图结构(数字表示相应的引物)，与载体连接后形成重组DNA分子。下列叙述正确的是（　　） A. 首先需用引物②、④与引物⑤、⑦扩增两个基因片段 B. 引物①与引物⑧的5′端需各添加一个启动子以促进转录 C. 引物③与引物⑥需同时使用以加快PCR进程 D. 第3次PCR无需加入引物即可获得图示完整片段 25. 亚硫酸氢钠可以使DNA中未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶，经过PCR扩增，该位置的胞嘧啶将被胸腺嘧啶替代，甲基化的胞嘧啶不受影响。如图为某基因单链部分初始序列和经亚硫酸氢钠处理并进行PCR后的序列。下列叙述错误的是（　　） A. 该基因转录时，图中单链作为转录模板链 B. 经亚硫酸氢钠处理并PCR后的序列为a链 C. RNA聚合酶移动到114位对应碱基序列时终止转录 D. 图示单链初始序列中共有3个未被甲基化的胞嘧啶 二、多选题（每题3分，少选得1分，错选得0分，共15分） 26. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程，获得的基因DNA可导入大肠杆菌进行表达，字母表示相关物质，数字代表相关过程。下列叙述错误的是（ ） A. a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④需要用逆转录酶 B. 利用蛋白质工程获得的mRNA序列与动物细胞内干扰素mRNA序列不一定相同 C. ①②③表示中心法则中遗传信息流动的部分过程 D. 用蛋白质工程生产干扰素所用的基因表达载体不需要启动子和终止子 27. 研究人员以耳朵皮肤成纤维细胞、胎儿皮肤成纤维细胞和卵丘细胞三种细胞分别作为供核细胞进行核移植，研究结果如下表所示。下列说法正确的是（　　） 供核细胞 重构胚数（枚） 卵裂率（%） 囊胚率（%） 孵化率（%） 耳朵皮肤成纤维细胞 39 78.0 19.7 50.0 胎儿皮肤成纤维细胞 33 79.4 35.6 63.9 卵丘细胞 50 85.7 38.0 72.2 A. 从卵巢采集到的卵母细胞，需体外培养到MⅡ期再去核 B. 卵母细胞进行“去核”处理，这里的“核”是指细胞核 C. 激活重构胚时，需要电刺激或乙醇等诱导细胞分裂和发育 D. 三种细胞中，卵丘细胞更适合用作核移植的供核细胞 28. 百岁兰是一种濒危物种。为研发稳定高效的百岁兰叶片愈伤组织诱导体系，科研人员探究了避光与昼夜节律（16h光照和8h黑暗）对诱导百岁兰叶片愈伤组织的影响，实验结果见下图。相关叙述错误的是（　　） A. 愈伤组织诱导过程中基因发生选择性表达，该过程也可发生基因突变和染色体变异 B. 外植体进行适当的消毒处理后，立即使用蒸馏水清洗2～3次 C. 暗处理和昼夜节律处理所用培养基中均需要添加蔗糖 D. 昼夜节律处理下百岁兰脱分化和再分化的速率更快，愈伤组织生长更好 29. 天然β—淀粉酶由484个氨基酸构成。研究发现，利用PCR技术对天然β—淀粉酶基因进行改造，将该酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺，耐热性明显提升。下列叙述正确的是（　　） A. 引物②中含突变碱基，利用引物②和引物③通过PCR可以获得改造基因 B. 选择正确的引物进行PCR扩增，可以在第三轮循环获得改造后的基因 C. 引物中存在不能与模板结合碱基，所以复性温度可以适当降低 D. 经过N轮循环，可以得到2N-2N个突变基因 30. 如图所示为利用基因工程培育出转基因鱼、转基因牛、抗虫棉等的过程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 应用①中，药用蛋白基因需与乳腺蛋白基因的启动子共同构建表达载体 B. 应用②中，可用花粉管通道法将抗虫基因导入棉花细胞 C. 应用③中，将生长激素基因导入鲤鱼受精卵最常用的方法是农杆菌转化法 D. 应用④中，调节因子的作用可能是调控猪的某些器官组织细胞的抗原不表达 三、非选择题（共55分） 31. 2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雌性，在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。多个研究团队试图通过多种技术手段繁育该物种。请回答下列（一）（二）两小题。 （一）一个研究团队试图培育试管北方白犀牛，其主要流程如下图1。 （1）①过程需要对雌性北方白犀牛注射________________，目的是使其超数排卵。利用该技术培育新个体的繁殖方式属于________（有性/无性）繁殖。 （2）胚胎移植过程中，需要对代孕母牛进行同期发情处理的目的是________________ （二）另一个团队试图培育克隆北方白犀牛，其主要流程如下图2。 （3）体外培养动物细胞在使用合成培养基进行细胞培养时，通常需要加入______等天然成分。动物细胞培养所需的气体条件是________________。 （4）取自雌性南方白犀牛的卵母细胞需要去核，在去核操作中常采用的方法是________法。 （5）该团队获得的克隆北方白犀牛的性别为____________（填字母A．雌性B．雄性C．雌性或雄性）。对比两幅图中试管动物和克隆动物的培育过程，二者都必须用到______技术（填字母）。 A．胚胎移植技术 B．基因重组技术 C．核移植技术 D．体外受精技术 32. 现代转基因抗虫作物（如Bt棉花、Bt玉米）主要表达Cry1A类Bt毒蛋白，长期大面积栽种后，多种农业害虫已产生Bt毒蛋白抗性，导致抗虫效果下降。中国农科院团队利用生物信息学与祖先序列重建技术，逆向推算出Cry2A家族在进化早期的祖先基因序列，人工合成该基因并在大肠杆菌中表达，成功获得远古Bt毒蛋白Anc0。该蛋白抗虫谱广、活性高，且与现有Bt蛋白无交互抗性，在抗虫育种中具有重要应用前景。回答下列问题： （1）若已知Anc0蛋白某一活性区域的氨基酸序列为“—甲硫氨酸—脯氨酸—谷氨酸—”，________（填“能”或“不能”）直接准确推导出其编码基因中对应的脱氧核苷酸序列，理由是________。 （2）为获得自身持续合成Anc0蛋白的转基因抗虫棉花，科研人员构建了Anc0基因表达载体（部分结构如图所示）： ①图中启动子的作用是与________结合并发挥驱动基因转录出mRNA的作用，若想要鉴定目的基因是否插入到载体上且确保插入方向正确，可以选用图中的引物______（填序号）组合进行PCR检测。1）S1和R2 2）S2和R3 3）S2和R2 4）S3和R1 若图中Anc0基因的模板链为b链，则引物S2的序列应与Anc0基因的________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列互补。 ②构建Anc0基因表达载体时，常选用两种不同限制酶进行双酶切，选择限制酶时，除考虑目的基因的插入位置外，还需保证酶切后不会破坏表达载体上的________（答2点）。 ③若要获得纯合转基因抗虫棉，可将转基因棉花自交多代，逐代筛选，也可采用________技术快速获得纯系。 （3）有人担心Anc0基因可能通过花粉漂移与近缘野生棉杂交，造成基因污染，为避免该风险，可将Anc0基因导入棉花细胞的________中。 33. 已知3-磷酸甘油脱氢酶（GPD）是假丝酵母中甘油合成代谢途径的关键酶，利用某假丝酵母菌株为材料，克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脱氢酶的基因（Gpd）。通过农杆菌介导法，转化假丝酵母野生型菌株，获得转Gpd的重组菌株，进而利用该菌株来生产甘油。 （1）获取目的基因 先用限制酶PstⅠ处理基因组DNA后，连接形成环形DNA，再依据已知序列设计一对引物，通过PCR扩增出该基因的两侧序列，最后进行测序并拼接获得完整基因的序列，如图1： ①在DNA提取液中加入________，使DNA沉淀而析出。在沸水浴条件下，DNA遇______试剂呈蓝色。②通过PCR扩增两侧序列应选择图1中的引物是________________。 ③为确定克隆获得的Gpd基因的准确性，可将获得的基因序列与已建立的________________进行比对。 （2）构建重组DNA分子 ①已知a链为Gpd基因编码链，为保证正确连接，应在Gpd基因编码区上下游分别添加______的限制酶识别序列。 A. ②③ B. ①② C. ③② D. ③① （3）导入、筛选和鉴定重组菌株 ①在超净工作台中的酒精灯火焰旁，取野生型假丝酵母菌种，采用___________方法接种在固体培养基上培养，适时挑选单菌落再接种到液体培养基进行培养。 ②取适量的假丝酵母与农杆菌进行共培养一段时间后，通常要使用抗生素，其目的是杀灭农杆菌，然后在含有___________的选择培养基中筛选，最终获得重组菌株。 ③欲进一步对重组菌株生产甘油能力进行分析，挑取出的重组菌株与___________菌株相比，在发酵中生产甘油的能力增强，培养过程中可定期取样并使用___________工具对菌体进行直接计数，以评估增殖情况。 34. 苯丙酮尿症是单基因遗传病，科学家将正常基因D导入该病患者的细胞，以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒，图乙为含有目的基因D的DNA片段，图丙为重组载体的示意图。AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因，LacZ为蓝色显色基因，其表达产物可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质，使菌落呈蓝色。EcoRⅠ（0.6kb）、PvuⅠ（0.8kb）为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。回答下列问题： （1）基因工程操作的核心步骤是___________。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质粒______，与另外两种质粒相比，其作为载体的优点是_________________________________。 （2）获取目的基因D时，应选择图乙中的限制酶______，对目的基因D所在的DNA进行切割。如果仅知道基因D首尾的部分核苷酸序列，需要根据基因D已知核苷酸序列合成______，以便利用PCR技术扩增目的基因。 （3）将目的基因D和图甲中相应质粒连接后，得到图丙中三种方式，为选出正向连接的重组质粒，使用______对质粒完全酶切后，进行电泳分析，若是正向连接载体，电泳图谱中出现长度为______kb和______kb两条带。 35. 磷脂酸（PA）是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化，研究人员利用重叠延伸PCR（重叠链相互搭桥、互为模板而延伸，最终将不同来源的DNA片段拼接起来）将高度专一的PA结合蛋白（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合，构建有效监测细胞PA变化的荧光探针，并测定拟南芥细胞内PA含量。利用重叠延伸PCR获取融合基因的基本过程如图1所示，所用的Ti质粒如图2所示，请回答下列问题： 注：Nco Ⅰ、BamH Ⅰ、Sac Ⅰ、Sal Ⅰ为限制酶酶切位点，启动子1、2属于真核细胞表达系统，Sm+是链霉素抗性基因，Amp+是氨苄青霉素抗性基因，GUS基因编码的酶能将无色物质X-Gluc分解，使植物细胞呈蓝色。 （1）PCR反应体系中需加入______（答两点）、4种脱氧核苷酸、引物、Mg2+、缓冲液等，PCR反应中的每次循环一般分为变性、______、延伸三步。 （2）图1中的PCR1和PCR2不能置于一个PCR体系中同时进行，原因是________________________。为了重叠链顺利延伸，杂交的两条链分别为______（填“a”“b”“c”“d”）。获得融合基因后，用引物1和4继续进行PCR大量扩增该序列。 （3）根据图2中Ti质粒的结构及后续筛选的需要分析，在设计引物1和4时需分别加入限制酶______的识别序列。经过相应酶切处理后，将融合基因与该质粒在DNA连接酶作用下形成重组质粒。 （4）用农杆菌侵染拟南芥后，为了将被侵染的拟南芥细胞进行脱菌处理以及筛选含有融合基因的拟南芥细胞，培养基上需要添加__________________，然后，通过____________技术可培育出完整的转基因拟南芥植株。 （5）通过观测转基因拟南芥根尖细胞中____________，了解PA的分布和含量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度高二年级下学期综合素质评价三 生物学科 本试卷共100分，考试时间75分钟。 一、单选题（1-20每题1分，21-25每题2分，共30分） 1. 传统发酵技术在食品制作中应用广泛。下列叙述正确的是（　　） A. 果酒制作中宜选用新鲜水果并充分洗净 B. 腌制泡菜时，加入“陈泡菜水”相当于接种 C. 果酒制作完成后，通入空气即可继续进行果醋的发酵 D. 果醋和果酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高 【答案】B 【解析】 【详解】A、果酒制作中宜选用新鲜水果，若充分洗净会洗去果皮表面附着的野生酵母菌，不利于后续发酵，A错误； B、腌制泡菜时，加入“陈泡菜水”可引入乳酸菌，相当于接种，B正确； C、果醋发酵的菌种为醋酸菌，其为需氧菌，其最适发酵温度为30~35℃，显著高于果酒发酵的18~30℃，仅通入空气不调整温度、在缺少醋酸菌的条件下无法正常进行果醋发酵，C错误； D、发酵产物产率与微生物代谢状态相关，若微生物处于快速繁殖阶段，会大量消耗营养物质用于菌体增殖，反而会降低酒精等发酵产物的产率，D错误。 2. 下列关于植物组织培养的叙述，正确的是（　　） A. 外植体接种到培养基后需立即进行消毒，以防止杂菌污染 B. 作物脱毒时常选茎尖作为外植体，因为该部位细胞分裂旺盛 C. 培养基中生长素/细胞分裂素的值较高时，有利于芽的分化 D. 愈伤组织形成过程中，通常需避光培养 【答案】D 【解析】 【详解】A、外植体在接种前已经过消毒处理，接种后不需要也不能再进行消毒，接种后要保证无菌操作，A错误； B、作物脱毒时常选用茎尖作为外植体，主要是因为茎尖分生组织的病毒极少，甚至无病毒，B错误； C、培养基中生长素/细胞分裂素的值较高时，有利于根的分化，比值较低时才利于芽的分化，C错误； D、愈伤组织形成过程为脱分化阶段，通常需要避光培养，若见光易诱导维管组织形成，不利于愈伤组织产生，D正确。 3. 下列关于植物组织培养和动物细胞培养的叙述中，正确的是（　　） A. 培养基中均需要加入琼脂和抗生素 B. 均需要经过脱分化形成愈伤组织 C. 二者所用原理都是细胞的全能性 D. 培养基均需湿热灭菌后才能使用 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物组织培养使用固体培养基，需要加入琼脂作为凝固剂，动物细胞培养使用液体培养基，不需要添加琼脂；二者虽都常添加抗生素防杂菌污染，但琼脂并非二者培养基均需的成分，A错误； B、脱分化形成愈伤组织是植物组织培养特有的过程，动物细胞培养仅进行原代、传代培养，不涉及脱分化和愈伤组织形成过程，B错误； C、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的目的是获得大量细胞或细胞产物，原理是细胞增殖，不体现细胞全能性，C错误； D、为避免杂菌污染，两类细胞培养的培养基均需先经湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）处理，部分热敏性成分可在灭菌后无菌添加，符合无菌操作要求，D正确。 4. 杂交瘤技术可用于制备单克隆抗体，下列叙述正确的是（　　） A. 将抗原注入小鼠体内，获得的B淋巴细胞能不断增殖 B. 用纤维素酶处理小鼠的骨髓瘤细胞能使粘连在一起的细胞分散开来 C. 可用离心法诱导融合，将融合后的细胞进行培养就可提取单克隆抗体 D. 利用克隆化培养和抗体检测技术可筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、B淋巴细胞是高度分化的动物细胞，不具备无限增殖的能力，只有和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞后才能不断增殖，A错误； B、纤维素酶用于分解植物细胞壁的纤维素，动物细胞无细胞壁，分散粘连的动物细胞需使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，B错误； C、离心法是诱导动物细胞融合的方法之一，但融合后会产生B细胞自身融合、骨髓瘤细胞自身融合、杂交瘤细胞多种类型，且杂交瘤细胞不一定能分泌所需抗体，需经过筛选获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞后，再通过体外或体内培养获得单克隆抗体，C错误； D、筛选得到杂交瘤细胞后，利用克隆化培养和抗体检测技术，可筛选出既能无限增殖又能分泌特定抗体的杂交瘤细胞，D正确。 5. 下列关于体细胞核移植技术的叙述错误的是（　　） A. 体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是细胞分化程度高 B. 在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难 C. 体细胞核移植技术的理论已经非常完善，绝大多数克隆动物不存在健康问题 D. 通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞形成重构胚 【答案】C 【解析】 【详解】A、体细胞分化程度高于胚胎细胞，细胞核全能性更难被诱导表达，因此体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植，A正确； B、非人灵长类动物的卵母细胞对激活刺激敏感度低、细胞核重编程难度高，因此其体细胞核移植非常困难，B正确； C、目前体细胞核移植技术的理论和操作流程都未完善，克隆动物普遍存在易流产、发育异常、早衰等健康问题，C错误； D、体细胞核移植操作中，可通过电融合法使供体细胞与去核卵母细胞融合，供体核进入卵母细胞后形成重构胚，D正确。 6. 下列有关受精过程的说法，错误的是（　　） A. 精子的细胞膜和卵细胞膜相互融合依赖于细胞膜的流动性 B. 精子在雌性动物的生殖道中获能后才能参与受精 C. 受精过程中透明带和卵细胞膜都会发生相应生理反应来防止多精入卵 D. 精子入卵后，保留原有的核膜，细胞核体积增大成为雄原核 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，精子细胞膜和卵细胞膜的融合过程依赖于细胞膜的流动性，A正确； B、刚排出的精子不具备受精能力，需要在雌性动物的生殖道中经过获能过程后才能参与受精，B正确； C、防止多精入卵有两道生理屏障，依次是透明带反应和卵细胞膜反应，二者都会在受精过程中发生相应生理反应阻止多余精子进入卵细胞，C正确； D、精子入卵后，原有的核膜会破裂，之后重新形成新的核膜，细胞核体积增大成为雄原核，并非保留原有的核膜，D错误。 7. 下列关于哺乳动物胚胎早期发育的叙述，正确的是（　　） A. 受精卵形成后即在输卵管内进行减数分裂，开始发育 B. 囊胚阶段分化的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘的一部分 C. 桑葚胚阶段细胞开始出现分化，透明带破裂称作孵化 D. 卵裂期胚胎的体积不断增大，细胞数量不断增加 【答案】B 【解析】 【详解】A、受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂，并开始发育，A错误； B、囊胚阶段细胞已出现分化，其中滋养层细胞将来会发育为胎膜和胎盘的一部分，内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，B正确； C、桑葚胚阶段细胞尚未分化，均具有发育的全能性，细胞分化从囊胚阶段开始，且透明带破裂发生在囊胚阶段，该过程称为孵化，C错误； D、卵裂期细胞通过有丝分裂使细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增大，甚至略有减小，D错误。 8. 下列生物工程技术中，不需要用到胚胎移植技术的是（　　） A. 利用成纤维细胞等培养出可供移植的皮肤 B. 利用乳腺生物反应器生产珍贵的医用蛋白 C. 利用本地黄牛快速大量繁殖引进的良种奶牛 D. 利用试管婴儿技术帮助有生育困难的夫妇 【答案】A 【解析】 【详解】A、利用成纤维细胞培养可供移植的皮肤，仅涉及动物细胞培养技术，只需获得皮肤组织，无需发育为完整动物个体，不需要胚胎移植，A符合题意； B、构建乳腺生物反应器需要先获得导入药用蛋白基因的早期胚胎，再通过胚胎移植将胚胎移入代孕母体内发育为转基因动物，需要用到胚胎移植，B不符合题意； C、快速大量繁殖良种奶牛，需要将良种奶牛的早期胚胎移植到本地代孕黄牛体内发育，需要用到胚胎移植，C不符合题意； D、试管婴儿技术需要将体外受精得到的早期胚胎，移植到母体子宫内继续发育，需要用到胚胎移植，D不符合题意。 9. 胚胎工程具有广阔的应用前景，如可用于繁殖高产奶牛。下列叙述错误的是（　　） A. 胚胎分割所需主要仪器是体视显微镜和显微操作仪 B. 胚胎分割只能对桑葚胚进行操作，囊胚阶段无法分割 C. 分割后的胚胎可直接移植给受体或经体外培养后再移植给受体 D. 胚胎分割产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料 【答案】B 【解析】 【详解】A、胚胎分割需要在显微条件下完成，所需要的主要仪器有体视显微镜和显微操作仪，A正确； B、胚胎分割时，应对发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行操作，囊胚阶段分割时只要注意将内细胞团均等分割即可，并非无法分割，B错误； C、分割后的胚胎可直接移植给受体，也可经体外培养后再移植给受体，C正确； D、胚胎分割属于无性繁殖，产生的后代遗传物质完全相同，遗传性状基本一致，是开展遗传学研究的宝贵材料，D正确。 10. 以下是限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述错误的是（ ） ① ② A. 以上DNA片段是由2种限制酶切割后产生的 B. ①②两个黏性末端，不能用DNA连接酶直接连接 C. 上述连接两个黏性末端，其连接后形成的DNA序列是 D. 限制酶切割磷酸二酯键，DNA连接酶能催化磷酸二酯键形成 【答案】C 【解析】 【详解】A、据图可知，形成①的限制酶识别序列为5′−CTGCAG−3′，形成②的限制酶识别序列为5′−GACGTC−3′，A正确； BC、①的黏性末端为5′−TGCA−3′，②的黏性末端为5′−ACGT−3′，并不相同，所以不可以用DNA连接酶直接连接，B正确，C错误； D、限制酶的作用是断裂核苷酸之间的磷酸二酯键，DNA连接酶的作用是催化磷酸二酯键的形成，D正确。 11. 下列关于PCR的叙述，正确的是（　　） A. 该技术一般需要两组引物，并且两组引物的碱基序列必须互补 B. PCR反应需要使用解旋酶将模板DNA解旋 C. 为保证酶的活性，PCR需要在恒温条件下进行 D. PCR的原理是双链DNA的半保留复制 【答案】D 【解析】 【详解】A、PCR技术需要两组分别与两条模板链互补的引物，若两组引物碱基序列互补，会出现引物间互相配对的情况，无法正常结合模板链完成扩增，因此两组引物的碱基序列不能互补，A错误； B、PCR反应通过90~95℃的高温处理使模板DNA的氢键断裂，实现解旋，不需要解旋酶参与，B错误； C、PCR反应需要依次经过变性（90℃以上）、复性（50℃左右）、延伸（72℃左右）三个温度阶段，是变温反应，并非在恒温条件下进行，C错误； D、PCR是体外进行的DNA扩增技术，原理是双链DNA的半保留复制，D正确。 12. 下列关于Ti质粒的叙述正确的是（　　） A. 农杆菌转化法只适用于双子叶和裸子植物 B. T-DNA进入受体细胞后不能利用植物体内的酶进行转录和翻译 C. 将目的基因与Ti质粒整合的过程称为转化 D. Ti质粒上的T-DNA区段可整合到受体细胞的染色体上 【答案】D 【解析】 【详解】A、自然条件下农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对多数单子叶植物感染力弱，但随技术发展，农杆菌转化法也可应用于部分单子叶植物，A错误； B、T-DNA进入受体细胞后，其上的序列可被植物细胞的酶系统识别，能利用植物体内的酶完成转录和翻译过程，实现目的基因的表达，否则基因工程的设计将无意义，B错误； C、转化是指目的基因进入受体细胞并在受体细胞内维持稳定和表达的过程，将目的基因与Ti质粒整合属于构建基因表达载体的操作，不属于转化，C错误； D、Ti质粒上的T-DNA又称可转移DNA，可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA上，这是农杆菌转化法的核心原理，D正确。 13. 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3个步骤。下列相关叙述正确的是（　　） A. a、b、c过程对应设置的温度依次降低 B. 若1个DNA进行6轮循环，则需要消耗63个引物Ⅰ C. 高温能激活TaqDNA聚合酶，PCR反应体系中无须加入Mg2+ D. c过程从引物的5′端开始连接4种脱氧核苷酸 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR的3个步骤依次是a变性（超过90℃）、b复性（50℃左右）、c延伸（72℃左右），对应温度先升高、再降低、再升高，不是依次降低，A错误； B、每个DNA复制时都需要消耗2个引物（引物Ⅰ和引物Ⅱ），1个DNA进行n轮PCR时，每种引物的消耗量为2n－1，6轮循环时引物Ⅰ的消耗量为26－1＝63，B正确； C、TaqDNA聚合酶的特点是耐高温，并非高温激活，且Mg2+是Taq酶的激活剂，PCR反应体系需要加入Mg2+，C错误； D、DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA链，因此c延伸过程是从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸的，D错误。 14. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列叙述正确的是（　　） A. 在电场作用下，DNA可向与它所带电荷相同的电极移动 B. 琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中含指示剂，其可以在紫外灯下被检测出来 C. 根据待分离DNA片段的大小，用琼脂糖溶液配制电泳缓冲液 D. 电泳缓冲液在电泳过程中能维持合适的pH，并具有一定的导电性 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA分子在电泳中会带负电荷，在电场作用下向正极（与自身电荷相反的电极）移动，A错误； B、琼脂糖凝胶电泳中，能在紫外灯下被检测的是与DNA结合的荧光染料，缓冲液中的指示剂仅用于指示电泳进展，无法在紫外灯下被检测，B错误； C、根据待分离DNA片段的大小，用电 泳缓冲液配制琼脂糖溶液，C错误； D、电泳缓冲液含有缓冲对和电解质，在电泳过程中可维持体系合适的pH，同时具备导电性以保证电场正常形成，D正确。 15. 蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度。下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述错误的是（ ） A. 若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏4个磷酸二酯键 B. 若受体细胞为大肠杆菌，则需先进行适当处理，更利于实现转化 C. 在PCR仪中完成扩增4次，得到含有两种引物的DNA片段占比为7/8 D. 若用PCR技术获取目的基因，则图中的1、4分别是2种引物结合的位置 【答案】D 【解析】 【详解】A、直接用限制酶从DNA片段中切下蛛丝蛋白基因，需要在基因两侧各切割一次。每次切割会断开DNA双链上各1个磷酸二酯键，两侧共破坏4个磷酸二酯键，A正确； B、大肠杆菌作为受体细胞时，需用Ca²⁺处理使其处于感受态，更易吸收外源DNA，利于转化，B正确； C、PCR扩增4次，总DNA分子数为2⁴=16 个，其中仅2个片段只含一种引物，含两种引物的片段数为16-2=14个，占比为14/16=7/8，C正确； D、DNA 聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA链，因此引物需结合在模板链的3'端。图中，上链的延伸方向为5'→3'，引物应结合在位置3；下链的延伸方向为反向，引物应结合在位置2，即两种引物结合位置为2和3，而非1和4，D错误。 16. 下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，不正确的是（　　） A. ①→②利用两种不同限制酶处理，能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化 B. ②→③可用Ca2+处理农杆菌，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中 C. ③→④用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上 D. ④→⑤用植物组织培养技术培养，利用了植物细胞的全能性 【答案】C 【解析】 【详解】A、①→②利用两种不同限制酶处理，可产生不同的黏性末端，能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化，A正确； B、②→③可用Ca2+处理农杆菌，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，这样有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中，B正确； C、③→④用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒的T-DNA片段整合到植物细胞的染色体上，而不是重组Ti质粒整体整合到植物细胞的染色体上，C错误； D、④→⑤用植物组织培养技术培养，利用了植物细胞的全能性，将植物细胞培育成完整的植株，D正确。 17. 下列有关基因过程中基因表达载体的构建叙述正确的是（　　） A. 启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 B. 启动子驱动遗传信息的复制和转录 C. 表达载体中胰岛素基因可以通过人肌细胞mRNA逆转录获得 D. 不同目的基因所需的启动子不一定相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动转录过程，终止密码子位于mRNA上，是翻译过程的终止信号，不参与转录过程，A错误； B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，仅能驱动转录过程，DNA复制的启动依赖复制原点，启动子不驱动遗传信息的复制，B错误； C、胰岛素基因是选择性表达的基因，仅在胰岛B细胞中转录产生对应的mRNA，人肌细胞中胰岛素基因不表达，无对应的mRNA，不能通过肌细胞mRNA逆转录获得胰岛素基因，C错误； D、启动子具有特异性，不同的目的基因、或同一目的基因需要在不同类型的受体细胞中表达时，所需的启动子不一定相同，D正确。 18. 转基因抗虫棉经棉铃虫饲喂实验，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检测，下列分析正确的是（　　） A. 对细胞中蛋白质进行抗原-抗体杂交检测，若无杂交带，说明Bt基因不能转录 B. 采用PCR技术检测细胞中mRNA，若无杂交带，说明Bt基因无法复制 C. 采用PCR技术检测Bt基因，若能测到结果，说明可能Bt基因反向插入T-DNA D. 采用PCR技术没有检测到Bt基因，说明Bt基因没有成功导入土壤农杆菌质粒中 【答案】C 【解析】 【详解】A、抗原-抗体杂交技术用于检测目的基因是否翻译出相应蛋白质，若无杂交带仅能说明Bt基因未表达出对应蛋白质，无法直接判断Bt基因是否不能转录，A错误； B、采用PCR技术检测细胞中mRNA时，一般先反转录为cDNA再扩增，该方法的检测目的是判断Bt基因是否完成转录，若无杂交带说明Bt基因未转录，与基因复制无关，B错误； C、若PCR技术检测到Bt基因，说明Bt基因已成功导入棉花细胞，若Bt基因反向插入T-DNA，会导致其无法在启动子的驱动下正常转录、翻译出抗虫毒蛋白，最终植株无抗虫性状，该情况合理，C正确； D、在棉花细胞中未检测到Bt基因，原因可能是Bt基因未导入土壤农杆菌质粒，也可能是农杆菌转化过程中，携带Bt基因的T-DNA未整合到棉花细胞的染色体DNA上，无法得出“Bt基因没有成功导入土壤农杆菌质粒”的结论，D错误。 19. 与传统发酵相比，发酵工程的产量和质量均明显提高。下列说法正确的是（　　） A. 传统发酵无需进行消毒、灭菌，而发酵工程需要消毒、灭菌 B. 发酵条件变化会影响微生物生长繁殖，但不影响其代谢途径 C. 发酵罐的控制系统可实时监测和控制，通过反馈控制使发酵过程处于最佳状态 D. 发酵工程可获得大量微生物菌体并从菌体中提取单细胞蛋白 【答案】C 【解析】 【详解】A、传统发酵虽然利用的是原料表面的天然菌种，不需要严格灭菌，但仍需进行消毒操作避免有害杂菌污染，发酵工程为了保证纯种发酵需要严格消毒、灭菌，A错误； B、发酵条件（如温度、pH、溶氧量等）不仅会影响微生物的生长繁殖，也会改变微生物的代谢途径，例如酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，B错误； C、发酵罐的控制系统可实时监测温度、pH、溶解氧等发酵参数，通过反馈调节及时调整发酵条件，使发酵过程始终处于最佳状态，C正确； D、单细胞蛋白本身就是微生物菌体，不需要从菌体中提取，D错误。 20. 胞质杂交是植物体细胞杂交应用的一个重要方面。下图为将品种甲叶绿体中的优良基因导入品种乙，从而获得抗病品种丙的实验流程。下列叙述错误的是（　　） A. 过程①的操作需要在等渗或略高渗溶液中进行 B. 过程②可以用聚乙二醇（PEG）诱导融合 C. 过程②筛选同时具备叶绿体和细胞核的原生质体 D. 品种丙能稳定遗传品种甲、乙的所有优良性状 【答案】D 【解析】 【详解】A、过程①是去除细胞壁获得原生质体，原生质体无细胞壁保护，在等渗或略高渗溶液中可避免吸水涨破，A正确； B、过程②是原生质体融合，聚乙二醇（PEG）是诱导原生质体融合常用的化学试剂，B正确； C、本实验目的是获得含品种乙细胞核、品种甲叶绿体的杂种原生质体，因此过程②需要筛选同时具备叶绿体和细胞核的原生质体，C正确； D、该过程仅将品种甲叶绿体中的优良基因导入品种乙，品种甲核基因控制的性状并未转移给丙，因此丙不可能获得甲的所有优良性状，D错误。 21. 天然胰岛素易形成二聚体，使得其疗效被延缓。通过蛋白质工程将胰岛素第28位的脯氨酸替换为天冬氨酸，从而抑制了胰岛素的聚合，以下叙述错误的是（　　） A. 利用蛋白质工程对胰岛素的改造需要以基因工程为基础 B. 通过蛋白质工程可得到自然界中不存在的蛋白质 C. 改造前后胰岛素在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同 D. 蛋白质工程难度很大是因为对蛋白质的高级结构了解不够 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质工程是第二代基因工程，本质是对控制蛋白质合成的基因进行改造，因此对胰岛素的改造需要以基因工程为基础，A正确； B、蛋白质工程可根据人类需求对现有蛋白质进行改造，或合成自然界中不存在的全新蛋白质，B正确； C、改造前后胰岛素的本质都是蛋白质，细胞内合成时遗传信息的流向均为DNA→RNA→蛋白质，都遵循转录和翻译的过程，流向相同，C错误； D、蛋白质的高级空间结构复杂，目前人类对多数蛋白质的高级结构了解较少，因此蛋白质工程实施难度很大，D正确。 22. 关于转基因技术应用的安全性，下列说法错误的是（　　） A. 我们国家要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注 B. 转基因农作物的外源DNA都是经过认真选择的，不会带来任何问题 C. 一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物 D. 面对转基因技术的相关问题，我们要理性看待，不能人云亦云 【答案】B 【解析】 【详解】A、我国为保障消费者的知情权和选择权，明确要求对转基因生物产品及其加工品加贴标注，A正确； B、转基因农作物的外源DNA即使经过认真选择，也可能存在潜在的安全性风险，B错误； C、为避免安全性问题扩散，一旦发现转基因生物出现安全性问题，需立即停止实验并销毁重组生物，这是正确的风险防控措施，C正确； D、转基因技术有利有弊，我们应理性看待，在科学评估的基础上合理应用，不能盲目跟风判断，D正确。 23. 为鉴定目的基因是否正确插入质粒中，某同学准备设计引物进行PCR鉴定，如图所示为a、b、c3种引物在正确重组质粒中的相应位置，为四环素抗性基因。下列说法错误的是 A. 可选择引物a和c进行扩增，来判断目的基因是否插入到质粒中 B. 可选择引物b和c进行扩增，来判断目的基因是否正确插入质粒中 C. 选择引物a和b进行扩增，若扩增产物约为650 bp，说明基因反向插入质粒中 D. 将质粒导入大肠杆菌后，若表现出四环素抗性，说明导入的质粒含有目的基因 【答案】D 【解析】 【详解】A、选择引物a和c进行扩增，若扩增产物约为750bp，说明目的基因插入质粒中，A正确； B、选择引物b和c进行扩增，若扩增产物约为600bp，说明目的基因正确插入到质粒中，B正确； C、选择引物a和b进行扩增，若目的基因反向插入质粒中，扩增产物约为650bp，C正确； D、将质粒导入大肠杆菌后，若表现出四环素抗性，说明大肠杆菌含有质粒，但无法确定是空载质粒，还是含有目的基因的重组质粒，D错误。 24. TCR由能识别肿瘤抗原的胞外单链抗体可变区(基因片段A控制合成)和胞内信号传导区域(基因片段B控制合成)组成，现欲通过3次PCR将两部分基因融合在一起形成下图结构(数字表示相应的引物)，与载体连接后形成重组DNA分子。下列叙述正确的是（　　） A. 首先需用引物②、④与引物⑤、⑦扩增两个基因片段 B. 引物①与引物⑧的5′端需各添加一个启动子以促进转录 C. 引物③与引物⑥需同时使用以加快PCR进程 D. 第3次PCR无需加入引物即可获得图示完整片段 【答案】D 【解析】 【详解】A、要将基因片段A和基因片段B融合在一起，首先需用引物①③扩增基因片段A，用引物⑥⑧扩增基因片段B，这样可以使两个基因片段一端具有互补序列，便于后续限制酶的切割和基因融合，保持基因结构的完整，有利于与载体连接后形成重组DNA分子，A错误； B、启动子是位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的部位，用于驱动基因转录，而转录时不可能从基因的两个方向都进行，所以只需要在一边引物的5'端添加一个启动子，B错误； C、引物③与引物⑥在第二次PCR时使用，将两个基因片段连接起来，它们不是同时使用来加快PCR进程的，C错误； D、前两次PCR分别扩增出带有互补黏性末端的基因片段A和基因片段B，第三次PCR时，以这两个片段为模板，由于它们的黏性末端互补，在DNA聚合酶的作用下可直接延伸形成完整的片段，无需加入引物，D正确。 25. 亚硫酸氢钠可以使DNA中未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶，经过PCR扩增，该位置的胞嘧啶将被胸腺嘧啶替代，甲基化的胞嘧啶不受影响。如图为某基因单链部分初始序列和经亚硫酸氢钠处理并进行PCR后的序列。下列叙述错误的是（　　） A. 该基因转录时，图中单链作为转录模板链 B. 经亚硫酸氢钠处理并PCR后的序列为a链 C. RNA聚合酶移动到114位对应碱基序列时终止转录 D. 图示单链初始序列中共有3个未被甲基化的胞嘧啶 【答案】C 【解析】 【详解】A、转录是以基因的一条链为模板进行的，图中单链能对应相应的氨基酸位置，说明该链能转录形成mRNA，最后翻译形成蛋白质（由相应的氨基酸连接而成），故该基因转录时，图中单链作为转录模板链，A正确； B、对比a链和b链，a链共有3个位置的C被替换为T，符合“未甲基化C→T”的处理结果，因此经处理PCR后的序列为a链，B正确； C、转录终止依赖DNA上的终止子序列，而终止密码子（UAA/UAG/UGA）是翻译过程中终止肽链合成的信号，位于mRNA上，与转录无关。因此，RNA聚合酶的转录过程不会因终止密码子而终止，C错误。 D、由B可知，共有3个胞嘧啶发生了C→T的替换，说明初始序列中有3个未甲基化的胞嘧啶，D正确。 二、多选题（每题3分，少选得1分，错选得0分，共15分） 26. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程，获得的基因DNA可导入大肠杆菌进行表达，字母表示相关物质，数字代表相关过程。下列叙述错误的是（ ） A. a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④需要用逆转录酶 B. 利用蛋白质工程获得的mRNA序列与动物细胞内干扰素mRNA序列不一定相同 C. ①②③表示中心法则中遗传信息流动的部分过程 D. 用蛋白质工程生产干扰素所用的基因表达载体不需要启动子和终止子 【答案】ACD 【解析】 【分析】蛋白质工程的流程是从预期蛋白质功能出发，推测氨基酸序列，进而推导出对应基因的核苷酸序列，此过程属于中心法则的逆向应用；由于密码子具有简并性，推导的 mRNA 序列与动物细胞内原序列可能不同。 【详解】A、分析图可知，a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④是直接通过相应的脱氧核苷酸序列合成基因DNA，不需要逆转录酶，A错误； B、密码子具有简并性，一种氨基酸可能对应几种密码子，所以由氨基酸序列得到的mRNA上的碱基序列不是唯一的，具有多样性，B正确； C、①表示转录，②表示翻译，③表示多肽链的加工过程，其中①②是中心法则中遗传信息流动的部分过程，C错误； D、基因表达载体必须包含启动子、终止子、目的基因和标记基因等，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子是转录终止的信号，缺少启动子和终止子基因无法表达，D错误。 故选ACD。 27. 研究人员以耳朵皮肤成纤维细胞、胎儿皮肤成纤维细胞和卵丘细胞三种细胞分别作为供核细胞进行核移植，研究结果如下表所示。下列说法正确的是（　　） 供核细胞 重构胚数（枚） 卵裂率（%） 囊胚率（%） 孵化率（%） 耳朵皮肤成纤维细胞 39 78.0 19.7 50.0 胎儿皮肤成纤维细胞 33 79.4 35.6 63.9 卵丘细胞 50 85.7 38.0 72.2 A. 从卵巢采集到的卵母细胞，需体外培养到MⅡ期再去核 B. 卵母细胞进行“去核”处理，这里的“核”是指细胞核 C. 激活重构胚时，需要电刺激或乙醇等诱导细胞分裂和发育 D. 三种细胞中，卵丘细胞更适合用作核移植的供核细胞 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、从卵巢采集的卵母细胞未发育成熟，需体外培养到减数第二次分裂中期（MⅡ期），此时卵母细胞的细胞质具备支持细胞核全能性表达的物质，且遗传物质位置靠近第一极体，便于精准去核，A正确； B、MⅡ期的卵母细胞核膜已经解体，不存在完整的细胞核，此时“去核”去除的是MⅡ期的纺锤体-染色体复合物，B错误； C、构建得到的重构胚需要通过物理法（如电刺激）或化学法（如乙醇、钙离子载体等）进行激活，才能启动细胞分裂和后续发育进程，C正确； D、由表格数据可知，卵丘细胞作为供核细胞时，重构胚的卵裂率、囊胚率、孵化率均为三组最高，重构胚发育能力最强，因此三种细胞中卵丘细胞更适合用作核移植的供核细胞，D正确。 28. 百岁兰是一种濒危物种。为研发稳定高效的百岁兰叶片愈伤组织诱导体系，科研人员探究了避光与昼夜节律（16h光照和8h黑暗）对诱导百岁兰叶片愈伤组织的影响，实验结果见下图。相关叙述错误的是（　　） A. 愈伤组织诱导过程中基因发生选择性表达，该过程也可发生基因突变和染色体变异 B. 外植体进行适当的消毒处理后，立即使用蒸馏水清洗2～3次 C. 暗处理和昼夜节律处理所用培养基中均需要添加蔗糖 D. 昼夜节律处理下百岁兰脱分化和再分化的速率更快，愈伤组织生长更好 【答案】BD 【解析】 【详解】A、愈伤组织诱导是脱分化过程，该过程存在基因的选择性表达，细胞进行旺盛的有丝分裂，分裂间期DNA复制时可能发生基因突变，分裂期也可能发生染色体变异，A正确； B、植物组织培养要求全程无菌操作，外植体消毒后需要用无菌水清洗2~3次，蒸馏水未经过灭菌处理，使用其清洗易引入杂菌造成污染，B错误； C、脱分化形成愈伤组织的阶段，细胞没有光合能力，无法自主合成有机物，两种处理的培养基都需要添加蔗糖作为碳源和能源物质，C正确； D、本实验仅探究了愈伤组织诱导（即脱分化阶段）的情况，没有涉及再分化的相关实验操作，无法得出再分化速率更快的结论，D错误。 29. 天然β—淀粉酶由484个氨基酸构成。研究发现，利用PCR技术对天然β—淀粉酶基因进行改造，将该酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺，耐热性明显提升。下列叙述正确的是（　　） A. 引物②中含突变碱基，利用引物②和引物③通过PCR可以获得改造基因 B. 选择正确的引物进行PCR扩增，可以在第三轮循环获得改造后的基因 C. 引物中存在不能与模板结合碱基，所以复性温度可以适当降低 D. 经过N轮循环，可以得到2N-2N个突变基因 【答案】AC 【解析】 【详解】A、PCR扩增引物之间的DNA片段，根据转录的方向和脱氧核苷酸连接在引物的3'端，所以应该选择引物②和③，β-淀粉酶由484个氨基酸构成，目的是将该酶的第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺，引物②是该基因的下游引物，所以在②中进行碱基替换，A正确； B、第一轮扩增获得含引物②的DNA链，第二轮扩增时以该链为模板合成的DNA即为改造后的基因，B错误； C、若引物存在不能与模板结合的碱基，会削弱两者之间的氢键数量和稳定性。适当降低复性温度可增加引物与模板结合的概率，使即使存在错配的引物也能更有效地结合到模板上，避免因温度过高导致引物无法结合而降低扩增效率，C正确； D、经过N轮循环，共有2N个DNA分子，共有三种类型的DNA分子：含最初母链的2个DNA分子，突变基因，以转录的模板链为模板扩增出的只含引物③的子链为模板扩增出的DNA分子（从第二次扩增开始出现，因为每扩增一次就会产生一个以转录的模板链为模板扩增出的只含引物③的子链，所以以后每次扩增该DNA会增加1个，N次扩增后有N-1个），故突变基因DNA数目为2N-2-（N-1）=2N-N-1，D错误。 30. 如图所示为利用基因工程培育出转基因鱼、转基因牛、抗虫棉等的过程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 应用①中，药用蛋白基因需与乳腺蛋白基因的启动子共同构建表达载体 B. 应用②中，可用花粉管通道法将抗虫基因导入棉花细胞 C. 应用③中，将生长激素基因导入鲤鱼受精卵最常用的方法是农杆菌转化法 D. 应用④中，调节因子的作用可能是调控猪的某些器官组织细胞的抗原不表达 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、应用①中，最终是从牛的乳汁中提取出药用蛋白，说明药用蛋白基因需要在牛的乳腺中表达出来，所以药用蛋白基因需要与乳腺蛋白基因的启动子共同构建表达载体，A正确； B、应用②是将抗虫基因转入棉花受体细胞，通常可采用花粉管通道法实现，B正确； C、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的方法，不可用于动物，应用③是将生长激素基因导入动物细胞，通常采用显微注射法，C错误； D、应用④中，最终克隆出的是无免疫排斥反应的猪器官，而免疫排斥现象的发生原因之一是受体免疫系统识别出相应的抗原，因此可推测，应用④中调节因子的作用可能是调控猪的某些器官组织细胞的抗原不表达，以免引发免疫排斥反应，D正确。 三、非选择题（共55分） 31. 2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雌性，在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。多个研究团队试图通过多种技术手段繁育该物种。请回答下列（一）（二）两小题。 （一）一个研究团队试图培育试管北方白犀牛，其主要流程如下图1。 （1）①过程需要对雌性北方白犀牛注射________________，目的是使其超数排卵。利用该技术培育新个体的繁殖方式属于________（有性/无性）繁殖。 （2）胚胎移植过程中，需要对代孕母牛进行同期发情处理的目的是________________ （二）另一个团队试图培育克隆北方白犀牛，其主要流程如下图2。 （3）体外培养动物细胞在使用合成培养基进行细胞培养时，通常需要加入______等天然成分。动物细胞培养所需的气体条件是________________。 （4）取自雌性南方白犀牛的卵母细胞需要去核，在去核操作中常采用的方法是________法。 （5）该团队获得的克隆北方白犀牛的性别为____________（填字母A．雌性B．雄性C．雌性或雄性）。对比两幅图中试管动物和克隆动物的培育过程，二者都必须用到______技术（填字母）。 A．胚胎移植技术 B．基因重组技术 C．核移植技术 D．体外受精技术 【答案】（1） ①. 促性腺激素 ②. 有性 （2）使代孕母牛（受体）与供体的生理状态保持一致，为移植胚胎提供相同的生理环境，保证胚胎正常着床发育  （3） ①. 血清 ②. 95%空气加5%CO2​ （4）显微操作 （5） ①. A ②. A 【解析】 【小问1详解】 为了获得更多的卵母细胞，应该给雌性个体注射促性腺激素，使其超数排卵；试管繁育经过精子和卵细胞两性生殖细胞的结合形成受精卵，因此属于有性生殖。 【小问2详解】 同期发情处理可以使受体代孕母牛和供体的生殖器官生理状态一致，为移植胚胎提供与供体相同的生理环境，保证胚胎成功着床并正常发育。 【小问3详解】 动物细胞培养使用合成培养基时，通常需要添加血清/血浆等天然成分，补充未知的营养需求；动物细胞培养的气体条件为95%空气（满足细胞有氧呼吸）加5%CO2​（维持培养液pH）。 【小问4详解】 体细胞核移植中，卵母细胞去核常用的方法是显微操作法。 【小问5详解】 克隆动物的遗传物质（性别）和供核个体完全一致，供核体细胞来自现存的雌性北方白犀牛，因此克隆个体性别为雌性（A）。试管动物需要经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植，克隆动物需要经过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植，二者共有的必需技术是胚胎移植技术（A）。 32. 现代转基因抗虫作物（如Bt棉花、Bt玉米）主要表达Cry1A类Bt毒蛋白，长期大面积栽种后，多种农业害虫已产生Bt毒蛋白抗性，导致抗虫效果下降。中国农科院团队利用生物信息学与祖先序列重建技术，逆向推算出Cry2A家族在进化早期的祖先基因序列，人工合成该基因并在大肠杆菌中表达，成功获得远古Bt毒蛋白Anc0。该蛋白抗虫谱广、活性高，且与现有Bt蛋白无交互抗性，在抗虫育种中具有重要应用前景。回答下列问题： （1）若已知Anc0蛋白某一活性区域的氨基酸序列为“—甲硫氨酸—脯氨酸—谷氨酸—”，________（填“能”或“不能”）直接准确推导出其编码基因中对应的脱氧核苷酸序列，理由是________。 （2）为获得自身持续合成Anc0蛋白的转基因抗虫棉花，科研人员构建了Anc0基因表达载体（部分结构如图所示）： ①图中启动子的作用是与________结合并发挥驱动基因转录出mRNA的作用，若想要鉴定目的基因是否插入到载体上且确保插入方向正确，可以选用图中的引物______（填序号）组合进行PCR检测。1）S1和R2 2）S2和R3 3）S2和R2 4）S3和R1 若图中Anc0基因的模板链为b链，则引物S2的序列应与Anc0基因的________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列互补。 ②构建Anc0基因表达载体时，常选用两种不同限制酶进行双酶切，选择限制酶时，除考虑目的基因的插入位置外，还需保证酶切后不会破坏表达载体上的________（答2点）。 ③若要获得纯合转基因抗虫棉，可将转基因棉花自交多代，逐代筛选，也可采用________技术快速获得纯系。 （3）有人担心Anc0基因可能通过花粉漂移与近缘野生棉杂交，造成基因污染，为避免该风险，可将Anc0基因导入棉花细胞的________中。 【答案】（1） ①. 不能 ②. 密码子具有简并性，一种氨基酸可以对应多种密码子，且基因存在非编码区 （2） ①. RNA聚合酶 ②. 1、2 ③. b链 ④. 标记基因、启动子（或终止子、复制原点） ⑤. 单倍体育种 （3）线粒体（或叶绿体） 【解析】 【小问1详解】 已知氨基酸序列不能直接推导出准确对应的脱氧核苷酸序列，理由是：密码子具有简并性，一种氨基酸可以对应多种密码子，因此无法确定唯一的脱氧核苷酸序列。 【小问2详解】 ①启动子是RNA聚合酶的结合位点，作用是驱动基因转录出mRNA。要鉴定目的基因插入及方向正确，需要引物分别位于目的基因两端、方向相反可扩增出目的片段，因此选择引物组合S1和 R2 或S2和R3，即1和2。若Anc0基因转录的模板链是b链，则b链方向为3′→5′（从左到右），引物S2延伸方向向右（5′→3′），需要结合模板b链起始，因此引物S2的序列与b链相应区段互补。 ②构建表达载体时，限制酶切割后不能破坏载体的关键元件，除插入位置外，还需保证不破坏标记基因、启动子、终止子或复制原点。 ③快速获得纯合子的技术是单倍体育种，可明显缩短育种年限。 【小问3详解】 因为叶绿体、线粒体基因为细胞质基因，花粉形成过程中几乎不向受精卵传递细胞质，所以为避免目的基因随花粉漂移造成基因污染，可将Anc0基因导入棉花细胞的线粒体或叶绿体中，因此目的基因不会随花粉传递给近缘野生棉，避免基因污染。 33. 已知3-磷酸甘油脱氢酶（GPD）是假丝酵母中甘油合成代谢途径的关键酶，利用某假丝酵母菌株为材料，克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脱氢酶的基因（Gpd）。通过农杆菌介导法，转化假丝酵母野生型菌株，获得转Gpd的重组菌株，进而利用该菌株来生产甘油。 （1）获取目的基因 先用限制酶PstⅠ处理基因组DNA后，连接形成环形DNA，再依据已知序列设计一对引物，通过PCR扩增出该基因的两侧序列，最后进行测序并拼接获得完整基因的序列，如图1： ①在DNA提取液中加入________，使DNA沉淀而析出。在沸水浴条件下，DNA遇______试剂呈蓝色。②通过PCR扩增两侧序列应选择图1中的引物是________________。 ③为确定克隆获得的Gpd基因的准确性，可将获得的基因序列与已建立的________________进行比对。 （2）构建重组DNA分子 ①已知a链为Gpd基因编码链，为保证正确连接，应在Gpd基因编码区上下游分别添加______的限制酶识别序列。 A. ②③ B. ①② C. ③② D. ③① （3）导入、筛选和鉴定重组菌株 ①在超净工作台中的酒精灯火焰旁，取野生型假丝酵母菌种，采用___________方法接种在固体培养基上培养，适时挑选单菌落再接种到液体培养基进行培养。 ②取适量的假丝酵母与农杆菌进行共培养一段时间后，通常要使用抗生素，其目的是杀灭农杆菌，然后在含有___________的选择培养基中筛选，最终获得重组菌株。 ③欲进一步对重组菌株生产甘油能力进行分析，挑取出的重组菌株与___________菌株相比，在发酵中生产甘油的能力增强，培养过程中可定期取样并使用___________工具对菌体进行直接计数，以评估增殖情况。 【答案】（1） ①. 95%冷酒精 ②. 二苯胺 ③. P1和P4 ④. 基因数据库 （2）C （3） ①. 平板划线法##稀释涂布平板法 ②. 腐草霉素 ③. 野生型菌株 ④. 血细胞计数板（和显微镜） 【解析】 【小问1详解】 ①由于DNA不溶于酒精，所以为使DNA沉淀析出，可在DNA提取液中加入体积分数为95%的冷酒精；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色。 ②引物与模板链的3'端结合，因此扩增两侧序列，可以先用相同的限制酶对两侧进行酶切，再用DNA连接酶将两侧进行连接，连接后充当PCR的模板，则应选择的引物是P1和P4。 ③为确定克隆获得的Gpd基因的准确性，可将获得的基因序列与已建立的基因数据库进行对比，若二者相同，则说明克隆获得的Gpd基因准确。 【小问2详解】 为保证正确连接，通常在目的基因的两侧添加两种酶的序列，且切割完的黏性末端不同，①与③切割后的黏性末端相同，因此选择②①或③②添加在编码区上下游引物的5'端，C符合题意，ABD不符合题意。 【小问3详解】 ①为了营造一个无菌环境，避免杂菌污染实验材料，微生物接种应在超净工作台的酒精灯火焰旁进行，平板划线法或稀释涂布平板法是常用的微生物接种方法，这两种方法都可以将菌种分散，最终获得单菌落。 ②质粒的T-DNA区域带有腐草霉素抗性基因(ZeoR)。当农杆菌将T-DNA整合到假丝酵母基因组后，只有成功导入该基因的重组酵母才能在含有腐草霉素的选择培养基上存活，从而筛选出重组菌株。 ③将重组菌株与野生型假丝酵母菌株(对照组)相比，重组菌株过表达Gpd酶，因此发酵生产甘油的能力显著增强，菌体是真菌，所以可使用血细胞计数板（和显微镜）对菌体直接计数，以评估增殖情况。 34. 苯丙酮尿症是单基因遗传病，科学家将正常基因D导入该病患者的细胞，以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒，图乙为含有目的基因D的DNA片段，图丙为重组载体的示意图。AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因，LacZ为蓝色显色基因，其表达产物可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质，使菌落呈蓝色。EcoRⅠ（0.6kb）、PvuⅠ（0.8kb）为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。回答下列问题： （1）基因工程操作的核心步骤是___________。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质粒______，与另外两种质粒相比，其作为载体的优点是_________________________________。 （2）获取目的基因D时，应选择图乙中的限制酶______，对目的基因D所在的DNA进行切割。如果仅知道基因D首尾的部分核苷酸序列，需要根据基因D已知核苷酸序列合成______，以便利用PCR技术扩增目的基因。 （3）将目的基因D和图甲中相应质粒连接后，得到图丙中三种方式，为选出正向连接的重组质粒，使用______对质粒完全酶切后，进行电泳分析，若是正向连接载体，电泳图谱中出现长度为______kb和______kb两条带。 【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. B ③. 有标记基因，复制原点不会被限制酶切割 （2） ①. PvuⅠ ②. 引物 （3） ①. EcoRⅠ ②. 1.2 ③. 5.5 【解析】 【小问1详解】 基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中基因工程的核心是基因表达载体的构建。图中质粒A缺少标记基因，质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制，因此，不能作为目的基因运载体，质粒B中含有AmpR基因和lacZ基因，用和目的基因相同的限制酶切割时，LacZ基因遭到破坏，但有标记基因（AmpR基因），复制原点不会被限制酶切割，故适宜作为载体的是质粒B。 【小问2详解】 分析乙图，目的基因D上有两个PvuⅠ酶切位点和一个EcoRⅠ酶切位点，而EcoRⅠ酶切会破坏目的基因D的结构，因此应选用PvuⅠ酶对其所在的DNA进行切割，利用PCR技术扩增目的基因，需要根据基因D已知核苷酸序列合成引物。 【小问3详解】 基因表达载体上会有两个EcoRⅠ酶的切割位点（一个在目的基因D上，一个在原质粒序列上）一个PvuⅠ酶切位点，因此在基因工程的操作过程中，需要选出正向连接的重组质粒，应使用EcoRⅠ酶切重组质粒（会把基因表达载体切割成两个片段，由于在目的基因D上的切割位点并不是中点，所以正向连接和反向连接切割后得到的片段长度不同），依题意和图甲、乙可知，由于目的基因D的长度为4.0kb，因此用质粒B构建的重组质粒的长度为4.0kb+2.7kb=6.7kb，重组质粒被EcoRⅠ酶完全切割后，出现两个不同长度片段，若是正向连接（目的基因D上的EcoRⅠ酶切位点与质粒B上的EcoRⅠ酶切位点的距离最近），会得到0.2kb（质粒上的EcoRⅠ酶切位点与PvuⅠ酶切位点距离0.8kb-0.6kb）+1.0kb（PvuⅠ酶切位点与目的基因D上EcoRⅠ酶切位点的距离4.0kb-3.0kb）=1.2kb和6.7kb-1.2kb=5.5kb的两个片段。 35. 磷脂酸（PA）是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细胞中PA的动态变化，研究人员利用重叠延伸PCR（重叠链相互搭桥、互为模板而延伸，最终将不同来源的DNA片段拼接起来）将高度专一的PA结合蛋白（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合，构建有效监测细胞PA变化的荧光探针，并测定拟南芥细胞内PA含量。利用重叠延伸PCR获取融合基因的基本过程如图1所示，所用的Ti质粒如图2所示，请回答下列问题： 注：Nco Ⅰ、BamH Ⅰ、Sac Ⅰ、Sal Ⅰ为限制酶酶切位点，启动子1、2属于真核细胞表达系统，Sm+是链霉素抗性基因，Amp+是氨苄青霉素抗性基因，GUS基因编码的酶能将无色物质X-Gluc分解，使植物细胞呈蓝色。 （1）PCR反应体系中需加入______（答两点）、4种脱氧核苷酸、引物、Mg2+、缓冲液等，PCR反应中的每次循环一般分为变性、______、延伸三步。 （2）图1中的PCR1和PCR2不能置于一个PCR体系中同时进行，原因是________________________。为了重叠链顺利延伸，杂交的两条链分别为______（填“a”“b”“c”“d”）。获得融合基因后，用引物1和4继续进行PCR大量扩增该序列。 （3）根据图2中Ti质粒的结构及后续筛选的需要分析，在设计引物1和4时需分别加入限制酶______的识别序列。经过相应酶切处理后，将融合基因与该质粒在DNA连接酶作用下形成重组质粒。 （4）用农杆菌侵染拟南芥后，为了将被侵染的拟南芥细胞进行脱菌处理以及筛选含有融合基因的拟南芥细胞，培养基上需要添加__________________，然后，通过____________技术可培育出完整的转基因拟南芥植株。 （5）通过观测转基因拟南芥根尖细胞中____________，了解PA的分布和含量。 【答案】（1） ①. 模板、耐高温的DNA聚合酶（或TaqDNA聚合酶） ②. 复性 （2） ①. 引物2和引物3中存在互补配对的片段，置于同一反应体系时，它们会发生结合而失去作用 ②. a、d （3）NcoⅠ、BamHⅠ （4） ①. 链霉素、X-Gluc ②. 植物组织培养 （5）绿色荧光点的分布与含量 【解析】 【小问1详解】 PCR反应需要的成分包括：模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、热稳定Taq酶、Mg2+、缓冲液等，PCR的循环步骤为变性→复性→延伸。 【小问2详解】 PCR1的引物2和PCR2的引物3设计了互补的重叠序列，若放在同一PCR体系中，引物2和3会相互结合，无法正常扩增出PABD基因和GFP基因；a链和d链都是5′→3′正向链，3′端有互补重叠序列，能配对搭桥并被酶延伸；其他链方向或末端不匹配，无法重叠延伸。 【小问3详解】 融合基因需插入启动子2与终止子之间的T-DNA区，且要破坏GUS基因便于筛选，因此只能选用NcoⅠ和BamHⅠ，因此引物两端需要分别添加这两种酶的识别序列。 【小问4详解】 农杆菌侵染后，由于T-DNA转移到拟南芥细胞内，不再含有链霉素抗性基因，所以脱菌需要添加链霉素杀死农杆菌；融合基因插入替换了GUS基因，含融合基因的细胞不能表达GUS，结合题目信息，添加X-Gluc可筛选出含目的基因的细胞；植物细胞具有全能性，通过植物组织培养技术可将转基因细胞培育为完整植株。 【小问5详解】 PA结合蛋白与GFP融合表达，PA分布在哪里，探针就结合在哪里，PA含量越高，绿色荧光强度越强，因此通过观察绿色荧光的分布和强度，即可了解PA的分布和含量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $