精品解析：广东省揭阳市普宁市勤建学校2025-2026学年高二下学期5月期中生物试题

勤建学校高二年级下学期第二次调研考试 生物试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共16小题，1-12题每题2分，13-16题每题4分，共40分 1. 果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，下列相关措施正确的是（　　） A. 葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵 B. 果酒发酵过程中温度控制在30～35℃，果醋发酵过程中温度控制在18～30℃ C. 在果醋发酵过程中，要关闭充气口，有利于醋酸菌的代谢 D. 葡萄酒发酵过程中，每隔12h左右拧松瓶盖一次放出CO2 2. 惠州客家糯米酒酿造技艺是广东省非物质文化遗产，其制作流程主要包括浸米、蒸饭、摊凉、拌曲、落缸发酵、压榨、炙烤等步骤。下列叙述正确的是（ ） A. 蒸饭后摊凉，目的是防止高温导致微生物中的蛋白质肽键断裂 B. 拌曲时，加入的酒曲含有的糖化菌能将淀粉分解为葡萄糖 C. 落缸发酵后期，缸内酒精浓度升高促进了酵母菌的种群数量增加 D. 炙烤时，使酒液保持90℃ 1～2小时，可彻底杀灭其中的微生物 3. 科研人员为统计牛瘤胃中纤维素分解菌的数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌，进行了如下实验。平板①、②、③菌落数分别为60、63、66个，刚果红试剂能与纤维素形成红色复合物。下列叙述错误的是（ ） A. 为了挑选出目的菌，应提供无氧环境 B. 该牛瘤胃中纤维素分解菌的密度约为3.15×107个/mL C. 从菌落乙中更有可能得到高效分解纤维素的目的菌 D. 上述实验用到的各平板中，纤维素是唯一的碳源 4. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。如图列举了几项技术成果。据此分析，下列相关叙述错误的是（ ） A. 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 B. 经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致 C. 胚胎移植前进行胚胎分割，能提高胚胎利用率 D. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良 5. 甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 B. 通过路径一获得脱毒苗时，应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体 C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物，在整个生命过程中一直通过代谢产生 D. 获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和5%CO2环境条件下 6. 下图表示某哺乳动物胚胎的早期发育过程，a～c表示相关过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示相关阶段。下列相关叙述正确的是（　　） A. 过程a表示卵裂，该时期细胞数量和体积不断增加，有机物的含量减少 B. Ⅰ阶段形成的致密细胞团，形似桑葚，称为桑葚胚 C. 过程b细胞逐渐分化，Ⅱ阶段出现内胚层、中胚层和外胚层等结构 D. Ⅲ阶段，随着胚胎逐步扩大，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，该过程叫做孵化 7. 关于生物技术与工程中的“分离”操作，下列叙述错误的是（　　） A. 利用以尿素为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌 B. 电泳分离DNA片段的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等因素有关 C. 平板划线法可通过连续划线稀释微生物，从而分离获得单菌落 D. 借助标记基因可以筛选并分离出转基因生物培育成功的个体 8. 某小组进行“DNA粗提取与鉴定”实验，部分流程如图所示。下列有关该实验操作及原理的叙述，正确的是（ ） A. 获取的研磨液经图示前半部分操作后取沉淀物倒入烧杯中备用 B. 倒入95%的常温酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物 C. 将提取的DNA直接加入二苯胺试剂中水浴加热即可观察到蓝色现象 D. DNA不溶于酒精，且在不同浓度的NaCl溶液中溶解度存在差异 9. 20世纪70年代以后，一大批生物技术成果进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用，甚至利用分子遗传学等知识和技术把改造生命的幻想变成现实。生物技术的发展在造福人类的同时也可能带来潜在的危害。下列有关生物技术的安全性与伦理问题的描述，正确的是（ ） A. 将目的基因导入叶绿体基因组可以有效地防止基因污染 B. 经济、文化和伦理道德观念的不同不会影响人们对转基因技术的看法 C. 生殖性克隆和治疗性克隆的结果本质是相同的，都不会面临伦理问题 D. 人体不会对转基因技术制造的具有超强的传染性和致病性的新型病原体产生免疫反应 10. 引物是PCR反应体系的重要的组分，下图为某目的基因的两端的部分碱基序列，下列选项中的短单链核酸，哪个为扩增该目的基因的最佳的引物（　　） 目的基因的两端的部分序列： a链：5'—ATGCCCAAGATCCGTCA…………GAACAC—3' b链：3'—TACGGGTTCTAGGCAGT…………CTTGTG—5' A. 5'—ATGCCCAAGATCCGTCAGATC………GAACAC—3' B. 5'—ATGCCCAAGATCCGTCAGATC—3' C. 5'—ATGCCCAAGATCCGTCATCTTGGG—3' D. 3'—TACGGGTTCTAGGCAGTCTTA—5' 11. 基因工程、发酵工程等现代生物技术广泛应用于农牧业、医药卫生和食品工业等方面。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 利用发酵工程生产的微生物农药，可用于病虫害的化学防治 B. 采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到单细胞蛋白 C. 通过转入乙肝病毒抗原基因的酵母菌发酵生产乙肝疫苗 D. 通过导入肠乳糖酶基因的奶牛分泌出乳糖含量低的乳汁 12. 2012年6月29日，中国首例设计婴儿诞生。这个婴儿的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，患有重度地中海贫血，为了再生一个健康的孩子，用他的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关说法不合理的是（ ） A. “设计试管婴儿”利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等 B. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”均为有性生殖 C. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但二者选择的目的不同 D. 设计婴儿性别是“设计试管婴儿”的第一步 13. 如图是利用基因工程技术生产疫苗的部分过程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶。下列有关说法正确的是（ ） A. 天然质粒就可以直接作为基因工程的载体 B. 图示中构建基因表达载体时需用到EcoRⅠ、SmaⅠ两种限制性内切核酸酶 C. 一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列并在特定的位点切割 D. 卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 14. 为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图。下列相关说法正确的是（　　） A. ①和②过程必需的酶分别是RNA聚合酶和Taq酶 B. 超表达载体中应含有四环素抗性基因作为标记基因 C. 将超表达载体导入红豆杉细胞的方法是农杆菌转化法 D. 改造的红豆杉细胞需组织培养至完整植株再进行紫杉醇提取 15. 某夫妇因输卵管堵塞采用试管婴儿技术助孕，下图是试管婴儿技术的主要流程图。下列相关分析正确的是（ ） A. 女方口服促性腺激素，促进多个卵泡同时发育，增加取卵数量 B. 将受精卵置于CO2培养箱中培养，CO2可维持培养液的pH稳定 C. 可取囊胚的内细胞团，通过基因检测或染色体检测进行遗传病筛查 D. 胚胎移植到女方子宫内后需使用免疫抑制剂以减弱免疫排斥反应 16. 基因工程中，使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象，可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图，将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是（　　） 注：LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶，X-gal会被β-半乳糖苷酶分解，产生蓝色产物。 A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上，菌落颜色为白色 B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段 C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体，可判断CDS片段的连接方向 D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体，可得到2个长度的DNA片段 二、非选择题：本题共4小题，共60分 17. 阅读下列关于能源、环境和农业生产方面的材料，回答相关问题： 材料I：随着能源和环境问题日益严峻，利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。某兴趣小组通过实验分离出能分解纤维素的微生物。 （1）为了筛选出分解纤维素的微生物，实验小组尝试从收割后的小麦田里取样，配制以纤维素为唯一碳源的______（填“选择”或“鉴别”）培养基。配制好的培养基需_______灭菌。 （2）若要对培养的细菌计数，则需要用________法进行接种，当样品的稀释度足够高时，培养一段时间后，可根据________初步鉴定并挑取产纤维素酶菌株。 材料Ⅱ：尿素是一种重要的农业氮肥，但尿素并不能直接被农作物吸收，只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数的过程如图所示。 （3）图中培养基应以__________为唯一氮源。该琼脂培养基倒平板时需等待培养基冷却后倒过来放置，原因是__________。 （4）某同学选取5个培养皿进行实验，其中1个不进行涂布或者用无菌水涂布平板，目的是_______；接种其余4个培养皿，一段时间后4个培养皿中分别长出了54、46、50、24个菌落，根据实验结果，该1g土壤样本中约有分解尿素的细菌____________个。培养基表面生长的是单菌落，运用这种方法统计的结果往往比实际值偏小的原因是______。 18. 中山大学眼科中心主任葛坚领导的研究小组培育成了猴鼠嵌合体——“猴鼠”，期待将成果用于人体角膜等组织或器官的移植。 （1）步骤①过程中体外培养皮肤干细胞时，培养液需要定期更换的目的是________。将培养得到的皮肤干细胞注入到小鼠囊胚的________部位，最终培养成组织或器官。 （2）步骤②是胚胎工程中的________技术。实验中雌鼠和代孕母鼠需进行同期发情处理的原因是________。 （3）在体外受精前精子需进行________，卵母细胞要发育到________期才能与精子进行受精作用。该时期的卵母细胞可作为动物细胞核移植的受体细胞，通过________方法去核，所谓的“核”是指________。受精的标志是________。 （4）人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和________。研究发现猴鼠嵌合体器官可替代人体器官，但其表面抗原决定簇仍可引发排异。科学家通过导入调节因子改造嵌合体基因组，成功抑制排异反应。推测导入调节因子的作用是________。 19. N蛋白是牛冠状病毒（BCoV）蛋白中表达量最高的蛋白，它可以诱导机体产生抗病毒免疫应答，因此是早期快速诊断、疫苗研发的关键候选蛋白。为制备抗N蛋白的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。回答下列问题： 注：图中限制酶的识别序列和切割位点为：BamHI：5′-G↓GATCC-3′，EcoRI：5'-G↓AATTC-3′，SalI：5'-G↓TCGAC=3'。 （1）根据BCoV扩增的全基因组毒株提取的mRNA________出的DNA为模板，以该DNA为模板通过PCR扩增合成目的基因片段，PCR中添加引物的作用是________。PCR扩增产物用________鉴定。 （2）制备引物时需在引物A和B的________端（填“5'”或“3'”）分别添加________（填限制酶）的识别序列，该片段扩增4次循环，需要消耗引物________个。已知N蛋白基因非模板链的碱基序列为5'-TTTAAAGGG…-3'，写出N蛋白基因上游引物的12个碱基序列：5'-________-3'。 （3）构建基因表达载体：启动子的作用是________。 （4）过程②将目的基因导入骨髓瘤细胞的方法是________，过程③中利用选择培养基筛选时，________细胞都会死亡。 （5）图中过程④可通过体内（或体外）培养获得大量抗N蛋白单克隆抗体。与传统的从血浆中提取的抗体相比，抗N蛋白单克隆抗体的优点是________。 20. 天然胰岛素制剂易形成二聚体或六聚体，皮下注射后往往需要经历逐渐解聚的过程，这在一定程度上延缓了其疗效。科研人员研制出了速效胰岛素，研发流程如图所示。回答下列问题： （1）据图可知，速效胰岛素的研发流程遵循蛋白质工程的基本思路，即从预期的蛋白质功能出发→_________→_________→_________→获得所需要的蛋白质。速效胰岛素的生产过程遵循_________法则。 （2）研制速效胰岛素的过程中，科研人员的直接操作对象是____________。在大肠杆菌中表达的新的胰岛素_________（填“有”或“没有”）生物活性，理由是__________。 （3）若想通过乳腺生物反应器来实现速效胰岛素的批量生产，则需要将新的胰岛素基因与_________等调控元件重组在一起，用___________的方法，导入哺乳动物如羊的受精卵中，培育出转基因动物，待其进入泌乳期，其乳汁中即含速效胰岛素。 （4）若要比较速效胰岛素和天然胰岛素的疗效差异，请以糖尿病模型鼠为实验材料，简要写出实验设计思路：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 勤建学校高二年级下学期第二次调研考试 生物试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共16小题，1-12题每题2分，13-16题每题4分，共40分 1. 果酒和果醋制作过程中，发酵条件的控制至关重要，下列相关措施正确的是（　　） A. 葡萄汁要装满发酵瓶，造成无氧环境，有利于发酵 B. 果酒发酵过程中温度控制在30～35℃，果醋发酵过程中温度控制在18～30℃ C. 在果醋发酵过程中，要关闭充气口，有利于醋酸菌的代谢 D. 葡萄酒发酵过程中，每隔12h左右拧松瓶盖一次放出CO2 【答案】D 【解析】 【详解】A、葡萄汁装入发酵瓶时需要留有约1/3的空间，既可以为酵母菌初期有氧呼吸提供氧气，使其快速繁殖，也能避免发酵过程中发酵液膨胀溢出，A错误； B、果酒发酵的适宜温度为18～30℃，果醋发酵的适宜温度为30～35℃，B错误； C、醋酸菌是好氧细菌，果醋发酵过程中需要打开充气口持续通入无菌空气，关闭充气口会导致醋酸菌缺氧死亡，无法完成醋酸发酵，C错误； D、葡萄酒发酵过程中酵母菌进行无氧呼吸会产生大量CO₂，每隔12h左右拧松瓶盖可以释放CO₂，避免瓶内压强过高发生爆裂，同时可减少杂菌进入污染发酵液的概率，D正确。 2. 惠州客家糯米酒酿造技艺是广东省非物质文化遗产，其制作流程主要包括浸米、蒸饭、摊凉、拌曲、落缸发酵、压榨、炙烤等步骤。下列叙述正确的是（ ） A. 蒸饭后摊凉，目的是防止高温导致微生物中的蛋白质肽键断裂 B. 拌曲时，加入的酒曲含有的糖化菌能将淀粉分解为葡萄糖 C. 落缸发酵后期，缸内酒精浓度升高促进了酵母菌的种群数量增加 D. 炙烤时，使酒液保持90℃ 1～2小时，可彻底杀灭其中的微生物 【答案】B 【解析】 【详解】A、高温会使微生物的蛋白质空间结构被破坏而变性失活，但不会断裂肽键，摊凉的目的是防止高温杀死酒曲中的功能微生物，A错误； B、糯米的主要成分为淀粉，酒曲中的糖化菌可合成淀粉酶，将淀粉分解为葡萄糖，为后续酵母菌发酵提供底物，B正确； C、酒精对酵母菌有毒害作用，发酵后期酒精浓度升高会抑制酵母菌的繁殖，甚至导致酵母菌死亡，其种群数量会下降，C错误； D、90℃处理1~2小时仅能杀死大部分微生物，无法杀灭芽孢和孢子，不能实现彻底灭菌，D错误。 3. 科研人员为统计牛瘤胃中纤维素分解菌的数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌，进行了如下实验。平板①、②、③菌落数分别为60、63、66个，刚果红试剂能与纤维素形成红色复合物。下列叙述错误的是（ ） A. 为了挑选出目的菌，应提供无氧环境 B. 该牛瘤胃中纤维素分解菌的密度约为3.15×107个/mL C. 从菌落乙中更有可能得到高效分解纤维素的目的菌 D. 上述实验用到的各平板中，纤维素是唯一的碳源 【答案】C 【解析】 【详解】A、牛瘤胃是无氧环境，其中的纤维素分解菌为厌氧微生物，培养时需要无氧环境，A正确； B、微生物计数公式：每毫升样品中的菌落数=（平板上的平均菌落数÷涂布体积）×稀释倍数=（60+63+66）÷3÷0.2×105=3.15×107个/mL，B正确； C、刚果红染液的鉴别原理：刚果红能与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，复合物消失，会在菌落周围出现透明圈。透明圈越大，说明该菌株分解纤维素的能力越强。从图中可见，菌落甲的透明圈明显大于菌落乙，因此菌落甲更可能是高效分解纤维素的目的菌，C错误； D、筛选纤维素分解菌需要使用选择培养基，其原理是：以纤维素作为唯一碳源，只有能分解纤维素的微生物可以生长繁殖，不能分解纤维素的微生物因缺乏碳源而无法生长，从而达到筛选目的，因此上述实验用到的各平板中，纤维素是唯一的碳源，D正确。 4. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。如图列举了几项技术成果。据此分析，下列相关叙述错误的是（ ） A. 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 B. 经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体保持一致 C. 胚胎移植前进行胚胎分割，能提高胚胎利用率 D. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良 【答案】B 【解析】 【详解】A、胚胎移植的实质，是将早期胚胎从供体的生理环境，转移到受体相同的生理环境中继续发育，也就是 “在相同生理环境条件下空间位置的转移”，A正确； B、胚胎移植中，受体只是提供胚胎发育的 “场所”，并不会改变胚胎的遗传物质： 试管动物的遗传物质来自供体的精子和卵子； 克隆动物的遗传物质主要来自供体的细胞核； 转基因动物的遗传物质来自供体（含目的基因）。 后代的遗传特性与受体完全无关，只和胚胎本身的遗传物质保持一致，B错误； C、胚胎分割技术可以将一枚胚胎分成多份，移植后获得同卵多胎，相当于把 1 个胚胎变成多个可移植的胚胎，直接提高了胚胎的利用率，C正确； D、③转基因动物，可以通过②克隆技术（核移植），将含目的基因的细胞作为核供体，实现转基因动物的无性繁殖、扩大化生产； ①试管动物、②克隆动物，都可以通过③转基因技术，导入特定的目的基因，实现性状改良（比如让奶牛乳汁含药用蛋白），D正确。 5. 甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 B. 通过路径一获得脱毒苗时，应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体 C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物，在整个生命过程中一直通过代谢产生 D. 获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和5%CO2环境条件下 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株，不能体现植物细胞的全能性，A错误； B、因为茎尖一般不含病毒或含病毒极少，选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体可以获得脱毒苗，B正确； C、黄酮属于植物体产生的次生代谢物，次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行，C错误； D、获得愈伤组织的过程即植物组织培养脱分化过程，一般保持在无菌、无毒环境条件下，但5% CO2环境条件主要用于动物细胞培养，维持培养液的pH等，植物组织培养脱分化形成愈伤组织通常不需要5% CO2环境，D错误。 故选B。 6. 下图表示某哺乳动物胚胎的早期发育过程，a～c表示相关过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示相关阶段。下列相关叙述正确的是（　　） A. 过程a表示卵裂，该时期细胞数量和体积不断增加，有机物的含量减少 B. Ⅰ阶段形成的致密细胞团，形似桑葚，称为桑葚胚 C. 过程b细胞逐渐分化，Ⅱ阶段出现内胚层、中胚层和外胚层等结构 D. Ⅲ阶段，随着胚胎逐步扩大，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，该过程叫做孵化 【答案】B 【解析】 【详解】A、过程a是卵裂期：细胞数量不断增加，但胚胎总体积基本不变；细胞呼吸消耗有机物，因此有机物含量减少，A错误； B、Ⅰ阶段是桑葚胚，由32个左右的细胞组成，是致密的细胞团，形似桑葚，因此称为桑葚胚，B正确； C、过程b是桑葚胚→囊胚，Ⅱ阶段是囊胚，仅分化为内细胞团和滋养层；内胚层、中胚层、外胚层是Ⅲ阶段（原肠胚）的结构，不是囊胚的结构，C错误； D、孵化发生在囊胚阶段：囊胚扩大，透明带破裂，胚胎从透明带中伸展出来；Ⅲ阶段已经是原肠胚，孵化在Ⅲ阶段之前完成，D错误。 7. 关于生物技术与工程中的“分离”操作，下列叙述错误的是（　　） A. 利用以尿素为唯一氮源的选择培养基，可以从土壤中分离出分解尿素的细菌 B. 电泳分离DNA片段的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等因素有关 C. 平板划线法可通过连续划线稀释微生物，从而分离获得单菌落 D. 借助标记基因可以筛选并分离出转基因生物培育成功的个体 【答案】D 【解析】 【详解】A、以尿素为唯一氮源的选择培养基中，只有能合成脲酶分解尿素的细菌可利用尿素作为氮源生长，其他微生物因缺乏氮源无法存活，因此可以从土壤中分离出分解尿素的细菌，A正确； B、电泳分离DNA片段时，凝胶浓度决定凝胶孔径大小，DNA分子的大小、构象会影响其在电场中的移动阻力，上述因素都会影响DNA的迁移速率，B正确； C、平板划线法通过连续划线将聚集的菌种逐步稀释分散，最终可在划线末端得到由单个微生物繁殖形成的单菌落，实现微生物的分离纯化，C正确； D、标记基因仅能筛选出导入了基因表达载体的受体个体，无法判断目的基因是否完成表达、是否获得预期性状，因此不能直接分离出转基因培育成功的个体，还需进一步开展目的基因的检测与鉴定，D错误。 8. 某小组进行“DNA粗提取与鉴定”实验，部分流程如图所示。下列有关该实验操作及原理的叙述，正确的是（ ） A. 获取的研磨液经图示前半部分操作后取沉淀物倒入烧杯中备用 B. 倒入95%的常温酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物 C. 将提取的DNA直接加入二苯胺试剂中水浴加热即可观察到蓝色现象 D. DNA不溶于酒精，且在不同浓度的NaCl溶液中溶解度存在差异 【答案】D 【解析】 【详解】A、获取的研磨液应取上清液倒入烧杯中备用，A错误； B、倒入95%的预冷酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物，B错误； C、将提取的DNA加入2mol/L的NaCl溶液中，再向其中加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下可观察到蓝色现象，C错误； D、DNA 不溶于酒精，而细胞中的某些蛋白质溶于酒精，因此可用冷酒精析出 DNA，实现与蛋白质的分离；在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同：在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在 ‌2 mol/L NaCl‌ 溶液中，DNA溶解度最大，这是DNA粗提取实验的核心原理之一，D正确。 9. 20世纪70年代以后，一大批生物技术成果进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用，甚至利用分子遗传学等知识和技术把改造生命的幻想变成现实。生物技术的发展在造福人类的同时也可能带来潜在的危害。下列有关生物技术的安全性与伦理问题的描述，正确的是（ ） A. 将目的基因导入叶绿体基因组可以有效地防止基因污染 B. 经济、文化和伦理道德观念的不同不会影响人们对转基因技术的看法 C. 生殖性克隆和治疗性克隆的结果本质是相同的，都不会面临伦理问题 D. 人体不会对转基因技术制造的具有超强的传染性和致病性的新型病原体产生免疫反应 【答案】A 【解析】 【详解】A、叶绿体基因组属于细胞质基因，植物花粉中的精子几乎不含细胞质，因此将目的基因导入叶绿体基因组后，目的基因不会随花粉传播扩散到其他植物，可有效防止基因污染，A正确； B、经济发展水平、文化背景、伦理道德观念的不同，会导致不同人群对转基因技术的安全性、应用价值等方面的看法存在较大差异，B错误； C、生殖性克隆的目的是培育完整个体（克隆人），严重违反人类伦理道德，我国明令禁止；治疗性克隆的目的是获取可用于疾病治疗的干细胞、组织或器官，二者本质不同，且生殖性克隆面临严重的伦理争议，C错误； D、转基因技术制造的新型病原体本质属于抗原，进入人体后会被免疫系统识别并引发免疫反应，因为该病原体传染性、致病性较强，可能出现免疫反应不足以清除病原体的情况，D错误。 10. 引物是PCR反应体系的重要的组分，下图为某目的基因的两端的部分碱基序列，下列选项中的短单链核酸，哪个为扩增该目的基因的最佳的引物（　　） 目的基因的两端的部分序列： a链：5'—ATGCCCAAGATCCGTCA…………GAACAC—3' b链：3'—TACGGGTTCTAGGCAGT…………CTTGTG—5' A. 5'—ATGCCCAAGATCCGTCAGATC………GAACAC—3' B. 5'—ATGCCCAAGATCCGTCAGATC—3' C. 5'—ATGCCCAAGATCCGTCATCTTGGG—3' D. 3'—TACGGGTTCTAGGCAGTCTTA—5' 【答案】B 【解析】 【详解】A、引物过长，与DNA母链长度完全相同或互补，不适合用于引物，A错误； B、引物长度为21个核苷酸，且与DNA的a链的碱基序列相同，则与另一条链b链互补配对，该引物的方向为与DNA的b链的3'端互补配对，B正确； C、左起第4到第11个碱基CCCAAGAT与后面的碱基ATCTTGGG互补，该引物可发生自身环化，C错误； D、该引物与目的基因的b链的碱基序列相同，与a链的5'端互补，方向不对，新合成的子链应该由引物的5'端向3'端延伸，引物应与DNA的母链的3'端互补配对，D错误。 11. 基因工程、发酵工程等现代生物技术广泛应用于农牧业、医药卫生和食品工业等方面。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 利用发酵工程生产的微生物农药，可用于病虫害的化学防治 B. 采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到单细胞蛋白 C. 通过转入乙肝病毒抗原基因的酵母菌发酵生产乙肝疫苗 D. 通过导入肠乳糖酶基因的奶牛分泌出乳糖含量低的乳汁 【答案】A 【解析】 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A 、利用发酵工程生产的微生物农药，可用于病虫害的生物防治，而不是化学防治，A 错误；’ B 、单细胞蛋白是通过发酵获得的微生物菌体，例如细菌、酵母菌等。这些微生物含有丰富的蛋白质，可以作为食品或饲料的蛋白质来源。采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到单细胞蛋白，B 正确； C 、通过转入乙肝病毒抗原基因的酵母菌，会合成病毒的抗原，可生产乙肝疫苗，C 正确； D 、通过导入肠乳糖酶基因的奶牛，可以合成肠乳糖酶，分泌出乳糖含量低的乳汁，D 正确。 故选A。 12. 2012年6月29日，中国首例设计婴儿诞生。这个婴儿的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，患有重度地中海贫血，为了再生一个健康的孩子，用他的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关说法不合理的是（ ） A. “设计试管婴儿”利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等 B. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”均为有性生殖 C. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但二者选择的目的不同 D. 设计婴儿性别是“设计试管婴儿”的第一步 【答案】D 【解析】 【分析】1.试管婴儿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，再经移植后产生后代的技术。 2.设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术。 【详解】A、“设计试管婴儿”是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些设计，当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育，所以“设计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等，A正确； B、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均是由受精卵发育形成，均为有性生殖，B正确； C、试管婴儿对胚胎检测的目的是质量检查，而设计试管婴儿对胚胎检测的目的是进行遗传学检测，以获得性状符合人们要求的胚胎，所以“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但二者选择的目的不同，C正确； D、“设计试管婴儿”不一定非要考虑性别，且设计试管婴儿性别会引起性别比例失调，违背伦理道德，D错误。 故选D。 13. 如图是利用基因工程技术生产疫苗的部分过程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶。下列有关说法正确的是（ ） A. 天然质粒就可以直接作为基因工程的载体 B. 图示中构建基因表达载体时需用到EcoRⅠ、SmaⅠ两种限制性内切核酸酶 C. 一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列并在特定的位点切割 D. 卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序：主要包括四个基本步骤，提取目的基因、目的基因与载体连接、将与目的基因连接的载体导入受体细胞、目的基因的表达与检测。 （1）提取目的基因：目的基因是人们所需要转移或改造的基因，获取目的基因是实施基因工程的第一步； （2）目的基因与载体连接：用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程； （3）将与目的基因连接的载体导入受体细胞：常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径； （4）目的基因的表达与检测：目的基因导入受体细胞后，还需要经过目的基因的表达和检测。只有目的基因在受体细胞中稳定表达，才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。 【详解】A、天然质粒不能直接作为基因工程的载体，需要进行改造，如添加合适的标记基因等，A错误； B、用SmaⅠ切割会破坏抗原基因，所以构建基因表达载体时不能用SmaⅠ，应该用EcoRⅠ、PstⅠ，B错误； C、一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的脱氧核糖核苷酸序列并在特定的位点切割，不是核糖核苷酸序列，C错误； D、卡那霉素抗性基因作为标记基因，其存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来，因为含有重组质粒的细胞具有卡那霉素抗性，能在含卡那霉素的培养基上生长，D正确。 故选D。 14. 为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图。下列相关说法正确的是（　　） A. ①和②过程必需的酶分别是RNA聚合酶和Taq酶 B. 超表达载体中应含有四环素抗性基因作为标记基因 C. 将超表达载体导入红豆杉细胞的方法是农杆菌转化法 D. 改造的红豆杉细胞需组织培养至完整植株再进行紫杉醇提取 【答案】C 【解析】 【详解】A、①为逆转录过程，需要逆转录酶的催化，②为PCR扩增过程，需要使用Taq酶（DNA聚合酶），A错误； B、图中显示可用潮霉素筛选成功导入目的基因的红豆杉细胞，据此推测超表达载体中含有的标记基因是潮霉素抗性基因，B错误； C、图中出现了农杆菌，说明将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法，C正确； D、工厂化生产紫杉醇属于细胞产物的获得，只需要培养至愈伤组织阶段即可，D错误。 15. 某夫妇因输卵管堵塞采用试管婴儿技术助孕，下图是试管婴儿技术的主要流程图。下列相关分析正确的是（ ） A. 女方口服促性腺激素，促进多个卵泡同时发育，增加取卵数量 B. 将受精卵置于CO2培养箱中培养，CO2可维持培养液的pH稳定 C. 可取囊胚的内细胞团，通过基因检测或染色体检测进行遗传病筛查 D. 胚胎移植到女方子宫内后需使用免疫抑制剂以减弱免疫排斥反应 【答案】B 【解析】 【分析】试管婴儿是指分别将卵子与精子取出后，置于试管内使其受精，再将早期胚胎移植回母体子宫内发育成胎儿。 【详解】A、促性腺激素的本质是蛋白质（多肽），口服会被分解而失去作用，A错误； B、动物细胞培养液中通常含有碳酸盐缓冲体系，CO2溶解在培养液中会形成碳酸，通过碳酸盐缓冲体系维持培养液的pH稳定，B正确； C、通过基因检测或染色体检测进行遗传病筛查时，取样部位是滋养层，C错误； D、一般情况下，受体子宫不会对外来胚胎发生免疫排斥反应，故胚胎移植后不需要使用免疫抑制剂，D错误。 故选B。 16. 基因工程中，使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象，可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图，将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是（　　） 注：LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶，X-gal会被β-半乳糖苷酶分解，产生蓝色产物。 A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上，菌落颜色为白色 B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段 C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体，可判断CDS片段的连接方向 D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体，可得到2个长度的DNA片段 【答案】D 【解析】 【详解】A、目的基因插入LacZ基因的SacⅡ位点后，LacZ被插入而导致LacZ失活，进而无法表达出有活性的β−半乳糖苷酶，不能分解X−gal产生蓝色物质，因此含重组载体的菌落为白色，A正确； B、单个限制酶酶切可能出现重复插入目的基因的情况，若插入2个CDS，重组载体总长度为4.2+2.6×2=9.4kb；载体仅含1个PstⅠ位点，CDS无 𝑃𝑠𝑡 Ⅰ位点，因此酶切后得到1条长度为9.4kb的线性片段，存在这种可能性，B正确； C、PstⅠ位于载体上紧邻 SacⅡ，若CDS插入方向不同，EcoRⅠ距离PstⅠ的长度分别为 0.5 kb和 2.1 kb，双酶切后得到的片段长度不同，因此可以判断连接方向，C正确； D、插入1个CDS的重组载体，共含有2个SacⅡ位点（CDS两端）和1个EcoRⅠ位点（CDS内部），共3个酶切位点，环状DNA经3个切点酶切后，会得到3个不同长度的DNA片段（0.5 kb、2.1 kb、4.2 kb），插入多个CDS会得到更多长度的片段，不可能只得到2个长度的片段，D错误。 二、非选择题：本题共4小题，共60分 17. 阅读下列关于能源、环境和农业生产方面的材料，回答相关问题： 材料I：随着能源和环境问题日益严峻，利用纤维素酶降解秸秆生产燃料乙醇，对缓解全球能源危机有着重大意义。某兴趣小组通过实验分离出能分解纤维素的微生物。 （1）为了筛选出分解纤维素的微生物，实验小组尝试从收割后的小麦田里取样，配制以纤维素为唯一碳源的______（填“选择”或“鉴别”）培养基。配制好的培养基需_______灭菌。 （2）若要对培养的细菌计数，则需要用________法进行接种，当样品的稀释度足够高时，培养一段时间后，可根据________初步鉴定并挑取产纤维素酶菌株。 材料Ⅱ：尿素是一种重要的农业氮肥，但尿素并不能直接被农作物吸收，只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后，才能被植物利用。某课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数的过程如图所示。 （3）图中培养基应以__________为唯一氮源。该琼脂培养基倒平板时需等待培养基冷却后倒过来放置，原因是__________。 （4）某同学选取5个培养皿进行实验，其中1个不进行涂布或者用无菌水涂布平板，目的是_______；接种其余4个培养皿，一段时间后4个培养皿中分别长出了54、46、50、24个菌落，根据实验结果，该1g土壤样本中约有分解尿素的细菌____________个。培养基表面生长的是单菌落，运用这种方法统计的结果往往比实际值偏小的原因是______。 【答案】（1） ①. 选择 ②. 高压蒸汽 （2） ①. 稀释涂布平板 ②. 菌落的特征 （3） ①. 尿素 ②. 防止皿盖上的水珠滴落在培养基上，造成污染 （4） ①. 检测培养基是否被污染 ②. 5×109 ③. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 【解析】 【小问1详解】 为了筛选出分解纤维素的微生物，实验小组尝试从收割后的小麦田里取样，配制以纤维素为唯一碳源，原则上，只有能分解纤维素的微生物才能在该培养基上生存和繁殖，因此属于选择培养基，配制好的培养基需高压蒸汽灭菌。 【小问2详解】 若要对培养的细菌计数，则需要用稀释涂布平板法，该接种方法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养一段时间后，可根据菌落的特征（或菌落的形状、大小、颜色等）初步鉴定并挑取产纤维素酶菌株。 【小问3详解】 由题干信息“课题小组从土壤中分离能够分解尿素的细菌并进行计数”可知，培养基应以尿素为唯一氮源。琼脂培养基倒平板时需等待培养基冷却后倒过来放置，原因是防止皿盖上的水珠滴落在培养基上，造成污染（避免培养基中的水分过快挥发）。 【小问4详解】 选取5个培养皿进行实验，其中1个不进行涂布或者用无菌水涂布平板，目的是检测培养基是否被污染。一般选择菌落数为30~300的平板进行计数，选择54、46、50菌落数，则培养皿上生长菌落的平均值为（54+46+50）÷3=50；由于锥形瓶中是在1g土壤中加入99mL无菌水，相当于稀释了102，故⑤试管的稀释倍数为107，所以1g土壤样本中约有分解尿素的细菌50÷0.1 × 107=5×109个。培养基表面生长的是单菌落，运用这种方法统计的结果往往比实际值偏小的原因是当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 18. 中山大学眼科中心主任葛坚领导的研究小组培育成了猴鼠嵌合体——“猴鼠”，期待将成果用于人体角膜等组织或器官的移植。 （1）步骤①过程中体外培养皮肤干细胞时，培养液需要定期更换的目的是________。将培养得到的皮肤干细胞注入到小鼠囊胚的________部位，最终培养成组织或器官。 （2）步骤②是胚胎工程中的________技术。实验中雌鼠和代孕母鼠需进行同期发情处理的原因是________。 （3）在体外受精前精子需进行________，卵母细胞要发育到________期才能与精子进行受精作用。该时期的卵母细胞可作为动物细胞核移植的受体细胞，通过________方法去核，所谓的“核”是指________。受精的标志是________。 （4）人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和________。研究发现猴鼠嵌合体器官可替代人体器官，但其表面抗原决定簇仍可引发排异。科学家通过导入调节因子改造嵌合体基因组，成功抑制排异反应。推测导入调节因子的作用是________。 【答案】（1） ①. 清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 ②. 内细胞团 （2） ①. 胚胎移植 ②. 使供体和受体具有相同的生理变化 （3） ①. 获能处理 ②. MII##减数分裂Ⅱ中期 ③. 显微操作 ④. 纺锤体-染色体复合物 ⑤. 观察到2个极体##观察到雌雄原核 （4） ①. 免疫排斥 ②. 抑制抗原决定簇基因的表达 【解析】 【小问1详解】 动物细胞培养需要定期更换培养液的目的是清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。将皮肤干细胞注入到小鼠囊胚的内细胞团部位，最终培养成组织或器官。 【小问2详解】 由图可知，步骤②是胚胎工程中的胚胎移植技术。实验中雌鼠和代孕母鼠需进行同期发情处理使供体和受体具有相同的生理变化，有利于胚胎的生存和发育。 【小问3详解】 因为刚排出的精子不具备受精能力，所以在体外受精前精子需进行获能处理。获能的精子与发育到MII（或减数分裂Ⅱ中期）的卵母细胞进行受精作用。卵母细胞通过显微操作方法去核，去掉的核是指纺锤体-染色体复合物。受精的标志是观察到2个极体或雌雄原核。 【小问4详解】 人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和免疫排斥。研究发现猴鼠嵌合体的器官可替代人体器官，但其表面的某些抗原决定簇仍可引起排异。科学家在猴鼠嵌合体基因组中导入调节因子的作用是抑制抗原决定簇基因的表达。 19. N蛋白是牛冠状病毒（BCoV）蛋白中表达量最高的蛋白，它可以诱导机体产生抗病毒免疫应答，因此是早期快速诊断、疫苗研发的关键候选蛋白。为制备抗N蛋白的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。回答下列问题： 注：图中限制酶的识别序列和切割位点为：BamHI：5′-G↓GATCC-3′，EcoRI：5'-G↓AATTC-3′，SalI：5'-G↓TCGAC=3'。 （1）根据BCoV扩增的全基因组毒株提取的mRNA________出的DNA为模板，以该DNA为模板通过PCR扩增合成目的基因片段，PCR中添加引物的作用是________。PCR扩增产物用________鉴定。 （2）制备引物时需在引物A和B的________端（填“5'”或“3'”）分别添加________（填限制酶）的识别序列，该片段扩增4次循环，需要消耗引物________个。已知N蛋白基因非模板链的碱基序列为5'-TTTAAAGGG…-3'，写出N蛋白基因上游引物的12个碱基序列：5'-________-3'。 （3）构建基因表达载体：启动子的作用是________。 （4）过程②将目的基因导入骨髓瘤细胞的方法是________，过程③中利用选择培养基筛选时，________细胞都会死亡。 （5）图中过程④可通过体内（或体外）培养获得大量抗N蛋白单克隆抗体。与传统的从血浆中提取的抗体相比，抗N蛋白单克隆抗体的优点是________。 【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 使DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸 ③. 琼脂糖凝胶电泳 （2） ①. 5′ ②. BamHⅠ、SalⅠ ③. 30 ④. GGATCCTTTAAA （3）RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA （4） ①. 显微注射法 ②. 未融合和同种融合的 （5）能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（或特异性强、灵敏度高，可大量制备） 【解析】 【小问1详解】 根据BCoV扩增的全基因组毒株提取的RNA经逆转录酶催化，按照碱基互补配对原则，逆转录出的DNA为模板扩增目的基因片段。引物与模板结合，使DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核苷酸，扩增目的基因，PCR扩增产物用琼脂糖凝胶电泳鉴定。 【小问2详解】 双酶切便于目的基因和质粒正确连接，根据转录方向和质粒上限制酶识别位点的位置，引物A位于基因上游，PCR时子链从5′向3′延伸，因此在引物A的5′端添加BamHⅠ酶切序列，引物B的5′端添加SalⅠ酶切序列。PCR循环4次得到16个DNA分子32条链，2条母链不含引物，所以需要引物30个。根据非模板链给出的序列，非模板链序列与引物A部分序列相同，引物A的5′端加BamHⅠ酶切序列，引物序列为5'-GGATCCTTTAAA-3'。 【小问3详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 【小问4详解】 将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法；过程③的筛选包括：在选择培养基上筛选出杂交瘤细胞，未融合和同种融合的细胞都会死亡。 【小问5详解】 与传统的从血浆中提取的抗体相比，抗N蛋白单克隆抗体的优点是能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（或特异性强、灵敏度高，可大量制备）。 20. 天然胰岛素制剂易形成二聚体或六聚体，皮下注射后往往需要经历逐渐解聚的过程，这在一定程度上延缓了其疗效。科研人员研制出了速效胰岛素，研发流程如图所示。回答下列问题： （1）据图可知，速效胰岛素的研发流程遵循蛋白质工程的基本思路，即从预期的蛋白质功能出发→_________→_________→_________→获得所需要的蛋白质。速效胰岛素的生产过程遵循_________法则。 （2）研制速效胰岛素的过程中，科研人员的直接操作对象是____________。在大肠杆菌中表达的新的胰岛素_________（填“有”或“没有”）生物活性，理由是__________。 （3）若想通过乳腺生物反应器来实现速效胰岛素的批量生产，则需要将新的胰岛素基因与_________等调控元件重组在一起，用___________的方法，导入哺乳动物如羊的受精卵中，培育出转基因动物，待其进入泌乳期，其乳汁中即含速效胰岛素。 （4）若要比较速效胰岛素和天然胰岛素的疗效差异，请以糖尿病模型鼠为实验材料，简要写出实验设计思路：___________。 【答案】（1） ①. 设计预期的蛋白质结构 ②. 推测应有的氨基酸序列 ③. 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 ④. 中心 （2） ①. （胰岛素）基因 ②. 没有 ③. 大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对合成的蛋白质进行加工 （3） ①. 乳腺中特异表达的基因的启动子 ②. 显微注射 （4）将生理状况相同的糖尿病模型鼠随机均分为三组，一组皮下注射适量速效胰岛素，一组皮下注射等量天然胰岛素，一组皮下注射等量生理盐水，定时检测三组糖尿病模型鼠的血糖情况 【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。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。 【小问1详解】 改造蛋白质从根本上来说就是改造基因，蛋白质工程的基本思路，即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。速效胰岛素的生产过程遵循中心法则。 【小问2详解】 要研制速效胰岛素，就需要研究胰岛素对应的基因。在大肠杆菌中表达的新的胰岛素没有生物活性，原因是大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对合成的蛋白质进行加工。 【小问3详解】 为了让胰岛素基因在乳腺细胞中表达，因此需要将新的胰岛素基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，用显微注射的方法，导入哺乳动物如羊的受精卵中，培育出转基因动物，待其进入泌乳期，其乳汁中即含速效胰岛素。 【小问4详解】 本实验的自变量是胰岛素的种类（速效胰岛素和天然胰岛素），检测指标是小鼠的血糖情况，因此实验思路是将生理状况相同的糖尿病模型鼠随机均分为三组，一组皮下注射适量速效胰岛素，一组皮下注射等量天然胰岛素，一组皮下注射等量生理盐水，定时检测三组糖尿病模型鼠的血糖情况。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $