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河南省信阳市2023-2024学年高二下学期4月期中教学质量检测生物试题（原卷版+解析版）
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生物
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时，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，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题
本卷共20题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在一些传统食品的制作过程中，灭菌、消毒、防腐等是控制有害微生物的常用方法。下列说法正确的是（ ）
A. 该同学制作出的泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高、发酵温度过低等
B. 泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”需要进行灭菌处理
C. 制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染
D. 泡菜腌制过程中，发酵温度过高或过低都易造成杂菌滋生
【答案】A
【解析】
【分析】制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4% 〜0.8% 时，泡菜的口味、品质最佳。
【详解】A、泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高，发酵温度过低导致乳酸菌繁殖慢，乳酸积累少，A正确；
B、泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”可提供乳酸菌，不能进行灭菌处理，B错误；
C、泡菜制作原理为乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，因此菜坛密封的原因时营造无氧环境，利于乳酸菌发酵产生乳酸，C错误；
D、泡菜腌制时间过短，温度过高容易造成细菌大量滋生，D错误。
故选A。
2. 某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，下图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图，下列描述正确的是（ ）
A. 结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般配制质量分数为1%—5%的盐水
B. 为降低亚硝酸盐含量，需要泡菜发酵时间越长越好
C. 腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是亚硝酸
D. 发酵过程中会产生亚硝酸盐，其含量先增多后减少
【答案】D
【解析】
【分析】1、在制作泡菜的过程中，要注意控制温度、时间和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
2、由图可知，在一定范围内，食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，随腌制时间的延长，亚硝酸盐的含量先升高后降低。
【详解】A、结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般用清水和食盐配制质量分数为 5%〜20%的盐水，A错误；
B、由图可知，随腌制时间的延长，亚硝酸盐的含量先升高后降低，最后维持相对稳定，因此为降低亚硝酸盐含量，不是发酵时间越长越好，B错误；
C、腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是乳酸，C错误；
D、由图可知，发酵过程中会产生亚硝酸盐，在一定范围内，其含量先增后减最后维持相对稳定，D正确。
故选D。
3. 微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。如图为微生物纯培养的部分操作步骤，下列说法正确的是（ ）
A. 步骤①中倒入的培养基冷却后盖上培养皿的皿盖即可
B. 完成步骤④的过程中，接种环共灼烧处理了6次
C. 利用图中接种方法并配制以尿素为唯一氮源的培养基，可从土壤中分离尿素分解菌并进行计数
D. 若利用稀释涂布平板法，可将稀释液中的菌体完全分离，一个菌落只对应一个菌体
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，①是倒平板，②是用接种环沾取菌液，③④是进行平板划线。
【详解】A、等待培养基冷却凝固后，需将培养皿倒过来放置，A错误；
B、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见，完成步骤④共需灼烧接种环6次，B正确；
C、图中接种方法是平板划线法，不能用于微生物计数，计数需用稀释涂布平板法，C错误；
D、使用稀释涂布平板法接种，当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，但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。因此不一定是一个菌落只对应一个菌体，D错误。
故选B。
4. 下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，下列叙述正确的是（ ）
A. 根据物理性质划分，该培养基属于液体培养基
B. 乳糖可为目标微生物提供碳源
C. 该培养基的营养成分共有三类，即水，无机盐，碳源
D. 该培养基的制备流程为灭菌→加入琼脂→倒平板
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物的培养基。
【详解】A、从配方上看，该培养基有琼脂，因此为固体培养基，A错误；
B、乳糖含有C、H、O元素，可为微生物提供碳源，B正确；
C、该培养基的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源四类，C错误；
D、该培养基的制备流程为加入琼脂→灭菌→倒平板，D错误。
故选B。
5. 黄曲霉毒素是由黄曲霉产生的代谢产物，具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉毒素B（AFB1）的结构类似物——豆香素（C9H6O2）筛选出能高效降解AFB1的菌株，实验过程如下图中的①—④。已知菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。对降解菌的培养液进行离心，发现上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率。检测发现上清液中含有蛋白质K，为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分，进行了实验⑤：在A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水，充分反应后在两试管中均加入等量的豆香素（C9H6O2）。下列说法错误的是（ ）
A. 1号培养基属于选择性培养基，通常需要提前在121℃下进行高压蒸汽灭菌
B. 步骤③使用稀释涂布平板法，目的是筛选出能降解豆香素的单菌落
C. 实验⑤的结果是A试管中豆香素含量减少，B试管中豆香素含量基本不变
D. 蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物，可以分解培养液中的AFB1
【答案】C
【解析】
【分析】实验室常用的灭菌方法：
①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌。
②干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌。
③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min。
【详解】A、1号培养基属于选择性培养基，培养基需要提前在121℃下进行湿热灭菌，A正确；
B、结合题图信息分析可知，步骤③接种的培养基中菌落均匀分布，使用的接种方法是稀释涂布平板法，目的是筛选出能降解豆香素的单菌落，B正确；
C、由题干信息可知，A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水，故实验⑤的结果是A试管中豆香素含量基本不变，B试管中豆香素含量减少，C错误；
D、由题干信息可知，上清液中含有蛋白质K，且上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率，据此推测蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物，可以分解培养液中的AFB1，D正确。
故选C。
6. 下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ）
①发酵工程所用的菌种大多是混合菌种
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本高、见效快、无污染的特点
⑤可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
⑥单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质
A. 4项B. 3项C. 2项D. 5项
【答案】B
【解析】
【分析】1、微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
2、微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。
【详解】①发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，①错误；
②发酵工程的产品可以是微生物的代谢物、酶以及菌体本身，②正确；
③根瘤菌肥作为微生物肥料，可以通过根瘤菌的固氮作用，增加土壤中的氮肥量，促进植物生长，③正确；
④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本低、无污染、见效慢的特点，④错误；
⑤诱变育种和基因工程等方法都属于可遗传变异，能够改变微生物的遗传性状，进而可以从中选育出性状优良的菌种，并进行扩大培养，⑤正确；
⑥微生物含有丰富的蛋白质，以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，⑥错误。
故选B。
7. 下列有关啤酒工业化生产的叙述，正确的是（ ）
A. 工业化啤酒生产中，焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
B. 糖的分解及代谢物的生成在主发酵阶段完成
C. 在啤酒的酿造过程中，适时打开发酵装置有利于提高啤酒产量
D. 主发酵结束后，需在高温密闭环境下进行后发酵
【答案】B
【解析】
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异
【详解】A、工业化啤酒生产中，焙烤杀死种子胚但不使淀粉酶失活，A错误；
BD、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，B正确，D错误；
C、啤酒酿造的原理是酵母菌无氧呼吸生成酒精，需要提供无氧环境，因此不能打开发酵装置，C错误。
故选B。
8. 下列关于植物组织培养技术的叙述中，正确的是（ ）
A. 外植体用酒精消毒30s后，立即用次氯酸钠溶液处理30min后，再用无菌水冲洗2-3次
B. 植物组织培养脱分化和再分化过程中，前后共需要进行三次接种
C. 为避免环境中微生物的污染，要对外植体进行灭菌处理
D. 要控制好培养基中的生长素和赤霉素这两种植物激素的浓度和比例
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱导其生成完整植株的技术。
【详解】A、外植体需要用70%的酒精消毒30s，立即用无菌水冲洗2-3次；再用5%的次氯酸钠消毒30min后，立即用无菌水冲洗2-3次，A错误；
B、植物组织培养脱分化和再分化过程中，前后共需要进行三次接种，第一次接种到诱导形成愈伤组织的培养基上，第二次接种到诱导生芽的培养基上，第三次接种到诱导生根的培养基上，B正确；
C、为避免环境中微生物的污染，要对外植体进行消毒处理，C错误；
D、要控制好培养基中的生长素和细胞分裂素这两种植物激素的浓度和比例，D错误。
故选B。
9. 土壤盐渍化是目前制约农业生产的全球性问题，我国科学家用普通小麦（2N=42）与耐盐偃麦草（2N=70）体细胞杂交获得耐盐新品种“山融3号”，培育过程如下图所示，序号代表过程或结构。下列分析正确的是（ ）
A. “山融3号”与普通小麦为同一物种
B. ①和“山融3号”体细胞均含有两个染色体组，每个染色体组含56条染色体
C. 由愈伤组织到②适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例有利于促进芽的形成
D. 偃麦草出现耐盐性状是由于变异导致的，土地盐渍化只是起到选择作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成杂种植株的技术;
2、植物体细胞杂交技术：（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。（2）过程：去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。化学法是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、“山融3号”是有四个染色体组（异源四倍体），与普通小麦（2N=42）之间存在生殖隔离，为不同物种，A错误；
B、①是普通小麦（2N=42）的原生质体和耐盐偃麦草（2N=70）的原生质体融合而成的，有四个染色体组（异源四倍体），“山融3号”是融合后的原生质体经植物组织培养得到的，其体细胞也含有四个染色体组（异源四倍体），一个染色体组含21或35条染色体，B错误；
C、由愈伤组织到②幼苗，适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例，促进根的形成，C错误；
D、偃麦草出现耐盐性状是由于变异导致的，在众多不定向的变异中，土地盐渍化作文环境条件将其中适应环境的耐盐性状选择出来，D正确。
故选D。
10. 抗体—药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC组成及作用机制如图，下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞毒素的特异性是ADC能选择性作用于肿瘤细胞的关键
B. ADC进入肿瘤细胞的运输方式为自由扩散
C. ADC中抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合，将细胞毒素带到肿瘤细胞
D. ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞坏死而杀死肿瘤细胞
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析，抗体上带有细胞毒素，抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞，引起靶细胞溶酶体膜的破裂，最后导致细胞凋亡。
【详解】A、细胞毒素杀伤肿瘤细胞没有特异性，能与肿瘤细胞膜上的受体发生特异性结合的是抗体，A错误；
B、ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，ADC进入肿瘤细胞的方式是胞吞，B错误；
C、肿瘤细胞相当于抗原，ADC中，抗体可以特异性的和肿瘤细胞结合，将细胞毒素带到肿瘤细胞，C正确；
D、图示显示，ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞，D错误。
故选C。
11. 如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a~h为操作过程。下列说法正确的是（ ）
A. A、B、C牛均为雌性
B. 图中d、f均代表胚胎移植，它是胚胎工程的最终技术环节
C. c要注意将原肠胚的内细胞团均等分割
D. 图中涉及动物细胞核移植、胚胎分割、胚胎移植等多项技术
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，其中a表示体外受精、b是胚胎发育过程、c是胚胎分割、d和f表示胚胎移植、e和g是妊娠。b过程形成的是囊胚，其中①是滋养层细胞、②是囊胚腔、③是内细胞团细胞。
【详解】A、依据图示信息，题目中未提供精子的染色体核型，所以无法判断A、B、C牛的性别，A错误；
B、图d和f表示胚胎移植，实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，它是胚胎工程的最终技术环节，B正确；
C、要注意将囊胚期胚胎的内细胞团均等分割，C错误；
D、图中未涉及动物细胞核移植技术，D错误。
故选B。
12. 下列关于胚胎工程技术的叙述，错误的是（ ）
A. 胚胎工程实际上是对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的体外模拟操作
B. 在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体作为是否受精的标志
C. 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
D. 进行胚胎工程时，为了鉴定性别，常取内细胞团细胞做DNA分析
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需 求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动 物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此 了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。
2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者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，胚胎移植的基本程序:对供体和受体的选择和处理(同期发情处理，超数排卵处理)配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植。
【详解】A、胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动 物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作，因此 了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要，A正确；
B、在受精后，次级卵母细胞会继续进行减数第二次分裂，形成卵细胞和第二极体，因此受精的标志：在卵细胞膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体（一个是第一极体，还有一个是第二极体)，B正确；
C、早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内，实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，C正确；
D、胚胎移植前为避免对胚胎造成影响，通常取囊胚的滋养层细胞进行DNA分析，鉴定性别，D错误。
故选D。
13. 单倍体胚胎干细胞是指只含一套染色体，但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 体外受精前应将卵母细胞培养至MⅠ中期
B. 建立的单倍体胚胎干细胞中只含一条性染色体X或Y
C. 单倍体胚胎干细胞中的遗传物质含量与卵母细胞不完全相同
D. 通过直接培养图中的卵母细胞也可获得小鼠的单倍体胚胎干细胞
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
详解】A、体外受精前应将卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期，A错误；
B、精子中含有的性染色体为X染色体或Y染色体，卵细胞中含有的性染色体为X染色体，由图可知，在建立单倍体胚胎干细胞过程中，是去除雄原核，所以获得的单倍体干细胞中含有的性染色体是X染色体，而不含Y染色体，B错误；
C、图中卵母细胞未受精时，减数分裂停滞与减数分裂Ⅱ中期，此时细胞中核DNA数量为2n，受精后完成减数分裂后续过程，细胞质不均等分裂，形成第二极体与卵细胞，细胞中核DNA数变为n，单倍体胚胎干细胞中核DNA数量为n，与卵母细胞中遗传物质含量不完全相同，C正确；
D、卵母细胞只有在受精之后才能完成减数分裂，所以需要用精子刺激卵母细胞，然后移除雄原核再进行培养，不能直接用卵母细胞培养，D错误。
故选C。
14. 为提高大豆对磷元素的吸收能力，研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷基因OsPTF转移到大豆植株中，下图为重组Ti质粒上T-DNA的序列结构示意图。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 以水稻RNA为模板通过逆转录及PCR扩增可获得大量OsPTF基因
B. RNA聚合酶与启动子Ⅰ识别并结合后，启动OsPTF基因的转录
C. 通过PCR扩增获得大量OsPTF基因时不需要了解该基因的全部序列
D. 用EcRI、BamHI双酶切重组Ti质粒后，经电泳分离至少得到三条带
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序：1、目的基因的获取：①从基因文库中获取，②人工合成（反转录法和化学合成法），③PCR技术扩增目的基因；2、基因表达载体的构建①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质；②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端；③标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因；（3）基因表达载体的构建；3、将目的基因导入受体细胞；4、目的基因的检测和表达（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术；（2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交；（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交；（4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【详解】A、以水稻RNA为模板通过逆转录可以合成cDNA，然后再以cDNA为模板利用PCR扩增可获得大量OsPTF基因，A正确；
B、识图分析可知，OsPT基因位于启动子1的后面，因此RNA聚合酶与启动子1识别并结合后，启动OsPT基因的转录，B正确；
C、利用PCR扩增目的基因序列时，只需要一段已知的目的基因序列，便于引物链合成，不需要了解该基因的全部序列，C正确；
D、重组Ti质粒为环状DNA，用EcRI、BamHI双酶切重组Ti质粒后，会得到两种片段，分别为含有耐低磷基因OsPTF的片段，以及含终止子、启动子2、抗除草剂基因、启动子I的片段，因此经电泳分离至少得到两条带，D错误。
故选D。
15. 在构建基因表达载体时，传统方法常受限于限制酶识别序列。科研人员研发了新的DNA重组方法：In-Fusin技术。该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusin酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列。主要操作过程如图示。下列叙述错误的是（ ）
A. 推测In-Fusin酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端、连接磷酸二酯键
B. 载体A端和B端的序列不同，可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化
C. 形成重组质粒时，如果温度远高于50℃，黏性末端的碱基更容易互补配对
D. 该技术对目的基因进行PCR，需要经历3次循环才能得到两端含引物1和引物2的目的基因
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】A、分析题意可知，本技术的过程是在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusin酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列，推测In-Fusin酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端，并且使目的基因与线性化质粒通过磷酸二酯键连接形成重组质粒的作用，A正确；
B、若用限制酶切割后黏性末端相同，会导致自身环化和反向连接等，载体A端和B端的序列不同，可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化，B正确；
C、重组质粒形成时如果温度远高于50℃，氢键不容易形成，黏性末端的碱基不容易互补配对，C错误；
D、根据DNA的半保留复制的特点，可知PCR第3轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即仅含引物之间的序列，因此，需要经过3轮循环才能得到两端含引物1和引物2的目的基因，D正确。
故选C。
16. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”（实验Ⅰ）和“DNA的粗提取与鉴定”（实验Ⅱ）的实验操作，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 实验Ⅰ中，PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理
B. 实验Ⅰ中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，加样前应先接通电源
C. 实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA
D. 实验Ⅱ中，将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴，用于鉴定DNA
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、实验Ⅰ中，PCR实验所需的枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理，移液器不需要进行高压蒸汽灭菌处理，A错误；
B、实验Ⅰ中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，应先加样后接通电源，B错误；
C、实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，由于DNA不溶于酒精溶液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA，C正确；
D、实验Ⅱ中，将丝状物溶于2ml/LNaCl溶液后加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用于鉴定DNA，D错误。
故选C。
17. 抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制
B. 后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分
C 延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制
D. 转基因品种经检测含有目的基因后即可上市
【答案】B
【解析】
【分析】PCR过程为：①变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链；②复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【详解】A、预变性是使模板DNA充分变性，A错误；
B、后延伸过程后延伸是为了让引物延伸完全并让单链产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，B正确；
C、延伸过程需引物参与，C错误；
D、转基因品种不只需要检测是否含有目的基因，还要检测是否表达，还有安全性问题，D错误；
故选B。
18. 棉花是我国重要的经济作物，黄萎病是棉花的最主要病害之一，有棉花的“癌症”之称。我国科学家在世界上首次获得转基因抗黄萎病棉花新株系，这将使棉花“癌症”有望得到根治。科学家将从海岛棉中分离出来的抗黄萎病基因At7导入陆地棉中，使陆地棉获得抗病性状。下列对转基因棉的检测与鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. 检测转基因棉是否导入基因At7，需要一段能与基因At7互补的短单链核酸引物
B. 检测转基因棉中的基因At7是否转录出mRNA，需要遵循碱基互补配对原则
C. 检测到转基因棉表达出At7蛋白，不能说明转基因棉中成功导入了基因At7并能表达
D. 检测转基因棉是否抗黄萎病，可接种黄萎病的病原体到转基因棉植株上
【答案】C
【解析】
【分析】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—PCR技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR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；④个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、检测转基因棉是否导入基因At7，可采用PCR技术，PCR时需要一段能与基因At7互补的短单链核酸引物，A正确；
B、检测转基因棉中的基因At7是否转录出mRNA，可采用PCR技术，其原理是DNA半保留方式复制，需要遵循碱基互补配对原则，也可以用分子杂交技术，利用标记的核苷酸单链通过碱基互补配对原则特异性结合mRNA，B正确；
C、基因表达表示转录和翻译，检测到转基因棉表达出At7蛋白，说明转基因棉中成功导入了基因At7并能表达，C错误；
D、个体水平检测转基因棉是否抗黄萎病，可接种黄萎病的病原体到转基因棉植株上，观察转基因棉是否具有抗性，D正确。
故选C。
19. 生物技术与工程学相结合，可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的有（ ）
①用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术
②由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术的生物反应器，可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础，逆中心法则进行，就可以改造或制造新的蛋白质
A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿，也需要模板、原料、酶和引物等。待扩 增的DNA分子是模板，原料是4种脱氧核苷三磷酸，即dNTP，N代表A、T、G、C四 种碱基。PCR过程 包括多次循环，每个循环分为3个步骤。①变性：模板DNA 双链在高温下 （90 ℃） 氢键断裂，解旋成2条 DNA 单链，这个过程称为变性。 ②退火：温度降低（50 ℃）后，2个引物分别与各自互补的DNA单链结合，称为 退火。③延伸：分别以两条DNA单链为模板，4种脱氧核苷三磷酸为原料，耐高温的 DNA 聚合酶在适宜的温度（约72 ℃）下，以引物与模板形成的小段DNA双链区为 起点，催化合成一条新的DNA互补链。
【详解】①用花药需要经过脱分化，再经过再分化，培养得到单倍体植株，所用技术为植物组织培养技术，①正确；
②iPS细胞为多功能干细胞，能分裂分化产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用，②正确；
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用，例如胚胎分割技术，可通将胚胎均等分割后经胚胎移植实现无性繁殖，③正确；
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，PCR的产物的分子量大小等不同，因此常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物，④正确；
⑤利用基因工程技术的制造的生物反应器，可以利用哺乳动物源源不断地批量生产相应的药物，例如乳腺生物反应器，可通过乳腺细胞批量合成分泌相应药物，再从乳汁中获取，⑤正确；
⑥蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，⑥错误。
故选D。
20. 生物技术是以现代生命科学理论为基础，在个体、细胞及分子水平上研究及制造产品或改造动物、植物、微生物等，并使其具有所期望的品质和特性。下列叙述错误的是（ ）
A. 干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临安全性问题
B. 蛋白质工程是在蛋白质操作水平上改造或创造新的蛋白质
C. 治疗性克隆的研究与应用必须受到相应法律法规的规范限制
D. 生物武器对人畜、植物等均可能造成重大伤害
【答案】B
【解析】
【分析】干细胞：动物或人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞，在一定的条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。
【详解】A、干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但可能存在安全性问题，A正确；
B、蛋白质工程通过设计蛋白质结构进而对基因进行操作来改造或创造新的蛋白质，B错误；
C、治疗性克隆的研究与应用必须受到相应法律法规的规范限制，我国明令禁止生殖性克隆，C正确；
D、生物武器对人畜、植物等均可能造成重大伤害，D正确。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
本卷共5小题，共60分。
21. 大肠杆菌（E.cli）是人和动物肠道中最主要和数量最多的一种细菌，主要寄生于大肠内，除少数菌型能引起腹泻外，一般不致病。大肠杆菌能合成维生素B和维生素K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素，对人体有益。大肠杆菌的代谢物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈深紫色，表面具有金属光泽。下方为大肠杆菌培养基配方表：
请回答下列问题：
（1）在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，因此需对培养基进行________（填灭菌方法）。依据表格中培养基的成分进行分析，该培养基按物理形态划分属于________培养基，原因是________。该培养基中磷酸二氢钾的主要作用是________。
（2）根据该培养基的功能划分，该培养基属于________培养基。为了检测严重污染的水体中大肠杆菌的数量，我们可以利用稀释涂布平板法，通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数，其原理是________。
（3）该方法常需要对大肠杆菌样品进行稀释，若每次稀释倍数为10倍，则需要在试管中加入________和1mL待稀释的菌液，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是________________。
【答案】（1） ①. 湿热灭菌 ②. 固体 ③. 培养基中含有琼脂（凝固剂） ④. 维持培养基的pH相对稳定
（2） ①. 鉴别 ②. 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌
（3） ①. 9mL无菌水 ②. 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】
【分析】蛋白胨来源于动物原料，含有维生素、糖和有机氮等营养物质。为了检测培养基平板灭菌是否合格，在接种培养物前，可随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。大肠杆菌的代谢产物能与培养基中的染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色。计数的关键是经梯度稀释后的稀释倍数要合适，计数时通常选择菌落数在30～300之间的实验组平板进行计数。同种微生物表现出稳定的菌落特征，这些菌落特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。
【小问1详解】
对培养基需要进行湿热灭菌，由于培养基加入了琼脂，依据表格中培养基的成分进行分析，该培养基按物理形态划分属于固体培养基，该培养基中磷酸二氢钾的主要作用是维持培养基的pH相对稳定。
【小问2详解】
由于培养基加入2%的0.5%的美蓝水溶液，伊红水溶液和根据该培养基的功能划分，该培养基属于鉴别培养基。为了检测严重污染的水体中大肠杆菌的数量，我们可以利用稀释涂布平板法，通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数，其原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。
小问3详解】
该方法常需要对大肠杆菌样品进行稀释，若每次稀释倍数为10倍，则需要在试管中加入9mL无菌水和1mL待稀释的菌液，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，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。
22. 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分 A，乙含有效成分 B。某研究小组拟培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物。回答下列问题：
（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用______________________酶和______________________酶去除细胞壁，获 得具有活力的______________________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_______________________ 组织，然后经过______________________形成完整的杂种植株。这种培育技术称为______________________。
（2）诱导愈伤组织过程中，常用的 MS 培养基主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常常需要添加______________________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织，接种后 2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是______________________。
（3）上述杂种植株属于多倍体，假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是______________________。
（4）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以______________________。
【答案】（1） ①. 纤维素 ②. 果胶 ③. 原生质体 ④. 愈伤 ⑤. 再分化 ⑥. 植物体细胞杂交技术
（2） ①. 植物激素 ②. 外植体消毒不彻底
（3）在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常
（4）打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育作物新品种
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：
1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程：
（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。
（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。
（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【小问1详解】
要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交，细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉甲和乙植物的细胞壁，获得具有活力的原生质体，然后用PEG化学诱导剂诱导二者的原生质体整合，形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织，然后再分化形成杂种植株，该新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获得的。
小问2详解】
常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常常需要添加植物激素，如细胞分裂素、生长素。如果接种后发现外植体边缘局部污染，原因可能是外植体消毒不彻底。
【小问3详解】
甲、乙均为二倍体，甲、乙有性杂交所产生的后代没有同源染色体，在减数分裂过程中同源染色体联会异常，也就是存在着生殖隔离，故二者不能通过有性杂交产生可育后代，但两者通过植物体细胞杂交技术产生的后代却是可育的，因为在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子。
【小问4详解】
植物体细胞杂交能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育作物新品种，故在育种工作中具有广泛的应用价值。
23. 为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题：
（1）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的步骤：________。
（2）诱导融合动物细胞特有的方法是________，融合后将获得________种细胞（只考虑细胞两两融合的情况）。为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行两次筛选，图中筛选1所采用的培养基属于________，筛选出的杂交瘤细胞具有的特点是________，图中筛选2所依据的基本原理是________。制备单克隆抗体的原理：________和细胞增殖。
（3）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有________________（答出2点即可）。
【答案】（1）用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
（2） ①. 灭活的病毒 ②. 3 ③. 选择培养基 ④. 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 ⑤. 抗原与抗体的特异性结合 ⑥. 细胞膜具有一定的流动性
（3）将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。
【小问1详解】
以小鼠甲的脾脏制备单细胞悬液，取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液。
【小问2详解】
诱导融合细胞特有的方法是灭活的病毒，融合后有3种杂合细胞：B淋巴细胞+B淋巴细胞、B淋巴细胞+骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞；
杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量增殖，又能产生抗体；图中筛选1所采用的培养基属于选择培养基，使用该培养基进行细胞培养的结果是只有杂交瘤细胞能够生存；
筛选出的杂交瘤细胞既能大量增殖，又可产生抗体；
图中筛选2含多次筛选，过程中要用到抗原-抗体杂交，故筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性；制备单克隆抗体的原理：诱导细胞融合形成杂交瘤细胞利用了细胞膜具有一定的流动性的原理。筛选出的既能大量增殖，又能产生特定抗体的杂交瘤细胞通过小鼠腹腔培养或体外动物细胞培养大量增殖，以获取大量单克隆抗体，利用了细胞增殖的原理。
【小问3详解】
获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后，生产单克隆抗体的过程有体外培养和体内培养两条途径：体内培养是指将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，从小鼠腹水中提取单克隆抗体；体外培养是指在体外培养液中进行培养，从培养液中提取单克隆抗体。
24. 生物工程生产PG酶，蛋白质谷氨酰胺酶（PG酶）能催化蛋白质发生脱酰胺反应，增大蛋白质的溶解性，提高食品工业中蛋白质的利用率。利用谷氨酰胺-甘氨酸为唯一氮源，可以筛选土壤中产PG酶的金黄杆菌，流程如图所示。
（1）结合图1分析，在生产PG酶的过程中，使用培养基Ⅰ的目的是对土壤中产PG酶的金黄杆菌进行富集培养（富集培养是指在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境中的优势种，以利于分离到所需要的菌株。），因此我们在实验过程中，需要在培养基Ⅰ中加入________，从而使金黄杆菌的数量快速增加。该生产过程中使用培养基Ⅱ的目的是________。
（2）科学家常常利用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得产物，图2为一种高效生产PG酶的方案。图2中过程①应用了PCR技术，以下说法正确的是________。
A. PCR过程中引物的长度是影响PCR特异性的关键因素之一
B. PCR过程中新链的合成方向只能从5′—3′
C. PCR过程中引物不可以重复利用
D. 复性时引物与单链DNA模板结合
（3）完成图2中过程②需要先将PG酶基因与pPIC9K质粒重组，这个过程被称为________；
（4）如图为相关限制性内切核酸酶的识别和切割位点，根据图2、图3分析，选择用于切割pPIC9K质粒的限制性内切核酸酶是________。
【答案】（1） ①. 谷氨酰胺-甘氨酸 ②. 分离出金黄杆菌 （2）ABCD
（3）基因表达载体的构建
（4）BglⅡ、NtI
【解析】
【分析】1、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。
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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
本实验是筛选能高效产生PG酶的金黄杆菌，则在培养基Ⅰ选择富集培养时应添加谷氨酰胺-甘氨酸为唯一氮源，为金黄杆菌创造有利的生长条件，使金黄杆菌数量快速增加，再在固体培养基Ⅱ上纯培养，获得单菌落，分离出金黄杆菌。
【小问2详解】
PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分和反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
A、PCR中引物是能与两条模板链结合的短核苷酸片段，其长度是影响PCR特异性的关键因素之一，一般来说，引物越长，其特异性越强，A正确；
B、PCR过程中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，故新链的合成方向只能从5’—3’，B正确；
C、PCR过程中引物使用后成为了子链5'端的一部分，不可以重复利用，C正确；
D、复性时，即温度下降到50℃左右时，引物与单链DNA根据碱基互补配对原则与模板链结合，D正确。
故选ABCD。
【小问3详解】
过程②是将目的基因导入受体细胞的过程，在此之前需要先构建基因表达载体，即将PG酶基因与pPIC9K质粒重组。
【小问4详解】
限制酶是切割DNA分子的工具，在构建基因表达载体时，需要用同一种限制酶或能产生相同末端的限制酶分别切割质粒和目的基因，根据图2、图3分析，选择用于切割pPIC9K质粒的限制性内切核酸酶是Bgl Ⅱ、Nt Ⅰ，能产生和目的基因相同的末端。
25. 某质粒上有SalI、HindⅢ、BamHI三种限制酶切割位点，同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示，请回答下列问题：
（1）若抗盐基因序列已知，根据序列信息设计引物进行PCR扩增。PCR反应过程所需要的引物一般有________种，DNA聚合酶能够从引物的________端开始连接脱氧核苷酸，合成新的DNA链。
（2）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。构建的基因表达载体除了含有目的基因、标记基因外，还要含有________。
（3）将目的基因导入植物细胞，采用最多的方法是________，其中用到的质粒上含有一段特殊的DNA片段，可带目的基因进入植物细胞，该片段称为________。
（4）在构建重组质粒时，选用上图中的SalI、HindⅢ两种酶酶切效果更好，而不是只用SalI酶，原因是________。质粒和抗盐基因同时用两种限制酶处理后利用________连接，可得到重组DNA分子。
（5）含有目的基因的农杆菌可根据标记基因进行筛选。若农杆菌在含有四环素和氨苄青霉素的培养基上都可以生长繁殖，农杆菌中________（填“是”或“否”）已含有目的基因，为什么？________。
【答案】（1） ①. 2 ②. 3′
（2）启动子、终止子等
（3） ①. 农杆菌转化法 ②. T-DNA
（4） ①. 防止目的基因、质粒的自身环化，防止目的基因与质粒反向连接 ②. DNA连接酶
（5） ①. 否 ②. 含有目的基因的质粒中抗四环素基因结构被破坏
【解析】
【分析】农杆菌转化法主要操作步骤是将含目的基因的重组质粒首先导入土壤农杆菌中，再通过土壤农杆菌侵染植物细胞，使植物细胞获得重组质粒，利用质粒中含有的T-DNA片段将目的基因插入到植物细胞的染色体DNA上整合，最后进行选择培养、筛选获得转基因植株。
【小问1详解】
DNA分子是反向平行的双螺旋结构，复制过程中只能从子链的5'向3'端延伸，因此PCR过程中需要两种引物分别与两条模板链结合，使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
要让基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，基因表达载体上需要有复制原点；使目的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用，需要启动子和终止子。
【小问3详解】
将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
【小问4详解】
在构建重组质粒时，如果只用一种酶切割目的基因的两端及质粒，切割后的目的基因或者质粒各自出现的两个黏性末端碱基序列正好能互补配对，容易发生目的基因或质粒各自自连的现象，但是如果选用 HindII和Sal I两种酶切割目的基因或质粒，则可以避免这种自连现象的发生,这样将切割后的它们混合, 在DNA连接酶的作用下，才可以得到更多的目的基因和质粒相连接的重组质粒。
【小问5详解】
根据图示分析，所给的限制酶在质粒上的切割位点都位于抗四环素基因的部位，如果目的基因插入到质粒中，得到重组质粒，则含重组质粒的农杆菌只含有完整的抗氨苄青霉素基因，不含完整的抗四环素基因(被目的基因破坏)，而这种农杆菌不能在同时含两种抗生素的培养基中正常生长繁殖，只能在含抗氨苄青霉素的培养基中生长繁殖。成分
蛋白胨
乳糖
蔗糖
K2HPO4
指示剂
琼脂
含量（g）
10.0
5.0
5.0
2.0
0.2
12.0
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL
成分
琼脂
蛋白胨
乳糖
磷酸二氢钾
蒸馏水
2%的伊红水溶液
0.5%的美蓝水溶液
含量
15g
10g
10g
2g
1000mL
20mL
13mL
生物
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时，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，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题
本卷共20题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在一些传统食品的制作过程中，灭菌、消毒、防腐等是控制有害微生物的常用方法。下列说法正确的是（ ）
A. 该同学制作出的泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高、发酵温度过低等
B. 泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”需要进行灭菌处理
C. 制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染
D. 泡菜腌制过程中，发酵温度过高或过低都易造成杂菌滋生
【答案】A
【解析】
【分析】制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4% 〜0.8% 时，泡菜的口味、品质最佳。
【详解】A、泡菜“咸而不酸”，可能的原因是食盐浓度过高，发酵温度过低导致乳酸菌繁殖慢，乳酸积累少，A正确；
B、泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”可提供乳酸菌，不能进行灭菌处理，B错误；
C、泡菜制作原理为乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，因此菜坛密封的原因时营造无氧环境，利于乳酸菌发酵产生乳酸，C错误；
D、泡菜腌制时间过短，温度过高容易造成细菌大量滋生，D错误。
故选A。
2. 某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，下图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图，下列描述正确的是（ ）
A. 结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般配制质量分数为1%—5%的盐水
B. 为降低亚硝酸盐含量，需要泡菜发酵时间越长越好
C. 腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是亚硝酸
D. 发酵过程中会产生亚硝酸盐，其含量先增多后减少
【答案】D
【解析】
【分析】1、在制作泡菜的过程中，要注意控制温度、时间和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
2、由图可知，在一定范围内，食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，随腌制时间的延长，亚硝酸盐的含量先升高后降低。
【详解】A、结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般用清水和食盐配制质量分数为 5%〜20%的盐水，A错误；
B、由图可知，随腌制时间的延长，亚硝酸盐的含量先升高后降低，最后维持相对稳定，因此为降低亚硝酸盐含量，不是发酵时间越长越好，B错误；
C、腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是乳酸，C错误；
D、由图可知，发酵过程中会产生亚硝酸盐，在一定范围内，其含量先增后减最后维持相对稳定，D正确。
故选D。
3. 微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。如图为微生物纯培养的部分操作步骤，下列说法正确的是（ ）
A. 步骤①中倒入的培养基冷却后盖上培养皿的皿盖即可
B. 完成步骤④的过程中，接种环共灼烧处理了6次
C. 利用图中接种方法并配制以尿素为唯一氮源的培养基，可从土壤中分离尿素分解菌并进行计数
D. 若利用稀释涂布平板法，可将稀释液中的菌体完全分离，一个菌落只对应一个菌体
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，①是倒平板，②是用接种环沾取菌液，③④是进行平板划线。
【详解】A、等待培养基冷却凝固后，需将培养皿倒过来放置，A错误；
B、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成步骤④中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见，完成步骤④共需灼烧接种环6次，B正确；
C、图中接种方法是平板划线法，不能用于微生物计数，计数需用稀释涂布平板法，C错误；
D、使用稀释涂布平板法接种，当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，但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。因此不一定是一个菌落只对应一个菌体，D错误。
故选B。
4. 下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方，下列叙述正确的是（ ）
A. 根据物理性质划分，该培养基属于液体培养基
B. 乳糖可为目标微生物提供碳源
C. 该培养基的营养成分共有三类，即水，无机盐，碳源
D. 该培养基的制备流程为灭菌→加入琼脂→倒平板
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基;鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物的培养基。
【详解】A、从配方上看，该培养基有琼脂，因此为固体培养基，A错误；
B、乳糖含有C、H、O元素，可为微生物提供碳源，B正确；
C、该培养基的营养成分有水、无机盐、碳源、氮源四类，C错误；
D、该培养基的制备流程为加入琼脂→灭菌→倒平板，D错误。
故选B。
5. 黄曲霉毒素是由黄曲霉产生的代谢产物，具有极强的毒性和致癌性。科研人员用黄曲霉毒素B（AFB1）的结构类似物——豆香素（C9H6O2）筛选出能高效降解AFB1的菌株，实验过程如下图中的①—④。已知菌体对有机物的降解途径有胞外分泌物降解和菌体吸附降解两种。对降解菌的培养液进行离心，发现上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率。检测发现上清液中含有蛋白质K，为验证蛋白质K是降解AFB1的有效成分，进行了实验⑤：在A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水，充分反应后在两试管中均加入等量的豆香素（C9H6O2）。下列说法错误的是（ ）
A. 1号培养基属于选择性培养基，通常需要提前在121℃下进行高压蒸汽灭菌
B. 步骤③使用稀释涂布平板法，目的是筛选出能降解豆香素的单菌落
C. 实验⑤的结果是A试管中豆香素含量减少，B试管中豆香素含量基本不变
D. 蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物，可以分解培养液中的AFB1
【答案】C
【解析】
【分析】实验室常用的灭菌方法：
①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌。
②干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌。
③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min。
【详解】A、1号培养基属于选择性培养基，培养基需要提前在121℃下进行湿热灭菌，A正确；
B、结合题图信息分析可知，步骤③接种的培养基中菌落均匀分布，使用的接种方法是稀释涂布平板法，目的是筛选出能降解豆香素的单菌落，B正确；
C、由题干信息可知，A中加入水解蛋白质K的酶、B中加等量的蒸馏水，故实验⑤的结果是A试管中豆香素含量基本不变，B试管中豆香素含量减少，C错误；
D、由题干信息可知，上清液中含有蛋白质K，且上清液中AFB1的残留率明显低于菌悬液中的残留率，据此推测蛋白质K属于降解菌产生的胞外分泌物，可以分解培养液中的AFB1，D正确。
故选C。
6. 下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ）
①发酵工程所用的菌种大多是混合菌种
②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身
③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长
④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本高、见效快、无污染的特点
⑤可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养
⑥单细胞蛋白就是从人工培养的微生物菌体中提取的蛋白质
A. 4项B. 3项C. 2项D. 5项
【答案】B
【解析】
【分析】1、微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。
2、微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。
【详解】①发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，①错误；
②发酵工程的产品可以是微生物的代谢物、酶以及菌体本身，②正确；
③根瘤菌肥作为微生物肥料，可以通过根瘤菌的固氮作用，增加土壤中的氮肥量，促进植物生长，③正确；
④与使用化学农药相比，使用微生物农药具有成本低、无污染、见效慢的特点，④错误；
⑤诱变育种和基因工程等方法都属于可遗传变异，能够改变微生物的遗传性状，进而可以从中选育出性状优良的菌种，并进行扩大培养，⑤正确；
⑥微生物含有丰富的蛋白质，以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，⑥错误。
故选B。
7. 下列有关啤酒工业化生产的叙述，正确的是（ ）
A. 工业化啤酒生产中，焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
B. 糖的分解及代谢物的生成在主发酵阶段完成
C. 在啤酒的酿造过程中，适时打开发酵装置有利于提高啤酒产量
D. 主发酵结束后，需在高温密闭环境下进行后发酵
【答案】B
【解析】
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异
【详解】A、工业化啤酒生产中，焙烤杀死种子胚但不使淀粉酶失活，A错误；
BD、啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，主发酵结束后在低温、密闭环境下储存一段时间属于后发酵，B正确，D错误；
C、啤酒酿造的原理是酵母菌无氧呼吸生成酒精，需要提供无氧环境，因此不能打开发酵装置，C错误。
故选B。
8. 下列关于植物组织培养技术的叙述中，正确的是（ ）
A. 外植体用酒精消毒30s后，立即用次氯酸钠溶液处理30min后，再用无菌水冲洗2-3次
B. 植物组织培养脱分化和再分化过程中，前后共需要进行三次接种
C. 为避免环境中微生物的污染，要对外植体进行灭菌处理
D. 要控制好培养基中的生长素和赤霉素这两种植物激素的浓度和比例
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱导其生成完整植株的技术。
【详解】A、外植体需要用70%的酒精消毒30s，立即用无菌水冲洗2-3次；再用5%的次氯酸钠消毒30min后，立即用无菌水冲洗2-3次，A错误；
B、植物组织培养脱分化和再分化过程中，前后共需要进行三次接种，第一次接种到诱导形成愈伤组织的培养基上，第二次接种到诱导生芽的培养基上，第三次接种到诱导生根的培养基上，B正确；
C、为避免环境中微生物的污染，要对外植体进行消毒处理，C错误；
D、要控制好培养基中的生长素和细胞分裂素这两种植物激素的浓度和比例，D错误。
故选B。
9. 土壤盐渍化是目前制约农业生产的全球性问题，我国科学家用普通小麦（2N=42）与耐盐偃麦草（2N=70）体细胞杂交获得耐盐新品种“山融3号”，培育过程如下图所示，序号代表过程或结构。下列分析正确的是（ ）
A. “山融3号”与普通小麦为同一物种
B. ①和“山融3号”体细胞均含有两个染色体组，每个染色体组含56条染色体
C. 由愈伤组织到②适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例有利于促进芽的形成
D. 偃麦草出现耐盐性状是由于变异导致的，土地盐渍化只是起到选择作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成杂种植株的技术;
2、植物体细胞杂交技术：（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。（2）过程：去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。化学法是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、“山融3号”是有四个染色体组（异源四倍体），与普通小麦（2N=42）之间存在生殖隔离，为不同物种，A错误；
B、①是普通小麦（2N=42）的原生质体和耐盐偃麦草（2N=70）的原生质体融合而成的，有四个染色体组（异源四倍体），“山融3号”是融合后的原生质体经植物组织培养得到的，其体细胞也含有四个染色体组（异源四倍体），一个染色体组含21或35条染色体，B错误；
C、由愈伤组织到②幼苗，适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例，促进根的形成，C错误；
D、偃麦草出现耐盐性状是由于变异导致的，在众多不定向的变异中，土地盐渍化作文环境条件将其中适应环境的耐盐性状选择出来，D正确。
故选D。
10. 抗体—药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC组成及作用机制如图，下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞毒素的特异性是ADC能选择性作用于肿瘤细胞的关键
B. ADC进入肿瘤细胞的运输方式为自由扩散
C. ADC中抗体的作用是与肿瘤细胞特异性结合，将细胞毒素带到肿瘤细胞
D. ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞坏死而杀死肿瘤细胞
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析，抗体上带有细胞毒素，抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞，引起靶细胞溶酶体膜的破裂，最后导致细胞凋亡。
【详解】A、细胞毒素杀伤肿瘤细胞没有特异性，能与肿瘤细胞膜上的受体发生特异性结合的是抗体，A错误；
B、ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，ADC进入肿瘤细胞的方式是胞吞，B错误；
C、肿瘤细胞相当于抗原，ADC中，抗体可以特异性的和肿瘤细胞结合，将细胞毒素带到肿瘤细胞，C正确；
D、图示显示，ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞，D错误。
故选C。
11. 如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a~h为操作过程。下列说法正确的是（ ）
A. A、B、C牛均为雌性
B. 图中d、f均代表胚胎移植，它是胚胎工程的最终技术环节
C. c要注意将原肠胚的内细胞团均等分割
D. 图中涉及动物细胞核移植、胚胎分割、胚胎移植等多项技术
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析:图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，其中a表示体外受精、b是胚胎发育过程、c是胚胎分割、d和f表示胚胎移植、e和g是妊娠。b过程形成的是囊胚，其中①是滋养层细胞、②是囊胚腔、③是内细胞团细胞。
【详解】A、依据图示信息，题目中未提供精子的染色体核型，所以无法判断A、B、C牛的性别，A错误；
B、图d和f表示胚胎移植，实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，它是胚胎工程的最终技术环节，B正确；
C、要注意将囊胚期胚胎的内细胞团均等分割，C错误；
D、图中未涉及动物细胞核移植技术，D错误。
故选B。
12. 下列关于胚胎工程技术的叙述，错误的是（ ）
A. 胚胎工程实际上是对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的体外模拟操作
B. 在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体作为是否受精的标志
C. 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
D. 进行胚胎工程时，为了鉴定性别，常取内细胞团细胞做DNA分析
【答案】D
【解析】
【分析】1、胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需 求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动 物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。因此 了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要。
2、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者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，胚胎移植的基本程序:对供体和受体的选择和处理(同期发情处理，超数排卵处理)配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植。
【详解】A、胚胎工程的许多技术，实际上是在体外条件下，对动 物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作，因此 了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律十分重要，A正确；
B、在受精后，次级卵母细胞会继续进行减数第二次分裂，形成卵细胞和第二极体，因此受精的标志：在卵细胞膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体（一个是第一极体，还有一个是第二极体)，B正确；
C、早期胚胎需移植到与供体生理状态相同的代孕母牛体内，实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，C正确；
D、胚胎移植前为避免对胚胎造成影响，通常取囊胚的滋养层细胞进行DNA分析，鉴定性别，D错误。
故选D。
13. 单倍体胚胎干细胞是指只含一套染色体，但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 体外受精前应将卵母细胞培养至MⅠ中期
B. 建立的单倍体胚胎干细胞中只含一条性染色体X或Y
C. 单倍体胚胎干细胞中的遗传物质含量与卵母细胞不完全相同
D. 通过直接培养图中的卵母细胞也可获得小鼠的单倍体胚胎干细胞
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
详解】A、体外受精前应将卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期，A错误；
B、精子中含有的性染色体为X染色体或Y染色体，卵细胞中含有的性染色体为X染色体，由图可知，在建立单倍体胚胎干细胞过程中，是去除雄原核，所以获得的单倍体干细胞中含有的性染色体是X染色体，而不含Y染色体，B错误；
C、图中卵母细胞未受精时，减数分裂停滞与减数分裂Ⅱ中期，此时细胞中核DNA数量为2n，受精后完成减数分裂后续过程，细胞质不均等分裂，形成第二极体与卵细胞，细胞中核DNA数变为n，单倍体胚胎干细胞中核DNA数量为n，与卵母细胞中遗传物质含量不完全相同，C正确；
D、卵母细胞只有在受精之后才能完成减数分裂，所以需要用精子刺激卵母细胞，然后移除雄原核再进行培养，不能直接用卵母细胞培养，D错误。
故选C。
14. 为提高大豆对磷元素的吸收能力，研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷基因OsPTF转移到大豆植株中，下图为重组Ti质粒上T-DNA的序列结构示意图。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 以水稻RNA为模板通过逆转录及PCR扩增可获得大量OsPTF基因
B. RNA聚合酶与启动子Ⅰ识别并结合后，启动OsPTF基因的转录
C. 通过PCR扩增获得大量OsPTF基因时不需要了解该基因的全部序列
D. 用EcRI、BamHI双酶切重组Ti质粒后，经电泳分离至少得到三条带
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序：1、目的基因的获取：①从基因文库中获取，②人工合成（反转录法和化学合成法），③PCR技术扩增目的基因；2、基因表达载体的构建①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质；②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端；③标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因；（3）基因表达载体的构建；3、将目的基因导入受体细胞；4、目的基因的检测和表达（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术；（2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交；（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交；（4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【详解】A、以水稻RNA为模板通过逆转录可以合成cDNA，然后再以cDNA为模板利用PCR扩增可获得大量OsPTF基因，A正确；
B、识图分析可知，OsPT基因位于启动子1的后面，因此RNA聚合酶与启动子1识别并结合后，启动OsPT基因的转录，B正确；
C、利用PCR扩增目的基因序列时，只需要一段已知的目的基因序列，便于引物链合成，不需要了解该基因的全部序列，C正确；
D、重组Ti质粒为环状DNA，用EcRI、BamHI双酶切重组Ti质粒后，会得到两种片段，分别为含有耐低磷基因OsPTF的片段，以及含终止子、启动子2、抗除草剂基因、启动子I的片段，因此经电泳分离至少得到两条带，D错误。
故选D。
15. 在构建基因表达载体时，传统方法常受限于限制酶识别序列。科研人员研发了新的DNA重组方法：In-Fusin技术。该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusin酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列。主要操作过程如图示。下列叙述错误的是（ ）
A. 推测In-Fusin酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端、连接磷酸二酯键
B. 载体A端和B端的序列不同，可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化
C. 形成重组质粒时，如果温度远高于50℃，黏性末端的碱基更容易互补配对
D. 该技术对目的基因进行PCR，需要经历3次循环才能得到两端含引物1和引物2的目的基因
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】A、分析题意可知，本技术的过程是在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusin酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列，推测In-Fusin酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端，并且使目的基因与线性化质粒通过磷酸二酯键连接形成重组质粒的作用，A正确；
B、若用限制酶切割后黏性末端相同，会导致自身环化和反向连接等，载体A端和B端的序列不同，可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化，B正确；
C、重组质粒形成时如果温度远高于50℃，氢键不容易形成，黏性末端的碱基不容易互补配对，C错误；
D、根据DNA的半保留复制的特点，可知PCR第3轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即仅含引物之间的序列，因此，需要经过3轮循环才能得到两端含引物1和引物2的目的基因，D正确。
故选C。
16. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”（实验Ⅰ）和“DNA的粗提取与鉴定”（实验Ⅱ）的实验操作，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 实验Ⅰ中，PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理
B. 实验Ⅰ中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，加样前应先接通电源
C. 实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA
D. 实验Ⅱ中，将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴，用于鉴定DNA
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、实验Ⅰ中，PCR实验所需的枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理，移液器不需要进行高压蒸汽灭菌处理，A错误；
B、实验Ⅰ中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，应先加样后接通电源，B错误；
C、实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，由于DNA不溶于酒精溶液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA，C正确；
D、实验Ⅱ中，将丝状物溶于2ml/LNaCl溶液后加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用于鉴定DNA，D错误。
故选C。
17. 抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制
B. 后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分
C 延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制
D. 转基因品种经检测含有目的基因后即可上市
【答案】B
【解析】
【分析】PCR过程为：①变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链；②复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【详解】A、预变性是使模板DNA充分变性，A错误；
B、后延伸过程后延伸是为了让引物延伸完全并让单链产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，B正确；
C、延伸过程需引物参与，C错误；
D、转基因品种不只需要检测是否含有目的基因，还要检测是否表达，还有安全性问题，D错误；
故选B。
18. 棉花是我国重要的经济作物，黄萎病是棉花的最主要病害之一，有棉花的“癌症”之称。我国科学家在世界上首次获得转基因抗黄萎病棉花新株系，这将使棉花“癌症”有望得到根治。科学家将从海岛棉中分离出来的抗黄萎病基因At7导入陆地棉中，使陆地棉获得抗病性状。下列对转基因棉的检测与鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. 检测转基因棉是否导入基因At7，需要一段能与基因At7互补的短单链核酸引物
B. 检测转基因棉中的基因At7是否转录出mRNA，需要遵循碱基互补配对原则
C. 检测到转基因棉表达出At7蛋白，不能说明转基因棉中成功导入了基因At7并能表达
D. 检测转基因棉是否抗黄萎病，可接种黄萎病的病原体到转基因棉植株上
【答案】C
【解析】
【分析】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—PCR技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR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；④个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、检测转基因棉是否导入基因At7，可采用PCR技术，PCR时需要一段能与基因At7互补的短单链核酸引物，A正确；
B、检测转基因棉中的基因At7是否转录出mRNA，可采用PCR技术，其原理是DNA半保留方式复制，需要遵循碱基互补配对原则，也可以用分子杂交技术，利用标记的核苷酸单链通过碱基互补配对原则特异性结合mRNA，B正确；
C、基因表达表示转录和翻译，检测到转基因棉表达出At7蛋白，说明转基因棉中成功导入了基因At7并能表达，C错误；
D、个体水平检测转基因棉是否抗黄萎病，可接种黄萎病的病原体到转基因棉植株上，观察转基因棉是否具有抗性，D正确。
故选C。
19. 生物技术与工程学相结合，可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的有（ ）
①用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术
②由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术的生物反应器，可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础，逆中心法则进行，就可以改造或制造新的蛋白质
A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿，也需要模板、原料、酶和引物等。待扩 增的DNA分子是模板，原料是4种脱氧核苷三磷酸，即dNTP，N代表A、T、G、C四 种碱基。PCR过程 包括多次循环，每个循环分为3个步骤。①变性：模板DNA 双链在高温下 （90 ℃） 氢键断裂，解旋成2条 DNA 单链，这个过程称为变性。 ②退火：温度降低（50 ℃）后，2个引物分别与各自互补的DNA单链结合，称为 退火。③延伸：分别以两条DNA单链为模板，4种脱氧核苷三磷酸为原料，耐高温的 DNA 聚合酶在适宜的温度（约72 ℃）下，以引物与模板形成的小段DNA双链区为 起点，催化合成一条新的DNA互补链。
【详解】①用花药需要经过脱分化，再经过再分化，培养得到单倍体植株，所用技术为植物组织培养技术，①正确；
②iPS细胞为多功能干细胞，能分裂分化产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用，②正确；
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用，例如胚胎分割技术，可通将胚胎均等分割后经胚胎移植实现无性繁殖，③正确；
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，PCR的产物的分子量大小等不同，因此常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物，④正确；
⑤利用基因工程技术的制造的生物反应器，可以利用哺乳动物源源不断地批量生产相应的药物，例如乳腺生物反应器，可通过乳腺细胞批量合成分泌相应药物，再从乳汁中获取，⑤正确；
⑥蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，⑥错误。
故选D。
20. 生物技术是以现代生命科学理论为基础，在个体、细胞及分子水平上研究及制造产品或改造动物、植物、微生物等，并使其具有所期望的品质和特性。下列叙述错误的是（ ）
A. 干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临安全性问题
B. 蛋白质工程是在蛋白质操作水平上改造或创造新的蛋白质
C. 治疗性克隆的研究与应用必须受到相应法律法规的规范限制
D. 生物武器对人畜、植物等均可能造成重大伤害
【答案】B
【解析】
【分析】干细胞：动物或人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞，在一定的条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。
【详解】A、干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但可能存在安全性问题，A正确；
B、蛋白质工程通过设计蛋白质结构进而对基因进行操作来改造或创造新的蛋白质，B错误；
C、治疗性克隆的研究与应用必须受到相应法律法规的规范限制，我国明令禁止生殖性克隆，C正确；
D、生物武器对人畜、植物等均可能造成重大伤害，D正确。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
本卷共5小题，共60分。
21. 大肠杆菌（E.cli）是人和动物肠道中最主要和数量最多的一种细菌，主要寄生于大肠内，除少数菌型能引起腹泻外，一般不致病。大肠杆菌能合成维生素B和维生素K，以及有杀菌作用的大肠杆菌素，对人体有益。大肠杆菌的代谢物能与染料伊红美蓝反应，使菌落呈深紫色，表面具有金属光泽。下方为大肠杆菌培养基配方表：
请回答下列问题：
（1）在微生物的实验室培养中，获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，因此需对培养基进行________（填灭菌方法）。依据表格中培养基的成分进行分析，该培养基按物理形态划分属于________培养基，原因是________。该培养基中磷酸二氢钾的主要作用是________。
（2）根据该培养基的功能划分，该培养基属于________培养基。为了检测严重污染的水体中大肠杆菌的数量，我们可以利用稀释涂布平板法，通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数，其原理是________。
（3）该方法常需要对大肠杆菌样品进行稀释，若每次稀释倍数为10倍，则需要在试管中加入________和1mL待稀释的菌液，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是________________。
【答案】（1） ①. 湿热灭菌 ②. 固体 ③. 培养基中含有琼脂（凝固剂） ④. 维持培养基的pH相对稳定
（2） ①. 鉴别 ②. 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌
（3） ①. 9mL无菌水 ②. 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】
【分析】蛋白胨来源于动物原料，含有维生素、糖和有机氮等营养物质。为了检测培养基平板灭菌是否合格，在接种培养物前，可随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间。大肠杆菌的代谢产物能与培养基中的染料伊红美蓝反应，使菌落呈黑色。计数的关键是经梯度稀释后的稀释倍数要合适，计数时通常选择菌落数在30～300之间的实验组平板进行计数。同种微生物表现出稳定的菌落特征，这些菌落特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。
【小问1详解】
对培养基需要进行湿热灭菌，由于培养基加入了琼脂，依据表格中培养基的成分进行分析，该培养基按物理形态划分属于固体培养基，该培养基中磷酸二氢钾的主要作用是维持培养基的pH相对稳定。
【小问2详解】
由于培养基加入2%的0.5%的美蓝水溶液，伊红水溶液和根据该培养基的功能划分，该培养基属于鉴别培养基。为了检测严重污染的水体中大肠杆菌的数量，我们可以利用稀释涂布平板法，通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌数，其原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。
小问3详解】
该方法常需要对大肠杆菌样品进行稀释，若每次稀释倍数为10倍，则需要在试管中加入9mL无菌水和1mL待稀释的菌液，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，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。
22. 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分 A，乙含有效成分 B。某研究小组拟培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物。回答下列问题：
（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用______________________酶和______________________酶去除细胞壁，获 得具有活力的______________________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_______________________ 组织，然后经过______________________形成完整的杂种植株。这种培育技术称为______________________。
（2）诱导愈伤组织过程中，常用的 MS 培养基主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常常需要添加______________________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织，接种后 2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是______________________。
（3）上述杂种植株属于多倍体，假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是______________________。
（4）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以______________________。
【答案】（1） ①. 纤维素 ②. 果胶 ③. 原生质体 ④. 愈伤 ⑤. 再分化 ⑥. 植物体细胞杂交技术
（2） ①. 植物激素 ②. 外植体消毒不彻底
（3）在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常
（4）打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育作物新品种
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：
1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程：
（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。
（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。
（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【小问1详解】
要获得有活力的原生质体才能进行体细胞杂交，细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此首先用纤维素酶和果胶酶去掉甲和乙植物的细胞壁，获得具有活力的原生质体，然后用PEG化学诱导剂诱导二者的原生质体整合，形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织，然后再分化形成杂种植株，该新型药用植物是通过植物体细胞杂交技术获得的。
小问2详解】
常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常常需要添加植物激素，如细胞分裂素、生长素。如果接种后发现外植体边缘局部污染，原因可能是外植体消毒不彻底。
【小问3详解】
甲、乙均为二倍体，甲、乙有性杂交所产生的后代没有同源染色体，在减数分裂过程中同源染色体联会异常，也就是存在着生殖隔离，故二者不能通过有性杂交产生可育后代，但两者通过植物体细胞杂交技术产生的后代却是可育的，因为在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子。
【小问4详解】
植物体细胞杂交能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育作物新品种，故在育种工作中具有广泛的应用价值。
23. 为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题：
（1）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的步骤：________。
（2）诱导融合动物细胞特有的方法是________，融合后将获得________种细胞（只考虑细胞两两融合的情况）。为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行两次筛选，图中筛选1所采用的培养基属于________，筛选出的杂交瘤细胞具有的特点是________，图中筛选2所依据的基本原理是________。制备单克隆抗体的原理：________和细胞增殖。
（3）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有________________（答出2点即可）。
【答案】（1）用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
（2） ①. 灭活的病毒 ②. 3 ③. 选择培养基 ④. 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 ⑤. 抗原与抗体的特异性结合 ⑥. 细胞膜具有一定的流动性
（3）将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。
【小问1详解】
以小鼠甲的脾脏制备单细胞悬液，取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液。
【小问2详解】
诱导融合细胞特有的方法是灭活的病毒，融合后有3种杂合细胞：B淋巴细胞+B淋巴细胞、B淋巴细胞+骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞；
杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量增殖，又能产生抗体；图中筛选1所采用的培养基属于选择培养基，使用该培养基进行细胞培养的结果是只有杂交瘤细胞能够生存；
筛选出的杂交瘤细胞既能大量增殖，又可产生抗体；
图中筛选2含多次筛选，过程中要用到抗原-抗体杂交，故筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性；制备单克隆抗体的原理：诱导细胞融合形成杂交瘤细胞利用了细胞膜具有一定的流动性的原理。筛选出的既能大量增殖，又能产生特定抗体的杂交瘤细胞通过小鼠腹腔培养或体外动物细胞培养大量增殖，以获取大量单克隆抗体，利用了细胞增殖的原理。
【小问3详解】
获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后，生产单克隆抗体的过程有体外培养和体内培养两条途径：体内培养是指将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，从小鼠腹水中提取单克隆抗体；体外培养是指在体外培养液中进行培养，从培养液中提取单克隆抗体。
24. 生物工程生产PG酶，蛋白质谷氨酰胺酶（PG酶）能催化蛋白质发生脱酰胺反应，增大蛋白质的溶解性，提高食品工业中蛋白质的利用率。利用谷氨酰胺-甘氨酸为唯一氮源，可以筛选土壤中产PG酶的金黄杆菌，流程如图所示。
（1）结合图1分析，在生产PG酶的过程中，使用培养基Ⅰ的目的是对土壤中产PG酶的金黄杆菌进行富集培养（富集培养是指在目的微生物含量较少时，根据微生物的生理特点，设计一种选择性培养基，创造有利的生长条件，使目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣势种变成人工环境中的优势种，以利于分离到所需要的菌株。），因此我们在实验过程中，需要在培养基Ⅰ中加入________，从而使金黄杆菌的数量快速增加。该生产过程中使用培养基Ⅱ的目的是________。
（2）科学家常常利用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得产物，图2为一种高效生产PG酶的方案。图2中过程①应用了PCR技术，以下说法正确的是________。
A. PCR过程中引物的长度是影响PCR特异性的关键因素之一
B. PCR过程中新链的合成方向只能从5′—3′
C. PCR过程中引物不可以重复利用
D. 复性时引物与单链DNA模板结合
（3）完成图2中过程②需要先将PG酶基因与pPIC9K质粒重组，这个过程被称为________；
（4）如图为相关限制性内切核酸酶的识别和切割位点，根据图2、图3分析，选择用于切割pPIC9K质粒的限制性内切核酸酶是________。
【答案】（1） ①. 谷氨酰胺-甘氨酸 ②. 分离出金黄杆菌 （2）ABCD
（3）基因表达载体的构建
（4）BglⅡ、NtI
【解析】
【分析】1、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。
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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
本实验是筛选能高效产生PG酶的金黄杆菌，则在培养基Ⅰ选择富集培养时应添加谷氨酰胺-甘氨酸为唯一氮源，为金黄杆菌创造有利的生长条件，使金黄杆菌数量快速增加，再在固体培养基Ⅱ上纯培养，获得单菌落，分离出金黄杆菌。
【小问2详解】
PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分和反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
A、PCR中引物是能与两条模板链结合的短核苷酸片段，其长度是影响PCR特异性的关键因素之一，一般来说，引物越长，其特异性越强，A正确；
B、PCR过程中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，故新链的合成方向只能从5’—3’，B正确；
C、PCR过程中引物使用后成为了子链5'端的一部分，不可以重复利用，C正确；
D、复性时，即温度下降到50℃左右时，引物与单链DNA根据碱基互补配对原则与模板链结合，D正确。
故选ABCD。
【小问3详解】
过程②是将目的基因导入受体细胞的过程，在此之前需要先构建基因表达载体，即将PG酶基因与pPIC9K质粒重组。
【小问4详解】
限制酶是切割DNA分子的工具，在构建基因表达载体时，需要用同一种限制酶或能产生相同末端的限制酶分别切割质粒和目的基因，根据图2、图3分析，选择用于切割pPIC9K质粒的限制性内切核酸酶是Bgl Ⅱ、Nt Ⅰ，能产生和目的基因相同的末端。
25. 某质粒上有SalI、HindⅢ、BamHI三种限制酶切割位点，同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示，请回答下列问题：
（1）若抗盐基因序列已知，根据序列信息设计引物进行PCR扩增。PCR反应过程所需要的引物一般有________种，DNA聚合酶能够从引物的________端开始连接脱氧核苷酸，合成新的DNA链。
（2）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。构建的基因表达载体除了含有目的基因、标记基因外，还要含有________。
（3）将目的基因导入植物细胞，采用最多的方法是________，其中用到的质粒上含有一段特殊的DNA片段，可带目的基因进入植物细胞，该片段称为________。
（4）在构建重组质粒时，选用上图中的SalI、HindⅢ两种酶酶切效果更好，而不是只用SalI酶，原因是________。质粒和抗盐基因同时用两种限制酶处理后利用________连接，可得到重组DNA分子。
（5）含有目的基因的农杆菌可根据标记基因进行筛选。若农杆菌在含有四环素和氨苄青霉素的培养基上都可以生长繁殖，农杆菌中________（填“是”或“否”）已含有目的基因，为什么？________。
【答案】（1） ①. 2 ②. 3′
（2）启动子、终止子等
（3） ①. 农杆菌转化法 ②. T-DNA
（4） ①. 防止目的基因、质粒的自身环化，防止目的基因与质粒反向连接 ②. DNA连接酶
（5） ①. 否 ②. 含有目的基因的质粒中抗四环素基因结构被破坏
【解析】
【分析】农杆菌转化法主要操作步骤是将含目的基因的重组质粒首先导入土壤农杆菌中，再通过土壤农杆菌侵染植物细胞，使植物细胞获得重组质粒，利用质粒中含有的T-DNA片段将目的基因插入到植物细胞的染色体DNA上整合，最后进行选择培养、筛选获得转基因植株。
【小问1详解】
DNA分子是反向平行的双螺旋结构，复制过程中只能从子链的5'向3'端延伸，因此PCR过程中需要两种引物分别与两条模板链结合，使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【小问2详解】
要让基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，基因表达载体上需要有复制原点；使目的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用，需要启动子和终止子。
【小问3详解】
将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
【小问4详解】
在构建重组质粒时，如果只用一种酶切割目的基因的两端及质粒，切割后的目的基因或者质粒各自出现的两个黏性末端碱基序列正好能互补配对，容易发生目的基因或质粒各自自连的现象，但是如果选用 HindII和Sal I两种酶切割目的基因或质粒，则可以避免这种自连现象的发生,这样将切割后的它们混合, 在DNA连接酶的作用下，才可以得到更多的目的基因和质粒相连接的重组质粒。
【小问5详解】
根据图示分析，所给的限制酶在质粒上的切割位点都位于抗四环素基因的部位，如果目的基因插入到质粒中，得到重组质粒，则含重组质粒的农杆菌只含有完整的抗氨苄青霉素基因，不含完整的抗四环素基因(被目的基因破坏)，而这种农杆菌不能在同时含两种抗生素的培养基中正常生长繁殖，只能在含抗氨苄青霉素的培养基中生长繁殖。成分
蛋白胨
乳糖
蔗糖
K2HPO4
指示剂
琼脂
含量（g）
10.0
5.0
5.0
2.0
0.2
12.0
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL
成分
琼脂
蛋白胨
乳糖
磷酸二氢钾
蒸馏水
2%的伊红水溶液
0.5%的美蓝水溶液
含量
15g
10g
10g
2g
1000mL
20mL
13mL
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