2024重庆长寿区八校高二下学期7月期末联考试题（B卷）生物含解析

这是一份2024重庆长寿区八校高二下学期7月期末联考试题（B卷）生物含解析，共26页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 下列有关传统发酵技术的应用，错误的是（ ）
A. 腐乳发酵过程中加入香辛料是为了灭菌
B. 参与酱油酿造的黑曲霉属于真核生物
C. 利用乳酸菌制作酸奶需要密封发酵
D. 家庭制作果酒和果醋通常有多种菌参与发酵
2. 金黄色葡萄球菌是一种病原菌，它可耐受质量分数为7.5%的NaCl溶液。金黄色葡萄球菌在添加适量血液的血平板上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。为检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌，科研人员设计了如图所示的流程。下列说法错误的是（ ）
A. 振荡培养时应选用含质量分数为7.5%NaCl溶液的鉴别培养基
B. 振荡培养可使微生物与营养物质充分接触，提高培养液中的氧气含量
C. 若血平板中菌落周围出现透明圈，则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌
D. 为使检测更严谨，应设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作均与图示相同的对照组
3. 我国是名副其实的发酵大国，发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
B. 利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂
C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D. 利用发酵工程生产的微生物农药，作为化学防治的重要手段，可用于防治病虫害
4. 甘薯由于具有增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等作用，故越来越被人们喜爱。但甘薯属于无性繁殖作物，同时又是同源六倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决问题。下列相关操作不合理的是（ ）
A. 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，可以解决种苗用量大、成本高的问题
B. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交，克服杂交不亲和，可以充分利用遗传资源
D. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高变异频率，有利于缩短育种年限
5. 某同学在学习“细胞工程”时，列表比较动植物细胞工程的有关内容，你认为不正确的是
A. AB. BC. CD. D
6. 下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A. 在精子触及卵细胞膜的瞬间，随即产生卵细胞膜反应
B. 孵化是指卵子从卵泡中排出进入输卵管的过程
C. 卵裂期细胞周期延长，子细胞体积变小
D. 核移植技术和胚胎分割技术获得的动物均属于无性繁殖
7. 下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。下列说法正确的是（ ）
A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体
B. 只有用同种限制酶切割DNA产生的黏性末端才能互补
C. 用图中质粒和外源基因DNA构建重组质粒，可使用SmaⅠ切割
D. 使用EcRⅠ同时处理质粒和外源DNA，可能会发生质粒或者目的基因的自身环化
8. 新冠病毒（SARS-CV-2）S蛋白的受体结合结构域（RBD）是引导病毒进入宿主细胞的关键结构。我国科研人员将GP67基因（指导合成一段信号肽，引导新合成的蛋白分泌到细胞外）与RBD基因融合，构建融合基因，大量生产RBD蛋白，用于制备疫苗，流程见下图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 过程①的理论基础是DNA具有相同的结构
B. 过程②必须将融合基因与载体连接形成基因表达载体才能注射到受精卵内
C. 过程③需用DNA分子杂交技术检测融合基因是否成功表达
D. 过程④可直接从培养液获得RBD，无需裂解细胞
阅读下列材料，回答下列小题
在应用基因工程改变生物遗传特性，进而利用种间关系进行生物防治方面，中国科学家取得了许多重要进展。
资料一：人类使用化学农药防治害虫，致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出一种神经毒素基因AalT，将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中，增强绿僵菌致死害虫的效应，可有效控制虫害大规模爆发。
资料二：小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉病大规模爆发。
资料三：疟疾由受疟原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5种不同抗疟机制的基因，将它们导入按蚊的肠道共生菌AS1中。在按蚊肠道内，AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫。因AS1可在按蚊亲代和子代种群中扩散，所以在含AS1工程菌按蚊的群落中，疟疾传播一般可被阻断。
9. 目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因，下列分析正确的是（ ）
A. 来源：必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取
B. 作用：上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活
C. 转化：均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞
D. 应用：只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目的
10. 在利用种间关系进行生物防治的措施中，下列分析错误的是（ ）
A. 施用绿僵菌工程菌减少虫害，不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系
B. 引入Fhb7增强小麦的抗菌性，目的是调节真菌对植物的寄生能力
C. AS1工程菌分泌多种表达产物不改变AS1与按蚊之间存在共生关系
D. 使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫，目的是调节按蚊对人的寄生能力
11. 研究者计划将绿色荧光蛋白第203位的苏氨酸替换为酪氨酸，以获得橙色荧光蛋白。下列方案可行的是（ ）
A. 使用蛋白酶水解第203位氨基酸前后的肽键实现氨基酸替换
B. 在mRNA中直接替换第609~611位三个碱基
C. 根据新的氨基酸序列推测并合成相应的DNA序列
D. 将改造后的橙色荧光蛋白基因直接注入大肠杆菌获得转基因菌株
12. 转基因产品是指利用基因工程技术获得的生物制品，其安全性问题一直是大众关注和争论的热点。下列叙述错误的是（ ）
A. 通过转基因育种可增加或消除原有生物品种的某些性状
B. 转基因食品风险评估时还需考虑目的基因的安全性问题
C. 转基因抗虫作物的长期种植会诱导害虫产生变异，出现超级害虫
D. 严格选择种植区域可降低转基因作物发生外源基因扩散可能性
13. 近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见下图）。下列相关叙述错误的是（ ）。
A. 向导RNA可在RNA聚合酶催化下，以核糖核苷酸为原料合成
B. Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的氢键
C. 向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对
D. 该技术由于存在脱靶等风险，可能会带来一系列安全性及伦理问题
14. 下图表示某一生态系统中的能量流动过程，其中甲、乙、丙代表生物成分，A、B、C、D、E、F代表能量。下列叙述错误的是（ ）
A. E表示的是各营养级呼吸作用散失的能量
B. A流入甲是通过光合作用实现的
C. C/B的数值可代表能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率
D. 生态系统中乙的个体数量可能大于甲
15. 图一是庭院经济生态农业模式图；图二是能量流经牛这一营养级的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 庭院里的卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这种现象体现了生态系统的信息传递功能
B 图一中共有5条食物链，其中人占第二、三、四营养级
C. 图二中Ⅲ代表下一营养级(或人)摄入的能量
D. 图二可表明生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16. 某果园生态系统，苹果树下进行了间种草菇的试验，利用高湿度、低风速等环境条件，获得了良好的经济效益。请回答下列问题。
（1）草菇在该生态系统成分中属于_______。苹果树的落叶可为草菇提供营养，栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用，这种生产模式体现了生态系统的______功能。
（2）长期间种草菇使该生态系统的营养结构趋于复杂，生态系统的_______稳定性将会增强。
（3）果园里有一生态塘，在塘中种植水生植物和投放饲料进行水产养殖。下表是生态塘中虾摄食藻类及其他水生植物后能量流动的情况。请据表分析虾用于其生长、发育和繁殖的能量为_____kJ。
输入该生态塘的能量______（大于/小于/等于）该生态系统中生产者固定的太阳能总量。
（4）初夏池塘蛙声一片，这属于______信息，这说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。
17. 雾霾引发了全国人民的关注和讨论；天津港火灾爆炸事故遗址已彻底清理建设海港生态公园，生态环境保护已经成为社会关注的热点。请回答下列问题：
（1）生态经济一定要遵循_______的基本原理，主要是通过实行________的原则。
（2）某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸杆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、渔塘，从能量流动角度，此人工生态系统实现对能量的_________。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其_______。
（3）一般来说，生态工程的主要任务是对______进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、___等特点。
（4）桑基鱼塘生态能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程的________原理。我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了________原理。
（5）基因编辑技术指对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA 片段的敲除、加入等。该技术是一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难。面对转基因技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑，引发了人们在食物安全、_________和环境安全三个方面发生激烈的争论。
18. [选修3：现代生物科技专题]
甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是__________。
（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到__________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是____________（填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是________。A中的愈伤组织是叶肉细胞经_______形成的。
（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，___________（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是____________。
19. 降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，将能人工合成降钙素的DNA与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。据图回答：
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（1）图1示人工合成降钙素DNA的过程。从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenw酶补平，获得双链DNA.从功能看，Klenw酶是一种______酶，合成的双链DNA有________个碱基对。
（2）图2示利用基因工程获得产品的过程。获取目的基因的方法除图2显示的方法外还有______。
（3）对图2中a点的操作方法为_______。
（4）获得的双链DNA经酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它_________。②要进行重组质粒的鉴定和选择，大肠杆菌质粒需要含有_________。
（5）对符合设计要求的重组质粒进行酶切，已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶 II的识别序列和切点是—↓GATC—。仔细读图判断质粒用_____切割。
选项
比较项目
植物细胞工程
动物细胞工程
A．
技术手段
植物组织培养、
动物细胞培养和融合、
植物体细胞杂交
单克隆抗体的制备
B．
特殊处理
机械法去除细胞壁
胰蛋白酶处理，制成细胞悬液
C．
融合方法
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、生物方法
D．
培养基区别
生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
动物血清不可缺少
项目
虾摄食量
虾粪便量
虾呼吸消耗量
能量（kJ）
4.1×109
2.1×109
1.3×109
重庆市长寿区2023-2024学年下学期高二期末检测卷（B）生物试题
（本试卷分为选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间为75分钟。）
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 下列有关传统发酵技术的应用，错误的是（ ）
A. 腐乳发酵过程中加入香辛料是为了灭菌
B. 参与酱油酿造的黑曲霉属于真核生物
C. 利用乳酸菌制作酸奶需要密封发酵
D. 家庭制作果酒和果醋通常有多种菌参与发酵
【答案】A
【解析】
【分析】制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌，只能在无氧条件下繁殖，制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型；腐乳是用豆腐发酵制成，多种微生物参与发酵，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】A、腐乳发酵过程中加入香辛料主要是为了增添风味，A错误；
B、参与酱油酿造的黑曲霉属于真核生物，有以核膜为界限的细胞核，B正确；
C、乳酸菌是一种严格的厌氧菌，有氧气存在时，其发酵会受到抑制，因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中，应一直处于密闭状态，C正确；
D、家庭制作果酒、果醋过程中所用的菌种均来源于自然环境，有多种微生物参与发酵过程，因此均不是纯种发酵，D正确。
故选A。
2. 金黄色葡萄球菌是一种病原菌，它可耐受质量分数为7.5%的NaCl溶液。金黄色葡萄球菌在添加适量血液的血平板上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。为检测鲜牛奶中是否存在金黄色葡萄球菌，科研人员设计了如图所示的流程。下列说法错误的是（ ）
A. 振荡培养时应选用含质量分数为7.5%NaCl溶液的鉴别培养基
B. 振荡培养可使微生物与营养物质充分接触，提高培养液中的氧气含量
C. 若血平板中菌落周围出现透明圈，则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌
D. 为使检测更严谨，应设置加灭菌的鲜牛奶但其他操作均与图示相同的对照组
【答案】A
【解析】
【分析】1、培养基的营养构成：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。
2、微生物常见的接种的方法
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、振荡培养时应选用含质量分数为7.5%NaCl溶液的选择培养基，从而将金黄色葡萄球菌筛选出来，A错误；
B、振荡培养可使微生物与营养物质充分接触，且能提高培养液中的氧气含量，因而有利于微生物的繁殖，B正确；
C、若血平板中菌落周围出现透明圈，则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，这是因为金黄色葡萄球菌可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色，C正确；
D、为使检测更严谨，应设置加灭菌的鲜牛奶作为空白对照，但其他操作均与图示相同，进而增强实验结果的说服力，D正确。
故选A。
3. 我国是名副其实的发酵大国，发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
B. 利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂
C. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗
D. 利用发酵工程生产的微生物农药，作为化学防治的重要手段，可用于防治病虫害
【答案】D
【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、发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，A正确；
B、用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”供人们直接食用，B正确；
C、可以将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌通过发酵工程制备乙肝疫苗，C正确；
D、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，微生物农药作为生物防治的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越 重要的作用，D错误。
故选D。
4. 甘薯由于具有增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等作用，故越来越被人们喜爱。但甘薯属于无性繁殖作物，同时又是同源六倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是（ ）
A. 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，可以解决种苗用量大、成本高的问题
B. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交，克服杂交不亲和，可以充分利用遗传资源
D. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高变异频率，有利于缩短育种年限
【答案】B
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株，植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞工程应用之一是：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，被人们形象地称为植物的快速繁殖技术，也叫作微型繁殖技术。它不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性。A正确；
B、茎尖等分裂旺盛部位基本无病毒感染。目前采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在许多作物上获得成功。脱毒的作物不仅能增产而且品质也明显优于没有脱毒的作物。脱毒≠抗病毒，B错误；
C、原生质体的融合原理是细胞膜具有一定的流动性，通过去壁、促融、细胞壁再生、组织培养技术后可培育出异源杂合体，C正确；
D、愈伤组织具有分裂旺盛的优点，适合用于诱变育种，能提高突变频率，有利于缩短育种年限。D正确。
故选B。
5. 某同学在学习“细胞工程”时，列表比较动植物细胞工程的有关内容，你认为不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞工程的技术手段主要有植物组织培养和植物体细胞杂交，其中植物组织培养是植物细胞工程的基础；动物细胞工程的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和核移植，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。动、植物细胞工程的原理和技术手段有相似之点，但也存在不同之处，需要考生在平时的学习过程中注意列表比较。
【详解】A、技术手段：植物细胞工程的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交；动物细胞工程技术有动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植等技术，单克隆抗体的制备是动物细胞融合的应用，A正确；
B、特殊处理：植物体细胞杂交时，需要用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁，动物细胞培养时需要用胰蛋白酶处理制备细胞悬浮液，B错误；
C、融合方法：诱导植物细胞融合的方法有物理（离心、振动和电激等）和化学方法（聚乙二醇）；诱导动物细胞融合的方法有物理、化学和生物方法（灭活的病毒），C正确；
D、培养基区别：植物细胞工程中的培养基中需要用生长素和细胞分裂素以影响愈伤组织的生长和分化；动物细胞工程的培养液中需要加入动物血清、血浆等天然成分，D正确。
故选B。
6. 下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A. 在精子触及卵细胞膜的瞬间，随即产生卵细胞膜反应
B. 孵化是指卵子从卵泡中排出进入输卵管的过程
C. 卵裂期细胞周期延长，子细胞体积变小
D. 核移植技术和胚胎分割技术获得的动物均属于无性繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
【详解】A、在受精过程中，在精子触及卵细胞膜的瞬间，产生的防止多精子入卵受精的屏障是透明带反应，A错误；
B、排卵是指卵子从卵泡中排出来，孵化是指囊胚从透明带中伸展出来，B错误；
C、卵裂球细胞分裂旺盛，细胞周期短，卵裂期细胞总体积不变或略有减小，子细胞体积变小，C错误；
D、核移植技术和胚胎分割技术获得的动物均未经过精卵结合的过程，属于无性繁殖，D正确。
故选D。
7. 下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。下列说法正确的是（ ）
A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体
B. 只有用同种限制酶切割DNA产生的黏性末端才能互补
C. 用图中质粒和外源基因DNA构建重组质粒，可使用SmaⅠ切割
D. 使用EcRⅠ同时处理质粒和外源DNA，可能会发生质粒或者目的基因的自身环化
【答案】D
【解析】
【分析】制性核酸内切酶（限制酶）主要是从原核生物中分离纯化出来的，自然界中限制酶的天然作用是破环外来基因，限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即黏性末端和平末端。
【详解】A、重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，前者可以切割目的基因所在DNA和质粒，后者可以将目的基因和质粒进行连接，运载体不是工具酶，A错误；
B、某些不同的限制酶切割DNA能够产生相同的黏性末端，这些黏性末端可以互补，B错误；
C、由于目的基因内部和抗生素抗性基因内部都含有SmaI的切割位点，故不能使用SmaI切割目的基因和外源基因DNA，C错误；
D、使用EcRI同时处理质粒和外源DNA，可能会发生质粒或者目的基因的自身环化，一般用两种限制酶切割质粒和外源DNA，防止自身环化，D正确。
故选D。
8. 新冠病毒（SARS-CV-2）S蛋白的受体结合结构域（RBD）是引导病毒进入宿主细胞的关键结构。我国科研人员将GP67基因（指导合成一段信号肽，引导新合成的蛋白分泌到细胞外）与RBD基因融合，构建融合基因，大量生产RBD蛋白，用于制备疫苗，流程见下图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 过程①的理论基础是DNA具有相同的结构
B. 过程②必须将融合基因与载体连接形成基因表达载体才能注射到受精卵内
C. 过程③需用DNA分子杂交技术检测融合基因是否成功表达
D. 过程④可直接从培养液获得RBD，无需裂解细胞
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：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。
【详解】A、过程①是基因与基因拼接在一起，该过程的基础是二者具有相同的空间结构和基本单位，A正确；
B、过程②是将重组质粒（将融合基因与载体连接形成）导入昆虫细胞，由于受精卵全能性高，故通常将重组质粒注射到受精卵内，B正确；
C、该过程中基因的表达产物是RBD蛋白，蛋白质的检测，通过抗原-抗体杂交技术实现，C错误；
D、通过题干信息可知，该蛋白属于分泌蛋白，故过程④从培养液获得RBD无需裂解细胞，D正确。
故选C。
阅读下列材料，回答下列小题。
在应用基因工程改变生物遗传特性，进而利用种间关系进行生物防治方面，中国科学家取得了许多重要进展。
资料一：人类使用化学农药防治害虫，致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出一种神经毒素基因AalT，将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中，增强绿僵菌致死害虫的效应，可有效控制虫害大规模爆发。
资料二：小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉病大规模爆发。
资料三：疟疾由受疟原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5种不同抗疟机制的基因，将它们导入按蚊的肠道共生菌AS1中。在按蚊肠道内，AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫。因AS1可在按蚊亲代和子代种群中扩散，所以在含AS1工程菌按蚊的群落中，疟疾传播一般可被阻断。
9. 目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因，下列分析正确的是（ ）
A. 来源：必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取
B. 作用：上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活
C. 转化：均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞
D. 应用：只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目的
10. 在利用种间关系进行生物防治的措施中，下列分析错误的是（ ）
A. 施用绿僵菌工程菌减少虫害，不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系
B. 引入Fhb7增强小麦的抗菌性，目的是调节真菌对植物的寄生能力
C. AS1工程菌分泌的多种表达产物不改变AS1与按蚊之间存在共生关系
D. 使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫，目的是调节按蚊对人的寄生能力
【答案】9. B 10. D
【解析】
【分析】1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、生物的种间关系包括竞争、捕食、互利共生和寄生。互利共生是指两种生物共居一起，彼此创造有利的生活条件，较之单独生活时更为有利；相互依赖，相互依存，一旦分离，双方都不能正常地生活。寄生是指一种生物生活在另一种生物的体内或体表，并从后者摄取营养以维持生活的种间关系。前者称寄生物，后者称寄主。大都为一方受益，一方受害，甚至引起寄主患病或死亡。
【9题详解】
A、目的基因可以从基因文库中获取、利用PCR技术扩增或是人工合成，A错误；
B、资料一中神经毒素基因AalT导入绿僵菌中可以增强绿僵菌致死害虫的效应，资料二中Fhb7基因导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，资料三，将5种不同抗疟机制的基因导入按蚊的肠道共生菌AS1中，AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫，因此上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活，B正确；
C、基因AalT导入绿僵菌中可用感受态细胞法，Fhb7基因导入小麦可用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，将5种不同抗疟机制的基因导入按蚊的肠道共生菌AS1中可用感受态细胞法，C错误；
D、要想达到生物防治的目的不一定要将目的基因导入防治对象，如资料一，可将目的基因导入能寄生在多种害虫体内的绿僵菌中，如资料三，可将目的基因导入按蚊的肠道共生菌AS1中，这种方法同样可以达到生物防治的目的，D错误。
故选B。
【10题详解】
A、导入AalT基因的绿僵菌只是增强了致死害虫的效应，没有改变绿僵菌与害虫之间存在的寄生关系，A正确；
B、Fhb7基因导入小麦后，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，调节了真菌对植物的寄生能力，B正确；
C、AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫，并不会改变AS1与按蚊之间存在的共生关系，C正确；
D、使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫，目的是阻断疟疾的传播，不会改变按蚊对人的寄生能力，D错误。
故选D。
11. 研究者计划将绿色荧光蛋白第203位的苏氨酸替换为酪氨酸，以获得橙色荧光蛋白。下列方案可行的是（ ）
A. 使用蛋白酶水解第203位氨基酸前后的肽键实现氨基酸替换
B. 在mRNA中直接替换第609~611位三个碱基
C. 根据新的氨基酸序列推测并合成相应的DNA序列
D. 将改造后的橙色荧光蛋白基因直接注入大肠杆菌获得转基因菌株
【答案】C
【解析】
【分析】1、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
2、蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造，而是通过改造基因或合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，这种技术最终只能通过操作基因来完成。
【详解】A、用蛋白酶直接处理绿色荧光蛋白得到的是各种氨基酸，而不是第203位苏氨酸替换为酪氨酸的橙色荧光蛋白，A错误；
B、任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且可以遗传下去，如果对mRNA直接改即使改造成功，被改造的蛋白质也是无法遗传的，B错误；
C、蛋白质工程的操作思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），然后还要合成或改造DNA、构建基因表达载体，即按照基因工程的操作，最后获得所需要的目的蛋白质，C正确；
D、改造后的橙色荧光蛋白基因必须与载体构建形成重组载体才能注入大肠杆菌获得转基因菌株，如果直接导入基因，基因在受体细胞里容易被降解不能稳定遗传，D错误；
故选C。
12. 转基因产品是指利用基因工程技术获得的生物制品，其安全性问题一直是大众关注和争论的热点。下列叙述错误的是（ ）
A. 通过转基因育种可增加或消除原有生物品种的某些性状
B. 转基因食品风险评估时还需考虑目的基因的安全性问题
C. 转基因抗虫作物的长期种植会诱导害虫产生变异，出现超级害虫
D. 严格选择种植区域可降低转基因作物发生外源基因扩散可能性
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和产品。从技术操作层面来看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做重组DNA技术；转基因产品是指利用基因工程技术而获得的生物制品。
【详解】A、基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和产品；转基因产品是指利用基因工程技术而获得的生物制品，故通过转基因育种，按照人们的需要，可增加或消除原有生物品种的某些性状，A正确；
B、在基因表达载体上，除了有目的基因、启动子、终止子等外，还需要标记基因，故转基因食品风险评估时还需考虑标记基因的安全性问题，B正确；
C、转基因作物的长期、大规模种植，可能将具有抗性的害虫选择出来，可能使目标害虫或非目标害虫对转基因作物的适应在群体水平上产生抗性，有可能产生侵染力更强的“超级害虫”，造成更大的危害，并不是抗虫作物诱导害虫产生变异，C错误；
D、转基因作物所携带的外源基因在使得作物高产的同时，也可能会向自然界扩散，从而打破自然界原有的物种平衡，严格选择种植区域可减少转基因作物发生外源基因扩散的可能性，D正确。
13. 近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见下图）。下列相关叙述错误的是（ ）。
A. 向导RNA可在RNA聚合酶催化下，以核糖核苷酸为原料合成
B. Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的氢键
C. 向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对
D. 该技术由于存在脱靶等风险，可能会带来一系列安全性及伦理问题
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：通过向导RNA中20个碱基的识别序列与剪切点附近序列互补配对，引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。
【详解】A、向导RNA在RNA聚合酶催化下，以核糖核苷酸为原料通过转录合成，A正确；
B、Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，B错误；
C、由题图可知，向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对，C正确；
D、该技术由于存在脱靶等风险，可能会带来一系列安全性及伦理问题，D正确。
故选B
14. 下图表示某一生态系统中的能量流动过程，其中甲、乙、丙代表生物成分，A、B、C、D、E、F代表能量。下列叙述错误的是（ ）
A. E表示是各营养级呼吸作用散失的能量
B. A流入甲是通过光合作用实现的
C. C/B的数值可代表能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率
D. 生态系统中乙的个体数量可能大于甲
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析可知：图中甲表示生产者，A表示其同化的能量，B表示其流向下一营养级的能量；乙表示初级消费者，B表示其同化的能量，F表示其输入的有机物中的能量，C表示其流向下一营养级的能量；丙表示次级消费者，C表示其同化的能量，D表示其流向下一营养级的能量；E表示各营养级呼吸作用散失的能量。
【详解】A、E表示的是各营养级呼吸作用散失的能量，A正确；
B、图中甲是生产者，A是其同化的能量，是通过其光合作用实现的，B正确；
C、乙、丙分别处于第二、第三营养级，同化的能量分别为B、C，第二营养级输入的能量为F，则能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率=C/（B+F），C错误。
D、图中甲是生产者，乙是初级消费者，后者的数量是可能大于前者的，如虫的数量大于树，D正确。
故选C。
15. 图一是庭院经济生态农业模式图；图二是能量流经牛这一营养级的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 庭院里的卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这种现象体现了生态系统的信息传递功能
B. 图一中共有5条食物链，其中人占第二、三、四营养级
C. 图二中Ⅲ代表下一营养级(或人)摄入的能量
D. 图二可表明生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A、卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这种现象体现了生态系统的信息传递功能，说明该功能具有调节种间关系，维持生态系统的相对稳定的作用，A正确；
B、食物链只涉及生产者和消费者，图一中共有3条食物链：农作物→牛→人，农作物→鸡→人，农作物→人，其中人占第二、三营养级，B错误；
C、图二中Ⅰ是牛同化的能量，Ⅱ是用于生长、发育繁殖的能量、Ⅲ代表人摄入的能量、Ⅳ是分解者、Ⅴ是呼吸消耗的能量，C正确；
D、由图二可知，生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D正确。
故选B
【点睛】解答本题的关键是分析图一，了解食物链中只有生产者和分解者，从而确定图中食物链的条数。
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16. 某果园生态系统，苹果树下进行了间种草菇的试验，利用高湿度、低风速等环境条件，获得了良好的经济效益。请回答下列问题。
（1）草菇在该生态系统成分中属于_______。苹果树的落叶可为草菇提供营养，栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用，这种生产模式体现了生态系统的______功能。
（2）长期间种草菇使该生态系统的营养结构趋于复杂，生态系统的_______稳定性将会增强。
（3）果园里有一生态塘，在塘中种植水生植物和投放饲料进行水产养殖。下表是生态塘中虾摄食藻类及其他水生植物后能量流动的情况。请据表分析虾用于其生长、发育和繁殖的能量为_____kJ。
输入该生态塘的能量______（大于/小于/等于）该生态系统中生产者固定的太阳能总量。
（4）初夏池塘蛙声一片，这属于______信息，这说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。
【答案】（1） ①. 分解者 ②. 物质循环
（2）抵抗力 （3） ①. 7×108 ②. 大于
（4）物理
【解析】
【分析】1、生态系统结构包括组成成分和营养结构，营养结构包括食物链和食物网，生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的。生态系统的信息种类有物理信息、化学信息和行为信息，信息传递的作用有生命活动的正常进行离不开信息传递；生物种群的繁衍离不开信息传递；调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。2、抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系：抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越高；而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力，恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【小问1详解】
草菇是食用真菌，苹果树的落叶可为草菇提供营养，所以草菇是分解者；苹果树落下的叶片可为草菇提供营养,栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用。这种生产模式中的分解者和生产者有利于促进物质循环，体现了生态系统的物质循环的功能。
【小问2详解】
生态系统的营养结构越复杂，其自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性也越强。
【小问3详解】
虾用于其生长、发育和繁殖的能量为其同化量（即摄食量减去粪便量）－呼吸消耗量＝（4.1×109－2.1×109）－1.3×109＝7×108；输入该生态塘的能量除了生产者固定的太阳能还有人工输入的有机物（饲料）中的能量，所以输入该生态塘的能量大于该生态系统中生产者固定的太阳能总量。
【小问4详解】
声音通过物理途径传播，属于物理信息。
17. 雾霾引发了全国人民关注和讨论；天津港火灾爆炸事故遗址已彻底清理建设海港生态公园，生态环境保护已经成为社会关注的热点。请回答下列问题：
（1）生态经济一定要遵循_______的基本原理，主要是通过实行________的原则。
（2）某生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸杆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、渔塘，从能量流动角度，此人工生态系统实现对能量的_________。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其_______。
（3）一般来说，生态工程的主要任务是对______进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、___等特点。
（4）桑基鱼塘生态能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程的________原理。我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了________原理。
（5）基因编辑技术指对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA 片段的敲除、加入等。该技术是一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难。面对转基因技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑，引发了人们在食物安全、_________和环境安全三个方面发生激烈的争论。
【答案】（1） ①. 生态学 ②. 循环经济
（2） ①. 多级利用 ②. 环境容纳量
（3） ①. 已破坏的生态系统 ②. 可持续
（4） ①. 物质循环再生 ②. 协调与平衡
（5）生物安全
【解析】
【分析】生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。
【小问1详解】
生态经济一定要遵循生态学的基本原理，主要是通过实行循环经济的原则。
【小问2详解】
该生态工程以沼气工程为中心，各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼，人、畜、禽粪便作为原料生产沼气，沼渣水返还农田、菜田、果园、苗圃、鱼塘，体现了生态工程的物质循环再生原理，从能量流动角度，此人工生态系统实现对能量的多级利用。该生态工程建设中，鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量。
【小问3详解】
生态工程的主要任务是对已破坏的生态系统进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点。
【小问4详解】
桑基鱼塘生态能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程的物质循环再生原理。我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了协调与平衡原理。
【小问5详解】
面对转基因技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑，引发了人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面发生激烈的争论。
18. [选修3：现代生物科技专题]
甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：
（1）以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是__________。
（2）甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到__________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是____________（填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”）。
（3）图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是________。A中的愈伤组织是叶肉细胞经_______形成的。
（4）若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，___________（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是____________。
【答案】 ①. 绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株 ②. 葡萄糖、果糖 ③. 具有完整的细胞核 ④. 细胞分裂素、生长素 ⑤. 脱分化 ⑥. 不能 ⑦. 对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
【解析】
【详解】（1）植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
（2）蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用细胞作为材料进行培养获得幼苗，细胞必须具有完整细胞核，才具有发育为个体的一整套完整遗传信息。
（3）影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。
（4）由于花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，组织培养得到花卉基因型不同于原植株，导致不能保留亲本性状。
【定位】植物组织培养。
【点睛】明确植物组织培养过程和原理是解题关键。
19. 降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，将能人工合成降钙素的DNA与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。据图回答：
​​​​​​​
（1）图1示人工合成降钙素DNA的过程。从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenw酶补平，获得双链DNA.从功能看，Klenw酶是一种______酶，合成的双链DNA有________个碱基对。
（2）图2示利用基因工程获得产品的过程。获取目的基因的方法除图2显示的方法外还有______。
（3）对图2中a点的操作方法为_______。
（4）获得的双链DNA经酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它_________。②要进行重组质粒的鉴定和选择，大肠杆菌质粒需要含有_________。
（5）对符合设计要求的重组质粒进行酶切，已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶 II的识别序列和切点是—↓GATC—。仔细读图判断质粒用_____切割。
【答案】（1） ①. DNA聚合酶 ②. 126
（2）从供体细胞的DNA中直接分离基因
（3）用与目的基因同种限制酶切割质粒，露出相对应的可进行碱基配对的DNA链
（4） ①. 繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少 ②. 标记基因
（5）限制酶Ⅰ
【解析】
【分析】1、DNA聚合酶能将脱氧核苷酸连接起来形成DNA链，DNA连接酶连接的是DNA片段。
2、获取目的基因和构建基因表达载体需要用同一种限制酶，为获得相同的黏性末端。
分析图1和图2：新型的降钙素是通过蛋白质工程生产的，蛋白质工程的实质是改造基因，生产人类需要的蛋白质。在人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenw酶催化，以4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，获得双链DNA。
【小问1详解】
由图可知，“利用Klenw酶补平，获得双链DNA”可知，该酶是DNA聚合酶；人工合成DNA单链有72个碱基，且有18个碱基重合，所以碱基对数目为72×2-18=126。
【小问2详解】
除图2显示的方法外，目的基因的获取可利用限制酶从供体细胞DNA中直接分离基因。
【小问3详解】
目的基因与质粒形成重组质粒过程中，用同一种限制酶处理，可露出相同的黏性末端，露出相对应的可进行碱基配对的DNA链。
【小问4详解】
大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为大肠杆菌具有繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少的特点，常用于做受体细胞；要进行重组质粒的鉴定和选择，大肠杆菌质粒需要含有标记基因，标记基因的作用是为了鉴别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。
【小问5详解】
由于质粒上两种标记基因中均有限制酶II的识别序列，因此质粒应用限制酶I切割。
选项
比较项目
植物细胞工程
动物细胞工程
A．
技术手段
植物组织培养、
动物细胞培养和融合、
植物体细胞杂交
单克隆抗体的制备
B．
特殊处理
机械法去除细胞壁
胰蛋白酶处理，制成细胞悬液
C．
融合方法
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、生物方法
D．
培养基区别
生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
动物血清不可缺少
项目
虾摄食量
虾粪便量
虾呼吸消耗量
能量（kJ）
4.1×109
2.1×109
1.3×109