四川省眉山中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷（Word版附解析）

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1. 绍兴是黄酒之乡，“麦曲酶长，酵米复芳；白梅酒酿，伴淋寒香；压滤琼浆，煎煮陈藏”是对绍兴黄酒精致复杂酿造工艺的描述。在黄酒的主发酵过程中，“开耙”（搅拌）是极为关键的一步。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 接种麦曲有利于淀粉的糖化，有利于“酒酿”菌种发酵
B. 煎煮的目的是除去发酵产品中的杂菌，利于酵母菌繁殖
C. 陈藏有利于黄酒中相关物质发生反应，使酒更加芳香
D. 发酵过程中“开耙”可适当提供O2，调节pH，活化酵母
【答案】B
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是异养兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。酿酒酵母最适生长温度在28℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18～30℃。
【详解】A、淀粉属于生物大分子物质，麦曲中有淀粉酶可以催化淀粉糖化为小分子糖，有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用，A正确；
B、陈藏前煎煮是进行消毒，除去发酵产品中的酵母菌等微生物，利于储藏，B错误；
C、陈藏是将酿出的酒放入罐内存放，此过程有利于黄酒中醇与酸发生酯化反应，使酒更加芳香，C正确；
D、“开耙”（搅拌）可适当提供O2，让酵母菌进行有氧呼吸，增加酵母菌的数量，有利于活化酵母，搅拌还可以排出CO2 ，调节pH，D正确。
故选B。
2. 某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不当导致泡菜腐烂，其原因可能是（ ）
①密闭缺氧环境抑制了乳酸菌的生长繁殖
②密封不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖
③密封不严，氧气抑制了其他厌氧微生物的生长繁殖
④密封不严，氧气促进了好氧微生物的生长繁殖
A. ①③B. ②④C. ②③D. ①④
【答案】B
【解析】
【分析】泡菜制作的实验原理：
（1）乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸。
（2）利用乳酸菌制作泡菜的过程中会引起亚硝酸盐的含量的变化。
【详解】参与泡菜制作的乳酸菌是厌氧型微生物，因此泡菜腐烂的原因可能是②罐口封闭不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖，但④促进了其他好氧微生物的生长繁殖。
故选B。
3. 组织培养可快速繁殖植物，得到的试管苗常先移至草炭土或蛭石中炼苗，苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽，下列说法错误的是（ ）
A. MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖，以减少微生物污染
B. MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差
C. 接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，避免倒插
D. 培养时一般先诱导愈伤组织生根再诱导其生芽
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
【详解】A、培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质，蔗糖不是微生物利用的直接能源，所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染，A正确；
B、在实际生产中，可以把需要生产的药物的浓缩物即母液先生产出，以便于储存和节约空间，再将高效高浓度的药剂用几倍或少量的水兑成浓度较高的药液，最后通过进一步的稀释得到我们最终所需要的产品，MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差，B正确；
C、由于生长素的极性运输，接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基，不能倒插，C正确；
D、为提高成活率，植物组织培养过程一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导生根，D错误。
故选D。
4. 60C辐射可使部分花粉活力降低， 通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理， 通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。
下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
【答案】D
【解析】
【分析】结合图解和题意分析，将采集的雄蕊进行60C辐射处理，目的是诱导花药母细胞内发生基因突变或染色体变异，使其产生活力极低的花粉而无法完成正常受精，用这样的花粉涂抹在雌蕊柱头，诱导其受精过程（事实因花粉活力低而无法真正完成受精），目的是促进雌蕊中卵细胞（染色体数目只有体细胞的一半：20条）发育为幼胚，取出幼胚离体培养即可得到单倍体植株。由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择。
【详解】A、雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱状上完成受精而影响实验的结果，A正确；
B、②是体细胞发育成幼苗，幼苗体细胞染色体数目与体细胞相同，④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，与体细胞相同，B正确；
C、④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，C正确；
D、由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择，D错误。
故选D。
5. 研究人员利用杏鲍菇(具有双核，AA) 和秀珍菇(具有单核，B) 进行体细胞杂交，以期培养食用菌新品种，流程如图。已知异源融合子因异源基因相混合而获得新的遗传特性，表现出对亲株的拮抗作用，能够在培养基上观察到一条拮抗带。融合后的菌丝，在进行细胞分裂时，会形成一个喙状结构，而单核菌丝不会。
注：高温灭活使原生质体AA仅能生存而无法繁殖。
下列叙述正确的是（ ）
A. 步骤②中原生质体应在低渗溶液中进行培养并处理
B. 促融后形成的融合菌株可能为AAAA、AAB、BB、AB
C. 在培养基上可以观察到AA菌落、B菌落以及AAB菌落
D. 若有喙状结构和无喙状结构同时出现在拮抗带，步骤③应选择有喙状结构的菌丝
【答案】D
【解析】
【分析】高温灭活使原生质体A仅能生存而无法繁殖，因此，培养基上不会有A的菌落。
【详解】A、步骤②中原生质体应在等渗溶液中进行培养并处理，A错误；
BC、高温灭活使原生质体AA仅能生存而无法繁殖，因此不会形成AAAA的融合菌株，也不会出现AA、AB菌落，BC错误；
D、融合后的菌丝，在进行细胞分裂时，会形成一个喙状结构，而单核菌丝不会，因此若有喙状结构和无喙状结构同时出现在拮抗带，步骤③应选择有喙状结构的菌丝，D正确。
故选D。
6. 科研人员在杂交瘤细胞的基础上获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可以同时结合两种抗原。抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同），如图1。因此双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多，其中有一种抗体能同时与抗原α与β结合称为双特异性抗体，如图2。下列叙述错误的是（ ）

A. 科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫，分泌相应抗体
B. 制备杂交瘤细胞时，需要多次筛选得到两种杂交瘤细胞
C. 诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
D. 图2中若1是A2，则2、3、4、5、6分别对应a、B2、b、α、β
【答案】D
【解析】
【分析】图1中是抗原α、β分别注射到小鼠体内，小鼠分别产生的α、β的两种单克隆抗体；图2中是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体。图中抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。
【详解】A、抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫，刺激B细胞增殖和分化出记忆B细胞和浆细胞，浆细胞分泌相应抗体，A正确；
B、制备杂交瘤细胞时，需将上述小鼠的脾脏组织，用胰蛋白酶处理获得单细胞后，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，多次筛选得到两种杂交瘤细胞，B正确；
C、诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，C正确；
D、有一种抗体能同时与抗原α与β结合称为双特异性抗体，由于图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体，可变区的重链1和2位置存在A2或B2，若1是A2，则2为B2，根据图1信息判断（a与A2在可变区并结合α，b与B2在可变区并结合β），图2中3与1（A2）在可变区并结合5，故3对应a，5对应α，同时4与2（B2）在可变区并结合6，故4对应b，6对应β，因此 2、3、4、5、6分别对应B2、a、b、α、β，D错误。
故选D。
7. 2017年中国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧（10s内去核，15s内核移植）”成功培育了体细胞克隆猴，流程如下，下列叙述错误的是（ ）
A. 科学家多年的反复实验带来的娴熟技术使卵细胞受损减少
B. 核移植前用“灭活病毒短暂处理”主要目的是诱导细胞融合
C. 上述技术有助于加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程
D. “聪明的化学方法”主要指图中①②，通过调节组蛋白修饰而抑制基因表达
【答案】D
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。
【详解】A、科学家多年的反复实验带来的娴熟技术减少对卵细胞的伤害，提高了核移植技术的成功率，A正确；
B、诱导动物细胞融合的方法可以是灭活的病毒，B正确；
C、上述技术有助于加快灵长类动物的克隆技术进步，加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程，C正确；
D、重构胚中有部分基因进行选择性表达，本质可能是表观遗传修饰，所以需要用组蛋白去甲基化酶的mRNA来降低组蛋白甲基化水平，组蛋白脱乙酰化抑制剂来提高组蛋白乙酰化水平，从而促进基因表达，D错误。
故选D。
8. 近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体内授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。以下说法正确的是（ ）
A. 胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B. A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才能与C的获能后的精子发生受精
C. D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理
D. E后代遗传性状与A和C一致，F后代遗传性状与B一致
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序：①对供、受体的选择和处理（用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵，A错误；
B、A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才具有受精能力，C的精子获能后才能发生受精，B正确；
C、D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A体内的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞，所以不需要同期发情处理，C错误；
D、E后代遗传物质来源于A和C，遗传性状与A和C一致，F后代遗传物质状来源于A和B，遗传性状与A和B一致，D错误。
故选B。
9. 目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示，染色体全部来自父系的“合子”致死。下列相关叙述错误的是（ ）
A. “半同卵双胞胎”的产生与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关
B. 细胞a的染色体组成为MP1，则细胞c的染色体组成为P1P1或MM
C. 排卵是卵子从卵泡中排出的过程，图中卵子发育到减数分裂Ⅱ
D. 这对小姐弟来源于母亲的染色体相同，来源于父亲的常染色体可能不同
【答案】B
【解析】
【分析】1、受精阶段主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。
2、阻止多精入卵的两道屏障：透明带反应和卵黄膜封闭作用。
3、多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的；MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的，场所在卵巢。MⅡ是在受精过程中完成的，场所在输卵管中。
【详解】A、“半同卵双胞胎”的产生是由于两个精子与一个卵细胞受精引起的，与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关，A正确；
BD、来自母系的染色体为M，来自父系的染色体为P1、P2，经过复制后，染色体进行组合，若细胞a的染色体组成为MP1，细胞c的染色体均来自父亲，其染色体组成为P1P2，细胞b的染色体组成为MP2，故这对小姐弟来源于母亲的染色体相同，来源于父亲的常染色体可能不同，B错误，D正确；
C、排卵是指卵子从卵泡中排出，此时的卵子通常是处于减数第二次分裂时期的次级卵母细胞。卵子发育到减数第二次分裂中期才具备受精的能力，故图中卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期，C正确。
故选B。
10. 6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G-6PD）有F和S两种类型，分别由一对等位基因XF和XS编码。基因型为XFXS的女性体细胞中的两个X染色体，会有一个随机失活，且这个细胞的后代相应的X染色体均会发生同样的变化。将基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理后先进行细胞的原代培养，再对不同的单细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行G-6PD蛋白电泳检测，结果如下图所示。有关叙述错误的是（ ）。
A. 原代培养的细胞中都含有XF基因和XS基因
B. 用胰蛋白酶处理皮肤组织可使其分散成单个细胞
C. 原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了多个细胞
D. 单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7所含基因不同
【答案】D
【解析】
【分析】1、动物细胞培养过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。2、动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。3、动物细胞培养的原理是细胞增殖。
【详解】A、由题意可知，原代培养细胞是基因型为XFXS的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理得到的，都含有XF和XS，A正确；
B、动物细胞之间的蛋白质，被胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解，分散成单个细胞，B正确；
C、结合题干，基因型为XFXS的女性体细胞中的两个X染色体会有一个随机失活，故一个细胞中6-磷酸葡萄糖脱氢酶，电泳后只显示一个条带，原代培养的细胞电泳有2个条带，故同时检测了多个细胞，C正确；
D、单克隆培养的细胞，是通过有丝分裂得到的增殖的细胞，故单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7，所含基因相同，表达的基因不一定相同，D错误。
故选D。
11. 小鼠正常2细胞期胚胎经过电融合诱导形成四倍体胚胎，四倍体胚胎具有发育缺陷，只能发育形成胎盘等胚体以外的结构。ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型，但很难分化形成胎盘。将ES细胞和四倍体胚胎聚合形成新的重构胚，可发育成完整小鼠个体，称为四倍体补偿技术。下列说法错误的是（ ）
A. 重构胚中的ES细胞具有自我更新能力，但很难分化为胎盘等胚外组织
B. 重构胚发育至桑葚胚或囊胚再移植到生理状态相同的小鼠子宫内才能发育成完整小鼠个体
C. 通过四倍体补偿技术得到的小鼠个体的基因型与供体ES细胞的基因型不同
D. 利用四倍体补偿技术，可将ES细胞经过体外遗传学修饰，得到经过人为修饰的目的小鼠
【答案】C
【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。嵌合体-遗传学上用以指不同遗传性状嵌合或混杂表现的个体。
【详解】A、据题干信息“ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型，但很难分化形成胎盘”，所以重构胚中的ES细胞具有自我更新能力，但很难分化为胎盘等胚外组织，可分化为处胎盘以外的所有细胞类型，A正确；
B、胚胎发育至桑椹（桑葚）胚或囊胚期再移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可以进一步发育，B正确；
C、四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，可得到ES小鼠，其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织，所以嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型相同，C错误；
D、正常小鼠是二倍体，所以两个2细胞期胚胎用灭活病毒等诱导法使细胞融合，可得到一个含四个染色体组的细胞，再经胚胎的早期培养可得到四倍体胚胎，可将ES细胞经过体外遗传学修饰，得到经过人为修饰的目的小鼠，D正确。
故选C。
12. 由于受到逆境胁迫影响，大豆的品质和产量往往难以满足人们的需求。科研人员以大豆子叶节的腋生分生组织为受体材料，用携带抗细菌基因载体的农杆菌侵染受体材料，获得独立的抗菌丛生芽，然后进一步培养为转基因抗菌株系。下列叙述错误的是（ ）
A. 与叶肉细胞相比，用大豆子叶节的腋生分生组织进行植物组织培养更容易成功
B. 农杆菌侵染受体材料时会将带有抗菌基因的T-DNA插入到受体材料的基因组中
C. 需要用能杀死对应细菌的抗生素进行筛选来获得独立的抗菌丛生芽
D. 获得独立的抗菌丛生芽需要注意培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例
【答案】C
【解析】
【分析】1、农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。
2、转化：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、分生组织细胞的全能性较高，因此，与叶肉细胞相比，用大豆子叶节的腋生分生组织进行植物组织培养更容易成功，A正确；
B、农杆菌侵染受体材料时会将带有抗菌基因的T-DNA插入到受体材料的基因组中，B正确；
C、需要接种相应细菌进行筛选来获得独立的抗菌丛生芽，C错误；
D、获得独立的抗菌丛生芽需要注意培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例，D正确。
故选C。
13. 某同学利用洋葱为实验材料，进行DNA粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该同学也可选择鸡血、猪肝等动物细胞为实验材料提取DNA，但方法可能有所不同
B. 向含有DNA 的粗提取液中加入体积分数为95%的冷酒精后，出现的白色丝状物为粗提取的DNA
C. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于沉淀物中
D. 鉴定 DNA 时, 需先将 DNA 溶解在 2ml/L NaCl溶液, 再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不容于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性，蛋白酶能水解蛋白质，但是不能水解DNA，蛋白质不能耐受较高温度，DNA能耐受较高温度洗涤剂能瓦解细胞膜，但是对DNA没有影响；④在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色；
2、DNA粗提取与鉴定的实验中，不同操作步骤中加水的作用不同，破碎细胞获取含DNA的滤液时加蒸馏水的目的是使血细胞涨破；出去滤液中的杂质时，加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液浓度使DNA析出。
【详解】A、不同类型生物材料(如植物细胞、动物细胞、微生物)中DNA的提取过程虽有相似之处，但也存在差异。例如，使用动物血液作为实验材料时，通常利用红细胞破裂释放出的DNA进行提取，而不需要研磨和去除细胞壁的过程，A正确；
B、在DNA提取过程中，当加入高浓度酒精后，DNA会因不溶于酒精而析出，形成白色的絮状或丝状沉淀，这就是粗提取得到的DNA，B正确；
C、在DNA粗提取实验中，通 常首先通过研磨和加入适量的洗涤剂与食盐溶液来释放细胞中的DNA，并破坏细胞膜和其他细胞结构。然后，在此混合液中DNA会溶解在溶液中，并随同蛋白质、多糖等其他物质一起存在。DNA在一定浓度的NaCl溶液中溶解度较高，所以初步处理后的滤液经过离心或静置 后，DNA不会形成沉淀，而是在溶液中，C错误；
D、鉴定DNA时，常用的方法之一就是二苯胺显色反应。需要将DNA样品溶解在适当的NaCl溶液中，然后加入二苯胺试剂，在沸水中加热后，若存在DNA，则反应液会变为蓝色，D正确。
故选C。
14. 人类Y基因启动子上游的调控序列中含有BC111A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，r基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对基因表达的抑制，可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了r基因上游不同长度的片段(Fn与R)，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，以确定BCL11A蛋结合位点的具体位置。相关信息如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 为将扩增后的产物定向插入载体，指导荧光蛋白基因表达，需用Munl和Xhl处理载体
B. 从产物扩增到载体构建完成的整个过程需构建7种载体
C. 将构建的载体导入去除BCL11A基因的受细胞，可能出现含F1与R扩增产物的受体细胞无荧光，而含F2-F7与R扩增产物的受体细胞有荧光
D. 向培养液中添加适量的雌激素，可导致部分受体细胞不再有荧光
【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、观察载体的部分结构的图示，荧光蛋白基因的左侧为终止子，为了将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，扩增后的产物的插入点应在荧光蛋白基因的右侧，而荧光蛋白基因的右侧有三个限制酶切点，分别是Mun I、EcR I和Xh I限制酶的切点，但因为用EcR I会破坏荧光蛋白基因，所以只能用Mun I和Xh I限制酶切割，A正确；
B、据图中对限制酶的注释可知，限制酶Mun I识别并切割后的黏性末端与限制酶EcR I识别并切割后的黏性末端相同，故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcR I，在F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是SalI，从产物扩增到载体构建完成的整个过程需构建7种载体，即 F1～F7与R的相关载体，B正确；
C、据图可知，F1与R的序列要长于F2-F7与R序列，故不可能出现含F1与R扩增产物的受体细胞无荧光，而含F2-F7与R扩增产物的受体细胞有荧光的现象，C错误；
D、分析题意可知，P是在雌激素诱导下发挥作用的启动子，向培养液中添加适量的雌激素，雌激素能诱导启动子发挥作用，构建的载体含有 BCL11A 基因，导入构建载体的受体细胞能合成 BCL11A 蛋白，r基因的表达被抑制，故向培养液中添加适量的雌激素，可导致部分受体细胞不再有荧光，D正确。
故选C。
15. 脱氧核苷三磷酸(dNTP)和双脱氧核苷三磷酸(ddNTP，ddN-Pα~Pβ~Pγ)的结构均与核苷三磷酸(NTP)类似，其中dNTP核糖的第2位碳原子上的羟基(—OH)被氢原子取代而ddNTP核糖第2位和第3位碳原子上的羟基均被氢原子取代。DNA复制时，ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。现有一些序列为5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子单链片段，拟通过PCR获得被32P标记且以碱基“A”为末端(3’为碱基A)、不同长度的子链DNA。在反应管中加入单链模板、引物、底物、TaqDNA聚合酶、Mg2+及缓冲溶液。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验结束后最多可得到3种被32P标记的子链DNA
B. 反应底物是dCTP、dGTP、dTTP和γ位32P标记ddATP
C. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的5’末端
D. TaqDNA聚合酶在PCR中的作用是形成氢键和磷酸二酯键
【答案】A
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，其结构可以简写成A—P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。
分析题意可知，dNTP和ddNTP具有与ATP（NTP）相似的结构，ATP中的糖是核糖，dNTP中的糖是脱氧核糖，而ddNTP中的糖是双脱氧核糖。进行DNA复制时，dNTP作为原料参与DNA的复制，同时能提供能量，而ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，导致DNA片段延伸终止，即阻断DNA的复制。题干中要对模板DNA分子单链片段通过PCR进行扩增，且要获得3’为碱基A的不同长度的DNA分子，说明需要ddATP作为竞争底物参与PCR过程。
【详解】A、分析题意可知，5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子单链片段共有四个碱基“A”，内部有三个碱基“A”，因此利用PCR反应体系，最多可得到3种被32P标记的子链DNA，A正确；
B、反应底物是dCTP、dGTP、dTTP、dATP和α位32P标记的ddATP，B错误；
C、DNA复制时，由5’端向3’端延伸，因此ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的3’末端，C错误；
D、TaqDNA聚合酶能够催化脱氧核苷酸在DNA的3’端延伸，故在PCR中的作用是形成磷酸二酯键，D错误。
故选A。
16. CRISPR/Cas9基因编辑技术根据靶基因序列设计向导sgRNA，精确引导核酸酶Cas9切割与sgRNA配对的DNA，相关酶在修复断裂DNA的过程中会改变连接部位的碱基序列。科研人员通过删除编码PD-1蛋白基因的2、3、4片段造成蛋白质的功能缺失，制作PD-1基因敲除鼠的流程如图1所示。将体外转录获得的 Cas9mRNA和sgRNA 导入小鼠的受精卵中，获得了12只基因编辑小鼠。利用PCR鉴定小鼠的基因型，电泳结果如图2所示。已知P1和P2是PCR的引物。下列相关分析正确的是（ ）
A. 敲除2、3、4片段引起的变异属于染色体变异
B. 敲除前，根据敲除的位置需要设计3个sgRNA
C. 图2中，4和12个体杂交的子代均为敲除纯合子
D. 图2中，3、5、7个体的体内均能检测到PD-1
【答案】C
【解析】
【分析】电泳是指带电粒子在电场的作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同，迁移速率也会有所差异。核酸是带负电的生物大分子，其迁移速率主要受核酸片段长度的影响，在电场强度一定时，核酸分子越大，向正极迁移速率越慢。
【详解】A、据图分析，通过删除编码PD-1蛋白功能区的2、3、4片段造成蛋白的功能性缺失，指的是将野生型基因内部的部分碱基对剪切，改变的是基因内部的碱基序列，属于可遗传变异中的基因突变，A错误；
B、分析图1可知，需要将基因的2、3、4共3个片段切除，需要设计片段2和片段4的2个sgRNA，B错误；
C、基因敲除后，其核苷酸数量减少，电泳时移动速度快，距离点样孔远，4和12个体均为敲除纯合子，C正确；
D、3个体的基因未敲除， 5个体为基因敲除杂合子，7个体为敲除纯合子，因此3和5体内均能检测到PD-1，7个体检测不到PD-1，D错误。
故选C。
17. 图为构建苘麻抗除草剂基因A重组质粒的技术流程，其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因，GUS基因仅在真核细胞中表达，表达产物可催化底物呈蓝色。下列说法错误的是（ ）
A. PCR扩增A时可在引物中加入PstI和XhI的酶切位点
B. 在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌
C. 用农杆菌转化植物愈伤组织时选择呈现蓝色的农杆菌与植物进行培养
D. 启动子若为除草剂诱导启动子将减少细胞物质和能量浪费
【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。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。
【详解】A、PCR扩增A后，为使A能与质粒结合形成重组质粒，需要在A的两侧加入相应的限制酶的酶切位点，即在引物中加入PstI和XhI的酶切位点，A正确；
B、由图可知，卡那霉素抗性基因是标记基因，因此在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌，B正确；
C、由题意可知，GUS基因仅在真核细胞中表达，表达产物可催化底物呈蓝色，不能在农杆菌中表达，C错误；
D、启动子若为除草剂诱导启动子，表达后具有了除草剂的功能，将减少细胞物质和能量浪费，D正确。
故选C。
18. 让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如下图所示。请据图判断，下列说法正确的是（ ）
A. 图中涉及的现代生物技术有动物细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞融合等
B. 小羊a、小羊b、小羊c的性状表现不同，小羊a与羊N的性状表现相同
C. 依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊-牛”状
D. 若研究发现羊N产奶率高是因为细胞中线粒体基因的表达产物丰富，则小羊a会有这一优良性
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析，图中A表示目的基因导入受体细胞，B表示受精卵通过早期胚胎培养、胚胎移植等技术获得转基因羊N，C表示羊N的体细胞中取核，D表示羊O的卵母细胞去核，E表示细胞核移植，F表示早期胚胎培养，再进行胚胎分割移植技术获得小羊 abc。
【详解】A、图中涉及的现代生物技术有动物细胞核移植、胚胎移植、胚胎分割和动物细胞培养等，没有细胞融合，A错误；
B、题图中由早期胚胎到小羊a、小羊b、小羊c的过程利用了胚胎分割、胚胎移植技术，由于这些个体都是由一个细胞（重组细胞）发育而来的，故三者表现出的性状应该基本相同，B错误；
C、生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控，相互影响的，所以依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊—牛”，C正确；
D、由重组细胞细胞培养、胚胎分割、胚胎移植后获得的小羊a，其细胞核遗传物质来自羊N，细胞质遗传物质来自羊O，小羊a的性状与羊N不完全相同，羊N细胞的线粒体中的遗传物质不会遗传给小羊a，D错误。
故选C。
19. 蛋白质工程是研究蛋白质结构和功能的重要手段，下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）
A. 蛋白质工程中可以不用构建基因表达载体
B. 通过蛋白质工程改造后获得的性状不能遗传给后代
C. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
D. 蛋白质工程可以通过增加酶内部二硫键数目提高酶的热稳定性
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质。蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，须构建基因表达载体；蛋白质工程获得的是自然界没有的蛋白质；蛋白质工程是在基因水平上改造基因。
【详解】A、蛋白质工程是基因工程的延伸，需要构建表达载体，A错误；
B、由于蛋白质工程是直接对基因进行修饰或合成基因，改造后的性状可以遗传给后代，B错误；
C、基因的结构决定蛋白质的结构，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造基因来完成，而不是直接对蛋白质分子进行操作，C错误；
A、蛋白质工程可以通过增加二硫键数目来提高热稳定性，例如为了提高T4溶菌酶的耐热性，将3号位的异亮氨酸换成半胱氨酸，在3号和97号半胱氨酸之间形成一个二硫键，使得T4溶菌酶耐热性得到提高，D正确。
故选D。
20. 关于现代生物技术的应用及其安全性与伦理问题，以下叙述正确的是（ ）
A. 转基因食品千万不能吃，吃了会导致性早熟
B. 反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术设计婴儿性别
C. 为了国家的安全，可以进行必要的小范围的生物武器研究
D. 试管牛所采用的技术中包含体外受精、胚胎移植和克隆技术
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。
【详解】A、应基于科学和理性讨论转基因作物的安全性问题，目前尚无明确的科学证据表明转基因食品直接导致性早熟，A错误；
B、我国不允许利用体外受精技术筛选早期胚胎性别，反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术设计婴儿性别，B正确；
C、为了国家安全，应在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，C错误；
D、 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，试管牛所采用的技术中包含体外受精、早期胚胎培养技术和胚胎移植等，没有克隆技术（核心是细胞核移植），D错误。
故选B。
二、非选择题
21. 大量农作物的秸秆及其附属物的焚烧，曾经一度成为人们的热门话题。有的人认为，秸秆焚烧省时省力，焚烧后的灰烬可以肥田；有的人认为，秸秆焚烧产生的烟雾对环境有害，也易引发火灾；有的人认为，可以利用现代生物技术处理农作物秸秆及其附属物，以获得更大的经济效益和社会效益。请回答下列问题。
（1）分离土壤中的纤维素分解菌的培养基的特点是_____。
（2）为了获得纤维素分解菌，可以把滤纸埋在土壤中，经过一段时间后，再从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。原因是_____。
（3）玉米棒脱粒后的玉米芯含较多的木聚糖，为了得到使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖的性状优良的菌种，可以从土壤中直接筛选，也可以通过_____（两种方法）获得。从土壤中获得目的菌后，进一步纯化目的菌以获得单个菌落。菌落的定义是_____。
（4）为了获得更多的发酵产品，可对发酵过程中的_____（至少答两点）等条件进行监测和控制。
（5）培养大肠杆菌可以用稀释涂布平板法进行接种，该方法可以用来计数的原理为_____。
（6）以下过程中所利用的主要微生物的细胞结构与大肠杆菌较相似的有_____。
A. 制作果酒B. 由果酒制作果醋C. 制作泡菜D. 制作腐乳
【答案】（1）以纤维素为唯一碳源
（2）滤纸富含纤维素，腐烂的滤纸上可能密布纤维素分解菌
（3） ①. 诱变育种和基因工程育种 ②. 固体培养基上由微生物繁殖形成肉眼可见的子细胞群体
（4）温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养
（5）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。 （6）BC
【解析】
【分析】在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。
【小问1详解】
分离土壤中的纤维素分解菌的培养基为选择培养基，其特点是以纤维素为唯一碳源。
【小问2详解】
滤纸的主要成分是纤维素，滤纸的腐烂主要是纤维素分解菌的作用。经过一段时间后，再从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。原因是人为创造适合纤维素分解菌生存的环境，腐烂的滤纸上可能密布纤维素分解菌。
【小问3详解】
性状优良的菌种可以从自然界筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。菌落是固体培养基上由微生物繁殖形成肉眼可见的子细胞群体。
【小问4详解】
利用计算机系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制。
【小问5详解】
稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。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6详解】
ABCD、大肠杆菌为原核细胞，无以核膜为界限的细胞核。制作果酒用到的酵母菌为真核细胞，制作果醋用到的醋酸菌为原核细胞，制作泡菜时用到的乳酸菌为原核细胞，制作腐乳用到的主要是毛霉，为真核细胞，BC正确，AD错误。
故选BC。
22. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，下图1是主要流程：
（1）过程④优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是____。
（2）科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量，结果见图2，其中Re具有治疗心肌缺血的功能，Rg3具有抗癌作用。若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择____的愈伤组织。
（3）科研人员继续研究了Rg3和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的抑制效果：
①首先培养胃癌细胞，培养液中加入胎牛血清的目的是____。培养条件中5%CO2的作用是____，温度为37℃。将准备好的胃癌细胞悬浊液皮下接种小鼠裸鼠，每只裸鼠接种0.1mL细胞悬浊液。接种后2周可见背部长出肿块，证明接种成功。
②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。请根据图3写出计算肿瘤体积变化的公式：____。根据实验结果可以得出的结论有____。
【答案】（1）蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡
（2）人参（种子胚） （3） ①. 补充未知的营养物质 ②. 维持培养液的pH ③. 给药后肿瘤体积/给药前肿瘤的体积 ④. 5-FU和Rg3均能抑制肿瘤生长，5-FU和Rg3联合给药效果更好
【解析】
【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体。
【小问1详解】
过程④优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡；
【小问2详解】
由图可知，Rg3具有抗癌作用，若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择人参（种子胚）的愈伤组织；
【小问3详解】
①首先培养胃癌细胞，培养液中加入胎牛血清的目的是补充未知的营养物质。培养条件为5%CO2，作用是维持培养液的pH；
②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。根据图3计算肿瘤体积变化的公式：给药后肿瘤体积/给药前肿瘤的体积。根据实验结果，分析图像，可以得出的结论有5-FU和Rg3均能抑制肿瘤生长，5-FU和Rg3联合给药效果更好。
23. 胚胎工程具有多方面的应用，通过该技术可充分发挥优良雌性个体的繁殖潜力；如图为体外受精和胚胎移植技术繁殖奶牛过程，据图回答下列问题：
（1）受精标志是_____。
（2）胚胎干细胞存在于_____中，它的功能特点是_____；图中①处细胞名称是_____，也可从①分离胚胎干细胞，若对该时期的胚胎进行分割需要注意_____，这样做的目的是_____。
（3）为了提高牛奶厂产量，一般取_____中的细胞进行牛胚胎性别鉴定，选择_____性胚胎进行培育。
（4）对接受胚胎的个体需要选择_____个体作为受体，在移植前要经过_____。
【答案】（1）观察到两个极体或雌、雄原核
（2） ①. 早期胚胎 ②. 具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，并进一步形成机体所有组织和器官甚至个体的潜能 ③. 内细胞团 ④. 将内细胞团均等分割 ⑤. 避免影响胚胎的分裂和进一步发育
（3） ①. 滋养层 ②. 雌
（4） ①. 同种的生理状态相同的雌性 ②. 同期发情处理
【解析】
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理：选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存：对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查；
2、活体采卵前需要对供体母牛用促性腺激素处理使其超数排卵，以获得更多的卵母细胞。在卵巢内获得的卵母细胞，在体外培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精；
3、同期发情是指供、受体生殖器官的生理变化是相同的，以便使受体能为移入的供体胚胎的发育提供相同的生理环境，提高胚胎移植成功率；
4、移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段，胚胎移植前要对供受体进行同期发情处理，让供体和受体的生理状况相同，有助于胚胎移植的成功。胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状况有关，由此可知，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。
【小问1详解】
受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。
【小问2详解】
胚胎干细胞存在于早期胚胎中，其功能特点是具有发育的全能性，即具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，并进一步形成机体所有组织和器官甚至个体的潜能，图中①处细胞是内细胞团细胞。对囊胚期的胚胎进行分割需要注意将内细胞团均等分割，可以避免因切割不均，导致两个胚胎的分裂和进一步发育受影响。
【小问3详解】
在胚胎移植前应取滋养层的细胞进行性别鉴定。由于只有母牛能产生乳汁，因此选择雌性胚胎进行培育。
【小问4详解】
胚胎移植前要对供受体进行同期发情处理，让供体和受体的生理状况相同，有助于胚胎移植的成功。胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状况有关。故对受体的要求是同种的生理状态相同的雌性个体，在移植前要经过同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境。
24. 氨基酸定点突变分析是研究蛋白质的结构和功能、酶催化机理以及对基因表达产物进行定向改造的重要技术。在基因内部引入点突变，是获得氨基酸定点突变的主要方式。下图是利用PCR介导的定点突变技术的原理图，其中三个引物分别为F1（5'—GGAATTCCATATGAGGATCCTCTTTC—3'）（GAATTC为EcRI识别位点，并切割G和A之间的磷酸二酯键，CATATG为NdeI的识别序列，并切割C和A之间的磷酸二酯键）、F2（5'—TGGGACGACTTCGCCTCGACCATGC—3'）（黑体GA为突变碱基）和R2（5'-CCCCCCGGGGGCGGCCAGCCGCTC—3'）（CCCGGG为SmaI的识别序列，并切割C和G之间的磷酸二酯键），野生型基因已连接在质粒PIK340上，且序列已知。

（1）第2轮PCR是在第1轮PCR的反应体系中进行的，虽然只加入了F1引物，但仍能得到突变基因的原因是_____________，得到的突变基因与pT7Blue质粒连接时需用的酶是______________。（填“E．cliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）
（2）在IPTG和X-gal存在的条件下，Laz基因表达后，产生蓝色物质，否则为白色。据图分析，在固体培养基上添加IPTG和X-gal后，形成的白色菌落不一定是成功导入克隆载体的大肠杆菌，理由是______________。若要选出成功导入克隆载体的大肠杆菌，还应在培养基中加入______________。
（3）为验证白色菌落中是否成功导入克隆载体，用EcRI和SmaI双酶切提取的DNA进行琼脂糖凝胶电泳，结果如下图

①据图分析，该突变基因的长度大约为_______________。
②为验证2～8号样品中是否发生了预期突变，随机抽取四组进行测序，并与野生型基因进行对比，结果如图

该结果说明______________。
（4）若该突变基因成功表达，则可获得氨基酸定点突变的蛋白质，该工程与基因工程的区别是_____________。
【答案】（1） ①. 引物1和含有突变位点的片段可以作为一对引物对野生型基因进行PCR ②. T4DNA连接酶
（2） ①. 大肠杆菌细胞内没有Laz基因 ②. 氨苄青霉素
（3） ①. 1.13kb ②. 2～8号样品中发生了预期突变
（4）可以生产自然界中不存在的蛋白质
【解析】
【分析】PCR技术的要求：已知目的基因两端的部分序列，并据此合成两种引物。
E.cliDNA连接酶用于链接黏性末端；T4DNA连接酶即可以连接黏性末端，也可以连接平末端，只是连接平末端效率较低。
【小问1详解】
据图可知，第1轮PCR是利用引物F2和R2进行的，得到含有突变位点的片段，在此基础上，加入引物1，则引物1和含有突变位点的片段可以作为一对引物对野生型基因进行PCR，从而得到突变基因。得到的突变基因右侧含有SmaI的识别序列CCCGGG，该识别序列被酶切后得到平末端，因此得到的突变基因与pT7Blue质粒连接时需用T4DNA连接酶。
【小问2详解】
大肠杆菌细胞内没有Laz基因，若没有转入克隆载体，则也会形成白色菌落。若要选出成功导入克隆载体的大肠杆菌，还应在培养基中加入氨苄青霉素。能抗氨苄青霉素且能形成白色菌落，应是成功导入克隆载体。
【小问3详解】
据图分析，重组质粒用EcRI和SmaI双酶切，提取的DNA进行琼脂糖凝胶电泳，得到的片段为3kb和1.13kb，空白质粒精通羊处理后得到的片段为3kb和1kb，说明两种限制酶的切点之间长度为1.13kb，即该突变基因的长度大约为1.13kb。反向测序结果表明，原始基因与突变基因的228、229位碱基由AT变为了TC，对应F2引物中的突变碱基GA，表明2～8号样品中发生了预期突变。
【小问4详解】
获得氨基酸定点突变的蛋白质，属于蛋白质工程，该工程与基因工程的区别是可以生产自然界中不存在的蛋白质。
25. 干扰素是一种糖蛋白，过去从人的血液中的白细胞中提取，产量很低。我国的科研人员侯云德院士等一批人，成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。请据图回答下面的问题：
（1）图中①过程叫做_____。
（2）图中③物质能作为载体，必须具备的特点是_____（写出任两点）。
（3）切割②和③过程所需的酶一般是相同的，其原因是_____。
（4）该过程中离子有特殊的作用，例如PCR扩增目的基因时，DNA聚合酶需要_____激活。导入受体细胞时，大肠杆菌用Ca+处理的目的是_____。
（5）人的干扰素基因能在大肠杆菌内表达，其根本原因是_____。
【答案】（1）提取目的基因
（2）具有限制酶切割位点；在细胞中能够自主复制；有特殊的标记基因等
（3）为了产生相同的黏性末端
（4） ①. Mg2+ ②. 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（使细胞处于感受态）
（5）它们共用一套遗传密码
【解析】
【分析】1、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。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、基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体。
【小问1详解】
据图分析，图中①为提取目的基因的过程。
【小问2详解】
图中③为从大肠杆菌中提取的质粒，质粒能作为运载体，必须具备的特点是具有限制酶切割位点；在细胞中能够自主复制；有特殊的标记基因等。
【小问3详解】
切割②和③过程所需的酶叫限制酶，一般用相同的限制酶切割，从而产生相同的黏性末端，便于构建重组DNA分子。
【小问4详解】
PCR扩增目的基因时，DNA聚合酶需要Mg2+激活。在基因工程中，常用Ca2+处理D，其目的是使其成为感受态细胞，使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子。
【小问5详解】
人基因能在大肠杆菌中表达是由于它们共用一套遗传密码。