甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学2023-2024学年高二下学期期中生物试卷（原卷版+解析版）

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（ ）
A. 泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸
B. 馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C. 米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长
D. 酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
【答案】B
【解析】
【分析】 1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型．腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
2、参与泡菜制作的微生物是乳酸菌，泡菜制作的原理：（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。
3、醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。
【详解】A、泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸，A错误；
B、做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌可以进行有氧呼吸分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳和水，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔，B正确；
C、酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖，在密封也就是无氧条件下产生酒精，C错误；
D、酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。
故选B。
2. 关于微生物的营养，下列说法正确的是（ ）
A. 同一种物质不可能既作为碳源又作为氮源
B. 凡是碳源都能提供能量
C. 除水以外的无机物仅提供无机盐
D. 无机氮源也可能提供能量
【答案】D
【解析】
【分析】微生物的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等；
碳源指的是含碳化合物；
氮源指的是含氮化合物。
【详解】A、对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源又是氮源，A错误；
B、CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量，B错误；
C、CO2和N2是无机物，也是微生物的碳源和氮源，C错误；
D、硝化细菌所利用的氮源是无机氮源——氨，同时氨也为硝化细菌提供用于化能合成作用的能量，D正确。
故选D。
3. 黄酒是世界上最古老的酒类之一。源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。以糯米、黍米、粟为原料。一般酒精含量为14%~20%，酒的品质取决于菌种。下图表示酿制黄酒的一种工艺流程。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 菌种a能产生淀粉酶，淀粉可作为菌种a的碳源和氮源
B. 菌种b在增殖过程中，应保证发酵装置内严格的无氧环境
C. 发酵后通过压榨过滤可以提高酒精产量
D. 工艺c表示灭菌，目的与“蒸煮”相同
【答案】C
【解析】
【分析】酿酒过程中，菌种a将淀粉糖化时，淀粉为其提供了碳源。酒精发酵时产生的酒精分子数与产生的二氧化碳分子数相等。
【详解】A、根据酶的专一性，淀粉酶分解、利用的是原料中的淀粉，淀粉为菌种a提供碳源，而不能作为氮源物质，A错误；
B、菌种b在有氧呼吸和无氧呼吸过程中均会增殖，只是增殖速率不同，而只有无氧呼吸产生的酒精分子数等于CO2分子数，B错误；
C、发酵能使酒精含量达到15%左右，再压榨过滤可以提高酒精产量，C正确；
D、c为消毒，“蒸煮”有利于糖化，同时也进行了灭菌，D错误。
故选C。
4. 如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，有关叙述正确的是（ ）
A. 利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B. ①、②过程中均发生细胞的增殖和分化
C. 多倍体植株的培育需经过如图所示过程
D. 对愈伤组织细胞进行处理使其发生突变，就可以得到对人们有用的新品种
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知，图示为植物组织培养技术。图中①是脱分化过程，②为再分化并发育为试管苗的过程。
【详解】A、分析题图可知，图示为植物组织培养技术，利用此过程获得的试管苗的基因型与亲本的基因型相同，可能为杂合子，也可能为纯合子，A正确；
B、图中①是脱分化过程，没有发生细胞分化，B错误；
C、多倍体植株的培育需利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，不需要经过组织培养，C错误；
D、对愈伤组织细胞进行处理使其发生突变，由于基因突变具有不定向性，因此不一定能得到人们有用的品种，D错误。
故选A。
5. 下图表示用灭活的仙台病毒诱导动物细胞融合的部分过程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞A和细胞B必须为同种细胞才能融合
B. 细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质
C. 该融合过程体现了细胞膜具有选择透过性
D. 植物细胞的融合过程与动物细胞完全相同
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞融合技术就是使两个或 多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同。
【详解】A、不同种的细胞也能融合，如人、鼠细胞融合，A错误；
B、动物细胞融合技术就是使两个或 多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同。图中，细胞A和细胞B融合成一个细胞，细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质，B正确；
C、该融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性，C错误；
D、植物细胞的融合通常要先去掉细胞壁，过程与动物细胞不完全相同，D错误。
故选B。
6. 下图是利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子（hNGF）的流程，相关说法错误的是（ ）
A. 培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清
B. 培育转基因猪D的过程涉及核移植、胚胎移植等技术
C. 转基因猪D的遗传性状由A和C的遗传物质决定
D. 猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点
【答案】C
【解析】
【分析】图示是利用了基因工程、细胞核移植和胚胎移植等技术生产人神经生长因子（hNGF）。
【详解】A、血清中含有多种未知的促进细胞生长的物质，因此培养猪细胞A和重构胚胎通常需在培养液中加入血清，A正确；
B、图示将经过转基因的猪的成纤维细胞核导入去核的卵母细胞，采用了细胞核移植技术，形成的重构胚发育到桑椹胚或囊胚后经胚胎移植导入代孕猪C子宫内，该过程采用了胚胎移植技术，B正确；
C、据图可知，转基因猪的遗传物质来自卵细胞B的细胞质和成纤维细胞A的细胞核以及人的hNGF基因，代孕猪C没有为其提供遗传物质，C错误；
D、雌雄动物体的唾液腺都可以合成分泌物，因此猪唾液腺作为生物反应器具有不受性别限制的特点，D正确。
故选C。
7. 下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是（ ）
A. 质粒是基因工程中唯一的载体
B. DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键
C. 限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端
D. 微生物中的限制酶对自身DNA一般无损害作用
【答案】D
【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，形成黏性末端和平末端两种；
（2）DNA连接酶：据酶的来源不同分为两类：E．cliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低；
（3）运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
【详解】A、质粒是基因工程中常用的载体，噬菌体、动植物病毒也可以作为基因工程的运载体，A错误；
B、DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键，B错误；
C、限制酶切割DNA后能产生黏性末端或平末端，C错误；
D、微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用，主要用于切割外源DNA，D正确。
故选D。
8. 关于“DNA的粗提取及鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A. 初步分离DNA与蛋白质的原理是DNA不溶于酒精而蛋白质溶于酒精
B. 鉴定提取物中有DNA的原理是在常温下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色
C. 在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的DNA
D. 往洋葱研磨液经离心后的上清液中加入冷酒精的目的是获得含杂质少的DNA
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、初步分离 DNA 与蛋白质的原理是 DNA 不溶于酒精而蛋白质溶于酒精，A正确；
B、鉴定提取物中有DNA 的原理是在水浴加热条件下，DNA 遇二苯胺试剂呈蓝色，B错误；
C、在提取白色丝状物时单向搅拌比双向搅拌更有利于获得结构完整的 DNA，C正确；
D、往洋葱研磨液经离心后的上清液中加入冷酒精的目的是获得含杂质少的 DNA，D正确。
故选B。
9. RDX是一种弹药使用后残留的危险污染物。研究人员将两个源于细菌的RDX 降解酶基因 XplA 和 XplB 插入柳枝稷草染色体中，如图所示，使柳枝稷草获得降解实弹射击场土壤中RDX的能力。若要通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，应选择的引物组合是（ ）

A. 引物 1+引物3
B. 引物 1+引物4
C. 引物2 +引物3
D. 引物2+引物4
【答案】A
【解析】
【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸，检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，应该是扩增包括XplA 和 XplB 基因和两侧T-DNA基因片段。
【详解】ABCD、根据启动子的位置，若正确插入，模板链应为甲图中下链，则引物1应与下链的3'端结合，引物3可以结合甲图上链的3'端，引物 1+引物3可通过PCR检测所获转基因柳枝稷草中是否含有正确插入的XplA 和 XplB 基因，A正确，BCD错误。
故选A。
10. 水中雌激素类物质（E物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列分析错误的是（ ）

A. 将GFP基因表达载体导入斑马鱼受精卵的最常用方式是显微注射法
B. GFP基因表达时需要消耗氨基酸、脱氧核苷酸和酶以及能量
C. 在被E物质污染的水体中转基因斑马鱼的幼体会显绿色
D. 转基因斑马鱼逃逸可能带来生物安全问题
【答案】B
【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、将基因表达载体导入斑马鱼受精卵中常用的方法是显微注射法，A正确；
B、GFP基因表达时需要消耗氨基酸、核糖核苷酸以及能量，B错误；
C、绿色荧光蛋白（GFP）表达后会使透明的斑马鱼幼体显出绿色，C正确；
D、转基因斑马鱼逃逸可能带来生物安全问题，D正确。
故选B。
11. 某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物的消化不良，最佳方案是 （ ）
A. 对此酶中的少数氨基酸替换，以改善其功能
B. 重新设计与创造一种全新的蛋白酶
C. 将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶
D. 减少此酶在片剂中的含量
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程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。
【详解】结合分析可知，为了提高该酶的热稳定性，可以采用蛋白质工程技术通过改造控制该酶合成的基因，来替换此酶中的少数氨基酸，以改善其功能。A符合题意。
故选A。
12. 基因工程和蛋白质工程是现代生物技术的两项重要技术。下列有关叙述合理的是（ ）
A. 基因工程和蛋白质工程中不一定都含有转录和翻译过程
B. 通过改造胰岛素基因研发出速效胰岛素属于蛋白质工程的应用
C. 利用基因工程技术可以制造出自然界没有的蛋白质
D. 蛋白质工程不需要对基因的碱基序列进行改造
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程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．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
【详解】A、基因工程和蛋白质工程都涉及基因对蛋白质合成的控制，所以均含有转录和翻译，A错误；
B、改造胰岛素基因属于对现有蛋白质基因进行改造，属于蛋白质工程，正确；
C、利用蛋白质工程技术可以制造出自然界没有的蛋白质，C错误；
D、蛋白质工程需要通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，即需要对基因的碱基序列进行改造，D错误。
故选B。
13. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，会引起人们对它安全性的关注，也会与伦理道德发生碰撞，带来新的伦理困惑与挑战。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 科学家将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，阻断淀粉储藏使花粉失去活性而防止转基因花粉的传播，达到防止基因污染的目的
B. 中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
C. 生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等，具有致病能力强、攻击范围广的特点
D. 利用设计试管婴儿技术，解决不孕夫妇的生育问题
【答案】D
【解析】
【分析】生物武器是利用生物战剂杀伤人员、牲畜、毁坏植物的武器。生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用。生物武器自诞生以来，给人类的生存安全构成了严重威胁。生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。
【详解】A、在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染。例如，我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播，A正确；
B、中国政府禁止生殖性克隆人，坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验)，不反对治疗性克隆人，B正确；
C、生物武器有多种类型，包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等；生物武器的致病能力强、攻击范围广，因而会给人类的生存安全构成了严重威胁，C正确；
D、人类利用试管婴儿技术解决不孕夫妇的生育问题，D错误。
故选D。
14. 某种果酒的发酵装置如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 发酵过程中酒精的产生速率先逐渐加快，后逐渐减缓
B. 集气管中的气体是酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳
C. 适当加入人工培养的酵母菌能更好地抑制杂菌繁殖
D. 若发酵液表面出现菌膜，最可能的原因是发酵瓶漏气醋酸菌大量繁殖所致
【答案】B
【解析】
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：在有氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为二氧化碳和水，释放大量能量，酵母菌大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，少量放能；
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：醋酸菌是好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酒精发酵过程中，开始时，酒精的产生速率逐渐加快，后来由于营养物质逐渐被消耗等原因，酒精的产生速率逐渐减慢，A正确；
B、集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2，B错误；
C、适当加入人工培养的酵母菌能更好地抑制杂菌繁殖，加快发酵进程，C正确；
D、若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气，醋酸菌是-种好氧性细菌，醋酸菌大量繁殖所致，D正确。
故选B。
15. 我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可治疗血友病。下列叙述错误的是（ ）
A. 这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B. 该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C. 该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D. 该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
【答案】C
【解析】
【分析】将人的凝血因子基因转移到羊的受精卵中，运用到基因工程技术，羊能分泌含人的凝血因子的乳汁，说明目的基因在受体细胞中表达，涉及到遗传信息的传递、转录和翻译。
【详解】A、自然界中的所有生物共用同一套遗传密码，A正确；
B、因为该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子，说明该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因，B正确；
C、基因是有遗传效应的DNA片段，细胞内大多数DNA主要在细胞核内，不会进入乳汁，该受精卵发育的羊的乳汁中不含有人的凝血因子基因，C错误；
D、由于将人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，该羊性腺细胞含有该基因，通过减数分裂产生的卵细胞可能含有该基因，其后代也可能含有人的凝血因子基因，D正确。
故选C。
16. 干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，临床上广泛用于治疗病毒感染性疾病。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程，EcRI、BamHI为限制酶。下列有关叙述错误的是（ ）

A. 过程①依据的原理是DNA半保留复制，需要用到成对的引物
B. 过程②构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间
C. 过程③中Ti质粒的T-DNA能携带目的基因整合到根瘤农杆菌的染色体DNA中
D. 过程④需要控制培养基中植物激素的种类和比例，以防愈伤组织细胞发生再分化
【答案】C
【解析】
【分析】PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。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。
【详解】A、PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外对DNA进行大量复制的技术，因为DNA分子的两条链均要复制，故需要成对的引物，A正确；
B、启动子负责与RNA聚合酶结合启动转录，终止子负责终止转录，因此构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行表达，B正确；
C、根瘤农杆菌是原核生物，无染色体，C错误；
D、该过程是要利用愈伤组织细胞生产干扰素，因此应控制培养基中植物激素的种类和比例，以防止愈伤组织细胞发生再分化，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 烟草是我国重要的经济作物，其栽培容易受到气候、土壤等诸多生态因子的强烈制约，因而烟草的栽培区域受到限制。土壤中的盐分是制约烟草生长的重要因素，它不仅造成烟草产量和品质降低，同时还使土壤板结。某科研团队为获得抗逆性强的耐盐烟草品种，将抗盐基因H与质粒重组，再借助农杆菌导入烟草细胞中。叶绿体是植物基因工程的理想受体，将外源基因整合到叶绿体DNA中往往能够获得高效表达，由此发展出叶绿体基因工程。回答下列有关问题：
（1）基因工程的核心是构建基因表达载体，质粒作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_______（答出2点即可）。而作为目的基因的表达载体，除满足上述基本条件外，还需要有启动子和终止子。
（2）检测目的基因是否成功导入受体细胞的叶绿体时，实验组以待测的样本DNA为模板，使用目的基因的特异性引物进行PCR技术扩增，利用PCR技术扩增的前提条件是：_______。扩增过程中需要加引物的原因是：______________。
（3）转入叶绿体中的基因_______（填“会”或“不会”）随花粉传递给子代，理由是_______。
（4）若要获得抗盐能力更强的抗盐基因，可以对基因H进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程可以通过蛋白质工程完成，该过程的基本思路是：①_______、②设计耐盐蛋白质的结构、③_______、④找到对应的基因序列。
【答案】（1） 稳定并能自我复制或整合到染色体的DNA上；有一个至多个限制酶切割位点；具有特殊的标记基因；对受体细胞无毒害作用
（2） ①. 要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物 ②. DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链
（3） ①. 不会 ②. 因为叶绿体中的基因遗传为细胞质遗传，与母本性状相同，而花粉作为父本产生的雄配子，因此不能随花粉遗传给后代
（4） ①. 预期耐盐蛋白质的功能 ②. 推测应有的氨基酸序列
【解析】
【分析】1、质粒具备的条件：（1）能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；（2）有一个至多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接；（3）具有特殊的标记基因，以便进行筛选；
2、基因工程的基本操作程序：
（1）目的基因的筛选与获取：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：将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法等；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）目基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
质粒作为基因工程工具，应具备的基本条件有：稳定并能自我复制或整合到染色体的DNA上；有一个至多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接；具有特殊的标记基因，以便进行筛选；对受体细胞无毒害作用。而作为目的基因的表达载体，除满足上述基本条件外，还需要有启动子和终止子，其中启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动目的基因转录；
【小问2详解】
PCR是体外快速扩增DNA的技术，利用PCR技术扩增的前提条件是：要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物；由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链，所以扩增过程中需要加入引物；
【小问3详解】
由于叶绿体基因属于细胞质基因，只通过母本(卵细胞)遗传给后代，不由父本遗传给后代，花粉为父本产生的雄配子，所以转入叶绿体中的基因不能随花粉遗传给后代；
【小问4详解】
若要获得抗盐能力更强的抗盐基因，可以对基因H进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程可以通过蛋白质工程完成，该过程的基本思路是：根据预期耐盐蛋白质的功能→设计耐盐蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的基因序列。
18. 北极比目鱼体内含有抗冻基因A，其编码的抗冻蛋白中含有一段具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数与其抗冻能力呈显著正相关。如图是利用抗冻基因 A获得转基因抗冻番茄植株的过程示意图。回答下列问题：

（1）进行过程①时需要____（答3种）等基本条件。
（2）过程②属于可遗传变异中的____，判断的依据是____。
（3）图中表示构建表达载体的步骤是____（填序号），该过程需要的工具酶有____。
（4）为了检测抗冻番茄植株是否成功培育，应将该植株放在____环境中培养。
（5）欲获得无籽番茄，应该对番茄花进行的处理有____。（编号选填）
①人工授粉 ②人工去雄 ③施加生长素类似物 ④施加秋水仙素
【答案】（1）模板（RNA）、原料（脱氧核苷三磷酸/dNTP）、能量（ATP）、酶（逆转录酶）、引物
（2） ①. 基因突变 ②. 该过程中抗冻基因A内部发生了碱基序列的改变（碱基增添）
（3） ①. ③ ②. 限制酶（限制性内切核酸酶）和DNA连接酶
（4）低温（寒冷） （5）②③
【解析】
【分析】题图分析，过程①是以mRNA为模板通过逆转录方法合成DNA并获得目的基因，②是扩增目的基因的过程，获得具有多个重复序列的基因A，③是构建基因表达载体，④是通过组织培养形成植株的过程。
【小问1详解】
过程①是以RNA为模板合成DNA过程，为逆转录，该过程需要mRNA做模板、四种脱氧核苷酸（或dNTP）为原料，ATP提供能量，逆转录酶催化，即该过程需要的条件包括模板（RNA）、原料（脱氧核苷三磷酸/dNTP）、能量（ATP）、酶（逆转录酶）、引物等。
小问2详解】
过程②是基因A内部中多个序列重复导致碱基序列改变，从而引起基因结构改变，因此，该变异类型为基因突变。
【小问3详解】
转基因工程的核心工作是构建基因表达，即③过程；该过程需要限制酶（切割目的基因和运载体）和DNA连接酶（连接切割后的目的基因和运载体）的参与。
【小问4详解】
本实验的目的是为了获得抗冻番茄植株，因此，为了检测抗冻番茄植株是否成功培育，应将该植株放在低温（寒冷）环境中培养，该方法属于个体生物学鉴定。
【小问5详解】
①人工授粉可获得有子番茄；
②人工去雄能避免授粉获得种子，因而可以获得无籽番茄；
③施加生长素类似物能促进子房发育成果实，进而获得无子番茄；
④施加秋水仙素不能获得无子番茄。
可见为了获得无子番茄应该对番茄花进行的处理有②③。
19. 临床上，人血清白蛋白主要作为血浆容量扩充剂广泛应用于出血性休克、烧伤等的治疗。研究人员利用农杆菌转化法将人血清白蛋白基因导入人水稻胚乳细胞中，成功培育出能产生人血清白蛋白的转基因水稻。请回答下列问题：
（1）利用人血清白蛋白mRNA，在酶的催化下获得cDNA，再利用PCR技术扩增得到人血清白蛋白基因。PCR扩增时，要设计一对引物（引物1和引物2），PCR过程完成三次循环所需引物的总数为_______个。
（2）在构建基因表达载体时，常用________对含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti质粒进行酶切，其目的是________________。在该过程中，还要注意将人血清白蛋白基因插入启动子和终止子之间，其中启动子的作用是________________。
（3）要检测转基因水稻的细胞中人血清白蛋白基因是否翻译出人血清白蛋白，方法是________。
（4）与利用乳腺生物反应器生产人血清白蛋白相比，利用转基因植物生产药用蛋白的优势在于________（答出3点即可）
【答案】（1）14 （2） ①. 同种限制酶 ②. 形成相同的黏性末端，以便进行连接 ③. 作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA （3）抗原-抗体杂交
（4）不受性别限制，生产周期更短，更容易大规模培养等
【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：（1）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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
PCR扩增时，要设计一对引物（引物1和引物2），PCR过程完成三次循环所需引物的总数为2×23-2=14。
【小问2详解】
在构建基因表达载体时，为了形成相同的黏性末端，以便进行连接，所以常用同种限制酶对含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti 质粒进行酶切。启动子的作用是作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。
【小问3详解】
检测是否有蛋白质产生，可以采用抗原-抗体杂交的方法。
【小问4详解】
与利用乳腺生物反应器生产人血清白蛋白相比，利用转基因植物生产药用蛋白的优势在于不受性别限制，生产周期更短，更容易大规模培养等。
20. 某科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，试分析回答下列问题。
（1）烟草抗病毒能力的获得属于________。
A. 基因工程B. 细胞工程C. 微生物工程D. 酶工程
（2）人的基因之所以能接到植物体上，原因是_________________。
（3）烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了________________。
（4）该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就。请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例：________________。
（5）有人认为，转基因产品也是一把双刃剑，如水能载舟亦能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，请你列举出一个可能出现的灾难性后果的实例________________。
【答案】（1）A （2）人与植物的基因化学组成和结构是相同的 （3）.抗病毒干扰素
（4）抗虫棉、转基因大豆、能产生人干扰素的细菌
（5）若用于改良作物的抗不良环境基因被引入杂草中，就将难以控制
【解析】
【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
【小问1详解】
把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力，抗病毒烟草的培育应用了基因工程技术。
【小问2详解】
由于人与植物的基因化学组成和结构是相同的，所以人的基因能接到植物体上。
【小问3详解】
烟草具有抗病毒能力，说明人的抗病毒干扰素基因在烟草体内表达产生了抗病毒干扰素。
【小问4详解】
基因工程给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，如抗虫棉、转基因大豆、能产生人干扰素的细菌。
【小问5详解】
转基因产品也是一把双刃剑，如用于改良作物抗不良环境基因被引入杂草中，就将难以控制。
21. 现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起一系列的安全和伦理问题，回答下列有关问题。
（1）针对转基因技术的应用，各个国家都制定了相关法规和政策。我国对转基因技术的方针是____________________________。
（2）生物武器包括_________、_________和生化毒剂类等，生物武器的致病能力_________、攻击范围_________，世界范围内应全面禁止生物武器。
（3）试管婴儿技术中有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、准确的方法是SRY—PCR法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个_________（填“滋养层”或“内细胞团”）细胞，提取DNA进行扩增，用位于Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）制成的探针进行检测，与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎性别为_________。
（4）设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在胚胎移植前需要对胚胎进行_________。
【答案】（1）研究上要大胆，坚持自主创新；推广上要慎重，做到确保安全；@管理上要严格，坚持依法监管
（2） ①. 病菌类 ②. 病毒类 ③. 强 ④. 广
（3） ①. 滋养层 ②. 男性
（4）遗传学诊断
【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）。生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。
【21题详解】
我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新；推广上要慎重，做到确保安全；管理上要严格，坚持依法监管。
【22题详解】
生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。生物武器的致病能力强、攻击范围广。
【23题详解】
试管婴儿技术中有时需要对胚胎的性别进行鉴定，目前最有效、准确的方法是SRY—PCR法，具体操作程序为：从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取DNA进行扩增，用位于Y染色体上的性别决定基因（SRY基因）制成的探针进行检测，与SRY特异性探针出现阳性反应者，说明含有Y染色体上的基因，即含有Y染色体，故胚胎性别为男性。
【24题详解】
设计试管婴儿技术是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，对胚胎进行遗传学诊断，把符合人们需要的胚胎植入母体孕育。因此设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在胚胎移植前需要对胚胎进行遗传学诊断。