福建省南平市浦城县2022-2023学年高二下学期期中生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1福建省南平市浦城县2022-2023学年高二下学期期中试题一、单选题1.《齐民要术》中记载了二十三种利用谷物酿制食醋的工艺。通常经历的三个主要发酵过程为：糖化→酒化→醋化。下列相关说法正确的是（）A.利用果酒制作果醋时会产生气泡，同时会产生由醋酸菌形成的菌膜B.食醋制作过程中酒化是不可缺少的一个环节C.利用酵母菌进行醋化时，温度应控制在18～30℃D.酵母菌将谷物中的糖转化为酒精的酶只存在于细胞质基质中〖答案〗D〖祥解〗1.果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，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。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，酒精发酵时，一般将温度控制在18~30℃，2.醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。【详析】A、变酸的果酒表面形成的菌膜可能是醋酸菌繁殖形成的，利用果酒制作果醋时一般不会产生气泡，A错误；B、醋酸菌是好氧菌，当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成醋酸；当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，可见食醋制作过程中酒化不是必需的一个环节，B错误；C、利用醋酸菌进行醋化时，温度应控制在30～35℃，C错误；D、酵母菌将谷物中的糖转化为酒精的酶只存在于细胞质基质中，因为酒精发酵过程为酵母菌的无氧呼吸过程，无氧呼吸的场所是细胞质基质，D正确。故选D。2.下列关于微生物培养和发酵工程的相关叙述正确的是（）A.减少菌种的传代次数能减小菌种发生自发突变的概率B.在液体培养基中培养细菌时，一定要通入无菌空气C.监控发酵过程的营养供给、氧气、温度、pH等是发酵工程的前提条件D.将单菌落接种到培养基上形成的菌落均是由一个细胞分裂形成的细胞集团〖答案〗A〖祥解〗1、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。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。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。2、发酵过程中要严格控制度pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。【详析】A、减少菌种的传代次数，可减少菌种发生自发突变的概率，防止菌种退化，有利于保持菌种优良性状，A正确；B、是否往培养基通入无菌空气要看培养的微生物是否为好氧菌，例如培养乳酸菌，就无需通入无菌空气，B错误；C、发酵过程中要严格控制营养供给、温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件，需要随时检测影响发酵过程的各种环境条件并予以控制，这是发酵工程的中心环节，C错误；D、将单菌落接种到培养基上形成的菌落一般是由一个细胞分裂形成的细胞集团，若培养基、接种环受到污染，就不是由一个细胞分裂形成的细胞集团，D错误。故选A。3.有关泡菜中亚硝酸盐含量的研究表明，亚硝酸盐的含量高低和亚硝酸盐含量峰值时间的早晚与食盐的浓度有关（见下图），下列有关叙述不正确的是（）A.所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌B.制作泡菜“咸而不酸”的原因可能与食盐浓度过高，温度过低导致不能正常发酵有关C.食盐的浓度越高，亚硝酸盐生成快，亚硝酸盐含量峰值出现得早D.取食泡菜时，时间别太长，防止空气进入〖答案〗C〖祥解〗乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称，泡菜的制作离不开乳酸菌。【详析】A、泡菜制作过程中，所用的食盐水经煮沸后可除去水中的氧气并杀灭杂菌，A正确；B、制作泡菜“咸而不酸”说明乳酸菌的呼吸产生的乳酸较少，可能原因是食盐浓度过高，发酵温度过低导致泡菜未能正常发酵，B正确；C、从图中可以看出，亚硝酸盐含量上升最快的是食盐浓度为5%时，其峰值出现最早，当食盐浓度为7%时，亚硝酸盐含量上升相对较慢，C错误；D、泡菜的制作原理是利用乳酸菌在无氧条件下进行乳酸发酵，所以取食泡菜时，时间不宜过长，防止空气进入对乳酸菌发酵产生抑制作用，D正确。故选C。4.下图所示的是利用废纸浆（主要成分是木质纤维）生产乙醇的基本工艺流程。下列叙述，不正确的是（）A.①过程所需的微生物是纤维素分解菌B.②过程获得的酶是纤维素酶C.用溴麝香草酚蓝溶液可以检验发酵后是否有酒精产生D.④物过程接种的微生物X是酵母菌〖答案〗C〖祥解〗分解纤维素的微生物(纤维素分解菌)主要分布在富含纤维素的地方。刚果红能与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菜分解后，刚果红一纤维素的复合物就无法形成培养基上就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。【详析】A、分解纤维素的微生物(纤维素分解菌)主要分布在富含纤维素的地方，该微生物在以纤维素为唯一碳源的培养基上能够生存繁殖，其他微生物不能生存因此可达到分离的目的，刚果红能与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菜分解后，刚果红一纤维素的复合物就无法形成培养基上就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，废纸浆的主要成分是木质纤维，①过程所需的微生物是纤维素分解菌，A正确；B、纤维素能被微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶，故②为纤维素酶，B正确；C、检验发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验，在酸性条件下，它与酒精反应呈现灰绿色。溴麝香草酚蓝溶液用于检验二氧化碳，C错误；D、生产乙醇离不开酵母菌，故④物过程接种的微生物X是酵母菌，D正确。故选C。5.细菌放在固体培养基上培养，它会繁殖并形成菌落，下图哪项实验设计最适合用来检验两种抗生素的杀菌效用（）A. B.C. D.〖答案〗C〖祥解〗1、生物实验中要遵循的原则主要有：对照原则、单一变量原则、等量原则和控制无关变量意在等。2、根据题意：检验两种抗生素的杀菌作用，设计实验时，必须遵循对照原则，设计只有细菌的空白对照组，将来与含有抗生素的实验组进行对比分析。【详析】该目的是检验两种抗生素的杀菌作用，设计实验时，应遵循对照原则，即设计只有细菌的空白对照组，将来与含有抗生素的实验组进行对比分析；还应遵循单一变量原则，如抗生素的有无或抗生素的种类，综合分析，C符合题意，ABD错误。故选C。【『点石成金』】6.某些病毒感染会严重影响葡萄的产量和品质。某科研团队采用脱毒技术快速繁殖“阳光玫瑰”葡萄品种，具体流程如下图所示，其中①、②为植物组织培养过程。下列叙述错误的是（）A.图中的X可指试管苗的茎尖B.推测热处理的基本原理是植物细胞比病毒更耐高温C.过程①、②所用的MS培养基无需另外添加植物激素D.可通过PCR、抗原-抗体杂交等方法对再生植株进行病毒检测〖答案〗C〖祥解〗马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。早在20世纪50年代，科学家就发现植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。【详析】A、植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，A正确；B、推测热处理的基本原理是植物细胞比病毒更耐高温，处理后植物细胞处于生活状态，B正确；C、过程①、②所用的MS培养基需要添加生长素、细胞分裂素等植物激素，C错误；D、可通过PCR技术检测病毒的核酸，利用抗原-抗体杂交等方法检测病毒的蛋白质，进而对再生植株进行病毒检测，D正确。故选C。7.关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列相关叙述正确的是（）A.PCR仪实质上就是一台能自动调控温度的仪器，但在使用时需根据扩增的DNA片段以及引物的情况人工设定合适的温度B.PCR反应体系中的10倍浓缩的扩增缓冲液中含有、4种脱氧核糖核苷酸等成分C.为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水和移液器等在使用前都必须进行高压灭菌处理D.电泳时，电泳缓冲液不能没过凝胶以免凝胶加样孔中的电泳样液流出〖答案〗A〖祥解〗PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。其原理是DNA的半保留复制。【详析】A、PCR仪实质上就是一台能自动调控温度的仪器，但在使用时需根据扩增的DNA片段以及引物的情况人工设定合适的温度，用于完成DNA的扩增，A正确；B、10倍浓缩的扩增缓冲液中不包含4种脱氧核糖核苷酸，B错误；C、为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前都必须进行高压灭菌处理，移液器不需要高压蒸汽灭菌，C错误；D、电泳时，电泳缓冲液以没过凝胶1mm为宜，D错误。故选A。8.2018年，中国研究团队报道了克隆食蟹猴“中中”和“华华”的诞生，标志着世界上首次非人灵长类体细胞核移植的成功。下列叙述错误的是（）A.与胚胎细胞相比，体细胞分化程度高使其全能性更加难以实现B.供体细胞核DNA碱基序列改变，使其恢复到分化前的功能状态C.该克隆过程涉及细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等操作D.上述成果解决了缺乏遗传背景几乎一致的灵长类动物模型的问题〖答案〗B〖祥解〗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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。【详析】A、动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，故体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，A正确；B、供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，B错误；C、该克隆过程涉及细胞核移植、动物细胞培养（早期胚胎培养）、胚胎移植（桑葚胚或囊胚期的胚胎移植）等操作，C正确；D、上述成果解决了缺乏遗传背景几乎一致的灵长类动物模型的问题，使胚胎发育的研究更进一步，D正确。故选B。9.PCR引物的端为结合模板DNA的关键碱基；端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列。下列相关分析错误的是（）A.四种脱氧核苷酸作为原料会依次连接到引物的端B.TaqDNA聚合酶催化相邻的脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键C.用图示引物扩增至少两个循环后才能获得目的产物D.在PCR的循环过程中，图示过程需要的温度最低〖答案〗C〖祥解〗PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成：1、模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备。2、模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。3、延伸：DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。此阶段的温度依赖于DNA聚合酶。该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。【详析】A、进行PCR时，扩增是从引物的3'端延伸，因此四种脱氧核苷酸作为扩增的原料会依次连接到3'端，A正确；B、TaqDNA聚合酶催化相邻两个脱氧核苷酸分子的核糖与磷酸之间形成磷酸二酯键，该过程遵循碱基互补配对原则，B正确；C、PCR过程是核苷酸链从5'端向3'端的延伸过程，用图示引物扩增至少三个循环后才能获得目的产物，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，C错误；D、图示过程为复性，模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合，在PCR的循环过程中，复性过程需要的温度最低，D正确。故选C。10.大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述正确的是（）A.提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的DNA等物质溶解B.将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后；可用二苯胺试剂进行鉴定C.电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相同的电极移动的原理D.根据电泳结果，质粒上一定没有限制酶I和II的切割位点，而有限制酶III的切割位点〖答案〗B〖祥解〗DNA的粗提取和鉴定：利用DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，以及DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，可以将DNA与蛋白质分离开；在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。【详析】A、DNA在冷酒精中溶解度很低，提取DNA时加入酒精，是为了让DNA析出，蛋白质等物质溶解，A错误；B、将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后，可用二苯胺试剂在沸水条件进行鉴定，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，B正确；C、DNA带负电，电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，C错误；D、因为质粒的本质是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，D错误。故选B。11.精子载体法（SMGT）是将精子适当处理，使其携带外源基因，通过人工授精或体外受精等途径获得转基因动物的方法。下图是某研究所利用SMGT法获得转基因鼠的过程，下列叙述正确的是（）A.①过程将标记的外源基因直接导入成熟精子即可B.②过程需将成熟精子放入ATP溶液中进行获能处理C.若需要对③产生的早期胚胎进行分割，可选择桑椹胚或囊胚D.进行过程④操作前，需要对代孕母体进行免疫抑制剂处理〖答案〗C〖祥解〗1、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。其中启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。2、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理；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。3、胚胎移植是指将早期胚胎，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。【详析】A、完成过程①时需要将标记的外源基因与载体连接，以构建基因表达载体，然后将基因表达载体通过显微注射的方法导入受体细胞中，A错误；B、②过程需将成熟的精子放入获能液中进行获能处理，B错误；C、对早期胚胎进行胚胎分割，进行此操作时应选择发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚的胚胎，对囊胚期的胚胎进行分割时，要特别注意内细胞团均等分割，C正确；D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。因此进行过程④操作前，不需要对代孕母体进行免疫抑制剂处理，D错误。故选C。12.生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述属于理性看待生物技术的是（）A.某些转基因食品会引起过敏反应，要禁止转基因技术的应用B.生殖性克隆、治疗性克隆都要用到细胞核移植技术C.转基因致病菌易造成人、畜大规模死亡的原因是人、畜不会对它们产生免疫反应D.试管婴儿和设计试管婴儿都涉及的技术有体外受精、胚胎移植、基因组编辑〖答案〗B〖祥解〗1、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）．对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。2、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。【详析】A、转基因技术中，只要有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的使用，而不是禁止转基因技术的应用，A错误；B、生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者都要用到克隆技术，而克隆技术主要通过细胞核移植技术实现的，故两者都要用到细胞核移植技术，B正确；C、转基因致病菌易造成人、畜大规模死亡的原因并不是人、畜不会对他们产生免疫反应，而是通过转基因技术获得致病菌可能是人类从来没有接触过的致病菌，人类还没有找到相应的有效治疗药物来对抗，C错误；D、试管婴儿涉及的技术主要是体外受精和胚胎移植，不涉及基因组编辑。设计试管婴儿涉及的技术有体外受精、胚胎移植，有的会通过基因组编辑来有目的的改造特定基因，D错误。故选B。13.人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，改造后的t-PA蛋白能显著降低出血副作用。下图表示构建含t-PA改良基因重组质粒的过程示意图。相关说法错误的是（）A.构建重组质粒时，选用的限制酶是XmaⅠ和NheⅠB.需要DNA连接酶将t-PA改良基因与质粒连接C.新霉素抗性基因的作用是便于将导入质粒的大肠杆菌筛选出来D.在加入新霉素的培养基中选择呈白色的菌落选育工程菌株〖答案〗A〖祥解〗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。【详析】A、根据图中目的基因两端的黏性未端（-CCGG-和-GATC-）以及各种限制酶的的切制位点可知，在构建重组质粒时，选用限制酶Xmal和BglⅡ切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接，A错误；B、将t-PA改良基因与质粒连接的酶是DNA连接酶，该酶可以连接两个不同的DNA片段，B正确；C、在构建重组质粒时，其中的新霉素抗性基因没有被破坏，因此可以根据对新霉素的抗性将成功导入质粒的大肠杆菌筛选出来，即该基因的作用是便于将成功导入质粒的大肠杆菌筛选出来，C正确；D、重组质粒已经破坏了mlacZ基因，不会表达产物，即细胞呈白色，所以，在加入新霉素的培养基中选择呈白色的菌落选育工程菌株，D正确。故选A。14.野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，赖氨酸营养缺陷型突变菌由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。下图为以野生型菌株为材料，诱变、纯化赖氨酸营养缺陷突变株的部分流程图，数字代表培养基，A、B、C表示操作步骤。下列有关说法正确是（）A.野生型大肠杆菌能够合成所需的全部氨基酸，因此培养基中无需提供氮源B.①②④培养基中需添加赖氨酸，而③培养基中不能添加赖氨酸C.需将①中的菌液适当稀释后，用接种环蘸取菌液在②上进行划线接种D.从④培养基中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需突变株〖答案〗B〖祥解〗由题图信息分析可知，图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用影印法将菌种接种到两种培养基中，分别是基本培养基、完全培养基；野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，据此利用培养基的种类便可以选择出氨基酸突变株。【详析】A、野生型大肠杆菌菌株虽然能合成所需的全部氨基酸，但培养基中仍需提供氮源，A错误；B、图中①②④为完全培养基需添加赖氨酸，③为基本培养基不能添加赖氨酸，B正确；C、需将①中的菌液适当稀释后，涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C错误；D、甲在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明甲是氨基酸缺陷型菌落，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取甲菌落进行纯化培养，D错误。故选B15.蛋白质工程中可以利用引物引导的方法对DNA进行定点突变，进而改变蛋白质的特定氨基酸。图示为这种定点诱变方法的实验流程。据图分析，下列叙述错误的是（）A.待突变质粒的甲基化修饰不会影响PCR扩增B.用于突变的两条引物之间不能发生碱基互补配对C.图中所示限制酶能够识别质粒中发生甲基化的位点D.突变质粒缺口补齐依赖于大肠杆菌DNA连接酶的作用〖答案〗B〖祥解〗甲基化修饰属于表观遗传的一种，只会影响基因的表达过程，不会影响基因的复制；DNA连接酶可以进行DNA片段之间的连接，合成磷酸二酯键。【详析】A、甲基化修饰属于表观遗传的一种，只会影响基因的表达过程，不会影响基因的复制，而PCR扩增的实质就是DNA在体外进行的复制，所以待突变质粒的甲基化修饰不会影响PCR扩增，A正确；B、由图可以看出，用于突变的两条引物之间在第三、四幅图（从左往右）中都进行了碱基互补配对（成环、且挨得很近），B错误；C、由图可以看出，经限制酶切割后，被甲基化修饰的待突变质粒模板被切割（第四幅图虚线的环），所以图中所示限制酶能够识别质粒中发生甲基化的位点，C正确；D、由图可以看出，转入大肠杆菌后突变质粒的缺口被补齐，而大肠杆菌中有DNA连接酶，且DNA连接酶可以进行DNA片段之间的连接，所以突变质粒缺口补齐依赖于大肠杆菌DNA连接酶的作用，D正确。故选B。16.为探究海鲷催乳素启动子（psbPRL）的关键功能位点，将启动子区域序列进行分段截短，分别构建含荧光素酶基因的重组质粒，检测启动子的启动能力，结果如下图。下列叙述错误的是（）A.将启动子序列插入荧光素酶基因的上游B.用限制酶和DNA连接酶构建重组质粒C.荧光值越高代表启动子的启动能力越强D.150-700bp之间具有提高启动能力的序列〖答案〗D〖祥解〗1.基因工程的工具：限制酶、DNA连接酶；2.基因工程的步骤：目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。【详析】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，将启动子序列插入荧光素酶基因的上游，才能启动基因的转录，A正确；B、构建重组质粒，用限制酶切割后需要用DNA连接酶的作用下才能连接，B正确；C、据图分析，荧光值越高代表启动子的启动能力越强，C正确；D、据图分析，90-150bp时具有提高启动能力的序列，D错误。故选D。二、非选择题17.青蒿素是黄花蒿叶片细胞的代谢产物，能杀死红细胞内的疟原虫，是非常有效的抗疟疾药物。目前可利用植物组织培养技术生产青蒿素。回答下列问题：（1）植物组织培养技术中建立无菌体系非常重要，其中对外植体则需进行_________处理，培养基需用_________法灭菌。组织培养过程中获得愈伤组织的过程称为__________，研究人员发现愈伤组织中没有青蒿素，其根本原因是____________。可推测青蒿素是黄花蒿叶片细胞的___________（填“初生”或“次生”）代谢产物。（2）经植物组织培养可再生出新的植株，目前还不能用类似方法获得完整的动物个体。克隆的动物，实际是通过_______________来实现的。（3）近来有科学家利用基因工程的方法在细菌（工程菌）中重建“植物代谢过程”，利用工程菌进行发酵生产大量植物代谢产物，该过程涉及到的变异类型是_____________。与植物细胞工程生产植物稀有化合物相比，利用工程菌生产稀有化合物的优点在于___________（答1点）。（4）植物组织培养的不同阶段需要换瓶培养，换瓶的主要目的有_____________（答2点）。组织培养过程除需及时调整培养基的成分外，还要控制的外界条件主要有______。〖答案〗（1）①.消毒②.湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）③.脱分化④.与青蒿素合成相关的基因在愈伤组织中没有表达（基因的选择性表达）⑤.次生（2）核移植（细胞核移植)（3）①.基因重组②.细菌培养更简单（产物的提取更方便、工程菌繁殖速度快）（4）①.提供营养物质、改变激素的浓度（比例）②.温度（或光照）〖祥解〗核移植技术指的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成动物个体；用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，原理是动物细胞核的全能性；动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。【小问1详析】植物组织培养过程中需要注意无菌操作，但外植体不能进行灭菌，否则会使其失去活性，而只能进行消毒处理；培养基的灭菌方法是湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌）；由于与青蒿素合成相关的基因在愈伤组织中没有表达（基因的选择性表达），愈伤组织中没有青蒿素；青蒿素不是黄花蒿生长发育所必须的物质，属于次生代谢产物。【小问2详析】克隆的动物，实际是通过核移植技术来实现的，即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成动物个体。【小问3详析】利用基因工程的方法在细菌（工程菌）中重建“植物代谢过程”的技术是基因工程技术，该技术的原理是基因重组；与植物细胞工程生产植物稀有化合物相比，利用工程菌生产稀有化合物的优点在于：细菌培养更简单、产物的提取更方便、工程菌繁殖速度快。【小问4详析】植物组织培养的不同阶段所需的营养物质和激素有所不同，故为了提供营养物质、改变激素的浓度，植物组织培养的不同阶段需要换瓶培养；组织培养过程除需及时调整培养基的成分外，还要控制的外界条件主要有温度等。18.干扰素在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病，目前科学家通过构建基因工程菌来获得干扰素，下图示为干扰素基因及几种限制酶的识别位点。回答下列问题：（1）常利用PCR技术扩增干扰素基因，PCR的原理是_____________________；为确保成功获得基因工程菌，图中引物应选择______________，PCR过程中延伸阶段选用72℃而非95℃综合考虑了两个因素，这两个因素是_________________________________。（2）设计引物是PCR技术中至关重要的一环。下图所示的引物中，其中一种设计不合理，原因是______________。（3）强启动子是一段有特殊结构的DNA片段，能被______________识别并结合，驱动基因的持续转录。为使干扰素基因在菌体中超量表达，并避免目的基因的反向连接，应选用限制酶______和______切割图中DNA片段。（4）生产干扰素的工程菌可选用大肠杆菌或酵母菌，选用酵母菌作为受体细胞的优势是_________________。（5）干扰素在体外保存相当困难，但如果将其分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在-70℃的条件下，可以保存半年。请根据蛋白质工程的原理设计实验对干扰素进行改造，使其保存时间延长，则改造思路是_______________。〖答案〗（1）①.DNA半保留复制②.E、C③.防止DNA变性（保证引物与模板结合）和保证Taq酶所需温度条件（2）引物Ⅰ折叠后会发生碱基互补配对（形成发夹结构）（3）①.RNA聚合酶②.EcoRⅠ③.SmaⅠ（4）酵母菌含有内质网和高尔基体，可对蛋白质进行加工和修饰（5）将基因中一个编码半胱氨酸的碱基序列替换成编码丝氨酸的碱基序列〖祥解〗PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。【小问1详析】PCR是一项体外扩增DNA分子的技术，其原理是DNA半保留复制；引物需要与模板的3'端结合，且子链均从5'到3'端延伸，为确保成功获得基因工程菌，需要保证强启动子正常表达，结合题图可知，图中引物应选择E、C；PCR需要通过控制温度实现变性—复性—延伸的循环过程，该过程中，延伸阶段选用72℃而非95℃综合考虑了两个因素，这两个因素是防止DNA变性（保证引物与模板结合）和保证Taq酶所需温度条件。【小问2详析】据图可知，引物Ⅰ折叠后会发生碱基互补配对，左侧的AACTG与右侧的TTGAC会发生配对，形成发夹结构，导致PCR无法正常进行。【小问3详析】启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录；据图可知，为保证使干扰素基因在菌体中超量表达，应保证酶切位点位于强启动子两侧，且避免目的基因的反向连接，应选择两种限制酶进行切割，故应选择图中的EcoRⅠ和SmaⅠ进行切割。【小问4详析】与大肠杆菌（原核生物）相比，酵母菌含有内质网和高尔基体，可对蛋白质进行加工和修饰，故常选用酵母菌作为受体细胞。【小问5详析】分析题意，如果将干扰素分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在-70℃的条件下，可以保存半年，故根据蛋白质工程的原理设计实验对干扰素进行改造的思路是：将基因中一个编码半胱氨酸的碱基序列替换成编码丝氨酸的碱基序列。19.CAR—T细胞疗法是通过设计CAR基因，并导入癌症患者的T细胞中，使其转化为CAR—T细胞，CAR—T细胞膜上的CAR蛋白与癌细胞表面抗原特异结合后，激活CAR—T细胞使其增殖、分化，从而实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆，主要过程如下图。请回答：（1）要获取CAR基因，可采取PCR技术进行大量扩增，前提是_______________。（2）将CAR基因导入患者T细胞前,需完成过程①_________________，该过程所需要的酶有___________，连接形成pCDH—CAR上除了目的基因外，还有一些必须的部分，比如启动子和终止子，其中终止子的作用是_____________________________。（3）完成过程②常用方法是_______法。此外，还可以先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中，再利用病毒的_________性导入并将CAR基因整合到T细胞的___________上。（4）检测CAR—T细胞中的CAR基因是否转录出了mRNA所采用的方法是________。（5）在将CAR—T细胞输给病人进行治疗之前，还需在实验室内进行细胞扩增培养。体外培养CAR—T细胞的培养液中除合成培养基的成分外，一般还需添加_____等天然成分，需要定期更换培养液,这样做的目的是_______________________。〖答案〗（1）CAR基因序列已知（2）①.基因表达载体的构建②.限制酶和DNA连接酶③.使转录在需要的地方停止下来（3）①.显微注射②.侵染③.染色体DNA（4）PCR等技术（5）①.动物血清②.清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成伤害〖祥解〗根据题意可得，CAR-T细胞疗法实际为通过基因工程改变患者T细胞的基因，使其能够产生CAR蛋白以特异性杀伤癌细胞。过程①表示获得重组DNA分子，过程②表示将重组DNA分子转入受体细胞；过程③表示对癌细胞的特异性杀伤和记忆。【小问1详析】利用PCR技术对CAR基因进行大量扩增的前提是CAR基因序列已知，以便根据已知目的基因序列合成引物，引物能够使得耐高温的DNA聚合酶从引物的3，端进行子链的延伸。【小问2详析】CAR基因为目的基因，在将该基因导入患者T细胞前，需完成基因表达载体的构建，即过程①，使得目的基因能够在受体细胞中稳定存在并表达；该过程需要用同种限制酶（限制性核酸内切酶）切割目的基因和运载体（pCDH质粒），以形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶催化质粒和目的基因之间切口处磷酸二酯键的形成；连接形成pCDH—CAR上除了目的基因外，还有一些必须的部分，比如启动子和终止子，其中终止子的作用是使转录在需要的地方停止下来。【小问3详析】过程②表示将重组DNA分子转入受体细胞，动物细胞常用方法为显微注射法；病毒为寄生生物，故可以利用病毒的侵染特性导入并将CAR基因整合到T细胞的染色体DNA上，使得目的基因能够稳定存在，随受体细胞染色体的复制而复制。【小问4详析】PCR技术可以用来检测目的基因是否转录。PCR技术可以用来扩增特定的DNA片段，从而检测特定基因的表达情况。通过PCR技术，可以检测特定基因的mRNA水平，从而判断该基因是否转录，故检测CAR—T细胞中的CAR基因是否转录出了mRNA所采用的方法是PCR技术。【小问5详析】体外培养CAR—T细胞的培养液中除合成培养基的成分外，一般还需添加动物血清（血浆）等天然成分，使得动物细胞能正常生长、增殖；需要定期更换培养液,这样做的目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成伤害，营造无毒的环境。20.全人源化抗体是指将人体抗体基因通过转基因技术，转移至抗体基因缺失的其他动物中，使其表达人类抗体，达到抗体全人源化的目的。新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白（S蛋白）与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体而引起肺炎。利用转基因鼠进行全人源化抗S蛋白单克隆抗体的制备流程如图所示。其中a-d代表物质或细胞，①-⑥代表过程。（1）上述实验必须给小鼠注射物质a，物质a表示_____，该处理的目的是__________。（2）过程⑤筛选的方法是____________________，细胞c的特点是_____________。（3）过程⑥需要将细胞c接种到多孔培养板上，取_________作为待测样本进行抗体阳性检测，检测原理如下图所示。加入酶标抗体一段时间后，需要将未与_________________结合的酶标抗体洗脱。据图可知在抗体检测中，杂交瘤细胞呈阳性的判断依据为____________________________。〖答案〗（1）①.S蛋白②.诱导小鼠产生能抗S蛋白抗体的B淋巴细胞（2）①.用特定的选择培养基进行筛选②.既能迅速大量增殖，又能产生抗体（3）①.上清液（培养液）②.抗S蛋白抗体③.酶促反应底物由无色变为蓝色〖祥解〗单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【小问1详析】分析题意，本实验要利用转基因鼠进行全人源化抗S蛋白单克隆抗体的制备，而抗原与抗体的结合具有特异性，而物质a刺激机体能使其产生免疫反应，因此物质a表示S蛋白（抗原）；该处理的目的是诱导小鼠产生能抗S蛋白抗体的B淋巴细胞。【小问2详析】过程⑤表示用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上未融合的细胞核同种融合的细胞都死亡，只有杂交瘤细胞能存活，以筛选出杂交瘤细胞；细胞c是杂交瘤细胞，特点是既能迅速大量增殖，又能产生抗体。【小问3详析】过程⑥需要将细胞c接种到多孔培养板上，取上清液作为待测样本进行抗体阳性检测；在测定时，受检标本（测定其中的抗体或抗原）与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗原或抗体，也通过反应而结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量呈一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据呈色的深浅进行定性或定量分析。分析题图，加入酶标抗体一段时间后，需要将未与抗S蛋白抗体结合的酶标抗体洗脱，这样得到的抗原—酶标抗