高考生物二轮复习专项分层特训专题七生物技术与工程含答案

这是一份高考生物二轮复习专项分层特训专题七生物技术与工程含答案，共72页。
专题七　生物技术与工程
真题分类再回访
课堂定时练规范
——————————　等级考真题·真体验·寻趋势　——————————


Ⅰ.发酵工程
1．[2022·山东卷]青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产。关于该生产过程，下列说法错误的是(　　)
A．发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B．可用深层通气液体发酵技术提高产量
C．选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D．青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
2．[2022·山东卷](不定项选择)啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是(　　)
A．用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α­淀粉酶
B．焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌
C．糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵
D．通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
3．[2021·浙江6月]下列关于原生质体和细胞计数的叙述，错误的是(　　)
A．测定植物原生质体的密度时，可用血细胞计数板
B．红墨水不能进入活细胞，可用于检测细胞的存活状态并计数
C．涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，都可用于细菌计数
D．酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可用比浊计测定其密度
4．[2021·浙江1月]用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是(　　)
A．将白萝卜切成小块
B．向容器中通入无菌空气
C．添加已经腌制过的泡菜汁
D．用沸水短时处理白萝卜块
5．[2022·湖南卷]黄酒源于中国，与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外，也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素与乙醇反应形成，各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题：
(1)某黄酒酿制工艺流程如图所示，图中加入的菌种a是________，工艺b是________(填“消毒”或“灭菌”)，采用工艺b的目的是______________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)以尿素为唯一氮源的培养基中加入________指示剂，根据颜色变化，可以初步鉴定分解尿素的细菌。尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素，脲酶固定化后稳定性和利用效率提高，固定化方法有________________________(答出两种即可)。
(3)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L，在不同条件下分批发酵生产脲酶，结果如图所示。推测________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)某公司开发了一种新的黄酒产品，发现EC含量超标。简要写出利用微生物降低该黄酒中EC含量的思路________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．[2022·广东卷]研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中，中国科学家采集了某海域1 146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。

回答下列问题：
(1)研究者先制备富集培养基，然后采用________________法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28 ℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养物，除了稀释涂布平板法，还可采用______________法。据图分析，拟杆菌新菌株在以________________为碳源时生长状况最好。
(2)研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是__________________________________________。(答一点即可)
(3)藻类细胞解体后的难降解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系统组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是____________________________________________。
(4)深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有________________。
7．[2022·浙江6月，节选]回答下列(一)小题：
(一)回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：
(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用________制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80 ℃的________中保温一段时间，其目的是________________________________________________。
(2)为提高筛选效率，可将菌种的________过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂布于以淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用________显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。
(3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过________后再筛选获得或利用转基因、________等技术获得。
8．[2021·河北卷，节选]葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣(皮渣)。目前这些皮渣主要用作饲料或肥料，同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。
回答下列问题：
(2)为了解皮渣中微生物的数量，取10 g皮渣加入90 mL无菌水，混匀、静置后取上清液，用稀释涂布平板法将0.1 mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则每克皮渣中微生物数量为__________个。
(3)皮渣堆积会积累醋酸菌，可从中筛选优良菌株。制备醋酸菌初筛平板时，需要将培养基的pH调至__________性，灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板，加入碳酸钙的目的是__________________________________________________________。培养筛选得到的醋酸菌，在缺少糖源的液体培养基中可加入乙醇作为__________。
(4)皮渣堆积过程中也会积累某些兼性厌氧型乳酸菌。初筛醋酸菌时，乳酸菌有可能混入其中，且两者菌落形态相似。请设计一个简单实验，区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌。(简要写出实验步骤和预期结果)





9．[2021·广东卷]中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。

回答下列问题：
(1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为__________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用__________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有__________________________________等。(答出两种方法即可)
(2)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(答出两点即可)
(3)研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中__________可能是高密度培养的限制因素。
(4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌________________________________________________________________________。
Ⅱ.基因工程和细胞工程
1. [2022·浙江6月] 下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是(　　)
A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株

2．[2022· 山东卷]如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是(　　)
A．双抗可同时与2种抗原结合
B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
3．[2022·山东卷]关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是(　　)
A．过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质
4．[2021·山东卷]粗提取 DNA 时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是(　　)
A．加入适量的木瓜蛋白酶
B．37～40 ℃的水浴箱中保温 10～15 分钟
C．加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精
D．加入 NaCl 调节浓度至 2 mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14 mol/L
5．[2021·浙江6月]采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是(　　)
A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子宫，才可获得表达EGFP的小鼠
C．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D．通过观察早期胚胎的荧光，能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎
6．[2021·浙江1月]下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是(　　)

A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
7．[2020·北京卷]人体感染新冠病毒后，机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中表达，可制备出全人源单克隆抗体。以下表述错误的是(　　)
A．该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测
B．在该单抗制备过程中利用了基因工程技术
C．该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合
D．可用抗原—抗体反应检测抗体基因表达产物
8．[2020·北京卷]为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中(如图)。

为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是(　　)
A．①＋③ B．①＋②
C．③＋② D．③＋④
9．[2020·天津卷]在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体细胞的是去核的(　　)
A．卵原细胞 B．初级卵母细胞
C．次级卵母细胞 D．卵细胞
10．[2022·湖南卷]水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：
(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是________________，物质b是________。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是______________________________。

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有________________、________________________和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是________________。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的________(填“种类”或“含量”)有关，导致其活性不同的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
11．[2022·山东卷]某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG­P和FLAG­P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。
(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是________________________，为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。
(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG－P、FLAG－P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG－P和FLAG－P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是________________；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是
________________________________________________________________________。

(4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．[2021·河北卷]采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内，进行后续处理(例如，收集植物组织器官异地妥善储存)，可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物，并检测了相关指标。回答下列问题：
(1)为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体称为__________________。
(2)将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是______________________________。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因，其作用是__________________________。
(3)进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是__________。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是
________________________________________________________________________。
(4)将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株干重(图1)及不同器官中Cd含量(图2)。据图1可知，与野生型比，转基因植株对Cd具有更强的__________(填“耐性”或“富集能力”)；据图2可知，对转基因植株的__________进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。

(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是
________________________________________________________________。
相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于________________________________________________(写出两点即可)。
13．[2021·山东卷]人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ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γ基因上游不同长度的片段，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蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。

(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知，在F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是________，在R末端添加的序列所对应的限制酶是________。本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要________种酶。
(2)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞，成功转化后，含F1～F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白，受体细胞有荧光，含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向培养液中添加适量的雌激素，含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含F5～F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列，据此结果可推测，BCL11A蛋白结合位点位于__________________________________，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．[2021·广东卷]非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图)，可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料)，以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。

回答下列问题：
(1)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有__________________________________。(答出两种即可)
(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白，方法有________________________________。(答出两种即可)
(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备______________细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法有
________________________________________________________________________。
(4)依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是______________________。在分子水平上，可以通过改变__________________，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
15．[2021·湖南卷]M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：

(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是________________，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的____________断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为______________________(答出两点即可)，功能上具有______________。
(4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的________淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路
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————————————　全国卷真题·再回访·寻共性　————————————


Ⅰ.发酵工程
1．[2021·全国乙卷]工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。

回答下列问题：
(1)米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的__________可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供________。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的________、________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和________。米曲霉发酵过程需要提供营养物质，通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于________(填“真核生物”或“原核生物”)；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是________________(答出1点即可)。
2．[2020·全国卷Ⅰ]某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。

回答下列问题：
(1)实验时，盛有水或培养基的摇瓶通常采用__________________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是________。甲、乙培养基均属于________培养基。
(2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107个/mL，若要在每个平板上涂布100 μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________倍。
(3)在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是______________________________(答出1点即可)。
(4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即______________________________________。
3．[2020·全国卷Ⅲ，37节选]水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题：
(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋，制作果酒需要________菌，这一过程中也需要O2，O2的作用是____________________________________。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌属于__________(填“好氧”或“厌氧”)细菌。
Ⅱ.基因工程和细胞工程及生物技术的安全性与伦理问题
1．[2022·全国乙卷]新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RT­PCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是________________，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的______________________来进行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是________________。
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体)，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明____________________(答出1种情况即可)；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明________________________。
(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．[2022·全国甲卷]某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。
(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是________________。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是______________________(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到________时才具备与精子受精的能力。
(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有________________________(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。
(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．[2021·全国甲卷]PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
(1)若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是________(用数字序号表示)。
(2)操作③中使用的酶是________。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、________三步，其中复性的结果是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与______________特异性结合。
(4)PCR(多聚酶链式反应)技术是指
________________________________________________________________________
________________________。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
4．[2021·全国乙卷]用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。

回答下列问题：
(1)常用的DNA连接酶有E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。图中________________酶切割后的DNA片段可以用E·coli DNA连接酶连接。图中____________________________________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是________。
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能________；质粒DNA分子上有__________，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是
________________________________________________________________________。
(4)表达载体含有启动子，启动子是指
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。


专项分类强化练
课内课外提能力

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题组一　回归教材强化基础类
1．(选择性必修3 P8)传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是(　　)
A．腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵
B．制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶
C．制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精
D．制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生乙酸
2. (选择性必修3 P20)用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数，原因是(　　)
A．菌落中的细菌数目是固定的
B．平板上的一个菌落就是一个细菌
C．通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同
D．平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
3. (选择性必修3 P38)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是(　　)

A．进行a处理时能用胰蛋白酶
B．b是诱导融合后得到的杂种细胞
C．c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽
D．进行d选择时要将植株种在高盐环境中
4．(选择性必修3 P42)生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是(　　)
A．人工诱导基因突变　
B．选择优良品种进行杂交　
C．进行远缘植物体细胞杂交　
D．取茎尖分生组织进行组织培养
5. (选择性必修3 P51)下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是(　　)
A．它们的原理都涉及细胞膜的流动性
B．都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合
C．融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞
D．前者主要为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株
6. (选择性必修3 P51)科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是(　　)
A．利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒
B．体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体
C．将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D．将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
7. (选择性必修3 P55)2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。

据图分析下列叙述，错误的是(　　)
A．该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
B．该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C．卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D．“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
8. (选择性必修3 P59)下列有关哺乳动物早期胚胎发育的叙述，错误的是(　　)
A．在桑葚胚阶段，胚胎的内部开始出现含有液体的腔
B．胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可以从早期胚胎中分离获得
C．桑葚胚的细胞一般都具有全能性，囊胚的细胞逐渐分化
D．受精卵早期分裂时，胚胎中细胞数目不断增加，但胚胎的总体积并不增加
9. (选择性必修3 P83)利用PCR既可以快速扩增特定基因，也可以检测基因的表达。下列有关PCR的叙述错误的是(　　)
A．PCR用的DNA聚合酶是一种耐高温酶　
B．变性过程中双链DNA的解开不需要解旋酶
C．复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸
10. (选择性必修3 P96)水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在这项替换研究中，目前可行的直接操作对象是(　　)
A．基因 B．氨基酸
C．多肽链 D．蛋白质
题组二　题干描述简约类(高频考查)
1．[2022·北京房山一模]中国许多传统美食的制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述不正确的是(　　)
A．泡菜制作过程中，密封处理有利于醋酸菌的生长
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，将容器密封有利于酵母菌酒精发酵
D．酸奶制作过程中，密封处理有利于乳酸菌发酵
2．[2022·北京昌平二模]某研究小组为调查湖水中的细菌污染情况进行了实验。相关叙述正确的是(　　)
A．根据菌落和代谢特征对细菌种类进行鉴定
B．用平板划线法对细菌进行分离纯化并计数
C．对照组可在另一个培养基上接种等量清水
D．实验用过的带菌培养基经消毒后才能倒掉
3．[2022·浙江台州二模]下列关于人体胚胎发育过程的叙述，错误的是(　　)
A．胚胎发育过程中存在细胞衰老
B．受精卵发育成胎儿的过程体现了细胞全能性
C．神经系统发育过程通过细胞凋亡实现细胞数量的调整
D．胚胎干细胞分裂能力比皮肤细胞强与其特有的基因有关
4．[2022·北京西城二模]科学家尝试将经过基因修饰的猪心脏移植到人体，下列叙述错误的是(　　)
A．器官移植中的免疫排斥主要是由细胞免疫引起的
B．供体猪需敲除其参与免疫识别的相关基因
C．猪心移植可缓解器官移植中的供体短缺问题
D．由于种间差异，无需担心供体携带的病毒基因
题组三　生产实践和生活应用类(高频考查)
1．[2022·北京丰台一模]酿酒酵母常用于制作葡萄酒、面包等，某同学利用购买的酿酒酵母制作白葡萄酒。下列操作不正确的是(　　)
A．购买的干粉菌种需活化后再接种
B．将葡萄清洗后捣碎有助于发酵
C．定期用斐林试剂检测发酵产物
D．接种量、温度等影响放气频率
2．[2022·苏北七市三模]臭鳜鱼是以新鲜鳜鱼为原料，配以食盐、香辛料等在25～28 ℃的条件下由乳酸杆菌等多种微生物共同发酵制得的。相关叙述错误的是(　　)
A．新鲜鳜鱼应先宰杀冲洗干净，再用高度白酒进行灭菌
B．食盐、香辛料等不仅能调味，还具有防腐功能
C．腌制时，要将鱼体整齐叠放并进行压实处理
D．发酵环境控制不严，可能会存在食品安全隐患
3．[2022·潍坊二模]即墨老酒被评定为中国北方黄酒的“营养酒王”，其酒内含有的糖分、糊精、有机酸、蛋白质、氨基酸、甘油、高级醇、维生素、无机盐等全为天然所得。造老酒的“诀窍”主要是守六法：“黍米必齐、曲孽必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”；把五关：“煪糜、糖化、发酵、压榨、陈储”。下列说法错误的是(　　)
A．“曲蘖必时”中的曲蘖特指酵母菌，在酿造黄酒过程中只进行无氧呼吸
B．“糖化”是指将淀粉等水解为甜味糖，有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用
C．“湛炽必洁”是指酿造、陈储老酒的器具必须严格杀菌消毒，防止杂菌污染
D．“陈储”是指将榨出的酒放入储酒罐内陈储存放待用，要特别注意密封防止形成“酸酒”
4．[2022·北京顺义二模]水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术将相关基因导入水稻细胞中，建立水稻“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，减少使用氮肥的生产成本以及可能造成的环境污染。下列相关叙述错误的是(　　)
A．用PCR技术可从根瘤菌DNA中获取固氮基因
B．PCR扩增后的目的基因可直接导入水稻细胞中
C．PCR技术可用于检测目的基因是否插入水稻基因组中
D．实验中需将转基因水稻种植在缺氮培养液中进行筛选
题组四　情景信息类(中频考查)
1．[2022·枣庄二模]泡菜古称菹，是为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜，古法制作用瓷坛密封，安全卫生。泡菜制作时使用5%～20%的盐水，只要乳酸含量达到一定的浓度，并使产品隔绝空气，就可以达到久贮的目的。下列叙述正确的是(　　)
A．乳酸菌不具有耐盐特性，制作泡菜时尽量少放食盐
B．泡菜坛使用前需要清洗干净，并用70%酒精进行灭菌处理
C．正常乳酸发酵时，会有部分醋酸菌繁殖，以致发酵液pH下降
D．乳酸菌是一种原核生物，可以将糖类氧化成乳酸，无气体产生
2．[2022·北京东城一模]青枯病是一种严重危害马铃薯的病害，茄子对青枯病具有一定抗病性。尝试通过植物体细胞杂交技术培育抗青枯病的马铃薯新品种，在获得的90个杂种植株中，有6个具有明显的青枯病抗性。下列相关叙述错误的是(　　)
A．通过灭活病毒诱导马铃薯细胞与茄子细胞融合，进一步筛选出杂种细胞
B．杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失可以解释并非所有杂种植株均抗病
C．利用PCR技术可以检测杂种植株中是否具有来自茄子的青枯病抗性基因
D．茄子和马铃薯之间存在生殖隔离，不宜采用杂交育种培育抗病马铃薯
3．[2022·泰州一模]H－Y抗原存在于雄性个体细胞的表面，决定性腺向雄性方向发育。向牛的早期胚胎培养液中添加H－Y单克隆抗体可用来筛选胚胎。下列相关叙述正确的是　　(　　)
A．制备单克隆抗体所用的杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖
B．培养液中添加H－Y单克隆抗体促进牛早期胚胎发育成雄性
C．选择雄性胚胎移植构建乳腺生物反应器可以进行生物制药
D．做性别鉴定时选择原肠胚的外胚层细胞对胚胎几乎无伤害
4．[2022·德州二模]Rag基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员通过诱导Rag基因缺失小鼠的体细胞获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，然后将Rag基因导入iPS细胞并诱导使其分化为造血干细胞，再移植到Rag基因缺失小鼠体内进行治疗。下列分析错误的是(　　)
A．诱导获得iPS细胞时需要在体细胞中表达一些关键基因
B．培养iPS细胞时需提供95%空气和5%CO2的混合气体环境
C．利用显微注射技术可以将Rag基因直接注入iPS细胞
D．利用iPS细胞进行治疗存在导致小鼠发生肿瘤的风险
5．[2022·扬州中学月考]甲醇酵母菌是基因工程中常用的受体菌，它可以高效表达外源蛋白，但自身蛋白分泌到培养基的较少。研究人员将人的胶原蛋白基因导入甲醇酵母中并成功表达。下列有关叙述错误的是(　　)
A．用两种酶切割目的基因和质粒，可防止目的基因反向连接和质粒的自身环化
B．常用显微注射法将胶原蛋白基因导入甲醇酵母中
C．与大肠杆菌相比，甲醇酵母作受体菌所表达出的胶原蛋白与人体产生的胶原蛋白结构更相近
D．与其他酵母菌相比，甲醇酵母作受体菌便于表达出的胶原蛋白的分离与纯化
题组五　图示模型类(中频考查)
1．[2022·德州二模]东北酸菜是白菜经腌制而成的传统食品，酸菜的制作主要靠乳酸菌的发酵作用。如图表示在发酵过程中乳酸菌种群数量、发酵液pH及抑菌能力的变化。下列分析正确的是(　　)

A．0～6 h内乳酸菌的种群数量呈“J”形增长
B．酸菜腌制过程中，发酵容器内应先通气后密封
C．发酵后期影响有害菌生长的主要因素是pH
D．发酵过程中，乳酸菌产生了抑制有害菌生长的某种物质
2．[2022·枣庄二模]自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。相关叙述正确的是(　　)

A．步骤②振荡20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养
B．步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌
C．1 g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个
D．所用培养基应加入碳源、氮源、无机盐、水和琼脂
3．[2022·天津和平区一模]滁菊为菊科多年生草本植物，长期营养繁殖易造成病毒积累，导致滁菊花色劣变。某科研小组比较了3种脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒(CVB)和菊花矮化类病毒(CSVd)脱除的效果，结果见表。如图是对不同试管苗进行RT－PCR(逆转录PCR)后的电泳示意图(引物根据CVB的基因序列设计)。下列叙述错误的是(　　)

不同脱毒方法对滁菊茎尖脱毒率的影响

脱毒方法
样本存活数
脱除CSVd率
脱除CVB率
茎尖分生组织培养
77
20.78
44.16
热处理结合茎尖培养
71
36.62
63.38
病毒唑结合茎尖培养
71
46.48
49.30
A.RT－PCR技术中用到的酶有逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶
B．热处理、病毒唑处理后，试管苗存活率下降
C．试管苗2、5尚未脱毒成功，3、4已脱去CSVd和CVB
D．只脱除CSVd时，可选择病毒唑结合茎尖分生组织培养
4．[2022·江苏南通模拟预测]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。下列相关叙述错误的是(　　)


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，浆细胞分泌相应抗体
B．制备杂交瘤细胞时，需将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单个细胞后，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
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
5．[2022·南京三模]如图是一种靶向基因敲除技术即TALEN技术。该技术的敲除工具是由DNA识别域TALE和非特异性内切核酸酶FoKⅠ两个部分组成的蛋白质。TALE的二连氨基酸(字母N、I、G、H、D分别代表一种氨基酸)与四种碱基(A、G、C、T)有恒定的对应关系。FoKⅠ是一种形成二聚体后具有内切核酸酶活性的蛋白单体。下列相关叙述错误的是(　　)

A．单独使用FoKⅠ对基因的切割敲除具有随机性
B．TALE蛋白的合成通常涉及PCR技术和蛋白质工程
C．二连氨基酸能与四种含氮碱基发生恒定的碱基互补配对
D．TALE蛋白左右臂的二连氨基酸序列的设计依据靶基因碱基序列
6．[2022·天津一模]20世纪70年代， Fred sanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序。其原理如图，在4个试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸(dNTP)和1种双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)；ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。在4个试管中DNA链将会分别在A、G、C及T位置中止，并形成不同长度的DNA片段。这些片段随后可被电泳分开并显示出来。下列说法中正确的是(　　)

A．这种测序方法需要引物和耐高温的DNA连接酶
B．电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾
C．测得未知DNA的序列为5′－ GATTCGAGCTGA－3′
D．ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5′末端
题组六　不定项选择类(部分省必考)
1．[2022·苏、锡、常、镇调研二]北魏农学巨著《齐民要术》记载了许多古人在实际生产中积累的经验，也蕴藏着众多生物学知识。请阅读表格中的古籍原文，判断以下相关叙述，正确的是(　　)

工艺名称
古籍原文
酿酒技术
浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷
制醋技术
大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成
泡菜制作技术
作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，令没菜把即止，不复调和
A.“浸曲发”时用的酒曲中，微生物的呼吸类型为兼性厌氧型
B．“鱼眼汤”是指液面冒出小气泡的现象，由微生物呼吸作用释放CO2形成
C．“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象，主要是醋酸菌大量繁殖形成的
D．“令没菜把即止”指将蔬菜全部浸没在盐水中，主要是为了让蔬菜充分吸收盐分
2．[2022·南通通州一模]SOD是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，它能催化超氧阴离子自由基形成H2O2，增强植物的抗逆性。如图为培育能够产生SOD的农作物新品种的一种方式，有关叙述错误的是(　　)
植物细胞(二倍体)新细胞愈伤组织胚状体→新品种
A.①过程中最常用的方法是采用感受态细胞法将SOD基因导入植物细胞
B．②需要进行照光培养，以诱导叶绿素的形成
C．③表示再分化过程，无需严格的无菌操作
D．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现植物细胞的全能性
3．[2022·扬州仪征中学期初]抗生素是某些微生物产生的能杀死或抑制其他微生物生长的化学物质。如图表示从土壤中筛选某种抗生素产生菌的过程，相关叙述正确的是(　　)

A．菌株的透明圈越大，其产生的抗生素抑菌效果越好
B．没有透明圈产生的菌株一定不能产生抗生素
C．接种测试菌3时，接种环可能在灼烧后未冷却
D．测试菌2、5对该菌产生的抗生素具有一定的抗性
4．[2022·聊城二模]研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚，然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的母猪体内，培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如图所示)。下列说法正确的是(　　)

A.培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂
B．过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团
C．过程③操作之前需对代孕母猪进行超数排卵和同期发情处理
D．该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异
5．[2022·浙江宁波十校联考]人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，下列叙述正确的是(　　)

A．制备抗HCG单克隆抗体的动物细胞工程技术有细胞核移植、动物细胞培养和动物细胞融合
B．将纯化HCG注入小鼠是为了从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得杂交瘤细胞
C．杂交细胞经过筛选、克隆培养后，即可以获得产生抗HCG抗体的杂交瘤细胞
D．腹水中制备抗HCG单克隆抗体时，需要注射免疫抑制剂，使小鼠易于接纳杂交瘤细胞

——————————　非选择题分类·规范提升练　——————————




类型一　回扣教材长句问答落实类
1．(选择性必修3 P11“资料卡”)消毒与灭菌有何不同？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．(选择性必修3 P13、P17～18“正文”)平板划线法和稀释涂布平板法如何选用？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．(选择性必修3 P7“探究·实践”二)选用葡萄发酵制葡萄酒时，应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．(选择性必修3 P22～24“正文”拓展)含有抗生素的牛奶能发酵成酸奶吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．(选择性必修3 P80“正文”拓展)启动子与起始密码子、终止子与终止密码子有何区别？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．(选择性必修3 P71、80“正文”拓展)切割目的基因和载体必须均使用同一种限制酶切割吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7．(选择性必修3 P53“正文”拓展)为何用未受精卵母细胞作细胞核移植的受体细胞？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．(选择性必修3 P58“正文”拓展)在胚胎发育过程中，细胞分化是从哪个时期开始的？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
类型二　概述析因推理探究综合类
1．[2022·广东二模]鱼露(又称鱼酱油)是一种在广东、福建等地常见的调味品，是以价廉的海捕小鱼虾为原料，用盐(盐的加入比例约20%)腌渍、发酵、曝晒、提炼而成的。鱼露生产企业常通过添加高产蛋白酶耐盐菌株、豆粕，以及控制发酵条件等措施加快生产速度和提升产品质量。图1为鱼露发酵缸，图2、3、4依次为豆粕添加浓度、pH、温度对高产蛋白酶耐盐菌株蛋白酶活力的影响。
　
　图1　　　　　　　　　图2

　图3　　　　　　　　　　图4
请回答下列问题：
(1)鱼露的发酵过程中，加入的豆粕可为菌株的生长提供____________________(写出至少三种)等营养物质。图中豆粕添加的最适浓度是________g/L，高产蛋白酶耐盐菌株的最适pH为________。
(2)据图1可知，发酵缸中的菌株属于____________(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)型微生物。发酵缸无须灭菌处理，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)生物胺是鱼露、香肠、腊肠、咸肉、咸鱼、干酪等腌渍制品生产中产生的一类物质，对食用安全性有重要影响，其含量较高时有一定的毒性。科研人员拟采用水解圈的方法，从鱼露发酵液中筛选生物胺降解菌，其操作思路：从距发酵缸上表面8～12 cm处吸取1 mL发酵液→____________________________→取100 μL均匀涂布在含1 mg/mL 生物胺、5 g/L NaCl的固体培养基上→____________________________→挑取透明圈直径较大的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。
2.[2022·肇庆二模]研究者从航天器表面上分离出N157菌株，利用抗敏片方法检测该菌株对病原菌大肠杆菌和铜绿假单胞菌的抑菌活性，实验结果中抑菌圈直径大小作为该菌种抑菌能力的评判指标，测菌株N157对病原菌的抑菌作用结果见表和图(LB培养基含有细菌所需的各种营养物质，常用来培养细菌)。请回答下列问题：



病原菌菌种
抑菌圈直径/mm
大肠杆菌
16±0
铜绿假单胞菌
8±0.5
(1)将待测菌株N157和病原菌进行活化后，在LB________(填“液体”或“固体”)培养基中加入病原菌200 μL，用________使菌液分布均匀，放上无菌抗敏片，在抗敏片上加入20 μL待测菌液，以此作为实验组，密封后将其置于32 ℃恒温箱中培养，24 h后观察抑菌圈的大小。
(2)对照组在抗敏片上只加入____________________________，设置对照组的作用是____________________________________________________________。
(3)图中(a)和(b)的结果表明________________________________________________________________________。图中(c)和(d)的结果表明______________________________________________。其中对________的抑制效果更好。
3．[2022·广东一模]为进一步优化生育政策，我国现实施一对夫妻可以生育三个子女的政策。目前，我国每年试管婴儿数量逾20万例次。如图为试管婴儿的培育过程示意图。

回答下列问题：
(1)常用______________激素刺激排卵。试管婴儿涉及的生物工程技术主要有______________(答出两点即可)。
(2)胚胎在植入前会进行基因检测，需利用PCR技术扩增DNA。PCR技术需使用的酶是______________，引物的作用是__________________。若要筛查血友病基因，则该基因探针的设计方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)胚胎在植入前还要进行染色体检查，请分析该技术对人口优生的益处与对性别比例的潜在影响：①对优生的益处是__________________；②对性别比例的潜在影响是____________________(列出一点即可) 。
4．[2022·广东二模]如图所示为RT－PCR(逆转录－荧光PCR技术)的原理：PCR过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和淬灭基团(抑制荧光发出)，当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。

请回答下列问题：
(1)PCR技术的目的是__________________________________。RT－PCR过程中，需先将RNA逆转录成cDNA，故装置中需添加的酶有__________________。
(2)对新冠病毒进行检测时，探针的设计依据是________________________。探针与模板结合发生在PCR循环中的________(填“变性”“复性”或“延伸”)阶段。
(3)若监测系统检测到荧光信号，则可判定该检测样本为阳性，其原理是__________________________________________。
(4)为了在没有核酸检测的条件下及早发现新冠病毒，我国于2022年3月11日推出新冠病毒抗原检测试剂盒作为核酸检测的补充措施，该试剂盒的检测原理是______________________。
5．[2022·佛山二模]心脏移植是挽救终末期心脏病患者生命唯一有效的手段，然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤(IRI)，可能导致心脏坏死。研究发现，IRI通过促进Caspase 8等一系列凋亡基因的表达，导致细胞凋亡坏死，最终引起器官损伤。根据Caspase 8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Caspase 8基因沉默，有效抑制IRI所致的器官损伤。下图是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图。

回答下列问题：
(1)图中步骤②构建重组质粒需要使用____________________等工具酶。与直接将siRNA导入猪的心肌细胞相比，通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞，其优点是________________________________________________________(答出一点)。
(2)siRNA对应DNA序列在心肌细胞中表达产生的siRNA，与RISC组装形成基因沉默复合物，通过抑制基因表达的________过程，使Caspase 8基因沉默，从而降低IRI引起的细胞凋亡。
(3)研究人员根据Caspase 8基因的碱基序列，设计了三种序列分别导入猪的心肌细胞，通过测定靶基因Caspase 8的mRNA含量来确定最优序列。测定mRNA含量时，需提取心肌细胞的总RNA，经过________过程得到cDNA，再进行PCR扩增，测定PCR产物量，结果如图所示。据此判断最优序列是________________________________________________________________________。

(4)选用猪的心肌细胞作受体细胞是因为猪在基因、解剖结构、生理生化和免疫反应等方面与人类极为相似。为了解决心脏移植供体短缺问题，许多科学家正在研究用猪心脏代替人的心脏。你认为将猪心脏移植到人体面临的最大挑战是________________，请说出一种解决这一问题的思路：________________________________________。

高效快速练(十五)




一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1．[2022·山东济南二模]肠道菌群与人体健康存在密切关系，实验室常用硫乙醇酸盐流体培养基培养肠道菌群。硫乙醇酸盐流体培养基的主要成分包括胰酪蛋白胨、酵母浸出粉、葡萄糖、氯化钠、L－胱氨酸、硫乙醇酸钠、琼脂、刃天青等，其中L－胱氨酸、硫乙醇酸钠和葡萄糖均可防止因过氧化物的积累而对厌氧菌产生毒害。培养基的上层、中层、下层部位可以分别提供有氧、弱氧至无氧的梯度环境。下列说法错误的是(　　)
A．厌氧细菌、兼性厌氧细菌和好氧菌均可在硫乙醇酸盐流体培养基中生长
B．琼脂可以防止液体流动，减少二氧化碳和氧气扩散，有利于厌氧环境的形成
C．胰酪蛋白胨可为厌氧菌提供氮源以及供合成蛋白质必需的各种氨基酸
D．硫乙醇酸盐流体培养基需经高压蒸汽灭菌后使用，接种工作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行
2．[2022·浙江嘉兴二模]果酒制作过程中，发酵液中蔗糖、还原糖、乙醇含量以及酵母菌数量随时间变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．表示蔗糖和还原糖含量的曲线分别是甲和乙
B．t1～t2时段，酵母菌细胞呼吸释放的能量绝大部分储存在ATP中
C．t2～t3时段，酵母菌细胞合成ATP的主要部位是线粒体基质
D．t3～t4时段，酵母菌数量下降的直接原因是蔗糖含量不足
3．[2022·北京西城二模]为筛选高效抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌，取直径为3 mm的果树腐烂病菌菌落转移至A处，B处接种芽孢杆菌(图1)。培养若干天，实验组与对照组的结果如图2所示。下列抑菌率的计算公式正确的是(　　)

图1

图2
A.×100% B．×100%
C．×100% D．×100%
4．[2022·北京西城一模]如图是中国科学家首次用体细胞核移植技术克隆出两只猕猴的简单流程，相关叙述错误的是(　　)

A．培养供体体细胞的培养液中常需添加动物血清
B．卵母细胞去核和体细胞注射常在显微镜下操作
C．克隆猴的诞生利用了体外受精和胚胎移植技术
D．克隆后代的遗传物质与供体体细胞不完全一致
5．[2022·泰州中学月考]CD47是一种跨膜糖蛋白，它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，为此他们按照如图所示流程进行了实验。下列叙述错误的是(　　)

A．多次进行步骤①的目的是获得更多已免疫的B淋巴细胞
B．经两次筛选可得到既能大量增殖又能产生抗CD47抗体的细胞
C．实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱
D．对照组中巨噬细胞的吞噬指数显著高于实验组可验证上述推测
6．[2022·枣庄二模]科学家利用马铃薯和西红柿叶片分离原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如图所示。有关分析正确的是(　　)

A.过程①应将叶片上表皮向上，置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中
B．过程②中的原生质体由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质构成
C．④过程可用高Ca2＋—低pH融合法，目的是促进原生质体融合
D．⑤进行脱分化和再分化过程，杂种植株一定具有马铃薯和西红柿的优良性状
7．[2022·泰安二模]用农杆菌侵染水稻(二倍体)细胞，获得1条染色体上R基因被插入T－DNA的个体T0。T－DNA插入基因的位置如图1所示。T0自交得T1，同时用P1、P2、P3为引物检测T1个体的基因组成情况，如图2所示(图1箭头方向为引物所在子链的延伸方向；R基因被T－DNA插入后，用P1、P2为引物无法完成PCR)。下列说法错误的是(　　)

图1

图2
A.该实验中所用的P1、P2、P3三种引物均为单链DNA
B．R基因被T－DNA插入后可能会导致基因无法表达相应蛋白
C．用P1、P2引物进行PCR得到产物的个体均为R基因纯合子
D．W、H、M个体的比例不为1∶2∶1，可能是因为调查的样本数量较小
8．[2022·济宁二模]OsGLOl、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接，构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示)，利用农杆菌转化法转化棉花，在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径，提高了棉花的产量。下列叙述正确的是(　　)

A．四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
B．OsGLOl、EcCAT基因转录时以DNA的同一条单链为模板
C．应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞
D．可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因棉花中的表达情况
二、选择题(在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。)
9．[2022·扬州一模]某检测小组为验证使用公筷的必要性，将聚餐时的每道菜品分为两份，一份使用公筷进食，一份不使用公筷进食。通过无菌操作采集样品，定量稀释后等量接种于牛肉膏蛋白胨培养基上，恒温培养适宜时间，进行细菌菌落总数统计，结果见下表，其中CFU/g表示每克样品在培养基上形成的菌落总数。下列叙述正确的是(　　)

A.每道菜品应用公筷和非公筷夹取相同次数，目的是排除无关变量的干扰
B.使用公筷可明显降低菜品细菌污染，使用非公筷会导致菜品之间的交叉污染
C．实验采用稀释涂布平板法统计活菌数目，实验结果一般比实际值偏高
D．牛肉膏蛋白胨培养基需经高压蒸汽灭菌后再调整pH，完全冷却后倒平板
10．[2022·德州二模]紫草宁是从紫草细胞中提取的一种色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。科研人员利用紫草外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中进行悬浮培养，以获得更多的紫草宁。下列说法正确的是(　　)
A．外植体细胞经诱导后基因选择性表达，形成愈伤组织
B．需要将愈伤组织分散成单个细胞后再进行悬浮培养
C．需要在培养液中加入大量蔗糖以提供植物细胞所需的能量
D．悬浮培养可增加细胞与营养物质的接触面积，有利于细胞生长
11．[2022·济宁二模]如图是基因工程育种过程中剔除转基因植物标记基因的一种策略。下列叙述正确的是(　　)

A．图中的两个质粒，都带有T－DNA序列
B．该方法可以将标记基因和目的基因转移到同源染色体上
C．获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异
D．除去转化植株的标记基因必须经过有性繁殖阶段的基因重组
三、非选择题
12．[2022·江苏新高考基地4月联考]实时荧光RT－PCR技术(RT－qPCR)利用荧光标记探针对扩增产物量进行实时跟踪，再根据扩增曲线计算出起始模板量，即样本病毒载量。如图是利用RT－qPCR进行新型冠状病毒(SARS－CoV－2)载量测定的主要过程。请据图回答：

(1)过程①中，RNA提取裂解液可同时灭活病毒，原因是____________________________。采集到的样本要迅速进行病毒灭活处理，其目的是________________________。RNA酶抑制剂的作用是__________________________。
(2)过程②中，加入的酶N是________。根据图示，保证病毒核酸检测准确的关键是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在进行新冠病毒核酸检测时，通常以病毒的ORF1ab基因为检测的目标基因，是因为ORF1ab基因具有________________的特点。检测试剂中还加有“阳性对照”和“阴性对照”，阴性对照的主要作用是______________________________________________________________。
(4)下表是SARS－CoV－2核酸检测时PCR仪参数设定要求：

步骤
温度
时间
循环
a.病毒cDNA合成
50 ℃
15 min
1
b．预变性
95 ℃
5 min
1
c．变性
95 ℃
5 s

d．？
60 ℃
40 s
45
①步骤a的反应时间要足够长，其目的是________________________________。
②步骤d主要包括PCR过程的________阶段。
(5)临床上，将症状及影像学结果高度疑似、核酸多次检测为“阴性”的现象称为检测结果“假阴性”，导致“假阴性”结果可能是由于________(填序号)
①检测者处于感染初期　②检测者感染时间较长　③样本采集位置不规范　④样品稀释度不足　⑤病毒出现变异


高效快速练(十六)




一、选择题(每题只有一个答案最符合题意。)
1．[2022·南京三模]培养基是人们按照培养对象对营养物质的不同需求配制的营养基质。下列有关培养基的配制和使用的叙述，正确的是(　　)
A．微生物培养基的组成成分必须含有碳源、氮源、水和无机盐
B．用动、植物的体细胞进行细胞培养，均可用固体培养基
C．接种前要了解固体培养基是否被污染，可接种蒸馏水来培养检测
D．使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃
2．[2022·济宁二模]耐高温淀粉酶在大规模工业生产中有很大的实用性。嗜热菌可以在高温环境中生存，其产生的淀粉酶最适温度较高。筛选能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌过程如图1所示，其中Ⅰ号培养基用碘液处理的结果如图2所示。下列叙述正确的是(　　)

图1

图2
A.图2中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种
B．倒平板后对培养皿进行高压蒸汽灭菌
C．淀粉是图2所示固体培养基的唯一碳源
D．甲、乙试管中均为选择培养基
3．[2022·南京金陵中学调研]植物酵素是指以植物为主要原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。苹果酵素生物发酵的流程中，需将苹果去核、切块，加冰糖，并持续发酵90天。每隔15天测定总酸含量和乙醇含量，结果如图。有关叙述正确的是(　　)

A.冰糖为微生物发酵提供养分，加入前可用紫外线照射杀灭其表面微生物
B．第一个月的隔天通气的目的是抑制厌氧型和兼性厌氧型微生物的无氧呼吸
C．第二个月总酸含量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸产生了CO2
D．第三个月总酸含量和乙醇含量发生的变化可能与醋酸菌的发酵作用密切相关
4．[2022·北京海淀二模]科研人员用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵细胞融合，然后将重构胚移植到代孕母羊的体内，最终培育出了克隆羊“多莉”。下表是科学家获得的部分实验数据，下列相关叙述，不合理的是(　　)

实验组别序号
①
②
核供体细胞
6岁母羊的乳腺上皮细胞
发育到第9天的早期胚胎细胞
融合成功细胞数
277
385
早期发育成功胚胎数
29
90
移植后成功怀孕母羊数/代孕母羊数
1/13
14/27
出生并成活羔羊数
1(“多莉”)
4
A.两组羔羊性状主要与核供体母羊相同
B．②组比①组成功率高，可能因为胚胎细胞分化程度低
C．本实验涉及细胞培养、核移植和胚胎分割技术
D．克隆技术应用于人类，可能存在一定的伦理风险
5．[2022·北京朝阳一模]PCR引物的3′端为结合模板DNA的关键碱基，5′端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列。下列叙述正确的是(　　)

A．该图表示PCR循环中的变性环节
B．dNTP作为扩增的原料会依次连接到5′端
C．Taq酶催化相邻的dNTP间形成磷酸二酯键
D．用图中引物扩增两个循环后可获得目的产物
6．[2022·浙江嘉兴二模]为确定某染色体上是否含有目标基因，进行了如图所示的实验，图中的DNA 片段甲，是利用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP, dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备的单链。下列叙述正确的是(　　)

A．制备DNA片段甲时，所用dATP的γ位磷酸基团中的磷必须是32P
B．混合时，染色体样品中的DNA分子需始终保持规则的双螺旋结构
C．漂洗是为了去除未和目标基因杂交的DNA片段甲
D．图示检测过程，运用了抗原—抗体杂交技术
7．[2022·山东省青岛4月练习]吴茱萸是一种中药，其主要成分为吴茱萸碱(EVO)，为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响及作用机制，科研人员做了相关实验。研究发现，EVO不仅能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达，使其细胞周期阻滞在G2/M期，还能影响细胞凋亡蛋白Caspase­3的表达，最终起到治疗胃癌的作用。下列说法错误的是(　　)
A．培养胃癌细胞，需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中
B．加入胰蛋白酶制备的胃癌单细胞悬液，会出现接触抑制现象
C.p53可能是一种细胞周期抑制蛋白，EVO能够抑制胃癌细胞的增殖
D．患者服用EVO后，胃癌细胞中Caspase­3的含量会增加
8．[2022·山东省高三学业质量联合检测]我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中，培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如下图所示)，这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。下列相关叙述错误的是(　　)

A．胚胎干细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂，需用胰蛋白酶处理后继续培养
B.采集的卵母细胞需培养至减数分裂Ⅰ期才能与获能精子受精，进而获得猪胚胎
C．从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能
D.该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内，培育出完全由人体细胞组成的器官
二、选择题(在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。)
9．[2022·南京三模]下列关于胚胎工程的叙述，错误的是(　　)
A．进行胚胎移植前需要对供体和受体进行免疫检查
B．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
C．早期胚胎需要移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育
D．胚胎分割时可以分离内细胞团细胞进行DNA分析，鉴定性别
10．[2022·泰安二模]MIC是指药敏试验中某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度。某研究小组将含有相同浓度抗生素Ⅰ～Ⅳ的四个大小相同的纸片分别贴在长满测试菌的琼脂平板上，进行药敏试验以了解病原微生物对四种抗生素的敏感程度，用于指导临床合理选用抗生素。图1为实验器材，图2为实验结果。下列说法正确的是(　　)

图1

图2
A.为获得长满测试菌的琼脂平板，需要使用图1中工具①②③
B．图2中抑菌圈越大，说明该测试菌对相应抗生素的抗性越强
C．图2抑菌圈中出现菌落的原因可能是病原菌中出现了能抗抗生素Ⅳ的突变株
D．图2中抗生素Ⅰ的抑菌圈比抗生素Ⅲ的小，所以抗生素Ⅰ的MIC小于抗生素Ⅲ的MIC
11．[2022·辽宁鞍山二模]CRISPR－Cas9是近年来生物学科研的热门技术，该技术源于细菌的一种防御机制。如图所示，当细菌感知到噬菌体侵入时，会通过gRNA识别噬菌体DNA，并通过Cas9切断目标DNA，从而起到防御作用。下列关于该机制的叙述错误的是(　　)

A．噬菌体DNA的变化体现了基因突变的不定向性
B．gRNA与目标DNA结合片段中最多含有5种核苷酸
C．Cas9可破坏DNA分子的磷酸二酯键
D．高倍光学显微镜可观察到该现象
三、非选择题
12．[2022·济宁二模]亚洲棉的光籽(突变体无短绒)和毛籽(野生型有短绒)是一对相对性状，中国农业科学院棉花研究所对亚洲棉光籽性状遗传机制进行了研究，发现突变体光籽表型的出现与8号染色体上DNA片段发生突变有关，研究者提取突变体和野生型的8号染色体的DNA进行PCR，产物扩增后电泳结果如图：

(1)据图分析，该PCR过程是根据野生型毛籽棉的__________________________DNA序列设计连续的重叠引物对。电泳结果表明相对分子质量较大的扩增产物与点样处的距离较________(填“大”或“小”)，并推测8号染色体上第________对引物对应的区间(简称M)发生了碱基的________(填“增添”“缺失”或“替换”)是突变体光籽出现的根本原因。
(2)研究者从野生型和突变体中克隆出区间M后，运用基因工程技术分别导入棉花原生质体，检测其下游报告基因的基因表达水平，进而推测区间M的作用，结果如图。

内参基因REN是为了排除转化效率不同对实验结果的干扰，因此图中LUC表达量/REN表达量可用来衡量报告基因的表达水平。实验结果说明：__________________________________________。
(3)研究者发现基因GaFZ的表达会影响毛籽棉花短绒的发育，而且突变体GaFZ蛋白结构与野生型一致。综合上述研究推测突变体光籽表型出现的可能原因是________________________________。
专题七　生物技术与工程
真题分类再回访·课堂定时练规范
等级考真题·真体验·寻趋势
Ⅰ.发酵工程
1．D　青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A正确；青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。
2．ACD　赤霉素能促进种子的萌发，据此可推测若用赤霉素处理大麦，可诱导α­淀粉酶相关基因的表达，促进α­淀粉酶的合成，进而使大麦种子无须发芽就能产生α­淀粉酶，A正确；焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，没有进行灭菌，B错误；糖浆经蒸煮（产生风味组分、终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌）、冷却后再接种酵母菌进行发酵，防止高温杀死菌种，C正确；转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，属于转基因技术在微生物领域的应用，D正确。
3．C　血细胞计数板法适用于较大细胞或颗粒，因此可以将原生质体制成的悬浮液滴加在血细胞计数板上，对植物原生质体进行显微计数，A正确；活细胞的质膜具有选择透过性，不会被红墨水染上颜色，死细胞的质膜选择透过性丧失，会被红墨水染上颜色，故可通过观察细胞内部是否变红来判断细胞活性并计数，B正确；涂布分离法可以对样液中的细菌进行计数，而划线分离法无法对样液中的细菌进行计数，C错误；可以用比浊计测定酵母菌培养液中酵母菌细胞的数目，从而得到其密度，D正确。
4．B　将白萝卜切成小块可增大与腌料的接触面积，用沸水短时处理可抑制其他杂菌的繁殖，这两种方法均可缩短腌制时间，A、D正确；制作泡菜主要利用的是乳酸菌，其在无氧条件下进行发酵，因此向容器中通入无菌空气不利于腌制，B错误；泡菜汁含有一定量的发酵菌种，添加已经腌制过的泡菜汁相当于接种了菌种，可以缩短腌制时间，C正确。
5．（1）酵母菌　消毒　杀死啤酒中部分微生物，防止杂菌污染，延长其保存期　（2）酚红　化学结合法、包埋法、物理吸附法　（3）pH　随着培养时间延长，两图形中脲酶活力变化曲线基本一致，当pH从6.5降为4.5时，酶活力逐渐下降后保持相对稳定　（4）在发酵环节加入尿素分解菌，使尿素被分解， EC不能形成，从而降低EC含量
解析：（1）制造果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸，加入的菌种a是酵母菌。过滤能除去啤酒中部分微生物，工艺b是消毒，消毒能杀死啤酒中部分微生物，防止杂菌污染，延长其保存期。（2）由于细菌分解尿素的过程中合成脲酶，脲酶将尿素分解成氨，会使培养基碱性增强，pH升高，所以可以用检测pH变化的方法来判断尿素是否被分解，故在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌。固定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上，实现酶的反复利用，并提高酶稳定性，酶的各项特性（如高效性、专一性和作用条件的温和性）依然保持。固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。（3）对比两坐标曲线，随着培养时间延长，两图形中脲酶活力先增加后保持相对稳定，两者变化曲线基本一致，所以培养时间不是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。左图中当pH从6.5降为4.5时，酶活力由1.6逐渐下降后相对稳定，右图中当pH为6.5时，酶活力可以达到5.0并保持不变，故pH值是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素。（4）从坐标图形看，利用脲酶消除其前体物质尿素可降低该黄酒中EC含量。该实验的实验思路为：将分解尿素的细菌，扩大培养后经过酸性培养基的初筛后，在添加酚红的培养基上进行复筛，挑选目标菌株接种到发酵环节，使尿素被分解， EC不能形成，从而降低EC含量。
6．（1）高压蒸汽灭菌　平板划线　纤维素
（2）某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活）
（3）拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行
（4）耐低温
解析：（1）培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。可以采用稀释涂布平板法或平板划线法，将单个微生物分散在固体培养基上，经过培养得到单菌落，从而获得纯净培养物。分析题图可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知拟杆菌新菌株在以纤维素为碳源时生长状况最好。（2）深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活），故将采集的样品置于各种培养基中培养，仍可能有很多微生物不能被分离筛选出来。（3）拟杆菌为异养生物，作为该生态系统的分解者，能将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。（4）深海冷泉温度较低，故生活在其中的拟杆菌所分泌的各种多糖降解酶，应具有耐低温的特性，才能高效降解多糖，保证拟杆菌的正常生命活动所需。
7．（一）（1）无菌水　水浴　杀死不耐热微生物　（2）分离　KI­I2　（3）人工诱变　原生质体融合
解析：（一）本实验的目的是筛选产淀粉酶的枯草杆菌，在获得枯草杆菌的同时，该菌也能产淀粉酶。（1）将含有目的菌株的土样用无菌水制成悬液后，由于产淀粉酶的枯草杆菌有耐高温的特性，为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可在80 ℃的水浴中保温一段时间，把不耐热的微生物杀死。（2）将菌种的分离过程和菌种的产酶性能测定一起进行，可提高筛选的效率，结合淀粉与KI­I2反应显蓝色的特性，利用选择培养基进行筛选，根据透明圈与菌落直径比值的大小，粗略估计菌株是否产酶及产酶性能。（3）该目的菌株可以从自然界中筛选，也可用诱变育种的方法获得，还可用转基因技术或植物细胞工程中的原生质体融合等技术对现有菌种进行遗传物质改造，再进行筛选。
8．（2）8.8×107　（3）酸　醋酸菌产生的醋酸使碳酸钙溶解产生透明圈，从而筛选菌株　碳源
（4）将筛选培养基放入无氧环境中培养，透明圈变大的为乳酸菌，透明圈大小不变的为醋酸菌
解析：（2）三个平板中菌落数量平均值为（78＋91＋95）/3＝88，10 g皮渣加入90 mL无菌水，稀释倍数为104，接种量为0.1 mL，则每克皮渣中微生物数量为88÷0.1×104×100÷10＝8.8×107个。（3）醋酸菌适于在酸性环境中生存，因此应将培养基的pH调至酸性。由于醋酸菌产生的醋酸遇到碳酸钙会使碳酸钙溶解，因此在培养基中加入碳酸钙，优良菌株产生的醋酸较多，能使碳酸钙溶解产生较大的透明圈，从而筛选菌株。在缺少糖源的培养基中加入乙醇，可提供碳源。（4）醋酸菌为好氧菌，只能在有氧条件下生存，乳酸菌为兼性厌氧型菌，在有氧和无氧条件都可生存，故可将筛选培养基放入无氧环境中培养，透明圈变大的菌落为乳酸菌，透明圈大小不变的菌落为醋酸菌。
9．（1）唯一碳源　稀释涂布平板　诱变育种、基因工程育种　（2）该系统的高盐浓度、较强的碱性环境抑制其他微生物生长　（3）氧气　（4）蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶
解析：（1）为了使菌株H对蔗糖耐受性和利用效率提高，可在液体培养基中加入蔗糖作为唯一碳源，并不断提高蔗糖浓度进行培养。对菌落计数时常用稀释涂布平板法。另外选育优良菌株还可利用人工诱变处理微生物，使其发生突变，再从中筛选出符合要求的突变菌株，或者通过基因工程的方法得到优良菌株等。（2）由于菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，在发酵系统的培养基中加入高浓度盐并调节pH至强碱性，不会影响菌株H的生长繁殖，但可以抑制其他微生物的生长，因此不需要再进行灭菌。（3）乙醇是微生物无氧呼吸的产物，说明高密度培养时菌株H进行了无氧呼吸，故发酵条件中氧气可能是高密度培养的限制因素。（4）菌株H能分解含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾，说明菌株H能分泌蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶。
Ⅱ.基因工程和细胞工程
1．D　用自然生长的茎段进行组织培养，可取一茎段在70%乙醇中浸泡10 min，再放入5%次氯酸钠溶液中浸泡5 min，然后用另一5%次氯酸钠溶液浸泡5 min，最后在超净台中用无菌水清洗，A错误；培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入但不能阻止瓶内外的气体交换，B错误；蛭石不能为组培苗提供营养物质，C错误；不带叶片的菊花幼茎切段可以脱分化后再分化出根、叶等器官，最终形成完整的菊花植株，为器官发生途径，D正确。
2．D　根据题意，双抗具有双特异性，即可同时与2种抗原发生特异性结合，A正确；根据抗体与抗原特异性结合的原理，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物作用于特定的靶细胞，B正确；双抗是由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子经过解偶联后重新偶联形成的，故筛选时需要使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，从而筛选出具有双特异性的抗体，C正确；同时注射2种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生两种抗体，一种浆细胞只能产生一种抗体，并不能产生双抗，D错误。
3．B　过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行可以使酶的活性降低，可以防止DNA降解，A正确；离心研磨液是为了加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质等的沉淀，B错误；在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。
4．A　木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质，由于酶具有专一性，不能水解DNA，过滤后在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物，A正确；DNA和蛋白质对高温耐受性不同，将滤液放在60～75 ℃的水浴箱中保温 10～15 分钟，使蛋白质变性析出，B错误；向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后在得到的滤液中加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精，此时DNA析出，不会进入滤液中，C错误；加入 NaCl 调节浓度至 2 mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14 mol/L，DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度小，DNA析出，不会进入滤液中，D错误。
5．B　胚胎体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液，以培养不同发育时期的胚胎，A正确；基因编辑处理的受精卵经体外培养至8细胞期以上，才可将其植入同期发情小鼠的子宫，获得表达EGFP的小鼠，B错误；由于采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因定点插入到受精卵的Y染色体上，而Y染色体只存在于雄性体内，因此通过观察早期胚胎的荧光，能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎；分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠，C、D正确。
6．C　动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A错误；动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，将其分散成单个细胞，制成细胞悬液，B错误；传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C正确；步骤④为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，核型改变，D错误。
7．A　由题意可知，该单抗可与新冠病毒相应蛋白质特异性结合，而不能与新冠病毒的核酸结合，所以该单抗不能直接用于新冠病毒的核酸检测，A错误；由题“针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中表达，可制备出全人源单克隆抗体”可知，在该单抗制备过程中利用了基因工程技术，B正确；针对新冠病毒表面抗原制备出的单抗，可与新冠病毒相应蛋白特异性结合，C正确；抗体基因表达产物检测的方法是采用抗原—抗体杂交反应，若呈阳性，则说明已翻译出相应的蛋白质，D正确。
8．B　图示中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中，若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子，需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列，应选择的引物组合是①＋②，即B正确，A、C、D错误。
9．C　克隆哺乳动物时，一般将动物的一个体细胞的细胞核移入一个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。通常作为核移植受体细胞的是去核的次级卵母细胞，C正确。
10．（1）氨基酸序列多肽链　mRNA　密码子的简并性　（2）从基因文库中获取目的基因　通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成　DNA双链复制　（3）种类　提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏　（4）取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物（如家兔）血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间
解析：（1）物质a是氨基酸序列多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几种密码子。（2）蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 DNA双链复制。（3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，据图可知，水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升，且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。（4）若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，实验设计思路：取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物（如家兔）血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间。
11．（1）两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补配对　 5′端
（2）在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变　在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数
（3）促进UBC与FLAG－P的结合　与UBC结合的关键序列
（4）药物A促进UBC与FLAG－P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。
解析：（1）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苷酸，因此设计扩增P基因的引物，需要两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补。DNA聚合酶延伸时，是将脱氧核苷酸加到引物的3′端，为了不破坏目的基因，该限制酶识别序列应添加在引物的5′端。
（2）融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同，说明P基因翻译时出错。由图可看出，在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变，可通过在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数，这样能保证P基因转录出的mRNA上的读码框不改变，能够正常翻译。
（3）①组仅添加UBC，处理后，用UBC抗体检测，不出现杂交带；②组添加UBC和FLAG­P，出现杂交带；③组添加UBC、药物A和FLAG­P，杂交带更加明显，说明药物A的作用是促进UBC与FLAG­P的结合。②④组或③⑤组的差异在于②③组使用FLAG­P，出现杂交带；④⑤组使用FLAG­P△，不出现杂交带，据此推测P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。
（4）根据（3）的分析推测，药物A促进UBC与FLAG­P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。
12．（1）基因组文库　（2）限制酶（或限制性核酸内切酶）和DNA连接酶　鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含目的基因的细胞筛选出来　（3）农杆菌转化法　避免转基因植物所含的目的基因通过花粉传播，使目的基因进入近缘作物造成基因污染　（4）富集能力　叶　（5）转基因植物细胞的液泡膜上有Cd转运蛋白，能够增强液泡对Cd的吸收，增加了细胞液浓度，从而增强细胞的吸水能力，有利于适应高Cd环境　一方面杨树有发达的根系，对土壤中Cd的吸收能力强；另一方面杨树枝叶繁茂，对富集到茎叶中的Cd后续处理方便
解析：（1）将某种生物体内的全部DNA提取出来，选用适当的限制酶切割，然后将切割后的DNA片段分别与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体包含了这种生物的所有基因，称为这种生物的基因组文库。（2）将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，需要用到限制酶和DNA连接酶；构建的重组基因表达载体必须含有标记基因，其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含目的基因的细胞筛选出来。（3）农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，其含有的Ti质粒可携带目的基因进入受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上，因此将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是农杆菌转化法；采用不育株系作为实验材料的目的是避免转基因植物所含的目的基因通过花粉传播，使目的基因进入近缘作物造成基因污染。（4）与野生型比较，转基因植株无论是地上部分还是地下部分，Cd含量都比野生型高，说明转基因植株对Cd具有更强的富集能力，转基因植物叶片中Cd含量最高，因此对转基因植株的叶进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。（5）由“YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上”可知，转基因植物细胞的液泡膜上有Cd转运蛋白，能够增强液泡对Cd的吸收，增加了细胞液浓度，从而增强细胞的吸水能力，有利于适应高Cd环境。相较于草本植物而言，一方面杨树有发达的根系，对土壤中的Cd吸收能力强，因此对Cd污染的土壤修复能力强，另一方面杨树枝叶繁茂，对富集到茎叶中的Cd后续处理方便，故采用杨树作为Cd污染土壤修复植物。
13．（1）SalⅠ　EcoRⅠ　6　（2）F7与R扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不表达　（3）引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上　根据有无荧光情况判断，F1～F4与R扩增产物上均有结合位点，因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游（右侧）；F5～F6与R扩增产物上均无结合位点，可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游（左侧），所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
解析：（1）由题意可知，为了扩增出γ基因上游调控序列及启动子的不同长度的片段，在调控序列及启动子的读取方向上（题图上图中从左至右）需要设计F1～F7多个引物，反向上只需同一个引物R即可。根据图示可知，荧光蛋白基因的终止子位于其左侧，为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，扩增后的产物需要插入到荧光蛋白基因的上游（题图下图中荧光蛋白基因右侧）才能发挥作用，结合图中限制酶的作用位置可知，EcoRⅠ能够破坏荧光蛋白基因，NheⅠ位于终止子的下游，二者不能用来切割载体，所以只能用MunⅠ和XhoⅠ来切割载体。由于γ基因上游的调控序列及启动子中也含有MunⅠ和XhoⅠ的识别序列，所以在F1～F7末端不能添加其相应序列。比较图中几种限制酶的识别序列及切割位点可知，MunⅠ和EcoRⅠ切割后所产生的黏性末端相同，XhoⅠ和SalⅠ切割后所产生的黏性末端也相同，所以在F1～F7末端添加限制酶SalⅠ所对应的序列，在R末端添加限制酶EcoRⅠ所对应的序列，这样可将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达。本实验中，产物扩增需要Taq酶，载体构建过程中需要MunⅠ和XhoⅠ来切割载体，需要SalⅠ和EcoRⅠ来切割扩增后的产物，还需要DNA连接酶连接切口，故共需要6种酶。（2）F1～F7与R作为引物扩增的产物可能含有启动子，也可能不含有，受体细胞中含F1～F6与R扩增产物的载体能够表达出荧光蛋白，受体细胞有荧光，说明这些扩增产物包含完整的启动子部分，而含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光，说明该扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不表达。（3）向培养液中添加适量的雌激素后，P启动子能够启动BCL11A基因的表达，产生BCL11A蛋白，若受体细胞中含有BCL11A蛋白结合位点，BCL11A蛋白与该结合位点结合后，会抑制荧光蛋白基因的表达。含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，据此可推测BCL11A蛋白结合位点位于F1～F4的共同部分，即F4所对应调控序列的下游，而含F5～F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光，据此可推测F5～F6与R扩增产物上均无BCL11A蛋白结合位点，即BCL11A蛋白结合位点应位于F5所对应调控序列的上游，而γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列，所以BCL11A蛋白结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。
14．（1）基因文库中获取、人工合成法　（2）盐析法、酶解法或高温变性　（3）感受态　抗原—抗体杂交技术　（4）有的酶失活而使反应中断　基因的碱基序列
解析：（1）分析题意，研究人员从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因采用了PCR技术，此外获得酶基因的方法还有从基因文库中获取和人工合成法。（2）高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白，可根据DNA和蛋白质的溶解性、对酶、高温和洗涤剂的耐受性去除蛋白质，方法有盐析、酶解法或高温变性法等。（3）研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备感受态细胞，即利用钙离子处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，使其易于接受外来的DNA分子。基因工程中，酶基因（目的基因）成功表达的产物酶蛋白的化学本质是蛋白质，常用抗原—抗体杂交技术进行检测。（4）依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。由于酶的作用条件较温和，若这些酶最适反应条件不同，则可能导致有的酶失活而使反应中断。在分子水平上，可以通过改变基因的碱基序列，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
15．（1）限制性核酸内切酶（限制酶）　磷酸二酯键　（2）清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养　（3）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　细胞体积小，细胞核大，核仁明显（任选两点作答）　发育的全能性　（4）B　取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交
解析：（1）基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶），故在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶）。限制性核酸内切酶是作用于其所识别序列中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，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危害，同时给细胞提供足够的营养。（3）由于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，故与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率低。胚胎干细胞在形态上表现为细胞体积小，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。（4）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，制备M蛋白的单克隆抗体；若要利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活，如果M基因已经失活，则克隆动物A中无法产生M蛋白的单克隆抗体，则可利用抗原—抗体杂交技术进行检测。故实验思路为：取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。
全国卷真题·再回访·寻共性
Ⅰ.发酵工程
1．（1）蛋白质　碳源　（2）蛋白酶　脂肪酶　氨基酸　异养好氧　（3）原核生物　CO2和酒精　酒精（乳酸、食盐）
解析：（1）大豆的主要成分为蛋白质，可为米曲霉的生长提供氮源；淀粉属于多糖，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源。（2）蛋白酶可以将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和脂肪酸。由题干信息可知，米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，可推断出米曲霉属于异养好氧微生物。（3）乳酸菌为原核生物。酵母菌在无氧条件下通过无氧呼吸将葡萄糖分解成CO2和酒精。在发酵池发酵阶段添加的酵母菌和乳酸菌通过无氧呼吸产生的酒精、乳酸可以抑制杂菌的生长，加入的食盐也可抑制杂菌生长。
2．（1）高压蒸汽灭菌　琼脂　选择　（2）104　（3）S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长　（4）取淤泥加入无菌水中，涂布（或稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数　（5）水、碳源、氮源和无机盐
解析：（1）实验时，盛有水或培养基的摇瓶常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。题图中摇瓶M内装有液体培养基甲，培养皿中的培养基乙为固体培养基，相比甲需添加凝固剂Y琼脂。依据题干信息，甲、乙培养基均为以S（一种含有C、H、N的有机物）为唯一氮源和碳源的培养基，可抑制或阻止其他微生物繁殖，仅使能够降解和利用S的菌株生长和繁殖，故属于选择培养基。（2）若使平板上长出的菌落数不超过200个，则接种液中的菌体浓度至多为200个/0.1 mL＝2×103个/mL，已知摇瓶M中的细菌细胞数为2×107个/mL，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释104倍。（3）S作为一种营养物质，在培养基中浓度过高，可导致培养液渗透压升高，细菌细胞渗透失水，使其代谢速率下降；另一方面S作为污染物，其浓度过高可能抑制菌体生长、代谢和繁殖。（4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，需进行的实验步骤如下：称取一定质量（10 g）的淤泥溶于一定体积的（90 mL）无菌水中，制备土壤浸出液，经梯度稀释（对于细菌，一般选用104、105、106倍的稀释液）后，采用稀释涂布平板法接种于以S为唯一碳源和氮源的固体培养基（即乙培养基）中，每个稀释倍数下设置三组重复实验；在适宜条件下培养，待长出菌落且菌落数目达到稳定后，选取菌落数在30～300的平板进行计数，统计并计算平均值。（5）在甲、乙两种培养基中，S既作为碳源，又作为氮源，同时培养基中还含有水、无机盐等营养物质。
3．（4）酵母　促进有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖　好氧
解析：（4）利用获得的果汁制作果酒时需要用酵母菌，果酒发酵前期需要O2，O2可促进酵母菌的有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖。制作果醋需要醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，其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。
Ⅱ.基因工程和细胞工程及生物技术的安全性与伦理问题
1．（1）反转录酶　（2）特定核苷酸序列　复性
（3）曾经感染过新冠病毒但已康复　已感染新冠病毒，还未康复（或为患者）
（4）目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞（微生物）→目的基因的检测与鉴定
解析：（1）以病毒RNA为模板合成cDNA需要反转录酶。（2）用PCR技术扩增新冠病毒RNA片段时，所需要的引物必须依据新冠病毒RNA中的特定核苷酸序列来进行设计。PCR过程每次循环分为变性（90～95 ℃）、复性（55～60 ℃）和延伸（70～75 ℃）三个阶段，复性阶段温度最低。（3）同时进行核酸检测和抗体检测，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明曾感染新冠病毒，但现在已康复；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明已感染新冠病毒，还未康复，具有传染性。（4）基因工程技术获得大量蛋白S的基本操作流程：目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞（微生物）→目的基因的检测与鉴定。
2．（1）低温冷冻保存（－196 ℃液氮中保存）　精子不能直接与卵子受精，必须经获能处理后才能获得受精能力　肝素、钙离子载体A23187　MⅡ中期　（2）有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸
（3）对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情；取保存的囊胚，用分割针处理获得滋养层细胞，对其进行DNA分析和性别鉴定，获得状态良好的雄性囊胚；将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内
解析：（1）精液或胚胎的保存方法为低温冷冻保存，也可将精液或胚胎置于－196 ℃的液氮中保存。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须获能后才可具备与卵子受精的能力，可将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。动物排出的卵子成熟程度不同，但都需要到MⅡ中期时才具备与精子受精的能力。（2）哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，主要包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。（3）为获得具有优良性状的公羊后代，可利用胚胎工程的方法进行操作：对非繁殖期受体母羊进行发情处理，取囊胚的滋养层细胞做DNA分析和性别鉴定，检测其质量，将筛选得到的状态良好的雄性囊胚移植入受体母羊子宫内。
3．（1）④②③①
（2）热稳定性DNA聚合酶（Taq酶）　延伸　两种引物分别与两条单链DNA模板结合
（3）病原菌DNA　（4）一种在生物体外迅速扩增特定DNA片段的技术，它能在短时间内大量扩增目的基因
解析：（1）用PCR技术进行临床的病原菌检测时，首先应采集病人组织样本，从病人组织样本中提取DNA，再利用PCR技术扩增DNA片段，分析PCR扩增结果。（2）利用PCR扩增DNA片段过程中使用的酶是Taq酶。PCR由变性—复性—延伸三个基本反应步骤构成，其中复性的结果是两种引物分别与两条单链DNA模板结合。（3）要扩增病原菌DNA，设计的引物就应该能和病原菌DNA特异性结合。（4）多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增特定DNA片段的技术，它能以极少量的DNA为模板，在短时间内大量扩增目的基因。
4．（1）EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ　EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoRⅤ　（2）磷酸二酯键　（3）复制　限制酶的切割位点　用含抗生素的培养基进行培养　（4）RNA聚合酶识别、结合和驱动转录的一段DNA序列
解析：（1）由图可以直接看出，EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ切割后分别形成黏性末端、平末端、黏性末端和平末端；E·coli DNA连接酶可用于连接黏性末端，T4 DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端。（2）DNA连接酶催化形成磷酸二酯键。（3）复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，可以保证质粒在宿主细胞中复制。质粒上有限制酶的切割位点，可被限制酶切开并使目的基因插入其中。采用在含有特定抗生素的选择培养基上进行选择培养的方法可将含质粒载体的细胞筛选出来。（4）启动子是RNA聚合酶识别、结合和驱动转录的一段DNA序列。
专项分类强化练·课内课外提能力
选择题分类·高效提速练
题组一
1．D　2.D　3.A　4.D　5.C　6.A　7.C　8.A　9.D　10.A　
题组二
1．A　泡菜制作应用的是乳酸发酵的原理，密封处理有利于乳酸菌的生长，A错误；馒头制作过程中，酵母菌进行无氧呼吸产生CO2，使馒头松软；米酒制作过程中，将容器密封有利于酵母菌无氧呼吸产生酒精，但要注意定期放气；酸奶制作过程中，乳酸菌在无氧条件下发酵，分解葡萄糖生成乳酸，B、C、D正确。
2．A　根据菌落的形态和代谢特征可以对菌种进行鉴定，A正确；平板划线法可以对细菌分离纯化，得到单菌落，但不能计数，B错误；对照组可在另一个培养基上接种等量无菌水，排除实验操作和培养过程中杂菌污染造成的影响，C错误；实验用过的带菌培养基经灭菌后才能倒掉，D错误。
3．D　 胚胎干细胞与皮肤细胞的核基因相同，D错误。
4．D　器官移植中的免疫排斥主要是由细胞免疫引起的，在移植过程中应使用药物抑制T细胞增殖，A正确；供体猪的心脏属于异体器官，移植到人体会产生免疫排斥反应，需敲除供体猪参与免疫识别的相关基因以减少免疫排斥，B正确；猪的器官和人体有很好的免疫兼容性，可安全、成功地移植到人体内，减少免疫排斥反应的发生，可缓解器官移植中供体器官短缺的问题，C正确；供体携带的病毒基因可能在受体中表达并发挥作用，危害受体的健康，因此需要关注供体携带的病毒基因，D错误。
题组三
1．C　干粉酵母处于休眠状态，需要活化后再接种，A正确；葡萄清洗后捣碎有利于酵母菌接触培养液进行发酵，B正确；斐林试剂可以检测还原糖，不能检测酒精，C错误；接种量、温度等因素会影响酵母菌无氧呼吸的强度（产生CO2的速率），进而影响放气的频率，D正确。
2．A　新鲜鳜鱼应先宰杀冲洗干净，再用高度白酒进行消毒，A错误；食盐、香辛料等既能调味，又具有防腐功能，B正确；根据题干信息，腌制时，要将鱼体整齐叠放并进行压实处理，这样既能让鱼体快速入味，又能防止空气抑制乳酸杆菌等多种微生物的发酵，C正确；发酵环境控制不严，可能会导致鱼体腐烂变质，产生安全隐患，D正确。
3．A　“曲蘖必时”中的曲蘖特指酵母菌，在酿造黄酒过程中，先进行有氧呼吸，酵母菌大量繁殖，而后进行无氧呼吸产生酒精，A错误；酵母菌是异养型生物，淀粉等水解为甜味糖有利于发酵过程中酵母菌对糖类的利用，B正确；“湛炽必洁”是指酿造、陈储老酒的器具必须严格杀菌消毒，由于酿酒过程是酵母菌进行发酵的过程，因此防止杂菌污染可以使酵母菌更好地发挥作用，C正确；“陈储”是指将榨出的酒放入储酒罐内陈储存放待用，若是密封不好，醋酸菌容易将酒精转化为醋酸，会形成“酸酒”，故存放过程要特别注意密封，D正确。
4．B　PCR技术的原理是模拟生物体内DNA分子的复制过程，特异性地快速扩增目的基因，故用PCR技术可从根瘤菌DNA中获取固氮基因，A正确；PCR扩增后的目的基因需要与载体结合，构建基因表达载体后再导入水稻细胞中，B错误；PCR技术可用于检测目的基因是否插入水稻基因组中，将PCR产物进行电泳，若出现杂交带，则证明目的基因成功插入水稻基因组中；反之则没有成功插入，C正确；具有固氮基因的水稻根系微生物能利用空气中的氮气，培养基中不需要加入氮源，故可用缺氮培养液对转基因水稻进行筛选，D正确。
题组四
1．D　泡菜制作时食盐浓度过低，可能导致杂菌大量繁殖，故泡菜制作时使用5%～20%的盐水为宜，A错误；70%酒精进行的是消毒处理，B错误；泡菜制作时需要密封以隔绝空气，而醋酸菌属于好氧菌，故正常乳酸发酵时不会有醋酸菌繁殖，C错误；乳酸菌是一种原核生物，在无氧条件下可以将糖类氧化成乳酸，该过程无气体产生，D正确。
2．A　常用物理法或化学法诱导植物原生质体融合，灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，A错误；茄子对青枯病具有一定抗病性，说明其细胞内含有抗青枯病的抗病基因，但在获得的90个杂种植株中，只有6个具有明显的青枯病抗性，可能是因为杂种细胞中来自茄子的染色体随机丢失，导致并非所有杂种植株均抗病，B正确；可以利用PCR技术扩增茄子的青枯病抗性基因，从而检测杂种植株中是否具有该基因，C正确；茄子和马铃薯属于不同的物种，两者之间存在生殖隔离，不宜采用杂交育种培育抗病马铃薯，D正确。
3．A　制备单克隆抗体所用的杂交瘤细胞，兼具了浆细胞和骨髓瘤细胞的特点，既能产生单一抗体又能无限增殖，A正确；培养液中添加H－Y单克隆抗体，可以和H－Y抗原特异性结合，但不能促进牛早期胚胎发育成雄性，B错误；若利用乳腺生物反应器进行生物制药，则应选择雌性胚胎进行胚胎移植，C错误；做性别鉴定时应选择囊胚的滋养层细胞，D错误。
4．C　诱导获得iPS细胞是脱分化的过程，其实质是基因的选择性表达，需要在体细胞中表达一些关键基因，A正确；培养iPS细胞时需提供95%空气（提供氧气，有助于细胞呼吸）和5%CO2（有助于维持培养液的pH）的混合气体环境，B正确；直接注射基因容易导致基因丢失，一般需要将Rag基因和载体连接形成重组DNA分子再显微注射到iPS细胞，C错误；iPS细胞为多能干细胞，可以诱导其进行不同方向的分化，利用iPS细胞进行治疗存在导致小鼠发生肿瘤的风险，D正确。
5．B　用两种酶切割目的基因和质粒，可以防止目的基因的反向连接和质粒的自身环化，A正确；常用制备感受态细胞的方法，将目的基因导入微生物细胞，B错误；与大肠杆菌作受体相比，甲醇酵母为真核生物，其表达出的胶原蛋白可经过内质网和高尔基体的加工，与人体产生的胶原蛋白结构更相近，C正确；与其他酵母菌相比，甲醇酵母可以高效表达外源蛋白，但自身蛋白分泌到培养基的较少，便于目的蛋白的分离与纯化，D正确。
题组五
1．D　培养到2 h时，乳酸菌的相对数量约为0.5，培养到4 h时，乳酸菌的相对数量约为1.5，培养到6 h时，乳酸菌的相对数量约为2.0，2～4 h的增长倍数为1.5÷0.5＝3，4～6 h的增长倍数为2.0÷1.5＝4/3，2～4 h的增长倍数大于4～6 h的增长倍数，因此0～6 h乳酸菌的种群数量不呈“J”形增长，A错误；酸菜制作主要靠乳酸菌的发酵作用，乳酸菌属于厌氧菌，发酵过程中容器内不需要通氧气，B错误；随发酵时间的延长，乳酸菌数量增加并稳定在较高数值，而抑菌圈直径在一定时间内表现增加，且发酵后期pH基本保持不变，说明发酵过程中，乳酸菌产生了抑制有害菌生长的某种物质，影响有害菌生长的主要因素是乳酸菌产生的某些抑菌的物质，C错误，D正确。
2．C　步骤②需充分振荡的主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中，A错误；由图可知，平板中的菌落分布均匀，故所用的接种工具是涂布器，接种方法是稀释涂布平板法，B错误；1 g土壤中平均自生固氮菌数约为（90＋95＋100）/3÷0.1×104＝9.5×106（个），C正确；本实验需要分离自生固氮菌，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，故所用培养基中不能加入氮源，D错误。
3．C　逆转录过程需要用到逆转录酶，PCR过程需要用到耐高温的DNA聚合酶，A正确；相比于对照组，热处理、病毒唑处理后，样本存活数均减少，则试管苗存活率均下降，B正确；由图可知，试管苗2、5电泳结果显示标准片段之外的阳性结果，试管苗3、4则没有，说明试管苗3、4成功脱去CVB，试管苗2、5未能脱去CVB，本实验没有设计CSVd的基因序列，不能确定是否脱去CSVd，C错误；观察表格发现，病毒唑结合茎尖培养时，脱除CSVd率最高，适用于只脱除CSVd，D正确。
4．D　图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体，能同时与抗原α与β结合。可变区的重链1和2位置存在A2和B2，若1是A2，则2为B2，根据图1信息（a与A2在可变区结合α，b与B2在可变区结合β）判断，图2中3与1（A2）在可变区结合5，故3对应a，5对应α，4与2（B2）在可变区结合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。
5．C　根据题干信息分析，FoKⅠ是一种非特异性内切核酸酶，若单独使用FoKⅠ对基因的切割敲除具有随机性，A正确；分析题图可以看出TALE蛋白左右臂中间有FoKⅠ结合的部位，因此完整的TALE蛋白的合成通常涉及PCR技术和蛋白质工程，B正确；根据题干信息分析，TALE的二连氨基酸与四种碱基有恒定的对应关系，但不能说二连氨基酸能与四种含氮碱基发生恒定的碱基互补配对，C错误；由于TALE的二连氨基酸与四种碱基有恒定的对应关系，因此TALE蛋白左右臂的二连氨基酸序列的设计可依据靶基因碱基序列，D正确。
6．B　双脱氧终止法对DNA进行测序是利用了PCR的技术原理，PCR扩增DNA需要引物和耐高温的DNA聚合酶，A错误；电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾（依据右侧的碱基判断），B正确；以未知序列为模板，合成的子链与未知序列互补，因此未知DNA的序列为5′－TCAGCTCGAATC－3′，C错误；ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3′末端，D错误。
题组六
1．ABC　酿酒所用的菌种是酵母菌，酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型，A正确；“鱼眼汤”是指液面冒出小气泡的现象，由酵母菌呼吸作用释放CO2形成，B正确；用酒精进行醋酸发酵，“置日中曝之”指使微生物充分接触氧气，同时提高温度，有利于醋酸菌发酵，酒液表面“衣生”即指发酵液表面形成一层菌膜的现象，主要是醋酸菌大量繁殖形成的，C正确；“令没菜把即止”指将蔬菜全部浸没在盐水中，主要是为泡菜中乳酸菌发酵创设无氧条件，D错误。
2．ABC　①过程中最常用的方法是采用农杆菌转化法将SOD基因导入植物细胞，A错误；②表示脱分化形成愈伤组织的过程，不需要在光照条件下进行，B错误；③表示再分化过程，需要在严格的无菌条件下完成，C错误；该育种方式利用了细胞工程和基因工程，从植物细胞培育成植物个体，能体现植物细胞的全能性，D正确。
3．AD　结合题干信息分析题图，图中产生透明圈说明抗生素能抑制指示菌S的生长，透明圈越大，抑菌效果越显著，A正确；没有透明圈产生的菌株不一定就不能产生抗生素，可能产生的量少，B错误；接种测试菌3，发现其离能产生透明圈菌株的距离较远，说明可能是产生的抗生素抑制了测试菌3的生长，C错误；测试菌2和5距离能产生透明圈菌株的距离近，说明测试菌2、5对该菌产生的抗生素具有一定的抗性，D正确。
4．AB　培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂从而获得肾元祖细胞，A正确；过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团，从而保证人源肾元祖细胞的正常发育，B正确；过程③操作之前需对代孕母猪进行同期发情处理，不需要进行超数排卵处理，因为代孕母猪不提供卵母细胞，C错误；该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异，因为该方法获得的肾脏可能含有囊胚的内细胞团细胞发育的部分，D错误。
5．D　 制备抗HCG单克隆抗体未利用核移植技术，A错误；将纯化HCG注入小鼠是为了从产生免疫反应小鼠的脾脏中获得能产生特定抗体的B淋巴细胞，B错误；杂交细胞经过筛选、克隆培养后，还要经过抗体检验才能获得产生抗HCG抗体的杂交瘤细胞，C错误；给小鼠注射免疫抑制剂，小鼠更易接纳杂交瘤细胞，D正确。
非选择题分类·规范提升练
类型一
1．提示：消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子
2．提示：微生物的接种方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，根据接种目的的不同可选用不同的接种方法。
①平板划线法可对混合菌进行分离，这种方法可以观察菌落特征，但不能用于计数。
②稀释涂布平板法可对混合菌进行分离，该方法可以计数、可以观察菌落特征，由于长成的一个单菌落也可能来自样品中的2～3个或更多个细胞，所以该方法计数的结果往往比实际值偏低
3．提示：应先冲洗，再除去枝梗，目的是避免除去枝梗时引起葡萄破损，从而增加杂菌污染的机会
4．提示：不能。因为酸奶发酵所需菌种为乳酸菌，抗生素会杀死或抑制乳酸菌的生长
5．提示：启动子、终止子分别位于目的基因的首端与尾端，它们均为DNA片段，而起始密码子、终止密码子均位于mRNA上，它们是由DNA转录而来的
6．提示：不一定。目的基因和载体可以使用同一种限制酶，也可使用不同限制酶，只要切割后产生的黏性末端能“互补配对”即可
7．提示：①营养丰富。②体积大，易操作。③含有使细胞核表达全能性的物质
8．提示：囊胚期细胞开始出现分化
类型二
1．（1）碳源、氮源、无机盐、维生素　15　10　（2）异养厌氧　高盐、强碱和无（低）氧环境下，其他微生物不易生长　（3）用无菌水稀释鱼露发酵液　30 ℃恒温培养箱培养至有透明圈出现
解析：（1）豆粕中含有蛋白质、多糖等营养物质，故鱼露的发酵过程中，加入的豆粕可为菌株的生长提供碳源、氮源、无机盐、维生素等营养物质；据图2、3可知，在豆粕添加浓度为15 g/L、pH＝10时，蛋白酶的活力最高，故豆粕添加的最适浓度是15 g/L，高产蛋白酶耐盐菌株的最适pH为10。（2）据图1可知，发酵缸密封处理，且需要添加高产蛋白酶耐盐菌株、豆粕，故发酵缸中的菌株属于异养厌氧型微生物，且由于高盐、强碱和无（低）氧环境下，其他微生物不易生长，因此发酵缸无须灭菌处理。（3）从鱼露发酵液中筛选生物胺降解菌，其操作思路：从距发酵缸上表面8～12 cm处吸取1 mL发酵液→用无菌水稀释鱼露发酵液（避免杂菌污染，故用无菌水）→取100 μL均匀涂布在含1 mg/mL生物胺、5 g/L NaCl的固体培养基上→30 ℃（图示30 ℃时蛋白酶活力最高）恒温培养箱培养至有透明圈出现→挑取透明圈直径较大的菌落分离纯化→测定菌株的生物胺降解活性。
2．（1）固体　涂布器　（2）20 μL LB液体培养基　确定LB液体培养基对铜绿假单胞菌与大肠杆菌是否有抑制作用　（3）LB液体培养基分别对铜绿假单胞菌与大肠杆菌没有抑制作用　N157对铜绿假单胞菌和大肠杆菌均具有抑菌活性　大肠杆菌
解析：（1）将待测菌株N157和病原菌进行活化后，在LB固体培养基中加入病原菌200 μL，用涂布器使菌液分布均匀，放上无菌抗敏片，在抗敏片上加入20 μL待测菌液，以此作为实验组，密封后将其置于32 ℃恒温箱中培养，24 h后观察抑菌圈的大小。（2）为确定LB液体培养基对铜绿假单胞菌与大肠杆菌是否有抑制作用，因此对照组在抗敏片上只加入20 μL LB液体培养基。（3）图中（a）和（b）中没有观察到抑菌圈，因此表明LB液体培养基分别对铜绿假单胞菌与大肠杆菌没有抑制作用。图中（c）中抑菌圈的直径约为8 mm，图中（d）中抑菌圈的直径为16 mm，抑菌圈越大，表明抑菌效果越好，因此结果表明N157对铜绿假单胞菌和大肠杆菌均具有抑菌活性，其中对大肠杆菌的抑制效果更好。
3．（1）促性腺　体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植　（2）Taq DNA聚合酶（耐高温的DNA聚合酶）　与DNA母链通过碱基互补配对结合后，使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸　在含有血友病基因的DNA片段上用放射性同位素标记　（3）规避染色体病　可能用于选择胎儿性别
解析：（1）试管婴儿是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，可见试管婴儿涉及的技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术；常用促性腺激素刺激排卵。（2）PCR技术需使用的酶是Taq DNA聚合酶（耐高温的DNA聚合酶），引物的作用是与DNA母链通过碱基互补配对结合后，使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸；基因探针是指一段带有检测标记、且顺序已知的、与目的基因互补的核酸序列（DNA或RNA），所以若要筛查血友病基因，则该基因探针的设计方法是在含有血友病基因的DNA片段上用放射性同位素标记。（3）根据染色体检查可以规避染色体病，预防患儿的出现，同时也可被检测出性别，可能用于选择胎儿性别。
4．（1）大量扩增目的基因片段，用于检测　逆转录酶　（2）一段已知目的基因的核苷酸序列　复性　（3）样本中的新冠病毒核酸会被探针识别，从而进行快速复制，导致监测系统检测到荧光信号　（4）抗原与抗体的特异性结合
解析：（1）PCR技术的目的是大量扩增目的基因片段，用于基因工程或检测。以RNA为模板逆转录成cDNA，是逆转录过程，需要用到逆转录酶。（2）探针是可以与模板结合的一小段DNA序列，故设计的依据是一段已知目的基因的核苷酸序列，变性过程是DNA双链打开的过程，复性时，引物与探针结合到模板DNA上。（3）根据题意，当酶催化子链延伸至探针处时会水解探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。因此，样本中有新冠病毒核酸时，能进行快速复制，导致监测系统检测到荧光信号。（4）新冠病毒抗原检测试剂盒的检测原理是抗原与抗体的特异性结合。
5．（1）限制酶、DNA连接酶　可持续产生siRNA，使靶基因长时间沉默（或：可以使质粒只在特定的组织中表达；或：可构建某基因永久沉默的实验动物模型）　（2）翻译　（3）逆转录　序列2　（4）免疫排斥反应　可以利用基因工程技术将猪与免疫排斥有关的抗原基因敲除；转入一些人类特有蛋白的基因，将猪细胞伪装成人的细胞
解析：（1）限制酶、DNA连接酶是构建重组质粒需要的工具酶。与直接将siRNA导入猪的心肌细胞相比，通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞，siRNA可随重组质粒增殖而持续产生，从而使靶基因长时间沉默。（2）据图可知，基因沉默复合物作用于Caspase 8 mRNA，抑制了基因表达的翻译过程，使Caspase 8基因沉默。（3）测定mRNA含量时，需提取细胞总RNA，经过逆转录过程得到cDNA，再进行PCR扩增，通过PCR产物的量间接反映细胞中相关基因的mRNA含量。根据图示可知，在序列2作用下，PCR产量最少，推测Caspase 8的mRNA含量最低，表明其抑制效果最好，是最优序列。（4）免疫排斥反应是将猪心脏移植到人体面临的最大挑战。利用基因工程技术将猪与免疫排斥有关的抗原基因敲除，或转入一些人类特有蛋白的基因，将猪细胞伪装成人的细胞等可能解决这一问题。
高效快速练（十五）
1．C　培养基的上层、中层、下层部位可以分别提供有氧、弱氧至无氧的梯度环境，故厌氧细菌、兼性厌氧细菌和好氧菌均可在硫乙醇酸盐流体培养基中生长，A正确；培养基中加入琼脂可以防止液体流动，从而减少二氧化碳和氧气扩散，有利于厌氧环境的形成，B正确；胰酪蛋白胨可为厌氧菌提供氮源，但不能提供合成蛋白质必需的各种氨基酸，C错误；培养基需经高压蒸汽灭菌后使用，接种操作应在超净工作台并在酒精灯火焰附近进行，D正确。
2．A　果酒制作过程中，酵母菌先进行有（需）氧呼吸快速繁殖，再进行酒精（乙醇）发酵，随着酒精增加和有毒物质积累，酵母菌数量会下降，因此丙为酵母菌数量，丁表示酒精含量，甲和乙分别表示蔗糖和还原糖的含量，A正确；t1～t2时段，酵母菌进行有氧呼吸，释放的能量绝大部分转化成热能，B错误；t2～t3时段，酵母菌细胞进行酒精发酵，合成ATP的主要部位是细胞溶胶（细胞质基质），C错误；在t3之前，蔗糖含量已降为0，在t3～t4时段酵母菌数量下降的直接原因可能是还原糖含量不足或酒精浓度过高，D错误。
3．B　由图可知，对照组病菌菌落直径为D，实验组病菌菌落直径为d，D－d为腐烂病菌被芽孢杆菌抑制的部分，计算抑制率需要用被抑制的部分除以对照组扩增的部分（D－3）再乘100%，故选B。
4．C　由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，培养供体体细胞的培养液中常需添加动物血清以补充其发育所需的物质，A正确；卵母细胞去核和体细胞注射常在显微镜下操作，B正确；克隆猴培育过程中需要运用核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，是一种无性生殖方式，没有进行体外受精，C错误；克隆后代与供体体细胞的遗传物质不完全一致是因为供体只提供了核基因，细胞质基因来自去核卵母细胞，D正确。
5．D　步骤①是向小鼠体内注射特定的抗原，多次进行步骤①的目的是获得更多已免疫的B淋巴细胞，A正确；第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生抗CD47抗体的杂交瘤细胞，故经两次筛选可得到既能大量增殖又能产生抗CD47抗体的细胞，B正确；CO2可维持培养液的pH，实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱，C正确；根据单一变量原则可知，应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系作对照，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，则对照组中巨噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证题述推测，D错误。
6．A　①过程为去除细胞壁以获得原生质体，应将叶片上表皮的一面朝上（能与溶液接触），原生质体没有细胞壁，为避免原生质体吸水破裂，将叶片置于含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液中，A正确；原生质层是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成的，而原生质体包括细胞膜、细胞质和细胞核，B错误；诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，C错误；由于杂种细胞基因的表达会相互影响等，获得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，D错误。
7．C　引物一般为单链DNA分子，A正确；R基因被T－DNA插入后，R基因被破坏，所以可能无法表达相应蛋白，B正确；R基因被T－DNA插入后，用P1、P2为引物无法完成PCR，用P1、P2引物进行PCR得到产物的个体不可能是R基因纯合子，C错误；T0为杂合子，自交后代W、H、M个体的比例理论上为1∶2∶1，图中W、H、M个体的比例不为1∶2∶1，可能是因为调查的样本数量较小，误差较大所致，D正确。
8．D　利用农杆菌转化法转化棉花，可使目的基因插入棉花细胞的染色体DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在棉花细胞核内进行转录，在核糖体上进行翻译，之后在叶绿体转运肽的引导下进入叶绿体，A错误；在同一个T－DNA中OsGLOl基因和EcCAT基因的启动子启动转录的方向不同，因此OsGLOl、EcCAT基因转录时不是以DNA的同一条单链为模板的，B错误；只有Ti质粒的T－DNA能转移到受体细胞的染色体DNA上，卡那霉素抗性基因不在T－DNA中，而潮霉素抗性基因在T－DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞，C错误；可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因棉花中的表达情况，D正确。
9．AB　每道菜品用公筷和非公筷夹取的次数属于无关变量，应该保持一致，以排除无关变量对实验结果的干扰，A正确；根据实验数据分析，与使用非公筷相比，使用公筷可明显降低菜品细菌污染，使用非公筷会导致菜品间的交叉污染，B正确；实验采用稀释涂布平板法统计活菌数目，实验结果一般比实际值偏低，这是因为当两个或多个细胞连在一起生长时，计数只计为一个菌落，C错误；牛肉膏蛋白胨培养基需先调pH，经高压蒸汽灭菌后再倒平板，且不能等完全冷却后再倒平板，D错误。
10．ABD　外植体经过诱导发生脱分化过程，形成愈伤组织，其实质是基因的选择性表达，A正确；由于需要在液体培养基中培养，因此需要将愈伤组织分散成单个细胞后再进行悬浮培养，B正确；在悬浮培养过程中，蔗糖的作用之一是维持渗透压，所以需加入适量的蔗糖而不是大量的，C错误；悬浮培养可增加细胞与培养液的接触面积，有利于细胞生长，D正确。
11．ABD　图中的两个质粒，均为农杆菌的Ti质粒，都带有T－DNA序列，A正确；T－DNA序列可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上，对Ti质粒进行改造，可以将标记基因和目的基因转移到同源染色体上，B正确；经过杂交过程，获得了无筛选标记的转基因植株，该过程中发生了基因重组（非同源染色体的自由组合），C错误；结合图示可知，经过有性繁殖阶段的基因重组除去了转化植株的标记基因，D正确。
12．（1）蛋白酶K能催化病毒蛋白质水解　提高样本转运和检测阶段的安全性　防止样本RNA水解，影响检测结果的准确性　（2）逆转录酶　设计引物和探针的特异性　（3）特异性强、基因结构相对稳定（变异小）　排除因检测过程、试剂等因素引起的假阳性　（4）①保证样本中病毒RNA均能逆转录形成cDNA　②复性、延伸　（5）①②③⑤
解析：（1）分析题图，过程①中，RNA提取裂解液含有的蛋白酶K可水解病毒蛋白质，起到灭活病毒的作用。采样后迅速进行病毒灭活，可以防止样本在运输和检测阶段造成病毒泄漏，以提高样本转运和检测阶段的安全性。RNA酶能催化RNA水解，RNA提取裂解液中的RNA酶抑制剂可以防止病毒RNA被水解，进而影响检测结果的准确性。（2）过程②为逆转录，需要逆转录酶催化，说明加入的酶N是逆转录酶。采用实时荧光PCR技术检测病毒核酸，其关键是设计新冠病毒基因的特异性引物和依据检测的基因内部特异序列设计特异性探针。（3）在进行新冠病毒核酸检测时，选择检测的目标基因应具有特异性强、基因结构相对稳定（变异小）的特点。设置“阴性对照”的目的是排除因检测过程、检测试剂等因素引起的假阳性。（4）①表格中步骤a为逆转录，该步骤反应时间要足够长，其目的是使病毒RNA均能逆转录形成cDNA。②步骤d是实时荧光PCR中变性后的两个步骤：复性和延伸。（5）检测者处于感染初期，其样本中病毒载量少，由于检测的灵敏度限制，可能使检测结果出现假阴性，①符合题意；检测者感染时间较长，由于自身免疫，可能使样本中病毒载量很低，进而导致检测结果出现假阴性，②符合题意；样本采集位置不规范、样品稀释度过高等可造成样品中病毒载量低，进而导致检测结果出现假阴性，③符合题意，④与题意不符；若病毒发生了变异，可能会使试剂中引物不能与模板结合，不能获得PCR产物，也会使检测结果出现假阴性，⑤符合题意。
高效快速练（十六）
1．D　微生物培养基的组成成分通常含有碳源、氮源、水和无机盐等，对于自养微生物来说，可不加碳源，对于固氮微生物来说可不加氮源，A错误；用动物的体细胞进行细胞培养，需要用液体培养基，B错误；接种前要了解固体培养基是否被污染，可直接培养空白培养基来检测，C错误；使用过的微生物培养基应进行高压蒸汽灭菌处理后再丢弃，以防污染环境，D正确。
2．A　淀粉与碘液反应呈现蓝色，能分解淀粉的嗜热菌在培养基上生长时可释放淀粉酶，分解培养基中的淀粉，故周围不显蓝色的菌落含有所需菌种，A正确；倒平板时培养皿和培养基都已灭菌处理，因此倒平板后不需要对培养皿再进行高压蒸汽灭菌，B错误；据图2可知，培养基上出现周围显蓝色的菌落，也出现了周围不显蓝色的菌落，因此淀粉可能不是图2所示固体培养基的唯一碳源，C错误；图1中①过程是梯度稀释，②过程是用稀释涂布平板法进行接种，因此甲、乙试管主要是对嗜热菌样品进行稀释，不具备选择作用，不属于选择培养基，D错误。
3．A　冰糖可以为微生物发酵提供碳源，紫外线照射可以杀死物体表面和空气中的微生物，A正确；从第一个月乙醇含量上升可以推出，隔天通气并没有抑制酵母菌的无氧呼吸，B错误；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生乙醇和CO2，C错误；第三个月密封发酵，而醋酸菌是好氧微生物，故这段时间醋酸菌发酵作用很弱，总酸量和乙醇量发生的变化与醋酸菌的发酵作用关系不大，D错误。
4．C　题干中的羔羊是利用动物细胞核移植技术培育的，羔羊的遗传物质几乎全部来自核供体母羊，所以性状主要与核供体母羊相同，A正确；组别①为体细胞核移植，②为胚胎细胞核移植，从数据可知胚胎细胞核移植的成功率高，可能因为胚胎细胞分化程度低，表达全能性相对容易，B正确；本实验涉及的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植等，没有进行胚胎分割，C错误；将克隆技术应用于克隆人类一旦成功，将严重威胁人类社会的稳定，打破原有的人际关系，可能会引发一系列社会伦理、道德和法律问题，D正确。
5．C　图示引物与模板链的配对过程，为PCR循环中的复性环节，A错误；扩增时，dNTP添加到核酸链的3′端，同时形成磷酸二酯键，B错误，C正确；两个引物均不在模板DNA的端点，需在第三轮循环产物中才出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段（目的产物），D错误。
6．C　制备DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，这样才能使DNA片段甲带上32P标记，A错误；混合时，染色体样品中的DNA分子应解旋成单链，才能与DNA片段甲进行杂交，B错误；通过漂洗可去除未和目标基因杂交的DNA片段甲，C正确；题图所示检测过程，运用了核酸分子杂交技术，D错误。
7．B　培养胃癌细胞，需将含动物血清的培养基置于恒温培养箱中，A正确；癌细胞可以无限增殖，培养时不会出现接触抑制现象，B错误；根据题意可知，p53蛋白可以使细胞周期阻滞在G2/M期，说明p53可能是一种细胞周期抑制蛋白，EVO能通过诱导胃癌细胞中p53蛋白的表达抑制胃癌细胞的增殖，C正确；分析题意可知，Caspase­3可以诱导细胞凋亡，EVO能促进Caspase­3的表达，使胃癌细胞中Caspase­3的含量增加，最终起到治疗胃癌的作用，D正确。
8．B　“猪猴嵌合体”仔猪培育的基础是动物细胞培养技术，动物细胞培养过程中会因接触抑制而停止分裂增殖，需要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理后继续培养，A正确；体外受精时，需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数分裂分裂Ⅱ期时，才可以与获能精子完成受精作用，进而获得猪胚胎，B错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，故从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能，C正确；据“猪—猴嵌合体”仔猪培育技术推测，将人的胚胎干细胞注入猪体内，可以制造出完全由人体细胞组成的器官，该研究能够解决器官移植的供体不足，避免器官移植中的排斥反应，D正确。
9．ABD　进行胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫检查，A错误；胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显和蛋白质合成旺盛等特点，B错误；胚胎分割时可以分离滋养层细胞进行DNA分析，鉴定性别，不可以分离内细胞团的细胞，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，D错误。
10．AC　为获得长满测试菌的琼脂平板，需要采用稀释涂布平板法，该方法需要使用图1中①酒精灯（操作需要在酒精灯火焰旁进行）、②涂布器（接种工具）和③培养基，A正确；图2中抑菌圈越大，说明该测试菌对相应抗生素的抗性越弱，B错误；图2抑菌圈中出现菌落的原因可能是病原菌中出现了能抗抗生素Ⅳ的突变株，C正确；MIC是指药敏试验中某种抗生素对测试菌的最低抑制浓度，图2中抗生素Ⅰ的抑菌圈比抗生素Ⅲ的小，说明该测试菌对抗生素Ⅰ的抗性较抗生素Ⅲ强，所以抗生素Ⅰ的MIC大于抗生素Ⅲ的MIC，D错误。
11．ABD　噬菌体DNA被细菌gRNA识别并被Cas9切割过程属于特定位点的切割，不能体现基因突变的不定向性（不一定是基因突变），A错误；gRNA为RNA，最多由4种核糖核苷酸组成，结合的目标DNA最多由4种脱氧核苷酸组成，故gRNA与目标DNA结合片段中最多含有8种核苷酸，B错误；Cas9切断目标DNA属于分子水平的改变，光学显微镜下观察不到，D错误。
12．（1）8号染色体的880 kb至903 kb区间　小　6　增添　（2）区间M促进下游报告基因的表达，且其作用的发挥与区间M的长度（或M的类型）和方向有关　（3）突变体区间M突变后，促进了GaFZ基因的表达，进而抑制了棉花短绒的发育，导致出现了光籽性状
解析：（1）据图分析，该PCR过程设计了8组连续的重叠引物对，这些引物扩增的片段都在野生型毛籽棉的880 kb至903 kb区间。电泳结果表明相对分子质量较大的扩增产物会更靠近点样处，与点样处的距离较小。观察电泳结果，8号染色体上的第6对引物扩增出来的片段不同，突变体比野生型更靠近点样处，说明突变体这个片段比野生型的相对分子质量大，应该是发生了碱基对的增添。（2）根据柱形图可知，空载体、野生型和突变体的LUC表达量/REN表达量不同，说明LUC表达量/REN表达量可以用来衡量M的表达水平。区间M的长度和方向不同，LUC表达量/REN表达量值不同，说明M可以促进下游基因的表达，其作用的发挥与区间M的长度和方向有关。（3）“基因GaFZ的表达会影响毛籽棉花短绒的发育，而且突变体GaFZ蛋白结构与野生型一致”，说明基因GaFZ可能不在区间M上，突变体区间M突变后，促进了下游基因，如GaFZ基因的表达，进而影响了棉花短绒的发育，导致出现了光籽性状。