山东省东营市2022-2023学年高二下学期期末生物试卷(解析版)

这是一份山东省东营市2022-2023学年高二下学期期末生物试卷(解析版)，共27页。

2.答卷前，考生务必将自己的学校(校区)、姓名、班级、座号、考号等填写在指定位置。
3.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。
4.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共0分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞的统一性体现在（ ）
①一切生物都由细胞和细胞产物组成 ②细胞都有相似的基本结构如细胞膜、细胞质等 ③真核细胞的细胞核内有染色体，原核细胞无染色体，但有拟核 ④所有的真核细胞和原核细胞都能进行细胞呼吸 ⑤在所有细胞生物中都具有ATP与ADP相互转化的能量供应机制
A. ②④⑤B. ②③⑤C. ②③④⑤D. ①②④
【答案】A
【分析】自然界中的细胞按照有无被核膜包被的成形的细胞核，分为原核细胞和真核细胞。真核细胞多种多样，原核细胞多种多样，而真核细胞和原核细胞又不- -样说明细胞的差异性；但原核细胞和真核细胞都具有细胞膜、细胞质等结构，都含有核酸和蛋白质等物质，这又体现了细胞的统一性。
【详解】①病毒无细胞结构，①错误；
②细胞都有相似的基本结构如细胞膜、细胞质等，体现了细胞的统一性，②正确；
③真核细胞细胞核内有染色体（含有DNA），原核细胞无染色体，但有拟核，其中都含有DNA，真核细胞细胞和原核细胞都含有DNA体现了细胞的统一性， ③错误；
④所有的真核细胞和原核细胞都能进行细胞呼吸，体现了细胞的统一性，④正确；
⑤在所有细胞生物中都具有ATP与ADP相互转化的能量供应机制，体现了细胞有统一性，⑤正确。
故选A。
2. 如图是某全麦面包的营养成分表，下列说法正确的是（ ）
A. 该面包可为人体提供21种必需氨基酸
B. 膳食纤维和淀粉、糖原、几丁质这四种多糖的单体都是葡萄糖
C. 人体内Na+缺失会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
D. 反式脂肪酸属于不饱和脂肪酸，熔点较高，与心血管疾病的发生有关，应减少摄入
【答案】C
【分析】1、大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，室温时呈固态。
2、植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细胞中的储能物质。
【详解】A、该面包含有蛋白质，但不一定含有人体必需的8种氨基酸，A错误；
B、膳食纤维和淀粉、糖原的单体都是葡萄糖，几丁质的单体不是葡萄糖，B错误；
C、人体内钠离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终会引起肌肉无力等症状，C正确；
D、反式脂肪酸属于不饱和脂肪酸，熔点较低，与心血管疾病的发生有关，应减少摄入，D错误。
故选C。
3. 糖原贮积病是由于遗传性糖原代谢障碍致使糖原在组织内过多沉积而引起的疾病，Ⅱ型糖原贮积病是由于溶酶体中α葡萄糖苷酶缺乏，糖原不能代谢而贮积导致。药物阿葡糖苷酶α能与细胞表面的受体结合，被运送到溶酶体中催化糖原降解，从而治疗Ⅱ型糖原贮积病。下列叙述正确的是（ ）
A. 口服阿葡糖苷酶α可治疗Ⅱ型糖原贮积病
B. 酸性条件下α葡萄糖苷酶的活性较低
C. 细胞摄取阿葡糖苷酶α依赖于细胞膜上转运蛋白的协助
D. α葡萄糖苷酶与抗体、消化酶等分泌蛋白合成、加工途径类似
【答案】D
【分析】1、溶酶体是“消化车间”，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。
2、Ⅱ型糖原贮积病是由于溶酶体中α葡萄糖苷酶缺乏，糖原不能代谢而贮积导致的。
【详解】A、阿葡糖苷酶α本质为蛋白质，口服会被消化酶分解而失去作用，因此不能通过口服阿葡糖苷酶α来治疗Ⅱ型糖原贮积病，A错误；
B、溶酶体内的pH低于细胞质基质，α葡萄糖苷酶在溶酶体内发挥作用，因此酸性条件下α葡萄糖苷酶的活性较高，B错误；
C、阿葡糖苷酶α是一种蛋白质，细胞摄取蛋白质的方式是胞吞，胞吞过程不需要转运蛋白协助，C错误；
D、α葡萄糖苷酶存在于溶酶体中，溶酶体中的酶合成途径与抗体、消化酶等分泌蛋白合成、加工途径类似，需要经过核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的配合，D正确。
故选D。
4. 下列有关实验的叙述，正确的是（ ）
A. 探究某种酶的最适pH时，进行预实验可减小实验误差
B. 黑藻是一种单细胞藻类，可用其叶片制成临时装片观察叶绿体
C. 纸层析法进行色素分离时，适当增加滤纸条的长度和层析时间可以使实验结果更加明显
D. 将一定量的胡萝卜切碎，加适量的水、石英砂、碳酸钙充分研磨，过滤，可以获取胡萝卜素提取液
【答案】C
【分析】1、影响酶活性的因素主要是温度和 pH ，在最适温度（ pH ）前，随着温度（ pH ）的升高，酶活性增强；到达最适温度（ pH ）时，酶活性最强；超过最适温度（ pH ）后，随着温度( pH ）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、 pH 过高或过低都会使酶变性失活。
2、植物的绿色部位细胞中含叶绿体，可以用高倍显微镜直接观察其形态和分布。
【详解】 A 、探究酶的最适 pH 时，进行预实验可以为进一步实验摸索条件，但不能减小实验误差， A 错误；
B 、黑藻是一种多细胞藻类，多为单层，可用其叶片制成临时装片观察叶绿体， B 错误；
C 、纸层析法进行色素分离时，适当增加滤纸条的长度和层析时间可以使色素条带分离效果更好，实验结果更加明显， C 正确；
D 、提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，D错误。
故选C。
5. 盐胁迫可以刺激植物细胞中的酶系，如NADPH氧化酶和过氧化氢酶等，产生更多的H2O2。此外，盐胁迫也可以导致植物细胞膜的脂质过氧化，从而增加H2O2的产量。在NaCl胁迫下，植物通过调节相应膜蛋白的功能提高耐盐能力(如下图)。下列叙述错误的是（ ）
A. 蛋白质1具有催化功能，可以降低化学反应的活化能
B. 蛋白质2被H2O2激活后，与Ca2+结合，其构象发生改变
C. 蛋白质3运出Na+不直接消耗ATP，但属于主动运输
D. 盐胁迫可能刺激植物细胞中的过氧化氢酶，使其活性降低
【答案】B
【分析】四种常考的“膜蛋白”及其功能区分：（1）糖蛋白：信号分子（如激素、细胞因子、神经递质）的受体蛋白。（2）转运蛋白：协助跨膜运输（协助扩散和主动运输）。（3）具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶（催化ATP水解，用于主动运输等）。（4）识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白（如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等）。
【详解】A、蛋白质1可催化NADPH的氧化，具有催化功能，可以降低化学反应的活化能，A正确；
B、蛋白质2为通道蛋白，被H2O2激活后，通道打开，运输Ca2+，其构象不改变，B错误；
C、蛋白质3运出Na+不直接消耗ATP，但是利用了H+的浓度差，则属于主动运输，C正确；
D、盐胁迫也可以导致植物细胞膜的脂质过氧化，从而增加H2O2的产量，因此盐胁迫可能抑制了植物细胞中的过氧化氢酶的活性，导致其活性降低，不能分解过氧化氢，D正确。
故选B。
6. “红伞伞，白杆杆，吃完一起躺板板”警示了毒蘑菇的危害，其中的毒蝇伞含有的鹅膏蕈碱(主要致幻毒素之一)，是一种环状八肽，能有效抑制真核生物细胞核内RNA聚合酶的活性，使RNA合成受阻。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 高温加热后的鹅膏蕈碱能与双缩脲试剂发生紫色反应
B. 鹅膏蕈碱阻碍了脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成
C. 鹅膏蕈碱是由8个氨基酸脱水缩合而成，N元素主要存在于氨基中
D. 鹅膏蕈碱从细胞质进入细胞核，至少需要穿过4层磷脂分子层
【答案】A
【分析】蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。RNA的合成需要RNA聚合酶的参与，核苷酸之间的化学键是磷酸二酯键。
【详解】A、高温加热破坏的是蛋白质的空间结构，不会破坏肽键，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；
B、鹅膏蕈碱能有效抑制真核生物细胞核内RNA聚合酶的活性，使转录形成RNA受阻，是阻碍了核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，B错误；
C、鹅膏蕈碱是一种环状八肽，由8个氨基酸脱水缩合而成，N元素主要存在于-CO-NH-中，C错误；
D、鹅膏蕈碱是从细胞质进入细胞核，可以从核孔进入，不穿磷脂分子层，D错误。
故选A。
7. 能荷调节也称腺苷酸调节，指细胞通过调节ATP、ADP、AMP(腺苷一磷酸)两者或三者之间的比例来调节其代谢活动。能荷(EC)计算公式为：，能荷低时，ATP酶合成系统被激活，ATP酶消耗系统受抑制。也就是说能荷低则促进ATP的生成，反之则抑制ATP的生成。下列说法错误的是（ ）
A. 一分子ADP中只有一个特殊的化学键
B. AMP可为人体细胞的转录过程提供原料
C. 依据计算公式，如果细胞中只存在AMP时，能荷最低
D. 血浆中的葡萄糖进入红细胞会使能荷升高，ATP酶合成系统受抑制
【答案】D
【分析】ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“～”表示特殊化学键。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊磷酸键。ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【详解】A、一分子ATP中含有2个特殊的化学键，一分子ADP中只有一个特殊的化学键，A正确；
B、AMP为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，可为人体细胞的转录过程提供原料，B正确；
C、依据计算公式，如果细胞中只存AMP时，能荷最低，ATP酶合成系统被激活，ATP酶消耗系统受抑制，C正确；
D、血浆中的葡萄糖进入红细胞为协助扩散，不会消耗能量，故血浆中的葡萄糖进入红细胞不会改变能荷，D错误。
故选D。
8. 黄河入海口石油降解菌的筛选是修复石油污染，保护黄河的重要工作，如图表示筛选石油降解菌的过程。下列叙述正确的是（ ）

A. 图示接种方法为稀释涂布平板法，据结果推测1g土壤中石油分解菌数最多为1.6×106个
B. 分离、纯化石油分解菌时，还可采用平板划线法且该方法也需要进行③步骤操作
C. 稀释涂布时，利用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液，进行涂布
D. 进行步骤⑤时，应用液体培养基培养④中的石油降解菌，并检测菌的数量和石油降解能力
【答案】D
【分析】1、每克样品中的菌株数=（C÷V）×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。
2、常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，其中稀释涂布平板法分离纯化土壤中微生物的步骤为土壤取样→溶化→梯度稀释→涂布平板。
3、由题图可知，①称取10g土壤；②10g土壤加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中制备土壤悬浮液，稀释了101；③进行梯度稀释，即依次稀释至101、102、103稀释度；④使用稀释涂布平板法筛选菌株，接种了104稀释度菌液0.1mL，长出16个菌落；推测1g土壤中石油分解菌数=16÷0.1×104÷10=1.6×105个；⑤鉴别优质菌种，保存备用，推测使用甘油管藏法或临时保存法。
【详解】A、根据题图分析可知，图示接种方法为稀释涂布平板法，涂布平板的稀释度为104，据结果推测1g土壤中石油分解菌数最少为16÷0.1×104=1.6×106个，A错误；
B、根据题图分析可知，③进行梯度稀释，虽然分离、纯化石油分解菌时，可以采用稀释涂布平板法，也可以采用平板划线法，但平板划线法不需要进行梯度稀释，也就是不需要进行③步骤操作，B错误；
C、稀释涂布时，先取少量菌夜（不超过0.1ml）滴加到培养基表面，再将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却，用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面，而不是利用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液，进行涂布，C错误；
D、根据题图分析可知，⑤鉴别优质菌种和保存备用，无论使用甘油管藏法或临时保存法，都要应用液体培养基培养④中的石油降解菌，获得菌液，而鉴别优质菌种就是要检测菌的数量和石油降解能力，D正确。
故选D。
9. 下列关于动物细胞培养和植物细胞培养的叙述，正确的是（ ）
A. 动物细胞培养的原理是细胞增殖，植物细胞培养的原理是植物细胞的全能性
B. 植物细胞培养的主要目的是获得植物在生长和生存过程中必需的次生代谢物
C. 在进行动物细胞传代培养时，悬浮培养的细胞可以直接用离心法收集
D. 动物细胞培养需在培养基中添加血清等天然成分，并将它们置于95%O2和5%CO2的气体环境中培养
【答案】C
【分析】1、动物细胞培养的条件：（1）营养物质：无机物(无机盐、微量元素等)，有机物(糖、氨基酸、促生长因子等) 。通常需要加入血清。（2）温度、pH和渗透压。（3）无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还要在培养液中加入一定量的抗生素，以防被污染。此外应定期更换培养液，以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害。（4）气体环境(95%的空气+5%CO2的混合气体) ，其中5%CO2气体是为维持培养液的pH稳定 。
2、植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
【详解】A、动物细胞培养的原理是细胞增殖，植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，A错误；
B、植物细胞培养的主要目的是通过大规模的细胞培养，以获得人类所需的细胞次生代谢物，B错误；
C、在进行动物细胞传代培养时，悬浮培养的细胞可以直接用离心法收集，C正确；
D、动物细胞培养需在培养基中添加血清等天然成分，并将它们置于95%空气和5%CO2的气体环境中培养，D错误。
故选C。
10. 在体细胞克隆猴培育过程中，为提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的 mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体培育流程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 去核操作通常采用不穿透卵母细胞透明带的显微操作法进行，去核是指除去纺锤体-染色体复合物
B. 注入组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA，可以提高组蛋白的甲基化水平，用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理可以降低组蛋白的乙酰化水平
C. 胚胎移植的过程中要经过两次检查
D. 胚胎移植前，可通过胚胎分割提高胚胎数量和成活率
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、去核实质上是去除纺锤体—染色体复合物，从而确保为重组细胞提供的只是质的部分，但显微操作法需要穿透卵母细胞透明带，A错误；
B、将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，使其翻译成组蛋白去甲基化酶Kdm4d，降低组蛋白的甲基化水平；用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚，可以通过抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平，B错误；
C、胚胎移植前需要进行胚胎质量检查，胚胎移植后需要对受体是否妊娠进行检查，因此胚胎移植的过程中要经过两次检查，C正确；
D、胚胎分割可以获得多个胚胎，与移植胚胎成活率无关，D错误。
故选C。
11. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”“DNA片段的扩增及电泳鉴定”操作和结果的叙述错误的是（ ）
A. 洋葱的研磨液过滤后，将滤液进行离心后获得上清液待用
B. DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后可观察到蓝色
C. PCR扩增体系中加入10倍浓缩的扩增缓冲液，缓冲液包括两种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、模板DNA、Mg2+
D. 退火温度过低，容易出现杂带
【答案】C
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）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；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、洋葱的研磨液过滤后，由于DNA溶解在氯化钠溶液中，所以将滤液进行离心后获得上清液待用，A正确；
B、利用DNA与二苯胺沸水浴加热呈蓝色的特征，可用于DNA的鉴定，B正确；
C、PCR扩增体系中加入10倍浓缩的扩增缓冲液，缓冲液含有Mg2+，扩增体系包括两种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、模板DNA，C错误；
D、退火温度过低，导致复性特异性减小，容易出现杂带，D正确。
故选C。
12. 纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。科研人员从某菌株中获得了C1酶基因，将其与 HT质粒进行连接，构建基因表达载体生产高效C1酶。过程如图所示，已知C1酶基因以B链为转录模板链，下列说法错误的是（ ）
A. 在含有纤维素的固体培养基中加入刚果红，能形成红色复合物，滴加适量C1酶和CX酶后周围会出现透明圈
B. 酶切位点1加上SmaI的识别序列，酶切位点2加上BamHⅠ的识别序列
C. 启动子是一段有特殊序列的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的位点
D. 基因工程的载体除了质粒外，还可以是噬菌体或动植物病毒
【答案】B
【分析】1、一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子(prmter)、终止子(terminatr)等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。
2、基因工程中的载体通常是利用质粒作为载体，将基因送入细胞。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体 DNA 上，随受体 DNA 同步复制。
【详解】A、C1酶、CX酶能使纤维素分解成纤维二糖，所以在含有纤维素的固体培养基中加入刚果红，能形成红色复合物，滴加适量C1酶和CX酶后，纤维素被分解，不能与刚果红形成红色复合物，周围会出现透明圈 ，A正确；
B、转录时mRNA的合成方向为5'→3'，mRNA与DNA模板链互补，DNA模板链从启动子开始的转录方向应为3'→5'，所以应在酶切位点1加上BamHI的识别序列，酶切位点2加上SmaI的识别序列，B错误；
C、启动子是一段有特殊序列的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的位点，即转录的起始位点，C正确；
D、基因工程常用的载体为质粒，即存在于真核细胞细胞核之外或原核细胞拟核之外的小型环状DNA，还可以是噬菌体或动植物病毒，D正确。
故选B。
13. “民以食为天”，传统美食越来越受到人们的青睐，诸多中华传统美食制作过程与发酵技术的应用密不可分。下列叙述正确的是（ ）
A. “用酵四时不同，寒即多用，温即减之”，酵母菌的最适温度为30～35℃
B. 直接用葡萄糖进行醋酸发酵时，会产生气泡
C. 泡菜表面的“白膜”是液面处的醋酸菌繁殖产生的
D. 常温下保存的销售酸奶可用作接种的菌种
【答案】B
【分析】1、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖分解为乳酸。
2、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，醋酸菌能将糖分解成醋酸。醋酸菌生长的最佳温度是在30~35℃。
【详解】A、酵母菌的最适温度为28℃左右，A错误；
B、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌能将糖分解成醋酸，并产生CO2，故会产生气泡，B正确；
C、泡菜表面的“白膜”是液面处的酵母菌繁殖产生的，C错误；
D、常温下保存的销售酸奶不可用作接种的菌种，因为这些酸奶包含的细菌种类和数量非常有限，而且常温下保存时间较长，可能已经失去了一部分活性菌，D错误。
故选B。
14. 固氮菌能固定氮气，提高土壤的氮含量，为植物生长提供充足的氮元素。科研人员从土壤中分离筛选出具有高效固氮能力的自生固氮细菌并进行发酵。根据发酵工程流程图及微生物相关知识，下列叙述错误的是（ ）
A. 高效固氮菌种的获得，可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得
B. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件
C. 发酵工程的产品中代谢物需要过滤、沉淀获得
D. 固氮菌肥是一种微生物肥料，施用微生物肥料可以增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植物生长
【答案】C
【分析】发酵工程的基本环节：
（1）菌种的选育：性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。
（2）扩大培养：在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。
（3）培养基的配制：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定。
（4）灭菌：培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌。
（5）接种：将菌种接种到发酵罐培养液中。
（6）发酵：这是发酵工程的中心环节。①在发酵过程中，要随时检测培养波中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。②要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
（7）产品的分离、提纯：①如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥，即得到产品。②如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
【详解】A、性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；
B、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，B正确；
C、如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后采用过滤沉淀等方法将菌体分离和干燥，即得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，C错误；
D、利用发酵工程可以产生微生物肥料来增加土壤肥力、改善土壤结构、促进植株生长，如根瘤菌肥、固氮菌肥等，D正确。
故选C。
15. 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
【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。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 某生物兴趣小组在探究温度对酵母菌呼吸速率的影响时，设计的实验装置及实验结果如下图所示，下列分析正确的是（ ）

A. 三组气球的大小差异主要取决于酵母菌无氧呼吸速率的大小
B. 取部分发酵液加入溴麝香草酚蓝溶液，溶液会变为灰绿色
C. 气球中气体产生的部位是酵母菌的细胞质基质和线粒体
D. 酵母菌无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失
【答案】AC
【分析】1、酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，有氧条件下进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水。
2、检测二氧化碳的产生：可使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
【详解】A、三组气球中酵母菌主要进行无氧呼吸，会产生二氧化碳，使得气球体积变大，温度会影响酶的活性从而影响呼吸速率，故三组气球的大小差异主要取决于酵母菌无氧呼吸速率的大小，A正确；
B、酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳，故取部分发酵液加入溴麝香草酚蓝溶液，溶液会由蓝变绿再变黄，B错误；
C、气球中的气体来自有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，有氧呼吸产生气体的第二阶段在线粒体中进行，C正确；
D、酵母菌进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量有三个去路，散失的热能、ATP中储存的化学能和酒精中的能量，其中酒精中存留的能量最多，D错误。
故选AC。
17. 生物学知识中的“比”，可以较为准确地表示生命过程中两个密切相关的量之间的关系，下列描述错误的是（ ）
A. 人在接近马拉松终点时加速冲刺，此过程细胞中CO2释放量/O2吸收量的值不变
B. 在春季植株发芽时，植物体细胞内的自由水/结合水的比值升高
C. 在发生质壁分离过程中，细胞直径/液泡直径先变小后不变
D. 将植物从黑暗处移至光亮处，短时间内叶肉细胞中C3/C5降低
【答案】C
【分析】1、质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度>细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。
2、光合作用分光反应阶段和暗反应阶段。暗反应阶段中C3的还原需要光反应阶段产生的ATP和NADPH参与。
【详解】A、人体有氧呼吸吸收O2量和释放CO2量相同，而无氧呼吸既不吸收O2，也不释放CO2，因此人在接近马拉松终点时由慢跑加速转换为剧烈冲刺时，CO2释放量与O2吸收量的比值不变，均为1，A正确；
B、在春季植株发芽时，植物体细胞内的自由水增多，结合水减少，故自由水/结合水的比值升高，B正确；
C、在发生质壁分离过程中，细胞液中的水减少，液泡直径变小，而细胞壁的伸缩性比较小，故细胞直径基本不变，所以细胞直径/液泡直径先变大后不变，C错误；
D、将植物从黑暗处移至光亮处，光反应加快，ATP和NADPH合成增加，消耗C3加快，C5增多，短时间内叶肉细胞中C3/C5降低，D正确。
故选C。
18. 下列关于植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A. 植物组织培养过程中，脱分化一般需要避光处理，再分化需要照光处理
B. 再分化过程中，利用固体培养基先诱导生芽再诱导生根
C. 植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞
D. 诱导植物原生质体融合的方法有电刺激法、离心法、灭活的病毒诱导法
【答案】AB
【分析】生长素和细胞分裂素的比值大时有利于根的形成，比值小时，则促进芽的形成。
【详解】A、植物组织培养过程中，脱分化一般需要避光处理，再分化需要部分细胞形成叶绿体，故需要照光处理，A正确；
B、植物组织培养所用的培养基为固体培养基，由于先生芽有利于生根，故诱导愈伤组织分化是先分化出芽再分化出根，B正确；
C、植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种植株，C错误；
D、灭活的病毒诱导法只能诱导动物细胞融合，不能诱导原生质体融合，D错误。
故选AB。
19. 反向PCR可用于扩增未知序列，其原理如下图所示。下图链状DNA分子内侧是已知序列，外侧为未知序列。下列说法正确的是（ ）

A. PCR的原理是DNA半保留复制
B. 图3中环状DNA进行PCR的过程中，沿引物A延伸子链的方向是逆时针
C. PCR产物含有EcRI的酶切位点
D. PCR产物最终还是环状DNA分子，包含已知序列的完整序列
【答案】ABC
【分析】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'端向3'端延伸的。
【详解】A、PCR是在解旋酶作用下，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，是半保留复制，A正确；
B、据图中未知序列的位置可知，图3中环状DNA进行PCR的过程中，沿引物A逆时针延伸子链，沿引物a顺时针延伸子链，才能扩增到未知序列，B正确；
C、由于碱基互补配对，环化后的DNA分子含有EcRI的切割位点，则PCR产物含有EcRI的酶切位点，C正确；
D、PCR产物最终还是链状DNA分子，不包含已知序列的完整序列，D错误。
故选ABC。
20. 科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法正确的是（ ）
A. 在自然条件下，农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物，而对大多数双子叶植物没有侵染能力
B. 利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化，第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Mg2+处理的农杆菌中
C. 利用基因定点突变技术改造矮牵牛相关基因提高其抗虫性，属于蛋白质工程技术
D. 检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以采用PCR等技术
【答案】CD
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
【详解】A、农杆菌侵染双子叶植物是因为双子叶植物可以产生一种酚类化合物，但单子叶植物通常不能，所以农杆菌不会感染单子叶植物；因此，农杆菌转化不能用于将目标基因导入单子叶植物，A错误；
B、利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化，第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Ca2+处理的农杆菌中，B错误；
C、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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求，因此利用基因定点突变技术改造矮牵牛相关基因提高其抗虫性，属于蛋白质工程技术，C正确；
D、检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以先先检测目的基因是否成功导入，可以采用PCR等技术，D正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 膜接触位点(MCS)是内质网与细胞膜、线粒体、高尔基体、核膜等细胞结构之间直接进行信息交流的结构(如图)。MCS的作用机理是接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点，以此调控细胞内的代谢。其中线粒体-内质网结构偶联(MAMs)是一个新发现的重要亚显微结构，该结构是线粒体外膜和内质网膜某些区域高度重叠的部位，通过蛋白质相互“连接”，但未发生膜融合。一个细胞器结构和功能异常会通过MAMs影响或调控另一个细胞器。

（1）___________等结构，共同构成了细胞的生物膜系统，它们的___________很相似，在结构和功能上紧密联系。
（2）___________合成的磷脂分子可通过 MCS 运输参与线粒体膜的构建。内质网与高尔基体之间除了通过MCS联系之外，其中有些还可以通过细胞中穿梭往来的___________相联系，在其中起重要交通枢纽的细胞器的功能是___________。
（3）综上信息根据MCS的作用机理可知，MCS区域定位的蛋白质的功能有___________。
（4）线粒体等功能异常会导致神经细胞的凋亡，在病人心肺复苏后全脑缺血再灌注会导致内质网受到损伤，有些病人会因此产生神经细胞的凋亡，请结合题目信息推测其凋亡的原因___________。
【答案】（1）①. 核膜、细胞器膜、细胞膜 ②. 组成成分
（2）①. 内质网 ②. 囊泡 ③. 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
（3）信息传递、运输
（4）内质网损伤后会通过MCS影响或调控线粒体，导致线粒体损伤，线粒体（和内质网）功能异常导致神经细胞的凋亡
【分析】生物膜系统是由核膜、细胞膜、细胞器膜构成的。根据题意，各种内质网与细胞膜、线粒体、高尔基体、核膜等细胞结构之间直接进行信息交流的结构称为膜接触位点。
（1）生物膜系统是由核膜、细胞膜、细胞器膜构成的，这些膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系。
（2）磷脂属于脂质，一般在（光面）内质网合成，内质网与高尔基体之间除了通过MCS联系之外，还可以通过囊泡相联系，而在其中起重要交通枢纽的细胞器—高尔基体的功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
（3）根据题意，MCS的作用机理是接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点，以此调控细胞内的代谢，因此MCS区域定位的蛋白质的功能有信息传递、运输等。
（4）根据题意，线粒体等功能异常会导致神经细胞的凋亡，在病人心肺复苏后全脑缺血再灌注会导致内质网受到损伤，有些病人会因此产生神经细胞的凋亡，而膜接触位点（MCS）是内质网与细胞膜、线粒体、高尔基体、核膜等细胞结构之间直接进行信息交流的结构，因此内质网损伤后会通过MCS影响或调控线粒体，导致线粒体损伤，线粒体（和内质网）功能异常导致神经细胞的凋亡。
22. 柽柳是黄河三角洲盐碱类湿地以及黄河下游岸堤附近的主要植被恢复物种，具有很高的耐盐、抗旱和高蒸腾耗水的特性，主要水分来源为地下水和深层土壤水。某研究在淡水生境下，模拟设置0～1.8m共7种不同的潜水埋深(水位表面到土壤表面的垂直距离)，测定分析不同潜水埋深下柽柳叶片净光合速率，以明确适宜柽柳较好生长的潜水埋深。回答下列问题：
（1）白天柽柳叶肉细胞产生ATP的具体场所有________，光合作用过程中NADPH的作用是________。
（2）若给柽柳提供含18O的氧气，在适宜条件下，柽柳光合作用的产物中________(填“可能”或“不可能”)出现18O的有机物，判断理由是________。
（3）图示为各潜水埋深下柽柳叶片净光合作用(Pn)随光合有效辐射(PAR)的变化规律，该实验的自变量为________。由图可知，各潜水埋深下柽柳叶片Pn随PAR的变化规律基本一致，当PAR在0
【答案】（1）①. 叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜 ②. 作为还原剂参与暗反应，同时与ATP一起为暗反应提供能量
（2）①. 可能 ②. 给柽柳提供含18O的氧气，在适宜条件下，其利用18O2进行呼吸作用产生C18O2，该二氧化碳参与光合作用，导致柽柳光合作用的产物中可能出现18O的有机物
（3）①. 潜水埋深和光合有效辐射 ②. 随潜水埋深增大，柽柳叶片Pn的变化趋势是先增大后减小到一定程度后保持稳定 ③. 1.2
【分析】在白天，叶肉细胞可同时进行光合作用和呼吸作用。
由图可知，该实验的自变量是潜水埋深和光合有效辐射，因变量是净光合速率。
（1）白天柽柳叶肉细胞可同时进行光合作用和呼吸作用，产生ATP的具体场所有叶绿体类囊体薄膜（光反应阶段）、细胞质基质（呼吸作用第一阶段）、线粒体（有氧呼吸第二、三阶段），光合作用过程中NADPH的作用是作为还原剂参与暗反应，同时与ATP一起为暗反应提供能量。
（2）若给柽柳提供含18O的氧气，在适宜条件下，其利用18O2进行呼吸作用产生C18O2，该二氧化碳参与光合作用，导致柽柳光合作用的产物中可能出现18O的有机物。
（3）由图可知，该实验的自变量是潜水埋深和光合有效辐射，因变量是净光合速率，潜水埋深为0m时，净光合速率最小，潜水埋深为1.2m时，净光合速率最大，结合图形可知，随潜水埋深增大，柽柳叶片Pn的变化趋势是先增大后减小到一定程度后保持稳定。
23. 《中华人民共和国生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)制定了总大肠杆菌群等致病微生物的检测项目及限制标准：1ml自来水中细菌总数不可以超过100个，100ml自来水中大肠杆菌菌落数不应检出。研究人员一般采用滤膜法来检测水中大肠杆菌菌群的数目，其大致流程是：用滤膜过滤待测水样→水样中细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红-亚甲蓝琼脂(EMB)培养基上培养(生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色，并有金属光泽)→统计滤膜上的菌落数目。请回答下列问题。

（1）虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有碳源、氮源、________等营养物质。滤膜法中使用的伊红-亚甲蓝琼脂培养基从功能上看属于_________培养基。
（2）制备培养基的步骤为①配制培养基→②________→③倒平板，其中第②步操作常用的方法是_______。
（3）统计菌落种类和数量时要每隔24h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，以防止培养时间不足导致________，或培养时间太长导致_________。
（4）若测定待测水样中的酵母菌细胞的数量，则应该选择孔径更_____(“大”、“小”)的滤膜。
（5）某同学想对学校自来水中大肠杆菌菌群数进行涂布法检测，有没有必要对自来水进行梯度稀释？为什么？_________。
【答案】（1）①. 水、无机盐 ②. 鉴别
（2）①. 灭菌 ②. 湿热灭菌法(或高压蒸汽灭菌法)
（3）①. 遗漏菌落的种类和数目 ②. 菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水、微生物衰败菌落特征不易观察 （4）大
（5）没有必要，自来水中大肠杆菌数量太少，如果梯度稀释，最后培养出的菌落数可能不在计数要求(30~300) 的范围内，从而导致结果误差大
【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，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。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
（1）培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。伊红-亚甲蓝可以鉴别大肠杆菌，所以滤膜法中使用的伊红-亚甲蓝琼脂培养基从功能上看属于鉴别培养基。
（2）制备培养基的步骤：①配制培养基→②灭菌→③倒平板，培养基通常用湿热灭菌法(或高压蒸汽灭菌法)进行灭菌，所以第②步操作常用的方法是湿热灭菌法(或高压蒸汽灭菌法)。
（3）在统计菌落数目时，一般选取各类菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目，也防止培养时间太长导致菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水、微生物衰败菌落特征不易观察。
（4）由于酵母菌是真核生物，真核生物比原核生物大，所以若测定待测水样中的酵母菌细胞的数量，则应该选择孔径更大的滤膜。
（5）自来水中大肠杆菌数量太少，如果梯度稀释，最后培养出的菌落数可能不在计数要求(30~300) 的范围内，从而导致结果误差大，所以不需要对自来水进行梯度稀释。
24. 抗PD-L1单克隆抗体能与肿瘤细胞膜表面的PD-L1特异性结合，因而具有治疗某些癌症的作用。下图表示利用小鼠制备抗PD-L1单克隆抗体的流程。回答下列问题：
（1）步骤①中，用PD-L1免疫小鼠，其目的是获得___________。
（2）经过步骤②后获得细胞需要在___________上进行筛选，在该培养基上，___________的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长，然后对获得的杂交瘤细胞进行___________，经多次筛选，就可获得足够数量分泌抗PD-L1单克隆抗体的细胞。
（3）单克隆抗体的优点有___________。
（4）利用小鼠制备的抗体是鼠源抗体，鼠源抗体具有外源性，会被人体免疫系统当作抗原而清除(称为人抗鼠抗体反应即HAMA反应)。抗体结构示意图如下，引起HAMA 反应的主要是“C区”，通过制备人鼠嵌合抗体可以解决HAMA反应。现利用重组DNA技术可以制备人鼠嵌合抗体，制备人鼠嵌合抗体基因时，应先将人抗体的___________区基因与鼠抗体的___________区基因进行拼接；然后再将拼接好的人鼠嵌合抗体基因与适宜的载体结合，构建表达载体。将表达载体利用____________技术导入哺乳动物细胞，表达出嵌合抗体。
（5）为了进一步减少免疫排斥反应，科学家利用噬菌体展示库技术生产出全人源化单抗(单抗成分全部由人的基因编码)。具体操作如下，用PCR技术从生物体内扩增出整套编码人抗体的基因序列，克隆到噬菌体载体上，并以融合蛋白的形式在细菌内表达到噬菌体表面，从而可以方便地对抗体进行筛选、扩增。但是利用这种方法制备的抗体结构准确程度下降，原因是___________。
【答案】（1）能产生抗PD-L1抗体的B淋巴细胞
（2）①. 选择培养基 ②. 未融合的亲本细胞和融合有同种的 ③. 克隆化培养和抗体检测
（3）能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备
（4）①. 恒定 ②. 可变 ③. 显微注射
（5）抗体是在原核细胞(细菌)内表达，原核生物没有内质网和高尔基体，不能对真核生物的复杂蛋白进行准确加工
【分析】单克隆抗体的制备：
1、细胞来源：B淋巴细胞:能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖;骨髓瘤细胞:不产生专一性抗体，体外能无限繁殖。
2、杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。
3、两次次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交细胞以及自身融合的细胞)；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
4、两次抗体检测:专一抗体检验阳性。
5、提取单克隆抗体：从培养液或小鼠腹水中提取。
6、单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。
（1）由图可知，步骤①中，用PD-L1免疫小鼠，其目的是获得能产生抗PD-L1抗体的B淋巴细胞。
（2）由图可知，经过步骤②后获得的细胞需要在选择培养基上方可筛选出杂交瘤细胞，因为该培养基上未融合的亲本细胞和融合有同种的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长，然后对获得的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量分泌抗PD-L1单克隆抗体的细胞。
（3）单克隆抗体的优点有能准确地识别抗原，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。
（4）制备人鼠嵌合抗体基因时，应将人抗体的恒定区基因和鼠抗体的可变区基因拼接，因为恒定区中由“C”区，会被人体免疫系统识别并清除，因此鼠要选择可变区，再将拼接好的人鼠嵌合抗体基因与适宜的载体结合，构建表达载体，再用显微注射法将构建的载体导入到动物细胞，表达出嵌合抗体。
（5）利用细菌去扩增抗体会使抗体的结构准确度下降是因为抗体是在原核细胞(细菌)内表达，原核生物没有内质网和高尔基体，不能对真核生物的复杂蛋白进行准确加工。
25. 呼吸道合胞病毒(RSV)是一种单链RNA病毒，是引起婴幼儿、老年人及免疫功能缺陷患者下呼吸道感染、支气管炎及肺炎的主要原因之一，其流行度与流感病毒不相上下。下图是构建呼吸道合胞病毒基因组载体的示意图，相关限制酶的识别序列及切割位点如表所示，请回答：
（1）过程②在PCR扩增仪中需加入__________酶，设计引物时在两种引物的__________端分别添加的限制酶是_________(填名称)，过程③需要用___________种酶得到质粒B。
（2）过程③构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下图中属于DNA连接酶底物的是_________，连接此底物中的末端的DNA连接酶可以来自___________。
（3）过程④的目的是使质粒B在受体细胞中稳定保存、准确复制、方便提取，因此质粒B的组成元件中___________(填“是”或“否”)必须具有启动子和终止子。
（4）不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链 DNA 的方法。这两种引物分别称为限制性引物与非限制性引物，其最佳比例一般为1∶50～1∶100，在PCR反应的最初10～15个循环中，其扩增产物最初主要是双链DNA，但当限制性引物消耗完后，非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA，最初10个循环扩增产生双链DNA，后20个循环均只扩增一条链，则需要限制性引物___________个，非限制性引物___________个。
【答案】（1）①. 耐高温的DNA聚合酶和逆转录酶 ②. 5' ③. Xba I和BamH I ④. 4
（2）①. ④ ②. 大肠杆菌或T4噬菌体 （3）否
（4）①. （210-1）a ②. （21×210-1）a
【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。
（1）过程②是RT-PCR的过程，需要在逆转录的基础上进行PCR.，因此在PCR扩增仪中添加耐高温的DNA聚合酶和逆转录酶；根据图示分析，BamH I会破坏复制原点，而EcR I会破坏抗性基因，均不应选择，为避免目的基因的自身环化和重组质粒的反向连接，应选择两种不同的限制酶，形成黏性末端，故过程③切割质粒A应选择限制酶Xba I和Bcl I；由于Bcl I会破坏目的基因，故在切割目的基因时，不应选择该酶，应选择与其有相同末端的BamH I，故在过程②设计引物时在两种引物的5'端分别添加Xba I和BamH I的识别列。
（2）DNA连接酶的作用是连接DNA片段之间的磷酸二酯键。单链DNA中，5'端存在游离的磷酸基团，3'端存在-OH，两个DNA片段之间的磷酸集团和-OH在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键，故选④，连接此底物中的末端的DNA连接酶可以来自大肠杆菌或T4噬菌体。
（3）过程④是将重组质粒导入大肠杆菌，目的是扩增重组DNA分子，有利于质粒B准确复制、稳定保存，不需要基因的表达，因此不需要启动子和终止子的存在。
（4）若只有1个DNA模板，则10次循环后，产生DNA数量为210，由于DNA是半保留复制，去掉最初的1个模板，需要的限制性引物和非限制性引物数量都是(210-1) 个，有a个模板DNA，故此阶段需要的限制性引物和非限制性引物数量都是a (210-1)个；后20个循环，由于只有非限制性引物，每次复制只能得到由非限制性引物延伸的一条链，又因为缺少限制性引物，下一轮复制时，以这条链做模板无法得到子链，所以后20个循环的每一轮复制得到的单链数量都与模板数量相同，都是ax2l0条，进行了20个循环，需要的非限制性引物是(20xax2l0) 个，加上之前的10个循环用掉的非限制性引物，总共需要非限制性引物a(210-1) + (20xax210) = (21x210-1) 。限制酶
BclI
EcRI
XbaI
Sau3AI
BamHI
识别序列及切割位点