山东师范大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题（原卷版+解析版）

这是一份山东师范大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题（原卷版+解析版），共42页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮
擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 真核细胞线粒体的起源可追溯到十几亿年前，原始需氧细菌被真核细胞吞噬后与宿主细胞共同生存，并进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。下列推测不正确的是（ ）
A. 线粒体和醋酸杆菌DNA都是环状的
B. 被吞噬的细菌可从宿主细胞中获取有机物
C. 原始需氧细菌和真核细胞都具有生物膜系统
D. 线粒体的内膜可能来源于原始需氧细菌的细胞膜
2. 新冠病毒主要攻击人体的肺部细胞，它是一种正链RNA病毒。新冠病毒的正链RNA侵入宿主细胞后，首先作为模板合成病毒的蛋白质，然后在依赖于RNA的RNA聚合酶的作用下，合成负链RNA，进而以负链RNA为模板合成正链RNA，最终组装成子代病毒颗粒。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 新冠病毒的正链RNA具有mRNA的功能
B. 在宿主细胞内，子代新冠病毒是由有关蛋白质与负链RNA组装成的
C. 通过抑制依赖于RNA的RNA聚合酶的活性可阻止新冠病毒在人体内的增殖
D. 新冠病毒在宿主细胞中能够合成自身的蛋白质依赖于密码子的通用性
3. 豆豉是一种古老的传统发酵豆制品，发酵原理与腐乳类似，豆豉制作流程如下图。装坛后放在室外日晒，每天搅拌两次。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 传统方法制作豆豉，以混合菌种的液体发酵为主
B. 前期发酵利用的是自然界的微生物，此时微生物会大量繁殖
C. 调味过程中加盐可抑制杂菌生长，白酒和风味料只是调节口味
D. 发酵的目的主要是让酵母菌产生酶，搅拌能增加发酵液的溶氧量
4. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。下列选项不正确的是（ ）
A. 菌T可能产生分解纤维素的酶，能够高效催化纤维素分解
B. 淋洗液中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是合成一些氨基酸、核苷酸等含氮物质
C. 可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，在使用该方法时需要注意必须将冷空气充分排除再开始加压
D. 将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。发酵过程中，要始终保持密封状态
5. 饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的平板。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再灭菌
B. 图1中①～③三个培养皿菌落数平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C. 图2是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少
D. 图2所示的平板中，a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
6. 安莎霉素主要用于治疗结核分枝杆菌导致的肺部感染。该抗生素是一种产自深海的赖氨酸缺陷型放线菌所产生的。为筛选出能产安莎霉素的菌种，科研工作者用紫外线对采自深海的放线菌进行诱变与选育，实验的部分流程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

注：原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落。
A 经过A处理，试管中大多数放线菌都可产生安莎霉素
B. 在①中进行扩大培养时，接种后需对培养基进行灭菌处理
C. ②和④是完全培养基，③是缺赖氨酸的不完全培养基
D. D菌落不能产生安莎霉素，而E菌落能产生安莎霉素
7. 在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（ ）
A. 相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B. 发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C. 发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D. 发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
8. 花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图2所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图1过程①可在渗透压略高于细胞液渗透压的溶液中进行
B. 图1培育的杂种植株体细胞染色体数目最多可达到32条
C. 图2中属于杂种植株的是4和5，1可能是花椰菜
D. 病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，可筛选抗病性强的杂种植株
9. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，与特定分子结合后，能抑制T细胞活性甚至使T细胞凋亡，从而使机体肿瘤细胞免受T细胞攻击。抗CTLA-4或抗PD-1的单克隆抗体有较好的抗肿瘤效果。科研人员将两种不同的杂交瘤细胞融合得到双杂交瘤细胞（能够悬浮在液体培养基中生长繁殖），可以从培养液中筛选出同时抗CTLA-4和PD-1的双特异性抗体（如图），实验显示疗效更好。下列叙述正确的是（ ）
A. 双杂交瘤细胞需要CTLA-4和PD-1刺激，才能产生双特异性抗体
B. 双特异性抗体与肿瘤细胞的结合具有更强的特异性，从而减少副作用
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理
D. 双特异性抗体可以靶向作用两种受体分子，增强细胞免疫达到更好的抗肿瘤效果
10. 阅读以下两项科研成果，并利用所学知识判断相关评价，其中不科学的是（ ）
①MyD蛋白是细胞分化的调控因子之一，将MyD蛋白基因转入体外培养的成纤维细胞中并使其表达，结果使来自皮肤结缔组织的成纤维细胞表现出骨骼肌细胞的特征。
②某种名为reversine的人工合成小分子化合物能诱导体外培养的人体细胞去分化，即诱使高度分化的细胞发生生长倒退，返回到未分化状态。
A. MyD蛋白可能对成纤维细胞中的基因表达有一定的调控作用
B. 经reversine诱导形成的未分化细胞中遗传信息不会发生改变
C. 以上两项研究成果说明人体内细胞的分化具有可逆性
D. 以上研究可用于病人自体细胞培养并移植，以治疗某些疾病
11. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法，如奶牛活体采卵—体外胚胎生产（OPU-IVP）技术，该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引物，建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系（SRY-PCR）。下列叙述错误的是（ ）
A. 体外受精后，在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR，应选择结果为阴性的胚胎进行移植
D. 为防止受体母牛发生免疫排斥反应，胚胎移植前需要进行免疫检查
12. 研究人员用酶和酶两种限制酶同时处理某DNA分子和质粒，得到的DNA片段如图所示。图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其他碱基的种类未注明。下列叙述错误的是（ ）
A. 该DNA分子和质粒上均含有酶的一个切割位点和酶的一个切割位点
B. 根据图示信息不能确定图中形成的不同黏性末端与这两种限制酶的对应关系
C. 用T4D NA连接酶或E.cli DNA连接酶均可以将片段乙和片段丁连接起来
D. 片段乙、片段丁、片段戊可依次连接形成一个环状DNA分子
13. 通过引物设计运用PCR技术可以实现目的基因的定点突变，如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5′端分别设计增加限制性内切酶a和限制性内切酶b的识别位点。有关叙述正确的是（ ）

A. 两种引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因的定向插入
B. 在PCR反应体系中还需要加入4种游离核糖核苷酸、解旋酶、Taq DNA聚合酶、ATP等
C. 第2轮PCR，引物1与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因
D. 在第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/8
14. 研究人员将编码OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四种不同的酶的四个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（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述不正确的是（ ）
A. 可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
B. 四个基因转录时以 DNA 的不同条单链为模板
C. 应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
15. 人干扰素（IFN）是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时，每个细胞最多只能产生100～1000个干扰素分子，而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产（原理如图），在1～2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。天然的干扰素在体外保存相当困难，如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸变为丝氨酸，在一定条件下可以延长保存时间。下列说法正确的是（ ）
A. 基因工程核心步骤需要的工具酶有DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶，其作用部位都是磷酸二酯键
B. 将重组质粒导入大肠杆菌常用显微注射技术
C. 酵母菌或大肠杆菌都可作受体菌，二者生产的干扰素在结构上没有区别
D. 为延长保存时间，对干扰素进行改造，需通过改造干扰素基因来实现
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。
16. 多种发酵食品中含有生物胺（低分子量含氮有机化合物），人体摄入过量生物胺会引起不良反应。某些微生物可产生多铜氧化酶（MCO）降解生物胺，但降解过程中会产生过氧化氢，可能会导致MCO氧化损伤，进而使其降解生物胺的效率下降。科研人员筛选产生MCO的微生物，并用于食品发酵。下列说法正确的是（ ）
A. 筛选产生MCO微生物的培养基中应加入生物胺作为唯一氮源，该培养基中生长的微生物不一定都具有降解生物胺的能力
B. 发酵食品生产时为了维持MCO的活性，可能需要向发酵罐中加入适量的过氧化氢酶
C. 将MCO加入发酵罐，并进行加热处理，既可以减少过氧化氢对MCO的损伤，又一定能得到生物胺含量较低的发酵食品
D. 将控制过氧化氢酶与MCO合成的基因采用转基因技术转入大肠杆菌中，可能得到能同时产生两种酶的工程菌
17. 毛状根是植物感染发根农杆菌（其T-DNA含有生长素合成基因）后产生的病理结构，在生产某些次生代谢物方面具有独特的优势。下图为利用植物组织或细胞培养技术进行次生代谢物生产的流程，下列正确的有（ ）

A. 诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3~1/2插入培养基
B. 培养体系1制备过程中导入外源基因可采用花粉管通道法
C. 与培养体系1和2不同，培养体系3的获得不需要添加外源植物激素
D. 培养体系1和3的制备都利用了基因重组原理，且可产生相同代谢产物
18. CD47是一种跨膜糖蛋白，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。为验证抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，研究人员按照如下流程进行了实验。下列叙述正确的是（ ）

A. 抗CD47单克隆抗体与巨噬细胞结合，增强其吞噬作用
B. 过程③可利用CD47筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 该实验的对照组应直接将巨噬细胞与肿瘤细胞共同培养
D. 预期实验结果为实验组巨噬细胞的吞噬指数低于对照组
19. 大引物PCR定点突变常用于研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变需要通过PCR获得，其过程如图所示。下列有关分析正确的是（ ）
A. 向PCR体系中加入引物能激活耐高温的DNA聚合酶
B. PCR-I经过一次循环后即可获得大引物模板
C. PCR-I得到的产物均作为PCR-Ⅱ的引物
D. PCR-Ⅱ选用大引物和引物乙以获得定点诱变的基因片段
20. FSHD是一种罕见的神经肌肉疾病，该病是由于 DUX4基因突变产生对骨骼肌有毒的DUX4蛋白。研究发现利用反义疗法可治疗该病，即将DUX4的反义基因导入患病组织，从而达到抑制DUX4基因表达的目的。构建 DUX4反义基因表达载体的过程如下图所示，已知DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，但转录的模板链不同。下列说法正确的是（ ）
A. 利用图中质粒和 DUX4 基因构建反义基因表达载体时，应选择的限制酶为 EcRI和 XbaI
B. 可采用显微注射法将 DUX4反义基因表达载体导入患病组织
C. DUX4反义基因转录的 mRNA可与DUX4基因转录的 mRNA发生碱基互补配对抑制翻译过程
D. 利用DUX4基因序列制备的引物进行 PCR 可检测 DUX4反义基因是否导入受体细胞
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 芽孢杆菌和假单胞菌既能产生抑菌物质来抑制植物病原菌的生长，又能产生激素类物质促进植物生长。为研究复合使用两种菌对植物生长的影响，科研人员进行了以下实验。
（1）为研究混合培养后对两种菌生长的影响，首先利用绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别标记芽孢杆菌和假单胞菌，然后将两种菌接种于同一个平板上，如图1所示。接种芽孢杆菌和假单胞菌的工具分别是________和_________，接种后为防止皿盖上的水珠滴落和杂菌污染，要将平板________培养。实验中还需检测培养基是否被污染，方法是_________。若假单胞菌抑制芽孢杆菌的生长，则将平板放在能观察到荧光的显微镜下，出现的现象是_________
（2）欲研究假单胞菌产生的不同物质对植物病菌DZ-12的抑制作用，可采用滤纸片法，首先取适量________的菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片在________中浸泡后覆盖于固体培养基上，测量________的大小以判断抑制作用的强弱。实验结果表明假单胞菌产生的r f A 是抑制 DZ-12生长的关键物质。
（3）通过图2所示实验发现，假单胞菌抑制芽孢杆菌生长的物质除rf A 以外，还有其他物质，判断依据是________。
平板M和N上分别涂布DZ-12、芽孢杆菌
菌落1：野生型假单胞菌
菌落2：rf A合成缺陷突变体
菌落3：rf A合成过量突变体
22. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。
（1）为获得原生质体，过程①需要利用_______处理两种植物细胞。两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是_______。
（2）写出促进原生质体融合的方法_______（写出两个）。
（3）过程③和④利用的植物细胞工程技术是_______。该技术依据的生物学原理是_______。
（4）细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光颜色可能是_______，细胞融合过程是否受温度的影响?_______（填“是”或“否”）。
（5）已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄一马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到_______条染色体。
23. 猪细小病毒（PPV）会导致猪患细小病毒传染病。NS1蛋白参与PPV的复制等生命活动，猪感染PPV后会产生抗NS1蛋白抗体，研究人员开发了一种通过检测该抗体以快速检测PPV的试纸。
（1）研究发现，金黄色葡萄球菌A蛋白（SPA）和NS1蛋白均能与抗NS1蛋白抗体特异性结合。为探究它们与抗体的结合位点是否相同，研究人员首先制备了抗NS1蛋白的单克隆抗体，基本思路是：将从注射过_______的小鼠中提取的B淋巴细胞与_______细胞融合，再经过两次筛选最终获得具有_______特点的杂交瘤细胞。然后将得到的抗NS1蛋白抗体分为Fab和Fc两部分，电泳后分别用SPA和NS1蛋白作探针进行杂交，结果如图1所示，由此得出的实验结论为_____。
（2）利用NS1蛋白和SPA制备的PPV检测试纸，原理如图2所示。其中PPV多抗IgG可特异性结合包含NS1蛋白在内的多种PPV抗原，当胶体金在检测线、质控线处聚集时，会出现可见条带。
若检测结果为检测线和质控线处均出现可见条带，则说明样品中含有_______。
（3）研究发现，只有当PPV在细胞内大量繁殖后，才会在猪血清中检测到抗NS1蛋白抗体。据此推测，若将灭活的PPV疫苗接种到健康猪体内后，取其血清利用上述试纸进行检测的结果应为_______，原因是_______。
24. 玉米籽粒中的类胡萝卜素含量是衡量其营养价值的重要指标。野生型玉米籽粒呈黄色。科研人员将野生型玉米经甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理获得3株单基因隐性突变体，其籽粒均为白色，分别记为M1、M2、M3。回答下列问题：
（1）推测P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，野生型与M1的P基因非模板链部分序列如图1所示。与野生型相比，M1的P基因控制合成的多肽链长度_______（填“不变”“变长”或“变短”）（起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG、UGA）。
（2）从野生型和M2、M3的籽粒细胞提取总RNA逆转录为cDNA，扩增P基因的cDNA并测序，发现M2的cDNA缺失36个碱基，M3由于某种原因导致其cDNA含P基因的部分内含子序列。电泳验证野生型、M2、M3的扩增产物，结果如图2所示。泳道1、泳道2、泳道3对应的样品分别是_______。
（3）为验证P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，利用无缝克隆in-fusin技术构建含P基因的重组载体，相关流程如图3所示。in-fusin酶具有3'→5'外切酶活性，从DNA的3'端切除15个核苷酸，进而出现单链区域，最终实现目的基因与线性化质粒连接。
①PCR1中引物A和B应包含_______对应的部分序列。
②选用引物_______进行PCR2，获得线性化质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各含15bp相同序列，且左右两侧之间的序列是不同的，这样做的目的是_______。（答出两点）
25. 二化螟的幼虫主要危害水稻的叶和茎，严重影响产量。转Bt基因水稻能一定程度抵抗二化螟的侵害，cryIC基因能促进Bt基因的表达。科研人员采用GAL4/UAS基因调控系统构建了转基因抗虫水稻，实验部分流程如图1所示。GAL4/UAS系统调控基因表达的机理如图2所示：UAS序列抑制靶基因表达使靶基因沉默，GAL4是一种转录活性因子，可特异性地识别并结合于UAS序列激活UAS下游基因的转录。

（1）图1中①②过程所用基因常用PCR扩增的方法获得。PCR的原理是_______；此过程需要用引物，引物与模板链的_______端结合。①②过程前需要构建基因表达载体，此过程需用相同的限制酶切割目的基因与载体，原因是_______。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外，还需植物组织培养才能培养成转基因个体。
（2）现已获得crylC基因、Bt基因和绿色荧光蛋白基因GFP。拟采用农杆菌转化法导入目的基因，图3为Ti质粒的T-DNA片段示意图。若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，通过特异性启动子GAL4调控UAS靶基因的表达，使Bt基因只在杂交子代的叶片和茎鞘中高效表达，则构建UAS-靶基因表达载体时，应将Bt、crylC、GFP三个基因插入到图3所示T-DNA中的位置分别_______。（用序号①②③作答）
（3）将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得F1，F1全表现为抗虫，F1自交得F2，F1植株表现抗虫性状的原因是_______。若F2中表型及其比例为_______，则GAL4基因和Bt基因插入一对同源染色体上；（假设插入的基因均有效，个体的存活率相等）
（4）采用GAL4UAS系统培育转基因水稻，构建GAL4基因表达载体时采用叶片和茎鞘中特异性表达基因的启动子，可使靶基因只在植株叶片和茎鞘中表达。该技术在提高食品安全方面可能存在一定的意义，具体表现为_______。
机密★启用前
2025年4月山东师大附中高二阶段性检测试题生物
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮
擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 真核细胞线粒体的起源可追溯到十几亿年前，原始需氧细菌被真核细胞吞噬后与宿主细胞共同生存，并进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。下列推测不正确的是（ ）
A. 线粒体和醋酸杆菌的DNA都是环状的
B. 被吞噬的细菌可从宿主细胞中获取有机物
C. 原始需氧细菌和真核细胞都具有生物膜系统
D. 线粒体的内膜可能来源于原始需氧细菌的细胞膜
【答案】C
【解析】
【分析】关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。
【详解】A、线粒体具有环状DNA，这是其作为半自主性细胞器的特点之一。 醋酸杆菌是细菌，细菌的拟核DNA通常是环状的。所以线粒体和醋酸杆菌的DNA都是环状的，A正确；
B、被吞噬的细菌进入宿主细胞后，生活在宿主细胞内环境中，可从宿主细胞中获取有机物等营养物质，B正确；
C、生物膜系统是由细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构共同构成的。 原始需氧细菌属于原核生物，原核生物只有细胞膜，没有核膜和众多细胞器膜，不具有生物膜系统，C错误；
D、根据线粒体起源的共生学说，原始需氧细菌被真核细胞吞噬后，进化为线粒体，其细胞膜有可能演变为线粒体的内膜，D正确。
故选C。
2. 新冠病毒主要攻击人体的肺部细胞，它是一种正链RNA病毒。新冠病毒的正链RNA侵入宿主细胞后，首先作为模板合成病毒的蛋白质，然后在依赖于RNA的RNA聚合酶的作用下，合成负链RNA，进而以负链RNA为模板合成正链RNA，最终组装成子代病毒颗粒。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 新冠病毒的正链RNA具有mRNA的功能
B. 在宿主细胞内，子代新冠病毒是由有关蛋白质与负链RNA组装成的
C. 通过抑制依赖于RNA的RNA聚合酶的活性可阻止新冠病毒在人体内的增殖
D. 新冠病毒在宿主细胞中能够合成自身的蛋白质依赖于密码子的通用性
【答案】B
【解析】
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、新冠病毒的正链RNA具有mRNA的功能，能作为合成蛋白质的模板，A正确;
B、在宿主细胞内，子代新冠病毒是由有关蛋白质与正链RNA组装成的，B错误；
C、分析题干信息可知，通过抑制依赖于RNA的RNA聚合酶的活性可阻止新冠病毒在人体内的增殖，C正确；
D、密码子的通用性使得病毒RNA在宿主细胞中能合成自身的蛋白质，D正确。
故选B。
3. 豆豉是一种古老的传统发酵豆制品，发酵原理与腐乳类似，豆豉制作流程如下图。装坛后放在室外日晒，每天搅拌两次。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 传统方法制作豆豉，以混合菌种的液体发酵为主
B. 前期发酵利用的是自然界的微生物，此时微生物会大量繁殖
C. 调味过程中加盐可抑制杂菌生长，白酒和风味料只是调节口味
D. 发酵的目的主要是让酵母菌产生酶，搅拌能增加发酵液的溶氧量
【答案】B
【解析】
【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主，A错误；
B、发酵是指人们利用微生 物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程；前期发酵利用的是自然界的微生物，此时微生物会大量繁殖，B正确；
C、调味过程中添加盐可抑制杂菌生长，白酒和风味料既可以调节口味也可以抑制杂菌生长，C错误；
D、前期发酵的目的是让霉菌产生相应的酶如蛋白酶可以将蛋白质分解为氨基酸，使豆豉营养更丰富，D错误。
故选B。
4. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。下列选项不正确的是（ ）
A. 菌T可能产生分解纤维素的酶，能够高效催化纤维素分解
B. 淋洗液中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是合成一些氨基酸、核苷酸等含氮物质
C. 可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，在使用该方法时需要注意必须将冷空气充分排除再开始加压
D. 将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。发酵过程中，要始终保持密封状态
【答案】D
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，A正确；
B、培养基的主要成分：水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂），B正确；
C、高压蒸汽灭菌法的注意要把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭，如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导致灭菌的失败，C正确；
D、果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，D错误。
故选D。
5. 饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的平板。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再灭菌
B. 图1中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数
C. 图2是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少
D. 图2所示的平板中，a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数
【答案】B
【解析】
【分析】纯化微生物时常用的接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列梯度稀释，然后将菌液涂布到制备好的培养基上进行培养，在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH，再分装、灭菌，A正确；
B、图1中①～③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数再乘以10（各接种0.1mL），即为样品中细菌数，B错误；
C、图2是稀释涂布平板法的结果，统计的菌落数比活菌的实际数目要少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，C正确；
D、为了保证结果准确，在每个稀释浓度内，至少要涂布3个平板，而且选择菌落数在30～300的平板进行记数。图2所示的平板中，a中菌落数太多，c中菌落数太少，a和c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数，D正确。
故选B。
6. 安莎霉素主要用于治疗结核分枝杆菌导致的肺部感染。该抗生素是一种产自深海的赖氨酸缺陷型放线菌所产生的。为筛选出能产安莎霉素的菌种，科研工作者用紫外线对采自深海的放线菌进行诱变与选育，实验的部分流程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

注：原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落。
A. 经过A处理，试管中大多数放线菌都可产生安莎霉素
B. 在①中进行扩大培养时，接种后需对培养基进行灭菌处理
C. ②和④是完全培养基，③是缺赖氨酸的不完全培养基
D. D菌落不能产生安莎霉素，而E菌落能产生安莎霉素
【答案】C
【解析】
【分析】影印培养法是指确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。主要操作方法是：用灭菌的丝绒覆盖在一块与培养皿同样大小（或略小）的木制圆柱体上，轻轻地在母种培养皿的菌苔上印一下，把细菌菌落全部转移到丝绒面上，然后将这一丝绒面再印在另外的选择性培养基平板上，获得与原始平板完全相同的接种平板。待培养后，比对各培养皿在相同位置出现相同的菌落，从而筛选出适当的菌株。
【详解】A、基因突变是不定向的，且突变频率很低，紫外线处理后只有极少数放线菌可能成为赖氨酸缺陷型放线菌，能产生安莎霉素，A错误；
B、在①中进行菌种的扩大培养时，接种前需对培养基进行灭菌处理，接种后不能灭菌，否则会杀死目标微生物，B错误；
C、②和④中所有微生物都能长出菌落，所以②④是完全培养基，③中没有D菌落，说明③具有选择作用，赖氨酸缺陷型放线菌不能在其中生长，所以③是缺少赖氨酸的不完全培养基，C正确；
D、D菌落在③中不能生存，在④中可以生存，说明D菌落只能生活在完全培养基中，不能生活在缺赖氨酸的完全培养基中，即D菌落是赖氨酸缺陷型放线菌菌落，可以产生安莎霉素，而E菌落在③④中均能生存，即这种微生物有无赖氨酸均可生存，所以E菌落不是赖氨酸缺陷型放线菌菌落，不能产生安莎霉素，D错误。
故选C。
7. 在发酵过程中，多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体，菌球体大小仅由菌体数量决定。黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧。菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制。下列说法错误的是（ ）
A. 相同菌体密度下，菌球体越大柠檬酸产生速率越慢
B. 发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量
C. 发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长
D. 发酵结束后，将过滤所得固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程：（1）定义：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；主要为微生物细胞本身或者其代谢产物。（2）分离、提纯产物：产品若是微生物细胞，在发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥；产品若是微生物代谢物，则根据产物的性质采取 适当的提取、分离和纯化措施。
【详解】A、黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧，相同菌体密度下，菌球体越大越不利于菌体与氧气接触，柠檬酸产生速率越慢，A正确；
B、菌体内铵离子浓度升高时，可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制，发酵中期添加一定量的硫酸铵，提高铵离子浓度，菌体内可提高柠檬酸产量，B正确；
C、发酵过程中pH下降导致细菌生命活动所必须的酶失活，可抑制大部分细菌的生长，C正确；
D、发酵结束后，将过滤所得的固体物质进行分离、纯化、浓缩、干燥等一系列操作后才能获得柠檬酸产品，D错误。
故选D。
8. 花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图2所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图1过程①可在渗透压略高于细胞液渗透压的溶液中进行
B. 图1培育的杂种植株体细胞染色体数目最多可达到32条
C. 图2中属于杂种植株的是4和5，1可能是花椰菜
D. 病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，可筛选抗病性强的杂种植株
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍；
2、根据图谱分析，4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明是杂种细胞，而1、2、3号个体只有紫罗兰中的蛋白质，说明不是杂种细胞。
【详解】A、图1过程中①是在等渗或高渗溶液中进行，可以形成微弱的质壁分离状态，有利于获得原生质体，A正确；
B、图1培育的杂种植株体细胞染色体数目为32条，在有丝分裂后期时由于着丝粒的分裂，染色体数目可达64条，B错误；
C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质是杂种细胞，而1号个体只有1种蛋白质可能是花椰菜，C正确；
D、将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，百分比越大，说明抗病性能越弱，故可以筛选出抗病性强的杂种植株，D正确。
故选B。
9. CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，与特定分子结合后，能抑制T细胞活性甚至使T细胞凋亡，从而使机体肿瘤细胞免受T细胞攻击。抗CTLA-4或抗PD-1的单克隆抗体有较好的抗肿瘤效果。科研人员将两种不同的杂交瘤细胞融合得到双杂交瘤细胞（能够悬浮在液体培养基中生长繁殖），可以从培养液中筛选出同时抗CTLA-4和PD-1的双特异性抗体（如图），实验显示疗效更好。下列叙述正确的是（ ）
A. 双杂交瘤细胞需要CTLA-4和PD-1刺激，才能产生双特异性抗体
B. 双特异性抗体与肿瘤细胞的结合具有更强的特异性，从而减少副作用
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理
D. 双特异性抗体可以靶向作用两种受体分子，增强细胞免疫达到更好的抗肿瘤效果
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程：①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；④进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其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。
【详解】A、杂交瘤细胞是由已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，无需接触抗原就能产生双特异性抗体，A错误；
B、由题意可知：CTLA-4和PD-1均是T细胞表面的受体分子，双克隆抗体应该与T细胞结合，而不是肿瘤细胞，B错误；
C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞，细胞之间并未接触，若要传代培养，细胞培养液直接离心，去除上清液培养基，加入新鲜培养基即可，不用胰蛋白酶处理，C错误；
D、根据抗原-抗体特异性结合的原理可知，双特异性抗体可靶向作用于T细胞表面的CTLA-4和PD-1，避免这两类受体分子与特定分子结合后抑制T细胞活性甚至使T细胞凋亡，增强细胞免疫达到更好的抗肿瘤效果，D正确。
故选D。
10. 阅读以下两项科研成果，并利用所学知识判断相关评价，其中不科学的是（ ）
①MyD蛋白是细胞分化的调控因子之一，将MyD蛋白基因转入体外培养的成纤维细胞中并使其表达，结果使来自皮肤结缔组织的成纤维细胞表现出骨骼肌细胞的特征。
②某种名为reversine的人工合成小分子化合物能诱导体外培养的人体细胞去分化，即诱使高度分化的细胞发生生长倒退，返回到未分化状态。
A. MyD蛋白可能对成纤维细胞中的基因表达有一定的调控作用
B. 经reversine诱导形成的未分化细胞中遗传信息不会发生改变
C. 以上两项研究成果说明人体内细胞的分化具有可逆性
D. 以上研究可用于病人自体细胞培养并移植，以治疗某些疾病
【答案】C
【解析】
【分析】关于“细胞分化”，考生可以从以下几方面把握：（1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达。（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，MyD蛋白可诱导细胞发生分化，可能是通过调控细胞中的基因表达来实现，A正确；
B、经reversine诱导形成未分化细胞的过程中，基因表达情况发生变化，但遗传信息不会发生改变，B正确；
C、reversine诱导入体细胞去分化是在体外培养的条件下，因此不能说明人体内细胞的分化具有可逆性，C错误；
D、以上研究可实现细胞去分化、诱导重新分化，因此可用于病人自体细胞培养并移植，以治疗某些疾病，D正确。
故选C。
11. 胚胎工程技术应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法，如奶牛活体采卵—体外胚胎生产（OPU-IVP）技术，该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引物，建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系（SRY-PCR）。下列叙述错误的是（ ）
A. 体外受精后，在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR，应选择结果为阴性的胚胎进行移植
D. 为防止受体母牛发生免疫排斥反应，胚胎移植前需要进行免疫检查
【答案】D
【解析】
【分析】体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。（1）卵母细胞的采集和培养：①主要方法是用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。②第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。（2）精子的采集和获能：①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理：包括培养法和化学诱导法。（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、在受精过程中，当在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，因为第一极体和第二极体的形成是受精过程中的重要标志，A正确；
B、激素作用的特点之一是作用于靶器官和靶细胞，活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素（如促性腺激素）只能作用于特定的靶细胞（如卵巢细胞），从而促进卵泡的发育和排卵，B正确；
C、已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引物建立的SRY - PCR体系可用于奶牛胚胎性别鉴定。雌性胚胎不含Y染色体，SRY - PCR结果为阴性；雄性胚胎含Y染色体，SRY - PCR结果为阳性，繁殖优良奶牛（雌性），所以应选择SRY - PCR结果为阴性的胚胎进行移植，C正确；
D、胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，所以胚胎移植前不需要进行免疫检查，D错误。
故选D。
12. 研究人员用酶和酶两种限制酶同时处理某DNA分子和质粒，得到的DNA片段如图所示。图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其他碱基的种类未注明。下列叙述错误的是（ ）
A. 该DNA分子和质粒上均含有酶的一个切割位点和酶的一个切割位点
B. 根据图示信息不能确定图中形成的不同黏性末端与这两种限制酶的对应关系
C. 用T4D NA连接酶或E.cli DNA连接酶均可以将片段乙和片段丁连接起来
D. 片段乙、片段丁、片段戊可依次连接形成一个环状DNA分子
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析图形：图中所示的是酶M和酶N两种限制酶切割含有目的基因的DNA片段和质粒的结果。
2、限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的；
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性；
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
【详解】A、该DNA分子经酶M和酶N两种限制酶切割后，产生了三个DNA片段且两个切口形成的黏性末端不同，说明该DNA分子含有酶M的一个切割位点和酶N的一个切割位点；质粒为环状DNA，其经酶M和酶N两种限制酶切割后，产生了两个DNA片段，观察两个切口形成的黏性末端，可推出质粒含有酶M的一个切割位点和酶N的一个切割位点，A正确；
B、根据图中黏性末端可知，酶M和酶N识别的序列可能是或，但无法确定其对应关系，B正确；
C、图中经酶切后形成的片段均是黏性末端，T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，也可以“缝合”双链DNA片段的平末端，而E.cliDNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，片段乙和片段丁黏性末端互补，C正确；
D、根据图中黏性末端可知，片段乙、片段丁、片段戊三个片段不能连接成环状DNA分子，D错误。
故选D。
13. 通过引物设计运用PCR技术可以实现目的基因的定点突变，如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5′端分别设计增加限制性内切酶a和限制性内切酶b的识别位点。有关叙述正确的是（ ）

A. 两种引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因的定向插入
B. 在PCR反应体系中还需要加入4种游离核糖核苷酸、解旋酶、Taq DNA聚合酶、ATP等
C. 第2轮PCR，引物1与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因
D. 在第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/8
【答案】A
【解析】
【分析】PCR 原理是 DNA 双链复制，步骤包括高温变性、复性、延伸，该过程需要耐高温的 DNA 聚合酶催化，需要四种游离的脱氧核苷酸做原料。根据图中可得，由于引物的一个碱基在不影响与模板链整体配对的前提下不与目的基因配对，再利用 PCR 技术实现了目的基因的定点诱变，其技术原理是碱基互补配对原则。
【详解】A 、引物中设计两种限制酶识别位点，可以配合载体的限制酶识别位点，帮助目的基因定向定点插入运载体，避免发生自身环化， A 正确；
B 、在 PCR 反应体系中还需要加入4种游离脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶等，但不需要加入核糖核苷酸、解旋酶和ATP， B 错误；
C 、在第3轮 PCR 中，物质②是引物2以引物1拓展得到的 DNA 链为模板进行复制得到的，故引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因，而不是第二轮，C错误；
D 、在第3轮 PCR 结束后，含突变碱基对且两条链等长的 DNA 有2个，总 DNA 分子共8个，所以比例为1/4，D 错误。
故选A。
14. 研究人员将编码OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四种不同的酶的四个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（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述不正确的是（ ）
A. 可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
B. 四个基因转录时以 DNA 的不同条单链为模板
C. 应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
【答案】D
【解析】
【分析】1、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。
2、目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
3、将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确；
B、由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时不都以DNA的同一条单链为模板，B正确；
C、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水稻细胞，C正确；
D、由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。
故选D。
15. 人干扰素（IFN）是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时，每个细胞最多只能产生100～1000个干扰素分子，而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产（原理如图），在1～2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。天然的干扰素在体外保存相当困难，如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸变为丝氨酸，在一定条件下可以延长保存时间。下列说法正确的是（ ）
A. 基因工程核心步骤需要的工具酶有DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶，其作用部位都是磷酸二酯键
B. 将重组质粒导入大肠杆菌常用显微注射技术
C. 酵母菌或大肠杆菌都可作受体菌，二者生产的干扰素在结构上没有区别
D. 为延长保存时间，对干扰素进行改造，需通过改造干扰素基因来实现
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，此步骤需用到限制酶和DNA连接酶。大肠杆菌是原核生物没有内质网和高尔基体等众多细胞器，将重组质粒导入大肠杆菌常用钙离子处理法。
【详解】A、基因工程核心步骤是基因表达载体的构建，需要的工具酶是限制酶、DNA连接酶，不需要DNA聚合酶，A错误；
B、将重组质粒导入大肠杆菌时，要用Ca2+处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B错误；
C、酵母菌是真核生物，大肠杆菌是原核生物，干扰素是糖蛋白，蛋白质的糖链是在内质网和高尔基体上加工完成的，所以二者生产的干扰素在结构上会存在一定的区别，C错误；
D、为延长保存时间，对干扰素进行改造，可以利用基因工程生产干扰素，所以需通过改造干扰素基因来实现，D正确。
故选D。
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。
16. 多种发酵食品中含有生物胺（低分子量含氮有机化合物），人体摄入过量生物胺会引起不良反应。某些微生物可产生多铜氧化酶（MCO）降解生物胺，但降解过程中会产生过氧化氢，可能会导致MCO氧化损伤，进而使其降解生物胺的效率下降。科研人员筛选产生MCO的微生物，并用于食品发酵。下列说法正确的是（ ）
A. 筛选产生MCO微生物的培养基中应加入生物胺作为唯一氮源，该培养基中生长的微生物不一定都具有降解生物胺的能力
B. 发酵食品生产时为了维持MCO的活性，可能需要向发酵罐中加入适量的过氧化氢酶
C. 将MCO加入发酵罐，并进行加热处理，既可以减少过氧化氢对MCO的损伤，又一定能得到生物胺含量较低的发酵食品
D. 将控制过氧化氢酶与MCO合成的基因采用转基因技术转入大肠杆菌中，可能得到能同时产生两种酶的工程菌
【答案】ABD
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤：（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：分子水平上的检测；个体水平上的鉴定。
【详解】A、该培养基中生长的微生物不一定都具有降解生物胺的能力，如生物胺分解后可能被某些微生物利用，该类微生物不能分解生物胺，A正确；
B、加入过氧化氢酶可降低过氧化氢含量，降低MCO氧化损伤，B正确；
C、加热处理可能使MCO空间结构改变从而失去作用，C错误；
D、通过构建同时含有过氧化氢酶基因和重组MCO基因的表达载体导入受体细胞后，有可能得到能同时产生两种酶的工程菌，D正确。
故选ABD。
17. 毛状根是植物感染发根农杆菌（其T-DNA含有生长素合成基因）后产生的病理结构，在生产某些次生代谢物方面具有独特的优势。下图为利用植物组织或细胞培养技术进行次生代谢物生产的流程，下列正确的有（ ）

A. 诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3~1/2插入培养基
B. 培养体系1制备过程中导入外源基因可采用花粉管通道法
C. 与培养体系1和2不同，培养体系3的获得不需要添加外源植物激素
D. 培养体系1和3的制备都利用了基因重组原理，且可产生相同代谢产物
【答案】AC
【解析】
【分析】植物组织培养过程中，整个过程应严格无菌无毒，外植体需将其先用体积分数为70%的酒精消毒30s后，用无菌水清洗2-3次，再用次氯酸钠处理30min后，立即用无菌水清洗2-3次。这样既考虑了药剂的消毒效果，又考虑了植物的耐受能力。
【详解】A、在诱导愈伤组织时，为了防止杂菌污染，操作应在酒精灯火焰旁进行，并且将外植体的1/3 - 1/2插入培养基，这样有利于外植体与培养基充分接触，获取营养物质等，A正确；
B、培养体系1制备过程是将外源基因导入植物细胞系。PEG介导法一般用于原生质体的融合，花粉管通道法是将目的基因导入植物受精卵或早期胚胎细胞等，对于植物细胞系导入外源基因常用农杆菌转化法等，而不是PEG介导法或花粉管通道法，B错误；
C、培养体系3是由毛状根培养获得的，毛状根是植物感染发根农杆菌（其 T - DNA 含有生长素合成基因）后产生的，自身能够合成生长素等植物激素，所以与培养体系1和2（需要添加外源植物激素来诱导脱分化和再分化等过程）不同，培养体系3的获得不需要添加外源植物激素，C正确；
D、培养体系1是通过转基因技术获得转基因细胞系，利用了基因重组原理；培养体系 3 是利用发根农杆菌感染植物产生毛状根，发根农杆菌的T - DNA整合到植物基因组中，也利用了基因重组原理。但是由于转基因细胞系和毛状根的基因组成等不完全相同，所以不一定能产生相同代谢产物，D错误。
故选AC。
18. CD47是一种跨膜糖蛋白，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。为验证抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，研究人员按照如下流程进行了实验。下列叙述正确的是（ ）

A. 抗CD47单克隆抗体与巨噬细胞结合，增强其吞噬作用
B. 过程③可利用CD47筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 该实验的对照组应直接将巨噬细胞与肿瘤细胞共同培养
D. 预期实验结果为实验组巨噬细胞的吞噬指数低于对照组
【答案】BC
【解析】
【分析】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。
【详解】A、抗CD47抗体，应与CD47结合，不是与巨噬细胞结合，A错误；
B、CD47作为抗原，根据抗原抗体的特异性结合，可利用CD47筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、该实验的对照组应是不加入抗 CD47 单克隆抗体，直接将巨噬细胞与肿瘤细胞共同培养，C正确；
D、由于抗 CD47 单克隆抗体与巨噬细胞结合能增强其吞噬作用，所以预期实验结果为实验组巨噬细胞的吞噬指数高于对照组，D错误。
故选BC。
19. 大引物PCR定点突变常用于研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变需要通过PCR获得，其过程如图所示。下列有关分析正确的是（ ）
A. 向PCR体系中加入引物能激活耐高温的DNA聚合酶
B. PCR-I经过一次循环后即可获得大引物模板
C. PCR-I得到的产物均作为PCR-Ⅱ的引物
D. PCR-Ⅱ选用大引物和引物乙以获得定点诱变的基因片段
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术：1、概念：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，2、原理：体外DNA复制。3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。5、过程：变性、复性、延伸。
【详解】A、PCR反应缓冲液中一般要添加 Mg2+，Mg2+能激活DNA聚合酶，A错误；
B、大引物模板需要以含有诱变引物和引物甲的模板链复制获得，故PCR-I至少经过两次循环，才能获得大引物模板，B错误；
C、PCR-I会得到多个产物如含原模板链的不能全部作为PCR-Ⅱ的引物，只有含有诱变引物和引物甲的模板链复制获得的产物才能作为PCR-Ⅱ的引物，C错误；
D、大引物中有定点诱变碱基，且大引物延伸方向由5'-3'，扩增一次可得到定点诱变的基因片段。PCR技术每扩增一次，要一对引物，引物乙与大引物结合的模板不同。因此，PCR-Ⅱ选用大引物和引物乙以获得定点诱变的基因片段，D正确。
故选D。
20. FSHD是一种罕见的神经肌肉疾病，该病是由于 DUX4基因突变产生对骨骼肌有毒的DUX4蛋白。研究发现利用反义疗法可治疗该病，即将DUX4的反义基因导入患病组织，从而达到抑制DUX4基因表达的目的。构建 DUX4反义基因表达载体的过程如下图所示，已知DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，但转录的模板链不同。下列说法正确的是（ ）
A. 利用图中质粒和 DUX4 基因构建反义基因表达载体时，应选择的限制酶为 EcRI和 XbaI
B. 可采用显微注射法将 DUX4反义基因表达载体导入患病组织
C. DUX4反义基因转录的 mRNA可与DUX4基因转录的 mRNA发生碱基互补配对抑制翻译过程
D. 利用DUX4基因序列制备的引物进行 PCR 可检测 DUX4反义基因是否导入受体细胞
【答案】BC
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。
（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，但转录的模板链不同，因此DUX4的反义基因的模板链为DUX4基因的编码链，子链延延伸的方向是5'→3'，因此DUX4基因右侧连接启动子，左侧连接终止子构建DUX4反义基因表达载体，选用的限制酶为Hind Ⅲ和BamH Ⅰ，A错误；
B、当受体细胞为动物时可选用显微注射法，该病的治疗为将DUX4的反义基因导入患病组织，从而达到抑制DUX4基因表达的目的，因此可采用显微注射法将 DUX4反义基因表达载体导入患病组织，B正确；
C、DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，但转录的模板链不同。因此，DUX4反义基因转录的 mRNA可与DUX4基因转录的 mRNA发生碱基互补配对，从而抑制其翻译过程导致DUX4蛋白无法合成，C正确；
D、由于DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，因此，利用DUX4基因序列制备的引物进行 PCR 不可检测 DUX4反义基因是否导入受体细胞，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 芽孢杆菌和假单胞菌既能产生抑菌物质来抑制植物病原菌的生长，又能产生激素类物质促进植物生长。为研究复合使用两种菌对植物生长的影响，科研人员进行了以下实验。
（1）为研究混合培养后对两种菌生长的影响，首先利用绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别标记芽孢杆菌和假单胞菌，然后将两种菌接种于同一个平板上，如图1所示。接种芽孢杆菌和假单胞菌的工具分别是________和_________，接种后为防止皿盖上的水珠滴落和杂菌污染，要将平板________培养。实验中还需检测培养基是否被污染，方法是_________。若假单胞菌抑制芽孢杆菌的生长，则将平板放在能观察到荧光的显微镜下，出现的现象是_________
（2）欲研究假单胞菌产生的不同物质对植物病菌DZ-12的抑制作用，可采用滤纸片法，首先取适量________的菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片在________中浸泡后覆盖于固体培养基上，测量________的大小以判断抑制作用的强弱。实验结果表明假单胞菌产生的r f A 是抑制 DZ-12生长的关键物质。
（3）通过图2所示实验发现，假单胞菌抑制芽孢杆菌生长的物质除rf A 以外，还有其他物质，判断依据是________。
平板M和N上分别涂布DZ-12、芽孢杆菌
菌落1：野生型假单胞菌
菌落2：rf A合成缺陷突变体
菌落3：rf A合成过量突变体
【答案】（1） ①. 涂布器 ②. 接种环 ③. 倒置 ④. 将未接种的培养基在适宜温度下放置相应的时间，观察培养基上是否有菌落产生 ⑤. 红色荧光和绿色荧光中间有空白
（2） ①. 植物病菌DZ-12 ②. 假单胞菌产生的不同物质的无菌液 ③. 透明圈
（3）左图的2号菌落周围没有透明圈，右图的2号菌落周围出现透明圈
【解析】
【分析】1.平板冷却凝固后，应将平板倒过来放置，目的是防止皿盖上的冷凝水珠落入培养基，造成污染；有利于培养基表面水分的挥发。
2.平板划线法：通过接种环在固体培养基表面连续划线操作，将聚集的菌种逐渐稀释分散到培养基表面，经数次划线后培养，分离获得单菌落。
3.稀释涂布平板法：将样品进行充分稀释后，取一定量菌液用涂布器涂布在制备好的选择培养基上，然后从涂布有合适浓度菌液的平板上挑取单菌落。
小问1详解】
由图1可知，接种芽孢杆菌用的是稀释涂布平板法，接种假单胞菌用的是平板划线法，因此接种芽孢杆菌和假单胞菌的工具分别是涂布器和接种环。接种后为防止皿盖上的水珠滴落和杂菌污染，要将平板倒置培养。实验中还需检测培养基是否被污染，检测方法是将未接种的培养基在适宜温度下放置相应的时间，观察培养基上是否有菌落产生。若假单胞菌抑制芽孢杆菌的生长，则将平板放在能观察到荧光的显微镜下，出现的现象是红色荧光和绿色荧光中间有空白。
【小问2详解】
欲研究假单胞菌产生的不同物质对植物病菌DZ-12的抑制作用，可采用滤纸片法，首先取适量植物病菌DZ-12的菌液涂布于固体培养基上，然后将无菌滤纸片在假单胞菌产生的不同物质的无菌液中浸泡后覆盖于固体培养基上，测量透明圈的大小以判断抑制作用的强弱。
【小问3详解】
由左图的2号菌落周围没有透明圈可知， rfA合成缺陷型突变体不能产生rfA，不能抑制DZ-12生长。但右图的2号菌落周围有透明圈，则说明假单胞菌还产生了其他物质抑制芽孢杆菌的生长。
22. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。
（1）为获得原生质体，过程①需要利用_______处理两种植物细胞。两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是_______。
（2）写出促进原生质体融合的方法_______（写出两个）。
（3）过程③和④利用植物细胞工程技术是_______。该技术依据的生物学原理是_______。
（4）细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光颜色可能是_______，细胞融合过程是否受温度的影响?_______（填“是”或“否”）。
（5）已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄一马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到_______条染色体。
【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 杂种细胞再生出新的细胞壁
（2）离心法、电融合法、聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法
（3） ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞具有全能性
（4） ①. 红色荧光和绿色荧光、红色荧光、绿色荧光 ②. 是
（5）144
【解析】
【分析】分析题图：图示为番茄一马铃薯杂种植株的培育过程，①表示去壁过程，常用酶解法；②表示融合的原生质体再生出细胞壁的过程；③表示脱分化过程；④表示再分化过程。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此根据酶的专一性原理，去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶；细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
【小问2详解】
诱导原生质体融合的方法有物理方法和化学方法，物理方法有离心法、电融合法等，化学方法有聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法等。
【小问3详解】
③表示脱分化过程；④表示再分化过程，植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株，因此，过程③和④利用的是植物组织培养技术。
【小问4详解】
细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜有3种情况，①融合的番茄原生质体（红色荧光标记）、②融合的马铃薯原生质体（绿色荧光标记）、③杂种细胞即融合的番茄原生质体和马铃薯原生质体（红色荧光和绿色荧光标记）。温度能影响细胞膜的流动速度，因此细胞融合过程受温度的影响。
【小问5详解】
若番茄细胞内有24条染色体（12对同源染色体），马铃薯细胞内有48条染色体，则在“番茄-马铃薯”细胞染色体数目为72，在有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，因而可以观察到144条染色体。
23. 猪细小病毒（PPV）会导致猪患细小病毒传染病。NS1蛋白参与PPV的复制等生命活动，猪感染PPV后会产生抗NS1蛋白抗体，研究人员开发了一种通过检测该抗体以快速检测PPV的试纸。
（1）研究发现，金黄色葡萄球菌A蛋白（SPA）和NS1蛋白均能与抗NS1蛋白抗体特异性结合。为探究它们与抗体的结合位点是否相同，研究人员首先制备了抗NS1蛋白的单克隆抗体，基本思路是：将从注射过_______的小鼠中提取的B淋巴细胞与_______细胞融合，再经过两次筛选最终获得具有_______特点的杂交瘤细胞。然后将得到的抗NS1蛋白抗体分为Fab和Fc两部分，电泳后分别用SPA和NS1蛋白作探针进行杂交，结果如图1所示，由此得出的实验结论为_____。
（2）利用NS1蛋白和SPA制备的PPV检测试纸，原理如图2所示。其中PPV多抗IgG可特异性结合包含NS1蛋白在内的多种PPV抗原，当胶体金在检测线、质控线处聚集时，会出现可见条带。
若检测结果为检测线和质控线处均出现可见条带，则说明样品中含有_______。
（3）研究发现，只有当PPV在细胞内大量繁殖后，才会在猪血清中检测到抗NS1蛋白抗体。据此推测，若将灭活的PPV疫苗接种到健康猪体内后，取其血清利用上述试纸进行检测的结果应为_______，原因是_______。
【答案】（1） ①. NS1蛋白 ②. 骨髓瘤 ③. 既能大量增殖又能产生特定抗体 ④. SPA和NS1蛋白与抗体的结合位点不同
（2）抗NS1蛋白抗体
（3） ①. 质控线处出现可见条带，检测线处不出现可见条带 ②. 灭活的PPV不能大量繁殖，血清中检测不到抗NS1蛋白抗体
【解析】
【分析】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详解】
在单克隆抗体制备的过程中首先要得到已经免疫的B淋巴细胞，因此将从注射了 NS1 蛋白的小鼠中提取的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，再经过两次筛选最终获得既能大量增殖又能产生专一抗体特点的阳性杂交瘤细胞。从图 1 可以看出，Fab 部分只能与 NS1 蛋白结合，Fc 部分与 SPA 结合，不与 NS1 蛋白结合，说明 SPA 和 NS1 蛋白与抗体的结合位点不同。
【小问2详解】
若检测结果为检测线和质控线处都出现可见条带，则说明样品中含有 抗NS1 蛋白抗体，原因是SPA 和 NS1 蛋白与抗NS1 蛋白抗体的结合位点不同，样品中的抗NS1 蛋白抗体与与胶体金标记的 NS1 蛋白结合后，与检测线上的SPA结合形成可见条带，过量胶体金标记的 NS1 蛋白也会与质控线上的抗体结合形成可见条带。
【小问3详解】
由于灭活的 PPV 不能大量繁殖，所以血清中检测不到抗 NS1 蛋白抗体，利用上述试纸进行检测的结果为质控线处出现可见条带，检测线处不出现可见条带。
24. 玉米籽粒中的类胡萝卜素含量是衡量其营养价值的重要指标。野生型玉米籽粒呈黄色。科研人员将野生型玉米经甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理获得3株单基因隐性突变体，其籽粒均为白色，分别记为M1、M2、M3。回答下列问题：
（1）推测P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，野生型与M1的P基因非模板链部分序列如图1所示。与野生型相比，M1的P基因控制合成的多肽链长度_______（填“不变”“变长”或“变短”）（起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG、UGA）。
（2）从野生型和M2、M3的籽粒细胞提取总RNA逆转录为cDNA，扩增P基因的cDNA并测序，发现M2的cDNA缺失36个碱基，M3由于某种原因导致其cDNA含P基因的部分内含子序列。电泳验证野生型、M2、M3的扩增产物，结果如图2所示。泳道1、泳道2、泳道3对应的样品分别是_______。
（3）为验证P基因参与玉米籽粒中类胡萝卜素的合成，利用无缝克隆in-fusin技术构建含P基因的重组载体，相关流程如图3所示。in-fusin酶具有3'→5'外切酶活性，从DNA的3'端切除15个核苷酸，进而出现单链区域，最终实现目的基因与线性化质粒连接。
①PCR1中的引物A和B应包含_______对应的部分序列。
②选用引物_______进行PCR2，获得线性化质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各含15bp相同序列，且左右两侧之间的序列是不同的，这样做的目的是_______。（答出两点）
【答案】（1）变短 （2）野生型、M3、M2
（3） ①. P基因和质粒（或P基因和引物1与4） ②. 1和4 ③. in-fusin酶切割后形成互补的黏性末端，防止目的基因与线性化质粒反向连接
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
分析图1可知：与野生型相比，M1的P基因控制合成的多肽链长度变短，因为与野生型相比，M1基因转录形成的mRNA中终止密码子提前了，由原来位置的UGG（非终止密码子）转变为UGA（终止密码子），因此合成的多肽链变短。
【小问2详解】
由题意可知，M3由于某种原因导致其cDNA含有P基因的部分内含子序列，所以M3的cDNA最长，M2的cDNA缺失36个碱基，说明M2的cDNA最短，野生型的cDNA长度居中，因此cDNA长度大小关系是M3>M2>野生型，由图2电泳结果可知，泳道2的cDNA分子＞泳道1的cDNA分子＞泳道3的cDNA分子，因此泳道1、2、3对应的样品分别是野生型、M3、M2。
【小问3详解】
①PCR1利用引物A和引物B要对P基因进行扩增，因此引物A和引物B中应该含有P基因的序列；同时，线性质粒和目的基因利用in-fusin酶处理后能连接起来，说明引物A和B中应该还包含引物1和4的序列。因此，引物A和引物B应包含P基因和质粒（或P基因和引物1与4）对应的部分序列。
②引物需要与模板的3'端结合，用于扩增目的基因，为了让P基因能够插入到质粒的引物中间位置，应该选择引物1和引物4进行PCR2获得线性化的质粒。
③目的基因和线性化质粒同侧各有15bp相同的序列，目的是使in-fusin酶切割后形成互补的黏性末端；同时左右两侧之间的序列是不同的，目的是使目的基因与线性化质粒正确连接。
25. 二化螟的幼虫主要危害水稻的叶和茎，严重影响产量。转Bt基因水稻能一定程度抵抗二化螟的侵害，cryIC基因能促进Bt基因的表达。科研人员采用GAL4/UAS基因调控系统构建了转基因抗虫水稻，实验部分流程如图1所示。GAL4/UAS系统调控基因表达的机理如图2所示：UAS序列抑制靶基因表达使靶基因沉默，GAL4是一种转录活性因子，可特异性地识别并结合于UAS序列激活UAS下游基因的转录。

（1）图1中①②过程所用基因常用PCR扩增的方法获得。PCR的原理是_______；此过程需要用引物，引物与模板链的_______端结合。①②过程前需要构建基因表达载体，此过程需用相同的限制酶切割目的基因与载体，原因是_______。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外，还需植物组织培养才能培养成转基因个体。
（2）现已获得crylC基因、Bt基因和绿色荧光蛋白基因GFP。拟采用农杆菌转化法导入目的基因，图3为Ti质粒的T-DNA片段示意图。若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，通过特异性启动子GAL4调控UAS靶基因的表达，使Bt基因只在杂交子代的叶片和茎鞘中高效表达，则构建UAS-靶基因表达载体时，应将Bt、crylC、GFP三个基因插入到图3所示T-DNA中的位置分别_______。（用序号①②③作答）
（3）将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得F1，F1全表现为抗虫，F1自交得F2，F1植株表现抗虫性状的原因是_______。若F2中表型及其比例为_______，则GAL4基因和Bt基因插入一对同源染色体上；（假设插入的基因均有效，个体的存活率相等）
（4）采用GAL4UAS系统培育转基因水稻，构建GAL4基因表达载体时采用叶片和茎鞘中特异性表达基因的启动子，可使靶基因只在植株叶片和茎鞘中表达。该技术在提高食品安全方面可能存在一定的意义，具体表现为_______。
【答案】（1） ①. DNA的半保留复制 ②. 3’ ③. 产生相同的末端，以便能用DNA连接酶将载体和目的基因连接
（2）②③①（或③②①）
（3） ①. F1同时含有GAL4基因和UAS-Bt基因，GAL4基因表达产生的GAL4蛋白与UAS结合激活Bt基因的表达 ②. 抗虫：不抗虫=1：1
（4）利用GAL4UAS调控系统，使目的基因只在特定的部位表达，而在人食用的部位不表达
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。
（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
PCR的原理是DNA的半保留复制，在PCR时，需要引物，引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。引物与模板链的3’端结合，因为引物与模板链互补且反向平行。①②过程为将目的基因导入受体细胞的过程，该过程前需要构建基因表达载体，构建基因表达载体需用相同的限制酶切割目的基因与载体，这样可以使目的基因和载体产生相同的末端，以便能用DNA连接酶将载体和目的基因连接。③④过程除了要进行目的基因的检测和鉴定外，还需植物组织培养才能培养成转基因个体
【小问2详解】
若要以GFP基因为标记基因筛选受体细胞，通过特异性启动子-GALA调控UAS-靶基因的表达，使Bt基因只在杂交子代的叶片和茎鞘中高效表达，结合图3，①处应该插入标记基因（GFP基因），因为该基因需要无条件表达，便于鉴别目的基因是否导入，②③处插入Bt、cry1C基因，顺序可调换，即应将Bt、cry1C、GFP三个基因插入到图3所示T-DNA中的位置分别是②③①（或③②①）。
【小问3详解】
将GAL4转基因个体与UAS-Bt转基因个体杂交得F1，F1全表现为抗虫，F1自交得F2，F1植株表现抗虫性状的原因是F1同时含有GAL4基因和 UAS-Bt基因，GAL4基因表达产生的GAL4蛋白与UAS结合激活 Bt 基因的表达。若GAL4基因（表示为G）和Bt基因（表示为B）插入一对同源染色体上，遵循基因的分离定律，F1为GB，F1自交得到1GG（不抗虫）、2GB（抗虫）1BB（不抗虫），即F2中表型及其比例为抗虫∶不抗虫=1∶1。
【小问4详解】
结合题干信息，启动子具有特异性，构建GAL4基因表达载体时采用叶片和茎鞘中特异性表达基因的启动子，可使靶基因只在植株叶片和茎鞘中表达，故该技术在提高食品安全方面可能存在一定的意义，具体表现为利用GAL/UAS调控系统，使目的基因只在特定部位表达，而在人食用的部位不表达。