江苏省盐城市七校联盟2024-2025学年高二下学期4月期中生物（解析版）

这是一份江苏省盐城市七校联盟2024-2025学年高二下学期4月期中生物（解析版），共26页。试卷主要包含了单项选择题，平板划线法，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题包括14小题，每小题2分，共计28分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 中国传统发酵技术是中华文化的重要组成部分，具有丰富的历史背景和独特的工艺特色。这些技术在食品制作中发挥着关键作用，不仅增强了食品的风味，还有助于食品的保存和营养成分的转化。下列说法错误的是（ ）
A. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的
B. 在制作果酒、果醋发酵过程中，培养液的pH均会下降
C. 制作泡菜时，发酵液表面的白膜可能是乳酸菌大量繁殖引起的
D. 泡菜腌制过程中，随着发酵时间的延长，亚硝酸盐含量先增加后减少
【答案】C
【分析】传统发酵是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
【详解】A、传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的，A正确；
B、果酒发酵过程中，会产生CO2，果醋发酵过程中，会产生醋酸，CO2和醋酸都会使培养液的pH下降，B正确；
C、在制作泡菜时，发酵液表面的白膜可能是产膜酵母大量繁殖引起的。产膜酵母在有氧条件下可大量繁殖，形成白膜，C错误；
D、在泡菜的腌制过程中，随着发酵时间的延长，亚硝酸盐含量先增加后减少，D正确。
故选C。
2. 聚氨基甲酸酯（PU）被广泛应用于工业、医疗、建筑和汽车等领域，但其在自然条件下难以降解，会污染土壤或水体。研究人员发现塔宾曲霉菌对PU有生物降解作用。现从富含PU垃圾的土壤中筛选出能降解PU的目的菌，流程如图1所示，对其降解能力的检测如图2所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 图2中不同菌落对PU的降解能力不同，其中E菌落是最理想菌株
B. 可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对溶有土样的培养液和培养瓶进行灭菌
C. 相同条件下通过接种无菌水可检验培养基是否符合无菌要求
D. 图1中划线纯化过程，需要对接种环灼烧5次
【答案】A
【分析】一、选择培养基：抑制大多数其他微生物的生长，或者造成有利于该菌生长的环境，培养一段时间后使得该菌成为优势菌，再通过稀释涂布平板法对它进行纯化、培养、分离。二、统计菌落数目的方法： (1)稀释涂布平板法，①当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌； ②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。 (2)利用显微镜直接计数。
【详解】A、实验结果显示，E菌落周围的透明圈/菌落直径最大，说明E菌株降解PU的能力最强，A正确；
B、土样是目的菌的来源，不能进行灭菌，培养瓶可以用干热灭菌法灭菌，B错误；
C、要检验培养基是否符合无菌要求，需将未接种的平板置于适宜条件下培养一段时间，看是否有菌落长出，C错误；
D、平板划线法接种前需要对接种环进行灼烧灭菌，每一次划线前后都要进行灼烧灭菌，图1中划线纯化过程，需要对接种环灼烧6次，D错误。
故选A。
3. 在微生物学中使用选择培养基让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过程称为选择培养。在选择培养基中添加一些特殊物质，则可配制成鉴别培养基。下列说法错误的是（ ）
A. 培养基中添加青霉素从而将真菌从混有细菌的培养基上筛选出来
B. 以尿素为唯一氮源的培养基分离出的细菌可能不止一种
C. 固氮菌能在不加氮源的培养基中生长，说明固氮菌为自养型生物
D. 制备单克隆抗体过程中，经历HAT选择培养基筛选后获得杂交瘤细胞，均能产生抗体，且无限增殖
【答案】C
【分析】选择培养基的原理是：不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同。有的适于酸性环境，有的适于碱性环境；例如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度的食盐。
【详解】A、青霉素可抑制细菌的生长，故分离酵母菌、霉菌等真菌时，可在培养基中加入青霉素，A正确；
B、能分解尿素的细菌有多种，B正确；
C、自养型微生物可自己制造有机物，固氮菌不能自己制造有机物，C错误；
D、制备单克隆抗体过程中，经历HAT选择培养基筛选后获得杂交瘤细胞，均能产生抗体，且具有无限增殖的能力，D正确。
故选C。
4. 图1和图2是分别用平板划线法和稀释涂布平板法对豆腐卤汁中的微生物进行分离的示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ）

A. 完成图1所示的接种需要对接种环进行4次灼烧灭菌
B. 图1的最后一个区域不一定能获得由目的微生物繁殖而来的菌落
C. 图1和图2都可以用于微生物计数，图2的计数值一般低于实际值
D. 若图2培养基中出现45个菌落，则10mL卤汁中的微生物有4.5×109个
【答案】B
【分析】一、稀释涂布平板法：将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。
二、平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞，用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞，并让其成长为单菌落的方法。
【详解】A、接种环每次使用前后都要进行灼烧灭菌，完成图1所示的接种需要对接种环进行5次灼烧灭菌，A错误；
B、随着划线次数的增多菌液逐渐稀释，可能获得单菌落，但不一定是目的微生物繁殖而来，B正确；
C、图1是平板划线法，不能用于微生物计数，只有图2稀释涂布平板法才能计数，C错误；
D、若图2的培养基中出现45个菌落，则0.1mL中含有45个微生物，1mL中有450个，该1mL相对于锥形瓶中的1mL稀释了10000倍，故开始的锥形瓶中100mL，共有450×100×10000=4.5×108个，因此10mL卤汁中的微生物有4.5×108个，D错误。
故选B。
5. 如图为重庆啤酒厂啤酒酿造工艺流程，有关叙述错误的是（ ）
A. “糖化”是利用麦芽中的淀粉酶、麦芽糖酶等将蒸煮后大米中的淀粉水解为酵母菌容易吸收利用的物质
B. 糖化液添加酒花煮沸的目的是产生风味组分，终止酶进一步作用，并对糖浆杀菌
C. 发酵初期适当充氧、搅拌可缩短发酵时间
D. “精酿”啤酒不进行过滤和消毒，故发酵过程不需要在无菌条件进行
【答案】D
【分析】啤酒的工业化生产分为主发酵和后发酵两个阶段，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成的；后发酵即在低温、密闭的条件下储存一段时间。
【详解】A、“糖化”利用了酶的催化作用，用麦芽中的淀粉酶、麦芽糖酶催化淀粉水解，形成糖浆，便于酵母菌吸收利用，A正确；
B、糖化液添加酒花煮沸可以产生风味组分，并对糖浆进行灭菌，高温会破坏酶的空间结构，因此煮沸还可以终止酶进一步作用，B正确；
C、发酵初期适当充氧、搅拌可以让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，可缩短发酵时间，C正确；
D、精酿啤酒不进行过滤和消毒，但发酵过程必须在无菌条件下进行，防止杂菌繁殖对发酵过程产生影响，D错误。
故选D。
6. 大丽花为菊科大丽花属，是多年生草本植物。大丽花为世界名花之一，除具观赏价值外，还具有药用价值。大丽花在栽培过程中易受病毒感染，造成品质退化。研究小组尝试通过植物组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 应选取大丽花植株无病毒的茎尖作为外植体，并用70%酒精溶液浸泡30min
B. 诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3～1/2正向插入培养基
C. 过程①为再分化，目的是使细胞失去原特有的结构和功能，该过程无需光照
D. 2号和3号培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值分别为大于1和小于1
【答案】B
【分析】图示分析，①为外植体脱分化形成愈伤组织过程，②为愈伤组织经过再分化形成丛壮苗的过程，③为丛壮苗在生根培养基中形成试管苗过程。
【详解】A、茎尖病毒很少或几乎不含病毒，作为外植体培养脱毒苗，外植体需要在酒精中浸泡30s，A错误；
B、诱导愈伤组织时，在酒精灯火焰旁将外植体的1/3～1/2正向插入培养基，以避免杂菌污染，B正确；
C、过程①为外植体经过脱分化过程形成愈伤组织，目的是使细胞失去原特有的结构和功能，该过程不需要光照，C错误；
D、2号培养基中脱分化过程所用的培养基细胞分裂素与生长素用量的比值等于1，3号培养基发芽培养基中细胞分裂素与生长素用量的比值大于1，D错误。
故选B。
7. 我国科学家成功构建了具有高比例胚胎干细胞的活产嵌合体猴。如图所示，研究人员将4CL体系下培育的、可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞（简称4CL干细胞）注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中，并最终得到嵌合体猴。下列叙述错误的是（ ）
A. 嵌合体猴中仅部分位置能发出绿色荧光是基因重组的结果
B. 嵌合体猴中来源于4CL干细胞的遗传信息不一定能遗传给后代
C. 植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的激素促使其同期发情
D. 嵌合囊胚中的内细胞团细胞将发育为嵌合体猴的各种组织
【答案】A
【分析】胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞，是高度未分化的细胞。如果进行体外培养，能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性，可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞，可以分化成所有类型的细胞，并且携带生物体的全套遗传信息。
【详解】A、4CL胚胎干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育成内细胞团，进而共同发育成幼猴的各种组织，故嵌合体猴体内绿色荧光散乱分布，未发生基因重组，A错误；
B、如果来源于4CL干细胞的遗传信息位于体细胞中，则遗传信息一般不能遗传给后代，B正确；
C、嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴注射孕激素，进行同期发情处理，C正确；
D、嵌合囊胚中的内细胞团细胞会发育成个体（嵌合体猴）的各种组织，D正确。
故选A。
8. 科研人员把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理，使其发育成胚胎，将胚胎移植到代孕母猪体内，获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于体细胞核移植获得的克隆猪，现将两种技术进行比较。下列表述正确的是（ ）
A. 移植前需要对受体进行免疫抑制剂处理，增加胚胎移植成功率
B. 核移植操作之前，必须先用显微操作法对供核细胞进行取核
C. 孤雌生殖克隆猪与核移植克隆猪相比，缺少父方染色体，基因减少一半
D. 动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植
【答案】D
【分析】分析题图：图示为体细胞克隆猪的培育流程。其中①表示孤雌激活处理，②表示早期胚胎发育过程，③表示胚胎移植技术，④表示妊娠形成克隆猪，⑤表示核移植过程，⑥表示早期胚胎培养过程。
【详解】A、胚胎移植前不需要对受体进行免疫抑制剂处理，A错误；
B、因为卵(母)细胞大，容易操作，卵(母)细胞质多，营养丰富，含有促使细胞全能性表达的物质，因此体细胞核移植时，需要选择去核的减数第二次分裂的卵母细胞作为受体细胞，通过显微操作去除卵母细胞中的核，采用电融合的方法促进两细胞融合，供核细胞无需取核，B错误；
C、孤雌生殖克隆猪与核移植克隆猪相比，缺少父方染色体，但染色体基因并未减少，C错误；
D、由于体细胞的分化程度较高，所以动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，D正确。
故选D。
9. 在制备单克隆抗体的过程中HAT选择培养基可以筛选出融合成功的杂交瘤细胞，一种杂交瘤细胞只能产一种抗体。科学家通过动物细胞融合技术，将两株不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体AB。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，才能产生双特异性抗体
B. 双杂交瘤细胞的筛选需要进行克隆化培养和抗体检测
C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需要使用胰蛋白酶使之分散
D. 体外培养双克隆抗体需要定期更换培养液以创设无菌环境
【答案】B
【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、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抗体，A错误；
B、单克隆抗体制备过程中，杂交瘤细胞需要进行两次筛选，第一次利用选择培养基筛选出能在特定培养基生长且能无限增殖的杂交瘤细胞，第二次筛选可用抗原-抗体杂交的方法筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞是由两个杂交瘤细胞融合而成，需要进行克隆化培养和抗体检测，B正确；
C、双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，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、体外培养双克隆抗体需要定期更换培养液以补充营养，减少代谢废物的产生，D错误。
故选B。
10. 体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施，该技术还可为胚胎移植提供可用的胚胎。下列关于体外受精和胚胎移植的叙述，错误的是（ ）
A. 在精子的刺激下，卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后形成雌原核
B. “设计试管婴儿”利用了体外受精技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术
C. 对胚胎进行分割时，可选择发育良好、形态正常的桑葚胚进行均等分割
D. 体外受精时，用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获能
【答案】D
【分析】体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、体外受精，该技术产生的动物称为试管动物。
【详解】A、精子入卵后卵子完成减 数分裂Ⅱ、排出第二极体、形成雌原核，A正确；
B、设计试管婴儿是指体外受精形成胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些基因检测， 设计试管婴儿利用了体外受精技术、胚胎移植技术和植入前胚胎遗传学诊断技术，B正确；
C、对胚胎进行分割时，可选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行均等分割，C正确；
D、获能是指获得受精的能力，而不是获得能力，因此不是用高浓度的ATP溶液处理采集到的精子使其获能，而是需要用特殊的培养液使其处于获能状态，D错误。
故选D。
11. 下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是（ ）
A. ②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板
B. PCR过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制
C. 以1个DNA为模板经3次循环需消耗7个引物③
D. 通过PCR扩增出目的基因是基因工程的核心工作
【答案】C
【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：DNA复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。（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：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
【详解】A、由图可知，④链从L到R的方向为 3′→5′，DNA双链是反向平行的，与之配对的②链从L到R的方向为5′ →3′，A错误；
B、PCR过程是通过高温将双链DNA之间的氢键断开，并且是全部解旋之后才进行复制，B错误；
C、以1个DNA为模板经3次循环共需消耗23×2-2=14个引物，分别消耗③、④引物7个，C正确；
D、基因工程的核心工作是构建重组表达载体，D错误。
故选C。
12. 下列关于基因工程的说法正确的是（ ）
A. 基因工程所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体
B. 起始密码子是RNA聚合酶的识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA
C. 利用农杆菌转化法将目的基因插入T-DNA上进而整合到受体细胞的DNA中，其实质是基因重组
D. 将某药用蛋白基因导入乳腺细胞中，获得乳腺生物反应器
【答案】C
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、动植物病毒。
【详解】A、载体不属于工具酶，基因工程所需要的工具酶有限制酶、DNA 连接酶，A错误；
B、启动子是RNA聚合酶的识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA，B错误；
C、农杆菌转化法的原理是，农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，其实质是基因重组，C正确；
D、要获得乳腺生物反应器，应将药用蛋白基因导入受精卵中，而不是乳腺细胞，因为受精卵具有全能性，D错误。
故选C。
13. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“DNA 片段的扩增及电泳鉴定”实验叙述，错误的是（ ）
A. 洋葱切碎后加研磨液研磨过滤后，滤液放置4℃冰箱放置，DNA存在于沉淀物中
B. 可以利用洋葱为实验材料，也可以选择鸡血、猪肝等作为DNA粗提取的实验材料，提取方法可能稍有不同
C. 琼脂糖凝胶电泳实验中使用的微量离心管、枪头等需进行高压蒸汽灭菌
D. 电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再加入加样孔中
【答案】A
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、洋葱切碎后加研磨液研磨过滤后，滤液放置4℃冰箱放置，DNA存在于上清中，A错误；
B、理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料，因此洋葱、鸡血，猪肝等均可作为提取DNA的材料，B正确；
C、PCR 实验中使用的微量离心管、枪头、蒸馏水等在使用前都必须进行高压灭菌处理，C正确；
D、电泳鉴定DNA时，需要将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合后再加入加样孔中‌，D正确。
故选A。
14. 生物技术是以现代生命科学理论为基础，在个体、细胞分子水平上研究及制造产品或改造动物、植物、微生物等，并使其具有所期望的品质和特性。下列叙述错误的是（ ）
A. 生物武器是用微生物、毒素、抗生素及重组致病菌等来形成杀伤力
B. 将基因编辑技术应用于生殖性克隆，不符合人类伦理道德
C. 转基因生物可能会破坏生态平衡
D. 干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临安全性问题
【答案】A
【分析】生物技术是一门涉及对生物进行研究和改造的学科。干细胞培养具有很大的应用潜力，但也存在一些潜在的安全风险。基因改造可以改善蛋白质的性质，提高其稳定性。基因编辑技术在生殖性克隆方面存在伦理道德问题。
【详解】A、生物武器是用微生物、毒素及重组致病菌等来形成杀伤力，抗生素是一种用于治疗疾病的药物，不是用于制造生物武器的成分，A错误；
B、将基因编辑技术应用于生殖性克隆，会引发一系列伦理道德问题，不符合人类伦理道德，B正确；
C、转基因生物可能具有更强的生存竞争能力，可能会破坏原有的生态平衡，C正确；
D、干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，比如用于治疗一些疑难疾病，但由于干细胞的分化和增殖等特性，也可能面临安全性问题，如免疫排斥、肿瘤形成等，D正确。
故选A。
二、多选题：本部分包括5题，每题3分，共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 科研人员以裙带菜下脚料根茎为原料，以粮食加工副产品为辅料，通过微生物发酵技术开发裙带菜酱油，下图是其生产工艺流程，相关叙述正确的是（ ）
A. 裙带菜茎、麦麸、豆粕和小麦混合物中的淀粉均可为米曲霉提供碳源和氮源
B. 蒸料可以杀死原料中部分杂菌，蒸料后冷却的目的是防止高温杀死菌种
C. 通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶
D. 盐浓度过低容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性
【答案】BCD
【分析】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。
【详解】A、淀粉只含C、H、O，不能提供氮源，A错误；
B、蒸料在高温下进行，可以杀死部分杂菌。蒸料后要接种菌种，因此蒸料后要先冷却，防止高温杀死菌种，B正确；
C、黑曲霉和米曲霉是需氧型生物，通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶，C正确；
D、适宜浓度食盐有抑制微生物繁殖的作用，盐浓度过低抑制作用弱，容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性，D正确。
故选BCD。
16. 如图为核移植实验过程示意图，根据图示分析下列叙述错误的是（ ）
A. 去核的时期应该在MⅠ期，原因是该时期第一极体和卵细胞核较近
B. 桑葚胚细胞应提取出细胞核后，尽快注入去核的卵母细胞中
C. 电融合法可促使重构胚形成，后期还需要其他方法激活重构胚
D. 受体动物应选择与供体相同的品种，防止出现免疫排斥现象
【答案】ABD
【分析】受精前的准备阶段：
（1）准备阶段1-精子获能，刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
（2）准备阶段2-卵子的准备，动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞，都要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。
【详解】A、去核的时期应该在MⅡ期，A错误；
B、由图可知，桑葚胚细胞不需要提取出细胞核，可直接注入去核的卵母细胞中，B错误；
C、电融合法可促使重组胚胎形成，后期还需要其他方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重组胚胎，C正确；
D、受体动物应选择与供体相同的品种，一般不会出现免疫排斥现象，两者之间无关，D错误。
故选ABD。
17. 甲植物具有由核基因控制的多种优良性状，乙植物的细胞质中含有抗除草剂基因，下图是将乙细胞的抗性基因引入甲细胞的体细胞杂交流程，相关叙述错误的是（ ）
A. 若甲、乙两种植株存在生殖隔离，该实验无法成功
B. 过程B体现了细胞膜的流动性，细胞膜是植物细胞的边界
C. 两两融合的细胞有三种，同种融合的细胞无法存活可以达到筛选目的
D. 杂种植株抗除草剂基因的遗传遵循孟德尔遗传规律
【答案】AD
【分析】植物体细胞杂交过程： 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，借助物理或化学方法诱导原生质体融合，得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织，并进一步发育成完整植株。
【详解】A、植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和，A错误；
B、原生质体的融合体现了细胞膜的流动性，细胞壁具有全透性，因此细胞膜是植物细胞的边界，B正确；
C、甲原生质体的细胞质失去活性，乙原生质体的细胞核失去活性，细胞核和细胞质对于细胞完成生命活动缺一不可，两两融合的细胞有三种（甲与甲融合、乙与乙融合，甲与乙融合），只有甲乙融合的细胞能够存活，同种融合的细胞无法存活可以达到筛选目的，C正确；
D、抗除草剂基因存在于细胞质，该基因不遵循孟德尔遗传规律，D错误。
故选AD。
18. 研究发现，大豆GmNF-YA19基因在干旱胁迫中有响应。科研人员利用PCR扩增GmNF-YA19基因，构建GmNF-YA19基因表达载体并转化烟草，实验过程如图1、2所示。下列说法正确的是（ ）

A. PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是根据已知核苷酸序列合成两种引物
B. 为获得能正确表达目的基因的重组质粒，应选用限制酶KpnI、EcRI进行切割
C. 终止子为一段DNA序列，其作用是使转录在所需要的地方停下来
D. 重组质粒转化烟草后，可使用含氨苄青霉素的培养基来筛选目的细胞
【答案】ACD
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是根据已知核苷酸序列合成两种引物，因为子链的延伸方式在引物的3'端，A正确；
B、根据图中信息，在质粒的启动子和终止子中间含有的限制酶为PvuⅡ、Kpn I和EcR I三种限制酶切割位点，由于Kpn I在质粒中不止一个识别位点，因此最好选用PvuⅡ和EcR I进行切割，且在目的基因的两端也存在着两种酶的识别位点，即选用PvuⅡ和EcR I两种限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体，这样可以保证目的基因和质粒正向连接、避免发生自身环，B错误；
C、终止子是位于基因末端的一段特殊的DNA序列，其作用是使转录过程在所需要的地方停下来，C正确；
D、重组质粒转化烟草后，重组质粒中含有抗氨苄青霉素的基因，该基因可作为标记基因，因而使用含氨苄青霉素的培养基来筛选成功导入重组质粒的目的细胞，D正确。
故选ACD。
19. 用A和B两种限制酶同时或分别处理某DNA分子，酶切位点及酶切产物的电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 图甲中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点
B. 图乙中①代表酶A，②代表酶B
C. 图中DNA片段经酶A和酶B同时处理后，得到4个末端
D. 电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着与它所带电荷相反的电极移动的原理
【答案】ABD
【分析】电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小，形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。
【详解】AB、分析图乙可知，该DNA分子总共有10000个碱基对，所以图甲中X代表的碱基对数为10000-3500-1500-500=4500，结合图甲和图乙分析可知，限制酶B切后两条带的长度为8000bp和2000bp，所以图甲中Y表示限制酶A酶切位点，经限制酶A切后得到6000bp、3500bp和500bp三个片段，即图乙中的代表酶A，②代表酶B，AB正确；
C、图中DNA片段经酶A和酶B同时处理后，共有3个酶切位点，每个酶切位点得到2个末端，所以得到6个末端，C错误；
D、电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着与它所带电荷相反的电极移动的原理，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本部分包括5题，共计57分。除特殊标明外，其余每空1分。
20. 我国古代劳动人民用不同原料酿酒的历史已有五千多年，并总结了制作果酒、果醋、泡菜等发酵食品的丰富经验和方法。图1是制作苹果酒、苹果醋的简要工艺流程。请回答问题：

（1）制作苹果酒的菌种的代谢类型是______，与制作苹果醋的菌种相比，制作苹果酒的菌种在结构上的主要特点是______。
（2）苹果酒制作时，发酵瓶中不能装满苹果汁，要留约1/3的空间，目的是_____（答出1点即可）。
（3）在苹果酒和苹果醋的制作过程中，使用如图2所示的发酵装置。充气口在制作苹果酒时应______（填“打开”或“关闭”）；排气口要通过一个长而弯曲的胶管d与瓶身相连，这样做的目的是________。
（4）检验苹果酒的制作是否成功，除了嗅闻发酵液是否有酒味外，还可用______溶液进行鉴定，若显示灰绿色，则说明产生了酒精。
（5）某同学欲统计苹果醋中醋酸菌的总数，分别选用稀释度为10-4、10-5、10-6的稀释液采用________法接种于固体培养基表面，使用的接种工具是_______。每种稀释液都设置了3个平板置于适宜条件下培养，设置3个平板的原因是________。
（6）泡菜制作时要用适宜浓度的盐水没过新鲜蔬菜。所用盐水需煮沸后冷却，其冷却的目的是_____（答出1点即可）。为了缩短制作时间，通常会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，目的是_____。
【答案】（1）①. 兼性厌氧型 ②. 有成形细胞核
（2）让酵母菌有氧呼吸大量繁殖，或防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出
（3）①. 关闭 ②. 防止空气中杂菌污染
（4）（酸性的）重铬酸钾
（5）①. 稀释涂布平板法 ②. 涂布器 ③. （可求平均值），减小实验误差
（6）①. 避免乳酸菌等发酵菌种死亡 ②. 增加乳酸菌数量（相当于接种乳酸菌）
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧条件下，将葡萄糖氧化成二氧化碳和水，在无氧条件下将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳；参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成乙酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸。
【小问1详解】果酒制作中起到主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌只能利用现成有机物，是一种异养型生物，既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，属于兼性厌氧型，因此酵母菌是一种异养兼性厌氧型生物；制作苹果醋的菌种为醋酸菌，与醋酸菌（原核生物）相比，酵母菌（真核生物）在结构上的主要特点是有核膜包被的细胞核。
【小问2详解】苹果酒制作时，为了让酵母菌有氧呼吸大量繁殖，或防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出，发酵瓶中不能装满苹果汁，要留约1/3的空间。
【小问3详解】在苹果酒和苹果醋的制作过程中，发酵装置的充气口在制作苹果酒时应关闭，而需要在排气口要连接一个长而弯曲的胶管d与瓶身相连。
【小问4详解】检验苹果酒的制作是否成功，除了嗅闻发酵液是否有酒味外，还可用酸性条件下的重铬酸钾溶液进行鉴定，若表现灰绿色说明有酒精产生。
【小问5详解】稀释涂布分离法可以对微生物进行计数，欲统计苹果醋中醋酸杆菌的总数，分别选用稀释度为10-4、10-5、10-6的稀释液进行涂布；涂布时需要接种工具涂布器（或三角刮刀）；每种稀释液都设置了3个平板置于适宜条件下培养，设置3个平板求得平均值，重复实验可以减小实验误差。
【小问6详解】 制作泡菜时所用盐水需煮沸，其目的是消灭杂菌，煮沸后需要冷却，是为了避免高温使乳酸菌死亡；为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液是为了增加乳酸菌含量。
21. 在水体净化和污水处理领域，因为大肠杆菌在粪便中数量较多，故常用为检查水源是否被粪便污染的关键指标。
（1）为检测水样中的大肠杆菌，首先要配制培养基，步骤如下：称取适量的蛋白胨、NaCl、琼脂等，加入蒸馏水，搅拌加热至完全溶解后_________，分装到锥形瓶后________，再在无菌条件下加入灭菌的乳糖溶液、伊红及美蓝溶液，摇匀后立即倒平板。从培养基物理性质上看，该培养基为________培养基。根据培养基成分可知，大肠杆菌的同化作用类型是_______。
（2）取待检水样1mL加入到9mL无菌水中，制成接种样液。
实验组：将_______用_______法接种在上述培养基上。
对照组：将_______接种在相同培养基上或不接种。
相同条件下培养48h后观察结果。如果实验结果出现________，则可基本排除操作误差对实验结果的影响。
（3）某同学将提取到的大肠杆菌接种在含有利福平（一种广谱抗生素）的伊红美蓝培养基上，结果获得了多个菌落，为确定菌落出现的原因，设计实验如下：
①培养基中加入利福平的目的是_______。
②采用________法接种大肠杆菌样液，将接种后的培养皿________放在36℃的恒温箱中培养相同时间。
③该实验有两个假设：
假设一：大肠杆菌的抗利福平突变发生在大肠杆菌与利福平接触之前。
假设二：大肠杆菌的抗利福平突变发生在大肠杆菌与利福平接触之后。
你认为图中的实验结果支持假设_____（填“一或二”），如果另一个假设成立的话，实验结果应该是_____。
【答案】（1）①. 调节pH ②. 高压蒸汽灭菌 ③. 固体 ④. 异养型
（2）①. 接种样液 ②. 涂布平板 ③. 无菌水 ④. 对照组无菌落生长
（3）①. 选择具有抗利福平突变的大肠杆菌 ②. 稀释涂布平板 ③. 倒置 ④. 一 ⑤. AB两组中所有的培养皿中的菌落数没有显著差异
【分析】培养基按照物理性质分为固体培养基、半固体培养基、液体培养基，按照功能分为鉴定培养基和选择培养基，选择培养基作用，人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
【小问1详解】配制培养基时，称取适量的蛋白胨、NaCl、琼脂等，加入蒸馏水，搅拌加热至完全溶解后需要调节pH，因为微生物生长需要适宜的pH环境，分装到锥形瓶后要进行高压蒸汽灭菌，目的是杀灭培养基中的杂菌，保证培养基的无菌状态。由于培养基中加入了琼脂作为凝固剂，从培养基物理性质上看，该培养基为固体培养基。培养基中含有蛋白胨等有机物，大肠杆菌需要利用这些有机物作为碳源和氮源等，所以大肠杆菌的同化作用类型是异养型。
【小问2详解】实验组是检测水样中是否有大肠杆菌，所以将接种样液用划线法或涂布平板法接种在上述培养基上。对照组为了排除操作误差等对实验结果的影响，将无菌水用划线法接种在相同培养基上或不接种。如果实验结果出现对照组无菌落生长，说明操作过程没有引入杂菌，可基本排除操作误差对实验结果的影响。
【小问3详解】 ①加利福平的培养基属于选择培养基，作用是选择具有抗利福平突变的大肠杆菌，因为利福平是一种广谱抗生素，能抑制不抗利福平的细菌生长。②采用稀释涂布平板法接种大肠杆菌样液，这样可以使大肠杆菌均匀分布在培养基上，便于统计菌落数，将接种后的培养皿倒置放在36℃的恒温箱中培养相同时间，倒置培养可以防止培养皿盖上的冷凝水滴落污染培养基。③假设大肠杆菌的抗利福平突变发生在大肠杆菌与利福平接触之后，AB两组中所有的培养皿中的菌落数没有显著差异，现由图可知，AB两组菌落差异较大，所以大肠杆菌的抗利福平突变发生在大肠杆菌与利福平接触之前，实验结果支持假设一。
22. Ⅰ．培养胡萝卜根组织可获得试管苗，根据获得试管苗的过程，回答下列问题：
（1）从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基的原因是：ⅰ．诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同；ⅱ．________。
（2）⑥过程要进行照光培养，其作用是__________________。
（3）病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量较低，品质变差。生产上，作物脱毒也用到了植物组织培养技术，选择茎尖为材料，原因是________。
Ⅱ．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。据图回答下列问题：
（4）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________。
（5）写出促进原生质体融合的方法________（写出两个）。
（6）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_______。
（7）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_________。
（8）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）随培养时间的增加，培养基中营养物质不断减少，有害代谢产物逐渐积累，会抑制植物的生长
（2）诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用
（3）茎尖(顶端分生区)的病毒极少，甚至无病毒
（4）①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 杂种细胞再生出新的细胞壁
（5）离心法、电融合法、聚乙二醇(PEG)融合法、高 Ca2+ —高pH融合法
（6）①. 植物组织培养 ②. 植物细胞具有全能性
（7）红色荧光和绿色荧光、红色荧光、绿色荧光
（8）144
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法：物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇等）。植物体细胞杂交的意义：克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本范围，培育作物新品种。
【小问1详解】从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同，同时随培养时间的增加，培养基中营养物质不断减少，有害代谢产物逐渐积累，会抑制植物的生长。
【小问2详解】步骤⑥要进行照光培养，其作用是诱导叶绿素形成，使试管苗能够进行光合作用。
【小问3详解】作物脱毒选择茎尖作为材料是因为茎尖(顶端分生区)的病毒极少，甚至无病毒，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
【小问4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5详解】诱导原生质体融合的化学方法有PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法、离心法、电融合法。
【小问6详解】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；该技术的原理是植物细胞到的全能性。
【小问7详解】番茄原生质体用红色荧光标记，马铃薯原生质体用绿色荧光标记，杂种细胞的细胞膜上含有两种颜色的荧光标记，且均匀分布于细胞膜表面，但由于存在没有融合的细胞和同种核融合的细胞，故细胞膜表面还有绿色荧光和红色荧光。
【小问8详解】若番茄细胞内有24条染色体，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. 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。某研究团队推测，抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，为此他们按照如下流程进行了实验。回答下列问题：

（1）实验前应给模型小鼠注射______________，以刺激机体产生相应的B淋巴细胞。制备B淋巴细胞悬液时可采用机械方法或用__________酶处理。细胞培养中，为防止有害代谢物的积累，可采用___________的方法。
（2）图中形成融合细胞过程，诱导融合的方法与植物体细胞杂交相比特有的是用__________诱导融合过程，若只考虑细胞的两两融合，理论上融合的细胞有__________种类型，筛选1可使用特定的______________培养基进行，得到的杂交瘤细胞的特点是_____________。
（3）筛选2过程，往往取一定稀释倍数的杂交瘤细胞悬液加入到多孔玻璃板中，如图2所示，适宜条件下培养并进行抗体检测，抗体检测的原理是____________。若每个孔中有多个细胞，阳性反应孔中的细胞还需多次稀释培养并检测，目的是____________。
（4）为了检测抗CD47的单克隆抗体的功能，科学家把制备的单克隆抗体加入到巨噬细胞与肿瘤细胞的共同培养体系作为实验组，以__________作为对照组，统计各组中被吞噬的肿瘤细胞所占的比例。若实验组中该比例______________对照组，则可证明上述推测正确。
【答案】（1）①. CD47 蛋白（或CD47) ②. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ③. 定期更换培养液
（2）①. 灭活的病毒 ②. 3或三 ③. 选择 ④. 既能大量增殖，又能产生专一（特异性）抗体
（3）①. 抗原与抗体特异性结合 ②. 筛选出能产生抗CD47抗体（所需抗体）的单个杂交瘤细胞
（4）①. 不加单克隆抗体的巨噬细胞与肿瘤细胞共同培养体系 ②. 高于
【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】一般而言，一种抗原能刺激B细胞产生一种抗体，为获得抗CD47的单克隆抗体，实验前应给模型小鼠注射CD47蛋白，以刺激机体产生相应的B淋巴细胞；图中制备B淋巴细胞悬液时可采用机械方法或用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理；为防止有害代谢物的积累，可采用定期更换培养液的方法处理。
【小问2详解】与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合特有的方法是灭活的病毒诱导法；若只考虑细胞两两融合，理论上有3种，包括两个骨髓瘤细胞融合的类型，两个B淋巴细胞融合的类型，骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的类型；图1中筛选1是将融合细胞放在选择性培养基上培养，在该培养基上未融合的细胞和同种融合的细胞都死亡，只有杂交瘤细胞能存活，得到的杂交瘤细胞的特点是既能大量增殖，又能产生专一（特异性）抗体。
【小问3详解】图2表示筛选2过程，取一定稀释倍数的杂交瘤细胞悬液加入到多孔玻璃板中，适宜条件下培养，然后利用抗原与抗体特异性结合的原理进行抗体检测；检测阳性反应孔中的细胞还需多次稀释培养并检测，最终将能产生抗 CD47抗体的单个杂交瘤细胞筛选出来。
【小问4详解】为研究抗CD47的单克隆抗体的功能，实验组为单克隆抗体加入到巨噬细胞与肿瘤细胞的共同培养体系，根据单一变量原则，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为对照组。若实验组中被吞噬的肿瘤细胞所占的比例高于对照组，则可证明上述推测正确。
24. 与普通玉米相比，甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导致可溶性糖含量高，汁多质脆。为提高甜玉米的商品价值，科研人员培育出了超量表达G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
（1）强启动子能被____识别并结合，驱动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中T-DNA的作用是____。为使DNA片段能定向插入T-DNA中，可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是____。处理好的DNA片段与Ti质粒的重组过程共需要____种酶。
（2）外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农杆菌液浸泡后，进行植物组织培养时培养基中需加入____进行筛选，获得玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对四个株系的G蛋白表达量进行测定，发现a4株系的表达量与野生型相近，原因可能是____。
（3）下图示淀粉合成酶基因片段，其转录后形成的前体RNA需通过剪接（切去内含子对应序列）和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达，进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量，将吗啉反义寡核苷酸（RNA剪接抑制剂）导入玉米受精卵中，发现其基因表达受阻。科研人员对其作用机制提出两种假说。
假说1：导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切；
假说2：导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
①为验证上述假说，分别在受精卵发育后3天的胚细胞中从实验组和对照组提取____，逆转录形成cDNA。若假说1成立，使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为____（目的条带的有无）。
②若要证明假说2，需选择图示引物____进行PCR。
③若某次实验电泳结果发现：实验组和对照组都没有任何条带，从PCR操作过程角度解释可能的原因是____（至少写出两点）。
【答案】（1）①. RNA聚合酶 ②. 将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上 ③. NtⅠ和SacⅠ ④. 3
（2）①. 潮霉素 ②. a4株系玉米中可能没有导入目的基因或目的基因未表达
（3）①. 总RNA ②. 实验组有目的条带、对照组无目的条带 ③. 3和4 ④. 退火温度太高、引物自连或互连
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【小问1详解】强启动子驱动基因的持续转录，可知强启动子能被RNA聚合酶识别并结合。T-DNA在该实验中的作用是将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上。为使G基因在玉米植株中超量表达，应确保强启动子和G基因不被破坏，故应优先选用NtⅠ和SacⅠ酶切割质粒，为保证强启动子和G基因能连在质粒上，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NtⅠ和SacⅠ酶，然后再用DNA连接酶将强启动子和G基因与质粒连接，因此该过程共需3种酶。
【小问2详解】由图2可知潮霉素抗性基因位于T质粒的T-DNA，随T-DNA整合到玉米细胞的染色体上，所以将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，故在培养基中需加入潮霉素进行筛选。筛选出的愈伤组织可(再)分化形成丛芽，最终获得多个转基因玉米株系。蛋白质的表达量与基因的表达有关，故a4株系P蛋白表达量的表达量与野生型相近，即表达量较低的原因可能是其没有导入目的基因或者目的基因没有表达。
【小问3详解】 ①为验证上述假说，分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总RNA，逆转录形成cDNA。根据引物2和引物4在淀粉酶合成基因片段上的位置，通过PCR扩增能得到内含子2的序列，若假说1成立，即吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切，故实验组中应含有内含子1的序列，而对照组的该片段被切除了，因此用引物2和引物4进行PCR反应，其结果为实验组中有杂交带，而对照组中无杂交带。
②若要证明假说2成立，即RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去，则可以选择图示引物3和引物4进行PCR，观察是否有杂交带出现，如果RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去，PCR后电泳不会出现杂交带。
③PCR是通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合的。在PCR操作过程中，如果退火温度太高、引物自连或互连，均会导致电泳后的实验组和对照组没有任何条带出现。