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浙科版生物学2023年二轮复习专题强化训练：15基因工程及生物技术的安全与伦理
一、单选题
1．（2018·浙江选考）将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种，这种导入外源基因的方法属于（ ）
A．杂交育种 B．转基因技术 C．单倍体育种 D．多倍体育种
2．（2017·浙江会考）从目前来看，下列哪一生物科技成果运用到了基因工程技术（ ）
A．利用酵母菌生产人的胰岛素 B．单克隆抗体技术
C．设计试管婴儿技术 D．微型繁殖和作物脱毒
3．（2022·杭州模拟）T4DNA连接酶可将任意2个具有相同粘性末端的DNA片段连接在一起。该反应过程需消耗ATP，其水解产生的腺苷一磷酸（AMP）通过共价键与酶相连，随后AMP转移至DNA片段，进而完成连接反应。下列叙述正确的是（ ）
A．T4DNA连接酶的底物种类较多，故其无专一性
B．T4DNA连接酶催化反应后，其组成成分已改变
C．ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键
D．T4DNA连接酶需保存于最适温度和pH条件下
4．（2023·浙江月考）将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的转基因酵母菌。下列相关叙述正确的是（ ）
A．使用限制酶BamHI处理将乳酸脱氢酶基因插入质粒
B．在含有尿嘧啶的培养基上筛选含有重组质粒的酵母菌
C．用LB固体平面培养基培养酵母菌，培养时需倒置
D．一定的发酵条件下，加入离子交换树脂可使乳酸及时脱离发酵液
5．（2022高三下·嘉兴模拟）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．漂洗的目的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
6．（2022高三下·金华模拟）应用基因重组技术生产的促红细胞生成素（EPO）能促进红细胞的生成，临床上常用于治疗慢性肾功能衰竭导致的贫血症，作用机理图如下。下列叙述正确的是（ ）
A．在治疗时，可以通过口服或注射的方式给药
B．肾脏感知氧分压下降，引起EPO分泌增加的过程属于反射
C．在应用基因重组技术生产EPO时，常以肾脏细胞为受体细胞
D．运动员违规使用EPO能暂时提高运动成绩，也会增加血液粘稠度
7．（2022高三下·嘉兴模拟）大肠杆菌质粒DNA是基因工程的常用载体，其结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．①②③共同组成胞嘧啶核糖核苷酸
B．质粒的碱基含量遵循卡伽夫法则
C．质粒分子中有2个游离的磷酸基团
D．限制性核酸内切酶破坏化学键④
8．（2022·绍兴模拟）将山核桃miRNA169基因转入到拟南芥中，可促进拟南芥提前开花，部分流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①通常需要RNA聚合酶催化
B．过程②中可利用PCR技术筛选并扩增出目的基因
C．过程③中转化农杆菌一般需要大肠杆菌质粒作为表达载体
D．过程④收获转化的种子需经植物组织培养才获得提前开花的植株
9．（2021高三上·浙江月考）研究人员将新霉素抗性基因（Neor）和绿色荧光蛋白（GFP）基因的双标记选择载体导入胎牛输卵管上皮细胞，获得转基因细胞株，并以转基因细胞为核供体，获得转基因牛。下列相关叙述正确的是（ ）
A．Neor基因和GFP基因的连接不需要限制性核酸内切酶
B．转基因细胞株的培养液中含新霉素、葡萄糖、氨基酸、激素等物质
C．核移植前应增加转基因细胞培养液中的血清浓度以提高动物克隆成功率
D．观察早期胚胎的荧光筛选胚胎进行移植，移植时不能移植多个胚胎
10．（2021高三上·浙江期中）下图为不同限制性核酸内切酶识别的序列及切割位置（箭头所指），下列叙述错误的是（ ）
A．若DNA上的碱基随机排列，理论上每4096个碱基对会有一个BamH I限制性核酸内切酶的切割位点
B．若DNA上的碱基随机排列，Not I限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶低
C．作为基因工程的通用载体，质粒上通常会有多种限制性核酸内切酶位点
D．BamH I限制性核酸内切酶切割的DNA无法连接到用Bgl II切割的载体DNA中
11．（2021高三上·“山水联盟”开学考）植物基因工程可以改造农作物性状，使农作物变得更加高产。如图是培育良种水稻的有关原理和步骤，有关叙述错误的是（ ）
A．图中表达载体中的T-DNA插入外源基因后将失去作用
B．图中②过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌
C．需要用除草剂检测转基因植株是否具有抗除草剂性状
D．该过程需要用到固体和液体培养基
12．（2020·柯桥模拟）研究人员通过将生长激素基因导入大肠杆菌内来表达人生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，目的基因要插入到B基因中，大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述错误的是（ ）
A．为提高重组成功率常用两种限制酶同时酶切质粒和生长激素基因
B．重组质粒可通过农杆菌介导导入大肠杆菌细胞内
C．上述过程中生长激素基因通常通过逆转录法获得
D．符合生产要求的工程菌可在含链霉素的培养基中生长
13．（2019高三上·浙江开学考）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，其原因不包括（ ）
A．目的基因无法插入受体细胞DNA
B．目的基因无法复制
C．目的基因无转录所需的启动部位
D．目的基因与受体细胞遗传信息传递方式不同
14．（2018·宁波模拟）基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。下图是对某生物B 基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，下列叙述正确的是（ ）
A．sgRNA是合成Cas9酶的模板
B．sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C．核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之叫的磷酸二酯键
D．B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
15．（2020高三下·浙江开学考）现代生物技术广泛的应用于各个领域，对人类的生活产生很大的影响，下列关于现代生物技术的叙述，错误的是（ ）
A．转基因技术能解决传统育种的远缘亲本难以杂交的问题
B．由于植物细胞具有全能性，不同种类的植物和同一植物的不同基因型个体的全能性的表达程度相同
C．克隆多莉时，形成的重组卵细胞进行的第一次分裂有DNA的复制，但是转录并未开始
D．原肠胚的中胚层是外胚层的部分细胞分裂后进入内、外胚层之间形成的
16．与常规武器相比，生物武器具有的特点是（ ）
①传染性强
②污染面积广，不易被发现
③有一定的潜伏期
④像核武器一样破坏建筑物
⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力．
A．①②③ B．②③④⑤
C．①②③④⑤ D．①②③④
17．（2017高三上·密云月考）下列属于克隆的是（ ）
①将表达载体在受体细胞中进行扩增
②由一个细胞经过有丝分裂形成细胞群
③运用体细胞核移植技术和胚胎分割技术产生的动物
④由一个细菌分裂出多个和它完全一样的细菌而形成菌落．
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
18．（2016·静安模拟）下列属于克隆的是（ ）
①扦插 ②DNA复制 ③胚胎细胞移植 ④精、卵受精作用．
A．①② B．②③
C．①②③ D．①③④
19．转基因抗虫棉在我国的种植面积已占全国棉花种植面积的90%。研究者利用PCR技术检测杂草中有无转基因成分，得到如下图所示结果。相关分析错误的是（ ）
A．空白实验是未加入DNA模板得到的电泳结果
B．推测棉田杂草6、7与抗虫棉的亲缘关系较近
C．结果说明校园杂草与棉花间一定存在生殖隔离
D．转基因成分进入杂草体内可能会引发生态问题
20．草甘膦是一种可以杀灭多种植物（包括农作物）的除草剂。其杀灭植物的原理是能够破坏植物叶绿体中的EPSPS合成酶。通过转基因的方法，让农作物产生更多的EPSPS酶，就能抵抗草甘膦，从而让农作物不被草甘膦杀死。下列有关抗草甘膦转基因大豆培育的分析，错误的是（ ）
A．可通过喷洒草甘膦来检验转基因大豆是否培育成功
B．可以用质粒将EPSPS合成酶基因送入受体细胞
C．可以用大豆的受精卵或体细胞作为受体细胞
D．抗草甘膦转基因大豆食品都是不安全的
21．科学家将葡萄糖异构酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代，结果它的最适温度提高了10~12℃。下列说法正确的是（ ）。
A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B．对葡萄糖异构酶的改造需要以基因工程为基础
C．蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具
D．经改造后的葡萄糖异构酶热稳定性提高这一性状不可遗传
22．转基因成果令人叹为观止，下列成果属于基因工程技术的是（ ）。
A．番茄－马铃薯新物种
B．高产的青霉素菌株
C．将玉米细胞内的叶绿体移入菟丝子细胞内
D．能进行生物固氮的酵母菌品种
23．W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．步骤①构建的重组表达载体上应有供重组DNA的鉴定和选择的标记基因
B．步骤②可以使用显微注射技术
C．膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受年龄和性别限制等优点
D．W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达
24．基因工程产物不可能存在的安全性问题是（ ）
A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交可能导致自然种群淘汰
B．转基因生物释放到环境中，可能会对生物多样性构成威胁
C．目的基因（如抗虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D．标记基因（如抗生素抗性基因）可能指导合成有利于抗性进化的产物
25．转基因技术自20世纪70年代兴起以来，取得了突飞猛进的发展，在医药卫生、农牧业、食品工业、环境保护等实际应用领域展示出美好前景，日益受到人们的关注。下列叙述正确的是（ ）
A．通过转基因技术人类可以任意改造生物
B．转基因食品对人类的健康没有影响
C．转基因生物一定不会威胁当地物种的多样性
D．转基因生物培育的核心技术是DNA重组技术
26．（2020·浙江选考）下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）
A．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定
B．抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关
C．抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株，其DNA检测均含目的基因，抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA
D．已知不同分子量DNA可分开成不同条带，相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置
27．现有两个物种甲、乙（均为二倍体纯种），其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株，但乙种植株很适宜在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中不可行的是 （ ）
A．利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株
B．将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中，可培育出目的植株
C．两种植株杂交后，得到F1再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株
D．诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素处理，可培育出目的植株
28．PCR技术扩增DNA片段，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。下列说法正确的是（ ）
A．从理论上推测，第一轮循环产物中就能得到含引物对的DNA片段
B．至少完成两轮循环，才能获得两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。
C．三个循环后可得到5种长度的DNA片段
D．30次循环后，所有的DNA单链上都有引物
29．“DNA的粗提取与鉴定”实验中，操作正确的是( )
A．取制备好的鸡血细胞液5～10 mL，注入烧杯中，迅速加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL，同时用玻璃棒沿同一方向快速搅拌5 min，可使血细胞破裂，释放出DNA
B．整个DNA提取过程中，两次加蒸馏水的目的，都是为了降低溶液中NaCl的浓度，使DNA分子的溶解度达到最低，析出DNA分子
C．整个DNA提取操作中，两次加入2 mol/L的NaCl溶液，目的都是使DNA尽可能多地溶解在NaCl溶液中
D．DNA鉴定操作中，只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4 mL的二苯胺试剂，即可出现蓝色
30．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据下图示判断下列操作正确的是（ ）
A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
二、综合题
31．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。20世纪70年代以后，基因工程飞速发展，其被称为生物科学的核心技术，然而生物技术的安全性问题也引起了广泛讨论。请回答下列问题：
（1）霍拉纳（H．G．Khonma）用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在，这些成果不仅使人们认识到自然界中从微生物到人类 ，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。钱嘉韵是我国台湾的科学家，她是第一个报道分离耐高温DNA聚合酶工作的，“西特斯”公司的工作人员按照钱嘉韵等人发明的操作步骤，成功地分离了这种DNA聚合酶，该酶的发现为基因工程中 技术的发明提供了前提。
（2）DNA分子杂交技术也是基因工程的主要技术之一。检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用 等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出 ，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
（3）目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时，需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋A基因的 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的受精卵中。
（4）部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，根据所学的生物学知识，列举两个理由，减轻或消除他们的担忧： 。
32．黄金大米是一种新型转基因大米，其β-胡萝卜素含量是普通大米的23倍，因大米在抛光后呈黄色而得名。八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtI表示）参与β-胡萝卜素的合成。pmi
为磷酸甘露醇异构酶基因，它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crtI基因转入水稻，使水稻胚乳中含有β-胡萝卜素，由此生产出的大米称为“黄金大米”。
（1）科学家在培育“黄金大米”时，将psy和crtI基因导入含pmi基因的质粒中，构建了质粒pSYN12424。基因表达载体都含有标记基因，其作用是 。该项研究的标记基因是 。
（2）在PCR技术中，引物的作用是 ，若用PCR技术扩增psy或crtI基因，需要在PCR扩增仪中加入 种引物。psy基因和crtI基因进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为 。
（3）在构建质粒载体时，目的基因的内部（不包括两端）能否含有用到的限制酶识别序列 ，原因是 。
（4）我国对农业转基因生物实施标识制度，比如由转基因大米加工制成的麦芽糖，标注为“本产品加工原料中含有转基因大米，但本产品已不再含有转基因成分”，其相关的生物学依据是 。
33．（2023·浙江月考）抗凝血酶Ⅲ（ATⅢ）在人体中主要由肝脏合成，是存在于血浆中的一种重要的抗凝血因子。研究者将人的抗凝血酶Ⅲ基因导入奶山羊细胞，获得乳汁中含有大量重组人的抗凝血酶Ⅲ的转基因克隆奶山羊。已知β-酪蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁中。回答下列问题：
（1）抗凝血酶Ⅲ基因的获得与表达载体的构建：从人的 中获得抗凝血酶Ⅲ基因的mRNA，逆转录成cDNA，并利用 技术进行扩增。为顺利将抗凝血酶Ⅲ基因连接到奶山羊β-酪蛋白基因表达载体上，在设计引物时，应在引物前加入 特地选用β-酪蛋白基因表达载体的原因是 。与抗凝血酶III基因一起连接到基因表达载体上的还有新霉素抗性基因，该基因的作用是 。
（2）山羊成纤维细胞的培养、转化和筛选：取幼龄雌性动物的组织，经 处理后获得成纤维细胞悬液，将带有ATⅢ转基因载体的脂质体（由磷脂和胆固醇组成的脂质双分子层所构成的封闭囊泡）与成纤维细胞共培养，获得含有目的基因的受体细胞，该转化方法的原理是 。
（3）转基因奶山羊的克隆：将经 培养后的转基因细胞取核移入去核卵母细胞中，用 处理后进行胚胎体外培养。在移植到 的代孕母羊的子宫前，应将早期胚胎培养在 的培养液中。代孕母羊怀孕、分娩获得转基因克隆奶山羊。
（4）人的抗凝血酶Ⅲ的分子量大小及含量检测：收集转基因羊的羊奶和正常对照羊奶进行蛋白质凝胶电泳，使不同分子量的蛋白质在凝胶上分开，根据与 比较，确定奶中抗凝血酶Ⅲ的分子量大小。利用 与人的抗凝血酶Ⅲ进行特异性结合，根据荧光强度判断羊奶中抗凝血酶Ⅲ的含量。若最终获得的抗凝血酶Ⅲ不能很好地行使其功能，可利用 工程进行改造。
34．（2022高二下·温州期末）回答下列（一）、（二）小题：
（一）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。取10mL培养液加入90mL无菌水，混匀，静置后取上清液并稀释，将0.1mL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，则每毫升样液中微生物数量为 个。此外，选育优良菌株的方法还有 等。
（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60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是 。
（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，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 。
（5）（二）如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：
图中B过程是 ，cDNA文库 （填“大于”“等于”或者“小于”）基因组文库。
（6）为在短时间内大量获得目的基因，可用 扩增的方法，此方法中的每次循环可分为 延伸、退火三个步骤。
（7）目的基因获取之后，需要进行 ，此步骤是基因工程的核心。
（8）将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是 ，检测此基因在植物中是否表达成功，可以用 技术进行检测。
（9）如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性需要对现有蛋白质进行改造，这要通过被称为第二代基因工程的蛋白质工程。首先要设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的 。
35．（2022高二下·联合期末）回答下列（一）、（二）小题：
（1）（一）紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物，是目前最好的天然抗癌药物之一。最初的紫杉醇都是从红豆杉树皮中提取的，无法满足人们的需求。利用植物组织培养获得紫杉醇的过程如图所示：
取自红豆杉树皮的外植体需要使用75%的酒精和 消毒处理，才能接种到培养基。用纤维素酶和果胶酶除去愈伤组织的细胞壁获取 的过程中，常常在 （较高/较低）渗透压的溶液中进行。
（2）植物培养基中最常用的糖类是蔗糖，蔗糖除了作为碳源和能源外，还具有 的作用。
（3）外植体经诱导形成愈伤组织，并由愈伤组织培养阶段转入细胞悬浮培养阶段，细胞悬浮培养时振荡的意义是 。
（4）如果将外源基因导入红豆杉进行遗传改造，下图表示构建重组DNA的过程示意图，载体质粒PO具有四环素抗性基因（tetr）和氨苄青霉素抗性基因（ampr），回答下列问题：
图中酶1和酶3分别是 、 。获得的重组质粒通常通过 法导入愈伤组织。
（5）（二）新型冠状病毒是一种具有很强传染能力的RNA病毒。快速、准确地检测新型冠状病毒对病情的确诊和疫情的防控尤为重要，疫苗及药物的研制等都离不开生物技术与工程的支持。
新冠核酸检测采用实时荧光PCR技术：通过咽拭子采集的样本转移至含病毒保存液的采样管中。病毒RNA需要经过 酶作用生产cDNA，才能作为PCR的模板。
（6）效应细胞毒性T细胞能识别被感染细胞表面的 。阴性结果也不能排除新型冠状病毒感染，可能产生假阴性的因素有 。
a.取样太早，样本中病毒量少，达不到实时荧光PCR检测阈值
b.样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解
c.病毒发生变异
（7）利用 技术将骨髓瘤细胞和 细胞相互融合形成 细胞，此细胞生产的抗新冠病毒的单克隆抗体，不仅可以用于对患者的治疗，还能作为特异探针，利用 技术对高风险人群进行检测。
三、实验探究题
36．（2022·浙江模拟）现阶段新冠病毒抗原检测试剂盒开始广泛投入使用，各地区也在广泛进行核酸检测。为了探究这两种检测方式的准确性（结果以阳性比例为指标）随感染天数的变化规律，进行了以下实验。
（1）实验思路：选取健康未感染过新冠病毒的小鼠100只，分别标号1-100；并同时进行病毒感染处理，然后 ，计算小鼠的抗原检测阳性和核酸检测阳性比例。
（2）实验分析：
①该实验选取数量较多的小鼠进行实验目的是 。
②原理分析：
抗原检测（原理见上图）往往是通过鼻拭子采集细胞及粘液样本，在缓冲液里进行 处理，释放出各种物质，然后加入样品槽中，与样品槽中的新冠病毒蛋白单抗混合后，利用 法进行分离，从而确定是否为抗原阳性。
核酸检测往往是通过咽拭子采集细胞及粘液样本，经一定的处理后得到病毒遗传物质，然后经过 扩增，通过检测产物量（与荧光强度呈正比）来确定是否为核酸阳性。
③结果分析：
若抗原检测阳性，则会在 线上出现阳性标记，而无效检测会在T线和C线上都不出现阳性标记。
实验结果发现核酸检测阳性结果的出现早于抗原检测，且核酸检测阳性的小鼠比例都高于抗原检测阳性比例，可能的原因是 。
（3）实际应用：
与核酸检测相比，抗原检测虽然不够灵敏，但是有 的优点；实际使用中发现，若人体感染了其他病毒，不会造成抗原检测假阳性，原因是 ；若某个人从中风险地区回家后，自行进行抗原检测，结果呈阴性，但是防疫部门仍建议居家隔离一段时间，原因是 。
37．（2022·湖州模拟）回答下列（1）、（2）小题：
（1）苹果醋是一种酸性发酵健身饮料，含有丰富的维生素、无机盐、氨基酸和有机酸类，风味独特，深受广大消费者欢迎。在苹果醋生产中，醋酸菌的性能对产品质量、发酵效率有很大影响。研究者为了从醋酸菌中选出优势高产的菌种，做了相关实验，部分实验结果如下所示。醋酸菌因产生醋酸溶解了培养基中的碳酸钙，而使菌落周围产生透明圈。回答下列问题：
菌株编号 透明圈直径（mm） 菌落直径（mm）
A1 3.5 1.5
A2 1.5 0.9
A3 7.2 1.8
A4 6.5 3.2
①菌株培养过程中需要对各种用具进行灭菌，置于超净台上的用具可利用 灭菌30分钟。
②依据菌落的 （答出2点）等特征筛选出四株可能是优势高产的菌株（A1、A2、A3和A4），并采用 法来进一步纯化这些菌株。筛选的菌株接种于斜面培养基后，置于 中临时保存。根据表中实验结果，可以选取 菌株用于生产。
③用筛选出的高产醋酸菌制作苹果醋，当苹果酸和醋酸等总酸浓度不再增加时，其原因可能是 。（答出2点）
④在苹果醋工业生产过程中，除考虑上述条件外，还需温度、pH和 等外界因素。
（2）如图为利用转基因小鼠获得人源性抗体的两种途径。回答下列问题：
⑤人体内抗体种类繁多，且抗体基因在细胞内一般成簇存在。获取人抗体基因可从 细胞中提取出相应mRNA为模板，利用 酶合成；或通过设计引物，利用 技术获得。
⑥途径一利用胚胎干细胞作为受体细胞，原因是胚胎干细胞具有 特点。为让抗体基因只在嵌合鼠乳汁中表达，可将抗体基因与小鼠乳清酸性蛋白基因的 部位结合，构建出乳腺特异性表达载体。
⑦途径二将小鼠抗体基因剔除的目的是 ，获得的抗体比途径一的抗体具有 优点。
38．（2022高二下·温州期末）（一）苹果树腐烂病由真菌感染引起，为了寻找生物防治该病的途径，研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌，实验流程如下图。请回答：
（1）配制培养基时，培养基的灭菌应该在倒平板 （填“之前”或“之后”）。
（2）图中①过程取5g土壤加入45mL无菌水中充分振荡得到10-1的土壤稀释液，进行系列稀释后，用 法接种到培养基上。在接种过程中，下列选项无需用到的是 （填序号）。
①酒精灯 ②玻璃刮刀 ③显微镜 ④接种环 ⑤移液器
（3）接种后在37℃条件下培养24小时，根据菌落特征鉴别出芽孢杆菌并进一步纯化。目的菌筛选时，应将芽孢杆菌接种于 （填“A”或“B”）处，培养3~5天，筛选出抑菌率最高的菌株。
（4）与化学防治相比，该生物防治方法的优势是 。（只需答出一点）
（5）（二）干燥综合征（SS）是一种自身免疫病，其血清中存在多种抗体，其中以SSB抗体特异性最强。科研人员为生产SSB抗体的检测试剂，利用基因工程获得重组SSB蛋白，流程如下，请回答：
利用RNA通过①过程获得cDNA需要 酶。通过PCR技术扩增SSB基因的前提是要有 ，以便合成引物。为与PET41a质粒连接，获得的目的基因A两端要含有 ，酶切位点。
（6）获得含SSB基因的重组质粒后，进行如下实验切割原质粒和重组质粒，获得片段大小如表（1kb=1000碱基对），分析数据，计算可得SSB基因的长度为 。与人基因组文库中的SSB基因相比，通过①过程获得的SSB基因结构特点是 。
限制酶 EcoRI BamHI和XhoI
原质粒 8.1kb 2.7kb、5.4kb
重组质粒 3.4kb、5.0kb 未做该处理
（7）②过程目的是将重组质粒转染到处于 的大肠杆菌内，并接种于添加 的培养基上，收集菌落进行鉴定，将阳性菌落进一步纯化后将菌体破碎处理，筛选得到重组SSB蛋白。
39．（2022高二下·衢州期末）回答下列（一）、（二）小题：
（一）活性染料应用广泛，但其产生的废水含盐量高、有机质高、色度高，对环境污染严重。研究小组利用活性黄色染料筛选能降解活性染料的微生物菌种，以用于水体污染治理。
（1）采样：在 附近采集活性污泥，加入适量的 ，通入氧气，促进微生物的以备使用。
（2）菌种筛选：取活性染料配置成500mg/L的培养基分装于5个锥形瓶，经 后分别加入1mL的含菌种的污泥，置于 中培养一段时间后，选择 的锥形瓶中的微生物进一步分离提纯。
（3）纯种分离：配置相应浓度的活性染料固体培养基后，若要操作简便，可利用 法筛选得到纯的菌种。
（4）菌种保存：分离得到的菌种可接种到 培养基，置于4℃冰箱保存。
（5）（二）2018年非洲猪瘟病毒传至我国并对养猪业构成严重威胁，该病毒是一种双链DNA病毒，可编码多种蛋白质。非洲猪瘟病毒表面的主要结构蛋白p22蛋白，可以诱导猪产生抗体。工业上可利用转基因技术生产p22蛋白疫苗，并制备相应的单克隆抗体。请回答下列有关问题：
p22蛋白疫苗的制备和鉴定。与p22蛋白基因及质粒有关的限制酶切位点如下图所示，已知不同种限制酶切割出的黏性末端不同。
（LacZ基因能表达出β-半乳糖苷酶，使无色的半乳糖苷分解，进而使菌落呈现蓝色）
①根据p22蛋白基因的序列设计一对引物，通过 技术扩增特定的DNA以获取目的基因；②构建重组DNA，利用 酶（写出酶的名称）分别切割目的基因和质粒，以减少连接产物的种类并避免目的基因与质粒反向连接；③用重组质粒转化感受态细胞，并将受体细胞涂布在含氨苄青霉素的LB固体平板上，在37℃恒温培养箱培养12h，挑取 的单菌落，将其转移至液体培养基扩大培养。一段时间后离心收集细胞，超声破碎后离心取上清液制备样品，利用 的方法对p22蛋白进行鉴定。
（6）抗p22蛋白的单克隆抗体制备及鉴定。p22蛋白可作为 对小鼠进行多次注射后，分离出小鼠脾细胞，利用 的仙台病毒促进该细胞与体外培养的骨髓瘤细胞融合；融合细胞经过多次筛选后得到的杂交瘤细胞具有的特点是 ；将选出的杂交瘤细胞接种至小鼠腹腔，待小鼠腹部膨胀明显，采集 ，分离提取出单克隆抗体。
40．（2022·浙江模拟）回答下列（一）（二）小题。
（1）（一）有文章称单位面积手机表面的细菌比马桶按钮上的多。某校甲、乙两研究性学习小组通过如图所示实验展示调查结果。
实验使用的培养基，含有营养物质和 。制备培养基时，应将pH调至 。图中继续实验中可能包含的实验操作有 、 、 。
（2）通过观察菌落的特征可知，手机屏幕和马桶按钮上都存在多种微生物。两研究性学习小组实验操作均正确且完全一致，但结果截然不同。你认为可能的原因是 。
（3）实验中，两研究性学习小组采用的接种方法是 。按图示操作取样固定实验员欲测定某手机屏幕的细菌数量，将10mL细菌悬液进行梯度稀释，分别取0.1mL稀释倍数为102的样品液接种到三个培养基上培养一段时间后，统计菌落数分别为38、40、42，则该手机屏幕的细菌数为 个/cm2。
（4）（二）回答下列有关基因工程的问题：
I．研究人员将某细菌的抗虫基因C转入棉花细胞内，成功获得了抗虫转基因棉花，在一定程度上减少了杀虫剂的使用，减少了环境污染，提高了作物的产量和质量。
提取某细菌总RNA，经逆转录形成互补的DNA（cDNA），再利用PCR技术选择性扩增C基因的cDNA，PCR过程中DNA先后经历高温变性→复性→延伸过程，故反应体系中需加入 酶。
（5）常用农杆菌与经 后的外植体共培养一段时间完成转化，需先将C基因的cDNA插入到T质粒的T-DNA上并导入农杆菌，有利于 。若要检测目的基因是否反向插入， （填“能”或“不能”）根据带标记的目的基因单链作探针的核酸分子杂交结果判断。
（6）Ⅱ．基因编辑技术（CRISPR/Cas9技术）是一种对靶向基因进行特定DNA修饰的技术，其原理是由一个向导RNA（sgRNA）分子引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割（如图）。请据图回答：
从CRISPR/Cas9系统作用示意图看，能够行使特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是 。一般来说，在使用基因编辑工具对不同DNA进行编辑时，应使用Cas9和 （填“相同”或“不同”）的向导RNA进行基因的相关编辑。
（7）CCR5基因是人体的正常基因，其编码的细胞膜通道蛋白CCR5是HIV入侵辅助性T淋巴细胞的主要辅助受体之一。科研人员依据 的部分序列设计sgRNA序列，导入骨髓造血干细胞中，构建sgRNA-Cas9复合体，以实现对CCR5基因的定向切割，变异的CCR5蛋白无法装配到细胞膜上，即可有效阻止HIV侵染新分化生成的 从而有效减缓病症。
41．（2022·绍兴模拟）细胞表面的B分子（受B基因控制）具有重要作用，研究发现肿瘤细胞B基因不表达或低表达。为验证B基因表达对小鼠前胃癌细胞（MFC）的影响，科研人员利用下列材料和用具进行了实验。
材料与用具：MFC悬液、含有B基因的真核细胞表达载体pcDNA3、不含B基因的真核细胞表达载体pcDNA3（空白载体）、动物细胞培养液、卡氏瓶、流式细胞仪（可以测定每个细胞内DNA含量从而确定细胞所处时期）等。
实验思路：
①____。
②体外细胞培养实验：分别将MFC、含有外源B基因的MFC（记作MFCB+）、含有空白载体的MFC（记作MFCB-）等量接种于动物细胞培养基中，一段时间后用流式细胞仪检测三组细胞的细胞周期情况。结果如下表：
组别 G0/G1（%） S（%） G2/M（%） 总计（%）
MFC 55.0 31.1 13.9 100.0
MFCB+ 66.7 19.6 13.7 100.0
MFCB- 54.7 30.7 14.6 100.0
（备注：G0期为静止期，此时期细胞暂不分裂）
③体内细胞培养实验：将适量的MFC、MFCB+和MFCB-分别接种于去除胸腺的三组小鼠（裸鼠）体内，接种后每天测量计算裸鼠体内肿瘤体积大小，并记录。
回答下列问题：
（1）完善实验思路：① 。
（2）体外细胞培养的实验结论是： 。
（3）MFC中是否含有B基因？ 。购买得到的MFC一般需要先进行 处理，再在动物细胞培养基中进行培养。表达载体pcDNA3需要具备相应限制性核酸内切酶识别序列、抗性基因和 结合位点，以便于B基因与之形成重组DNA、筛选阳性细胞和在MFCB+中的表达。
（4）体内细胞培养实验使用裸鼠的原因是： 。临床上也可以通过检测肿瘤的血流量来反映肿瘤生长速度，从肿瘤代谢角度分析，这种检测的机理是 。
（5）预期体内细胞培养实验结果（用曲线图表示）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】育种方法综合；基因工程的概述
【解析】【解答】A、杂交育种是将具有不同优良性状的同种生物通过杂交和自交等方法培育新品种的过程，A不符合题意；
B、转基因技术是将一种生物的某种基因导入到另一种生物细胞中，培育出具有前者某性状的后者新品种，打破了种的界限。B符合题意；
C、单倍体育种是通过花药离体培养和诱导染色体加倍的方法来快速培育纯种的过程，C不符合题意；
D、多倍体育种是因为需要利用多倍体的优点而培育多倍体的育种方法，D不符合题意。 故答案为：B
【分析】只有转基因技术和体细胞杂交技术可以打破种的界限，其中转基因技术培育出了同物种的新品种，体细胞杂交技术培育的是新物种。
2．【答案】A
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】利用酵母菌生产人的胰岛素采用了基因工程技术，A 符合题意；
单克隆抗体技术、微型繁殖和作物脱毒都属于细胞工程技术的范畴，B、D 不符合题意 ；
设计试管婴儿主要采用了的核移植技术，没有采用基因工程技术，C不符合题意。
故答案为：A
【分析】审题是关键，题目要求运用基因工程，明确基因工程有外源基因的导入。易混点细胞工程和胚胎工程。
3．【答案】C
【知识点】酶的特性；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、T4DNA连接酶有专一性，A错误；
B、酶在催化反应前后性质不变，故T4DNA连接酶催化反应后，其组成成分不变，B错误；
C、APT水解产生ADP需要打开两个高能磷酸键，结合题干“该反应过程需消耗ATP，其水解产生的腺苷一磷酸（AMP）通过共价键与酶相连”可推测ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键，C正确；
D、T4DNA连接酶需在低温和最适pH条件下保存，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、酶
（1）酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
（2）酶催化作用的实质：降低化学反应的活化能，在反应前后本身性质不会发生改变。
（3）酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
（4）酶的变性：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、DNA连接酶①两种DNA连接酶（E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：a、相同点：都缝合磷酸二酯键。b、区别：E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率较低。②与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
4．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、分析题图可知，使用限制酶BamHI处理将乳酸脱氢酶基因插入质粒，将导致目的基因位于启动子和终止子以外的区域，不利于目的基因的表达，A错误；
B、含有重组质粒的酵母菌具有尿嘧啶合成酶基因，可以产生尿嘧啶，所以可以在不含有尿嘧啶的培养基上存活，所以应该在不含尿嘧啶的培养基上筛选含有重组质粒的酵母菌，B错误；
C、酵母菌是真菌，LB培养基用于培养细菌，C错误；
D、一定的发酵条件下，加入离子交换树脂可使乳酸及时脱离发酵液，D正确。
故答案为：D。
【分析】 基因表达载体的构建：（1）过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。（2）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；②终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
5．【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位；ATP的化学组成和特点；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、dATP去掉后面的两个磷酸基团即为DNA的基本单位之一，因此制备DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，但是β位和γ位磷酸基团中的磷不一定要是32P，A错误；
B、混合时，为了使DNA片段甲能够和染色体样品中的DNA分子通过碱基互补配对结合，染色体样品中的DNA分子需解旋为单链，B错误；
C、漂洗的目的是为了去除未和目标基因杂交的 DNA片段甲，以便后续的放射性检测，C正确；
D、图示检测过程，运用了DNA分子杂交技术，而不是抗原-抗体杂交技术，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、ATP结构：ATP（三磷酸腺苷）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示特殊的化学键。
（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
2、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，其由一分子脱氧核糖、一分子磷酸基团和一分子含氮碱基组成。
6．【答案】D
【知识点】反射的过程；基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、促红细胞生成素（EPO）的化学本质是蛋白质，不可以通过口服的方式给药，A错误；
B、肾脏感知氧分压下降，引起EPO分泌增加的过程不属于反射，因为没有经过完整的反射弧，该调节过程属于体液调节，B错误；
C、在应用基因重组技术生产EPO时，常以受精卵细胞作为受体细胞，然后从分泌的乳汁中获得，C错误；
D、运动员违规使用EPO能暂时提高运动成绩，但由于红细胞在血液中数量增多，进而也会增加血液粘稠度，可能会影响身体健康，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射，它是指在中枢神经系统参与下，动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答；完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体）。反射弧的结构必须保持完整，任何一个环节出现问题，反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的，如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
2、题意分析，内环境中氧气含量下降会促进肾脏合成并分泌促红细胞生成素（EPO），而促红细胞生成素（EPO）能促进骨髓造血干细胞经过有丝分裂、分化形成红细胞，而红细胞的增多会抑制肾脏分泌红细胞生成素，从而避免了红细胞生成过多，即存在反馈调节。
7．【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、①②③共同组成脱氧核糖核苷酸，A错误；
B、卡伽夫法则适用于双链DNA，质粒是双链DNA分子，故质粒的碱基含量遵循卡伽夫法则，B正确；
C、因为质粒是环状DNA分子，因此质粒分子中没有游离的磷酸基团，C错误；
D、限制性核酸内切酶破坏磷酸二酯键，而磷酸二酯键是连接两个核苷酸之间的化学键，不是图中的④，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、脱氧核糖核苷酸是脱氧核糖的基本单位，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成。
2、最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
3、“分子手术刀”-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。
8．【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、过程①为mRNA逆转录得到cDNA的过程，需要逆转录酶的催化，A错误；
B、过程②序列已知，可利用PCR技术筛选并扩增出目的基因，B正确；
C、过程③中转化农杆菌一般需要Ti质粒（农杆菌质粒）作为表达载体，C错误；
D、已经是种子，直接在土壤中培养也可以长成植株，不需要经植物组织培养，D错误。
故选B。
【分析】1、逆转录是在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA的过程。
2、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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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：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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
9．【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、Neor基因和GFP基因的连接需要限制性核酸内切酶获取相同的黏性末端，而后通过DNA连接酶的作用将二者连接，A错误；
B、转基因细胞株的培养液中含新霉素、葡萄糖、氨基酸、激素等物质，该培养液具有选择作用，并同时选择带有荧光标记的转基因细胞核供体，B正确；
C、若在核移植前增加转基因细胞培养液中的血清浓度可能会导致细胞失水死亡，从而不能达到提高动物克隆成功率的目的，C错误；
D、观察带有荧光的早期胚胎（囊胚期或桑椹胚）进行移植，为了保证成功率可移植多个胚胎，D错误。
故答案为：B。
【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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
10．【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、由题图可知，BamH I限制性核酸内切酶的识别序列具有6个碱基对，若DNA上的碱基随机排列，理论上每46=4096个碱基对会有一个BamH I限制性核酸内切酶的切割位点，A正确；
B、由题图可知，Not I 限制性核酸内切酶的识别序列具有8个碱基对，而其他三种限制性核酸内切酶的识别序列均为6个碱基对，故若DNA上的碱基随机排列，Not I限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶低，B正确；
C、作为基因工程的最常用的载体，质粒上通常会有多种限制性核酸内切酶位点，C正确；
D、BamH I限制性核酸内切酶切割的DNA产生的黏性末端和用Bgl II切割的载体DNA产生的黏性末端可以互补配对，故BamH I限制性核酸内切酶切割的DNA可以连接到用Bgl II切割的载体DNA中，D错误。
故答案为：D。
【分析】“分子手术刀”-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。
11．【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、T-DNA可将T-DNA之间的DNA序列转移并整合至受体细胞的染色体DNA上，使目的基因能够稳定遗传，故T-DNA插入外源基因后不会失去作用，A错误；
B、用Ca2+处理农杆菌，使农杆菌处于感受态，利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程，故图中②将载体导入农杆菌过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌，B正确；
C、为从个体水平上检测图中植株是否具有抗除草剂性状，可采用的方法是用相应除草剂喷洒待测植株，C正确；
D、筛选含重组质粒的农杆菌时用的是固体培养基，扩大培养时应该用液体培养基，故该过程需要用到固体和液体培养基，D正确。
故答案为：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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③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：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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
12．【答案】B
【知识点】基因工程的应用；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、为提高重组成功率常用两种限制酶同时切质粒和生长激素基因，A正确；
B、将重组DNA导入大肠杆菌细胞时，需用Ca2+处理细胞使其成为感受态细胞，B错误；
C、上述过程中生长激素基因通常通过逆转录法获得，C正确；
D、符合生产要求的工程菌可在含链霉素的培养基中生长，D正确。
故答案为：B。
【分析】已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，因此获得“工程菌”能够抗链霉素，而不能抗氨苄青霉素。
13．【答案】D
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A.目的基因无法插入受体细胞DNA，A不符合题意；
B.目的基因无法复制，B不符合题意；
C.目的基因无转录所需的启动部位，C不符合题意；
D.目的基因与受体细胞遗传信息传递方式相同，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】生物体中遗传信息的传递均遵循中心法则，即目的基因存在的细胞、受体细胞中遗传信息传递方式是相同，DNA→RNA→蛋白质。
14．【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，不是合成Cas9酶的模板，A不符合题意；sgRNA的碱基序列与靶基因的部分碱基序列互补，B不符合题意；核酸内切酶Cas9可在特定切割位点进行切割，使相应部位的核苷酸之间的磷酸二酯断裂，C符合题意；被编辑后的B基因仍能进行转录，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答此题的关键是从题图和题意中提取关键信息：用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，进而将编辑前的B基因中的Ⅱ片段切除，将Ⅰ和Ⅲ片段连接形成新的B基因。据此围绕基因工程的相关知识对各选项作出准确的判断。
15．【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用；动物体细胞克隆；动物胚胎发育的过程；转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、转基因技术育种克服了传统育种的育种时间长、远缘亲本难以杂交的缺陷，A正确；
B、由于不同种类植物或同种植物不同基因型个体之间遗传性差异，所以细胞全能性的表达程度大不相同，B错误；
C、克隆“多莉”时重组卵细胞最初分裂时虽然复制了DNA，但基因的转录并未开始，C正确；
D、中胚层是由外胚层的细胞增殖分裂形成的，D正确。
故答案为：B。
【分析】由于不同种类植物或同种植物不同基因型个体之间遗传性差异，所以细胞全能性的表达程度大不相同；离体培养中通常把具有类似胚细胞性质、容易调控分化表达全能性的一类细胞称为胚性细胞，在某些特殊原因的作用下，可能出现缺乏成胚性的细胞，但概率较低；某些作物在多次继代培养后，会丧失细胞全能性的表达能力，原因有：①有染色体畸变，细胞核变异或非整倍体产生，且其结果是不可逆的②细胞或组织中激素平衡被打破③细胞对外源生长物质的敏感性发生该改变④由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系。
16．【答案】A
【知识点】生物武器
【解析】【解答】①生物武器中所用病原体传染性强，①正确；
②病原体传染性强，污染面积广，②正确；
③病原体有一定的潜伏期，③正确；
④生物武器为病原体，不会像核武器一样破坏建筑物，④错误；
⑤自然条件下，会由于坏境因素影响其杀伤力，⑤错误．
故选：A．
【分析】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．把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果．
生物武器的特点：
1、单位面积效应大；2、有特定的伤害对象；3、具有传染性；4、危害时间久；5、不易被发现和鉴定；6、使用者本身易受伤害；7、生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产．
17．【答案】D
【知识点】克隆的利与弊
【解析】【解答】①将目的基因与载体结合并在受体细胞中进行扩增，原理是DNA复制，亲代和子代具有相同的遗传物质，属于分子水平的克隆；故①正确．
②一个细胞经过有丝分裂形成细胞群，子代细胞的遗传物质和亲代一致，属于细胞水平的克隆；故②正确．
③植物组织培养将离体细胞培养成完整植株，能保持亲本的优良性状，属于个体水平的克隆；故③正确．
④固体培养基上的一个细菌繁殖形成一个菌落，属于细胞水平分克隆；故④正确．
故选D．
【分析】广义上的克隆是指通过无性繁殖而产生的遗传物质均一的生物群，其本身的含义是无性繁殖，包含三个层次，即分子水平的克隆、细胞水平的克隆和 个体水平的克隆．分子水平的克隆通常是指生物大分子核酸的克隆，又称为基因克隆；细胞水平的克隆是细胞的培养；个体水平的克隆，是指动物的克隆和植物的克 隆．
18．【答案】C
【知识点】克隆的利与弊
【解析】【解答】①扦插和嫁接属于无性繁殖，能保持亲本的遗传性状，属于个体水平的克隆，①正确；
②DNA分子复制使得亲子代之间具有连续性，属于分子水平的克隆，②正确；
③胚胎细胞移植过程中来自于同一胚胎的细胞具有相同的遗传物质，属于个体水平的克隆，③正确；
④精、卵体外受精并在体外大量繁殖属于有性繁殖，④错误．
故选：C．
【分析】广义上的克隆是指通过无性繁殖而产生的遗传物质均一的生物群，其本身的含义是无性繁殖，包含三个层次，即分子水平的克隆、细胞水平的克隆和 个体水平的克隆．分子水平的克隆通常是指生物大分子核酸的克隆，又称为基因克隆；细胞水平的克隆是细胞的培养；个体水平的克隆，是指动物的克隆和植物的克 隆．
19．【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、空白试验应该是DNA标准样液（Marker），未加入DNA模板得到的电泳结果，作为空白对照，A正确；
B、根据杂草6和7含有转基因成分可以推测，杂草6和7可能与抗虫棉的亲缘关系较近，获得了转基因特性，B正确；
C、根据6和7含有转基因成分可知，杂草可能与棉花的亲缘关系较近，不能说明两者是否存在生殖隔离，C错误；
D、转基因成分进入杂草内，可能导致杂草获得转基因特性，可能会引发生态问题，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补的碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链，形成泡状结构。形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近。
20．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、从个体水平上鉴定转基因大豆是否培育成功时，可通过喷洒草甘膦后观察转基因大豆的存活情况来检测，A正确；
B、要将外源基因送入受体细胞，需要运载体，目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，B正确；
C、可以用大豆的受精卵作为受体细胞，也可以用大豆的体细胞作为受体细胞，再采用植物组织培养技术将受体细胞培育成转基因植株，C正确；
D、转基因食品上市前要通过严格的安全评价和审批程序，不能笼统地认为抗草甘膦转基因大豆食品都是不安全的，D错误。
故答案为：D。
【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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
21．【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程和基因工程都要对基因进行操作，其操作对象相同，A错误；
B、对葡萄糖异构酶的改造属于蛋白质工程，需要以基因工程为基础，B正确；
C、蛋白质工程要通过基因工程实施，需要酶和载体作为工具，C错误；
D、蛋白质工程对编码蛋白质的基因进行了改造，遗传物质已经改变，属于可以遗传的变异，D错误。
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
22．【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】ABC、番茄一马铃薯新物种、将玉米细胞内的叶绿体移入菟丝子细胞内都属于细胞工程技术的成果，高产的青霉素菌株是通过诱变育种培育的，ABC不符合题意；
D、能进行生物固氮的酵母菌品种是通过基因工程技术将固氮菌的固氨基因转移到酵母菌细胞中实现的，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 转基因工程的成果如下：
（1）微生物方面的成果
①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。
②用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生成氨基酸。
③用基因工程菌生成药物。
（2）动物方面的成果
①培育了一批生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。
②培育了抵抗相应病毒的动物新品种。
③建立了某些人类疾病的转基因动物模型。
（3）植物方面的成果
①培育出了大批具有抗虫，抗病，抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。
②种植最多的转基因作物是大豆和玉米，其次是棉花和油菜。
23．【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用，表达载体上应该有标记基因，以便于后期重组载体的筛选，A正确；
B、步骤②是将重组载体导入到受精卵，显微注射技术常用于导入到动物细胞和植物的原生质体，B正确；
C、膀胱生物反应器要求性别是雌性、年龄适宜，膀胱生物反应器没有这些要求，C正确；
D、W基因导入到受精卵中，在所有体细胞中都有，只在转基因动物膀胱细胞中表达，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）基因工程中作为运载体需要具备的条件：稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上；有一个至多个限制酶切割点；具有特殊的标记基因；无毒害作用。
（2）将目的基因导入受体细胞的方法：
生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞
常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 钙离子处理法
受体细胞 体细胞 受精卵 原核生物
（3）转基因生物的乳腺（乳腺生物反应器）的基因药物最理想的表达场所。优点：产量高；质量好；成本低；易提取。
24．【答案】A
【知识点】转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、三倍体转基因鲤鱼在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，因此三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼没有后代，也就不会导致自然种群被淘汰，A正确；
BCD、载体的标记基因有些是抗生素抗性基因，由于自然选择，可能会出现有利于抗性进化的产物；目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性；生物安全是指部分公众担心将各类活的转基因生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成潜在风险和威胁，B、C、D三项都是可能存在着的一些安全性问题。
故答案为：A。
【分析】转基因技术的实质是基因重组，转基因生物的成功培育是转基因技术取得的丰硕成果；该技术具有双刃剑效应，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，应理性看待，从多个方面、多个角度进行防范，严格管理，有效控制，趋利避害，不能因噎废食。
25．【答案】D
【知识点】转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、我们应当敬畏大自然，无论什么时候都不能任意改造生物，A错误；
B、转基因技术尚未成熟，如采用耐抗菌素基因来标识转基因化的农作物，在基因食物进入人体后可能会影响抗生素对人体的药效；转基因食物可能引起人体对原本不过敏的食物产生过敏，以及其他潜在的危害，B错误；
C、对于生态系统而言，转基因食品是对物种进行干预，人为使之在生存环境中获得竞争优势，这使自然生存法则时效性破坏，引起生态平衡的变化，可能会威胁当地物种多样性，C错误；
D、转基因是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，其核心是DNA重组技术，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。基因工程的目的：按照人们的愿望进行严格的设计，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、转基因技术的实质是基因重组，转基因生物的成功培育是转基因技术取得的丰硕成果；该技术具有双刃剑效应，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，应理性看待，从多个方面、多个角度进行防范，严格管理，有效控制，趋利避害，不能因噎废食。
26．【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则该酶会对进入受体的重组质粒进行切割，不利于其保持结构稳定，A错误；
B、抗除草剂基因转入抗盐植物，获得了抗除草剂抗盐品系和抗除草剂不抗盐品系，不抗盐品系的产生可能是转入的抗除草剂基因插入到抗盐基因内，影响其表达造成，B错误；
C、转基因植物中均含抗除草剂基因，但存在抗除草剂和不抗除草剂两种植株，前者表达了抗性蛋白，后者可能抗除草剂基因未转录出mRNA，或转录出的mRNA未能翻译成蛋白质，C错误；
D、某种限制性内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带，即3种不同分子量DNA，因此环状质粒上至少有3个酶切位点，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因工程中通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按一定的程序进行操作，包括目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。
27．【答案】C
【知识点】杂交育种；基因工程的应用；植物体细胞杂交的过程及应用；花药培养
【解析】【解答】A、利用植物细胞工程的植物体细胞融合技术，将融合产生的杂种细胞通过植物组织培养，得到四倍体杂种植株，其含有甲乙植株的所有基因，能表现出两亲本的高产耐盐性状，A不符合题意；
B、基因工程技术也能克服远缘杂交不亲和的障碍，定向地改造生物的遗传特性，B不符合题意；
C、由于并不清楚两种植株的亲缘关系及控制产量和耐盐程度的基因，所以不一定能获得目的植株，C符合题意；
D、诱导两种植株的花粉融合并培育成二倍体幼苗，用秋水仙素处理可培育出含有两种目的基因的四倍体后代，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】现代生物技术在育种上的应用：
1、植物组织培养条件：含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的pH、适时光照等。
2、转基因植物的实例：①改良植物品种（重要粮食等）；②转基因耐贮藏番茄(了解原理)；③转基因抗虫作物；④抗除草剂作物。
3、转基因动物的实例：①提高产仔数或产蛋数；②提高抗病能力；③提高动物生长速率 ；④改善肉的品质；⑤研制乳腺生物反应器(优点)；⑥可生产用于人体器官移植的器官。
4、细胞杂交：（同类或不同类）原生质体或体细胞在物理或化学的作用下融合成杂种细胞，杂种细胞发育成杂种个体的过程。
原理：基因的重组
类型：动物细胞杂交、植物细胞杂交
5、植物体细胞杂交
定义：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
优势：打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
28．【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】由于引物A和引物B均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长，A错误；由于题图中的引物A和引物B均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长；通过绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的引物，所以在第二轮循环产物中不会出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段，B错误；三个循环后可得到5种长度的DNA片段，C正确；30次循环后，不是所有的DNA单链上都有引物，D错误。
【分析】本题主要考查PCR的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
29．【答案】C
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】取制备好的鸡血细胞液注入烧杯中,迅速加入蒸馏水并用玻璃棒沿同一方向搅拌,使血细胞破裂,将DNA释放出来，A错误；整个DNA提取过程中,使用两次蒸馏水,第一次是使血细胞吸水胀破,释放核DNA,第二次是用来稀释NaCl溶液,使DNA析出，B错误；整个DNA提取操作中，两次加入2 mol/L的NaCl溶液，目的都是使DNA尽可能多地溶解在NaCl溶液中，C正确；在DNA鉴定操作中,DNA遇二苯胺试剂呈蓝色需在沸水浴条件下完成，D错误。
【分析】本题考查“DNA的粗提取与鉴定”实验的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。
30．【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，可知限制酶II能够识别和切割限制酶I切割后的黏性末端．据题图可知，目的基因两端分别是限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-和限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，只有用限制酶II才能将目的基因切割下来，质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶II的识别序列和限制酶I的识别序列；如果用限制酶II切割，则GeneI 和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基因；用限制酶I切割，则破坏GeneⅡ，保留GeneI，其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA。
【分析】本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
31．【答案】（1）共用一套遗传密码；PCR
（2）放射性同位素；杂交带
（3）启动子；显微注射
（4）转基因农作物与其他植物存在生殖隔离，很难与其他植物发中杂交；许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
【知识点】基因工程的应用；基因工程的原理；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)霍拉纳证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在，使人们认识到，所有生物共用一套遗传密码，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。中国科学家钱嘉韵分离了耐高温的DNA聚合酶，该酶的发现为基因工程中用于短时间内大量扩增目的基因的PCR技术的发明提供了前提。
(2)检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
(3)在用转基因动物生产药用蛋白时，需要将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射的方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其发育成完整个体。
(4)转基因生物的安全问题一直是公众讨论的热点，部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，但是有人认为不必担心这些问题，原因有以下几点：转基因农作物与其他植物存在生殖隔离，很难与其他植物发生杂交；许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限；转基因农作物在种植区外生存能力很弱等。
【分析】1、基因工程的理论基础包括：细胞生物的遗传物质均为双链DNA；生物界共用一套遗传密码；基因是有遗传效应的DNA片段。
2、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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
3、转基因技术的实质是基因重组，转基因生物的成功培育是转基因技术取得的丰硕成果；该技术具有双刃剑效应，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，应理性看待，从多个方面、多个角度进行防范，严格管理，有效控制，趋利避害，不能因噎废食。
32．【答案】（1）筛选出含目的基因的受体细胞；pmi基因
（2）使DNA聚合酶（Taq酶）从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸；2；转化
（3）不能；目的基因序列内部含有用到的限制酶识别序列时，目的基因结构会被破坏
（4）麦芽糖不是蛋白质，因此不是目的基因表达的直接产物
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用
【解析】【解答】(1)基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因，其中标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因。由题可知，pmi基因编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，则pmi基因可作为标记基因，在筛选含目的基因的细胞时可用该特殊培养基，能够生长的说明含pmi基因，即含有基因表达载体，含有目的基因。
(2)用PCR扩增某基因时，需要加入两种引物与目的基因两条链的3'端结合，使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，故用PCR技术扩增psy基因和crtI基因，需要在PCR扩增仪中加入2种引物。转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，故psy基因和crtI基因进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。
(3)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开，若目的基因的内部（不包括两端）含有用到的限制酶识别序列，则目的基因的结构会被破坏，无法再编码相应蛋白质，所以在构建质粒载体时，目的基因的内部（不包括两端）不能含有用到的限制酶识别序列。
(4)麦芽糖属于糖类，而基因表达的直接产物是蛋白质，故可以标注“本产品加工原料中含有转基因大米，但本产品已不再含有转基因成分”。
【分析】（1）标记基因的筛选原理：载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因，而受体细胞没有抵抗该抗生素的能力。将含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性。在含有该抗生素的培养基上，能够生存的是被导入了载体的受体细胞。
（2）引物，是指在核苷酸聚合作用起始时，刺激合成的一种具有特定核苷酸序列的大分子，与反应物以共价键形式连接，这样的分子称为引物。
其功能是作为核苷酸聚合作用的起始点，核酸聚合酶可由其3端开始合成新的核酸链。体外人工设计的引物被广泛用于聚合酶链反应、测序和探针合成等。引物通常是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与靶区域一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与靶区域另一端的另一条DNA模板链互补。
（3）根据质粒的特点确定限制酶的种类
①所选的限制酶与切割目的基因的限制酶相一致，而且不能在目的基因的内部，以确保具有相同的黏性末端并保证目的基因的完整性。
②质粒作为载体必须具有标记基因等，所以选择的限制酶尽量不要破坏这些结构。
③在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能表达。
33．【答案】（1）肝细胞；PCR；限制酶的识别序列；β-酪蛋白基因启动子会在乳腺细胞中起作用；用于筛选含有目的基因的受体细胞
（2）机械切割和胰蛋白酶处理；细胞膜具有一定的流动性
（3）营养限制性培养；电刺激；同期发情；一系列含有不同成分
（4）蛋白质分子质量标准物和空白对照；荧光标记的抗人的抗凝血酶Ⅲ抗体；蛋白质
【知识点】动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术；胚胎移植；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】
（1）题意显示，抗凝血酶Ⅲ在人体中主要由肝脏合成，说明控制抗凝血酶Ⅲ合成的基因在肝脏细胞内进行了表达，因此为了获得的获得抗凝血酶Ⅲ的相关基因，需要从人的肝脏细胞中获得抗凝血酶Ⅲ基因的mRNA，逆转录成cDNA，并利用PCR技术进行扩增。为顺利将抗凝血酶Ⅲ基因连接到奶山羊β-酪蛋白基因表达载体上，在设计引物时，应在引物前加入相应的限制酶的识别序列，以便获得的目的基因能够与质粒进行连接，同时为了保证目的基因的正常表达，这里特地选用β-酪蛋白基因表达载体，因为β-酪蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁中，说明β-酪蛋白基因在乳腺细胞中能正常表达，同时说明β-酪蛋白基因启动子会在乳腺细胞中起作用。与抗凝血酶III基因一起连接到基因表达载体上的还有新霉素抗性基因，该基因作为标记基因用于筛选含有目的基因的受体细胞。
（2）取幼龄雌性动物的组织，经机械切割和胰蛋白酶处理后获得成纤维细胞悬液，便于培养的细胞能获得足够的营养，将带有ATⅢ转基因载体的脂质体（由磷脂和胆固醇组成的脂质双分子层所构成的封闭囊泡）与成纤维细胞共培养，由于细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，因此利用细胞膜具有一定的流动性的特性，可获得含有目的基因的受体细胞。
（3）将经营养限制性培养基培养后的转基因细胞取核移入去核卵母细胞中，用电刺激处理促进重组细胞的形成，而后进行胚胎体外培养获得早期胚胎。此后将处于桑椹胚或囊胚期的胚胎移植到经过同期发情处理的代孕母羊的子宫内，早期胚胎移入前应培养在一系列含有不同成分的培养液中。
（4）收集转基因羊的羊奶和正常对照羊奶进行蛋白质凝胶电泳，使不同分子量的蛋白质在凝胶上分开，并将分开的蛋白质与蛋白质分子质量标准物和空白对照比较，确定奶中抗凝血酶Ⅲ的分子量大小。利用荧光标记的抗人的抗凝血酶Ⅲ抗体与人的抗凝血酶Ⅲ进行特异性结合，即进行抗原-抗体杂交检测，根据荧光强度判断羊奶中抗凝血酶Ⅲ的含量。若最终获得的抗凝血酶Ⅲ不能很好地行使其功能，可利用蛋白质工程进行改造，因为通过蛋白质工程能实现对现有蛋白质的定向改造。
【分析】1、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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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：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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、动物细胞培养过程：取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
3、体细胞核移植技术：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
4、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧
浙科版生物学2023年二轮复习专题强化训练：15基因工程及生物技术的安全与伦理
一、单选题
1．（2018·浙江选考）将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种，这种导入外源基因的方法属于（ ）
A．杂交育种 B．转基因技术 C．单倍体育种 D．多倍体育种
【答案】B
【知识点】育种方法综合；基因工程的概述
【解析】【解答】A、杂交育种是将具有不同优良性状的同种生物通过杂交和自交等方法培育新品种的过程，A不符合题意；
B、转基因技术是将一种生物的某种基因导入到另一种生物细胞中，培育出具有前者某性状的后者新品种，打破了种的界限。B符合题意；
C、单倍体育种是通过花药离体培养和诱导染色体加倍的方法来快速培育纯种的过程，C不符合题意；
D、多倍体育种是因为需要利用多倍体的优点而培育多倍体的育种方法，D不符合题意。 故答案为：B
【分析】只有转基因技术和体细胞杂交技术可以打破种的界限，其中转基因技术培育出了同物种的新品种，体细胞杂交技术培育的是新物种。
2．（2017·浙江会考）从目前来看，下列哪一生物科技成果运用到了基因工程技术（ ）
A．利用酵母菌生产人的胰岛素 B．单克隆抗体技术
C．设计试管婴儿技术 D．微型繁殖和作物脱毒
【答案】A
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】利用酵母菌生产人的胰岛素采用了基因工程技术，A 符合题意；
单克隆抗体技术、微型繁殖和作物脱毒都属于细胞工程技术的范畴，B、D 不符合题意 ；
设计试管婴儿主要采用了的核移植技术，没有采用基因工程技术，C不符合题意。
故答案为：A
【分析】审题是关键，题目要求运用基因工程，明确基因工程有外源基因的导入。易混点细胞工程和胚胎工程。
3．（2022·杭州模拟）T4DNA连接酶可将任意2个具有相同粘性末端的DNA片段连接在一起。该反应过程需消耗ATP，其水解产生的腺苷一磷酸（AMP）通过共价键与酶相连，随后AMP转移至DNA片段，进而完成连接反应。下列叙述正确的是（ ）
A．T4DNA连接酶的底物种类较多，故其无专一性
B．T4DNA连接酶催化反应后，其组成成分已改变
C．ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键
D．T4DNA连接酶需保存于最适温度和pH条件下
【答案】C
【知识点】酶的特性；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、T4DNA连接酶有专一性，A错误；
B、酶在催化反应前后性质不变，故T4DNA连接酶催化反应后，其组成成分不变，B错误；
C、APT水解产生ADP需要打开两个高能磷酸键，结合题干“该反应过程需消耗ATP，其水解产生的腺苷一磷酸（AMP）通过共价键与酶相连”可推测ATP在该反应过程中可能打开两个高能磷酸键，C正确；
D、T4DNA连接酶需在低温和最适pH条件下保存，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、酶
（1）酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
（2）酶催化作用的实质：降低化学反应的活化能，在反应前后本身性质不会发生改变。
（3）酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
（4）酶的变性：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、DNA连接酶①两种DNA连接酶（E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：a、相同点：都缝合磷酸二酯键。b、区别：E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率较低。②与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
4．（2023·浙江月考）将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的转基因酵母菌。下列相关叙述正确的是（ ）
A．使用限制酶BamHI处理将乳酸脱氢酶基因插入质粒
B．在含有尿嘧啶的培养基上筛选含有重组质粒的酵母菌
C．用LB固体平面培养基培养酵母菌，培养时需倒置
D．一定的发酵条件下，加入离子交换树脂可使乳酸及时脱离发酵液
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、分析题图可知，使用限制酶BamHI处理将乳酸脱氢酶基因插入质粒，将导致目的基因位于启动子和终止子以外的区域，不利于目的基因的表达，A错误；
B、含有重组质粒的酵母菌具有尿嘧啶合成酶基因，可以产生尿嘧啶，所以可以在不含有尿嘧啶的培养基上存活，所以应该在不含尿嘧啶的培养基上筛选含有重组质粒的酵母菌，B错误；
C、酵母菌是真菌，LB培养基用于培养细菌，C错误；
D、一定的发酵条件下，加入离子交换树脂可使乳酸及时脱离发酵液，D正确。
故答案为：D。
【分析】 基因表达载体的构建：（1）过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。（2）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；②终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
5．（2022高三下·嘉兴模拟）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．漂洗的目的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
【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位；ATP的化学组成和特点；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、dATP去掉后面的两个磷酸基团即为DNA的基本单位之一，因此制备DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，但是β位和γ位磷酸基团中的磷不一定要是32P，A错误；
B、混合时，为了使DNA片段甲能够和染色体样品中的DNA分子通过碱基互补配对结合，染色体样品中的DNA分子需解旋为单链，B错误；
C、漂洗的目的是为了去除未和目标基因杂交的 DNA片段甲，以便后续的放射性检测，C正确；
D、图示检测过程，运用了DNA分子杂交技术，而不是抗原-抗体杂交技术，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、ATP结构：ATP（三磷酸腺苷）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示特殊的化学键。
（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
2、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，其由一分子脱氧核糖、一分子磷酸基团和一分子含氮碱基组成。
6．（2022高三下·金华模拟）应用基因重组技术生产的促红细胞生成素（EPO）能促进红细胞的生成，临床上常用于治疗慢性肾功能衰竭导致的贫血症，作用机理图如下。下列叙述正确的是（ ）
A．在治疗时，可以通过口服或注射的方式给药
B．肾脏感知氧分压下降，引起EPO分泌增加的过程属于反射
C．在应用基因重组技术生产EPO时，常以肾脏细胞为受体细胞
D．运动员违规使用EPO能暂时提高运动成绩，也会增加血液粘稠度
【答案】D
【知识点】反射的过程；基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、促红细胞生成素（EPO）的化学本质是蛋白质，不可以通过口服的方式给药，A错误；
B、肾脏感知氧分压下降，引起EPO分泌增加的过程不属于反射，因为没有经过完整的反射弧，该调节过程属于体液调节，B错误；
C、在应用基因重组技术生产EPO时，常以受精卵细胞作为受体细胞，然后从分泌的乳汁中获得，C错误；
D、运动员违规使用EPO能暂时提高运动成绩，但由于红细胞在血液中数量增多，进而也会增加血液粘稠度，可能会影响身体健康，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射，它是指在中枢神经系统参与下，动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答；完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体）。反射弧的结构必须保持完整，任何一个环节出现问题，反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的，如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
2、题意分析，内环境中氧气含量下降会促进肾脏合成并分泌促红细胞生成素（EPO），而促红细胞生成素（EPO）能促进骨髓造血干细胞经过有丝分裂、分化形成红细胞，而红细胞的增多会抑制肾脏分泌红细胞生成素，从而避免了红细胞生成过多，即存在反馈调节。
7．（2022高三下·嘉兴模拟）大肠杆菌质粒DNA是基因工程的常用载体，其结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．①②③共同组成胞嘧啶核糖核苷酸
B．质粒的碱基含量遵循卡伽夫法则
C．质粒分子中有2个游离的磷酸基团
D．限制性核酸内切酶破坏化学键④
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、①②③共同组成脱氧核糖核苷酸，A错误；
B、卡伽夫法则适用于双链DNA，质粒是双链DNA分子，故质粒的碱基含量遵循卡伽夫法则，B正确；
C、因为质粒是环状DNA分子，因此质粒分子中没有游离的磷酸基团，C错误；
D、限制性核酸内切酶破坏磷酸二酯键，而磷酸二酯键是连接两个核苷酸之间的化学键，不是图中的④，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、脱氧核糖核苷酸是脱氧核糖的基本单位，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成。
2、最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
3、“分子手术刀”-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。
8．（2022·绍兴模拟）将山核桃miRNA169基因转入到拟南芥中，可促进拟南芥提前开花，部分流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①通常需要RNA聚合酶催化
B．过程②中可利用PCR技术筛选并扩增出目的基因
C．过程③中转化农杆菌一般需要大肠杆菌质粒作为表达载体
D．过程④收获转化的种子需经植物组织培养才获得提前开花的植株
【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、过程①为mRNA逆转录得到cDNA的过程，需要逆转录酶的催化，A错误；
B、过程②序列已知，可利用PCR技术筛选并扩增出目的基因，B正确；
C、过程③中转化农杆菌一般需要Ti质粒（农杆菌质粒）作为表达载体，C错误；
D、已经是种子，直接在土壤中培养也可以长成植株，不需要经植物组织培养，D错误。
故选B。
【分析】1、逆转录是在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA的过程。
2、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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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：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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
9．（2021高三上·浙江月考）研究人员将新霉素抗性基因（Neor）和绿色荧光蛋白（GFP）基因的双标记选择载体导入胎牛输卵管上皮细胞，获得转基因细胞株，并以转基因细胞为核供体，获得转基因牛。下列相关叙述正确的是（ ）
A．Neor基因和GFP基因的连接不需要限制性核酸内切酶
B．转基因细胞株的培养液中含新霉素、葡萄糖、氨基酸、激素等物质
C．核移植前应增加转基因细胞培养液中的血清浓度以提高动物克隆成功率
D．观察早期胚胎的荧光筛选胚胎进行移植，移植时不能移植多个胚胎
【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、Neor基因和GFP基因的连接需要限制性核酸内切酶获取相同的黏性末端，而后通过DNA连接酶的作用将二者连接，A错误；
B、转基因细胞株的培养液中含新霉素、葡萄糖、氨基酸、激素等物质，该培养液具有选择作用，并同时选择带有荧光标记的转基因细胞核供体，B正确；
C、若在核移植前增加转基因细胞培养液中的血清浓度可能会导致细胞失水死亡，从而不能达到提高动物克隆成功率的目的，C错误；
D、观察带有荧光的早期胚胎（囊胚期或桑椹胚）进行移植，为了保证成功率可移植多个胚胎，D错误。
故答案为：B。
【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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
10．（2021高三上·浙江期中）下图为不同限制性核酸内切酶识别的序列及切割位置（箭头所指），下列叙述错误的是（ ）
A．若DNA上的碱基随机排列，理论上每4096个碱基对会有一个BamH I限制性核酸内切酶的切割位点
B．若DNA上的碱基随机排列，Not I限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶低
C．作为基因工程的通用载体，质粒上通常会有多种限制性核酸内切酶位点
D．BamH I限制性核酸内切酶切割的DNA无法连接到用Bgl II切割的载体DNA中
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、由题图可知，BamH I限制性核酸内切酶的识别序列具有6个碱基对，若DNA上的碱基随机排列，理论上每46=4096个碱基对会有一个BamH I限制性核酸内切酶的切割位点，A正确；
B、由题图可知，Not I 限制性核酸内切酶的识别序列具有8个碱基对，而其他三种限制性核酸内切酶的识别序列均为6个碱基对，故若DNA上的碱基随机排列，Not I限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶低，B正确；
C、作为基因工程的最常用的载体，质粒上通常会有多种限制性核酸内切酶位点，C正确；
D、BamH I限制性核酸内切酶切割的DNA产生的黏性末端和用Bgl II切割的载体DNA产生的黏性末端可以互补配对，故BamH I限制性核酸内切酶切割的DNA可以连接到用Bgl II切割的载体DNA中，D错误。
故答案为：D。
【分析】“分子手术刀”-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。
11．（2021高三上·“山水联盟”开学考）植物基因工程可以改造农作物性状，使农作物变得更加高产。如图是培育良种水稻的有关原理和步骤，有关叙述错误的是（ ）
A．图中表达载体中的T-DNA插入外源基因后将失去作用
B．图中②过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌
C．需要用除草剂检测转基因植株是否具有抗除草剂性状
D．该过程需要用到固体和液体培养基
【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、T-DNA可将T-DNA之间的DNA序列转移并整合至受体细胞的染色体DNA上，使目的基因能够稳定遗传，故T-DNA插入外源基因后不会失去作用，A错误；
B、用Ca2+处理农杆菌，使农杆菌处于感受态，利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程，故图中②将载体导入农杆菌过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌，B正确；
C、为从个体水平上检测图中植株是否具有抗除草剂性状，可采用的方法是用相应除草剂喷洒待测植株，C正确；
D、筛选含重组质粒的农杆菌时用的是固体培养基，扩大培养时应该用液体培养基，故该过程需要用到固体和液体培养基，D正确。
故答案为：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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③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：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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
12．（2020·柯桥模拟）研究人员通过将生长激素基因导入大肠杆菌内来表达人生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，目的基因要插入到B基因中，大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述错误的是（ ）
A．为提高重组成功率常用两种限制酶同时酶切质粒和生长激素基因
B．重组质粒可通过农杆菌介导导入大肠杆菌细胞内
C．上述过程中生长激素基因通常通过逆转录法获得
D．符合生产要求的工程菌可在含链霉素的培养基中生长
【答案】B
【知识点】基因工程的应用；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、为提高重组成功率常用两种限制酶同时切质粒和生长激素基因，A正确；
B、将重组DNA导入大肠杆菌细胞时，需用Ca2+处理细胞使其成为感受态细胞，B错误；
C、上述过程中生长激素基因通常通过逆转录法获得，C正确；
D、符合生产要求的工程菌可在含链霉素的培养基中生长，D正确。
故答案为：B。
【分析】已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，因此获得“工程菌”能够抗链霉素，而不能抗氨苄青霉素。
13．（2019高三上·浙江开学考）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，其原因不包括（ ）
A．目的基因无法插入受体细胞DNA
B．目的基因无法复制
C．目的基因无转录所需的启动部位
D．目的基因与受体细胞遗传信息传递方式不同
【答案】D
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A.目的基因无法插入受体细胞DNA，A不符合题意；
B.目的基因无法复制，B不符合题意；
C.目的基因无转录所需的启动部位，C不符合题意；
D.目的基因与受体细胞遗传信息传递方式相同，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】生物体中遗传信息的传递均遵循中心法则，即目的基因存在的细胞、受体细胞中遗传信息传递方式是相同，DNA→RNA→蛋白质。
14．（2018·宁波模拟）基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。下图是对某生物B 基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，下列叙述正确的是（ ）
A．sgRNA是合成Cas9酶的模板
B．sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C．核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之叫的磷酸二酯键
D．B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，不是合成Cas9酶的模板，A不符合题意；sgRNA的碱基序列与靶基因的部分碱基序列互补，B不符合题意；核酸内切酶Cas9可在特定切割位点进行切割，使相应部位的核苷酸之间的磷酸二酯断裂，C符合题意；被编辑后的B基因仍能进行转录，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答此题的关键是从题图和题意中提取关键信息：用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，进而将编辑前的B基因中的Ⅱ片段切除，将Ⅰ和Ⅲ片段连接形成新的B基因。据此围绕基因工程的相关知识对各选项作出准确的判断。
15．（2020高三下·浙江开学考）现代生物技术广泛的应用于各个领域，对人类的生活产生很大的影响，下列关于现代生物技术的叙述，错误的是（ ）
A．转基因技术能解决传统育种的远缘亲本难以杂交的问题
B．由于植物细胞具有全能性，不同种类的植物和同一植物的不同基因型个体的全能性的表达程度相同
C．克隆多莉时，形成的重组卵细胞进行的第一次分裂有DNA的复制，但是转录并未开始
D．原肠胚的中胚层是外胚层的部分细胞分裂后进入内、外胚层之间形成的
【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用；动物体细胞克隆；动物胚胎发育的过程；转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、转基因技术育种克服了传统育种的育种时间长、远缘亲本难以杂交的缺陷，A正确；
B、由于不同种类植物或同种植物不同基因型个体之间遗传性差异，所以细胞全能性的表达程度大不相同，B错误；
C、克隆“多莉”时重组卵细胞最初分裂时虽然复制了DNA，但基因的转录并未开始，C正确；
D、中胚层是由外胚层的细胞增殖分裂形成的，D正确。
故答案为：B。
【分析】由于不同种类植物或同种植物不同基因型个体之间遗传性差异，所以细胞全能性的表达程度大不相同；离体培养中通常把具有类似胚细胞性质、容易调控分化表达全能性的一类细胞称为胚性细胞，在某些特殊原因的作用下，可能出现缺乏成胚性的细胞，但概率较低；某些作物在多次继代培养后，会丧失细胞全能性的表达能力，原因有：①有染色体畸变，细胞核变异或非整倍体产生，且其结果是不可逆的②细胞或组织中激素平衡被打破③细胞对外源生长物质的敏感性发生该改变④由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系。
16．与常规武器相比，生物武器具有的特点是（ ）
①传染性强
②污染面积广，不易被发现
③有一定的潜伏期
④像核武器一样破坏建筑物
⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力．
A．①②③ B．②③④⑤
C．①②③④⑤ D．①②③④
【答案】A
【知识点】生物武器
【解析】【解答】①生物武器中所用病原体传染性强，①正确；
②病原体传染性强，污染面积广，②正确；
③病原体有一定的潜伏期，③正确；
④生物武器为病原体，不会像核武器一样破坏建筑物，④错误；
⑤自然条件下，会由于坏境因素影响其杀伤力，⑤错误．
故选：A．
【分析】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．把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果．
生物武器的特点：
1、单位面积效应大；2、有特定的伤害对象；3、具有传染性；4、危害时间久；5、不易被发现和鉴定；6、使用者本身易受伤害；7、生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产．
17．（2017高三上·密云月考）下列属于克隆的是（ ）
①将表达载体在受体细胞中进行扩增
②由一个细胞经过有丝分裂形成细胞群
③运用体细胞核移植技术和胚胎分割技术产生的动物
④由一个细菌分裂出多个和它完全一样的细菌而形成菌落．
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
【答案】D
【知识点】克隆的利与弊
【解析】【解答】①将目的基因与载体结合并在受体细胞中进行扩增，原理是DNA复制，亲代和子代具有相同的遗传物质，属于分子水平的克隆；故①正确．
②一个细胞经过有丝分裂形成细胞群，子代细胞的遗传物质和亲代一致，属于细胞水平的克隆；故②正确．
③植物组织培养将离体细胞培养成完整植株，能保持亲本的优良性状，属于个体水平的克隆；故③正确．
④固体培养基上的一个细菌繁殖形成一个菌落，属于细胞水平分克隆；故④正确．
故选D．
【分析】广义上的克隆是指通过无性繁殖而产生的遗传物质均一的生物群，其本身的含义是无性繁殖，包含三个层次，即分子水平的克隆、细胞水平的克隆和 个体水平的克隆．分子水平的克隆通常是指生物大分子核酸的克隆，又称为基因克隆；细胞水平的克隆是细胞的培养；个体水平的克隆，是指动物的克隆和植物的克 隆．
18．（2016·静安模拟）下列属于克隆的是（ ）
①扦插 ②DNA复制 ③胚胎细胞移植 ④精、卵受精作用．
A．①② B．②③
C．①②③ D．①③④
【答案】C
【知识点】克隆的利与弊
【解析】【解答】①扦插和嫁接属于无性繁殖，能保持亲本的遗传性状，属于个体水平的克隆，①正确；
②DNA分子复制使得亲子代之间具有连续性，属于分子水平的克隆，②正确；
③胚胎细胞移植过程中来自于同一胚胎的细胞具有相同的遗传物质，属于个体水平的克隆，③正确；
④精、卵体外受精并在体外大量繁殖属于有性繁殖，④错误．
故选：C．
【分析】广义上的克隆是指通过无性繁殖而产生的遗传物质均一的生物群，其本身的含义是无性繁殖，包含三个层次，即分子水平的克隆、细胞水平的克隆和 个体水平的克隆．分子水平的克隆通常是指生物大分子核酸的克隆，又称为基因克隆；细胞水平的克隆是细胞的培养；个体水平的克隆，是指动物的克隆和植物的克 隆．
19．转基因抗虫棉在我国的种植面积已占全国棉花种植面积的90%。研究者利用PCR技术检测杂草中有无转基因成分，得到如下图所示结果。相关分析错误的是（ ）
A．空白实验是未加入DNA模板得到的电泳结果
B．推测棉田杂草6、7与抗虫棉的亲缘关系较近
C．结果说明校园杂草与棉花间一定存在生殖隔离
D．转基因成分进入杂草体内可能会引发生态问题
【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、空白试验应该是DNA标准样液（Marker），未加入DNA模板得到的电泳结果，作为空白对照，A正确；
B、根据杂草6和7含有转基因成分可以推测，杂草6和7可能与抗虫棉的亲缘关系较近，获得了转基因特性，B正确；
C、根据6和7含有转基因成分可知，杂草可能与棉花的亲缘关系较近，不能说明两者是否存在生殖隔离，C错误；
D、转基因成分进入杂草内，可能导致杂草获得转基因特性，可能会引发生态问题，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补的碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链，形成泡状结构。形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近。
20．草甘膦是一种可以杀灭多种植物（包括农作物）的除草剂。其杀灭植物的原理是能够破坏植物叶绿体中的EPSPS合成酶。通过转基因的方法，让农作物产生更多的EPSPS酶，就能抵抗草甘膦，从而让农作物不被草甘膦杀死。下列有关抗草甘膦转基因大豆培育的分析，错误的是（ ）
A．可通过喷洒草甘膦来检验转基因大豆是否培育成功
B．可以用质粒将EPSPS合成酶基因送入受体细胞
C．可以用大豆的受精卵或体细胞作为受体细胞
D．抗草甘膦转基因大豆食品都是不安全的
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、从个体水平上鉴定转基因大豆是否培育成功时，可通过喷洒草甘膦后观察转基因大豆的存活情况来检测，A正确；
B、要将外源基因送入受体细胞，需要运载体，目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，B正确；
C、可以用大豆的受精卵作为受体细胞，也可以用大豆的体细胞作为受体细胞，再采用植物组织培养技术将受体细胞培育成转基因植株，C正确；
D、转基因食品上市前要通过严格的安全评价和审批程序，不能笼统地认为抗草甘膦转基因大豆食品都是不安全的，D错误。
故答案为：D。
【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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
21．科学家将葡萄糖异构酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代，结果它的最适温度提高了10~12℃。下列说法正确的是（ ）。
A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B．对葡萄糖异构酶的改造需要以基因工程为基础
C．蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具
D．经改造后的葡萄糖异构酶热稳定性提高这一性状不可遗传
【答案】B
【知识点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程和基因工程都要对基因进行操作，其操作对象相同，A错误；
B、对葡萄糖异构酶的改造属于蛋白质工程，需要以基因工程为基础，B正确；
C、蛋白质工程要通过基因工程实施，需要酶和载体作为工具，C错误；
D、蛋白质工程对编码蛋白质的基因进行了改造，遗传物质已经改变，属于可以遗传的变异，D错误。
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
22．转基因成果令人叹为观止，下列成果属于基因工程技术的是（ ）。
A．番茄－马铃薯新物种
B．高产的青霉素菌株
C．将玉米细胞内的叶绿体移入菟丝子细胞内
D．能进行生物固氮的酵母菌品种
【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】ABC、番茄一马铃薯新物种、将玉米细胞内的叶绿体移入菟丝子细胞内都属于细胞工程技术的成果，高产的青霉素菌株是通过诱变育种培育的，ABC不符合题意；
D、能进行生物固氮的酵母菌品种是通过基因工程技术将固氮菌的固氨基因转移到酵母菌细胞中实现的，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 转基因工程的成果如下：
（1）微生物方面的成果
①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。
②用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生成氨基酸。
③用基因工程菌生成药物。
（2）动物方面的成果
①培育了一批生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。
②培育了抵抗相应病毒的动物新品种。
③建立了某些人类疾病的转基因动物模型。
（3）植物方面的成果
①培育出了大批具有抗虫，抗病，抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。
②种植最多的转基因作物是大豆和玉米，其次是棉花和油菜。
23．W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．步骤①构建的重组表达载体上应有供重组DNA的鉴定和选择的标记基因
B．步骤②可以使用显微注射技术
C．膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受年龄和性别限制等优点
D．W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达
【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用，表达载体上应该有标记基因，以便于后期重组载体的筛选，A正确；
B、步骤②是将重组载体导入到受精卵，显微注射技术常用于导入到动物细胞和植物的原生质体，B正确；
C、膀胱生物反应器要求性别是雌性、年龄适宜，膀胱生物反应器没有这些要求，C正确；
D、W基因导入到受精卵中，在所有体细胞中都有，只在转基因动物膀胱细胞中表达，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）基因工程中作为运载体需要具备的条件：稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上；有一个至多个限制酶切割点；具有特殊的标记基因；无毒害作用。
（2）将目的基因导入受体细胞的方法：
生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞
常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 钙离子处理法
受体细胞 体细胞 受精卵 原核生物
（3）转基因生物的乳腺（乳腺生物反应器）的基因药物最理想的表达场所。优点：产量高；质量好；成本低；易提取。
24．基因工程产物不可能存在的安全性问题是（ ）
A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交可能导致自然种群淘汰
B．转基因生物释放到环境中，可能会对生物多样性构成威胁
C．目的基因（如抗虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D．标记基因（如抗生素抗性基因）可能指导合成有利于抗性进化的产物
【答案】A
【知识点】转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、三倍体转基因鲤鱼在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，因此三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼没有后代，也就不会导致自然种群被淘汰，A正确；
BCD、载体的标记基因有些是抗生素抗性基因，由于自然选择，可能会出现有利于抗性进化的产物；目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性；生物安全是指部分公众担心将各类活的转基因生物体释放到环境中，可能会对生物多样性构成潜在风险和威胁，B、C、D三项都是可能存在着的一些安全性问题。
故答案为：A。
【分析】转基因技术的实质是基因重组，转基因生物的成功培育是转基因技术取得的丰硕成果；该技术具有双刃剑效应，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，应理性看待，从多个方面、多个角度进行防范，严格管理，有效控制，趋利避害，不能因噎废食。
25．转基因技术自20世纪70年代兴起以来，取得了突飞猛进的发展，在医药卫生、农牧业、食品工业、环境保护等实际应用领域展示出美好前景，日益受到人们的关注。下列叙述正确的是（ ）
A．通过转基因技术人类可以任意改造生物
B．转基因食品对人类的健康没有影响
C．转基因生物一定不会威胁当地物种的多样性
D．转基因生物培育的核心技术是DNA重组技术
【答案】D
【知识点】转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、我们应当敬畏大自然，无论什么时候都不能任意改造生物，A错误；
B、转基因技术尚未成熟，如采用耐抗菌素基因来标识转基因化的农作物，在基因食物进入人体后可能会影响抗生素对人体的药效；转基因食物可能引起人体对原本不过敏的食物产生过敏，以及其他潜在的危害，B错误；
C、对于生态系统而言，转基因食品是对物种进行干预，人为使之在生存环境中获得竞争优势，这使自然生存法则时效性破坏，引起生态平衡的变化，可能会威胁当地物种多样性，C错误；
D、转基因是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，其核心是DNA重组技术，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。基因工程的目的：按照人们的愿望进行严格的设计，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、转基因技术的实质是基因重组，转基因生物的成功培育是转基因技术取得的丰硕成果；该技术具有双刃剑效应，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，应理性看待，从多个方面、多个角度进行防范，严格管理，有效控制，趋利避害，不能因噎废食。
26．（2020·浙江选考）下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）
A．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定
B．抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关
C．抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株，其DNA检测均含目的基因，抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA
D．已知不同分子量DNA可分开成不同条带，相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置
【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则该酶会对进入受体的重组质粒进行切割，不利于其保持结构稳定，A错误；
B、抗除草剂基因转入抗盐植物，获得了抗除草剂抗盐品系和抗除草剂不抗盐品系，不抗盐品系的产生可能是转入的抗除草剂基因插入到抗盐基因内，影响其表达造成，B错误；
C、转基因植物中均含抗除草剂基因，但存在抗除草剂和不抗除草剂两种植株，前者表达了抗性蛋白，后者可能抗除草剂基因未转录出mRNA，或转录出的mRNA未能翻译成蛋白质，C错误；
D、某种限制性内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带，即3种不同分子量DNA，因此环状质粒上至少有3个酶切位点，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因工程中通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按一定的程序进行操作，包括目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。
27．现有两个物种甲、乙（均为二倍体纯种），其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株，但乙种植株很适宜在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中不可行的是 （ ）
A．利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株
B．将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中，可培育出目的植株
C．两种植株杂交后，得到F1再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株
D．诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素处理，可培育出目的植株
【答案】C
【知识点】杂交育种；基因工程的应用；植物体细胞杂交的过程及应用；花药培养
【解析】【解答】A、利用植物细胞工程的植物体细胞融合技术，将融合产生的杂种细胞通过植物组织培养，得到四倍体杂种植株，其含有甲乙植株的所有基因，能表现出两亲本的高产耐盐性状，A不符合题意；
B、基因工程技术也能克服远缘杂交不亲和的障碍，定向地改造生物的遗传特性，B不符合题意；
C、由于并不清楚两种植株的亲缘关系及控制产量和耐盐程度的基因，所以不一定能获得目的植株，C符合题意；
D、诱导两种植株的花粉融合并培育成二倍体幼苗，用秋水仙素处理可培育出含有两种目的基因的四倍体后代，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】现代生物技术在育种上的应用：
1、植物组织培养条件：含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的pH、适时光照等。
2、转基因植物的实例：①改良植物品种（重要粮食等）；②转基因耐贮藏番茄(了解原理)；③转基因抗虫作物；④抗除草剂作物。
3、转基因动物的实例：①提高产仔数或产蛋数；②提高抗病能力；③提高动物生长速率 ；④改善肉的品质；⑤研制乳腺生物反应器(优点)；⑥可生产用于人体器官移植的器官。
4、细胞杂交：（同类或不同类）原生质体或体细胞在物理或化学的作用下融合成杂种细胞，杂种细胞发育成杂种个体的过程。
原理：基因的重组
类型：动物细胞杂交、植物细胞杂交
5、植物体细胞杂交
定义：用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
优势：打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
28．PCR技术扩增DNA片段，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。下列说法正确的是（ ）
A．从理论上推测，第一轮循环产物中就能得到含引物对的DNA片段
B．至少完成两轮循环，才能获得两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。
C．三个循环后可得到5种长度的DNA片段
D．30次循环后，所有的DNA单链上都有引物
【答案】C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】由于引物A和引物B均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长，A错误；由于题图中的引物A和引物B均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长；通过绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的引物，所以在第二轮循环产物中不会出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段，B错误；三个循环后可得到5种长度的DNA片段，C正确；30次循环后，不是所有的DNA单链上都有引物，D错误。
【分析】本题主要考查PCR的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
29．“DNA的粗提取与鉴定”实验中，操作正确的是( )
A．取制备好的鸡血细胞液5～10 mL，注入烧杯中，迅速加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL，同时用玻璃棒沿同一方向快速搅拌5 min，可使血细胞破裂，释放出DNA
B．整个DNA提取过程中，两次加蒸馏水的目的，都是为了降低溶液中NaCl的浓度，使DNA分子的溶解度达到最低，析出DNA分子
C．整个DNA提取操作中，两次加入2 mol/L的NaCl溶液，目的都是使DNA尽可能多地溶解在NaCl溶液中
D．DNA鉴定操作中，只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4 mL的二苯胺试剂，即可出现蓝色
【答案】C
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】取制备好的鸡血细胞液注入烧杯中,迅速加入蒸馏水并用玻璃棒沿同一方向搅拌,使血细胞破裂,将DNA释放出来，A错误；整个DNA提取过程中,使用两次蒸馏水,第一次是使血细胞吸水胀破,释放核DNA,第二次是用来稀释NaCl溶液,使DNA析出，B错误；整个DNA提取操作中，两次加入2 mol/L的NaCl溶液，目的都是使DNA尽可能多地溶解在NaCl溶液中，C正确；在DNA鉴定操作中,DNA遇二苯胺试剂呈蓝色需在沸水浴条件下完成，D错误。
【分析】本题考查“DNA的粗提取与鉴定”实验的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。
30．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据下图示判断下列操作正确的是（ ）
A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，可知限制酶II能够识别和切割限制酶I切割后的黏性末端．据题图可知，目的基因两端分别是限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-和限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，只有用限制酶II才能将目的基因切割下来，质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶II的识别序列和限制酶I的识别序列；如果用限制酶II切割，则GeneI 和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基因；用限制酶I切割，则破坏GeneⅡ，保留GeneI，其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA。
【分析】本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
二、综合题
31．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。20世纪70年代以后，基因工程飞速发展，其被称为生物科学的核心技术，然而生物技术的安全性问题也引起了广泛讨论。请回答下列问题：
（1）霍拉纳（H．G．Khonma）用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在，这些成果不仅使人们认识到自然界中从微生物到人类 ，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。钱嘉韵是我国台湾的科学家，她是第一个报道分离耐高温DNA聚合酶工作的，“西特斯”公司的工作人员按照钱嘉韵等人发明的操作步骤，成功地分离了这种DNA聚合酶，该酶的发现为基因工程中 技术的发明提供了前提。
（2）DNA分子杂交技术也是基因工程的主要技术之一。检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用 等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出 ，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
（3）目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时，需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋A基因的 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的受精卵中。
（4）部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，根据所学的生物学知识，列举两个理由，减轻或消除他们的担忧： 。
【答案】（1）共用一套遗传密码；PCR
（2）放射性同位素；杂交带
（3）启动子；显微注射
（4）转基因农作物与其他植物存在生殖隔离，很难与其他植物发中杂交；许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
【知识点】基因工程的应用；基因工程的原理；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)霍拉纳证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在，使人们认识到，所有生物共用一套遗传密码，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。中国科学家钱嘉韵分离了耐高温的DNA聚合酶，该酶的发现为基因工程中用于短时间内大量扩增目的基因的PCR技术的发明提供了前提。
(2)检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
(3)在用转基因动物生产药用蛋白时，需要将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射的方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其发育成完整个体。
(4)转基因生物的安全问题一直是公众讨论的热点，部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，但是有人认为不必担心这些问题，原因有以下几点：转基因农作物与其他植物存在生殖隔离，很难与其他植物发生杂交；许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限；转基因农作物在种植区外生存能力很弱等。
【分析】1、基因工程的理论基础包括：细胞生物的遗传物质均为双链DNA；生物界共用一套遗传密码；基因是有遗传效应的DNA片段。
2、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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①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；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
3、转基因技术的实质是基因重组，转基因生物的成功培育是转基因技术取得的丰硕成果；该技术具有双刃剑效应，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，应理性看待，从多个方面、多个角度进行防范，严格管理，有效控制，趋利避害，不能因噎废食。
32．黄金大米是一种新型转基因大米，其β-胡萝卜素含量是普通大米的23倍，因大米在抛光后呈黄色而得名。八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtI表示）参与β-胡萝卜素的合成。pmi
为磷酸甘露醇异构酶基因，它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crtI基因转入水稻，使水稻胚乳中含有β-胡萝卜素，由此生产出的大米称为“黄金大米”。
（1）科学家在培育“黄金大米”时，将psy和crtI基因导入含pmi基因的质粒中，构建了质粒pSYN12424。基因表达载体都含有标记基因，其作用是 。该项研究的标记基因是 。
（2）在PCR技术中，引物的作用是 ，若用PCR技术扩增psy或crtI基因，需要在PCR扩增仪中加入 种引物。psy基因和crtI基因进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为 。
（3）在构建质粒载体时，目的基因的内部（不包括两端）能否含有用到的限制酶识别序列 ，原因是 。
（4）我国对农业转基因生物实施标识制度，比如由转基因大米加工制成的麦芽糖，标注为“本产品加工原料中含有转基因大米，但本产品已不再含有转基因成分”，其相关的生物学依据是 。
【答案】（1）筛选出含目的基因的受体细胞；pmi基因
（2）使DNA聚合酶（Taq酶）从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸；2；转化
（3）不能；目的基因序列内部含有用到的限制酶识别序列时，目的基因结构会被破坏
（4）麦芽糖不是蛋白质，因此不是目的基因表达的直接产物
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用
【解析】【解答】(1)基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因，其中标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因。由题可知，pmi基因编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，则pmi基因可作为标记基因，在筛选含目的基因的细胞时可用该特殊培养基，能够生长的说明含pmi基因，即含有基因表达载体，含有目的基因。
(2)用PCR扩增某基因时，需要加入两种引物与目的基因两条链的3'端结合，使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，故用PCR技术扩增psy基因和crtI基因，需要在PCR扩增仪中加入2种引物。转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，故psy基因和crtI基因进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。
(3)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开，若目的基因的内部（不包括两端）含有用到的限制酶识别序列，则目的基因的结构会被破坏，无法再编码相应蛋白质，所以在构建质粒载体时，目的基因的内部（不包括两端）不能含有用到的限制酶识别序列。
(4)麦芽糖属于糖类，而基因表达的直接产物是蛋白质，故可以标注“本产品加工原料中含有转基因大米，但本产品已不再含有转基因成分”。
【分析】（1）标记基因的筛选原理：载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因，而受体细胞没有抵抗该抗生素的能力。将含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性。在含有该抗生素的培养基上，能够生存的是被导入了载体的受体细胞。
（2）引物，是指在核苷酸聚合作用起始时，刺激合成的一种具有特定核苷酸序列的大分子，与反应物以共价键形式连接，这样的分子称为引物。
其功能是作为核苷酸聚合作用的起始点，核酸聚合酶可由其3端开始合成新的核酸链。体外人工设计的引物被广泛用于聚合酶链反应、测序和探针合成等。引物通常是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与靶区域一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与靶区域另一端的另一条DNA模板链互补。
（3）根据质粒的特点确定限制酶的种类
①所选的限制酶与切割目的基因的限制酶相一致，而且不能在目的基因的内部，以确保具有相同的黏性末端并保证目的基因的完整性。
②质粒作为载体必须具有标记基因等，所以选择的限制酶尽量不要破坏这些结构。
③在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能表达。
33．（2023·浙江月考）抗凝血酶Ⅲ（ATⅢ）在人体中主要由肝脏合成，是存在于血浆中的一种重要的抗凝血因子。研究者将人的抗凝血酶Ⅲ基因导入奶山羊细胞，获得乳汁中含有大量重组人的抗凝血酶Ⅲ的转基因克隆奶山羊。已知β-酪蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁中。回答下列问题：
（1）抗凝血酶Ⅲ基因的获得与表达载体的构建：从人的 中获得抗凝血酶Ⅲ基因的mRNA，逆转录成cDNA，并利用 技术进行扩增。为顺利将抗凝血酶Ⅲ基因连接到奶山羊β-酪蛋白基因表达载体上，在设计引物时，应在引物前加入 特地选用β-酪蛋白基因表达载体的原因是 。与抗凝血酶III基因一起连接到基因表达载体上的还有新霉素抗性基因，该基因的作用是 。
（2）山羊成纤维细胞的培养、转化和筛选：取幼龄雌性动物的组织，经 处理后获得成纤维细胞悬液，将带有ATⅢ转基因载体的脂质体（由磷脂和胆固醇组成的脂质双分子层所构成的封闭囊泡）与成纤维细胞共培养，获得含有目的基因的受体细胞，该转化方法的原理是 。
（3）转基因奶山羊的克隆：将经 培养后的转基因细胞取核移入去核卵母细胞中，用 处理后进行胚胎体外培养。在移植到 的代孕母羊的子宫前，应将早期胚胎培养在 的培养液中。代孕母羊怀孕、分娩获得转基因克隆奶山羊。
（4）人的抗凝血酶Ⅲ的分子量大小及含量检测：收集转基因羊的羊奶和正常对照羊奶进行蛋白质凝胶电泳，使不同分子量的蛋白质在凝胶上分开，根据与 比较，确定奶中抗凝血酶Ⅲ的分子量大小。利用 与人的抗凝血酶Ⅲ进行特异性结合，根据荧光强度判断羊奶中抗凝血酶Ⅲ的含量。若最终获得的抗凝血酶Ⅲ不能很好地行使其功能，可利用 工程进行改造。
【答案】（1）肝细胞；PCR；限制酶的识别序列；β-酪蛋白基因启动子会在乳腺细胞中起作用；用于筛选含有目的基因的受体细胞
（2）机械切割和胰蛋白酶处理；细胞膜具有一定的流动性
（3）营养限制性培养；电刺激；同期发情；一系列含有不同成分
（4）蛋白质分子质量标准物和空白对照；荧光标记的抗人的抗凝血酶Ⅲ抗体；蛋白质
【知识点】动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术；胚胎移植；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】
（1）题意显示，抗凝血酶Ⅲ在人体中主要由肝脏合成，说明控制抗凝血酶Ⅲ合成的基因在肝脏细胞内进行了表达，因此为了获得的获得抗凝血酶Ⅲ的相关基因，需要从人的肝脏细胞中获得抗凝血酶Ⅲ基因的mRNA，逆转录成cDNA，并利用PCR技术进行扩增。为顺利将抗凝血酶Ⅲ基因连接到奶山羊β-酪蛋白基因表达载体上，在设计引物时，应在引物前加入相应的限制酶的识别序列，以便获得的目的基因能够与质粒进行连接，同时为了保证目的基因的正常表达，这里特地选用β-酪蛋白基因表达载体，因为β-酪蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁中，说明β-酪蛋白基因在乳腺细胞中能正常表达，同时说明β-酪蛋白基因启动子会在乳腺细胞中起作用。与抗凝血酶III基因一起连接到基因表达载体上的还有新霉素抗性基因，该基因作为标记基因用于筛选含有目的基因的受体细胞。
（2）取幼龄雌性动物的组织，经机械切割和胰蛋白酶处理后获得成纤维细胞悬液，便于培养的细胞能获得足够的营养，将带有ATⅢ转基因载体的脂质体（由磷脂和胆固醇组成的脂质双分子层所构成的封闭囊泡）与成纤维细胞共培养，由于细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，因此利用细胞膜具有一定的流动性的特性，可获得含有目的基因的受体细胞。
（3）将经营养限制性培养基培养后的转基因细胞取核移入去核卵母细胞中，用电刺激处理促进重组细胞的形成，而后进行胚胎体外培养获得早期胚胎。此后将处于桑椹胚或囊胚期的胚胎移植到经过同期发情处理的代孕母羊的子宫内，早期胚胎移入前应培养在一系列含有不同成分的培养液中。
（4）收集转基因羊的羊奶和正常对照羊奶进行蛋白质凝胶电泳，使不同分子量的蛋白质在凝胶上分开，并将分开的蛋白质与蛋白质分子质量标准物和空白对照比较，确定奶中抗凝血酶Ⅲ的分子量大小。利用荧光标记的抗人的抗凝血酶Ⅲ抗体与人的抗凝血酶Ⅲ进行特异性结合，即进行抗原-抗体杂交检测，根据荧光强度判断羊奶中抗凝血酶Ⅲ的含量。若最终获得的抗凝血酶Ⅲ不能很好地行使其功能，可利用蛋白质工程进行改造，因为通过蛋白质工程能实现对现有蛋白质的定向改造。
【分析】1、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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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：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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、动物细胞培养过程：取动物组织块→用机械方法或胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
3、体细胞核移植技术：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
4、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
34．（2022高二下·温州期末）回答下列（一）、（二）小题：
（一）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。取10mL培养液加入90mL无菌水，混匀，静置后取上清液并稀释，将0.1mL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，则每毫升样液中微生物数量为 个。此外，选育优良菌株的方法还有 等。
（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60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是 。
（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，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 。
（5）（二）如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：
图中B过程是 ，cDNA文库 （填“大于”“等于”或者“小于”）基因组文库。
（6）为在短时间内大量获得目的基因，可用 扩增的方法，此方法中的每次循环可分为 延伸、退火三个步骤。
（7）目的基因获取之后，需要进行 ，此步骤是基因工程的核心。
（8）将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是 ，检测此基因在植物中是否表达成功，可以用 技术进行检测。
（9）如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性需要对现有蛋白质进行改造，这要通过被称为第二代基因工程的蛋白质工程。首先要设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的 。
【答案】（1）唯一碳源；稀释涂布平板；8.8×106；诱变育种、基因工程育种
（2）高盐环境导致其他杂菌失水过多而死亡；较高的pH导致其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制
（3）氧气（O2或溶解氧）
（4）蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
（5）逆转录；小于
（6）PCR技术；变性
（7）基因表达载体构建
（8）农杆菌转化法；抗原-抗体杂交
（9）脱氧核苷酸序列
【知识点】微生物发酵及其应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(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唯一碳源，并不断提高其浓度，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。进行菌落计数需要用稀释涂布平板法。若某次取样中，对菌液稀释了104倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为（78+91+95）÷3=88个，则每毫升样液中微生物数量为88÷0.1×104=8.8×106个。发酵工程的菌种选育可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得性状优良的菌株。
(2)由于“菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性”，在适合其生长（盐浓度设为60g/L，pH为10）的培养基上，其他杂菌难以生存，因为高盐环境导致其他杂菌失水过多而死亡；较高的pH导致其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制。因此该系统不需要灭菌。
(3)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，产生了少量乙醇等物质，说明菌体进行无氧呼吸产生了酒精，即发酵过程中氧气不足，限制了菌体的繁殖。
(4)由题干信息可知，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，菌株H能分解蛋白质说明其能分泌蛋白酶，能分解淀粉说明其能分泌淀粉酶，能分解油脂说明其能分泌脂肪酶，即其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
(5)B过程是利用mRNA合成DNA，为逆转录过程。基因组文库包括了该种生物所有的基因，而部分基因文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库。
(6)PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因；PCR每次循环都包括变性、复性（退火）、延伸三个步骤。
(7)基因工程的核心操作步骤是基因表达载体的构建。
(8)将基因表达载体导入双子叶植物细胞常用农杆菌转化法；检测此基因在植物中是否表达成功，即检测目的基因的产物，可以用抗原-抗体杂交技术进行检测。
(9)
如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要通过被称为第二代基因工程的蛋白质工程，首先要设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【分析】1、稀释涂布平板法计算公式：每克样品中的菌株数=C/VxM，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体积（mL），M代表稀释倍数。
2、微生物的数量测定：
（1）利用显微镜直接计数：需利用细菌计数板或血细胞计数板计数。但不能区分活菌和死菌，使得计数结果偏大。
（2）稀释涂布平板法：测定值往往比实际值低，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。为了保证结果的准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。
3、基因工程的操作程序：
（1）目的基因的筛选与获取：利用PCR获取和扩增目的基因：①变性：当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性：当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸：72℃左右时，耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
（2）基因表达载体的构建： 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
（3）将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法：适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。 ①将植物组织与农杆菌混合培养；②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间；③培养植株并获得种子，再进行筛选、鉴定等。
（4）目的基因的检测与鉴定：①分子水平：DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因，也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
35．（2022高二下·联合期末）回答下列（一）、（二）小题：
（1）（一）紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物，是目前最好的天然抗癌药物之一。最初的紫杉醇都是从红豆杉树皮中提取的，无法满足人们的需求。利用植物组织培养获得紫杉醇的过程如图所示：
取自红豆杉树皮的外植体需要使用75%的酒精和 消毒处理，才能接种到培养基。用纤维素酶和果胶酶除去愈伤组织的细胞壁获取 的过程中，常常在 （较高/较低）渗透压的溶液中进行。
（2）植物培养基中最常用的糖类是蔗糖，蔗糖除了作为碳源和能源外，还具有 的作用。
（3）外植体经诱导形成愈伤组织，并由愈伤组织培养阶段转入细胞悬浮培养阶段，细胞悬浮培养时振荡的意义是 。
（4）如果将外源基因导入红豆杉进行遗传改造，下图表示构建重组DNA的过程示意图，载体质粒PO具有四环素抗性基因（tetr）和氨苄青霉素抗性基因（ampr），回答下列问题：
图中酶1和酶3分别是 、 。获得的重组质粒通常通过 法导入愈伤组织。
（5）（二）新型冠状病毒是一种具有很强传染能力的RNA病毒。快速、准确地检测新型冠状病毒对病情的确诊和疫情的防控尤为重要，疫苗及药物的研制等都离不开生物技术与工程的支持。
新冠核酸检测采用实时荧光PCR技术：通过咽拭子采集的样本转移至含病毒保存液的采样管中。病毒RNA需要经过 酶作用生产cDNA，才能作为PCR的模板。
（6）效应细胞毒性T细胞能识别被感染细胞表面的 。阴性结果也不能排除新型冠状病毒感染，可能产生假阴性的因素有 。
a.取样太早，样本中病毒量少，达不到实时荧光PCR检测阈值
b.样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解
c.病毒发生变异
（7）利用 技术将骨髓瘤细胞和 细胞相互融合形成 细胞，此细胞生产的抗新冠病毒的单克隆抗体，不仅可以用于对患者的治疗，还能作为特异探针，利用 技术对高风险人群进行检测。
【答案】（1）（10%）次氯酸钠或NaClO；原生质体；较高
（2）调节渗透压
（3）使细胞充分地接触氧气和养料
（4）限制酶或限制性内切核酸酶；D NA连接酶；农杆菌转化
（5）逆转录酶
（6）抗原–MHC复合体；abc
（7）细胞融合或电脉冲诱导或激光融合；B淋巴或效应B或浆细胞；杂交瘤；抗原–抗体杂交
【知识点】植物组织培养的过程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)在植物组织培养过程中，对外植体进行消毒，需要使用75%的酒精和次氯酸钠（NaClO。用纤维素酶和果胶酶除去愈伤组织的细胞壁，可以获取原生质体，在此过程中，为了防止原生质体吸水涨破，常常在较高渗透压的溶液中进行。
(2)在植物培养基中加入的蔗糖，既可作为碳源和能源物质，又能参与调节培养基的渗透压。
(3)细胞悬浮培养时，进行振荡，可以使细胞充分地接触氧气和养料。
(4)在酶1的作用下，载体质粒PO由环状变为链状，说明酶1是限制酶（限制性内切核酸酶）。在酶3的作用下，目的基因片段与P2连接成重组质粒P3，说明酶3是DNA连接酶。愈伤组织细胞属于植物细胞，将获得的重组质粒导入愈伤组织，通常采用农杆菌转化法。
(5)以病毒的RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录过程，需要经过逆转录酶的催化作用。
(6)效应细胞毒性T细胞表面含有针对抗原–MHC复合体的受体，因此效应细胞毒性T细胞能识别被感染细胞表面的抗原–MHC复合体。利用实时荧光PCR技术检测新冠核酸，若检测到新冠核酸，则出现阳性反应（出现荧光标记），否则为阴性反应。下列3种可能的因素（a.取样太早，样本中病毒量少，达不到实时荧光PCR检测阈值；b.样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解；c.病毒发生变异。），都可能导致检测不到新冠核酸，出现假阴性的结果，因此阴性结果也不能排除新型冠状病毒感染。
(7)利用细胞融合（或“电脉冲诱导”或“激光融合”）技术能够将骨髓瘤细胞和B淋巴（或“效应B”或“浆细胞”）相互融合，二者融合后形成的细胞为杂交瘤。将抗新冠病毒的单克隆抗体作为特异探针，利用抗原–抗体杂交技术，可以对高风险人群进行检测。
【分析】1、植物组织培养： （1）过程：
（2） 脱分化：已分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化细胞（愈伤组织）的过程。
（3）再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
（4）植物激素在植物组织培养中的作用：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
2、基因工程的操作程序：
（1）目的基因的筛选与获取：利用PCR获取和扩增目的基因：①变性：当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性：当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸：72℃左右时，耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
（2）基因表达载体的构建： 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
（3）将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法：适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。 ①将植物组织与农杆菌混合培养；②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间；③培养植株并获得种子，再进行筛选、鉴定等。
（4）目的基因的检测与鉴定：①分子水平：DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因，也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
3、单克隆抗体的制备：
（1）用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
（2）用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
（3）对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
（4）将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
（5）从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
三、实验探究题
36．（2022·浙江模拟）现阶段新冠病毒抗原检测试剂盒开始广泛投入使用，各地区也在广泛进行核酸检测。为了探究这两种检测方式的准确性（结果以阳性比例为指标）随感染天数的变化规律，进行了以下实验。
（1）实验思路：选取健康未感染过新冠病毒的小鼠100只，分别标号1-100；并同时进行病毒感染处理，然后 ，计算小鼠的抗原检测阳性和核酸检测阳性比例。
（2）实验分析：
①该实验选取数量较多的小鼠进行实验目的是 。
②原理分析：
抗原检测（原理见上图）往往是通过鼻拭子采集细胞及粘液样本，在缓冲液里进行 处理，释放出各种物质，然后加入样品槽中，与样品槽中的新冠病毒蛋白单抗混合后，利用 法进行分离，从而确定是否为抗原阳性。
核酸检测往往是通过咽拭子采集细胞及粘液样本，经一定的处理后得到病毒遗传物质，然后经过 扩增，通过检测产物量（与荧光强度呈正比）来确定是否为核酸阳性。
③结果分析：
若抗原检测阳性，则会在 线上出现阳性标记，而无效检测会在T线和C线上都不出现阳性标记。
实验结果发现核酸检测阳性结果的出现早于抗原检测，且核酸检测阳性的小鼠比例都高于抗原检测阳性比例，可能的原因是 。
（3）实际应用：
与核酸检测相比，抗原检测虽然不够灵敏，但是有 的优点；实际使用中发现，若人体感染了其他病毒，不会造成抗原检测假阳性，原因是 ；若某个人从中风险地区回家后，自行进行抗原检测，结果呈阴性，但是防疫部门仍建议居家隔离一段时间，原因是 。
【答案】（1）在接下来的每天相同时间对每只小鼠进行核酸检测和抗原检测，统计核酸检测阳性和抗原检测阳性的小鼠
（2）增大检测样本数量，排除偶然因素，使数据更准确；细胞破碎；层析/亲和层析；PCR/RT-PCR；T线和C线；核酸通过PCR扩增大大增加了样本量，更容易得到阳性结果或抗原检测与核酸检测相比，最终样本量较少
（3）操作方便简单、快捷；抗体具有特异性，只能和特定抗原相结合；抗原检测准确性不如核酸检测，且不够灵敏
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】(1)该实验的实验目的是探究这两种检测方式的准确性随感染天数的变化规律，且以检测结果阳性比例为指标，因此实验思路应为选取健康未感染过新冠病毒的小鼠100只，分别标号1-100；并同时进行病毒感染处理，然后在接下来的每天相同时间对每只小鼠进行核酸检测和抗原检测，统计核酸检测阳性和抗原检测阳性的小鼠，计算小鼠的抗原和核酸检测阳性比例。
(2)①为了增大检测样本数量，排除偶然因素，使数据更准确，因此该实验选取数量较多的小鼠进行实验。②据图可知，抗原检测（原理见上图）往往是通过鼻拭子采集细胞及粘液样本，在缓冲液里进行细胞破碎处理，释放出各种物质；样品中的抗原能与抗体结合，使原本吸附在胶体金上的抗体与结合垫分离，该方法称为层析或亲和层析；核酸检测往往要用PCR使病毒的遗传物质（实际上是病毒的遗传物质RNA逆转录来的DNA）大量扩增，以使产物量增加。③取样后加入样品槽中，与样品槽中的新冠病毒S蛋白单抗混合后，利用样品液在检测板上的流动（即层析法）分离得到结合了抗原和未结合抗原的两种条带，若T线出现阳性标记，说明样品液中含有抗原，且并非所有的抗体都会结合抗原，因此C线上也会出现阳性标记；由于核酸检测通过PCR扩增大大增加了样本量，因此核酸检测更容易在样本量较少的情况下得到阳性结果。
(3)抗原检测虽然不够灵敏，但是检测方法简单，且耗时短，可以作为常备的家用检测方法，快速方便；且由于抗体与抗原特异性结合的能力，其他病毒几乎不会对检测结果造成干扰；抗原检测阴性并不能说明一定没有感染病毒，因此还需要居家隔离一段时间，需要进一步核酸检测才能较为准确地确定是否感染病毒。
【分析】1、核酸检测的原理：新冠病毒需要在宿主细胞中进行增殖，所需要的原料和能量来自于人体（宿主）细胞；该病毒的基因组是指病毒体内以核苷酸序列形式存储的遗传信息。以新型冠状病毒的RNA分子为模板，经逆（反）转录过程形成DNA；用核酸检测试剂盒检测灵敏度较高的原因是逆转录过程遵循碱基互补配对的原则，具有很强的专一性。
2、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：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聚台酶(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扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
3、抗体指机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。
37．（2022·湖州模拟）回答下列（1）、（2）小题：
（
