模块检测卷(一)
(时间：75分钟 满分：100分)
一、单选题(本题共19小题，每小题2分，共38分。每小题只有一个正确答案)
1．(2024·嘉兴期中)下列不属于微生物生长所需营养物质的是( )
琼脂 碳源
氮源 无机盐
2．(2024·绍兴高二期末)“转基因”已越来越多地进入我们的生活，但是人们对转基因生物及其相关产品的安全性充满了担心，不需要对转基因农作物进行安全评估的是( )
转基因作物的蛋白质含量
转基因作物对原来栖息地物种生存的影响
转入的基因扩散到其他植物中
食用转基因产品对人体健康的影响
3．2015年10月，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而获得了诺贝尔生理学或医学奖。某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，通过一定的技术，使青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿中得到了过量表达，其过程如图所示。下列叙述正确的是( )
重组质粒青蒿素
构建重组质粒过程中，目的基因需插入Ti质粒的T－DNA上
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止密码子和标记基因等
用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否成功表达
上图中①为逆转录酶，②为限制酶，PCR过程中需要用到解旋酶、Taq DNA聚合酶等
4．(2024·宁波高二期末)2020年诺贝尔化学奖授予了两位女科学家以表彰她们在基因编辑研究领域做出的卓越贡献。这两位科学家巧用CRISPR/Cas9基因剪刀，以极高的精度编辑了动物、植物和微生物的DNA。CRISPR/Cas9基因组编辑系统工作原理如图所示，关于此技术的解释错误的是( )
Cas9为一种能使磷酸二酯键断裂的酶
DNA－RNA杂交区域不存在T－A碱基对
在单链引导RNA中也存在碱基互补配对
人为改变引导RNA的序列可实现对特定基因的切割
5．Holliday模型是同源染色体间基因重组的模型，揭示了互换的分子机制。Holliday模型认为：①两条同源DNA双链配对，在相应位置单链断开；②切开的单链交换重接，形成Holliday连接体(如下图所示，DNA的两端各有基因A/a和B/b)；③Holliday连接体按不同方向随机切割，然后再进行缺口连接等。下列分析错误的是( )
图示过程可借助光学显微镜进行观察
Holliday连接体出现在减数第一次分裂前期
同源染色体间互换，离不开限制酶和DNA连接酶的作用
图中垂直切割最终会导致基因A、a相连和B、b相连重组
(2024·A9协作体)阅读下列材料，回答6～7题。
乌衣红曲黄酒是以糯米为原料、乌衣红曲为糖化发酵剂酿造的黄酒。主要分布在我国浙江温州、平阳和金华等地。乌衣红曲外观呈黑褐色，内呈暗红色，它是把黑曲霉、红曲霉和酵母等微生物混合培养在米粒上制成的一种糖化发酵剂。
6．下列对“糯米经浸米、蒸饭、摊凉或淋凉，拌入浸好的乌衣红曲落缸发酵”过程的叙述错误的是( )
糯米为乌衣红曲的发酵只提供了碳源物质
浸曲的过程，既活化了发酵菌种又可扩增菌群
糖化过程中黑曲霉、红曲霉等分泌了多种淀粉酶
定期开盖翻动，有利于前发酵中曲霉的代谢活动和酵母菌的大量繁殖
7．有调查发现，用乌衣红曲酿制黄酒的出酒率要高于其他各地黄酒。下列关于原因分析不合理的是( )
决定出酒率高低的根本原因是酵母菌数量多和优化的发酵条件
该曲中菌种丰富度更高，且发酵各阶段的优势种不同
该曲中酵母菌具有耐高糖、高产酒精又耐高浓度酒精的特点
酿酒工艺、流程的控制都对出酒率高低起着关键性作用
8．(2024·绍兴诊断)如图为科研人员用蛙的肠上皮细胞进行克隆的一系列操作，有关说法错误的是( )
图中①处应选用未受精的卵细胞
图中②处可用紫外线破坏其细胞核
图中③处需要借助显微操作仪
图中④处需要胚胎体外培养与胚胎移植
9．(2024·名校协作体联考)CD20抗原是一种B细胞分化抗原，可位于前B细胞和成熟B细胞上。CD20抗原基因在95%以上的B细胞性淋巴瘤中表达，而在造血干细胞、浆细胞和其他正常组织细胞中不表达。利妥昔单抗是针对CD20抗原的一种单克隆抗体，其与肿瘤细胞上的CD20抗原特异性结合后可以诱导肿瘤细胞凋亡。分析以上材料，下列叙述错误的是( )
前B细胞和成熟B细胞都是在免疫器官骨髓中生成的
利妥昔单抗为肿瘤细胞提供了诱导细胞凋亡的信息
利妥昔单抗只能特异性识别肿瘤细胞并发挥作用
造血干细胞分化为成熟B细胞的过程中，CD20抗原基因进行表达
10．(2024·宁波质检)关于制备单克隆抗体的过程，下列叙述错误的是( )
为获得足量相应的B细胞，可多次给小鼠注射特定抗原
细胞融合前，已免疫的脾细胞不需要经过原代培养扩大
用PEG诱导细胞融合后，可加入过量培养基终止融合
杂交瘤细胞在体外培养时，会贴培养瓶壁单层生长
11．科学家利用核移植技术克隆出了多种动物。下列关于动物核移植技术的叙述，正确的是( )
胚胎细胞核移植比体细胞核移植难度大
核移植过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核
核移植时，提供细胞核和去核卵细胞的动物都应为雌性
通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核
12．(2024·山水联盟联考)Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的待测细胞悬液加入膜上铺有基质胶的上室中，下室为有血清培养液，上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜分隔开，放入培养箱中培养，通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力，如图所示。下列说法正确的是( )
需将培养室置于含适宜浓度CO2的培养箱中，以刺激细胞呼吸
肿瘤细胞可分泌水解酶将聚碳酸酯膜分解后进入下室
血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动
进入下室的肿瘤细胞数量越多，说明肿瘤细胞的分裂能力越强
13．(2024·宁波期中)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列叙述错误的是( )
①处理常用无菌的纤维素酶和果胶酶混合液
②融合前需先检测两种原生质体的活性和密度
②过程可用适宜浓度的聚乙二醇进行诱导
③选择时要将植株种在正常盐度的环境中
14．如图为植物组织培养过程示意图。下列说法错误的是( )
图中a代表再分化，即已分化的细胞失去其特有的结构和功能转变成未分化的细胞
诱导生芽和生根所需的植物激素的浓度和比例有差异，图中b、c过程均需更换培养基
图中a过程一般不需要光照，而后续过程一般需给予适当的光照
若锥形瓶A中用的是植物的花药(或花粉)，经图示过程可以获得单倍体幼苗
15．(2024·台州期末)以猕猴桃、百香果为原料，采用混菌发酵工艺，研发猕猴桃百香果复合果酒，使两者在营养、香气及口感上互补。下图为此发酵工艺流程图。下列有关说法错误的是( )
发酵工艺中没有对果汁进行高压蒸汽灭菌，可防止果汁中营养物质被破坏
发酵工艺中所加的糖一般用淀粉
发酵过程中发酵液的质量和pH值都会降低
加酵母混菌发酵时，可采用真空发酵来提高发酵速率
(2024·强基联盟联考)阅读下列材料，完成16～17题。
海带是一种常见的食物，海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素，为研究植物激素对海带生长的影响，某研究小组开展了系列实验，下图为海带中IAA和ABA与海带生长变化的关系。
16．据图中信息分析，下列叙述错误的是( )
海带月增长率与IAA含量呈“正相关”
海带在后期生长缓慢，原因可能是IAA含量降低，ABA含量增高
已知海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异，则其在成熟区段中的运输方式是极性运输
两种激素含量的变化对海带长度的影响小于对宽度的影响
17．为得到大量优质海带，开展海带的组织培养，下列叙述合理的是( )
可取海带的叶状体基部切块作为外植体，培养基通常需加入天然植物激素
外植体经脱分化形成愈伤组织，再生成苗的过程中经历了细胞分化，遗传物质发生了改变
组培接种前，可用50%的酒精对工作台进行消毒
试管苗移栽阶段通常需浇灌稀释的MS或其他营养液
18．葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒，可采用传统发酵技术进行家庭制作，也可采用现代发酵技术进行工业化生产。下列关于运用这两项技术生产葡萄酒的叙述，正确的是( )
发酵产物都必须进行严格的消毒
发酵前都需要对原料进行灭菌
发酵菌种的繁殖都需要有氧环境
发酵环境都可以实现精准控制
19．(2024·环大罗山联盟联考)假单胞菌是一种革兰氏阴性杆菌，其产生的天然代谢产物申嗪霉素是一种绿色农药。下列关于假单胞菌的培养错误的是( )
应使用中性偏碱的LB培养基培养假单胞菌
可采用真空发酵的方法将菌体从培养液中分离出来
用G6玻璃砂漏斗抽滤可实现假单胞菌与申嗪霉素的分离
假单胞菌培养结束后，培养基应先高压蒸汽灭菌再丢弃
二、非选择题(本题共5小题，共62分)
20．(12分)(2024·台州高二期中)19世纪末，巴斯德开创了第一次疫苗革命，其特点是接种灭活或减毒的病原微生物。20世纪70年代开始，现代生物技术的迅猛发展开创了第二次疫苗革命，使疫苗的研制进入分子水平。图1是通过基因工程制备乙型肝炎表面抗原(HbsAg)从而获得乙肝疫苗的过程，数字①～⑦为相关步骤。
图1
在图1步骤①和③中，需要用合适的限制酶切割乙肝表面抗原基因和质粒。乙肝表面抗原基因及质粒的部分限制酶的识别序列及位置如图2。启动子是质粒中基因得以正常表达所必需的部分。LacZ基因控制合成某种酶，该酶能将无色染料X－gal变成蓝色，最终能在含无色染料X－gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色。
图2
(1)(2分)在图1步骤④中，使用的基因工程工具酶是________，将一个乙肝表面抗原基因与一个质粒重组的过程中，游离的磷酸基团数目减少________个。
(2)(2分)根据图2，为了避免自身环化及便于筛选，切割质粒选用的限制酶是________，获得乙肝表面抗原基因选用的限制酶是________。
(3)(2分)为筛选含有乙肝表面抗原的大肠杆菌细胞，需要将大肠杆菌接种到含________的固体培养基上，挑选________菌落纯化培养。
(4)(4分)若运用PCR技术检测乙肝表面抗原基因是否导入，需根据目的基因的序列设计________，利用待检DNA为模板进行PCR。PCR过程包括多次循环，每个循环分为3个步骤：________→________→延伸。若基因导入成功PCR过程中至少复制________次可以得到两条链等长的目的基因。
(5)(2分)利用基因工程生产乙肝疫苗比灭活的乙肝病毒的疫苗安全性更________，原因是_____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
21．(12分)(2024·浙北G2联盟)α1－抗胰蛋白酶缺乏症是一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡，患者可采用注射α1－抗胰蛋白酶来缓解症状。科研团队决定结合如图所示流程，运用蛋白质工程设计制造出全新的α1－抗胰蛋白酶，同时结合基因工程和胚胎工程进行扩大生产。
请回答下列问题：
(1)(4分)①～③过程属于蛋白质工程，仅从③过程看，由氨基酸序列获得的核酸序列________(填“是”或“不是”)唯一的，原因是____________________________________。
(2)(4分)基因工程的核心是构建基因表达载体，基因表达载体上除目的基因外，还必须有启动子、____________________(填两种)等。可用________技术将基因表达载体导入受精卵中。
(3)(4分)欲通过乳腺生物反应器生产预期α1－抗胰蛋白酶，则构建基因表达载体时所用的启动子应为________________，且在⑧过程之前，要除去含________(填“X”或“Y”)染色体的精子。
22．(14分)(2024·台州高二期中)2019年7月21日代孕猫在胚胎移植66天后顺利分娩，我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。这次成功培育克隆猫是世界为数不多的成功案例之一，标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。下图为克隆猫“大蒜”培育过程示意图，回答下列问题：
(1)(4分)克隆猫的成功培育用到的胚胎工程技术有________、________。
(2)(3分)对卵母细胞供体猫使用________激素处理，使其________，用超声监视器定位取卵，并吸出卵母细胞的细胞核，完成去核过程；采集死亡猫“大蒜”的组织块，用________处理获得分散的体细胞，放置于37 ℃的CO2培养箱中培养。
(3)(4分)为获得更多的克隆猫“大蒜”，提高重组胚胎的利用率，可在胚胎移植前对囊胚的________进行均等分割，并移植到________的代孕猫子宫内。
(4)(3分)克隆猫“大蒜”与死亡的猫性状并非完全相同的可能原因是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
23．(12分)(2024·金丽衢十二校联考)目前全球面临粮食安全问题，农业发展至关重要，其中种植业尤为关键。在现代生物技术高速发展的背景下，越来越多的生物技术在育种中得到应用。回答下列问题：
(1)(4分)通过植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，取优良品种的体细胞经过脱分化形成________________，该过程一般需要避光，此时所用培养基中的碳源为________(填“有机碳源”或“无机碳源”)。诱导生芽和生根的过程中，培养基的最大区别为_________________________________________
___________________________________________________________。
(2)(3分)无性生殖的作物连续种植多代后产量会下降，主要是感染的病毒传给了子代。通过植物组织培养还可以对无性生殖的作物进行脱毒处理，此时一般选取________(部位)的细胞，因为___________________________________________
______________________________________________________________________。
(3)(5分)耕地面积减少也是农业面临的一大问题，为了更充分地利用土地，有的研究者想到利用植物体细胞杂交技术制备“番茄—马铃薯”杂种植株，期望能得到地上结番茄，地下长马铃薯的植株。该设想需要先利用________去除细胞壁，获得原生质体，然后利用________________________(答出两种即可)诱导原生质体融合，融合细胞再生出细胞壁后经过植物组织培养发育成完整植株。最终“番茄—马铃薯”杂种植株没有实现地上结番茄、地下长马铃薯的原因是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
24．(12分)(2024·强基联盟联考)请回答下列与微生物培养相关问题：
(1)(3分)如表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 显色剂 琼脂
含量 10.0 g 5.0 g 5.0 g 2.0 g 0.2 g 12.0 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。
该培养基属于________(填“固体”或“液体”)培养基，该培养基中的碳源是________________，而且配制培养基时要注意调节培养基的pH，因为大肠杆菌通常要求在________的环境中才能生长。
(2)(3分)用________法将0.1 mL稀释液接种于培养基上，其中104倍稀释度的菌悬液培养后平均长出了88个菌落，则每毫升大肠杆菌的数量为________个，此法与显微镜计数法相比，计数结果______(填“偏小”或“偏大”)。
(3)(4分)若将此培养基用于能分解尿素的微生物的分离实验，应更改培养基中________成分，说明理由：_____________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)(2分)新型冠状病毒感染大流行，若科学家需要分离和培养病毒。如图是其流程示意图：
将采集到的病毒样本进行稀释，如图所示，操作后，④号试管中病毒浓度是样本的________倍。根据病毒的特征，培养体系A中必须含有________，病毒才能繁殖。
模块检测卷(一)
1．A [微生物生长所需要的营养物质主要有碳源、氮源、水、无机盐、特殊营养物质等。琼脂是凝固剂，不是微生物生长所需的营养物质，A符合题意。]
2．A [转基因农作物的安全评估主要指其遗传稳定性、环境安全、食用安全等方面，不需要评估其营养价值(例如蛋白质含量)。]
3．A [基因表达载体包括的是终止子，不是终止密码子，B错误；检测目的基因是否成功表达一般选择抗原—抗体杂交法，而用fps基因作为探针检测的是目的基因是否插入，C错误；PCR过程中不需要用到解旋酶，D错误。]
4．B [DNA分子的碱基组成是A、T、G、C，RNA的碱基组成是A、U、G、C，故DNA－RNA杂交区域存在T－A碱基对，B错误。]
5．A [光学显微镜下可以观察到染色体，但是该过程中染色体的大小、形态和长度并未发生改变，因此无法借助光学显微镜对图示过程进行观察，A错误；图示过程为同源染色体间非姐妹染色单体的互换，发生在减数第一次分裂前期，因此Holliday连接体出现在减数第一次分裂前期，B正确；同源染色体间互换中存在染色体的断裂和重新连接，断裂时需要限制酶的催化，重新连接需要DNA连接酶的催化，C正确；图中垂直切割后，Holliday连接体的左右两侧分开，基因A和基因a相连，基因B和基因b相连，D正确。]
6．A [糯米为乌衣红曲的发酵提供了碳源、氮源和无机盐，A错误。]
7．A [决定出酒率高低的直接原因是酵母菌数量多和优化的发酵条件，A不合理。]
8．D [蛙不是哺乳动物，不需要进行胚胎移植过程，D错误。]
9．C [前B细胞和成熟B细胞以及B细胞性淋巴瘤细胞都具有CD20抗原，利妥昔单抗对它们均起作用，C错误。]
10．D [杂交瘤细胞培养时不会出现接触抑制现象，故杂交瘤细胞在体外培养时，不会贴培养瓶壁单层生长，D错误。]
11．B [由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，A错误；核移植时，提供细胞核的动物可以是雌性和雄性，但提供去核卵细胞的只能是雌性，C错误；通过核移植方法培育的克隆动物，其细胞核的遗传物质全部来自供体细胞核，但细胞质中的遗传物质则来自提供去核卵细胞的雌性，D错误。]
12．C [需将培养室置于含适宜浓度CO2的培养箱中，以维持培养液的pH，A错误；一开始将肿瘤细胞加入膜上铺有基质胶的上室中，一段时间后在下室发现肿瘤细胞，说明肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室，B错误；上室含无血清培养液，下室含血清培养液，加入上室的肿瘤细胞一段时间后出现在下室中，说明血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动，C正确；由题意可知，可通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力，若进入下室的肿瘤细胞数量越多，说明肿瘤细胞的侵袭能力越强，但不能说明肿瘤细胞的分裂能力越强，D错误。]
13．D [因为要选择耐盐的植株，所以要将植株种在高盐度的环境中进行筛选，D错误。]
14．A [图中a代表脱分化，A错误。]
15．D [提高发酵速率需要适当增加酵母菌的数量，而酵母菌需通过需氧呼吸进行大量繁殖以达到增加数量的目的，故加酵母混菌发酵时，不可采用真空发酵来提高发酵速率，D错误。]
16．C [极性运输指的是物质由形态学上端向形态学下端运输的现象，而海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异，可见ABA在成熟区段中的运输方式不是极性运输，C错误。]
17．D [为得到大量优质海带，取海带的叶状体基部切块作为外植体，转到人工合成的含细胞分裂素和生长素的培养基上，经脱分化形成愈伤组织，再生成幼苗，天然的植物激素含量少，且稳定性差，A不合理；外植体经脱分化形成愈伤组织，再生成苗的过程中经历了细胞分化，其实质是基因的选择性表达，遗传物质没有发生改变，B不合理；植物组织培养接种前，可用75%的酒精对工作台消毒，C不合理。]
18．C [发酵产物为乙醇，乙醇能抑制杂菌的生长繁殖，不需要消毒，A错误；传统发酵技术利用的是原料自身表面带有的菌种进行发酵，故不能对原料进行灭菌处理，B错误；二者的发酵菌种为酵母菌，呼吸方式为兼性厌氧型，其繁殖需要大量的能量，故都需要有氧环境进行需氧呼吸供能，C正确；传统发酵技术的发酵环境不能实现精准控制，现代发酵技术进行工业化生产可以，D错误。]
19．B [真空环境中没有任何气体，自然没有氧气，假单胞菌是一种革兰氏阴性的需氧型小杆菌，因此假单胞菌不能进行真空发酵，B错误。]
20．(1)DNA连接酶 4
(2)BamHⅠ和HindⅢ BclⅠ和HindⅢ
(3)氨苄青霉素和无色染料X－gal 未被染上蓝色的/白色
(4)引物 变性 退火 3/三
(5)高 因为基因工程生产的乙肝疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不会出现病毒侵染的情况
解析 (1)图1中过程④为基因表达载体构建中的目的基因与质粒的连接，使用的基因工程工具酶是DNA连接酶，催化DNA分子片段中磷酸二酯键的形成；一个乙肝表面抗原基因(含有2个游离的磷酸基团)与一个质粒(被切开的质粒含有2个游离的磷酸基团)重组的过程中(图1的步骤④)，游离的磷酸基团数目减少4个。
(2)目的基因中含有限制酶EcoRⅠ的切割位点，因此不能用EcoRⅠ切割外源DNA分子，为了避免自身环化及便于筛选，切割乙肝表面抗原基因选用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ。用限制酶BclⅠ切割质粒会破坏启动子，因此切割质粒选用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ(BclⅠ和BamHⅠ切割产生的黏性末端相同)。
(3)构建基因表达载体时使用了限制酶HindⅢ，导致lacZ基因被破坏(导入重组质粒的大肠杆菌不能合成某种酶，不能使无色染料X－gal变成蓝色)，但没有破坏氨苄青霉素抗性基因(导入重组质粒的大肠杆菌能抗氨苄青霉素)。为筛选含有乙肝表面抗原的大肠杆菌细胞，需要将导入操作之后的大肠杆菌接种到含氨苄青霉素和无色染料X－gal的培养基上，白色大肠杆菌菌落(未被染上蓝色的菌落)为所需菌种。
(4)若运用PCR技术检测乙肝表面抗原基因是否导入，需根据目的基因的序列设计引物，引物的作用是使得耐高温的Taq DNA聚合酶能够从引物的3′端进行子链的延伸；利用待检DNA为模板进行PCR。PCR过程包括多次循环，每个循环分为3个步骤：变性(高温使得DNA解螺旋，DNA的两条链作为模板)→退火(便于引物与DNA模板单链结合)→延伸(合成新的子链)；从目标DNA链中PCR出两条链等长的目的基因需要进行3次PCR循环(第一次循环扩增出来的新片段很长；第二次循环以新的长片段为模板进行，但新片段的一端是引物开头的，所以第二个循环得到的片段就是我们需要的长度，但只是一条链，所以还不能分离出目的基因；第三次循环，当以第二次循环得到的新片段为模板时，因为这个片段的长度就是需要扩增的长度，当第三次循环完成时，这个片段是需要的长度，且是双链DNA，这就得到了需要的目的基因了)。
(5)结合题图可知，利用基因工程生产的乙肝疫苗只含有蛋白质成分，而灭活的乙肝病毒的疫苗含有蛋白质和核酸，仍有可能出现病毒侵染的情况，故利用基因工程生产乙肝疫苗比灭活的乙肝病毒的疫苗安全性更高，原因是基因工程生产的乙肝疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不会出现病毒侵染的情况。
21．(1)不是 密码子的简并或一种氨基酸可对应一种或多种密码子
(2)终止子、标记基因 显微注射
(3)乳腺蛋白基因的启动子 Y
解析 (1)由于密码子的简并，一种氨基酸可能对应一种或多种密码子，所以由氨基酸序列得到的mRNA上的碱基序列不是唯一的，逆转录得到的基因片段也不是唯一的。(2)构建的基因表达载体一般有启动子、终止子、标记基因(如抗生素抗性基因)、目的基因等。将目的基因导入受体细胞可以用农杆菌转化法(导入植物细胞)、氯化钙溶液转化法(导入微生物细胞)、显微注射法(导入动物细胞)，所以可用显微注射技术将基因表达载体导入受精卵中。(3)利用乳腺生物反应器生产药物时，需要让目的基因在乳腺细胞中表达，因此启动子应该用乳腺蛋白基因的启动子，而且需要雌性动物才可以表达乳腺蛋白基因，所以受精之前需要去除含Y染色体的精子，使受精卵的性染色体组成为XX，得到雌性动物。
22．(1)早期胚胎培养/体外胚胎培养 胚胎移植
(2)促性腺 超数排卵 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(3)内细胞团 同期发情/生理状态相同
(4)①克隆猫“大蒜”的核遗传物质来自死亡的猫，而质遗传物质来自卵母细胞供体猫；②在个体发育过程中发生了变异性状是由基因和环境共同决定的
解析 (1)胚胎工程技术有体外受精、胚胎移植和胚胎分割等，克隆猫的成功培育用到的胚胎工程技术有早期胚胎培养(体外胚胎培养)、胚胎移植。(2)对卵母细胞供体猫使用促性腺激素处理，使其超数排卵，得到更多的卵细胞；用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，从而得到单细胞悬液，进行动物细胞培养。(3)内细胞团具有全能性，将来可以发育成胎儿的各种组织。为获得更多的克隆猫“大蒜”，提高重组胚胎的利用率，可在胚胎移植前对囊胚的内细胞团进行均等分割，并移植到生理状态相同或同期发情处理的代孕猫子宫内。(4)克隆猫“大蒜”的遗传物质来自核供体、卵母细胞的细胞质。细胞质基因也会对性状产生影响，此外环境也会对性状产生影响，所以克隆猫“大蒜”与死亡的猫性状并非完全相同的可能原因是①克隆猫“大蒜”的核遗传物质来自死亡的猫，而质遗传物质来自卵母细胞供体猫；②在个体发育过程中发生了变异性状是由基因和环境共同决定的。
23．(1)愈伤组织 有机碳源 生长素和细胞分裂素的比例和浓度不同
(2)茎尖(或芽尖或根尖) 植物生长点附近(茎尖)的病毒浓度很低，甚至无病毒
(3)纤维素酶和果胶酶 电刺激、离心、聚乙二醇等 生物基因的表达不是孤立的，它们之间相互调控、相互影响
解析 (1)植物组织培养过程中，经脱分化过程可形成愈伤组织；愈伤组织形成和生长、分化常在MS培养基上进行，这说明MS培养基能够给愈伤组织提供有机碳等物质，故据此推断MS培养基中的碳源是有机碳源；配制的诱导生芽和生根的培养基的最大区别是：生长素和细胞分裂素的比例和浓度不同，其中诱导生根的培养基中生长素和细胞分裂素的比例较高。(2)培育脱毒苗时，一般选取茎尖(或芽尖或根尖)部位的细胞作为外植体，其依据是植物生长点附近(茎尖)的病毒浓度很低，甚至无病毒。(3)植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知，可以利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；诱导植物原生质体融合的方法有电刺激、离心、振荡、聚乙二醇等诱导；由于生物基因的表达不是孤立的，它们之间相互调控、相互影响，故番茄－马铃薯杂种植株没有实现地上结番茄、地下长马铃薯。
24．(1)固体 蛋白胨、乳糖、蔗糖 中性偏碱
(2)稀释涂布平板 8.8×106 偏小
(3)蛋白胨 蛋白胨含有氮元素，本实验是以尿素为唯一氮源
(4)10－4 宿主细胞(活细胞)
解析 (1)从培养基的成分含有琼脂可知，该培养基属于固体培养基；碳源是指能为微生物提供碳元素的物质，乳糖、蔗糖和蛋白胨均含有碳元素，且均能被微生物利用，因此该培养基中的碳源是乳糖、蔗糖和蛋白胨。细菌通常要求在中性偏碱的环境中生长，大肠杆菌是细菌，故大肠杆菌通常要求在中性偏碱的环境中才能生长。(2)经梯度稀释后，用稀释涂布平板法取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中104倍稀释的菌悬液培养后平均长出了88个菌落，则每毫升大肠杆菌的数量为88÷0.1×104＝8.8×106(个)。用稀释涂布平板法统计时，由于两个或多个细胞连在一起可以形成一个菌落，显微镜直接计数的不足是不能区别活细胞与死细胞，故此法与显微镜计数法相比，计数结果偏小。(3)因为蛋白胨含有氮元素，本实验是以尿素为唯一氮源，故若将此培养基用于能分解尿素的微生物的分离实验，应更改培养基中蛋白胨成分。(4)图示是对病毒样本进行系列稀释操作，操作过程中利用移液管吸取100 μL的病毒样本转移到900 μL的稀释液中，使样本与稀释液充分混匀，每次操作后样本稀释10倍，依次操作后，④号试管中病毒被稀释了104倍，因此病毒的浓度是样本的10－4倍。病毒是非细胞生物，必须寄生在宿主活细胞中才能生活，故培养体系A中必须含有宿主细胞(活细胞)，病毒才能繁殖。(共65张PPT)
模块检测卷(一)
(时间：75分钟 满分：100分)
A
一、单选题(本题共19小题，每小题2分，共38分。每小题只有一个正确答案)
1.(2024·嘉兴期中)下列不属于微生物生长所需营养物质的是( )
A.琼脂 B.碳源 C.氮源 D.无机盐
解析：微生物生长所需要的营养物质主要有碳源、氮源、水、无机盐、特殊营养物质等。琼脂是凝固剂，不是微生物生长所需的营养物质，A符合题意。
2.(2024·绍兴高二期末)“转基因”已越来越多地进入我们的生活，但是人们对转基因生物及其相关产品的安全性充满了担心，不需要对转基因农作物进行安全评估的是( )
A.转基因作物的蛋白质含量
B.转基因作物对原来栖息地物种生存的影响
C.转入的基因扩散到其他植物中
D.食用转基因产品对人体健康的影响
解析：转基因农作物的安全评估主要指其遗传稳定性、环境安全、食用安全等方面，不需要评估其营养价值(例如蛋白质含量)。
A
3.2015年10月，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而获得了诺贝尔生理学或医学奖。某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，通过一定的技术，使青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿中得到了过量表达，其过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A
A.构建重组质粒过程中，目的基因需
插入Ti质粒的T－DNA上
B.基因表达载体包括目的基因、启动子、
终止密码子和标记基因等
C.用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否成功表达
D.上图中①为逆转录酶，②为限制酶，PCR过程中需要用到解旋酶、Taq DNA聚合酶等
解析：基因表达载体包括的是终止子，不是终止密码子，B错误；
检测目的基因是否成功表达一般选择抗原—抗体杂交法，而用fps基因作为探针检测的是目的基因是否插入，C错误；
PCR过程中不需要用到解旋酶，D错误。
A.构建重组质粒过程中，目的基因需插入Ti质粒的T－DNA上
B.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止密码子和标记基因等
C.用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否成功表达
D.上图中①为逆转录酶，②为限制酶，PCR过程中需要用到解旋酶、Taq DNA聚合酶等
4.(2024·宁波高二期末)2020年诺贝尔化学奖授予了两位女科学家以表彰她们在基因编辑研究领域做出的卓越贡献。这两位科学家巧用CRISPR/Cas9基因剪刀，以极高的精度编辑了动物、植物和微生物的DNA。CRISPR/Cas9基因组编辑系统工作原理如图所示，关于此技术的解释错误的是( )
B
A.Cas9为一种能使磷酸二酯键断裂的酶
B.DNA－RNA杂交区域不存在T－A碱基对
C.在单链引导RNA中也存在碱基互补配对
D.人为改变引导RNA的序列可实现对特定
基因的切割
解析：DNA分子的碱基组成是A、T、G、C，RNA的碱基组成是A、U、G、C，故DNA－RNA杂交区域存在T－A碱基对，B错误。
5.Holliday模型是同源染色体间基因重组的模型，揭示了互换的分子机制。Holliday模型认为：①两条同源DNA双链配对，在相应位置单链断开；②切开的单链交换重接，形成Holliday连接体(如下图所示，DNA的两端各有基因A/a和B/b)；③Holliday连接体按不同方向随机切割，然后再进行缺口连接等。下列分析错误的是( )
A
A.图示过程可借助光学显微镜进行观察
B.Holliday连接体出现在减数第一次分裂前期
C.同源染色体间互换，离不开限制酶和DNA连接酶的作用
D.图中垂直切割最终会导致基因A、a相连和B、b相连重组
解析：光学显微镜下可以观察到染色体，但是该过程中染色体的大小、形态和长度并未发生改变，因此无法借助光学显微镜对图示过程进行观察，A错误；
图示过程为同源染色体间非姐妹染色单体的互换，发生在减数第一次分裂前期，因此Holliday连接体出现在减数第一次分裂前期，B正确；
同源染色体间互换中存在染色体的断裂和重新连接，断裂时需要限制酶的催化，重新连接需要DNA连接酶的催化，C正确；
图中垂直切割后，Holliday连接体的左右两侧分开，基因A和基因a相连，基因B和基因b相连，D正确。
A.图示过程可借助光学显微镜进行观察
B.Holliday连接体出现在减数第一次分裂前期
C.同源染色体间互换，离不开限制酶和DNA连接酶的作用
D.图中垂直切割最终会导致基因A、a相连和B、b相连重组
(2024·A9协作体)阅读下列材料，回答6～7小题。
乌衣红曲黄酒是以糯米为原料、乌衣红曲为糖化发酵剂酿造的黄酒。主要分布在我国浙江温州、平阳和金华等地。乌衣红曲外观呈黑褐色，内呈暗红色，它是把黑曲霉、红曲霉和酵母等微生物混合培养在米粒上制成的一种糖化发酵剂。
6.下列对“糯米经浸米、蒸饭、摊凉或淋凉，拌入浸好的乌衣红曲落缸发酵”过程的叙述错误的是( )
A.糯米为乌衣红曲的发酵只提供了碳源物质
B.浸曲的过程，既活化了发酵菌种又可扩增菌群
C.糖化过程中黑曲霉、红曲霉等分泌了多种淀粉酶
D.定期开盖翻动，有利于前发酵中曲霉的代谢活动
和酵母菌的大量繁殖
解析：糯米为乌衣红曲的发酵提供了碳源、氮源和无机盐，A错误。
A
7.有调查发现，用乌衣红曲酿制黄酒的出酒率要高于其他各地黄酒。下列关于原因分析不合理的是( )
A.决定出酒率高低的根本原因是酵母菌数
量多和优化的发酵条件
B.该曲中菌种丰富度更高，且发酵各阶段
的优势种不同
C.该曲中酵母菌具有耐高糖、高产酒精又耐高浓度酒精的特点
D.酿酒工艺、流程的控制都对出酒率高低起着关键性作用
解析：决定出酒率高低的直接原因是酵母菌数量多和优化的发酵条件，A不合理。
A
8.(2024·绍兴诊断)如图为科研人员用蛙的肠上皮细胞进行克隆的一系列操作，有关说法错误的是( )
D
A.图中①处应选用未受精的卵细胞
B.图中②处可用紫外线破坏其细胞核
C.图中③处需要借助显微操作仪
D.图中④处需要胚胎体外培养与胚胎移植
解析：蛙不是哺乳动物，不需要进行胚胎移植过程，D错误。
9.(2024·名校协作体联考)CD20抗原是一种B细胞分化抗原，可位于前B细胞和成熟B细胞上。CD20抗原基因在95%以上的B细胞性淋巴瘤中表达，而在造血干细胞、浆细胞和其他正常组织细胞中不表达。利妥昔单抗是针对CD20抗原的一种单克隆抗体，其与肿瘤细胞上的CD20抗原特异性结合后可以诱导肿瘤细胞凋亡。分析以上材料，下列叙述错误的是( )
A.前B细胞和成熟B细胞都是在免疫器官骨髓中生成的
B.利妥昔单抗为肿瘤细胞提供了诱导细胞凋亡的信息
C.利妥昔单抗只能特异性识别肿瘤细胞并发挥作用
D.造血干细胞分化为成熟B细胞的过程中，CD20抗原基因进行表达
C
解析：前B细胞和成熟B细胞以及B细胞性淋巴瘤细胞都具有CD20抗原，利妥昔单抗对它们均起作用，C错误。
10.(2024·宁波质检)关于制备单克隆抗体的过程，下列叙述错误的是( )
A.为获得足量相应的B细胞，可多次给小鼠注射特定抗原
B.细胞融合前，已免疫的脾细胞不需要经过原代培养扩大
C.用PEG诱导细胞融合后，可加入过量培养基终止融合
D.杂交瘤细胞在体外培养时，会贴培养瓶壁单层生长
解析：杂交瘤细胞培养时不会出现接触抑制现象，故杂交瘤细胞在体外培养时，不会贴培养瓶壁单层生长，D错误。
D
11.科学家利用核移植技术克隆出了多种动物。下列关于动物核移植技术的叙述，正确的是( )
A.胚胎细胞核移植比体细胞核移植难度大
B.核移植过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核
C.核移植时，提供细胞核和去核卵细胞的动物都应为雌性
D.通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核
B
解析：由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，A错误；
核移植时，提供细胞核的动物可以是雌性和雄性，但提供去核卵细胞的只能是雌性，C错误；
通过核移植方法培育的克隆动物，其细胞核的遗传物质全部来自供体细胞核，但细胞质中的遗传物质则来自提供去核卵细胞的雌性，D错误。
12.(2024·山水联盟联考)Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程。取用无血清培养液制成的待测细胞悬液加入膜上铺有基质胶的上室中，下室为有血清培养液，上下层培养液以一层具有一定孔径的聚碳酸酯膜分隔开，放入培养箱中培养，通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力，如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.需将培养室置于含适宜浓度CO2的培养箱中，以刺激细胞呼吸
B.肿瘤细胞可分泌水解酶将聚碳酸酯膜分解后进入下室
C.血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动
D.进入下室的肿瘤细胞数量越多，说明肿瘤细胞的分裂能力越强
解析：需将培养室置于含适宜浓度CO2的培养箱中，以维持培养液的pH，A错误；
一开始将肿瘤细胞加入膜上铺有基质胶的上室中，一段时间后在下室发现肿瘤细胞，说明肿瘤细胞可分泌水解酶将基质胶中的成分分解后进入下室，B错误；
上室含无血清培养液，下室含血清培养液，加入上室的肿瘤细胞一段时间后出现在下室中，说明血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动，C正确；
由题意可知，可通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力，若进入下室的肿瘤细胞数量越多，说明肿瘤细胞的侵袭能力越强，但不能说明肿瘤细胞的分裂能力越强，D错误。
A.需将培养室置于含适宜浓度CO2的培养箱中，以刺激细胞呼吸
B.肿瘤细胞可分泌水解酶将聚碳酸酯膜分解后进入下室
C.血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动
D.进入下室的肿瘤细胞数量越多，说明肿瘤细胞的分裂能力越强
13.(2024·宁波期中)下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列叙述错误的是( )
D
A.①处理常用无菌的纤维素酶和果
胶酶混合液
B.②融合前需先检测两种原生质体
的活性和密度
C.②过程可用适宜浓度的聚乙二醇进行诱导
D.③选择时要将植株种在正常盐度的环境中
解析：因为要选择耐盐的植株，所以要将植株种在高盐度的环境中进行筛选，D错误。
14.如图为植物组织培养过程示意图。下列说法错误的是( )
A
A.图中a代表再分化，即已分化的细胞失去其特有的结构和功能转变成未分化的细胞
B.诱导生芽和生根所需的植物激素的浓度和比例有差异，图中b、c过程均需更换培养基
C.图中a过程一般不需要光照，而后续过程一般需给予适当的光照
D.若锥形瓶A中用的是植物的花药(或花粉)，经图示过程可以获得单倍体幼苗
解析：图中a代表脱分化，A错误。
15.(2024·台州期末)以猕猴桃、百香果为原料，采用混菌发酵工艺，研发猕猴桃百香果复合果酒，使两者在营养、香气及口感上互补。下图为此发酵工艺流程图。下列有关说法错误的是( )
D
A.发酵工艺中没有对果汁进行高压蒸汽灭菌，可防止果汁中营养物质被破坏
B.发酵工艺中所加的糖一般用淀粉
C.发酵过程中发酵液的质量和pH值都会降低
D.加酵母混菌发酵时，可采用真空发酵来提高发酵速率
解析：提高发酵速率需要适当增加酵母菌的数量，而酵母菌需通过需氧呼吸进行大量繁殖以达到增加数量的目的，故加酵母混菌发酵时，不可采用真空发酵来提高发酵速率，D错误。
A.发酵工艺中没有对果汁进行高压蒸汽灭菌，可防止果汁中营养物质被破坏
B.发酵工艺中所加的糖一般用淀粉
C.发酵过程中发酵液的质量和pH值都会降低
D.加酵母混菌发酵时，可采用真空发酵来提高发酵速率
(2024·强基联盟联考)阅读下列材料，完成16～17小题。
海带是一种常见的食物，海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素，为研究植物激素对海带生长的影响，某研究小组开展了系列实验，下图为海带中IAA和ABA与海带生长变化的关系。
16.据图中信息分析，下列叙述错误的是( )
A.海带月增长率与IAA含量呈“正相关”
B.海带在后期生长缓慢，原因可能是IAA
含量降低，ABA含量增高
C.已知海带成熟区段各部位ABA的分布无
显著差异，则其在成熟区段中的运输方式
是极性运输
D.两种激素含量的变化对海带长度的影响小于对宽度的影响
解析：极性运输指的是物质由形态学上端向形态学下端运输的现象，而海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异，可见ABA在成熟区段中的运输方式不是极性运输，C错误。
C
17.为得到大量优质海带，开展海带的组织培养，下列叙述合理的是( )
A.可取海带的叶状体基部切块作为外植体，
培养基通常需加入天然植物激素
B.外植体经脱分化形成愈伤组织，再生成苗
的过程中经历了细胞分化，遗传物质发生了
改变
C.组培接种前，可用50%的酒精对工作台进行消毒
D.试管苗移栽阶段通常需浇灌稀释的MS或其他营养液
D
解析：为得到大量优质海带，取海带的叶状体基部切块作为外植体，转到人工合成的含细胞分裂素和生长素的培养基上，经脱分化形成愈伤组织，再生成幼苗，天然的植物激素含量少，且稳定性差，A不合理；
外植体经脱分化形成愈伤组织，再生成苗的过程中经历了细胞分化，其实质是基因的选择性表达，遗传物质没有发生改变，B不合理；
植物组织培养接种前，可用75%的酒精对工作台消毒，C不合理。
A.可取海带的叶状体基部切块作为外植体，培养基通常需加入天然植物激素
B.外植体经脱分化形成愈伤组织，再生成苗的过程中经历了细胞分化，遗传物质发生了改变
C.组培接种前，可用50%的酒精对工作台进行消毒
D.试管苗移栽阶段通常需浇灌稀释的MS或其他营养液
18.葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒，可采用传统发酵技术进行家庭制作，也可采用现代发酵技术进行工业化生产。下列关于运用这两项技术生产葡萄酒的叙述，正确的是( )
A.发酵产物都必须进行严格的消毒
B.发酵前都需要对原料进行灭菌
C.发酵菌种的繁殖都需要有氧环境
D.发酵环境都可以实现精准控制
C
解析：发酵产物为乙醇，乙醇能抑制杂菌的生长繁殖，不需要消毒，A错误；
传统发酵技术利用的是原料自身表面带有的菌种进行发酵，故不能对原料进行灭菌处理，B错误；
二者的发酵菌种为酵母菌，呼吸方式为兼性厌氧型，其繁殖需要大量的能量，故都需要有氧环境进行需氧呼吸供能，C正确；
传统发酵技术的发酵环境不能实现精准控制，现代发酵技术进行工业化生产可以，D错误。
19.(2024·环大罗山联盟联考)假单胞菌是一种革兰氏阴性杆菌，其产生的天然代谢产物申嗪霉素是一种绿色农药。下列关于假单胞菌的培养错误的是( )
A.应使用中性偏碱的LB培养基培养假单胞菌
B.可采用真空发酵的方法将菌体从培养液中分离出来
C.用G6玻璃砂漏斗抽滤可实现假单胞菌与申嗪霉素的分离
D.假单胞菌培养结束后，培养基应先高压蒸汽灭菌再丢弃
解析：真空环境中没有任何气体，自然没有氧气，假单胞菌是一种革兰氏阴性的需氧型小杆菌，因此假单胞菌不能进行真空发酵，B错误。
B
二、非选择题(本题共5小题，共62分)
20.(12分)(2024·台州高二期中)19世纪末，巴斯德开创了第一次疫苗革命，其特点是接种灭活或减毒的病原微生物。20世纪70年代开始，现代生物技术的迅猛发展开创了第二次疫苗革命，使疫苗的研制进入分子水平。图1是通过基因工程制备乙型肝炎表面抗原(HbsAg)从而获得乙肝疫苗的过程，数字①～⑦为相关步骤。
图1
在图1步骤①和③中，需要用合适的限制酶切割乙肝表面抗原基因和质粒。乙肝表面抗原基因及质粒的部分限制酶的识别序列及位置如图2。启动子是质粒中基因得以正常表达所必需的部分。LacZ基因控制合成某种酶，该酶能将无色染料X－gal变成蓝色，最终能在含无色染料
X－gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色。
图2
(1)在图1步骤④中，使用的基因工程工具酶是______________，将一个乙肝表面抗原基因与一个质粒重组的过程中，游离的磷酸基团数目减少________个。
图1
DNA连接酶
4
(2)根据图2，为了避免自身环化及便于筛选，切割质粒选用的限制酶是_________________，获得乙肝表面抗原基因选用的限制酶是_________________。
图2
(3)为筛选含有乙肝表面抗原的大肠杆菌细胞，需要将大肠杆菌接种到含_____________________________的固体培养基上，挑选_____________________菌落纯化培养。
BamHⅠ和HindⅢ
BclⅠ和HindⅢ
氨苄青霉素和无色染料X－gal
未被染上蓝色的/白色
(4)若运用PCR技术检测乙肝表面抗原基因是否导入，需根据目的基因的序列设计________，利用待检DNA为模板进行PCR。PCR过程包括多次循环，每个循环分为3个步骤：________→________→延伸。若基因导入成功PCR过程中至少复制________次可以得到两条链等长的目的基因。
(5)利用基因工程生产乙肝疫苗比灭活的乙肝病毒的疫苗安全性更________，原因是_________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
引物
变性
退火
3/三
高
因为基因工程生产的乙肝疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不会出现病毒侵染的情况
解析：(1)图1中过程④为基因表达载体构建中的目的基因与质粒的连接，使用的基因工程工具酶是DNA连接酶，催化DNA分子片段中磷酸二酯键的形成；一个乙肝表面抗原基因(含有2个游离的磷酸基团)与一个质粒(被切开的质粒含有2个游离的磷酸基团)重组的过程中(图1的步骤④)，游离的磷酸基团数目减少4个。
图1
(2)目的基因中含有限制酶EcoRⅠ的切割位点，因此不能用EcoRⅠ切割外源DNA分子，为了避免自身环化及便于筛选，切割乙肝表面抗原基因选用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ。用限制酶BclⅠ切割质粒会破坏启动子，因此切割质粒选用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ(BclⅠ和BamHⅠ切割产生的黏性末端相同)。
图2
(3)构建基因表达载体时使用了限制酶HindⅢ，导致lacZ基因被破坏(导入重组质粒的大肠杆菌不能合成某种酶，不能使无色染料X－gal变成蓝色)，但没有破坏氨苄青霉素抗性基因(导入重组质粒的大肠杆菌能抗氨苄青霉素)。为筛选含有乙肝表面抗原的大肠杆菌细胞，需要将导入操作之后的大肠杆菌接种到含氨苄青霉素和无色染料X－gal的培养基上，白色大肠杆菌菌落(未被染上蓝色的菌落)为所需菌种。
(4)若运用PCR技术检测乙肝表面抗原基因是否导入，需根据目的基因的序列设计引物，引物的作用是使得耐高温的Taq DNA聚合酶能够从引物的3′端进行子链的延伸；利用待检DNA为模板进行PCR。PCR过程包括多次循环，每个循环分为3个步骤：变性(高温使得DNA解螺旋，DNA的两条链作为模板)→退火(便于引物与DNA模板单链结合)→延伸(合成新的子链)；从目标DNA链中PCR出两条链等长的目的基因需要进行3次PCR循环(第一次循环扩增出来的新片段很长；第二次循环以新的长片段为模板进行，但新片段的一端是引物开头的，所以第二个循环得到的片段就是我们需要的长度，但只是一条链，所以还不能分离出目的基因；第三次循环，当以第二次循环得到的新片段为模板时，因为这个片段的长度就是需要扩增的长度，当第三次循环完成时，这个片段是需要的长度，且是双链DNA，这就得到了需要的目的基因了)。
(5)结合题图可知，利用基因工程生产的乙肝疫苗只含有蛋白质成分，而灭活的乙肝病毒的疫苗含有蛋白质和核酸，仍有可能出现病毒侵染的情况，故利用基因工程生产乙肝疫苗比灭活的乙肝病毒的疫苗安全性更高，原因是基因工程生产的乙肝疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不会出现病毒侵染的情况。
21.(12分)(2024·浙北G2联盟)α1－抗胰蛋白酶缺乏症是一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡，患者可采用注射α1－抗胰蛋白酶来缓解症状。科研团队决定结合如图所示流程，运用蛋白质工程设计制造出全新的α1－抗胰蛋白酶，同时结合基因工程和胚胎工程进行扩大生产。
请回答下列问题：
(1)①～③过程属于蛋白质工程，仅从③过程看，由氨基酸序列获得的核酸序列________(填“是”或“不是”)唯一的，原因是____________________________
__________________________________。
不是
密码子的简并或一种氨基酸
可对应一种或多种密码子
(2)基因工程的核心是构建基因表达载体，基因表达载体上除目的基因外，还必须有启动子、____________________(填两种)等。可用__________技术将基因表达载体导入受精卵中。
终止子、标记基因
显微注射
(3)欲通过乳腺生物反应器生产预期α1－抗胰蛋白酶，则构建基因表达载体时所用的启动子应为____________________，且在⑧过程之前，要除去含________(填“X”或“Y”)染色体的精子。
乳腺蛋白基因的启动子
Y
解析：(1)由于密码子的简并，一种氨基酸可能对应一种或多种密码子，所以由氨基酸序列得到的mRNA上的碱基序列不是唯一的，逆转录得到的基因片段也不是唯一的。
(2)构建的基因表达载体一般有启动子、终止子、标记基因(如抗生素抗性基因)、目的基因等。将目的基因导入受体细胞可以用农杆菌转化法(导入植物细胞)、氯化钙溶液转化法(导入微生物细胞)、显微注射法(导入动物细胞)，所以可用显微注射技术将基因表达载体导入受精卵中。
(3)利用乳腺生物反应器生产药物时，需要让目的基因在乳腺细胞中表达，因此启动子应该用乳腺蛋白基因的启动子，而且需要雌性动物才可以表达乳腺蛋白基因，所以受精之前需要去除含Y染色体的精子，使受精卵的性染色体组成为XX，得到雌性动物。
22.(14分)(2024·台州高二期中)2019年7月21日代孕猫在胚胎移植66天后顺利分娩，我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。这次成功培育克隆猫是世界为数不多的成功案例之一，标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。下图为克隆猫“大蒜”培育过程示意图，回答下列问题：
(1)克隆猫的成功培育用到的胚胎工程技术有_______________________、______________。
(2)对卵母细胞供体猫使用___________激素处理，使其___________，用超声监视器定位取卵，并吸出卵母细胞的细胞核，完成去核过程；采集死亡猫“大蒜”的组织块，用______________________处理获得分散的体细胞，放置于37 ℃的CO2培养箱中培养。
早期胚胎培养/体外胚胎培养
胚胎移植
促性腺
超数排卵
胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(3)为获得更多的克隆猫“大蒜”，提高重组胚胎的利用率，可在胚胎移植前对囊胚的________进行均等分割，并移植到_______________________的代孕猫子宫内。
内细胞团
同期发情/生理状态相同
(4)克隆猫“大蒜”与死亡的猫性状并非完全相同的可能原因是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
①克隆猫“大蒜”的核遗传物质来自死亡的猫，而质遗传物质来自卵母细胞供体猫；②在个体发育过程中发生了变异性状是由基因和环境共同决定的
解析：(1)胚胎工程技术有体外受精、胚胎移植和胚胎分割等，克隆猫的成功培育用到的胚胎工程技术有早期胚胎培养(体外胚胎培养)、胚胎移植。
(2)对卵母细胞供体猫使用促性腺激素处理，使其超数排卵，得到更多的卵细胞；用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，从而得到单细胞悬液，进行动物细胞培养。
(3)内细胞团具有全能性，将来可以发育成胎儿的各种组织。为获得更多的克隆猫“大蒜”，提高重组胚胎的利用率，可在胚胎移植前对囊胚的内细胞团进行均等分割，并移植到生理状态相同或同期发情处理的代孕猫子宫内。
(4)克隆猫“大蒜”的遗传物质来自核供体、卵母细胞的细胞质。细胞质基因也会对性状产生影响，此外环境也会对性状产生影响，所以克隆猫“大蒜”与死亡的猫性状并非完全相同的可能原因是①克隆猫“大蒜”的核遗传物质来自死亡的猫，而质遗传物质来自卵母细胞供体猫；②在个体发育过程中发生了变异性状是由基因和环境共同决定的。
23.(12分)(2024·金丽衢十二校联考)目前全球面临粮食安全问题，农业发展至关重要，其中种植业尤为关键。在现代生物技术高速发展的背景下，越来越多的生物技术在育种中得到应用。回答下列问题：
(1)通过植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，取优良品种的体细胞经过脱分化形成________________，该过程一般需要避光，此时所用培养基中的碳源为________(填“有机碳源”或“无机碳源”)。诱导生芽和生根的过程中，培养基的最大区别为_______________________________________。
愈伤组织
有机碳源
生长素和细胞分裂素的比例和浓度不同
(2)无性生殖的作物连续种植多代后产量会下降，主要是感染的病毒传给了子代。通过植物组织培养还可以对无性生殖的作物进行脱毒处理，此时一般选取_______________________(部位)的细胞，因为_________________________
____________________________________________________________________。
茎尖(或芽尖或根尖)
植物生长点附近(茎尖)
的病毒浓度很低，甚至无病毒
(3)耕地面积减少也是农业面临的一大问题，为了更充分地利用土地，有的研究者想到利用植物体细胞杂交技术制备“番茄—马铃薯”杂种植株，期望能得到地上结番茄，地下长马铃薯的植株。该设想需要先利用____________________去除细胞壁，获得原生质体，然后利用________________________(答出两种即可)诱导原生质体融合，融合细胞再生出细胞壁后经过植物组织培养发育成完整植株。最终“番茄—马铃薯”杂种植株没有实现地上结番茄、地下长马铃薯的原因是______________________________________________________。
纤维素酶和果胶酶
电刺激、离心、聚乙二醇等
生物基因的表达不是孤立的，它们之间相互调控、相互影响
解析：(1)植物组织培养过程中，经脱分化过程可形成愈伤组织；愈伤组织形成和生长、分化常在MS培养基上进行，这说明MS培养基能够给愈伤组织提供有机碳等物质，故据此推断MS培养基中的碳源是有机碳源；配制的诱导生芽和生根的培养基的最大区别是：生长素和细胞分裂素的比例和浓度不同，其中诱导生根的培养基中生长素和细胞分裂素的比例较高。
(2)培育脱毒苗时，一般选取茎尖(或芽尖或根尖)部位的细胞作为外植体，其依据是植物生长点附近(茎尖)的病毒浓度很低，甚至无病毒。
(3)植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知，可以利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；诱导植物原生质体融合的方法有电刺激、离心、振荡、聚乙二醇等诱导；由于生物基因的表达不是孤立的，它们之间相互调控、相互影响，故番茄－马铃薯杂种植株没有实现地上结番茄、地下长马铃薯。
24.(12分)(2024·强基联盟联考)请回答下列与微生物培养相关问题：
(1)如表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。
成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 显色剂 琼脂
含量 10.0 g 5.0 g 5.0 g 2.0 g 0.2 g 12.0 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。
该培养基属于________(填“固体”或“液体”)培养基，该培养基中的碳源是___________________，而且配制培养基时要注意调节培养基的pH，因为大肠杆菌通常要求在___________的环境中才能生长。
固体
蛋白胨、乳糖、蔗糖
中性偏碱
(2)用________________法将0.1 mL稀释液接种于培养基上，其中104倍稀释度的菌悬液培养后平均长出了88个菌落，则每毫升大肠杆菌的数量为________个，此法与显微镜计数法相比，计数结果________(填“偏小”或“偏大”)。
(3)若将此培养基用于能分解尿素的微生物的分离实验，应更改培养基中________成分，说明理由：____________________________________________。
稀释涂布平板
8.8×106
偏小
蛋白胨
蛋白胨含有氮元素，本实验是以尿素为唯一氮源
(4)新型冠状病毒感染大流行，若科学家需要分离和培养病毒。如图是其流程示意图：
将采集到的病毒样本进行稀释，如图所示，操作后，④号试管中病毒浓度是样本的________倍。根据病毒的特征，培养体系A中必须含有________________，病毒才能繁殖。
10－4
宿主细胞(活细胞)
解析：(1)从培养基的成分含有琼脂可知，该培养基属于固体培养基；碳源是指能为微生物提供碳元素的物质，乳糖、蔗糖和蛋白胨均含有碳元素，且均能被微生物利用，因此该培养基中的碳源是乳糖、蔗糖和蛋白胨。细菌通常要求在中性偏碱的环境中生长，大肠杆菌是细菌，故大肠杆菌通常要求在中性偏碱的环境中才能生长。
(2)经梯度稀释后，用稀释涂布平板法取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中104倍稀释的菌悬液培养后平均长出了88个菌落，则每毫升大肠杆菌的数量为88÷0.1×104＝8.8×106(个)。用稀释涂布平板法统计时，由于两个或多个细胞连在一起可以形成一个菌落，显微镜直接计数的不足是不能区别活细胞与死细胞，故此法与显微镜计数法相比，计数结果偏小。
(3)因为蛋白胨含有氮元素，本实验是以尿素为唯一氮源，故若将此培养基用于能分解尿素的微生物的分离实验，应更改培养基中蛋白胨成分。
(4)图示是对病毒样本进行系列稀释操作，操作过程中利用移液管吸取100 μL的病毒样本转移到900 μL的稀释液中，使样本与稀释液充分混匀，每次操作后样本稀释10倍，依次操作后，④号试管中病毒被稀释了104倍，因此病毒的浓度是样本的10－4倍。病毒是非细胞生物，必须寄生在宿主活细胞中才能生活，故培养体系A中必须含有宿主细胞(活细胞)，病毒才能繁殖。
