课时跟踪检测部分
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
1.B 几千年前，人类就开始利用发酵技术酿酒、酿醋等，但是并不知道发酵的本质，A错误；传统发酵技术一般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面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品，C错误；利用传统发酵技术制作的食品包括腐乳、酱油、醋、泡菜等，不包括果汁，D错误。
2.B 泡菜制作过程中，主要是乳酸菌将葡萄糖分解形成乳酸，A错误；做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳和酒精，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔，B正确；酵母菌在有氧条件下可以大量繁殖，在密封也就是无氧条件下产生酒精，C错误；酸奶制作过程中，后期低温处理时大部分乳酸杆菌已死亡，不会大量繁殖，D错误。
3.D 乳酸菌是厌氧菌，能够进行无氧呼吸，发酵产生了乳酸，不会产生二氧化碳，A错误；乳酸菌和芽孢杆菌生活在同一环境下会竞争营养物质和空间等，因此二者存在种间竞争关系，B错误；参与豆腐发酵的微生物有酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉，C错误；毛霉能够产生蛋白酶，将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，使得臭豆腐具有特殊的味道，D正确。
4.C 参与果酒制作的微生物是酵母菌，其最适生长温度约为28 ℃，在制作蓝莓酒时，温度应该控制在18～30 ℃，A正确；过程③是乙酸发酵，所用的微生物是醋酸菌，醋酸菌在氧气、糖源都充足的条件下可直接将蓝莓汁发酵为蓝莓醋，B正确；酒精发酵为无氧环境，而醋酸菌是好氧细菌，即使发酵装置中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌也不能将果汁中的糖分解为乙酸，C错误；利用重铬酸钾溶液在酸性条件下检测，若出现灰绿色，说明有酒精产生，D正确。
5.A 在泡菜腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少；乳酸菌的含量先增加，后由于营养物质缺乏、pH下降而减少；乳酸的含量会先上升后保持稳定，A错误；泡菜发酵初期活动强烈的是酵母菌和大肠杆菌，进行有氧呼吸产生CO2，故在发酵初期有气泡产生，原因是微生物呼吸作用产生了CO2和坛中存在空气，B正确；制作过程中需要用食盐，其作用是析出芥菜中的水分、调制风味并抑制微生物生长，C正确；制作泡菜时宜选用新鲜的蔬菜，原因是新鲜蔬菜中亚硝酸盐的含量低，D正确。
6.B 甲装置没有通气，进行的是酒精发酵，而乙装置通入无菌空气，进行的是乙酸发酵，A正确；醋酸菌是原核生物，没有线粒体，B错误；在发酵前，该装置要进行消毒或灭菌，防止其他微生物对发酵的影响，C正确；酒精可以使用酸性重铬酸钾进行检测，颜色变化是橙色变为灰绿色，D正确。
7.B 高温可以破坏微生物的细胞结构，利用高温可将原料中的杂菌杀死，A正确；曲霉与酵母菌是真菌，都有成形的细胞核，B错误；原料经糖化作用形成葡萄糖等，为酵母菌提供营养物质，C正确；酒精发酵作用会先后经历有氧条件（酵母菌大量繁殖）和无氧条件（酒精发酵）两个阶段，D正确。
8.D 发酵0～24小时没有酒精产生，说明酵母菌进行了有氧呼吸，A正确；24小时后随着发酵时间延长，总酸含量逐渐上升，pH逐渐下降，B正确；乙酸发酵的最适温度是30～35 ℃，酒精发酵的最适温度是18～30 ℃，故由产酒到产醋应适度升高温度，C正确；发酵过程中有机物中的能量部分留在发酵产品中，部分通过呼吸作用释放，释放出来的能量大部分以热能形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能，D错误。
9.BCD 存放发酵时需要用膜覆盖密封，说明生产发酵辣椒酱的菌种不是醋酸菌，而是厌氧的乳酸菌，A错误；若去蒂不完全，会影响到最终辣椒酱的细腻程度，B正确；发酵辣椒酱的传统生产工艺主要是利用了天然乳酸菌发酵产生乳酸，再辅以低盐来保存产品，存在生产周期长，产品品质不稳定，亚硝酸盐等有害物质的含量超标等严重问题，无法满足工业化大规模生产和食品安全的需要，D正确。
10.AB 根据题干信息无法判断28 ℃组是实验组，A错误；根据图示信息可知，28 ℃条件下气态酒精浓度比较高，表明果酒发酵的最适温度是28 ℃左右，B错误；酵母菌为兼性厌氧微生物，无氧呼吸产生酒精，所以酒精产生量的多少与通气条件密切相关，D正确。
11.（1）乳酸杆菌 不需要氧气 乳酸菌无以核膜为界限的细胞核 （2）杀灭杂菌，同时可去除部分溶解氧 （3）较强 乳酸含量较高，而亚硝酸盐含量低 （4）缺氧和酸性的环境抑制了杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低
解析：（3）发酵初期，硝酸盐还原菌将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，此时硝酸盐还原菌的作用较强；据图可知，在发酵的中后期乳酸含量较高，而亚硝酸盐含量低，故泡菜品质良好。（4）泡菜制作中期亚硝酸盐含量下降，原因是：一方面由于缺氧和酸性的环境抑制了杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；另一方面由于乳酸菌产生的亚硝酸还原酶将亚硝酸盐分解，使亚硝酸盐的含量降低。
第2节 微生物的培养技术及应用
第1课时 微生物的基本培养技术
1.C 培养基有选择培养基、鉴别培养基和加富培养基等，可实现分离、鉴定微生物等不同目的，B正确；在培养尿素分解菌的培养基中，尿素是唯一的氮源，培养基中添加葡萄糖，葡萄糖作为碳源，C错误；微生物的营养物质主要包括碳源、氮源、水和无机盐等，D正确。
2.D 由表中成分可知，该培养基中未添加有机碳源，故此培养基可用来培养自养型微生物，A正确；分析表格可知，表中的营养成分共有三类，即水、无机盐、氮源，B正确；培养基中各成分的质量按照所培养的微生物的营养需要来确定，C正确；大肠杆菌是异养型生物，且不能固氮，因此培养大肠杆菌还需要添加有机碳源，D错误。
3.D 对无菌室、超净台可采用紫外线杀菌，对实验员可用酒精擦拭双手进行消毒，A错误；家庭制作酸奶时，要将容器煮沸消毒，鲜牛奶不进行灭菌，B错误；加入培养基中的指示剂和染料也需要灭菌，否则可能会污染培养基，C错误；灼烧灭菌法可杀死物体内外所有的微生物（包括微生物的营养体、芽孢和孢子），D正确。
4.D 为保证不被杂菌污染，应将培养皿、接种工具和培养基等进行灭菌，A不符合题意；酒精灯火焰附近可以形成一个相对无菌区，为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行，B不符合题意；周围物品可能含有杂菌，为防止污染，实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围物品相接触，C不符合题意；对实验操作的空间，操作者的衣着和双手，需进行清洁和消毒，仅用纯净水洗干净不属于无菌技术，D符合题意。
5.C 从第二次划线开始，每次划线时接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端，C错误。
6.B 火焰烧瓶口并在火焰旁将培养基倒入灭菌培养皿，这是因为酒精灯火焰旁具有无菌区域，能够防止杂菌污染，①正确；菌种试管口在火焰上灼烧，这样能够防止杂菌污染，②正确；接种前灼烧接种环，能够杀死接种环上的杂菌，③正确；接种前培养皿不能在火焰上灼烧，灼烧会导致培养基熔化等，正确操作是接种时在酒精灯火焰旁进行操作，④错误；靠近火焰接种，这样能够防止杂菌污染，⑤正确。
7.D 接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用湿热灭菌法处理，A错误；倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行，而称量、溶化不需要在酒精灯火焰旁进行，B错误；倒好的平板需要冷却后使用，C错误。
8.D 在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先行培养一段时间，这样做的目的是检测培养基是否灭菌合格，以确保实验的准确性，A正确；菌落是由一个细胞发育成的子细胞群体，只含有一种细菌，故在琼脂固体培养基上长出的单个菌落含有一种细菌，C正确；培养微生物的培养基需要先灭菌后再分装到培养皿，D错误。
9.B 菜籽粕中含有35％～45％的蛋白质，麸皮富含纤维素，菜籽粕与麸皮可为微生物提供碳源和氮源，A正确；对培养基灭菌应在接种前，若接种后再灭菌，菌种将被全部杀死，B错误；据图可知，与对照组相比，黑曲霉菌发酵菜籽粕中单宁含量最低，说明黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想，C正确；对照组为不接种微生物的固体培养基，目的是作为对照，D正确。
10.ACD 倒平板后不接种任何菌种直接进行培养观察有无菌落的出现，可以判断培养基有无污染，A正确；该菌为嗜热菌，应放置在其适宜的高温条件下培养，而不是37 ℃，B错误；图中嗜热菌在添加了乙、丙特殊营养物质的区域生长，故该菌需要的特殊营养物质是乙和丙，C正确；不同的菌种所需的特殊营养物质不同，利用生长图形法可用于某些菌种的筛选，菌种只会在提供其需要的生长因子的区域生长，D正确。
11.（1）扩展青霉有以核膜为界限的细胞核，枯草杆菌无 （2）液体 蔗糖 为扩展青霉的生长提供氮源和无机盐、维持培养液一定的渗透压 （3）第一区域划线结束，接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始 （4）消毒 相同病斑情况下，离病斑越远的部位，Pat含量越低 相同部位病斑越大，Pat含量越高
解析：（2）活化扩展青霉菌种使用的培养基成分中没有凝固剂，故根据物理性质划分该培养基属于液体培养基。（3）每次从上一次划线的末端开始，能使扩展青霉的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终能得到由单个细胞繁殖而来的菌落。若划线的某个平板培养后第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌落，其他区域的划线上却均无菌落，可能是因为第一区域划线结束，接种环灼烧后未冷却或划线未从第一区域末端开始。（4）接种扩展青霉前，为了避免苹果上其他杂菌、病原微生物的污染，应对苹果进行消毒处理。由图可知，①号为腐烂部位，②③④⑤依次距离腐烂部位越来越远，推测相同病斑情况下，①号部位的Pat含量最高，离腐烂部位越远的果肉中Pat含量越低，相同部位病斑越大，Pat含量越高。
第2课时 微生物的选择培养和计数
1.B 根据题意可知，该土壤细菌是异养型微生物，要配制分离这一菌种的选择培养基需要含碳有机物作为碳源，尿素作为唯一氮源，B符合要求。
2.D 分离获得能降解石油的菌株的关键是用以石油作为唯一碳源的选择培养基进行培养，A、B正确；由于该培养基以石油作为唯一碳源，能在该培养基上生长的微生物可能是石油降解菌，有些以空气中二氧化碳为碳源的微生物也能在该培养基上生存，C正确；石油降解菌在被石油污染的土壤中含量较高，D错误。
3.D 出现杂菌污染的原因可能有培养基制备过程中被杂菌污染；接种过程中，无菌操作不符合要求；系列稀释时，无菌操作不符合要求等；使用涂布器时涂布不均匀会导致菌落分布比较集中，会导致培养基上出现的菌落数目减少，不会出现多种菌落。
4.D 稀释涂布平板法用到的涂布器进行酒精浸泡消毒后要在涂布平板前进行灼烧灭菌，①错误；平板划线法不需要对菌液进行梯度稀释，稀释涂布平板法需要对菌液进行系列梯度稀释，②正确；平板划线法不能计算出菌液中的活菌数，稀释涂布平板法可计算菌液中的活菌数，二者都可纯化微生物，③正确；如果划线操作不规范，平板划线的最后划线区域不一定会出现单菌落，④错误。
5.B 需要一个空白的培养基作对照，以判断培养基是否被杂菌污染，A错误；涂布器灭菌时，将蘸有少量酒精的涂布器在火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10 s再涂布，B正确；用记号笔标记培养皿时，应标记在皿底，C错误；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，因此统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数，菌落密度过大会影响结果的准确性，D错误。
6.B 要分离硝化细菌，应该用以铵盐为唯一氮源的培养基，培养基中不能加入牛肉膏蛋白胨，A错误；平板划线法不能用于菌落计数，C错误；若空白对照组上长出了菌落，则说明培养基被污染了，实验数据无效，需重新实验，D错误。
7.C 根据分析可知，透明圈不显红色的原因是其中的纤维素已被分解，A错误；菌落①形成的透明圈直径与菌落直径之比最大，说明菌落①降解纤维素能力最强，B错误；根据题干信息不能判断图中菌落的微生物类型，可能是细菌也可能是真菌，C正确；图中培养基应以纤维素为唯一碳源，不可用牛肉膏、蛋白胨配制，D错误。
8.D 小明筛选出的菌落数明显比其他同学多，出现这种结果的可能原因是和其他同学取样的土壤不同，也有可能是培养基混入其他氮源或培养基被污染，A正确；要证明培养基是否受到污染，可将小明配制的培养基不加土样进行培养，即进行空白对照，B正确；当稀释倍数太小时，可能会出现菌落重叠而导致计数结果偏小，C正确；在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，可初步鉴定尿素分解菌，D错误。
9.AB 培养细菌时，应该将培养基的pH调至中性或弱碱性，A错误；该计数方法为稀释涂布平板法，由于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，故计数结果比显微镜直接计数法小，B错误；若以丙草胺作为唯一氮源，则只有具有降解丙草胺能力的降解菌能够存活，故可以提高降解菌的浓度，C正确；根据5号试管的数据可知，每克土壤中菌株数为（168＋175＋167）÷3×105×100＝1.7×109个，D正确。
10.AC 完全培养基上无法合成氨基酸的也可以生长，野生型的能在基本培养基培养，①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；紫外线可以提高突变的频率，A操作的目的是提高突变菌株的浓度，扩大培养，B正确；B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀地涂布在②表面，C错误；从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸缺陷型菌落；故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯培养，D正确。
11.（1）稀释 （2）以除草剂为唯一氮源的固体培养基 前 湿热灭菌 （3）N2 该除草剂 （4）稀释涂布平板法 1.6×109
解析：（3）根据题中信息“该除草剂的培养基不透明”，则可知无透明带菌落利用的氮源并不是除草剂，而是空气中的N2，有透明带菌落利用的氮源为该除草剂。（4）接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法还可用于对微生物进行计数。在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1 mL，培养后菌落数目分别为155、160、176、149，则每毫升原土壤样液中上述微生物数量为（155＋160＋176＋149）÷4÷0.1×106＝1.6× 109（个）。
第3节 发酵工程及其应用
1.C 在发酵过程中微生物代谢、繁殖会消耗营养成分，因此需要向装置中添加必需的营养成分，C错误。
2.B 谷氨酸棒状杆菌在扩大培养时，培养基中营养物质的浓度要合适，若浓度过高，不利于谷氨酸棒状杆菌的大量繁殖，A错误；谷氨酸棒状杆菌是一种好氧菌，因此培养基中需严格控制溶解氧、通气量等发酵条件，以保证谷氨酸棒状杆菌代谢正常进行，B正确；谷氨酸发酵过程中，当谷氨酸合成量过多时，就会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而使谷氨酸的合成过程中断，因此需要及时地排出谷氨酸，才可以解除此抑制作用，有利于谷氨酸的合成和产量的提高，C错误；谷氨酸发酵过程中，当发酵液的pH为酸性时，谷氨酸棒状杆菌易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，D错误。
3.B 培养基要在菌种确定之后，再选择原料制备。而且在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定。
4.B 单细胞蛋白是指以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废料等为原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体，B错误。
5.B 食品添加剂不仅可以增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时还可以延长食品的保存期，B错误。
6.B 红酸汤制作过程中要密封发酵，利用的微生物主要是厌氧菌，而醋酸菌是好氧菌，A错误；装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量，B正确；装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止发酵后液体外溢，C错误；如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。
7.D 用CaCl2处理面包霉，改变其细胞膜的通透性，可以使氨基酸a和b都过量，从而抑制中间产物的分解，不能大量生产氨基酸b，A不符合题意；在反应物中增加面包霉生长因子的含量，并加大面包霉的接种量不能大量生产氨基酸b，B不符合题意；人工诱变，选育出能产生抑制酶③活性的面包霉，不能大量生产氨基酸b，C不符合题意；通过人工诱变，选育出不能合成酶②的面包霉，可以使中间产物不能生成氨基酸a，进而大量产生氨基酸b，D符合题意。
8.D 传统酿造工艺和两步发酵法生产米酒，糖类未耗尽时，酵母菌的发酵过程也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多，对发酵起抑制作用，从而导致酵母菌发酵停止，D错误。
9.ACD 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并保持酶的活性，不是为了灭菌，B错误。
10.ABD 主发酵过程中还原糖主要用于无氧呼吸产酒精，同时无氧呼吸产生的CO2会使pH下降，C错误；发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期由于糖类物质不充足，产生的气体变少，可以延长排气时间间隔，D正确。
11.（1）麦芽糖 氨基酸 （2）有氧 （3）无氧呼吸 酒精 （4）复合蛋白酶和中性蛋白酶 2
解析：（2）酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下能大量增殖，故扩培阶段需要通入无菌空气保证酵母菌的有氧呼吸。（3）酵母菌在无氧的条件下，进行酒精发酵，通过无氧呼吸，将葡萄糖分解成酒精和CO2及各种风味的代谢物。（4）根据总可溶性氮含量的变化可知，中性蛋白酶和复合蛋白酶对蛋白质的分解效果比较好。根据曲线的变化可知，反应时间至少要进行2 h。
第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
第1课时 植物细胞工程的基本技术
1.D 玉米种子长成一棵植株没有体现植物细胞具有全能性，D错误。
2.C 培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例影响植物细胞的发育方向，故要控制好培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例，B正确；植物组织培养时，需要对外植体消毒，既要杀死外植体表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，不能对其进行灭菌处理，C错误；有些植物激素是进行极性运输的，即从形态学上端运输到形态学下端，故接种外植体到培养基时，需要注意形态学方向，不可倒插，D正确。
3.D 过程①获得的原生质体不能悬浮在质量分数为30％的蔗糖溶液中，质量分数为30％的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡，A错误；过程②为再分化，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B错误；过程③可以表示诱导根的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，C错误；原生质体虽无细胞壁，但含有细胞核等结构，即含有生物体全部的遗传信息，原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。
4.B 植物组织培养的基本步骤是“消毒—取材—愈伤组织培养—出芽—生根—移栽”，B错误。
5.D 培养的不同阶段，对主要营养物质和激素的需求不同，所以培养过程中要及时调整各种营养物质、激素的比例，及时更换培养基，否则会导致外植体死亡，D错误。
6.A 根据题意可知，春油菜具有萝卜的雄性不育特性，因此春油菜作为母本用于杂交实验无须人工去雄操作，A正确；要先去除油菜细胞与萝卜细胞的细胞壁获得原生质体，然后诱导融合，之后还要再生出新的细胞壁才能形成杂种细胞，B错误；通过植物体细胞杂交技术获得的杂种细胞培育成新植物体属于无性生殖，C错误；春油菜染色体数是油菜和萝卜染色体数的总和，D错误。
7.D ①过程为去除细胞壁的过程，植物体细胞杂交的实质是植物原生质体的融合，所以在融合前需要使用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除植物的细胞壁，获得植物的原生质体，为了获得植物的原生质体，操作一般在等渗溶液或略大于细胞液浓度的溶液中进行，维持去掉细胞壁的原生质体的形态，A正确；利用聚乙二醇、高Ca2＋—高pH融合法等化学方法可实现a、b细胞融合，B正确；融合后的杂种细胞再生出新的细胞壁是原生质体融合完成的标志，故可利用质壁分离现象鉴定细胞壁是否再生，C正确；图中①至⑤过程表示植物体细胞杂交，涉及细胞的有丝分裂和分化，但不涉及有性生殖过程的减数分裂，D错误。
8.C 植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，体现了酶的专一性，A正确；“白菜—甘蓝”的产生过程是先将两种植物的原生质体融合，形成杂种细胞，再通过植物组织培养形成杂种植株，B正确；植物体细胞杂交属于无性生殖，因为没有经过减数分裂和受精作用，C错误；利用植物体细胞杂交技术培育“白菜—甘蓝”的过程，不进行减数分裂，不会发生同源染色体联会现象，D正确。
9.D 白菜和甘蓝都是二倍体植物，二者的体细胞杂交后培育成的“白菜—甘蓝”杂种植株属于异源四倍体，该杂种植株的体细胞中，有2个染色体组来自白菜，有2个染色体组来自甘蓝，因此“白菜—甘蓝”是可育的，能结子，A错误；愈伤组织是杂种细胞经过脱分化形成的，是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞，没有高度分化，B错误；上述过程包括去除细胞壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“白菜—甘蓝”幼苗，因此整个过程中包含有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程，C错误。
10.D 诱导原生质体融合的障碍是细胞壁，所以通过纤维素酶和果胶酶可以去除植物的细胞壁，A正确；用化学的方法可以诱导原生质体融合，例如PEG诱导，B正确；细胞工程通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品，所以非对称融合属于细胞工程，C正确；非对称融合过程中部分染色体丢失（断裂），所以会降低植物细胞的全能性，D错误。
11.C 诱导植物细胞原生质体融合的方法：电融合法、PEG融合法，B正确；先用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，所以红豆杉染色体＜24条，融合细胞中染色体数为两种植物细胞染色体数目之和：13～36的为杂种细胞，24条的可能是杂种细胞，C错误；杂种细胞中两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，所以应在能合成紫杉醇的杂交细胞中选择红豆杉染色体数较少的细胞进行培养，这样染色体间的排斥较弱，D正确。
12.CD 消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，故外植体消毒可先用体积分数为70％的酒精处理30 s，无菌水清洗后再用次氯酸钠溶液处理30 min，A错误；过程③拟原球茎的长大，涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长，B错误；过程②为脱分化，固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎（类似愈伤组织）的形成，C正确；据图2可知，生物碱含量与PLBs重量呈正相关，PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量，说明光照条件有利于PLBs的生长，D正确。
13.CD 病毒可以诱导动物细胞融合，但不是诱导植物原生质体融合的方法，A错误；若将融合的原生质体置于无菌水中，由于无细胞壁的限制，原生质体可能会吸水涨破，B错误；愈伤组织无色，叶肉细胞因为含有叶绿体而呈绿色，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，可通过观察叶绿体的有无，即有无绿色作为初步筛选杂种细胞的标志，C正确；由图可知，杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同，而杂种植株的线粒体DNA与山金柑细胞的线粒体DNA完全相同，说明杂种植株的核基因来自早花柠檬，而线粒体基因来自山金柑，D正确。
14.（1）生殖隔离 （2）纤维素酶和果胶 （3）细胞膜的流动性 聚乙二醇（PEG） 高Ca2＋—高pH （4）植物细胞的全能性 脱分化、再分化 （5）碘乙酰胺 （6）（异源）四 可育
解析：（5）用X射线处理会使细胞失去分裂能力，用碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长，已经对“中华猕猴桃”用X射线处理，需对“美味猕猴桃”用碘乙酰胺处理，使它们自身融合的原生质体无法生长，只有当两个不同种的原生质体融合时才能生长，筛选得到杂种细胞F，以便最终能获得优良杂种植株H。（6）若两种猕猴桃都是二倍体，则诱导形成的杂种细胞中会有四个染色体组，因此杂种植株为异源四倍体。因为杂种细胞内的同源染色体可以正常联会产生配子，所以理论上该杂种植株可育。
15.（1）打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 （2）高 渗透压 （3）细胞膜的流动性 质量分数为30％的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好，高于或低于30％均不利于获得融合的原生质体 （4）图见解析图 （5）培养过该真菌 该真菌能产生杠杆激素（且不被高温破坏）（或该真菌能产生具有杠杆激素作用的物质）
解析：（2）原生质体放在低渗溶液中，会吸水涨破，放在高渗溶液中会失水皱缩，利用酶解法去除细胞壁时，应严格控制使用种类、浓度、温度和处理时间等条件，以提高原生质体产量并降低破损率，以获得存活质量较高的原生质体。原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇来保持一定的渗透压，以维持原生质体的形态和活性。（3）原生质体融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，已知两个原生质体融合效果较好时会呈现哑铃型细胞。实验结果显示：质量分数为30％的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好，高于或低于30％均不利于获得融合的原生质体。（4）已知待测菌株的菌丝体接种于同一培养基内，若两菌丝体间长出“拮抗线”，说明二者的遗传关系较远。借助此原理，若要快速筛选出一株与两亲本菌株遗传关系较远的融合菌株X，可接种菌丝如下：
（5）根据后面的信息“在MS培养基中”，所以应该选择MS培养基，纯化的方法是平板划线法；根据题干信息“在组织培养中发现，有一个MS培养基中没有加入杠杆激素的培养瓶中也长出了与加有杠杆激素的培养瓶中一样的愈伤组织，瓶中还长出了一些某种真菌的菌落”，就出现该现象的原因作出的假设是“该种菌产生了有杠杆激素作用的物质”；所以可以增设一组实验，在MS培养基中加入经高压蒸汽灭菌处理过的该种真菌或经高压蒸汽灭菌处理过的培养过该真菌的培养基；如果产生了正常的愈伤组织，则支持该假设。
16.（1）绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株 （2）葡萄糖、果糖 具有完整的细胞核 （3）细胞分裂素、生长素 脱分化 （4）不能 对杂合子的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株
解析：（2）用细胞作为材料进行培养获得幼苗，细胞必须具有完整的细胞核，才具有发育为完整个体的一整套遗传信息。（3）影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。
第2课时 植物细胞工程的应用
1.C ③④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C错误。
2.C 花粉细胞培育成单倍体植株，培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养，A正确；图中四种培养基均为固体培养基，②③过程除培养基成分与含量不同外，对光照的需求也不同，C错误。
3.D 植物细胞培养技术的条件可以人为控制，具有快速、高效，几乎不受季节、天气等条件的限制的特点，B正确；人参是一种名贵中药材，其有效成分主要是人参皂苷，利用生物反应器悬浮培养人参细胞，提取人参皂苷，用于生产保健药品和美容护肤用品，C正确；植物细胞培养需要在一定的温度、pH等条件下进行，也需要进行无菌操作，D错误。
4.D B→C为脱分化过程，该过程中细胞的全能性增大，C→E为再分化过程，该过程中细胞的全能性降低，A正确；C试管中形成的是愈伤组织，愈伤组织由高度液泡化的薄壁细胞组成，B正确；植株F为单倍体植株，高度不育，因此一般不能直接用于扩大种植，C正确；植株A是正常的二倍体植株，而植株F是经花药离体培养获得的单倍体植株，两者体细胞中的染色体组数不同，D错误。
5.C 紫草宁是紫草细胞培养过程中产生的次生代谢物，但一般认为不是紫草细胞生长和生存所必需的，A错误；愈伤组织分化程度很低，B错误；愈伤组织的诱导受植物激素配比的影响，也受营养物质和光照等因素的影响，D错误。
6.A 图中愈伤组织和辣椒素高产细胞系的获得，并没有培养成完整植株或分化成其他各种细胞，故没有体现植物细胞的全能性，A错误；②过程是再分化，该过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理，C正确；将愈伤组织用酶解法分离成单细胞时，需要分解植物细胞之间的成分，常用的酶是果胶酶和纤维素酶，D正确。
7.B “手指植物”是人们通过植物组织培养技术培养获得的，故培养基能够满足其生长发育的需求，不需要再额外补充，A正确；“手指植物”为个体水平，其培育过程体现了植物细胞全能性，B错误；植物组织培养过程中，需要经历脱分化形成愈伤组织，再分化形成完整植株，C正确；植物组织培养过程中，没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，故“手指植物”的培育方式属于无性繁殖，D正确。
8.ABC 顶端分生组织几乎不含病毒，因此过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗，A正确；过程A可使用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，过程B可使用PEG（聚乙二醇）诱导原生质体融合，B正确；过程C中只有融合细胞活性部位互补，具有完整的细胞结构，才能正常生长，然后将获得的杂种细胞进行植物组织培养获得杂种植株，C正确；操作过程中生物材料、培养环境都要严格地消毒，而培养基需要经过高压蒸汽灭菌，D错误。
9.BCD 品种丁是三倍体西瓜，高度不育，所以其亲本品种丙和品种甲存在生殖隔离，属于不同物种，A正确；品种丁不能结出有子果实的原因是品种丁在进行减数分裂过程中，同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子，B错误；图中①和④过程所用试剂为适宜浓度的秋水仙素，⑤过程所用试剂是适宜浓度的生长素或生长素类植物生长调节剂，C错误；由品种甲和品种乙培育出品种戊的原理有基因重组、植物细胞的全能性和染色体数目变异，D错误。
10.（1）酒精和次氯酸钠 （2）蔗糖浓度下降，pH 降低 渗透压 （3）秋水仙素或低温 （4）物理或化学 （5）在特定时间和空间条件下，细胞中的基因选择性表达
解析：（1）图1中，植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，因此过程①所用的外植体需用酒精和次氯酸钠消毒，以防止杂菌污染。（2）据图2分析可知，外植体离体培养过程中需要消耗蔗糖，蔗糖浓度下降，pH下降会影响酶的活性，且愈伤组织细胞不能进行光合作用，对物质的合成小于分解，故细胞干重下降；植物组织培养过程中，蔗糖既能提供能源也能调节细胞渗透压。（3）使用秋水仙素或低温诱导都可以抑制纺锤体形成，诱导细胞染色体数目加倍，形成多倍体。（4）在植物体细胞杂交过程中，利用酶解法获得有活力的原生质体，然后再用物理或化学方法诱导使其融合，最后选择能够高效合成紫杉醇的杂种细胞进行培养。（5）红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇，这是由于在特定时间和空间条件下，细胞中的基因选择性表达。
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养
1.A 动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒；在细胞培养液中需添加血清等一些天然成分；培养温度一般与动物体温相近；动物细胞培养还需要O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。
2.D 大多数动物细胞增殖需要贴附于某些基质表面上才能进行，贴壁生长的细胞存在接触抑制的现象，少数可以进行悬浮培养，A、B正确；由动物细胞培养的过程可知，动物细胞培养先进行原代培养再进行传代培养，C正确；传代培养时需要收集细胞，悬浮细胞可以直接利用离心法收集，贴壁生长细胞需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理后收集，D错误。
3.D 该技术属于动物细胞培养，原理是细胞增殖，而植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，两者不同，A错误；此技术即动物细胞培养需要适宜的温度（36.5±0.5 ℃）和pH（7.2～7.4），B错误；由于技术条件等的制约，目前不能将动物体细胞培养为完整个体，且牙髓干细胞属于分化程度较高的细胞，不能分化为任何一种类型的细胞，C错误。
4.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。
5.D 离体动物细胞培养需要无菌无毒的环境，需要对实验小鼠进行消毒处理，A正确；乙表示用胰蛋白酶处理皮肤组织，使其分散成单个皮肤细胞，获得细胞悬液后再进行细胞培养，B正确；丙表示原代培养，培养过程中会出现贴壁生长和接触抑制现象，此后用胰蛋白酶处理后获得细胞悬液，再进行传代培养，C正确；丁是传代培养过程，大部分会出现贴壁生长，因而不能直接离心获得细胞悬液，D错误。
6.D ES细胞存在于早期胚胎中，能分化成任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至生物个体，A、B错误；iPS细胞是分化的体细胞在体外经人工诱导培养形成的诱导多能干细胞，在特定条件下可诱导分化成各种组织细胞，C错误，D正确。
7.B 诱导iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，B错误。
8.D 动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，A正确；由题图可知，过程②转入的相关因子会影响体细胞内基因的表达，使细胞恢复未分化状态，B正确；细胞培养成功的关键条件是培养基（液）、培养用具及培养环境无菌无毒，故过程③所用培养液和所有培养用具需进行灭菌处理，C正确；过程④为细胞再分化，其实质是基因的选择性表达，不改变基因种类，故获得的神经细胞和肌细胞含有的基因种类相同，D错误。
9.A 成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，iPS细胞类似胚胎干细胞，可以分化成各种细胞或组织，A错误；在体外培养动物细胞，需要满足相应的条件，所以肺类装配体的培养需要适宜的营养、温度、pH等基本条件，B正确；培养肺类装配体时需定期更换培养液以便清除代谢废物等，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，C正确；由题图可知，肺类器官A和B是由肺上皮干细胞分化而来，细胞分化的实质是基因的选择性表达，所以肺类器官A和B细胞中的DNA相同，RNA和蛋白质存在差异，D正确。
10.C 初代培养过程中，若细胞有丝分裂过程复制出现差错，也会发生基因突变，A错误；细胞分裂13次以上时，大部分细胞老化、死亡，少部分细胞获得无限增殖的能力，B错误；传代培养时，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，可以在培养条件下无限制的传代下去，C正确；无限细胞系能够无限增殖，适于作为疫苗的宿主细胞，D错误。
11.BC 根据题意，为治疗皮肤大面积烧伤的患者，选取其自身细胞进行体外培养获得健康皮肤，皮肤中成纤维细胞或皮肤干细胞分裂能力强、易于体外培养，通常选取这些细胞进行体外培养更容易成功，A正确；用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞，可以使单个细胞与培养液充分接触，有利于细胞充分吸收培养液中的营养物质，并排出代谢废物，B错误；动物细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH，因细胞呼吸产生的CO2不足以维持培养液的pH，所以才需要提供5％的CO2，C错误；癌细胞在营养充足的条件下具有无限增殖的能力，不会出现动物细胞培养过程中出现的接触抑制现象，D正确。
12.ABD 对照组和实验组均设置了三个孔，符合平行重复原则，最终求每个组的平均值，可以减少实验误差，降低偶然因素对实验结果的影响，A正确；根据单一变量原则可知，对照组中加入的溶液是和实验组等体积、相同浓度的无菌二甲基亚砜，以排除溶剂对实验结果的干扰，C错误；根据实验结果可知，最终细胞的数量：对照组＞药物Y实验组＞药物X实验组，说明加入药物X的实验组存活的癌细胞数是最少的，即可以初步判断药物X的抗癌效果较好，D正确。
13.BC 动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶处理，因此实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞；6 d时，新产生的细胞数等于死亡细胞数，6 d后，新产生的细胞数小于死亡细胞数，活细胞密度降低。
14.（1）原代培养 OB （2）合成 补充合成培养基中缺失的成分 （3）增殖 脱分化和再分化
解析：（1）人们通常将动物组织处理后的初次培养称为原代培养，在图中是OB段。（2）在动物细胞培养时，将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为合成培养基。通常还需要在培养基中加入适量血清等一些天然成分，血清作为天然培养基的作用是补充合成培养基中缺失的成分，有利于细胞的正常生长与增殖。（3）动物细胞培养和植物组织培养过程中，二者除了都需要增殖外，植物细胞不同于动物细胞的是还要进行脱分化和再分化。
15.（1）蛋白质 不能 多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中变性失活
（2）清除细胞代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作 （3）基因的选择性表达 避免了免疫排斥问题 （4）解决不育问题
解析：（1）在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养。（2）在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是清除细胞代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。为了给培养物提供无菌环境，可进行的操作是对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。（3）细胞分化是基因选择性表达的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内，由于自体细胞组织相容性抗原相同，故可以避免免疫排斥反应。（4）如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，可以用该技术解决不育问题。
16.（1）分裂能力强，分化程度低 吸收氧气和营养物质、排出代谢物 （2）抑制细菌的生长 合成 血清
（3）④染色体形态和数量 丙组淋巴细胞染色体出现异常，而丁组（或者甲、乙、丁组）的淋巴细胞正常 （4）肝脏培养液、肝脏小块（独自）
解析：（1）幼龄鼠的肝脏分裂能力强，分化程度低，更容易培养。肝脏切成小薄片可以增大与外界环境的接触面积，因此肝脏小片放在培养基中就可以扩大与培养基的接触面积，利于吸收氧气和营养物质、排出代谢物。（2）动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，抗生素可以杀菌，抑制细菌的生长。这种将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。因为合成培养基中可能缺少细胞生长所需要的一些物质，通常需要加入血清等一些天然成分。（3）由题目中吉姆萨染液（使染色体着色），可知在显微镜下观察染色体的形态和数目。因为有机物X对淋巴细胞的毒害作用，当出现丙异常，而丁组（或者甲、乙、丁组）的淋巴细胞正常，说明对细胞的毒害是物质X引起的，同时加入肝脏小块和X时，细胞正常，说明肝脏小块对有机物X有解毒作用。（4）由表格可知，甲组只含有肝脏培养液，乙组加入了肝脏小块，甲乙设置对照的目的是排除肝脏培养液、肝脏小块（独自）对实验结果的影响。
第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
1.B 植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞一般具有全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性，A错误；电融合法或聚乙二醇（PEG）融合法既可诱导动物细胞融合，也可诱导植物原生质体融合，B正确；植物原生质体融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，动物细胞融合完成的标志是形成融合细胞核，C错误；植物体细胞杂交的目的是产生杂种植株，动物细胞融合可用于大量生产分泌蛋白等，D错误。
2.A 若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去细胞壁获得原生质体后再诱导融合，A正确；若a和b为二倍体，则c为异源四倍体，B错误；c细胞的形成，与a、b细胞膜具有流动性有关，C错误；c细胞将选择性表达a细胞和b细胞中的基因，D错误。
3.D 单克隆抗体是由能产生特定抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞分泌的，A错误；单独的效应B细胞有产生抗体的能力，但没有无限增殖的能力，因此在体外培养浆细胞是不能得到大量的单克隆抗体的，B错误；单克隆抗体制备需要细胞融合并筛选特定的杂交瘤细胞，原代培养和传代培养的区别并不是遗传物质的改变与否，传代培养的细胞遗传物质不一定改变，C错误；单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，因此利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者，D正确。
4.A 用特定培养基培养细胞的目的是筛选出既能大量增殖、又能产生特定抗体的杂交瘤细胞，因此除了杂交瘤细胞，其他的细胞都不能在此培养基上生存。所以在这种培养基上不能存活、增殖的细胞有：①B淋巴细胞，②小鼠骨髓瘤细胞，③B淋巴细胞自身融合细胞，④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞。故A符合题意。
5.B 一种灭活病毒可能存在多种抗原，因此注射一种灭活病毒可使小鼠体内产生多种B淋巴细胞，A正确；过程②形成的两两融合细胞包括同种细胞融合细胞和异种细胞融合细胞，即过程②还可以形成B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞，B错误；过程③可借助抗原—抗体杂交法进行特定杂交瘤细胞的筛选，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C正确；经过程③筛选获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞，再经过程④克隆获得的全部杂交瘤细胞都只能产生同一种抗体，D正确。
6.A 要获得抗 CD22单克隆抗体，步骤①应该注射 CD22蛋白（CD22抗原），步骤⑤是将分泌抗 CD22抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内培养，以获得大量单克隆抗体，A错误；步骤②所用的 SP2/0细胞是骨髓瘤细胞，特点是能在体外无限增殖，B正确；根据抗原—抗体杂交原理，应该用CD22蛋白检测其中是否含抗 CD22蛋白的抗体，因此，步骤④中需加入CD22蛋白进行专一抗体检测，C正确；步骤⑥提取的抗CD22 抗体，能与抗小胶质细胞表面标志蛋白 CD22特异性结合，可抑制神经退行性疾病的发生，D正确。
7.D 该单克隆抗体不能杀伤肿瘤细胞，而是与药物结合，将药物带到特定部位，利用药物杀伤肿瘤细胞，D错误。
8.C 制备单克隆抗体过程中需要骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞和培养杂交瘤细胞，A正确；该过程需要多次筛选，第一次筛选是过程③，筛选出初次免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞；第二次筛选是过程④，筛选出能产生所需抗体的单克隆杂交瘤细胞；第三次筛选是过程⑥，筛选出再次免疫的B淋巴细胞和单克隆杂交瘤细胞融合得到的单克隆杂交—杂交瘤细胞；第四次筛选是过程⑦，筛选出能产生双特异性单克隆抗体的单克隆杂交—杂交瘤细胞，B正确；过程⑤与过程①均是对小鼠注射特定抗原，目的相同，都是获得相应的B淋巴细胞，C错误；该双特异性单克隆抗体能同时识别癌胚抗原和长春碱，故通过该技术合成的双特异性单克隆抗体的灵敏度更高，D正确。
9.B 分析题干信息：Ⅰ保留X、11号染色体，Ⅱ保留2、11号染色体，具有芳烃羟化酶活性，Ⅲ保留X、11、17号染色体，具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性，所以支配芳烃羟化酶合成的基因位于2号染色体上，支配胸苷激酶合成的基因位于17号染色体上；支配磷酸甘油酸激酶合成的基因位于X染色体上；支配乳酸脱氢酶合成的基因位于11号染色体上。动物细胞融合过程中，可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合，A正确；细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17号染色体，故不会是鼠—鼠融合细胞，B错误；根据分析可知，芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色上， 胸苷激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上，C、D正确。
10.D 根据单一变量原则可知，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，A错误；肺癌、结肠癌等肿瘤细胞有内质网和高尔基体，参与细胞膜上糖蛋白的形成，但癌细胞表面糖蛋白减少，肺癌、结肠癌等肿瘤细胞的内质网和高尔基体不会很发达，B错误；过程②得到的是杂交瘤细胞，过程③得到的是既能产生抗CD47抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞，C错误；抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，没有抗体抑制，CD47对巨噬细胞有抑制作用，因此若对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测，D正确。
11.D 杂交瘤细胞染色体丢失可能引起细胞发生变异，进而导致抗体产生能力下降，A正确；脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所，因此在制备单克隆抗体的过程中，B细胞可以来源于抗原刺激后的动物的淋巴结和脾脏等，B正确；由图示分析可知：在HAT选择培养基中，骨髓瘤细胞无法存活，C正确；本实验中EBV的作用是使B细胞染色体核型更稳定，而不是刺激B细胞分化成浆细胞产生抗体，所以该杂交瘤细胞不具有产生抗EBV抗体的能力，D错误。
12.ACD ①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同，都是细胞膜的流动性，A正确；经①过程形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体，需要经过抗体阳性检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，B错误；②过程需要采用抗体阳性检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，然后进行克隆化培养（包括体内培养和体外培养），C正确；癌细胞是抗原，抗体能与抗原发生特异性结合，因此，抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性，D正确。
13.AB 将抗原A注入小白兔体内的目的是刺激小白兔发生体液免疫，从而获得已免疫的B淋巴细胞，A错误；在第五次中，小白兔Y的效价最大，所以最适合用于制备B淋巴细胞的是第五次免疫后的小白兔Y，B错误；骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合常使用灭活的病毒进行促融，也可用物理或化学的方法进行促融，C正确；杂交细胞需要经过多次筛选才可获得只分泌抗A抗体的杂交瘤细胞，第一次筛选可获得杂交瘤细胞，第二次筛选可获得只分泌抗A抗体的杂交瘤细胞，D正确。
14.（1）Ab1、Ab2、Ab3、Ab4 能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合 （2）（一定的）流动性
3 （3）杂交瘤细胞 能产生所需抗体的杂交瘤细胞 选择 （4）单克隆抗体上连接抗癌药物 可在原位杀死癌细胞，还不损伤正常细胞，且用药剂量小，毒副作用小 （5）动物细胞融合 动物细胞培养
解析：（1）据题图可知，向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有Ab1、Ab2、Ab3、Ab4的混合物，这种方法制备的多克隆抗体产量低、纯度低；与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点是能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并能大量制备。（2）题图中选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有一定的流动性；如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞3种类型。（3）题图中两次筛选的目的不同，其中筛选①的目的是筛选出杂交瘤细胞，筛选②的目的是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞；筛选时所用的培养基是特定的选择培养基。（4）科学工作者正在研究的治疗癌症使用的“ADC”就是在单克隆抗体上连接抗癌药物，制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞；和普通化疗相比，用“生物导弹”治疗癌症的优点是可在原位杀死癌细胞，不损伤正常细胞，且用药剂量小，毒副作用小。（5）由题图可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中动物细胞融合（不同细胞的融合）和动物细胞培养两大技术。
15.（1）内质网 高尔基体 （2）单克隆杂交瘤细胞由已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合而成，骨髓瘤细胞具有无限增殖（体外大量增殖）的能力 （3）部分融合细胞丢失了与抗体合成有关的染色体或不同的多肽链组合可以形成的抗体类型较多 （4）这种双特异性单克隆抗体使T细胞更容易（或更精准或更高概率）接触到癌细胞（类似表达即可）
解析：（1）抗体等分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。所以，抗体等这些肽链在核糖体合成后，经内质网、高尔基体等细胞器加工、连接形成有活性的抗体。（2）因为骨髓瘤细胞内原癌基因和抑癌基因发生了突变，从而具有在体外培养条件下无限增殖的能力。而单克隆杂交瘤细胞由已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合而成，骨髓瘤细胞具有无限增殖（体外大量增殖）的能力，因此单克隆杂交瘤细胞能够迅速大量增殖。（3）根据题中信息，部分融合细胞丢失了与抗体合成有关的染色体或不同的多肽链组合可以形成的抗体类型较多等原因，导致图中的单克隆杂交瘤细胞与脾脏细胞的融合细胞需要经过多次的检测和筛选才能得到少量的能产生双特异性单克隆抗体的单克隆杂交—杂交瘤细胞。（4）人体内T细胞可以识别、杀伤癌细胞。以癌细胞细胞膜外表面的特异性蛋白为抗原A，T细胞细胞膜外表面的受体蛋白（能激活其免疫能力）为抗原B。双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。因为双特异性单克隆抗体使T细胞更容易（更精准或更高概率）接触到癌细胞。所以，双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果优于抗体1、2联合使用。
16.（1）人的乳腺癌细胞 （2）PEG （3）抗体检测 既能大量增殖，又能产生特定抗体 体外 （4）单克隆抗体 治疗乳腺癌的药物 （5）①单克隆抗体 特异性的抗原—抗体 ②水解 细胞核
第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.C 克隆哺乳动物时，一般将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为动物个体。通常作为核移植受体细胞的是去核的次级卵母细胞，C正确。
2.B 克隆猫完全不像生养它的花斑猫，也不完全像为它提供细胞核基因的猫的原因可能是发生了基因突变，①正确；动物细胞的细胞质中含有少量的遗传物质，所以提供卵母细胞的雌猫的细胞质基因能表达出性状，导致该克隆猫不完全像为它提供细胞核基因的猫，②正确；基因的表达受环境因素的影响，所以表型是基因型与环境共同作用的结果，③正确；生养该克隆猫的花斑猫与克隆猫之间只有营养物质的交换，没有基因的交流，④错误。
3.C 胚胎干细胞进行核移植更容易成功，是由于其分化程度低，全能性表现更容易。
4.B 从供体取出组织进行动物细胞培养，属于体细胞核移植技术培育克隆牛的一个步骤，A正确；将体细胞核与MⅡ期的卵母细胞融合使用的是电融合法，没有用灭活的病毒促融，B错误；体细胞核移植技术中，可以用物理或化学方法激活重构胚，使其完成发育进程，属于体细胞核移植技术培育克隆牛的一个步骤，C正确；选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体，属于体细胞核移植技术培育克隆牛的一个步骤，D正确。
5.C 动物体细胞核移植技术的应用前景不包括复活已灭绝的但仍保持完整细胞的动物，C错误。
6.D 由图可知，“三亲婴儿”的培育需要采用体外受精技术，属于有性生殖，A正确；选择捐献者的卵母细胞进行核移植，原因是卵母细胞体积比较大，易操作，同时卵母细胞的细胞质多，营养丰富，含有能激发细胞核全能性表达的物质，B正确；母亲卵母细胞取核去质，故该技术可避免母亲细胞质中的致病基因传递给后代，C正确；色盲基因位于X染色体上，属于核基因，故该技术不可以避免母亲的色盲基因传递给后代，D错误。
7.C 高度分化的动物细胞的全能性受到限制，所以不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体，A错误；克隆技术并没有完全成熟，绝大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题，B错误；细胞核移植过程中通常采用M Ⅱ 期的卵母细胞作为受体细胞，D错误。
8.C 图中①为体细胞核移植技术，形成重构胚，A正确；胚胎干细胞来自早期胚胎，B正确；③指进行自体移植，优点是没有免疫排斥反应，C错误；胚胎干细胞经过②发育为神经细胞和胰岛B细胞，从根本上说是基因的选择性表达，即转录水平的差异导致的，D正确。
9.C 胚胎细胞分化程度低，分裂能力强，胚胎细胞核的移植成功率高于成体细胞核的移植，A正确；卵母细胞质中含有促使细胞核全能性表达的物质，B正确；重组细胞最初分裂时，DNA复制完成后，可以进行转录形成RNA，C错误；大熊猫的克隆成功能证明细胞质具有调控细胞核发育的作用，D正确。
10.BC 细胞核移植主要在同种动物细胞的普通细胞与去核卵母细胞之间进行，不是同种组织，A错误；去核卵母细胞的细胞质中含有让细胞核表达出全能性的物质和营养条件，与重组细胞的发育有关，B正确；早期胚胎细胞分化程度低，作为细胞核的供体细胞时，妊娠成功率最高，C正确；培养动物细胞的培养液中需含维生素、激素等物质，但它们不是能源物质，D错误。
11.BD 接受供体细胞核的是发育到MⅡ期的次级卵母细胞，B错误；体细胞核移植过程中，用物理或化学方法（如电刺激、Ca2＋载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，D错误。
12.（1）A （2）虎C （3）不遵循 克隆属于无性生殖，而孟德尔的遗传定律仅在有性生殖的减数分裂过程中适用 （4）不能 高度分化的动物细胞全能性受到限制，虎和牛体细胞融合后得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体
解析：（1）由克隆华南虎的过程可知，华南虎A提供细胞核，普通虎B提供细胞质，所以克隆虎D的遗传性状与供核的华南虎A更接近。（2）老虎C只提供胚胎发育的场所，没有提供遗传物质给虎D。（3）核移植过程没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，没有减数分裂过程，不遵循孟德尔遗传定律。（4）高度分化的动物细胞全能性受到限制，因此无论是高度分化的动物体细胞，还是不同种动物体细胞融合后的杂交细胞，经细胞培养只会发生细胞增殖，无法形成个体，动物体细胞的全能性无法体现。
第3节 胚胎工程
第1课时 胚胎工程的理论基础
1.B 精子头部接触卵细胞膜时出现的反应是防止多精入卵的第一道屏障，A正确；受精卵细胞质中的遗传物质绝大部分来自卵细胞，一小部分来自精子，B错误；精子入卵后，尾部脱离，只有头部进入卵子，C正确；雄原核形成的同时，卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，D正确。
2.A 精子入卵后，尾部脱离，原有核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的雄原核，A错误。
3.B 卵细胞膜下皮层颗粒外排的方式可能是胞吐，依赖于细胞膜的流动性，A正确；受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，B错误；透明带“硬化”是防止多个精子进入卵细胞受精的一道屏障，C正确；精子受体失去活性有助于一个卵细胞与一个精子结合，防止多精入卵，D正确。
4.B 囊胚期的细胞出现了分化，其原因是基因的选择性表达，B错误。
5.A ①过程是受精作用，没有发生非同源染色体的自由组合，非同源染色体的自由组合发生在减数分裂产生配子的过程中，A错误。
6.B 滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，B错误。
7.B 精子触及卵细胞膜的瞬间便发生了透明带反应，防止多精入卵，而图中X指卵细胞膜反应，B错误。
8.B 胚胎干细胞来自早期胚胎，精原干细胞不属于胚胎干细胞，A错误；③是内细胞团的细胞，具有发育全能性，可发育成胎儿各种组织，B正确；动物细胞培养和早期胚胎培养需要在95％空气和5％二氧化碳的环境中培养，C错误；人工“猴胚胎”的遗传特性与提供胚胎干细胞的供体基本一致，代孕受体提供营养，D错误。
9.BC 促性腺激素的化学本质为蛋白质，口服后会被消化道内的消化酶分解，故不能口服，A错误；体外受精时对精子要进行获能处理，卵母细胞也需要培养至MⅡ期才能进行受精作用，C正确；受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体（一个是第一极体，还有一个是第二极体），D错误。
10.BC Ⅰ时期为桑葚胚，含有的所有细胞都是全能细胞，该时期的细胞具有发育的全能性，A正确；过程a表示卵裂形成桑葚胚，过程b表示桑葚胚形成囊胚，这两个过程均需要消耗能量，故胚胎中有机物的含量均减少，B错误；Ⅱ时期囊胚腔中含有液体成分，C错误；细胞分化从Ⅱ（囊胚）时期开始，贯穿于动物的整个生命历程，D正确。
11.（1）维持培养液pH的相对稳定 （2）染色体的着丝粒排列在赤道板上 在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体 （3）桑葚胚 清除有害代谢物，补充营养物质 （4）促进 （5）50 核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例较高
解析：（1）动物细胞培养时，细胞培养箱中加5％ CO2的作用是维持培养液pH的相对稳定。（2）卵母细胞培养到减数分裂Ⅱ中期时才成熟，而减数分裂Ⅱ中期的特征是染色体的着丝粒排列在赤道板上；判断是否受精的依据是在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体。（3）早期胚胎发育过程为受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚，因此步骤④中，受精卵经桑葚胚发育成囊胚；培养过程定期更换培养液的目的是清除有害代谢物，补充营养物质。（4）亚麻酸溶液为0 μmol·L－1的一组为对照组，与其相比，表1中，亚麻酸溶液浓度为200 μmol·L－1时，核成熟卵子数占卵母细胞数的比例较高，表2中，亚麻酸溶液浓度为200 μmol·L－1时，囊胚数占培养卵数的比例较高，可见其对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。（5）表1中，亚麻酸溶液浓度为50 μmol·L－1 时，核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，表2中，亚麻酸溶液浓度为50 μmol·L－1 时，囊胚数占培养卵数的比例较高，因此50 μmol·L－1 的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利。
第2课时 胚胎工程技术及其应用
1.D 试管动物技术在操作过程中仍然有两性生殖细胞的结合过程，只不过是通过人工在体外操作，获得胚胎，然后再移植到生物体内发育成新个体。早期胚胎经移植后的过程在体内进行，故选D。
2.A 试管婴儿技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精，属于有性生殖。
3.B 采集的精子获能后才能与成熟的卵母细胞完成体外受精，A正确；①②过程分别为受精和有丝分裂，B错误。
4.D 对牛进行胚胎移植时，供体公牛、母牛必须是同一物种的良种，这样才能获得良种的胚胎，但受体母牛只是给胚胎提供营养物质及适宜的发育环境，可以只是同物种的一般健康牛，D错误。
5.C 过程③是从子宫或输卵管中冲取胚胎，C错误。
6.C 在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割，对于不同发育阶段的胚胎，分割的具体操作不完全相同，C错误。
7.A 在胚胎发育过程中，受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目，A正确；在进行步骤③时，应选择发育良好的囊胚来操作，需均等分割囊胚的内细胞团，以免影响胚胎发育，B错误；在胚胎发育中，卵裂期细胞数量不断增多，细胞体积不断减小，胚胎体积基本不变，C错误；步骤①代表奶牛的体外受精，属于有性繁殖的方式，D错误。
8.D 从良种公牛体内获得的精子需要在体外获能后才可以与培养到MⅡ期的卵细胞结合受精，A错误；据图可知，三种早期囊胚由不同受精卵发育而来，故a、b、c的基因型不一定相同，B错误；胚胎分割技术要注意对囊胚的内细胞团进行均等分割，桑葚胚中没有形成内细胞团，所以切割桑葚胚和囊胚时的具体操作是不完全相同的，C错误；由于不知道受精形成的早期囊胚c的性别，因此不能确定图中“小牛”的性别，图中“小牛”的性别可能为雄性或雌性，D正确。
9.D 体外受精时，需用促性腺激素处理使妇女超数排卵，A错误；囊胚阶段细胞逐渐分化，B错误；根据题图可知，移植卵裂期胚胎流产率高于移植囊胚，故卵裂期胚胎移植成功率低，C错误。
10.ACD 结果显示分割囊胚时，在TCM－199培养液中分割效果优于其他两种培养液，B错误。
11.CD 在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，A错误；胚胎冷冻后分割，更有利于提高半胚存活率，而冷冻后分割与分割后冷冻相比，分割成功率几乎无差别，B错误；胚胎分割属于无性生殖或克隆，但是由于环境条件不同或生物产生变异，生物性状不一定完全相同，D正确。
12.（1）供体1、2、3 方法2 是 （2）内细胞团 MⅡ期卵母 （3）同期发情处理后，一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的（合理即可） （4）细胞培养、单克隆抗体、植物组织培养、胚胎分割技术等
解析：（1）方法2获得的细胞B来自正常受精作用形成的早期胚胎，再将早期胚胎的细胞核移植到供体3的去核卵母细胞中，细胞D的核遗传物质来自供体1、2，细胞质遗传物质来源于供体3，因此方法2获得的小牛的遗传物质来源于供体1、2、3。方法1是体细胞核移植，方法2是胚胎细胞核移植，胚胎细胞分化程度低，所以胚胎细胞核移植比体细胞核移植更容易成功。方法3中采用了胚胎分割技术，而来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质相同。（2）细胞B取自囊胚的内细胞团，内细胞团的细胞具有很高的全能性，属于胚胎干细胞。细胞C应取自供体3的MⅡ期卵母细胞。（3）胚胎移植是克隆动物的最后一道工序，受体能为供体的胚胎提供相同的生理环境，依据的生理学基础是同期发情处理后，一段时间内，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。（4）根据世界卫生组织对克隆的概念可知，细胞培养、单克隆抗体、植物组织培养、胚胎分割技术等均属于克隆。
第3章 基因工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
1.D 基因工程的内容就是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需的基因产物，也就是定向地改造了生物体的遗传性状，D正确。
2.B 由题意可知，该技术为基因工程，是在生物体外进行的操作。
3.D 题干表述的是目的基因导入受体细胞并得以表达的过程，目的基因在不同生物细胞中能够表达出相同的蛋白质，说明控制其合成的mRNA上的密码子是共用的，相同的密码子决定相同的氨基酸，A正确；基因通过转录获得mRNA，进而控制蛋白质的合成，B正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，只要是双链DNA都遵循碱基互补配对原则，其组成原料都是四种脱氧核苷酸，C正确；生物之间是否有共同的原始祖先与转基因技术之间没有必然关系，D错误。
4.B DNA连接酶连接的是两个DNA片段，A错误；限制酶只能切割DNA分子，烟草花叶病毒的核酸是RNA，不能切割，B正确；E.coli DNA连接酶只能连接黏性末端，不能连接平末端，C错误；限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，但是不会剪切自身的DNA，D错误。
5.A 从黏性末端是否相同可以看出，①④是由同一种限制酶切割的，其他片段是由不同的限制酶切割的，因此以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的，A错误；DNA相应片段的连接应用DNA连接酶，B正确；①④黏性末端相同，连接后形成的DNA序列是，C正确；DNA连接酶能将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，D正确。
6.D 切割产生甲的限制酶的识别序列为GAATTC∥CTTAAG，切割产生乙的限制酶的识别序列为CAATTG∥GTTAAC，切割产生丙的限制酶的识别序列为CTTAAG∥GAATTC。三者的识别序列和切割位点不同，由此可见，甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶切割产生的，A正确。甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子；但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成重组DNA分子，B正确。DNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，a处是磷酸二酯键，C正确。切割产生甲的限制酶的识别序列为“GAATTC”，D错误。
7.D 表中的6种限制酶切割形成的末端中，均为黏性末端，A错误；BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的末端，可以相互连接，连接形成的DNA序列中还存在Sau3AⅠ的识别序列和切割位点，故能再被Sau3AⅠ切割，B错误；Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割形成的黏性末端序列无法配对，而且磷酸端（5'端）也不能与磷酸端（5'端）连接，既然不能连接也就不存在重新切割，C错误；Sau3A Ⅰ识别序列为4个碱基，而BglⅡ识别序列为6个碱基，因此分别用Sau3AⅠ和BglⅡ切割随机序列DNA，前者得到的片段长度明显短于后者，D正确。
8.D BamH Ⅰ限制酶的识别序列具有6个碱基对，若DNA上的碱基随机排列，理论上每46＝4 096个碱基对会有一个BamHⅠ限制酶的切割位点，A正确；NotⅠ限制酶的识别序列具有8个碱基对，而其他三种限制酶的识别序列均为6个碱基对，故若DNA上的碱基随机排列，NotⅠ限制酶切割位点出现频率较其他三种限制酶低，B正确；作为基因工程的最常用的载体，质粒上通常会有多种限制酶的切割位点，C正确；BamHⅠ限制酶切割的DNA产生的黏性末端和用BglⅡ切割的载体DNA产生的黏性末端可以互补配对，故BamHⅠ限制酶切割的DNA可以连接到用BglⅡ切割的载体DNA中，D错误。
9.A 植物细胞具有细胞壁，加入蒸馏水不会使细胞吸水涨破，A错误；DNA可溶于2 mol/L NaCl溶液，加入2 mol/L NaCl溶液是为了溶解DNA，B正确；加入研磨液的作用是裂解细胞膜，有利于DNA释放，C正确；DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质可以溶于酒精，故加入95％的冷酒精可析出DNA，D正确。
10.B 家兔属于哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，不能用于DNA的粗提取，A错误；DNA含量高，并且材料易得的生物都可以作为提取DNA的材料，所以菠菜也可以作为提取DNA的材料，C错误；鉴定DNA时，应先将丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液后，再加入二苯胺试剂，进行沸水浴，冷却后溶液呈蓝色，D错误。
11.D 由题干可知，SDS能使蛋白质变性，破坏蛋白质空间结构，从而促进DNA和蛋白质分离，A正确；EDTA是DNA酶抑制剂，能减少DNA水解，提高DNA的完整性和总量，B正确；Tris作为缓冲剂能维持pH的稳定，可以防止DNA结构被破坏，保证DNA结构正常，C正确；鉴定DNA的方法是沸水浴下用二苯胺试剂鉴定，D错误。
12.C 酶a与酶b切断的化学键均为磷酸二酯键，A错误。酶a与酶b切出的黏性末端相同，用DNA连接酶可以将它们连接起来，B错误。由题表可知，限制酶a可以把DNA分子切成4段，说明该DNA分子上限制酶a的切割位点有3个；限制酶b把长度为2 100 bp的DNA片段切割成长度分别为1 900 bp和200 bp的两个DNA片段，把长度为1 400 bp的DNA片段切割成长度分别为800 bp和600 bp的两个DNA片段，说明限制酶b在该DNA分子上有2个切割位点，所以酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个，C正确。用酶a切割与该DNA序列相同的质粒（环状的），可得到3种大小不同的切割产物，D错误。
13.ACD 多个片段乙和多个片段丁混合在一起，用DNA连接酶拼接可得到环状DNA，A正确；多个片段乙和多个片段丁混合，只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有3种，即片段乙自身连接、片段丁自身连接，片段乙和片段丁连接，B错误；限制酶具有特异性，一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的核苷酸序列，C正确；根据图中酶M和酶N切割后的结果，若酶M特异性剪切的DNA片段是，则酶N特异性剪切的DNA片段是，D正确。
14.AD 限制酶SmaⅠ的切割位点在中轴线上，切割后形成平末端，E.coli DNA连接酶只能连接黏性末端，A错误；一种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子，并非只能识别一种核苷酸序列，如表格中限制酶HindⅡ识别的核苷酸序列不止一种，D错误。
15.（1）磷酸二酯键 EcoRⅠ、BamHⅠ、BclⅠ、Sau3AⅠ （2）BamHⅠ、BclⅠ 它们切割后产生的片段具有相同的黏性末端 3 （3）标记基因
解析：（1）限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。题中可供使用的限制酶切割相应片段后都会产生黏性末端。（2）经限制酶Sau3AⅠ切割后得到的DNA片段可以与BamHⅠ、BclⅠ切割后得到的DNA片段连接，理由是它们切割后产生的片段具有相同的黏性末端。图中甲质粒有3个Sau3AⅠ的切割位点（TetR上有1个，AmpR上有2个），所以经Sau3A Ⅰ完全切割后可得到3种DNA片段。（3）图甲中的TetR和AmpR都是抗性基因，在载体上可以作为标记基因，用于重组DNA的筛选。
16.（1）筛选（鉴别）目的基因是否导入受体细胞
（2）如下所示：
目的基因
—G AATTC—…… —G AATTC—
—CTTAA G—…… —CTTAA G—
（3）磷酸二酯 两种限制酶（BamHⅠ和BglⅡ）切割得到的黏性末端相同 （4）能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素 pBR322质粒
解析：（1）质粒作为基因表达载体的条件之一是要有抗性基因，以便于筛选（鉴别）目的基因是否导入受体细胞。（2）同一种限制酶切割DNA分子产生的黏性末端相同，根据题意可知：该目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端为见答案。（3）DNA连接酶催化两个DNA片段形成磷酸二酯键；而通过DNA连接酶作用能将两个DNA分子片段连接，表明经两种限制酶（BamHⅠ和BglⅡ）切割得到的DNA片段，其黏性末端相同。（4）由题意知：由于与图三空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图三空圈相对应的图二中的菌落能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素。由图二、图三结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，而经限制酶BamHⅠ作用后，标记基因TetR被破坏，故导入目的基因的大肠杆菌不能抗四环素，即多数大肠杆菌导入的是pBR322质粒。
17.（1）EcoRⅠ、PstⅠ EcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoR Ⅴ （2）磷酸二酯键 （3）复制 一个至多个限制酶切割位点 选择性培养
解析：（1）由题图可以看出，EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ切割后分别形成黏性末端、平末端、黏性末端和平末端，E.coli DNA连接酶可用于连接黏性末端，T4 DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端。（2）DNA连接酶催化DNA链的5'端与另一DNA链的3'端生成磷酸二酯键。（3）复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，可以保证质粒在宿主细胞中进行复制。质粒上有一个至多个限制酶切割位点，该位点可被限制酶切开并使外源目的基因插入其中。在含有特定抗生素的培养基上进行选择性培养可以将含质粒载体的细胞筛选出来。
第2节 基因工程的基本操作程序
第1课时 目的基因的筛选与获取和基因表达载体的构建
1.A 目的基因主要是指编码蛋白质的基因，A错误；目的基因的筛选与获取是实施基因工程的第一步，B正确；来自苏云金杆菌的Bt基因可作为培育转基因抗虫棉用到的目的基因，C正确；随着测序技术的发展，以及序列数据库和序列比对工具等的应用，越来越多的基因的结构和功能为人们所知，这为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能，D正确。
2.D PCR技术扩增的目的基因序列不一定完全是已知的，A错误；该技术是通过高温来使DNA解旋的，不需要解旋酶，B错误；该技术需要的一对引物，分别能与模板DNA的两条链进行碱基互补配对，其序列不是互补的，C错误。
3.D 用PCR扩增DNA片段的过程中，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端至3'端延伸的，故引物的碱基序列应与每条模板链5'端的一段核苷酸链的碱基序列相同，即应以模板链5'端的一段脱氧核苷酸单链片段作为引物；由题干信息分析可知，5'端的碱基序列是5'-GACCTGTGGAAGC-3'和5'-CAATCCCGTATG-3'，故对应的引物为①④，D正确。
4.D 过程①为逆转录，所需的原料是脱氧核苷酸，A错误；由DNA单链合成DNA双链的过程中所需要的DNA聚合酶不需要耐高温，B错误；过程③为变性，温度上升到超过90 ℃时，双链DNA解聚为单链，不需要解旋酶破坏氢键，C错误；过程④为复性，温度降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，但引物对之间不能互补配对，D正确。
5.D 由图可知，以原来的每条母链为模板经第一轮合成的两个DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有，故第三轮循环共产生8个DNA分子，其中含有引物A的分子是7个，即占7/8，D错误。
6.A 载体不能防止目的基因被受体细胞限制酶“切割”，A错误；载体在受体细胞中能够稳定存在，并且自我复制，使目的基因数量扩大，B正确；启动子是RNA聚合酶的识别和结合的位点，能启动转录过程，终止子控制着转录的结束，所以载体含有的启动子和终止子可协助目的基因的表达，C正确；载体具有标记基因，标记基因便于筛选含有目的基因的受体细胞，D正确。
7.C 用限制酶XbaⅠ和SacⅠ来切割目的基因，可以使目的基因两端产生不同的黏性末端，防止目的基因自身环化，A正确；为能从蚕丝腺细胞中提取蛛丝蛋白，基因表达载体中目的基因的上游必须含有使其能在蚕丝腺细胞中转录的启动子，即构建表达载体时选用蚕丝蛋白基因的启动子利于基因在家蚕丝腺细胞中表达，B正确；启动子只能驱动基因转录，不能驱动其复制，C错误；基因表达载体中的标记基因的作用是鉴别与选择含有蛛丝蛋白基因的受体细胞，D正确。
8.D 切割目的基因时，用BamHⅠ切割会破坏目的基因，只用PstⅠ切割目的基因和质粒载体，会出现目的基因和质粒的自身环化，或目的基因和质粒的反向连接，而用PstⅠ和Hind Ⅲ 进行酶切，能确保目的基因和质粒的正向连接，并且质粒上保留新霉素抗性基因作为标记基因，A、C正确；在酶切过程中，不能破坏质粒中全部的标记基因，至少需保留其中的一个，B正确；用PstⅠ切割后，质粒上氨苄青霉素抗性基因被破坏了，导入重组质粒的大肠杆菌不可以在含氨苄青霉素的培养基中生长，D错误。
9.B 图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤；构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ；抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞；基因表达载体包括复制原点、启动子、目的基因、终止子和标记基因等。
10.D 图示环节为引物与模板碱基互补配对，表示的是复性环节，复性的上一环节为变性，复性的温度比变性的温度低，A正确；引物的设计要有一段已知目的基因的核苷酸序列，保证其与已知模板能碱基配对，在后续扩增的过程中才能进行子链的延伸，B正确；子链是从5'端向3'端延伸的，耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，C正确；由于两个引物均不在该片段的端点，因此一个循环后，子代DNA双链的脱氧核苷酸数量不相同，D错误。
11.D 该DNA复制4次共形成16个DNA，其中①②分别有1个，③④分别有3个，⑤有8个，D正确。
12.B 引物自身不应存在互补序列，否则会出现引物与自身配对、引物跟引物配对的情况，降低PCR的效率，A正确；引物引导子链合成的方向是5'端→3'端，因此为了便于扩增的DNA片段与载体连接，需要在引物的5'端加上限制酶识别序列，B错误；设计引物时需要避免引物之间碱基互补配对而造成引物自身环化的现象，为了便于扩增的DNA片段与载体连接，常在两条引物上设计加入不同的限制酶识别位点，主要目的是使目的基因能定向插入表达载体，避免目的基因自身环化，C正确；复性所需的温度、时长和延伸所需的温度、时长均与引物有关，如引物中G与C含量高，需要设定更高的复性和延伸温度，D正确。
13.B 过程①是以mRNA形成单链DNA的过程，表示逆转录，A正确；过程③拟对单链cDNA进行第n次循环的扩增，根据DNA分子半保留复制特点可知，该过程理论上至少需要2n－1个引物B，B错误；利用实时荧光RT-PCR技术对某些微量RNA病毒进行检测时可提高检测的灵敏度，是因为增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量（或浓度），便于检测，C正确；游离的脱氧核苷酸只能从引物的3'端开始连接，D正确。
14.ABC 第四轮循环得到的16个DNA分子中，两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段有24－2×4＝8（个），即有8个⑤，D错误。
15.（1）从基因文库中获取、人工合成 （2）DNA半保留复制 B、C （3）A （4）目的基因与载体反向连接 4 会破坏标记基因
解析：（1）获得目的基因的方法有PCR技术、从基因文库中获取、人工合成。（2）采用PCR扩增目的基因的原理是DNA半保留复制，由图2可知，DNA复制只能从5'端到3'端，因此构建前利用PCR技术扩增基因时，A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取B和C作为引物。（3）DNA的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接而成，A正确；其结构中G—C碱基对越多，分子结构越稳定，B错误；PCR技术利用高温解开氢键，不需要解旋酶，C错误；由图3可知，目的基因碱基A有2个，复制6次需要碱基A的数量为26×2－2＝126个，D错误。（4）在构建目的基因表达载体时，用PstⅠ、EcoRⅠ两种酶同时切割目的基因和质粒，是为了防止一种酶切割时产生目的基因与载体反向连接。限制酶破坏的是磷酸二酯键，图中目的基因切割需要破坏4个磷酸二酯键，因此需要消耗4个水分子。由图可知，不选用限制酶PstⅠ和Hind Ⅲ同时对质粒和目的基因进行切割的原因是会破坏标记基因。
16.（1）平 （2）胸腺嘧啶（T） DNA连接 （3）B A类菌落含有P0 C类菌落未转入质粒 （4）乙、丙 目的基因反向连接
解析：（1）从图中可以看出，EcoR Ⅴ酶切出来的载体质粒为平末端。（2）从图中可以看出，目的基因的两端各有一个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，由于载体P1为平末端，所以载体P1的两端应该各添加一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，这样在DNA连接酶的作用下才能把目的基因和载体P1连接起来。（3）由题意可知，构建重组质粒时四环素抗性基因被破坏，所以导入目的基因的菌落只能在没有抗生素或含有氨苄青霉素的培养基中存活，应该选B类菌落。A类菌落能在表中条件下存活，说明导入的是P0质粒。C类菌落只能在无抗生素的培养基中存活，说明C类菌落没有导入质粒。（4）据图分析，目的基因的外侧链只能用丙作引物，内侧链可用甲、乙作引物，如果用甲、丙作引物，则无论目的基因是否插入正确，都能通过PCR扩增大量目的基因，如果用乙、丙作为引物，当目的基因插入不正确（反向插入）时，则乙、丙两引物都结合在外侧，PCR不能正常进行，因此选用乙、丙作为引物可以进行PCR鉴定。若扩增出的DNA片段为400 bp，则正好是目的基因反向连接后，外侧链用乙作引物，内侧链用甲作引物扩增出的片段。
17.（1）逆转录 （2）限制性内切核酸酶（或限制酶） 碱基互补配对 （3）变性 延伸 （4）引物与模板 G—C含量高 （5）②③
解析：（1）PCR是在体外进行DNA扩增，提取的mRNA不能用于PCR扩增，需要经过逆转录获得DNA后才可用于PCR扩增。（2）设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物（引物1和引物2），需要在引物中增加适当的限制性内切核酸酶（限制酶）的识别序列，便于构建重组质粒。为了避免引物自连，设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对。（3）根据PCR的过程可知，图中步骤1为变性，步骤2为复性，步骤3为延伸，这三个步骤构成一轮循环。（4）复性温度的设定与引物长度、碱基组成有关，复性温度过高会破坏引物与模板的碱基配对。因G、C之间氢键数多于A、T之间氢键数，故在使用G—C含量高的引物时需要设定更高的复性温度。（5）如果PCR得不到任何扩增产物，可能的原因是复性温度过高使扩增效率降低；也可能是未按照目的基因两端的核苷酸序列来设计引物，需要重新设计。因此可采取的措施有降低复性温度、重新设计引物等。
第2课时 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定
1.D 用Ca2＋处理大肠杆菌，使之处于一种能够吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B正确；对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，因为受精卵的全能性易于表现，C正确；将目的基因转入动物细胞常用显微注射法，将目的基因转入微生物细胞常用Ca2＋处理法，D错误。
2.D 要让目的基因进入受体细胞后能稳定存在并得到复制和表达，不管采用什么导入方法，都需要构建表达载体才能实现，A错误；花粉管通道法只适用于转基因植物的培育，B错误；采用花粉管通道法时，植物受体细胞一般是植物体细胞或受精卵，通常不选卵细胞，C错误。
3.D 在农杆菌转化法中，需要将目的基因插入到T-DNA片段上，A错误；农杆菌转化法中应直接利用土壤农杆菌感染植物细胞，B错误；Ti质粒是一种环状DNA分子，是存在于细菌拟核DNA之外的DNA，C错误。
4.A 通过观察害虫吃棉叶是否死亡，属于个体生物学水平的鉴定，A符合题意；通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入抗虫基因，属于分子水平的检测，B不符合题意；检测转基因生物中是否转录出相应的mRNA，属于分子水平的检测，C不符合题意；采用抗原—抗体杂交检测目的基因是否翻译成蛋白质，属于分子水平的检测，D不符合题意。
5.B 改变后的NR2B基因作为目的基因，需要与载体结合后才可导入小鼠受精卵内，B错误。
6.C 由于同性相斥、异性相吸，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，C错误。
7.C PCR反应的操作步骤一般为准备（包括配制试剂及将各试剂放于实验台上）→移液→混合→离心→反应。PCR仪是一种能自动调控温度的仪器，设置好循环程序就可以进行反应。
8.C 成功导入了重组质粒的细菌B，因目的基因插入质粒后，破坏了四环素抗性基因，所以在含有四环素的培养基上不能生长，C错误。
9.BC 过程②是目的基因表达载体的构建过程，由题图可知，该过程既要连接黏性末端又要连接平末端，因此该过程中需用T4 DNA连接酶连接，B错误；过程③是将重组质粒导入农杆菌的过程，该过程可以用钙离子处理使农杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，C错误。
10.ABD 目的基因是用限制性内切核酸酶将DNA酶切后得到的，需筛选，A错误；Ca2＋用于处理细菌细胞，B错误；基因成功表达的前提是能转录和翻译，转录时需RNA聚合酶识别转录的起点才能启动，C正确；花药离体培养得到的是玉米的单倍体，需再用秋水仙素处理单倍体，使染色体数目加倍才能得到稳定遗传的转基因玉米，D错误。
11.（1）XhoⅠ、claⅠ 使人血栓调节蛋白基因能在猪血管内皮细胞中特异性表达 （2）4种脱氧核苷酸 hTM基因编码区两端的核苷酸序列 claⅠ、EcoRⅤ （3）成功插入 （4）嘌呤霉素 阳 （5）MⅡ 去核卵母细胞 早期胚胎培养、胚胎移植
解析：（1）据题图可知，步骤①是在质粒1中插入pTM的启动子，得到质粒2，使用的限制酶是XhoⅠ、claⅠ，其目的是使人的血栓调节蛋白基因能在猪血管内皮细胞中特异性表达。（2）步骤②是将逆转录得到的hTM cDNA进行PCR扩增，需要引物诱导，合成这些引物的原料是4种脱氧核苷酸。根据提供的2种引物的脱氧核苷酸序列以及表格判断，设计引物的依据有hTM基因编码区两端的核苷酸序列以及claⅠ和EcoRⅤ的识别序列。（3）将步第1课时 目的基因的筛选与获取和基因表达载体的构建
知识点一 目的基因的筛选与获取
1.下列有关获取目的基因的叙述错误的是（ ）
A.目的基因就是编码蛋白质的基因
B.筛选和获取目的基因是基因工程的第一步
C.来自苏云金杆菌的Bt基因可作为转基因抗虫棉的目的基因
D.序列比对工具的应用为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会
2.下列关于PCR技术的叙述，正确的是（ ）
A.PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上
B.该技术需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
C.该技术需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是互补的
D.该技术应用DNA半保留复制原理，也需要模板、原料、能量、酶等条件
3.用PCR扩增下面的DNA片段：
5'-GACCTGTGGAAGC……CATACGGGATTG-3'
3'-CTGGACACCTTCG……GTATGCCCTAAC-5'
供选择的引物有：
①5'-GACCTGTGGAAGC-3'
②5'-CATACGGGATTG-3'
③5'-GTATGCCCTAAC-3'
④5'-CAATCCCGTATG-3'
共四种，应选择（ ）
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
4.下图表示形成cDNA并进行PCR扩增的过程。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A.过程①所需的原料是核糖核苷酸
B.过程②所需的酶必须耐高温
C.过程③需要解旋酶破坏氢键
D.过程④的引物对之间不能互补配对
5.下图表示利用PCR技术扩增目的基因的部分过程，其原理与细胞内DNA复制类似。下列叙述错误的是（ ）
A.耐高温的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3'端
B.在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段
C.引物之间或引物自身发生碱基互补配对，则不能有效扩增目的基因
D.从理论上推测，第三轮循环产物中含有引物A的DNA片段占3/4
知识点二 基因表达载体的构建
6.（2024·黑龙江齐齐哈尔期中）基因工程的核心是构建基因表达载体，下列不属于载体作用的是（ ）
A.载体能防止目的基因被受体细胞限制酶“切割”
B.载体能协助目的基因在受体细胞中复制
C.载体含有启动子和终止子可协助目的基因表达
D.载体具有标记基因，便于筛选含目的基因的受体细胞
7.（2024·黑龙江哈尔滨期末）蜘蛛丝是天然蛋白纤维，其机械性能高于常用于制作防弹衣的凯夫拉纤维，有广泛的应用前景。中国科学家利用质粒（如图）成功构建了蛛丝蛋白基因的重组质粒，并在家蚕丝腺细胞中获得大量蛛丝蛋白。下列有关说法错误的是（ ）
A.为防止目的基因自身环化，可以用限制酶XbaⅠ和SacⅠ来切割目的基因
B.构建表达载体时选用蚕丝蛋白基因的启动子利于基因在家蚕丝腺细胞中表达
C.启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位，可以驱动遗传信息的复制和转录
D.基因表达载体中的标记基因可以鉴别与选择含有蛛丝蛋白基因的受体细胞
8.图甲、乙中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点，AmpR表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述不正确的是（ ）
A.在构建重组质粒时，可用PstⅠ和Hind Ⅲ 切割质粒和外源DNA
B.在酶切过程中，不能破坏质粒中全部的标记基因
C.若只用PstⅠ处理质粒和外源DNA分子片段，无法避免自身环化和反向连接
D.导入重组质粒的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基中生长
9.如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoR Ⅰ、Apa Ⅰ为四种限制性内切核酸酶。下列说法错误的是（ ）
A.图示过程是基因工程的核心步骤
B.表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠ
C.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
D.除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构
10.（2024·陕西咸阳期末）PCR引物的3'端为结合模板DNA的关键，5'端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列，dNTP是DNA合成的原料，还可供能。下列相关说法错误的是（ ）
A.图示环节所需的温度比上一个环节的低
B.引物的设计要有一段已知目的基因的核苷酸序列
C.耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链
D.1个循环后，子代DNA双链的脱氧核苷酸数量相同
11.“X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物，两种引物及其与模板链的结合位置如图1所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，如图2所示，其中第⑤种DNA分子有几个（ ）
A.2 B.4
C.6 D.8
12.聚合酶链式反应（PCR）是一种用于扩增特定DNA片段的分子生物学技术。下列关于PCR引物的叙述不正确的是（ ）
A.为保证模板链与引物结合的效率，两种引物之间尽量避免存在互补序列
B.为了便于将扩增的DNA片段与载体连接，可在引物的3'端加上限制酶识别序列
C.在两种引物上设计加入不同的限制酶识别序列，主要目的是使目的基因定向插入载体并可避免目的基因自身环化
D.复性所需的温度、时长和延伸所需的温度、时长均与引物有关
13.某病毒的检测可以采用实时荧光RT-PCR（逆转录聚合酶链式反应）的方法，RT-PCR的具体过程如图。下列有关叙述错误的是（ ）
A.过程①以mRNA为模板合成单链DNA
B.过程②③拟对单链cDNA进行第n次循环的扩增，理论上需要n个引物B
C.该技术用于对某些微量RNA病毒的检测，可提高检测的灵敏度
D.游离的脱氧核苷酸只能从引物的3'端开始连接
14.（多选）用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，经四轮循环后产物中有五种不同的DNA分子。下列有关叙述正确的是（ ）
A.第一轮循环得到2个DNA分子，即①②各一个
B.第二轮循环得到4个DNA分子，即①②③④各一个
C.第三轮循环得到8个DNA分子，其中有2个是等长的，也就是有2个⑤
D.第四轮循环得到16个DNA分子，其中有4个⑤
15.下面几幅图与基因工程有关。图1为限制酶EcoR Ⅰ的识别序列，图2表示目的基因及限制酶切割位点，图3表示目的基因上的DNA片段，图4表示质粒。请回答下列问题：
（1）获得图2中目的基因的方法除PCR技术外，还有 。
（2）采用PCR扩增目的基因的原理是 ，图2中A、B、C、D 4种单链DNA片段中，有 两种引物（DNA复制方向由5'→3'）。
（3）图3为目的基因中的某一片段，下列有关叙述正确的是 。
A.该片段的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接而成
B.该片段含A—T碱基对比较多，故其结构比较稳定
C.若利用PCR扩增该片段，则需解旋酶将①氢键全部解开
D.若该目的基因复制6次，则需要碱基A的数量是252个
（4）在构建目的基因表达载体时，用Pst Ⅰ、EcoR Ⅰ 两种酶同时切割目的基因和质粒，是为了防止一种酶切割时产生 ，从图2切割下目的基因需要消耗 个水分子。不选用限制酶PstⅠ和HindⅢ同时对质粒和目的基因进行切割的原因是 。
16.图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因（TetR）和氨苄青霉素抗性基因（AmpR）。请回答下列问题：
（1）EcoR Ⅴ酶切位点为…GAT↓ATC…，EcoR Ⅴ酶切出来的线性载体P1为 末端。
（2）用Taq DNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为 的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在 酶作用下，形成重组质粒P3。
（3）为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如下表（“＋”代表生长，“－”代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是 （填表中字母）类，另外两类菌落质粒导入情况分别是 、 。
菌落类型 平板类型 A B C
无抗生素 ＋ ＋ ＋
氨苄青霉素 ＋ ＋ －
四环素 ＋ － －
氨苄青霉素＋四环素 ＋ － －
（4）为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是 。
某学生尝试用图中另外一对引物，结果从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp片段，原因是 。
17.（2024·盐城实验高级中学高二期中）金属硫蛋白（MT）是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过聚合酶链式反应（PCR）扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。如图是PCR扩增过程的示意图，请回答下列问题：
（1）从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过 获得DNA用于PCR扩增。
（2）设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物（引物1和引物2），为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的 切割位点。设计引物时需要避免引物之间形成 ，从而造成引物自连。
（3）图中步骤1代表 ，步骤2代表复性，步骤3代表 ，这三个步骤组成一轮循环。
（4）PCR扩增时，复性温度的设定是成败的关键。复性温度过高会破坏 的碱基配对。复性温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但 的引物需要设定更高的复性温度。
（5）如果PCR得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有 （填序号）。
①升高复性温度 ②降低复性温度 ③重新设计引物
6 / 6第3节 基因工程的应用
知识点一 基因工程在农牧业方面的应用
1.下列有关基因工程在农牧业方面应用的叙述，错误的是（ ）
A.将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物，可培育出转基因抗病植物
B.将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可培育出转基因抗除草剂作物
C.将某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物，可能会提高植物的营养价值
D.将基因工程生产的肠乳糖酶作为药物添加在牛奶中，可解决人的乳糖不耐受问题
2.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系，下列相关叙述错误的是（ ）
A.可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞
B.含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株
C.可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性
D.如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到大量目的基因
3.（2024·辽宁沈阳高二期末）SOD是一种抗氧化酶，它能将转化成H2O2，增强植物的抗逆性。如图为培育农作物新品种的一种方式。下列有关叙述正确的是（ ）
A.过程①可以用动物病毒作为载体
B.从该农作物新品种的细胞中检测出了SOD基因，说明该基因工程成功了
C.新品种的获得属于可遗传的变异，可能将抗逆性状遗传给子代
D.基因工程又叫重组DNA技术，所用工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体
4.科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了硫吸收能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培育的说法正确的是（ ）
A.金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中
B.需用特定的限制酶切割烟草的核酸
C.同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，因此不具有专一性
D.转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化，导致两者出现生殖隔离
知识点二 基因工程在医药卫生领域及食品工业方面的应用
5.（2024·吉林长春检测）下列关于用转基因动物作器官移植供体研究的叙述，错误的是（ ）
A.人体移植器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题
B.猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似
C.灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪
D.无论以哪种动物作为供体，都需要在其基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因
6.（2024·湖南长沙高二期末）接种疫苗是预防传染病的重要措施。如图为一种以人复制缺陷腺病毒（缺失EI基因）为载体的埃博拉病毒疫苗研制流程。下列有关叙述错误的是（ ）
A.构建含GP基因的质粒时，需要使用限制酶和DNA连接酶
B.在重组腺病毒中，GP基因上游必须有启动子以驱动其复制和表达
C.疫苗在人体内发挥作用的过程中，腺病毒起载体作用
D.疫苗中的重组腺病毒在人体内不能复制，对接种者比较安全
7.从转基因牛、羊乳汁中提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。如果将药用蛋白基因转入动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，从转基因牛、羊尿液中提取药物比从乳汁中提取药物的更大优越性在于（ ）
A.技术简单
B.膀胱上皮细胞容易表达药用蛋白
C.膀胱上皮细胞全能性较高
D.无论是雌性还是雄性个体，在任何发育时期都可以产生所需药物
8.（多选）（2024·吉林四平高二期中）戊型肝炎病毒是一种RNA病毒，其基因组中pORF2基因编码的pORF2蛋白是戊型肝炎病毒的表面抗原。我国科研人员利用基因工程，将编码pORF2的DNA导入大肠杆菌细胞，最终从大肠杆菌中提取pORF2蛋白并制成疫苗。下列相关分析不正确的是（ ）
A.利用特定引物对病毒RNA进行PCR扩增即可获得目的基因
B.戊型肝炎病毒与大肠杆菌遗传物质相同，所以能实现基因的重组
C.构建基因表达载体时，需将编码pORF2的DNA与启动子连接
D.利用该方法获得的疫苗会诱发体液免疫和细胞免疫并可以产生记忆细胞
9.（多选）（2024·辽宁大连高二月考）如图是科研人员利用乙烯形成酶的反义基因，通过转基因技术获得耐储存的转基因番茄的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A.该转基因技术所用的目的基因是乙烯形成酶基因
B.乙烯形成酶的反义基因与乙烯形成酶基因的区别是转录的模板链不同
C.由图可知，过程⑤依据的原理是碱基互补配对原则
D.转基因番茄中乙烯含量低的原因可能是乙烯形成酶基因的翻译过程受阻
10.如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答下列问题：
（1）在基因工程中，A表示目的基因，如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶是 ；B表示构建的基因表达载体，其组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子、复制原点以及 等，其中启动子是 酶识别和结合的部位。
（2）B→C为转基因绵羊的培育过程，其中②过程常用的方法是 ，使用的绵羊受体细胞为 ，④过程用到的生物技术主要有动物细胞培养和 。若转基因绵羊可通过分泌的乳汁来生产人类蛋白质，在基因表达载体中，目的基因的首端必须含有 ，这种转基因动物被称为 。
（3）B→D为转基因抗虫棉的培育过程，其中③过程常用的方法是 ，若使用的棉花受体细胞为体细胞，⑤表示的生物技术是 。要确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，检测目的基因是否转录出了mRNA的方法是 。
2 / 3第1节 重组DNA技术的基本工具
知识点一 基因工程及其诞生与发展
1.科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程。实施该工程的最终目的是（ ）
A.定向提取生物体的DNA分子
B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C.在生物体外对DNA分子进行改造
D.定向地改造生物体的遗传性状
2.玉米的PEPC酶固定CO2的能力较水稻的强60倍。我国科学家正致力于将玉米的PEPC基因导入水稻中，以提高水稻产量。下列有关该应用技术的叙述，不正确的是（ ）
A.该技术是在DNA水平上进行设计和施工的
B.该技术的操作环境是生物体内
C.该技术的原理是基因重组
D.该技术的优点是定向产生人类需要的生物类型
3.科学家把兔子血红蛋白基因导入大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下列关于这一先进技术的理论依据，不正确的是（ ）
A.所有生物共用一套遗传密码
B.基因能控制蛋白质的合成
C.兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循相同的碱基互补配对原则
D.兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先
知识点二 重组DNA技术的基本工具
4.限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶，以下说法正确的是（ ）
A.DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键
B.限制酶只能切割双链DNA片段，不能切割烟草花叶病毒的核酸
C.E.coli DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端
D.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，所以也能剪切自身的DNA
5.（2024·河南开封高二期末）以下是几种不同限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述错误的是（ ）
A.以上DNA片段是由5种限制酶切割后产生的
B.若要把相应片段连接起来，应选用DNA连接酶
C.上述能进行连接的两个黏性末端，其连接后形成的DNA序列是
D.限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
6.（2024·天津静海高二阶段练习）有关如图所示的黏性末端的说法，错误的是（ ）
A.甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的
B.甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲与丙的黏性末端不互补
C.DNA连接酶的作用位点是a处
D.切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列是“CAATTG”
7.（2024·湖北孝感期末）20世纪60年代末美国微生物学家哈密尔顿·史密斯发现第一种限制性内切核酸酶，获得了开启DNA宝藏的钥匙，目前已发现的限制酶超过了四千种，极大地推动了对DNA分子的研究和操作。表中列出了几种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述正确的是（ ）
限制酶 识别序列和切割位点
BamH Ⅰ 5'-G↓GATCC-3'
Sau3A Ⅰ 5'-↓GATC-3'
Acc65 Ⅰ 5'-G↓GTACC-3'
Bgl Ⅱ 5'-A↓GATCT-3'
Kpn Ⅰ 5'-GGTAC↓C-3'
Acc65 Ⅰ 5'-G↓GTACC-3'
A.表中的6种限制酶切割形成的末端中，既有黏性末端又有平末端
B.BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的末端相互连接后，不能再被Sau3AⅠ切割
C.Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割形成的末端相互连接后，可以重新被Acc65Ⅰ或KpnⅠ切割
D.分别用Sau3AⅠ和BglⅡ切割随机序列DNA，前者得到的片段长度明显短于后者
8.下图为不同限制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4 096个碱基对会有一个BamH Ⅰ限制酶的切割位点
B.若DNA上的碱基随机排列，Not Ⅰ限制酶切割位点出现频率较其他三种限制酶低
C.作为基因工程的通用载体，质粒上通常会有多种限制酶的切割位点
D.BamHⅠ限制酶切割的DNA无法连接到用Bgl Ⅱ切割的载体DNA中
知识点三 DNA的粗提取与鉴定
9.以菜花为材料进行“DNA粗提取与鉴定”的实验，下列操作与其目的错误的是（ ）
选项 A B C D
加入试剂 蒸馏水 2 mol/LNaCl溶液 研磨液 95％的冷酒精
目的 使细胞破裂 溶解DNA 裂解细胞膜 析出DNA
10.（2024·广东珠海高二期中）下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）
A.用蒸馏水使家兔的红细胞涨破，可获取富含DNA的滤液
B.DNA不溶于95％的冷酒精，但可溶于2 mol/L的NaCl溶液
C.新鲜的洋葱和猪肝可作为实验材料提取DNA，而菠菜不能用于提取DNA
D.鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴
11.（2024·山东聊城期末）“SDS法”是提取DNA的常用方法，其提取液成分中的SDS能使蛋白质变性，EDTA是DNA酶抑制剂，Tris作为缓冲剂。下列说法错误的是（ ）
A.SDS能破坏蛋白质空间结构，从而促进DNA和蛋白质分离
B.EDTA能减少DNA水解，提高DNA的完整性
C.Tris作为缓冲剂能维持pH的稳定，保证DNA结构正常
D.提取到的DNA可在常温下用二苯胺试剂进行鉴定
12.某线性DNA分子含有5 000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
酶a切割产物长度/bp 酶b再次切割产物长度/bp
2 100；1 400；1 000；500 1 900；200；800；600；1 000； 500
A.酶a与酶b切断的化学键不相同
B.酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接
C.该DNA分子中酶a与酶b的识别序列分别有 3个和2个
D.若酶a完全切割与该DNA序列相同的质粒，得到的切割产物有4种
13.（多选）（2024·河北衡水冀州一中期中）酶M和酶N是两种限制酶，图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其他碱基的种类未作注明。下列叙述正确的是（ ）
A.多个片段乙与多个片段丁混合在一起，可用DNA连接酶拼接得到环状DNA
B.多个片段乙与多个片段丁混合，只由两个DNA片段连接成的DNA共有4种
C.一种限制性内切核酸酶只能识别双链DNA中某种特定的核苷酸序列
D.若酶M特异性剪切的DNA片段是，则酶N特异性剪切的DNA片段是
14.（多选）（2024·山东枣庄高二期末）如表为常用的限制性内切核酸酶（限制酶）及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法，错误的是（ ）
限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点
BamHⅠ ↓ GGATCC KpnⅠ ↓ GGATCC
EcoRⅠ ↓ CAATTC Sau3AⅠ ↓ GATC
HindⅡ ↓ GTYRAC SmaⅠ ↓ CCCGGG
注：Y＝C或T，R＝A或G。
A.限制酶SmaⅠ切割后形成的末端可用E.coli DNA连接酶连接
B.Sau3AⅠ限制酶的切割位点在识别序列的外部
C.BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端
D.一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列
15.图中甲、乙分别表示质粒和含目的基因的DNA片段，几种可供选择使用的限制酶识别序列及其切割位点如下：
注：TetR表示四环素抗性基因；AmpR表示氨苄青霉素抗性基因。
回答下列问题。
（1）限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开。题中可供使用的限制酶，切割相应DNA片段后能产生黏性末端的有 。
（2）经限制酶Sau3AⅠ切割后得到的DNA片段可以与上述其余限制酶中的 （填限制酶名称）切割后得到的DNA片段连接，理由是 。图中甲质粒经Sau3AⅠ完全切割后可得到 种DNA片段。
（3）图甲中的TetR和AmpR在载体上可作为 ，用于重组DNA的筛选。
16.目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如下图所示。
（1）构建人工质粒时要有抗性基因，以便于
。
（2）pBR322分子中有单个EcoRⅠ限制酶作用位点，EcoRⅠ只能识别序列—GAATTC—，并只能在G和A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。
（3）pBR322分子中另有单个的BamHⅠ限制酶作用位点，现将经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复 键，成功获得了重组质粒，说明 。
（4）为了检测上述重组质粒是否导入原本无AmpR和TetR的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面蘸上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果（空圈表示与图二对照无菌落的位置）。与图三空圈相对应的图二中的菌落表型是 ，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是 。
17.用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。
↓ ↓ ↓ ↓
GAATTC CCCGGG CTGCAG GATATC
CTTAAG GGGCCC GACGTC CTATAG
↑ ↑ ↑ ↑
限制酶：EcoRⅠ SmaⅠ PstⅠ EcoRⅤ
回答下列问题：
（1）常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和 T4 DNA 连接酶。上图中 酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。上图中 酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA连接酶连接。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 。
（3）DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能 ；质粒DNA分子上有 ，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是 。
2 / 6第4节 蛋白质工程的原理和应用
知识点一 蛋白质工程崛起的缘由及基本原理
1.下列关于蛋白质工程的说法，错误的是（ ）
A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要
B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构
C.蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
D.蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现
2.蛋白质工程的基本工作思路是（ ）
①合成DNA ②预计蛋白质的功能 ③推测DNA序列 ④设计蛋白质的结构 ⑤推测氨基酸的序列 ⑥将合成的DNA导入受体细胞并表达
A.②④⑤③①⑥ B.④②⑥③⑤①
C.④①②③⑤⑥ D.③④⑤①②⑥
3.（2024·山东济南高二期末）科学家将胰岛素的第28和29位的氨基酸调换顺序，成功获得了速效胰岛素，生产速效胰岛素时需要定向改造的对象是（ ）
A.胰岛素 B.胰岛素mRNA
C.胰岛素基因 D.胰岛B细胞
4.T4溶菌酶在高温时易失去活性。研究人员对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了酶的耐热性。下列相关叙述正确的是（ ）
A.T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸数量发生了改变
B.T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
C.蛋白质工程与中心法则的流动方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质
D.若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响
知识点二 蛋白质工程的应用
5.L-天冬酰胺酶对于治疗小儿白血病特别有效，但在临床应用中经常出现过敏反应。科研人员预期在L-天冬酰胺酶的基础上研发药效强但免疫性弱的蛋白质药物，下一步要做的是（ ）
A.合成编码L-天冬酰胺酶的DNA片段
B.构建含L-天冬酰胺酶基因片段的表达载体
C.设计出药效强但免疫性弱的蛋白质结构
D.利用抗原—抗体杂交等方法对表达产物进行检测
6.已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。下列叙述正确的是（ ）
A.从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列（或结构）进行改造
B.直接对蛋白质的氨基酸序列（或结构）进行修饰改造，是蛋白质工程的范畴
C.改变后的蛋白质（P1）与蛋白质（P）的结构相同，功能不同
D.蛋白质工程已被广泛发展应用，极大地满足了人类生产生活的需要
7.（2024·湖南衡阳高二质检）下列不属于蛋白质工程的成果的是（ ）
A.改造蛋白质类酶的结构，提高其热稳定性
B.生产鼠—人嵌合抗体
C.将干扰素分子中的半胱氨酸替换为丝氨酸
D.将人的胰岛素基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素
8.干扰素是动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒的感染和癌症，但在体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计干扰素的生产流程图。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A.图中构建新的干扰素模型的主要依据是预期的蛋白质功能
B.图中新的干扰素基因必须加上启动子和终止子才能表达
C.图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
D.图中各项技术并没有涉及基因工程技术
9.如图是科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体的过程。下列说法正确的是（ ）
A.生产鼠—人嵌合抗体的过程属于基因工程
B.对鼠源杂交瘤抗体进行改造的难点是设计嵌合抗体的空间结构
C.对鼠源杂交瘤抗体进行改造，是通过基因定点诱变技术改造基因实现的
D.鼠—人嵌合抗体的使用对人体不会产生任何不良反应
10.（多选）水蛭素（EH）具有较好的抗凝血活性，临床上被用作抗血栓药物。利用酵母菌工业化生产EH时，生产周期长、目标蛋白表达效率较低；利用大肠杆菌进行生产时，基因的转录和翻译都正常，但多肽链错误折叠，产生的无活性的EH会聚集形成水不溶性的包涵体。研究人员通过改造EH基因，以期获得能在大肠杆菌中表达的可溶性EH。下列有关叙述，正确的是（ ）
A.大肠杆菌在细胞增殖和代谢速率上较快，可用来改进酵母菌生产EH时的缺点
B.包涵体中错误折叠的EH与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上有较大差异
C.要得到能表达可溶性EH的大肠杆菌，需要用Ca2＋处理大肠杆菌
D.判断转基因大肠杆菌是否成功，需要对可溶性EH的抗凝血活性进行测定
11.（2022·湖南高考22题）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：
（1）蛋白质工程流程如图所示，物质a是 ，物质b是 。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是 。
（2）蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有 、 和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是 。
（3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的 （填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是 。
（4）若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路：
。
3 / 3第2课时 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定
知识点一 将目的基因导入受体细胞
1.下列关于将目的基因导入受体细胞的叙述，错误的是（ ）
A.可利用花粉管通道法培育转基因植物
B.用Ca2＋处理大肠杆菌，以改变大肠杆菌细胞的生理状态
C.对于动物来说，受体细胞一般是受精卵
D.将目的基因转入微生物细胞常用显微注射法
2.我国科学家独创的花粉管通道法，可以使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞，是一种十分简便经济的方法，对此认识正确的是（ ）
A.不必构建表达载体就可以直接导入
B.此方法可用于转基因动物
C.受体细胞只能是植物的卵细胞
D.有时可以取代农杆菌转化法
3.土壤农杆菌侵染植物细胞时，Ti质粒上的T-DNA片段转入植物的基因组。利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因，下列相关叙述正确的是（ ）
A.目的基因应插入T-DNA片段外，以防止破坏T-DNA
B.用Ca2＋处理农杆菌，以利于其侵染植物细胞
C.Ti质粒是一种环状DNA分子，属于细菌的拟核DNA
D.T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体DNA上
知识点二 目的基因的检测与鉴定
4.下列用于判断目的基因是否转移成功的方法，不属于分子水平的检测的是（ ）
A.通过观察害虫吃棉叶是否死亡
B.通过PCR检测棉花的染色体DNA上是否插入抗虫基因
C.检测转基因生物中是否转录出相应的mRNA
D.从转基因生物中提取的蛋白质利用抗原—抗体杂交检测是否翻译成功
5.科学家通过改变一种名为NR2B的基因研制出了转基因超级小鼠Hobbie—J，Hobbie—J比普通老鼠更加聪明，大脑运转更加迅速，它能够轻松完成迷宫任务。下列关于Hobbie－J产生过程的描述，错误的是（ ）
A.NR2B基因可通过PCR技术进行扩增
B.改变后的NR2B基因作为目的基因，可直接注入小鼠受精卵内
C.通常采用显微注射技术将改变后的NR2B基因重组质粒导入小鼠受精卵内
D.可采用PCR等技术检测改变后的NR2B基因是否插入小鼠染色体DNA上
知识点三 DNA片段的扩增及电泳鉴定
6.下列有关电泳的叙述，不正确的是（ ）
A.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
B.待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率
C.进行电泳时，带电分子会向着与其所带电荷相同的电极移动
D.PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定
7.使用PCR仪的正确实验操作顺序应为（ ）
①设置好PCR仪的循环程序 ②按配方准备好各组分 ③用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分 ④进行PCR反应 ⑤离心使反应液集中在离心管的底部
A.②⑤③④① B.①⑤③②④
C.②③⑤①④ D.④②⑤③①
8.科学家将人的生长激素基因与某种细菌（不含抗生素抗性基因）的DNA分子进行重组，并成功地在该细菌中得以表达（如图）。下列相关叙述错误的是（ ）
A.过程①合成人生长激素基因的过程需要用到逆转录酶
B.过程③是将重组质粒溶于缓冲液后与经Ca2＋处理的细菌B混合
C.成功导入了重组质粒的细菌B在含有氨苄青霉素的培养基上不能生长
D.可采用抗原—抗体杂交技术检测工程菌中生长激素基因是否成功表达
9.（多选）（2024·山东日照高二期中）如图是利用转基因技术培育新品种植物的部分操作程序，下列相关叙述错误的是（ ）
A.过程①需使用不同的限制酶切割
B.过程②需用E.coli DNA连接酶连接
C.过程③需采用农杆菌转化法介导
D.过程④需采用选择性培养基进行筛选
10.（多选）番茄叶片受害虫的损伤后，叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂，抑制害虫的消化作用。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，以对付猖獗的玉米螟。如图为培育转基因抗虫玉米的流程图，下列有关叙述错误的是（ ）
A.用限制性内切核酸酶切割番茄的DNA得到的产物就是蛋白酶抑制剂基因
B.用Ca2＋处理玉米受体细胞，有利于含目的基因的重组质粒导入
C.重组Ti质粒应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录
D.若将目的基因导入玉米花粉细胞，通过花药离体培养可获得稳定遗传的转基因玉米
11.血栓调节蛋白（TM）只能在血管内皮细胞中合成，具有调节凝血的功能。为了解决异种器官移植时引起凝血紊乱的问题，科研人员研究制备了猪血管内皮特异性表达人血栓调节蛋白（hTM）的转基因猪。下图表示部分研究过程，请回答问题：
注：Ori为复制原点，T为终止子，Puro为嘌呤霉素抗性基因，pTM为猪血栓调节蛋白，相关限制酶识别序列及切割位点如表：
限制酶 XhoⅠ claⅠ EcoRⅤ
识别序列及切割位点 C↓TCGAG AT↓CGAT GAT↓ATC
（1）步骤①使用的限制酶是 ，质粒中插入pTM启动子的目的是 。
（2）步骤②中研究人员设计并合成了以下引物。合成这些引物的原料是 ，引物设计的依据有 及 两种限制酶的识别序列。
引物1：ATCGATATGCTTGGGGTCCTGGTCCTTGGC
引物2：GATATCTCAGAGTCTCTCCGCCGTCCGCTC
（3）将步骤③获得的质粒3经XhoⅠ、 EcoRⅤ酶切后电泳，结果如下图，据结果可判断目的基因 （填“成功插入”或“未插入”）质粒。
（4）质粒3经电泳导入猪胎儿成纤维细胞并接种至培养皿中培养48 h后经适宜的酶处理分散成单细胞，再按每孔一个细胞接种至96孔板中，加入 筛选获得抗性细胞，再提取抗性细胞的DNA进行PCR鉴定，将呈 （填“阳”或“阴”）性的细胞留存待用。
（5）取留存细胞的细胞核，显微注射到 时期的 中，再经过 等技术获得能表达人血栓调节蛋白的转基因猪。
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