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菏泽一中高二下学期第一次月考生物试题
一、单选题：（每题2分，共30分）
1. 蓝莓果酒和蓝莓果醋中含有大量的花青素、维生素和矿物质，具有提高视力、抗氧化、抗衰老和美容养
颜等功能，深受人们的喜爱。下列说法正确的是（ ）
A. 缺少糖原时，醋酸菌可将乙醇直接转化为乙酸
B. 酵母菌是好氧菌，利用其细胞呼吸产酒精来制作果酒
C. 家庭制作蓝莓果酒、果醋时，发酵前都需要对原料进行灭菌
D. 在蓝莓果酒发酵基础上进行果醋制作，需升高温度、增加通气性
【答案】D
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：醋酸菌是一
种好氧性细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁
中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、缺少糖原时，醋酸菌可将乙醇转化乙醛，再转化为乙酸，A错误；
B、酵母菌是兼性厌氧型微生物，利用其细胞呼吸产酒精来制作果酒，B错误；
C、家庭制作蓝莓果酒、果醋时，利用的是原材料上附着的天然微生物，因此发酵前都不需要对原料进行
灭菌，C错误；
D、果酒发酵的适宜温度是18～30℃，而果醋发酵的适宜温度为是30～35℃，果醋是需氧微生物，需要提
供氧气，因此在蓝莓果酒发酵基础上进行果醋制作，需升高温度、增加通气性，D正确。
故选D。
2. 大豆发酵食品豆瓣酱是我国传统发酵美食，它能让麻婆豆腐热辣鲜香，也能让回锅肉滋味醇厚，好似舌
尖上的时光胶囊，封存着先辈们代代相传的生活智慧。豆瓣酱的制作流程如下图所示，下列叙述错误的是
（ ）
A. 保温发酵过程中，酱豆中有机物的种类增加，有机物含量减少
B. 米曲霉发酵过程中，添加面粉主要是为米曲霉的生长提供氮源
C. 米曲霉发酵时需不断翻酱，由此推测米曲霉属于需氧型微生物
D. 后期发酵中乳酸菌产生乳酸，能抑制杂菌生长并赋予豆瓣酱独特酸味【答案】B
【解析】
【分析】蚕豆中含有大量蛋白质，主要为微生物的生长提供碳源（提供碳元素）和氮源（提供氮元素）类
营养物质；加入的蚕豆经蒸熟、冷却后使用，这样既可以对蚕豆进行消毒，消灭蚕豆表面的杂菌，又能防
止蚕豆温度过高导致接种的微生物死亡。
【详解】A、在保温发酵过程中，米曲霉等微生物会分泌多种酶来分解有机物。在分解过程中，复杂的有
机物会被逐步分解成小分子有机物，所以有机物的种类会增加。同时，微生物的呼吸作用会消耗有机物来
获取能量，导致有机物含量减少，A正确；
B、在米曲霉发酵过程中，添加面粉主要是为米曲霉的生长提供碳源，而不是氮源，B错误；
C、米曲霉发酵时需不断翻酱的目的是为了让米曲霉接触到充足的氧气,由此推断米曲霉是需氧型微生物，
C正确；
D、后期发酵中乳酸菌会进行发酵产生乳酸，乳酸可以降低环境的pH值，很多杂菌在酸性环境中生长会
受到抑制，同时乳酸也能赋予豆瓣酱独特的酸味，D正确。
故选B。
3. 将马铃薯去皮切块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和
琼脂，用水定容后灭菌，得到M培养基。M培养基可用于真菌a的筛选，某同学将获得的真菌a利用如图
的方式进行稀释，统计甲、乙，丙三个平板中的菌落数分别是 110、140和149。下列分析正确的是
（ ）
A. 若真菌a为酵母菌，通常采用血细胞计数板对活菌进行计数
B. 若在培养真菌a的培养基中添加一定量的青霉素，可抑制细菌的繁殖
C. 选取甲、乙、丙三个培养基的目的是排除无关变量对实验的干扰
D. 根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为1.33×107个/mL
【答案】B
【解析】
【分析】血球计数板可以用于人体内红、白血球计数之用，也用于计算一些细菌、真菌、酵母等微生物的
数量，因此若测定培养液中的菌体数，可在显微镜下用血球计数板直接计数，也可稀释涂布平板，根据菌
落数计算活菌数目。【详解】A、酵母菌相对较大，可采用血细胞计数板进行计数，但该方法统计的是活菌数和死菌数的总和，
A错误；
B、青霉素可抑制细菌的繁殖，避免细菌对真菌a的干扰，B正确；
C、选取甲、乙、丙三个培养基的目的是减小实验误差，C错误；
D、根据三个平板中的菌落数可推算培养液中真菌a的密度为（110+140+149）÷3÷0.1×105=1.33×108个/
mL，D错误。
故选B。
4. 植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有
甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异
的
B. 过程②中常采用灭活 仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交技术将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技
术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）。其原理是植物细胞具有全能性和细胞膜具有流动性。
杂种细胞再生出新的细胞壁是体细胞融合完成的标志，细胞壁的形成与细胞内高尔基体有重要的关系。植
物体细胞杂交技术可以克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
2、分析题图：图示为甲、乙两种植物细胞融合并培育新植株的过程，其中①表示去壁获取原生质体的过
程；②③表示人工诱导原生质体融合以及再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化形成愈伤组织；⑤表示再
分化以及个体发育形成植株丙的过程。
【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结
构有差异，A正确；
B、过程②为原生质体的融合，常用PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误；
C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C
正确；
D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的
染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
故选B。
5. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操
作流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. ①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块
B. ②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组
C. 3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1
D. 百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、
芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块，A错误；
的
B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞 分
化过程是有丝分裂，所以不会发生基因重组，B错误。
C、3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1，C错误；
D、百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确；
故选D。
6. 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，利用其乳腺生产人生长激素，为加速转基因
奶牛的繁育，对此转基因奶牛进行克隆，过程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）A. 细胞培养前，可采用酶解法将动物组织分散成单个细胞
B. 重组胚胎移植到代孕母牛体内之前不需要进行性别鉴定
C. 可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合
D. 将重组胚胎移到雌性奶牛体内，需要注射免疫抑制剂降低免疫排斥
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移
植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受
精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
【详解】A、在进行细胞培养时，取材的动物组织可以用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理一段时间，
将组织分散成单个细胞，A正确；
B、对转基因奶牛进行克隆，供核奶牛细胞来自雌性奶牛，所以重组胚胎是雌性，不需要进行性别鉴定，B
正确；
C、可采用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞融合，供体核进入卵母细胞形成重构胚，C正确；
D、在胚胎移植过程中，供体牛的早期胚胎被植入代孕牛体内，代孕牛通常不会对移植的胚胎产生免疫排
斥反应，因此一般不需要对代孕牛注射免疫抑制剂，D错误。
故选D。
7. 通过动物细胞工程技术，可以利用患者自身的细胞在体外诱导发育成特定的组织器官，然后再移植回患
者体内。图1和图2 表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法，其中诱导多能干细胞（iPS 细胞）类似
于人类的胚胎干细胞。下列叙述正确的是（ ）A. 两种方法都需要运用动物细胞培养技术，需要将细胞置于含有95%O 和5%CO 的混合气体的CO 培养
2 2 2
箱中
B. 利用两种方法所获得的组织器官的遗传物质均与患者的完全相同，因此移植后不会发生免疫排斥反应
C. 可利用农杆菌转化法或显微注射法将Oct3/4 基因、Sox基因、c-Myc 基因和Klf基因导入成纤维细胞
D. 图2中卵母细胞去核实际去除的是纺锤体—染色体复合物，核移植时供体细胞不用去核，可整个注入去
核的卵母细胞中
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞
水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养；
2、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学
的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，
以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品；
3、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、
胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。
【详解】A、两种方法都需要运用动物细胞培养技术，需要将细胞置于含有 95%空气和5%CO 的混合气
2
体的CO 培养箱中，A错误；
2
B、图1所示方法导入了 Oct3/4 基因、Sox基因、c-Myc 基因和Klf 基因，图2中提供质遗传物质的卵母
细胞的来源未知，因此两种方法所获得的组织器官的遗传物质均可能和患者的不完全相同，B错误；
C、将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的
方法，C错误；
D、核移植的过程中，卵母细胞去核实际去除的是纺锤体—染色体复合物，核移植时供体细胞不用去核，
可将整个供体细胞注入去核的卵母细胞中，D正确。
故选D。
8. 下列关于动物细胞工程的说法，不正确的有几项？（ ）
①通过PEG融合法、电融合法等方法可以诱导两个动物细胞相互识别而融合为一个细胞②动物细胞和癌细胞在培养过程中均会出现细胞贴壁和接触抑制的现象
③灭活的病毒失去了其抗原结构，但保留其感染能力，可用于诱导动物细胞融合
④现阶段，体细胞核移植技术成功率非常低，而且绝大多数动物存在健康问题
⑤小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40条，其B淋巴细胞的染色体数为40条，融合后形成的杂交瘤细胞DNA
分子数为80个
⑥动植物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成为单个细胞后才能进行培养
⑦动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织或细胞
具有更高的全能性
A. 4项 B. 5项 C. 6项 D. 7项
【答案】C
【解析】
【分析】诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用诱导因素有PEG、灭活病毒、电
激等。灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作
用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
【详解】①通过PEG融合法、电融合法等方法可以诱导两个动物细胞融合为一个细胞，但没有涉及相互识
别，①错误；
②正常体细胞在培养过程中会出现接触抑制和贴壁生长现象，但癌细胞能无限增殖，故在培养过程中不会
出现接触抑制 的现象，②错误；
③灭活是指用物理或化学的手段使病毒失去感染能力，但没有破坏抗原结构，③错误；
④现阶段，体细胞核移植技术成功率非常低，而且绝大多数动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传
和生理缺陷，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等，④正确；
⑤小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40条，其B淋巴细胞的染色体数为40条，融合后形成的杂交瘤细胞的核
DNA分子数为80个，此外在细胞质中还有少量的DNA分子，⑤错误；
⑥动物组织经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成为单个细胞后才能进行培养，植物组织培养时不需要用酶处理，
⑥错误；
⑦动物细胞培养材料大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织或细胞
的分裂能力强，⑦错误。
综上所述，①②③⑤⑥⑦错误，④正确，ABD错误，C正确。
故选C。
9. 关于“DNA粗提取与鉴定”、“琼脂糖凝胶电泳”、“PCR扩增”实验，下列说法正确的是（ ）
A. 将洋葱切碎、研磨、过滤，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于沉淀物中
B. 鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变C. 凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察
D. 对2个双链DNA分子进行PCR扩增，第n次循环共需引物2n+1个
【答案】D
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶
液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于上清液
中，A错误；
B、在DNA鉴定过程中，常用二苯胺在沸水浴条件下与DNA反应呈现蓝色来鉴定DNA。在这个过程中，
鉴定过程中DNA双螺旋结构会解旋，B错误；
C、DNA分子在凝胶载样缓冲液中带正电荷或负电荷，可用于电泳；电泳缓冲液中加入的核酸染料能与
DNA分子结合，在波长为300nm的紫外灯下可以被检测出来，凝胶载样缓冲液中加入的是指示剂，C错误；
D、PCR技术中，DNA复制遵循半保留复制原则。一个双链DNA分子经过n次循环后得到2ⁿ个DNA分
子，需要的引物数量为（2ⁿ⁺¹ - 2）×2个（因为最初的2个DNA分子各有2条模板链，不需要引物）。n-1
次循环共需引物（2ⁿ - 2）×2，第n次循环共需引物2n+1个，D正确。
故选D。
10. 实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入携带荧光基团的探针，利用荧光信号积累实时监测PCR
反应进程的技术，可用于检测RNA病毒。提取病毒RNA，经逆转录形成cDNA，然后进行PCR，反应原
理如下图所示。CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数。
下列叙述错误的是（ ）
A. 探针与cDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则
B. 耐高温的DNA聚合酶具有催化探针水解的作用
C. CT值越小，意味着提取到的病毒RNA含量越低
D. 若病毒发生单个碱基的突变，可能不会影响检测结果
【答案】C
【解析】
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，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'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原
因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【详解】A、探针中携带荧光基因，因而探针与cDNA单链的结合遵循碱基互补配对原则，A正确；
B、结合题意可知，随着子链的延伸，探针与模板链的结合被破坏，进而发出荧光，因而推测，耐高温的
DNA聚合酶具有催化探针水解的作用，B正确；
C、CT值表示PCR过程中荧光信号达到设定标准所需的循环次数，CT值越小，说明达到设定标准需要的
循环次数越小，因而意味着提取到的病毒RNA含量越高，C错误；
D、若病毒发生单个碱基的突变，可能不会影响检测结果，因为单个碱基没有发生配对不会影响PCR进程，
D正确。
故选C。
11. 在DNA复制时，双脱氧核苷三磷酸（ddNTP，包含ddATP、ddGTP、ddTTP、ddCTP）会与脱氧核苷
三磷酸（dNTP，包含dATP、dGTP、dTTP、dCTP）竞争子链延伸的位点，ddNTP也遵循碱基互补配对原
则。若子链连接上的是ddNTP，则延伸终止；若子链连接上的是dNTP，则延伸继续。研究者在4支试管
中各加入4种dNTP和1种ddNTP进行PCR，对产物DNA单链片段进行电泳，过程如图。通过该方法可
测序未知DNA序列，则图示未知序列是（ ）
A.
B.
C.
D.【答案】C
【解析】
【分析】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。其原理为DNA
复制。PCR的前提条件为：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。PCR需要的物质有：模
板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
PCR过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自
动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】据电泳图谱可知，引物后所连接的核苷酸序列即形成的子链碱基序列依次为：5′
−GATTCGAGCTGA−3′ ，引物与模板链互补，因此未知序列的碱基序列为：3′−CTAAGCTCGACT−5′ ，C
正确，ABD错误。
故选C。
12. 由于某目的基因酶切后的末端为平末端，载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将
目的基因接入载体E。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 通过PCR扩增获取目的基因是基因工程的核心工作
B. 为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩
增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动
子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。
（4）目的基因的检测与鉴定。【详解】A、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，不是通过PCR扩增获取目的基因，A错误；
B、要使中间载体P接入载体E，同时防止载体E自身环化，需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载
体P，由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点，而EcoRV切割后的末端是平末端，无法完成上述过程，
B错误；
C、由图可知，载体P是中间质粒，不含有表达MT基因的启动子和终止子，C正确；
D、受体细胞表现出抗性基因的相应性状，可能是导入了重组质粒，也可能只导入了空质粒（不含目的基
因的质粒），D错误。
故选C。
13. 双向启动子可同时结合两个 聚合酶来驱动下游基因的表达，研究人员构建了下图所示的表达载
体，以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是（ ）
注： 启动子 终止子
基因编码荧光素酶，可催化底物产生荧光
基因编码 葡萄糖苷酶，催化底物生成蓝色物质
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入 基因，需用 和 酶切已整合了双向启动子及 基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩
增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动
子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。
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。
【详解】A、将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，A正确；
B、如果用SphI 酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒时就会破坏LUC基因，B错误；
C、如果成功导入含有壮观霉素抗性基因的基因表达载体，受体细胞就具有抗壮观霉素的能力，在含有壮
观霉素的培养基上能生存，因此可以筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞，C正确；
D、双向启动子如果正常表达，就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶，催化底物分别产生荧光或生成蓝色物
质，从而确定双向启动子的作用，D正确。
故选B。
14. 科学家将鼠抗人大肠癌单克隆抗体基因（ND-1） 与酵母胞嘧啶脱氨酶基因（CD） 融合，在大肠杆菌
中成功地表达了单链抗体与酶的融合蛋白，这类蛋白的疗法称为由抗体介导的酶解前药疗法
（ADEPT）。ND-1—CD融合基因的构建方法如图所示。下列有关叙述不合理的是（ ）
A. 图中两条杂交链的获得至少需要经过2次扩增循环
B. 图中杂交链延伸生成ND-1——CD 融合基因的过程应不用加入引物
C. 获得的融合基因在构建好基因表达载体后可直接被正常状态的大肠杆菌吸收
D. 该融合蛋白应是利用抗体部分特异性的识别人大肠癌细胞并将酶带到靶部位
【答案】C
【解析】
【分析】PCR技术：（1）定义：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合
成技术；（2）原理：DNA复制；（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物；（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量；（5）过程：高温变性，DNA双
链解旋；低温复性，引物与互补链DNA结合；中温延伸，在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。
【详解】A、经过一次循环得到的杂交链，引物2端和引物3端都为相应链的5B'端，不可直接延伸子链，为
了使杂交链顺利延伸子链，至少需要经过2次循环才能得到如图所示的引物2端和引物3端都为相应链的
3B'端杂交链，A正确；
B、杂交链延伸生成ND-1——CD 融合基因的过程中，不需要加入引物，两条母链的起始位置的碱基序列
即为引物，可以作为子链合成的引物，为DNA聚合酶提供3'端，B正确；
C、需要利用氯化钙处理大肠杆菌获得感受态细胞，获得的融合基因在构建好基因表达载体才能更好的被
大肠杆菌吸收，C错误；
D、抗体可以特异性识别抗原成分，故该融合蛋白应是利用抗体部分特异性的识别人大肠癌细胞并将酶带
到靶部位，D正确。
故选C。
15. 中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队成功将甜菜红素在棉花纤维中富集，创制出纤
维呈粉红色的棉花，下图是利用基因工程培育粉红色棉花的示意图，下列有关该研究说法错误的是
（ ）
A. 通过基因工程创制出彩色纤维棉可有效减少化学染料使用量
B. 过程①→②完成需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶的参与
C. 在⑤的植株中检测到甜菜红素合成相关的基因，就代表粉红色棉花培育成功
D. 过程④→⑤依据了植物体细胞全能性的原理
【答案】C
【解析】
【分析】过程①→②为基因表达载体的构建，过程②→③→④为将目的基因导入受体细胞（农杆菌转化
法），过程④→⑤为植物组织培养。
【详解】A、通过基因工程将甜菜红素在棉花纤维中富集，创制出纤维呈粉红色的棉花，可有效减少化学
染料使用量，A正确；
的
B、过程①→②为基因表达载体 构建，完成该过程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶的参与，B正确；
C、在⑤的植株中检测到甜菜红素合成相关的基因，该基因不一定能进行转录和翻译，故检测到甜菜红素合成相关的基因粉红色棉花不一定能培育成功，C错误；
D、过程④→⑤为植物组织培养，植物组织培养的原理是植物体细胞具有全能性，D正确。
故选C。
二、不定项选择：（每题3分，漏选1分，错选0分，共15分）
16. 庆大霉素（GM）能抑制沙门氏菌的生长。研究人员为了探究LPC（用MRS培养基培养植物乳杆菌后
获得的上清液）对沙门氏菌生长的影响及作用机制，在接种沙门氏菌的平板上做了五组不同处理，实验结
果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 需将含沙门氏菌的菌液稀释到适宜浓度后用平板划线法接种
B. 设置MRS是为了排除MRS培养基成分对实验结果的影响
C. Heat-LPC与LPC对比结果说明LPC的热稳定性比较强
D. LPC抑制沙门氏菌的机制可能是因为LPC含有酸性物质
【答案】BCD
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性
质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养
物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。
【详解】A、本实验需在培养基上形成均匀分布的沙门氏菌的菌落，是用稀释涂布平板法获得的结果，A
错误；
B、MRS培养基中的成分可能对该实验造成干扰，设置MRS是为了排除无关变量的影响，B正确；
C、Heat-LPC经过了高温处理，但是该组的抑菌圈与LPC组的基本相同，说明加热不影响LPC，进而说明
其热稳定性强，C正确；
D、NaOH-LPC组没有抑菌圈，与MRS组相同，该组在LPC中加入了NaOH后调节到了中性，加入的
NaOH与LPC中的酸性物质反应，使其失去了抑菌的作用，因而推测LPC抑菌是因为其含有酸性物质，D
正确。故选BCD。
17. 我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌
小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示，下列叙述不正确的是（
）
A. 卵细胞转化成phESC相当于植物组织培养中的脱分化过程
B. 将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成重构胚来培育孤雄小鼠
C. 不考虑致死情况，得到的孤雄小鼠性染色体组成为XX，XY
D. 利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质不同
【答案】CD
【解析】
【分析】1、卵细胞激活转化成phFSC，通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC，获得甲，从
而得到孤雌小鼠。
2、精子激活转化成ahFSC，通过基因编辑技术获得具卵细胞细胞核特点的ahESC，获得乙，从而得到孤雄
小鼠。
【详解】A、卵细胞是高度分化的细胞，转化为孤雌胚胎干细胞phFSC，相当于植物组织培养中的脱分化
阶段，A正确；
B、据图可知，要培育孤雄小鼠需要将精子和具卵细胞细胞核特点的ahESC同时注入去核的卵母细胞形成
重构胚，需将去核卵母细胞培养至减数第二次分裂中期，B正确；
C、不考虑致死，孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子，精子的性染色体为X或Y，所以其性染
色体可能是XX、XY或YY，C错误；
D、利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质一般相同，D错误。
故选CD。
18. 某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S（含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体）。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了
抗-S单克隆抗体（如图）。下列说法正确的是（ ）
A. 利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C. 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存
D. 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
【答案】AD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B
淋巴细胞，将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合，利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。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，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
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。从细胞培养液或小
鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【详解】A、胶原蛋白酶可以催化分解细胞外的胶原蛋白，因此利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的
骨髓瘤细胞，A正确；
B、由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体，单克隆抗体
A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞，因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不是相同的单克隆抗
体，B错误；
C、用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，也可以冷冻保存，C错误；
D、单克隆抗体A和单克隆抗体B都来自筛选出的杂交瘤细胞，因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原决
定簇，D正确。
故选AD。
19. 图甲为某种棉花的酶D基因及拟南芥叶绿体膜上的转运肽基因，图乙为Ti质粒。为增加油菜种子的含
油量，可将酶D基因与转运肽基因相连，导入油菜叶片细胞并获得高产转基因油菜品种。下列叙述不正确的是（ ）
A. 用限制酶ClaI和DNA连接酶处理图甲两种基因后，可使A、D端相连
B. 图乙的Ti质粒被限制酶切割一次后，会产生2个游离的磷酸基团
C. 将目的基因插入图乙T-DNA中构建重组质粒，其可能在农杆菌中表达
D. 将农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到的即为高产转基因油菜
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的获取；(2)基因表达载体的构建；(3)将目的基因导入受
体细胞；(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、用限制酶ClaI切割图甲两种基因后，会使A、D端产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶可
使A、D端相连，A正确；
B、图乙的Ti质粒被限制酶切割一次后，会产生2个游离的磷酸基团，B正确；
C、将目的基因插入图乙T-DNA中构建重组质粒，其可能在农杆菌中表达，C正确；
D、普通的质粒也含有四环素抗性基因，故将农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到的不一定为高
产转基因油菜，D错误。
故选D。
20. 光敏色素基因在调节作物生长发育中具有重要作用。为探讨玉米中光敏色素基因A（含大约256个碱基
对）在棉花种质资源创制中的利用价值，研究人员将A基因转入到棉花中，利用对棉花受体细胞进行检测，
并通过电泳技术分析结果。该过程所用质粒与含光敏色素基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图
甲、乙所示，电泳检测结果如图丙。下列相关叙述错误的是（ ）A. 操作过程中需要用到的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体
.
B 构建表达载体时应选用BamHI和HindⅢ这两种限制酶
C. PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温和一次降温
D. 由图丙电泳结果可知，1、2、3、4号转基因棉花均培育成功
【答案】BD
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受
体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、该操作需借助基因工程才能实现，因此操作过程中需要用到的工具有限制性内切核酸酶、
DNA连接酶和载体，A正确；
B、由图可知：构建基因表达载体时，应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶，若用BamHⅠ，则目的基会因为
产生相同的末端而出现自身环化的现象，B错误；
C、PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温（第一次使目的基因变性，第二次使目的
基因延伸）和一次降温（使目的基因复性），C正确；
D、光敏色素基因A含大约256个碱基对，由图丙电泳结果可知，1、2、3、4号均导入光敏色素基因A成
功，但转基因棉花是否培育成功还需要进行生物个体水平上的鉴定，D错误。
故选BD。
三、非选择题：（共55分）
21. 啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。
啤酒中的低分子糖和氨基酸很容易被吸收利用，在体内产生大量的热量，被称为“液体面包”。图1是啤酒
生产工艺流程简图。（1）图中焙烤的目的是降低麦芽水分，并________，然后去根制成成品麦芽。将粉碎的麦芽等原料用温
水分别在糊化罐、糖化罐中混合，调节温度以制造麦汁，加水糊化之前粉碎成品麦芽的目的是________。
（2）发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节。麦汁冷却后再加入啤酒酵母使其发酵，冷却的目的是
________。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程；并及时添
加必需的营养物质组分，其目的是________；还要严格控制________等发酵条件（至少写出3个），以获
得所需的发酵产物。
（3）现代发酵工程使用的大型发酵罐均具有计算机控制系统，能使发酵全过程处于最佳状态，图2为发酵
罐示意简图。发酵过程有机物分解释放的能量会引起发酵罐温度升高，常用冷却水对发酵罐进行温度的调
节，冷却水进入口和排出口分别是________（填图2中的标号，下同）。酵母菌酒精发酵过程中要“先通气
后密封”，通过空气入口________来控制溶解氧。
【答案】（1） ①. 加热杀死大麦种子胚但不使淀粉酶失活 ②. 破碎有利于淀粉酶与淀粉充分接触，
提升反应速率
（2） ①. 防止接种时酵母菌被杀死 ②. 延长菌体生长稳定期的时间，以得到更多的发酵产物
③. 温度、pH、溶解氧、通气量与搅拌
（3） ①. ③④ ②. ⑤
【解析】【分析】发酵罐内的发酵，是发酵工程的中心环节，环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，还会影响微
生物代谢物的形成，因此在发酵过程中，要随时监测培养液中微生物数量、产物浓度等以了解发酵进程，
还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶氧量等发酵条件。
【小问1详解】
大麦发芽后焙烤，焙烤温度较高，除了可以降低麦芽水分，还可以杀死大麦种子胚阻止其进一步萌发，同
时还可以保留淀粉酶活性，以便后续进行糖化操作。进行糖化之前，对麦芽进行粉碎，因为麦芽破碎后，
更有利于淀粉酶与其中淀粉充分接触，加速酶促反应速率，提高糖化效率。
【小问2详解】
糖化后获得的麦汁组要冷却降温才能加入啤酒酵母，否则温度过高容易杀死菌种。发酵过程中，由于营养
物质的不断消耗，需要添加必需的营养物质组分，以延长菌体生长稳定期的时间，得到更多的发酵产物。
温度、pH、溶解氧和通气量等均会影响发酵的进程，因此除了补充必需的营养物质组分外，还要严格控制
温度、pH、溶解氧、通气量和搅拌等发酵条件。
【小问3详解】
用冷却水对发酵罐进行温度的调节，下口进水，上口出水，遵循逆流原理，冷凝效果更好，因此冷却水进
入口和排出口分别是③④。酒精发酵前期通气，利于酵母菌繁殖，后期密封，利于酒精发酵，因此需要通
过空气入口⑤来控制溶解氧。
22. 传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和种子繁殖。随着科学技术的进步，人们开始采用“组织培养
繁殖兰花”，如下图所示。请回答下列问题：
（1）分别以该株兰花的绿色叶片和红色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，
其原因是___。
（2）外植体被诱导形成了愈伤组织，愈伤组织的特点是___，甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，
均加入一定量的蔗糖，目的是___。
（3）在诱导脱分化和再分过程中，生长素和细胞分裂素的使用比例有所差异，图中A、B、C所示的是不
同的培养结果，在诱导B的过程中发挥关键作用的激素是___（填一种激素）。
（4）若该兰花是杂合体，能否采用花粉粒作为外植体，通过植物组织培养的方法快速获得与原植株基因
型和表型都相同的花卉，为什么？___。
【答案】（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） ①. 具有分生能力、高度液泡化的薄壁细胞 ②. 提供营养、调节渗透压（3）细胞分裂素 （4）不能 对杂合体的植株来说，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花卉基因型不同于原植株
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、
芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，
是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
【小问1详解】
绿色叶片和红色花瓣是细胞分化的结果，遗传物质并没有改变，所以以该植物的绿色叶片和红色花瓣作为
外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是绿色叶片和红色花瓣的细胞具有全能性。
【小问2详解】
已经分化的细胞可以经过脱分化失去特有的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组
织，称为愈伤组织，愈伤组织的特点是具有分生能力、高度液泡化的薄壁细胞；再生出新的细胞壁是杂种
细胞形成的标志。甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，目的是提供营养、
调节渗透压。
【小问3详解】
图中A、B、C所示的是不同的培养结果，出现这种情况的主要原因是由于培养基中两种激素用量的不同
造成的，这两种激素是生长素和细胞分裂素，诱导B即诱导丛芽的形成，该过程中细胞分裂素占比较高，
是发挥关键作用的激素。
【小问4详解】
若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，在培养时，
不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，通
过减数分裂形成花粉粒，可以导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合等，花粉粒的基
因型与体细胞的基因型不同，后代会出现性状分离，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株。
23. 人体心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T（cTnT）、肌钙蛋白I（cTnI）
和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆
抗体，科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题：
（1）动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的
_____________，以满足动物细胞培养的营养需要。动物细胞培养应在含5%CO 的恒温培养箱中进行，
2
CO 的作用是_____________。
2（2）为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的______。为了防止有害代谢物的积
累，可采用_____________的方法，以便清除代谢物。
（3）每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，其目的是________。最后一次免疫后第3天，
取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合。
（4）甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是________，②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗
体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得_____________。
（5）酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图所示：
据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。
该检测方法中，酶标抗体的作用是____________，可通过测定____________来判断待测抗原量。
（6）单克隆抗体的制备技术是在动物细胞融合技术上发展起来的，与常规的血清抗体相比，单克隆抗体
最大的优点在于_____________。
【答案】（1） ①. 动物血清 ②. 维持培养液的pH
（2） ①. 抗生素 ②. 定期更换培养液
（3）加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的浆细胞
（4） ①. 乙和丙 ②. 能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞
（5） ①. 与待测抗原结合，并催化检测底物生成产物 ②. 酶催化特定底物反应（酶促反应的）产
物量
（6）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，并且可以大量制备
【解析】
【分析】1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异
性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力
的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛
选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨
髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得
产生特定抗体的杂交瘤细胞。
3、单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点。②用
于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。【小问1详解】
人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，在使用合成培养基时，通常需加入血清、血浆等一些天然
成分。动物细胞培养的气体环境：95%空气＋5%CO，O 是细胞代谢所必需的，CO 的主要作用是维持培
2 2 2
养液的pH，形成类似于细胞生存的内环境的pH。
【小问2详解】
抗生素能抑制细菌的增殖，对真核细胞的培养没有影响，因此为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向
培养液中加入适量的抗生素。根据制作流程要求，细胞培养中，为防止有害代谢物的积累，需要定期更换
培养液。
【小问3详解】
为了提高淋巴细胞的免疫能力，刺激小鼠机体产生更多的浆细胞（能产生更多的抗体），一般通过多次
注射相应抗原实现。
【小问4详解】
看图可知：杂交瘤细胞需要对甲筛选后得到，因此乙和丙应该是筛选得到的杂交瘤细胞；其中①代表用
特定的选择培养基进行筛选，②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，之后稀释、
培养、再检测，并多次重复上述操作，就能获得足够数量的能分泌抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。
【小问5详解】
分析图中过程，两种抗体与检测的抗原均能结合，但结合部位是不同的，而酶标抗体可以与待测抗原结合，
催化抗原分解，所以通过检测其分解产物多少就可确定抗原的含量。
【小问6详解】
单克隆抗体的最大优点作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结
合，具有准确、高效、简易、快速的优点。
24. MLM型结构脂是一类新型油脂产品，该产品具有产能快、易吸收等特点。某研究团队通过构建基因工
程菌的方法，将MLM型结构脂合成所需的关键基因（酰基转移酶基因CnGPAT9）导入大肠杆菌，从而构
建MLM型结构脂合成途径。（1）在基因工程中常以大肠杆菌为受体细胞，原因是________（答出2点即可）。图中PO片段的作用是
________。
（2）设计引物时往往需要添加限制酶识别序列，已知CnGPAT9左端①处的碱基序列为-
CCTTTCAGCTCA-，欲通过PCR扩增获得CnGPAT9，则其中一种引物设计的序列是5'-________-3'。
（3）已知LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌
落为白色。据此推断，筛选具有MLM型结构脂合成途径工程菌的基本过程是，将大肠杆菌与重组质粒混
合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了________的培养基上培养，筛选出________色的菌落即可。
【答案】（1） ①. 大肠杆菌具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行
遗传物质操作等优点 ②. RNA聚合酶识别和结合位点，驱动转录过程
（2）-CTCGAGCCTTTCAGCTCA-
（3） ①. 氨苄青霉素和X-gal ②. 白
【解析】
【分析】1、PCR是聚合酶链式反应的简称，指在引物指导下由酶催化的对特定模板（克隆或基因组
DNA）的扩增反应，是模拟体内DNA复制过程，在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。
2、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。
【小问1详解】
大肠杆菌等微生物作为受体细胞，其优势在于生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和
容易进行遗传物质操作等优点；由图可知，PO是启动子，是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因
的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出
mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。
【小问2详解】由图可知，SalⅠ和NheⅠ的作用位点在目的基因中间，会破坏目的基因，则在引物设计时不能考虑这两种限
制酶。那么只能在XhoⅠ和EcoRⅠ中选择，同时质粒上EcoRⅠ的其中一个作用位点在标记基因上，所以只能
选择XhoⅠ限制酶，则需要在设计PCR引物时添加限制酶XhoⅠ识别序列，在PCR扩增时利用引物对目的
基因修饰，只能将酶识别序列添加与引物的5'端，图中①处左端为磷酸基团端，是该条单链的5'端，又因
引物与模板链反向以及PCR延伸方向只能是引物的5'→3'端，因此处于这一端的引物只能与①所在单链的
互补链结合，则这一端引物序列应为5'-CTCGAGCCTTTCAGCTCA-3'。
【小问3详解】
因质粒中被保留的标记基因是氨苄青霉素抗性基因，因此可利用含有氨苄青霉素的培养基进行初步筛选，
选出成功导入空白质粒或含有基因表达载体的重组质粒的大肠杆菌，又因空白质粒上lacZ基因未被破坏，
因此成功导入空白质粒的大肠杆菌菌落在含X-gal的培养基上呈蓝色，成功导入含重组质粒的大肠杆菌中
因lacZ基因被破坏使菌落呈白色，因此在含氨苄青霉素和X-gzl的培养基上筛选出白色的菌落即可。
25. 随着基因组编辑技术的发展，科学家可以通过基因敲除、插入等手段有目的地改造特定基因。影响小
鼠内耳形态的基因A突变会导致遗传性耳聋，研究人员尝试对该病进行基因治疗。相关信息如图所示。
（1）图1表示CRISPR/Cas9基因编辑系统，该系统由sgRNA及Cas9蛋白组成。sgRNA与目标DNA结合
需遵循________原则，结合后sgRNA引导Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致________键断裂。
（2）同源重组是指在DNA断裂的情况下，含有同源区段的DNA之间发生的重组。科研人员尝试利用同
源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗。
①利用________技术扩增野生型小鼠的基因A，该技术体系需要添加引物，引物的作用是________。扩增
基因A后，需将其插入到载体，载体需要具备的条件有________（答出两点即可）。科研人员尝试利用该
基因表达载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳。
②在上述基础上，科研人员构建出如图2所示的腺病毒表达载体。该表达载体中引入sgRNA基因、Cas9
基因和sgRNA识别序列的目的是________。
【答案】（1） ①. 碱基互补配对 ②. 磷酸二酯键
（2） ①. PCR ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ③. 具有一个至多个
限制酶切位点、能自我复制（具有特殊的标记基因、对受体细胞无害） ④. 通过CRISPR/Cas9基因编辑系统切割腺病毒表达载体DNA和耳聋模型鼠染色体DNA，使DNA发生断裂，启动同源重组
【解析】
【分析】1、实现基因工程的操作至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的 “分子手术刀”
——限制酶、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”——DNA连接酶和将体外重组好的DNA分子导
入受体细胞的“分子运输车”——载体。
2、基因工程技术的基本步骤： 目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的
基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
sgRNA与目标DNA结合需遵循碱基互补配对原则，DNA分子的单体间通过磷酸二酯键相连接，Cas9蛋白
切割靶序列的双链DNA，导致靶序列磷酸二酯键断裂。
【小问2详解】
①PCR为体外扩增DNA分子的一项技术，若要扩增野生型小鼠的基因A，则要用到PCR技术，该技术体
系需要添加引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；扩增基因A后，
需将其插入到载体，载体需要具备的条件有具有一个至多个限制酶切位点、能自我复制（具有特殊的标记
基因、对受体细胞无害）。②利用图2所示的载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳，有可能
是未启动重组。将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体，同时引入sgRNA的识别序列，目的是
通过CRISPR/Cas9基因编辑系统切割腺病毒表达载体DNA和耳聋模型鼠染色体DNA，使DNA发生断裂，
启动同源重组。
