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2024年6月12日高中生物作业
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下图为农作物新品种的育种方式，下列说法错误的是（ ）

A．①过程要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁体现酶的专一性
B．筛选出的杂种细胞含有两个细胞的遗传物质，所以体细胞杂交属于有性生殖
C．②③过程分别表示脱分化和再分化，需提供无机营养成分、有机营养成分和植物激素等
D．图中用到基因工程、植物组织培养、植物体细胞杂交技术
2．将运动发酵单胞菌的丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因导入大肠杆菌，构建新的乙醇合成途径，显著提高了产乙醇效率。在此过程中
A．只有获取目的基因这一步才可能利用PCR技术
B．根据是否产生乙醇筛选含有质粒的大肠杆菌
C．可通过测定酶活性检测目的基因的表达水平
D．产乙醇重组大肠杆菌的无氧呼吸没有变化
3．研究表明miR-155小分子在调节血糖代谢和胰岛素敏感性中发挥着重要作用。为研究miR-155和胰岛素敏感性的相关性，科研人员对miR-155转基因小鼠（骨骼肌和心肌细胞特异性高表达miR-155）和正常小鼠进行实验，实验处理和结果如表所示。下列叙述正确的是（ ）
组别 空腹12h血糖浓度（mmol/L） 葡萄糖耐量实验30min后血糖浓度（mmol/L） 胰岛素耐量实验30min后血糖浓度（mmol/L） 胰岛素敏感指数
miR-155转基因小鼠 4．7 11．1 a 7．5
正常小鼠 5．6 22．2 4．2 1．85
注：葡萄糖耐量实验：空腹12h后添加葡萄糖；胰岛素耐量实验：空腹12h后添加胰岛素。
A．miR-155转基因小鼠获得高表达miR-155的新性状，说明变异类型是基因突变
B．为控制无关变量，耐量实验中葡萄糖和胰岛素都应通过饲喂的方式添加
C．根据实验结果分析，转基因小鼠胰岛素敏感指数高于正常小鼠，所以a的数值大于4．2mmol/L
D．实验结果说明miR-155通过提高组织细胞对胰岛素的敏感性，增强胰岛素降低血糖的作用
4．M细胞由小鼠胚胎干细胞定向诱导分化而来，将其移植到糖尿病模型小鼠（胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠）体内，测定小鼠的血糖浓度如图所示。用胰岛素基因片段制成探针，对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测，并将结果记录在表中。下列叙述正确的是（　　）

用探针检测细胞的DNA 用探针检测细胞的RNA
胚胎干细胞 M细胞 胚胎干细胞 M细胞
+ ① ② ③
注：“+”表示能检测到，“-”表示不能检测到
A．可用胃蛋白酶处理小鼠的早期囊胚以获得胚胎干细胞
B．图中结果表明M细胞已具备胰岛β细胞的功能
C．表中①②③处的结果分别为“+、-、-”
D．实验需用到动物细胞培养、胚胎移植、核酸分子杂交等技术
5．盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A．细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害
C．敲除AT1基因从而去除禾本科农作物的AT1蛋白可提高其耐盐碱能力
D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
6．利用基因工程的方法，将乙肝病毒的抗原基因转移到大肠杆菌细胞内，就可以大量生产重组乙肝疫苗。下列有关该技术的说法，正确的是（ ）
A．达到了定向改造细菌的目的 B．需要用到两种操作工具
C．不存在基因扩散的安全风险 D．重组乙肝疫苗就是失活的病毒
7．“Mspl”蛋白是一类与溶液中有毒镉离子有很强结合能力的蛋白质;超磁细菌是一类在外磁场作用下能定向运动的细菌。某超磁细菌细胞膜上不含“Mspl”蛋白，另一细菌细胞膜上含有“Mspl”蛋白，但不是超磁细菌，下列技术中，能利用这两种细菌培育出具有“Mspl”蛋白的超磁细菌的是（ ）
A．杂交育种 B．诱变育种 C．单倍体育种 D．转基因技术
8．基因芯片技术是将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，如果能与芯片上的单链DNA探针配对，它们就会结合起来，并出现“反应信号”。下列说法中错误的是（　　）
A．基因芯片的工作原理是碱基互补配对，碱基间会形成氢键
B．待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片检测
C．“反应信号”是由待测DNA分子与基因芯片上的探针结合产生的
D．基因芯片技术可以用于亲缘关系鉴定、遗传病检测等
9．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌人的凝血因子，下列相关叙述中正确的是（ ）
①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把人的凝血因子基因与载体黏性末端的氢键与磷酸二酯键都连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成人的凝血因子基因提供资料④受精卵是理想的受体细胞⑤常用农杆菌转化法将人的凝血因子基因导入受体细胞⑥转基因羊的生殖细胞中不一定含有人的凝血因子基因
A．①②③④ B．①③④⑥ C．②③④⑥ D．①②③⑤
10．利用细菌可大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是（ ）
A．用适当的酶对载体和含人胰岛素基因的DNA片段进行切割与黏合
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，且不影响受体细菌的正常生命活动
11．下列实例与所利用的技术或原理不相符的是（ ）
A．转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术
B．植物原生质体融合和动物细胞融合利用了细胞膜的选择透过性
C．植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性
D．愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关
12．基因工程在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等领域得到广泛的应用。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）
A．将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中，即可获得乳腺生物反应器
B．将赖氨酸合成酶基因导入玉米细胞，获得富含赖氨酸的转基因玉米
C．将乙烯合成相关基因导入番茄，获得的延熟番茄储存时间大大延长
D．我国科学家培育的Bt毒蛋白抗虫棉对棉铃虫具有较强的抗性
二、多选题
13．下列生物的培育与生物工程技术应用正确的组合是（ ）
A．转基因植物——基因工程、植物组织培养
B．转基因动物——基因工程、核移植、胚胎移植
C．克隆动物——核移植、早期胚胎培养、胚胎移植
D．试管婴儿——体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植
14．对微生物或动物的细胞进行基因改造，使它们能够生产药物，是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域，如用大肠杆菌生产人的干扰素，将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，构建乳腺生物反应器。下列说法正确的是（ ）
A．干扰素是具有干扰病毒复制作用的糖蛋白
B．经发酵产生的干扰素属于大肠杆菌的次生代谢物
C．用显微注射法将基因表达载体导入哺乳动物的乳腺细胞构建乳腺生物反应器
D．乳腺反应器的局限是只适用雌性动物的哺乳期
15．下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图（其中ampr为氨苄青霉素抗性基因）。下列叙述错误的是（）

A．质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达
B．过程②可用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞
C．选用限制酶PstI、AluI对含目的基因的DNA和质粒进行剪切
D．④过程中可利用含氨苄青霉素的培养基对植株进行筛选
16．把猪的整个器官移植给人类，操作如图所示。有关叙述正确的有（ ）
A．在①过程中，将猪组织置于清水中并加入一定量的胰蛋白酶处理可得到单细胞
B．异种器官移植涉及基因编辑、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
C．在④过程中，采用去核成熟卵母细胞（MII期）作为核受体
D．④过程要对代孕猪进行同期发情处理，并选择发育正常的原肠胚植入代孕猪体内
三、非选择题
17．四环素被广泛应用于治疗人及动物的细菌感染，但残留在动物组织、奶制品中的四环素通过食物链进入人体，会对人类健康造成威胁。为保障食品安全和人类健康，科研人员向大肠杆菌体内导入了一些特殊的DNA序列作为生物传感器，从而建立一种简易、灵敏以及准确的四环素检测方法。
(1)研究者利用下图所示的原理设计四环素检测传感器。
当环境中没有四环素时，GFP（绿色荧光蛋白）基因 。当环境中有四环素时，四环素能够解除 ，最终使菌体 。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
(2)研究者利用基因工程技术构建含四环素检测传感器的大肠杆菌工程菌。
①利用上图所示的质粒1和质粒2，构建同时含片段1和片段2的表达载体，可用限制酶 和 分别处理质粒1和质粒2，再用DNA连接酶连接。（四种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示）
限制酶 E X S P
识别序列及切割位点
②研究者通过上述方法将所有的启动子和相应基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用 处理的大肠杆菌细胞内。经过筛选，获得工程菌。
(3)研究者发现在四环素浓度较低时，随四环素浓度增加，工程菌的荧光强度变化不明显。欲获得检测灵敏度更高的传感器，参照（1）中的原理图，从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入大肠杆菌后筛选，则启动子和基因组合应为①A② ③ 。
I.启动子：
①启动子A ②启动子B ③经T7RNA聚合酶特异性诱导开启的启动子
II.基因：
A．R基因
B．GFP基因
C．T7基因（表达T7RNA聚合酶，其活性比大肠杆菌RNA聚合酶更高）
D．sfGFP基因（表达荧光强度和稳定性都高于GFP的绿色荧光蛋白）
18．某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点，同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示，请回答下列问题。
(1)将抗盐基因导入烟草细胞内，使烟草植株产生抗盐性状，这种新性状（变异性状）的来源属于 。
(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能 ，也不能 。
(3)在构建重组质粒时，应选用 两种酶对质粒含抗盐基因的DNA进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性。
(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌，下图表示运用影印培养法（使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法）检测基因表达载体是否导入了农杆菌。
培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，培养基A和培养基B分别还含有 、 。从检测筛选的结果分析，含有目的基因的是 菌落中的细菌。
19．科研人员将酵母菌的DAK基因导入天竺葵的叶绿体中，获得了同化甲醛能力较强的天竺葵。为测定转基因天竺葵同化甲醛的能力，科研人员进行了实验，获得如图所示的结果。回答下列问题：
(1)将DAK基因和载体选用双酶法进行切割而不是选用一种限制酶进行切割，原因是 （答2点）。限制酶具有专一性，从限制酶的作用特点分析，具体体现是 （答１点）。
(2)常使用PCR特异性地快速扩增目的基因，原理是 。PCR反应需要在一定缓冲溶液中进行，需要加入DNA聚合酶，其作用是 。用设计的引物和合适的条件进行PCR，其产物用电泳鉴定，结果发现有目的基因以外的杂带存在，分析可能原因是： 。
(3)将DAK基因导入天竺葵的叶绿体中，可以避免花粉扩散引起的基因污染，原因是 。
(4)据曲线图分析可知，实验结论是 。欲获得上述曲线中的实验数据，如何进行实验，大体实验思路是 。
20．为探究线粒体对低氧条件的响应机制，科研人员开展下列研究。
(1)有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖分解产生 和[H]，两者进入线粒体发生第二、第三阶段反应，其中第三阶段发生在 。
(2)研究表明，低氧条件下线粒体中的活性氧（ROS）上升，这是一种线粒体应激现象。为研究该机制，科研人员开展相关实验
①在低氧条件下，N蛋白被激活。据图可知，Ca2+和Na+跨膜运输的方式属于 。若敲除N蛋白或者抑制N蛋白的活性，导致低氧状态下ROS水平会 ，则可证明N蛋白对于低氧引起ROS水平升高是必需的。
组别 复合物Ⅱ 复合物Ⅲ Ca2+ Na+ ROS变化
1组 + + - - 无
2组 + - - + 无
3组 - + - + 无
4组 + + - 无
5组 + + - + 显著上升
注：+表示添加，-表示未添加

②研究表明，线粒体内膜上的复合物Ⅱ和复合物Ⅲ与ROS生成有关，N蛋白转运的某种离子可作为两种复合物的调控信号。为确定调控信号，研究人员利用成分与线粒体内膜类似的脂双层完成低氧实验，结果如上表。实验结果显示，复合物Ⅱ和复合物Ⅲ单独存在时，不受Na+调控； 。
21．糖尿病是一种危害健康的常见病，可导致多种器官功能损害。Ⅰ型糖尿病主要表现为胰岛素分泌量不足，Ⅱ型糖尿病主要表现为体细胞对胰岛素敏感程度下降。研究表明，用杂粮进行饮食干预具有较好降糖效果。某研究团队利用大鼠探究了荞麦的降糖效果，结果如表所示（注：胰岛素抵抗指数越高，对胰岛素越不敏感；STZ为链脲佐菌素，常用于糖尿病模型鼠的构建；二甲双胍是治疗糖尿病的有效药物）。回答下列问题：
组别 A组 B组 C组 D组
处理方式 正常饲料 高脂饲料+小剂量STZ 高脂饲料+小剂量STZ+二甲双胍 高脂饲料+小剂量STZ+荞麦粉
空腹血糖（mmol/L） 5.2 17.3 10.2 12.4
血清胰岛素浓度（mIU/L） 48.2 57.5 33.1 30.8
胰岛素抵抗指数 7.9 52.3 16.1 8.1
(1)细胞内胰岛素的合成场所是 。胰岛素通过与靶细胞上的 相互识别并结合，促进靶细胞对葡萄糖的摄取和利用，使血糖浓度降低。
(2)实验中小剂量STZ用于建立 型糖尿病的动物模型，由表可以推测临床上用二甲双胍治疗该类糖尿病的机制可能是 。
(3)为了比较单一杂粮和复合杂粮的降糖效果，该研究团队拟增加两组实验，处理方式分别为“高脂饲料+小剂量STZ+燕麦粉”（E组）、“ ”（F组）。实验结果显示，D、E、F组大鼠的空腹血糖和胰岛素抵抗指数均低于B组，但是D、E、F3组间没有明显差异。该结果对治疗糖尿病的启示是 。基于上述所有实验结果，你认为该团队可以进一步探究“ ”的处理方式。
(4)除本题使用的方法外，利用免疫学的知识也可以建立该种糖尿病的动物模型，比如 （提出一种方案即可）。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【分析】据图可知，图中①是细胞甲和乙融合成为新细胞的过程，②是脱分化过程，③是再分化过程，④是形成人工种子的过程，据此分析作答。
【详解】A、由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性，制备新细胞的过程中，需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，A正确；
B、筛选出的杂种细胞含有两个细胞的遗传物质，但该过程不涉及精卵结合，所以体细胞杂交属于无性生殖，B错误；
C、②是新细胞形成愈伤组织的过程，表示脱分化，③是再分化，需提供无机营养成分、有机营养成分和植物激素等，C正确；
D、图中用到基因工程（导入某细菌的抗虫基因）、植物组织培养（将细胞培育为完整个体）、植物体细胞杂交技术，D正确。
故选B。
2．C
【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、PCR技术可用于目的基因的获取、扩增目的基因以及目的基因的检测等，A错误；
B、分析题意可知，本技术结果是提高乙醇的产率，即未转基因之前也可产生乙醇，故不能根据是否产生乙醇筛选含有质粒的大肠杆菌，B错误；
C、分析题意，本技术是将运动发酵单胞菌的丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因导入大肠杆菌，构建新的乙醇合成途径，而基因的表达产物通常是蛋白质（酶的本质多数是蛋白质），故可通过测定酶活性检测目的基因的表达水平，C正确；
D、结合题意可知，经转基因技术后显著提高了产乙醇效率，乙醇是无氧呼吸的产物，故推测产乙醇重组大肠杆菌的无氧呼吸增强，D错误。
故选C。
3．D
【分析】胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成肝糖原、肌糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等，抑制肝糖原分解和非糖物质转化成血糖。胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
【详解】A、转基因技术的变异原理是基因重组，不是基因突变，A错误；
B、胰岛素是蛋白质，不能饲喂，会被消化酶消化，B错误；
C、实验结果表明，转基因小鼠胰岛素敏感指数高于正常小鼠，即胰岛素在体内效果降低血糖的效果明显，因此a的值应小于正常小鼠，C错误；
D、miR-155转基因小鼠胰岛素敏感指数明显增大，说明miR-155通过提高组织细胞对胰岛素的敏感性，增强胰岛素降低血糖的作用，D正确。
故选D。
4．B
【分析】1、分析题图可知：未移植组血糖浓度不能恢复到正常水平；移植组的血糖浓度能够恢复到正常小鼠的血糖浓度，说明此时小鼠体内存在了降低血糖的机制，而根据动物体内唯一降低血糖浓度的激素为胰岛素，可知M细胞内已经具有了胰岛B细胞。
2、分析题表可知：细胞在分化的过程中，遗传物质（DNA）并不发生改变，只是基因选择性表达，所以两细胞内均能用探针检测到胰岛素基因，但胰岛素基因只在M细胞内转录和翻译，故只能在M细胞内检测到RNA。故表中①②③处的结果分别为“+、-、+”。
【详解】A、可用胰蛋白酶处理小鼠的早期囊胚以获得胚胎干细胞，A错误；
B、分析题图可知：移植组的血糖浓度能够恢复到正常小鼠的血糖浓度，说明此时小鼠体内存在了降低血糖的机制，而根据动物体内唯一降低血糖浓度的激素为胰岛素，可知M细胞内已经具有了胰岛B细胞，故图中结果表明M细胞已具备胰岛β细胞的功能，B正确；
C、细胞分化过程中遗传物质不变，细胞分化的实质是基因的选择性表达，由B项可知M细胞具备胰岛β细胞的功能，故表中①②③处的结果分别为“+、-、+”，C错误；
D、实验需用到动物细胞培养、细胞移植、核酸分子杂交等技术，D错误。
故选B。
5．B
【分析】分析题图：AT1蛋白通过抑制PIP2s蛋白的磷酸化而抑制细胞内的H2O2排到细胞外，从而导致植物抗氧化胁迫能力减弱，进而引起细胞死亡。AT1蛋白缺陷，可以提高PIP2s蛋白的磷酸化水平，促进细胞内的H2O2排到细胞外，从而提高植物抗氧化的胁迫能力，进而提高细胞的成活率。
【详解】A、由题图右侧的信息可知，AT1蛋白缺陷，可以促进PIP2s蛋白的磷酸化，进而促进H2O2排出膜外，A正确；
B、据题图左侧的信息可知，AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白的磷酸化，减少了H2O2从细胞内输出到细胞外的量，导致抗氧化胁迫能力弱，不能减轻其对细胞的毒害，B错误；
C、AT1蛋白缺陷，可以促进PIP2s蛋白的磷酸化，进而促进H2O2排出膜外，敲除AT1基因或降低其表达，可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力，进而提高其成活率，C正确；
D、从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因，可通过基因工程技术改良农作物抗逆性，D正确。
故选B。
6．A
【分析】基因工程中的操作工具及其作用：①“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶，E·coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。
【详解】A、按照人类的意愿定向改造了大肠杆菌，A正确；
B、基因工程需要三种工具：限制酶、DNA连接酶、基因的运载体，B错误；
C、转基因大肠杆菌可能将目的基因转移到其他微生物，C错误；
D、重组乙肝疫苗，就是利用基因工程技术制造出乙肝表面抗原，然后加入相应的辅助剂，制成乙肝疫苗，重组乙肝疫苗不是失活的病毒，D错误。
故选A。
7．D
【分析】杂交育种是将两个或多个品种的优良性状（基因）通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。诱变育种的概念：利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）处理生物，提高突变率使生物发生突变，再通过选育获得新品种的育种方法。原理：基因突变。优缺点：（1）可创造新的等位基因，从而产生新的性状表现类型；（2）突变是随机的、不定向的，有利变异比例较小，需要处理大量的供试材料，工作量大。
【详解】A、细菌不能进行有性生殖，所以不能采用杂交育种的方法，A不符合题意；
B、诱变育种的原理是基因突变，基因突变只能产生等位基因，因此利用该方法不能培育出具有“Mspl”蛋白的超磁细菌，B不符合题意；
C、细菌没有染色体，因此不能采用单倍体育种法，C不符合题意；
D、根据题意分析，使超磁细菌含有“Mspl”蛋白，可以利用基因工程(转基因技术)，将“Mspl”蛋白的相应基因提取出来，转入超磁细菌体内，以此来达到目的，D符合题意。
故选D。
8．C
【分析】1、探针是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链DNA片段。
2、基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法，基因芯片主要用于基因检测工作．在实际应用方面，生物芯片技术可广泛应用于疾病诊断和治疗、药物筛选、农作物的优育优选、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防、航天等许多领域。
【详解】A、根据题干信息“如果能与芯片上的单链DNA探针配对，它们就会结合起来，并出现反应信号”可知基因芯片的工作原理是碱基互补配对，碱基间会形成氢键，A正确；
B、探针是已知的单链DNA分子，因此待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序，B正确；
C、由于将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，所以“反应信号”是由放射性标记的待测DNA分子与单链DNA探针结合产生的，C错误；
D、基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，可以用于亲缘关系鉴定、遗传病检测等，D正确。
故选C。
9．B
【分析】在动物基因工程中，受精卵是最理想的受体细胞．DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端连接起来，形成的是磷酸二酯键，不是碱基对之间的氢键。
【详解】①基因工程的基本原理是将不同生物的基因进行重组，出可以说是定向的变异，①正确；
②DNA连接酶连接形成的是磷酸二酯键，②错误；
③人工合成目的基因有两种方法：一是通过mRNA→单链 DNA→双链DNA；二是根据蛋白质氨基酸序列→mRNA序列→推测出结构基因核苷酸序列→通过化学方法人工合成目的基因，③正确；
④将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，此方法的受体细胞多是受精卵，④正确；
⑤常用显微注射技术将人的凝血因子基因导入受体细胞，⑤错误；
⑥形成配子时，发生了基因的分离，所以转基因羊的生殖细胞中不一定含有人的凝血因子基因，⑥正确。
综上所述，①③④⑥正确，B正确。
故选B。
10．C
【分析】利用细菌生产人的胰岛素，主要需要四个步骤：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、用限制酶对载体和含人胰岛素基因的DNA片段进行切割，用DNA连接酶进行黏合，A正确；
B、用适当的化学物质（Ca2+）处理受体细菌表面，使受体菌处于容易吸收外源DNA分子的状态，将重组DNA导入受体细菌，B正确；
C、可以通过DNA分子杂交技术检测目的基因是否已导入受体细菌，而检测目的基因产物可以检测目的基因是否成功表达，C错误；
D、重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，且不影响受体细菌的正常生命运动，才有可能利用细菌大量生产人的胰岛素，D正确。
故选C。
11．B
【分析】1、转基因抗虫棉的培育过程：①在棉花的植株上提取叶肉细胞②在苏云金杆菌上提取相应基因④将提取基因导入植物叶肉细胞的DNA（利用基因重组技术）④通过培养既培养出愈伤组织，进行再分化⑤最后通过组织培养技术，得到含抗虫基因的棉花植株。
2、动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖.过程：取动物组织块→剪碎组织一用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
3、动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
【详解】A、转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术，A正确；
B、植物原生质体融合和动物细胞融合利用了细胞膜的流动性，B错误；
C、植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性，C正确；
D、愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关，D正确。
故选B。
12．D
【分析】1、植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2、动物基因工程方面，将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物（哺乳动物才会泌乳）的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物，该转基因动物进入泌乳期后，通过分泌的乳汁获得所需药品，称之为乳腺生物反应器。
3、医药卫生方面，基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。
【详解】A、转基因动物中常用的受体细胞为受精卵，通过显微注射技术将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊受精卵中，获得生产人凝血因子的乳腺生物反应器，A错误；
B、我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得富含赖氨酸的转基因玉米，B错误；
C、若将乙烯合成相关基因导入番茄，获得的转基因番茄能合成更多的乙烯，使得果实成熟加快，不利于储存，C错误；
D、一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害，据此科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功地实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的抗虫棉，D正确。
故选D。
13．ACD
【分析】1、转基因动物：将外源重组基因转染并整合到动物受体细胞基因组中，从而形成在体内表达外源基因的动物。
2、克隆动物和试管动物的比较：
试管动物 克隆动物
生殖方式 有性生殖 无性生殖
技术手段 体外受精、胚胎移植 核移植技术、胚胎移植
遗传规律 遵循 不遵循
【详解】A、转基因植物的培育过程中，首先要采用基因工程技术将目的基因导入植物细胞，其次需要采用植物组织培养技术将转基因受体细胞培育成转基因植株，A正确；
B、转基因动物的培育需要采用基因工程、早期胚胎培养和胚胎移植技术，但不需要采用核移植技术，B错误；
C、克隆动物的培育需要采用核移植、早期胚胎培养和胚胎移植技术，C正确；
D、试管婴儿的培育需要采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，D正确。
故选ACD。
14．ABD
【分析】基因工程药物（从化学成分上分析都应该是蛋白质）：1、来源：转基因工程菌。工程菌是指采用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系。2、成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等。
【详解】A、干扰素是具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，具有免疫作用，A正确；
B、初级代谢产物是指微生物通过代谢活动产生的、自身生长和繁殖所必需的物质如氨基酸、核苷酸、多糖、脂类等。转基因大肠杆菌发酵产生的人体内的干扰素不是该生物不可缺少的，属于次生代谢产物，B正确；
C、用显微注射法将基因表达载体导入哺乳动物的受精卵细胞构建乳腺生物反应器，C错误；
D、乳腺反应器的局限是只适用雌性动物的哺乳期，要通过雌性分泌乳汁来获取所需物质，D正确；
故选ABD。
15．ACD
【分析】根据题意和图示分析可知：①表示基因表达载体的构建过程，需要限制酶和DNA连接酶；②表示将目的基因导入受体细胞的过程，常用农杆菌转化法；③④表示植物组织培养过程，其中③是脱分化和再分化过程、④是移栽过程。
【详解】A、质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞，但不能促进目的基因的表达，A错误；
B、将目的基因导入植物细胞时，常用农杆菌转化法，B正确；
C、目的基因两侧是限制酶PstⅠ和SmaⅠ的识别序列，且质粒上也含有这两种限制酶的切割位点，所以可同时选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA进行切割，C错误；
D、图中过程④是进行移栽，不能再利用含氨苄青霉素的培养基来筛选含有目的基因的幼苗，应该在个体水平上进行抗冻性状检测，D错误。
故选ACD。
16．BC
【分析】分析题意和题图可知：借助动物细胞培养技术将猪的组织分散成单个细胞；借助基因编辑技术，敲除猪细胞中的Gal抗原基因后加入人体基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的基因修饰克隆猪。
【详解】A、①过程属于动物细胞培养，加入一定量的胰蛋白酶处理可得到单细胞，但此操作应在等渗溶液中进行，若将猪的组织置于清水中，则组织细胞会吸水涨破，A错误；
B、图中将猪Gal抗原基因敲除需要借助基因编辑技术，由核移植到基因修饰克隆猪的诞生需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术的支持，B正确；
C、④过程为核移植，在④过程中，作为核受体的去核的卵母细胞已经培养至MII期，为成熟卵母细胞，C正确；
D、核移植过程中培育的重构胚，需待其发育至桑椹胚或囊胚期时才能向代孕猪体内植入，在植入前，需要对代孕猪进行同期发情处理，D错误。
故选BC。
17．(1) 不表达 R蛋白对启动子B的抑制作用 发出绿色荧光
(2) E、X E、S（X、P或S、P） CaCl2
(3) C D
【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：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。
【详解】（1）据图分析可知，启动子B可与RNA聚合酶结合，促进GFP（绿色荧光蛋白）基因的转录。R蛋白抑制启动子B与RNA聚合酶的结合，抑制GFP（绿色荧光蛋白）基因的转录。四环素可以抑制R蛋白的作用，因此当环境中没有四环素时，GFP（绿色荧光蛋白）基因不表达；当环境中有四环素时，四环素能够解除R蛋白对启动子B的抑制作用，最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
（2）①限制酶S、X识别序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。构建同时含片段1和片段2的表达载体，可用限制酶E、X处理质粒1，使质粒1被切开，再用E、S处理质粒2将片段2切下来，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，可用DNA连接酶连接，将片段2和质粒1连接起来，形成重组质粒。（或用S、P切割质粒1，再用X、P处理质粒2将片段2切下来，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，也可用DNA连接酶连接，将片段2和质粒1连接起来，形成重组质粒。）
②用CaCl2处理的大肠杆菌处于一种易于能吸收周围环境中DNA分子的状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中，最后经过筛选，获得工程菌。
（3）欲获得检测灵敏度更高的传感器，可以选择相关启动子和基因进行调控，可以增强启动子A与RNA聚合酶的结合，使R基因表达出更多R蛋白，添加T7基因，可表达T7RNA聚合酶，其活性比大肠杆菌RNA聚合酶更高，可增强相关基因的表达，R蛋白增多对荧光蛋白基因的抑制作用增强，四环素可以解除R蛋白的抑制作用，四环素浓度越高，解除效果越好，荧光蛋白基因表达量越多，荧光越强，同时可将普通荧光蛋白基因换为sfGFP基因，表达荧光强度和稳定性较高绿色荧光蛋白，进而增强检测的灵敏度。
【点睛】本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析和解决问题的能力，本题的关键点是正确识图。
18．(1)基因重组
(2) 复制 表达（合成抗盐基因的mRNA）
(3)SalⅠ和HindⅢ
(4) 氨苄青霉素 四环素（氨苄青霉素和四环素） 4和6
【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】（1）将抗盐基因导入烟草细胞内，使烟草植株产生抗盐性状，这需要采用基因工程技术，其原理是基因重组。
（2）将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制，也不能表达，即不能转录和翻译成相应的蛋白质。
（3）质粒和含有目的基因的外源DNA分子上都含有SalI、Hindm、BamHI三种限制酶切割位点，其中BamHI的切割位点位于目的基因上，用该酶切割会破坏目的基因；若只用SalI一种限制酶切割可能会导致目的基因与运载体反向连接；因此在构建重组质粒时，应选用SalI和HindIII两种限制酶对质粒和抗盐基因进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性。
（4）用SalI和HindIII两种限制酶对质粒进行切割时，会破会四环素抗性基因，但不会破坏氨苄青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存，但不能在含有四环素培养基上生存，培养基B中减少了4和5菌落（应该是被四环素杀死），说明培养基B加入了四环素，而培养基A中没有加入四环素，所以培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素，含目的基因的是4和6菌落中的细菌。
19．(1) 防止目的基因自身环化和目的基因与载体反向连接 能识别特定的核苷酸序列、在特定的位点切割DNA分子
(2) DNA半保留复制 催化合成DNA子链 在基因组DNA中有其他引物结合的位点/引物特异性不强/引物过短
(3)花粉中通常不含有叶绿体
(4) 转基因天竺葵较非转基因天竺葵同化甲醛能力强 将生长状况一致的转基因天竺葵和非转基因天竺葵分别在同种含有等量甲醛的容器中进行培养，并与不种植培养植物的含等量甲醛的空容器做对比，相同一段时间后，测定容器内甲醛浓度
【分析】1、“分子手术刀”--限制性核酸内切酶(限制酶)（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
2、PCR基本原理：PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链，在DNA聚合酶的参与下，根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子拷贝。在实验中发现，DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入设计引物，DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。
(1)
与单酶法相比，构建基因表达载体时使用双酶法可避免目的基因自身环化和避免目的基因和载体反向连接。限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
(2)
PCR反应依据的原理是DNA半保留复制。在PCR扩增目的基因时，要加入耐高温的DNA聚合酶，其作用是催化合成DNA子链。若在基因组DNA中有其他引物结合的位点/引物特异性不强/引物过短，则会导致电泳结果出现杂带。
(3)
目的基因导入叶绿体基因中是因为花粉中通常不含有叶绿体，可以避免花粉扩散引起的基因污染。
(4)
据图分析可知，随着时间的延长，放置天竺葵的容器内甲醛浓度均下降，放置转基因天竺葵的容器内甲醛浓度下降得更明显，表明转基因天竺葵吸收甲醛的能力比非转基因天竺葵的更强。欲获得如图曲线中的实验结果，将生长状况一致的转基因天竺葵和非转基因天竺葵分别在同种含有等量甲醛的容器中进行培养，并与不种植培养植物的含等量甲醛的空容器做对比，相同一段时间后，测定容器内甲醛浓度。
【点睛】本题考查基因工程和PCR技术的有关知识，意在考查考生能从题图中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力，具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。
20．(1) 丙酮酸 线粒体内膜
(2) 主动运输 显著下降 两者同时存在时，Ca2+不起调控作用，Na+可促进ROS水平上升
【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。
【详解】（1）有氧呼吸的第一阶段葡萄糖产生丙酮酸和[H]并释放少量能量；第三阶段发生在线粒体内膜，为[H]与氧气反应生成水并释放大量能量。
（2）①据图可知，Ca2+和Na+跨膜运输既需要载体蛋白又需要能量，为主动运输；低氧条件下N蛋白被激活，线粒体中的活性氧（ROS）上升，若N蛋白对于低氧引起ROS水平升高是必需的，则敲除N蛋白或者抑制N蛋白的活性，导致低氧状态下ROS水平会显著下降。②第4组、第5组表明，两者同时存在时，Ca2+都无变化，说明不起调控作用，Na+显著上升，说明可促进ROS水平上升。
21．(1) 核糖体 特异性受体
(2) Ⅱ 通过降低胰岛素抵抗指数，提高胰岛素受体对胰岛素的敏感性，从而降低血糖
(3) 高脂饲料+小剂量STZ十荞麦粉十燕麦粉 杂粮饮食有助于提高Ⅱ型糖尿病病人对胰岛素的敏感程度，减轻症状，且单一杂粮和复合杂粮减轻Ⅱ型糖尿病症状的作用效果相似 高脂饲料+小剂量STZ十二甲双胍十荞麦粉
(4)利用基因工程大量生产针对胰岛素受体的抗体药物，注射给实验动物，从而阻止胰岛素与受体结合，使得实验动物对胰岛素不敏感，出现Ⅱ型糖尿病的症状
【分析】1、胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
2、生物实验要遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则；设计实验的一般步骤主要有：确定实验原理，选择材料用具，确定方法步骤（预处理→分组→处理→观察记录现象，收集数据→预测结果→得出结论 ），观察记录，分析结果，得出结论。
【详解】（1）胰岛素的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体；胰岛素属于激素，需要与靶细胞上的受体相互识别并结合后起作用。
（2）Ⅰ型糖尿病主要表现为胰岛素分泌量不足，Ⅱ型糖尿病主要表现为体细胞对胰岛素敏感程度下降，据表可知，各组小鼠的空腹胰岛素含量均较高，据此推测实验中小剂量STZ用于建立II型糖尿病的动物模型；由表可知，与B组相比，C组和D组的血糖含量降低，胰岛素抵抗指数下降，可以推测临床上用二甲双胍治疗该类糖尿病的机制可能是通过降低胰岛素抵抗指数，提高胰岛素受体对胰岛素的敏感性，从而降低血糖。
（3）分析题意，本实验目的是比较单一杂粮和复合杂粮的降糖效果，实验的自变量是杂粮的类型，因变量是降糖效果，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故处理方式分别为“高脂饲料+小剂量STZ+燕麦粉”（E组）、高脂饲料+小剂量STZ十荞麦粉十燕麦粉；实验结果显示，D、E、F组大鼠的空腹血糖和胰岛素抵抗指数均低于B组，但是D、E、F3组间没有明显差异，据此推测该结果对治疗糖尿病的启示是杂粮饮食有助于提高Ⅱ型糖尿病病人对胰岛素的敏感程度，减轻症状，且单一杂粮和复合杂粮减轻Ⅱ型糖尿病症状的作用效果相似；基于上述所有实验结果，可进一步探究高脂饲料+小剂量STZ十二甲双胍十荞麦粉的不同处理方式，观测其降糖效果。
（4）除本题使用的方法外，也可利用基因工程等技术进行改造，如：利用基因工程大量生产针对胰岛素受体的抗体药物，注射给实验动物，从而阻止胰岛素与受体结合，使得实验动物对胰岛素不敏感，出现Ⅱ型糖尿病的症状。
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