黃金卷01（解析版）-【贏在高考·黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考生物模擬卷（北京專用）

【贏在高考?黃金8卷】備戰(zhàn)2024年高考生物模擬卷（北京專用）生物黃金卷01（滿分100分，考試時間90分鐘。）注意事項∶1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單選題（本部分共15道小題，每小題2分，共計30分）1．用限制酶SpeⅠ和HindⅢ切割質(zhì)粒，用限制酶HindⅢ和XbaⅠ切割目的基因，之后連接，構(gòu)建基因表達載體。下列敘述不正確的是（）A．青霉素抗性基因可作為篩選標(biāo)記B．限制酶可使磷酸二酯鍵發(fā)生斷裂C．表中限制酶切割之后均會產(chǎn)生黏性末端D．連接后的基因表達載體可被SpeI切開【答案】D【分析】1、將外源基因?qū)胧荏w細胞通常用質(zhì)粒作為載體。作為載體必須具備的條件：（1）有一個至多個限制酶切割位點，供外源DNA片段(基因)插入其中；（2）能夠在受體細胞中進行自我復(fù)制或整合到受體DNA上，并隨受體DNA同步復(fù)制；（3）常帶有特殊的標(biāo)記基因,如四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重組DNA分子的篩選。2、限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。3、DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是黏性末端；當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時，產(chǎn)生的是平末端?！驹斀狻緼、青霉素抗性基因是質(zhì)粒中的標(biāo)記基因，表達產(chǎn)物能抵抗青霉素，故青霉素抗性基因可作為篩選標(biāo)記，A正確；B、限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開，B正確；C、由表格可知，這3種限制酶都是在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開，產(chǎn)生黏性末端，C正確；D、題干中用限制酶SpeⅠ切割質(zhì)粒產(chǎn)生的黏性末端和用限制酶XbaⅠ切割目的基因產(chǎn)生的黏性末端遵循堿基互補配對，在DNA連接酶的作用下拼接起來，拼接起來的部分堿基序列為ACTAGA，而限制酶SpeⅠ識別的堿基序列為ACTAGT，所以連接后的基因表達載體不能被SpeI切開，D錯誤。故選D。2．科學(xué)家從轉(zhuǎn)基因羊的羊奶中提取到治療血栓性疾病的特效藥-組織纖溶酶原激活劑（tPA）。獲得轉(zhuǎn)基因羊的過程中，以下操作非必要的是（）A．將tPA基因與羊乳腺特異表達啟動子重組B．將表達載體顯微注射到羊受精卵中C．將羊受精卵的核注入去核的卵母細胞中D．將體外培養(yǎng)的胚胎移植到羊的子宮內(nèi)【答案】C【分析】1、基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程的工具有限制酶、DNA連接酶、基因的載體。2、基因工程的基本操作程序：(1)目的基因的獲取。(2)基因表達載體的構(gòu)建。(3)將的基因?qū)胧荏w細胞。（4）目的基因的檢測和鑒定【詳解】A、由于啟動子具有物種特異性，故需將tPA基因與羊乳腺特異表達啟動子重組，A不符合題意；B、將目的基因?qū)雱游锛毎话悴捎蔑@微注射法，用受精卵作為受體細胞，B不符合題意；C、目的基因?qū)胙蚴芫押罂芍苯舆M行體外早期胚胎培養(yǎng)，無需將受精卵的核注入去核的卵母細胞中，C符合題意；D、早期培養(yǎng)的胚胎需要進行胚胎移植，移植到羊的子宮內(nèi)，D不符合題意。故選C。3．下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述，正確的是（

）A．PCR反應(yīng)體系中需要添加耐高溫的解旋酶和DNA聚合酶B．PCR過程中在引物的3'端添加脫氧核苷酸實現(xiàn)子鏈延伸C．利用PCR對目的基因進行擴增時需要基因序列全部已知D．在設(shè)計兩種引物時，需要讓引物和引物之間的堿基序列互補【答案】B【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！驹斀狻緼、PCR反應(yīng)體系中需要添加耐高溫DNA聚合酶，不需要解旋酶，A錯誤；B、脫氧核苷酸鏈?zhǔn)怯蟹较虻?，一端?'端，另一端為3'端，合成子鏈時，引物的小段核苷酸鏈先與模板鏈配對結(jié)合，然后在引物的3'端進行子鏈延伸，B正確；C、利用PCR對目的基因進行擴增時只需要知道目的基因兩端的序列即可，C錯誤；D、在設(shè)計兩種引物時，兩個引物之間的堿基序列不能配對，D錯誤。故選B。4．乙醇是生物學(xué)實驗中常用的試劑。下表列出了乙醇在實驗中的作用，其中錯誤的是（）選項實驗乙醇的作用ADNA粗提取與鑒定溶解DNA，初步分離DNA與蛋白質(zhì)B菊花的組織培養(yǎng)工作臺、手部、外植體的消毒C綠葉中的色素的提取溶解綠葉中的色素D檢測生物組織中的脂肪洗去浮色A．A B．B C．C D．D【答案】A【分析】酒精是生物實驗常用試劑之一：1、如檢測脂肪實驗中需用體積分數(shù)為50%的酒精溶液洗去浮色；2、觀察植物細胞有絲分裂實驗和低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗中都需要用到酒精，用體積分數(shù)為95%的酒精和鹽酸一起制成解離液對材料進行解離，低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實驗中還需要用酒精洗去卡諾氏液；3、綠葉中色素的提取和分離實驗中可用無水乙醇來提取色素；4、果酒和果醋制作實驗、組織培養(yǎng)實驗中可用體積分數(shù)為70%的酒精進行消毒；5、DNA的粗提取和鑒定中可用體積分數(shù)為95%的冷酒精進一步純化DNA；6、證明光合作用產(chǎn)物有淀粉需用95%酒精對綠色葉片進行酒精水浴脫色，便于碘液染色等；7、土壤小動物豐富度研究中，收集的小動物可以放入體積分數(shù)為70%的酒精溶液中，防止誘蟲器中小動物尸體腐爛?！驹斀狻緼、DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，向濾液中加入冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精，靜置2～3min，溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物，就是粗提取的DNA，A錯誤；B、70%的酒精可導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，用于實驗室和日常消毒，菊花的組織培養(yǎng)中可用體積分數(shù)為70%的酒精進行消毒，避免雜菌的污染，B正確；C、由于色素不溶于水而溶于有機溶劑，所以酒精（無水乙醇）在色素的提取和分離實驗時作為有機溶劑起到提取色素的作用，C正確；D、脂肪鑒定實驗中，染色后滴加2滴體積分數(shù)為50%的酒精，洗去浮色，D正確。故選A。5．柑橘類水果深受人們喜愛，但大多種類多籽。利用“默科特”橘橙二倍體葉肉原生質(zhì)體和“早金”甜橙單倍體愈傷組織培育三倍體柑橘，相關(guān)敘述正確的是（

）A．用鹽酸解離獲得“默科特”橘橙二倍體葉肉原生質(zhì)體B．用花藥離體培養(yǎng)獲得“早金”甜橙單倍體愈傷組織C．用電融合法或秋水仙素均可誘導(dǎo)兩種原生質(zhì)體融合D．三倍體柑橘可通過有性繁殖擴大種植面積【答案】B【分析】植物的體細胞雜交是將不同植物的細胞通過細胞融合技術(shù)形成雜種細胞，進而利用植物的組織培養(yǎng)將雜種細胞培育成多倍體的雜種植株。植物體細胞雜交依據(jù)的原理是細胞膜的流動性和植物細胞的全能性。【詳解】A、制備植物原生質(zhì)體的方法是酶解法，即利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁獲得，若用鹽酸處理會將細胞殺死，不能獲得原生質(zhì)體，A錯誤；B、常用花藥離體培養(yǎng)獲得早金甜橙單倍體愈傷組織，B正確；C、植物原生質(zhì)體融合的方法有電融合法或PEG融合法均可誘導(dǎo)兩種原生質(zhì)體融合，秋水仙素可以使染色體數(shù)目加倍，不能使原生質(zhì)體融合，C錯誤；D、三倍體柑橘減數(shù)分裂過程中會發(fā)生同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常配子，故不能通過有性繁殖擴大種植面積，D錯誤。故選B。6．生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善是我們的發(fā)展目標(biāo)，下列行為與此目標(biāo)不符的是（

）A．減少私家車使用，出行多乘坐公共交通工具B．多采用生物防治的方法治理農(nóng)林害蟲C．家庭做好垃圾分類，投放專用垃圾桶，促進廢棄物循環(huán)利用D．從國外帶回適應(yīng)性強的生物提高我國生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性【答案】D【分析】生物圈內(nèi)所有的植物、動物和微生物等，它們所擁有的全部基因，以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。生物多樣性的保護包括就地保護和易地保護兩大類?！驹斀狻緼、減少私家車使用，出行多乘坐公共交通工具，減少碳的排放，有利于保護環(huán)境，A正確；B、多采用生物防治的方法治理農(nóng)林害蟲，減少環(huán)境的污染，B正確；C、家庭做好垃圾分類，投放專用垃圾桶，促進廢棄物循環(huán)利用，能減少碳的排放，有利于維持碳循環(huán)的平衡，C正確；D、從國外帶回適應(yīng)性強的生物，可能引起生物入侵，不利于提高我國生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，D錯誤。故選D。7．葡萄糖是主要的能源物質(zhì)，關(guān)于葡萄糖的敘述錯誤的是（

）A．組成元素含有C、H、O、NB．有氧、無氧環(huán)境下均可分解C．可形成糖蛋白參與細胞間的識別D．可聚合形成纖維素構(gòu)成植物細胞壁【答案】A【分析】細胞中的糖分為單糖、二糖和多糖，二糖包括蔗糖、麥芽糖和乳糖，多糖包括淀粉、纖維素和糖原?！驹斀狻緼、葡萄糖組成元素含有C、H、O，A錯誤；B、葡萄糖有氧條件下分解為二氧化碳和水、無氧環(huán)境可分解為酒精和二氧化碳或乳酸，B正確；C、葡萄糖可與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白參與細胞間的識別，C正確；D、纖維素的基本單位是葡萄糖，所以葡萄糖可聚合形成纖維素構(gòu)成植物細胞壁，D正確。故選A。8．圖為酵母菌細胞模式圖，關(guān)于利用酵母菌生產(chǎn)α-淀粉酶，相關(guān)說法錯誤的是（

）A．α-淀粉酶在結(jié)構(gòu)2上合成B．α-淀粉酶的產(chǎn)生與結(jié)構(gòu)1的加工、分類和包裝有關(guān)C．結(jié)構(gòu)3可分解葡萄糖為酒精和，用于此過程能量消耗D．酵母菌細胞具有細胞器膜、細胞膜和核膜構(gòu)成的生物膜系統(tǒng)【答案】C【分析】各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似，主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，例如分泌蛋白的合成及運輸體現(xiàn)了生物膜在功能上的統(tǒng)一，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細胞膜和核膜直接相連，高爾基體膜通過囊泡與細胞膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連，體現(xiàn)了體現(xiàn)了生物膜在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一?！驹斀狻緼、α-淀粉酶是蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)2核糖體上合成，A正確；B、α-淀粉酶的產(chǎn)生與結(jié)構(gòu)1高爾基體的加工、分類和包裝有關(guān)，B正確；C、結(jié)構(gòu)3是線粒體，可將丙酮酸分解為CO2和水，在細胞質(zhì)分解葡萄糖為酒精和CO2，用于此過程釋放能量，C錯誤；D、酵母菌細胞是真核細胞，具有細胞器膜、細胞膜和核膜構(gòu)成的生物膜系統(tǒng)，D正確。故選C。9．酵母菌的品質(zhì)影響葡萄酒的產(chǎn)量和質(zhì)量，研究人員為分離出產(chǎn)酒精能力強的酵母菌菌株，進行了如圖I所示實驗，甲、乙、丙、丁錐形瓶內(nèi)分別加入100mL完全培養(yǎng)基，下列說法正確的是（

）A．傳統(tǒng)葡萄酒發(fā)酵過程中，為避免污染發(fā)酵裝置需嚴格滅菌B．用稀釋涂布平板法計算出葡萄酒過濾液的活菌數(shù)為6．8×106個/L，此數(shù)值可能高于實際的活菌數(shù)C．對培養(yǎng)基進行滅菌的方法是高壓蒸汽滅菌法，菌種接種過程中的試管口、瓶口等無需再灼燒滅菌D．由圖Ⅱ可知，丙可能是培養(yǎng)瓶密封不嚴導(dǎo)致，丁組酵母菌產(chǎn)酒精能力比乙強【答案】D【分析】果酒制作過程中的相關(guān)實驗操作：材料的選擇和處理→滅菌→榨汁→發(fā)酵。利用葡萄皮表面野生型酵母菌在缺氧的環(huán)境下發(fā)酵產(chǎn)酒精。若對菌液計數(shù)，需選取菌落數(shù)處于30~300的培養(yǎng)皿計數(shù)。平均菌落數(shù)除以涂布體積乘上稀釋倍數(shù)求的是每百毫升發(fā)酵液的微生物數(shù)量，還應(yīng)該再乘10算每升發(fā)酵液的微生物數(shù)?！驹斀狻緼、在傳統(tǒng)葡萄酒發(fā)酵過程中，利用的是葡萄皮表面的天然酵母菌，不需要嚴格滅菌，A錯誤；B、若對菌液計數(shù)，需選取菌落數(shù)處于30~300的培養(yǎng)皿計數(shù)。平均菌落數(shù)除以涂布體積乘上稀釋倍數(shù)求的是每毫升發(fā)酵液的微生物數(shù)量，還應(yīng)該再乘1000算每升發(fā)酵液的微生物數(shù)，故先求平均菌落數(shù)為（62+68+74）÷3=68，除以涂布體積0.1mL后等于680個/mL，稀釋倍數(shù)為1×104，再乘1000，最后為6.8×109個/L，計數(shù)過程中兩個或兩個以上細胞連在一起，平板上生長出一個菌落，所以數(shù)目偏小，B錯誤；C、培養(yǎng)基滅菌采用高壓蒸汽滅菌，玻璃器皿、接種用具可采用干熱滅菌，接種時的玻璃瓶口等都需在酒精燈火焰處進行灼燒滅菌，C錯誤；D、乙、丙、丁挑取不同的菌落培養(yǎng)，丙瓶與乙、丁瓶相同條件培養(yǎng)，但培養(yǎng)液沒有酒精產(chǎn)生，且瓶內(nèi)活菌數(shù)量不低，丙瓶出現(xiàn)的原因可能是培養(yǎng)瓶密封不嚴，進行有氧呼吸；丁組的活菌數(shù)比乙組少，但是產(chǎn)生的酒精和乙組一樣多，所以丁組產(chǎn)生酒精能力比乙強，D正確。故選D。10．以下高中生物學(xué)實驗中，實驗材料選擇正確的是（

）選項實驗名稱實驗材料A檢測生物組織中的糖類顏色較淺的甘蔗汁B綠葉中色素的提取和分離富含葉綠素的黑藻C探究溫度對酶活性的影響易分解產(chǎn)生氧氣的過氧化氫D觀察植物細胞的有絲分裂有大液泡的洋蔥鱗片葉外表皮細胞A．A B．B C．C D．D【答案】B【分析】1、檢測生物組織中化合物時，應(yīng)選擇富含該化合物且顏色淺的實驗材料。2、綠葉中色素的提取和分離實驗中，應(yīng)選擇富含色素且新鮮的植物葉片?！驹斀狻緼、甘蔗中富含蔗糖，屬于非還原糖，因此甘蔗不能作為檢測還原糖的實驗材料，A錯誤；B、黑藻含有葉綠體，富含葉綠素，可用于綠葉中色素的提取和分離實驗，B正確；C、由于過氧化氫不穩(wěn)定，受熱易分解，故不能用作探究溫度對酶活性的影響的材料，C錯誤；D、洋蔥鱗片葉外表皮細胞屬于高度分化的細胞，不能用于觀察植物細胞的有絲分裂，D錯誤。故選B。11．草甘膦是無選擇性除草劑的有效成分，施用時也會“誤傷”作物致死，其機理是抑制與植物多種代謝途徑有關(guān)的EPSP合酶的活性。研究人員試圖培育抗草甘膦作物，如圖。相關(guān)說法正確的是（

）A．①過程的目的基因是抑制EPSP合酶的基因B．②過程可利用農(nóng)桿菌將重組DNA導(dǎo)入矮牽牛細胞C．③過程運用植物體細胞雜交技術(shù)培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因矮牽牛D．轉(zhuǎn)基因矮牽牛存活說明EPSP合酶表達水平下降有利于抗草甘膦【答案】B【分析】將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射技術(shù)；將目的基因?qū)宋⑸锛毎Ｓ肅a2+處理法。植物細胞工程包括植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細胞雜交技術(shù)，植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織和細胞在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過程。植物體細胞雜交是將不同植物體細胞在一定條件下融合成雜合細胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)?！驹斀狻緼、草甘膦其機理是抑制與植物多種代謝途徑有關(guān)的EPSP合酶的活性，要培育抗草甘膦作物，因此要提高EPSP合酶的活性，①過程的目的基因應(yīng)該是（促進）EPSP合酶的基因，A錯誤；B、將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法，②過程可利用農(nóng)桿菌將重組DNA導(dǎo)入矮牽牛細胞，B正確；C、③過程要把細胞培養(yǎng)成個體，運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，C錯誤；D、轉(zhuǎn)基因矮牽牛存活說明EPSP合酶表達水平升高有利于抗草甘膦，D錯誤。故選B。12．地木耳是一種可食用耐旱藍細菌，具有高蛋白低脂肪的特點。為探究鹽脅迫對地木耳的影響，做了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是（

）A．隨著NaCl濃度的提高，光轉(zhuǎn)化效率下降B．地木耳葉綠體類囊體膜上進行光轉(zhuǎn)化C．光合作用產(chǎn)生的淀粉可轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)和脂肪D．野生地木耳比人工培養(yǎng)地木耳能更好的適應(yīng)鹽脅迫【答案】B【分析】該實驗中NaCl濃度和地木耳種類為自變量，光轉(zhuǎn)化效率為因變量，在相同濃度的NaCl濃度下，野生地木耳比人工培養(yǎng)地木耳光轉(zhuǎn)化效率高。【詳解】A、由圖可知，隨著NaCl濃度升高，兩種地木耳的光轉(zhuǎn)化效率均下降，A正確；B、地木耳是一種可食用耐旱藍細菌，為原核生物，無葉綠體，B錯誤；C、光合作用產(chǎn)生的淀粉可在體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)化，可轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)和脂肪，C正確；D、由圖可知，在相同濃度的NaCl濃度下，野生地木耳比人工培養(yǎng)地木耳光轉(zhuǎn)化效率高，說明野生地木耳比人工培養(yǎng)地木耳能更好的適應(yīng)鹽脅迫，D正確。故選B。13．下列生物學(xué)實驗及其原理的敘述，不正確的是（）A．利用不同大小的DNA分子在電場中的移動速度不同可分離DNAB．用胰蛋白酶處理動物組織或解離液處理植物組織都可得到分散的活細胞C．培養(yǎng)大腸桿菌需要為其提供適宜的營養(yǎng)物質(zhì)及溫度、pH等條件D．洋蔥表皮細胞質(zhì)壁分離及復(fù)原過程中水分子通過原生質(zhì)層進出液泡【答案】B【分析】植物細胞的吸水和失水原理和現(xiàn)象：外界溶液濃度＞細胞液濃度→細胞失水→質(zhì)壁分離外界溶液濃度＜細胞液濃度→細胞吸水→質(zhì)壁分離的復(fù)原外界溶液濃度=細胞液濃度→細胞形態(tài)不變（處于動態(tài)平衡）。【詳解】A、DNA分子大小不同，則在電場中移動速度也不同，可利用該原理利分離DNA，A正確；B、胰蛋白酶可用于處理動物組織細胞，但不能處理植物組織，B錯誤；C、微生物培養(yǎng)過程中應(yīng)保證必要的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，如培養(yǎng)大腸桿菌需要為其提供適宜的營養(yǎng)物質(zhì)及溫度、pH等條件，C正確；D、洋蔥表皮細胞質(zhì)壁分離及復(fù)原過程中水分子通過原生質(zhì)層（包括細胞膜、液泡膜以及兩者之間的細胞質(zhì)）進出液泡，D正確。故選B。14．由于棲息地破壞、非法狩獵等原因，一級瀕危鳥類朱鹮已在我國以外的大部分地區(qū)絕跡。為便于在野外進行個體識別以調(diào)查種群密度，科研人員利用帶有不同數(shù)字的標(biāo)志環(huán)對陜西黔陽地區(qū)的朱鹮進行逐一標(biāo)記和追蹤，觀察發(fā)現(xiàn)從2007年到2020年，56對成鳥共進行120次繁殖，成功孵育217只雛鳥。下列敘述正確的是（）A．科研人員調(diào)查朱鹮種群密度的方法為逐個計數(shù)法B．被調(diào)查朱鹮種群2020年的出生率約為66%C．朱鹮棲息地遭到破壞后食物減少，K值變大D．食物、天敵等屬于限制朱鹮種群增長的非密度制約因素【答案】A【分析】一般來說，食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關(guān)的。例如，同樣是缺少食物，種群密度越高，該種群受食物短缺的影響就越大，因此，這些因素稱為密度制約因素。而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害，對種群的作用強度與該種群的密度無關(guān)，因此被稱為非密度制約因素。例如，在遭遇寒流時，有些昆蟲種群不論其種群密度高低，所有個體都會死亡?！驹斀狻緼、朱鹮數(shù)量少，屬于瀕危物種，兒科哦那個逐個計數(shù)法統(tǒng)計種群密度，A正確；B、2020年的出生率等于2020年出生的數(shù)量除以2019年的基數(shù)，根據(jù)題目信息無法計算，B錯誤；C、朱鹮棲息地遭到破壞后食物減少，K值變小，C錯誤；D、食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關(guān)的，屬于限制朱鹮種群增長的密度制約因素，D錯誤。故選A。15．研究人員通過體外誘導(dǎo)成纖維細胞，得到了類似胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導(dǎo)多能干細胞（iPS），應(yīng)用前景廣泛。下列敘述不正確的是（）A．從動物內(nèi)分離成纖維細胞可利用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理B．動物細胞需要培養(yǎng)在95%空氣和5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中C．轉(zhuǎn)入相關(guān)因子誘導(dǎo)產(chǎn)生iPS，該過程中細胞的分化程度提高D．利用iPS分化形成的器官進行自體移植，可以避免免疫排斥【答案】C【分析】在培養(yǎng)iPS的培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)，可以誘導(dǎo)iPS分化成不同的組織和器官，解決器官移植中的供體器官短缺和免疫排斥反應(yīng)兩大難題?！驹斀狻緼、從動物內(nèi)分離成纖維細胞可利用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理，胰蛋白酶、膠原蛋白酶可水解動物細胞間的粘連蛋白，使動物細胞分散，A正確；B、動物細胞需要培養(yǎng)在95%空氣和5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中，空氣中的氧氣作為有氧呼吸的反應(yīng)物，CO2能維持培養(yǎng)液的pH，B正確；C、轉(zhuǎn)入相關(guān)因子誘導(dǎo)產(chǎn)生iPS，iPS是類似于胚胎干細胞的細胞，該過程中細胞的分化程度降低，C錯誤；D、利用iPS分化形成的器官進行自體移植，成纖維細胞是從自身細胞中取出的，其組織相容性抗原和自身相同，可以避免免疫排斥，D正確。故選C。二、非選擇題（本部分共計6小題，共計70分）16．（共12分）水稻淀粉包括直鏈淀粉和支鏈淀粉，一些工業(yè)領(lǐng)域?qū)χ辨湹矸酆扛叩牡矸坌枨筝^大。下圖1是水稻胚乳細胞淀粉合成途徑（部分）。研究人員利用基因工程技術(shù)將酶C反義基因?qū)胨?，培育出直鏈淀粉含量高的新品種。(1)在轉(zhuǎn)基因水稻細胞中，酶C反義基因轉(zhuǎn)錄出的RNA與C基因的mRNA結(jié)合，阻止C基因的mRNA，使酶C含量下降，促進了ADP-葡萄糖向轉(zhuǎn)化，從而增加了直鏈淀粉的含量。(2)研究者獲得若干株轉(zhuǎn)基因水稻（T0），種植并單株收獲種子（T1），分別選取若干T1種植并收獲種子（T2），檢測稻米中直鏈淀粉含量，結(jié)果如下表。A植株T1與T2代直鏈淀粉含量無明顯差異，而B植株T2代明顯高于T1代，原因可能是選取T1種植時。T0編號T1直鏈淀粉含量（%）T2直鏈淀粉含量（%）A21.922.2B22.126.8注：非轉(zhuǎn)基因水稻直鏈淀粉含量為18.6%(3)研究者通過分子手段檢測T0植株中酶C反義基因的數(shù)量。插入基因組中的T-DNA結(jié)構(gòu)示意圖如下圖2：①用限制酶處理T0植株的總DNA，然后電泳分離。用標(biāo)記的潮霉素抗性基因片段做探針與分離的DNA條帶進行雜交，根據(jù)雜交條帶的數(shù)量可初步判斷T0植株中酶C反義基因的數(shù)量。②若通過上述方法確定某T0植株含有2個酶C反義基因，對其T1植株進行潮霉素抗性檢測，性狀分離比可能為（不考慮交換）。(4)研究發(fā)現(xiàn)，雖然通過上述方法提高了稻米直鏈淀粉的含量，但是淀粉總量有所下降。請分析原因并提出改良方案?！敬鸢浮?1)翻譯直鏈淀粉(2)選取A的T1時做到了隨機（T1、T2代酶C反義基因頻率相同）；從B的T1中選取的那部分種子的酶C反義基因頻率高于T1代（T2代酶C反義基因頻率高于T1代）(3)EcoRⅠ或BamHⅠ抗潮霉素∶不抗＝3∶1、全部為抗潮霉素、抗潮霉素∶不抗＝15∶1(4)原因：導(dǎo)入酶C反義基因，使ADP-葡萄糖更多地向直鏈淀粉轉(zhuǎn)化，也使ADP-葡萄糖堆積，阻礙蔗糖向ADP-葡萄糖的轉(zhuǎn)化，降低了淀粉總量方案：與酶C反義基因同時轉(zhuǎn)入高表達的酶B基因【分析】基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，mRNA翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)。基因工程的工具：（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。（2）DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。（3）運載體：常用的運載體：質(zhì)粒、動植物病毒?！驹斀狻浚?）酶C反義基因轉(zhuǎn)錄出的RNA與C基因的mRNA結(jié)合，則mRNA無法繼續(xù)完成翻譯過程，即阻止C基因的mRNA的翻譯過程，使酶C含量下降，酶B不受影響，促進了ADP—葡萄糖向直鏈淀粉轉(zhuǎn)化，從而增加了直鏈淀粉的含量。（2）由于選取A的T1時做到了隨機（T1、T2代酶C反義基因頻率相同）；從B的T1中選取的那部分種子的酶C反義基因頻率高于T1代（T2代酶C反義基因頻率高于T1代），因而A植株T1與T2代直鏈淀粉含量無明顯差異，而B植株T2代明顯高于T1代。（3）由題圖知，可用限制酶EcoRⅠ或BamHⅠ處理T0植株的總DNA，然后電泳分離。用標(biāo)記的潮霉素抗性基因片段做探針與分離的DNA條帶進行雜交，根據(jù)雜交條帶的數(shù)量可初步判斷T0植株中酶C反義基因的數(shù)量。若通過上述方法確定某T0植株含有2個酶C反義基因，對其T1植株進行潮霉素抗性檢測，若2個酶C反義基因位于同一條染色體上，性狀分離比可能為抗潮霉素∶不抗＝3∶1；若2個酶C反義基因位于兩條非同源染色體上，全部為抗潮霉素、抗潮霉素∶不抗＝15∶1。（4）通過上述方法提高了稻米直鏈淀粉的含量，但是淀粉總量有所下降，其原因可能是導(dǎo)入酶C反義基因，使ADP-葡萄糖更多地向直鏈淀粉轉(zhuǎn)化，也使ADP-葡萄糖堆積，阻礙蔗糖向ADP-葡萄糖的轉(zhuǎn)化，降低了淀粉總量。可讓與酶C反義基因同時轉(zhuǎn)入高表達的酶B基因進行改進。17．（共12分）透明質(zhì)酸是一種應(yīng)用廣泛的粘性多糖，研究者欲改造枯草芽孢桿菌，通過添加誘導(dǎo)型啟動子來協(xié)調(diào)菌體生長與產(chǎn)物生產(chǎn)之間的關(guān)系。(1)為通過外源添加誘導(dǎo)劑來控制基因的表達，研究者選擇了含木糖誘導(dǎo)型啟動子的p質(zhì)粒。透明質(zhì)酸合成酶基因H以a鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5′→3′。為了使圖1中酶切后的H基因按照正確的方向與p質(zhì)粒連接，p質(zhì)粒位點1和2所對應(yīng)的酶分別是。酶切后加入酶使它們形成重組質(zhì)粒。(2)為協(xié)調(diào)菌體生長與產(chǎn)物生產(chǎn)之間的關(guān)系，將構(gòu)建好的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入經(jīng)處理后的枯草芽孢桿菌（D菌），在含的培養(yǎng)基上篩選，得到枯草芽孢桿菌E（E菌）。進行工業(yè)培養(yǎng)時，培養(yǎng)基應(yīng)選擇。A．以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基B．以蔗糖和木糖混合為碳源的培養(yǎng)基C．以蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基，接種2小時后添加木糖D．以蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基，培養(yǎng)結(jié)束后提取培養(yǎng)液，添加木糖(3)質(zhì)粒在細菌細胞中遺傳不穩(wěn)定、易丟失，研究者嘗試將重組質(zhì)粒進行改造，利用同源區(qū)段交叉互換的方法將H基因插入枯草芽孢桿菌的基因組mpr位點，得到整合型枯草芽孢桿菌F（F菌）。請在圖2方框中畫出F菌的基因組。(4)對三種枯草芽孢桿菌進行培養(yǎng)，結(jié)果如圖3，請選擇適宜工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)的菌種并闡明理由。【答案】(1)Xho酶和Bsal酶DNA連接酶(2)Ca2+/CaCl2四環(huán)素/抗生素C(3)(4)F菌；F菌比E菌生長迅速，透明質(zhì)酸產(chǎn)量高，培養(yǎng)基中不需要添加四環(huán)素，H基因整合到細菌DNA上，不易丟失【分析】DNA連接酶和DNA聚合酶是兩種不同的酶，主要的區(qū)別就在于它們的底物是不一樣的，DNA連接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯鍵，但是DNA連接酶連接的是DNA片段，DNA聚合酶主要就是將單個脫氧核糖核苷酸按照順序連接到DNA鏈上。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射技術(shù)；將目的基因?qū)宋⑸锛毎Ｓ肅a2+處理法?！驹斀狻浚?）透明質(zhì)酸合成酶基因H以a鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5′→3′，即轉(zhuǎn)錄是從DNA鏈的3′斷開始，再結(jié)合質(zhì)粒中啟動子的方向可知，圖1中p質(zhì)粒位點1和2所對應(yīng)的酶分別是Xho酶和Bsal酶。DNA連接酶連接的是DNA片段，DNA聚合酶主要就是將單個脫氧核糖核苷酸按照順序連接到DNA鏈上。（2）將目的基因?qū)宋⑸锛毎Ｓ肅a2+處理法，Ca2+處理受體細胞，可使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子生理狀態(tài)，這種細胞叫感受態(tài)細胞。由圖1可知P質(zhì)粒含有四環(huán)素抗性基因，因此可在含四環(huán)素培養(yǎng)基上篩選，得到枯草芽孢桿菌E。枯草芽孢桿菌（D菌）生長需要蔗糖作為碳源和能源物質(zhì)，2h后由于枯草芽孢桿菌E（E菌）存在木糖誘導(dǎo)型啟動子，因此此時可添加木糖。（3）如下圖。（4）由圖3可知，F(xiàn)菌比E菌生長迅速，透明質(zhì)酸產(chǎn)量高，培養(yǎng)基中不需要添加四環(huán)素，H基因整合到細菌DNA上，不易丟失，適宜工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)。18．（共12分）玉米籽粒胚乳的顏色有黃色、紫色和雜色，科研人員進行了系列實驗來研究胚乳顏色形成的遺傳學(xué)機制。(1)表1中雜交組合一與二互為實驗。胚乳是由精子與母本產(chǎn)生的兩個極核融合后發(fā)育而成，每個極核的染色體組成均與卵細胞一致。胚乳是含有一整套精子染色體的三倍體。表1雜交組合F1胚乳顏色一紫色RR（♀）×黃色rr（♂）紫色二紫色RR（♂）×黃色rr（♀）雜色上述雜交組合一和二中F1胚乳的基因型分別是。據(jù)此研究人員對胚乳顏色形成的機制作出如下推測。推測一：可能與胚乳中R基因的數(shù)量有關(guān)；推測二：可能與胚乳中R基因的來源有關(guān)。(2)為證實上述推測，研究人員利用突變體甲進行了相關(guān)實驗。表2雜交組合部分F1胚乳基因型顏色三野生型rr（♀）×甲Rr（♂）Rrr雜色RRrr雜色四野生型rr（♂）×甲Rr（♀）RRr紫色①突變體甲的形成過程如上圖，形成甲的過程中發(fā)生的變異類型是。②研究發(fā)現(xiàn)，甲在產(chǎn)生配子時，10號染色體分離有時發(fā)生異常，但不影響配子的育性。表2中F1出現(xiàn)少量基因型為RRrr的胚乳的原因是。③表2中雜交結(jié)果僅支持推測，理由是。(3)研究人員推測在雌配子形成過程中，M基因表達產(chǎn)物可以降低R基因甲基化水平，使其表達不被抑制。現(xiàn)有M基因純合突變體乙（mmRR）、野生型紫色玉米（MMRR）和黃色玉米（MMrr）。欲通過雜交實驗驗證上述推測，請寫出實驗組的方案并預(yù)期結(jié)果。【答案】(1)正反交RRr和Rrr(2)易位（或染色體結(jié)構(gòu)變異）突變體甲產(chǎn)生配子時，減數(shù)分裂Ⅱ后期含有R基因的10號染色體的姐妹染色單體未分開，導(dǎo)致產(chǎn)生RR型精子，與兩個r型極核結(jié)合，產(chǎn)生了RRrr型胚乳二基因型為Rrr與RRrr的胚乳R基因數(shù)量不同，但來源均相同，表型一致都為雜色，說明子代胚乳顏色與R基因的數(shù)量無關(guān)基因型為RRr和RRrr的胚乳中R基因數(shù)量相同，但來源不同，表型不一致，分別為紫色和雜色，說明子代胚乳顏色與R基因的來源有關(guān)(3)突變體乙（mmRR）做母本與黃色玉米（MMrr）做父本雜交，子代胚乳表現(xiàn)為雜色【分析】1.胚乳是由受精極核發(fā)育而來的，受精極核是由2個極核（與卵細胞基因型相同）和1個精子結(jié)合而成的。2.染色體變異可分為染色體結(jié)構(gòu)異常和染色體數(shù)目異常兩大類型。染色體結(jié)構(gòu)變異可分為缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型。染色體結(jié)構(gòu)變異的發(fā)生改變了基因在染色體上的數(shù)目或排列順序，從而導(dǎo)致性狀的變異，且這種變異多是有害的甚至導(dǎo)致死亡。染色體數(shù)目變異包括個別染色體的增減和以染色體組的形式成倍的增減。【詳解】（1）組合一是紫色RR（♀）×黃色rr（♂），組合二是紫色RR（♂）×黃色rr（♀），組合一和二互為正反交實驗。胚乳是由精子與母本產(chǎn)生的兩個極核融合后發(fā)育而成，每個極核的染色體組成均與卵細胞一致。胚乳是含有一整套精子染色體的三倍體。組合一中極核的基因型是R，雄配子基因型是r，則F1胚乳的基因型RRr。組合二中極核的基因型是r，雄配子基因型是R，則F1胚乳的基因型Rrr。（2）①突變體甲中10號染色體的r基因所在的染色體片段易位到1號染色體上，1號染色體上的相應(yīng)片段易位到10號染色體上。②組合三是野生型rr（♀）×甲Rr（♂），極核的基因型是r，F(xiàn)1出現(xiàn)少量基因型為RRrr的胚乳，則甲產(chǎn)生的雄配子的基因型是RR，則可知突變體甲產(chǎn)生配子時，減數(shù)分裂Ⅱ后期含有R基因的10號染色體的姐妹染色單體未分開，導(dǎo)致產(chǎn)生RR型精子，與兩個r型極核結(jié)合，產(chǎn)生了RRrr型胚乳。③F1胚乳基因型為RRr和RRrr的胚乳中R基因數(shù)量相同，但來源不同，表型不一致，分別為紫色和雜色，說明子代胚乳顏色與R基因的來源有關(guān)，子代胚乳顏色與R基因的數(shù)量無關(guān)。（3）M基因表達產(chǎn)物可以降低R基因甲基化水平，使其表達不被抑制，欲驗證該推測，則需要產(chǎn)生不含M基因同時含R的極核，需要用突變體乙（mmRR）做母本，黃色玉米（MMrr）做父本，根據(jù)題（2）R基因來自于父本，胚乳表現(xiàn)為雜色，R基因來自于母本，胚乳表現(xiàn)為紫色，子代胚乳MmmRRr的R基因來自于母本，理論上是紫色，但由于產(chǎn)生雌配子過程中，m基因不降低R基因甲基化水平，表達被抑制，子代胚乳MmmRRr表現(xiàn)為雜色。19．（共12分）研究者通過實驗探究N基因和M基因?qū)ι私Y(jié)球影響的機制。(1)將不結(jié)球純合品系甲和結(jié)球純合品系乙雜交，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中結(jié)球39株、不結(jié)球115株，說明結(jié)球性狀的遺傳遵循定律。(2)葉片靠近上表皮的一側(cè)為腹面，另一側(cè)為背面。N基因編碼的N蛋白調(diào)控葉片背腹面發(fā)育基因ASI、YAB1的表達（品系甲，乙的N基因分別記為N、Na）。①與N相比，Na缺失一個堿基對，N蛋白肽鏈縮短。研究者敲除甲的N基因，獲得純合基因敲除株，發(fā)現(xiàn)植株表型為，證明N基因控制不結(jié)球性狀。②研究者將AS1、YABI基因的啟動子分別與熒光素酶基因拼接后構(gòu)建表達載體，與N或Na基因過表達載體共同導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體中，結(jié)果如圖1。觀察發(fā)現(xiàn)，乙的葉片背面細胞數(shù)量增多、細胞體積較大且排列疏松。結(jié)合圖1推測，結(jié)球表型出現(xiàn)的原因是。(3)M基因編碼的M蛋白抑制AS1基因轉(zhuǎn)錄。研究者利用基因工程在酵母菌細胞中表達出融合蛋白（BD-M、AD-N），若M、N蛋白相互作用，則AD與BD蛋白就能充分接近形成復(fù)合物，并啟動組氨酸合成基因轉(zhuǎn)錄。研究者將不同表達載體導(dǎo)入亮氨酸、色氨酸和組氨酸合成缺陷型酵母菌中（甲組為陽性對照組），觀察菌落生長情況，結(jié)果如圖2。據(jù)圖2可知，M、N可以相互作用，理由是。M、N基因同時存在時，生菜葉片中AS1表達量與N基因單獨存在時沒有顯著差異，但明顯高于M基因單獨存在時，表明N可以M對ASI表達的影響。(4)研究發(fā)現(xiàn)，品系甲M基因突變?yōu)閙，M蛋白喪失功能。（1）的F2結(jié)球類型中，有些植株的球型更加緊實，其基因型為（N/Na，M/m表示基因）。【答案】(1)基因分離(2)結(jié)球基因突變使AS1基因表達下調(diào)、YAB1基因表達上調(diào)，進而使葉片背面細胞數(shù)量、體積增加，發(fā)育速度快于腹面(3)與乙、丁組相比，丙組在不含組氨酸的培養(yǎng)基中出現(xiàn)菌落，與甲組現(xiàn)象一致，說明丙組酵母菌細胞中M，N蛋白相互作用使得AD與BD蛋白形成復(fù)合物進而啟動了組氨酸合成基因表達消除(4)NaNaMM、NaNaMm【分析】基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失和替換，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，基因突變的特點：普遍性，即所有的生物都能發(fā)生基因突變；隨機性，即基因突變可以發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期、任何一個DNA分子中，DNA分子任何部位；不定向性，即基因可以向任意方向突變；低頻性等?！驹斀狻浚?）分析題意，將不結(jié)球純合品系甲和結(jié)球純合品系乙雜交，F(xiàn)1雜合子自交，F(xiàn)2中結(jié)球39株、不結(jié)球115株，即結(jié)球∶不結(jié)球≈1∶3，說明該性狀遵循分離定律。（2）①結(jié)合（1）分析可知，結(jié)球是隱性性狀，若敲除甲的N基因后，獲得純合基因敲除株，發(fā)現(xiàn)植株表型為結(jié)球，即可證明N基因控制不結(jié)球性狀。②據(jù)圖1可知，與Na基因相比，N基因的ASI基因表達量升高，而YAB1基因表達量降低，據(jù)此推測，基因突變使AS1基因表達下調(diào)、YAB1基因表達上調(diào)，進而使葉片背面細胞數(shù)量、體積增加，發(fā)育速度快于腹面，導(dǎo)致結(jié)球型出現(xiàn)。（3）分析圖2可知，與與乙、丁組相比，丙組在不含組氨酸的培養(yǎng)基中出現(xiàn)菌落，與甲組現(xiàn)象一致，說明丙組酵母菌細胞中M，N蛋白相互作用使得AD與BD蛋白形成復(fù)合物進而啟動了組氨酸合成基因表達，據(jù)此可推測M、N可以相互作用；結(jié)合題意可知，M、N基因同時存在時，生菜葉片中AS1表達量與N基因單獨存在時沒有顯著差異，但明顯高于M基因單獨存在時，可建立數(shù)量關(guān)系為，M＋N≈N＞M，則據(jù)此推測，N可以消除M對ASI表達的影響。（4）若已知品系甲M基因突變?yōu)閙，M蛋白喪失功能，由于N基因控制不結(jié)球性狀，則（1）的F2結(jié)球類型中，均應(yīng)應(yīng)為NaNa，又由于“有些植株的球型更加緊實”，說明只有部分M變?yōu)镸m，則其基因型應(yīng)為NaNaMM、NaNaMm。20．（共11分）四環(huán)素被廣泛應(yīng)用于治療人及動物的細菌感染，但殘留在動物組織、奶制品中的四環(huán)素通過食物鏈進入人體，會對人類健康造成威脅。為保障食品安全和人類健康，科研人員向大腸桿菌體內(nèi)導(dǎo)入了一些特殊的DNA序列作為生物傳感器，從而建立一種簡易、靈敏以及準(zhǔn)確的四環(huán)素檢測方法。(1)研究者利用下圖所示的原理設(shè)計四環(huán)素檢測傳感器。當(dāng)環(huán)境中沒有四環(huán)素時，GFP（綠色熒光蛋白）基因。當(dāng)環(huán)境中有四環(huán)素時，四環(huán)素能夠解除，最終使菌體。因此可以通過檢測熒光強弱來判定環(huán)境中的四環(huán)素濃度。(2)研究者利用基因工程技術(shù)構(gòu)建含四環(huán)素檢測傳感器的大腸桿菌工程菌。①利用上圖所示的質(zhì)粒1和質(zhì)粒2，構(gòu)建同時含片段1和片段2的表達載體，可用限制酶和分別處理質(zhì)粒1和質(zhì)粒2，再用DNA連接酶連接。（四種限制酶的識別序列及切割位點如下表所示）限制酶EXSP識別序列及切割位點②研究者通過上述方法將所有的啟動子和相應(yīng)基因的DNA片段與載體連接，構(gòu)建表達載體，導(dǎo)入用處理的大腸桿菌細胞內(nèi)。經(jīng)過篩選，獲得工程菌。(3)研究者發(fā)現(xiàn)在四環(huán)素濃度較低時，隨四環(huán)素濃度增加，工程菌的熒光強度變化不明顯。欲獲得檢測靈敏度更高的傳感器，從以下選項中選擇啟動子和基因，構(gòu)建表達載體并轉(zhuǎn)入大腸桿菌后篩選，請從方案一、二中選擇最合適的一種方案，將所選序號填入橫線上。I．啟動子：①啟動子A②啟動子B③經(jīng)T7RNA聚合酶特異性誘導(dǎo)開啟的啟動子II．基因：A：R基因

B:GFP基因C：T7基因（表達T7RNA聚合酶，其活性比大腸桿菌RNA聚合酶更高）D：sfGFP基因（表達熒光強度和穩(wěn)定性都高于GFP的綠色熒光蛋白）【答案】(1)不表達R蛋白對啟動子B的抑制作用發(fā)出綠色熒光(2)E、XE、S（X、P或S、P）CaCl2(3)①A②C③D【分析】基因工程的四個步驟分別是：目的基因的篩選與獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與檢測?！驹斀狻浚?）據(jù)圖分析可知，啟動子B可與RNA聚合酶結(jié)合，促進GFP（綠色熒光蛋白）基因的轉(zhuǎn)錄。R蛋白抑制啟動子B與RNA聚合酶的結(jié)合，抑制GFP（綠色熒光蛋白）基因的轉(zhuǎn)錄。四環(huán)素可以抑制R蛋白的作用，因此當(dāng)環(huán)境中沒有四環(huán)素時，GFP（綠色熒光蛋白）基因不表達；當(dāng)環(huán)境中有四環(huán)素時，四環(huán)素能夠解除R蛋白對啟動子B的抑制作用，最終使菌體發(fā)出綠色熒光。因此可以通過檢測熒光強弱來判定環(huán)境中的四環(huán)素濃度。（2）構(gòu)建同時含片段1和片段2的表達載體，可用限制酶E、X處理質(zhì)粒1，使質(zhì)粒1被切開，再用E、S處理質(zhì)粒2將片段2切下來，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，可用DNA連接酶連接，將片段2和質(zhì)粒1連接起來，形成重組質(zhì)粒。（或用S、P切割質(zhì)粒1，再用X、P處理質(zhì)粒2將片段2切下來，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，也可用DNA連接酶連接，將片段2和質(zhì)粒1連接起來，形成重組質(zhì)粒。）用CaCl2處理的大腸桿菌處于一種易于能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的狀態(tài)，然后再將重組的基因表達載體導(dǎo)入其中，最后經(jīng)過篩選，獲得工程菌。（3）欲獲得檢測靈敏度更高的傳感器，可以選擇相關(guān)啟動子和基因進行調(diào)控，可以增強啟動子A與RNA聚合酶的結(jié)合，使R基因表達出更多R蛋白，添加T7基因，可表達T7RNA聚合酶，其活性比大腸桿菌RNA聚合酶更高，可增強相關(guān)基因的表達，R蛋白增多對熒光蛋白基因的抑制作用增強，四環(huán)素可以解除R蛋白的抑制作用，四環(huán)素濃度越高，解除效果越好，熒光蛋白基因表達量越多，熒光越強，同時可將普通熒光蛋白基因換為sfGFP基因，表達熒光強度和穩(wěn)定性較高綠色熒光蛋白，進而增強檢測的靈敏度。21．（共11分）炎癥性腸?。↖BD）是一種易導(dǎo)致結(jié)腸癌的慢性疾病，患者腸道內(nèi)會產(chǎn)生硫代硫酸鹽，且生成量與疾病嚴重程度正相關(guān)。為簡化疾病診斷和精確用藥，科研人員開發(fā)了智能工程菌。(1)科研人員將抗炎蛋白基因