湖南省长沙市明德中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题（Word版附解析）

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一、单选题：本题共18小题，每小题2分，共36分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
1. 桑葚酒是由桑葚果酿造的。桑葚酒含有丰富的花青素、白藜芦醇、氨基酸、维生素等生物活性成分和营养物质。饮用桑葚酒后，不但可以改善女性手脚冰冷的毛病，更有补血、强身、益肝、补肾、明目等功效。如图为利用桑葚制作桑葚酒和桑葚醋的装置及流程。下列叙述正确的是（ ）
A. 榨汁机可用体积分数为70%的酒精消毒
B. 不接种菌种就无法制备桑葚酒和桑葚醋
C. 图乙a过程中，图甲的装置应打开进气口
D. 图乙b过程中，图甲的装置应关闭进气口
【答案】A
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。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：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。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、榨汁机可用洗洁精清洗，再用体积分数为70%的酒精消毒，A正确；
B、水果自身带有酵母菌、醋酸菌，不接种菌种也能制备桑葚酒和桑葚醋，B错误；
C、图乙a过程为无氧发酵，图甲的装置应关闭进气，C错误；
D、图乙b过程为有氧发酵，图甲的装置成打开进气口，D错误。
故选A。
2. 微生物需要从外界吸收营养物质来维持正常的生长和繁殖。下列关于微生物营养的叙述，正确的是（ ）
A. 尿素分解菌和纤维素分解菌的培养基中可能含有相同的无机盐
B. 筛选硝化细菌（自养型）的培养基中需加入适宜浓度的有机碳源
C. 只含有水和无机盐两类成分的培养基中不可能形成生物群落
D. 乳酸菌需要的特殊营养物质是指其自身不能合成的某些无机物
【答案】A
【解析】
【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。如培养乳酸杆菌时需添加维生素，培养霉菌时需将pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性。选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
【详解】A、尿素分解菌的培养基中含有的无机盐是KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4，纤维素分解菌的培养基中含有的无机盐是NaNO3、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、KCl。A正确；
B、硝化细菌是自养生物，可以用空气中CO2作为碳源，用缺乏有机碳源的培养基可以筛选硝化细菌。B错误；
C、只含有水和无机盐两类成分的培养基，可以培养既能固氮又能以CO2作为碳源的微生物（如固氮蓝藻）。C错误；
D、乳酸菌需要的特殊营养物质是维生素，是有机物。D错误。
故选A。
3. 如图为诺贝尔奖获得者山中伸弥团队制备iPS细胞（诱导多能干细胞）的过程示意图：①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sx2、c－Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化，形成iPS细胞。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 步骤①应在含10％CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH
B. 步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细胞的攻击，可能导致感染效率的降低
C. 步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子
D. 步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达，使其功能趋向于专门化
【答案】C
【解析】
【分析】诱导的多能性干细胞可以通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的，具有类似于胚胎干细胞多能性分化潜力的干细胞。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能APSC多能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。
【详解】A、据图可知，步骤①是小鼠胚胎成纤维细胞培养，应在含5％CO2的恒温培养箱中进行，其中O2是细胞代谢必需的，CO2的作用是维持培养液的pH，A错误；
B、图中培养基中培养的是胚胎成纤维细胞，没有免疫细胞，因此慢病毒载体不会受到免疫细胞的攻击，B错误；
C、细胞需依赖于饲养层细胞所分泌的生长因子，以维持自身生长、繁殖的需要，因此步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子，C正确；
D、步骤④是脱分化形成iPS细胞，未发生基因的选择性表达，其功能未趋向于专门化，在诱导因子的作用下，iPS细胞可分化成多种细胞，D错误。
故选C。
4. 科研人员从小鼠的皮肤细胞中提取出干细胞，并将这些干细胞重新编程为原始态的胚胎干细胞（ESCs）。随后将ESCs分化成为原始内胚层细胞和滋养层干细胞，并混合胚胎干细胞，将这三种细胞按照一定比例置于培养基培养3天，构建出胚胎模型，然后将其置于“人造机械子宫”中进行培养。下列叙述正确的是（ ）
A. ESCs的培养需要在培养基中加入血清并提供95%的氧气和5%的CO2的气体环境
B. ESCs分化成原始内胚层细胞和滋养层干细胞是基因选择性表达的过程
C. 构建出的胚胎模型相当于囊胚期胚胎，可对其进行移植、分割或保存
D. 该胚胎模型的构建用到了胚胎工程的全部理论基础
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→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。
【详解】A、ESCs的培养需要在培养基中加入血清并提供95%的空气和5%的CO2的气体环境，A错误；
B、细胞分化的实质是基因选择性表达，ESCs分化成原始内胚层细胞和滋养层干细胞是基因选择性表达的过程，B正确；
C、囊胚期胚胎具有内细胞团、滋养层细胞和囊胚腔等结构。题干中仅提到三种细胞混合培养构建胚胎模型，未明确其结构与囊胚期胚胎完全一致。不能简单认为相当于囊胚期胚胎，也就不能直接进行移植、分割或保存，C错误；
D、胚胎工程的理论基础包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割等多方面。该胚胎模型构建仅涉及部分环节，未用到胚胎工程全部理论基础，D错误。
故选B。
5. 科研人员提取大肠杆菌的基因组DNA，并根据大肠杆菌菌群相对保守的uidA基因序列，设计特异性引物，建立实时荧光定量PCR反应体系，成功检测出不同水域单位体积水体中大肠杆菌uidA基因数。荧光定量PCR技术的原理如图所示，同一探针上的淬灭基团会抑制报告基团发光。实时荧光定量PCR反应系统实现了荧光信号的累积与PCR产物形成的完全同步。下列说法错误的是（ ）
（注：Ct值是指PCR扩增过程中，缓冲液中的荧光强度首次超过设定阈值时，PCR反应所需的循环数。）
A. 扩增大肠杆菌基因组中的哪个基因片段是由引物决定的
B. 探针完整时有荧光，TaqDNA聚合酶移动至探针处时探针被切断，荧光消失
C. 模板中uidA基因的数量越多，Ct值越小
D. 若用cDNA作模板，荧光定量PCR技术可用于检测某基因的表达水平
【答案】B
【解析】
【分析】1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中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。
2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸： （1）变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链； （2）复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合； （3）延伸：72℃左右时，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
【详解】A、由题干可知，因根据大肠杆菌菌群相对保守的uida基因序列，设计的特异性引物，故提取大肠杆菌基因组DNA进行PCR扩增时，引物特异性地与uida基因模板进行碱基互补配对，使Taq酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列，A正确；
B、PCR扩增时，在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针，该探针两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；PCR扩增时，Taq酶移动至探针处，将探针切断，使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离，从而荧光监测系统可接收到荧光信号，B错误；
C、Ct值（循环阈值）的含义是每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数，模板起始浓度越高，Ct值越小，C正确；
D、通过mRNA反转录成cDNA，再进行PCR扩增，并测定PCR产物的数量，可以推测样品中特异mRNA的相对数量，从而反映某基因的表达水平，D正确。
故选B。
6. 基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）
A. 通过将肠乳糖酶导入到奶牛乳腺细胞中，以降低乳汁中乳糖含量，从而解决部分人群的乳糖不耐受问题
B. 通过X射线、紫外线综合处理，将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于基因工程技术的应用
C. 通过制备山羊膀胱生物反应器，使人乳铁蛋白基因只存在于膀胱细胞中，进而可以从尿液中分离纯化出所需要的人乳铁白蛋白，实现大量制备的目的
D. 与人细胞分泌的天然生长激素相比，将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰
【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：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、将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，乳糖酶可降解乳糖，可降低乳汁中乳糖含量，A错误；
B、通过X射线、紫外线综合处理，将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于诱变育种，B错误；
C、通过制备山羊膀胱生物反应器，使人乳铁蛋白基因只存在于膀胱细胞中，由于尿液是肾脏产生的，膀胱只起储藏作用，因此不能从尿液中分离纯化出所需要的人乳铁白蛋白，实现大量制备的目的，C错误；
D、由于大肠杆菌缺乏对蛋白质进行加工和分装的内质网和高尔基体，因此与人细胞分泌的天然生长激素相比，将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰，D正确。
故选D。
7. 下列是蛋白质工程的相关叙述，说法错误的是（ ）
A. 蛋白质工程可以定向改变蛋白质分子的结构
B. 蛋白质工程生产干扰素的过程遵循了中心法则
C. 蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术
D. 对纤维素酶的改造须通过改造基因结构而实现的
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】A、蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础的，因此蛋白质工程可以定向改变蛋白质分子的结构，A正确；
B、蛋白质工程是通过改造基因的结构实现的，该过程中，干扰素的合成过程依然需要经过转录和翻译过程实现，即遵循了中心法则，B正确；
C、蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程技术，因此其没有完全摆脱基因工程技术，C错误；
D、蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，可见对纤维素酶的改造须通过改造基因结构而实现的，D正确。
故选C。
8. 转基因产品是指利用基因工程技术获得的生物制品，其安全性问题一直是大众关注和争论的热点。下列叙述错误的是（ ）
A. 通过转基因育种可增加或消除原有生物品种的某些性状
B. 转基因食品风险评估时还需考虑标记基因的安全性问题
C. 严格选择种植区域可减少转基因作物发生外源基因扩散的可能性
D. 只要有证据表明某种转基因食品有害，就应全面禁止转基因技术在食品上的应用
【答案】D
【解析】
【分析】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产品。从技术操作层面来看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做重组DNA技术；转基因产品是指利用基因工程技术而获得的生物制品。
【详解】A、基因工程可创造出更符合人们需要的新的生物类型和产品；转基因产品是指利用基因工程技术而获得的生物制品，故通过转基因育种，按照人们的需要，可增加或消除原有生物品种的某些性状，A正确；
B、在基因表达载体上，除了有目的基因、启动子、终止子等外，还需要标记基因，故转基因食品风险评估时还需考虑标记基因的安全性问题，B正确；
C、转基因作物所携带的外源基因在使得作物高产的同时，也可能会向自然界扩散，从而打破自然界原有的物种平衡，严格选择种植区域可减少转基因作物发生外源基因扩散的可能性，C正确；
D、若有证据表明某种转基因食品是有害的，可以禁止相关食品生产，但也可以利用该转基因食品进行进一步的科学研究，而不是全面禁止，D错误。
故选D。
9. 美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现，这种玉米含有包括苏云金杆菌（一种产生抗虫毒蛋白的细胞）基因在内的转基因作物的基因，由此可见：①转基因作物的基因可传播到野生植物中 ②转基因作物可对天然植物的遗传多样性构成威胁 ③为防止基因污染，应当禁止转基因作物的研究 ④转基因作物的基因甚至可以传播到其它物种中造成基因污染。其中正确的说法是（ ）
A. ①②③④B. ①②③C. ①②D. ①②④
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意，“野生玉米含有包括苏云金杆菌基因在内的转基因作物的基因”，可知转基因植物的基因传播到野生植物中，这样会对植物遗传多样性构成威胁。
【详解】①根据题意可知，转基因作物的基因可传播到野生植物中，①正确；
②转基因植物的基因能通过花粉传播到野生植物中，这样会对植物遗传多样性构成威胁，②正确；
③为防止基因污染，应当采取措施防止基因污染，如将目的基因导入细胞质基因中，而不是禁止转基因作物的研究，③错误；
④转基因作物的基因甚至可以传播到其它物种中造成基因污染，④正确；据此，符合题意的有①②④，D正确。
10. 随着生物技术的进步，相关成果不断涌现，人们对它的安全性、与伦理道德碰撞而带来的困惑和挑战也与日俱增，下列叙述错误的是（ ）
A. 通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
B. 试管婴儿技术和“设计试管婴儿”都需要对胚胎进行遗传学诊断
C. 我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验
D. 生物武器致病能力强，我国反对生物武器及其技术和设备扩散
【答案】B
【解析】
【分析】目前关于转基因技术安全性的争论主要集中在食物安全、生物安全和环境安全三个方面。中国政府对克隆技术的态度是禁止生殖性克隆人，坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验)，但不反对治疗性克隆。生物武器的种类包括病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，具有传染性强污染面广的特点。
【详解】A、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，属于转基因技术在微生物领域的应用，A正确；
B、“设计试管婴儿”需要对胚胎进行遗传学诊断，试管婴儿技术不需要，B错误；
C、我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验，C正确；
D、生物武器致病能力强，我国反对生物武器及其技术和设备扩散，D正确。
故选B。
11. 安莎霉素主要用于治疗结核分枝杆菌导致的肺部感染。该抗生素是一种产自深海的赖氨酸缺陷型放线菌所产生的。为筛选出能产安莎霉素的菌种，科研工作者用紫外线对采自深海的放线菌进行诱变与选育，实验的部分流程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

注：原位影印可确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落。
A. 经过A处理，试管中大多数放线菌都可产生安莎霉素
B. 在①中进行扩大培养时，接种后需对培养基进行灭菌处理
C. ②和④是完全培养基，③是缺赖氨酸不完全培养基
D. D菌落不能产生安莎霉素，而E菌落能产生安莎霉素
【答案】C
【解析】
【分析】影印培养法是指确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。主要操作方法是：用灭菌的丝绒覆盖在一块与培养皿同样大小（或略小）的木制圆柱体上，轻轻地在母种培养皿的菌苔上印一下，把细菌菌落全部转移到丝绒面上，然后将这一丝绒面再印在另外的选择性培养基平板上，获得与原始平板完全相同的接种平板。待培养后，比对各培养皿在相同位置出现相同的菌落，从而筛选出适当的菌株。
【详解】A、基因突变是不定向的，且突变频率很低，紫外线处理后只有极少数放线菌可能成为赖氨酸缺陷型放线菌，能产生安莎霉素，A错误；
B、在①中进行菌种的扩大培养时，接种前需对培养基进行灭菌处理，接种后不能灭菌，否则会杀死目标微生物，B错误；
C、②和④中所有微生物都能长出菌落，所以②④是完全培养基，③中没有D菌落，说明③具有选择作用，赖氨酸缺陷型放线菌不能在其中生长，所以③是缺少赖氨酸的不完全培养基，C正确；
D、D菌落在③中不能生存，在④中可以生存，说明D菌落只能生活在完全培养基中，不能生活在缺赖氨酸的完全培养基中，即D菌落是赖氨酸缺陷型放线菌菌落，可以产生安莎霉素，而E菌落在③④中均能生存，即这种微生物有无赖氨酸均可生存，所以E菌落不是赖氨酸缺陷型放线菌菌落，不能产生安莎霉素，D错误。
故选C。
12. 动物基因转移技术中，通过向囊胚腔注射被外源基因转化了的胚胎干细胞，使得发育成的个体中含有不同基因型的细胞，产生的个体叫嵌合体，其过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 直接将特定蛋白导入细胞中不能诱导形成iPS细胞
B. 采集的精子可在获能处理后与培养成熟的卵子受精
C. 若要检测囊胚的性染色体，应取内细胞团细胞进行鉴定
D. 进行胚胎移植前，需要对代孕母鼠注射免疫抑制剂
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析，整个过程涉及到的技术有：体外受精技术、胚胎体外培养、胚胎干细胞培养、基因编辑、胚胎移植等。嵌合体小鼠拥有基因编辑后的细胞和正常囊胚的细胞。
【详解】A、科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞，A错误；
B、采集的精子可通过离心处理获能后再与培养成熟的卵子受精，B正确；
C、若需要鉴定囊胚的性染色体组成，常取样滋养层细胞进行鉴定，C错误；
D、进行胚胎移植时，不会发生免疫排斥反应，不需要对代孕母鼠注射免疫抑制剂，D错误。
故选B。
13. 下图为不同限制性内切核酸酶识别的序列及切割位置（箭头所指），下列叙述错误的是（ ）
A. 图示4种限制酶均不能够识别和切割RNA分子内的核苷酸序列
B. 若DNA上的碱基随机排列，Nt I限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶高
C. 使用两种限制酶同时处理质粒和含目的基因的外源DNA可防止二者发生自身环化
D. 用酶Bgl II切出的目的基因与酶BamH I切割的质粒重组后，不能再被这两种酶切开
【答案】B
【解析】
【分析】1、常用的运载体：质粒（质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子）、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
2、作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。
3、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
【详解】A、酶具有专一性，限制酶是专门切割DNA序列中一定部位的酶，所以图示4种限制性核酸内切酶均不能够识别和切割RNA分子内的核苷酸序列，A正确；
B、由于Nt I限制性核酸内切酶识别的序列比其他三种酶的序列长，若DNA上的碱基随机排列，Nt I限制性核酸内切酶切割位点出现频率较其他三种限制性核酸内切酶低，B错误；
C、两种不同限制酶可产生不同的黏性末端，所以使用两种限制酶同时处理是为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，C正确；
D、用酶BglⅡ切出的目的基因与酶BamHⅠ切割的质粒重组后，重组DNA分子序列为 ，6个脱氧核苷酸序列既不能被限制酶BglⅡ识别，也不能被BamHⅠ识别，所以不可能被这两种酶切开 ，D正确。
故选B。
14. 草甘膦是某种除草剂的主要成分.如图表示研究人员利用草甘膦抗性基因（CP4基因）培育抗草甘膦的灿稻新品种的过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 构建基因表达载体时，应将CP4基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中
B. 将重组Ti质粒导入农杆菌前，用处理农杆菌可提高转化率
C. 若检测出粒稻的染色体DNA上插入了CP4基因，则该抗草甘膦新品种培育成功
D. 在喷洒除草剂的农田中，种植抗草甘膦籼稻新品种对提高作物产量有重要意义
【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：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、T-DNA可转移到植物细胞中，并能整合到染色体DNA上，所以构建基因表达载体时，应将CP4基因插人农杆菌Ti质粒的T-DNA中，A正确；
B、用 Ca2+ 处理农杆菌使其处于感受态，易于接受重组质粒，B正确；
C、若检测出粒稻的染色体DNA上插入了CP4基因，但是该基因不一定表达，则该抗草甘膦新品种培育不一定成功，需要在分子水平和个体水平进行检测，C错误；
D、抗草甘膦籼稻新品种可抵抗除草剂的毒害作用，所以在喷洒除草剂的农田中，种植抗草甘膦籼稻新品种对提高作物产量有重要意义，D正确。
故选C。
15. 幽门螺杆菌（Hp）是一种能生长在强酸环境下的胃部疾病重大致病菌。13C（一种稳定同位素）呼气试验检测被公认为检测Hp的有效方法。受试者通过口服13C尿素胶囊，进入胃部后，Hp就会分泌脲酶水解尿素，尿素被水解后形成的CO2随血液进入肺部并以气体排出。下列叙述中正确的是（ ）
A. Hp分泌脲酶的过程需要线粒体提供能量
B. 感染者吹出气体中的13CO2是其细胞呼吸产生的
C. 服用抗生素期间进行呼气试验会影响检测Hp结果
D. 若呼出的该CO2被植物吸收，则该标记元素首先出现在C5中
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息分析，幽门螺杆菌为原核生物，其结构上最大的特点是没有核膜包被的成形的细胞核，除外原核细胞没有除了核糖体以外的各种细胞器；幽门螺杆菌能够生长在强酸环境下的胃部，受试者口服13C尿素胶囊后，幽门螺杆菌能够分泌脲酶水解尿素，尿素被水解后形成CO2随血液进入肺部并以气体排出，因此可以通过13C呼气试验检测幽门螺杆菌。
【详解】A、幽门螺杆菌（Hp）属于原核生物，没有线粒体，A错误；
B、感染者吹出气体中的CO2是幽门螺旋杆菌分泌脲酶水解尿素，尿素被水解后形成的，不是感染者细胞呼吸产生的，B错误；
C、抗生素可以用于幽门螺杆菌的治疗，因此服用抗生素期间进行呼气试验会影响检测Hp结果，C正确；
D、若呼出的该CO2被植物吸收，CO2与C5固定形成C3，则该标记元素首先出现在C3中，D错误。
故选C。
16. 鸭坦布苏病毒病是由鸭坦布苏病毒（DTMUV）引起的一种急性、病毒性传染病。研究人员制备了DTMUVE蛋白单克隆抗体4A1，其可与E蛋白发生免疫反应，不与鸭A型肝炎病毒、细小病毒和H9亚型禽流感病毒发生交叉反应；4A1株杂交瘤细胞株分泌的抗体对DTMUV具有中和活性，可完全清除感染小鼠血液中的DTMUV。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 需获取注射过E蛋白的小鼠的B淋巴细胞
B. PEG可促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C. 杂交瘤细胞株克隆培养时会出现接触抑制
D. 单克隆抗体4A1能准确识别抗原的细微差异
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞融合，又称细胞杂交，指将两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。
【详解】A、根据题意可知，DTMUVE蛋白单克隆抗体4A1，其可与E蛋白发生免疫反应，将E蛋白注入小鼠体内，从小鼠脾脏中分离出已免疫的B淋巴细胞，该浆细胞能够分泌特定的抗体，A正确；
B、用灭活的病毒或PEG处理，可促进已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，B正确；
C、杂交瘤细胞株克隆培养时不会出现接触抑制，C错误；
D、杂交瘤细胞株进行有丝分裂，产物是单克隆抗体，特异性强、灵敏度高，单克隆抗体4A1能准确识别抗原的细微差异，D正确。
故选C。
17. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（ ）
A. 限制酶失活，更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少部分是RNA，酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。
【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确；
B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降，调整反应条件如温度和PH等，调整酶的用量没有作用，B错误；
C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，C正确；
D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰，会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶，D正确。
故选B。
18. 发菜和黑藻都能进行光合作用。下列关于两者的叙述，正确的是（ ）
A. 吸收光能的色素均分布在细胞器中
B. 均可与周围的环境交换物质和能量
C. 均含核糖体和RNA，都属于真核生物
D. 在高倍显微镜下均可观察到细胞质流动
【答案】B
【解析】
【分析】1、常考的真核生物：绿藻、水绵、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物。常考的原核生物：蓝细菌、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌、肺炎双球菌等)、支原体、衣原体、放线菌；
2、与真核生物相比，原核生物无以核膜为界限的细胞核，只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、发菜属于原核生物蓝藻，没有叶绿体等细胞器，其吸收光能的色素分布在细胞质中，并非细胞器中；黑藻是真核生物，吸收光能的色素分布在叶绿体中，A错误；
B、发菜和黑藻都是生物，都能与周围环境进行物质交换和能量转换，维持自身的生命活动，B正确；
C、发菜和黑藻均含核糖体和RNA，但是发菜属于原核生物，黑藻属于真核生物，C错误；
D、黑藻是真核生物，在高倍显微镜下可以观察到细胞质流动；发菜是原核生物，细胞结构简单，在高倍显微镜下一般难以观察到细胞质流动，D错误。
故选B。
二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
19. 支原体是导致人类呼吸道感染、尿道感染等疾病的病原体之一，是目前发现的能在无生命的培养基中生长繁殖的最小细胞。如图为支原体的结构模式图。下列叙述正确的是（ ）

A. 与病毒相比，支原体在结构上的根本区别是具有细胞结构
B. 支原体不能合成组成细胞结构、维持细胞功能所必需的蛋白质
C. 与细菌相同，支原体的遗传物质也是DNA
D. 抑制细胞壁合成的抗生素不能治疗支原体感染
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、支原体属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核。病毒没有细胞结构，不能独立生存。2、题图分析：由图可知，支原体没有核膜包围的成形细胞核，有细胞膜、细胞质、核糖体、DNA和RNA，属于原核细胞。
【详解】A、病毒没有细胞结构，支原体具有细胞膜、细胞质等细胞结构，因此与病毒相比，支原体在结构上的根本区别是具有细胞膜、细胞质等细胞结构，A正确；
B、核糖体是合成蛋白质的场所，由图可知，支原体有细胞结构，有核糖体，能合成蛋白质，B错误；
C、支原体具有细胞结构，与细菌相同，支原体的遗传物质也是DNA，C正确；
D、由图可知，支原体没有细胞壁，因此以抑制细胞壁合成为主要的功效的抗生素不能治疗支原体感染导致的疾病，D正确。
故选ACD。
20. 骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法错误的是（ ）

A. 下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B. 除培养基中植物激素比例不同外，进行过程①③的其他条件相同
C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 在①②③过程中利用PEG处理培养物，可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
【答案】BCD
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖、作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、为避免杂菌污染，对外植体进行消毒处理的操作为：将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，A正确；
B、进行①和③过程的外界培养条件不同，①过程不需要光照，③过程需要光照，B错误；
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗只是不带病毒，并不是能抵抗病毒的侵染，C错误；
D、因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交，所以在①②③过程中利用PEG处理培养物，不能获得染色体数加倍的骆驼蓬，D错误。
故选BCD。
21. 在人源化单克隆抗体研制成功之前，单克隆抗体大都来自鼠源。但鼠源单抗在人体内使用时，会产生较强的免疫原性，为解决这一问题，科研人员发明了嵌合抗体。大致过程如图所示：下列说法错误的是（ ）

A. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞均为杂交瘤细胞
B. 从图中可以推测，鼠源抗体的免疫原性主要与抗体的V区有关
C. 可利用显微注射法将该基因嵌合表达载体转染细胞
D. 注射该嵌合抗体后，一定不会引起人体产生免疫原性
【答案】ABD
【解析】
【分析】在制备单克隆抗体制备过程中需要将抗原首先注入生物体内，是其产生具有免疫能力的B淋巴细胞，再用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，并筛选出能大量增殖和产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最后经过体外或体内培养，获取单克隆抗体。
【详解】A、将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞不都是杂交瘤细胞，还可能有B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞等，A错误；
B、据图可以知道，嵌合抗体中嵌入了人源抗体的C区，即鼠源单抗免疫原性的产生主要与抗体的C区有关，B错误；
C、基因工程中，基因表达载体转染细胞即将基因表达载体导入受体细胞，若受体细胞为动物细胞，则可利用显微注射法将基因表达载体转染细胞，C正确；
D、嵌合抗体虽然对鼠源抗体进行了改造，仍然是异体物质，注射该嵌合抗体后，仍有可能引起人体产生免疫原性，D错误。
故选ABD。
22. 某同学从植物中提取了W物质，并研究其抑菌效果。在试验菌平板中央处用钢管打孔后加入提取物W，在适宜条件下培养一段时间，测量抑菌圈的大小并计算抑菌圈平均增幅速率，实验方法和结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是（ ）
A. 图中的试验菌平板可能是通过稀释涂布平板法获得的
B. 在平板上打孔的钢管需灼烧灭菌，以防止杂菌污染平板
C. 提取物W在培养基中扩散，大约2h后其抑菌效果最佳
D. 分析图中曲线可知，提取物W浓度越大，抑菌效果一定越好
【答案】CD
【解析】
【分析】抑菌圈的出现是因为W物质将微生物杀死所致，因此抑菌圈直径越大，表示W物质对微生物的杀伤作用越强，抑菌效果越好。题图分析：随着提取物W扩散时间的延长，抑菌圈平均增幅速率先增加后减少，但是抑菌圈的直径逐渐增大，说明抑菌效果逐渐增强。
【详解】A、该实验需要测量抑菌圈的大小并计算抑菌圈平均增幅速率，应使平板上的试验菌均匀分布，故不能使用平板划线法进行接种，可使用稀释涂布平板法，A正确；
B、在平板上打孔时，需要防止打孔的钢管上可能存在的微生物污染平板，因此在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，B正确；
C、抑菌圈的大小与抑菌效果呈正相关，提取物W在培养基中扩散，加入提取物W大约2h后，抑菌圈平均增幅速率降低，但抑菌圈直径仍在增大，说明2h后还没有获得最佳抑菌效果，C错误；
D、提取物W的浓度不是该实验的自变量，据图无法得出提取物W的浓度越大，抑菌效果一定越好的结论，D错误。
故选CD。
三、非选择题。本题共4大题，每空2分，共48分。
23. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题。
（1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为__________，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中宜采用________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1ml，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为______个/L。
（2）发酵装置中搅拌器的作用是______。
（3）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是_______。
（4）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的氧气、营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中________可能是高密度培养的限制因素。
【答案】（1） ①. 唯一碳源 ②. 稀释涂布平板 ③. 2.2×1011
（2）增加培养液中的氧含量，使菌种和培养液混匀
（3）杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活
（4）氧气
【解析】
【分析】1、实验室中微生物的筛选原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养. 温度、pH等) ，同时抑制或阻止其他微生物生长。
2、微生物常见的接种方法：稀释涂布平板法和平板划线法，前者可以对菌落数进行计数，后者不可计数。
3、分析题图，图中开放式发酵系统中含有微生物生长所需的蔗糖、其他营养物质和空气，搅拌器的转动有利于微生物与营养物质接触更充分，还有利于增加溶解氧，利于微生物呼吸。
【小问1详解】
根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源 。稀释涂布平板法可以通过系列稀释和涂布平板最终获得由单个细胞繁殖来的菌落，因此培养过程中可定期取样并用稀释涂布平板法将菌液接种到固体培养基上，待形成菌落后进行菌落计数，评估菌株增殖状况；菌液中H菌的细胞数为220/0.1×105=2.2×108个/ml，则菌液中H菌的细胞数为2.2×1011个/L。
【小问2详解】
该装置是一个开放式发酵系统，说明该菌种为好氧菌，此时搅拌器的作用是增加培养液中的氧含量，使菌种和培养液混匀。
【小问3详解】
已知菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为60g/L，pH为10时， 菌株H可正常持续发酵60d以上，而盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活。
【小问4详解】
分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件下适宜，而发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气(O2或溶解氧)是限制高密度培养的重要因素。
24. P蛋白是植物逆境响应过程中的重要物质，在对该蛋白研究的过程中，科研团队利用无缝克隆技术将P蛋白基因与GUS基因（一种报告基因，基因工程中用来指示外源基因的表达情况）融合，通过农杆菌转化法导入其他作物进行研究，相关过程如图所示。

（1）无缝克隆时，利用T5核酸外切酶水解DNA，其目的是形成_______。无缝克隆时所需的酶除T5核酸外切酶外还有_______。用无缝克隆技术构建GUS-P融合基因的关键是引物R2的5＇端序列与引物_________互补。
（2）为了利用农杆菌转化法将GUS-P融合基因导入植物细胞，需要先将融合基因插入Ti质粒的________中。
（3）Ti质粒的结构如下图所示，若GUS-P融合基因拼接处存在XbaⅠ的识别序列，为使融合基因和Ti质粒高效连接，且使P基因、GUS基因和M基因都正确表达，应用__________两种限制酶对Ti质粒进行酶切，并在GUS-P融合基因两端添加________两种限制酶的识别序列。

【答案】（1） ①. 黏性末端 ②. DNA聚合酶和DNA连接酶 ③. F1
（2）T-DNA （3） ①. Xba I、EcR I ②. Spe I、EcR I
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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目的基因的检测与表达。
【小问1详解】
由图可知，利用无缝克隆技术将P蛋白基因与GUS基因融合，利用T5核酸外切酶水解DNA，其目的是形成黏性末端，便于连接，该过程所需的酶除T5核酸外切酶外还有DNA聚合酶和DNA连接酶。
DNA的两条链是反向平行的，用无缝克隆技术构建GUS-P融合基因的关键是R2引物5'端序列与F1（或P基因左侧序列）3'互补，这样可以实现基因的融合。
【小问2详解】
为了利用农杆菌转化法将GUS-P融合基因导入植物细胞，需要先将融合基因插入Ti质粒的T-DNA中，因为T-DNA能整合到受体细胞的染色体DNA上。
【小问3详解】
Ti质粒的结构如下图所示，若GUS-P融合基因拼接处存在XbaI的识别序列，则不能选择限制酶XbaI切割融合基因，但限制酶XbaI和SpeI识别序列不同，但有相同的黏性末端，为使融合基因和Ti质粒高效连接，且使P基因、GUS基因和M基因都正确表达，则需要用双酶切，应在GUS-P融合基因两端添加SpeI、EcRI两种限制酶的识别序列，不选择BamHI的原因是该酶能将M基因切割，SmaI产生的是平末端；同时需要用XbaI、EcRI两种限制酶对Ti质粒进行酶切，这样在质粒中和融合基因的两端可以出现分别相同的黏性末端。
25. 美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇，从此，国家重点保护珍稀植物——红豆杉遭受了掠夺式的砍伐。为拯救红豆杉，同时获得紫杉醇，科研小组设计了如图所示的实验流程：
（1）选用茎尖分生组织进行组织培养的原因是_______，诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫______。
（2）紫杉醇作为常见的细胞产物，抗癌效果显著，通常取自愈伤组织的____________（细胞器）。
（3）现有植物甲中提取的物质X，能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株，可利用________技术获得杂种植株。该方法首先要利用___（物质）除去细胞壁获得具有活力的原生质体，再经_______（试剂）诱导融合形成杂种细胞。
【答案】（1） ①. 茎尖分生组织细胞病毒极少，甚至无病毒 ②. 脱分化
（2）液泡 （3） ①. 植物体细胞杂交 ②. 纤维素酶和果胶酶 ③. 聚乙二醇（或PEG）
【解析】
【分析】据图分析，红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织，一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体，进而培养成红豆杉植株；另一方面，愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞，从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。
【小问1详解】
茎尖分生组织细胞病毒极少，甚至无病毒，因此选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗。诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫脱分化。
【小问2详解】
紫杉醇是从红豆杉树皮中分离出来的高抗癌活性的物质，作为常见的细胞产物，通常取自愈伤组织的液泡。
【小问3详解】
现有植物甲中提取的物质X，能提高紫杉醇的抗癌效果，红豆杉可以产生紫杉醇，欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株，可利用植物体细胞杂交技术将两种植物的体细胞融合获得杂种细胞，再将获得的杂种细胞培养成杂种植株，则该杂种植株的细胞既能产生紫杉醇又能产生物质X。在植物体细胞杂交过程中，首先要利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得具有活力的原生质体，再经聚乙二醇（PEG）诱导融合形成杂种细胞。植物体细胞杂交技术的优点是：克服远缘杂交不亲和的障碍。
26. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度呈正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。
（1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于________的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且表达量与________呈正相关，能精准治疗IBD.
（2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。
①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中_________对诊断结果的影响。
A.Ec菌数量差异 B.EC菌活性差异 C.硫代硫酸盐含量
②利用方案2所获得的EC菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为_______。
（3）硫代硫酸盐易被分解，因此EC菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株EC中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZi酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。
给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中工程菌R，将工程菌R涂布在含____________的平板上，若________，则说明小鼠曾患IBD.
【答案】（1） ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. IBD程度
（2） ① AB ②. y/（x+y）
（3） ①. X-gal ②. 出现蓝色菌落
【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。
【小问1详解】
利用Ca2+处理大肠杆菌细胞，可以使细胞处于一种能够吸收周围环境DNA分子的生理状态，从而将重组的基因表达载体导入其中；由图1可知，启动子P是硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子，因此，只有小鼠患IBD，菌株E中的抗炎蛋白基因才会表达且精准治疗IBD，所以其表达量与IBD程度呈正相关。
【小问2详解】
①由图2可知，方案1中诱导型启动子只有在IBD发生时才会表达绿色荧光蛋白基因，绿色荧光蛋白的数量受EC菌株数量和IBD发病程度的影响。故选AB。
②方案2中，因为有持续表达启动子Pc，在未受到IBD诱导的时候，菌株EC表达红色荧光蛋白基因，当受到IBD诱导时，EC既表达红色荧光蛋白基因，也表达绿色荧光蛋白基因，如此，IBD的患病程度就可以利用同时发红色和绿色荧光的工程菌的数量与所有发荧光的工程菌的数量之比表示，即y/(x+y)。
【小问3详解】
由图3可知，当小鼠患IBD时，启动子P会让B-sgRNA基因表达，从而使突变基因A-LacZ恢复正常序列，即LacZ基因会编码蛋白质使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色（出现蓝色菌落），从而记录下曾经患过IBD的情况。