精品解析：山东省临沂市沂水县2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题

2022级普通高中学科素养水平监测试卷 生物 2024.4 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 传统白酒酿造工艺流程如下图，相关叙述正确的是（ ） A. 制成的酒曲中多种微生物参与了糖化和发酵过程 B. 糖化时采用的温度越高，淀粉水解速度越快 C. 密坛发酵温度控制在18～30℃，每隔12小时需将坛盖打开进行排气 D. 酿酒过程须在无菌环境进行以避免杂菌污染 【答案】A 【解析】 【分析】1、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。果酒制作的原理是酵母菌利用葡萄糖在无氧条件下产生酒精。 2、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、糖化主要是利用大曲中的多种微生物将淀粉水解为葡萄糖，参与酒制作的微生物有多种但起主要作用的是酵母菌，A正确； B、温度高，蛋白质会发生变性，会使酶失去催化作用，所以温度太高，淀粉水解速度会变慢，B错误； C、液态酒精发酵阶段的温度应控制在18~30℃，由于酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，故每隔12小时需将坛盖拧松进行排气，C错误； D、酿酒过程中可通过高温蒸酿、清洗发酵罐等措施防治杂菌污染，但不需要在无菌环境中操作，因为发酵液随着发酵的进行，发酵液环境改变，不适宜杂菌生存，会逐渐建立酵母菌的种群优势，D错误。 故选A。 2. 我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌，过程如下：①接种在人造海水中，15℃条件下振荡培养 3 小时；②梯度稀释后将样品涂布在 TYS 培养基中(0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂)，15℃条件下培养 7 天；③挑取生长的菌落，进行划线，15℃条件下培养后选择不同形态的菌落进行进一步的培养、鉴定和保藏。下列说法错误的是（ ） A. TYS 培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基 B. 人造海水、培养皿等在使用前需要进行灭菌处理 C. 涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种 D. 分析所有菌落，能还原采样点所有微生物的种类与含量 【答案】D 【解析】 【分析】无菌技术的关键是防止杂菌污染。蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质，故蛋白胨的作用有提供碳源和氮源。 【详解】A、在TYS培养基中，含有“0．5%胰蛋白胨、0．1%酵母提取物、1．5%琼脂”可知，TYS培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基，A正确； B、人造海水、仪器等在使用前需要进行灭菌处理，不灭菌可能有杂菌污染，B正确； C、涂布后再次划线培养的目的是进一步纯化所得菌种，C正确； D、可能由于培养条件限制，有一些菌种无法培养出，因此不能还原采样点所有微生物的种类与含量，D错误。 故选D。 3. 大肠杆菌的体积大小通常在0.5-3μm3，下图为分离培养获得大肠杆菌噬菌体的实验操作过程。相关叙述错误的是（ ） A. 使用污水是因为其中含有大量大肠杆菌，能很容易地分离到大肠杆菌噬菌体 B. 步骤①的目的是让大肠杆菌噬菌体利用培养基中的蛋白质等成分迅速增殖 C. 检测滤液中是否有大肠杆菌噬菌体，应该用含有大肠杆菌的固体培养基 D. 步骤②表示稀释涂布平板法 【答案】B 【解析】 【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。 2、题图分析：实验中污水可以提供噬菌体，然后用培养基共同培养大肠杆菌和噬菌体，图中步骤①表示噬菌体在大肠杆菌内繁殖；步骤②表示接种培养，检测是否出现噬菌斑。 【详解】A、污水中含多种有机污染物，可为大肠杆菌提供C源等营养，选择污水是因为污水中含有大量的大肠杆菌，能从中分离获得大肠杆菌噬菌体，A正确； B、大肠杆菌噬菌体是病毒，只能寄生在活的大肠杆菌细胞中，不能利用培养基中的蛋白质等成分增殖，B错误； C、检测滤液中是否有大肠杆菌噬菌体，要以噬菌斑为观察指标，噬菌斑在固体培养基上形成，所以应该用含有大肠杆菌的固体培养基培养噬菌体，C正确； D、步骤②的培养结果菌落分布均匀，所以用的接种方法是稀释涂布平板法，D正确。 故选B。 4. 酵母中的蛋白含量高，可用作饲料蛋白，且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖。研究人员拟从土壤中分离该类酵母并大量培养，操作流程如下图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 培养基、培养器皿和接种工具等都必须严格灭菌 B. 通过逐步提高培养基中甲醇的浓度可获得甲醇高耐受菌株 C. 只有③过程中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源 D. ⑤过程扩大培养时需要保证充足的营养并营造有氧环境 【答案】C 【解析】 【分析】分离某种微生物的原理：选择适合于待分离微生物的生长条件，如营养，酸碱度，温度和氧等要求或加入某种抑制造成只剩于该微生物生长，而抑制其他微生物生长的环境，从而淘汰一些不需要的微生物。本题要分离能利用工业废甲醇的酵母，要以甲醇作为唯一的碳源的培养基进行培养。 【详解】A、获得纯净微生物培养物的关键是防止杂菌污染，对某种特定微生物培养时需要无菌操作，即培养基、培养器皿和接种工具等都必须严格灭菌，A正确； B、利用含有甲醇的环境选择出甲醇耐受菌株，且在持续含有甲醇的环境中，耐受甲醇性状通过代代繁殖而形成显著的适应性状，因此通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得甲醇高耐受菌株，B正确； C、图中③④⑤过程使用的培养基都需要以甲醇作为唯一的碳源，C错误； D、酵母是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖，酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件，D正确。 故选C。 5. 下列有关发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ） ①发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 ②发酵工程的中心环节是灭菌，特别是发酵罐必须进行严格灭菌 ③培养液要一次性全部加入，在发酵过程中不再次加入，防止杂菌污染 ④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长 ⑤可采用基因工程的方法将血红蛋白基因转入青霉菌中，提高其对氧的吸收和利用率 ⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取 A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项 【答案】B 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。 【详解】①发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，①正确； ②发酵工程的中心环节是发酵罐中发酵，为避免杂菌污染，特别是发酵罐必须进行严格灭菌，②错误； ③在发酵过程中，为了得到更多的发酵产物，要及时检测培养液中微生物的数量和营养物质的浓度，及时添加必备的营养成分来延长菌体生长稳定期的时间，故培养液不能一次性加入，③错误； ④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为肥料能够增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，④正确； ⑤血红蛋白具有很强的携带氧气的能力，利用基因工程将血红蛋白基因转入青霉素生产菌来提高菌体对氧的吸收和利用率，⑤正确； ⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料，其中的单细胞蛋白是微生物菌体，并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取，⑥错误。 综上所述，①④⑤正确，B符合题意。 故选B。 6. 塔花瓦松是一种具有观赏价值的二倍体野生花卉，且其细胞中的黄酮类化合物可入药。为满足塔花瓦松市场化需求，某科研小组利用植物细胞工程等技术手段，进行塔花瓦松的扩大培养，具体过程如图所示（其中数字序号代表相应的处理过程）。下列有关分析错误的是（ ） A. 过程①前需要用70%酒精和次氯酸钠对植株甲进行消毒，以保证外植体不被污染 B. 过程③需要先在生长素/细胞分裂素的比值低的培养基中培养 C. 过程⑥利用愈伤组织分裂能力强特点进行细胞培养可大量获得黄酮类化合物 D. 除了植株丙，植物乙、丁细胞核遗传物质与甲相同，属于同一物种 【答案】D 【解析】 【分析】根据图分析，过程①为接种外植体，②为诱导脱分化形成愈伤组织，③为诱导再分化，④为诱变育种，⑤为植物体细胞杂交，⑥为植物细胞培养。 【详解】A、植物组织培养需要无菌操作，外植体作为活体不能灭菌处理，需要用70%酒精和次氯酸钠对植株甲进行消毒，以保证外植体不被污染，A正确； B、③为诱导愈伤组织再分化，应先诱导愈伤组织再分化为芽，再生根，生长素/细胞分裂素的值高时有利于生根，该值低时有利于生芽，因此过程③需要先在生长素/细胞分裂素的比值低的培养基中培养，B正确； C、利用植物细胞培养进行细胞产物的工厂化生产可以获得目标产 物，过程⑥利用愈伤组织分裂能力强的特点进行细胞培养可大量获得黄酮类化合物，C正确； D、植株丙经历了诱变处理，基因发生了突变，遗传物质与甲植株不同；植株乙是通过植物组织培养过程获得，属于无性繁殖，基因型不变，植株乙和植株甲细胞核遗传物质相同；植物丁是将原生质体进行了融合，则遗传物质翻倍与甲植株不相同，D错误。 故选D。 7. 细胞器移植是培养植物新品种的重要方法，如把高光合效率作物的叶绿体移植到低光合效率的作物体内，就可以使低光合效率作物变成高光合效率作物，从而达到增产的目的。一般可采用类似细胞核移植的方法实现细胞器的移植，再将接受细胞器移植的细胞经过植物组织培养，最后获得具有优良性状的植物新品种。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞器转移前用纤维素酶和果胶酶处理受体细胞 B. 可以采用差速离心法从细胞匀浆中获得叶绿体 C. 为提高成活率，植物组织培养过程一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导生根 D. 利用细胞器移植获得高光合效率作物打破了生殖隔离 【答案】D 【解析】 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。 【详解】A、植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，要想将细胞器移植进入植物细胞，需要先行去除细胞壁，所以要先用纤维素酶和果胶酶处理受体植物细胞，A正确； B、不同细胞器的密度不同，从细胞匀浆中分离提取细胞器的方法是差速离心法，B正确； C、为提高成活率，植物组织培养过程一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导生根，C正确； D、利用细胞器移植获得高光合效率作物没有产生新物种，也没有打破生殖隔离，D错误。 故选D。 8. CD47是一种跨膜糖蛋白，肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量明显高于正常细胞。为此科学家研究并制备了抗CD47单克隆抗体，以抑制肿瘤细胞表面CD47蛋白的活性，从而促进巨噬细胞吞噬肿瘤细胞。提取肿瘤细胞的mRNA，通过RT-PCR技术扩增获得大量CD47基因，再利用基因工程、单克隆抗体制备以获得大量抗CD47单克隆抗体。相关叙述错误的是（ ） A. RT-PCR过程需要逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 B. CD47基因必须插入重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 C. 细胞B是从经免疫处理的小鼠体内获取的B淋巴细胞 D. 上述方法生产的CD47与肿瘤细胞表面的CD47往往具有不同的结构 【答案】B 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备：注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者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单克隆抗体。 【详解】A、提取肿瘤细胞的mRNA，通过RT-PCR技术扩增获得大量CD47基因，需要用逆转录酶以RNA为模板合成DNA片段，再利用耐高温的DNA聚合酶进行基因扩增，A正确； B、CD47基因必须插入复制原点才能进行复制，B错误； C、细胞B是从经免疫处理的小鼠体内获取的B淋巴细胞，能够产生抗CD47抗体，C正确； D、大肠杆菌为原核生物，其细胞中没有内质网和高尔基体，因此大肠杆菌分泌的CD47蛋白，其形成过程中没有经过内质网和高尔基体的加工；肿瘤细胞中有内质网和高尔基体，所以肿瘤细胞产生的CD47，其形成过程经过了内质网和高尔基体的加工，因此两种不同方式合成的蛋白质往往具有不同的结构，D正确。 故选B。 9. 某科研研究所为老年性黄斑变性导致失明的患者进行了由本人的iPS细胞培育的带状视网膜的移植手术。2年后患者恢复良好，确认安全。iPS细胞是将一些多能遗传基因导入成纤维细胞中，使其重编程为类似胚胎干细胞的一种细胞类型。在体外人工诱导的条件下能够进一步增殖分化，得到理想的细胞模型。下列关于iPS细胞的叙述错误的是（ ） A. 制备iPS细胞时，可以采用农杆菌转化法、显微操作法等方法将外源基因导入皮肤细胞 B. 体外培养成纤维细胞时可以通过转基因技术获得iPS细胞 C. 利用iPS细胞制备带状视网膜的过程中发生了细胞的增殖和分化，但并未发生细胞凋亡 D. 相较于传统胚胎干细胞的应用，iPS细胞具有细胞来源广泛、较少涉及伦理和道德问题等优点 【答案】AC 【解析】 【分析】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。 【详解】A、农杆菌转化法适用于植物细胞，显微操作法可将外源基因导入皮肤细胞，A错误； B、根据题意，在体外培养成纤维细胞时，可通过转基因技术将一些多能遗传基因导入成纤维细胞中使其重编程为类似胚胎干细胞的一种细胞类型，B正确； C、利用iPS细胞制备带状视网膜的过程中，通过细胞增殖使细胞数目增多，通过细胞分化使细胞种类增多，通过细胞凋亡可实现组织细胞的自然更新，利用iPS细胞制备带状视网膜的过程中发生了细胞的增殖、分化和细胞凋亡，C错误； D、相较于传统胚胎干细胞的应用，iPS细胞由于无需获取胚胎，具有细胞来源广泛的优点，由于无需破坏胚胎，较少触及伦理和道德问题，D正确。 故选AC。 10. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是（ ） A. DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA B. 电泳缓冲液配制的琼脂糖溶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 C. PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在复性过程中起作用 D. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色 【答案】B 【解析】 【分析】DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA时，需要先将DNA溶解在NaCl溶液中，再与二苯胺溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色；耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。 【详解】A、DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精、但某些蛋白质溶于酒精的原理，可以初步分离DNA与蛋白质，A错误； B、用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料，核酸染料能与DNA分子结合，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，B正确； C、PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在延伸过程中根据碱基互补配对原则来合成新的DNA链，C错误。 D、将提取到的丝状物先溶解于2 mol/L的的NaCl溶液，再加入适量二苯胺溶液充分混匀后，需要水浴加热，试管冷却后溶液呈现蓝色，D错误。 故选B。 11. THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因，研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内，从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述正确的是（ ） EcoRⅠ BamHⅠ KpoⅠ MfeⅠ HindⅢ A. 构建基因表达载体时，用MfeⅠ、HindⅢ切割质粒，用EcoRⅠ、HindⅢ切割目的基因 B. THP9基因有2个游离的磷酸基团，而且游离的磷酸基团在3'端 C. 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4 D. 为检测转基因玉米新品种的培育是否成功，需要在个体水平上检测THP9基因是否表达出蛋白质 【答案】A 【解析】 【分析】由图分析可知，要保证将目的基因切割下来，但是又不破坏目的基因，不能选择MfeⅠ切割目的基因，要保证质粒结构的完整性，不能选择BamHⅠ切割质粒。 【详解】A、构建基因表达载体时，用MfeⅠ、HindⅢ切割质粒时，形成的黏性末端分别是AATT-3'和AGCT-3'，用EcoRⅠ、HindⅢ切割目的基因时，形成的黏性末端分别是AATT-3'和AGCT-3'，形成的黏性末端对应相同，可以成功将目的基因插入质粒，同时避免目的基因自身环化和随意连接，A正确； B、THP9基因有2个游离的磷酸基团，而且游离的磷酸基团在每一条链的5′端，B错误； C、利用PCR技术扩增基因时，引物从5'端朝着3'端延伸，故应与模板链3'端配对，故应选择引物2和引物3，C错误； D、为了检测转基因玉米新品种的培育是否成功，需要在个体水平上检测玉米蛋白质含量，D错误。 故选A。 12. 20世纪70年代Fred sanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序，其原理如图：在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）和1种双脱氧核苷三磷酸（ddN'TP）；ddN'TP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸，在4支试管中DNA链将会分别在A、G、C、T位置终止，并形成不同长度的DNA片段，这些片段可被电泳分开并显示出来。下列说法中错误的是（ ） A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶 B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾 C. 测得未知DNA的序列为5'-TCAGCTCGAAIC-3' D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5'端 【答案】D 【解析】 【分析】PCR技术： 1．概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA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一对引物； 4．条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）； 5．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】A、PCR是一种体外扩增DNA的技术，与细胞内DNA复制相似，需要一定的条件，主要包括Taq酶（耐高温的DNA聚合酶）、引物，dNTP、一定的（含Mg2+）缓冲液和DNA模板，A正确； B、电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤（G）结尾，B正确； C、由图可知：由下往上读出的序列是GATTCGAGCTGA,所以原来的互补序列是3’→5’：CTAAGCTCGACT，测得未知DNA的序列为5＇-TCAGCTCGAATC-3＇，C正确； D、DNA的延伸，是通过前一个dNTP的3位碳上的羟基官能团与后一位dNTP的5位碳上的磷酸基团反应形成磷酸二酯键来实现的。而ddNTPs的三位碳上没有羟基官能团，也就不能形成磷酸二酯键，从而终止DNA的合成。ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3’末端，D错误。 故选D。 13. 下列有关“筛选”的叙述错误的是（ ） A. 培育转基因抗虫棉时，需从分子水平和个体水平进行筛选 B. 胚胎分割时，需选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 C. 制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞 D. 单倍体育种时，需对F1的花药进行筛选后再进行组织培养 【答案】D 【解析】 【分析】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;②检测目的基因是否转录出了mRNA; 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。单倍体育种的原理是染色体数目变异，其优点是明显缩短了育种年限，得到的后代-般均为纯合子.由于同一种抗原可能激活多种B细胞，这些不同种类的B细胞与骨髓瘤细胞融合后能形成多种杂交瘤细胞，因此还要进行第次筛选以获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。 【详解】A、检测转基因抗虫棉的染色体DNA上是否插入了目的基因或者目的基因是否成功转录和翻译,需用进行分子水平检测，检测抗虫棉的抗虫效果，需要进行个体水平检测，A正确； B、胚胎移植前，需要对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，需选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，以便选择发育良好的胚胎进行移植,提高移植后胚胎的成活率，B正确； C、利用抗原抗体杂交的原理(即抗体检测)对获得的杂交瘤细胞进行筛选，属于分子水平的筛选，C正确； D、单倍体育种时，不需对F1的花药进行筛选，直接利用植株产生的花药进行离体培养获得单倍体植株，D错误。 故选D 14. 基因编辑是一种基因工程技术，CRISPR/Cas9基因编辑技术，可以实现对DNA的定点切割。系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图所示。研究发现CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌细胞内，下列说法错误的是（ ） A. 细菌体内的Cas9能切割外源DNA保护自身，类似于限制酶 B. 有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，脱靶率越低 C. Cas9对不同目标DNA进行编辑时，应使用不同的向导RNA D. sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键 【答案】B 【解析】 【分析】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。 【详解】A、Cas9蛋白切割特定基因位点，相当于限制酶，作用于脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键，A正确； B、CRISPR/Cas9技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，SgRNA的序列越短，可识别的DNA上的特定碱基序列越短，越容易发生脱靶现象，即脱靶率越高，B错误； C、在对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和“不同”的sgRNA结合进而实现对不同基因的编辑，C正确； D、sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，所以sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键，D正确。 故选B。 15. 下列关于转基因生物与安全性的叙述，正确的是（ ） A. 转基因培育的植物，理论上目的基因只存在于特定的组织中 B. 转基因技术与植物体细胞杂交技术均可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育出杂种新物种 C. 种植转基因抗虫棉时，常间行种植普通棉花以供害虫取食，其主要目的是保护物种多样性 D. 转基因花粉中若有毒蛋白或过敏蛋白，则它有通过食物链传递而引发人类食品安全问题的可能 【答案】D 【解析】 【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。对待转基因技术的正确做法是趋利避害，不能因噎废食。 【详解】A、转基因培育的植物，理论上目的基因存在于所有体细胞中，A错误； B、转基因技术培育的物种和原来的非转基因生物属于同一物种，B错误； C、种植转基因抗虫棉，常间行种植普通棉花是为了降低害虫的抗性基因进化的频率，C错误； D、转基因花粉中若有毒蛋白或过敏蛋白，则它有通过食物链传递而引发人类食品安全问题的可能，D正确。 故选D。 【点睛】 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15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，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 传统啤酒酿造过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25～30cm厚的泡盖（气泡层），然后停止通气，进入静止发酵阶段。一段时间后可得啤酒。下列说法错误的是（ ） A. 静止发酵阶段酵母菌可直接将淀粉转化为酒精和CO2 B. 用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以增加麦芽汁中可发酵糖的含量 C. 可以用平板划线法调查发酵液中酵母菌的数量 D. 泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量CO2，能将麦芽汁与空气隔绝 【答案】ABC 【解析】 【分析】1、酿酒的原理为先让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，再让酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 2、啤酒制作过程包括主发酵和后发酵两个阶段，主发酵流程为：发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止。 【详解】A、酵母菌一般不能直接将淀粉转化为酒精，酿酒的原理是酵母菌可以将葡萄糖转化为酒精和CO2，A错误； B、脱落酸抑制细胞分裂、抑制植物的生长、也能抑制种子萌发，故用脱落酸溶液浸泡大麦种子不能促进α-淀粉酶的合成，用赤霉素溶液浸泡大麦种子可以有效促进α-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量，B错误； C、可以用稀释涂布法调查发酵液中酵母菌的数量，不能用平板划线法调查酵母菌的数量，C错误； D、泡盖的形成是由于向发酵池中通入无菌空气后，酵母菌有氧呼吸产生大量的CO2，形成的25～30cm厚气泡层，能将麦芽汁与空气隔绝，D正确。 故选ABC。 17. 纸片扩散法是药敏试验中一种常用的方法。取少量大肠杆菌的培养液，均匀涂在培养皿内的培养基上，再放上4片含有链霉素（抗生素的一种）的圆形滤纸，然后在无菌适宜条件培养12～16h，滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈（简称抑菌圈，见下图）。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图1中的培养基需冷却至50℃左右时再倒平板，该操作需要在酒精灯旁完成 B. 图2中所示培养基的放置方式，能防止水分过快蒸发和冷凝水珠冲散菌落 C. 图3所示的抑菌圈内出现大肠杆菌菌落的原因是链霉素使其发生了基因突变 D. 图3培养皿上大肠杆菌的接种方式为涂布平板法，Ⅳ号纸片上抗生素浓度最高 【答案】ABD 【解析】 【分析】抑菌圈的大小可以反映测试菌对药物的敏感程度。抑菌圈越大，说明该菌对此药敏感性越大，反之越小，若无抑菌圈，则说明该菌对此药具有耐药性。透明圈直径大小与药物浓度、细菌浓度有直接关系。 【详解】A、对培养液进行灭菌后需冷却再倒平板，倒平板时应在酒精灯前进行，可以尽可能减少培养基污染，A正确； B、接种后的培养基需要倒置放置，这样可以防止培养基中水分过快蒸发，同时防止冷凝形成的水珠倒流冲散菌落，B正确； C、Ⅳ的抑菌圈中出现了少数几个菌落说明这几个菌落出现了抗药性，抗药性的获得是由于这些细菌发生了基因突变，抗生素只是将具有抗药性突变的细菌从中筛选出来，C错误； D、图3所示为涂布平板法进行接种，纸片上的抗生素浓度越大，所形成的抑菌圈就越大，故Ⅳ号纸片上的抗生素浓度最高，D正确。 故选ABD。 18. 科学家发现了一对“半同卵双胞”龙凤胎，他们来自母亲的基因完全一样，来自父亲的基因却只重合一部分。这次发现用事实告诉我们，“半同卵双胞”龙凤胎的基因相似度为89%。半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，图2细胞中包含3个原核，为1个雌原核和2个雄原核，一般情况下这种受精卵无法正常发育。但是，该受精卵在母体内恢复了分裂，形成了三极纺锤体（图3），并最终分裂成3个二倍体细胞（图4）。细胞A、B继续发育形成两个嵌合体胚胎，而细胞C发育失败。最终该母亲成功诞下两名婴儿。相关叙述正确的是（ ） A. 图1表示该异常胚胎的受精过程，此时卵子发育到减数第二次分裂中期 B. 图3细胞中细胞A、B、C染色体组都由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成 C. 最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同 D. 图3细胞显示该细胞在该异常情况下，可以从三极发出纺锤丝形成三极纺锤体 【答案】AC 【解析】 【分析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到提细胞的数目，其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。 【详解】A、图1中表示精子入卵，表示受精过程，卵细胞发育至减数分裂Ⅱ中期才具备受精能力，A正确； BC、这个异常受精卵是由卵母细胞与2个精子受精，故图2细胞中的3个原核包括1个雌原核和2个雄原核，由图3分析可知，此时受精卵形成了3极纺锤体，并最终分裂成3个合子（图4），三个合子的组成可能是：1个合子由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成，则另外2个合子的染色体组为1个父系染色体组和1个母系染色体组、2个父系染色体组，设母亲的染色体组成是XX，父亲的是XY，则最终该母亲成功诞下的两名婴儿可能都是XX，也可能是XX和XY，故最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同，B错误，C正确； D、图示为动物细胞的分裂过程，动物细胞分裂不形成纺锤丝而是通过星射线形成纺锤体，D错误。 故选AC。 19. 研究者欲将X基因导入到大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、LacZ基因（表达产物可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈蓝色；否则菌落为白色），其结构如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 电泳时，X基因和重组质粒在琼脂糖凝胶中的迁移速率不同 B. 导入重组质粒前通常需用适宜浓度的Cacl2溶液处理大肠杆菌 C. 在培养基上添加氨苄青霉素就可以筛选出导入X基因的大肠杆菌 D. 成功导入X基因的细菌在含X-gal的培养基上的菌落呈蓝色 【答案】CD 【解析】 【分析】1、基因表达载体必须含有目的基因、标记基因外，启动子、终止子等元件。标记基因用于重组DNA分子的筛选。启动子是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，因此为了使重组质粒中目的基因正常表达，还需要插入启动子和终止子。 2、在琼脂糖凝胶电泳过程中，在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。 【详解】A、电泳是指带电离子在电场的作用下，发生迁移的过程；DNA在琼脂糖凝胶电泳中的迁移率最终取决于DNA分子的大小、分子构象以及凝胶的浓度，X基因和重组质粒分子质量不同，所以迁移速率不同，A正确； B、将重组质粒导入大肠杆菌前，一般先用Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B正确； C、成功导入质粒和导入含X基因的重组质粒蛾大肠杆菌均含有氨苄青霉素抗性基因，均能在添加氨苄青霉素的培养基上存活，因此，在培养基上添加氨苄青霉素不可以筛选出导入X基因的大肠杆菌，C错误； D、导入X基因会使LacZ基因被破坏，使其不能产生正常的表达产物，所以在含X-gal的培养基上的菌落呈白色，D错误。 故选CD 20. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是（ ） A. ①过程需要将成熟的精子放入含有一定浓度的肝素或Ca2+载体的溶液中获能处理 B. ②采用体外受精技术，通过基因重组获得双亲遗传物质 C. ④过程操作前需对代孕母鼠注射促性腺激素进行超数排卵 D. 精子载体法与显微注射法相比，对受精卵中核的影响更大 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：图示表示培育转基因鼠的基本流程，其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程，②是体外受精过程，③是早期胚胎培养过程，④是胚胎移植过程。 【详解】A、①过程需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子溶液中，用化学药物诱导精子获能，A正确； B、②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因，B错误； C、④胚胎移植时，需对供体和受体使用激素（通常是孕激素）进行同期发情处理，以保证胚胎移植时生理环境相同，促性腺激素的作用是促使超数排卵，C错误； D、与显微注射法相比，精子载体法对受精卵中核的影响会更小，理由是不需要穿过核膜，雌雄原核自动融合（通过受精作用完成整合），D错误。 故选A。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 青霉素的产业化生产是发酵工程在医药领域的重要应用之一。利用产黄青霉菌生产青霉素的发酵工程流程如下图所示，回答下列问题： （1）图中对产黄青霉菌分离纯化采用的方法是______，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是______。刚分离获得的菌种不能直接加入主发酵罐，而是先进行“母种培养”，“母种培养”的目的是______。 （2）分离得到菌种后“摇瓶”培养的目的是______（至少答2点）。 （3）发酵过程中，为了解某时刻产黄青霉菌的数量，取10ml菌液加入到90ml无菌水中，混匀，将0.1mL稀释液接种于培养基上。105倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为68、76和78，则每毫升菌液中产黄青霉菌数量为______个。待完全发酵结束后，采用____________等方法将菌体分离。 （4）若“纯粹分离”的平板上混入了一些乳酸菌，请依据其代谢类型设计一个简单实验区分乳酸菌和产黄青霉菌，写出实验思路和预期结果。 实验思路：_________。 预期结果：__________。 【答案】（1） ①. 稀释涂布平板法 ②. 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进行菌种的 ③. 扩大化培养，增加菌种数量 （2）提高培养液中溶解氧；使产黄青霉菌充分接触营养物质，提高营养物质利用率 （3） ①. 7.4×107 ②. 过滤、沉淀 （4） ①. 将平板至于置于无氧环境中继续培养，观察菌落形态大小的变化 ②. 若菌落继续生长，则为乳酸菌；若菌落不能继续生长，则为产黄青霉菌 【解析】 【分析】培养基的概念及营养构成 ： （1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。 （2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求．例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 【小问1详解】 图示生产黄青霉素的发酵过程中，根据平板中菌落的分布可知，对产黄青霉菌进行分离纯化采用了稀释涂布平板法，该方法还可以用来计数，因为该接种方法中当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，因此可根据菌落数确定菌体的数目，但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，因此方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少；由于发酵过程中需要 的菌种数量大，因此将分离后的菌种先进行菌种的扩大化培养，即进行“母种培养’以增加菌种数量。 【小问2详解】 分离得到菌种后，需要进行“摇瓶”培养，这是因为产黄青霉菌是需氧型微生物，而摇瓶能提高培养液中溶解氧；使产黄青霉菌充分接触营养物质，提高营养物质利用率，从而达到高产的目的。 【小问3详解】 发酵过程中，为了解某时刻产黄青霉菌的数量，取10ml菌液加入到90ml无菌水中，混匀，将0.1mL稀释液接种于培养基上。105倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为68、76和78，则每毫升菌液中产黄青霉菌数量为（68+76+78）÷3÷0.1×105=7.4×107个。待完全发酵结束后，可采用过滤、沉淀等方法获得微生物菌体。 【小问4详解】 若“纯粹分离”的平板上混入了一些乳酸菌，乳酸菌是厌氧微生物，而产黄青霉菌为需氧型微生物，据此可将两者分开，相应的实验设计思路为将平板至于置于无氧环境中继续培养，观察菌落形态大小的变化，由于乳酸菌适宜在无氧条件下生存，所以菌落继续生长的为乳酸菌；菌落不能继续生长为产黄青霉菌，据此可将二者分离开来。 22. 科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄-马铃薯”杂种植株，如图所示，图中①-⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题： （1）实现过程②的原理是______，从④到⑤需要更换新的培养基，原因是______。 （2）过程②后，在光学显微镜下观察融合的活细胞中有供体的______（细胞器）存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。 （3）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内最多含______条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于______倍体植株。 （4）人们培育“番茄—马铃薯”的目的是想获得地上结番茄，地下结马铃薯的植株，从理论上这种设想是可以实现的，原因是______。但最后却未能如愿，其原因是基因的表达相互调控、相互影响。尽管如此，从整个过程来看，植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现______，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。 （5）番茄有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比（见下表）进行预实验。 品种B组织培养阶段 细胞分裂素浓度（μmol/L） 生长素浓度（μmol/L） Ⅰ、诱导形成愈伤组织 m1 n1 Ⅱ、诱导形成幼芽 m2 n2 Ⅱ、诱导生根 m3 n3 在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是______阶段。为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比（m1>2.0），以0.5μmol/L为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为______μmol/L。 【答案】（1） ①. 细胞膜具有一定的流动性 ②. 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 （2）叶绿体 （3） ①. 2m+2n ②. 单 （4） ①. 该植株同时具有番茄和马铃薯的遗传信息远缘 ②. 远源杂交育种 （5） ①. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ②. m1+1.0 【解析】 【分析】分析题图：图示为科学家利用番茄细胞和马铃薯细胞杂交培育“番茄-马铃薯”植株的过程，其中①为去壁过程；②诱导为原生质体融合的过程；③表示再生细胞壁的过程；④表示脱分化过程； ⑤表示再分化过程。 【小问1详解】 过程②为诱导原生质体融合，原理为细胞膜具有一定的流动性；④为诱导细胞脱分化形成愈伤组织，培养基中生长素和细胞分裂素的比值适中，⑤为诱导愈伤组织再分化形成芽和根，生长素和细胞分裂素比值较低时生芽，比值较高时生根，因此④⑤过程中培养基中生长素和细胞分裂素的浓度不同，二者比值有差异，因此需要更换培养基。 【小问2详解】 由于番茄叶肉细胞含有叶绿体，所以过程②后，融合的细胞含有两个亲本细胞的物质和结构，故在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。 【小问3详解】 “番茄—马铃薯"细胞是由番茄体细胞和马铃薯体细胞经过融合而成的，因此具有番茄和马铃薯的全部遗传物质。若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体, 则正常“番茄一马铃薯"细胞内含m +n条染色体，若杂种细胞进行有丝分裂，处于有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目最多，为2m+2n;若杂种细胞培育成为“番茄马铃薯植株为四倍体，此杂种植株的花粉是生殖细胞，由生殖细胞直接发育而来的生物体,不管含有一 个或多个染色体组，都是单倍体。 【小问4详解】 人们培育“番茄-马铃薯”的目的是想获得地上结番茄，地下结马铃薯的植株，从理论上这种设想是可以实现的，基因控制性状，所以原因是该植株同时具有番茄和马铃薯的遗传信息。因不同物种具有生殖隔离，自然状态下无法进行杂交育种，而植物体细胞杂交的研究克服了不同生物在远缘杂交不亲和的障碍方面，取得了巨大突破。 【小问5详解】 植物组织培养中，脱分化与再分化都发生了基因的选择性表达，因此在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中都发生了基因的选择性表达；为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比（m1＞2.0），以0.5μmol/L为梯度，设计5个浓度水平的实验，则应以m1为中间值进行梯度设置，则细胞分裂素浓度依次为m1-1.0μmol/L、m1-0.5μmol/L、m1μmol/L、m1+0.5μmol/L、m1+1.0μmol/L，可见细胞分裂素的最高浓度应设为m1+1.0μmol/L。 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Ⅱ（cTnl）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnl在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnl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，将培养的细胞置于含有______的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 （2）每隔2周用cTnl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，常用的化学诱导因素是______。 （3）将获得的B细胞与骨髓瘤细胞进行融合，用选择培养基进行第一次筛选，核酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径（如下图）。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和酸酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。可用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”作为选择培养基筛选出杂交瘤细胞。 融合前将部分培养细胞置于含HAT的选择培养基中培养，一段时间后培养基中______________（填“有”或“无”）骨髓瘤细胞生长，说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞可以在HAT培养基上大量增殖的原因是可以通过______________（全合成途径/补救合成途径）合成DNA。 （4）甲、乙、丙中，只含杂交细胞的是______________，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）单克隆抗体的优点是准确识别抗原的细微差异，______，______。 【答案】（1） ①. 动物血清 ②. 95%空气和5% CO2 （2） ①. 加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞 ②. 聚乙二醇（PEG） （3） ①. 无 ②. 补救合成途径 （4） ①. 乙和丙 ②. 能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞 （5） ①. 与特定抗原发生特异性结合 ②. 并且可以大量制备 【解析】 【分析】图示为单克隆抗体的制备过程，首先给小鼠注射cTnI的目的是获得能产生相应抗体的浆细胞，促使浆细胞与骨髓瘤细胞融合，所得到的融合细胞就可能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。但是甲中有多种融合后的细胞（浆细胞与浆细胞融合后的细胞，骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合后的细胞，浆细胞与骨髓瘤细胞融合后的细胞等）和未成功融合的细胞（浆细胞、骨髓瘤细胞），①过程是用特定的选择培养基筛选，未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞（浆细胞与骨髓瘤细胞融合后的细胞）才能生长；所以得到的乙就是杂交瘤细胞，由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，因此乙中有能产生其他抗体的细胞，所以要经过②过程，就是在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生所需抗体的细胞，丙代表的是能分泌抗cTnI的抗体的杂交瘤细胞。 【小问1详解】 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，为满足动物细胞培养时对营养的需要，往往还需加入一定量的动物血清，动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH。 【小问2详解】 每隔2周用cTnI 作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，其目的是加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，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。诱导动物细胞融合的方法有物理法（离心法、电融合法）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活病毒诱导）等，其中，常用的化学诱导因素是聚乙二醇（或PEG）。 【小问3详解】 制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶，无法通过补救合成途径生成DNA，且物质A阻断了全合成途径，故在HAT培养基中骨髓瘤细胞无法增殖，一段时间后在HAT培养基上无法生长。杂交瘤细胞中同时含有B淋巴细胞的全合成途径和补救合成途径，在HAT培养基杂交瘤细胞可以利用补救合成途径合成DNA，可以在HAT培养基上大量繁殖、生长。 【小问4详解】 图中①②过程依次表示单克隆抗体制备过程中的两次筛选，其中①过程第一次筛选是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，②过程第二次筛选是通过克隆化培养和抗体检测筛选出能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。因此，甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是乙和丙；②过程的目的是筛选获得能产生特异性强、灵敏度高的抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。 【小问5详解】 单克隆抗体具有能准确识别抗原的细微差异、与特定抗原发生特异性结合，并可以大量制备的优点。 24. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血剧作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改良基因，可制造出性能优异的t-PA改良蛋白。下图是通过两次PCR操作，运用大引物进行定点突变获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYⅡ构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图。（注：一次PCR操作可进行多次循环） （1）PCR扩增的第一步是使双链模板DNA变性。DNA中G+C的含量与变性要求的温度有关，DNA中G-C的含量越多，要求的变性温度越高。其原因是______。该PCR扩增技术所需的基本条件是______种引物、原料、模板、______。 （2）在第一次PCR反应中，至少需要经过______个循环才形成图示大引物。第一次PCR的产物DNA的______条链作为第二次PCR所用的引物。与X射线诱变相比，该突变技术的优点是______。 （3）如果要利用微生物进一步克隆PCR定点诱变产物，其步骤包括：______、______、微生物的筛选和培养，从菌群中获取更多目的基因。为实现质粒和t-PA改良基因的高效连接，选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是______。为将t-PA改良基因连接在质粒上，还需要______等酶。 【答案】（1） ①. DNA中G和C之间有三个氢键，A和T之间只有两个氢键，G+C含量越多，其氢键越多，变性时所需温度越高 ②. 3##三 ③. 耐高温的DNA聚合酶##Taq酶##TaqDNA聚合酶 （2） ①. 2##两 ②. 一##1 ③. 目的性强、突变概率高 （3） ①. 目的基因与载体结合 ②. 将重组DNA导入受体细胞 ③. 限制酶SmaⅠ切割产生的末端为平末端，无法与t-PA改良基因上的黏性末端连接 ④. BglⅡ、DNA连接酶 【解析】 【分析】PCR技术是体外DNA复制的一种技术，其原理是DNA半保留复制。一个循环包括变性、复性、延伸。 【小问1详解】 DNA分子的热稳定性与碱基对中的氢键数量有关，DNA中G和C之间有三个氢键，A和T之间只有两个氢键，G+C含量越多，其氢键越多，变性时所需温度越高。正常PCR需要两种引物，但本题由图可知，需要常规上游引物，常规下游引物和突变上游引物3种引物，以DNA的两条单链为模板，利用四种脱氧核苷酸为原料，在耐高温的DNA聚合酶的作用下合成子链。 【小问2详解】 在第一次PCR反应中，右引物与模板链的一端结合，至少需要经过2个循环才形成图示大引物。第一次PCR的产物DNA的一条链作为第二次PCR所用的引物。与X射线诱变相比，该突变技术的优点是目的性强、突变概率高。 【小问3详解】 如果要利用微生物进一步克隆PCR定点诱变产物，其步骤包括：目的基因与载体结合、将重组DNA导入受体细胞、微生物的筛选和培养，从菌群中获取更多目的基因。为实现质粒和t-PA改良基因的高效连接，选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是限制酶SmaⅠ切割产生的末端为平末端，无法与t-PA改良基因上的黏性末端连接。为将t-PA改良基因连接在质粒上，还需要BglⅡ、DNA连接酶等酶。 25. 植物细胞壁中存在大量不能被猪消化的多聚糖类物质，如半纤维多聚糖，果胶质（富含有半乳糖醛酸的多聚糖）等。研究人员通过基因工程，胚胎工程等技术培育出转多聚糖酶基因（manA）猪，主要流程如下图（neo为青霉素抗性基因），回答下列问题： （1）通过①过程获得的重组质粒含有4.9kb个碱基对，其中manA基因含有1.8kb个碱基对。现将该重组质粒成功导入受体细胞后，经培养，发现约有50%的细胞能正常表达目的基因产物，原因是______。若用BamHI和EcoHI联合酶切割其中一种重组质粒，只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段，若用上述联合酶切割同等长度的另一种重组质粒，则可获得______kb长度两种的DNA片段。 （2）在④过程的早期胚胎培养时，通常需要定期更换培养液，目的是______。移植前可以取囊胚的______细胞对早期胚胎进行性别鉴定。 （3）⑤过程前，通常需对供受体母猪进行______，使其生理状态相同。与普通猪相比，该转基因猪的优势是______ 【答案】（1） ①. 构建基因表达载体时，存在正向连接和反向连接两种重组质粒 ②. 3.5kb和1.4kb （2） ①. 清除代谢废物，补充营养物质 ②. 滋养层 （3） ①. 同期发情处理 ②. 能够分泌多聚糖酶，分解植物细胞壁，提高饲料的利用率 【解析】 【分析】基因工程的步骤：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。 PCR技术是在体外对DNA进行扩增，所用的DNA聚合酶与体内DNA聚合酶不同，是耐高温的DNA聚合酶，过程为变性使DNA分子两条链解旋开来，复性是让引物与DNA解旋开来的单链互补配对，延伸是在DNA聚合酶的作用在引物引导下合成子代DNA分子。 基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。 【小问1详解】 据图1可知，BamHⅠ和Bgl Ⅱ切割产生的黏性末端相同，用着两种限制酶切割目的基因和质粒后，构建基因表达载体是会出现正向连接和反向连接两种情况，其中反向连接不能正常表达，故有50%的细胞能正常表达目的基因产物，原因是构建基因表达载体时，存在正向连接和反向连接两种重组质粒。通过①过程获得的重组质粒含有4.9kb个碱基对，其中manA基因含有1.8kb个碱基对，据图可知该重组质粒有两种形式，用BamHⅠ和EcoRI联合酶切割其中一种重组质粒，只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段，说明切割的是右侧的位点，且右侧BamHⅠ与EcoRI之间的距离是1.7kb，另一种切割方式是切割BamHⅠ左侧的位点，这样BamHⅠ与EcoRI联合酶切割下来的长度是1.7 kb+1.8kb=3.5 kb，那么另一个片段的长度的是4.9 kb -3.5 kb =1.4 kb。 【小问2详解】 在④过程的早期胚胎培养时，在连续培养的过程中会产生代谢废物，同时营养物质会被消耗，所以通常需要定期更换培养液，其目的是为了清除代谢废物，补充营养物质。移植前可以取囊胚的滋养层细胞对早期胚胎进行性别鉴定。 【小问3详解】 ⑤过程前，通常需对受体母猪注射孕激素，目的是为了使供体与受体同期发情，使其生理状态相同。与普通猪相比，该转基因猪转入了转多聚糖酶基因，能够将植物难以消化的细胞壁分解，转化成小分子物质，被猪吸收利用，所以该转基因猪的优势是能够分解植物细胞壁，有效利用细胞壁中的能源物质。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2022级普通高中学科素养水平监测试卷 生物 2024.4 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 传统白酒酿造工艺流程如下图，相关叙述正确是（ ） A. 制成的酒曲中多种微生物参与了糖化和发酵过程 B. 糖化时采用的温度越高，淀粉水解速度越快 C. 密坛发酵温度控制在18～30℃，每隔12小时需将坛盖打开进行排气 D. 酿酒过程须在无菌环境进行以避免杂菌污染 2. 我国科学家从北极分离、鉴定出了一种耐冷细菌，过程如下：①接种在人造海水中，15℃条件下振荡培养 3 小时；②梯度稀释后将样品涂布在 TYS 培养基中(0.5%胰蛋白胨、0.1%酵母提取物、1.5%琼脂)，15℃条件下培养 7 天；③挑取生长的菌落，进行划线，15℃条件下培养后选择不同形态的菌落进行进一步的培养、鉴定和保藏。下列说法错误的是（ ） A. TYS 培养基是含有机碳源、氮源的固体培养基 B. 人造海水、培养皿等在使用前需要进行灭菌处理 C. 涂布后再次划线培养目的是进一步纯化所得菌种 D. 分析所有菌落，能还原采样点所有微生物的种类与含量 3. 大肠杆菌的体积大小通常在0.5-3μm3，下图为分离培养获得大肠杆菌噬菌体的实验操作过程。相关叙述错误的是（ ） A. 使用污水是因为其中含有大量大肠杆菌，能很容易地分离到大肠杆菌噬菌体 B. 步骤①的目的是让大肠杆菌噬菌体利用培养基中的蛋白质等成分迅速增殖 C. 检测滤液中是否有大肠杆菌噬菌体，应该用含有大肠杆菌的固体培养基 D. 步骤②表示稀释涂布平板法 4. 酵母中的蛋白含量高，可用作饲料蛋白，且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖。研究人员拟从土壤中分离该类酵母并大量培养，操作流程如下图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 培养基、培养器皿和接种工具等都必须严格灭菌 B. 通过逐步提高培养基中甲醇的浓度可获得甲醇高耐受菌株 C. 只有③过程中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源 D. ⑤过程扩大培养时需要保证充足的营养并营造有氧环境 5. 下列有关发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ） ①发酵工程产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 ②发酵工程的中心环节是灭菌，特别是发酵罐必须进行严格灭菌 ③培养液要一次性全部加入，在发酵过程中不再次加入，防止杂菌污染 ④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长 ⑤可采用基因工程的方法将血红蛋白基因转入青霉菌中，提高其对氧的吸收和利用率 ⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取 A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项 6. 塔花瓦松是一种具有观赏价值的二倍体野生花卉，且其细胞中的黄酮类化合物可入药。为满足塔花瓦松市场化需求，某科研小组利用植物细胞工程等技术手段，进行塔花瓦松的扩大培养，具体过程如图所示（其中数字序号代表相应的处理过程）。下列有关分析错误的是（ ） A. 过程①前需要用70%酒精和次氯酸钠对植株甲进行消毒，以保证外植体不被污染 B. 过程③需要先在生长素/细胞分裂素的比值低的培养基中培养 C. 过程⑥利用愈伤组织分裂能力强的特点进行细胞培养可大量获得黄酮类化合物 D. 除了植株丙，植物乙、丁细胞核遗传物质与甲相同，属于同一物种 7. 细胞器移植是培养植物新品种的重要方法，如把高光合效率作物的叶绿体移植到低光合效率的作物体内，就可以使低光合效率作物变成高光合效率作物，从而达到增产的目的。一般可采用类似细胞核移植的方法实现细胞器的移植，再将接受细胞器移植的细胞经过植物组织培养，最后获得具有优良性状的植物新品种。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞器转移前用纤维素酶和果胶酶处理受体细胞 B. 可以采用差速离心法从细胞匀浆中获得叶绿体 C. 为提高成活率，植物组织培养过程一般先诱导愈伤组织生芽，再诱导生根 D. 利用细胞器移植获得高光合效率作物打破了生殖隔离 8. CD47是一种跨膜糖蛋白，肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量明显高于正常细胞。为此科学家研究并制备了抗CD47单克隆抗体，以抑制肿瘤细胞表面CD47蛋白的活性，从而促进巨噬细胞吞噬肿瘤细胞。提取肿瘤细胞的mRNA，通过RT-PCR技术扩增获得大量CD47基因，再利用基因工程、单克隆抗体制备以获得大量抗CD47单克隆抗体。相关叙述错误的是（ ） A. RT-PCR过程需要逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 B. CD47基因必须插入重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 C. 细胞B是从经免疫处理小鼠体内获取的B淋巴细胞 D. 上述方法生产的CD47与肿瘤细胞表面的CD47往往具有不同的结构 9. 某科研研究所为老年性黄斑变性导致失明的患者进行了由本人的iPS细胞培育的带状视网膜的移植手术。2年后患者恢复良好，确认安全。iPS细胞是将一些多能遗传基因导入成纤维细胞中，使其重编程为类似胚胎干细胞的一种细胞类型。在体外人工诱导的条件下能够进一步增殖分化，得到理想的细胞模型。下列关于iPS细胞的叙述错误的是（ ） A. 制备iPS细胞时，可以采用农杆菌转化法、显微操作法等方法将外源基因导入皮肤细胞 B. 体外培养成纤维细胞时可以通过转基因技术获得iPS细胞 C. 利用iPS细胞制备带状视网膜的过程中发生了细胞的增殖和分化，但并未发生细胞凋亡 D. 相较于传统胚胎干细胞的应用，iPS细胞具有细胞来源广泛、较少涉及伦理和道德问题等优点 10. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是（ ） A. DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA B. 电泳缓冲液配制的琼脂糖溶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 C. PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在复性过程中起作用 D. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色 11. THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因，研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内，从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述正确的是（ ） EcoRⅠ BamHⅠ KpoⅠ MfeⅠ HindⅢ A. 构建基因表达载体时，用MfeⅠ、HindⅢ切割质粒，用EcoRⅠ、HindⅢ切割目的基因 B. THP9基因有2个游离的磷酸基团，而且游离的磷酸基团在3'端 C. 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4 D. 为检测转基因玉米新品种的培育是否成功，需要在个体水平上检测THP9基因是否表达出蛋白质 12. 20世纪70年代Fred sanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序，其原理如图：在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）和1种双脱氧核苷三磷酸（ddN'TP）；ddN'TP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸，在4支试管中DNA链将会分别在A、G、C、T位置终止，并形成不同长度的DNA片段，这些片段可被电泳分开并显示出来。下列说法中错误的是（ ） A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶 B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾 C. 测得未知DNA序列为5'-TCAGCTCGAAIC-3' D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5'端 13. 下列有关“筛选”的叙述错误的是（ ） A. 培育转基因抗虫棉时，需从分子水平和个体水平进行筛选 B. 胚胎分割时，需选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚 C. 制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞 D. 单倍体育种时，需对F1的花药进行筛选后再进行组织培养 14. 基因编辑是一种基因工程技术，CRISPR/Cas9基因编辑技术，可以实现对DNA的定点切割。系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图所示。研究发现CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌细胞内，下列说法错误的是（ ） A. 细菌体内的Cas9能切割外源DNA保护自身，类似于限制酶 B. 有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，脱靶率越低 C. Cas9对不同目标DNA进行编辑时，应使用不同的向导RNA D. sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键 15. 下列关于转基因生物与安全性的叙述，正确的是（ ） A. 转基因培育的植物，理论上目的基因只存在于特定的组织中 B. 转基因技术与植物体细胞杂交技术均可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育出杂种新物种 C. 种植转基因抗虫棉时，常间行种植普通棉花以供害虫取食，其主要目的是保护物种多样性 D. 转基因花粉中若有毒蛋白或过敏蛋白，则它有通过食物链传递而引发人类食品安全问题的可能 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15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，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 传统啤酒酿造过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25～30cm厚的泡盖（气泡层），然后停止通气，进入静止发酵阶段。一段时间后可得啤酒。下列说法错误的是（ ） A. 静止发酵阶段酵母菌可直接将淀粉转化为酒精和CO2 B. 用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以增加麦芽汁中可发酵糖的含量 C. 可以用平板划线法调查发酵液中酵母菌的数量 D. 泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量CO2，能将麦芽汁与空气隔绝 17. 纸片扩散法是药敏试验中一种常用的方法。取少量大肠杆菌的培养液，均匀涂在培养皿内的培养基上，再放上4片含有链霉素（抗生素的一种）的圆形滤纸，然后在无菌适宜条件培养12～16h，滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈（简称抑菌圈，见下图）。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图1中的培养基需冷却至50℃左右时再倒平板，该操作需要在酒精灯旁完成 B. 图2中所示培养基的放置方式，能防止水分过快蒸发和冷凝水珠冲散菌落 C. 图3所示的抑菌圈内出现大肠杆菌菌落的原因是链霉素使其发生了基因突变 D. 图3培养皿上大肠杆菌的接种方式为涂布平板法，Ⅳ号纸片上抗生素浓度最高 18. 科学家发现了一对“半同卵双胞”龙凤胎，他们来自母亲的基因完全一样，来自父亲的基因却只重合一部分。这次发现用事实告诉我们，“半同卵双胞”龙凤胎的基因相似度为89%。半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，图2细胞中包含3个原核，为1个雌原核和2个雄原核，一般情况下这种受精卵无法正常发育。但是，该受精卵在母体内恢复了分裂，形成了三极纺锤体（图3），并最终分裂成3个二倍体细胞（图4）。细胞A、B继续发育形成两个嵌合体胚胎，而细胞C发育失败。最终该母亲成功诞下两名婴儿。相关叙述正确的是（ ） A. 图1表示该异常胚胎的受精过程，此时卵子发育到减数第二次分裂中期 B. 图3细胞中细胞A、B、C染色体组都是由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成 C. 最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同 D. 图3细胞显示该细胞在该异常情况下，可以从三极发出纺锤丝形成三极纺锤体 19. 研究者欲将X基因导入到大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、LacZ基因（表达产物可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈蓝色；否则菌落为白色），其结构如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 电泳时，X基因和重组质粒在琼脂糖凝胶中的迁移速率不同 B. 导入重组质粒前通常需用适宜浓度的Cacl2溶液处理大肠杆菌 C. 在培养基上添加氨苄青霉素就可以筛选出导入X基因的大肠杆菌 D. 成功导入X基因的细菌在含X-gal的培养基上的菌落呈蓝色 20. 精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述正确的是（ ） A. ①过程需要将成熟的精子放入含有一定浓度的肝素或Ca2+载体的溶液中获能处理 B. ②采用体外受精技术，通过基因重组获得双亲遗传物质 C. ④过程操作前需对代孕母鼠注射促性腺激素进行超数排卵 D. 精子载体法与显微注射法相比，对受精卵中核的影响更大 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 青霉素的产业化生产是发酵工程在医药领域的重要应用之一。利用产黄青霉菌生产青霉素的发酵工程流程如下图所示，回答下列问题： （1）图中对产黄青霉菌分离纯化采用的方法是______，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是______。刚分离获得的菌种不能直接加入主发酵罐，而是先进行“母种培养”，“母种培养”的目的是______。 （2）分离得到菌种后“摇瓶”培养的目的是______（至少答2点）。 （3）发酵过程中，为了解某时刻产黄青霉菌的数量，取10ml菌液加入到90ml无菌水中，混匀，将0.1mL稀释液接种于培养基上。105倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为68、76和78，则每毫升菌液中产黄青霉菌数量为______个。待完全发酵结束后，采用____________等方法将菌体分离。 （4）若“纯粹分离”的平板上混入了一些乳酸菌，请依据其代谢类型设计一个简单实验区分乳酸菌和产黄青霉菌，写出实验思路和预期结果。 实验思路：_________。 预期结果：__________。 22. 科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄-马铃薯”杂种植株，如图所示，图中①-⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题： （1）实现过程②的原理是______，从④到⑤需要更换新的培养基，原因是______。 （2）过程②后，在光学显微镜下观察融合的活细胞中有供体的______（细胞器）存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。 （3）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内最多含______条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于______倍体植株。 （4）人们培育“番茄—马铃薯”的目的是想获得地上结番茄，地下结马铃薯的植株，从理论上这种设想是可以实现的，原因是______。但最后却未能如愿，其原因是基因的表达相互调控、相互影响。尽管如此，从整个过程来看，植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现______，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。 （5）番茄有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比（见下表）进行预实验。 品种B组织培养阶段 细胞分裂素浓度（μmol/L） 生长素浓度（μmol/L） Ⅰ、诱导形成愈伤组织 m1 n1 Ⅱ、诱导形成幼芽 m2 n2 Ⅱ、诱导生根 m3 n3 在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是______阶段。为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度，参照品种B的激素配比（m1>2.0），以0.5μmol/L为梯度，设计5个浓度水平的实验，细胞分裂素最高浓度应设为______μmol/L。 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Ⅱ（cTnl）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnl在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnl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，将培养的细胞置于含有______的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 （2）每隔2周用cTnl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，常用的化学诱导因素是______。 （3）将获得的B细胞与骨髓瘤细胞进行融合，用选择培养基进行第一次筛选，核酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径（如下图）。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和酸酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。可用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”作为选择培养基筛选出杂交瘤细胞。 融合前将部分培养细胞置于含HAT的选择培养基中培养，一段时间后培养基中______________（填“有”或“无”）骨髓瘤细胞生长，说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞可以在HAT培养基上大量增殖的原因是可以通过______________（全合成途径/补救合成途径）合成DNA。 （4）甲、乙、丙中，只含杂交细胞的是______________，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）单克隆抗体的优点是准确识别抗原的细微差异，______，______。 24. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血剧作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改良基因，可制造出性能优异的t-PA改良蛋白。下图是通过两次PCR操作，运用大引物进行定点突变获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYⅡ构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图。（注：一次PCR操作可进行多次循环） （1）PCR扩增的第一步是使双链模板DNA变性。DNA中G+C的含量与变性要求的温度有关，DNA中G-C的含量越多，要求的变性温度越高。其原因是______。该PCR扩增技术所需的基本条件是______种引物、原料、模板、______。 （2）在第一次PCR反应中，至少需要经过______个循环才形成图示大引物。第一次PCR的产物DNA的______条链作为第二次PCR所用的引物。与X射线诱变相比，该突变技术的优点是______。 （3）如果要利用微生物进一步克隆PCR定点诱变产物，其步骤包括：______、______、微生物的筛选和培养，从菌群中获取更多目的基因。为实现质粒和t-PA改良基因的高效连接，选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是______。为将t-PA改良基因连接在质粒上，还需要______等酶。 25. 植物细胞壁中存在大量不能被猪消化的多聚糖类物质，如半纤维多聚糖，果胶质（富含有半乳糖醛酸的多聚糖）等。研究人员通过基因工程，胚胎工程等技术培育出转多聚糖酶基因（manA）猪，主要流程如下图（neo为青霉素抗性基因），回答下列问题： （1）通过①过程获得的重组质粒含有4.9kb个碱基对，其中manA基因含有1.8kb个碱基对。现将该重组质粒成功导入受体细胞后，经培养，发现约有50%的细胞能正常表达目的基因产物，原因是______。若用BamHI和EcoHI联合酶切割其中一种重组质粒，只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段，若用上述联合酶切割同等长度的另一种重组质粒，则可获得______kb长度两种的DNA片段。 （2）在④过程的早期胚胎培养时，通常需要定期更换培养液，目的是______。移植前可以取囊胚的______细胞对早期胚胎进行性别鉴定。 （3）⑤过程前，通常需对供受体母猪进行______，使其生理状态相同。与普通猪相比，该转基因猪的优势是______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$