专题12 发酵工程及细胞工程-【好题汇编】2024年高考生物二模试题分类汇编（北京专用）

专题12 发酵工程与细胞工程 （基础题+验证题+提升题 三位一体） 第一部分 夯实基础 一、单选题 1．（2024·北京海淀·二模）乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵，收集发酵产物和菌体，作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是（　　） A．乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者 B．利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值 C．以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率 D．使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染 2．（2024·北京海淀·二模）细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　）    A．固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致 B．培养约8h收获细菌素相对节约成本 C．整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关 D．细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高 3．（2024·北京朝阳·二模）糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖，常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。 注：20h后根据发酵状态进行陆续补料 以下叙述错误的是（    ） A．前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖 B．仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长 C．20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关 D．可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高 4．（2024·北京丰台·二模）原浆苹果醋的简要工艺流程为：苹果采摘→挑选清洗→破碎榨汁→酵母发酵→醋酸发酵→陈酿2年左右。下列有关叙述正确的是（　　） A．酵母发酵结束后，改变通气条件和升高温度有利于醋酸发酵 B．工艺流程中的“酵母发酵”发生在苹果细胞的细胞质基质中 C．酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低，与酿酒制作过程中相反 D．醋酸发酵阶段中释放的CO2是由醋酸菌的线粒体基质释放的 第二部分 效果验证 5．（2024·北京朝阳·二模）育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。 下列分析不正确的是（    ） A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理 B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体 C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③ D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 6．（2024·北京海淀·二模）体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是（　　） A．胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚 B．动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术 C．Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程 D．胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果 7．（2024·北京海淀·二模）下列实验直接使用到无水乙醇的是（　　） A．绿叶中色素的提取 B．菊花的组织培养 C．生物组织中脂肪的检测和观察 D．还原糖的鉴定 8．（2024·北京海淀·二模）研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是（　　） A．用动物细胞培养液培养M病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原 B．可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞 C．S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力 D．体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性 9．（2024·北京昌平·二模）我国科研人员在太空中进行细胞电融合实验，获得烟草黄花品种叶肉细胞与烟草革新一号叶肉细胞的杂交细胞，又成功完成小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞杂交实验。相关叙述不正确的是（    ） A．两个电融合实验中，融合前都需用一定浓度的特定酶预处理实验材料 B．细胞经电融合处理后，需进一步筛选，以淘汰未融合细胞和多核细胞 C．电融合处理后的烟草细胞经组织培养，可获得具双亲优良性状的植株 D．经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞，培养过程中体现了细胞的全能性 10．（2024·北京昌平·二模）大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（    ） A．F1体细胞中无同源染色体 B．F1体细胞中含有四个染色体组 C．大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离 D．大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离 11．（2024·北京朝阳·二模）乙醇是高中生物学实验的常用试剂。相关叙述错误的是（    ） A．用无水乙醇分离光合色素 B．用预冷的95%的乙醇析出DNA C．用70%的乙醇对外植体进行消毒 D．用50%的乙醇洗去苏丹Ⅲ染液浮色 12．（2024·北京朝阳·二模）肿瘤细胞通过细胞膜上的PD-L1蛋白与机体T细胞膜上PD-1蛋白结合，抑制T细胞激活，实现免疫逃逸。科研人员制备靶向PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤，下列说法错误的是（    ） A．需用PD-1免疫小鼠以获得B细胞 B．用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞 C．杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清 D．利用抗原-抗体结合的原理制备靶向药物 13．（2024·北京西城·二模）将优质、耐贮藏的巨大口蘑（甲）和高产、适应性强的双孢蘑菇（乙）作为亲本菌株，进行原生质体融合育种，以得到具有新生理特性的融合菌株。图为育种过程，以下说法错误的是（    ）    A．利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁 B．使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合 C．融合时间和温度不会影响原生质体融合率 D．原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的 14．（2024·北京丰台·二模）单倍体胚胎干细胞（haESCs）取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，具有极大的应用前景。下列叙述正确的是（　　） A．培养液中通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 B．细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸 C．haESCs通常不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能 D．haESCs可取自于孤雌或孤雄发育至囊胚中任何一个细胞 二、非选择题 第三部分 强化提升 15．（2024·北京昌平·二模）古人为防止肉类腐烂变质，发明了腊肉这一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升风味方面发挥重要作用。研究者从农家腌制的腊牛肉中获取A酵母菌（来源于A地区腊牛肉）和B酵母菌（来源于B地区腊牛肉），进行系列实验。 (1)以下为获取A、B酵母菌的实验步骤： ①配制选择培养基，经 处理杀死全部微生物； ②将两种腊牛肉块分别浸泡在无菌水中，一段时间后，取等量浸泡液置于不同平板上，用无菌 涂抹均匀； ③将接种好的平板放置在恒温培养箱中，一段时间后，挑取单菌落，以获得目的酵母菌。 (2)研究者用多种香辛料腌制牛肉，腌制过程中加入0.01%亚硝酸钠防腐，再用上述两种目的酵母菌分别发酵处理。检测发酵牛肉的水分含量，结果如图1所示，并测定其他理化指标，结果如下表所示。 组别 A酵母菌处理组 B酵母菌处理组 A地区腊牛肉 B地区腊牛肉 蛋白质含量（%） 18.09 22.19 25.11 29.89 pH 5.51 5.41 5.44 4.80 亚硝酸盐（mg/kg） 25.21 25.33 5.44 4.76 N-二乙基亚硝 胺NDEA（μg/kg） 39.70 40.60 49.15 65.55 ①据图1可知，纯化的酵母菌 ，可使腊肉拥有更长的保质期。 ②据表可知，农家腊牛肉中蛋白质含量相对较高，原因是在自然发酵时，酵母菌 ，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO，NO与肉中的肌红蛋白结合，最终使肉制品呈现鲜亮的红色。NDEA是致癌物质之一，其主要形成途径如图2所示。 两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是 途径。与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过 提高产品的安全性。 16．（2024·北京西城·二模）裸鼹鼠几乎不得癌症，其寿命可超过30年，同样大小的家鼠最长寿命为4年。为探究其原因，科研人员做了以下研究。 (1)将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于 培养箱进行体外培养，经检测发现其分泌大量粘稠的高分子量透明质酸（HA），可抑制细胞过度增殖。 (2)研究者检测不同来源成纤维细胞中HA合成酶（HAS）的含量，结果如图1。另外，发现裸鼹鼠组织的HA降解酶（HAase）的活性远低于人和小鼠。结合图文信息，分析裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA的原因是 。 结果显示，裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达，推测其意义是 。 (3)为进一步研究高分子量HA能否提高小鼠的寿命，研究人员进行了下列实验（图2）。 NeoR：新霉素抗性基因；nmrHas2：裸鼹鼠 HA 合成酶 2 基因；CE：cre 重组酶-雌激素受体融合基因      注：启动子仅启动相邻基因的表达 ①通过转基因技术获得转基因小鼠A：为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点，需在其两端设计与6号染色体同源序列，实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2，原因是 。 ②B鼠为导入表达CE的纯合子，CE也插入6号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre重组酶活化，活化的cre重组酶能识别并切除loxP位点间的序列。A、B鼠交配获得C、D鼠，请画出C鼠的基因组成情况 。 ③利用C、D鼠进行实验，测得实验组小鼠HA含量升高，癌症概率降低、炎症反应减少，寿命也得到了延长。请写出对照组的选材 （“C”或“D”）及实验处理。 (4)请简述本研究的应用前景 。 17．（2024·北京朝阳·二模）栽培水稻（二倍体）主要有亚洲栽培稻和非洲栽培稻两种类型，二者育性均正常，杂交可以产生具有杂种优势的后代，但远缘杂交带来的杂种不育现象，严重限制了杂种优势的利用。研究人员对杂种不育的相关基因进行了研究。 (1)亚洲栽培稻与非洲栽培稻进行杂交，得F1，F1自交得F2，观察每一代植株的花粉育性。亲本花粉育性正常，F1花粉一半不育，F2植株花粉可育与一半不育之比为1：1。请写出F1产生的雌配子种类数及比例 。 (2)研究发现非洲栽培稻与花粉育性相关的基因G。 ①将非洲栽培稻的一个G基因敲除（基因型记为Gg）并自交，后代中GG、Gg、gg的个体数之比为107：123：16。以上结果可知，Gg个体产生的不含 基因的花粉育性极低（不育）。 ②Gg做母本与亚洲栽培稻杂交，F1的基因型有 种。 ③观察发现gg个体花粉全可育。综合以上信息可知在花粉半不育性状产生中，G基因的作用是 。 (3)Gg细胞中转入一个G基因，整合至染色体上，获得的转基因个体花粉育性有大幅度提高，则G基因被转入的位置及花粉可育的占比是：位置一及占比 ；位置二及占比 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 发酵工程与细胞工程 （基础题+验证题+提升题 三位一体） 第一部分 夯实基础 一、单选题 1．（2024·北京海淀·二模）乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵，收集发酵产物和菌体，作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是（　　） A．乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者 B．利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值 C．以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率 D．使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染 【答案】B 【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵，即生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面： 直接价值：指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等。 间接价值：一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，调节碳氧平衡，在调节全球气候变化的作用，主要指维持生态系统的平衡的作用等等。 潜在价值：今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值，栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料，是不可估量的。 【详解】A、乙醇梭菌能以无机物为原料，合成有机物，属于生态系统组成成分中的生产者，A正确； B、利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的直接价值，B错误； C、乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，利用乙醇梭菌发酵，收集发酵产物和菌体，作为燃料和饲料，有助于提高能量利用率，C正确； D、化石燃料燃烧会形成污染，乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量，以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物，使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染，D正确。 故选B。 2．（2024·北京海淀·二模）细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　）    A．固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致 B．培养约8h收获细菌素相对节约成本 C．整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关 D．细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高 【答案】C 【分析】本实验的自变量为液体培养基培养时间，因变量为乳酸菌密度和抑菌圈直径。 【详解】A、为了遵循单一变量原则，固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致，A正确； B、培养约8h抑菌圈直径相对较大并且对应的乳酸菌密度也较大，此时收获细菌素相对节约成本，B正确； C、当液体培养基培养时间大于24h时，乳酸菌密度基本不变而抑菌活性会减少，C错误； D、细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高，D正确。 故选C。 3．（2024·北京朝阳·二模）糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖，常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。 注：20h后根据发酵状态进行陆续补料 以下叙述错误的是（    ） A．前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖 B．仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长 C．20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关 D．可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高 【答案】B 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 【详解】A、由图可知，前20h麦芽糖的浓度在下降，细胞干重快速增加，推断消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖，A正确； B、由题干信息可知，研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，所以在发酵的不同时期都要检测罐内溶氧量，B错误； C、好氧真菌黑曲霉可以以麦芽糖为碳源生产糖化酶，所以在20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关，C正确； D、由图中信息可知，20h后根据发酵状态进行陆续补料，得到上述曲线图，所以可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高，D正确。 故选B。 4．（2024·北京丰台·二模）原浆苹果醋的简要工艺流程为：苹果采摘→挑选清洗→破碎榨汁→酵母发酵→醋酸发酵→陈酿2年左右。下列有关叙述正确的是（　　） A．酵母发酵结束后，改变通气条件和升高温度有利于醋酸发酵 B．工艺流程中的“酵母发酵”发生在苹果细胞的细胞质基质中 C．酿醋过程中发酵液的pH逐渐降低，与酿酒制作过程中相反 D．醋酸发酵阶段中释放的CO2是由醋酸菌的线粒体基质释放的 【答案】A 【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。 【详解】A、醋酸发酵需要通入氧气，且温度比果酒发酵温度高，所以酵母发酵结束后，改变通气条件和升高温度有利于醋酸发酵，A正确； B、果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，其场所是细胞质基质，因此工艺流程中的“酵母发酵”发生在酵母菌的细胞质基质中，B错误； C、果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中产生二氧化碳，发酵液pH也逐渐降低，C错误； D、醋酸菌属于原核细胞，只有核糖体一种细胞器，没有线粒体，D错误。 故选A。 第二部分 效果验证 5．（2024·北京朝阳·二模）育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。 下列分析不正确的是（    ） A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理 B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体 C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③ D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 【答案】A 【分析】杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，杂交后代①AABBCD与普通小麦AABBDD杂交得到杂交后代②，杂交后代②通过筛选获得杂交后代③。 【详解】A、异源多倍体AABBCC的培育也可以采用两种植物AABB与CC通过植物体细胞杂交的方法获得，A错误； B、杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，含有6个染色体组，每组有7条染色体，含有42条染色体，B正确； C、杂交后代②通过筛选获得杂交后代③，杂交后代③含有抗病基因的染色体，有抗病性状，因此通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③，C正确； D、射线照射可以提高突变率，有利于染色体发生结构变异，含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，D正确； 故选A。 6．（2024·北京海淀·二模）体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是（　　） A．胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚 B．动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术 C．Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程 D．胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果 【答案】A 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚，A错误； B、动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术，B正确； C、Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，因此Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程，C正确； D、胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果，是基因控制的主动死亡的结果，D正确。 故选A。 7．（2024·北京海淀·二模）下列实验直接使用到无水乙醇的是（　　） A．绿叶中色素的提取 B．菊花的组织培养 C．生物组织中脂肪的检测和观察 D．还原糖的鉴定 【答案】A 【分析】植物的组织培养是根据 植物细胞 具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项 无性繁殖 的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。 【详解】A、绿叶中色素的提取用到无水乙醇，光合色素能溶解于无水乙醇，A正确； B、菊花的组织培养操作过程中使用70%酒精对外植体和双手进行消毒，但没有直接使用酒精进行组织培养，B错误； C、生物组织中脂肪的检测和观察用50%酒精进行去浮色，C错误； D、还原糖的鉴定没有用到酒精，D错误。 故选A。 8．（2024·北京海淀·二模）研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是（　　） A．用动物细胞培养液培养M病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原 B．可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞 C．S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力 D．体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性 【答案】B 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、M病毒必须寄生在活细胞中才能完成生命活动，故不能用动物细胞培养液培养M病毒，A错误； B、可用M病毒膜蛋白（抗原）多次免疫小鼠，以获得更多的能产生特异性抗体的浆细胞，B正确； C、S细胞不是杂交瘤细胞，具有无限繁殖的特点，不具有产生抗体的特点，C错误； D、体外培养单个杂交瘤细胞由于没有发育完整有机体或分化为任何细胞，因此不能体现细胞的全能性，D错误。 故选B。 9．（2024·北京昌平·二模）我国科研人员在太空中进行细胞电融合实验，获得烟草黄花品种叶肉细胞与烟草革新一号叶肉细胞的杂交细胞，又成功完成小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞杂交实验。相关叙述不正确的是（    ） A．两个电融合实验中，融合前都需用一定浓度的特定酶预处理实验材料 B．细胞经电融合处理后，需进一步筛选，以淘汰未融合细胞和多核细胞 C．电融合处理后的烟草细胞经组织培养，可获得具双亲优良性状的植株 D．经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞，培养过程中体现了细胞的全能性 【答案】D 【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 【详解】A、因植物细胞外面的细胞壁阻碍了细胞间的杂交，因此在诱导两个品种烟草的叶肉细胞融合之前，先要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁；动物细胞虽然没有细胞壁，但为了防止人骨髓瘤细胞在培养过程中出现贴壁生长，在诱导小鼠淋巴细胞和人骨髓瘤细胞电融合前，也需用一定浓度的特定酶预处理实验材料，A正确； B、融合后的细胞最初是多核的，经过有丝分裂后，细胞核才能融合，细胞经电融合处理后，需进一步筛选，以淘汰未融合细胞和多核细胞，B正确； C、电融合处理后的烟草细胞经组织培养，可获得完整的植株。由于该植株的遗传物质来自双亲，所以能具有双亲的优良性状，C正确； D、经电融合获得的人、鼠杂交瘤细胞，培养过程中体现了细胞膜的流动性，没有体现细胞的全能性，D错误。 故选D。 10．（2024·北京昌平·二模）大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（    ） A．F1体细胞中无同源染色体 B．F1体细胞中含有四个染色体组 C．大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离 D．大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离 【答案】C 【分析】染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组；每个染色体组含有控制该生物性状的全套基因。 【详解】AB、大白菜的染色体组为AA，芥菜型油菜体细胞的染色体组为AABB，二者杂交所产生的F1染色体组为AAB，体细胞中含有同源染色体，含有三个染色体组，AB错误； C、大白菜体细胞中有20条染色体；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，大白菜和芥菜型油菜杂交，F1中含有的染色体数为28，而依据题干信息，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条，说明大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离，C正确； D、大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，利用的是植物体细胞杂交技术，大白菜和黑芥存在生殖隔离，D错误。 故选C。 11．（2024·北京朝阳·二模）乙醇是高中生物学实验的常用试剂。相关叙述错误的是（    ） A．用无水乙醇分离光合色素 B．用预冷的95%的乙醇析出DNA C．用70%的乙醇对外植体进行消毒 D．用50%的乙醇洗去苏丹Ⅲ染液浮色 【答案】A 【分析】酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。 【详解】A、光合色素易溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇提取色素，分离色素需要使用层析液，A错误； B、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，用预冷的95%的乙醇析出DNA，B正确； C、植物组织培养时，可用70%的酒精溶液对外植体消毒，C正确； D、鉴定脂肪时，需用体积分数为50%的酒精溶液洗去苏丹Ⅲ染液浮色，D正确。 故选A。 12．（2024·北京朝阳·二模）肿瘤细胞通过细胞膜上的PD-L1蛋白与机体T细胞膜上PD-1蛋白结合，抑制T细胞激活，实现免疫逃逸。科研人员制备靶向PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤，下列说法错误的是（    ） A．需用PD-1免疫小鼠以获得B细胞 B．用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞 C．杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清 D．利用抗原-抗体结合的原理制备靶向药物 【答案】A 【分析】1、动物细胞融合指用自然或人工方法使两个或多个不同的动物细胞融合成一个细胞的过程的技术。诱导动物细胞融合的方法有PEG（聚乙二醇）融合法，电融合法、离心，灭活病毒诱导法等。 2、把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合，实际操作中有多种融合情况，B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，其中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合所得到的杂交瘤细胞就可能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。 【详解】A、科研人员制备靶向PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤，所以需用PD-L1免疫小鼠以获得B细胞，A错误； B、诱导动物细胞融合的方法有物理、化学和生物方法，其中生物方法是用灭活的病毒诱导产生杂交瘤细胞，B正确； C、动物细胞培养时需要添加血清，补充人工培养基缺乏的物质，所以杂交瘤细胞的培养液中需添加动物血清，C正确； D、PD-L1的单克隆抗体治疗肿瘤利用的原理是抗原-抗体结合，利用抗体与靶抗原结合的特性携带其进入肿瘤细胞从而发挥作用，D正确。 故选A。 13．（2024·北京西城·二模）将优质、耐贮藏的巨大口蘑（甲）和高产、适应性强的双孢蘑菇（乙）作为亲本菌株，进行原生质体融合育种，以得到具有新生理特性的融合菌株。图为育种过程，以下说法错误的是（    ）    A．利用酶解法对甲和乙的菌丝去壁 B．使用适宜浓度的PEG诱导原生质体融合 C．融合时间和温度不会影响原生质体融合率 D．原生质体融合育种可以实现远缘杂交的目的 【答案】C 【分析】诱导原生质体融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。 【详解】A、可以通过酶解法对甲和乙的菌丝去壁，A正确； B、诱导原生质体融合的方法可以使用适宜浓度的PEG，B正确； C、融合时间和温度会影响原生质体融合率，C错误； D、本方法的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍，D正确。 故选C。 14．（2024·北京丰台·二模）单倍体胚胎干细胞（haESCs）取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，具有极大的应用前景。下列叙述正确的是（　　） A．培养液中通常含有蔗糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 B．细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸 C．haESCs通常不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能 D．haESCs可取自于孤雌或孤雄发育至囊胚中任何一个细胞 【答案】C 【分析】胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 【详解】A、动物细胞不能直接吸收蔗糖，因此动物细胞培养液中通常含有的糖类是葡萄糖，A错误； B、动物细胞培养中CO2的主要作用是维持培养液的pH，B错误； C、haESCs取自于孤雌或孤雄发育至囊胚的细胞，其细胞中通常只有一个染色体组，因此不含等位基因，有利于研究隐性基因的功能，C正确； D、haESCs可取自于孤雌或孤雄发育至桑葚胚中任何一个细胞或囊胚的内细胞团的细胞，D错误。 故选C。 二、非选择题 第三部分 强化提升 15．（2024·北京昌平·二模）古人为防止肉类腐烂变质，发明了腊肉这一保存方法，其中酵母菌在防腐和提升风味方面发挥重要作用。研究者从农家腌制的腊牛肉中获取A酵母菌（来源于A地区腊牛肉）和B酵母菌（来源于B地区腊牛肉），进行系列实验。 (1)以下为获取A、B酵母菌的实验步骤： ①配制选择培养基，经 处理杀死全部微生物； ②将两种腊牛肉块分别浸泡在无菌水中，一段时间后，取等量浸泡液置于不同平板上，用无菌 涂抹均匀； ③将接种好的平板放置在恒温培养箱中，一段时间后，挑取单菌落，以获得目的酵母菌。 (2)研究者用多种香辛料腌制牛肉，腌制过程中加入0.01%亚硝酸钠防腐，再用上述两种目的酵母菌分别发酵处理。检测发酵牛肉的水分含量，结果如图1所示，并测定其他理化指标，结果如下表所示。 组别 A酵母菌处理组 B酵母菌处理组 A地区腊牛肉 B地区腊牛肉 蛋白质含量（%） 18.09 22.19 25.11 29.89 pH 5.51 5.41 5.44 4.80 亚硝酸盐（mg/kg） 25.21 25.33 5.44 4.76 N-二乙基亚硝 胺NDEA（μg/kg） 39.70 40.60 49.15 65.55 ①据图1可知，纯化的酵母菌 ，可使腊肉拥有更长的保质期。 ②据表可知，农家腊牛肉中蛋白质含量相对较高，原因是在自然发酵时，酵母菌 ，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO，NO与肉中的肌红蛋白结合，最终使肉制品呈现鲜亮的红色。NDEA是致癌物质之一，其主要形成途径如图2所示。 两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是 途径。与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过 提高产品的安全性。 【答案】(1) 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌） 涂布器 (2) 降低水分含量效果更好 与杂菌竞争，数目较少 A 亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少NDEA的生成 【分析】1、分离、纯化微生物的方法有稀释涂布平板法和平板划线法。 2、消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。常用的消毒方法有煮沸消毒、巴氏消毒等；灭菌方法有湿热灭菌、干热灭菌和灼烧灭菌等。 【详解】（1）①灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。培养基常用的灭菌方法是湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）。 ②本次实验目的是获取A、B酵母菌单菌落，则要用稀释涂布平板法接种，接种工具为涂布器。因此，要用无菌涂布器把浸泡液涂抹均匀。 （2）①据图1可知，经纯化的A、B酵母菌处理后的牛肉，水分含量少，说明纯化的酵母菌降低水分含量效果更好。 ②与用纯化酵母菌处理相比，在自然发酵时，起作用的菌是混合菌，酵母菌与杂菌竞争，数目较少，合成并释放蛋白酶少，产生的氨基酸量减少，影响风味。 ③据表中数据可知，A、B酵母菌处理组pH呈现酸性，因此两种菌株发酵过程中NDEA形成最可能的是通过A途径形成。依题意，两种菌株产生的亚硝酸盐还原酶，将亚硝酸盐转化为NO。结合图2可知，与A、B地区农家腊牛肉相比，纯化菌株在发酵中通过亚硝酸盐还原酶促进亚硝酸盐转化为NO，减少通过图2中A途径生成NDEA，以提高产品的安全性。 16．（2024·北京西城·二模）裸鼹鼠几乎不得癌症，其寿命可超过30年，同样大小的家鼠最长寿命为4年。为探究其原因，科研人员做了以下研究。 (1)将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于 培养箱进行体外培养，经检测发现其分泌大量粘稠的高分子量透明质酸（HA），可抑制细胞过度增殖。 (2)研究者检测不同来源成纤维细胞中HA合成酶（HAS）的含量，结果如图1。另外，发现裸鼹鼠组织的HA降解酶（HAase）的活性远低于人和小鼠。结合图文信息，分析裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA的原因是 。 结果显示，裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达，推测其意义是 。 (3)为进一步研究高分子量HA能否提高小鼠的寿命，研究人员进行了下列实验（图2）。 NeoR：新霉素抗性基因；nmrHas2：裸鼹鼠 HA 合成酶 2 基因；CE：cre 重组酶-雌激素受体融合基因      注：启动子仅启动相邻基因的表达 ①通过转基因技术获得转基因小鼠A：为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点，需在其两端设计与6号染色体同源序列，实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2，原因是 。 ②B鼠为导入表达CE的纯合子，CE也插入6号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre重组酶活化，活化的cre重组酶能识别并切除loxP位点间的序列。A、B鼠交配获得C、D鼠，请画出C鼠的基因组成情况 。 ③利用C、D鼠进行实验，测得实验组小鼠HA含量升高，癌症概率降低、炎症反应减少，寿命也得到了延长。请写出对照组的选材 （“C”或“D”）及实验处理。 (4)请简述本研究的应用前景 。 【答案】(1)CO2 (2) 裸鼹鼠体内HA合成酶2表达量（含量）高，促进HA合成；而HA降解酶活性低，减少分解 避免对胚胎期细胞分裂的抑制作用，保障正常生长发育 (3) 启动子未直接与HA合成酶2的基因相连 选材：D鼠，处理：注射外源雌激素 (4)高分子透明质酸未来可以应用于改善人类健康状况，治疗癌症和提升人类寿命等。 【分析】1、动物细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳，氧气是细胞代谢所必需的，二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH值。进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将他们置于含有95%空气和5%二氧化碳混合气体的二氧化碳培养箱中进行培养 【详解】（1）动物细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳，氧气是细胞代谢所必需的，二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH值。进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将他们置于含有95%空气和5%二氧化碳混合气体的二氧化碳培养箱中进行培养。将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于CO2培养箱进行体外培养。 （2）根据图文信息可知，裸鼹鼠体内HA合成酶2表达量（含量）高，能够促进HA合成；而且HA降解酶活性低，减少分解，因此裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA。根据题干信息可知，高分子量透明质酸（HA）可抑制细胞过度增殖。由此推测，裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达，是为了避免对胚胎期细胞分裂的抑制作用，保障正常生长发育。 （3）通过将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点，需在其两端设计与6号染色体同源序列，实现同源序列之间的重组，由此获得的转基因小鼠A，由于启动子未直接与HA合成酶2的基因相连，因此转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2。根据图示可知小鼠A、B的基因组成，将A、B鼠交配获得C、D鼠，C鼠基因组成如图所示： 根据题意信息可知，外源雌激素可诱导cre重组酶活化，活化的cre重组酶能识别并切除loxP位点间的序列。利用C、D鼠进行实验，测得实验组小鼠HA含量升高，癌症概率降低、炎症反应减少，寿命也得到了延长。因为D鼠没有loxP位点，因此C鼠为实验组，D鼠则是作为对照组，通过注射外源雌激素能够诱导cre重组酶活化，活化的cre重组酶能识别并切除loxP位点间的序列。 （4）根据题意可知，高分子量透明质酸可抑制细胞过度增殖，由此推测高分子透明质酸未来可以应用于改善人类健康状况，治疗癌症和提升人类寿命等。 17．（2024·北京朝阳·二模）栽培水稻（二倍体）主要有亚洲栽培稻和非洲栽培稻两种类型，二者育性均正常，杂交可以产生具有杂种优势的后代，但远缘杂交带来的杂种不育现象，严重限制了杂种优势的利用。研究人员对杂种不育的相关基因进行了研究。 (1)亚洲栽培稻与非洲栽培稻进行杂交，得F1，F1自交得F2，观察每一代植株的花粉育性。亲本花粉育性正常，F1花粉一半不育，F2植株花粉可育与一半不育之比为1：1。请写出F1产生的雌配子种类数及比例 。 (2)研究发现非洲栽培稻与花粉育性相关的基因G。 ①将非洲栽培稻的一个G基因敲除（基因型记为Gg）并自交，后代中GG、Gg、gg的个体数之比为107：123：16。以上结果可知，Gg个体产生的不含 基因的花粉育性极低（不育）。 ②Gg做母本与亚洲栽培稻杂交，F1的基因型有 种。 ③观察发现gg个体花粉全可育。综合以上信息可知在花粉半不育性状产生中，G基因的作用是 。 (3)Gg细胞中转入一个G基因，整合至染色体上，获得的转基因个体花粉育性有大幅度提高，则G基因被转入的位置及花粉可育的占比是：位置一及占比 ；位置二及占比 。 【答案】(1)两种、1：1 (2) G 两 杀死不含G基因的雄配子（保护含G基因的花粉） (3) 被转入到原G基因的非同源染色体上，3/4 被转入g基因所在染色体上，1（或比例介于0.75~1之间） 【分析】由题意可知，亚洲栽培稻和非洲栽培稻杂种花粉育性降低，研究者试图通过基因敲除的方法研究育性降低的原因。 【详解】（1）经统计，F2植株花粉育性的表现型及比例为可育：一半不育=1:1，可育与不可育为由与一对基因控制，F1产生的雌配子种类数为两种，比例为1：1。 （2）①将非洲栽培稻的一个G基因敲除（基因型记为Gg）并自交，后代中GG、Gg、gg的个体数之比为107：123：16。Gg个体产生的不含G基因的花粉育性极低（不育）。 ②Gg做母本与亚洲栽培稻杂交，F1的基因型有GG、Gg，共2种。 ③观察发现gg个体花粉全可育，综合以上信息可知在花粉半不育性状产生中，G基因的作用是杀死不含G基因的雄配子（保护含G基因的花粉）。 （3）G基因被转入的位置及花粉可育的占比是：位置一被转入到原G基因的非同源染色体上，占比为3/4，位置二被转入g基因所在染色体上，占比为1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$