精品解析：湖北省十堰市茅箭区十堰市第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考生物试题

十堰一中2023级高二下学期3月月考 生物试卷（清北班） 考试范围：选修3全部 一、单选题 1. 重组新冠病毒疫苗是将新冠病毒 S 蛋白受体结合区（RBD）基因通过基因工程技术，重组到中国仓鼠卵巢（CHO）细胞内，在体外培养并大量表达出 RBD 二聚体的方法。下列说法正确的是（ ） A. CHO 细胞作为新冠病毒的宿主细胞，提供病毒所需的营养物质 B. 在体外条件下大规模培养重组 CHO 细胞，需要用液体培养基 C. 体外培养重组 CHO 细胞时需添加适量的干扰素防止杂菌污染 D. CHO 细胞能够表达出 RBD 二聚体，说明新冠病毒与仓鼠的遗传物质相同 2. 中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1（一种RNA分子）通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是（ ） A. p53基因突变可能引起细胞癌变 B. p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖 C. circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢 D. circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究 3. 人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞融合前应去除细胞壁 B 高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合 C. 融合的细胞即为杂交细胞 D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势 4. 高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（　　） A. 用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 B. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 C. 在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度 D. 对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染 5. 我国科研人员在实验室中通过构建多种酶催化体系的方法，首次实现了在细胞外从二氧化碳固定到合成淀粉的过程。下列有关叙述错误的是（ ） A. 可采用 PCR技术从不同物种的基因组中扩增得到多酶催化体系中的目标酶基因 B. 在多酶催化体系中，可能会因为酶的最适反应条件不同而使反应中断 C. 该方法可在分子水平上直接改变氨基酸的序列，实现对酶特性的改造和优化 D. 若该科研成果成熟后推广应用有助于摆脱耕地和自然环境限制，解决粮食危机 6. 为实现多肉植物的规模化生产，科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①宜选择幼嫩叶片，依次用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30分钟 B. 过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于愈伤组织分化 C. 过程③芽、根的诱导过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照 D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖和植物激素，为幼苗生长提供碳源 7. 饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是（ ） A. 配制图1所示固体培养基时，需要先灭菌、分装，再调整到适宜的pH B. 图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数 C. 图2所示的平板中，a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数 D. 若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基，则生长的细菌一定是大肠杆菌 8. 生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶（子叶尚未完全展开且颜色为淡绿色）为外植体进行相关研究，得到如图所示实验结果，相关叙述错误的是（ ） A. 实验开始前应对幼苗子叶和MS培养基进行灭菌处理 B. 与愈伤组织细胞相比，胚状体细胞已经分化 C. 暗处理时间长短对细胞脱分化率影响不大，但影响再分化率 D. 结果表明西瓜子叶诱导形成胚状体的最适暗处理时间（以周为单位）是1周 9. 研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是（　　） A. 腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境 B. 将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中 C. 溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落 D. 胆固醇属于脂质，主要为微生物的生长提供氮源 10. 多聚酶链式反应是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术。利用PCR技术将某DNA分子进行体外扩增n代的过程中，下列相关叙述正确的是（ ） A. 高温解旋过程中，需用到耐高温的解旋酶使氢键断裂 B. 需要消耗dNTP合成子链，并需不断添加ATP为反应供能 C. 延伸过程中，用的Taq酶在高温下仍保持活性，可以一次加入，不需添加 D. 体外扩增n代的过程中，共有2n+1个引物参与子代DNA分子的合成 11. 某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能的是（　　） A. 实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B. 为了防止污染将培养瓶瓶口密封 C. 血清经过高温处理后加入培养基 D. 所使用的培养基呈弱酸性 12. 垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法，处理生活垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解，下图表示的是筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关叙述正确的是（ ） A. 配制培养基时可以向培养基中加抗生素，以达到抑制杂菌生长目的 B. 培养皿、培养瓶可以进行干热灭菌，培养基只能进行湿热灭菌 C. 选择培养基的唯一碳源为淀粉，在培养基上长出的菌落就是能分解淀粉的菌 D. 菌落②比菌落①形成的透明圈大，所以菌落②分解淀粉的能力一定大于菌落① 13. 糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现，向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体（mAb），可以促进胰岛A细胞增殖，诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化，促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果，下列叙述错误的是（ ） A. mAb的制备可能涉及细胞融合技术 B. 注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量 C. mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合 D. 胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖，升高血糖水平 14. 随着生物科学技术的发展，生产动物新个体的方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，下列相关叙述错误的是（ ） A. 应用1中获得的良种小牛为雌性，是无性生殖的产物 B. 应用2、3、4所用的受精卵可以不通过人工授精获得 C. 应用3过程中对桑葚胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割 D. 应用4中组织和器官是通过对胚胎干细胞进行定向诱导分化得到的 15. CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示，下列分析正确的是（ ） A. 构建重组质粒时，SgRNA编码序列需要插入到质粒的启动子上游 B. SgRNA和Cas9蛋白形成复合体后，其功能类似于DNA聚合酶 C. 根据目标DNA设计相应的SgRNA，可实现对目标DNA的定点切割 D. CRISPR/Cas9识别目标DNA序列主要与Cas9蛋白的特异性相关 16. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是（ ） A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 17. 为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长。实验组加入等体积相同浓度的药物X或Y，培养过程及结果如下图、表所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 动物细胞培养液中通常需要加入血清 B. 对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水 C. 可用血细胞计数板对肝癌细胞进行计数 D. 据实验结果初步判断药物X的抗癌效果更好 18. 某检测小组为验证使用公筷的必要性，将聚餐时的每道菜品分为两份，一份使用公筷进食，一份不使用公筷进食。通过无菌操作采集样品，定量稀释后等量接种于牛肉膏蛋白胨培养基上，恒温培养适宜时间，进行细菌菌落总数统计，结果如表，其中CFU/g表示每克样品在培养基上形成的菌落总数。下列叙述不正确的是（ ） 菜名 细菌菌落总数（CFU/g） 餐前 餐后 公筷 非公筷 凉拌黄瓜 14000 16000 45000 香辣牛蛙 60 150 560 A. 每道菜品应用公筷和非公筷夹取相同次数，目的是排除无关变量的干扰 B. 使用公筷可明显降低菜品细菌污染，使用非公筷会导致菜品之间的交叉污染 C. 实验采用稀释涂布平板法统计活菌数目，实验结果一般比实际值偏低 D. 牛肉膏蛋白胨培养基需经高压蒸汽灭菌后再调整pH，完全冷却后倒平板 二、非选择题（共4题，64分） 19. 番茄青枯病是由青枯雷尔氏菌引起的，具有较强的侵染力和破坏力。番茄青枯病可通过以根际促生菌作为拮抗微生物抵御青枯雷尔氏菌进行生物防治。因此，发掘新的高效能拮抗青枯病病原菌的促生微生物具有重要意义。回答下列问题。 （1）进行样本采集及拮抗细菌菌株分离纯化时，应采集某地番茄青枯病发病果园中______（填“健康”或“患病”）植株根际土壤，在番茄青枯病发病果园中取样的原因是______。先称取1g土壤添加到盛有______的三角瓶中均匀振荡后，置于恒温水浴15min。经分离培养后，挑取单菌落进行划线纯化。通常使用的划线工具是______。在第二次及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线，目的是______。 （2）进行拮抗细菌的分离筛选时，为比较不同根系微生物纯化菌液对青枯病病原菌的拮抗作用效果，科研人员配制了含有青枯病病原菌的平板，在含青枯病病原菌平板上滴加______，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察并比较抑菌圈的大小，拮抗作用越强则______。 （3）通过对拮抗细菌产酶活性进行测定，筛选出4株菌株，随后进行青枯病预防实验。现有番茄幼苗、4种菌液、青枯菌菌液、无菌水等。请设计实验比较菌株的预防效果______（写出实验思路）。 20. 乙肝病毒表面有T1蛋白和T2蛋白，免疫接种实验表明这两种蛋白质都可引起实验动物的免疫反应。科研人员用农杆菌转化法培育出转基因番茄，用于生产可口服的乙肝病毒疫苗，为预防乙肝开辟了一条新途径。回答下列问题： （1）T1蛋白和T2蛋白进入实验动物的肠道后，会被实验动物小肠黏膜上的一种M细胞当做___________处理，进而引发一系列的免疫反应，最终产生相应的______________________，使实验动物获得了对乙肝病毒的免疫能力。 （2）构建基因表达载体是基因工程的核心，其目的是__________________________________；构建表达载体时，需要选择果实特异性启动子，其目的是______________________________。 （3）用转基因番茄生产可口服的乙肝病毒疫苗（含T1蛋白），若要检测目的基因是否翻译出T1蛋白，可用的检测物质是____（填“T1蛋白的基因”或“T1蛋白的抗体”），该检测方法称为______________。 （4）获得转基因番茄植株后，已确定该植株所结番茄中含有T2蛋白，此后还要对T2蛋白的功能进行个体水平的鉴定，方法是___________________________________。 21. M蛋白（由M基因编码）是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白，具有吸附重金属的作用，M基因能在大肠杆菌和动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验如下： ①实验一：科研人员将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过一定的技术手段获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图1所示。 ②实验二：将M基因导入大肠杆菌构建具有吸附重金属的作用的工程菌，如图2所示。 （1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，用于切割质粒DNA的工具酶能将特定部位的两个核苷酸之间的______断开。 （2）鉴定转基因动物：通过动物细胞融合等技术制备M蛋白的单抗简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路______。 （3）根据M蛋白cDNA的核苷酸序列设计了相应的引图2甲），通过PCR扩增M基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应因位置。选用的引物组合应为_______。实验二中，PCR所用的DNA聚合酶扩增出的M基因的为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将M基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图2乙所示。 ①选用______酶将载体P切开，再用T4DNA连接酶将M基因与载体P相连，构成重组载体。 ②由于载体不具有表达M基因的______故应该选用______酶组合对载体和载体E进行酶切，将切下的M基因和载体E用DNA连接酶进行连接，将得到的混合物导入到用______处理的大肠杆菌，筛出M工程菌。 （4）M基因在工程菌的表达量如下图所示。请回答该结果能否说明已经成功构建了具有较强吸附废水中重金属能力的工程菌的理由并说明原因？______。 22. 美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体，具体方法如下。回答下列问题： （一）基因工程抗原的制备 （1）根据美西螈CD14基因的一段核苷酸序列合成_____，利用PCR扩增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’-OH与加入的脱氧核苷酸的5’-P形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是_____（填“ 5’→3’”或“ 3’→5’”）。 （2）载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切抗性基因序列如图1所示。用Xho I和SalI分别酶切CD14和载体后连接，CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定，理由是_____。 培养能表达CD14蛋白大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。 （二）抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示： （3）步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射_____和_____。步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是_____。 （4）吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原-抗体杂交原理，需加入①_____进行专一抗体检测，检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 十堰一中2023级高二下学期3月月考 生物试卷（清北班） 考试范围：选修3全部 一、单选题 1. 重组新冠病毒疫苗是将新冠病毒 S 蛋白受体结合区（RBD）基因通过基因工程技术，重组到中国仓鼠卵巢（CHO）细胞内，在体外培养并大量表达出 RBD 二聚体的方法。下列说法正确的是（ ） A. CHO 细胞作为新冠病毒的宿主细胞，提供病毒所需的营养物质 B. 在体外条件下大规模培养重组 CHO 细胞，需要用液体培养基 C. 体外培养重组 CHO 细胞时需添加适量的干扰素防止杂菌污染 D. CHO 细胞能够表达出 RBD 二聚体，说明新冠病毒与仓鼠的遗传物质相同 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞培养需要的条件： （1）充足的营养供给--微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。 （2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。 （3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 （4）气体环境：95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 【详解】A、CHO 细胞不是新冠病毒的宿主细胞，这里中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是基因工程的受体细胞，A错误； B、在体外条件下大规模培养重组 CHO 细胞，需要用液体培养基，因为液体培养液有利于被培养的细胞获取营养物质，B正确； C、体外培养重组 CHO 细胞时需添加适量的抗生素，其目的是防止杂菌污染，C错误； D、CHO 细胞能够表达出 RBD 二聚体，说明新冠病毒与仓鼠应用的是同一套密码子，不能说明新冠病毒与仓鼠的遗传物质相同，D错误。 故选B。 2. 中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1（一种RNA分子）通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是（ ） A. p53基因突变可能引起细胞癌变 B. p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖 C. circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢 D. circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究 【答案】C 【解析】 【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。 【详解】A、p53基因是抑癌基因，这类基因突变可能引起细胞癌变，A正确； B、p53基因是抑癌基因，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，B正确； C、依据题意，circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，则circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快，C错误； D、circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究，D正确。 故选C。 3. 人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞融合前应去除细胞壁 B. 高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合 C. 融合细胞即为杂交细胞 D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 【详解】A、在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，A正确； B、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合，B正确； C、融合的细胞中有人参根-人参根细胞、人参根-胡萝卜根细胞、胡萝卜根-胡萝卜根细胞，只有人参根-胡萝卜根细胞才是杂交细胞，C错误； D、杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。 故选C。 4. 高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是（　　） A. 用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 B. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 C. 在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度 D. 对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染 【答案】A 【解析】 【分析】成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。 【详解】A、成熟的植物细胞有中央大液泡，用高浓度蔗糖溶液处理，细胞会失水，成熟植物细胞能发生质壁分离，因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离，A正确； B、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创造无菌环境，B错误； C、在用样方法调查种群密度时，应该做到随机取样，而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度，C错误； D、对外植体进行消毒可以 减少外植体携带的微生物，但不能杜绝接种过程中的微生物污染，D错误。 故选A。 5. 我国科研人员在实验室中通过构建多种酶催化体系的方法，首次实现了在细胞外从二氧化碳固定到合成淀粉的过程。下列有关叙述错误的是（ ） A. 可采用 PCR技术从不同物种的基因组中扩增得到多酶催化体系中的目标酶基因 B. 在多酶催化体系中，可能会因为酶的最适反应条件不同而使反应中断 C. 该方法可在分子水平上直接改变氨基酸的序列，实现对酶特性的改造和优化 D. 若该科研成果成熟后推广应用有助于摆脱耕地和自然环境限制，解决粮食危机 【答案】C 【解析】 【分析】1、PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，基本步骤是变性、退火（复性）、延伸。 2、蛋白质工程：是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理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。 【详解】A、获得的目的基因可利用PCR技术在体外反应体系中扩增，A正确 B、酶的作用条件较温和，不同的酶其适宜的温度和pH不同，在多酶催化体系中，可能会因为酶的最适反应条件不同而使反应中断，B正确； C、该方法在分子水平上，通过改变基因的碱基序列，间接改变氨基酸的序列，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化，C错误； D、该科研实现了在细胞外从二氧化碳固定到合成淀粉的过程，若成熟后推广应用有助于摆脱耕地和自然环境限制，解决粮食危机，D正确。 故选C。 6. 为实现多肉植物的规模化生产，科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①宜选择幼嫩叶片，依次用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30分钟 B. 过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于愈伤组织分化 C. 过程③芽、根的诱导过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照 D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖和植物激素，为幼苗生长提供碳源 【答案】C 【解析】 【分析】在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽．生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。 【详解】A、过程①选取的叶片应该在70%的酒精浸泡30s后，立即取出，用无菌水清洗2~3次，再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次，A错误； B、过程②的培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素，以利于形成愈伤组织，B错误； C、诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在芽、根的诱导过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照，C正确； D、过程④将试管苗移植到消过毒的珍珠岩基质中，是为了试管苗适应外界环境，再移栽到土壤中；试管苗能进行光合作用合成有机物，不需要在珍珠岩基质中添加碳源，D错误。 故选C。 7. 饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是（ ） A. 配制图1所示固体培养基时，需要先灭菌、分装，再调整到适宜的pH B. 图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数 C. 图2所示的平板中，a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数 D. 若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基，则生长的细菌一定是大肠杆菌 【答案】C 【解析】 【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。 计数时，首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞)，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。 【详解】A、配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH、分装再灭菌，A错误； B、图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数再乘10（取0.1mL）即为样品中细菌数，B错误； C、图2所示的平板中，a中菌落太多，c中菌落太少，a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数，一般为30-300个之间较适宜，C正确； D、牛肉膏蛋白胨培养基适合细菌生长，但不一定是大肠杆菌，D错误。 故选C。 8. 生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶（子叶尚未完全展开且颜色为淡绿色）为外植体进行相关研究，得到如图所示实验结果，相关叙述错误的是（ ） A. 实验开始前应对幼苗子叶和MS培养基进行灭菌处理 B. 与愈伤组织细胞相比，胚状体细胞已经分化 C. 暗处理时间长短对细胞脱分化率影响不大，但影响再分化率 D. 结果表明西瓜子叶诱导形成胚状体的最适暗处理时间（以周为单位）是1周 【答案】A 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、该实验的外植体(幼苗子叶)需要消毒处理，而不是灭菌，灭菌会使得外植体死亡而无法培养出愈伤组织和胚状体，A错误； B、愈伤组织是由已分化的细胞变为未分化的细胞，胚状体是由愈伤组织分化而来，因此愈伤组织属于未分化细胞组织，胚状体属于已分化细胞组织，B正确； C、从图中可以看出，不同暗处理时间下愈伤组织诱导率（代表脱分化率）差异不大，说明暗处理时间长短对细胞脱分化率影响不大；而胚状体诱导率（代表再分化率）在不同暗处理时间下有明显差异，说明暗处理时间长短影响再分化率，C正确； D、从图中数据可以看出，暗处理1周时胚状体诱导率最高，为45.6%，所以西瓜子叶诱导形成胚状体的最适暗处理时间是1周，D正确。 故选A。 9. 研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌。然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述不正确的是（　　） A. 腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境 B. 将酸笋发酵液用稀释涂布法接种到固体培养基中 C. 溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落 D. 胆固醇属于脂质，主要为微生物的生长提供氮源 【答案】D 【解析】 【分析】1、筛选与分离微生物常用的接种方法主要有稀释涂布平板法和平板划线法。 2、微生物常见的接种方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板、接种、划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过梯度稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、乳酸菌是厌氧菌，腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境，A正确； B、可用稀释涂布法将酸笋发酵液接种到固体培养基中，B正确； C、乳酸菌发酵产生的乳酸能与CaCO3发生反应，使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和气体二氧化碳，导致菌落周围出现透明圈，故溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力大小，比值越大微生物溶解CaCO3的能力越大，所以溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落，C正确； D、胆固醇属于脂质，含有C、H、O元素，主要为微生物的生长提供碳源，不能为微生物的生长提供氮源，D错误。 故选D。 10. 多聚酶链式反应是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术。利用PCR技术将某DNA分子进行体外扩增n代的过程中，下列相关叙述正确的是（ ） A. 高温解旋过程中，需用到耐高温的解旋酶使氢键断裂 B. 需要消耗dNTP合成子链，并需不断添加ATP为反应供能 C. 延伸过程中，用的Taq酶在高温下仍保持活性，可以一次加入，不需添加 D. 体外扩增n代的过程中，共有2n+1个引物参与子代DNA分子的合成 【答案】C 【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的核酸合成技术。2、原理：DNA复制。3、前提条件：已知DNA两端的碱基序列，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、高温解旋过程中，高温会使氢键断裂，不需要解旋酶，A错误； B、需要消耗dNTP合成子链，但不需要添加ATP为反应供能，B错误； C、适温延伸过程中，用的Taq酶在高温下仍保持活性，可以一次加入，不需添加，C正确； D、根据DNA半保留复制的特点，体外扩增n代的过程中，只有亲代DNA的两条单链不含有引物，共有2n+1-2个引物参与子代DNA分子的合成，D错误。 故选C。 11. 某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究，结果发现其培养的原代神经元生长缓慢，其原因不可能的是（　　） A. 实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B. 为了防止污染将培养瓶瓶口密封 C. 血清经过高温处理后加入培养基 D. 所使用的培养基呈弱酸性 【答案】A 【解析】 【分析】小鼠原代神经元培养属于动物细胞培养，需要在无菌无毒和培养液提供类似内环境条件下进行。 【详解】A、小鼠胚胎脑组织中含有丰富的原代神经元，细胞增殖能力强，不会造成生长缓慢，A符合题意； B、培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧，影响细胞有氧呼吸，造成供能不足，可能使细胞生长缓慢，B不符合题意； C、血清经过高温处理后，其中活性成分变性，失去原有功能，细胞生存环境严重恶化，可能使细胞生长缓慢，C不符合题意； D、小鼠内环境为弱碱性，所使用的培养基呈弱酸性，使细胞生存环境恶劣，可能造成细胞生长缓慢，D不符合题意。 故选A。 12. 垃圾分类是对垃圾进行有效处置一种科学管理方法，处理生活垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解，下图表示的是筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关叙述正确的是（ ） A. 配制培养基时可以向培养基中加抗生素，以达到抑制杂菌生长的目的 B. 培养皿、培养瓶可以进行干热灭菌，培养基只能进行湿热灭菌 C. 选择培养基的唯一碳源为淀粉，在培养基上长出的菌落就是能分解淀粉的菌 D. 菌落②比菌落①形成的透明圈大，所以菌落②分解淀粉的能力一定大于菌落① 【答案】B 【解析】 【分析】在微生物学中，将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，称为选择培养基。 【详解】A、配制培养基时，为了防止杂菌污染，需要对培养基进行灭菌，但不能加入抗生素，因抗生素可能会杀死目的菌种，A错误； B、进行灭菌时应根据灭菌对象选择不同方法，培养皿、培养瓶等玻璃制品可以进行干热灭菌，而培养基只能进行湿热灭菌，B正确； C、选择培养基的唯一碳源为淀粉，能在培养基中生长的微生物一般为异养微生物，理论上在培养基上长出的菌落是能分解淀粉的菌，但可能也有自养微生物繁殖，故还需进一步筛选，C错误； D、结合C分析可知，菌落②比菌落①产生的透明圈直径大，还应比较透明圈与菌落直径的比值大小，D错误。 故选B。 13. 糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现，向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体（mAb），可以促进胰岛A细胞增殖，诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化，促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果，下列叙述错误的是（ ） A. mAb的制备可能涉及细胞融合技术 B. 注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量 C. mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合 D. 胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖，升高血糖水平 【答案】B 【解析】 【分析】血糖调节是神经调节和体液调节共同作用的结果。胰岛素是唯一降血糖的激素，胰高血糖素和肾上腺素是升血糖的激素。血糖平衡调节：由胰岛A细胞分泌胰高血糖素（分布在胰岛外围）提高血糖浓度，促进血糖来源；由胰岛B细胞分泌胰岛素（分布在胰岛内）降低血糖浓度，促进血糖去路，减少血糖来源。 【详解】A、单克隆抗体的制备涉及细胞融合技术和动物细胞培养技术，mAb属于单克隆抗体，其制备可能涉及细胞融合技术，A正确； B、单克隆抗体（mAb）可以促进胰岛A细胞增殖；而胰岛A细胞可分泌胰高血糖素，可见注射mAb可提高胰岛A细胞分泌胰高血糖素的量，B错误； C、题干信息，mAb是胰高血糖素受体单克隆抗体，可见mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合，C正确； D、胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平，D正确。 故选B。 14. 随着生物科学技术的发展，生产动物新个体的方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，下列相关叙述错误的是（ ） A. 应用1中获得的良种小牛为雌性，是无性生殖的产物 B. 应用2、3、4所用的受精卵可以不通过人工授精获得 C. 应用3过程中对桑葚胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割 D. 应用4中的组织和器官是通过对胚胎干细胞进行定向诱导分化得到的 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：应用1中：供体1提供细胞核，供体2提供细胞质，经过核移植技术形成重组细胞，并发育形成早期胚胎，再胚胎移植到受体子宫发育成小牛，称为克隆牛； 应用2中：优良公牛和供体1配种形成受精卵，并发育成早期胚胎，再胚胎移植到受体子宫发育成小牛，属于有性生殖； 应用3中：采用了胚胎分割技术； 应用4中：从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞，并进行体外干细胞培养。 【详解】A、应用1中获得的小牛为克隆牛，其细胞核遗传物质来源于供体1（荷斯坦高产奶牛），所以良种小牛是雌性，A正确； B、应用2、3、4所用的受精卵不一定来源于体外受精，也可以来自体内受精，B错误； C、对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C错误； D、应用4中细胞为胚胎干细胞，进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官，用于器官移植研究，D正确。 故选C。 【点睛】 15. CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示，下列分析正确的是（ ） A. 构建重组质粒时，SgRNA编码序列需要插入到质粒的启动子上游 B. SgRNA和Cas9蛋白形成复合体后，其功能类似于DNA聚合酶 C. 根据目标DNA设计相应的SgRNA，可实现对目标DNA的定点切割 D. CRISPR/Cas9识别目标DNA序列主要与Cas9蛋白的特异性相关 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程的操作步骤：（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、构建重组质粒时，SgRNA编码序列需要插入到质粒的启动子下游，便于转录产生SgRNA，A错误。 B、SgRNA和Cas9蛋白形成复合体后，可切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因，其功能类似于限制酶，B错误； C、SgRNA可以特异性切割DNA位点，根据目标DNA设计相应的SgRNA，可实现对目标DNA的定点切割，C正确； D、CRISPR/Cas9识别目标DNA序列主要与SgRNA编码序列有关，D错误； 故选C。 16. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是（ ） A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 【答案】D 【解析】 【分析】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果糖分解成醋酸。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、食用醋的酸味主要来自醋酸，醋酸学名乙酸，A正确； B、醋酸菌是好氧型细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确； C、在制醋时，缺失原料的情况下，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确； D、醋酸菌属于细菌，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。 故选D。 17. 为了初步检测药物X和Y的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长。实验组加入等体积相同浓度的药物X或Y，培养过程及结果如下图、表所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 动物细胞培养液中通常需要加入血清 B. 对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水 C. 可用血细胞计数板对肝癌细胞进行计数 D. 据实验结果初步判断药物X的抗癌效果更好 【答案】B 【解析】 【分析】分析题意可知：该实验目的是检测药物X和Y的抗癌活性，自变量是药物X或Y的有无，因变量是细胞数量，据此分析作答。 【详解】A、动物细胞培养时，除了需要加入营养物质糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清等天然物质，A正确； B、实验设计应遵循单一变量原则，若加入蒸馏水可能导致动物细胞吸水涨破，应加入等体积的生理盐水，B错误； C、对动物细胞培养时，可用血细胞计数板进行统计，C正确； D、由实验结果可知，与对照和药物Y组相比，添加药物X的组别中肝癌细胞数目最少，故可以初步确定药物X的抗癌效果更好，D正确。 故选B。 18. 某检测小组为验证使用公筷的必要性，将聚餐时的每道菜品分为两份，一份使用公筷进食，一份不使用公筷进食。通过无菌操作采集样品，定量稀释后等量接种于牛肉膏蛋白胨培养基上，恒温培养适宜时间，进行细菌菌落总数统计，结果如表，其中CFU/g表示每克样品在培养基上形成的菌落总数。下列叙述不正确的是（ ） 菜名 细菌菌落总数（CFU/g） 餐前 餐后 公筷 非公筷 凉拌黄瓜 14000 16000 45000 香辣牛蛙 60 150 560 A. 每道菜品应用公筷和非公筷夹取相同次数，目的是排除无关变量的干扰 B. 使用公筷可明显降低菜品细菌污染，使用非公筷会导致菜品之间的交叉污染 C. 实验采用稀释涂布平板法统计活菌数目，实验结果一般比实际值偏低 D. 牛肉膏蛋白胨培养基需经高压蒸汽灭菌后再调整pH，完全冷却后倒平板 【答案】D 【解析】 【分析】根据题干信息和表格分析，该实验的目的是验证使用公筷的必要性，自变量是菜品的种类和是否所用公筷，因变量是菌落数。与餐前相比，餐后无论是否所用公筷，菌落数都增加了，且为所用公筷的增加较多。 【详解】A、每道菜品用公筷和非公筷夹取的次数属于无关变量，应该保持相同，以排除无关变量对实验结果的干扰，A正确； B、根据实验数据分析，与使用非公筷相比，使用公筷可明显降低菜品细菌污染，使用非公筷会导致菜品间的交叉污染，B正确； C、实验采用稀释涂布平板法统计活菌数目，实验结果一般比实际值偏低，这是因为当两个或多个细胞连在一起生长时，计数只计为一个菌落，C正确； D、牛肉膏蛋白胨培养基需先调pH，经高压蒸汽灭菌后再倒平板，且倒平板时，不能等冷却后再倒，培养基会发生凝固，D错误。 故选D。 二、非选择题（共4题，64分） 19. 番茄青枯病是由青枯雷尔氏菌引起的，具有较强的侵染力和破坏力。番茄青枯病可通过以根际促生菌作为拮抗微生物抵御青枯雷尔氏菌进行生物防治。因此，发掘新的高效能拮抗青枯病病原菌的促生微生物具有重要意义。回答下列问题。 （1）进行样本采集及拮抗细菌菌株分离纯化时，应采集某地番茄青枯病发病果园中______（填“健康”或“患病”）植株根际土壤，在番茄青枯病发病果园中取样的原因是______。先称取1g土壤添加到盛有______的三角瓶中均匀振荡后，置于恒温水浴15min。经分离培养后，挑取单菌落进行划线纯化。通常使用的划线工具是______。在第二次及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线，目的是______。 （2）进行拮抗细菌的分离筛选时，为比较不同根系微生物纯化菌液对青枯病病原菌的拮抗作用效果，科研人员配制了含有青枯病病原菌的平板，在含青枯病病原菌平板上滴加______，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察并比较抑菌圈的大小，拮抗作用越强则______。 （3）通过对拮抗细菌产酶活性进行测定，筛选出4株菌株，随后进行青枯病预防实验。现有番茄幼苗、4种菌液、青枯菌菌液、无菌水等。请设计实验比较菌株的预防效果______（写出实验思路）。 【答案】（1） ①. 健康 ②. 拮抗微生物数量多、针对性强 ③. 无菌水 ④. 接种环 ⑤. 使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落 （2） ①. 等量不同根系微生物菌液 ②. 抑菌圈越大 （3）将生长状况相同且良好的幼苗平均分为5份，标注1～5组，每组设三个平行组。1组喷洒无菌水和青枯菌菌液，2～5组分别喷洒等量的四种菌液，再喷洒青枯菌菌液，培养一段时间观察比对生长及患病情况 【解析】 【分析】从土壤中分离微生物的操作过程：①制备土壤稀释液：在无菌条件下，将1g土壤放入装有无菌水的三角瓶中均匀振荡；②加热：将盛有土壤稀释液的三角瓶放入100℃左右的恒温水浴锅中，水浴15min，目的是杀死不耐高温的杂菌，初步筛选出目的菌种；③梯度稀释土壤稀释液；④涂布。 【小问1详解】 根据题意，拮抗细菌可通过拮抗青枯雷尔氏菌防止番茄青枯病的发生，在发病果园中存在青枯雷尔氏菌，其中健康的植株则是由于拮抗细菌的存在而使其保持健康，为了获取拮抗菌株，我们应选取健康植株的土壤。在发病果园中取样的原因是番茄青枯病发病果园中有较多的青枯雷尔氏菌，也有较多的拮抗细菌，即番茄青枯病发病果园中拮抗微生物数量多针对性强。称取土壤后进行稀释，使用无菌水进行稀释，避免外来微生物对纯化的影响，因此先称取1 g土壤添加到盛有无菌水的三角瓶中均匀振荡后，置于恒温水浴15min。经分离培养后，挑取单菌落进行划线纯化。通常使用的划线工具是接种环。在第二次及其后的划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线，目的是使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少，最终得到由单个细菌繁殖而来的菌落。 【小问2详解】 为比较不同根系微生物纯化菌液对青枯病病原菌的拮抗作用效果，科研人员配制了含有青枯病病原菌的平板，含青枯病病原菌平板中滴加等量的不同根系微生物纯化菌液，观察其抑菌圈的大小。根系微生物对青枯病病原菌有拮抗作用，会抑制其生存，滴加了根系微生物纯化菌液的地方不会生长青枯病病原菌，其周围生长了青枯病病原菌，形成抑菌圈，所以拮抗作用越强则抑制菌圈越大。 【小问3详解】 实验目的是进行青枯病预防实验比较菌株的预防效果，故实验自变量为菌株的种类，在实验设计过程中，要遵循单一变量的原则，因此实验思路为：将生长状况相同且良好幼苗平均分为 5 等分，标注1-5 组，每组设三个平行组。 1 组喷洒无菌水（作为对照组）和青桔菌液，2-5组分别喷洒四种菌液，后喷洒青枯菌菌液，培养一段时间观察比对生长及患病情况。 20. 乙肝病毒表面有T1蛋白和T2蛋白，免疫接种实验表明这两种蛋白质都可引起实验动物的免疫反应。科研人员用农杆菌转化法培育出转基因番茄，用于生产可口服的乙肝病毒疫苗，为预防乙肝开辟了一条新途径。回答下列问题： （1）T1蛋白和T2蛋白进入实验动物的肠道后，会被实验动物小肠黏膜上的一种M细胞当做___________处理，进而引发一系列的免疫反应，最终产生相应的______________________，使实验动物获得了对乙肝病毒的免疫能力。 （2）构建基因表达载体是基因工程的核心，其目的是__________________________________；构建表达载体时，需要选择果实特异性启动子，其目的是______________________________。 （3）用转基因番茄生产可口服的乙肝病毒疫苗（含T1蛋白），若要检测目的基因是否翻译出T1蛋白，可用的检测物质是____（填“T1蛋白的基因”或“T1蛋白的抗体”），该检测方法称为______________。 （4）获得转基因番茄植株后，已确定该植株所结番茄中含有T2蛋白，此后还要对T2蛋白的功能进行个体水平的鉴定，方法是___________________________________。 【答案】 ①. 抗原 ②. 抗体和记忆细胞 ③. 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 ④. 使目的基因在番茄果实细胞中特异性表达 ⑤. T1蛋白的抗体 ⑥. 抗原—抗体杂交 ⑦. 用转基因番茄植株生产的T2蛋白对实验动物进行免疫接种实验 （或“用转基因番茄植株的果实对实验动物进行口服免疫”） 【解析】 【分析】熟记并理解免疫调节、基因工程的基本操作程序等相关的基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上从题意中提取有效信息，对相关问题情境进行解答。 【详解】(1) T1蛋白和T2蛋白是乙肝病毒表面的蛋白质，进入实验动物的肠道后，会被当做抗原处理，进而引发一系列的免疫反应，最终产生相应的记忆细胞和抗体。 (2) 构建基因表达载体的目的是：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。要想使目的基因在番茄果实细胞中特异性表达，在构建表达载体时，需要选择果实特异性启动子。 (3)用转基因番茄生产可口服的乙肝病毒疫苗（含T1蛋白），目的基因的产物是T1蛋白。若要检测目的基因是否翻译出T1蛋白，可用T1蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交。 (4)乙肝病毒表面有T1蛋白和T2蛋白，免疫接种实验表明这两种蛋白质都可引起实验动物的免疫反应。在已确定该转基因番茄植株所结番茄中含有T2蛋白的前提下，进行个体水平的鉴定方法是：用转基因番茄植株生产的T2蛋白对实验动物进行免疫接种实验（或“用转基因番茄植株的果实对实验动物进行口服免疫”）。 【点睛】启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质 21. M蛋白（由M基因编码）是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白，具有吸附重金属的作用，M基因能在大肠杆菌和动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验如下： ①实验一：科研人员将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过一定的技术手段获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图1所示。 ②实验二：将M基因导入大肠杆菌构建具有吸附重金属的作用的工程菌，如图2所示。 （1）在构建含有片段F的重组质粒过程中，用于切割质粒DNA的工具酶能将特定部位的两个核苷酸之间的______断开。 （2）鉴定转基因动物：通过动物细胞融合等技术制备M蛋白的单抗简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路______。 （3）根据M蛋白cDNA的核苷酸序列设计了相应的引图2甲），通过PCR扩增M基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应因位置。选用的引物组合应为_______。实验二中，PCR所用的DNA聚合酶扩增出的M基因的为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将M基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图2乙所示。 ①选用______酶将载体P切开，再用T4DNA连接酶将M基因与载体P相连，构成重组载体。 ②由于载体不具有表达M基因的______故应该选用______酶组合对载体和载体E进行酶切，将切下的M基因和载体E用DNA连接酶进行连接，将得到的混合物导入到用______处理的大肠杆菌，筛出M工程菌。 （4）M基因在工程菌的表达量如下图所示。请回答该结果能否说明已经成功构建了具有较强吸附废水中重金属能力的工程菌的理由并说明原因？______。 【答案】（1）磷酸二酯键 （2）取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交 （3） ①. 引物a和引物d ②. EcoRV ③. 启动子和终止子 ④. XhoI和PstI ⑤. Ca2+ （4）不能，因为尚未在个体生物学水平上对M工程菌吸附重金属的能力进行鉴定 【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。 【小问1详解】 用于切割质粒DNA的工具酶是限制酶，限制酶能将特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 【小问2详解】 利用M蛋白的单克隆抗体确定克隆动物A中M基因是否失活，则可通过对比实验的方法进行验证，选取正常动物A和克隆动物A的肝细胞进行抗原-抗体杂交。则鉴定转基因动物的实验思路：取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交。 【小问3详解】 引物a和引物d可扩增完整的M基因，包括密码子和终止密码子对应的基因位置。故可选用的引物组合为引物a和引物d。①借助中间载体P将M基因接入载体E，需利用XhoI和PstI组合对载体P'和载体E进行酶切，二者的酶切位点之间存在EcoRV酶切位点，实验二中，PCR所用的DNA聚合酶扩增出的M基因的末端为平末端，则可用EcoRV酶将载体P切开，形成平末端，由于T4DNA连接酶可以连接平末端，所以用T4DNA连接酶将M基因与载体P相连，构成重组载体P′。②由于载体P'不具有表达M基因的启动子和终止子，所以选用XhoI和PstI酶组合对载体P'和载体E进行酶切，将切下的M基因和载体E用DNA连接酶进行连接，得到含有启动子和终止子的表达载体，将得到的混合物导入到用Ca2+处理的大肠杆菌（处于感受态），筛出M工程菌。 【小问4详解】 因为尚未在个体生物学水平上对M工程菌吸附重金属的能力进行鉴定，所以不能说明已经成功构建了具有较强吸附废水中重金属能力的工程菌。 22. 美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体，具体方法如下。回答下列问题： （一）基因工程抗原的制备 （1）根据美西螈CD14基因的一段核苷酸序列合成_____，利用PCR扩增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’-OH与加入的脱氧核苷酸的5’-P形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是_____（填“ 5’→3’”或“ 3’→5’”）。 （2）载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切抗性基因序列如图1所示。用Xho I和SalI分别酶切CD14和载体后连接，CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定，理由是_____。 培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。 （二）抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示： （3）步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射_____和_____。步骤②所用的SP2/0细胞的生长特点是_____。 （4）吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原-抗体杂交原理，需加入①_____进行专一抗体检测，检测过程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体，原因是_____。 【答案】（1） ①. 引物 ②. 5'→3' （2）正向连接的重组DNA有这两种酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序列，没有这两种酶的酶切位点（没有限制酶的识别序列） （3） ①. CD14蛋白/CD14抗原 ②. 分泌抗CD14抗体杂交瘤细胞 ③. 能在体外无限增殖 （4） ①. CD14蛋白 ②. 参与形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类多，有的不能分泌抗CD14抗体 【解析】 【分析】PCR原理：在高温条件下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种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'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。 【小问1详解】 PCR扩增时，需要引物，引物是以美西螈CD14基因一段核苷酸序列合成的。DNA聚合酶催化引物的3'-OH与加入的脱氧核苷酸的5'-P形成磷酸二酯键，因此新链合成的方向是从5'→3'。 【小问2详解】 可进一步用限制酶XhoⅠ和SalⅠ对CD14的连接方向进行鉴定，是因为正向连接的重组DNA有这两种酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序列，没有这两种酶的酶切位点（没有限制酶的识别序列）。 【小问3详解】 步骤①是注射特定抗原，针对本实验目的可知，要获得抗CD14单克隆抗体，故应该注射CD14蛋白/CD14抗原；步骤⑤是将分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞注入小鼠体内培养，以获得大量单克隆抗体。步骤②所用的SP2/0细胞为骨髓瘤细胞，能在体外无限增殖。 【小问4详解】 根据抗原-抗体杂交原理，应该用CD14蛋白检测其中是否含抗CD14蛋白的抗体。因为形成杂交瘤细胞的B淋巴细胞种类很多，因此有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14抗体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $