精品解析：江苏省无锡市滨湖区无锡市第一中学2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题

无锡市第一中学2024-2025学年度第二学期期中试卷 高二生物 2024.4 一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 保护生物多样性，关键是处理好人与自然的相互关系。下列说法正确的是（ ） A. 鼓励人们进入保护区，给鸟类喂食、建巢 B. 将各地濒危野生物种都迁移到自然保护区并加以保护 C. 易地保护就是将各种野生动物迁入动物园、水族馆、自然保护区等进行保护 D. 生态足迹值越大，对生态和环境的影响就越大 【答案】D 【解析】 【分析】生物多样性的价值：直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。 生物多样性保护的措施：（1）就地保护：自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。（2）迁地保护：动物园、植物园、濒危物种保护中心。（3）建立精子库、种子库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。（4）加强宣传和执法力度。 【详解】A、应尽量减少人们对保护区的干扰，A错误； B、可以将濒危野生物种迁移到动物园、植物园以及濒危动物繁育中心加以保护，B错误； C、易地保护是将濒危野生物种迁入动物园、植物园、水族馆等进行保护，自然保护区是就地保护，C错误； D、生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，生态足迹的值越大，对生态和环境的影响就越大，D正确。 故选D。 2. 生态工程的建设需遵循生态学规律。下列生态工程实例不符合生态学原理的是（ ） A. 协调——控制好牧区内牛、羊的数量，避免超过牧场的承载能力 B. 整体——退耕还林涉及到生态效益和经济效益时，优先考虑生态效益 C. 循环——生态农业前一环节产生的废物被后一环节利用，减少“废物”的产生 D. 自生——农村综合发展型生态工程中，有效选择畜、鱼等多种生物组分并合理布设 【答案】B 【解析】 【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 【详解】A、协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏，A正确； B、整体原理要求在退耕还林涉及到生态效益和经济效益时，要同时考虑经济效益和生态效益，B错误； C、循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生，C正确； D、遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设，这样可以提高生态系统自我调节能力，D正确。 故选B。 3. 国际学术期刊《整体环境科学》的一篇论文介绍，中国最大淡水鱼长江白鲟被科学家证实已灭绝。农业农村部在官网宣布从2020年1月1日0时起开始实施长江十年禁渔计划。以下相关叙述正确的是（ ） A. 十年禁渔有利于保护长江生物多样性，也就是保护长江的物种多样性 B. 长江白鲟灭绝与其长期遭受过度捕捞及人类拦河筑坝等导致种群规模减小、繁殖困难有关 C. 人工养殖鱼类可避免出现遗传多样性退化，从而保护了野生渔业资源 D. 禁渔可显著改善长江中濒危动物的生存环境，使其数量长期呈J型曲线增长 【答案】B 【解析】 【分析】1、J型增长曲线：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的增长率不变，数量会连续增长。2、生物多样性主要有：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 【详解】A、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，故保护长江生物多样性不仅是保护长江的物种多样性，A错误； B、长江白鲟灭绝与其长期遭受过度捕捞及人类拦河筑坝等导致种群规模减小、繁殖困难有关，十年禁渔不是全水域禁渔，对某些水生生物保护区可有计划地捕捞成鱼以促进幼鱼生长发育，B正确； C、人工养殖鱼类在经过多代繁衍以及人工选择，会出现遗传多样性退化，需要补充优质的野生亲鱼改善种群，故保护野生渔业资源有利于鱼类基因库，C错误； D、禁渔可显著改善长江中濒危动物的生存环境，但由于环境资源是有限的，故濒危动物数量长期呈“S”型曲线增长，D错误。 故选B。 4. 下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（ ） A. 利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵 B. 家庭制作果酒、果醋和泡菜通常都不是纯种发酵 C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反 D. 果醋制作过程中，发酵液表面形成的菌膜是酵母菌繁殖的产物 【答案】B 【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在无氧条件下，生成酒精。 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、乳酸菌是厌氧菌，因此利用乳酸菌制作酸奶过程中，全程密封发酵，A错误； B、家庭制作果酒、果醋和泡菜都没有进行严格的灭菌，因此通常都不是纯种发酵，B正确； C、果酒和果醋制作过程中发酵液pH都逐渐降低，C错误； D、发酵液表面与空气解除比较充分，故果醋制作过程中发酵液表面一般会形成一层菌膜，菌膜是醋酸菌，D错误。 故选B。 5. 某生物兴趣小组同学开展了酵母菌纯培养实验，部分操作步骤如下图。相关叙述正确的是（ ） A. 步骤①中待培养基冷却至室温后缓慢倒入培养皿，凝固后倒置 B. 通常酵母菌培养基比细菌培养基有更低的碳氮比 C. 步骤③中不能划破培养基，以免影响菌落的分离与观察 D. 步骤④划线后需将平板倒置培养以防止影响菌落的计数 【答案】C 【解析】 【分析】平板划线法是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。 【详解】A、步骤①中培养基冷却至50℃（而非室温）左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，A错误； B、细菌是原核生物，酵母菌是真核生物，不同微生物对营养物质的需求是不一样，通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比，B错误； C、划线时应避免划破培养基表面，以免影响菌落的分离与观察，C正确； D、步骤④划线接种后需将平板倒置培养，防止冷凝水落入培养基造成污染，但平板划线法不能用于计数，D错误。 故选C。 6. 下列有关微生物培养与应用技术的叙述，正确的是（ ） A. 培养微生物所用的培养基中都必须含有水、无机盐、碳源和氮源等基本营养成分 B. 若要检测饮水机的直饮水中大肠杆菌是否超标，待检测水样需要经过灭菌后再检测 C. 采用稀释涂布平板法接种后，不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落 D. 从土壤中分离分解尿素的微生物后，利用含酚红的尿素培养基可作进一步鉴定 【答案】D 【解析】 【分析】无菌技术的主要内容①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。 【详解】A、自养型微生物不需要提供碳源，A错误； B、若要检测饮水机的直饮水中大肠杆菌是否超标，待检测水样需要直接进行检测，待检测水样不能进行灭菌处理，B错误； C、采用稀释涂布平板法接种后，稀释到合适的浓度的菌液才可在培养基表面形成单菌落，C错误； D、分解尿素的细菌能合成脲酶，催化尿素分解产生的NH3可以作为细菌生长的氮源。如果培养基中加入了酚红指示剂，尿素分解的产物 NH3会使培养基的pH升高，酚红指示剂将变红，因此，可用酚红指示剂对分解尿素的微生物进行鉴定，D正确。 故选D。 7. 野生型谷氨酸棒状杆菌能在基本培养基上生长，精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌因缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶不能在基本培养基上生长，但可作为鸟氨酸生产的优良菌种。下图为纯化精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌（目的菌）的部分流程图，下列相关叙述正确的是（ ） 注：①②③④代表培养基，A、B、C 表示操作步骤，D、E 为菌落 A. 步骤 A 诱导菌种基因突变可增加突变株的数量 B. 步骤 B 用平板划线法将菌种接种在②的表面 C. 培养基③因缺少精氨酸导致菌落数目比④少 D. 目的菌 E 扩大培养后可用于工业化生产鸟氨酸 【答案】C 【解析】 【分析】由图分析可知，图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用将菌种接种到两种培养基中，分别是基本培养基、完全培养基；在基本培养基中，某氨基酸突变株不能生长，而在完全培养基中能够生长，据此可以选择出氨基酸突变株。 【详解】A、紫外线处理可以提高突变的频率，A 操作的目的是提高突变菌株的浓度，诱导基因突变应是图中进行紫外线照射的那一步，A 错误； B、由图可知，B操作为稀释涂布平板，需用涂布器把菌液均匀涂到②的表面，B错误； C、根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基（含有精氨酸的基本培养基），③为基本培养基，培养基③因缺少精氨酸导致菌落数目比④少，C 正确； D、从图中可看出，D在基 本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明 D是氨基酸依赖型菌落，即D才生产鸟氨酸的目的菌种，D 错误。 故选C。 8. 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量，研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株，进行了如图Ⅰ所示实验，甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100 mL完全培养基，下列说法正确的是（ ） A. 在传统葡萄酒发酵过程中，为避免污染发酵装置需严格灭菌 B. 用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为6.8×106个/L C. 对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法，菌种接种过程中的试管口、瓶口等无需再灼烧灭菌 D. 由图Ⅱ可知，丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严，丁组酵母菌产酒精能力比乙强 【答案】D 【解析】 【分析】果酒制作过程中的相关实验操作：材料的选择和处理→灭菌→榨汁→发酵。利用葡萄皮表面野生型酵母菌在缺氧的环境下发酵产酒精。若对菌液计数，需选取菌落数处于30~300的培养皿计数。 【详解】A、在传统葡萄酒发酵过程中，利用的是葡萄皮表面的天然酵母菌，不需要严格灭菌，A错误； B、若对菌液计数，需选取菌落数处于30~300的培养皿计数。平均菌落数除以涂布体积乘上稀释倍数求的是每毫升发酵液的微生物数量，还应该再乘1000算每升发酵液的微生物数，故先求平均菌落数为（62+68+74）÷3=68，除以涂布体积0.1mL后等于680个/mL，稀释倍数为1×104，再乘1000，最后为6.8×109个/L，计数过程中两个或两个以上细胞连在一起，平板上生长出一个菌落，所以数目偏小，B错误； C、培养基灭菌采用高压蒸汽灭菌，玻璃器皿、接种用具可采用干热灭菌，接种时的玻璃瓶口等都需在酒精灯火焰处进行灼烧灭菌，C错误； D、乙、丙、丁挑取不同的菌落培养，丙瓶与乙、丁瓶相同条件培养，但培养液没有酒精产生，且瓶内活菌数量不低，丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严，进行有氧呼吸；丁组的活菌数比乙组少，但是产生的酒精和乙组一样多，所以丁组产生酒精能力比乙强，D正确。 故选D。 9. 下列关于细胞工程的叙述，错误的是（ ） A. 采用茎尖组织培养技术获得的脱毒植株具有抗病毒的特性 B. MS培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向 C. 卵母细胞和精子一般要分别在体外进行成熟培养和获能处理后，才能用于体外受精 D. 在胚胎移植前，可取样滋养层细胞进行DNA分析，鉴定性别 【答案】A 【解析】 【分析】1、植物组织培养的过程：离体的植物组织、器官或细胞(外植体)脱分化形成愈伤组织愈伤组织再分化形成胚状体，进一步发育植株(新植体)。 2、植物组织培养技术具有广泛的应用：植物繁殖的新途径(快繁技术、作物脱毒、人工种子)、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、由于植物茎尖部位含有的病毒少，因此茎尖的组织培养可得到脱毒苗，该苗的特点是无病毒，而非抗病毒，A错误； B、MS培养基是植物组织培养过程中的培养基，生长素和细胞分裂素的比例相等时，有利干形成愈伤组织，比例大于1时，有利于诱导生根，比例小于1时，有利于诱导生芽，B正确； C、卵母细胞需要发育在MII中期才具备受精能力，精子也需要获能后才具备受精能力，C正确； D、胚胎移植前，需要对胚胎进行DNA分析和性别鉴定，滋养层细胞在胚胎发育过程中不发育成胎儿的组织和器官，但是其DNA组成及染色体与内细胞团相同，因此取滋养层细胞进行 DNA分析和性别鉴定不会影响胎儿发育，D正确。 故选A。 10. DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确的是（ ） A. 能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键 B. 能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键 C. E.coli DNA连接酶只能连接平末端 D. 能连接用同种限制酶切开两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA连接酶连接的磷酸二酯键，A错误； B、DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键，B错误； C、E.coli DNA连接酶可以连接具有互补黏性末端的DNA片段，C错误； D、DNA连接酶能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键，D正确。 故选D。 11. 抗体—药物偶联物(ADC)通过采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体上，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如图所示，下列有关说法错误的是（ ） A. 单克隆抗体制备过程中通常将免疫后得到的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合 B. 用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，在体外大规模培养可获得单克隆抗体 C. ADC通过抗体与细胞膜上的受体特异性结合，以主动运输的方式进入肿瘤细胞 D. ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解，释放药物，使肿瘤细胞死亡 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图，抗体药物偶联物(ADC) 通过将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特异性识别，通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，导致溶酶体裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 【详解】A、效应B细胞能够分泌抗体，但是不具有增殖能力，而骨髓瘤细胞具有无线增殖的能力，因此利用动物细胞融合技术将效应B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体，利用该细胞制备单克隆抗体，A正确； B、单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选，一次是用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，即用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，就可获得既能无限增殖，又能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，B正确； C、由题图可知，ADC进入肿瘤细胞是胞吞的方式，C错误； D、ADC通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，溶酶体使其裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，D正确。 故选C。 12. 下列与DNA粗提取和鉴定有关的叙述，正确的是（ ） A. 预冷的酒精可使DNA更容易析出 B. DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较低 C. 鉴定粗提取的DNA时，对照组与实验组的区别是加不加二苯胺试剂 D 常温下DNA遇二苯胺试剂呈蓝色 【答案】A 【解析】 【分析】利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，选择适当的盐浓度能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。大多数蛋白质不能忍受60~80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。 【详解】A、预冷酒精溶液的作用有：抑制核酸水解酶的活性，防止DNA降解；降低分子运动，易于形成沉淀使DNA析出等，A正确； B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在2mol·L-1的NaCl溶液中溶解度较高，B错误； C、鉴定粗提取的DNA时，对照组中不加入DNA，只加入2mol·L-1的NaCl和二苯胺试剂，C错误； D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，D错误。 故选A。 13. 科学家利用雌性小鼠的体细胞获得诱导多能干细胞（iPS细胞），随后添加生物活性物质诱导生成原始生殖细胞样细胞，使其完成减数分裂形成卵细胞，进行体外受精，最后生育健康小鼠。下列说法错误的是（ ） A. 该过程需要动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等技术 B. iPS细胞类似于胚胎干细胞，iPS细胞分化成特定细胞的过程涉及基因的选择性表达 C. iPS细胞、原始生殖细胞样细胞、卵细胞染色体组成相同 D. 该技术有望解决某些女性不能产生卵细胞的不育问题 【答案】C 【解析】 【分析】1、动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 2、胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 【详解】A、将体细胞诱导成多能干细胞进而诱导成原始生殖细胞样细胞，需要细胞培养技术，使其完成减数分裂形成卵细胞，进行体外受精，需要体外受精技术，最后生育健康小鼠，需要胚胎移植技术，A正确； B、iPS细胞类似于胚胎干细胞，可以分化为多种细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确； C、iPS细胞、原始生殖细胞样细胞染色体数与体细胞相同，卵细胞染色体数目是体细胞的一半，C错误； D、该技术通过体细胞最后可诱导形成卵细胞，因此该技术有望解决某些女性不能产生卵细胞的不育问题，D正确。 故选C。 14. 蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能提供了新的途径。下列有关蛋白质工程及其应用的叙述错误的是（ ） A. 蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能 B. 蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础 C. 蛋白质工程可对药用蛋白进行改造，使其更好地用于人类疾病的治疗 D. 当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质高级结构的认知不足 【答案】A 【解析】 【分析】蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，蛋白质工程从属于基因工程，蛋白质工程是第二代基因工程。 【详解】A、蛋白质工程的实质是通过改变基因的结构达到改变蛋白质功能的目的，A错误； B、蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，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，以满足人类的生产和生活的需要，B正确； C、蛋白质工程可对药用蛋白进行改造，使其更适合人类医疗需要，更好地用于人类疾病的治疗，C正确； D、蛋白质功能的发挥依赖于其复杂的空间结构，当前限制蛋白质工程发展的关键因素是人们对蛋白质的高级结构了解太少，D正确。 故选A。 二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3分，选对但不全得1分，选错或不答的得0分 15. 科研人员以裙带菜下脚料根茎为原料，以粮食加工副产品为辅料，通过微生物发酵技术开发裙带菜酱油，下图是其生产工艺流程，相关叙述正确的是（　　） A. 裙带菜茎、麦麸、豆粕和小麦混合物中的淀粉均可为米曲霉提供碳源和氮源 B. 蒸料可以杀死原料中的部分杂菌，蒸料后冷却的目的是防止高温杀死菌种 C. 通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶 D. 盐浓度过低容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性 【答案】BCD 【解析】 【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 【详解】A、淀粉只含C、H、O，不能提供氮源，A错误； B、蒸料在高温下进行，可以杀死部分杂菌。蒸料后要接种菌种，因此蒸料后要先冷却，防止高温杀死菌种，B正确； C、黑曲霉和米曲霉是需氧型生物，通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶，C正确； D、适宜浓度食盐有抑制微生物繁殖的作用，盐浓度过低抑制作用弱，容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性，D正确。 故选BCD。 16. 医学和农业生产上经常应用胚胎工程技术，相关叙述错误的是（ ） A. 为使雌性动物超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素 B. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精 C. 早期胚胎中初次发生分化的细胞一部分形成内细胞团，将来发育成胎盘和胎膜 D. 为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等无性繁殖技术 【答案】ABC 【解析】 【分析】囊胚期细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层的细胞将来发育成胎盘和胎膜。促性腺激素的化学本质是蛋白质，不能口服。进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 【详解】A、促性腺激素属于蛋白质类激素，在饲料中添加的促性腺激素，因在动物的消化道中被分解而失去促进超数排卵的作用，A错误； B、获能是获得受精的能力，而不是获得能量，B错误； C、内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，C错误； D、为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割、移植等无性繁殖技术实现，通过胚胎分割获得的胚胎遗传特性相同，D正确。 故选ABC。 17. 铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30 min，再用次氯酸钠溶液处理30 s B. 过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成 C. 过程③涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长 D. 结果表明，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关，光照条件有利于PLBs的生长 【答案】BCD 【解析】 【分析】1、左图分析：图示表示应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的试验流程，①是取外植体，②是脱分化。 2、右图分析：图示表示在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化，三者均随着时间的推移逐渐增多，最终趋于稳定，且PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量。 【详解】A、消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，故外植体消毒可先用70%乙醇处理30s，无菌水清洗后再用次氯酸钠溶液处理30min，A错误； B、过程②为脱分化，固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成，B正确； C、过程③拟原球茎的长大，涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长，C正确； D、据右图可知，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关；PLBs在光照下的重量明显大于在黑暗中的重量，说明光照条件有利于PLBs的生长，D正确。 故选BCD。 18. 我国科学家利用了XbaI和SacI两种限制酶，并运用农杆菌转化法，将富含赖氨酸的蛋白质编码基因（含678 bp）导入某植物细胞，再经植物组织培养获得转基因植株，使赖氨酸的含量比对照组明显提高，如图所示是相关培育过程（质粒的其他部位和目的基因内部均无XbaI、SacI、HindIII的识别位点），下列说法正确的是（ ） A. 一个内含目的基因的模板DNA经PCR扩增6次共产生52个等长片段 B. 将目的基因导入植物细胞还可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中 C. 植物组织培养过程中，培养基需添加卡那霉素以便筛选转基因植株 D. 使用SacI和HindIII切割重组质粒后能得到1500 bp左右的片段 【答案】ABD 【解析】 【分析】图中①表示将目的基因导入农杆菌细胞，②表示采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞，③表示采用植物组织培养将转基因植物细胞培养长转基因植株。 【详解】A、一个内含目的基因的模板DNA经PCR扩增6次共产生26-2×6=52个DNA，A正确； B、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法、花粉管通道法，还可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中，B正确； C、目的基因插入两个限制酶酶切位点之间，对卡那霉素抗性基因和新霉素抗性基因都无影响。之所以不能用卡那霉素筛选，是因为插入植物细胞染色体上的是质粒的T-DNA片段，而卡那霉素抗性基因不在此片段上，导入成功的植物细胞对卡那霉素无抗性，C错误； D、根据切割目的基因的限制酶在质粒上的切割位点，可知由于重组质粒上移除1900bp而补充了目的基因的678个碱基对，加上未移除的822bp，所以用SacⅠ和HindⅢ切割重组质粒后，可得到822+678=1500bp的新片段，D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本部分包括5题，共60分。除特殊说明外，每空1分。 19. 产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题： （1）常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是________（填编号）。 编号 ① ② ③ ④ 物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧 （2）称取1.0 g某土壤样品，转入99 mL无菌水中，制备成菌悬液，经__________后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌_______个。此计算结果比实际值偏________。 （3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以________为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径________的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。 （4）在处理含油废水的同时，可获得大量的微生物菌体，即_______，可用作微生物饲料等，实现污染物资源化，这符合生态工程的_______原理。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株________进行后续相关研究，理由是_______。 【答案】（1）④ （2） ①. 梯度稀释（或等比稀释） ②. 4.6105（或460 000） ③. 小 （3） ①. 诱变 ②. 脂肪 ③. 大 （4） ①. 单细胞蛋白 ②. 循环 ③. B ④. B菌株增殖速度快，降解脂肪能力强 【解析】 【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物，包括致病的和非致病的，以及细菌的芽孢．常用灭菌方法：灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌，干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌，微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。稀释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。将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，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。 【小问1详解】 培养基一般进行高压蒸汽灭菌，接种环可用火焰灼烧灭菌，培养皿一般通过干热灭菌，涂布器应该用酒精引燃灭菌；故①②③正确，错误的是④。 【小问2详解】 稀释涂布平板法是将样品进行一系列梯度稀释后，获得细胞密度不同的菌悬液，然后涂布到平板上。根据题意，1.0g土壤样品转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经系列梯度稀释后，分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，则稀释的倍数为1000倍，其中10倍稀释的菌悬液培养后长出了46个酵母菌落，则总的稀释倍数为10000倍，故每克土壤中含酵母菌数为46×10000=4.6×105个。由于两个及其以上的细菌连在一起往往计数为1个菌落，因此此计算结果比实际值偏小。 【小问3详解】 根据题意，欲提高酵母菌产酶能力，可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射，该育种方式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株，可配制以脂肪为唯一碳源的培养基，将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上，形成单菌落；产脂肪酶能力越强的酵母菌，分解利用脂肪的能力越强，菌落生长越好，一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选取直径较大的菌落即可。 【小问4详解】 在处理含油废水的同时，可获得大量的微生物菌体，即但细胞蛋白可用作微生物饲料等，实现污染物资源化，这符合生态工程的循环原理。据题图分析可知，相同时间内，菌株B的细胞密度高于菌株A，而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量，故进行相关研究可选择菌株B，原因是菌株B增殖速度快，单细胞蛋白的产量也高，同时降解脂肪的能力强，净化效果更好。 20. 下图为筛选、制备单克隆抗体的示意图，①～⑤代表相关过程，a～g代表相关细胞。根据图解回答问题： （1）由图可看出，单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术有________和动物细胞融合，涉及的原理有________，动物细胞培养液中通常需要加入________等一些天然成分，培养动物细胞的气体条件是________。 （2）过程①需要先给小鼠注射纯化的抗原蛋白，一段时间后，从小鼠的________（免疫器官）中获取B淋巴细胞，过程②诱导动物细胞融合的方法有________（写出诱导动物细胞融合特有的方法）。 （3）图中过程③④为两次筛选过程，过程③是指把c细胞群稀释，然后都放在特定的________培养基中培养，只有________能够存活且增殖，因此细胞集落为单个存活细胞的克隆；过程④是进行克隆化培养和________，经多次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。 （4）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。骨髓瘤细胞中没有S途径。若将这两种细胞在含氨基蝶呤的试管中混合后诱导融合，则试管中细胞的种类数和能增殖的细胞种类数分别是（不考虑三个及以上细胞融合）________。其中能增殖的细胞进行的是_______途径。 A．3和1 B．5和3 C．5和1 D．3和3 【答案】（1） ①. 动物细胞培养 ②. 细胞增殖、细胞膜具有流动性 ③. 血清 ④. 95%空气+5%CO2 （2） ①. 脾 ②. 灭活病毒诱导法 （3） ①. 选择 ②. 杂交瘤细胞 ③. 抗体检测 （4） ①. C ②. S 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取免疫的B细胞，将免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。 【小问1详解】 单克隆抗体制备过程运用了动物细胞培养、动物细胞融合技术。涉及的原理有：细胞增殖、细胞膜具有流动性。动物细胞体外培养的培养液除包含无机盐、促生长因子、糖、氨基酸等必需的营养成分，还需要加入动物血清、血浆等天然成分，同时在含95%空气和5%CO2的无菌、恒温培养箱中进行培养。 【小问2详解】 上述实验前必须给小鼠甲注射纯化的抗原蛋白，让小鼠产生特异性免疫，诱导小鼠甲体内产生能够分泌特异性抗体的B淋巴细胞，从小鼠的脾处获取。诱导动物细胞融合特有的方法使灭活病毒诱导法。 【小问3详解】 过程③是指把c细胞群稀释，然后都放在选择培养基的多孔培养皿中培养，在该培养基中未融合的细胞和同种融合的细胞都死亡，只有杂交瘤细胞能存活且增殖；④是筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，所用方法是抗原—抗体杂交法，进行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杂交瘤细胞群。 【小问4详解】 在筛选杂交瘤细胞时，试管中共有5种细胞，分别是未融合的B细胞、B细胞的融合体、未融合的瘤细胞、瘤细胞的融合体、B细胞和瘤细胞的融合体，小鼠的淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂。因此未融合的B细胞、B细胞的融合体不能在此培养基上增殖，小鼠的骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂，说明其依靠D途径增殖，但D途径能被氨基蝶呤阻断，因此在含氨基蝶呤的试管中未融合的瘤细胞、瘤细胞的融合体也不能增殖，只有B细胞和瘤细胞形成的杂交瘤细胞可以依靠S途径增殖，故试管中细胞的种类数和能增殖的细胞种类数分别5和1，C正确。根据题干信息：已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖，因此其中能增殖的细胞进行的是S途径。 21. 已知镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子β肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常；而人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。回答下列问题： （1）用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的总RNA，以其作为模板，在________酶的作用下得到cDNA。cDNA与载体需在限制酶和________酶的作用下，构建基因表达载体，导入受体细胞后进行表达。将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作________（填“属于”或“不属于”）蛋白质工程。 （2）如图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程，质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。图中过程①若用BamH I切割目的基因和质粒，构建的重组质粒导入到经________处理的大肠杆菌细胞中。为筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入_______，培养一段时间挑选出_______色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 （3）获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外，还可以通过PCR扩增目的基因，PCR的原理是_______，PCR扩增目的基因的前提是要有_______，以便根据它合成引物。PCR过程包括：目的基因受热变性为单链，复性时________与单链相应互补序列结合，延伸时耐高温的DNA聚合酶把游离的脱氧核苷酸加在引物的________端。PCR反应缓冲液中要含有_______用来激活DNA聚合酶。 【答案】（1） ①. 逆转录 ②. DNA连接 ③. 不属于 （2） ①. Ca2+ ②. 青霉素和X-gal ③. 白 （3） ①. DNA的半保留复制 ②. 已知目的基因两端的核苷酸序列 ③. 引物 ④. 3’ ⑤. Mg2+ 【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：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是微注射法: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-体杂交技术。 【小问1详解】 因为血红蛋白基因只在早期红细胞中表达，所以可从其中提取mRNA，以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下反（逆）转录合成cDNA。构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶协助。 蛋白质工程通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，由于该操作中没有对蛋白质进行改造或合成新的基因，因此不属于蛋白质工程。 【小问2详解】 钙离子处理可以增大细胞膜的通透性，使转化效率更高，构建的重组质粒导入到经钙离子处理的大肠杆菌细胞中；用限制酶BamHⅠ切割时破坏了lacZ基因，但没有破坏青霉素抗性基因，因此为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X－gal；根据题干信息“质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X－gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色”可知，培养一段时间挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 【小问3详解】 PCR是体外复制DNA，原理是DNA的半保留复制；PCR扩增目的基因的前提是要有已知目的基因两端的核苷酸序列，以便设计引物；复性时温度下降，以便引物与模板链的3，端结合；延伸时耐高温的DNA聚合酶把游离的脱氧核苷酸加在引物的3’端，完成子链的合成；Mg2+作为DNA聚合酶的激活剂，应加在反应体系中。 22. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，下图1是主要流程： （1）人参与西洋参杂交存在花期不遇、F1代结实率低及难获得F2代现象，说明两者之间存在________，是两个不同的物种。人参和西洋参含有人参皂苷，可以作为药物，体现了生物多样性的_______价值。 （2）过程①称为________。过程④优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_______。 （3）人参皂苷属于________（填“初生”或“次生”）代谢产物。科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量，结果见下图2，其中Re具有治疗心肌缺血的功能，Rg3具有抗癌作用。若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择________的愈伤组织。 （4）科研人员继续研究了Rg3和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的抑制效果： ①首先培养胃癌细胞。胃癌细胞需要贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为_______。将胃癌细胞从培养瓶上取下并分散成单个细胞状态，需要用_______处理，再用离心法收集，制成细胞悬液。将准备好的胃癌细胞悬液对裸鼠进行皮下接种，每只裸鼠接种0.1 mL细胞悬浊液。接种后2周可见背部长出肿块，证明接种成功。 ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量一次肿瘤体积。请根据图3写出计算肿瘤体积变化的公式：________。根据实验结果可以得出的结论有________。 【答案】（1） ①. 生殖隔离 ②. 直接 （2） ①. 脱分化 ②. 蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高渗透压过高细胞失水死亡 （3） ①. 次生 ②. 人参（种子胚） （4） ①. 细胞贴壁 ②. 胰蛋白酶 ③. 给药后肿瘤体积/给药前肿瘤体积 ④. Rg3能抑制肿瘤生长，5-FU和Rg3联合给药效果更好 【解析】 【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体。 【小问1详解】 人参与西洋参杂交存在花期不遇、F1代结实率低及难获得F2代的现象，说明两者之间存在生殖隔离；人参和西洋参含有人参皂苷，可以作为药物，体现了生物多样性的直接价值。 【小问2详解】 过程①脱分化形成愈伤组织，过程④优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡。 【小问3详解】 次生代谢产物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，人参皂苷属于次生代谢产物；图中可知，Rg3具有抗癌作用若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择人参（种子胚）的愈伤组织。 【小问4详解】 ①首先培养胃癌细胞，胃癌细胞贴壁生长，这种现象称为细胞贴壁；胰蛋白酶可以水解细胞间的蛋白质，将胃癌细胞从培养瓶上取下并分散成单个细胞状态。 ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。根据图3计算肿瘤体积变化的公式：给药后肿瘤体积/给药前肿瘤的体积。根据实验结果，分析图像，可以得出的结论有-FU和Rg3均能抑制肿瘤生长，5-FU和Rg3联合给药效果更好。 23. 黑水虻是重要的资源昆虫，体内H基因编码的抗菌肽HI-3具有抗菌、抗癌和免疫调节作用。科研人员利用酵母菌生产抗菌肽HI-3，并避免基因污染。请回答下列问题： （1）H基因编码链的编码区序列是5′—CTCGAGATGCTGCAG……GGATCCTCTAGA—3′，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是________（方向为5′→3′，写出5′端8个碱基序列）。获得H基因产物后需要进行________，将符合要求的条带切割回收以便提取纯化并进行测序。 （2）由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因，使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。 P和S基因表达应为_______（填“组成型表达”或“红光诱导型表达”）。红光调控H基因表达的原理是S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，P基因表达的P蛋白在红光调控下________，启动H基因的表达过程。启动子是________酶识别结合的位点。 （3）发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统如图2，在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的基因（E1、E2），使F基因的表达受到蓝光控制如图3。 图3中E2基因持续性表达少量的E蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力，E1基因的作用是，蓝光照射后，_______。 （4）制药过程中需避免工程菌泄露到环境中引发基因污染。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡，如图4。 若图中①选用的启动子为Jub，②处选用的启动子为CYC，则③④处结合的阻遏蛋白分别为_______。 （5）请结合上述分析，利用该工程菌发酵生产抗菌肽HI-3各阶段需控制的光照条件是Ⅰ菌种培养阶段________；Ⅱ菌种发酵阶段________；Ⅲ产物分离阶段________；Ⅳ安全处理阶段红光、蓝光同时照射。 【答案】（1） ①. 5′-TCTAGAGG-3′ ②. 琼脂糖凝胶电泳 （2） ①. 组成型表达 ②. 与结合在启动子上的S蛋白结合 ③. RNA聚合酶 （3）快速表达大量E蛋白，进而激活F基因的表达 （4）T蛋白、L蛋白 （5） ①. 黑暗 ②. 红光照射 ③. 蓝光照射 【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：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。 【小问1详解】 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，已知H基因编码链的编码区序列是：5'-CTCGAGATGCTGCAG………GGATCCTCTAGA-3'，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是5'-TCTAGAGG-3'。获得H基因产物后需要进行琼脂糖凝胶电泳，将符合要求的条带切割和回收，以便提取纯化并进行测序。 【小问2详解】 由图可知，P和S基因的表达不需要其他物诱导，因此属于组成型表达，H基因属于红光诱导型表达。由图可知，在没有红光诱导时，S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，红光调控下，P基因指导合成的P蛋白与结合在启动子上的S蛋白结合，启动H基因的表达（转录）过程。启动子是RNA聚合酶识别结合的位点。 【小问3详解】 依据题意可知，科研人员引入蓝光激活系统目的是激活F基因表达产生F蛋白，使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部，分析图2和图3可知，与CYC相连的E1基因的作用是接受照射蓝光后，快速表达大量E蛋白，进而激活F基因的表达。 【小问4详解】 依据题干可知，启动子Jub接受红光的诱导调控，启动子CYC接受蓝光的诱导调控，③和④为阻遏蛋白的结合位点，其与阻遏蛋白结合后会抑制相关基因的表达。致死基因N的表达会诱导工程菌死亡，若①选用的启动子为Jub，②处启动子为CYC，在红光和蓝光同时照射时，红光调控Jub启动子启动T基因表达出T蛋白，结合在③处，抑制了L基因的表达，④处无L阻遏蛋白与之结合，在蓝光调控下，CYC启动N基因的表达而使酵母菌死亡，故③④分别是T蛋白、L蛋白。 【小问5详解】 根据题目信息，红光照射使产物增多，蓝光照射使产物凝集，红蓝光同时照射使工程菌死亡，I菌种培养阶段应在黑暗条件下培养至种群数量达到最适；Ⅱ菌种发酵阶段红光照射至抗菌肽HI-3在培养液中达到适宜浓度，Ⅱ产物分离阶段蓝光照射至工程菌凝集，回收发酵产物；Ⅳ安全处理阶段红光蓝光同时照射，杀死工程菌。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市第一中学2024-2025学年度第二学期期中试卷 高二生物 2024.4 一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 保护生物多样性，关键是处理好人与自然的相互关系。下列说法正确的是（ ） A. 鼓励人们进入保护区，给鸟类喂食、建巢 B. 将各地濒危野生物种都迁移到自然保护区并加以保护 C. 易地保护就是将各种野生动物迁入动物园、水族馆、自然保护区等进行保护 D. 生态足迹的值越大，对生态和环境的影响就越大 2. 生态工程的建设需遵循生态学规律。下列生态工程实例不符合生态学原理的是（ ） A. 协调——控制好牧区内牛、羊的数量，避免超过牧场的承载能力 B. 整体——退耕还林涉及到生态效益和经济效益时，优先考虑生态效益 C. 循环——生态农业前一环节产生的废物被后一环节利用，减少“废物”的产生 D. 自生——农村综合发展型生态工程中，有效选择畜、鱼等多种生物组分并合理布设 3. 国际学术期刊《整体环境科学》的一篇论文介绍，中国最大淡水鱼长江白鲟被科学家证实已灭绝。农业农村部在官网宣布从2020年1月1日0时起开始实施长江十年禁渔计划。以下相关叙述正确的是（ ） A. 十年禁渔有利于保护长江生物多样性，也就是保护长江的物种多样性 B. 长江白鲟灭绝与其长期遭受过度捕捞及人类拦河筑坝等导致种群规模减小、繁殖困难有关 C. 人工养殖鱼类可避免出现遗传多样性退化，从而保护了野生渔业资源 D. 禁渔可显著改善长江中濒危动物的生存环境，使其数量长期呈J型曲线增长 4. 下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（ ） A. 利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封发酵 B. 家庭制作果酒、果醋和泡菜通常都不是纯种发酵 C. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反 D. 果醋制作过程中，发酵液表面形成的菌膜是酵母菌繁殖的产物 5. 某生物兴趣小组同学开展了酵母菌纯培养实验，部分操作步骤如下图。相关叙述正确的是（ ） A. 步骤①中待培养基冷却至室温后缓慢倒入培养皿，凝固后倒置 B. 通常酵母菌培养基比细菌培养基有更低的碳氮比 C. 步骤③中不能划破培养基，以免影响菌落的分离与观察 D. 步骤④划线后需将平板倒置培养以防止影响菌落计数 6. 下列有关微生物培养与应用技术的叙述，正确的是（ ） A. 培养微生物所用的培养基中都必须含有水、无机盐、碳源和氮源等基本营养成分 B. 若要检测饮水机的直饮水中大肠杆菌是否超标，待检测水样需要经过灭菌后再检测 C. 采用稀释涂布平板法接种后，不同浓度的菌液均可在培养基表面形成单菌落 D. 从土壤中分离分解尿素的微生物后，利用含酚红的尿素培养基可作进一步鉴定 7. 野生型谷氨酸棒状杆菌能在基本培养基上生长，精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌因缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶不能在基本培养基上生长，但可作为鸟氨酸生产的优良菌种。下图为纯化精氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌（目的菌）的部分流程图，下列相关叙述正确的是（ ） 注：①②③④代表培养基，A、B、C 表示操作步骤，D、E 菌落 A. 步骤 A 诱导菌种基因突变可增加突变株的数量 B. 步骤 B 用平板划线法将菌种接种在②的表面 C. 培养基③因缺少精氨酸导致菌落数目比④少 D. 目的菌 E 扩大培养后可用于工业化生产鸟氨酸 8. 酵母菌的品质影响葡萄酒的产量和质量，研究人员为分离出产酒精能力强的酵母菌菌株，进行了如图Ⅰ所示实验，甲、乙、丙、丁锥形瓶内分别加入100 mL完全培养基，下列说法正确的是（ ） A. 在传统葡萄酒发酵过程中，为避免污染发酵装置需严格灭菌 B. 用稀释涂布平板法计算出葡萄酒过滤液的活菌数为6.8×106个/L C. 对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法，菌种接种过程中的试管口、瓶口等无需再灼烧灭菌 D. 由图Ⅱ可知，丙瓶出现的原因可能是培养瓶密封不严，丁组酵母菌产酒精能力比乙强 9. 下列关于细胞工程的叙述，错误的是（ ） A. 采用茎尖组织培养技术获得的脱毒植株具有抗病毒的特性 B. MS培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例等会影响植物细胞的发育方向 C. 卵母细胞和精子一般要分别在体外进行成熟培养和获能处理后，才能用于体外受精 D. 在胚胎移植前，可取样滋养层细胞进行DNA分析，鉴定性别 10. DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确的是（ ） A. 能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键 B. 能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键 C E.coli DNA连接酶只能连接平末端 D. 能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键 11. 抗体—药物偶联物(ADC)通过采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体上，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如图所示，下列有关说法错误的是（ ） A. 单克隆抗体制备过程中通常将免疫后得到的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合 B. 用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，在体外大规模培养可获得单克隆抗体 C. ADC通过抗体与细胞膜上的受体特异性结合，以主动运输的方式进入肿瘤细胞 D. ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解，释放药物，使肿瘤细胞死亡 12. 下列与DNA粗提取和鉴定有关的叙述，正确的是（ ） A. 预冷的酒精可使DNA更容易析出 B. DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较低 C. 鉴定粗提取的DNA时，对照组与实验组的区别是加不加二苯胺试剂 D. 常温下DNA遇二苯胺试剂呈蓝色 13. 科学家利用雌性小鼠的体细胞获得诱导多能干细胞（iPS细胞），随后添加生物活性物质诱导生成原始生殖细胞样细胞，使其完成减数分裂形成卵细胞，进行体外受精，最后生育健康小鼠。下列说法错误的是（ ） A. 该过程需要动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等技术 B. iPS细胞类似于胚胎干细胞，iPS细胞分化成特定细胞的过程涉及基因的选择性表达 C. iPS细胞、原始生殖细胞样细胞、卵细胞染色体组成相同 D. 该技术有望解决某些女性不能产生卵细胞的不育问题 14. 蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能提供了新的途径。下列有关蛋白质工程及其应用的叙述错误的是（ ） A. 蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能 B. 蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础 C. 蛋白质工程可对药用蛋白进行改造，使其更好地用于人类疾病的治疗 D. 当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质高级结构的认知不足 二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3分，选对但不全得1分，选错或不答的得0分 15. 科研人员以裙带菜下脚料根茎为原料，以粮食加工副产品为辅料，通过微生物发酵技术开发裙带菜酱油，下图是其生产工艺流程，相关叙述正确的是（　　） A. 裙带菜茎、麦麸、豆粕和小麦混合物中的淀粉均可为米曲霉提供碳源和氮源 B. 蒸料可以杀死原料中的部分杂菌，蒸料后冷却的目的是防止高温杀死菌种 C. 通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶 D. 盐浓度过低容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性 16. 医学和农业生产上经常应用胚胎工程技术，相关叙述错误的是（ ） A. 为使雌性动物超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素 B. 通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精 C. 早期胚胎中初次发生分化的细胞一部分形成内细胞团，将来发育成胎盘和胎膜 D. 提高胚胎利用率，可采用胚胎分割等无性繁殖技术 17. 铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①获得的幼芽应先用70%乙醇消毒30 min，再用次氯酸钠溶液处理30 s B. 过程②固体培养基中生长素与细胞分裂素比例适中有利于拟原球茎的形成 C. 过程③涉及的生物学原理是细胞增殖，拟原球茎经有丝分裂而不断生长 D. 结果表明，一定时间内，生物碱含量与PLBs重量成正相关，光照条件有利于PLBs的生长 18. 我国科学家利用了XbaI和SacI两种限制酶，并运用农杆菌转化法，将富含赖氨酸的蛋白质编码基因（含678 bp）导入某植物细胞，再经植物组织培养获得转基因植株，使赖氨酸的含量比对照组明显提高，如图所示是相关培育过程（质粒的其他部位和目的基因内部均无XbaI、SacI、HindIII的识别位点），下列说法正确的是（ ） A. 一个内含目的基因的模板DNA经PCR扩增6次共产生52个等长片段 B. 将目的基因导入植物细胞还可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中 C. 植物组织培养过程中，培养基需添加卡那霉素以便筛选转基因植株 D. 使用SacI和HindIII切割重组质粒后能得到1500 bp左右的片段 三、非选择题：本部分包括5题，共60分。除特殊说明外，每空1分。 19. 产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题： （1）常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是________（填编号）。 编号 ① ② ③ ④ 物品 培养基 接种环 培养皿 涂布器 灭菌方法 高压蒸汽 火焰灼烧 干热 臭氧 （2）称取1.0 g某土壤样品，转入99 mL无菌水中，制备成菌悬液，经__________后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1 mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌_______个。此计算结果比实际值偏________。 （3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行________育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以________为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径________的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。 （4）在处理含油废水的同时，可获得大量的微生物菌体，即_______，可用作微生物饲料等，实现污染物资源化，这符合生态工程的_______原理。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株________进行后续相关研究，理由是_______。 20. 下图为筛选、制备单克隆抗体的示意图，①～⑤代表相关过程，a～g代表相关细胞。根据图解回答问题： （1）由图可看出，单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术有________和动物细胞融合，涉及的原理有________，动物细胞培养液中通常需要加入________等一些天然成分，培养动物细胞的气体条件是________。 （2）过程①需要先给小鼠注射纯化的抗原蛋白，一段时间后，从小鼠的________（免疫器官）中获取B淋巴细胞，过程②诱导动物细胞融合的方法有________（写出诱导动物细胞融合特有的方法）。 （3）图中过程③④为两次筛选过程，过程③是指把c细胞群稀释，然后都放在特定的________培养基中培养，只有________能够存活且增殖，因此细胞集落为单个存活细胞的克隆；过程④是进行克隆化培养和________，经多次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。 （4）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。骨髓瘤细胞中没有S途径。若将这两种细胞在含氨基蝶呤的试管中混合后诱导融合，则试管中细胞的种类数和能增殖的细胞种类数分别是（不考虑三个及以上细胞融合）________。其中能增殖的细胞进行的是_______途径。 A．3和1 B．5和3 C．5和1 D．3和3 21. 已知镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子β肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常；而人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。回答下列问题： （1）用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的总RNA，以其作为模板，在________酶的作用下得到cDNA。cDNA与载体需在限制酶和________酶的作用下，构建基因表达载体，导入受体细胞后进行表达。将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作________（填“属于”或“不属于”）蛋白质工程。 （2）如图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程，质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。图中过程①若用BamH I切割目的基因和质粒，构建的重组质粒导入到经________处理的大肠杆菌细胞中。为筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入_______，培养一段时间挑选出_______色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 （3）获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外，还可以通过PCR扩增目的基因，PCR的原理是_______，PCR扩增目的基因的前提是要有_______，以便根据它合成引物。PCR过程包括：目的基因受热变性为单链，复性时________与单链相应互补序列结合，延伸时耐高温的DNA聚合酶把游离的脱氧核苷酸加在引物的________端。PCR反应缓冲液中要含有_______用来激活DNA聚合酶。 22. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，下图1是主要流程： （1）人参与西洋参杂交存在花期不遇、F1代结实率低及难获得F2代的现象，说明两者之间存在________，是两个不同的物种。人参和西洋参含有人参皂苷，可以作为药物，体现了生物多样性的_______价值。 （2）过程①称为________。过程④优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_______。 （3）人参皂苷属于________（填“初生”或“次生”）代谢产物。科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量，结果见下图2，其中Re具有治疗心肌缺血的功能，Rg3具有抗癌作用。若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择________的愈伤组织。 （4）科研人员继续研究了Rg3和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的抑制效果： ①首先培养胃癌细胞。胃癌细胞需要贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为_______。将胃癌细胞从培养瓶上取下并分散成单个细胞状态，需要用_______处理，再用离心法收集，制成细胞悬液。将准备好的胃癌细胞悬液对裸鼠进行皮下接种，每只裸鼠接种0.1 mL细胞悬浊液。接种后2周可见背部长出肿块，证明接种成功。 ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量一次肿瘤体积。请根据图3写出计算肿瘤体积变化的公式：________。根据实验结果可以得出的结论有________。 23. 黑水虻是重要的资源昆虫，体内H基因编码的抗菌肽HI-3具有抗菌、抗癌和免疫调节作用。科研人员利用酵母菌生产抗菌肽HI-3，并避免基因污染。请回答下列问题： （1）H基因编码链的编码区序列是5′—CTCGAGATGCTGCAG……GGATCCTCTAGA—3′，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是________（方向为5′→3′，写出5′端8个碱基序列）。获得H基因产物后需要进行________，将符合要求的条带切割回收以便提取纯化并进行测序。 （2）由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因，使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。 P和S基因表达应为_______（填“组成型表达”或“红光诱导型表达”）。红光调控H基因表达的原理是S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，P基因表达的P蛋白在红光调控下________，启动H基因的表达过程。启动子是________酶识别结合的位点。 （3）发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统如图2，在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的基因（E1、E2），使F基因的表达受到蓝光控制如图3。 图3中E2基因持续性表达少量E蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力，E1基因的作用是，蓝光照射后，_______。 （4）制药过程中需避免工程菌泄露到环境中引发基因污染。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡，如图4。 若图中①选用的启动子为Jub，②处选用的启动子为CYC，则③④处结合的阻遏蛋白分别为_______。 （5）请结合上述分析，利用该工程菌发酵生产抗菌肽HI-3各阶段需控制的光照条件是Ⅰ菌种培养阶段________；Ⅱ菌种发酵阶段________；Ⅲ产物分离阶段________；Ⅳ安全处理阶段红光、蓝光同时照射。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $