精品解析：天津市南开中学2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题

南开中学高二年级阶段性质量监测(一) 生物学科目 2025年4月 本练习分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，时长60分钟。 一、选择题(每题4分，共44分) 1. 研究者对比了家庭米酒制作与工业化啤酒生产微生物调控策略。相关叙述正确的是（ ） A. 两者均需对原料进行严格灭菌以保证单一菌种的优势 B. 两种工艺均需在发酵后期降低温度以加速产物的生成 C. 米酒制作中酵母菌的繁殖与产乙醇阶段对氧气的需求不同 D. 啤酒生产的主发酵阶段需持续通入无菌空气以促进乙醇合成 2. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础，人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产都离不开动物细胞培养。2023年春季，我国多地爆发了甲型H1N1流感，利用动物细胞培养技术快速生产流感疫苗逐渐成为一种有吸引力的选择。下列说法正确的是（　　） A. 将甲型H1N1流感病毒接种到细胞后，需在细胞培养液中加入适量血清以防止杂菌污染 B. 用培养液培养的甲型H1N1流感病毒对其进行分析，进而加快疫苗的研制 C. 通常将动物组织处理后在培养瓶中的初次培养称为原代培养 D. 在细胞传代培养过程中，都需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞 3. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值，被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸，可使其在一定条件下的活力提高。下列说法正确的是（ ） A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现 B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势 C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传 D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息 4. 中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，将大熊猫的体细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述，正确的是（ ） A. 囊胚期细胞逐渐分化，该时期胚胎会形成内胚层、中胚层和外胚层 B. 成熟卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，可以直接进行移植 C. 胚胎移植大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 D. 进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚 5. 动物细胞融合技术与植物体细胞杂交技术均完成了两种细胞遗传物质的融合。下列关于两者的叙述，错误的是（ ） 选项 项目 动物细胞融合 植物体细胞杂交 A 融合原理 细胞膜具有流动性 细胞膜具有流动性 B 诱导融合的手段 可用灭活病毒诱导法 一般采用物理法和化学法 C 实验结果 获得杂交细胞，生产细胞产品 可获得杂种植株 D 用途 制备单克隆抗体 高效、快速地实现种苗的大量繁殖 A. A B. B C. C D. D 6. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 可利用DNA在酒精中溶解度较大特点来提取质粒DNA B. 将提取的DNA溶于0.2 mol/L NaCl溶液后，可用二苯胺试剂进行鉴定 C. 凝胶中的DNA分子通过染色，可在紫外灯下被检测出来 D. 根据电泳结果，质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点，有限制酶Ⅲ的切割位点 7. 花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季橘(2n=18)花粉植株的过程示意图，下列有关叙述错误的是（ ） A. 花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养 B. 过程②是细胞脱分化，一般不需要光照，其根本原因是基因选择性表达 C. 4种培养基均属于固体培养基，图中整个过程称为单倍体育种 D. 观察处于分裂中期的四季橘花粉植株根尖细胞，可观察到9条染色体 8. 将具有抗肿瘤作用的细胞因子IFNγ基因连接到Egr-1基因启动子上后，利用Egr-1基因启动子的放射诱导性，在X射线等电离辐射诱导下，启动Egr-1基因启动子，进而诱导与其连接的IFNγ基因表达。这样在肿瘤部位可以通过射线和IFNγ的双重作用杀伤肿瘤细胞。图示为重组质粒的构建过程，下列叙述正确的是（　　） A. 重组质粒上的Egr-1基因启动子可以被肿瘤细胞核糖体识别 B. 通过PCR扩增cDNA进行30轮时，共需要消耗的引物数量为230个 C. 将外源IFNγ基因送入到肿瘤细胞的载体还可以是动物的病毒 D. T4DNA连接酶能连接质粒和IFNγ基因双链之间的氢键和磷酸二酯键 9. 下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是（　　） A. 4号试管中的菌落稀释倍数为104 B. 5号试管的结果表明每10克土壤中的菌株数为1.7×109个 C. 采集的土样不需要经过高温灭菌处理 D. 该实验操作需对所用的接种环进行灼烧灭菌 10. 阅读下列材料，回答问题。 材料1：2020年的诺贝尔化学奖授予了两位在基因编辑技术（如CRISPR/Cas）领域作出杰出贡献的女科学家。这项技术的问世源自于人们在本世纪初对细菌抵御噬菌体的机理研究：不少的细菌第一次被特定的噬菌体感染后，由细菌Cas2基因表达的Cas2核酸内切酶（蛋白质）便会随机低效切断入侵的噬菌体DNA双链，并将切下的DNA片段插入CRISPR位点，形成“免疫记忆”。当细菌再次遭遇同种噬菌体时，由CRISPR位点转录产生的向导RNA（crRNA）便会将另一种核酸内切酶（如Cas9）准确带到入侵者DNA处，并将之切断，即“免疫杀灭”。过程如图所示。 材料2：我国科学家领衔的团队，利用CRISPR/Cas9技术切除猕猴受精卵中的生物节律核心基因BMAL1，获得基因敲除猴；再利用体细胞克隆技术，获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴，这是国际上首次成功构建出了一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型。同时也是世界上首个体细胞克隆猴“中中”“华华”诞生后，体细胞克隆猴技术的首次应用。 （1）关于CRISPR/Cas基因编辑技术，下列说法错误的是（ ） A. 图中②过程，Cas9蛋白借助向导RNA对目标分子进行定位依赖于碱基互补配对 B. 对不同目标基因进行编辑时可能使用相同的Cas9蛋白和向导RNA C. 核酸内切酶Cas2和Cas9均作用于磷酸二酯键，但只有前者有序列特异性 D. CRISPR/Cas9基因编辑技术对基因进行碱基的敲除和加入会引起基因突变 （2）关于材料2，下列说法正确的是（ ） A. 克隆猴的产生体现了体细胞的全能性 B. CRISPR/Cas9技术的优势是能定点改造目的基因 C. 核供体猴与基因敲除克隆猴的培育过程中繁殖方式相同 D. 动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，需95%的氧气和5%的二氧化碳的混合气体环境。 二、非选择题(共56分) 11. 目前最常利用杂交瘤杂交法来制备特异性抗体。长春花是野生花卉，其所含长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1是某双特异性抗体作用图，下图2是科研人员通过杂交一杂交瘤细胞技术（免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术）生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体部分过程。请回答下列问题：      （1）与植物体细胞杂交相比，图2中过程②特有的诱导融合方法是________，过程②选用的骨髓瘤细胞_______（选填“能”或“不能”）在HAT培养基上生长。 （2）图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是________。图2方框内需要经过________次筛选，才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、__________等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 （3）图2中③选出的杂交瘤细胞，还需进行_________，才能筛选出足够量的_________ 的杂交瘤细胞。 （4）与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是_______。 12. 科学家利用植物体细胞杂交技术，将番茄叶片细胞制成的原生质体和马铃薯块茎细胞制成的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，如图1所示，其中①~⑤表示过程，a~f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的三组实验。据图回答下列问题： （1）图1的过程②中，常用的化学剂是___________；过程③成功的标志是___________；过程④形成愈伤组织需要经过___________过程，愈伤组织形成f需要经过___________过程。培养基中激素___________、___________的浓度会影响植物细胞的发育方向。 （2）图1培育杂种植株的过程主要应用的原理是___________、___________；图2培育植物体B的育种方法Ⅱ称为___________。 （3）番茄是二倍体；体细胞中共24条染色体，马铃薯是四倍体，体细胞中共48条染色体。则图1的杂种植株的叶肉细胞中含有___________个染色体组、图2中幼苗A、幼苗B、植物体A、植物体B、植物体C的叶肉细胞中，染色体数目不是24的是___________。 13. 某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题： （1）现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对___________的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在___________μg·mL-1浓度区间进一步实验。 测试菌 抗菌肽浓度/μg·mL-1 55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86 金黄色葡萄球菌 - - - - - + + 枯草芽孢杆菌 - - - - - + + 禾谷镰孢菌 - + + + + + + 假丝酵母 - + + + + + + 注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌 （2）研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及___________(答出1点)等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术___________(填“是”或“否”)。 （3）耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是___________。 ①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体②MRSA感染的肺类装配体③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽④生理盐水⑤青霉素(抗金黄色葡萄球菌的药物)⑥万古霉素(抗MRSA的药物) 14. 为了高效纯化超氧化物歧化酶（SOD），科研人员将ELP50片段插入pET-SOD构建重组质粒pET-SOD-ELP50，以融合表达SOD-ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的DNA片段，序列为：限制酶a识别序列-（GTTCCTGGTGTTGGC）50-限制酶b识别序列，50为重复次数。请回答下列问题： （1）步骤①双酶切时，需使用的限制酶a和限制酶b分别是________。 （2）步骤②转化时，科研人员常用________处理大肠杆菌，使细胞处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有________的培养基进行筛选。用PCR技术筛选成功导入pET-SOD-ELP50的大肠杆菌，应选用的一对引物是________。 （3）步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与________结合，驱动转录，翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD抗体进行杂交，显示的条带应是________（从图2的“A~D”中选填）。 （4）步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl对SOD-ELP50蛋白纯化效果的影响，部分结果如图3。 （ⅰ）20℃时，加入NaCl后实验结果是________。 （ⅱ）100℃时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是________。 （ⅲ）据图分析，融合表达SOD-ELP50蛋白的优点有________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南开中学高二年级阶段性质量监测(一) 生物学科目 2025年4月 本练习分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，时长60分钟。 一、选择题(每题4分，共44分) 1. 研究者对比了家庭米酒制作与工业化啤酒生产的微生物调控策略。相关叙述正确的是（ ） A. 两者均需对原料进行严格灭菌以保证单一菌种的优势 B. 两种工艺均需在发酵后期降低温度以加速产物的生成 C. 米酒制作中酵母菌的繁殖与产乙醇阶段对氧气的需求不同 D. 啤酒生产的主发酵阶段需持续通入无菌空气以促进乙醇合成 【答案】C 【解析】 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；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、家庭米酒制作通常不会对原料严格灭菌，以免杀死菌种，工业化啤酒生产虽会进行高温处理（如糖化阶段），但主要依赖酵母菌的快速繁殖形成优势菌群，而非依赖严格灭菌，A错误； B、米酒制作全程在常温下进行，无需后期降温；啤酒生产的后期降温（如后发酵阶段）是为了抑制微生物活动、促进沉淀或稳定风味，而非加速产物生成，B错误； C、米酒制作中，酵母菌的繁殖阶段需氧气（有氧呼吸），而产乙醇阶段需无氧条件，两者对氧气的需求不同，C正确； D、啤酒主发酵阶段初期通入氧气促进酵母菌增殖，但后期需无氧环境以进行酒精发酵。持续通入空气会抑制乙醇合成，D错误。 故选C。 2. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础，人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产都离不开动物细胞培养。2023年春季，我国多地爆发了甲型H1N1流感，利用动物细胞培养技术快速生产流感疫苗逐渐成为一种有吸引力的选择。下列说法正确的是（　　） A. 将甲型H1N1流感病毒接种到细胞后，需在细胞培养液中加入适量血清以防止杂菌污染 B. 用培养液培养的甲型H1N1流感病毒对其进行分析，进而加快疫苗的研制 C. 通常将动物组织处理后在培养瓶中的初次培养称为原代培养 D. 在细胞传代培养过程中，都需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。 【详解】A、在细胞培养液中加入适量血清的主要作用是提供细胞生长所需的营养物质等，而防止杂菌污染一般是通过添加抗生素等措施，A错误； B、甲型H1N1流感病毒没有细胞结构，不能用培养液直接培养，病毒只能寄生在活细胞内，B错误； C、通常将动物组织处理后在培养瓶中的初次培养称为原代培养，C正确； D、在细胞传代培养过程中，当细胞贴壁生长到一定程度，相互接触时，才需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞进行传代培养，若细胞未出现接触抑制等情况，不一定需要用胰蛋白酶处理，D错误。 故选C。 3. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值，被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的天冬氨酸(99)和谷氨酸(156)改成赖氨酸，可使其在一定条件下的活力提高。下列说法正确的是（ ） A. 完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现 B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势 C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传 D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息 【答案】A 【解析】 【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。 【详解】A、蛋白质是由基因编码合成的，要将枯草杆菌蛋白酶分子中的天冬氨酸和谷氨酸改成赖氨酸，需通过基因工程技术改造相应基因来实现 ，A正确； B、蛋白质工程是对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质，并非培育新物种 ，B错误； C、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶，由于其基因已被改造，所以活性提高这一性状是可遗传的 ，C错误； D、蛋白质工程最终目的是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计并生产出符合要求的蛋白质 ，而不是获取编码蛋白质的基因序列信息，D错误。 故选A。 4. 中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，将大熊猫的体细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述，正确的是（ ） A. 囊胚期细胞逐渐分化，该时期胚胎会形成内胚层、中胚层和外胚层 B. 成熟卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，可以直接进行移植 C. 胚胎移植大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 D. 进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚 【答案】C 【解析】 【分析】动物早期胚胎发育过程：受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼儿，其中囊胚期开始出现细胞分化。受精卵和早期胚胎进行的是有丝分裂，只有在性成熟后产生配子时才进行减数分裂。 【详解】A、原肠胚阶段会形成外胚层、内胚层和中胚层，另外胚胎中还包含两个腔，原肠腔和囊胚腔，A错误； B、成熟卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可以移植，B错误； C、胚胎移植将生产后代和孕育胚胎的工作进行了分工，将繁重的孕育胚胎的过程转移到受体中，从而大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，C正确； D、进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的囊胚，不可选择原肠胚进行分割，D错误。 故选C。 5. 动物细胞融合技术与植物体细胞杂交技术均完成了两种细胞遗传物质的融合。下列关于两者的叙述，错误的是（ ） 选项 项目 动物细胞融合 植物体细胞杂交 A 融合原理 细胞膜具有流动性 细胞膜具有流动性 B 诱导融合的手段 可用灭活病毒诱导法 一般采用物理法和化学法 C 实验的结果 获得杂交细胞，生产细胞产品 可获得杂种植株 D 用途 制备单克隆抗体 高效、快速地实现种苗的大量繁殖 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性。 【详解】A、动物细胞融合和植物细胞融合依据的原理都是细胞膜具有流动性，A正确； B、灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合特有的方法，诱导植物细胞融合一般采用物理法和化学法，如：电融合法，聚乙二醇融合法，B正确； C、动物细胞融合获得杂种细胞，生产细胞产品，如：单克隆抗体；植物体细胞杂交利用植物细胞具有全能性可获得杂种植株，C正确； D、植物体细胞杂交可获得杂种植株，不能高效、快速地实现种苗的大量繁殖，D错误。 故选D。 6. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取产物，电泳结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取质粒DNA B. 将提取的DNA溶于0.2 mol/L NaCl溶液后，可用二苯胺试剂进行鉴定 C. 凝胶中的DNA分子通过染色，可在紫外灯下被检测出来 D. 根据电泳结果，质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点，有限制酶Ⅲ的切割位点 【答案】C 【解析】 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、蛋白质可溶于酒精，而DNA在冷酒精中溶解度很低，所以在提取DNA时加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解，而让DNA析出，A错误； B、由于DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度较大，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，所以将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液后，可用二苯胺试剂在沸水条件进行鉴定，B错误； C、凝胶中的DNA分子通过染色，可在紫外灯下出现一定的颜色特征，从而被检测出来，C正确； D、因为质粒的本质是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，D错误。 故选C。 7. 花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季橘(2n=18)花粉植株的过程示意图，下列有关叙述错误的是（ ） A. 花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养 B. 过程②细胞脱分化，一般不需要光照，其根本原因是基因选择性表达 C. 4种培养基均属于固体培养基，图中整个过程称为单倍体育种 D. 观察处于分裂中期的四季橘花粉植株根尖细胞，可观察到9条染色体 【答案】C 【解析】 【分析】花药离体培养是指将发育到一定阶段的花药接种到培养基上，来改变花药内花粉粒的发育程序，使其分裂形成细胞团，进而分化成胚状体，形成愈伤组织，并由愈伤组织再分化成植株。 【详解】A、花粉植株培育利用的是植物组织培养技术，原理是花粉粒细胞具有全能性，能发育成完整植株 ，A正确； B、过程②是细胞脱分化形成愈伤组织，此阶段一般不需要光照，因为脱分化过程中也有相应基因表达的过程，故根本原因是基因选择性表达 ，B正确； C、4 种培养基一般是固体培养基，图中从花粉粒培育成花粉植株过程只是单倍体育种的一部分（花药离体培养阶段），完整单倍体育种还包括用秋水仙素等处理使染色体加倍等步骤 ，所以仅说图中整个过程称为单倍体育种不准确，C错误； D、四季橘体细胞染色体数2n=18，花粉粒是减数分裂产生的，染色体数减半，所以花粉植株根尖细胞染色体数为9条，分裂中期能观察到9条染色体 ，D正确。 故选C。 8. 将具有抗肿瘤作用的细胞因子IFNγ基因连接到Egr-1基因启动子上后，利用Egr-1基因启动子的放射诱导性，在X射线等电离辐射诱导下，启动Egr-1基因启动子，进而诱导与其连接的IFNγ基因表达。这样在肿瘤部位可以通过射线和IFNγ的双重作用杀伤肿瘤细胞。图示为重组质粒的构建过程，下列叙述正确的是（　　） A. 重组质粒上的Egr-1基因启动子可以被肿瘤细胞核糖体识别 B. 通过PCR扩增cDNA进行30轮时，共需要消耗的引物数量为230个 C. 将外源IFNγ基因送入到肿瘤细胞的载体还可以是动物的病毒 D. T4DNA连接酶能连接质粒和IFNγ基因双链之间的氢键和磷酸二酯键 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：图为重组质粒的构建过程，由图可知，IFNγ为目的基因，目的基因两端有NruⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶的切割位点，质粒也存在这两种限制酶的切割位点，所以将目的基因插入质粒，需用HindⅢ和BamHⅠ两种限制酶同时酶切质粒和获得目的基因；DNA连接酶按其来源不同，可分为两类，即E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 【详解】A、启动子驱动遗传信息转录，是RNA聚合酶识别和结合的位点，A错误； B、PCR扩增cDNA进行30轮时，产生了230个产物，每条新合成的链都要消耗一个引物，但产物中有两条起始的模板链不含引物，故共需要消耗的引物数量为个，B错误； C、在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等，故将外源IFNγ基因送入到肿瘤细胞的载体还可以是动物的病毒，C正确； D、T4DNA连接酶连接质粒和IFNγ基因间的磷酸二酯键，D错误。 故选C。 9. 下图为“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中样品稀释示意图。据图分析正确的是（　　） A. 4号试管中的菌落稀释倍数为104 B. 5号试管的结果表明每10克土壤中的菌株数为1.7×109个 C. 采集的土样不需要经过高温灭菌处理 D. 该实验操作需对所用的接种环进行灼烧灭菌 【答案】C 【解析】 【分析】每克样品中的菌落数= (C÷V )×M，其中C代表某一稀释度下的平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)， M代表稀释的倍数。 【详解】A、结合图示可知，3号试管中的菌落稀释倍数为104，A错误； B、5号试管稀释倍数为106，每克土壤的菌株数为（168+175+167）÷3÷0.1x106=1.7x109个，B错误； C、由于采集的土样含有所需菌种，不能对土样进行高温灭菌，C正确； D、该实验操作需对所用的操作工具为涂布器，涂布器需要经过灼烧灭菌，这样可以避免杂菌污染，D错误。 故选C。 10. 阅读下列材料，回答问题。 材料1：2020年的诺贝尔化学奖授予了两位在基因编辑技术（如CRISPR/Cas）领域作出杰出贡献的女科学家。这项技术的问世源自于人们在本世纪初对细菌抵御噬菌体的机理研究：不少的细菌第一次被特定的噬菌体感染后，由细菌Cas2基因表达的Cas2核酸内切酶（蛋白质）便会随机低效切断入侵的噬菌体DNA双链，并将切下的DNA片段插入CRISPR位点，形成“免疫记忆”。当细菌再次遭遇同种噬菌体时，由CRISPR位点转录产生的向导RNA（crRNA）便会将另一种核酸内切酶（如Cas9）准确带到入侵者DNA处，并将之切断，即“免疫杀灭”。过程如图所示。 材料2：我国科学家领衔的团队，利用CRISPR/Cas9技术切除猕猴受精卵中的生物节律核心基因BMAL1，获得基因敲除猴；再利用体细胞克隆技术，获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴，这是国际上首次成功构建出了一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型。同时也是世界上首个体细胞克隆猴“中中”“华华”诞生后，体细胞克隆猴技术的首次应用。 （1）关于CRISPR/Cas基因编辑技术，下列说法错误的是（ ） A. 图中②过程，Cas9蛋白借助向导RNA对目标分子进行定位依赖于碱基互补配对 B. 对不同目标基因进行编辑时可能使用相同的Cas9蛋白和向导RNA C. 核酸内切酶Cas2和Cas9均作用于磷酸二酯键，但只有前者有序列特异性 D. CRISPR/Cas9基因编辑技术对基因进行碱基的敲除和加入会引起基因突变 （2）关于材料2，下列说法正确的是（ ） A. 克隆猴的产生体现了体细胞的全能性 B. CRISPR/Cas9技术的优势是能定点改造目的基因 C. 核供体猴与基因敲除克隆猴的培育过程中繁殖方式相同 D. 动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖的培养瓶，需95%的氧气和5%的二氧化碳的混合气体环境。 【答案】（1）C （2）B 【解析】 【分析】动物培养条件： （1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。 （2）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、血浆等天然物质。 （3）温度和pH。 （4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。 基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 【小问1详解】 A、图中②过程，Cas9蛋白借助向导RNA对目标分子进行定位应该依赖于碱基互补配对，因为碱基互补配对能实现对相应DNA识别，A正确； B、不同目标基因可能含有相同碱基序列的部分，对不同目标基因进行编辑时可能使用相同的Cas9蛋白和向导RNA，B正确； C、核酸内切酶Cas2和Cas9均没有有序列特异性，依赖向导RNA将其准确带到入侵者DNA处，C错误； D、基因突变指的是基因中发生的碱基的增添、缺失和 改变引起的碱基序列的改变，据此可知，CRISPR/Cas9基因编辑技术对基因进行碱基的敲除和加入属于基因突变，D正确。 故选C。 【小问2详解】 A、克隆猴的产生过程经过了核移植形成重组细胞的过程，因此克隆猴的产生体现了体细胞核的全能性，A错误； B、CRISPR/Cas9技术的优势是能定点改造目的基因，从而能够根据需要设计基因使性状发生定向改变，B正确； C、核供体猴是通过受精卵培育而成，属于有性生殖，克隆猴属于无性生殖，因此繁殖方式不同，C错误； D、动物细胞培养时，通常采用培养皿或松盖的培养瓶，需95%的空气和5%的二氧化碳的混合气体环境，其中二氧化碳起到维持培养液pH的作用，D错误。 故选B。 二、非选择题(共56分) 11. 目前最常利用杂交瘤杂交法来制备特异性抗体。长春花是野生花卉，其所含长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1是某双特异性抗体作用图，下图2是科研人员通过杂交一杂交瘤细胞技术（免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术）生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体部分过程。请回答下列问题：      （1）与植物体细胞杂交相比，图2中过程②特有的诱导融合方法是________，过程②选用的骨髓瘤细胞_______（选填“能”或“不能”）在HAT培养基上生长。 （2）图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是________。图2方框内需要经过________次筛选，才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、__________等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 （3）图2中③选出的杂交瘤细胞，还需进行_________，才能筛选出足够量的_________ 的杂交瘤细胞。 （4）与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是_______。 【答案】（1） ①. 灭活的病毒 ②. 不能 （2） ①. 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 ②. 2 ③. 有害代谢物的积累/培养液中营养物质缺乏 （3） ①. 克隆化培养和（专一）抗体检测 ②. 既能无限增殖又能产生特异性抗体 （4）双特异性单克隆抗体能将抗药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞 【解析】 【分析】根据题图分析：双特异性抗体制备流程为，先给小鼠注射特定癌胚抗原使之发生免疫反应，然后获取已经免疫的B淋巴细胞。诱导免疫的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；再把单克隆杂交瘤细胞与经注射长春碱后从小鼠中获得的免疫的B淋巴细胞再杂交，得到单克隆杂交—杂交瘤细胞，再培养该细胞，最终生产出能同时识别癌胚抗原和长春碱（一种抗癌药物）的双特异性单克隆抗体。(1)小问详解：(2)小问详解：3)小问详解： (4)小问详解： 【小问1详解】 诱导动物细胞融合的方法有：物理法（离心、振动）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活的病毒），与植物体细胞杂交相比特有的方法是灭活的病毒。小鼠B淋巴细胞在HAT培养基上可正常存活，但不能繁殖，骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长，骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的融合细胞能在HAT培养基上正常生活，并无限增殖。 【小问2详解】 图2中①步骤注射癌胚抗原的目的是刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞。图2方框内需要经过2次筛选，先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞，后筛选出杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 小问3详解】 为选出能产生专一抗体的细胞，要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中，使多孔培养板每孔中有一个细胞，然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞，进行克隆化培养。目的是筛选出既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。 【小问4详解】 双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，对人体的副作用更小。 12. 科学家利用植物体细胞杂交技术，将番茄叶片细胞制成的原生质体和马铃薯块茎细胞制成的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，如图1所示，其中①~⑤表示过程，a~f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的三组实验。据图回答下列问题： （1）图1的过程②中，常用的化学剂是___________；过程③成功的标志是___________；过程④形成愈伤组织需要经过___________过程，愈伤组织形成f需要经过___________过程。培养基中激素___________、___________的浓度会影响植物细胞的发育方向。 （2）图1培育杂种植株的过程主要应用的原理是___________、___________；图2培育植物体B的育种方法Ⅱ称为___________。 （3）番茄是二倍体；体细胞中共24条染色体，马铃薯是四倍体，体细胞中共48条染色体。则图1的杂种植株的叶肉细胞中含有___________个染色体组、图2中幼苗A、幼苗B、植物体A、植物体B、植物体C的叶肉细胞中，染色体数目不是24的是___________。 【答案】（1） ①. 聚乙二醇(PEG) ②. 再生出细胞壁 ③. 脱分化 ④. 再分化 ⑤. 生长素 ⑥. 细胞分裂素 （2） ①. 植物细胞的全能性 ②. 细胞膜具有(一定的)流动性 ③. 单倍体育种 （3） ①. 6 ②. 幼苗B 【解析】 【分析】题图分析，图1利用植物体细胞杂交技术培育杂种植物植株，具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b，过程②通过物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合成c，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d，过程④是脱分化过程形成愈伤组织e，过程⑤是再分化生成完整植株。过程④和⑤是植物组织培养技术培育完整植株。分析图2：Ⅰ是植物组织培养；Ⅱ是单倍体育种；Ⅲ是花粉细胞融合。 【小问1详解】 植物体细胞杂交中诱导原生质体融合，常用的化学方法是聚乙二醇（PEG）融合法和高Ca²⁺—高pH融合法，前者用到的化学试剂是聚乙二醇（PEG）。原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁，意味着新的杂种细胞结构完整。过程④形成愈伤组织需要经过脱分化过程，即将已分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程；愈伤组织形成d（胚状体等结构）需要经过再分化过程，即愈伤组织在一定条件下分化形成各种组织和器官。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度会影响植物细胞的发育方向，不同浓度比例可诱导细胞脱分化、再分化以及根或芽的分化等。 【小问2详解】 图1培育杂种植株的过程应用的原理一是植物细胞的全能性，即已分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；二是细胞膜具有一定的流动性，这是原生质体能够融合的基础。 图2中培育植物体B的育种方法Ⅱ是花药离体培养，属于单倍体育种，通过花药离体培养得到单倍体植株，再经过秋水仙素等处理使染色体加倍得到纯合植株 【小问3详解】 番茄是二倍体，体细胞中共24条染色体，马铃薯是四倍体，体细胞中共48条染色体。图1是植物体细胞杂交，所以杂种植株中含有番茄和马铃薯的所有染色体，共有6个染色体组。图2的幼苗A和植物体A，都是有丝分裂来的，染色体数目与番茄韧皮部细胞一致，都是24条；幼苗B是花粉有丝分裂发育而来，染色体数目只有番茄体细胞的一半（12条），随后用秋水仙素处理，染色体数目加倍，所以植物体B染色体数是24条；植物体C是两个花粉融合后培养而来，所以体细胞中含有24条染色体。 13. 某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题： （1）现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对___________的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在___________μg·mL-1浓度区间进一步实验。 测试菌 抗菌肽浓度/μg·mL-1 55.20 27.60 13.80 6.90 3.45 1.73 0.86 金黄色葡萄球菌 - - - - - + + 枯草芽孢杆菌 - - - - - + + 禾谷镰孢菌 - + + + + + + 假丝酵母 - + + + + + + 注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。 （2）研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及___________(答出1点)等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术___________(填“是”或“否”)。 （3）耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是___________。 ①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体②MRSA感染的肺类装配体③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽④生理盐水⑤青霉素(抗金黄色葡萄球菌的药物)⑥万古霉素(抗MRSA的药物) 【答案】（1） ①. 金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌 ②. 1.73~3.45 （2） ①. 无菌、无毒环境或含95%空气和5%CO2的气体环境 ②. 否 （3）②③④⑥ 【解析】 【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。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】 由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45-55.20 μg·mL-1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73μg·mL-1时，它们均能生长，所以要确定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73~3.45 μg·mL-1的浓度区间进一步实验。 【小问2详解】 肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境（二氧化碳是维持培养液的pH）等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉及了细胞的分裂和分化等内容。 【小问3详解】 科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力，必备实验材料为：②MRSA感染的肺类装配体（用于建立感染模型）、 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽（用于测试其对MRSA的治疗效果）、④生理盐水（设置对照实验使用）、 ⑥万古霉素（抗MRSA的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽的疗效），故选②③④⑥。 14. 为了高效纯化超氧化物歧化酶（SOD），科研人员将ELP50片段插入pET-SOD构建重组质粒pET-SOD-ELP50，以融合表达SOD-ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的DNA片段，序列为：限制酶a识别序列-（GTTCCTGGTGTTGGC）50-限制酶b识别序列，50为重复次数。请回答下列问题： （1）步骤①双酶切时，需使用的限制酶a和限制酶b分别是________。 （2）步骤②转化时，科研人员常用________处理大肠杆菌，使细胞处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有________的培养基进行筛选。用PCR技术筛选成功导入pET-SOD-ELP50的大肠杆菌，应选用的一对引物是________。 （3）步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与________结合，驱动转录，翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD抗体进行杂交，显示的条带应是________（从图2的“A~D”中选填）。 （4）步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl对SOD-ELP50蛋白纯化效果的影响，部分结果如图3。 （ⅰ）20℃时，加入NaCl后实验结果是________。 （ⅱ）100℃时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是________。 （ⅲ）据图分析，融合表达SOD-ELP50蛋白的优点有________。 【答案】（1）EcoR I、Hind Ⅲ （2） ①. CaCl2 ②. 卡那霉素 ③. S-F和P-R （3） ①. 启动子 ②. C （4） ①. SOD-ELP50组纯化蛋白数量更多 ②. 高温使蛋白变性 ③. 低温下添加NaCl有利于SOD蛋白纯化，杂蛋白较少，有利于酶活性的保持 【解析】 【分析】将目的基因插入载体时，应保证目的基因插入启动子和终止子之间，以便目的基因的表达。由图可知，PCR扩增SOD-ELP50时，应选择引物S-F和E-R。 【小问1详解】 目的基因应插入启动子和终止子之间，结合题意可知，ELP50应插入pET-SOD之后，由图可知，限制酶a和限制酶b分别是EcoR I、Hind Ⅲ。 【小问2详解】 将目基因导入细菌时常用CaCl2处理细菌，使其处于容易吸收外来DNA分子的状态。由图可知，重组DNA含有标记基因卡那霉素抗性基因，所以转化后的大肠杆菌采用含有卡那霉素的培养基进行筛选。成功导入pET-SOD-ELP50同时含有pET-SOD和ELP50，结合图示可知，引物S-F和P-R对应序列包含SOD和ELP50的相应序列，可特异性对pET-SOD-ELP50进行扩增。由于ELP50中含有重复序列，使用S-F和E-R对导入普通质粒和重组质粒的大肠杆菌进行PCR扩增，得到的产物可能无法区分。 【小问3详解】 RNA聚合酶与启动子结合后，启动转录。由图可知，决定SOD-ELP50融合蛋白的基因长度为462+750=1212bp，编码1212÷3=404个氨基酸，已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，融合蛋白的相对分子质量约为404×0.11kDa=44.44kDa，电泳后应该为条带C。 【小问4详解】 （ⅰ）由图可知，20℃时，较不加NaCl，加入NaCl后纯化蛋白数量更多。 （ⅱ）100℃时，温度过高，导致蛋白质变性而沉淀。 （ⅲ）20℃，加入NaCl时，较SOD，SOD-ELP50组沉淀中蛋白质相对含量较高，说明低温下添加NaCl有利于SOD蛋白纯化，杂蛋白较少，有利于酶活性的保持。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$