精品解析:河南省郑州市十校2024-2025学年高二下学期期中联考生物试题

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2024-2025学年下期高二年级期中联考试题生物学科 考试时间:75分钟满分:100分 注意事项:本试卷分试题卷和答题卡两部分,考生应首先阅读试题卷上的文字信息,然后在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡)。在试题卷上作答无效。 第I卷(选择题,共50分) 一、单选题(本题共25个小题,每小题2分,共50分) 1. 制作酸菜时加入“陈酸菜水”和5%的食盐水并在不同时间测定酸菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(  ) A. 不同的腌制时间,酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同 B. 加入白酒可抑制杂菌生长和增加醇香,且能加快发酵速度 C. 坛盖边沿的水槽“泡”中的气体是乳酸菌细胞呼吸产生的 D. 检测亚硝酸盐含量的主要目的,是为了解乳酸菌的生长状况 【答案】A 【解析】 【分析】制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。制作泡菜过程:①用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水,并将盐水煮沸(灭菌,除去水中氧气);②将新鲜蔬菜(放置时间长,蔬菜中的硝酸盐容易被还原成亚硝酸盐)、香辛料等装至八成满;③坛盖边沿的水槽中注满水(无氧环境)。 【详解】A、酸菜腌制过程中,亚硝酸盐的含量先增加后降低,因此在不同的腌制时间,酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同,A正确; B、酒具有杀菌作用,加入白酒可抑制杂菌生长和增加醇香,但不能能加快发酵速度,B错误; C、乳酸菌进行乳酸发酵,属于无氧呼吸且不会产生气体,故坛盖边沿的水槽“泡”中的气体不是乳酸菌细胞呼吸产生的,C错误; D、泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是为了解取食泡菜的最佳时间,D错误。 故选A。 2. 下列关于腐乳制作的叙述,正确的是(  ) A. 豆腐经微生物发酵后味道更鲜美,但不便于保存 B. 密封瓶口时将瓶口通过酒精灯的火焰可防止污染 C. 加盐腌制后,毛霉可产生更多的蛋白酶和脂肪酶 D. 发酵过程中所有的相关反应都是在微生物细胞内进行的 【答案】B 【解析】 【分析】参与腐乳制作的微生物有多种,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要是毛霉,毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸,味道鲜美,易于消化吸收,而腐乳本身又便于保存,A错误; B、为了防止瓶口污染,密封瓶口时将瓶口通过酒精灯的火焰可防止污染,B正确; C、毛霉不能耐受高盐环境,在加盐腌制的过程中,毛霉失水过多死亡,加盐起到浸提毛霉中的蛋白酶和脂肪酶的作用,不能产生更多的蛋白酶和脂肪酶,C错误; D、发酵过程中有的相关反应是在微生物细胞内进行的,有的相关反应实在微生物细胞外进行的,D错误。 故选B。 3. 某同学向苹果汁中加入适量体积分数为3%的乙醇,利用高产菌株酿制苹果醋。下列叙述错误的是( ) A. 发酵液中乙醇的浓度过高会抑制醋酸菌的繁殖 B. 醋酸菌可以将加入苹果汁中的乙醇转化为醋酸 C. 发酵时需要保持通气,温度控制在30~35℃ D. 随着发酵的进行,发酵液的pH将逐渐增大 【答案】D 【解析】 【分析】3、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、糖原都充足时,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、醋酸发酵时,发酵液中酒精浓度过高,反而会抑制醋酸菌的生长和繁殖,导致醋酸产量下降 ,A正确; B、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,因此醋酸菌可以将加入苹果汁中的乙醇转化为醋酸,B正确; C、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,最适温度为30~35℃,因此发酵时需要保持通气,温度控制在30~35℃,C正确; D、果醋发酵时,醋酸菌能将乙醇转化为醋酸,导致发酵液的pH降低,D错误。 故选D。 4. 某研究小组从野生草本豆科植物中分离得到A和B两种根瘤菌菌株,欲探究二者的固氮能力,以用于生产根瘤菌肥。下列相关叙述正确的是(  ) A. 选择以NH4NO3为唯一氮源的培养基对根瘤菌进行培养 B. 采用干热灭菌法对培养皿、涂布器、接种环等进行灭菌 C. 琼脂中的多糖是微生物生长和繁殖不可缺少的营养物质 D. 根瘤菌肥作为微生物肥料可增进土壤肥力、改良土壤结构 【答案】D 【解析】 【分析】在微生物学中,将接种于培养基内,在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。获得纯培养物的过程称纯培养,包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。植物组织培养是指在无菌和人工控制的环境条件下,利用人工培养基对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体等进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。 【详解】A、根瘤菌具有固氮能力,能够将空气中的氮气转化为氨供自身利用,所以在培养根瘤菌时,不能使用含有NH4NO3等化合态氮的培养基作为唯一氮源,否则会抑制根瘤菌固氮能力的发挥,应使用无氮培养基进行培养,A错误; B、干热灭菌法适用于耐高温且需要保持干燥的物品,如玻璃器皿、金属用具等。而培养基含有水分,若采用干热灭菌法,其中的水分会在高温下散失,影响培养基的成分和性能,所以培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌;培养皿可采用干热灭菌法;涂布器常用灼烧灭菌法;接种环也常用灼烧灭菌法,B错误; C、琼脂是一种凝固剂,在培养基中主要起使液体培养基凝固成固体培养基的作用,本身并不为微生物生长和繁殖提供营养物质,微生物生长和繁殖不可缺少的营养物质一般包括碳源、氮源、水、无机盐等,C错误; D、根瘤菌肥作为微生物肥料,其中的根瘤菌与豆科植物共生形成根瘤,能够将空气中的氮气转化为氨,增加土壤中的氮素含量,增进土壤肥力;同时,微生物的活动可以改善土壤结构,使其更加疏松、透气,有利于植物根系的生长和发育,D正确。 故选D。 5. 无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列说法错误的是(  ) A. 消毒和灭菌的主要目的是防止杂菌污染以获取纯净微生物培养物 B. 利用寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法 C. 生物消毒与煮沸消毒不同,只能杀死物体表面或内部的一部分微生物 D. 动植物细胞的DNA提取可以不在无菌条件下进行 【答案】C 【解析】 【分析】无菌技术:(1 )关键:防止外来杂菌的入侵。(2 )具体操作: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接触。 【详解】A、消毒和灭菌是防止杂菌污染,获得纯净培养物的无菌技术,A正确; B、生物消毒法是指利用噬菌体等微生物裂解病原菌,属于生物防治手段,因此利用寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法,B正确; C、煮沸消毒杀死物体表面或内部的一部分微生物,生物消毒(如噬菌体)具有高度特异性,可彻底裂解特定细菌,并非“只能杀死一部分微生物”,C错误; D、DNA提取需破坏细胞结构,后续通过化学试剂(如蛋白酶、酒精)纯化,无需严格无菌操作,D正确。 故选C。 6. 啤酒的工业化生产过程如下:大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法错误的是(  ) A. 蒸煮过程可以产生风味组分,也可以对糖浆灭菌 B. 酒精主要是在主发酵阶段由酵母菌的无氧呼吸产生 C. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚,从而使淀粉酶失活 D. 要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,最终得到成熟的啤酒 【答案】C 【解析】 【分析】啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌制成的,其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,这样才能形成澄清、成熟的啤酒。 【详解】A、蒸煮过程可以产生风味组分,终止酶的进一步作用,也可以对糖浆灭菌,A正确; B、酿造啤酒利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理,酒精主要是在主发酵阶段由酵母菌的无氧呼吸产生,B正确; C、焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚,但使淀粉酶不破坏,C错误; D、要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,最终得到澄清的成熟的啤酒,D正确。 故选C。 7. 转录因子Ghl和GhE1能调控棉花愈伤组织细胞的生长发育,参与体细胞胚胎发生过程中细胞命运的重塑,其机制如图所示。下列相关分析正确的是(  ) A. 将愈伤组织细胞在脱分化培养基上继续培养可得到幼苗 B. Gh1基因发生甲基化可能会抑制愈伤组织细胞的增殖 C. 促进GhEl基因的表达可促进愈伤组织分化成根等器官 D. Gh1与GhE1单独作用均能调控GhPs基因的表达 【答案】B 【解析】 【分析】离体的植物组织或细胞,在培养一段时间后,会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程,称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植株体。 【详解】A、将脱分化产生的愈伤组织,在再分化培养基上继续培养可得到幼苗,A错误; B、Gh1基因发生甲基化,则会抑制Gh1表达,不能与GhE1的表达产物形成复合物,GhPs不能表达,会抑制愈伤组织细胞的增殖,B正确; C、促进GhEl基因的表达,可能会导致GhPs的表达产物增多,从而促进愈伤组织细胞的增殖,抑制愈伤组织分化成根等器官,C错误; D、Gh1与GhE1表达后形成的蛋白质相互结合可调控GhPs的表达,Gh1与GhE1单独作用不能调控GhPs基因的表达,D错误。 故选B。 8. 七叶一枝花是百合科的一种濒危名贵植物,以根茎入药。科研人员应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源,并利用植物细胞工程获取其有效成分。下列叙述正确的是(  ) A. 提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值,有利于诱导生根 B. 需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠混合后对七叶一枝花的外植体消毒 C. 七叶一枝花茎尖进行植物组织培养获得的幼苗不能抵抗病毒感染 D. 可将悬浮培养的七叶一枝花细胞置于低渗溶液中涨破获取有效成分 【答案】C 【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、在植物组织培养中,细胞分裂素和生长素的比值会影响植物器官的分化。当细胞分裂素和生长素的比值低时,有利于诱导生根;而比值高时,有利于诱导生芽。所以提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值,应是有利于诱导生芽,而不是生根,A错误; B、外植体消毒时,通常先用体积分数为70%的酒精消毒30 - 60s,再用无菌水清洗,然后用质量分数为0.1%的氯化汞溶液或2% - 10%的次氯酸钠溶液消毒5 - 30min,最后用无菌水清洗。酒精和次氯酸钠不能混合使用,否则可能产生有毒气体等危害,且达不到良好的消毒效果,B错误; C、植物茎尖的病毒极少甚至无病毒,对七叶一枝花茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗,但脱毒苗只是本身不含病毒或含病毒极少,并不能抵抗病毒感染,当受到病毒侵染时,仍可能感染病毒,C正确; D、将悬浮培养的七叶一枝花细胞置于低渗溶液中,细胞会因吸水膨胀甚至涨破,但细胞内的有效成分可能会受到低渗环境的影响而失去活性或发生其他变化,不利于有效成分的获取。一般可采用机械法、酶解法等更合适的方法破碎细胞来获取有效成分,D错误。 故选C。 9. 下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,正确的是(  ) A. 用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异 B. 植物组织培养的培养基中不需要添加有机物 C. 植物组织培养利用了细胞的全能性,动物细胞培养也利用了该原理 D. 植物组织培养在再分化时需在有光条件下进行,动物细胞培养对光照无要求 【答案】D 【解析】 【分析】植物组织培养: ①原理:植物细胞的全能性; ②培养基:MS培养基(固体),通常需要加入生长素和细胞分裂素诱导; ③主要过程:脱分化和再分化; ④培养目的:快速繁殖或获得脱毒苗等。 【详解】A、用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗可能出现变异,如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等,A错误; B、在分化形成叶片之前植物细胞不能进行光合作用,因此植物组织培养的培养基中需要加入糖类等有机物,B错误; C、植物组织培养利用了细胞的全能性,但动物细胞培养利用的原理是细胞增殖,C错误; D、植物组织培养再分化阶段必须给予光照,但愈伤组织的形成一般不需要光照,动物细胞培养对光照无要求,D正确。 故选D。 10. 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等,都离不开动物细胞培养技术。下列说法正确的是( ) A. 培养的细胞需定期用胰蛋白酶处理后才能继续增殖 B. 将动物细胞置于含有95%O2和5%的CO2培养箱中培养 C. 定期更换培养液可以为动物细胞提供无毒的环境 D. 原代培养和传代培养的细胞都可以直接用离心法收集 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞培养条件: (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:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。 (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)。 【详解】A、悬浮培养的细胞不需要定期用胰蛋白酶处理后也能继续增殖,A错误; B、动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2,将动物细胞置于含有95%空气和5%的CO2培养箱中培养,B错误; C、定期更换培养液可以清除动物细胞新陈代谢产生的废物,为动物细胞提供无毒的环境,C正确; D、进行传代培养时,贴壁的细胞要用胰蛋白酶等处理成单个细胞后制成细胞悬液,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后制成细胞悬液,D错误。 故选C。 11. 抗体药物偶联物(ADC)是采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到单克隆抗体上,实现对肿瘤细胞精准的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如下图,有关叙述不正确的是(  ) A. ADC实现精准杀伤肿瘤细胞的基础是抗体与抗原特异性结合 B. ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解,释放药物,使肿瘤细胞死亡 C. 将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体 D. 对特定抗原筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养可获得单克隆抗体 【答案】C 【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效应B细胞,将效应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。 【详解】A、由于单克隆抗体的特异性强,能特异性识别抗原,因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合,借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞,故ADC实现精准杀伤肿瘤细胞的基础是抗体与抗原特异性结合,A正确; B、从图中可以看出,ADC与肿瘤细胞表面的抗原结合后,在受体介导下进入肿瘤细胞,然后在溶酶体的作用下被裂解,释放出具有生物活性的小分子药物,进而使肿瘤细胞死亡,B正确; C、将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得抗体,获得的抗体可能有多种,不是单克隆抗体,C错误; D、对特定抗原筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养可获得单克隆抗体,该种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生所需抗体,D正确。 故选C。 12. 图1表示的是科学家获得iPS细胞(类似胚胎干细胞),再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养的过程;图2表示利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞进而培育成的单倍体动物。下列叙述错误的是(  ) A. 单倍体胚胎干细胞具有发育全能性 B. 成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的再分化过程 C. 该技术培育成的单倍体动物可做为研究隐性基因功能的理想模型 D. 通过添加特异性基因制备iPS的过程,可能有导致肿瘤发生的风险 【答案】B 【解析】 【分析】胚胎干细胞必须从胚胎中获取,这涉及伦理问题,因 而限制了它在医学上的应用。2006年,科学家通过体外诱 导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将 它称为诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,简称 iPS 细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现 在,用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展。因为诱导过程无须破坏胚胎,而 且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病 人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应,所以科学家 普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。 【详解】A、单倍体胚胎干细胞其细胞核具有一整套完整的遗传信息,其具有发育全能性,A正确; B、据图1可知,小鼠甲提取出成纤维细胞与特异性基因结合,形成iPS细胞,成纤维细胞转变为iPS细胞,即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞,类似于植物组织培养中的脱分化过程,B错误; C、单倍体胚胎干细胞也能分化,形成不同功能的细胞、组织和器官,该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型,因为隐性基因在正常的生物体内也能表达,C正确; D、通过添加特异性基因制备iPS的过程,该过程存在细胞过度生长和癌变的风险,故可能有导致肿瘤发生的风险,D正确。 故选B。 13. 制备哺乳动物膀胱生物反应器,用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。叙述正确的是(  ) A. 转基因动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的遗传信息不同 B. 步骤①和②所代表的操作分别是显微注射技术、受精卵获能 C. 转基因的动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞中都能表达W基因 D. 构建的基因表达载体中含有能在膀胱中特异表达的基因的启动子 【答案】D 【解析】 【分析】题图分析:①表示将目的基因导入受体细胞;②表示早期胚胎培养;③表示胚胎移植。 【详解】A、转基因动物的所有体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化形成的,所以转基因动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的遗传信息相同,A错误; B、受精卵的全能性最大,利用受精卵作为重组表达载体的宿主细胞常采用显微注射的方法将载体导入,②过程指的是早期胚胎培养技术,B错误; C、W基因是选择性表达,只在膀胱上皮细胞中表达,即转基因的动物乳腺上皮细胞中不能表达W基因,C错误; D、根据题意可知,本实验的目的是获得转基因动物,该动物的膀胱上皮细胞能表达出W蛋白质,因此,构建的重组表达载体中含有膀胱中特异表达的基因的启动子,D正确。 故选D。 14. 由于胚胎发育率低,导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验,成功培育出了体细胞克隆猴,流程如图(图中Kdm4d组蛋白去甲基化酶,TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂)。下列叙述错误的是(  ) A. 体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴 B. 去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物 C. 用灭活的仙台病毒处理可使细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布 D. 重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率 【答案】A 【解析】 【分析】细胞核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法还有人采用密度梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。进行核移植时,常将供体细胞注入去核的卵母细胞,再用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。 【详解】A、据图可知,体细胞克隆猴是由去核卵母细胞和体细胞融合而成,故体细胞克隆猴的线粒体DNA来自提供卵母细胞的母猴和体细胞,A错误; B、卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物,去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物,B正确; C、灭活病毒诱导细胞融合的原理是:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用, 使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布, 细胞膜打开,细胞发生融合,C正确; D、由题意可知,Kdm4d的mRNA能够翻译出组蛋白去甲基化酶,使重构胚中的组蛋白去甲基化,而TSA则能抑制组蛋白脱乙酰化,两种处理能够调控基因表达,可见重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率,D正确。 故选A。 15. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c表示现代工程技术,①②③分别表示其对应的结果,下面说法正确的是(  ) A. 若a是胚胎分割技术,则①反映了动物细胞也具有全能性 B. 若b是体外受精技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 C. 若c是胚胎分割技术,则③中个体的基因型和表型一定相同 D. ①②③生产过程中的受体需用促性腺激素进行同期发情处理 【答案】B 【解析】 【分析】1、动物细胞核移植技术说明动物细胞核具有全能性。 2、体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、体外受精,该技术产生的动物称为试管动物。 3、胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。4、表现型=基因型+外界环境。 【详解】A、若a是胚胎分割技术,则①反映了早期胚胎细胞具有很强的分裂能力,并保持着细胞的全能性,可以将胚胎分割成几份,从而提高胚胎的利用率;且是动物体细胞的细胞核具有全能性,A错误; B、若b是体外受精技术,则②为试管动物,这为良种家畜快速大量繁殖提供了可能,B正确; C、胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同,但表型不一定完全相同,因为表型还受环境的影响,C错误; D、超数排卵处理所用激素为促性腺激素,同期发情处理所用激素为孕激素等,D错误。 故选B。 16. 下图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述正确的是(  ) A. 农杆菌能在自然条件下侵染单子叶植物和裸子植物 B. ③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上 C. ④的染色体上若含抗虫基因,则③就表现出抗虫性状 D. 基因工程造成的变异,相当于人为的基因重组,产生了定向变异 【答案】D 【解析】 【分析】农杆菌转化法的原理是:农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入Ti质粒上的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA分子中。 【详解】A、农杆菌在自然条件下能侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染力,A错误; B、③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T—DNA整合到④的染色体上,B错误; C、④的染色体上若含抗虫基因,如果该抗虫基因不能成功转录或转录后不能进行翻译,则⑤就不会表现出抗虫性状,C错误; D、基因工程的原理是基因重组,基因工程能按照人们的意愿定向改造生物的性状,产生了定向变异,D正确。 故选D。 17. 下图为四种限制酶所识别的核苷酸序列及相应的切割位置(箭头所指),下列叙述正确的是(  ) A. 不同的限制酶切割DNA分子形成的黏性末端一定不同 B. ①②③④可催化磷酸二酯键和氢键断裂,形成黏性末端 C. ②、③切出的末端连接后形成的片段,不能再被②或③识别切割 D. 限制酶切割DNA分子一次可断开1个磷酸二酯键产生2个游离的磷酸基团 【答案】C 【解析】 【分析】限制性核酸内切酶是基因工程中切割DNA分子的工具,能识别双链DNA分子的特定序列,并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 【详解】A、不同限制酶切割DNA分子形成的黏性末端可能相同。例如,BglII和BamHI识别的序列虽然不同,但切割后产生的末端碱基互补,就属于相同的黏性末端,C错误; B、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并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,但是限制酶不会催化氢键断裂,B错误; C、②BamHⅠ切割出的末端和③BglⅡ切割出的末端连接后形成的片段,其序列与②BamHⅠ和③BglⅡ原本识别的序列均不同,所以不能再被②或③识别切割,C正确; D、限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键(DNA是双链结构,每条链上断开1个),产生4个游离的磷酸基团(每条链两端各产生1个游离磷酸基团),D错误。 故选C。 18. 医生可利用分子生物学技术检测受检人是否携带HIV。下列叙述错误的是(  ) A. 可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物 B. 血液样品中HIV的RNA经转录后进行PCR检测 C. 与检测抗原、核酸相比,检测抗体能更早诊断HIV感染 D. 可通过抗原—抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原 【答案】C 【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。 【详解】A、引物要能和HIV逆转录形成的DNA序列进行碱基互补配,因此可以可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物,A正确; B、采用DNA分子杂交技术检测是否携带HIV时,应将血液样品中HIV的RNA逆转录后进行PCR检测,即用HIV的RNA序列合成小段DNA作为探针,进行PCR,如果存在HIV,则会出现杂交带;如果没有HIV,则不会出现杂交带,B正确; C、HIV进入人体后,免疫系统要经过一定的生理过程才会产生特异性的抗体,需要耗费一定的时间,因此,检测抗体诊断HIV感染比检测抗原、核酸更晚,C错误; D、HIV进入人体后,免疫系统会产生特异性的抗体,而HIV抗原和抗体可以特异性识别,因此可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原,D正确。 故选C。 19. PCR引物的3'端为结合模板DNA的关键碱基,5'端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列下列叙述正确的是(  ) A. 该图表示PCR循环中的变性环节 B. PCR第四次循环要消耗15对引物 C. PCR技术不能用于检测目的基因是否转录出了mRNA D. 用图中引物扩增两个循环后即可获得添加限制酶切点的产物 【答案】D 【解析】 【分析】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。PCR需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。 【详解】A、图中引物与模板链碱基互补配对,该图表示PCR循环中的复性环节,A错误; B、PCR三次循环共消耗7(23-1)对引物,PCR四次循环共消耗15(24-1)对引物,第四次循环要消耗8对引物,B错误; C、在检测目的基因是否导入受体细胞时,分子水平的检测可利用PCR技术检测目的基因是否转录出了mRNA,C错误; D、由于引物不在该片段的端点,因此第一轮循环后,得到的一个DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长,通过绘图可推知,再经过一次循环,产物中开始出现添加限制酶切点的产物,但两条链不等长,D正确。 故选D。 20. 研究人员将GNA基因和ACA基因连接成融合基因后,再与pB1121质粒载体结合并导入玉米细胞,最终获得了抗蚜虫玉米新品种。部分操作如图所示,下列叙述错误的是(  ) A. 由a和b生成c至少需要1种限制酶和1种DNA连接酶 B. 为确保正确连接,切割c和d时需要使用KpnI和XhoI处理 C. 在卡那霉素的培养基上存活下来的玉米细胞都成功转入了e D. 抗蚜虫玉米是否培育成功,需要进行个体生物学水平的检测 【答案】C 【解析】 【分析】1、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,其基本操作程序:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。 【详解】A、GNA(a)、ACA(b)都含有限制酶BsaBⅠ的酶切位点,故用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA(c)融合基因,A正确; B、图中质粒(d)与ACA-GNA(c)上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点,切割c和d时需要使用KpnⅠ和XhoⅠ处理以保证正确连接,B正确; C、在卡那霉素的培养基上存活下来的玉米细胞不一定都成功转入了e,也可能被转入的是d,C错误; D、抗蚜虫玉米是否培育成功,需要进行个体生物学水平的检测,即用蚜虫对玉米进行抗虫实验,D正确。 故选C。 21. 转基因作物的推广种植促使人们关注其安全性问题。下列叙述错误的是(  ) A. 转入抗性基因的植物可能成为“入侵物种”,影响生态系统的稳定性 B. 抗性基因可能会随花粉传播到田间近缘野生植物体内,造成基因污染 C. 若目的基因来自自然界,则培育出的转基因植物不会有安全性问题 D. 大面积种植抗虫棉,有可能会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率增大 【答案】C 【解析】 【分析】转基因生物的安全性问题包括: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)。 【详解】A、转入抗性基因的植物,由于具有了特殊的抗性,可能在新环境中获得竞争优势,从而成为“入侵物种”,对生态系统的稳定性产生影响,A正确; B、抗性基因可以随着花粉传播,花粉传播到田间近缘野生植物体内,就可能将抗性基因导入其中,造成基因污染,B正确; C、即使目的基因来自自然界,在培育转基因植物过程中,基因的导入位置、表达情况等都可能是不确定的,依然可能存在安全性问题,比如可能会影响植物其他正常基因的表达,或者对非靶标生物产生影响等,C错误; D、大面积种植抗虫棉,对棉铃虫来说,具有抗性的棉铃虫更容易存活和繁殖,这样就会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率增大,这是自然选择的结果,D正确。 故选C。 22. 下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是( ) A. 对先天免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑后,回输给患儿进行治疗 B. 利用干细胞培养具有单腔室结构的迷你跳动心脏,增加器官移植供体来源 C. 利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗疾病 D. 利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到智力超群的婴儿 【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).对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。 【详解】A、对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑,然后回输给患儿进行治疗,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,A错误; B、利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏,以增加器官移植供体来源,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,B错误; C、利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,不符合题意,C错误; D、利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,符合题意,D正确。 故选D。 23. 关于“DNA的粗提取与鉴定”(实验I)和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验II)的实验操作,下列相关叙述正确的是(  ) A. 实验I,将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并沸水浴,用于鉴定DNA B. 实验II,凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关 C. 实验I,在离心后肝脏研磨液的沉淀物中加入等量冷却的酒精溶液粗提取DNA D. 实验II,在紫外灯下观察DNA条带的分布及粗细程度可评价扩增是否成功 【答案】D 【解析】 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是: (1)DNA的溶解性,DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同,利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出,从而达到分离的目的。 (2)DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。 【详解】A、实验Ⅰ中,将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂,在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂会被染成蓝色,用于鉴定DNA,A错误; B、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关。凝胶的浓度越大,DNA分子越大,DNA分子的迁移速率越慢,DNA构象也影响迁移速率,B错误; C、由于DNA不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质等杂质溶于酒精, 因此在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液可以粗提取DNA,C错误; D、凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来察到DNA条带的分布及粗细程度来评价扩增的结果,D正确。 故选D。 24. 基于AI(人工智能)的蛋白质设计方法可以利用现有蛋白质数据库以及机器深度“学习算法”来预测新型蛋白质的结构及功能。下列说法错误的是( ) A. AI可帮助人们更深入了解蛋白质的结构与功能关系 B. AI预测新型蛋白质的结构和功能依据的原理是中心法则 C. 可通过改造或合成基因来获得AI设计的蛋白质 D. AI可帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质 【答案】B 【解析】 【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物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需求,蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质;而基因工程原则上能生产自然界已有的蛋白质。 2、蛋白质工程的基本思路:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。 【详解】A、AI可以利用现有蛋白质数据库帮助人们更深入了解蛋白质的结构与功能关系,A正确; B、AI对新型蛋白质的预测应从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,B错误; C、对蛋白质的改造是通过改造或合成基因来完成的,C正确; D、AI可用于蛋白质工程,帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质,D正确。 故选B。 25. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gta3基因一端,如图1所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,科研人员设计了引物用于PCR扩增,结果如图2所示。下列叙述不正确的是(  ) A. 基因表达时图1中基因的启动子区不能转录 B. Gata3基因的启动子可同时控制GFP基因的表达 C. 选择引物1和引物3能更好地鉴定新生小鼠的杂合子和纯合子情况 D. 2号条带的小鼠是转入Gata3-GFP融合基因的纯合小鼠,4号条带的小鼠是野生型 【答案】C 【解析】 【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写,是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 【详解】A、基因表达时图1中基因编码区能转录,启动子区不转录,A正确; B、分析图中可知,启动子在编码区的左侧,GFP基因在Gata3基因的右侧,启动子启动转录后,可以在Gata3基因转录后,使GFP基因转录,Gata3基因的启动子也能控制GFP基因的表达,B正确; C、若用引物1和引物3进行PCR,杂合子和Gata3-GFP基因纯合子都能扩增出相应的片段则不能区分杂合子和纯合子,C错误; D、整合GFP基因后,核酸片段变长,2号个体只有大片段,所以是Gata3-GFP基因纯合子,4号个体只有小片段,是野生型,D正确。 故选C。 第II卷(非选择题,共50分) 二、非选择题(本题共包括4个小题,共50分,除注明外,每空均为1分)     26. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题: 实验步骤: I、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。 II、培养基的配制和灭菌: 配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaC1、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaC1、K,HPO4、尿素、琼脂糖。 III、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。 IV、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。 (1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有______。(至少答两点) (2)该小组采用______法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有______。 (3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是______。为判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数______(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。 (4)若甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有_______(填序号)。①取样不同②培养基污染③操作失误④没有设置对照 (5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为______。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数______,原因是______。 【答案】(1)碳源、氮源、无机盐 (2) ①. 稀释涂布平板 ②. ①③④ (3) ①. 将未接种的培养基放在恒温培养箱中培养,检验是否有菌落产生 ②. 小于 (4)①②③ (5) ①. 3.5×1010个 ②. 少 ③. 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 【解析】 【分析】筛选尿素分解菌要以尿素为唯一氮源,缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素而缺乏氮源导致生长发育受抑制,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以用此培养基能够选择出分解尿素的微生物。 【小问1详解】 虽然各种培养基的配方不同,但是一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等微生物生长所需的基本营养物质。 【小问2详解】 分析题图可知,该小组采用稀释涂布平板法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。稀释涂布平板法操作时需要在酒精灯火焰旁边操作,故需要用到①酒精灯、③培养皿、④涂布器。 【小问3详解】 将未接种的培养基(或空白培养基)放在恒温培养箱中保温1~2天,检验是否有菌落产生,用于检测该培养基灭菌是否彻底。若有菌落产生,说明灭菌不彻底,需要重新配置培养基。选择培养基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,故同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数小于全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。 【小问4详解】 根据生物实验应遵循对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则,甲同学的实验结果比其他同学多,可能是培养基污染造成的,还可能是甲同学实验操作过程中污染造成的,也可能是与其他同学所取土壤样品不同造成的:①土样不同可能导致计数偏差,①正确;②培养基污染会导致菌落数增加,②正确;③操作失误可能增加微生物的数量和种类,菌落会增 多,③正确;④没有设置对照不会增加菌落数目,④错误。因此,甲同学的实验结果产生的原因可能是①②③。 【小问5详解】 5号试管的稀释倍数为107,5mL瘤胃样品中含有目标活菌数=(68+75+67)÷3÷0.1×107×5=3.5×1010(个)。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,故使用稀释涂布平板法统计获得的菌落数比实际的活菌数偏少。 27. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用)。 (1)该研究应用的生物技术所依据的原理是_______。 (2)植物细胞壁的主要成分是_______(答出两种),在获取原生质体时常采用相应的酶进行去壁处理。①过程的发生,必须进行人工诱导,人工诱导原生质体融合的化学方法有聚乙二醇(PEG)融合法、_______等。经过过程①,只有异源融合的原生质体能够存活的原因是________。 (3)百脉根富含单宁,单宁不是百脉生长和生存所必需的产物,属于______代谢物,在植物体内含量很低,化学合成困难。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用被用于各类产品,可利用_______技术工厂化生产单宁。该方法需要将百脉细胞诱导成________,再筛选出________进行培养。 【答案】(1)细胞膜具有流动性、植物细胞具有全能性 (2) ①. 纤维素、果胶 ②. 高Ca2+—高pH融合法 ③. 异源融合的原生质体才能完整进行有氧呼吸的三个阶段可恢复生长并获得再生能力 (3) ①. 次生 ②. 植物细胞培养 ③. 愈伤组织 ④. (稳定)高产单宁的细胞 【解析】 【分析】分析题图:图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中①表示人工诱导原生质体融合;②表示脱分化过程;③表示再分化过程。 【小问1详解】 该研究是植物体细胞杂交培育新品种,植物体细胞杂交过程中原生质体融合体现了细胞膜具有流动性,而杂种细胞培育成杂种植株体现了植物细胞具有全能性,所以依据的原理是细胞膜具有流动性、植物细胞具有全能性。 【小问2详解】 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。 人工诱导原生质体融合的化学方法除了聚乙二醇(PEG)融合法,还有高Ca²⁺ - 高pH融合法。 只有异源融合的原生质体能存活,是因为异源融合的原生质体才能完整进行有氧呼吸的三个阶段可恢复生长并获得再生能力。 【小问3详解】 单宁不是植物生长和生存所必需的产物,属于次生代谢物。 利用植物细胞培养技术可工业化生产单宁。 该方法需要将百脉根细胞诱导成愈伤组织。 再筛选出(稳定)高产单宁的细胞进行培养。 28. 尼帕病毒(NV)是一种新型人畜共患病毒,该病毒的结构蛋白(X蛋白)可诱导动物机体产生中和抗体,从而防御病毒感染。制备单克隆中和抗体的流程如图所示。回答下列问题。     (1)制备单克隆抗体过程中涉及的动物细胞工程技术包括______和______。 (2)科研人员给小鼠注射X蛋白的目的是________。 (3)筛选杂交瘤细胞时一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是_________。 (4)图中符合生产的杂交瘤细胞具有_________的特点,将其筛选出来后要对其进行_____和抗体检测,最后从_______或_______中获取优质的单克隆中和抗体。 【答案】(1) ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合 (2)诱导小鼠产生能够分泌抗X蛋白抗体的B淋巴细胞 (3)使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞 (4) ①. 既能无限增殖,又能产生特异性的抗体 ②. 克隆化培养 ③. (细胞)培养液 ④. 小鼠腹腔中的腹水 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程: (1)对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应; (2)从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞; (3)将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选; (4)在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长; (5)对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞; (6)最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。 【小问1详解】 单克隆抗体的制备利用了动物细胞培养和动物细胞融合技术,让B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。 【小问2详解】 给小鼠注射X蛋白的目的是诱导小鼠产生能够分泌抗X蛋白抗体的B淋巴细胞。 【小问3详解】 在HAT培养基上获得的杂交瘤细胞需要进行克隆化培养及抗体检测,该过程一般在多孔细胞培养板上进行;用多孔培养板培养时,需要稀释,其目的是使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞,达到单克隆培养的目的。 【小问4详解】 将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合后,用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,用HAT培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞,筛选出的细胞具有的特点是既能无限增 殖,又能产生特异性的抗体,筛选后对其进行克隆化培养和抗体检测,将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖,最后从细胞培养液或小鼠腹腔获取优质的单克隆抗体。 29. 下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程的图解,质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中LacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal,产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。请回答下列问题: (1)过程①为了防止目的基因和质粒的自身环化,选用限制酶的最佳方案是________。 A. 只有BamHI B. BamHI和EcoRI C. EcoRV和BamHI D. EcoRV和EcoRI (2)构建基因表达载体时,一般将目的基因插在启动子和终止子之间。启动子的作用是________。 (3)基因工程的四步程序是目的基因的获取、构建基因表达载体、________和目的基因的检测与鉴定。其中在构建基因表达载体时,所用载体除了质粒以外,还可以选择________、________。 (4)过程②处理大肠杆菌后,大肠杆菌处于________的生理状态。 (5)为了筛选含目的基因表达载体的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的培养基中额外加入________,培养一段时间后挑选出________(填“蓝色”或“白色”)的菌落进一步培养,从而获得大量目的菌。 (6)目的基因导入受体细胞后,常用________技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳。 【答案】(1)B (2)RNA聚合酶识别和结合位点,驱动转录的进行 (3) ①. 将目的基因导入到受体细胞 ②. 噬菌体 ③. 动植物病毒 (4)容易吸收周围环境中 DNA 分子 (5) ①. X-gal ②. 白色 (6)抗原-抗体杂交 【解析】 【分析】基因工程基本操作程序:1.目的基因的获取:方法有PCR、化学方法人工合成、DNA合成仪合成。2.基因表达载体的构建:基因表达载体的组成有目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点。3.将目的基因导入受体细胞:导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法;导入动物细胞的方法是显微注射法;导入微生物的方法:感受态细胞法。4.目的基因的检测与鉴定:(1)分子水平检测:①DNA分子杂交检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上;②分子杂交检测目的基因是否转录出mRNA;③抗原—抗体杂交检测目的基因是否翻译出蛋白质;(2)个体生物学水平检测:抗虫抗病接种实验等。 【小问1详解】 构建基因表达载体最佳方法是使用双酶切法处理目的基因和载体,使其产生相同的黏性末端,进而通过DNA连接酶构建基因表达载体,选择限制酶的要求是不能破坏目的基因,故不选择EcoRV,可以选择BamHI和EcoRI处理目的基因和质粒。故选B。 【小问2详解】 构建基因表达载体时,一般将目的基因插在启动子和终止子之间,这样可以保证目的基因的正常表达,启动子是指位于基因首端的特殊的DNA序列,是RNA聚合酶识别和结合位点,驱动转录的进行。 【小问3详解】 基因工程的四步程序是目的基因的获取、构建基因表达载体、将目的基因导入到受体细胞和目的基因的检测与鉴定。其中构建基因表达载体是基因工程的核心步骤,所用载体除了质粒以外,还有噬菌体和动植物病毒。 【小问4详解】 过程②是用钙离子(Ca2+)处理,目的是将大肠杆菌变成感受态细胞,此时的大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化。 【小问5详解】 LacZ基因编码的酶可使X-gal分解,产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色。构建基因表达载体时,目的基因的插入使LacZ基因破坏,不能表达出相应的酶,进而不能使培养基中X-gal分解,因此菌落呈现白色。即在筛选含目的基因表达载体的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中额外加入X-gal,培养一段时间后挑选出“白色”的菌落进一步培养,从而获得大量目的菌。 【小问6详解】 目的基因导入受体细胞后,常用抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳。如果目的基因表达,是可以检测到相应的蛋白质。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2024-2025学年下期高二年级期中联考试题生物学科 考试时间:75分钟满分:100分 注意事项:本试卷分试题卷和答题卡两部分,考生应首先阅读试题卷上的文字信息,然后在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡)。在试题卷上作答无效。 第I卷(选择题,共50分) 一、单选题(本题共25个小题,每小题2分,共50分) 1. 制作酸菜时加入“陈酸菜水”和5%的食盐水并在不同时间测定酸菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(  ) A. 不同的腌制时间,酸菜中亚硝酸盐的含量可能相同 B. 加入白酒可抑制杂菌生长和增加醇香,且能加快发酵速度 C. 坛盖边沿的水槽“泡”中的气体是乳酸菌细胞呼吸产生的 D. 检测亚硝酸盐含量的主要目的,是为了解乳酸菌的生长状况 2. 下列关于腐乳制作的叙述,正确的是(  ) A. 豆腐经微生物发酵后味道更鲜美,但不便于保存 B. 密封瓶口时将瓶口通过酒精灯的火焰可防止污染 C. 加盐腌制后,毛霉可产生更多的蛋白酶和脂肪酶 D. 发酵过程中所有的相关反应都是在微生物细胞内进行的 3. 某同学向苹果汁中加入适量体积分数为3%的乙醇,利用高产菌株酿制苹果醋。下列叙述错误的是( ) A. 发酵液中乙醇的浓度过高会抑制醋酸菌的繁殖 B. 醋酸菌可以将加入苹果汁中的乙醇转化为醋酸 C. 发酵时需要保持通气,温度控制在30~35℃ D. 随着发酵的进行,发酵液的pH将逐渐增大 4. 某研究小组从野生草本豆科植物中分离得到A和B两种根瘤菌菌株,欲探究二者的固氮能力,以用于生产根瘤菌肥。下列相关叙述正确的是(  ) A. 选择以NH4NO3为唯一氮源的培养基对根瘤菌进行培养 B. 采用干热灭菌法对培养皿、涂布器、接种环等进行灭菌 C. 琼脂中的多糖是微生物生长和繁殖不可缺少的营养物质 D. 根瘤菌肥作为微生物肥料可增进土壤肥力、改良土壤结构 5. 无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开。下列说法错误的是(  ) A. 消毒和灭菌的主要目的是防止杂菌污染以获取纯净微生物培养物 B. 利用寄生于细菌体内的微生物裂解细菌来净化污水属于生物消毒法 C. 生物消毒与煮沸消毒不同,只能杀死物体表面或内部的一部分微生物 D. 动植物细胞的DNA提取可以不在无菌条件下进行 6. 啤酒的工业化生产过程如下:大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后,最终过滤、调节、分装。下列说法错误的是(  ) A. 蒸煮过程可以产生风味组分,也可以对糖浆灭菌 B. 酒精主要是在主发酵阶段由酵母菌的无氧呼吸产生 C. 焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚,从而使淀粉酶失活 D. 要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵,最终得到成熟的啤酒 7. 转录因子Ghl和GhE1能调控棉花愈伤组织细胞的生长发育,参与体细胞胚胎发生过程中细胞命运的重塑,其机制如图所示。下列相关分析正确的是(  ) A. 将愈伤组织细胞在脱分化培养基上继续培养可得到幼苗 B. Gh1基因发生甲基化可能会抑制愈伤组织细胞的增殖 C. 促进GhEl基因的表达可促进愈伤组织分化成根等器官 D. Gh1与GhE1单独作用均能调控GhPs基因的表达 8. 七叶一枝花是百合科的一种濒危名贵植物,以根茎入药。科研人员应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源,并利用植物细胞工程获取其有效成分。下列叙述正确的是(  ) A. 提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值,有利于诱导生根 B. 需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠混合后对七叶一枝花的外植体消毒 C. 七叶一枝花茎尖进行植物组织培养获得的幼苗不能抵抗病毒感染 D. 可将悬浮培养的七叶一枝花细胞置于低渗溶液中涨破获取有效成分 9. 下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,正确的是(  ) A. 用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异 B. 植物组织培养的培养基中不需要添加有机物 C. 植物组织培养利用了细胞的全能性,动物细胞培养也利用了该原理 D. 植物组织培养在再分化时需在有光条件下进行,动物细胞培养对光照无要求 10. 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等,都离不开动物细胞培养技术。下列说法正确的是( ) A. 培养的细胞需定期用胰蛋白酶处理后才能继续增殖 B. 将动物细胞置于含有95%O2和5%的CO2培养箱中培养 C. 定期更换培养液可以为动物细胞提供无毒的环境 D. 原代培养和传代培养的细胞都可以直接用离心法收集 11. 抗体药物偶联物(ADC)是采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到单克隆抗体上,实现对肿瘤细胞精准的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如下图,有关叙述不正确的是(  ) A. ADC实现精准杀伤肿瘤细胞的基础是抗体与抗原特异性结合 B. ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解,释放药物,使肿瘤细胞死亡 C. 将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体 D. 对特定抗原筛选出的杂交瘤细胞进行克隆化培养可获得单克隆抗体 12. 图1表示的是科学家获得iPS细胞(类似胚胎干细胞),再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养的过程;图2表示利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞进而培育成的单倍体动物。下列叙述错误的是(  ) A. 单倍体胚胎干细胞具有发育全能性 B. 成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的再分化过程 C. 该技术培育成的单倍体动物可做为研究隐性基因功能的理想模型 D. 通过添加特异性基因制备iPS的过程,可能有导致肿瘤发生的风险 13. 制备哺乳动物膀胱生物反应器,用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。叙述正确的是(  ) A. 转基因动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的遗传信息不同 B. 步骤①和②所代表的操作分别是显微注射技术、受精卵获能 C. 转基因的动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞中都能表达W基因 D. 构建的基因表达载体中含有能在膀胱中特异表达的基因的启动子 14. 由于胚胎发育率低,导致非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。我国科学家经过反复实验,成功培育出了体细胞克隆猴,流程如图(图中Kdm4d组蛋白去甲基化酶,TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂)。下列叙述错误的是(  ) A. 体细胞克隆猴的线粒体DNA完全来自提供卵母细胞的母猴 B. 去核操作其实是去除卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物 C. 用灭活的仙台病毒处理可使细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布 D. 重构胚中组蛋白的甲基化水平降低、乙酰化水平提高可能会提高胚胎发育率 15. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c表示现代工程技术,①②③分别表示其对应的结果,下面说法正确的是(  ) A. 若a是胚胎分割技术,则①反映了动物细胞也具有全能性 B. 若b是体外受精技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 C. 若c是胚胎分割技术,则③中个体的基因型和表型一定相同 D. ①②③生产过程中的受体需用促性腺激素进行同期发情处理 16. 下图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述正确的是(  ) A. 农杆菌能在自然条件下侵染单子叶植物和裸子植物 B. ③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上 C. ④的染色体上若含抗虫基因,则③就表现出抗虫性状 D. 基因工程造成的变异,相当于人为的基因重组,产生了定向变异 17. 下图为四种限制酶所识别的核苷酸序列及相应的切割位置(箭头所指),下列叙述正确的是(  ) A. 不同的限制酶切割DNA分子形成的黏性末端一定不同 B. ①②③④可催化磷酸二酯键和氢键断裂,形成黏性末端 C. ②、③切出的末端连接后形成的片段,不能再被②或③识别切割 D. 限制酶切割DNA分子一次可断开1个磷酸二酯键产生2个游离的磷酸基团 18. 医生可利用分子生物学技术检测受检人是否携带HIV。下列叙述错误的是(  ) A. 可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物 B. 血液样品中HIV的RNA经转录后进行PCR检测 C. 与检测抗原、核酸相比,检测抗体能更早诊断HIV感染 D. 可通过抗原—抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原 19. PCR引物的3'端为结合模板DNA的关键碱基,5'端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列下列叙述正确的是(  ) A. 该图表示PCR循环中的变性环节 B. PCR第四次循环要消耗15对引物 C. PCR技术不能用于检测目的基因是否转录出了mRNA D. 用图中引物扩增两个循环后即可获得添加限制酶切点的产物 20. 研究人员将GNA基因和ACA基因连接成融合基因后,再与pB1121质粒载体结合并导入玉米细胞,最终获得了抗蚜虫玉米新品种。部分操作如图所示,下列叙述错误的是(  ) A. 由a和b生成c至少需要1种限制酶和1种DNA连接酶 B. 为确保正确连接,切割c和d时需要使用KpnI和XhoI处理 C. 在卡那霉素的培养基上存活下来的玉米细胞都成功转入了e D. 抗蚜虫玉米是否培育成功,需要进行个体生物学水平的检测 21. 转基因作物的推广种植促使人们关注其安全性问题。下列叙述错误的是(  ) A. 转入抗性基因的植物可能成为“入侵物种”,影响生态系统的稳定性 B. 抗性基因可能会随花粉传播到田间近缘野生植物体内,造成基因污染 C. 若目的基因来自自然界,则培育出的转基因植物不会有安全性问题 D. 大面积种植抗虫棉,有可能会导致棉铃虫群体中相关抗性基因频率增大 22. 下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是( ) A. 对先天免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑后,回输给患儿进行治疗 B. 利用干细胞培养具有单腔室结构的迷你跳动心脏,增加器官移植供体来源 C. 利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗疾病 D. 利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到智力超群的婴儿 23. 关于“DNA的粗提取与鉴定”(实验I)和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验II)的实验操作,下列相关叙述正确的是(  ) A. 实验I,将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并沸水浴,用于鉴定DNA B. 实验II,凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关 C. 实验I,在离心后肝脏研磨液的沉淀物中加入等量冷却的酒精溶液粗提取DNA D. 实验II,在紫外灯下观察DNA条带的分布及粗细程度可评价扩增是否成功 24. 基于AI(人工智能)的蛋白质设计方法可以利用现有蛋白质数据库以及机器深度“学习算法”来预测新型蛋白质的结构及功能。下列说法错误的是( ) A. AI可帮助人们更深入了解蛋白质的结构与功能关系 B. AI预测新型蛋白质的结构和功能依据的原理是中心法则 C. 可通过改造或合成基因来获得AI设计的蛋白质 D. AI可帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质 25. 某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gta3基因一端,如图1所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,科研人员设计了引物用于PCR扩增,结果如图2所示。下列叙述不正确的是(  ) A. 基因表达时图1中基因的启动子区不能转录 B. Gata3基因的启动子可同时控制GFP基因的表达 C. 选择引物1和引物3能更好地鉴定新生小鼠的杂合子和纯合子情况 D. 2号条带的小鼠是转入Gata3-GFP融合基因的纯合小鼠,4号条带的小鼠是野生型 第II卷(非选择题,共50分) 二、非选择题(本题共包括4个小题,共50分,除注明外,每空均为1分)     26. 牛和羊的瘤胃中生活着多种微生物,其中许多微生物能分解尿素。某研究小组欲从瘤胃内筛选出能高效降解尿素的细菌,设计了如下实验。请分析并回答下列问题: 实验步骤: I、取样:从刚宰杀的牛的瘤胃中取样,将样品装入事先灭过菌的锥形瓶中。 II、培养基的配制和灭菌: 配制全营养LB固体培养基。配方:水、蛋白胨、酵母提取物、NaC1、琼脂糖(一种凝固剂)。配制尿素固体培养基。配方:水、葡萄糖、NaC1、K,HPO4、尿素、琼脂糖。 III、制备瘤胃稀释液并接种,如下图1所示。 IV、在无氧条件下进行微生物的培养、观察与计数。 (1)全营养LB固体培养基和尿素固体培养基都含有微生物生长所需的基本营养物质,除水外还有______。(至少答两点) (2)该小组采用______法对瘤胃中分解尿素的细菌进行分离和计数。在无菌条件下,利用该方法进行分离计数时,需要用到图2中的实验器材有______。 (3)为检测该培养基灭菌是否彻底,应采用的检测方法是______。为判断尿素培养基是否具有选择作用,实验时还需要同时接种全营养平板,如果同一浓度梯度下,尿素培养基上的菌落数______(“大于”、“等于”或“小于”)全营养培养基上的菌落数,则说明尿素培养基具有选择作用。 (4)若甲同学从培养基上筛选出大约150个菌落,而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学实验结果差异的原因可能有_______(填序号)。①取样不同②培养基污染③操作失误④没有设置对照 (5)若将最后一个试管中的稀释液分别涂布到3个尿素平板上培养,培养后平板上出现的菌落数如图1所示,则5mL瘤胃样品中含有目标活菌数约为______。该方法统计获得的菌落数比实际的活菌数______,原因是______。 27. 紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如图(注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用)。 (1)该研究应用的生物技术所依据的原理是_______。 (2)植物细胞壁的主要成分是_______(答出两种),在获取原生质体时常采用相应的酶进行去壁处理。①过程的发生,必须进行人工诱导,人工诱导原生质体融合的化学方法有聚乙二醇(PEG)融合法、_______等。经过过程①,只有异源融合的原生质体能够存活的原因是________。 (3)百脉根富含单宁,单宁不是百脉生长和生存所必需的产物,属于______代谢物,在植物体内含量很低,化学合成困难。单宁具有收敛止血、抗氧化、抗菌等作用被用于各类产品,可利用_______技术工厂化生产单宁。该方法需要将百脉细胞诱导成________,再筛选出________进行培养。 28. 尼帕病毒(NV)是一种新型人畜共患病毒,该病毒的结构蛋白(X蛋白)可诱导动物机体产生中和抗体,从而防御病毒感染。制备单克隆中和抗体的流程如图所示。回答下列问题。     (1)制备单克隆抗体过程中涉及的动物细胞工程技术包括______和______。 (2)科研人员给小鼠注射X蛋白的目的是________。 (3)筛选杂交瘤细胞时一般在多孔细胞培养板上进行:先将细胞悬浮液稀释到7~10个细胞/mL,再在每个培养孔中滴入0.1mL细胞稀释液,其目的是_________。 (4)图中符合生产的杂交瘤细胞具有_________的特点,将其筛选出来后要对其进行_____和抗体检测,最后从_______或_______中获取优质的单克隆中和抗体。 29. 下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程的图解,质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中LacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal,产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。请回答下列问题: (1)过程①为了防止目的基因和质粒的自身环化,选用限制酶的最佳方案是________。 A. 只有BamHI B. BamHI和EcoRI C. EcoRV和BamHI D. EcoRV和EcoRI (2)构建基因表达载体时,一般将目的基因插在启动子和终止子之间。启动子的作用是________。 (3)基因工程的四步程序是目的基因的获取、构建基因表达载体、________和目的基因的检测与鉴定。其中在构建基因表达载体时,所用载体除了质粒以外,还可以选择________、________。 (4)过程②处理大肠杆菌后,大肠杆菌处于________的生理状态。 (5)为了筛选含目的基因表达载体的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的培养基中额外加入________,培养一段时间后挑选出________(填“蓝色”或“白色”)的菌落进一步培养,从而获得大量目的菌。 (6)目的基因导入受体细胞后,常用________技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳。 第1页/共1页 学科网(北京)股份有限公司 $

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