精品解析：四川省成都石室中学2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题

成都石室中学2024-2025学年度下期高2026届期中考试 生物试卷 一、选择题（共15题，每题3分） 1. 眼虫是一种单细胞生物，不具有细胞壁，具有叶绿体、伸缩泡、鞭毛、眼点等结构。下列相关叙述错误的是（ ） A. 眼虫与动物和植物都有相似之处 B. 眼虫的遗传物质主要储存在拟核中 C. 伸缩泡有利于保持细胞内水分平衡 D. 眼虫属于生产者，其鞭毛用于运动 2. 藜蒿为菊科蒿属植物，除含蛋白质、脂肪、膳食纤维、丰富的微量元素外，还含有能清除自由基的黄酮等物质。下列关于藜蒿细胞物质组成的叙述，正确的是（ ） A. 藜蒿细胞中含有丰富的微量元素如K、Ca、Cu、Fe、Zn等 B. 藜蒿细胞中含有的蛋白质和糖类等营养成分均可被人体消化吸收 C. 藜蒿细胞中蛋白质营养价值主要由非必需氨基酸的种类和数量决定 D. 同一藜蒿个体中不同藜蒿细胞的RNA、蛋白质不完全相同 3. 下图为C、H、O、N、P等元素构成生物大分子物质甲、乙、丙的示意图。下列叙述中正确的是（ ） A. 只要含有羧基和氨基的物质就是单体1，通过脱水缩合形成物质乙 B. HIV病毒含有的物质丙有两种，水解后得到的单体2有8种 C. 若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应，则单体3为葡萄糖 D. 若基本单位只含C、H、O元素，则该生物大分子可能具有保温和缓冲作用 4. 下图为生物体内四种有机分子的结构，下列相关叙述错误的是（ ） A. ①既可能存在于真核细胞中，也可能存在于原核细胞中 B. ②是tRNA，②与③的分子组成上都含有核糖和含氮碱基 C. 由①④结构可知说明无机盐在细胞内主要是以化合物的形式存在 D. 植物缺镁会影响光合作用，人体缺少Fe时可能会造成酸中毒 5. 酸笋是螺蛳粉的灵魂，腌酸笋季节在春季。当竹子出笋后，长出约30cm高时便可砍下，剥去笋壳，切成块或是切成笋丝、笋片，放于陶罐中，清水过面，撒上适量食盐，置于阴凉处一个月左右，酸味即出，便可随食随取。下列相关叙述正确的是（ ） A. 泡菜腌制过程中通常加入抗生素来抑制杂菌生长 B. 为保证发酵成功，需将鲜笋和陶罐用沸水泡烫 C. “清水过面”是为了创造无氧环境，减少杂菌污染 D. 在制作酸笋时酸笋的酸味主要与醋酸菌发酵有关 6. 聚乙烯醇（PVA）是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA，PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑，下表是筛选高效分解PVA的细菌的培养基配方。下列叙述正确的是（　　） 成分 MgSO4 蛋白质 PVA 水 用量 5g 10g 7g 1000mL A. 制备该培养基时，一般需在倒平板后将培养基调至中性或弱碱性 B. 该培养基以PVA为唯一碳源，其上生长的菌落均具有分解PVA的能力 C. 接种时，用灭菌后的涂布器蘸取少量菌液并均匀地涂布在培养基表面 D. 在确定菌株降解PVA效果时，白色透明斑的直径为因变量 7. 柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂。食品工业生产柠檬酸时，以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得，如图为黑曲霉发酵工程生产柠檬酸的简要流程图。在柠檬酸发酵过程中，操作人员会定时检测培养液中的黑曲霉密度以了解发酵进程，计数方法为将稀释了100倍的培养液用血细胞计数板（1mm×1mm×0.1mm，25个中方格，每个中方格包含16个小格）进行显微镜观察计数。下列叙述错误的是（ ） A. 优良菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种、基因工程育种获得 B. 在培养基中加α-淀粉酶的作用是将红薯中的淀粉水解，为发酵菌种提供碳源 C. 若发酵罐Ⅲ中的原料为大豆粉，可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油 D. 每个中方格中黑曲霉平均数量应不少于30个，预期浓度才能达到7.5×108个/mL 8. 牡丹是我国特有的木本名贵花卉，素有“花中之王”、“国色天香”的美称。为了建立牡丹新品种的快速繁殖体系，研究者以紫斑牡丹的顶芽为外植体，在MS培养基中添加不同浓度的细胞分裂素（BA）和生长素类似物（NAA）进行愈伤组织的诱导实验，愈伤组织的诱导成功率（%）如下表。关于上述实验，下列有关分析正确的是（ ） BA（mg/L） NAA（mg/L） 0.1 2 3 0.5 16.6 66.6 50 1.5 0 91.8 75 3 0 33.3 58.4 A. 对实验选用的外植体需进行灭菌处理，以保证无菌操作 B. 实验期间需每天给予适当时间和强度的光照，以提高诱导成功率 C. BA浓度为1．5mg/L时，愈伤组织诱导成功率高于其它浓度 D. NAA与BA比例过低时，可能无法诱导愈伤组织的形成 9. 我国科学家利用重编程技术成功建立了大熊猫成纤维细胞来源的诱导多能干细胞系iPSCs，这些大熊猫iPSCs不仅能在体外培养条件下稳定增殖传代，还能在体内和体外分化条件下，分化为特定的功能性细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 成纤维细胞是高度分化的细胞，细胞核不再具有全能性 B. 体外培养成纤维细胞使用的是添加了血清的液体合成培养基 C. 可以通过导入DNA或蛋白质的方式来诱导成纤维细胞转化 D. 将iPSCs用于大熊猫的疾病治疗可能存在导致肿瘤发生的风险 10. 下列关于治疗性克隆和生殖性克隆的说法，错误的是（　　） A. 使用病人自己的细胞产生胰岛细胞以治疗糖尿病属于治疗性克隆 B. 将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育出婴儿的过程属于生殖性克隆 C. 治疗性克隆属于无性生殖，生殖性克隆属于有性生殖 D. 治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要应用到动物细胞培养和体细胞核移植 11. 世界首例猪肾移植人体手术成功，这颗肾脏来自一头实施过基因编辑的猪。下图为基因编辑猪的培育流程，有关说法错误的是（ ） A. 对1号猪进行基因编辑以抑制其抗原基因的表达或去除抗原基因，从而降低免疫排斥反应 B. 对2号猪使用性激素使其超数排卵后，收集卵母细胞培养成熟至MII期进行去核操作 C. 对2号猪和3号猪应进行同期发情处理，使二者处于相同的生理状态 D. 将重组胚胎移入3号雌性猪体内时无须服用或注射免疫抑制药物 12. 科研人员将诺如病毒（NV）作为抗原注射给小鼠，通过制备NV单克隆抗体1和2，应用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定（如图）。检测原理采用双抗体夹心法：将待测样液加到样品孔处，结合垫处含有过量胶体金（可与蛋白质结合，大量聚集时出现肉眼可见的红色）标记的游离金标抗体1，可以结合样液中的抗原，T上固定有抗体2，抗体1和抗体2与NV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色，多余的抗体1继续向左流，C上固定有抗体1的抗体，二者结合使胶体金大量聚集也呈红色。下列叙述错误的是（ ） A. 将NV作为抗原注射给小鼠，可获得多种产生特定抗体的B淋巴细胞 B. 利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2不能直接对患者进行注射治疗 C. 若仅C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV D. 若C、T处均呈红色，说明检测结果为阳性，该过程发生2次特异性结合 13. 某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是（ ） a酶切割产物（bp） b酶再次切割产物（bp） 2100：1400：1000：500 1900：200：800：600：1000：500 A. 在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个 B. a酶与b酶切出的黏性末端相互连接后的序列仍可被a酶切割 C. a酶与b酶切割的化学键与DNA连接酶缝合的化学键不同 D. 用a酶切割与线性DNA分子相同碱基序列的质粒，得到的切割产物相同 14. 最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧腺苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧核苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 上述PCR反应体系中只需加入一种引物 B. 5'—TAGTGTCCATC-3'为患者的一段序列 C. 电泳时产物的片段越大，迁移速率越慢 D. 患者该段序列中某位点的碱基G突变为A 15. 临床上常采用RT-PCR技术，对受测者咽拭子取样后进行新型冠状病毒核酸检测。RT-PCR是指以病毒的RNA为模板合成cDNA，并对cDNA进行PCR扩增的过程。为定量测定样品中病毒的核酸，常采用实时荧光PCR扩增技术，该技术原理如下图所示。在PCR反应体系中每加入一对引物的同时，加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当TaqDNA聚合酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光信号生成。下列说法错误的是（ ） A. 引物、荧光探针均具有特异性，通过氢键与cDNA中的目的基因特异性结合 B. 荧光探针的水解发生在PCR中的延伸阶段，TaqDNA聚合酶催化该水解过程 C. 荧光信号达到设定的阈值时，经历的循环数越多，样本中初始病毒核酸量越多 D. TaqDNA聚合酶催化DNA的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸 二、非选择题（共5题，55分） 16. 发酵工程在医药上应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答下列相关问题： （1）在制备发酵罐中的培养液时，除了添加___________、___________、水和无机盐等主要的营养成分外，还需要将pH调至___________性。 （2）整个发酵过程的中心环节是___________。为保证产品质量，需要随时检测培养液中的微生物数量、___________等，以了解发酵进程。过程④可采用___________方法将菌体分离干燥。 （3）支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物。支原体可能是最小、最简单的单细胞生物，没有细胞壁，遗传物质是DNA。临床发现，大环内酯类药物如罗红霉素、阿奇霉素对支原体有很好的疗效，而青霉素类药物能有效抑制其他细菌生长繁殖而对支原体并不起作用。尝试从细胞结构方面解释，青霉素药物对支原体引起的肺炎治疗无效的原因可能是___________。 17. 根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。 （1）从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是________。 （2）通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗，常取豆科植物的茎尖作为外植体，好处是_______。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体→愈伤组织→试管苗。其中愈伤组织的结构特点是______，在制备培养基时常采用________（选填“葡萄糖”或“蔗糖”）作为碳源。 （3）研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入_______的培养液中培养。 （4）若实验获得一种具有良好固氮能力根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是________（答出2点即可）。 18. 草莓果实采后难以保鲜是生产实践的难题。乙烯在调控果实成熟基因的协同表达中起着非常重要的作用。研究人员通过反义RNA技术抑制乙烯受体基因Ers1的表达，达到延长储藏期的效果。CTAB法提取草莓叶片DNA的部分实验步骤如图1。请回答下列问题： （1）CTAB提取液中含有CTAB、EDTA、NaCl等物质，CTAB能破坏膜结构，使蛋白质变性，使核酸分离出来；EDTA是一种DNA酶抑制剂，加入其的目的是_________。氯仿、异戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿、异戊醇，而蛋白质等杂质可溶，实验中加入氯仿、异戊醇离心后，应取①是_______（填“上清液”或“中层溶液”或“沉淀”），该步骤重复1—2次，继续进行下面两个步骤就可得到DNA粗制品。 （2）通过上述方法获得DNA后，DNA经进一步提纯后，通过PCR技术扩增Ersl。在PCR体系中，加入的dNTP可提供_______，耐高温的DNA聚合酶需要_______激活，添加引物的序列不能过短，否则会导致其特异性_______（填“降低”或“升高”）。 （3）为使目的基因与质粒连接，在设计PCR引物扩增Ersl时，需在引物的______端添加限制酶XhoI的识别序列。经XhoI酶切后的载体和Ersl进行连接（如图2），再选择HpaI酶和BamHI酶对连接后的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析。若电泳结果出现长度为_______的片段，该质粒即为所需的基因表达载体。 （4）将筛选得到的重组质粒与用______处理后的农杆菌混合，使重组质粒进入农杆菌。用阳性农杆菌感染植物细胞，在含______的培养基中培养，筛选所需的植物细胞经过一系列处理，最终得到的转基因植株的乙烯受体的合成受阻，其原因是______。 19. 自1994年科学家首次将精原细胞移植到不育的受体睾丸中并恢复其生殖能力以来，对啮齿动物睾丸中精原干细胞（SSCs）的体内、体外研究和操作一直处于火热状态。对于家畜动物来说，SSCs的培养和移植有可能提高动物的生产效率，为转基因动物的制备提供新的途径。由于SSCs在睾丸中数量稀少，因此体外培养系统的建立是研究和操作这一稀有细胞群体的重要前提。下图为体外精子发生的策略（精子发生过程主要包括精原细胞自我更新与分化、精母细胞减数分裂和精子形成）。回答相关问题： （1）精原干细胞是位于睾丸组织曲细精管基底膜上能稳定进行自我更新并分化为成熟精子的一类_______干细胞，是精子发生的基础。一般认为，其具有______________，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 （2）据图推测，用______________将睾丸制成单细胞悬液，在培养睾丸细胞过程中这类细胞往往会出现细胞贴壁现象，当贴壁细胞在生长增殖时，会受到细胞密度过大、有害代谢物积累、______________以及______________等因素而分裂受阻。 （3）取小鼠体细胞进行重编程，得到的诱导多功能干细胞（iPSCs）可用来替代_______，进而可诱导形成精子或其他类型的细胞。在这个过程中，所获的其他细胞的遗传物质与初始体细胞相比，遗传物质_______（填“一定不”或“不一定”）发生改变。 （4）将获得的精子在体外进行受精，首先要进行精子获能，获能液的有效成分为_______。待受精的细胞为_______（写出细胞名称和所处时期），将体外受精获得的小鼠桑葚胚移植到代孕母鼠子宫，此阶段胚胎_______（填“是”或“否”）已经开始分化。 20. 玉米营养价值高，是优良粮食作物，但普通玉米缺乏动物生长发育所必需的赖氨酸。科研人员利用转基因技术将马铃薯中已知序列的高赖氨酸蛋白基因（G基因）转入玉米细胞获得高赖氨酸玉米新品种。请回答下列问题： （1）利用PCR技术以图1中的DNA片段为模板扩增G基因，需要的引物有_______（从A、B、C、D四种单链DNA片段中选择）。 （2）为了提高玉米中赖氨酸蛋白的含量，研究者将G基因与能够驱动基因持续转录的强启动子连接起来，如图2所示。强启动子是一段特殊序列的DNA片段，位于基因的______（填“上游”或“下游”），能被_______识别并结合。在转录过程中，模板链的5'端位于_____（填“M”或“N”）端。 （3）可用PCR技术在目的基因的两端添加限制酶识别序列，使目的基因能定向插入T-DNA中。将目的基因插入T-DNA的原因是______，M、N端应分别添加限制酶______的识别序列。 （4）可分别用________技术对转基因玉米植株中的DNA和蛋白质进行检测，结果发现有些植株虽有R基因，但几乎没有高赖氨酸蛋白，原因可能是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 成都石室中学2024-2025学年度下期高2026届期中考试 生物试卷 一、选择题（共15题，每题3分） 1. 眼虫是一种单细胞生物，不具有细胞壁，具有叶绿体、伸缩泡、鞭毛、眼点等结构。下列相关叙述错误的是（ ） A. 眼虫与动物和植物都有相似之处 B. 眼虫遗传物质主要储存在拟核中 C. 伸缩泡有利于保持细胞内水分平衡 D. 眼虫属于生产者，其鞭毛用于运动 【答案】B 【解析】 【分析】单细胞生物只由单个细胞组成，而且经常会聚集成为细胞集落。单细胞生物个体微小，全部生命活动在一个细胞内完成，一般生活在水中。单细胞生物虽然只由一个细胞构成，但也能完成营养、呼吸、排泄、运动、生殖和调节等生命活动。 【详解】A、眼虫没有细胞壁，与动物细胞相似，有叶绿体，与植物细胞相似，A正确； B、眼虫是真核生物，没有拟核，有细胞核，B错误； C、眼虫伸缩泡可以将多余的水分和代谢废物排出体外，保持细胞内水分平衡，C正确； D、眼虫有叶绿体，能够进行光合作用，属于生产者，其鞭毛用于运动，D正确。 故选B。 2. 藜蒿为菊科蒿属植物，除含蛋白质、脂肪、膳食纤维、丰富的微量元素外，还含有能清除自由基的黄酮等物质。下列关于藜蒿细胞物质组成的叙述，正确的是（ ） A. 藜蒿细胞中含有丰富的微量元素如K、Ca、Cu、Fe、Zn等 B. 藜蒿细胞中含有的蛋白质和糖类等营养成分均可被人体消化吸收 C. 藜蒿细胞中蛋白质的营养价值主要由非必需氨基酸的种类和数量决定 D. 同一藜蒿个体中不同藜蒿细胞的RNA、蛋白质不完全相同 【答案】D 【解析】 【分析】组成生物细胞的元素和化合物，根据其含量，元素分为大量元素和微量元素，C、H、O、N、P、S、K、Ga、Mg是大量元素；组成蛋白质的氨基酸分子中有8种为必需氨基酸。 【详解】A、K、Ca属于大量元素，A错误； B、糖类中的纤维素不能被人体消化吸收，B错误； C、蛋白质的营养价值主要取决于其含有的必需氨基酸的种类和数量，C错误； D、同一藜蒿个体中不同藜蒿细胞含有的遗传物质是相同的，但由于基因的选择性表达，不同种类的细胞中含有的RNA、蛋白质不完全相同，D正确。 故选D 3. 下图为C、H、O、N、P等元素构成生物大分子物质甲、乙、丙的示意图。下列叙述中正确的是（ ） A. 只要含有羧基和氨基的物质就是单体1，通过脱水缩合形成物质乙 B. HIV病毒含有的物质丙有两种，水解后得到的单体2有8种 C. 若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应，则单体3为葡萄糖 D. 若基本单位只含C、H、O元素，则该生物大分子可能具有保温和缓冲作用 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：图中物质乙的组成元素为C、H、O、N，最可能是蛋白质，单体1为氨基酸；物质丙的组成元素是C、H、O、N、P，最可能是核酸，单体2为核苷酸；物质甲的组成元素只有C、H、O，最可能是多糖，单体3为葡萄糖。 【详解】A、物质乙的组成元素是C、H、O、N，最可能是蛋白质，单体1为氨基酸，组成生物体的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基且连在同一个碳原子上，氨基酸脱水缩合可形成物质乙，A错误； B、物质丙的组成元素是C、H、O、N、P，最可能是核酸，单体2为核苷酸。HIV病毒含有的核酸是RNA，因而是物质丙中的一种，水解后得到的单体有4种，B错误； C、若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应，则物质甲为淀粉，其组成单体3为葡萄糖，C正确； D、若基本单位只含C、H、O元素，则该物质可能具有保温和缓冲作用，是脂肪，但脂肪不属于生物大分子，D错误。 故选C。 4. 下图为生物体内四种有机分子的结构，下列相关叙述错误的是（ ） A. ①既可能存在于真核细胞中，也可能存在于原核细胞中 B. ②是tRNA，②与③的分子组成上都含有核糖和含氮碱基 C. 由①④结构可知说明无机盐在细胞内主要是以化合物的形式存在 D. 植物缺镁会影响光合作用，人体缺少Fe时可能会造成酸中毒 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：①分子中含有N、Mg元素，是叶绿素分子。②具有明显的三叶草结构，是tRNA，能运输氨基酸；③是ATP分子，含有2个高能磷酸键，是生物体生命活动所需的直接能源物质。 【详解】A、①分子中含有Mg，是叶绿素分子，既可能存在于真核细胞（叶绿体）中，也可能存在于原核细胞（蓝细菌）中，A正确； B、②为tRNA，含有核糖和四种含氮碱基。③为ATP，其中A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，故②和③的分子组成上都含有核糖和含氮碱基，B正确； C、由①④结构可知说明无机盐可参与细胞中重要化合物的组成成分，但不能说明无机盐主要以化合物的形式存在，细胞中无机盐主要以离子形式存在，C错误； D、④为血红素，含有Fe2+，人体缺少Fe时会导致人体细胞缺氧而表现为无氧呼吸产生乳酸，进而可能会造成酸中毒，镁是叶绿素的组成元素，叶绿素会参与光合作用，植物缺镁会影响光合作用，D正确。 故选C。 5. 酸笋是螺蛳粉的灵魂，腌酸笋季节在春季。当竹子出笋后，长出约30cm高时便可砍下，剥去笋壳，切成块或是切成笋丝、笋片，放于陶罐中，清水过面，撒上适量食盐，置于阴凉处一个月左右，酸味即出，便可随食随取。下列相关叙述正确的是（ ） A. 泡菜腌制过程中通常加入抗生素来抑制杂菌生长 B. 为保证发酵成功，需将鲜笋和陶罐用沸水泡烫 C. “清水过面”是为了创造无氧环境，减少杂菌污染 D. 在制作酸笋时酸笋的酸味主要与醋酸菌发酵有关 【答案】C 【解析】 【分析】泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 【详解】A、泡菜腌制过程中加入抗生素不仅抑制杂菌生长，也抑制了乳酸菌的生长，所以不能添加抗生素，A错误； B、鲜笋不能用沸水泡烫，因为制作酸笋的乳酸菌来自于鲜笋表面，B错误； C、“清水过面”可以创造无氧环境，利于乳酸菌生存繁殖，同时减少杂菌污染，C正确； D、在制作酸笋时酸笋的酸味主要与乳酸菌发酵产生乳酸有关，D错误。 故选C。 6. 聚乙烯醇（PVA）是存在于化工污水中的一种难以降解的大分子有机物，PVA分解菌能产生PVA酶分解PVA，PVA与碘作用时能产生蓝绿色复合物，当PVA被分解时蓝绿色复合物消失，形成白色透明斑，下表是筛选高效分解PVA的细菌的培养基配方。下列叙述正确的是（　　） 成分 MgSO4 蛋白质 PVA 水 用量 5g 10g 7g 1000mL A. 制备该培养基时，一般需在倒平板后将培养基调至中性或弱碱性 B. 该培养基以PVA为唯一碳源，其上生长的菌落均具有分解PVA的能力 C. 接种时，用灭菌后的涂布器蘸取少量菌液并均匀地涂布在培养基表面 D. 在确定菌株降解PVA效果时，白色透明斑的直径为因变量 【答案】D 【解析】 【分析】菌落：是指由单个微生物细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成的菌落特征，如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等，具有一定的稳定性，是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。 【详解】A、制备该培养基时，一般在灭菌前将培养基调至中性或弱碱性，而后再进行灭菌和倒平板操作，A错误； B、该培养基为液体培养基，而菌落是在固体培养基上长出的子细胞群体，因此，用该培养基不能得到分解PVA的细菌菌落，B错误； C、涂布时，用经过灭菌处理的涂布器将用移液枪移到平板上的菌液均匀地涂布在培养基表面，C错误； D、在确定菌株降解PVA能力时，培养基中PVA浓度为无关变量，白色透明斑的直径为因变量，不同的菌种是自变量，D正确。 故选D。 7. 柠檬酸是一种应用广泛的食品酸度调节剂。食品工业生产柠檬酸时，以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得，如图为黑曲霉发酵工程生产柠檬酸的简要流程图。在柠檬酸发酵过程中，操作人员会定时检测培养液中的黑曲霉密度以了解发酵进程，计数方法为将稀释了100倍的培养液用血细胞计数板（1mm×1mm×0.1mm，25个中方格，每个中方格包含16个小格）进行显微镜观察计数。下列叙述错误的是（ ） A. 优良菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种、基因工程育种获得 B. 在培养基中加α-淀粉酶的作用是将红薯中的淀粉水解，为发酵菌种提供碳源 C. 若发酵罐Ⅲ中的原料为大豆粉，可利用黑曲霉水解大豆中的淀粉制成酱油 D. 每个中方格中黑曲霉平均数量应不少于30个，预期浓度才能达到7.5×108个/mL 【答案】C 【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。 【详解】A、优良菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种、基因工程育种获得，A正确； B、α-淀粉酶可将红薯中的淀粉水解，产生的葡萄糖为菌种提供碳源，B正确； C、若发酵罐Ⅲ中的原料为大豆粉，则可利用产生蛋白酶的霉菌（如黑曲霉）将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，C错误； D、血细胞计数板的长和宽均为1mm，深度为0.1mm，用血细胞计数板对黑曲霉进行计数，预期密度为每毫升7．5×108个活细胞时，设每个中方格的黑曲霉数量平均应不少于x，则x×25×102×104=7.5×108，解得x=30，D正确。 故选C。 8. 牡丹是我国特有的木本名贵花卉，素有“花中之王”、“国色天香”的美称。为了建立牡丹新品种的快速繁殖体系，研究者以紫斑牡丹的顶芽为外植体，在MS培养基中添加不同浓度的细胞分裂素（BA）和生长素类似物（NAA）进行愈伤组织的诱导实验，愈伤组织的诱导成功率（%）如下表。关于上述实验，下列有关分析正确的是（ ） BA（mg/L） NAA（mg/L） 0.1 2 3 0.5 16.6 66.6 50 1.5 0 91.8 75 3 0 33.3 58.4 A. 对实验选用的外植体需进行灭菌处理，以保证无菌操作 B. 实验期间需每天给予适当时间和强度的光照，以提高诱导成功率 C. BA浓度为1．5mg/L时，愈伤组织诱导成功率高于其它浓度 D. NAA与BA的比例过低时，可能无法诱导愈伤组织的形成 【答案】D 【解析】 【分析】外植体用酒精、次氯酸钠、无菌水等消毒处理；外植体接种及愈伤组织诱导需要在酒精灯旁进行无菌操作；诱导愈伤组织和诱导再分化的培养基不同，需更换；组培环境与自然条件差别较大，需炼苗。 【详解】A、对外植体进行消毒处理，不能灭菌，A错误； B、诱导愈伤组织不需要提供光照，B错误； C、当NAA浓度为0.1mg/L时，BA浓度为1.5mg/L时，没有愈伤组织产生，C错误； D、从表格中看出，当NAA浓度为0.1mg/L，BA浓度为1.5mg/L或3mg/L时，即NAA与BA的比例过低时，没有愈伤组织产生，D正确。 故选D。 9. 我国科学家利用重编程技术成功建立了大熊猫成纤维细胞来源的诱导多能干细胞系iPSCs，这些大熊猫iPSCs不仅能在体外培养条件下稳定增殖传代，还能在体内和体外分化条件下，分化为特定的功能性细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 成纤维细胞是高度分化的细胞，细胞核不再具有全能性 B. 体外培养成纤维细胞使用的是添加了血清的液体合成培养基 C. 可以通过导入DNA或蛋白质的方式来诱导成纤维细胞转化 D. 将iPSCs用于大熊猫的疾病治疗可能存在导致肿瘤发生的风险 【答案】A 【解析】 【分析】根据分化潜能分类：（1）全能干细胞：具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，如胚胎干细胞。（2）多能干细胞：具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制；如造血干细胞。（3）单能干细胞（也称专能干细胞）：只能分化为成体组织、器官中的细胞。 【详解】A、高度分化的动物细胞，细胞核也具有全能性，A错误； B、动物细胞培养需要液体合成培养基，还需要添加动物血清等天然成分，B正确； C、将特定基因或特定蛋白（特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）导入已分化的成纤维细胞，可将其诱导形成iPS细胞，C正确； D、将诱导多能干细胞系iPSCs用于大熊猫的疾病治疗还存在一些问题，如可能存在导致肿瘤发生的风险，D正确。 故选A。 10. 下列关于治疗性克隆和生殖性克隆的说法，错误的是（　　） A. 使用病人自己的细胞产生胰岛细胞以治疗糖尿病属于治疗性克隆 B. 将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育出婴儿的过程属于生殖性克隆 C. 治疗性克隆属于无性生殖，生殖性克隆属于有性生殖 D. 治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要应用到动物细胞培养和体细胞核移植 【答案】C 【解析】 【分析】生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆。即用生殖技术制造完整的克隆人。目的是产生一个独立生存的个体。 【详解】A、在一定的条件下，病人的胚胎干细胞通过离体培养和诱导分化形成胰岛细胞以治疗糖尿病，属于治疗性克隆，A正确； B、生殖性克隆就是以产生新个体为目的进行克隆，即用生殖技术将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育成婴儿的过程，B正确； C、克隆是无性生殖，C错误； D、治疗性克隆和生殖性克隆技术均需要应用到动物细胞培养和体细胞核移植，D正确。 故选C。 11. 世界首例猪肾移植人体手术成功，这颗肾脏来自一头实施过基因编辑的猪。下图为基因编辑猪的培育流程，有关说法错误的是（ ） A. 对1号猪进行基因编辑以抑制其抗原基因的表达或去除抗原基因，从而降低免疫排斥反应 B. 对2号猪使用性激素使其超数排卵后，收集卵母细胞培养成熟至MII期进行去核操作 C. 对2号猪和3号猪应进行同期发情处理，使二者处于相同的生理状态 D. 将重组胚胎移入3号雌性猪体内时无须服用或注射免疫抑制药物 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞核移植技术的一般步骤：①采集卵母细胞，体外培育到MII期，并进行去核操作；②将供体细胞注入去核的卵母细胞；③通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚；④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；⑤将胚胎移入受体（代孕母动物）体内，并发育成与供体遗传物质基本相同的个体。 【详解】A、对1号猪进行基因编辑时，应在其基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，才能在肾移植后防止排异反应，A正确； B、超数排卵需要使用促性腺激素，B错误； C、进行胚胎移植时，受体应处于适合的生理状态，可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理，故对2号猪和3号猪应进行同期发情处理，使二者处于相同的生理状态，C正确； D、重组胚胎移入3号猪体内时无排斥反应，无须服用免疫抑制药物，D正确。 故选B。 12. 科研人员将诺如病毒（NV）作为抗原注射给小鼠，通过制备NV单克隆抗体1和2，应用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定（如图）。检测原理采用双抗体夹心法：将待测样液加到样品孔处，结合垫处含有过量胶体金（可与蛋白质结合，大量聚集时出现肉眼可见的红色）标记的游离金标抗体1，可以结合样液中的抗原，T上固定有抗体2，抗体1和抗体2与NV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色，多余的抗体1继续向左流，C上固定有抗体1的抗体，二者结合使胶体金大量聚集也呈红色。下列叙述错误的是（ ） A. 将NV作为抗原注射给小鼠，可获得多种产生特定抗体的B淋巴细胞 B. 利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2不能直接对患者进行注射治疗 C. 若仅C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV D. 若C、T处均呈红色，说明检测结果为阳性，该过程发生2次特异性结合 【答案】D 【解析】 【分析】若检测结果为阳性，则诺如病毒表面抗原结合位点会先与结合垫处的可移动抗体1结合，随着抗体1移动到T线处，病毒表面同一抗原不同位点在T线处与抗体2结合，呈红色，结合垫处未与病毒表面抗原蛋白结合的抗体1在移动到C线处会与抗体1的抗体结合，也呈红色。 【详解】A、NV作为抗原，具有多个抗原结合位点，可以诱导机体产生多种特定抗体的B淋巴细胞，A正确； B、利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2是利用小鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞分泌产生的，对人来说属于异物，为了降低免疫排斥，需要对单克隆抗体进行改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区段，B正确； C、若待测液中含NV，则检测线和质控线C处均出现红色，而仅C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV，C正确； D、若检测结果为阳性，则该病毒表面的抗原与结合垫处的抗体1结合，随着抗体1移动到T处，同一抗原表面的不同结合位点与抗体2结合呈红色，未与该病毒表面抗原结合的抗体1移动到C处与抗体1的抗体结合，因此该过程共发生3次特异性结合，D错误。 故选D。 13. 某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是（ ） a酶切割产物（bp） b酶再次切割产物（bp） 2100：1400：1000：500 1900：200：800：600：1000：500 A. 在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个 B. a酶与b酶切出的黏性末端相互连接后的序列仍可被a酶切割 C. a酶与b酶切割的化学键与DNA连接酶缝合的化学键不同 D. 用a酶切割与线性DNA分子相同碱基序列的质粒，得到的切割产物相同 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：a酶和b酶识别的脱氧核苷酸序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。 【详解】A. 由题表可得，a酶切割后形成四个片段，因此在该DNA分子中，a酶有3个识别序列，再次切割后，片段增加2个，因此b酶有2个识别序列，A正确； B、由图可知，a酶与b酶切出的黏性末端相同，可以相互连接，但相互连接后得到的核苷酸序列中没有a酶识别序列， 因此不能被a酶识别，B错误； C、a酶与b酶切割的化学键与DNA连接酶缝合的化学键相同，都是磷酸二酯键，C错误； D、质粒是环状DNA分子，与线性DNA相同碱基序列质粒含有3个a酶的切割位点，则其被a酶切割后可以得到3种切割产物，D错误； 故选A。 14. 最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧腺苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧核苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 上述PCR反应体系中只需加入一种引物 B. 5'—TAGTGTCCATC-3'为患者的一段序列 C. 电泳时产物的片段越大，迁移速率越慢 D. 患者该段序列中某位点的碱基G突变为A 【答案】B 【解析】 【分析】双脱氧测序法的原理：在DNA聚合酶、引物、四种单脱氧核苷酸（dNTP）存在的情况下，如果在四管反应系统中再分别加入四种双脱氧核苷三磷酸（ ddNTP），DNA链合成反应过程中ddNTP与dNTP处于一种竞争状态，即新合成DNA链既可能掺入正常dNTP，也可能掺入ddNTP并使新合成链终止延伸。这样在每个反应系统中形成的产物是一系列长度不等的多核苷酸片段，这些片段具有相同的起点，即引物的5'端，但有不同的ddNTP终端。 在结束反应后，用四个泳道进行电泳，分别分离各组反应体系中不同长度的DNA片段，检测DNA片段终止末端位置的碱基种类，从自显影图谱中直接读取到与模板相匹配的新的链序。 【详解】A、利用双脱氧测序法时，PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA，故只需加入一种引物，A正确； B、双脱氧测序法原理：在DNA聚合酶、引物、四种单脱氧核苷酸（dNTP）存在的情况下，如果在四管反应系统中再分别加入四种双脱氧核苷三磷酸（ ddNTP），DNA链合成反应过程中ddNTP与dNTP处于一种竞争状态，即新合成DNA链既可能掺入正常dNTP，也可能掺入ddNTP并使新合成链终止延伸。这样在每个反应系统中形成的产物是一系列长度不等的多核苷酸片段，这些片段具有相同的起点，即引物的5'端，但有不同的ddNTP终端。 在结束反应后，用四个泳道进行电泳，分别分离各组反应体系中不同长度的DNA片段，检测DNA片段终止末端位置的碱基种类，从自显影图谱中直接读取到与模板相匹配的新的链序。依据双脱氧测序法的原理，可以确定每个泳道中的条带（DNA片段）的3'终端的碱基，如+ddATP的泳道中出现的条带（DNA片段）的3'终端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同，但终止点不同，因此可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基；图示电泳方向为从上→下，即对应的DNA片段为长→短，则对应的DNA测序结果为3'→5'，如对照个体的电泳结果最短的条带为+ddCTP泳道组的条带，则说明该DNA片段5'端第一个碱基为C；因此对照个体的测序结果为5'-CTACCCGTGAT-3'，患者的测序结果为5'-CTACCTGTGAT-3'，模板链与之互补，B错误； C、电泳时，DNA的片段越大，迁移速率越慢，C正确； D、对比患者和对照个体的测序结果可知，患者该段序列中某位点的碱基G突变为A，D正确。 故选B。 15. 临床上常采用RT-PCR技术，对受测者咽拭子取样后进行新型冠状病毒核酸检测。RT-PCR是指以病毒的RNA为模板合成cDNA，并对cDNA进行PCR扩增的过程。为定量测定样品中病毒的核酸，常采用实时荧光PCR扩增技术，该技术原理如下图所示。在PCR反应体系中每加入一对引物的同时，加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当TaqDNA聚合酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光信号生成。下列说法错误的是（ ） A. 引物、荧光探针均具有特异性，通过氢键与cDNA中的目的基因特异性结合 B. 荧光探针的水解发生在PCR中的延伸阶段，TaqDNA聚合酶催化该水解过程 C. 荧光信号达到设定的阈值时，经历的循环数越多，样本中初始病毒核酸量越多 D. TaqDNA聚合酶催化DNA的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析，该技术通过PCR扩增过程中子链的延伸水解荧光探针发出荧光，CT值是指每个反应管内的荧光信号达到设定的阈值时所经历的循环数，那么样本中初始病毒核酸量越多，CT值就越小，依次来检测样本中病毒核酸的相对含量。 【详解】A、引物、荧光探针由特定序列构成具有特异性，它们都可以与cDNA中的目的基因通过碱基互补配对特异性结合，结合处形成氢键，A正确； B、“当Taq DNA聚合酶催化子链延伸至探针处，会水解探针”，所以荧光探针的水解发生在PCR过程中的延伸阶段，B正确； C、样本中初始病毒核酸量越多，达到阈值所需要的循环数就越少，CT值就越小，C错误； D、Taq DNA聚合酶催化DNA的合成时，子链的延伸方向是从5′端向3′端，核酸子链的延伸方向均为从5′端向3′端，D正确。 故选C。 二、非选择题（共5题，55分） 16. 发酵工程在医药上的应用非常广泛，其中青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是一种广泛存在于自然界中的霉菌，是生产青霉素的重要工业菌种。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答下列相关问题： （1）在制备发酵罐中的培养液时，除了添加___________、___________、水和无机盐等主要的营养成分外，还需要将pH调至___________性。 （2）整个发酵过程的中心环节是___________。为保证产品质量，需要随时检测培养液中的微生物数量、___________等，以了解发酵进程。过程④可采用___________方法将菌体分离干燥。 （3）支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物。支原体可能是最小、最简单的单细胞生物，没有细胞壁，遗传物质是DNA。临床发现，大环内酯类药物如罗红霉素、阿奇霉素对支原体有很好的疗效，而青霉素类药物能有效抑制其他细菌生长繁殖而对支原体并不起作用。尝试从细胞结构方面解释，青霉素药物对支原体引起的肺炎治疗无效的原因可能是___________。 【答案】（1） ①. 碳源 ②. 氮源 ③. 酸 （2） ①. 发酵罐中发酵 ②. 产物浓度 ③. 过滤、沉淀 （3）青霉素药物的作用机理主要是抑制细菌细胞壁的形成导致细菌细胞破裂死亡，而支原体无细胞壁 【解析】 【分析】培养基的概念及营养构成 （1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。 （2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还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】 不同的培养基的配方不同，但一般都含有碳源、氮源、水和无机盐等营养物质。除了上述几种主要的营养物质，培养基还需要满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2的需求。因此培养青霉菌需要将pH调至酸性。 【小问2详解】 发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度，以了解发酵进程。如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥即可得到产品，如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。过程④获得的发酵产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。 【小问3详解】 青霉素药物的作用机理主要是抑制细菌细胞壁的形成导致细菌细胞破裂死亡，而支原体无细胞壁，因而青霉素对支原体无效。 17. 根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。 （1）从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是________。 （2）通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗，常取豆科植物的茎尖作为外植体，好处是_______。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体→愈伤组织→试管苗。其中愈伤组织的结构特点是______，在制备培养基时常采用________（选填“葡萄糖”或“蔗糖”）作为碳源。 （3）研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入_______的培养液中培养。 （4）若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是________（答出2点即可）。 【答案】（1）由根瘤菌繁殖形成的单菌落 （2） ①. 分裂能力强、病毒少甚至无病毒 ②. 不定形的薄壁组织 ③. 蔗糖 （3）不含氮源 （4）增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植物生长；抑制土壤中病原微生物的生长，减少病害的发生 【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。 【小问1详解】 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成为纯培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体。对于本实验来说就是根瘤菌繁殖得到的单菌落。 【小问2详解】 豆科植物茎尖分裂能力强、病毒少甚至无病毒，可以形成脱毒苗，所以常取豆科植物的茎尖作为外植体，愈伤组织是外植体通过脱分化形成的一群排列疏松，不定形的薄壁组织，在制备培养基时，常采用蔗糖作为碳源，原因主要有：①蔗糖较葡萄糖能更好地维持培养基内的低渗环境；②可以防止培养基受到微生物的污染，微生物生长所需的碳源最适合的是葡萄糖，而较少利用蔗糖，因此采用蔗糖作为培养基的碳源，可在一定程度上减少微生物的污染。 【小问3详解】 实验目的是研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，所以应将甲、乙两组的试管苗分别转入不含氮源的培养液中培养 【小问4详解】 微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植物生长；有的微生物肥料还可以抑制土壤中病原微生物的生长，减少病害的发生。 18. 草莓果实采后难以保鲜是生产实践的难题。乙烯在调控果实成熟基因的协同表达中起着非常重要的作用。研究人员通过反义RNA技术抑制乙烯受体基因Ers1的表达，达到延长储藏期的效果。CTAB法提取草莓叶片DNA的部分实验步骤如图1。请回答下列问题： （1）CTAB提取液中含有CTAB、EDTA、NaCl等物质，CTAB能破坏膜结构，使蛋白质变性，使核酸分离出来；EDTA是一种DNA酶抑制剂，加入其的目的是_________。氯仿、异戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿、异戊醇，而蛋白质等杂质可溶，实验中加入氯仿、异戊醇离心后，应取①是_______（填“上清液”或“中层溶液”或“沉淀”），该步骤重复1—2次，继续进行下面两个步骤就可得到DNA粗制品。 （2）通过上述方法获得DNA后，DNA经进一步提纯后，通过PCR技术扩增Ersl。在PCR体系中，加入的dNTP可提供_______，耐高温的DNA聚合酶需要_______激活，添加引物的序列不能过短，否则会导致其特异性_______（填“降低”或“升高”）。 （3）为使目的基因与质粒连接，在设计PCR引物扩增Ersl时，需在引物的______端添加限制酶XhoI的识别序列。经XhoI酶切后的载体和Ersl进行连接（如图2），再选择HpaI酶和BamHI酶对连接后的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析。若电泳结果出现长度为_______的片段，该质粒即为所需的基因表达载体。 （4）将筛选得到的重组质粒与用______处理后的农杆菌混合，使重组质粒进入农杆菌。用阳性农杆菌感染植物细胞，在含______的培养基中培养，筛选所需的植物细胞经过一系列处理，最终得到的转基因植株的乙烯受体的合成受阻，其原因是______。 【答案】（1） ①. 防止/减少DNA水解 ②. 上清液 （2） ①. 原料（和能量） ②. Mg2+ ③. 降低 （3） ①. 5' ②. 6400bp和300bp （4） ①. Ca2+/CaCl2 ②. 潮霉素 ③. 反义Ers1的转录产物通过与草莓体内Ers1的转录产物碱基互补配对结合，使翻译过程受阻 【解析】 【分析】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。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。 【小问1详解】 EDTA是一种DNA酶抑制剂，加入的目的是抑制DNA酶的活性，减少 DNA 水解(提高 DNA 的完整性和总量)。氯仿、异戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿、异戊醇，而蛋白质等杂质可溶，实验中加入氯仿、异戊醇离心后，蛋白质等杂质溶解在下层，DNA存在于上清液。 【小问2详解】 在PCR体系中，加入的dNTP可提供合成DNA的原料和能量。 耐高温的DNA聚合酶需要Mg2+激活。 添加引物的序列不能过短，否则会导致其特异性降低。 【小问3详解】 为使目基因与质粒连接，在设计PCR引物扩增Ersl时，需在引物的5'端添加限制酶Xho I的识别序列。 经Xho I酶切后的载体和Ersl进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有载体自连、Ers1与载体正向连接、Ers1与载体反向连接三种类型。由图根据Ersl的转录方向，选择Hpa I酶和BamH I酶对筛选的载体进行双酶切，会产生200+100=300bp 和6000+700-300=6400 bp两个片段，则该重组质粒即为所需的基因表达载体。 【小问4详解】 农杆菌是原核生物，需要Ca2+（CaCl2）处理，使其处于易于吸收外源DNA的状态，完成将基因表达载体导入受体细胞的过程。其中基因表达载体上含有潮霉素抗性基因，属于标记基因，故可在含潮霉素的培养基上培养、筛选农杆菌，筛选所需的植物细胞经过一系列处理，最终得到的转基因植株，反义 Ers1 的转录产物通过与草莓体内 Ers1的转录产物碱基互补配对结合，使翻译过程受阻，使得到的植株的乙烯受体的合成受阻。 19. 自1994年科学家首次将精原细胞移植到不育的受体睾丸中并恢复其生殖能力以来，对啮齿动物睾丸中精原干细胞（SSCs）的体内、体外研究和操作一直处于火热状态。对于家畜动物来说，SSCs的培养和移植有可能提高动物的生产效率，为转基因动物的制备提供新的途径。由于SSCs在睾丸中数量稀少，因此体外培养系统的建立是研究和操作这一稀有细胞群体的重要前提。下图为体外精子发生的策略（精子发生过程主要包括精原细胞自我更新与分化、精母细胞减数分裂和精子形成）。回答相关问题： （1）精原干细胞是位于睾丸组织曲细精管基底膜上能稳定进行自我更新并分化为成熟精子的一类_______干细胞，是精子发生的基础。一般认为，其具有______________，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 （2）据图推测，用______________将睾丸制成单细胞悬液，在培养睾丸细胞过程中这类细胞往往会出现细胞贴壁现象，当贴壁细胞在生长增殖时，会受到细胞密度过大、有害代谢物积累、______________以及______________等因素而分裂受阻。 （3）取小鼠体细胞进行重编程，得到的诱导多功能干细胞（iPSCs）可用来替代_______，进而可诱导形成精子或其他类型的细胞。在这个过程中，所获的其他细胞的遗传物质与初始体细胞相比，遗传物质_______（填“一定不”或“不一定”）发生改变。 （4）将获得的精子在体外进行受精，首先要进行精子获能，获能液的有效成分为_______。待受精的细胞为_______（写出细胞名称和所处时期），将体外受精获得的小鼠桑葚胚移植到代孕母鼠子宫，此阶段胚胎_______（填“是”或“否”）已经开始分化。 【答案】（1） ①. 成体 ②. 组织特异性 （2） ①. 机械法（胰蛋白酶、胶原蛋白酶） ②. 培养液中营养物质缺乏 ③. 接触抑制现象 （3） ①. 胚胎干细胞 ②. 不一定 （4） ①. 肝素（钙离子载体） ②. MⅡ期的次级卵母细胞 ③. 否 【解析】 【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 【小问1详解】 成体干细胞包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等，所以精原干细胞是位于睾丸组织曲细精管基底膜上能稳定进行自我更新并分化为成熟精子的一类成体干细胞，是精子发生的基础。一般认为，其具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 【小问2详解】 据图推测，用机械法（胰蛋白酶、胶原蛋白酶）将睾丸制成单细胞悬液，在培养睾丸细胞过程中这类细胞往往会出现细胞贴壁现象，当贴壁细胞在生长增殖时，会受到细胞密度过大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏，以及接触抑制现象等因素而分裂受阻。 【小问3详解】 诱导多功能干细胞（iPSCs）是借助载体将相关因子转入成纤维细胞等已分化的细胞，获得类似胚胎干细胞的一种细胞，所以，取小鼠体细胞进行重编程，得到的诱导多功能干细胞（iPSCs）可用来替代胚胎干细胞，进而可诱导形成精子或其他类型的细胞。在这个过程中，所获的其他细胞，如果是癌细胞，遗传物质会改变，非癌细胞，其遗传物质不变，所以其他细胞的遗传物质与初始体细胞相比，遗传物质不一定发生改变。 【小问4详解】 将获得的精子在体外进行受精，首先要进行精子获能，获能液的有效成分为肝素（钙离子载体）。待受精的细胞为MⅡ期的次级卵母细胞，将体外受精获得的小鼠桑葚胚移植到代孕母鼠子宫，此阶段胚胎没有开始分化。 20. 玉米营养价值高，是优良的粮食作物，但普通玉米缺乏动物生长发育所必需的赖氨酸。科研人员利用转基因技术将马铃薯中已知序列的高赖氨酸蛋白基因（G基因）转入玉米细胞获得高赖氨酸玉米新品种。请回答下列问题： （1）利用PCR技术以图1中的DNA片段为模板扩增G基因，需要的引物有_______（从A、B、C、D四种单链DNA片段中选择）。 （2）为了提高玉米中赖氨酸蛋白的含量，研究者将G基因与能够驱动基因持续转录的强启动子连接起来，如图2所示。强启动子是一段特殊序列的DNA片段，位于基因的______（填“上游”或“下游”），能被_______识别并结合。在转录过程中，模板链的5'端位于_____（填“M”或“N”）端。 （3）可用PCR技术在目的基因的两端添加限制酶识别序列，使目的基因能定向插入T-DNA中。将目的基因插入T-DNA的原因是______，M、N端应分别添加限制酶______的识别序列。 （4）可分别用________技术对转基因玉米植株中的DNA和蛋白质进行检测，结果发现有些植株虽有R基因，但几乎没有高赖氨酸蛋白，原因可能是______。 【答案】（1）BC （2） ①. 上游 ②. RNA聚合酶 ③. M （3） ①. 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 ②. NotI、SacI （4） ①. PCR/DNA分子杂交、抗原-抗体杂交 ②. 基因转化过程中强启动子可能丢失或断裂（不能正常转录或翻译） 【解析】 【分析】1、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取；（2）基因表达载体的构建；（3）将目的基因导入受体细胞；（4）目的基因的检测与鉴定。2、利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA 双链的解聚与结合PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。一次PCR一般要经历30次循环DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。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。 【小问1详解】 PCR扩增需要一对引物，分别与待扩增片段两端的两条模板链的3'端结合。DNA聚合酶从引物的3'端开始合成新链。根据PCR的基本原理，扩增整个G基因需要的引物应该是 B和C。 【小问2详解】 启动子是基因转录的起始信号，它位于基因编码区的上游（5'端）。启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，启动子的存在是基因能够被转录的前提。图2中，转录方向为从启动子开始，即从N端到M端。转录时，RNA聚合酶沿着模板链的3'→5'方向移动，合成5'→3'的mRNA。因此，被转录的模板链的方向应该是从N端（3'）到M端（5'）。所以，模板链的5'端位于M端。 【小问3详解】 农杆菌转化法的原理是，Ti质粒上的T-DNA（可转移DNA）在农杆菌侵染植物细胞后，可以从质粒上转移并随机整合到植物细胞的染色体DNA上，从而使目的基因在植物体内稳定维持和表达。为了将目的基因（即图2所示的“强启动子-G基因”片段）定向插入到T-DNA中，通常在目的基因的两端（M和N端）通过PCR技术添加不同的限制酶切点，同时用相同的两种限制酶切割质粒。这样可以确保目的基因以正确的方向插入，并防止质粒自身环化。而G基因内部含有BamHⅠ和HindⅢ以及EcoRⅠ三种酶的限制酶切割位点，故不能选择这个三个。同时观察图3中识别序列发现，Sau3AⅠ能够识别BamHⅠ酶的限制酶切割位点，也不能选。因此可以在M端添加NotI识别序列，在N端添加SacI识别序列。 【小问4详解】  检测目的基因（DNA）是否整合到受体细胞的染色体上，使用PCR技术。检测目的基因是否翻译出蛋白质，使用抗原-抗体杂交技术。有些植株虽有R基因，但几乎没有高赖氨酸蛋白，原因可能是基因转化过程中强启动子可能丢失或断裂（不能正常转录或翻译）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $