精品解析：广东省韶关市2024-2025学年高二下学期6月期末生物试题

2024－2025学年第二学期普通高中非毕业班教学质量检测 高二生物学 本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题：本题共16小题，第1-12小题每小题2分，第13-16小题每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 南岭国家森林公园是广东省最大的自然保护区，也是国家4A级景区。园内有苔藓植物206种、蕨类植物188种、裸子植物29种、被子植物2109种，动物有蝶类340多种及多种鸟类、哺乳动物等。下列叙述错误的是（　　） A. 设立南岭国家森林公园属于就地保护 B. 公园可供游览观光体现了生物多样性的直接价值 C. 园内丰富的动植物体现了生物多样性中的种群多样性 D. 南岭国家森林公园生物多样性的间接价值大于直接价值 2. 利用光学显微镜可观察多种多样的细胞和实验现象。下列叙述正确的是（　　） A. 观察细胞中的脂肪时，脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色 B. 观察鱼的红细胞时，细胞核、线粒体和核糖体清晰可见 C. 观察细胞质流动时，黑藻叶肉细胞呈正方形，叶绿体围绕细胞核运动 D. 观察洋葱细胞质壁分离时，在低倍镜下无法观察到质壁分离现象 3. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，也会引起人们对它安全性的关注。下列生物技术需要严格禁止的是（　　） A. 农作物转基因技术 B. 生殖性克隆人技术 C. 设计试管婴儿技术 D. 蛋白质工程技术 4. 1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的合成，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。人工合成蛋白质很困难，其原因有很多。关于其原因的叙述，错误的是（　　） A. 组成蛋白质的元素种类很多 B. 蛋白质的空间结构十分复杂 C. 氨基酸的排列顺序千变万化 D. 肽链盘曲、折叠的方式多样 5. 我国卫生部门规定1mL自来水检出的菌落总数不得超过100个（37℃培养48h）。研究人员拟对自来水中的大肠杆菌进行检测与培养，培养基配方如下表所示。下列叙述正确的是（　　） 成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂 含量（g） 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL A. 须将待测水样进行梯度稀释后再涂布于平板上 B. 检测时不需要设一个不接种的平板作为对照 C. 指示剂的作用是与培养基上各种菌落发生显色反应 D. 在配制上述培养基时，需要先调pH再灭菌 6. 咸菜是潮汕饮食文化中极具代表性的传统食品之一。其制作方法是：将芥菜洗净后晒干，一层芥菜一层粗盐铺于陶瓷瓮中，再用干净石块压实，初腌两三天后菜叶便会渗出水分，继续加入盐水，密封容器口，发酵15天左右即可食用。下列叙述正确的是（　　） A. 初腌加入大量粗盐是为了抑制杂菌的生长和促进植物细胞主动吸收盐分 B. 密封容器口的目的是为乳酸菌创造无氧环境，从而产生乳酸和二氧化碳 C. 利用干净石块压实既促进菜叶渗出水分又能保证菜叶完全浸没在盐水中 D. 整个发酵过程乳酸和亚硝酸盐的含量都会呈现先增加后减少的变化趋势 7. 3D细胞培养是一种通过物理或化学手段使动物细胞在三维空间中生长、分化和相互作用，从而更好地模拟细胞在体内环境生长的技术。类器官是一种在体外利用干细胞培养出的3D细胞培养物，类似于人体内器官的组织结构，但缺乏血管系统。下列叙述正确的是（　　） A. 3D细胞培养过程中需要定期更换培养液，从而营造无菌环境 B. 传统细胞培养大多单层贴壁生长，无法模拟组织内的复杂环境 C. 只有从胚胎中提取的干细胞才能诱导分化成类器官的各种细胞 D. 类器官能够直接移植到患者体内，有效解决了器官短缺的问题 8. 增强子是一段特殊的DNA序列，位于基因上游或下游，可与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达，机理如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 增强子编码氨基酸的序列 B. 增强子在细胞周期中的各时期均可发挥作用 C. 增强子的作用不受基因转录方向的限制 D. 基本启动子是DNA聚合酶识别和结合的位点 9. 下列对某目标DNA进行琼脂糖凝胶电泳鉴定实验的叙述，错误的是（　　） A. PCR实验中使用的离心管、枪头等需经高压灭菌处理 B. 应在凝胶完全凝固前小心拔出梳子，形成加样孔 C. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳 D. 若电泳鉴定结果出现不止一条带，可能是复性温度低导致的 10. 生物技术是探索生命奥妙、推动科学发展的重要手段。下列所用的科学技术方法不能够达到对应研究目的的一项是（　　） 选项 科学技术方法 研究目的 A 荧光标记法 构建细胞膜的流动镶嵌模型 B 差速离心法 探究PCR扩增的DNA分子数 C 同位素标记法 分析分泌蛋白的形成与运输 D 抗原—抗体杂交技术 检测目的基因是否成功表达 A. A B. B C. C D. D 11. 变形虫的移动和摄食是通过细胞表面的伪足完成的。变形虫通过改变伪足的形状和方向从而移动；通过伪足包裹食物，然后进行胞内消化。这一事实不能说明（　　） A. 变形虫的细胞膜具有流动性 B. 摄食后形成的囊泡与高尔基体结合 C. 变形虫细胞内能合成相应的消化酶 D. 伪足是变形虫生存和繁衍的重要机制 12. 紫花苜蓿因其适应性强、产量高、营养丰富等优点，成为使用最广泛的豆科牧草，但紫花苜蓿容易造成家畜臌胀病。百脉根因其植株富含缩合单宁，能防止反刍动物臌胀病的发生。研究人员利用植物体细胞杂交技术获得抗臌胀病的新型苜蓿，培育过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 两种植物细胞酶解前应分别置于略低于细胞液渗透压的溶液中 B. 可用高Ca2+-高pH诱导融合，融合成功的标志是细胞核的融合 C. 同种融合或未融合的原生质体因无法进行细胞呼吸而不能存活 D. 培养至愈伤组织后还需要进行植物细胞培养才能达到实验目的 13. 基因编辑的困难在于精准地将DNA片段插入基因组的特定位置。近期，我国科学家发现R2逆转座子可将DNA片段特异性插入目的DNA区域，但插入效率较低。科学家利用蛋白质工程等技术将R2逆转座子改造后，实现了在哺乳动物细胞中高效插入。R2逆转座子和DNA片段插入过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. R2逆转座子也有DNA连接酶的活性 B. 合成第二条DNA链的模板是R2 RNA C. 插入的目的序列应设计在R2 RNA中 D. 可通过改造R2蛋白结构提高插入效率 14. 线粒体中绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质中合成后定向转运至线粒体内才能执行生理功能，此类蛋白质的运输需要有定位信号（即由20-50个氨基酸组成的导肽）。如图示前体蛋白从细胞质基质输入到线粒体基质的过程，内膜两侧的电位差是前体蛋白进入线粒体基质的关键驱动力之一。下列叙述正确的是（　　） A. 前体蛋白和导肽都在细胞质基质中的游离的核糖体上合成 B. Hsp70能够与前体蛋白结合使其保持折叠状态以利于跨膜 C. 前体蛋白输入到线粒体基质过程中消耗的能量只来自ATP D. 前体蛋白进入线粒体基质后被Hsp60切除导肽并重新加工 15. 实时荧光定量PCR（qPCR）是在传统PCR基础上引入荧光信号检测系统，通过实时监测荧光信号累积量来定量分析扩增产物数量的技术。qPCR使用的DNA探针的5'端和3'端分别带有一个荧光报告基团（FAM）和一个淬灭基团（TAMRA），探针完整时FAM的荧光被TAMRA吸收，检测不出荧光信号；探针被切割时FAM和TAMRA分离，释放荧光信号，检测过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 反应体系中需加入Mg2+以激活Taq酶，帮助其催化复性过程 B. 引物能使Taq酶从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸以形成新链 C. Taq酶能水解探针的5'端脱氧核苷酸，使FAM和TAMRA分离 D. 随着循环次数的增加，PCR产物量快速增长，荧光信号逐渐减弱 16. 木栓酮是药用植物雷公藤的次生代谢产物，具有抗肿瘤、消炎抗菌等多种功效。从雷公藤体内提取木栓酮的效率低。研究人员将雷公藤的木栓酮合酶基因引入酵母细胞中构建了酵母工程菌使木栓酮产量有所提升，但产量达不到工业生产要求且有副产物香树脂醇产生。为此研究人员通过分析木栓酮合酶的氨基酸序列并改造其关键氨基酸位点，以期提高木栓酮的产量，结果如下表所示。下列分析正确的是（　　） 改造的氨基酸位点 木栓酮（mg/L） 香树脂醇（mg/L） 野生型 21.1 12.7 11 18.5 18.9 259 0 28.3 280 27.8 11.7 548 14.2 17.6 552 24.8 22.3 A. 木栓酮是雷公藤生长和生存所必需的物质 B. 利用蛋白质工程和发酵工程构建酵母工程菌 C. 改造280位点可以提高木栓酮合酶的催化活性 D. 同时改造多个位点可进一步提高木栓酮合酶性质 二、非选择题：本大题共5小题，共60分。 17. 基塘是三角洲地区特有的一种土地利用类型。三角洲内地形低洼，人们将洼地深挖成塘、淤泥堆积为基，塘中养鱼，基上种桑、蔗、花、草、果等，从而形成基塘。基塘是典型的生态农业用地，可为人类提供多项服务功能。研究发现，随着城镇化和工业化的发展，某地基塘土地总面积呈下降趋势。对该地2000年、2017年的基塘生态系统服务价值进行估算，结果如下表所示。 价值类别 具体的价值组分 2000年 2017年 价值量/亿元 占比/% 价值量/亿元 占比/% 供给类 塘鱼生产 34.17 2.06 72.22 6.19 调节类 调节气候 1594.27 95.93 1004.90 86.16 供水蓄水 23.70 1.43 14.58 1.25 支持类 维持生物多样性 2.22 0.13 1.41 0.12 保持土壤 4.09 0.25 3.20 0.27 文化类 旅游休闲 3.46 0.21 70.06 6.01 合计 1661.91 100.00 1166.37 100.00 回答下列问题： （1）三角洲内基塘常用“蚕沙喂鱼、塘泥培桑”，这体现了生态工程的______原理。 （2）基塘的间接价值体现在价值类别中的______。从生态足迹角度分析，基塘土地总面积减少可能是增加了______（填“建设用地”、“草地”、“林地”或“耕地”）。 （3）据表分析，基塘各价值组分中，对总价值的贡献最大和最小的分别是______。与2000年相比，2017年基塘生态系统服务价值的主要变化是______。 （4）基于基塘生态系统服务价值的变化特点，为基塘的可持续发展提一条建议______。 18. 乳酸菌发酵后离心得到的上清液（CFS）中含有多种天然抑菌物质，如乳酸、H2O2和细菌素。其中，细菌素是一种小分子多肽，易被人体吸收且不易产生耐药性，具有成为天然防腐剂的潜力。研究人员从藏区牦牛发酵乳中分离出多株乳酸菌，采用双层琼脂平板法鉴定其产生的抑菌物质分别对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌能力，过程如图所示，加入不同CFS后上层平板出现的抑菌圈直径如下表所示。 金黄色葡萄球菌a 大肠杆菌a 金黄色葡萄球菌b 大肠杆菌b 20.45 19.18 18.43 17.18 E12 13.14 12.91 14.25 11.12 ED1 18.86 16.52 16.33 0 ED3 18.15 15.22 0 14.59 注：a指的是未经处理的CFS；b指的是去除乳酸和H2O2的CFS。 回答下列问题： （1）MRS培养基可用_____法灭菌，步骤③中继续接种乳酸菌的目的是_____。 （2）利用双层琼脂平板法开展实验时，上层培养基需熔化并冷却至一定温度后再分别加入大肠杆菌和金黄色葡萄球菌混匀，原因是_____。推测上层培养基的琼脂浓度_____（填“大于”、“小于”或“等于”）下层培养基琼脂浓度，以利于CFS的扩散。步骤⑥在CFS中加入H2O2酶和NaOH的目的是_____。 （3）据表分析，应选择_____作为后续研究的菌株。为探究细菌素的抑菌机制，研究人员提纯该菌株的细菌素，并与大肠杆菌菌液混合，测定溶液中的蛋白质和核酸的OD值（OD值大小一般与溶液浓度成正比），结果如下图所示。 结果表明，细菌素的抑菌机制可能是_____。 （4）有人提出将上述所选菌株产生的细菌素用作食品防腐剂。为判断这一提议的合理性，你认为还需要进一步研究的问题是_____（答出一点即可）。 19. 双特异性抗体（双抗）可同时识别两种抗原，在癌症、免疫疾病等治疗中有很好的应用前景。二源杂交瘤细胞常使用HAT培养基筛选，其原理是HAT培养基可阻断DNA合成的主要途径，迫使细胞启动补救途径（需HGPRT酶和TK酶共同作用）合成DNA。研究人员将改造后的A、B两种二源杂交瘤细胞融合，经筛选后获得能产生双特异性抗体的杂交瘤细胞。相关细胞的DNA合成途径如下表所示。 DNA合成途径 主要途径 补救途径 HGPRT TK酶 B淋巴细胞 + + + 骨髓瘤细胞 + - + 二源杂交瘤细胞 + + + 改造后的A杂交瘤细胞 + a + 改造后的B杂交瘤细胞 b c d 注：“+”表示该代谢过程正常，“-”表示该代谢过程缺失，“a-d”表示该代谢过程未知。 回答下列问题： （1）诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合的常用方法是______。在两两融合的细胞中，HAT培养基能够筛选出二源杂交瘤细胞，原因是______。 （2）无法使用两种抗原同时刺激一个B细胞的方式来产生双抗，原因是______。因此研究人员制备了A、B两种杂交瘤细胞。再改造A、B两种杂交瘤细胞，最后利用HAT培养基筛选出能产双抗的杂交瘤细胞。据表推测，改造后两种杂交瘤细胞a、b、c、d的代谢情况分别是______（用“+”或“-”表示）。 （3）抗体由两条相同的较大的肽链（重链）和两条相同的较小的肽链（轻链）组成。由两种杂交瘤细胞融合而来的双杂交瘤细胞会产生______种肽链，而这些重、轻链在细胞中会随机组合，因而还需对抗体进行筛选。 20. 我国研究者首次在猪的体内成功培养出了含有人体细胞的中期肾脏（中肾），为解决供体器官短缺这一世界难题提供了新的方向。他们通过基因编辑技术敲除猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因SIX1和SALL1，再采用体细胞核移植技术获得猪早期胚胎，并将患者自身改造后的iPS细胞注射到猪早期胚胎中，形成嵌合胚胎，进而在代孕母猪体内培育出人源化中肾，操作流程如图所示。 回答下列问题： （1）图中步骤①可以采用______技术对卵母细胞去核，步骤⑥中嵌合胚胎通常培养到______阶段再移植入代孕母猪体内，所得人源化中肾细胞的基因型是______（填“相同”或“不同”）的。 （2）利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对猪成纤维细胞DNA进行处理，由向导RNA定向引导Cas9蛋白与目的基因结合，Cas9蛋白对目的基因进行精准切割，使______键断裂，从而敲除猪成纤维细胞中SIX1和SALL1基因，该操作的目的是______。 （3）该项技术经临床试验后，猪体内可能无法形成完整中肾或者出现中肾在猪体内无法存活，推测原因分别是______。 （4）上述研究是通过在动物身上“种植”出可供移植的人体器官，以期解决供体器官短缺的问题。你是否认同这种解决方案，并说出理由______（理由答出一点即可）。 21. 由新城疫病毒（NDV）引起的新城疫是严重威胁家禽养殖业的重大疫病。疫苗免疫是预防NDV的重要手段。血凝素-神经氨酸酶（HN）是NDV的主要抗原。研究人员利用HN基因开展针对NDV的mRNA疫苗的开发，研究流程如图所示。 回答下列问题： （1）常用______技术获取HN基因，为确保HN基因与载体正确连接，在设计引物时，需在原有引物的______端加上______的酶切位点。 （2）HEK293细胞培养时表现为贴壁生长。当HEK293细胞出现接触抑制的现象时，用______处理细胞，然后离心收集细胞并传代培养，整个培养过程中需提供______的气体环境。 （3）步骤③中，研究人员用EcoRⅠ和XbaⅠ同时酶切提取质粒，若EcoRⅠ和XbaⅠ识别位点之间相距600bp，在答题卡中将重组载体酶切后的电泳结果在对应位置的条带涂黑______。 （4）真核细胞基因转录后的mRNA需进一步加工才能成熟，如在5'端添加甲基鸟苷帽子（加帽），是核糖体与mRNA结合所必需的，并使得mRNA不会被核酸酶识别。步骤④体外转录的mRNA进行加帽的原因是______。 （5）本研究采用体外转录系统构建了表达HN蛋白的mRNA疫苗。在该mRNA疫苗投入使用前，还应开展的研究是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024－2025学年第二学期普通高中非毕业班教学质量检测 高二生物学 本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目后面的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、选择题：本题共16小题，第1-12小题每小题2分，第13-16小题每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 南岭国家森林公园是广东省最大的自然保护区，也是国家4A级景区。园内有苔藓植物206种、蕨类植物188种、裸子植物29种、被子植物2109种，动物有蝶类340多种及多种鸟类、哺乳动物等。下列叙述错误的是（　　） A. 设立南岭国家森林公园属于就地保护 B. 公园可供游览观光体现了生物多样性的直接价值 C. 园内丰富的动植物体现了生物多样性中的种群多样性 D. 南岭国家森林公园生物多样性的间接价值大于直接价值 【答案】C 【解析】 【分析】直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。例如，森林和草地具有防风固沙、水土保持作用，湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候，等等，生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值，生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的潜在价值。 【详解】A、设立自然保护区属于就地保护，是保护生物多样性最有效的措施，A正确； B、游览观光属于生物多样性在旅游方面的直接利用，B正确； C、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，动植物种类丰富属于物种多样性，C错误； D、生物多样性的间接价值（如生态调节功能）通常远大于直接价值，D正确。 故选C。 2. 利用光学显微镜可观察多种多样的细胞和实验现象。下列叙述正确的是（　　） A. 观察细胞中的脂肪时，脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色 B. 观察鱼的红细胞时，细胞核、线粒体和核糖体清晰可见 C. 观察细胞质流动时，黑藻叶肉细胞呈正方形，叶绿体围绕细胞核运动 D. 观察洋葱细胞质壁分离时，在低倍镜下无法观察到质壁分离现象 【答案】A 【解析】 【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。 【详解】A、脂肪会被苏丹Ⅲ染成橘黄色，所以观察细胞中脂肪时，脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，A正确； B、核糖体必须使用电子显微镜才能观察到，B错误； C、黑藻叶肉细胞中含有叶绿体，叶绿体存在于细胞质中，呈现绿色、扁平的椭球或球形，黑藻叶肉细胞不是正方形，叶绿体围绕液泡运动，C错误； D、成熟植物细胞中体积最大的细胞结构是液泡，因此观察植物细胞质壁分离时，在低倍镜下可以观察到质壁分离现象，D错误。 故选A。 3. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，也会引起人们对它安全性的关注。下列生物技术需要严格禁止的是（　　） A. 农作物转基因技术 B. 生殖性克隆人技术 C. 设计试管婴儿技术 D. 蛋白质工程技术 【答案】B 【解析】 【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体，它面临很多伦理问题。我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 【详解】A、转基因农作物可通过花粉将转入的基因扩散到与之亲缘关系较近的物种，而不是所有农作物，因此，农作物转基因技术不是需要严格禁止的，不符合题意，A错误； B、生殖性克隆人技术是需要完全禁止的，一方面会由于技术问题生产出有缺陷的孩子，更重要的是会带来伦理和道德等问题，符合题意，B正确； C、为了防止有人滥用设计试管婴儿技术选择性设计婴儿性别和完美婴儿，我国反对设计试管婴儿，需要严格监管，但没有完全禁止，不符合题意，C错误； D、蛋白质工程技术可以通过对相关基因的改造和修饰生产出更加符合人们要求的蛋白质，不需要被禁止，不符合题意，D错误。 故选B。 4. 1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的合成，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。人工合成蛋白质很困难，其原因有很多。关于其原因的叙述，错误的是（　　） A. 组成蛋白质的元素种类很多 B. 蛋白质的空间结构十分复杂 C. 氨基酸的排列顺序千变万化 D. 肽链盘曲、折叠的方式多样 【答案】A 【解析】 【分析】蛋白质结构多样性的原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同和肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 【详解】A、组成蛋白质的元素种类主要有C、H、O、N等，且各种氨基酸具有通用的结构，这不是蛋白质工程存在困难的原因，A错误； B、蛋白质的空间结构十分复杂，因而对于其结构的研究和设计困难重重，这是人工合成蛋白质很困难的原因之一，B正确； C、氨基酸的排列顺序千变万化导致蛋白质结构多样性，因而增加了研究的困难，是人工合成蛋白质很困难的原因之一，C正确； D、肽链盘曲、折叠的方式多样也是导致蛋白质结构多样性的原因，是人工合成蛋白质很困难的原因之一，D正确； 故选A。 5. 我国卫生部门规定1mL自来水检出的菌落总数不得超过100个（37℃培养48h）。研究人员拟对自来水中的大肠杆菌进行检测与培养，培养基配方如下表所示。下列叙述正确的是（　　） 成分 蛋白胨 乳糖 蔗糖 K2HPO4 指示剂 琼脂 含量（g） 10.0 5.0 5.0 2.0 0.2 12.0 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL A. 须将待测水样进行梯度稀释后再涂布于平板上 B. 检测时不需要设一个不接种的平板作为对照 C. 指示剂的作用是与培养基上各种菌落发生显色反应 D. 在配制上述培养基时，需要先调pH再灭菌 【答案】D 【解析】 【分析】选择培养基是将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基；鉴别培养基是在培养基中加入某种试剂或化学药品，使培养后会发生某种变化，从而区别不同类型的微生物的培养基。 【详解】A、可将待测水样进行稀释后再涂布于平板上进行计数，也可以直接使用显微镜借助于细菌计数板进行计数，A错误； B、检测时需要设一个不接种的平板作为对照，以排除杂菌污染，B错误； C、指示剂的作用是与培养基上大肠杆菌菌落发生显色反应，该培养基属于鉴别培养基，而不是与各种菌落发生反应，C错误； D、制备培养基时应先调pH、定容等后再灭菌，灭菌后定容容易导致培养基污染，D正确。 故选D。 6. 咸菜是潮汕饮食文化中极具代表性的传统食品之一。其制作方法是：将芥菜洗净后晒干，一层芥菜一层粗盐铺于陶瓷瓮中，再用干净石块压实，初腌两三天后菜叶便会渗出水分，继续加入盐水，密封容器口，发酵15天左右即可食用。下列叙述正确的是（　　） A. 初腌加入大量粗盐是为了抑制杂菌的生长和促进植物细胞主动吸收盐分 B. 密封容器口的目的是为乳酸菌创造无氧环境，从而产生乳酸和二氧化碳 C. 利用干净石块压实既促进菜叶渗出水分又能保证菜叶完全浸没在盐水中 D. 整个发酵过程乳酸和亚硝酸盐的含量都会呈现先增加后减少的变化趋势 【答案】C 【解析】 【分析】泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。泡菜的制作流程是：选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。 【详解】A、初腌时加入大量粗盐通过高浓度盐溶液使芥菜细胞渗透失水（质壁分离），导致细胞死亡，此时细胞膜失去选择透过性，盐分被动扩散进入细胞，而非主动吸收；同时高盐环境抑制杂菌繁殖，A错误； B、乳酸菌进行无氧呼吸不会产生CO2，其产物是乳酸，B错误； C、石块压实可增大压力促进细胞破裂释放水分（细胞液渗出），同时使菜叶完全浸没于盐水中，隔绝空气以抑制好氧菌生长，确保乳酸菌主导发酵，C正确； D、乳酸含量随发酵时间持续增加并趋于稳定，D错误。 故选C。 7. 3D细胞培养是一种通过物理或化学手段使动物细胞在三维空间中生长、分化和相互作用，从而更好地模拟细胞在体内环境生长的技术。类器官是一种在体外利用干细胞培养出的3D细胞培养物，类似于人体内器官的组织结构，但缺乏血管系统。下列叙述正确的是（　　） A. 3D细胞培养过程中需要定期更换培养液，从而营造无菌环境 B. 传统细胞培养大多单层贴壁生长，无法模拟组织内的复杂环境 C. 只有从胚胎中提取的干细胞才能诱导分化成类器官的各种细胞 D. 类器官能够直接移植到患者体内，有效解决了器官短缺的问题 【答案】B 【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：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为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、3D细胞培养是一种通过物理或化学手段使动物细胞在三维空间中生长、分化和相互作用，从而更好地模拟细胞在体内环境生长的技术，3D细胞培养过程中需要定期更换培养液，主要是为了提供新鲜的营养物质和去除代谢废物，而不是为了营造无菌环境，A错误； B、传统细胞培养大多单层贴壁生长（当细胞密度达到一定程度时，会发生接触抑制现象），这种培养方式无法模拟体内组织的三维结构和细胞间的复杂相互作用，B正确； C、不只有从胚胎中提取的干细胞才能诱导分化成类器官的各种细胞，还可从原始性腺中获取干细胞，C错误； D、类器官是一种在体外利用干细胞培养出的3D细胞培养物，类似于人体内器官的组织结构，但缺乏血管系统，因此不能够直接移植到患者体内，D错误。 故选B。 8. 增强子是一段特殊的DNA序列，位于基因上游或下游，可与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达，机理如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 增强子编码氨基酸的序列 B. 增强子在细胞周期中的各时期均可发挥作用 C. 增强子的作用不受基因转录方向的限制 D. 基本启动子是DNA聚合酶识别和结合的位点 【答案】C 【解析】 【分析】真核细胞基因结构包括非编码区和编码区。非编码区调控遗传信息的表达。编码区包括内含子和外显子。外显子能够编码蛋白质，内含子不编码蛋白质。内含子与外显子所含的核苷酸序列，不同基因数目和序列不同。 【详解】A、增强子是一段特殊的 DNA 序列，可与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达，增强子不是编码氨基酸的序列，起到调控其它基因表达的作用，A错误； B、增强子可与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达，增强子发挥作用需要特定蛋白，故增强子不是在细胞周期的各时期均可发挥作用，B错误； C、由题可知增强子位于基因上游或下游，说明其作用不受基因转录方向的限制，C正确； D、基本启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的位点，而不是 DNA 聚合酶，DNA 聚合酶用于 DNA 的复制过程，D错误。 故选C。 9. 下列对某目标DNA进行琼脂糖凝胶电泳鉴定实验的叙述，错误的是（　　） A. PCR实验中使用的离心管、枪头等需经高压灭菌处理 B. 应在凝胶完全凝固前小心拔出梳子，形成加样孔 C. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳 D. 若电泳鉴定结果出现不止一条带，可能是复性温度低导致的 【答案】B 【解析】 【分析】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。 【详解】A、PCR实验使用到的器具和试剂如微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理，避免杂菌对实验结果产生影响，A正确； B、待凝胶溶液完全凝固，小心拔出梳子，形成加样孔，B错误； C、待指示剂前沿迁移至凝胶边缘时停止电泳，以防止样品流失到缓冲液中，C正确； D、PCR扩增时复性温度过低，可能会导致引物与非互补配对的序列发生部分结合，从而产生不同长度的DNA分子，出现多条条带，D正确。 故选B。 10. 生物技术是探索生命奥妙、推动科学发展的重要手段。下列所用的科学技术方法不能够达到对应研究目的的一项是（　　） 选项 科学技术方法 研究目的 A 荧光标记法 构建细胞膜的流动镶嵌模型 B 差速离心法 探究PCR扩增的DNA分子数 C 同位素标记法 分析分泌蛋白的形成与运输 D 抗原—抗体杂交技术 检测目的基因是否成功表达 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】生物学研究技术及应用：对荧光标记法（如用于细胞膜流动性、膜蛋白相关研究 ）、差速离心法（分离细胞器等 ）、同位素标记法（追踪物质合成运输路径，像分泌蛋白的合成运输 ）、抗原-抗体杂交技术（检测目的基因表达产物 ）。 【详解】A、荧光标记法可用于构建细胞膜的流动镶嵌模型（如人鼠细胞融合实验），A正确； B、差速离心法主要用于分离细胞器等，探究PCR扩增的DNA分子数常用荧光定量PCR等技术，B错误； C、同位素标记法可用于分析分泌蛋白的形成与运输（如用3H标记亮氨酸），C正确； D、抗原-抗体杂交技术可检测目的基因是否成功表达（检测是否产生相应蛋白质），D正确。 故选B。 11. 变形虫的移动和摄食是通过细胞表面的伪足完成的。变形虫通过改变伪足的形状和方向从而移动；通过伪足包裹食物，然后进行胞内消化。这一事实不能说明（　　） A. 变形虫的细胞膜具有流动性 B. 摄食后形成的囊泡与高尔基体结合 C. 变形虫细胞内能合成相应的消化酶 D. 伪足是变形虫生存和繁衍的重要机制 【答案】B 【解析】 【分析】细胞膜的结构特点：具有流动性（膜的结构成分不是静止的，而是动态的。 【详解】A、变形虫伪足的形成依赖细胞膜的流动性，体现细胞膜的结构特点，A正确； B、通过伪足包裹食物，然后进行胞内消化，摄食形成的食物泡与溶酶体结合进行消化，B错误； C、胞内消化需酶发挥作用，变形虫作为真核生物可通过细胞器合成消化酶，C正确； D、伪足帮助变形虫移动和摄食，是其生存和繁衍的基础，D正确。 故选B。 12. 紫花苜蓿因其适应性强、产量高、营养丰富等优点，成为使用最广泛的豆科牧草，但紫花苜蓿容易造成家畜臌胀病。百脉根因其植株富含缩合单宁，能防止反刍动物臌胀病的发生。研究人员利用植物体细胞杂交技术获得抗臌胀病的新型苜蓿，培育过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 两种植物细胞酶解前应分别置于略低于细胞液渗透压的溶液中 B. 可用高Ca2+-高pH诱导融合，融合成功的标志是细胞核的融合 C. 同种融合或未融合的原生质体因无法进行细胞呼吸而不能存活 D. 培养至愈伤组织后还需要进行植物细胞培养才能达到实验目的 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。其过程：（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 【详解】A、两种植物细胞酶解前应分别置于略高于细胞液渗透压（或等渗）的溶液中，使其处于质壁分离状态（或正常状态），避免酶解过程对原生质体的损伤，A错误； B、可用高Ca2+-高pH诱导融合，融合成功的标志是再生出细胞壁，B错误； C、IOA抑制细胞有氧呼吸第一阶段，R-6G抑制线粒体的功能，进而导致同种融合或未融合的原生质体因无法进行细胞呼吸而不能存活，据此可以将杂种细胞筛选出来，C正确； D、培养至愈伤组织后还需要进行再分化过程才能达到实验目的，即获得杂种植株，D错误。 故选C。 13. 基因编辑的困难在于精准地将DNA片段插入基因组的特定位置。近期，我国科学家发现R2逆转座子可将DNA片段特异性插入目的DNA区域，但插入效率较低。科学家利用蛋白质工程等技术将R2逆转座子改造后，实现了在哺乳动物细胞中高效插入。R2逆转座子和DNA片段插入过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. R2逆转座子也有DNA连接酶的活性 B. 合成第二条DNA链的模板是R2 RNA C. 插入的目的序列应设计在R2 RNA中 D. 可通过改造R2蛋白结构提高插入效率 【答案】B 【解析】 【分析】以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学、物理和分子生物学的手段进行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，以满足人类对生产和生活的需求。 【详解】A、结合图示可以看出，R2逆转座子不仅具有逆转录酶活性，也有DNA连接酶的活性，A正确； B、结合图示可以看出，合成第二条DNA链的模板是合成的第一条DNA链，B错误； C、插入的目的序列应设计在R2 RNA中，因为目标序列需要通过逆转录过程获得，而R2 RNA是逆转录的模板，C正确； D、题意显示，科学家利用蛋白质工程等技术将R2逆转座子改造后，实现了在哺乳动物细胞中高效插入，该过程可通过改造R2蛋白的基因实现，进而实现对R2蛋白结构的改变，D正确。 故选B。 14. 线粒体中绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质中合成后定向转运至线粒体内才能执行生理功能，此类蛋白质的运输需要有定位信号（即由20-50个氨基酸组成的导肽）。如图示前体蛋白从细胞质基质输入到线粒体基质的过程，内膜两侧的电位差是前体蛋白进入线粒体基质的关键驱动力之一。下列叙述正确的是（　　） A. 前体蛋白和导肽都在细胞质基质中的游离的核糖体上合成 B. Hsp70能够与前体蛋白结合使其保持折叠状态以利于跨膜 C. 前体蛋白输入到线粒体基质过程中消耗的能量只来自ATP D. 前体蛋白进入线粒体基质后被Hsp60切除导肽并重新加工 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，基质导向信号肽先与细胞质基质中的Hsp70结合，维持非折叠状态，再与线粒体外膜上的受体识别结合，以松散的链状进入线粒体，之后与线粒体内的mtHsp70结合，并在线粒体内部切除信号肽，完成加工，该过程与前体蛋白和线粒体膜上的受体蛋白识别有关。 【详解】A、因为线粒体中绝大多数蛋白质由核基因编码，在细胞质中合成，而细胞质中合成蛋白质的场所是游离的核糖体，前体蛋白和导肽作为蛋白质，都在细胞质基质中的游离核糖体上合成，A正确； B、由图可知，Hsp70 能够与前体蛋白结合使其保持伸展状态，这样才有利于跨膜运输，而不是折叠状态，B错误； C、根据题意 “内膜两侧的电位差是前体蛋白进入线粒体基质的关键驱动力之一”，说明前体蛋白输入到线粒体基质过程中消耗的能量不仅仅来自 ATP，C错误； D、从图中可以看到，前体蛋白进入线粒体基质后是被 mtHsp70 切除导肽，然后再由 Hsp60 重新加工，D错误。 故选A。 15. 实时荧光定量PCR（qPCR）是在传统PCR基础上引入荧光信号检测系统，通过实时监测荧光信号累积量来定量分析扩增产物数量的技术。qPCR使用的DNA探针的5'端和3'端分别带有一个荧光报告基团（FAM）和一个淬灭基团（TAMRA），探针完整时FAM的荧光被TAMRA吸收，检测不出荧光信号；探针被切割时FAM和TAMRA分离，释放荧光信号，检测过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 反应体系中需加入Mg2+以激活Taq酶，帮助其催化复性过程 B. 引物能使Taq酶从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸以形成新链 C. Taq酶能水解探针的5'端脱氧核苷酸，使FAM和TAMRA分离 D. 随着循环次数的增加，PCR产物量快速增长，荧光信号逐渐减弱 【答案】C 【解析】 【分析】PCR是体外模拟DNA复制的过程，其原理是DNA双链复制。体内DNA复制过程中需要模板、原料、能量、引物和酶等，PCR过程中原料和能量由dNTP提供，酶是热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 【详解】A、在 PCR 反应体系中，加入Mg2+可以激活 Taq 酶，但 Taq 酶催化的是延伸过程，而不是复性过程，A错误； B、引物能使 Taq 酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸以形成新链，而不是5′端，B错误； C、由题可知，Taq 酶能水解探针的5′端脱氧核苷酸，使得荧光报告基团（FAM）和淬灭基团（TAMRA）分离，从而释放荧光信号，C正确； D、随着循环次数的增加，PCR 产物量快速增长，被切割的探针增多，荧光信号应该逐渐增强，而不是减弱，D错误。 故选C。 16. 木栓酮是药用植物雷公藤的次生代谢产物，具有抗肿瘤、消炎抗菌等多种功效。从雷公藤体内提取木栓酮的效率低。研究人员将雷公藤的木栓酮合酶基因引入酵母细胞中构建了酵母工程菌使木栓酮产量有所提升，但产量达不到工业生产要求且有副产物香树脂醇产生。为此研究人员通过分析木栓酮合酶的氨基酸序列并改造其关键氨基酸位点，以期提高木栓酮的产量，结果如下表所示。下列分析正确的是（　　） 改造的氨基酸位点 木栓酮（mg/L） 香树脂醇（mg/L） 野生型 21.1 12.7 11 18.5 18.9 259 0 28.3 280 27.8 11.7 548 14.2 17.6 552 24.8 22.3 A. 木栓酮是雷公藤生长和生存所必需的物质 B. 利用蛋白质工程和发酵工程构建酵母工程菌 C. 改造280位点可以提高木栓酮合酶的催化活性 D. 同时改造多个位点可进一步提高木栓酮合酶性质 【答案】C 【解析】 【分析】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，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。 【详解】A、木栓酮是次生代谢产物，不是雷公藤生长和生存所必需的物质，A错误； B、将雷公藤的木栓酮合酶基因引入酵母细胞中构建了酵母工程菌使木栓酮产量有所提升，分析木栓酮合酶的氨基酸序列并改造其关键氨基酸位点，以期提高木栓酮的产量，因此利用蛋白质工程构建酵母工程菌，没有用到发酵工程，B错误； C、与野生型相比，改造280位点木栓酮明显提高，因此可以提高木栓酮合酶的催化活性，C正确； D、结合表格可知，同时改造多个位点结果未知，不一定可提高木栓酮合酶性质，D错误。 故选C。 二、非选择题：本大题共5小题，共60分。 17. 基塘是三角洲地区特有的一种土地利用类型。三角洲内地形低洼，人们将洼地深挖成塘、淤泥堆积为基，塘中养鱼，基上种桑、蔗、花、草、果等，从而形成基塘。基塘是典型的生态农业用地，可为人类提供多项服务功能。研究发现，随着城镇化和工业化的发展，某地基塘土地总面积呈下降趋势。对该地2000年、2017年的基塘生态系统服务价值进行估算，结果如下表所示。 价值类别 具体的价值组分 2000年 2017年 价值量/亿元 占比/% 价值量/亿元 占比/% 供给类 塘鱼生产 34.17 2.06 72.22 6.19 调节类 调节气候 1594.27 95.93 1004.90 86.16 供水蓄水 23.70 1.43 14.58 1.25 支持类 维持生物多样性 2.22 0.13 1.41 0.12 保持土壤 4.09 0.25 3.20 0.27 文化类 旅游休闲 3.46 0.21 70.06 6.01 合计 1661.91 100.00 1166.37 100.00 回答下列问题： （1）三角洲内基塘常用“蚕沙喂鱼、塘泥培桑”，这体现了生态工程的______原理。 （2）基塘的间接价值体现在价值类别中的______。从生态足迹角度分析，基塘土地总面积减少可能是增加了______（填“建设用地”、“草地”、“林地”或“耕地”）。 （3）据表分析，基塘各价值组分中，对总价值的贡献最大和最小的分别是______。与2000年相比，2017年基塘生态系统服务价值的主要变化是______。 （4）基于基塘生态系统服务价值的变化特点，为基塘的可持续发展提一条建议______。 【答案】（1）循环 （2） ①. 调节类和支持类 ②. 建设用地 （3） ①. 调节气候、维持生物多样性 ②. 调节价值减少，供给和文化价值增加 （4）合理规划建设用地，减少对基塘的侵占 【解析】 【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（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）、协调（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）、整体（进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力）等生态学基本原理。 【小问1详解】 “蚕沙喂鱼、塘泥培桑” 促进系统的物质迁移与转化，保证各个环节的物质迁移顺畅，体现了生态工程的循环原理。 【小问2详解】 生态系统的间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值，主要体现在调节类和支持类。随着城镇化和工业化的发展，建设用地会增加，从而导致基塘土地总面积减少，而草地、林地、耕地一般不会因城镇化和工业化的发展直接导致基塘面积减少。所以从生态足迹角度分析，基塘土地总面积减少可能是增加了建设用地。 【小问3详解】 从表格数据可以看出，2000 年调节气候的价值量为 1594.27 亿元，占比 95.93%；2017 年调节气候的价值量为 1004.90 亿元，占比 86.16%，在各价值组分中占比最大。2000 年维持生物多样性的价值量为 2.22 亿元，占比 0.13%；2017 年维持生物多样性的价值量为 1.41 亿元，占比 0.12%，在各价值组分中占比最小。所以基塘各价值组分中，对总价值的贡献最大和最小的分别是调节气候、维持生物多样性。与 2000 年相比，2017 年基塘生态系统服务价值中调节类价值下降明显，而供给类（塘鱼生产）和文化类（旅游休闲）价值有所上升，总体上调节价值减少，供给和文化价值增加。 【小问4详解】 基于基塘生态系统服务价值的变化特点，为了基塘的可持续发展，可以采取保护基塘生态系统，合理规划建设用地，减少对基塘的侵占；发展生态旅游，进一步提升基塘的文化价值；优化基塘生产结构，提高基塘的供给价值；保护基塘生态环境，防止污染，维持其生态功能等措施。 18. 乳酸菌发酵后离心得到的上清液（CFS）中含有多种天然抑菌物质，如乳酸、H2O2和细菌素。其中，细菌素是一种小分子多肽，易被人体吸收且不易产生耐药性，具有成为天然防腐剂的潜力。研究人员从藏区牦牛发酵乳中分离出多株乳酸菌，采用双层琼脂平板法鉴定其产生的抑菌物质分别对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌能力，过程如图所示，加入不同CFS后上层平板出现的抑菌圈直径如下表所示。 金黄色葡萄球菌a 大肠杆菌a 金黄色葡萄球菌b 大肠杆菌b 20.45 19.18 18.43 17.18 E12 13.14 12.91 14.25 11.12 ED1 18.86 16.52 16.33 0 ED3 18.15 15.22 0 14.59 注：a指的是未经处理的CFS；b指的是去除乳酸和H2O2的CFS。 回答下列问题： （1）MRS培养基可用_____法灭菌，步骤③中继续接种乳酸菌的目的是_____。 （2）利用双层琼脂平板法开展实验时，上层培养基需熔化并冷却至一定温度后再分别加入大肠杆菌和金黄色葡萄球菌混匀，原因是_____。推测上层培养基的琼脂浓度_____（填“大于”、“小于”或“等于”）下层培养基琼脂浓度，以利于CFS的扩散。步骤⑥在CFS中加入H2O2酶和NaOH的目的是_____。 （3）据表分析，应选择_____作为后续研究的菌株。为探究细菌素的抑菌机制，研究人员提纯该菌株的细菌素，并与大肠杆菌菌液混合，测定溶液中的蛋白质和核酸的OD值（OD值大小一般与溶液浓度成正比），结果如下图所示。 结果表明，细菌素的抑菌机制可能是_____。 （4）有人提出将上述所选菌株产生的细菌素用作食品防腐剂。为判断这一提议的合理性，你认为还需要进一步研究的问题是_____（答出一点即可）。 【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌 ②. 扩大培养乳酸菌 （2） ①. 防止温度过高杀死指示菌 ②. 小于 ③. 排除乳酸和 H₂O₂对抑菌结果的干扰 （3） ①. ED12 ②. 破坏大肠杆菌的细胞膜 （4）细菌素在食品中的稳定性如何（答案合理即可） 【解析】 【分析】1、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。2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【小问1详解】 对于 MRS 培养基，常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，这是因为高压蒸汽灭菌能够在高温高压下有效地杀灭培养基中的各种微生物及其芽孢等，保证培养基的无菌状态。 步骤③中继续接种乳酸菌，目的是扩大培养乳酸菌，增加乳酸菌的数量，以便后续获得更多含有抑菌物质的发酵产物（CFS）。 【小问2详解】 上层培养基需熔化并冷却至一定温度后再分别加入大肠杆菌和金黄色葡萄球菌混匀，这是因为如果温度过高，会杀死大肠杆菌和金黄色葡萄球菌这些指示菌，影响后续抑菌能力的测定。通常上层培养基的琼脂浓度小于下层培养基琼脂浓度，较低的琼脂浓度更有利于 CFS 在培养基中扩散，从而能更好地观察抑菌圈的形成情况。 步骤⑥在 CFS 中加入 H₂O₂酶和 NaOH，加入 H₂O₂酶可以分解 CFS 中的 H₂O₂，加入 NaOH 可以中和 CFS 中的乳酸，这样做的目的是排除乳酸和 H₂O₂对抑菌结果的干扰，从而更准确地判断细菌素的抑菌能力。 【小问3详解】 从表格数据判断，应选乳酸菌菌株 E12 作为后续研究菌株，因为ED1的CFS不能抑制大肠杆菌的生长，ED3的CFS不能抑制金黄色葡萄球菌的生长。 从测定溶液中的蛋白质和核酸的 OD 值结果来看，随着时间推移，与大肠杆菌菌液混合后，溶液中蛋白质和核酸的 OD 值上升，这表明细菌素的抑菌机制可能是破坏大肠杆菌的细胞膜，使细胞内的蛋白质和核酸等物质释放出来，导致溶液中蛋白质和核酸浓度增加，从而 OD 值上升。 【小问4详解】 为判断将所选菌株产生的细菌素用作食品防腐剂这一提议的合理性，还需要进一步研究的问题比如：细菌素在食品中的稳定性如何；细菌素对人体是否有潜在的毒副作用；细菌素在不同食品体系中的抑菌效果是否一致等（答出一点即可）。 19. 双特异性抗体（双抗）可同时识别两种抗原，在癌症、免疫疾病等治疗中有很好的应用前景。二源杂交瘤细胞常使用HAT培养基筛选，其原理是HAT培养基可阻断DNA合成的主要途径，迫使细胞启动补救途径（需HGPRT酶和TK酶共同作用）合成DNA。研究人员将改造后的A、B两种二源杂交瘤细胞融合，经筛选后获得能产生双特异性抗体的杂交瘤细胞。相关细胞的DNA合成途径如下表所示。 DNA合成途径 主要途径 补救途径 HGPRT TK酶 B淋巴细胞 + + + 骨髓瘤细胞 + - + 二源杂交瘤细胞 + + + 改造后的A杂交瘤细胞 + a + 改造后的B杂交瘤细胞 b c d 注：“+”表示该代谢过程正常，“-”表示该代谢过程缺失，“a-d”表示该代谢过程未知。 回答下列问题： （1）诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合的常用方法是______。在两两融合的细胞中，HAT培养基能够筛选出二源杂交瘤细胞，原因是______。 （2）无法使用两种抗原同时刺激一个B细胞的方式来产生双抗，原因是______。因此研究人员制备了A、B两种杂交瘤细胞。再改造A、B两种杂交瘤细胞，最后利用HAT培养基筛选出能产双抗的杂交瘤细胞。据表推测，改造后两种杂交瘤细胞a、b、c、d的代谢情况分别是______（用“+”或“-”表示）。 （3）抗体由两条相同的较大的肽链（重链）和两条相同的较小的肽链（轻链）组成。由两种杂交瘤细胞融合而来的双杂交瘤细胞会产生______种肽链，而这些重、轻链在细胞中会随机组合，因而还需对抗体进行筛选。 【答案】（1） ①. 聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法 ②. B-B融合细胞无法长期存活，骨髓瘤-骨髓瘤融合细胞代谢缺陷导致死亡，二源杂交瘤细胞可通过补救途径合成DNA从而在HAT培养基中存活 （2） ①. 一个B细胞只能产生一种特异性抗体 ②. -、+、+、- （3）4##四 【解析】 【分析】1、动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 2、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同。诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。 3、细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。这一技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，特别是利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术。 【小问1详解】 诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法。在两两融合的细胞中，有B-B融合细胞、骨髓瘤-骨髓瘤融合细胞和B-骨髓瘤融合细胞（即二源杂交瘤细胞）。B淋巴细胞体外无法长期存活，所以B-B融合细胞不能存活；骨髓瘤细胞代谢缺陷导致死亡，所以骨髓瘤-骨髓瘤融合细胞不能存活；而二源杂交瘤细胞可以启动补救途径（需HGPRT酶和TK酶共同作用）合成DNA，在HAT培养基中，HAT培养基阻断了DNA合成的主要途径，二源杂交瘤细胞依靠补救途径能够合成DNA从而存活，所以HAT培养基能够筛选出二源杂交瘤细胞。 【小问2详解】 一个B细胞只能产生一种特异性抗体，无法使用两种抗原同时刺激一个B细胞来产生双抗。要利用HAT培养基筛选出能产双抗的杂交瘤细胞，改造后的A、B两种杂交瘤细胞融合后要能通过补救途径合成DNA。已知二源杂交瘤细胞补救途径中HGPRT为“+”，TK酶为“+”，A杂交瘤细胞HGPRT为“-”，B杂交瘤细胞要与A杂交瘤细胞互补，其HGPRT（b）应为“+”，TK酶（c）应为“-”，HAT培养基可阻断DNA合成的主要途径，改造后的B杂交瘤细胞主要途径（d）应为“+”。所以a、b、c、d的代谢情况分别是“-、+、+、-”。 【小问3详解】 抗体由两条相同的较大的肽链（重链）和两条相同的较小的肽链（轻链）组成，由两种杂交瘤细胞融合而来的双杂交瘤细胞会产生4种肽链（两种杂交瘤细胞各自的重链和轻链）。 20. 我国研究者首次在猪的体内成功培养出了含有人体细胞的中期肾脏（中肾），为解决供体器官短缺这一世界难题提供了新的方向。他们通过基因编辑技术敲除猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因SIX1和SALL1，再采用体细胞核移植技术获得猪早期胚胎，并将患者自身改造后的iPS细胞注射到猪早期胚胎中，形成嵌合胚胎，进而在代孕母猪体内培育出人源化中肾，操作流程如图所示。 回答下列问题： （1）图中步骤①可以采用______技术对卵母细胞去核，步骤⑥中嵌合胚胎通常培养到______阶段再移植入代孕母猪体内，所得人源化中肾细胞的基因型是______（填“相同”或“不同”）的。 （2）利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对猪成纤维细胞DNA进行处理，由向导RNA定向引导Cas9蛋白与目的基因结合，Cas9蛋白对目的基因进行精准切割，使______键断裂，从而敲除猪成纤维细胞中SIX1和SALL1基因，该操作的目的是______。 （3）该项技术经临床试验后，猪体内可能无法形成完整中肾或者出现中肾在猪体内无法存活，推测原因分别是______。 （4）上述研究是通过在动物身上“种植”出可供移植的人体器官，以期解决供体器官短缺的问题。你是否认同这种解决方案，并说出理由______（理由答出一点即可）。 【答案】（1） ①. 显微去核 ②. 桑葚胚或囊胚 ③. 不同 （2） ①. 磷酸二酯 ②. 避免发育成猪肾脏 （3）由于敲除了猪肾脏发育关键基因SIX1和SALL1；由于有人的细胞，出现排斥反应 （4）认同，这种解决方案培育出含有人类细胞的器官，能解决供体器官短缺的问题 【解析】 【分析】胚胎干细胞(ES细胞)具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞，即iPS细胞。 【小问1详解】 在显微镜下将卵母细胞固定，然后使用微型吸管将卵母细胞的核吸出，达到去核的目的；步骤⑥中嵌合胚胎通常培养到桑葚胚或囊胚阶段再进行移植；所得人源化中肾是嵌合胚胎发育而来，细胞的基因型不同。 【小问2详解】 Cas9蛋白对目的基因进行精准切割，使磷酸二酯键断裂；SIX1和SALL1是猪肾脏发育的关键基因，敲除该基因，有助于发育成人源化肾脏。 【小问3详解】 由于敲除了猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因SIX1和SALL1，因此猪体内可能无法形成完整中肾；由于含有人的细胞，出现排斥反应，因此可能出现中肾在猪体内无法存活。 【小问4详解】 上述研究通过人-动物嵌合体技术，科学家们能够在猪的胚胎中培育出含有人类细胞的器官，这为未来的器官移植提供了新的可能性。尽管目前这项技术仍处于初步阶段，但其潜在的应用前景非常广阔，有望在未来解决供体器官短缺的问题，从而挽救更多生命‌。因此，认同这种解决方案。（也可不认同，理由合理即可） 21. 由新城疫病毒（NDV）引起的新城疫是严重威胁家禽养殖业的重大疫病。疫苗免疫是预防NDV的重要手段。血凝素-神经氨酸酶（HN）是NDV的主要抗原。研究人员利用HN基因开展针对NDV的mRNA疫苗的开发，研究流程如图所示。 回答下列问题： （1）常用______技术获取HN基因，为确保HN基因与载体正确连接，在设计引物时，需在原有引物的______端加上______的酶切位点。 （2）HEK293细胞培养时表现为贴壁生长。当HEK293细胞出现接触抑制的现象时，用______处理细胞，然后离心收集细胞并传代培养，整个培养过程中需提供______的气体环境。 （3）步骤③中，研究人员用EcoRⅠ和XbaⅠ同时酶切提取质粒，若EcoRⅠ和XbaⅠ识别位点之间相距600bp，在答题卡中将重组载体酶切后的电泳结果在对应位置的条带涂黑______。 （4）真核细胞基因转录后的mRNA需进一步加工才能成熟，如在5'端添加甲基鸟苷帽子（加帽），是核糖体与mRNA结合所必需的，并使得mRNA不会被核酸酶识别。步骤④体外转录的mRNA进行加帽的原因是______。 （5）本研究采用体外转录系统构建了表达HN蛋白的mRNA疫苗。在该mRNA疫苗投入使用前，还应开展的研究是______。 【答案】（1） ①. PCR##聚合酶链式反应 ②. 5， ③. KpnⅠ、BamHⅠ （2） ①. 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 ②. 95%空气和5%的CO2 （3） （4）保护mRNA免受降解‌；可以作为识别标志，帮助核糖体小亚基通过翻译起始因子结合mRNA，启动蛋白质合成‌ （5）体外活性表达和免疫原性研究 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。 【小问1详解】 PCR可以体外扩增DNA，常用PCR技术获取HN基因；DNA聚合酶从引物的3，端添加脱氧核苷酸，催化子链的形成，需在5，端加上限制酶识别序列；目的基因需要加在启动子和终止子之间，且不破坏标记基因，为了避免目的基因及质粒环化、目的基因反接，因此常用两种限制酶，结合图示可知，需在引物的5，端加上KpnⅠ、BamHⅠ限制酶序列。 【小问2详解】 胰蛋白酶或胶原蛋白酶可以处理动物细胞，使其分散开来；动物细胞培养常需气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH值）。 【小问3详解】 载体质量3200bp，目的基因大小为600bp，因此重组质粒为4900bp，用EcoRⅠ和XbaⅠ同时酶切提取质粒，若EcoRⅠ和XbaⅠ识别位点之间相距600bp，因此切割的结果为600bp和4300bp，酶切结果涂黑如下： 【小问4详解】 步骤④体外转录的mRNA进行加帽可以‌保护mRNA免受降解‌，也可以作为识别标志，帮助核糖体小亚基通过翻译起始因子（如eIF4E）结合mRNA，启动蛋白质合成‌。 【小问5详解】 该mRNA疫苗投入使用前，还应开展的研究是包括体外活性表达和免疫原性研究。体外表达活性检测可采用合适的方法，如体外转染哺乳动物细胞或无细胞翻译系统，检测靶抗原表达，以表明mRNA疫苗在体外能够表达目的蛋白。免疫原性研究应首先在不同动物种类中进行，以评估疫苗的免疫效果和安全性‌。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $