精品解析：北京工业大学附属中学2024-2025学年高二下学期期中测试生物试题

2024-2025学年度第二学期期中考试 高二年级生物学科试卷 （考试时间90分钟，总分100分） 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的） 1. 研究人员利用火龙果鲜果制作果酒果醋，在提升利用价值的同时缓解了水果滞销问题。下列叙述正确的是（　　） A. 制作果酒和果醋利用的是同种微生物 B. 酒精在微生物的细胞质基质中形成 C. 果酒制作过程中培养液pH稳定不变 D. 果酒和果醋的制作都需要无氧条件 【答案】B 【解析】 【分析】果酒的制作是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精，同时产生二氧化碳；果醋的制作是利用醋酸菌有氧呼吸产生醋酸。 【详解】A、制作果酒是利用酵母菌，果醋是利用醋酸菌，A错误； B、酒精是酵母菌无氧呼吸第二阶段的产物，在细胞质基质中形成，B正确； C、果酒制作过程中，随着发酵的进行，培养液pH逐渐减小，C错误； D、果醋的制作需要有氧条件，D错误； 故选B。 2. 下列关于微生物分离和培养的相关操作，正确的是（ ） A. 配制好的培养基先倒平板后再进行灭菌 B. 接种环灼烧后要迅速伸入菌液中沾取菌液划线 C. 固体培养基冷却凝固后需将培养皿倒过来放置 D. 常用显微镜直接计数法测定样品中的活菌数目 【答案】C 【解析】 【分析】平板冷凝后皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，若将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染。 【详解】A、配制好的培养基先灭菌后再进行倒平板，这样做可以最大程度上避免其他杂菌对培养基和实验的污染，A错误； B、接种环灼烧后要冷却后伸入菌液中沾取菌液划线，防止高温杀死菌种，B错误； C、倒好培养基的培养皿，等培养基冷凝后要将平板倒过来放置，可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染，C正确； D、常用稀释涂布平板法测定样品中的活菌数目，D错误。 故选C。 3. 下列关于无菌技术的叙述，错误的是（　　） A. 常用湿热灭菌法对培养基灭菌 B. 制作泡菜时，靠水封坛沿灭菌 C. 接种环使用前后都需要灼烧灭菌 D. 组培时可用酒精和次氯酸钠消毒外植体 【答案】B 【解析】 【分析】获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、湿热灭菌是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法。其中高压蒸汽灭菌的效果最好，可用于培养基的灭菌，A正确； B、制作泡菜时，向坛盖边沿的水槽中注满水来隔绝空气，B错误； C、接种环使用前灼烧灭菌，杀死接种环上的杂菌，接种环使用后灼烧灭菌可以避免菌种污染环境和感染操作者，故接种环使用前后都需要灼烧灭菌，C正确； D、酒精和次氯酸钠消毒外植体是常见的化学消毒方法，可以杀死外植体表面的微生物，D正确。 故选B。 4. 下表为1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成。下列叙述错误的是（　　） 组分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O 含量 5.0g 10.0g 5.0g 定容至1000mL A. 蛋白胨为微生物生长提供的主要营养是碳源、氮源和维生素等 B. 该培养基灭菌可采用高压蒸汽杀死其中所有的微生物 C. 若用该培养基倒平板，培养基中应加入适量的琼脂 D. 若用该培养基培养大肠杆菌应将培养基的pH调至酸性 【答案】D 【解析】 【分析】微生物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。对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。 【详解】A、蛋白胨中含有多种有机物，其主要为微生物生长提供主要营养是碳源、氮源和维生素等，A正确； B、该培养基灭菌可采用高压蒸汽灭菌杀死其中所有的微生物，包括芽孢和孢子，B正确； C、若用该培养基倒平板，培养基中应加入适量的琼脂，作为凝固剂，C正确； D、若用该培养基培养大肠杆菌，而大肠杆菌属于细菌，因而应将培养基的pH调至中性或弱碱性，D错误。 故选D。 5. 寒兰为名贵的兰花品种，由于过度采摘，野生种群遭破坏。为了增加野生寒兰数量，科研人员希望对其进行人工大量繁殖，再移栽至原有生境。在人工繁殖时可以应用的最合适的生物工程技术手段是（ ） A. 将寒兰体细胞与繁殖能力强的其他植物细胞进行融合 B. 将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰 C. 将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中 D. 将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养 【答案】D 【解析】 【分析】植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养广义叉叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。 【详解】A、若将寒兰体细胞与繁殖力强的其他植物细胞进行融合，需要进行体细胞杂交，技术要求较高，但成功率不一定高，A错误； B、将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰，要求的技术较高，成功率低，B错误； C、由于植物体细胞全能性易体现，因此将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中，对于植物细胞来说太过繁琐，一般核移植多用于动物克隆，C错误； D、将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养，是最快也最简单的方式，D正确。 故选D。 6. 为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KT1，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（ ） A. 该过程不需要考虑A、B的亲缘关系远近 B. 甘薯KT1培养过程中可能会出现基因突变和基因重组 C. 过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁 D. 过程③需要控制生长素和细胞分裂素的比例 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析：图中①表示去除细胞壁，获得原生质体；②表示诱导原生质体融合形成杂种细胞；③表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。 【详解】A、植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍，所以该过程不需要考虑甘薯A、B的亲缘关系远近，A正确； B、甘薯KT1培养过程中可能会出现基因突变，不会出现基因重组，B错误； C、杂种细胞形成的标志是形成新的细胞壁，植物细胞壁的形成与高尔基体有关，故过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁，C正确； D、过程③包括脱分化和再分化过程，需要控制生长素和细胞分裂素的比例，D正确。 故选B。 7. 下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是（ ） A. 使转染到膜上的细菌的DNA变性就是加热让脱氧核苷酸上的磷酸二酯键打开 B. 外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 C. 重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接 D. 放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：图示为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图，先采用DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌，再采用放射自显影显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置，最后进行克隆化培养。 【详解】A、使转染到膜上的细菌的DNA变性就是加热让双链DNA解旋，脱氧核苷酸上的氢键打开，A错误； B、启动子和终止子分别控制转录的开始和终止，外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行转录，B错误； C、重组质粒变性后与探针能进行分子杂交是因为二者之间可以发生碱基互补配对，C错误； D、放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置，因为菌落附着在膜上的位置是固定的，放射自显影后可以一一对应起来，D正确。 故选D。 8. 用XhoI和SalI两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（　　） A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同 B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA C. 泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物 D. 图中被酶切的DNA片段是单链DNA 【答案】D 【解析】 【详解】【分析】该题考查DNA的结构、限制酶的特点和功能等。DNA一般是双螺旋结构；限制酶可以识别特定的脱氧核苷酸序列，并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割。 【详解】限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列，不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列，由电泳图可知XhoI和SalI两种酶分别切割时，识别的序列不同，A正确；同种限制酶切割出的DNA片段，具有相同的黏性末端，再用DNA连接酶进行连接，可以构成重组DNA，B正确；Sal I将DNA片段切成4段，Xho I将DNA片段切成3段，根据电泳结果可知泳道①为Sal I，泳道②为Xho I，C正确；限制酶切割双链DNA，酶切后的DNA片段仍然是双链DNA，D错误，所以选D。 【点睛】注意图1两种限制酶的识别位点数量，Sal I有3个识别位点，能将DNA片段切成4段，Xho I有2个识别位点，能将DNA片段切成3段。 9. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。与下图所示流程相关的叙述不正确的是（　　） A. 去核卵细胞一般取自处于减数分裂I中期的卵母细胞 B. 过程①需要提供CO2主要作用是维持培养液的酸碱度 C. 胚胎干细胞可取自囊胚的内细胞团，具有分化为各种类型细胞的能力 D. 图中获得的组织器官移植给个体B理论上不会发生免疫排斥反应 【答案】A 【解析】 【分析】治疗性克隆主要应用了动物细胞核移植技术，该技术由高度分化的体细胞提供细胞核，处于减数第二次分裂中期的卵母细胞提供细胞质；胚胎干细胞可来自囊胚期的内细胞团，其具有分化为各种体细胞的能力。 【详解】A、去核卵细胞一般取自处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，A错误； B、动物细胞培养需将培养液至于95%空气+5%CO2气体环境的培养箱中，B正确； C、囊胚的内细胞团细胞具有分化为其他体细胞的能力，C正确； D、个体B为提供细胞核的个体，和组织器官的细胞核遗传物质相同，D正确； 故选A。 10. 人体感染新冠病毒后，机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中表达，可制备出全人源单克隆抗体。以下表述错误的是（ ） A. 该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测 B. 在该单抗制备过程中利用了基因工程技术 C. 该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合 D. 可用抗原-抗体反应检测抗体基因表达产物 【答案】A 【解析】 【分析】1、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导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；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 2、两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。 【详解】A、单抗检测病毒是否存在的原理是抗原―抗体杂交，检测病毒蛋白；直接检测新冠病毒核酸是分子杂交，检测是否含有病毒的核酸，所以抗体不能直接检测核酸，A错误； B、题意显示，我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中表达，制备出全人源单克隆抗体。据此可推测，在该单抗制备过程中利用了基因工程技术，B正确； C、针对新冠病毒表面抗原制备出的单抗，可与新冠病毒相应蛋白特异性结合，C正确； D、抗体基因表达产物检测的方法是采用抗原―抗体杂交反应，若呈阳性，则说明已翻译出相应的蛋白质，D正确。 故选A。 11. 转基因抗虫棉在我国的种植面积已占全国棉花种植面积的90%。研究者利用PCR技术检测杂草中有无转基因成分，得到如图所示结果。相关分析错误的是（　　） A. 空白实验是未加入DNA模板得到的电泳结果 B. 推测棉田杂草6、7与抗虫棉的亲缘关系较近 C. 结果说明校园杂草与棉花间一定存在生殖隔离 D. 转基因成分进入杂草体内可能会引发生态问题 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，2转基因抗虫棉和棉田杂草6和7均含有转基因成分。转基因抗虫棉是指棉花细胞染色体上整合有外源抗虫基因的棉花品种。抗虫基因通常为来源于苏云金芽孢杆菌的Bt基因。 【详解】A、空白对照是为了消除或减少实验误差，提高实验结果的准确性和可靠性；未加入DNA模板得到的电泳结果是空白实验，作为空白对照，A正确； B、根据杂草6和7含有转基因成分可以推测，杂草6和7可能与抗虫棉的亲缘关系较近，获得了转基因特性，B正确； C、由题图可知，棉田杂草（6号和7号）含有转基因成分，校园杂草不含有转基因成分，但不能说明两者存在生殖隔离，C错误； D、转基因成分进入杂草内，可能导致杂草获得转基因特性，可能会引发生态问题，D正确。 故选C。 12. 为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中（如图）。 为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是（ ） A. ①+③ B. ①+② C. ③+② D. ③+④ 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示中引物的位置可知，引物①扩增的片段含有启动子和HMA3基因，引物③扩增的片段不含启动子，引物②扩增的片段既含有启动子，又含有HMA3基因序列。 【详解】图示中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中，若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子，需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列，应选择的引物组合是①+②，即B正确，ACD错误。 故选B。 13. 胚胎工程在畜牧业生产中发挥重要作用。下列叙述不正确的是（ ） A. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应 B. 体外受精获得的胚胎需移植给受体才能获得后代 C. 选择发育良好的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割 D. 胚胎工程能够明显缩短供体动物本身的繁殖周期 【答案】A 【解析】 【分析】1、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。 2、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。 【详解】A、受体一般不会对供体发生免疫排斥，所以不必进行免疫检查，A错误； B、体外受精获得的胚胎必须经过胚胎移植才能获得后代，胚胎移植技术是胚胎工程的最终技术环节，B正确； C、进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，且对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确； D、胚胎工程能够明显缩短供体动物本身的繁殖周期，从而提高优良母畜的繁殖潜力，D正确。 故选A。 14. 将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚中，一段时间后，将接受注射的囊胚均分为二，得到两只黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述不正确的是（　　） A. 获得Mc用到了胚胎移植技术 B. Mc表皮中有两种基因型的细胞 C. 注射入的细胞会分化成Mc的多种组织 D. 发育成的两只小鼠表型完全相同 【答案】D 【解析】 【分析】胚胎发育过程： (1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。 (2)桑椹胚:32个细胞左右的胚胎,之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能,属全能细胞。 (3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔。注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化。 (4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。 【详解】A、根据题干信息，获得Mc的生物技术利用胚胎移植技术，A正确； B、接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠，说明Mc表皮中有两种基因型的细胞，B正确； C、内细胞团能发育成胎儿的各种组织，注射的细胞来自黑色小鼠的内细胞团，会分化成Mc的多种组织，C正确； D、将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠，但性状表现不一定相同，D错误。 故选D。 15. 毒蛇产生的三指毒素是一种蛋白质。研究者运用人工智能技术设计出一种能够结合三指毒素，中和其毒性的新型蛋白质。设计依据主要是三指毒素的（ ） A. 元素组成和氨基酸种类 B. 氨基酸序列和空间结构 C. 基因的碱基序列 D. mRNA的碱基序列 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 【详解】A、蛋白质由C、H、O、N和氨基酸种类组成，但这些信息并不足以确定蛋白质的具体结构和功能。因为即使氨基酸种类相同，不同的排列顺序（即氨基酸序列）也会导致蛋白质结构和功能的巨大差异，A错误； B、蛋白质的功能是由其结构决定的，而结构又由氨基酸序列和空间结构共同决定。因此，如果知道了一个蛋白质的氨基酸序列和空间结构，就可以在一定程度上预测和理解它的功能，因此研究者正是基于三指毒素的氨基酸序列和空间结构来设计新型蛋白质的，B正确； C、基因的碱基序列可以编码蛋白质的氨基酸序列，但它本身并不直接决定蛋白质的结构和功能。因为基因的表达还受到许多其他因素的影响，如转录调控、翻译调控等。此外，即使基因序列相同，由于后翻译修饰等因素的存在，也可能导致蛋白质结构和功能的差异，C错误； D、mRNA是基因转录的产物，它可以携带编码蛋白质的氨基酸序列的信息。同样地，mRNA的碱基序列本身并不直接决定蛋白质的结构和功能。它需要通过翻译过程将信息传递给核糖体以合成蛋白质，D错误。 故选B。 二、非选择题（本大题共6道题，共70分） 16. 研究发现，感染毛霉能诱导脐橙产生具有抗病活性的红色物质（CPRE）。为探究CPRE能否替代化学杀菌剂保护采收后的脐橙，科研人员进行了研究。 （1）据右表配方配制培养基，溶解后分装到锥形瓶中，用______法灭菌后冷却至50℃左右。分别加入浓度为25、50、100、200μg/mL的CPRE无菌溶液，摇匀备用。以无菌水作为对照。本培养基的氮源来自于______。 马铃薯培养基配方 成分 含量 马铃薯 200g 葡萄糖 20g 琼脂 15-20g 蒸馏水 定容至1000mL （2）将含不同浓度CPRE的培养基分别涂于载玻片上凝固后，接种20μL指状青霉孢子悬浮液，在适宜条件下培养一段时间后，用显微镜观察孢子萌发情况。各组萌发率的计算公式为：视野内萌发孢子数/视野内孢子总数×100%；根据萌发率计算实验组的萌发抑制率，计算公式为______。统计结果表明CPRE能抑制指状青霉孢子萌发，且随浓度的增加抑制效果增强。 （3）将直径0.5cm的指状青霉菌饼反贴在含不同浓度CPRE的培养基上，每个培养皿贴3块，适宜条件下培养，每24h测量菌饼直径（单位：cm），计算平均值。结果见下表。 浓度（μg/ml） 时间 0 25 50 100 200 第1天 1.1 0.8 0.7 0.51 0.51 第2天 1.9 1.3 0.7 0.68 0.51 第3天 2.2 1.7 0.9 0.68 0.52 实验结果说明______。 （4）为进一步研究CPRE抑制指状青霉的机理，研究者进行了如下检测。 ①检测不同浓度CPRE处理，菌丝几丁质（真菌细胞壁的主要成分）含量和胞外AKP酶活性，结果如图。 注：AKP酶（碱性磷酸酶）由细胞合成后分泌到细胞壁与细胞膜的间隙。 图1和图2的结果表明，CPRE改变了细胞壁的结构和功能，判断依据是__________。 ②取指状青霉菌丝用碘化丙啶（与DNA结合产生红色荧光的染料）进行染色。结果为____________，证明CPRE破坏了细胞膜的完整性。 （5）请结合以上研究分析说明CPRE抵御指状青霉感染的作用机制，并阐述脐橙受到“伤害”时才会启动防御机制的意义_________。 【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） ②. 马铃薯 （2） （3）CPRE可抑制指状青霉的生长，一定范围内随CPRE浓度的增加抑制效果增强 （4） ①. CPRE使青霉菌细胞壁中几丁质的含量下降；随CPRE浓度和时间的增加，胞外APK酶活性升高 ②. 对照组菌内无荧光：实验组菌内出现红色荧光，并随CRPE浓度增加荧光强度增强 （5）CPRE破坏指状青霉细胞壁和细胞膜，从而抑制指状青霉孢子的萌发和菌体的生长，减少了指状青霉的感染。受到“伤害”才启动防御机制，有利于物质和能量的合理分配，避免浪费，利于植物的生长和繁殖 【解析】 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。在微生物学中，将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的培养基，称做选择培养基。 【小问1详解】 可用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，培养基中的葡萄糖和马铃薯都可以为微生物提供碳源，马铃薯还可以提供氮源。 【小问2详解】 各组萌发率的计算公式为：视野内萌发孢子数/视野内孢子总数×100%，则根据萌发率计算实验组的萌发抑制率的公式为（对照组萌发率−实验组萌发率）÷对照组萌发率。 【小问3详解】 根据表格数据可知，与对照组相比，加入CPRE的培养基上菌饼直径变小，说明CPRE可抑制指状青霉的生长，一定范围内随CPRE浓度的增加抑制效果增强。 【小问4详解】 ①据图可知，CPRE使青霉菌细胞壁中几丁质的含量下降；随CPRE浓度和时间的增加，胞外APK酶活性升高，说明CPRE改变了细胞壁的结构和功能。 ②由于只有活细胞的细胞膜具有选择透过性，则对照组菌内无荧光：实验组菌内出现红色荧光，并随CRPE浓度增加荧光强度增强，则说明CPRE破坏了细胞膜的完整性。 【小问5详解】 CPRE破坏指状青霉细胞壁和细胞膜，从而抑制指状青霉孢子的萌发和菌体的生长，减少了指状青霉的感染。脐橙受到“伤害”才启动防御机制，有利于物质和能量的合理分配，避免浪费，利于植物的生长和繁殖，这是脐橙受到“伤害”时才会启动防御机制的积极意义。 17. 阅读下列资料，回答相关问题。 紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物，1963年美国化学家沃尔和瓦尼等首先从太平洋紫杉树皮中提取。1979年，纽约的分子药理学家霍尔维茨发现紫杉醇的抗癌机理：紫杉醇能和微管蛋白聚合体相互作用，促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍了肿瘤细胞的分裂，直至死亡。该药于1990年进入Ⅲ期临床试验，1992年年底被批准上市，用于治疗对常规化疗无效的卵巢癌和乳腺癌。研究发现，紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。1995年，我国成为第二个生产紫杉醇及注射液的国家。 最初，用于研究和临床试验的紫杉醇都是从短叶红豆杉树皮中提取的。从36棵60年树龄的大树的树皮中才能提取到大约1g紫杉醇，可治疗一个癌症患者。红豆杉树生长速度较慢，直径20cm的树需生长10年，而目前紫杉醇的年需要量达500kg。红豆杉属植物共有11个种，在我国主要分布于云南、四川、西藏和东北等地，目前已有不少地方进行人工栽培，不过，播种育苗和扦插繁殖虽能在一定程度上缓解矛盾，但也不能从根本上解决问题。通过图中所示的方法来生产紫杉醇及其合成前体物是扩大紫杉醇来源的一条重要途径，已引起国内外学者的广泛关注，并有不少成功的报道。 离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇能否实现工业化，关键是要提高培养物产量和紫杉醇含量，这是一项十分艰巨的任务。 （1）紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，阻碍了______的形成，从而阻碍肿瘤细胞的分裂，直至死亡。图中所示生产紫杉醇的过程中，主要利用了_______________和_______________技术。 （2）将接种了外植体的培养瓶置于适宜环境中培养，图中①过程________（需要/不需要）光照，形成愈伤组织后，__________（需要/不需要）进行再分化培养成植物体。培养过程中主要添加________和______等植物激素，并通过调整植物激素的比例，调控培育过程。 （3）②过程需要用到去除细胞壁的酶是_______，细胞悬浮培养时振荡的目的是__________________。 （4）目前，应用基因工程技术可以提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量。研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞。下列说法正确的是____________ A. 过程①和②使用的酶均为DNA聚合酶 B. p1301载体上可能含有增强Bapt基因表达的序列 C. 检测过程⑤是否成功可使用PCR技术 D. 过程③构建超表达载体需要限制酶和DNA连接酶 （5）写出一个利用文中新技术获取紫杉醇的意义：___________________ 【答案】（1） ①. 纺锤丝（体） ②. 植物组织培养技术 ③. 植物细胞培养 （2） ①. 不需要 ②. 不需要 ③. 生长素 ④. 细胞分裂素 （3） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 使细胞充分地接触氧气和养料 （4）BD （5）提高紫杉醇的产量，保护红豆杉物种资源 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 题图分析，图中过程①为脱分化形成愈伤组织的过程，②过程是经过处理获得单细胞悬液的过程。 【小问1详解】 紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，阻碍了纺锤体（丝）的形成，从而阻碍肿瘤细胞的分裂过程，使细胞增殖无法完成，直至死亡。 结合图示可知，生产紫杉醇的过程并没有培养到幼苗阶段，而是获得植物单个细胞进行培养获得代谢产品，因此图中生产紫杉醇的过程中，主要利用了植物组织培养技术和植物细胞培养技术。 【小问2详解】 将接种了外植体的培养瓶置于适宜环境中培养，图中①过程为脱分化过程，不需要光照，形成愈伤组织后，也不需要进行再分化培养成植物体，只需要通过适当处理获得单细胞悬液即可。培养过程中主要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，并通过调整植物激素的比例调控细胞分化的方向，调控培育过程。 【小问3详解】 植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，据此可推测②过程需要用到去除细胞壁的酶是纤维素酶和果胶酶，细胞悬浮培养时不断振荡的目的是使细胞充分地接触氧气和养料，从而能大量增殖，获得较多的代谢产品。 【小问4详解】 A、过程①是逆转录获得红豆杉相关基因的过程，该过程需要用到逆转录酶，过程②是利用PCR扩增技术获得大量目的基因的过程，该过程需要用到耐高温的DNA聚合酶，A错误； B、题中显示，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，据此可推测，p1301载体上可能含有增强Bapt基因表达的序列，从而提高紫杉醇的产量，B正确； C、过程⑤是将目的基因导入受体细胞的过程，检测目的基因是否成功导入可使用DNA分子杂交技术，C错误； D、过程③是目的基因表达载体 的构建过程，该过程是基因工程的核心步骤，构建超表达载体需要限制酶和DNA连接酶，D正确。 故选BD。 【小问5详解】 图中构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，目的基因在红豆杉细胞中表达，提高了红豆杉细胞生产紫杉醇的产量，一方面能够 降低药材的价格，惠及普通老百姓，另一方面，更重要的是保护了红豆杉的物种资源，避免了人类对红豆杉物种的过度利用。 【点睛】熟知植物组织培养的过程是解答本题的关键，正确辨析图示的信息是解答本题的前提，掌握植物组织培养过程在生产中的应用是解答本题的另一关键。 18. 研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。 （1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有_______。在组织培养过程中，根段细胞经过_______形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。 （2）在愈伤组织生芽过程中，CK通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的（高CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是_______。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比，_______。 （3）用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括_______。 A. A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用 B. w基因的表达产物调控A基因的表达 C. 缺失A基因时W基因表达下能促进生芽 D. 过量表达W基因可使生芽时间提前 【答案】（1） ①. 全能性 ②. 脱分化 （2） ①. 随着高CK诱导时间的延长，野生型的W基因表达量显著升高 ②. 随着高CK诱导时间的延长，突变体的W基因表达量显著低于野生型 （3）ACD 【解析】 【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求，在再分化过程中，生长素高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化。植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【小问1详解】 离体的植物组织能培养成完整植株是由于植物组织细胞含有该种生物全部的遗传信息，体现了细胞的全能性。已分化的细胞形成愈伤组织的过程称之为脱分化。 【小问2详解】 由图可知，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是随着处理时间的延长，W基因的表达量显著升高，突变体的W基因的表达量明显少于野生型，说明在高CK诱导下A基因促进W基因表达。 【小问3详解】 由题可知，材料甲体内的W基因过量表达，突变体a的A基因功能缺失，野生型是正常的，分析图2可知，由野生型曲线和突变体a曲线对比可知，A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用；突变体a中过量表达W基因（植株甲）后生芽比例升高，表明在A基因功能缺失的情况下，W基因的表达仍能促进生芽，题干中突变体a为A基因功能缺失突变体，材料甲生芽比例升高说明W的作用可能不依赖A基因；由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，ACD正确，B错误。 故选ACD。 19. 人类腺病毒55型（HAdV55）是我国流行的主要呼吸道病原体之一。目前尚无特异性治疗方法。为解决这一问题，我国科学家通过不同方法制备抗 HAdV55单克隆抗体。 （1）通过细胞工程技术制备单克隆抗体，从接种_____的小鼠中获取脾脏细胞，采用_____处理诱导与骨髓瘤细胞融合，筛选出相应的_____细胞，大量培养获得单克隆抗体。为研究抗体的特异性，用抗体与感染不同类型腺病毒的细胞提取物进行杂交检测，结果如图1。分析实验结果可知_____。 （2）如图2，HAdV55通过其表面蛋白与细胞表面受体结合，进入细胞形成囊泡，最终被溶酶体水解。然而某些病毒可以逃离囊泡，释放进入细胞质并最终到达细胞核进行复制。 据图2，抗 HAdV55抗体的作用机制分为两种：机制一是阻断_____；机制二是阻断病毒逃离囊泡，释放至细胞质和细胞核。科研人员通过基因工程制备出3 种抗 HAdV55单克隆抗体A、B和C。为探明几种抗体的作用和作用机制，用抗体处理细胞，在病毒感染后的不同时间点测量囊泡或细胞质中的病毒含量，实验结果如图3。请据此判断能通过机制一发挥作用的单克隆抗体是_____，并说明理由_____。 【答案】（1） ①. HAdV55 ②. PEG（或灭活的病毒） ③. 杂交瘤 ④. 单克隆抗体仅与HAdV55结合，而不与其他类型腺病毒结合，具有良好的特异性 （2） ①. 病毒表面蛋白与受体结合 ②. 抗体C ③. 抗体C处理后细胞质中病毒相对数量低于无关抗体组，说明抗体对病毒有抑制作用；但囊泡中病毒含量较低，说明不是通过机制二发挥作用 【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】 制备抗 HAdV55单克隆抗体时，对小鼠注射HAdV55使小鼠产生免疫反应，从小鼠脾脏中获取脾脏细胞，采用PEG或灭活的病毒处理诱导与骨髓瘤细胞融合，经过两次筛选，获得既能无限增殖，又能产生抗 HAdV55抗体的骨髓瘤细胞，大量培养获得抗 HAdV55单克隆抗体。用抗体与感染不同类型腺病毒的细胞提取物进行杂交检测来研究抗体的特异性，分析题图1可知，单克隆抗体仅与HAdV55结合，而不与其他类型腺病毒结合，具有良好的特异性。 【小问2详解】 分析题图2可知，抗 HAdV55抗体有两种作用机制，一是通过阻断病毒表面蛋白与受体结合发挥作用，二是通过阻断病毒逃离囊泡，释放至细胞质和细胞核发挥作用。现用抗 HAdV55单克隆抗体A、B和C分别处理细胞，在病毒感染后的不同时间点测量囊泡或细胞质中的病毒含量，分析题图3可知，抗体C处理后细胞质中病毒相对数量低于无关抗体组，说明抗体对病毒有抑制作用；但囊泡中病毒含量较低，说明抗体C不是通过机制二发挥作用，而是通过机制一发挥作用的。 20. 多不饱和脂肪酸（PUFAs）是人体必需脂肪酸，猪肉是我国最主要的肉类消费品，提高其PUFAs含量对居民健康具有重要意义。为解决猪肉中PUFAs含量不足的问题，研究者从线虫中获得控制PUFAs合成的必需酶基因fat1，培育转fat1基因猪，操作过程如图1。图中GFP基因表达出绿色荧光蛋白。 （1）利用PCR技术扩增fat1基因时，应在两种引物的一端分别加上限制酶_______和_______识别与切割的序列。为防止酶切产物自身环化，构建表达载体一般选用两种限制酶，选择的原则是_______。 a、目的基因编码蛋白质的序列中有两种限制酶切割位点 b、表达载体内，每种限制酶只有一个切割位点 c、酶切后，目的基因两端的黏性末端序列相同 d、酶切后，载体形成的两个黏性末端序列不同 （2）图1中的连接产物需先导入大肠菌中的原因是_______；所构建的重组基因表达载体中未标注出的必需元件还有_______。 （3）将重组表达载体转染猪成纤维细胞，另设一组空白对照。48小时后于荧光显微镜下观察到_______，说明转染成功。然后以转基因细胞为核供体构建克隆胚胎，最终获得转fat1基因猪。 （4）研究者提取转基因猪的基因组DNA，利用限制酶DraⅢ将其完全酶切并电泳分离。然后用探针通过_______的方法，检测fat1基因是否成功整合在猪基因组DNA中，酶切方式及检测结果如图2。 ①转基因猪1、2、3中分别被转入了_______个fat1基因。 ②请解释图2检测结果中4条杂交带位置不同的原因：_______。 ③该实验_______（填“能”或“不能”）说明成功培育转基因猪，理由是_______。 【答案】（1） ①. EcoR I ②. BamH I ③. bd （2） ①. 连接产物为混合物，需先导入大肠菌筛选正确的重组表达载体，再导入猪成纤维细胞，以提高转基因的成功率 ②. 复制原点和标记基因 （3）转染重组表达载体的猪成纤维细胞有绿色荧光，而空白对照组无绿色荧光 （4） ①. 分子杂交 ②. 1、2、1 ③. 4个fat1基因插入在基因组中的位点不同，酶切得到的含fat1基因的DNA片段大小不同，电泳分离后，其分布在凝胶的不同位置 ④. 不能 ⑤. 没有检测fat1基因是否成功表达，没有在个体生物学水平鉴定转基因猪的PUFAs含量 【解析】 【分析】1、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：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。 【小问1详解】 据题图可知，运载体有三种限制酶位点可供选择，fat1基因中存在Hind Ⅲ限制酶位点，所以不能选择Hind Ⅲ，应在两种引物的一端分别加上限制酶EcoR I和BamH I识别与切割的序列。为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用两种限制酶，选择的原则是： a、 目的基因编码蛋白质的序列中，不能有限制酶的切割位点，a错误； b、表达载体内，每种限制酶只有一个切割位点，b正确； c、酶切后，目的基因形成的两个黏性末端序列不相同，否则会自身环化，c错误； d、酶切后，载体形成的两个黏性末端序列应该不同，否则会自身连接，d正确。 故选bd。 【小问2详解】 由于图1中的连接产物为混合物，要提高转基因的成功率，需先导入大肠菌筛选正确的重组表达载体，再导入猪成纤维细胞。基因表达载体必需具备的元件有目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点；所构建的重组基因表达载体中未标注出的必需元件还有复制原点和标记基因。 【小问3详解】 由题图可知，重组表达载体有绿色荧光蛋白（GFP）基因，而空白对照组无绿色荧光蛋白（GFP）基因，48 小时后于荧光显微镜下观察到转染重组表达载体的猪成纤维细胞有绿色荧光，而空白对照组无绿色荧光，则说明转染成功。 【小问4详解】 用DNA分子杂交技术检测fat1基因是否成功整合在猪基因组 DNA 中：用放射性同位素标记的fat1基因DNA片段作探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就说明fat1基因已成功整合在猪基因组 DNA 中。 ①由电泳结果图示可知，转基因猪1、2、3中分别被转入了1、2、1个fat1基因。 ②电泳后杂交带的位置不同，代表进行电泳条带的长度不同；所以用同一种酶（限制酶Dra Ⅲ）将转基因猪的基因组DNA完全酶切后得到不同酶切结果，说明4个fat1基因插入在基因组中的位点不同，酶切得到的含fat1基因的DNA片段大小不同，电泳分离后，其分布在凝胶的不同位置，导致检测结果中4条杂交带位置不同。 ③转基因猪已经培育成功的标志是fat1基因在转基因猪体内成功表达，此时能够检测到转基因猪体内含有fat1基因表达的蛋白质，转基因猪体内具有较高的PUFAs含量，而该实验没有检测fat1基因是否成功表达，没有在个体生物学水平鉴定转基因猪的PUFAs含量，不能说明成功培育转基因猪。 21. 生态文明建设已成为我国的基本国策。水中雌激素类物质（E物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。原产南亚的斑马鱼，其肌细胞、生殖细胞等存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种经济且快速的水体E物质监测方法。 （1）将表达载体导入斑马鱼受精卵的最佳方式是_______。 （2）为监测E物质，研究者设计了下图所示的两种方案制备转基因斑马鱼，其中ERE和酵母来源的UAS是两种诱导型启动子，分别被E物质-受体复合物和酵母来源的Gal4蛋白特异性激活，启动下游基因表达。与方案1相比，方案2的主要优势是_______，因而被用于制备监测鱼（MO）。 （3）现拟制备一种不育的监测鱼SM，用于实际监测。SM需经MO和另一亲本（X）杂交获得。欲获得X，需从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵，经培育后进行筛选。请将选项的序号填入相应的方框中。 Ⅰ.启动子：____。 ①ERE②UAS③使基因仅在生殖细胞表达的启动子（P生）④使基因仅在肌细胞表达的启动子（P肌） Ⅱ.基因：______ A．GFP B.Gal4 C.雌激素受体基因（ER） D.仅导致生殖细胞凋亡的基因（dg） （4）SM不育的原因是：成体SM自身产生雌激素，与受体结合后_______造成不育。 （5）使拟用于实际监测的SM不育的目的是_______。 【答案】（1）显微注射 （2）监测灵敏度更高 （3） ①. ② ②. D （4）激活ERE诱导Gal4表达，Gal4结合UAS诱导dg表达，生殖细胞凋亡 （5）避免转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题 【解析】 【分析】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。 【小问1详解】 将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，所以将表达载体导入斑马鱼受精卵的最佳方式是显微注射法。 【小问2详解】 由图可知，方案1E物质-受体复合物激活ERE，使GFP基因表达，方案2 E物质-受体复合物先激活ERE获得Gal4蛋白，然后Gal4蛋白激活UAS启动子，使GFP基因表达，方案2GFP蛋白表达量大，更灵敏。 【小问3详解】 MO和另一亲本（X）杂交获得SM，MO是方案2获得，所以亲本X启动子选择UAS。要获得SM是不育个体，MO是可育的所以X必须有仅导致生殖细胞凋亡的基因（dg）。 【小问4详解】 成体SM自身产生雌激素，与受体结合后形成复合物，激活ERE诱导Gal4表达，Gal4与UAS启动子结合诱导dg表达，使生殖细胞凋亡。 【小问5详解】 监测鱼属于转基因生物，目前安全性不确定，为了避免转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题，需要SM不育。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期期中考试 高二年级生物学科试卷 （考试时间90分钟，总分100分） 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的） 1. 研究人员利用火龙果鲜果制作果酒果醋，在提升利用价值的同时缓解了水果滞销问题。下列叙述正确的是（　　） A. 制作果酒和果醋利用的是同种微生物 B. 酒精在微生物的细胞质基质中形成 C. 果酒制作过程中培养液pH稳定不变 D. 果酒和果醋的制作都需要无氧条件 2. 下列关于微生物分离和培养的相关操作，正确的是（ ） A. 配制好的培养基先倒平板后再进行灭菌 B. 接种环灼烧后要迅速伸入菌液中沾取菌液划线 C. 固体培养基冷却凝固后需将培养皿倒过来放置 D. 常用显微镜直接计数法测定样品中的活菌数目 3. 下列关于无菌技术的叙述，错误的是（　　） A. 常用湿热灭菌法对培养基灭菌 B. 制作泡菜时，靠水封坛沿灭菌 C. 接种环使用前后都需要灼烧灭菌 D. 组培时可用酒精和次氯酸钠消毒外植体 4. 下表为1000mL牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成。下列叙述错误的是（　　） 组分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl H2O 含量 5.0g 10.0g 5.0g 定容至1000mL A. 蛋白胨为微生物生长提供的主要营养是碳源、氮源和维生素等 B. 该培养基灭菌可采用高压蒸汽杀死其中所有的微生物 C. 若用该培养基倒平板，培养基中应加入适量的琼脂 D. 若用该培养基培养大肠杆菌应将培养基的pH调至酸性 5. 寒兰为名贵的兰花品种，由于过度采摘，野生种群遭破坏。为了增加野生寒兰数量，科研人员希望对其进行人工大量繁殖，再移栽至原有生境。在人工繁殖时可以应用的最合适的生物工程技术手段是（ ） A. 将寒兰体细胞与繁殖能力强的其他植物细胞进行融合 B. 将生长素基因转入野生寒兰获得生长速度快的寒兰 C. 将寒兰的体细胞核移植到其他植物去核卵细胞中 D. 将寒兰的组织放置在培养基中进行植物组织培养 6. 为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KT1，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（ ） A. 该过程不需要考虑A、B的亲缘关系远近 B. 甘薯KT1培养过程中可能会出现基因突变和基因重组 C. 过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁 D. 过程③需要控制生长素和细胞分裂素的比例 7. 下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是（ ） A. 使转染到膜上的细菌的DNA变性就是加热让脱氧核苷酸上的磷酸二酯键打开 B. 外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 C. 重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接 D. 放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置 8. 用XhoI和SalI两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（　　） A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同 B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA C. 泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物 D. 图中被酶切的DNA片段是单链DNA 9. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。与下图所示流程相关的叙述不正确的是（　　） A. 去核卵细胞一般取自处于减数分裂I中期的卵母细胞 B. 过程①需要提供CO2主要作用是维持培养液的酸碱度 C. 胚胎干细胞可取自囊胚的内细胞团，具有分化为各种类型细胞的能力 D. 图中获得的组织器官移植给个体B理论上不会发生免疫排斥反应 10. 人体感染新冠病毒后，机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中表达，可制备出全人源单克隆抗体。以下表述错误的是（ ） A. 该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测 B. 在该单抗制备过程中利用了基因工程技术 C. 该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合 D. 可用抗原-抗体反应检测抗体基因表达产物 11. 转基因抗虫棉在我国的种植面积已占全国棉花种植面积的90%。研究者利用PCR技术检测杂草中有无转基因成分，得到如图所示结果。相关分析错误的是（　　） A. 空白实验是未加入DNA模板得到的电泳结果 B. 推测棉田杂草6、7与抗虫棉的亲缘关系较近 C. 结果说明校园杂草与棉花间一定存在生殖隔离 D. 转基因成分进入杂草体内可能会引发生态问题 12. 为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中（如图）。 为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是（ ） A. ①+③ B. ①+② C. ③+② D. ③+④ 13. 胚胎工程在畜牧业生产中发挥重要作用。下列叙述不正确的是（ ） A. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应 B. 体外受精获得的胚胎需移植给受体才能获得后代 C. 选择发育良好的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割 D. 胚胎工程能够明显缩短供体动物本身的繁殖周期 14. 将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚中，一段时间后，将接受注射的囊胚均分为二，得到两只黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述不正确的是（　　） A. 获得Mc用到了胚胎移植技术 B. Mc表皮中有两种基因型的细胞 C. 注射入的细胞会分化成Mc的多种组织 D. 发育成的两只小鼠表型完全相同 15. 毒蛇产生的三指毒素是一种蛋白质。研究者运用人工智能技术设计出一种能够结合三指毒素，中和其毒性的新型蛋白质。设计依据主要是三指毒素的（ ） A. 元素组成和氨基酸种类 B. 氨基酸序列和空间结构 C. 基因的碱基序列 D. mRNA的碱基序列 二、非选择题（本大题共6道题，共70分） 16. 研究发现，感染毛霉能诱导脐橙产生具有抗病活性的红色物质（CPRE）。为探究CPRE能否替代化学杀菌剂保护采收后的脐橙，科研人员进行了研究。 （1）据右表配方配制培养基，溶解后分装到锥形瓶中，用______法灭菌后冷却至50℃左右。分别加入浓度为25、50、100、200μg/mL的CPRE无菌溶液，摇匀备用。以无菌水作为对照。本培养基的氮源来自于______。 马铃薯培养基配方 成分 含量 马铃薯 200g 葡萄糖 20g 琼脂 15-20g 蒸馏水 定容至1000mL （2）将含不同浓度CPRE的培养基分别涂于载玻片上凝固后，接种20μL指状青霉孢子悬浮液，在适宜条件下培养一段时间后，用显微镜观察孢子萌发情况。各组萌发率的计算公式为：视野内萌发孢子数/视野内孢子总数×100%；根据萌发率计算实验组的萌发抑制率，计算公式为______。统计结果表明CPRE能抑制指状青霉孢子萌发，且随浓度的增加抑制效果增强。 （3）将直径0.5cm的指状青霉菌饼反贴在含不同浓度CPRE的培养基上，每个培养皿贴3块，适宜条件下培养，每24h测量菌饼直径（单位：cm），计算平均值。结果见下表。 浓度（μg/ml） 时间 0 25 50 100 200 第1天 1.1 0.8 0.7 0.51 0.51 第2天 1.9 1.3 0.7 0.68 0.51 第3天 2.2 1.7 0.9 0.68 0.52 实验结果说明______。 （4）为进一步研究CPRE抑制指状青霉的机理，研究者进行了如下检测。 ①检测不同浓度CPRE处理，菌丝几丁质（真菌细胞壁的主要成分）含量和胞外AKP酶活性，结果如图。 注：AKP酶（碱性磷酸酶）由细胞合成后分泌到细胞壁与细胞膜的间隙。 图1和图2的结果表明，CPRE改变了细胞壁的结构和功能，判断依据是__________。 ②取指状青霉菌丝用碘化丙啶（与DNA结合产生红色荧光的染料）进行染色。结果为____________，证明CPRE破坏了细胞膜的完整性。 （5）请结合以上研究分析说明CPRE抵御指状青霉感染的作用机制，并阐述脐橙受到“伤害”时才会启动防御机制的意义_________。 17. 阅读下列资料，回答相关问题。 紫杉醇是红豆杉属植物产生的一种复杂的次生代谢产物，1963年美国化学家沃尔和瓦尼等首先从太平洋紫杉树皮中提取。1979年，纽约的分子药理学家霍尔维茨发现紫杉醇的抗癌机理：紫杉醇能和微管蛋白聚合体相互作用，促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍了肿瘤细胞的分裂，直至死亡。该药于1990年进入Ⅲ期临床试验，1992年年底被批准上市，用于治疗对常规化疗无效的卵巢癌和乳腺癌。研究发现，紫杉醇对多种癌症都有一定的疗效。1995年，我国成为第二个生产紫杉醇及注射液的国家。 最初，用于研究和临床试验的紫杉醇都是从短叶红豆杉树皮中提取的。从36棵60年树龄的大树的树皮中才能提取到大约1g紫杉醇，可治疗一个癌症患者。红豆杉树生长速度较慢，直径20cm的树需生长10年，而目前紫杉醇的年需要量达500kg。红豆杉属植物共有11个种，在我国主要分布于云南、四川、西藏和东北等地，目前已有不少地方进行人工栽培，不过，播种育苗和扦插繁殖虽能在一定程度上缓解矛盾，但也不能从根本上解决问题。通过图中所示的方法来生产紫杉醇及其合成前体物是扩大紫杉醇来源的一条重要途径，已引起国内外学者的广泛关注，并有不少成功的报道。 离体培养的红豆杉细胞生产紫杉醇能否实现工业化，关键是要提高培养物产量和紫杉醇含量，这是一项十分艰巨的任务。 （1）紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，阻碍了______的形成，从而阻碍肿瘤细胞的分裂，直至死亡。图中所示生产紫杉醇的过程中，主要利用了_______________和_______________技术。 （2）将接种了外植体的培养瓶置于适宜环境中培养，图中①过程________（需要/不需要）光照，形成愈伤组织后，__________（需要/不需要）进行再分化培养成植物体。培养过程中主要添加________和______等植物激素，并通过调整植物激素的比例，调控培育过程。 （3）②过程需要用到去除细胞壁的酶是_______，细胞悬浮培养时振荡的目的是__________________。 （4）目前，应用基因工程技术可以提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量。研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞。下列说法正确的是____________ A. 过程①和②使用的酶均为DNA聚合酶 B. p1301载体上可能含有增强Bapt基因表达的序列 C. 检测过程⑤是否成功可使用PCR技术 D. 过程③构建超表达载体需要限制酶和DNA连接酶 （5）写出一个利用文中新技术获取紫杉醇的意义：___________________ 18. 研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。 （1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有_______。在组织培养过程中，根段细胞经过_______形成愈伤组织，此后调整培养基中细胞分裂素（CK）与生长素的比例可诱导愈伤组织分化。 （2）在愈伤组织生芽过程中，CK通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。为探讨A基因与W基因的关系，将A基因功能缺失突变体（突变体a）和野生型的愈伤组织分别置于CK与生长素比例高的（高CK）培养基中诱导生芽，在此过程中测定W基因的表达量。图1中，野生型的W基因表达量与高CK诱导时间的关系是_______。分析图1结果可得出的结论是：在高CK诱导下A基因促进W基因表达。得出结论的依据为：与野生型相比，_______。 （3）用转基因方法在上述突变体a中过量表达W基因，获得材料甲。将材料甲、突变体a和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图2，由此能得出的结论包括_______。 A. A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用 B. w基因的表达产物调控A基因的表达 C. 缺失A基因时W基因表达下能促进生芽 D. 过量表达W基因可使生芽时间提前 19. 人类腺病毒55型（HAdV55）是我国流行的主要呼吸道病原体之一。目前尚无特异性治疗方法。为解决这一问题，我国科学家通过不同方法制备抗 HAdV55单克隆抗体。 （1）通过细胞工程技术制备单克隆抗体，从接种_____的小鼠中获取脾脏细胞，采用_____处理诱导与骨髓瘤细胞融合，筛选出相应的_____细胞，大量培养获得单克隆抗体。为研究抗体的特异性，用抗体与感染不同类型腺病毒的细胞提取物进行杂交检测，结果如图1。分析实验结果可知_____。 （2）如图2，HAdV55通过其表面蛋白与细胞表面受体结合，进入细胞形成囊泡，最终被溶酶体水解。然而某些病毒可以逃离囊泡，释放进入细胞质并最终到达细胞核进行复制。 据图2，抗 HAdV55抗体的作用机制分为两种：机制一是阻断_____；机制二是阻断病毒逃离囊泡，释放至细胞质和细胞核。科研人员通过基因工程制备出3 种抗 HAdV55单克隆抗体A、B和C。为探明几种抗体的作用和作用机制，用抗体处理细胞，在病毒感染后的不同时间点测量囊泡或细胞质中的病毒含量，实验结果如图3。请据此判断能通过机制一发挥作用的单克隆抗体是_____，并说明理由_____。 20. 多不饱和脂肪酸（PUFAs）是人体必需脂肪酸，猪肉是我国最主要的肉类消费品，提高其PUFAs含量对居民健康具有重要意义。为解决猪肉中PUFAs含量不足的问题，研究者从线虫中获得控制PUFAs合成的必需酶基因fat1，培育转fat1基因猪，操作过程如图1。图中GFP基因表达出绿色荧光蛋白。 （1）利用PCR技术扩增fat1基因时，应在两种引物的一端分别加上限制酶_______和_______识别与切割的序列。为防止酶切产物自身环化，构建表达载体一般选用两种限制酶，选择的原则是_______。 a、目的基因编码蛋白质的序列中有两种限制酶切割位点 b、表达载体内，每种限制酶只有一个切割位点 c、酶切后，目的基因两端的黏性末端序列相同 d、酶切后，载体形成的两个黏性末端序列不同 （2）图1中的连接产物需先导入大肠菌中的原因是_______；所构建的重组基因表达载体中未标注出的必需元件还有_______。 （3）将重组表达载体转染猪成纤维细胞，另设一组空白对照。48小时后于荧光显微镜下观察到_______，说明转染成功。然后以转基因细胞为核供体构建克隆胚胎，最终获得转fat1基因猪。 （4）研究者提取转基因猪的基因组DNA，利用限制酶DraⅢ将其完全酶切并电泳分离。然后用探针通过_______的方法，检测fat1基因是否成功整合在猪基因组DNA中，酶切方式及检测结果如图2。 ①转基因猪1、2、3中分别被转入了_______个fat1基因。 ②请解释图2检测结果中4条杂交带位置不同的原因：_______。 ③该实验_______（填“能”或“不能”）说明成功培育转基因猪，理由是_______。 21. 生态文明建设已成为我国的基本国策。水中雌激素类物质（E物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。原产南亚的斑马鱼，其肌细胞、生殖细胞等存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种经济且快速的水体E物质监测方法。 （1）将表达载体导入斑马鱼受精卵的最佳方式是_______。 （2）为监测E物质，研究者设计了下图所示的两种方案制备转基因斑马鱼，其中ERE和酵母来源的UAS是两种诱导型启动子，分别被E物质-受体复合物和酵母来源的Gal4蛋白特异性激活，启动下游基因表达。与方案1相比，方案2的主要优势是_______，因而被用于制备监测鱼（MO）。 （3）现拟制备一种不育的监测鱼SM，用于实际监测。SM需经MO和另一亲本（X）杂交获得。欲获得X，需从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵，经培育后进行筛选。请将选项的序号填入相应的方框中。 Ⅰ.启动子：____。 ①ERE②UAS③使基因仅在生殖细胞表达的启动子（P生）④使基因仅在肌细胞表达的启动子（P肌） Ⅱ.基因：______ A．GFP B.Gal4 C.雌激素受体基因（ER） D.仅导致生殖细胞凋亡的基因（dg） （4）SM不育的原因是：成体SM自身产生雌激素，与受体结合后_______造成不育。 （5）使拟用于实际监测的SM不育的目的是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $