精品解析：山东省潍坊市2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题

高二诊断性调研监测 生物学试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。 2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 支原体的膜蛋白LAMPs能够与宿主细胞表面的受体结合，从而黏附到宿主细胞表面。在抗生素类药物中，头孢可抑制病原体细胞壁的合成，阿奇霉素可与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。下列说法正确的是（ ） A. 支原体营寄生生活，利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质 B. LAMPs需经内质网和高尔基体的加工后到达细胞表面 C. 头孢和阿奇霉素均不可用于治疗支原体肺炎 D. 支原体的核酸彻底水解可得到8种化合物 2. 水和无机盐对植物的正常生命活动有着重要意义。下列说法正确的是（ ） A. 高粱秸秆充分晒干后剩余的物质主要是无机盐 B. 大豆种子萌发过程中吸收的水与蛋白质等物质结合后仍具有溶解性 C. 玉米种子成熟过程中结合水与自由水的含量比值上升 D. 小麦从土壤中吸收的矿质元素可用于合成淀粉 3. 轻度酶解是在较温和的条件下，通过酶的作用将生物大分子分解成较小的片段，而非完全降解成单体。下列说法错误的是（ ） A. 蛋白质轻度酶解产物可与双缩脲试剂发生紫色反应 B. 淀粉和糖原轻度酶解产物基本单位相同 C. DNA和RNA轻度酶解产物中部分碱基相同 D. 纤维素的轻度酶解产物不以碳链为基本骨架 4. 下列有关传统发酵技术和发酵工程的说法，正确的是（ ） A. 啤酒的工业化生产中焙烤是为了使淀粉酶失活 B. 泡菜完整发酵过程中可检测到亚硝酸盐含量逐渐降低 C. 谷氨酸棒状杆菌在中性和酸性条件下会积累谷氨酸 D. 单细胞蛋白指通过发酵获得的微生物菌体 5. 液体深层培养是以获得大量发酵产物为目的的发酵罐大容量液体培养，可通过调节培养液的pH、温度和营养条件等促使微生物迅速生长，产生大量代谢产物。下列说法正确的是（ ） A. 与液体深层培养相比，传统发酵技术不需要防止杂菌污染 B. 液体深层培养只能利用厌氧微生物进行发酵生产 C. 通过发酵罐中的观察孔可随时取样检测培养液中微生物数量 D. 可通过提取、分离和纯化等方法获得微生物的代谢产物 6. 生长图形法是一种测定微生物营养需求的方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图。下列说法错误的是（ ） A. 倒成平板后不需要再进行灭菌处理 B. 结果表明该菌可能合成生长因子甲 C. 结果表明该菌需要生长因子乙或丙 D. 可设置添加无菌水的培养基作为对照 7. 土壤中某些细菌分泌的几丁质酶能抑制稻瘟菌的生长，可用于稻瘟病的防治。科研人员设计实验用透明圈法筛选能高效降解几丁质的菌株。下列说法错误的是（ ） A. 实验中培养基的pH为中性或弱碱性 B. 实验中培养基需用干热灭菌法进行灭菌 C. 在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定是目标微生物 D. 可依据“透明圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株 8. 获取次生代谢产物的两种途径如图，下列说法正确的是（ ） A. 外植体可用乙醇和次氯酸钠混合液消毒 B. 两种途径均利用了植物细胞的全能性 C. ①②过程中的培养基所含生长素和细胞分裂素的比例不同 D. ④过程主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量 9. 培养用于植皮的皮肤细胞常用以下两种方法。下列说法错误的是（ ） 方法一：无血清无滋养层法 方法二：有血清有滋养层法 优点 1.培养基成分清晰2.避免异源蛋白引发免疫反应3.减少血清带来的病原微生物的污染 1.血清富含生长因子和激素2.滋养层细胞能分泌生长因子 A. 方法一所用培养液应含生长因子、激素、维生素和氨基酸等 B. 方法二为防止杂菌污染，血清需经高温处理后加入培养基 C. 方法二血清中存在的异源蛋白增大了植皮者出现免疫排斥的风险 D. 方法二所用滋养层细胞应经处理使其失去增殖能力 10. HER2/neu是一种原癌基因，在乳腺癌细胞中过量表达H蛋白。H蛋白是跨膜蛋白，结构如图。抗H蛋白单克隆抗体能有效抑制乳腺癌细胞的生长。下列说法正确的是（ ） A. H蛋白可作为抗体的作用靶点的原因之一是HER2/neu在正常细胞中低表达 B. 制备免疫小鼠用的H蛋白时，应将其胞内区基因片段转入工程菌表达并提纯 C. 对小鼠多次注射H蛋白可以获得大量的抗H蛋白单克隆抗体 D. 体外大量培养所需杂交瘤细胞后，需破裂细胞以提取单克隆抗体 11. 体外受精、动物细胞核移植、胚胎分割、基因工程等四项技术都可以获得早期胚胎，早期胚胎均需移植给代孕动物才能获得后代。下列说法错误的是（ ） A. 体外受精前的精子获能指为精子参与受精提供能量 B. 动物细胞核移植和胚胎分割均属于动物克隆技术 C. 基因工程能定向改造生物的性状 D. 四项技术获得的动物遗传特性均与代孕动物无关 12. 下列关于胚胎工程相关内容的说法，错误的是（ ） A. 精子入卵后透明带会迅速发生生理反应阻止其他精子入卵 B. 在自然条件下，哺乳动物受精过程在输卵管中完成 C. 设计试管婴儿需要取早期胚胎滋养层细胞进行基因检测 D. 我国不允许将人胚胎干细胞制备的囊胚植入到人的生殖系统进行发育 13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ） A. 提取DNA可选用新鲜的菠菜、洋葱、猪肝等作为实验材料 B. 离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 C. 鉴定过程中DNA双螺旋结构发生改变 D. 仅设置一个对照组即可排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 14. 将突变基因导入拟南芥的染色体DNA时，可出现三种结果：仍为野生型（导入失败）、突变杂合子(在一对同源染色体上只导入1个突变基因)及突变纯合子。研究人员进行了如图1转基因操作后，用引物LP、RP和BP对拟南芥DNAPCR扩增并进行电泳检测，得到结果如图2。不考虑突变基因插入染色体的其他位置。下列说法错误的是（ ） A. 乙组、丙组分别为突变纯合子、突变杂合子 B. 由LP+RP组电泳结果可知，加样孔位于电泳条带上方 C. 模板链过长导致使用引物BP+LP无法产生PCR产物 D. 甲与乙杂交后代的DNA利用上述引物PCR扩增后，电泳结果与丙相同 15. 新城疫病毒(NDV)是一种可侵染肿瘤细胞的病毒。科研人员将编码猪α-Gla抗原的基因植入NDV获得了一种重组病毒，该病毒能使被感染肿瘤细胞表面表达猪α-Gla抗原，从而引发人体强烈的免疫反应。下列说法正确的是（ ） A. NDV和肿瘤细胞均属于生命系统最基本的结构层次 B. NDV可作为载体将目的基因送入肿瘤细胞 C. 对NDV的基因进行改造使其在肿瘤细胞表达出猪α-Cla抗原属于蛋白质工程 D. 在肿瘤细胞表面检测到猪a-Cla抗原即说明该重组病毒可用于治疗肿瘤 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后测定溶液中Cu2+吸光值，可用于计算葡萄糖浓度，用该方法检测不同样本的结果如图。下列说法正确的是（ ） A. 需将斐林试剂的两种溶液等量均匀混合后再加入样本溶液 B. 吸光值与样本的葡萄糖浓度有关，与斐林试剂的用量无关 C. 若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖浓度大于0.4mg/mL D. 该方法可对蔗糖、麦芽糖、果糖等可溶性糖的浓度进行测定 17. 琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业。产琥珀酸放线杆菌(SW)能利用糖类发酵产琥珀酸，但是耐酸能力差。科研人员将编码Gad系统的基因导入SW中，获得了耐酸性强的重组菌株GSW。当外界环境pH降低时、GSW启动Gad系统，促进谷氨酸进入细胞缓解酸胁迫。科研人员对SW和GSW进行耐酸性实验测定，结果如图。下列关于实验过程及结果的分析，错误的是（ ） A. 实验中所用培养基应为酸性 B. 培养基中的“某种物质”是指谷氨酸 C. 实验应将接种后的培养基放入CO2培养箱中培养 D. 实验结果说明GSW的耐酸能力明显增强，可直接用于工业化生产 18. 科学家利用马铃薯和番茄叶片获取原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 过程①应将叶片上表皮向上，放置于低渗酶溶液中，以免细胞失水 B. 过程②可以通过离心的方法将原生质体与细胞碎片分离开 C. 过程③可用高Ca2+一高pH融合法促进原生质体融合 D. 过程④中所用的培养基均为固体培养基 19. 研究人员将基因OSNL导入从黑羽鸡胚中分离出的成纤维细胞(CEFs)中，使其重编程为诱导多能干细胞(iPS),再促使iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs注射到白羽鸡胚中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代。下列说法错误的是（ ） A. 为分离得到CEFs,需要将鸡胚组织剪碎后用胃蛋白酶处理 B. 基因的选择性表达导致iPS和iPGCs的结构、功能不同 C. 基因OSNL的获取方法有人工合成、PCR扩增和从基因文库中获取 D. 该过程中用到的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植 20. 细菌中的蛋白激酶Y能感受外界环境变化从而调控细菌的生长。研究人员欲利用无缝连接技术将Y基因（编码蛋白激酶Y)与绿色荧光蛋白(GFP)基因拼接成Y-GFP融合基因，并表达出Y-GFP融合蛋白，以分析蛋白激酶Y的功能。图1为无缝连接技术，T5核酸外切酶能沿5'→3'方向降解DNA单链；图2为Y基因、GFP基因及Y-GFP融合基因示意图。下列说法错误的是（ ） A. T5核酸外切酶可破坏DNA中的磷酸二酯键 B. 图1中③过程所需酶是DNA聚合酶、DNA连接酶 C. 为完成Y基因、GFP基因的连接需在引物P2、P3的5'端添加对应的碱基序列 D. 去掉Y基因的终止子，融合基因即可表达出Y-GFP融合蛋白 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 赖氨酸是一种必需氨基酸，在玉米中含量较低，玉米中赖氨酸的代谢过程如图。 （1）天冬氨酸与赖氨酸在结构上的差别是______不同。氨基酸之间能够形成_________等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子 （2）玉米中赖氨酸含量升高后会抑制酶①的活性、从而降低赖氨酸的生成量，这种调节机制属于___________________（填“正反馈”或“负反馈”）调节。据图分析，通过抑制________________(填图中酶的序号)的活性可提高玉米中赖氨酸的含量。 （3）科研人员通过蛋白质工程改造酶①、减弱了赖氨酸对酶①活性的抑制、使玉米中赖氨酸含量升高。蛋白质工程是基因工程的延伸，以__________作为基础。在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中赖氨酸等必需氨基酸的种类和含量，原因是____________。 22. 自生固氮菌是土壤中能固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量。科研人员进行了如图的操作，以从土壤中分离得到自生固氮菌。 （1）相对于一般的微生物培养基，本实验中所用培养基成分上的特点是__________________；培养基乙相对于培养基甲需额外添加___________________。用培养基甲扩大培养时需置于摇床上进行，目的是________________以及充分利用培养基中营养物质。 （2）用移液器取0.1mL菌液接种到培养基乙上用涂布器进行涂布，涂布前需要对涂布器进行_____________（填“干热”“湿热”或“灼烧”）灭菌；涂布后、待____________________，再将平板进行倒置并培养。 （3）根据图示结果推测，每毫升培养基甲中微生物数为__________________个。一般情况下，用该法测得的数目比培养基甲中微生物实际数目___________（填“偏大”“偏小”或“相同”)，原因是_______________。 23. 一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单克隆抗体（简称单抗）、也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。 （1）培养骨髓瘤细胞时，气体环境中CO2的作用是_________________。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞后，筛选单一类型的杂交瘤细胞的方法是__________________，该过程筛选得到的杂交瘤细胞的特点是____________________。 （2）注入小鼠体内的抗原纯度对___________（填“单抗”或“多抗”）纯度的影响大，原因是________________。 （3）研究人员获得三种抗p72单抗A、B、C,并用双抗体夹心法定量检测抗原p72,检测过程如图，有色产物量可反映抗原含量。 用一种单抗同时作固相抗体和酶标抗体定量检测抗原效果较差，原因是____________。为检测单抗A、B、C之间哪种组合方式更适用于双抗体夹心法，科研人员至少需要设置_____________组实验,检测并比较各组实验的有色产物量。 24. 研究发现，雌果蝇在胚胎时期会切除dsx基因内部序列N转录出的mRNA片段，而雄果蝇无此切除功能。蓖麻毒素A(RTA)是一种能引起果蝇死亡的蛋白质，科研人员利用RTA基因和序列N构建N-RTA基因，研发雌性特异性致死基因系统。dsx 和RTA 基因结构如图，stop 表示终止密码子对应的DNA序列。 （1）启动子的作用是________________。图中X、Y、Z代表碱基对数目，若X=20,Y=80,Z=50,则自然状态下果蝇中dsx基因表达产物分子量较大的是_____________（填“雌果蝇”或“雄果蝇”)，雌雄果蝇的dsx基因表达产物最多相差_______个氨基酸。 （2）为了获得雌性特异性致死基因系统，在改造RTA基因时，序列N应插入_____________(填“位点1”或“位点2”),理由是_____________。 （3）科研人员将N-RTA基因与质粒重组后导入经_____________处理的大肠杆菌中进行扩增，然后再导入果蝇。对重组质粒进行扩增时用大肠杆菌而不用PCR,原因是_________________。 25. 3-磷酸甘油脱氢酶(CPD)是酵母细胞中甘油合成的关键酶。某假丝酵母菌株具有高活性的CPD,目前已测得其基因部分基序列如图1为获取该CPD基因可进行以下操作：先用限制酶PstI处理基因组DNA后，连接形成环形DNA,再依据已知序列设计一对引物，通过PCR扩增出该基因的两侧序列，最后进行测序并拼接获得完整基因的序列。 （1）为激活TaqDNA聚合酶，需要在PCR反应体系中添加__________。PCR过程中变性、复性、延伸三步骤所需温度最低的是________________________。 （2）通过PCR扩增两侧序列应选择图1中的引物是________________，PCR得到的目标序列与环形模板DNA碱基数目不同，原因是_______________________。 （3）获得GPD基因后，将其编码区与图2中的质粒连接，构建重组质粒：为保证正确连接，应在GPD基因编码区上下游引物的5'端分别添加_________________的限制酶识别序列。 A. ②③ B. ①② C. ③② D. ①③ （4）现将高活性GPD基因整合到酿酒酵母的染色体DNA上，请写出用PCR技术检测该基因是否转录出mRNA的实验思路________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二诊断性调研监测 生物学试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。 2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 支原体的膜蛋白LAMPs能够与宿主细胞表面的受体结合，从而黏附到宿主细胞表面。在抗生素类药物中，头孢可抑制病原体细胞壁的合成，阿奇霉素可与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。下列说法正确的是（ ） A. 支原体营寄生生活，利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质 B. LAMPs需经内质网和高尔基体的加工后到达细胞表面 C. 头孢和阿奇霉素均不可用于治疗支原体肺炎 D. 支原体的核酸彻底水解可得到8种化合物 【答案】D 【解析】 【分析】支原体属于原核细胞，没有细胞壁，不具有众多细胞器，只具有核糖体这一种细胞器，抑制细胞壁合成的抗生素对治疗支原体肺炎没有作用效果；真核细胞与原核细胞两者结构上最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核。 【详解】A、支原体为原核细胞，细胞内核糖体，利用自己细胞内的核糖体合成蛋白质，A错误； B、支原体为原核细胞，细胞内无内质网和高尔基体，故支原体的膜蛋白LAMPs不需经内质网和高尔基体的加工，B错误； C、依题意，头孢可抑制病原体细胞壁合成，阿奇霉素可与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。支原体没有细胞壁，有核糖体，可利用核糖体合成蛋白质。因此，头孢不可用于治疗支原体肺炎，但阿奇霉素可用于治疗支原体肺炎，C错误； D、支原体含DNA和RNA，DNA和RNA彻底水解后产生A、T、G、C、U、脱氧核糖、核糖、磷酸共8种化合物，D正确。 故选D。 2. 水和无机盐对植物的正常生命活动有着重要意义。下列说法正确的是（ ） A. 高粱秸秆充分晒干后剩余的物质主要是无机盐 B. 大豆种子萌发过程中吸收的水与蛋白质等物质结合后仍具有溶解性 C. 玉米种子成熟过程中结合水与自由水的含量比值上升 D. 小麦从土壤中吸收的矿质元素可用于合成淀粉 【答案】C 【解析】 【分析】1、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有： ①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分；如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。 ②维持细胞的生命活动，如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 2、结合水：与细胞内其它物质结合，是细胞结构的组成成分。自由水：（占大多数）以游离形式存在，可以自由流动。生理功能：①良好的溶剂，②运送营养物质和代谢的废物，③参与许多化学反应，绿色植物进行光合作用的原料；④为细胞提供液体环境。 【详解】A、高粱秸秆充分晒干后主要丢失的是自由水，其体内剩余的物质主要是有机物，A错误； B、大豆种子萌发过程中吸收的水与蛋白质等物质结合后形成结合水，不具有溶解性，B错误； C、玉米种子成熟过程中（代谢会减慢）结合水与自由水的含量比值上升，抗逆性增强，C正确； D、淀粉的元素是C、H、O，小麦从土壤中吸收的矿质元素（矿质元素为除C、H、O其余元素子）不可用于合成淀粉，D错误。 故选C。 3. 轻度酶解是在较温和的条件下，通过酶的作用将生物大分子分解成较小的片段，而非完全降解成单体。下列说法错误的是（ ） A. 蛋白质轻度酶解产物可与双缩脲试剂发生紫色反应 B. 淀粉和糖原轻度酶解产物基本单位相同 C. DNA和RNA轻度酶解产物中部分碱基相同 D. 纤维素的轻度酶解产物不以碳链为基本骨架 【答案】D 【解析】 【分析】1、核酸的种类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。 2、核酸的基本组成单位：核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA为脱氧核糖、RNA为核糖）和一分子含氮碱基组成；组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。 【详解】A、蛋白质轻度酶解后的多肽片段仍然含有肽键，双缩脲试剂能与含有两个或两个以上肽键的化合物发生紫色反应，所以蛋白质轻度酶解产物可与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确； B、淀粉和糖原都是由葡萄糖聚合而成的大分子物质，所以淀粉和糖原轻度酶解产物基本单位相同，B正确； C、DNA和RNA中都含有A、G、C三种碱基，所以DNA和RNA轻度酶解得到的部分片段中碱基可能相同，C正确； D、纤维素由葡萄糖组成，其酶解产物（如纤维二糖或更小的片段）仍以碳链为基本骨架，D错误。 故选D。 4. 下列有关传统发酵技术和发酵工程的说法，正确的是（ ） A. 啤酒的工业化生产中焙烤是为了使淀粉酶失活 B. 泡菜完整发酵过程中可检测到亚硝酸盐含量逐渐降低 C. 谷氨酸棒状杆菌在中性和酸性条件下会积累谷氨酸 D. 单细胞蛋白指通过发酵获得的微生物菌体 【答案】D 【解析】 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、在啤酒生产中，焙烤的目的是杀死种子胚但不使淀粉酶失活，这样可以在后续的糖化过程中，淀粉酶能够将淀粉分解为糖类，A错误； B、在泡菜发酵过程中，亚硝酸盐含量并非逐渐降低，发酵初期，由于微生物活动，亚硝酸盐含量会先升高，随后在发酵中后期，亚硝酸盐含量逐渐降低，B错误； C、谷氨酸棒状杆菌在发酵生产谷氨酸时，控制发酵条件为中性和弱碱性，会积累谷氨酸，若发酵条件为酸性条件则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，C错误； D、单细胞蛋白又叫微生物蛋白，是指通过发酵获得的微生物菌体，D正确。 故选D。 5. 液体深层培养是以获得大量发酵产物为目的的发酵罐大容量液体培养，可通过调节培养液的pH、温度和营养条件等促使微生物迅速生长，产生大量代谢产物。下列说法正确的是（ ） A. 与液体深层培养相比，传统发酵技术不需要防止杂菌污染 B. 液体深层培养只能利用厌氧微生物进行发酵生产 C. 通过发酵罐中的观察孔可随时取样检测培养液中微生物数量 D. 可通过提取、分离和纯化等方法获得微生物的代谢产物 【答案】D 【解析】 【分析】1、发酵工程的基本环节：发酵工程一般包括菌种的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面。 2、液体深层培养是在发酵罐中进行的大容量液体培养，通过控制 pH、温度、营养等条件，促使微生物快速生长并积累代谢产物，适用于需氧或厌氧微生物。 【详解】A、无论是传统发酵还是液体深层培养，杂菌污染均会影响发酵产物的质量和产量。传统发酵虽未使用严格的无菌技术，但仍通过控制环境（如高盐、低氧、酸性条件）抑制杂菌生长，并非 “不需要防止杂菌污染”，A错误； B、液体深层培养可根据需求培养需氧微生物或厌氧微生物：培养需氧微生物时，发酵罐需通入无菌空气并搅拌；培养厌氧微生物时，需维持无氧环境，B错误； C、发酵罐的观察孔主要用于观察培养液状态（如颜色、气泡），取样需通过专门的取样口，以避免污染。直接通过观察孔取样会破坏发酵罐的无菌环境，导致杂菌污染或发酵条件改变，C错误； D、微生物的代谢产物存在于培养液或细胞内，需通过提取、分离、纯化等方法获得微生物的代谢产物，D正确。 故选D。 6. 生长图形法是一种测定微生物营养需求的方法。为探究某嗜热菌所需生长因子的种类，研究小组把该菌的悬浮液与不含任何生长因子但含有其他必需营养物质的培养基混合后倒成平板，然后在平板上划分数区，将甲、乙、丙三种生长因子分别添加到不同区域，培养结果如图。下列说法错误的是（ ） A. 倒成平板后不需要再进行灭菌处理 B. 结果表明该菌可能合成生长因子甲 C. 结果表明该菌需要生长因子乙或丙 D. 可设置添加无菌水的培养基作为对照 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：据图分析，菌落主要分布于添加了乙和丙的交界区域，说明该细菌需要额外提供的生长因子为乙和丙。 【详解】A、倒平板前先要对培养基和培养皿进行灭菌，倒成平板后不需要再灭菌，A正确； BC、图示结果菌落集中在加了乙和丙的交界区域（即同时存在生长因子乙和丙时，该菌能在培养基上形成菌落），说明该细菌额外需要的生长因子为乙和丙，可能合成生长因子甲，B正确，C错误； D、可设置添加无菌水的培养基作为对照，以排除实验过程中可能出现的杂菌污染，D正确。 故选C。 7. 土壤中某些细菌分泌的几丁质酶能抑制稻瘟菌的生长，可用于稻瘟病的防治。科研人员设计实验用透明圈法筛选能高效降解几丁质的菌株。下列说法错误的是（ ） A. 实验中培养基的pH为中性或弱碱性 B. 实验中培养基需用干热灭菌法进行灭菌 C. 在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落不一定是目标微生物 D. 可依据“透明圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株 【答案】B 【解析】 【分析】培养基的灭菌方法：培养基一般采用高压蒸汽灭菌法，干热灭菌法适用于耐高温、需保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等。 【详解】A、细菌适宜在中性或弱碱性环境中生长，所以实验中培养基的pH为中性或弱碱性有利于细菌生长，A正确； B、培养基一般采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，而干热灭菌法适用于耐高温、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等，培养基不能用干热灭菌法，B错误； C、在以几丁质为唯一碳源的培养基上生长的菌落，可能是能降解几丁质的目标微生物，也可能是利用了空中的二氧化碳的自养型微生物，不一定是目标微生物，C正确； D、“透明圈直径/菌落直径”的值越大，说明该菌株降解几丁质的能力越强，所以可依据此值来筛选目的菌株，D正确。 故选B。 8. 获取次生代谢产物的两种途径如图，下列说法正确的是（ ） A. 外植体可用乙醇和次氯酸钠混合液消毒 B. 两种途径均利用了植物细胞的全能性 C. ①②过程中的培养基所含生长素和细胞分裂素的比例不同 D. ④过程主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量 【答案】C 【解析】 【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、外植体消毒通常先用体积分数为70% 的酒精消毒30 - 60s，然后用无菌水清洗2 - 3 次，再用次氯酸钠溶液处理30min 左右，最后用无菌水清洗3 - 5 次，不是乙醇和次氯酸钠混合液消毒，A错误； B、细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。图中途径一获得了完整植株，利用了植物细胞的全能性；途径二只是从细胞悬液中获取次生代谢产物，没有发育成完整个体，未利用植物细胞的全能性，B错误； C、 ①过程是脱分化，②过程是再分化，脱分化和再分化过程中培养基所含生长素和细胞分裂素的比例不同。生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的形成，C正确； D、④过程主要是利用促进细胞分裂的培养条件，增加细胞数量，从而提高次生代谢产物的总量，而不是提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。 故选C。 9. 培养用于植皮的皮肤细胞常用以下两种方法。下列说法错误的是（ ） 方法一：无血清无滋养层法 方法二：有血清有滋养层法 优点 1.培养基成分清晰2.避免异源蛋白引发免疫反应3.减少血清带来的病原微生物的污染 1.血清富含生长因子和激素2.滋养层细胞能分泌生长因子 A. 方法一所用培养液应含生长因子、激素、维生素和氨基酸等 B. 方法二为防止杂菌污染，血清需经高温处理后加入培养基 C. 方法二血清中存在的异源蛋白增大了植皮者出现免疫排斥的风险 D. 方法二所用滋养层细胞应经处理使其失去增殖能力 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞培养条件： （1）无菌无毒环境：无菌--对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素。；无毒--定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。 （2）营养成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。 培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基） （3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。 （4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2：是细胞代谢所必需的CO2主要作用是维持培养液的pH。 【详解】A、在动物细胞培养过程中，所需营养物质需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，A正确； B、血清经过高温处理后，其中活性成分变性失活，失去原有功能，无法满足细胞生长所需，可能使细胞生长缓慢，B错误； C、血清的成分复杂，各成分的含量及作用差别大，血清中的异源蛋白增大了植皮者出现过敏的风险，C正确； D、本实验中使用滋养层细胞作为饲养层，这时需要对滋养层细胞进行特殊的处理，使其失去增殖能力，但仍然保持存活状态，即能分泌生长因子，D正确。 故选B。 10. HER2/neu是一种原癌基因，在乳腺癌细胞中过量表达H蛋白。H蛋白是跨膜蛋白，结构如图。抗H蛋白单克隆抗体能有效抑制乳腺癌细胞的生长。下列说法正确的是（ ） A. H蛋白可作为抗体的作用靶点的原因之一是HER2/neu在正常细胞中低表达 B. 制备免疫小鼠用的H蛋白时，应将其胞内区基因片段转入工程菌表达并提纯 C. 对小鼠多次注射H蛋白可以获得大量的抗H蛋白单克隆抗体 D. 体外大量培养所需杂交瘤细胞后，需破裂细胞以提取单克隆抗体 【答案】A 【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、HER2/neu在乳腺癌细胞中过量表达H蛋白，而在正常细胞中表达量较低，所以可以作为抗体的作用靶点，A正确； B、由于抗体主要存在于细胞外液中，因此根据H蛋白的结构图可知，若用H蛋白制备抗原需要利用胞外区基因，由制备获得的抗体作用于该抗原的胞外区，B错误； C、将杂交瘤细胞经过体外培养或小鼠腹腔内培养，获得大量的单克隆抗体，C错误； D、体外大量培养所需杂交瘤细胞后，从培养液中提取单克隆抗体，无需破裂细胞，D错误。 故选A。 11. 体外受精、动物细胞核移植、胚胎分割、基因工程等四项技术都可以获得早期胚胎，早期胚胎均需移植给代孕动物才能获得后代。下列说法错误的是（ ） A. 体外受精前的精子获能指为精子参与受精提供能量 B. 动物细胞核移植和胚胎分割均属于动物克隆技术 C. 基因工程能定向改造生物的性状 D. 四项技术获得的动物遗传特性均与代孕动物无关 【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、动物细胞核移植：将体细胞核移入去核卵母细胞中，重构胚胎，属于无性繁殖。 3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，经移植获得同卵双胚或多胚的技术。 4、基因工程：通过导入目的基因定向改造生物性状，再通过胚胎移植获得转基因个体。 【详解】A、精子在雌性生殖道或体外特定培养液中发生生理变化，获得与卵子结合的能力，而非直接提供能量，A错误； B、克隆技术的定义是通过无性繁殖获得遗传物质相同的个体。动物细胞核移植通过核移植技术产生与供核个体遗传物质基本相同的后代；胚胎分割将一个胚胎分割成多个，后代遗传物质一致，均属于克隆技术，B正确； C、基因工程通过人工导入目的基因，可精确修饰或添加特定性状（如抗虫、抗病），实现对生物性状的定向改造，C正确； D、代孕动物的作用仅为胚胎提供发育场所和营养，不参与胚胎的遗传物质组成。体外受精的遗传物质来自精子和卵子；核移植来自供核细胞；胚胎分割来自原胚胎；基因工程来自导入的目的基因和受体细胞，均与代孕动物无关，D正确。 故选A。 12. 下列关于胚胎工程相关内容的说法，错误的是（ ） A. 精子入卵后透明带会迅速发生生理反应阻止其他精子入卵 B. 在自然条件下，哺乳动物受精过程在输卵管中完成 C. 设计试管婴儿需要取早期胚胎滋养层细胞进行基因检测 D. 我国不允许将人胚胎干细胞制备的囊胚植入到人的生殖系统进行发育 【答案】A 【解析】 【分析】治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植．生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。 【详解】A、在精子触及卵细胞膜的瞬间，发生透明带反应；精子外膜和卵细胞膜融合，精子入卵后，卵细胞膜反应，阻止其他精子入卵，A错误； B、在自然条件下，哺乳动物受精过程在输卵管中完成，B正确； C、设计试管婴儿需要取早期胚胎滋养层细胞进行基因检测，C正确； D、我国不允许将人胚胎干细胞制备的囊胚植入到人的生殖系统进行发育，D正确。 故选A。 13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ） A. 提取DNA可选用新鲜的菠菜、洋葱、猪肝等作为实验材料 B. 离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 C. 鉴定过程中DNA双螺旋结构发生改变 D. 仅设置一个对照组即可排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 【答案】B 【解析】 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是： ①DNA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; ②DNA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; ③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。 【详解】A、新鲜的菠菜、洋葱、猪肝等富含DNA，适宜作为提取DNA的材料，A正确； B、离心研磨液是为了加速不溶物的沉淀，DNA位于上清中，B错误； C、加入二苯胺试剂后要进行沸水浴处理，鉴定过程中DNA双螺旋结构发生改变，C正确； D、加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5分钟以上，且要等到冷却后再观察结果，这样才可以观察到较为明显的显色反应，仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰，D正确。 故选B。 14. 将突变基因导入拟南芥的染色体DNA时，可出现三种结果：仍为野生型（导入失败）、突变杂合子(在一对同源染色体上只导入1个突变基因)及突变纯合子。研究人员进行了如图1转基因操作后，用引物LP、RP和BP对拟南芥DNAPCR扩增并进行电泳检测，得到结果如图2。不考虑突变基因插入染色体的其他位置。下列说法错误的是（ ） A. 乙组、丙组分别为突变纯合子、突变杂合子 B. 由LP+RP组电泳结果可知，加样孔位于电泳条带上方 C. 模板链过长导致使用引物BP+LP无法产生PCR产物 D. 甲与乙杂交后代的DNA利用上述引物PCR扩增后，电泳结果与丙相同 【答案】C 【解析】 【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按 碱基互补配对的原则结合，再调 温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶 沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。 【详解】AB、乙组LP+RP组只有一条带，说明导入了外源基因或为野生型，丙组LP+RP组有一条带，说明丙为杂合子，即既有野生型条带又有插入后的条带，且插入后条带分子量更大，移动更慢，靠近加样孔，因此加样孔位于电泳条带上方，且乙为突变纯合子，AB正确； C、引物BP+LP均与同一条链结合，不能扩增出条带，C错误； D、甲为野生型，乙为突变纯合子，甲与乙杂交后代为杂合子，与丙相同，因此利用上述引物PCR扩增后，电泳结果与丙相同，D正确。 故选C。 15. 新城疫病毒(NDV)是一种可侵染肿瘤细胞的病毒。科研人员将编码猪α-Gla抗原的基因植入NDV获得了一种重组病毒，该病毒能使被感染肿瘤细胞表面表达猪α-Gla抗原，从而引发人体强烈的免疫反应。下列说法正确的是（ ） A. NDV和肿瘤细胞均属于生命系统最基本的结构层次 B. NDV可作为载体将目的基因送入肿瘤细胞 C. 对NDV的基因进行改造使其在肿瘤细胞表达出猪α-Cla抗原属于蛋白质工程 D. 在肿瘤细胞表面检测到猪a-Cla抗原即说明该重组病毒可用于治疗肿瘤 【答案】B 【解析】 【分析】题干描述了新城疫病毒（NDV）能侵染肿瘤细胞，科研人员通过将编码猪 α - Gla 抗原的基因植入 NDV，得到重组病毒 。此重组病毒可让被感染的肿瘤细胞表面表达猪 α - Gla 抗原，而该抗原能引发人体强烈免疫反应。这为后续从病毒作为载体送基因、基因工程应用及病毒治疗肿瘤可行性等角度设置问题做铺垫。 【详解】A、生命系统最基本的结构层次是细胞，NDV 是病毒，没有细胞结构，不属于生命系统最基本的结构层次，A 错误； B、由题意 “科研人员将编码猪 α - (抗原的基因植入 NDV 获得了一种重组病毒，该病毒能使被感染肿瘤细胞表面表达猪 α - Gla 抗原” 可知，NDV 可作为载体将目的基因（编码猪 α - Gla 抗原的基因）送入肿瘤细胞，B 正确； C、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的需求。对 NDV 的基因进行改造使其在肿瘤细胞表达出猪 α - Gla 抗原，这是将外源基因导入病毒，不属于对现有蛋白质进行改造或制造新蛋白质，不属于蛋白质工程，C 错误； D、在肿瘤细胞表面检测到猪 α - Gla 抗原，只能说明重组病毒成功将目的基因导入肿瘤细胞并表达，但不能说明该重组病毒可用于治疗肿瘤，还需要进一步验证其引发的免疫反应是否能有效杀伤肿瘤细胞等，D 错误。 故选B。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 在一定条件下，斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀，去除沉淀后测定溶液中Cu2+吸光值，可用于计算葡萄糖浓度，用该方法检测不同样本的结果如图。下列说法正确的是（ ） A. 需将斐林试剂的两种溶液等量均匀混合后再加入样本溶液 B. 吸光值与样本的葡萄糖浓度有关，与斐林试剂的用量无关 C. 若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖浓度大于0.4mg/mL D. 该方法可对蔗糖、麦芽糖、果糖等可溶性糖的浓度进行测定 【答案】A 【解析】 【分析】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）。斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中。 【详解】A、斐林试剂使用时需要将甲液和乙液等量混匀后再加入到样本溶液，A正确； B、吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量有关，B错误； C、从图中可以看出，吸光值与葡萄糖含量呈负相关，吸光值越大，葡萄糖含量越低，当吸光值为0.578时，对比图中数据，其吸光值大于葡萄糖含量为0.4mg/mL时对应的吸光值，所以其葡萄糖含量应小于0.4mg/mL，C错误； D、蔗糖为非还原糖，斐林试剂不能鉴定非还原糖，D错误。 故选A。 17. 琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业。产琥珀酸放线杆菌(SW)能利用糖类发酵产琥珀酸，但是耐酸能力差。科研人员将编码Gad系统的基因导入SW中，获得了耐酸性强的重组菌株GSW。当外界环境pH降低时、GSW启动Gad系统，促进谷氨酸进入细胞缓解酸胁迫。科研人员对SW和GSW进行耐酸性实验测定，结果如图。下列关于实验过程及结果的分析，错误的是（ ） A. 实验中所用培养基应为酸性 B. 培养基中的“某种物质”是指谷氨酸 C. 实验应将接种后的培养基放入CO2培养箱中培养 D. 实验结果说明GSW的耐酸能力明显增强，可直接用于工业化生产 【答案】CD 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】A、因为要测定菌株的耐酸性，所以实验中所用培养基应为酸性，这样才能模拟酸性环境来观察菌株的生长情况，A正确； B、由题干“当外界环境pH降低时，GSW启动Gad系统，促进谷氨酸进入细胞缓解酸胁迫”以及图中“+”“-”的设置可知，培养基中的“某种物质”是指谷氨酸，添加谷氨酸后观察菌株的生长状况，B正确； C、本实验要测定菌株的耐酸性，自变量为菌株的种类和浓度以及是否添加某种物质，pH为无关变量，需要相同且适宜，而CO2溶于水会形成碳酸，会改变培养基的pH，对实验结果有干扰，C错误； D、虽然实验结果说明GSW的耐酸能力明显增强，但工业化生产还需要考虑其他诸多因素，如发酵成本、产量、对其他环境条件的适应性等，不能仅根据耐酸能力就直接用于工业化生产，D错误。 故选CD。 18. 科学家利用马铃薯和番茄叶片获取原生质体并进行细胞杂交，最终获得了杂种植株，相关过程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 过程①应将叶片上表皮向上，放置于低渗酶溶液中，以免细胞失水 B. 过程②可以通过离心的方法将原生质体与细胞碎片分离开 C. 过程③可用高Ca2+一高pH融合法促进原生质体融合 D. 过程④中所用的培养基均为固体培养基 【答案】BCD 【解析】 【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株，体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体，杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。 【详解】A、过程①是用酶解法去除细胞壁获得原生质体，应将叶片下表皮（下表皮气孔多，有利于酶与细胞接触）向下，放置于等渗或略高渗酶溶液中，若置于低渗溶液中，原生质体可能会吸水涨破，A错误； B、过程②中，由于原生质体与细胞碎片的质量等存在差异，可以通过离心的方法将原生质体与细胞碎片分离开，B正确； C、诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法等，④过程可用高Ca2＋—高pH融合法，目的是促进原生质体融合，C正确； D、过程④为植物组织培养过程，脱分化和再分化过程中均使用固体培养基，D正确。 故选BCD。 19. 研究人员将基因OSNL导入从黑羽鸡胚中分离出的成纤维细胞(CEFs)中，使其重编程为诱导多能干细胞(iPS),再促使iPS分化为诱导原始生殖细胞(iPGCs),然后将iPGCs注射到白羽鸡胚中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代。下列说法错误的是（ ） A. 为分离得到CEFs,需要将鸡胚组织剪碎后用胃蛋白酶处理 B. 基因的选择性表达导致iPS和iPGCs的结构、功能不同 C. 基因OSNL的获取方法有人工合成、PCR扩增和从基因文库中获取 D. 该过程中用到的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植 【答案】AD 【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。动物细胞培养时，鸡胚组织剪碎后需用胰蛋白酶处理，以获得单细胞悬液。动物细胞培养时一般需要在合成培养基中添加血清等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。 【详解】A、在细胞培养中，通常使用胰蛋白酶来分解细胞间的连接，以获得单细胞悬液。胃蛋白酶只能在酸性环境下发挥活性，不能用于获得单细胞悬液，A错误； B、iPS细胞是多能干细胞，具有分化为多种细胞类型的潜力；而iPGCs是原始生殖细胞，具有特定的功能。它们的形态、结构和功能差异源于基因的选择性表达，B正确； C、PCR扩增可以用于获取特定基因序列，从基因文库中可以筛选出目标基因，人工合成法则可以直接合成所需的基因序列。这些方法均可用于体外获取OSNL，C正确；  D、实验中涉及将OSNL基因导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFs）并诱导其重编程为iPS细胞，这需要使用基因工程技术；同时，iPS细胞的培养和分化也需要动物细胞培养技术，另外还需要胚胎培养技术，不需要动物细胞核移植，D错误。   故选AD。 20. 细菌中的蛋白激酶Y能感受外界环境变化从而调控细菌的生长。研究人员欲利用无缝连接技术将Y基因（编码蛋白激酶Y)与绿色荧光蛋白(GFP)基因拼接成Y-GFP融合基因，并表达出Y-GFP融合蛋白，以分析蛋白激酶Y的功能。图1为无缝连接技术，T5核酸外切酶能沿5'→3'方向降解DNA单链；图2为Y基因、GFP基因及Y-GFP融合基因示意图。下列说法错误的是（ ） A. T5核酸外切酶可破坏DNA中的磷酸二酯键 B. 图1中③过程所需酶是DNA聚合酶、DNA连接酶 C. 为完成Y基因、GFP基因的连接需在引物P2、P3的5'端添加对应的碱基序列 D. 去掉Y基因的终止子，融合基因即可表达出Y-GFP融合蛋白 【答案】CD 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选和获取 （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 【详解】A、根据题意可知T5核酸外切酶能沿5'→3'方向降解DNA单链，所以可推测T5核酸外切酶可破坏DNA中的磷酸二酯键，A正确； B、图1中③过程中有DNA链的延伸，也存在DNA链的连接过程，所需酶是DNA聚合酶、DNA连接酶，B正确； C、DNA扩增过程中，Y基因的模板链是图示Y基因的下链，GFP基因的模板链是图示GFP基因的上链，为完成Y基因、GFP基因的连接需在引物P2、P4的5'端添加对应的碱基序列，C错误； D、从构建好的重组质粒上看，GFP基因位于目的基因下游，若构建Y基因与GFP基因的融合基因时Y基因可以编码终止密码子，核糖体移动到终止密码子多肽链就断开，蛋白GFP也就不能被翻译出来，所以构建Y基因与GFP基因的融合基因时，也应将Y基因中编码终止密码子的序列删除，D错误。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 赖氨酸是一种必需氨基酸，在玉米中含量较低，玉米中赖氨酸的代谢过程如图。 （1）天冬氨酸与赖氨酸在结构上的差别是______不同。氨基酸之间能够形成_________等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子 （2）玉米中赖氨酸含量升高后会抑制酶①的活性、从而降低赖氨酸的生成量，这种调节机制属于___________________（填“正反馈”或“负反馈”）调节。据图分析，通过抑制________________(填图中酶的序号)的活性可提高玉米中赖氨酸的含量。 （3）科研人员通过蛋白质工程改造酶①、减弱了赖氨酸对酶①活性的抑制、使玉米中赖氨酸含量升高。蛋白质工程是基因工程的延伸，以__________作为基础。在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中赖氨酸等必需氨基酸的种类和含量，原因是____________。 【答案】（1） ①. 侧链基团(R基) ②. 氢键 （2） ①. 负反馈 ②. ②④ （3） ①. 蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 ②. 必需氨基酸人体不能合成，只能从食物中获得 【解析】 【分析】蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。 【小问1详解】 不同氨基酸的区别在于侧脸基团R基的不同。氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 【小问2详解】 玉米中赖氨酸含量升高后会抑制酶①的活性、从而降低赖氨酸的生成量，这种调节机制属于负反馈调节。分析题图可知，酶③能催化中间产物转化为赖氨酸，赖氨酸在酶④的催化作用下形成酵母氨酸，而酶②能催化中间产物转化为高丝氨酸，因此通过抑制酶②④的活性可提高玉米中赖氨酸的含量。 【小问3详解】 蛋白质工程是基因工程的延伸，以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础。必需氨基酸必须从食物中获取，本身不能合成或转化，当摄入的必需氨基酸种类、含量不足时，会造成营养的缺乏。 22. 自生固氮菌是土壤中能固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量。科研人员进行了如图的操作，以从土壤中分离得到自生固氮菌。 （1）相对于一般的微生物培养基，本实验中所用培养基成分上的特点是__________________；培养基乙相对于培养基甲需额外添加___________________。用培养基甲扩大培养时需置于摇床上进行，目的是________________以及充分利用培养基中营养物质。 （2）用移液器取0.1mL菌液接种到培养基乙上用涂布器进行涂布，涂布前需要对涂布器进行_____________（填“干热”“湿热”或“灼烧”）灭菌；涂布后、待____________________，再将平板进行倒置并培养。 （3）根据图示结果推测，每毫升培养基甲中微生物数为__________________个。一般情况下，用该法测得的数目比培养基甲中微生物实际数目___________（填“偏大”“偏小”或“相同”)，原因是_______________。 【答案】（1） ①. 不添加氮源 ②. 凝固剂（琼脂） ③. 增加培养基中O2（和N2）的含量 （2） ①. 灼烧 ②. 涂布的菌液被培养基吸收 （3） ①. 1.7×108 ②. 偏小 ③. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只有一个菌落 【解析】 【分析】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】 自生固氮菌能够固定空气中的氮气，所以其培养基成分上的特点是无氮源（因为它不需要从培养基中获取氮源，能自己固定空气中的N2）；培养基甲用于扩大培养，培养基乙用于分离单菌落，从扩大培养到分离单菌落，培养基乙相对于培养基甲需额外添加琼脂（琼脂是凝固剂，使液体培养基变为固体培养基，便于分离单菌落）。用培养基甲扩大培养时置于摇床上进行，目的是增加溶氧量（摇床可以使菌液与空气充分接触，增加溶氧量，满足微生物有氧呼吸对氧气的需求）以及充分利用培养基中营养物质。 【小问2详解】 用移液器取0.1mL菌液接种到培养基乙上用涂布器进行涂布，涂布前需要对涂布器进行灼烧灭菌（灼烧灭菌能有效杀死涂布器上的微生物，防止杂菌污染）。 涂布后，待菌液被培养基吸收（若菌液未被吸收就倒置培养，菌液会流动，影响菌落的形成和分布），再将平板进行倒置并培养。 【小问3详解】 首先计算平均菌落数(168 + 175+167)÷3 = 170个，菌液稀释倍数为105，取0.1mL菌液涂布，所以每毫升培养基甲中微生物数为（170÷0.1）×105=1.7×108个。 一般情况下，用该法测得的数目比培养基甲中微生物实际数目偏小。原因是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（所以统计的菌落数会比实际的微生物细胞数少）。 23. 一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单克隆抗体（简称单抗）、也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。 （1）培养骨髓瘤细胞时，气体环境中CO2的作用是_________________。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞后，筛选单一类型的杂交瘤细胞的方法是__________________，该过程筛选得到的杂交瘤细胞的特点是____________________。 （2）注入小鼠体内的抗原纯度对___________（填“单抗”或“多抗”）纯度的影响大，原因是________________。 （3）研究人员获得三种抗p72单抗A、B、C,并用双抗体夹心法定量检测抗原p72,检测过程如图，有色产物量可反映抗原含量。 用一种单抗同时作固相抗体和酶标抗体定量检测抗原效果较差，原因是____________。为检测单抗A、B、C之间哪种组合方式更适用于双抗体夹心法，科研人员至少需要设置_____________组实验,检测并比较各组实验的有色产物量。 【答案】（1） ①. 维持培养液的pH ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. 既能迅速大量增殖又能产生所需抗体 （2） ①. 多抗 ②. 制备单抗的过程中需要经过筛选，而多抗从血清中直接提取，后者受抗原纯度影响大 （3） ①. 一种单抗只能与抗原表面的一种抗原决定簇结合，该单抗作为固相抗体与抗原结合后，会影响同种单抗构成的酶标抗体与抗原结合 ②. 6##六 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 【小问1详解】 动物细胞培养时的气体条件为95%空气＋5%CO2，5%CO2的作用是调节培养液的pH。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞后，筛选单一类型的杂交瘤细胞的方法是进行克隆化培养和抗体检测，该过程筛选得到的杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量增殖又能产生所需抗体。 【小问2详解】 制备单抗的过程中需要经过筛选，而多抗从血清中直接提取，不需要进行筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此注入小鼠体内的抗原纯度对多抗纯度的影响大。 【小问3详解】 用一种单抗同时作固相抗体和酶标抗体定量检测抗原效果较差，原因是一种单抗只能与抗原表面的一种抗原决定簇结合，该单抗作为固相抗体与抗原结合后，会影响同种单抗构成的酶标抗体与抗原结合。为检测单抗A、B、C之间哪种组合方式更适用于双抗体夹心法，从A、B、C三个单抗中任选2个进行组合，共有=6种组合方式，因此至少需要设置6组实验。 24. 研究发现，雌果蝇在胚胎时期会切除dsx基因内部序列N转录出的mRNA片段，而雄果蝇无此切除功能。蓖麻毒素A(RTA)是一种能引起果蝇死亡的蛋白质，科研人员利用RTA基因和序列N构建N-RTA基因，研发雌性特异性致死基因系统。dsx 和RTA 基因结构如图，stop 表示终止密码子对应的DNA序列。 （1）启动子的作用是________________。图中X、Y、Z代表碱基对数目，若X=20,Y=80,Z=50,则自然状态下果蝇中dsx基因表达产物分子量较大的是_____________（填“雌果蝇”或“雄果蝇”)，雌雄果蝇的dsx基因表达产物最多相差_______个氨基酸。 （2）为了获得雌性特异性致死基因系统，在改造RTA基因时，序列N应插入_____________(填“位点1”或“位点2”),理由是_____________。 （3）科研人员将N-RTA基因与质粒重组后导入经_____________处理的大肠杆菌中进行扩增，然后再导入果蝇。对重组质粒进行扩增时用大肠杆菌而不用PCR,原因是_________________。 【答案】（1） ①. RNA聚合酶识别和结合位点，驱动转录 ②. 雌果蝇 ③. 10 （2） ①. 位点1 ②. 插入位点1时，只有雌性果蝇能表达完整的RTA蛋白导致死亡；插入位点2时，无论雌性还是雄性果蝇均能表达完整的RTA蛋白导致死亡 （3） ①. Ca2+ ②. PCR不能扩增出环状DNA分子 【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。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。据图可知雌果蝇在胚胎时期会切除dsx基因内部序列N转录出的mRNA片段，而雄果蝇无此切除功能，所以雌果蝇切除N序列的同时会把第一个stop点切除，即雌果蝇会把Z段基因表达，而雄果蝇的基因表达会在第一个stop点停止，即只表达X段基因，Z＞X，所以自然状态下果蝇中dsx基因表达产物分子量较大的是雌果蝇。Z-X=30对碱基，由于DNA的3对碱基能够表达出一个氨基酸，所以雌雄果蝇的dsx基因表达产物最多相差10个氨基酸。 【小问2详解】 在改造RTA基因时，序列N应插入位点1可以获得雌性特异性致死基因系统，因为插入位点1时，只有雌性果蝇能表达完整的RTA蛋白导致死亡；插入位点2时，无论雌性还是雄性果蝇均能表达完整的RTA蛋白导致死亡。 【小问3详解】 科研人员将N-RTA基因与质粒重组后导入经Ca2+处理的大肠杆菌中进行扩增，然后再导入果蝇。对重组质粒进行扩增时用大肠杆菌而不用PCR，原因是PCR不能扩增出环状DNA分子，现实中扩增环状DNA需要用限制酶切割后，在用DNA连接酶连接起来，得到环状产物。 25. 3-磷酸甘油脱氢酶(CPD)是酵母细胞中甘油合成的关键酶。某假丝酵母菌株具有高活性的CPD,目前已测得其基因部分基序列如图1为获取该CPD基因可进行以下操作：先用限制酶PstI处理基因组DNA后，连接形成环形DNA,再依据已知序列设计一对引物，通过PCR扩增出该基因的两侧序列，最后进行测序并拼接获得完整基因的序列。 （1）为激活TaqDNA聚合酶，需要在PCR反应体系中添加__________。PCR过程中变性、复性、延伸三步骤所需温度最低的是________________________。 （2）通过PCR扩增两侧序列应选择图1中的引物是________________，PCR得到的目标序列与环形模板DNA碱基数目不同，原因是_______________________。 （3）获得GPD基因后，将其编码区与图2中的质粒连接，构建重组质粒：为保证正确连接，应在GPD基因编码区上下游引物的5'端分别添加_________________的限制酶识别序列。 A. ②③ B. ①② C. ③② D. ①③ （4）现将高活性GPD基因整合到酿酒酵母的染色体DNA上，请写出用PCR技术检测该基因是否转录出mRNA的实验思路________________。 【答案】（1） ①. Mg2+ ②. 复性 （2） ①. P1和P4 ②. 已知序列中引物P1和引物P4之间的序列未被扩增 （3）C （4）提取酿酒酵母mRNA，逆转录成cDNA，利用根据高活性GPD基因设计的引物进行PCR扩增，产物用琼脂糖凝胶电泳鉴定，观察是否出现条带 【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、复制原点和标记基因等；(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：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目 的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质一抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 镁离子可以激活TaqDNA聚合酶，常加在PCR反应体系中；标准的PCR过程一般分为变性、复性、延伸三大步，其中变性需要高温使DNA解螺旋，故为94℃，而复性是在较低温度下，两种引物和DNA单链相结合，故温度为55℃，延伸是在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链，温度应为DNA聚合酶的最适温度72℃，因此变性、复性、延伸三步骤所需温度最低的是复性。 【小问2详解】 引物与模板链的3，端结合，因此扩增两侧序列，可以先用相同的限制酶对两侧进行酶切，再用DNA连接酶将两侧进行连接，连接后充当PCR的模板，则应选择的引物是P1和P4；由于已知序列中引物P1和引物P4之间的序列未被扩增，因此PCR得到的目标序列与环形模板DNA碱基数目不同。 【小问3详解】 为保证正确连接，通常在目的基因的两侧添加两种酶的序列，且切割完的黏性末端不同，①与③切割后的黏性末端相同，因此选择②①或③②添加在编码区上下游引物的5'端。 故选C。 【小问4详解】 用PCR技术检测该基因是否转录出mRNA，可提取酿酒酵母mRNA，逆转录成cDNA，利用根据高活性GPD基因设计的引物进行PCR扩增，产物用琼脂糖凝胶电泳鉴定，观察是否出现条带。若转录成功，则有相应的mRNA，会出现相应的条带。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $