精品解析：山东省日照市2024-2025学年高二下学期期中考试生物试题

2023级高二下学期期中校际联合考试 生物学 注意事项： 1．答题前，考生将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 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，字迹工整、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. 蓝莓极易腐烂变质，不易贮藏。某兴趣小组尝试利用传统发酵技术制作蓝莓酒和蓝莓醋。下列叙述正确的是（ ） A. 用清水反复冲洗蓝莓以清除其表面的灰尘及微生物 B. 为了保持无氧环境，果酒发酵期间应始终拧紧瓶盖 C. 与制作果酒相比，果醋的制作需在较高温度条件下 D. 变酸的果酒表面观察到的菌膜是由酵母菌大量繁殖形成的 【答案】C 【解析】 【分析】果酒制作原理：利用野生型酵母菌在无氧条件下将糖类分解为酒精； 果醋制作原理：醋酸菌在有氧条件下将酒精转变为醋酸。 【详解】A、蓝莓表面附着的野生酵母菌是果酒发酵的关键菌种，反复冲洗会冲走这些微生物，导致发酵失败。只需简单清洗即可，A错误； B、酵母菌无氧发酵会产生CO2，装置内压强会增大，为了防止爆瓶，发酵过程中每隔12h需拧松瓶盖一次，B错误； C、酵母菌（果酒）的最适温度为20℃左右，而醋酸菌（果醋）的最适温度为30-35℃，因此果醋制作需更高温度，C正确； D、变酸的果酒表面菌膜是醋酸菌在有氧条件下繁殖形成的，而非酵母菌。酵母菌在无氧环境中活动，且高浓度酒精会抑制其生长，D错误。 故选C。 2. 为检测自来水中是否含有大肠杆菌，科研人员配制如下表所示的培养基，有关叙述正确的是（ ） 成分 蛋白胨 乳糖 K2HPO4 伊红 亚甲蓝 琼脂 蒸馏水 含量 10g 10g 2g 0.4g 0.065g 15g 定容至1000mL 注：伊红-亚甲蓝可使大肠杆菌的菌落呈深紫色，并有金属光泽 A. 由表中成分可知，该培养基为液体培养基 B. 蛋白胨、乳糖和琼脂均可为大肠杆菌提供碳源 C. 制备培养基时，应在灭菌之前调节pH D. 根据用途划分，该培养基属于选择培养基 【答案】C 【解析】 【分析】1、微生物的营养物质主要包括氮源、碳源、水和无机盐等。2、液体培养基与固体培养基的区别是否添加适量的凝固剂。 【详解】A、该培养基中加入了琼脂，故从物理性质看该培养基属于固体培养基，A错误； B、琼脂不能提供碳源，只能作为凝固剂，B错误； C、配制好培养基后，应先调节pH后进行灭菌，C正确； D、该培养基中加入了伊红、亚甲蓝，伊红亚甲蓝指示剂可以专-检测大肠杆菌菌落，故从用途看该培养基属于鉴别培养基，D错误。 故选C。 3. 聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料的聚合物，与聚丙烯等材料相比，具有更好的生物可降解性，但在自然条件下降解仍较缓慢。科研人员拟从黄粉虫肠道中筛选PLA降解菌，按照下图所示流程进行培养鉴定。下列叙述正确的是（ ） A. 将涂布器放在酒精灯火焰上灼烧，待酒精燃尽后即可进行涂布 B. 选择培养过程中，平板上菌落数少于30时不适合进行纯化培养 C. 纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色等特征进行菌种鉴定 D. 若以平板划线法纯化该菌种，接种环的灼烧次数与划线次数相同 【答案】C 【解析】 【分析】1、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，称为选择培养基；2、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；3、根据题意，某科研机构拟从黄粉虫肠道中筛选PLA降解菌（需氧细菌），因此筛选过程中的选择培养基需要以PLA唯一碳源，在这样的培养基上，能够利用PLA为碳源的微生物才能生长繁殖，而其它微生物不能生长繁殖，因此将其选择出来。 【详解】A、将涂布器放在酒精灯火焰上灼烧，待酒精燃尽后需冷却才能进行涂布，否则高温会使接种的菌死亡，A错误； B、选择培养过程中，平板上菌落数少于30时适合进行纯化培养，存在单菌落即可，B错误； C、菌落形状、大小、颜色及DNA检测等是进行菌种鉴定的重要依据，故纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定，C正确； D、由于接种前后均需进行一次灼烧灭菌，因此接种环的灼烧次数比划线次数多一次，D错误。 故选C。 4. 味精的主要成分是谷氨酸钠，一般通过谷氨酸棒状杆菌（好氧菌）发酵初步生产谷氨酸，再经中和处理后获得谷氨酸钠。下图是以小麦为原料发酵生产味精的工艺流程图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种 B. 发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧和营养等发酵条件 C. 在中性和弱碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺 D. 发酵结束后可用过滤和沉淀的方法获得谷氨酸用于制备味精 【答案】B 【解析】 【分析】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。发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 【详解】A、发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步扩大培养，A错误； B、温度、pH、溶解氧和营养等均影响发酵，发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧和营养等发酵条件，B正确； C、谷氨酸的发酵生产在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺，C错误； D、味精是谷氨酸经过处理得到的，谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的代谢产物，因此获得方法为提取、分离和纯化，D错误。 故选B。 5. 甜叶菊为多年生菊科草本植物，所含甜菊糖的甜度高而热量低，是一种理想的蔗糖替代甜味剂。甜叶菊种子小、发芽率低、根系弱等特点限制了甜菊糖的大量生产。下图为利用植物组织培养技术快速繁殖甜叶菊的流程示意图。下列说法错误的是（ ） A. 外植体先用酒精消毒30min，无菌水清洗后，再用次氯酸钠处理30s B. 过程①为外植体的脱分化，形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块 C. 生长素和细胞分裂素的浓度和比例都会影响到过程②的细胞发育方向 D. 上述繁殖方式既可以实现甜叶菊的快速繁殖，又可以保持其优良性状 【答案】A 【解析】 【分析】植物组织培养是将离体的植物组织在含有营养物质和植物激素等的培养基中无菌培养，使其形成芽、根，并发育成完整植株的技术。植株组织培养的对象是用于培养的植物器官和组织。培养的目的可以是得到完整植株，也可以是愈伤组织或器官等。 【详解】A、外植体先用酒精消毒30s，无菌水清洗后，再用次氯酸钠处理30min，A错误； B、过程①为外植体的脱分化形成的愈伤组织的过程，愈伤组织是不定形的薄壁组织团块，B正确； C、生长素和细胞分裂素的浓度和比例都会影响到过程②再分化的细胞发育方向，例如生长素与细胞分裂素比值高，促进根的发生，C正确； D、上述繁殖方式属于无性繁殖，可以实现甜叶菊的快速繁殖，又可以保持其优良性状，D正确。 故选A。 6. 三七具有防治癌症、抗衰老、降血压等功能，其主要活性成分皂苷尚不能人工合成，且三七容易受多种病毒侵染，导致其生长受阻、产量下降。科研人员利用三七幼茎进行脱毒苗培育和皂苷提取的过程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 次生代谢产物皂苷是三七生长和生存所必需的 B. 过程②为再分化过程，该过程需要一定的光照 C. 过程③获得的三七幼苗具有抗病毒的遗传特性 D. 过程④主要通过增加细胞数量来提高皂苷产量 【答案】D 【解析】 【分析】离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体。 【详解】A、次生代谢产物不是植物生长所必需的，A错误； B、过程②是愈伤组织增殖的过程，不需要光照，B错误； C、由于采用的外植体是茎尖，含有病毒少，所以过程③获得的三七幼苗含有病毒少，属于脱毒苗，不属于抗毒苗，C错误； D、过程④是将愈伤组织分割扩大培养，主要通过增加细胞数量来提高皂苷产量，D正确。 故选D。 7. 通过支架培养生成的人工肌肉组织，可用于创伤或手术后的肌肉修复。科研人员利用大鼠骨骼肌细胞生成三维肌束结构的培养流程如下图所示。培养过程中非成肌细胞贴壁速度快(0.5-2小时)，而成肌细胞（目标细胞）贴壁较慢（数小时），三维培养阶段需加入胶原支架使细胞贴附，同时促进细胞三维排列。下列叙述正确的是（ ） A. 用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理肌肉组织将其分散成单个细胞 B. 原代培养2小时左右可倒掉培养液，然后轻柔收集贴壁细胞用于传代培养 C. 传代培养时通过定期更换培养液、加入抗生素和血清维持无菌、无毒环境 D. 三维培养阶段胶原支架为细胞提供更大附着面积，避免细胞出现接触抑制 【答案】A 【解析】 【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。 （2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。 （3）温度和 pH：36.5℃±0.5℃；适宜的 pH：7.2～7.4。 （4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的 CO2（维持培养液的 pH）。 【详解】A、动物细胞培养过程中，可以用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理肌肉组织将其分散成单个细胞，A正确； B、传代培养需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，再用离心法收集细胞，而不是直接倒掉培养液，B错误； C、传代培养时加入血清是为了给细胞提供营养，而不是为了维持无菌、无毒环境，C错误； D、三维培养阶段胶原支架为细胞提供更大附着面积，可以培养更多的细胞，但还是会出现接触抑制，D错误。 故选A。 8. 科学家制备iPS细胞的过程为：①小鼠胚胎成纤维细胞培养 ②用分别含Oct4、Sox2、c-MyC、K1f4转录因子基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞 ③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养 ④小鼠胚胎成纤维细胞脱分化，形成iPS细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 步骤①中的成纤维细胞也可用已分化的T淋巴细胞、B淋巴细胞代替 B. 步骤②四种转录因子可诱导相关基因表达，改变细胞中的蛋白质种类 C. 步骤④形成iPS细胞的实质是基因选择性表达，使其功能趋向专门化 D. 人工制备的iPS细胞同时具备多方向分化的潜能和自我更新的能力 【答案】C 【解析】 【分析】细胞分化是基因选择性表达的结果，使细胞功能趋向专门化。而脱分化是分化细胞失去其特有的结构和功能变为具有未分化细胞特征的过程。 【详解】A、iPS细胞最初是由成纤维细胞转化来的，后来发现T淋巴细胞、B淋巴细胞也能被诱导为iPS细胞，A正确； B、四种转录因子（Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4）通过调控基因表达，诱导细胞去分化，改变蛋白质种类。这是iPS细胞形成的关键机制，B正确 ； C、步骤④中，iPS细胞的形成是脱分化过程，其本质是基因选择性表达的“重置”，使细胞功能从专门化状态恢复到多能性状态，而非“趋向专门化”，C错误； D、iPS细胞具有多向分化潜能和自我更新能力，与胚胎干细胞特性一致，D正确。 故选C。 9. 种间体细胞核移植（iSCNT）是将供体动物体细胞与来自不同种家畜的去核卵母细胞融合并激活重构胚，进而获得克隆动物的一种技术。许多野生动物数量稀少，采集精子或卵子困难，利用iSCNT技术可在一定程度上解决濒危动物繁育问题。下列叙述错误的是（ ） A. 紫外线短时间照射可在不穿透卵母细胞透明带的情况下使其中的DNA变性 B. iSCNT技术原理是动物细胞核具有全能性，操作过程中可用Ca2+激活重构胚 C. 同一濒危动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同 D. 利用iSCNT技术获得的克隆动物可能存在早衰、脏器缺陷和免疫失调等问题 【答案】B 【解析】 【分析】1、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新的胚胎，继而发育成动物个体的技术，其原理是动物细胞核具有全能性。 2、重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成为完整个体的能力。可以用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。 【详解】A、紫外线短时间照射可在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性，A正确； B、种间体细胞核移植（iSCNT）技术的原理是动物细胞核具有全能性，操作过程中可用Ca2+载体激活重构胚，B错误； C、在种间体细胞核移植（iSCNT）过程中，去核的卵母细胞来自不同种家畜，获得的重构胚胎的细胞质遗传物质可能不同，因此同一濒危动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同，C正确； D、利用iSCNT技术获得的克隆动物目前绝大多数存在健康问题，如体型过大、早衰、脏器缺陷和免疫失调等问题，D正确。 故选B。 10. 在精子入卵后，被激活的雌性小鼠卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞抽提液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。研究者在乙时期对细胞进行标记，追踪早期胚胎发育过程，发现大多数内细胞团细胞主要来源于乙时期中与第二极体相接触的细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 精子入卵后，卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入卵内 B. 早期胚胎与第二极体进行物质与信息传递是其正常发育的前提 C. 小鼠囊胚时期的内细胞团主要来源于乙时期细胞1的分裂分化 D. 遗传物质差异及第二极体影响了乙时期的2个细胞的发育方向 【答案】D 【解析】 【分析】受精过程：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。 【详解】A、精子入卵后，卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入卵内，称为卵细胞膜反应，是阻止多精入卵的屏障之一，A正确； B、根据 “在 1 细胞时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向 1 细胞时期的细胞中注射第二极体的细胞抽提液加以改善” 可知，早期胚胎细胞与第二极体间可进行物质交换与信息交流 ，B正确； C、大多数内细胞团细胞主要来源于乙时期中与第二极体相接触的细胞1，因此小鼠囊胚时期的内细胞团主要来源于乙时期细胞1的分裂分化，C正确； D、同一胚胎的细胞遗传物质相同，2 细胞时期的 2 个细胞遗传物质没有差异，是第二极体影响了 2 细胞时期的 2 个细胞的命运，D错误。 故选D。 11. SRY基因是Y染色体上的性别决定基因，SRY-PCR胚胎性别鉴定技术能准确鉴定早期胚胎性别。下图是通过试管牛技术快速繁育优良母牛的过程，有关叙述正确的是（ ） A. 从牛卵巢采集的卵母细胞可直接与获能处理的精子进行体外受精 B. 为减少对胚胎的影响，可从囊胚取少量滋养层细胞用于胚胎活检 C. 为获得更多的胚胎，可以挑选出现目的条带的胚胎进行胚胎分割 D. 胚胎移植前向受体母牛注射免疫抑制剂可防止发生免疫排斥反应 【答案】B 【解析】 【分析】胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 【详解】A、从卵巢采集的卵母细胞需要培养至MII期（减数第二次分裂中期）才能与获能精子受精，直接受精不可行，A错误； B、囊胚的滋养层细胞（将来发育为胎盘）可用于活检，既不影响胚胎发育，又能进行性别鉴定（如SRY-PCR），B正确； C、出现目的条带（如SRY阳性）的胚胎为雄性，题目要求繁育优良母牛（雌性），应选择无目的条带的胚胎进行分割，C错误； D、胚胎移植时母体对胚胎基本无免疫排斥反应，无需注射免疫抑制剂，D错误。 故选B。 12. 我国科研人员借助CRISPR/Cas9技术对小麦的基因进行编辑，获得了抗白粉病小麦。CRISPR/Cas9基因编辑工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 基因编辑过程中通过Cas9特异性识别目标DNA的碱基序列 B. Cas9-sgRNA复合物与限制酶均可断开特定部位的磷酸二酯键 C. 基因编辑小麦没有引入外源基因，理论上来说其安全性高于传统转基因作物 D. sgRNA序列越短，进行基因编辑的过程中“脱靶”的风险越大 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程中的操作工具及其作用：①“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶，E•coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。 【详解】A、在对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和“不同”的sgRNA结合进而实现对不同基因的编辑，A错误； B、sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，所以sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键，B正确； C、相较于转基因，基因编辑技术的优势是，可以不引入外源基因，只是在农作物本身的基因上“做手术”，切去一些基因等，提高作物食味品质、改变颜色、增加营养元素，赋予作物抗逆性、抗旱性、抗病性、提高肥料养分利用率等，理论上来说其安全性更高，C正确； D、CRISPR/Cas9技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，SgRNA的序列越短，可识别的DNA上的特定碱基序列越短，越容易发生脱靶现象，即脱靶率越高，“脱靶”的风险越大，D正确。 故选A。 13. 科研人员通过农杆菌转化法将鱼的抗冻基因转入千禧果细胞中，成功培育出抗冻千禧果植株。下图为培育过程中使用的Ti质粒示意图，其中Vir区的基因活化后能促进T-DNA的加工和转移，下列叙述错误的是（ ） A. 构建基因表达载体时，最好选择限制酶Ⅱ和III来切割质粒 B. 应在抗冻基因上游添加千禧果细胞中管家基因的启动子 C. 在含有卡那霉素的培养基存活的农杆菌不一定含有抗冻基因 D. 可用抗原—抗体杂交技术检测抗冻基因在转基因千禧果中的表达量 【答案】A 【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：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：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——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。 【详解】A、限制酶Ⅱ切割会破坏Vir区的基因，影响T-DNA的加工和转移，因此不能选择限制酶Ⅱ来切割质粒，A错误； B、实验目的是将鱼的抗冻基因转入千禧果细胞中，成功培育出抗冻千禧果植株，所以应在抗冻基因上游添加千禧果细胞中管家基因的启动子，使抗冻基因在千禧果细胞中表达，B正确； C、在含有卡那霉素的培养基存活的农杆菌不一定含有抗冻基因，也可能该质粒中不含目的基因，C正确； D、基因的表达产物是蛋白质，故可用抗原—抗体杂交技术检测抗冻基因在转基因千禧果中的表达量，D正确。 故选A。 14. 某同学利用菜花进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，相关叙述正确的是（ ） A. 实验中可进行两次离心，都是取上清液备用 B. 向上清液中加入预冷酒精的目的是析出其中的杂质 C. 向上清液中加入木瓜蛋白酶有利于去除其中的蛋白质 D. 仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 【答案】C 【解析】 【分析】实验原理：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。DNA在不同浓度的氯化钠溶液中溶解度不同，在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低；DNA不溶于酒精，而细胞中某些蛋白质则溶于酒精。  【详解】A、实验中可进行两次离心，第一次离心是为了沉淀细胞核，取沉淀物备用；第二次离心是为了沉淀蛋白，取上清液备用，A错误； B、向上清液中加入预冷酒精的目的是析出DNA，B错误； C、木瓜蛋白酶可分解蛋白质，且不破坏DNA。加入木瓜蛋白酶能有效去除溶液中的蛋白质杂质，提高DNA纯度，C正确； D、实验中仅需设置未加DNA的对照组（加热），若其不变蓝而实验组变蓝，即可证明DNA存在，D错误。 故选C。 15. 为检测转基因水稻中的抗除草剂基因是否会扩散到其他物种导致基因污染，将转基因水稻N与杂草A、B一起种植。提取N及其周边杂草细胞的DNA，经酶切、PCR扩增后进行电泳，结果如下图所示。下列有关说法错误的是（ ） A. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” B. 电泳时点样孔应位于乙侧，电泳条带迁移的速度与凝胶的浓度有关 C. 杂草B1中的抗除草剂基因d可能来自于转基因水稻N D. 将抗除草剂基因d转入水稻叶绿体基因组中可以防止基因污染 【答案】B 【解析】 【分析】在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度有关。 【详解】A、抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”，A正确； B、小型的DNA移动速度要比大型DNA快，因此在电泳图上，小型的DNA距离电泳点样孔最远，因此点样孔位于甲侧，B错误； C、结合图示可知，杂草A和B中不含有基因d,而B1细胞中出现基因d,所以抗除草剂基因d通过基因交流转移到了杂草B1中，C正确； D、叶绿体基因属于质基因，由于受精卵的细胞质基本来源于卵细胞，将抗除草剂基因导入细胞核DNA分子后，d随花粉扩散的概率降低，可以防止基因污染，D正确。 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. 自生固氮菌是能独立在土壤中生存并固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。以下叙述错误的是（ ） A. 为判断培养基的选择作用，需设置未接种的培养基作对照 B. 为利于自生固氮菌的生长，需将步骤④所用培养基的pH调至酸性 C. 可通过观察平板中菌落大小和生长速度来间接判断自生固氮菌固氮能力的强弱 D. 若平板上的平均菌落数为126个，则每克土壤中含有自生固氮菌为1.26×107个 【答案】ABD 【解析】 【分析】1、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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。 2、在统计菌落数目时，为了保证结果准确，一般选择菌落数在30-300的平板进行计数。 【详解】A、为判断培养基的选择作用，需设置完全培养基作为对照，例如将土壤悬液接种于牛肉膏蛋白胨培养基上，A错误； B、自生固氮菌是细菌，为了有利于细菌生长，应该将培养基的pH调节至中性或弱碱性，B错误； C、可通过观察平板中菌落大小和生长速度来间接判断自生固氮菌固氮能力的强弱，C正确； D、若平板上的平均菌落数为126个，每克样品中的菌株数的计算方法：（平均菌落数C÷涂布的稀释液体积V）×稀释倍数M=（126÷0.1）×104=1.26×107个，但不一定是自生固氮菌，还需要进一步鉴定，D错误。 故选ABD。 17. 花椰菜的杂种优势在生产上应用广泛。利用雄性不育系生产杂交种子，可以简化制种程序。利用原生质体非对称融合技术可以实现雄性不育基因的转移，下图为利用该技术成功获得含有雄性不育基因花椰菜植株的流程图，下列说法正确的是（ ） A. 通过该技术获得的杂种植株含有供体的全部遗传物质 B. 含叶绿体且形态较大的细胞可初步判定为异源原生质体 C. 获得的异源原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染 D. 杂种植株的雄性不育基因可能来自油菜叶肉细胞的细胞质 【答案】BD 【解析】 【分析】非对称细胞融合技术常指利用某种外界因素（如射线）辐照某一细胞原生质体，选择性地破坏其细胞核，使其染色体片段化并丧失再生能力，再进行与另一原生质体融合，紫外线作用于根细胞原生质体，使染色体片段化，发生了染色体变异，说明非对称细胞融合技术的原理之一是染色体变异（染色体数目变异和染色体结构变异）。 【详解】A、UV对供体原生质体进行了处理，可能破坏了染色体的结构，所以杂种植株不一定含有供体的全部遗传物质，A错误； B、供体是光照条件下培养的油菜雄性不育系叶肉细胞（含有叶绿体），受体是黑暗培养的花椰菜下胚轴细胞（不含叶绿体），所以含叶绿体且形态较大的细胞可初步判定为异源原生质体，B正确； C、如果将获得的异源原生质体放在无菌水中，可能会造成原生质体吸水涨破，C错误； D、油菜叶肉细胞经过UV处理，染色体结构不完整，但最终获得含有雄性不育基因花椰菜植株，所以雄性不育基因可能来自油菜叶肉细胞的细胞质，D正确。 故选BD。 18. PSMA是某些种类的癌细胞表面高表达的一种膜蛋白，能抑制T细胞活化，使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体，其在癌细胞与T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员通过单抗技术分别获得抗PSMA和抗CD28的杂交瘤细胞，然后诱导这两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能表达出可随机组合的L链和H链，进而构建出既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28。下列说法正确的是（ ） A. 可用PEG诱导两种杂交瘤细胞融合，该过程的基础是细胞膜具有一定的流动性 B. 双杂交瘤细胞可产生多种抗体，其中存在只与癌细胞或只与T细胞结合的抗体 C. 同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，可获得同时产生两种抗体的B细胞 D. 双特异性抗体PSMA×CD28能有效激活T细胞，使癌细胞难以发生免疫逃逸 【答案】ABD 【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。 【详解】A、诱导这两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞可以用PEG作为诱导剂，细胞融合的基础是细胞膜具有一定的流动性，A正确； B、据图可知，双杂交瘤细胞有L链和H链，双杂交瘤细胞产生多种抗体的原因是融合细胞能表达出可随机组合的L链和H链，其中存在只与癌细胞或只与T细胞结合的抗体，B正确； C、杂交瘤细胞是经筛选后获得的，一种杂交瘤细胞由一种B细胞和杂交瘤组成，而一种B细胞经分化后只能产生一种抗体，故同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，不能获得同时产生两种抗体的杂交瘤细胞，C错误； D、PSMA×CD28同时结合癌细胞表面的PSMA和T细胞表面的CD28受体，前者避免抑制T细胞活化，后者激活T细胞，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞，D正确。 故选ABD。 19. Ti质粒上的TDNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将被侵染植物的DNA片段（如下图所示）连接成环，并以此环为模板，利用PCR技术扩增出TDNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定TDNA插入的具体位置。下列说法正确的是（ ） A. PCR扩增的依据是DNA热变性的原理 B. 进行PCR扩增需要解旋酶、引物、四种脱氧核苷酸等 C. 利用引物②③组合可扩增出T-DNA两侧的未知序列 D. 经过3轮扩增可得到含有未知序列的等长的DNA片段 【答案】AD 【解析】 【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中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'端至3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、PCR扩增的依据是DNA热变性的原理，A正确； B、进行PCR扩增不需要解旋酶，DNA分子经过加热即可解旋，B错误； C、由于DNA的两条链反向平行，且子链从引物的3′端开始延伸，故利用图中的引物①、④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误； D、PCR扩增可得到含有未知序列的等长的DNA数目为2n-2n，所以经过3轮扩增可得到2个含有未知序列的等长的DNA片段，D正确。 故选AD。 20. 肝脏合成的抗凝血酶Ⅲ是抗凝系统中最重要的成分，可抑制凝血酶生成，具有很强的抗凝活性，临床上可用抗凝血酶Ⅲ来治疗获得性和自发性的深静脉血栓。利用乳腺生物反应器和膀胱生物反应器来生产抗凝血酶Ⅲ，可使该药物的生产成本大大降低。下列叙述正确的是（ ） A. 与正常人相比，肝病患者凝血速度更快，患血栓的风险更高 B. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和时间的限制 C. 可通过PCR技术检测动物的染色体DNA上是否插入了抗凝血酶Ⅲ基因 D. 与膀胱生物反应器相比，大肠杆菌作为受体细胞更易获得有活性的抗凝血酶Ⅲ 【答案】AB 【解析】 【分析】转基因生产药物是将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵，发育成的雌性个体产生的乳汁中含有所需的药物。 【详解】A、由题意可知，抗凝血酶Ⅲ由肝脏合成，因此肝脏有严重疾病的人，其血液中抗凝血酶Ⅲ比正常人的低，肝病患者凝血速度更快，患血栓的风险更高，A正确； B、乳腺生物反应器只能从哺乳期雌性动物的乳汁中获得产物，膀胱生物反应器可以不论动物的性别和是否正处于生殖期，因此用膀胱生物反应器生产抗凝血酶Ⅲ的优势在于不受转基因动物的性别、年龄的限制，B正确； C、PCR技术只能检测抗凝血酶Ⅲ基因是否导入细胞，不能检测是否为染色体上的基因，C错误； D、大肠杆菌为原核生物，缺少内质网、高尔基体对其加工，不易获得有活性的抗凝血酶Ⅲ，D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 马铃薯软腐病是一种块茎腐烂性疾病。马铃薯二倍体野生种不结块茎，但对软腐病具有较高抗性。科研人员利用抗病的二倍体马铃薯野生种（2n=24）和易感病的四倍体马铃薯栽培种（4n=48）进行体细胞杂交，获得抗软腐病的马铃薯。具体操作如图1所示。 （1）图1中过程①常用_________处理马铃薯野生种和马铃薯栽培种的细胞以获得原生质体。过程②可采用聚乙二醇融合法、_________法等化学法诱导原生质体融合。 （2）杂种细胞经过程③④培育成再生植株，该技术依据的生物学原理是__________________． （3）在植物体细胞杂交过程中，染色体丢失是一种常见现象，尤其当亲本亲缘关系较远时更为显著。科研人员借助流式细胞仪测定马铃薯野生种、马铃薯栽培种和再生植株的体细胞DNA相对含量，结果如图2所示，由结果推测再生植株细胞中的染色体丢失情况是_________。 （4）为确定该再生植株是否符合育种要求，还需在个体水平对其进行_________鉴定。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 高Ca2+-高pH融合 （2）植物细胞的全能性 （3）再生植株细胞中丢失了马铃薯栽培种的部分染色体 （4）抗软腐病能力 【解析】 【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法：物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇等）。植物体细胞杂交的意义：克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本范围，培育作物新品种。 【小问1详解】 植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，将马铃薯野生种和栽培种的叶片用纤维素酶和果胶酶处理，获得有活力的原生质体；过程②可采用聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合等化学法诱导原生质体融合。 【小问2详解】 杂种细胞经过程③④培育成再生植株，该技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性，即植物细胞具有发育为完整个体的潜能。 【小问3详解】 据图可知，马铃薯野生种DNA相对含量约为50，马铃薯栽培种DNA相对含量约为100，而再生植株细胞中DNA相对含量集中在50-在150（一个野生种和一个栽培种数目之和）之间，据此推测再生植株细胞中的染色体丢失情况是再生植株细胞中丢失了马铃薯栽培种的部分染色体。 【小问4详解】 为确定该再生植株是否符合育种要求（是否具有抗软腐病特性），还需对其接种致病菌进行抗软腐病能力鉴定。 22. 滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，其过程是先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。 （1）该实验中所用到的试管和培养基等均需要进行灭菌处理，其中培养基灭菌常用的方法是_________。过程①所用培养基中_________（填“需要”或“不需要”）添加凝固剂。 （2）为了筛选纤维素分解菌，从培养基成分角度分析，配制过程②所用培养基应_________。图中过程②和过程③连续重复多次的目的是__________________。 （3）滚管培养法也可以用于细菌计数，计数时必要的数据有注入的菌液体积、菌落数和_________，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏少，原因是__________________。 【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 需要 （2） ①. 以纤维素为唯一碳源 ②. 筛选出高效的纤维素分解菌 （3） ①. 稀释倍数 ②. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 【解析】 【分析】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】 微生物培养的关键是无菌技术，对培养基进行灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌；过程①滚管培养使得培养基凝固成一层用于后续观察菌落和计数，则培养基中需要加入凝固剂。 【小问2详解】 为了筛选可分解纤维素的微生物，在配制过程②所用培养基时，应注意该培养基为唯一碳源，在该培养基上只有分解纤维素的细菌能够生长，从而进行筛选；为筛选出高效的纤维素分解菌，图中过程②和过程③连续重复多次。 【小问3详解】 细菌计数需计算单位体积中的菌落数，因此需知道菌液体积和培养体系的总体积（如培养基体积），故计数时必要的数据有注入的菌液体积、菌落数和稀释倍数；由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏少。 23. 天然T4溶菌酶由164个氨基酸构成，大多耐热性差，不利于工业化应用。科研人员利用PCR技术改造T4溶菌酶基因，并将改造的基因与质粒重组后导入大肠杆菌，最终获得耐高温的T4溶菌酶。 （1）科研人员希望利用蛋白质工程技术，对T4溶菌酶进行改造，基本思路是：从_________出发→设计预期的T4溶菌酶结构→_________→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的T4溶菌酶。 （2）研究发现T4溶菌酶的第3位异亮氨酸（密码子为AUU）变为半胱氨酸（密码子为UGU），该半胱氨酸可以与第97位半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到大幅度提升。科研人员利用PCR定点突变技术对T4溶菌酶基因的编码序列（非模板链）进行改造（如图1），其中含有己替换碱基的引物为图1中的_________，该引物中替换后的碱基序列应为_________。 （3）科研人员又发现若将第78位氨基酸由脯氨酸（密码子为CCU）替换为天冬氨酸（密码子为GAU），耐热性提升幅度更大。可运用大引物PCR技术进行定点突变，相关原理如图2所示。进行第一次PCR时至少需要_________次循环，才能获得相应的大引物。用所获得的大引物、模板和其他引物等进行第二次PCR，要获得带有突变位点的适于与质粒构建基因表达载体的改良基因，下游大引物应选用大引物两条链中的_________（填“①”或“②”）。 【答案】（1） ①. 预期的T4溶菌酶功能 ②. 推测应有的氨基酸序列 （2） ①. ② ②. 5'-TG-3' （3） ①. 二##2##两 ②. ② 【解析】 【分析】蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构与功能，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。 【小问1详解】 利用蛋白质工程技术，对T4溶菌酶进行改造的基本思路是：从预期的T4溶菌酶功能出发→设计预期的T4溶菌酶结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的T4溶菌酶。 【小问2详解】 由于基因的模板链（编码链的互补链）通过转录可形成mRNA，且形成mRNA时子链的延伸方向为5’→3’，因此图中上面一条链为转录的模板链，且编码第3位氨基酸的序列靠右侧，而引物①和②的延伸方向都是由右向左，因此若通过设计引物来改变基因中的碱基序列，需要使引物②含有己替换的碱基，替换前，基因的模板链上相应位置的碱基序列为3’TAA5’，替换前引物②的碱基序列为5’ATT3’，替换后基因的模板链上相应位置的碱基序列为3’ACA5’，则引物②中替换后的碱基序列应为5’TGT3’，即该引物中需要将AT替换为TG，即替换后的碱基序列应为5’TG3’。 【小问3详解】 根据图2可知，经过第一次PCR扩增可以获得①这条链，但不能得到与①链等长的DNA片段，需要再次进行PCR扩增，常规下游引物与①链互补配对，可扩增获得①和②互补的大引物，所以至少需要2次循环，才能获得相应的大引物。子链延伸的方向是5'→3'，若要通过第二次PCR获得含有突变位点的完整基因，则需要选择大引物中的②链。 24. 某些肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白与T细胞表面的受体蛋白PD-1结合，可以传导抑制性信号，使T细胞的杀伤作用受到抑制，从而引起肿瘤细胞的免疫逃逸。某同学提出单克隆抗体与药物偶联治疗肿瘤的思路，设计的单克隆抗体—药物偶联物制备流程如下图所示。 （1）依据该同学设计的流程不能获得特定的单克隆抗体，原因是_________。与诱导植物原生质体融合相比，诱导动物细胞融合特有的方法是_________。 （2）流程完善后，经特定培养基筛选获得的杂交瘤细胞具有的特点是_________。然后需对得到的杂交瘤细胞进行_________经多次筛选，以获得足够数量能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 （3）某兴趣小组基于现有单克隆抗体一药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。 方案一：将化疗药物与抗PD-L1单克隆抗体结合在一起。 方案二：将化疗药物与抗PD-1单克隆抗体结合在一起。 你认为方案_________（填“一”或“二”）可行，理由是____________。 【答案】（1） ①. 实验开始没有用相应抗原注射到小鼠体内 ②. 灭活的病毒诱导融合 （2） ①. 无限增殖，能产生特异性抗体 ②. 克隆化培养和抗体检测 （3） ①. 一 ②. 方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1结合，恢复T细胞的活性，又能使化疗药物靶向肿瘤细胞 【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B淋巴细胞，将B淋巴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。 【小问1详解】 在制备单克隆抗体时，必须先给实验动物注射相应的抗原，才能产生相应的经过免疫的B淋巴细胞，由于该方案没有注射特定的抗原，因此不能获得特定的单克隆抗体，植物原生质体的融合和动物细胞融合都可以用物理和化学方法诱导融合，但动物细胞融合还可用灭活的病毒诱导融合。 【小问2详解】 流程完善后，经特定培养基筛选获得的杂交瘤细胞能无限增殖，并能产生特异性抗体，但由于B淋巴细胞有多种，因此筛选出的杂交瘤细胞不一定产生所需的抗体，故还需要对得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，以获得足够数量能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 【小问3详解】 某肿瘤细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合能抑制T细胞的免疫活性，故应该将化疗药物与PD-L1单克隆抗体结合在一起，即方案一的偶联物既可阻断PD-1与PD-L1结合，恢复T细胞的活性，又可使化疗药物靶向肿瘤细胞。 25. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体，构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白（HBsAg）基因的重组质粒，将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌（在缺失组氨酸的培养基中无法生存）中进行扩增，再经酶切后导入酵母菌，经同源重组整合到其染色体DNA上。 （1）科研人员构建HBsAg基因表达载体的目的是__________________。为防止HBsAg基因与质粒自身环化和反向连接，最好选用_________酶对质粒进行酶切处理，并使用E.coliDNA连接酶高效连接HBsAg基因。 （2）5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3'为HBsAg基因a链的部分序列。利用PCR技术获取HBsAg基因时，引物M与_________（填“a链”或“b链”）的部分序列互补。某同学设计了如下的4种引物，引物N对应的序列为_________。 A．5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3' B．5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3' C．5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3' D．5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3' （3）将重组质粒导入大肠杆菌的目的是__________，将重组质粒导入大肠杆菌时应在_________和含有氨苄青霉素的培养基上进行筛选。 （4）转化的酵母菌在培养基上培养时，需向其中加入甲醇，目的是___________。 【答案】（1） ①. 使HBsAg基因在酵母菌中稳定存在并遗传，同时使HBsAg基因能够表达和发挥作用 ②. XmaⅠ、BclⅠ （2） ①. b链 ②. A （3） ①. 大量扩增重组质粒 ②. 缺失组氨酸 （4）诱导HBsAg基因表达 、为酵母菌提供碳源 【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】 基因表达载体是由目的基因和运载体构成的，科研人员构建HBsAg基因表达载体的目的是使HBsAg基因在酵母菌中稳定存在并遗传，同时使HBsAg基因能够表达和发挥作用；分析题意及题图，BamHI与BclI是同尾酶，两者切割可形成相同的黏性末端，在构建重组DNA分子时，为避免目的基因和标记基因都被破坏，质粒用XmaⅠ酶切，与目的基因用XmaⅠ酶切获得的黏性末端一侧相连，二质粒用BclⅠ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamHⅠ酶切获得的黏性末端相连，故以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接，因此科研人员利用限制酶XmaⅠ、BclⅠ对质粒进行酶切处理。 【小问2详解】 在PCR技术获取HBsAg基因时，引物是与模板链的3'端结合，故引物M结合的单链是b链，部分序列与a链相同；在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点，利用PCR扩增目的基因时，引物需要与模板的3'端（b链的左边）结合，并遵循碱基互补配对原则，同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点引物N与a链的3’端结合互补配对，引物N的前六个碱基是在引物N的5’端加上了限制酶序列GGATCC，即5′−GGATCCATCTACGCGCTCATCCG−3′。 故选A。 【小问3详解】 将重组质粒导入大肠杆菌的目的是大量扩增重组质粒；据图可知，重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，且重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌（在缺失组氨酸的培养基中无法生存）中进行扩增，，故将重组载体导入大肠杆菌时，应在含有氨苄青霉素、不含组氨酸的培养基上进行筛选，能存活下来的大肠杆菌是导入了重组质粒的大肠杆菌。 【小问4详解】 将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入酵母后，转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入甲醇，加入甲醇的作用有两点除能够提供碳源，促进酵母菌的生长和代谢外，关键可以诱导HBsAg基因表达。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高二下学期期中校际联合考试 生物学 注意事项： 1．答题前，考生将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 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，字迹工整、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. 蓝莓极易腐烂变质，不易贮藏。某兴趣小组尝试利用传统发酵技术制作蓝莓酒和蓝莓醋。下列叙述正确的是（ ） A. 用清水反复冲洗蓝莓以清除其表面的灰尘及微生物 B. 为了保持无氧环境，果酒发酵期间应始终拧紧瓶盖 C. 与制作果酒相比，果醋的制作需在较高温度条件下 D. 变酸的果酒表面观察到的菌膜是由酵母菌大量繁殖形成的 2. 为检测自来水中是否含有大肠杆菌，科研人员配制如下表所示的培养基，有关叙述正确的是（ ） 成分 蛋白胨 乳糖 K2HPO4 伊红 亚甲蓝 琼脂 蒸馏水 含量 10g 10g 2g 0.4g 0.065g 15g 定容至1000mL 注：伊红-亚甲蓝可使大肠杆菌的菌落呈深紫色，并有金属光泽 A. 由表中成分可知，该培养基为液体培养基 B. 蛋白胨、乳糖和琼脂均可为大肠杆菌提供碳源 C. 制备培养基时，应在灭菌之前调节pH D. 根据用途划分，该培养基属于选择培养基 3. 聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料的聚合物，与聚丙烯等材料相比，具有更好的生物可降解性，但在自然条件下降解仍较缓慢。科研人员拟从黄粉虫肠道中筛选PLA降解菌，按照下图所示流程进行培养鉴定。下列叙述正确的是（ ） A. 将涂布器放在酒精灯火焰上灼烧，待酒精燃尽后即可进行涂布 B. 选择培养过程中，平板上菌落数少于30时不适合进行纯化培养 C. 纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色等特征进行菌种鉴定 D. 若以平板划线法纯化该菌种，接种环的灼烧次数与划线次数相同 4. 味精的主要成分是谷氨酸钠，一般通过谷氨酸棒状杆菌（好氧菌）发酵初步生产谷氨酸，再经中和处理后获得谷氨酸钠。下图是以小麦为原料发酵生产味精的工艺流程图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 发酵前将菌种接种到摇瓶培养是为了进一步选育和纯化菌种 B. 发酵过程中要严格控制温度、pH、溶解氧和营养等发酵条件 C. 在中性和弱碱性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺 D. 发酵结束后可用过滤和沉淀的方法获得谷氨酸用于制备味精 5. 甜叶菊为多年生菊科草本植物，所含甜菊糖的甜度高而热量低，是一种理想的蔗糖替代甜味剂。甜叶菊种子小、发芽率低、根系弱等特点限制了甜菊糖的大量生产。下图为利用植物组织培养技术快速繁殖甜叶菊的流程示意图。下列说法错误的是（ ） A. 外植体先用酒精消毒30min，无菌水清洗后，再用次氯酸钠处理30s B. 过程①为外植体的脱分化，形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块 C. 生长素和细胞分裂素的浓度和比例都会影响到过程②的细胞发育方向 D. 上述繁殖方式既可以实现甜叶菊的快速繁殖，又可以保持其优良性状 6. 三七具有防治癌症、抗衰老、降血压等功能，其主要活性成分皂苷尚不能人工合成，且三七容易受多种病毒侵染，导致其生长受阻、产量下降。科研人员利用三七幼茎进行脱毒苗培育和皂苷提取的过程如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 次生代谢产物皂苷是三七生长和生存所必需的 B. 过程②为再分化过程，该过程需要一定的光照 C. 过程③获得的三七幼苗具有抗病毒的遗传特性 D. 过程④主要通过增加细胞数量来提高皂苷产量 7. 通过支架培养生成的人工肌肉组织，可用于创伤或手术后的肌肉修复。科研人员利用大鼠骨骼肌细胞生成三维肌束结构的培养流程如下图所示。培养过程中非成肌细胞贴壁速度快(0.5-2小时)，而成肌细胞（目标细胞）贴壁较慢（数小时），三维培养阶段需加入胶原支架使细胞贴附，同时促进细胞三维排列。下列叙述正确的是（ ） A. 用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理肌肉组织将其分散成单个细胞 B. 原代培养2小时左右可倒掉培养液，然后轻柔收集贴壁细胞用于传代培养 C. 传代培养时通过定期更换培养液、加入抗生素和血清维持无菌、无毒环境 D. 三维培养阶段胶原支架为细胞提供更大附着面积，避免细胞出现接触抑制 8. 科学家制备iPS细胞的过程为：①小鼠胚胎成纤维细胞培养 ②用分别含Oct4、Sox2、c-MyC、K1f4转录因子基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞 ③置于含有饲养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养 ④小鼠胚胎成纤维细胞脱分化，形成iPS细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 步骤①中的成纤维细胞也可用已分化的T淋巴细胞、B淋巴细胞代替 B. 步骤②四种转录因子可诱导相关基因表达，改变细胞中的蛋白质种类 C. 步骤④形成iPS细胞的实质是基因选择性表达，使其功能趋向专门化 D. 人工制备的iPS细胞同时具备多方向分化的潜能和自我更新的能力 9. 种间体细胞核移植（iSCNT）是将供体动物体细胞与来自不同种家畜的去核卵母细胞融合并激活重构胚，进而获得克隆动物的一种技术。许多野生动物数量稀少，采集精子或卵子困难，利用iSCNT技术可在一定程度上解决濒危动物繁育问题。下列叙述错误的是（ ） A. 紫外线短时间照射可在不穿透卵母细胞透明带的情况下使其中的DNA变性 B. iSCNT技术原理是动物细胞核具有全能性，操作过程中可用Ca2+激活重构胚 C. 同一濒危动物经iSCNT技术获得的多个重构胚中，遗传物质可能不完全相同 D. 利用iSCNT技术获得的克隆动物可能存在早衰、脏器缺陷和免疫失调等问题 10. 在精子入卵后，被激活的雌性小鼠卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞抽提液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。研究者在乙时期对细胞进行标记，追踪早期胚胎发育过程，发现大多数内细胞团细胞主要来源于乙时期中与第二极体相接触的细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 精子入卵后，卵细胞膜发生生理反应阻止其他精子进入卵内 B. 早期胚胎与第二极体进行物质与信息传递是其正常发育的前提 C. 小鼠囊胚时期的内细胞团主要来源于乙时期细胞1的分裂分化 D. 遗传物质差异及第二极体影响了乙时期的2个细胞的发育方向 11. SRY基因是Y染色体上的性别决定基因，SRY-PCR胚胎性别鉴定技术能准确鉴定早期胚胎性别。下图是通过试管牛技术快速繁育优良母牛的过程，有关叙述正确的是（ ） A. 从牛卵巢采集的卵母细胞可直接与获能处理的精子进行体外受精 B. 为减少对胚胎的影响，可从囊胚取少量滋养层细胞用于胚胎活检 C. 为获得更多的胚胎，可以挑选出现目的条带的胚胎进行胚胎分割 D. 胚胎移植前向受体母牛注射免疫抑制剂可防止发生免疫排斥反应 12. 我国科研人员借助CRISPR/Cas9技术对小麦的基因进行编辑，获得了抗白粉病小麦。CRISPR/Cas9基因编辑工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 基因编辑过程中通过Cas9特异性识别目标DNA的碱基序列 B. Cas9-sgRNA复合物与限制酶均可断开特定部位的磷酸二酯键 C. 基因编辑小麦没有引入外源基因，理论上来说其安全性高于传统转基因作物 D. sgRNA序列越短，进行基因编辑的过程中“脱靶”的风险越大 13. 科研人员通过农杆菌转化法将鱼的抗冻基因转入千禧果细胞中，成功培育出抗冻千禧果植株。下图为培育过程中使用的Ti质粒示意图，其中Vir区的基因活化后能促进T-DNA的加工和转移，下列叙述错误的是（ ） A. 构建基因表达载体时，最好选择限制酶Ⅱ和III来切割质粒 B. 应在抗冻基因上游添加千禧果细胞中管家基因的启动子 C. 在含有卡那霉素的培养基存活的农杆菌不一定含有抗冻基因 D. 可用抗原—抗体杂交技术检测抗冻基因在转基因千禧果中的表达量 14. 某同学利用菜花进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，相关叙述正确的是（ ） A. 实验中可进行两次离心，都是取上清液备用 B. 向上清液中加入预冷酒精的目的是析出其中的杂质 C. 向上清液中加入木瓜蛋白酶有利于去除其中的蛋白质 D. 仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 15. 为检测转基因水稻中的抗除草剂基因是否会扩散到其他物种导致基因污染，将转基因水稻N与杂草A、B一起种植。提取N及其周边杂草细胞的DNA，经酶切、PCR扩增后进行电泳，结果如下图所示。下列有关说法错误的是（ ） A. 抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” B. 电泳时点样孔应位于乙侧，电泳条带迁移的速度与凝胶的浓度有关 C. 杂草B1中的抗除草剂基因d可能来自于转基因水稻N D. 将抗除草剂基因d转入水稻叶绿体基因组中可以防止基因污染 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. 自生固氮菌是能独立在土壤中生存并固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播种，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。以下叙述错误的是（ ） A. 为判断培养基的选择作用，需设置未接种的培养基作对照 B. 为利于自生固氮菌的生长，需将步骤④所用培养基的pH调至酸性 C. 可通过观察平板中菌落大小和生长速度来间接判断自生固氮菌固氮能力的强弱 D. 若平板上的平均菌落数为126个，则每克土壤中含有自生固氮菌为1.26×107个 17. 花椰菜的杂种优势在生产上应用广泛。利用雄性不育系生产杂交种子，可以简化制种程序。利用原生质体非对称融合技术可以实现雄性不育基因的转移，下图为利用该技术成功获得含有雄性不育基因花椰菜植株的流程图，下列说法正确的是（ ） A. 通过该技术获得的杂种植株含有供体的全部遗传物质 B. 含叶绿体且形态较大的细胞可初步判定为异源原生质体 C. 获得的异源原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染 D. 杂种植株的雄性不育基因可能来自油菜叶肉细胞的细胞质 18. PSMA是某些种类的癌细胞表面高表达的一种膜蛋白，能抑制T细胞活化，使癌细胞发生免疫逃逸。CD28是T细胞表面受体，其在癌细胞与T细胞结合部位聚集可有效激活T细胞。科研人员通过单抗技术分别获得抗PSMA和抗CD28的杂交瘤细胞，然后诱导这两种杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能表达出可随机组合的L链和H链，进而构建出既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28。下列说法正确的是（ ） A. 可用PEG诱导两种杂交瘤细胞融合，该过程的基础是细胞膜具有一定的流动性 B. 双杂交瘤细胞可产生多种抗体，其中存在只与癌细胞或只与T细胞结合的抗体 C. 同时将PSMA和CD28注射到小鼠体内，可获得同时产生两种抗体的B细胞 D. 双特异性抗体PSMA×CD28能有效激活T细胞，使癌细胞难以发生免疫逃逸 19. Ti质粒上的TDNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将被侵染植物的DNA片段（如下图所示）连接成环，并以此环为模板，利用PCR技术扩增出TDNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定TDNA插入的具体位置。下列说法正确的是（ ） A. PCR扩增的依据是DNA热变性的原理 B. 进行PCR扩增需要解旋酶、引物、四种脱氧核苷酸等 C. 利用引物②③组合可扩增出T-DNA两侧的未知序列 D. 经过3轮扩增可得到含有未知序列的等长的DNA片段 20. 肝脏合成的抗凝血酶Ⅲ是抗凝系统中最重要的成分，可抑制凝血酶生成，具有很强的抗凝活性，临床上可用抗凝血酶Ⅲ来治疗获得性和自发性的深静脉血栓。利用乳腺生物反应器和膀胱生物反应器来生产抗凝血酶Ⅲ，可使该药物的生产成本大大降低。下列叙述正确的是（ ） A. 与正常人相比，肝病患者凝血速度更快，患血栓的风险更高 B. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和时间的限制 C. 可通过PCR技术检测动物的染色体DNA上是否插入了抗凝血酶Ⅲ基因 D. 与膀胱生物反应器相比，大肠杆菌作为受体细胞更易获得有活性的抗凝血酶Ⅲ 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 马铃薯软腐病是一种块茎腐烂性疾病。马铃薯二倍体野生种不结块茎，但对软腐病具有较高抗性。科研人员利用抗病的二倍体马铃薯野生种（2n=24）和易感病的四倍体马铃薯栽培种（4n=48）进行体细胞杂交，获得抗软腐病的马铃薯。具体操作如图1所示。 （1）图1中过程①常用_________处理马铃薯野生种和马铃薯栽培种的细胞以获得原生质体。过程②可采用聚乙二醇融合法、_________法等化学法诱导原生质体融合。 （2）杂种细胞经过程③④培育成再生植株，该技术依据的生物学原理是__________________． （3）在植物体细胞杂交过程中，染色体丢失是一种常见现象，尤其当亲本亲缘关系较远时更为显著。科研人员借助流式细胞仪测定马铃薯野生种、马铃薯栽培种和再生植株的体细胞DNA相对含量，结果如图2所示，由结果推测再生植株细胞中的染色体丢失情况是_________。 （4）为确定该再生植株是否符合育种要求，还需在个体水平对其进行_________鉴定。 22. 滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，其过程是先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。 （1）该实验中所用到的试管和培养基等均需要进行灭菌处理，其中培养基灭菌常用的方法是_________。过程①所用培养基中_________（填“需要”或“不需要”）添加凝固剂。 （2）为了筛选纤维素分解菌，从培养基成分角度分析，配制过程②所用培养基应_________。图中过程②和过程③连续重复多次的目的是__________________。 （3）滚管培养法也可以用于细菌计数，计数时必要的数据有注入的菌液体积、菌落数和_________，该方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目偏少，原因是__________________。 23. 天然T4溶菌酶由164个氨基酸构成，大多耐热性差，不利于工业化应用。科研人员利用PCR技术改造T4溶菌酶基因，并将改造的基因与质粒重组后导入大肠杆菌，最终获得耐高温的T4溶菌酶。 （1）科研人员希望利用蛋白质工程技术，对T4溶菌酶进行改造，基本思路是：从_________出发→设计预期的T4溶菌酶结构→_________→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的T4溶菌酶。 （2）研究发现T4溶菌酶的第3位异亮氨酸（密码子为AUU）变为半胱氨酸（密码子为UGU），该半胱氨酸可以与第97位半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到大幅度提升。科研人员利用PCR定点突变技术对T4溶菌酶基因的编码序列（非模板链）进行改造（如图1），其中含有己替换碱基的引物为图1中的_________，该引物中替换后的碱基序列应为_________。 （3）科研人员又发现若将第78位氨基酸由脯氨酸（密码子为CCU）替换为天冬氨酸（密码子为GAU），耐热性提升幅度更大。可运用大引物PCR技术进行定点突变，相关原理如图2所示。进行第一次PCR时至少需要_________次循环，才能获得相应的大引物。用所获得的大引物、模板和其他引物等进行第二次PCR，要获得带有突变位点的适于与质粒构建基因表达载体的改良基因，下游大引物应选用大引物两条链中的_________（填“①”或“②”）。 24. 某些肿瘤细胞表面的PD-L1蛋白与T细胞表面的受体蛋白PD-1结合，可以传导抑制性信号，使T细胞的杀伤作用受到抑制，从而引起肿瘤细胞的免疫逃逸。某同学提出单克隆抗体与药物偶联治疗肿瘤的思路，设计的单克隆抗体—药物偶联物制备流程如下图所示。 （1）依据该同学设计的流程不能获得特定的单克隆抗体，原因是_________。与诱导植物原生质体融合相比，诱导动物细胞融合特有的方法是_________。 （2）流程完善后，经特定培养基筛选获得的杂交瘤细胞具有的特点是_________。然后需对得到的杂交瘤细胞进行_________经多次筛选，以获得足够数量能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 （3）某兴趣小组基于现有单克隆抗体一药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。 方案一：将化疗药物与抗PD-L1单克隆抗体结合在一起。 方案二：将化疗药物与抗PD-1单克隆抗体结合在一起。 你认为方案_________（填“一”或“二”）可行，理由是____________。 25. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体，构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白（HBsAg）基因的重组质粒，将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌（在缺失组氨酸的培养基中无法生存）中进行扩增，再经酶切后导入酵母菌，经同源重组整合到其染色体DNA上。 （1）科研人员构建HBsAg基因表达载体的目的是__________________。为防止HBsAg基因与质粒自身环化和反向连接，最好选用_________酶对质粒进行酶切处理，并使用E.coliDNA连接酶高效连接HBsAg基因。 （2）5'-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGATGAGCGCGTAGAT-3'为HBsAg基因a链的部分序列。利用PCR技术获取HBsAg基因时，引物M与_________（填“a链”或“b链”）的部分序列互补。某同学设计了如下的4种引物，引物N对应的序列为_________。 A．5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3' B．5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3' C．5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3' D．5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3' （3）将重组质粒导入大肠杆菌的目的是__________，将重组质粒导入大肠杆菌时应在_________和含有氨苄青霉素的培养基上进行筛选。 （4）转化的酵母菌在培养基上培养时，需向其中加入甲醇，目的是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $