精品解析：四川省广安市2024-2025学年高二下学期7月期末生物试题

广安市2025年春季高二期末考试生物试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于蓝细菌和衣藻的叙述，正确的是（　　） A. 细胞学说揭示了蓝细菌和衣藻具有统一性 B. 都是自养型生物，都在叶绿体中进行光合作用 C. 衣藻的遗传物质是DNA，蓝细菌的遗传物质是RNA D. 在生命系统的结构层次中，蓝细菌和衣藻既是细胞层次也是个体层次 2. 实验中材料和试剂的选择、实验操作过程等都会直接或间接影响实验结果的观察，下列有关叙述正确的是（　　） A. 蛋白质鉴定实验中，先将双缩脲试剂A液和B液等量混合后再使用 B. 人和小鼠细胞融合实验使用同位素标记技术证明了细胞膜具有流动性 C. 用高倍显微镜观察细胞质流动，光照和温度会影响实验结果的观察 D. 研究植物细胞的吸水和失水实验中，选择紫色洋葱根尖分生区细胞便于观察实验现象 3. 水和无机盐在植物的生命活动过程中发挥着重要作用，下表为某无土栽培培养液的主要配方。有关叙述正确的是（　　） 100 Ca（NO3​）2​ MgSO4​ KH2​PO4​ ZnSO4​ FeCl3​ H2​O 含量/g 1 0.25 0.25 0.02 0.005 1000 A. 水分子进入植物细胞，都是通过自由扩散的方式进行的 B. 植物从培养液中吸收的磷酸盐，可用于合成核酸和磷脂等化合物 C. 若培养液中缺乏Mg元素，会导致叶绿体中的各种色素均无法合成 D. Fe、Zn和Ca等微量元素在细胞内的含量很少，却有十分重要的作用 4. 最新研究表明，膜接触位点（MCS）是细胞内不同膜结构之间形成的紧密接触区域，通过蛋白质相互连接。MCS能接受信息并提供某些物质的运输位点，在细胞的多种生理过程发挥重要作用。下列叙述正确的是（　　） A. MCS中包含特定的蛋白质，介导细胞内不同膜结构之间的物质运输 B. MCS的存在促进了细胞之间进行信息交流 C. 组成MCS的磷脂和蛋白质分子都可以侧向自由移动 D. 细胞内所有细胞器之间的结构与功能均是通过MCS直接联系 5. 大豆酸奶通常是以豆奶为主要原料，采用乳酸菌发酵加工而成，其中部分蛋白质在发酵过程中被分解为小分子肽和氨基酸等物质，更易于被人体吸收。下图为大豆酸奶的制作工艺流程，相关叙述错误的是（ ） A. 豆奶煮制过程中会出现“起皮”与高温下蛋白质结构发生改变有关 B. 对原料进行“高温杀菌”可使原料中的营养物质能更好地被菌种利用 C. “接种”前需进行“菌种活化”并扩大培养，以缩短发酵的时间 D. 发酵过程中应每隔12h左右将瓶盖打开以排出乳酸菌呼吸产生的CO2 6. 甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径如图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 接种外植体前，要依次用酒精和次氯酸钠对外植体进行灭菌处理 B. ①过程应避光处理，相比于生芽培养基，生根培养基中生长素含量比例较高 C ①③过程培养基中含有植物激素和多种无机盐，还需要添加蔗糖等能源物质 D. B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 7. 林木遗传育种可较大程度地提高林木产品的产量和质量，所培育出的优良品种可通过植物组织培养技术进行繁殖，从而取得可观的经济效益和生态效益，下列关于植物细胞工程应用的叙述错误的是（　　） A. 利用植物组织培养技术繁殖林木不仅高效、快速，还能保持优良品种的遗传特性 B. 选择林木的茎尖作为外植体进行植物组织培养可获得林木脱毒苗 C. 植物细胞培养的优点是不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制 D. 植物代谢产生的次生代谢物不是植物生长所必需的，在整个培养过程中都会产生 8. 下图为动物细胞培养过程的示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 动物细胞培养过程中需要在培养液中添加一定量的抗生素以保证无毒环境 B. 进行动物细胞培养时要通入95%空气和5%CO2的混合气体刺激细胞呼吸 C. ①通常选用幼龄动物组织，其细胞分化程度低，增殖能力强，更易于培养 D. ③需要添加血清，④不需要添加血清 9. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊，科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 用外源促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理，可获得更多卵母细胞 B. 体外受精前需对采集的精子进行获能处理，获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+等 C. 胚胎移植前要检查胚胎质量并在桑椹胚或囊胚阶段移植 D. 早期胚胎移植到当地普通绵羊的实质是胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 10. 红树林是海岸的天然防护林，也可为鱼类、鸟类等多种动物提供栖息地，但由于人类人工养殖以及建筑、薪柴所需，红树林的面积日益缩小，保护红树林的生物多样性至关重要。下列有关叙述错误的是（　　） A. 红树林的海岸防护作用和观赏性体现了生物多样性的直接价值 B. 在红树林生态系统中引入外来物种，有可能导致生物多样性下降 C. 建立红树林国家公园属于生物多样性的就地保护，是最有效的保护措施 D. 进行红树林生态恢复，既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益 11. 对四川省攀枝花苏铁国家级自然保护区的废弃矿山进行生态修复的过程中，不仅要考虑生态学和系统学的原理，还要考虑气候对生态修复的影响。下列叙述不正确的是（　　） A. 加快矿区生态恢复可采用人工制造表土、多层覆盖和植被恢复等措施 B. 选择适应当地气候的本地物种主要体现了生态工程的协调原理 C. 在矿区恢复中选择污染物净化能力较强的植物遵循了自生原理 D. 矿区废水处理后灌溉植物，植物残体堆肥回填土壤均运用了能量循环再生原理 12. 某地区CO2的排放量达到峰值之后再逐渐减少，称为“碳达峰”；CO2的排放量和CO2的吸收量相等，称为“碳中和”。“碳达峰”和“碳中和”是我国向世界作出的重要承诺。在国家“十四五”规划中，加快推动绿色低碳，减小生态足迹也被列为重要目标。下列叙述错误的是 A. 与食用蔬菜相比，吃牛肉会增大生态足迹 B. 某地区实现碳达峰后，该地区空气中的二氧化碳浓度减少 C. 减少碳排放和增加碳储存是实现碳中和的重要措施 D. 桑基鱼塘农业生产模式实现了物质循环利用和能量多级利用，有利于减小生态足迹 13. 丙草胺（C12H26CNO2）是一种广泛应用的除草剂，能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数（如图所示），以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述错误的是（　　） A. 对细菌计数还可用显微镜直接计数法，其计数结果往往比实际值偏大 B. 用5号试管的稀释液涂布3个平板，其中一个平板上菌落连成一片可能是涂布不均匀导致的 C. 若每支试管稀释10倍并以4号试管接种计数，则该5g土壤中的菌株数约为14×108个 D. 若每支试管稀释10倍，则图中b液体为无菌水，a的数值为2.7，5号试管共稀释了106倍 14. 干扰素是动物体内合成的一种糖蛋白，体外很难保存。如将干扰素分子的一个半胱氨酸改造成丝氨酸，体外-70°C下可以保存半年，下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，有关叙述正确的是（　　） A. 干扰素是具有干扰细菌复制作用的糖蛋白，被广泛应用于治疗细菌感染性疾病 B. 对天然干扰素的改造是通过直接对干扰素分子进行半胱氨酸替换来实现的 C. 新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达可得到预期的新的干扰素 D. 蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因 15. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA.用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒粗提取和鉴定的叙述，不正确的是（　　） A. 可利用DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精的原理初步分离DNA和蛋白质 B. 用预冷的酒精溶液析出DNA可防止DNA的结构被破坏 C. 通常用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果 D. 根据电泳结果推测质粒上分别有一个限制酶Ⅰ和Ⅲ的切割位点，有两个限制酶Ⅱ切割位点 二、非选择题：共5个小题，共55分。 16. 人体细胞内的运输系统是一个非常精密而复杂的系统，下图甲表示细胞内某物质合成以及通过泡运输的过程，图乙表示通过泡运输物质的局部放大示意图，其中X、Y表示囊泡，a~f表示不同的细胞结构。请回答下列问题： （1）图甲所示的结构f是________，它是生物大分子如RNA和蛋白质进出细胞核的通道。 （2）若泡Y内“货物”为水解酶，则结构e可能是________，其功能有________，还具有吞噬并杀死侵入细胞病毒或细菌等。 （3）若图乙中细胞“货物”是分泌蛋白胰岛素，则该蛋白最初是在________（填“游离核糖体”或“内质网上核糖体”）合成，囊泡能精确地将细胞“货物”（如胰岛素）运送至细胞膜并分泌到细胞外，据图乙推测，其原因可能是________，此过程体现了细胞膜具有________的功能。 （4）Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白，参与囊泡的运输过程。研究发现Sedlin蛋白合成缺陷型酵母菌相比于野生型酵母菌，在c处形成的囊泡会大量堆积在d附近，从而影响该细胞的正常分泌功能，据此推测Sedlin蛋白位于图甲的囊泡________（填“X”或“Y”）上，其作用是________。 17. 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。下图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，GLUT是一种葡萄糖载体蛋白。图2表示GLUT介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系。请据图回答下列问题： （1）根据图1分析可知，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为________，GLUT介导的葡萄糖运输方式称为________。Na+-K+-ATP酶的作用有________（答出两点）。 （2）若使用ATP合成抑制剂处理小肠上皮细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的量会明显减少，其原因是________。 （3）据图2分析，GLUT介导细胞对葡萄糖的转运速率比自由扩散的速率________，B点制约葡萄糖摄取速率的因素主要是________。 （4）科学研究发现，当肠腔中的葡萄糖浓度较高时，葡萄糖进入小肠上皮细胞有两种方式。一是通过载体蛋白（GLUT2）以协助扩散的方式进入；二是通过载体蛋白（SGLT1）以主动运输方式进入，但前者葡萄糖的运输速率远高于后者。请你完善以下实验方案加以验证，并预期实验结果。 实验步骤： 第一步：取甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（________）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。 第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于等量的相同浓度的高葡萄糖溶液中，其他条件相同，培养适宜时间。 第三步：检测并比较三组培养液中葡萄糖浓度。 实验结果：若________，则验证了上述研究结果。 18. 柠檬酸作为食品添加剂，具有调节酸味、抗氧化护色、防腐抑菌等作用。工业上主要是通过黑曲霉发酵生产。黑曲霉是一种丝状真菌，食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸，如图为生产柠檬酸的简要流程图，回答下列问题： （1）为了获得黑曲霉菌种的纯培养物，在配制培养基时，要将各种成分熔化装瓶后进行________灭菌。图甲中将黑曲霉菌种接种到培养基A的方式为________，其具体的操作过程如图乙所示，其中操作正确的是________（填序号）。 （2）已知配制的培养基C中成分有蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，其中蛋白胨可提供________（至少答出两点）。 （3）从自然界中筛选分离出来的黑曲菌种用于生产柠檬酸产量较低，要获得高产柠檬酸的优良菌种，可以采用诱变育种或________育种。在发酵装置中搅拌器的作用是________（答出两点）。 （4）在工业上生产柠檬酸过程中，通常以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率。从微生物培养的角度分析，其目的在于________。在培养基C中完成发酵后还要采取________措施来获取柠檬酸产品。 19. 目前，单克隆抗体的制备主要依赖于杂交瘤技术，长春花作为野生花卉，含有长春碱，该化合物具有显著的抗肿瘤活性。图1展示了双特异性抗体的作用机制示意图，图2则呈现了研究人员采用二次杂交瘤技术（即将免疫的B淋巴细胞与杂交瘤细胞进行融合）的部分流程，该技术用于制备能够同时靶向癌胚抗原（CEA）和长春碱的双特异性单克隆抗体。请据图回答下列问题： （1）过程①注射癌胚抗原一般需多次注射，目的是________。 （2）制备单克隆抗体时，与植物体细胞杂交技术不同的是过程②中可用________（填方法）促进细胞融合。假设不考虑三个或三个以上细胞的融合，则经过②过程试管内最多含有________种类型的细胞。 （3）在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基蝶呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。在该培养基上，________细胞不能生长。经选择培养的杂交瘤细胞还需进行________和抗体检测，经过多次筛选，最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________。 （4）体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞因为________（答出2点）等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 （5）与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是________。 20. 哺乳动物体内一定含量的ω-3多不饱和脂肪酸（LCPUA）可以起到预防心血管疾病的作用，但LCPUFA在大多数动物体内不能合成，只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA合成酶基因fat-1，培育转fat-1基因家兔，其部分流程如图所示。请据图回答下列问题： （1）利用PCR扩增fat-1基因时，PCR的每次循环一般可分为三步，其中理论温度最低一步及其主要目的是________。若用PCR扩增fat-1基因时，初始fat-1基因的数量为m个，与a链结合的引物数：与b链结合的引物数=1：50，该体系扩增进行5轮循环后，与a链结合的引物刚好耗尽，则与a链结合的引物数量等于________条。 （2）在PEB-fat-1重组质粒中，确保重组质粒能在受体细胞中扩增的元件是________，该元件所在区域的序列容易解旋成单链，据此推测该区域中________碱基对所占的比例较高；质粒上启动子的作用是________。 （3）在构建PEB-fat-1重组质粒时，为确保fat-1基因按正确的方向插入，需要双酶切，还需要对fat-1基因的引物进行相应设计。已知fat-1基因转录的模板链为b链，与b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC（EcoRⅠ），则与a链结合的引物5'端需添加的限制酶识别序列为________，理由是________。 （4）检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA合成酶，可采用________技术。如果fat-1基因已正确插入PEB质粒且成功转染，但在转基因家兔细胞中没有检测到LCPUFA合成酶，从构建基因表达载体的角度分析，可能的原因是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广安市2025年春季高二期末考试生物试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于蓝细菌和衣藻的叙述，正确的是（　　） A. 细胞学说揭示了蓝细菌和衣藻具有统一性 B. 都是自养型生物，都在叶绿体中进行光合作用 C. 衣藻的遗传物质是DNA，蓝细菌的遗传物质是RNA D. 在生命系统的结构层次中，蓝细菌和衣藻既是细胞层次也是个体层次 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞学说揭示了动植物细胞的统一性，但蓝细菌属于原核生物，衣藻属于真核生物，原核生物未被细胞学说涵盖，A错误； B、蓝细菌无叶绿体，其光合作用依赖细胞膜上的光合结构；衣藻有叶绿体，光合作用在叶绿体中进行，B错误； C、所有细胞生物的遗传物质均为DNA，蓝细菌和衣藻的遗传物质均为DNA，C错误； D、蓝细菌和衣藻均为单细胞生物，在生命系统层次中既属于细胞层次（结构基础）又属于个体层次（独立完成生命活动），D正确。 故选D。 2. 实验中材料和试剂的选择、实验操作过程等都会直接或间接影响实验结果的观察，下列有关叙述正确的是（　　） A. 蛋白质鉴定实验中，先将双缩脲试剂A液和B液等量混合后再使用 B. 人和小鼠细胞融合实验使用同位素标记技术证明了细胞膜具有流动性 C. 用高倍显微镜观察细胞质流动，光照和温度会影响实验结果的观察 D. 研究植物细胞的吸水和失水实验中，选择紫色洋葱根尖分生区细胞便于观察实验现象 【答案】C 【解析】 【分析】还原糖和斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀，蛋白质和双缩脲试剂反应，颜色变为紫色。 【详解】A、双缩脲试剂的使用应先加A液（NaOH）创造碱性环境，再加B液（CuSO₄）进行反应，A错误； B、人和小鼠细胞融合实验通过荧光标记法显示膜蛋白分布，证明细胞膜流动性，而非同位素标记技术，B错误； C、细胞质流动需要活细胞维持，光照可促进叶绿体移动（如黑藻叶片），温度影响细胞代谢速率，从而影响流动速度，均与实验结果观察直接相关，C正确； D、紫色洋葱根尖分生区细胞无中央大液泡，无法发生明显质壁分离现象，应选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，D错误。 故选C。 3. 水和无机盐在植物的生命活动过程中发挥着重要作用，下表为某无土栽培培养液的主要配方。有关叙述正确的是（　　） 100 Ca（NO3​）2​ MgSO4​ KH2​PO4​ ZnSO4​ FeCl3​ H2​O 含量/g 1 0.25 0.25 0.02 0.005 1000 A. 水分子进入植物细胞，都是通过自由扩散的方式进行的 B. 植物从培养液中吸收的磷酸盐，可用于合成核酸和磷脂等化合物 C. 若培养液中缺乏Mg元素，会导致叶绿体中的各种色素均无法合成 D. Fe、Zn和Ca等微量元素在细胞内的含量很少，却有十分重要的作用 【答案】B 【解析】 【分析】根据细胞内元素占生物体总重量的比例，将其分为大量元素和微量元素，占生物体总重量万分之一以上的为大量元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，占生物体总重量万分之一以下的为微量元素，如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu、Cl等。 【详解】A、水分子进入植物细胞的方式包括自由扩散和通过水通道蛋白的协助扩散，A错误； B、磷酸盐中的磷元素是合成核酸（如DNA、RNA）和磷脂（细胞膜等结构的重要成分）的必需元素，B正确； C、Mg是叶绿素的组成元素，缺乏Mg会导致叶绿素无法合成，但类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素）的合成不受影响，C错误； D、Fe、Zn属于微量元素，但Ca是大量元素，D错误。 故选B。 4. 最新研究表明，膜接触位点（MCS）是细胞内不同膜结构之间形成的紧密接触区域，通过蛋白质相互连接。MCS能接受信息并提供某些物质的运输位点，在细胞的多种生理过程发挥重要作用。下列叙述正确的是（　　） A. MCS中包含特定的蛋白质，介导细胞内不同膜结构之间的物质运输 B. MCS的存在促进了细胞之间进行信息交流 C. 组成MCS的磷脂和蛋白质分子都可以侧向自由移动 D. 细胞内所有细胞器之间的结构与功能均是通过MCS直接联系 【答案】A 【解析】 【分析】细胞生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器的膜共同构成的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 【详解】A、MCS通过特定蛋白质连接不同膜结构，即MCS中包含特定的蛋白质，介导细胞内不同膜结构之间的物质运输，A正确； B、MCS是细胞内结构，而细胞间信息交流依赖细胞膜或信号分子，B错误； C、MCS中的蛋白质可能受细胞骨架限制，无法自由移动，C错误； D、并非所有细胞器均通过MCS直接联系（如囊泡运输），D错误。 故选A。 5. 大豆酸奶通常是以豆奶为主要原料，采用乳酸菌发酵加工而成，其中部分蛋白质在发酵过程中被分解为小分子肽和氨基酸等物质，更易于被人体吸收。下图为大豆酸奶的制作工艺流程，相关叙述错误的是（ ） A. 豆奶煮制过程中会出现“起皮”与高温下蛋白质的结构发生改变有关 B. 对原料进行“高温杀菌”可使原料中的营养物质能更好地被菌种利用 C. “接种”前需进行“菌种活化”并扩大培养，以缩短发酵的时间 D. 发酵过程中应每隔12h左右将瓶盖打开以排出乳酸菌呼吸产生的CO2 【答案】D 【解析】 【分析】乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称，依据生化机制，可划分为正型与异型乳酸发酵两种。 【详解】A、豆奶高温煮制时，蛋白质变性析出形成“起皮”，A正确； B、高温杀菌灭活原料中的杂菌和酶，防止营养消耗，确保乳酸菌主导发酵，B正确； C、菌种活化与扩大培养可提高菌种活性和数量，加速发酵进程，C正确； D、乳酸菌进行的是同型乳酸发酵（不产CO2）或异型乳酸发酵（产少量CO2）。但工业生产中通常采用同型发酵，主要产物为乳酸，无需排放CO2。频繁开盖会破坏无氧环境并增加杂菌污染风险，D错误。 故选D。 6. 甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径如图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 接种外植体前，要依次用酒精和次氯酸钠对外植体进行灭菌处理 B. ①过程应避光处理，相比于生芽培养基，生根培养基中生长素含量比例较高 C. ①③过程培养基中含有植物激素和多种无机盐，还需要添加蔗糖等能源物质 D. B代表愈伤组织，两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性 【答案】C 【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。 【详解】A、接种外植体前，要依次用酒精和次氯酸钠对外植体进行消毒处理，A错误； B、①为再分化过程，需要光照处理，B错误； C、①③涉及的过程是植物组织培养中的相关阶段，其培养基中含有植物激素（如生长素和细胞分裂素等，用于调控细胞的分裂和分化）、多种无机盐（为细胞生长提供必需的矿质元素），还需要添加蔗糖等能源物质（为细胞的生命活动提供能量） ，C正确； D、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株，不能体现植物细胞的全能性，D错误。 故选C。 7. 林木遗传育种可较大程度地提高林木产品的产量和质量，所培育出的优良品种可通过植物组织培养技术进行繁殖，从而取得可观的经济效益和生态效益，下列关于植物细胞工程应用的叙述错误的是（　　） A. 利用植物组织培养技术繁殖林木不仅高效、快速，还能保持优良品种的遗传特性 B. 选择林木的茎尖作为外植体进行植物组织培养可获得林木脱毒苗 C. 植物细胞培养的优点是不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制 D. 植物代谢产生的次生代谢物不是植物生长所必需的，在整个培养过程中都会产生 【答案】D 【解析】 【分析】植物组织培养过程中，由于愈伤组织细胞分裂快、代谢旺盛，因此其具有广泛应用，如利用愈伤组织诱导获得突变体、进行细胞产物的工厂化生产等。 【详解】A、植物组织培养属于无性繁殖，能保持亲本的遗传特性，且繁殖速度快，A正确； B、茎尖分生区细胞病毒极少甚至无病毒，故选择林木的茎尖作为外植体进行植物组织培养可获得林木脱毒苗，B正确； C、植物细胞培养在人工控制环境中进行，无需耕地且不受自然条件限制，C正确； D、次生代谢物并非植物生长必需，通常在细胞生长后期（如稳定期）产生，而非整个培养过程，D错误。 故选D。 8. 下图为动物细胞培养过程的示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 动物细胞培养过程中需要在培养液中添加一定量的抗生素以保证无毒环境 B. 进行动物细胞培养时要通入95%空气和5%CO2的混合气体刺激细胞呼吸 C. ①通常选用幼龄动物组织，其细胞分化程度低，增殖能力强，更易于培养 D. ③需要添加血清，④不需要添加血清 【答案】C 【解析】 【分析】1、动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 2、动物细胞培养的条件：（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、抗生素可抑制细菌细胞壁的形成，具有防止杂菌污染的作用，不能保证无毒环境，A错误； B、进行动物细胞培养时要通入95%空气和5%CO2的混合气体，O2是细胞代谢必需的，CO2维持培养液的PH，B错误； C、①通常选用幼龄动物组织，其细胞分化程度低，增殖能力强，更易于培养 ，C正确； D、④传代培养时培养液中仍需要添加血清等天然成分，D错误 故选C。 9. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊，科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 用外源促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理，可获得更多的卵母细胞 B. 体外受精前需对采集的精子进行获能处理，获能液常见的有效成分有肝素、Ca2+等 C. 胚胎移植前要检查胚胎质量并在桑椹胚或囊胚阶段移植 D. 早期胚胎移植到当地普通绵羊的实质是胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 【答案】B 【解析】 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理，使其超数排卵，A正确； B、精子在体外受精前需要进行获能处理，这样才能具备受精能力，获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2+载体等，B错误； C、胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚阶段进行移植，因为桑椹胚或囊胚期的胚胎还未与母体子宫建立联系，处于游离状态，且未出现胚层的分化，C正确； D、早期胚胎移植到当地普通绵羊的实质是胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，D正确。 故选B。 10. 红树林是海岸的天然防护林，也可为鱼类、鸟类等多种动物提供栖息地，但由于人类人工养殖以及建筑、薪柴所需，红树林的面积日益缩小，保护红树林的生物多样性至关重要。下列有关叙述错误的是（　　） A. 红树林的海岸防护作用和观赏性体现了生物多样性的直接价值 B. 在红树林生态系统中引入外来物种，有可能导致生物多样性下降 C. 建立红树林国家公园属于生物多样性的就地保护，是最有效的保护措施 D. 进行红树林生态恢复，既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益 【答案】A 【解析】 【详解】A、生物多样性的直接价值包括观赏、药用、工业原料等，而间接价值指生态功能（如海岸防护、调节气候等）。红树林的海岸防护作用属于间接价值，观赏性属于直接价值。A错误； B、引入外来物种可能导致生态入侵，破坏原有生态系统的稳定性，使本地物种减少，生物多样性下降。B正确； C、建立国家公园属于就地保护，是保护生物多样性最有效的措施。C正确； D、生态恢复可改善环境，并通过生态旅游、资源可持续利用等提高社会和经济效益。D正确； 故选A。 11. 对四川省攀枝花苏铁国家级自然保护区的废弃矿山进行生态修复的过程中，不仅要考虑生态学和系统学的原理，还要考虑气候对生态修复的影响。下列叙述不正确的是（　　） A. 加快矿区生态恢复可采用人工制造表土、多层覆盖和植被恢复等措施 B. 选择适应当地气候的本地物种主要体现了生态工程的协调原理 C. 在矿区恢复中选择污染物净化能力较强的植物遵循了自生原理 D. 矿区废水处理后灌溉植物，植物残体堆肥回填土壤均运用了能量循环再生原理 【答案】D 【解析】 【分析】生态工程依据的生态学原理： （1）自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求：有效的选择生物组分并合理布设；创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。 （2）循环：指在生态工程中促进系统物质迁移与转化，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。即保证物质循环再生。 （3）协调：即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求：处理好协调问题，需要考虑环境容纳量。 （4）整体：树立整体观，遵循整体原理。 【详解】A、人工制造表土、多层覆盖和植被恢复能快速改善土壤条件，促进生态恢复，属于有效的人工干预措施，A正确； B、协调原理指在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应。生态修复时主要选用本地物种，因为本地物种对本地环境有较强的适应能力，所以遵循了协调原理，B正确； C、选择净化污染物的植物，通过其自身功能维持系统稳定，符合自生原理（系统自我调节与功能维持），C正确； D、废水灌溉和残体堆肥属于物质循环再生，但能量是单向流动的，不能循环，D错误。 故选D。 12. 某地区CO2的排放量达到峰值之后再逐渐减少，称为“碳达峰”；CO2的排放量和CO2的吸收量相等，称为“碳中和”。“碳达峰”和“碳中和”是我国向世界作出的重要承诺。在国家“十四五”规划中，加快推动绿色低碳，减小生态足迹也被列为重要目标。下列叙述错误的是 A. 与食用蔬菜相比，吃牛肉会增大生态足迹 B. 某地区实现碳达峰后，该地区空气中的二氧化碳浓度减少 C. 减少碳排放和增加碳储存是实现碳中和的重要措施 D. 桑基鱼塘农业生产模式实现了物质循环利用和能量多级利用，有利于减小生态足迹 【答案】B 【解析】 【分析】生态足迹也称生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资料和吸纳废物的土地及水域的面积。 【详解】A．牛处于食物链较高营养级，能量传递效率约10%~20%，生产牛肉消耗的资源更多，生态足迹更大，A正确； B．碳达峰指CO₂排放量达到峰值后逐渐减少，但此时排放量仍可能大于吸收量，空气中CO₂浓度可能继续上升，B错误； C．碳中和需使CO₂排放量与吸收量相等，减少排放（如节能减排）和增加储存（如植树造林）是核心措施，C正确； D．桑基鱼塘通过物质循环利用（如塘泥肥桑）和能量多级利用（桑叶喂蚕、蚕沙喂鱼），提高资源利用率，减小生态足迹，D正确； 故选B。 13. 丙草胺（C12H26CNO2）是一种广泛应用的除草剂，能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数（如图所示），以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述错误的是（　　） A. 对细菌计数还可用显微镜直接计数法，其计数结果往往比实际值偏大 B. 用5号试管的稀释液涂布3个平板，其中一个平板上菌落连成一片可能是涂布不均匀导致的 C. 若每支试管稀释10倍并以4号试管接种计数，则该5g土壤中的菌株数约为14×108个 D. 若每支试管稀释10倍，则图中b液体为无菌水，a的数值为2.7，5号试管共稀释了106倍 【答案】C 【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，在划线的开始部分，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。 【详解】A、用显微镜直接计数法进行计数时会将活菌和死菌都计数，其计数结果往往比实际值偏大，A正确； B、菌落连成一片可能是涂布器涂布不均匀导致的，B正确； C、若每支试管稀释10倍并以4号试管接种计数，则该5g土壤中的菌株数约为(275+285+280)÷3÷0.2×105×5=7×108(个)，C错误； D、若每支试管稀释10倍，则题图中a的数值应为2.7，0.3÷(0.3+2.7)=0.1，即稀释了10倍。5g土壤溶于无菌水定容到50ml被稀释了10倍，每个试管均被稀释10倍，故5号试管共稀释了106倍，D正确。 故选C。 14. 干扰素是动物体内合成的一种糖蛋白，体外很难保存。如将干扰素分子的一个半胱氨酸改造成丝氨酸，体外-70°C下可以保存半年，下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，有关叙述正确的是（　　） A. 干扰素是具有干扰细菌复制作用的糖蛋白，被广泛应用于治疗细菌感染性疾病 B. 对天然干扰素的改造是通过直接对干扰素分子进行半胱氨酸替换来实现的 C. 新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达可得到预期的新的干扰素 D. 蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因 【答案】D 【解析】 【详解】A、干扰素是抗病毒的糖蛋白（干扰病毒复制 ），而非抗细菌→ 不能用于治疗细菌感染性疾病， A错误； B、蛋白质工程需通过改造基因实现蛋白质改造（不能直接改造蛋白质分子，因体外改造后无法遗传 ）→ 对天然干扰素的改造是通过基因编辑（替换半胱氨酸对应的密码子 ），而非直接替换氨基酸，B错误； C、干扰素是糖蛋白，糖基化修饰需内质网、高尔基体等细胞器。大肠杆菌是原核生物，无这些细胞器，无法完成糖基化→ 新的干扰素基因在大肠杆菌中表达的产物无活性，C错误； D、蛋白质工程需先解析蛋白质的空间结构（如用 X 射线衍射 ），再设计改造。由于蛋白质空间结构复杂（难以精准预测和设计 ），导致蛋白质工程实施难度大， D正确； 故选D。 15. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA.用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒粗提取和鉴定的叙述，不正确的是（　　） A. 可利用DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精的原理初步分离DNA和蛋白质 B. 用预冷的酒精溶液析出DNA可防止DNA的结构被破坏 C. 通常用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果 D. 根据电泳结果推测质粒上分别有一个限制酶Ⅰ和Ⅲ的切割位点，有两个限制酶Ⅱ切割位点 【答案】D 【解析】 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理： 1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。DNA分子在琼脂糖凝胶电泳中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小、和构象等有关。电泳技术可以根据相对分子质量大小把不同的DNA分开，双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越慢。 【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，因此可用此原理初步分离DNA和蛋白质，A正确； B、低温可抑制酶的活性，因此用预冷的酒精溶液析出DNA可防止DNA的结构被破坏，B正确； C、用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒时，电泳结果中的这些条带通常需要在紫外线下观察和照射才能显示出来，因此需要紫外灯照射，C正确； D、因为质粒的本质是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，限制酶Ⅲ处理后有两个条带，说明质粒上有两个限制酶Ⅲ切割位点，D错误。 故选D 二、非选择题：共5个小题，共55分。 16. 人体细胞内的运输系统是一个非常精密而复杂的系统，下图甲表示细胞内某物质合成以及通过泡运输的过程，图乙表示通过泡运输物质的局部放大示意图，其中X、Y表示囊泡，a~f表示不同的细胞结构。请回答下列问题： （1）图甲所示的结构f是________，它是生物大分子如RNA和蛋白质进出细胞核的通道。 （2）若泡Y内“货物”为水解酶，则结构e可能是________，其功能有________，还具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等。 （3）若图乙中细胞“货物”是分泌蛋白胰岛素，则该蛋白最初是在________（填“游离核糖体”或“内质网上核糖体”）合成，囊泡能精确地将细胞“货物”（如胰岛素）运送至细胞膜并分泌到细胞外，据图乙推测，其原因可能是________，此过程体现了细胞膜具有________的功能。 （4）Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白，参与囊泡的运输过程。研究发现Sedlin蛋白合成缺陷型酵母菌相比于野生型酵母菌，在c处形成的囊泡会大量堆积在d附近，从而影响该细胞的正常分泌功能，据此推测Sedlin蛋白位于图甲的囊泡________（填“X”或“Y”）上，其作用是________。 【答案】（1）核孔 （2） ①. 溶酶体 ②. 分解衰老、损伤的细胞器 （3） ①. 游离核糖体 ②. 囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B结合 ③. 控制物质进出细胞 （4） ①. X ②. 促进囊泡与高尔基体的融合 【解析】 【分析】图甲中a是核膜，b是细胞质，c是内质网，d是高尔基体，f是核孔。 【小问1详解】 核孔是大分子物质进出细胞核的通道。 【小问2详解】 若泡Y内“货物”为水解酶，，运输到e中储存，则结构e可能是溶酶体，其功能有分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等。 【小问3详解】 分泌蛋白最初是在游离核糖体上合成的。囊泡上的蛋白A与细胞膜上的蛋白B结合，所以囊泡能精确地将细胞“货物”（如胰岛素）运送至细胞膜并分泌到细胞外，次过程体现了细胞膜具有控制物质进去细胞的功能。 【小问4详解】 根据题意：Sedlin蛋白合成缺陷型酵母菌相比于野生型酵母菌，在c处形成的囊泡会大量堆积在d附近，从而影响该细胞的正常分泌功能，说明它参与细胞的分泌功能，而图中X囊泡中的蛋白质是运输到高尔基体中，然后在分泌到细胞外的。Y囊泡中的不是分泌蛋白。进而推测其作用是促进囊泡与高尔基体的融合。 17. 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。下图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，GLUT是一种葡萄糖载体蛋白。图2表示GLUT介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系。请据图回答下列问题： （1）根据图1分析可知，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为________，GLUT介导的葡萄糖运输方式称为________。Na+-K+-ATP酶的作用有________（答出两点）。 （2）若使用ATP合成抑制剂处理小肠上皮细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的量会明显减少，其原因是________。 （3）据图2分析，GLUT介导细胞对葡萄糖的转运速率比自由扩散的速率________，B点制约葡萄糖摄取速率的因素主要是________。 （4）科学研究发现，当肠腔中的葡萄糖浓度较高时，葡萄糖进入小肠上皮细胞有两种方式。一是通过载体蛋白（GLUT2）以协助扩散的方式进入；二是通过载体蛋白（SGLT1）以主动运输方式进入，但前者葡萄糖的运输速率远高于后者。请你完善以下实验方案加以验证，并预期实验结果。 实验步骤： 第一步：取甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（________）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。 第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于等量的相同浓度的高葡萄糖溶液中，其他条件相同，培养适宜时间。 第三步：检测并比较三组培养液中的葡萄糖浓度。 实验结果：若________，则验证了上述研究结果。 【答案】（1） ①. 主动运输 ②. 协助扩散 ③. 催化和运输 （2）用ATP合成抑制剂处理小肠上皮细胞导致ATP合成减少，排出Na+量减少，膜内外的Na+浓度梯度降低，使得Na+驱动的葡萄糖同向转运载体吸收的葡萄糖减少 （3） ①. 高 ②. GLUT数量 （4） ①. 敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞 ②. 丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组 【解析】 【分析】本题围绕小肠上皮细胞吸收葡萄糖的运输方式展开，结合主动运输、协助扩散的特点，考查运输方式判断、影响因素及实验验证，需关联转运蛋白功能、能量供应与运输速率的关系。 【小问1详解】 图1中葡萄糖逆浓度梯度运输，需Na+驱动和载体（GLUT ），属于主动运输 。GLUT1 介导的运输顺浓度梯度，需载体不耗能，是协助扩散 。 Na+−K+−ATP 酶既能催化ATP水解供能，又能运输 ，体现催化与运输功能 。 【小问2详解】  ATP 不足影响 Na+ 梯度：ATP 合成抑制剂使 ATP 减少，Na+−K+−ATP 酶无法正常工作，Na+ 外排减少，膜内外 Na+浓度差降低，导致葡萄糖主动运输的动力（Na+ 梯度 ）不足 ，吸收量减少。 小问3详解】 GLUT1 介导的协助扩散速率高于自由扩散（载体加速运输 ）。B 点后，浓度不再是限制因素，主要限制因素是转运蛋白（GLUT1 ）的数量 。 【小问4详解】 实验需设置敲除 GLUT2 的组（乙），与敲除 SGLT1 的组（甲）、正常组（丙 ）对比。正常组（丙）有 GLUT2（协助扩散 ）和 SGLT1（主动运输），葡萄糖吸收最多，培养液浓度最低；甲组敲除 SGLT1，仅剩 GLUT2运输；乙组敲除 GLUT2，仅剩 SGLT1 运输（速率慢）。故培养液浓度：乙 > 甲 > 丙 ，验证 “GLUT2 协助扩散速率高于 SGLT1 主动运输”。 18. 柠檬酸作为食品添加剂，具有调节酸味、抗氧化护色、防腐抑菌等作用。工业上主要是通过黑曲霉发酵生产。黑曲霉是一种丝状真菌，食品工业以红薯粉为原料经黑曲霉发酵获得柠檬酸，如图为生产柠檬酸的简要流程图，回答下列问题： （1）为了获得黑曲霉菌种的纯培养物，在配制培养基时，要将各种成分熔化装瓶后进行________灭菌。图甲中将黑曲霉菌种接种到培养基A的方式为________，其具体的操作过程如图乙所示，其中操作正确的是________（填序号）。 （2）已知配制的培养基C中成分有蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，其中蛋白胨可提供________（至少答出两点）。 （3）从自然界中筛选分离出来的黑曲菌种用于生产柠檬酸产量较低，要获得高产柠檬酸的优良菌种，可以采用诱变育种或________育种。在发酵装置中搅拌器的作用是________（答出两点）。 （4）在工业上生产柠檬酸过程中，通常以一定的速度不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率。从微生物培养的角度分析，其目的在于________。在培养基C中完成发酵后还要采取________措施来获取柠檬酸产品。 【答案】（1） ①. 湿热或高压蒸汽 ②. 平板划线法 ③. ①③④⑤ （2）碳源、氮源和维生素 （3） ①. 基因工程 ②. 增加培养液中的溶解氧，使菌种与培养液充分接触 （4） ①. 保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长 ②. 提取、分离和纯化 【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新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【小问1详解】 培养基灭菌常用高压蒸汽灭菌或湿热灭菌法。培养基A是固体平板，接种方式看操作，图里是平板划线法。 ①灼烧接种环，①正确； ②在平板划线法接种时，不需要完全握住瓶塞。通常采用无名指和小指夹住含菌试管或三角瓶的瓶塞 ，在接种过程中，将试管口或三角瓶口靠近酒精灯火焰旁，通过手指的力量可以轻松拔出和塞回瓶塞 。这样操作既方便灵活，又能保证在无菌环境下进行接种，防止杂菌污染。②错误； ③试管口过火焰，③正确； ④握住棉塞上部，用接种环取菌，④正确； ⑤试管口通过火焰进行消毒灭菌并塞棉塞，⑤正确； ⑥划线操作不能将培养皿盖打开放到一边，只需打开一条缝即可，⑥错误； ⑦划线法不能首尾相连，⑦错误； ⑧平板培养时应倒置，⑧错误。 所以正确的序号是①③④⑤。 【小问2详解】 蛋白胨在培养基中提供碳源、氮源、维生素（生长因子），这三个是常见的。 【小问3详解】 高产菌株的育种，除了诱变，还可以基因工程。发酵罐里的搅拌器作用是增加培养液中的溶解氧；使菌种与培养液充分接触。 【小问4详解】 不断添加新的培养基，同时又以同样的速度放出旧的培养基，可大大提高生产效率，原因是保证微生物对营养物质的需求，排出部分代谢产物，使微生物保持较长时间的快速生长。发酵后获取柠檬酸，因为柠檬酸是代谢产物，在培养基C中完成发酵后还要采取提取、分离和纯化等措施。 19. 目前，单克隆抗体的制备主要依赖于杂交瘤技术，长春花作为野生花卉，含有长春碱，该化合物具有显著的抗肿瘤活性。图1展示了双特异性抗体的作用机制示意图，图2则呈现了研究人员采用二次杂交瘤技术（即将免疫的B淋巴细胞与杂交瘤细胞进行融合）的部分流程，该技术用于制备能够同时靶向癌胚抗原（CEA）和长春碱的双特异性单克隆抗体。请据图回答下列问题： （1）过程①注射癌胚抗原一般需多次注射，目的是________。 （2）制备单克隆抗体时，与植物体细胞杂交技术不同的是过程②中可用________（填方法）促进细胞融合。假设不考虑三个或三个以上细胞的融合，则经过②过程试管内最多含有________种类型的细胞。 （3）在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基蝶呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。在该培养基上，________细胞不能生长。经选择培养的杂交瘤细胞还需进行________和抗体检测，经过多次筛选，最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________。 （4）体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞因为________（答出2点）等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 （5）与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是________。 【答案】（1）使机体产生更多能分泌抗癌胚抗原抗体的B淋巴细胞 （2） ①. 灭活病毒诱导法 ②. 5##五 （3） ①. 氨基蝶呤 ②. 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的 ③. 克隆化培养 ④. 既能迅速大量增殖又能产生所需抗体 （4）细胞密度过大、有害代谢物的积累、培养液中营养物质缺乏 （5）双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，而对其他健康细胞的伤害小 【解析】 【分析】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。 【小问1详解】 注射癌胚抗原是为了刺激小鼠发生免疫反应，产生相应的B淋巴细胞，注射癌胚抗原一般需多次注射，使机体产生更多能分泌抗癌胚抗原抗体的B淋巴细胞。 【小问2详解】 动物细胞融合包括采用灭活病毒诱导法、PEG、电融合等，植物原生质体融合包括电融合、离心法、PEG、高Ca2+-高PH融合法，动物细胞融合特有的促融方法是灭活的病毒 。细胞融合时，B淋巴细胞（设为B）、骨髓瘤细胞（设为A ），融合后有AA、BB、AB ，加上未融合的A、B，共5种细胞。 【小问3详解】 氨基蝶呤阻断主要合成途径，骨髓瘤细胞及自身融合细胞因无辅助途径不能生长，从而筛选出杂交瘤细胞；杂交瘤细胞需经克隆化培养和抗体检测；最终筛选的细胞既能迅速大量增殖又能产生所需抗体。 【小问4详解】 杂交瘤细胞属于悬浮培养类的细胞，由于细胞密度过大、有害代谢物的积累、培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。 【小问5详解】 双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，而对其他健康细胞伤害小。 20. 哺乳动物体内一定含量的ω-3多不饱和脂肪酸（LCPUA）可以起到预防心血管疾病的作用，但LCPUFA在大多数动物体内不能合成，只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA合成酶基因fat-1，培育转fat-1基因家兔，其部分流程如图所示。请据图回答下列问题： （1）利用PCR扩增fat-1基因时，PCR的每次循环一般可分为三步，其中理论温度最低一步及其主要目的是________。若用PCR扩增fat-1基因时，初始fat-1基因的数量为m个，与a链结合的引物数：与b链结合的引物数=1：50，该体系扩增进行5轮循环后，与a链结合的引物刚好耗尽，则与a链结合的引物数量等于________条。 （2）在PEB-fat-1重组质粒中，确保重组质粒能在受体细胞中扩增的元件是________，该元件所在区域的序列容易解旋成单链，据此推测该区域中________碱基对所占的比例较高；质粒上启动子的作用是________。 （3）在构建PEB-fat-1重组质粒时，为确保fat-1基因按正确的方向插入，需要双酶切，还需要对fat-1基因的引物进行相应设计。已知fat-1基因转录的模板链为b链，与b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC（EcoRⅠ），则与a链结合的引物5'端需添加的限制酶识别序列为________，理由是________。 （4）检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA合成酶，可采用________技术。如果fat-1基因已正确插入PEB质粒且成功转染，但在转基因家兔细胞中没有检测到LCPUFA合成酶，从构建基因表达载体的角度分析，可能的原因是________。 【答案】（1） ①. 复性，目的是使引物与模板DNA充分结合 ②. 31m （2） ①. 复制原点 ②. A-T ③. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA （3） ①. AAGCTT ②. b链为转录的模板链，根据转录方向，与a链结合的引物5'端靠近终止子，应选用HindⅢ的识别序列AAGCTT （4） ①. 抗原—抗体杂交 ②. 重组质粒缺少启动子和终止子，无法正常转录 【解析】 【分析】本题围绕转基因家兔培育（基因工程 ） 展开，考查 PCR 原理、基因表达载体元件功能、酶切位点设计及基因表达检测，需关联基因工程核心步骤（扩增、载体构建、检测 ）与分子生物学基础。 【小问1详解】 PCR 循环的三步是变性（高温解旋 ）、复性（中温，引物结合模板 ）、延伸（高温，子链合成 ）。复性温度最低 ，目的是让引物与模板 DNA 互补配对结合 。初始 fat-1 基因数量为 m ，与 a 链结合的引物数 : b 链引物数 = 1:50 。设与 a 链结合的引物数为 x ，则 b 链引物数为 50x 。PCR 扩增 5 轮，a 链引物耗尽，根据 PCR 指数扩增（每轮 DNA 数量翻倍 ），5 轮后总 DNA 数为 m×25 。因 a 链引物与 a 链模板配对，每扩增 1 次消耗 1 个 a 链引物，最终 a 链引物数 x=m×(25−1)+1=31m。 【小问2详解】 基因表达载体中，复制原点确保质粒在受体细胞中自主复制 。A-T 碱基对含 2 个氢键，比 G-C（3 个 ）更易解旋，故该区域 A-T 比例高 。RNA 聚合酶结合位点，驱动转录：启动子是 RNA 聚合酶识别、结合的部位 ，启动基因转录为 mRNA 。 【小问3详解】 fat-1 基因转录模板是 b 链，转录方向由启动子→终止子。与 a 链结合的引物 5’端靠近终止子，需选质粒上终止子附近的酶切位点（HindⅢ 识别 AAGCTT ）。b 链为模板链，引物设计需匹配载体酶切位点，使 fat-1 基因按 “启动子→fat-1 基因→终止子” 方向插入，故 a 链引物 5’端添加 HindⅢ 识别序列 。 【小问4详解】  检测蛋白质（LCPUFA 合成酶 ）用抗原 - 抗体杂交 技术（特异性结合 ）。若基因已插入但无表达，可能是重组质粒未含启动子、终止子 ，导致 fat-1 基因无法转录 / 翻译 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$