精品解析：湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年高二下学期期末考试生物学试卷

2024-2025学年度下学期武汉市重点中学5G联合体期末考试 高二生物学试卷 考试时间：2025年6月27日 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共18小题，每题2分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于下列四类传统发酵食品的制作，叙述错误的是（ ） A. 制作果酒和果醋可用同一装置，但需控制不同发酵条件 B. 在泡菜的制作过程中，醋酸菌将葡萄糖分解成醋酸 C. 在腐乳的制作过程中，毛霉等多种微生物参与了豆腐的发酵 D. 制作四类传统发酵食品的共同点是菌种均可来自于自然环境 2. 空气中微生物的检测方法主要有沉降法和撞击法。沉降法是让空气中的细菌自然降至琼脂平板表面，撞击法是使用吸风机或真空泵使含菌空气以一定流速穿过狭缝而被吸到琼脂平板表面。下列叙述正确的是（ ） A. 两种方法在琼脂平板上形成的菌落都是单菌落 B. 两种方法中所用的固体培养基从功能上都属于选择培养基 C. 测定空气细菌总数时只有沉降法需要对不同方位和高度的空气进行采样 D. 撞击法采样不受环境气流影响，对洁净空气中细菌总数的测定比沉降法更准确 3. 鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染，该菌高度耐盐，可引起人类肺炎等疾病。该菌在血平板（培养基中添加适量血液）上生长时，会破坏菌落周围的红细胞而出现溶血圈。某小组检测鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染情况的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 若血平板中菌落出现溶血圈，则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌 B. 肉汤培养基中加入NaCl可能会使某些菌渗透失水 C. 振荡培养可使细菌与营养物质充分接触，利于其生长 D. 该实验采用的是平板划线法，该方法可用于细菌计数 4. 双层平板法是先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后形成底层平板；再倒入由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液，形成上层平板。培养一段时间后，在上层平板上观察到由于噬菌体侵染周围细菌，使细菌裂解形成空斑，即噬菌斑（通常一个噬菌斑来自一个噬菌体），根据噬菌斑的数目可计算噬菌体的数量。下列叙述正确的是（ ） A. 需先调节灭菌后培养基的pH，然后再进行倒平板 B. 需使用灭菌后的涂布器将混合液均匀涂布在底层平板上 C. 可用双层平板法来检测噬菌体和细菌间是否存在寄生关系 D. 利用双层平板法统计出噬菌体数量往往比实际值偏大 5. 某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，该活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系如图所示。下列正确的是（ ） A. 检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况 B. 该实验自变量只有发酵时间，因变量是亚硝酸盐含量 C. 腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少最后趋于稳定 D. 泡菜制作时，发酵液表面会产生一层白膜，该膜可能是由酵母菌繁殖形成的 6. 长春新碱是长春花植物体内产生的一种双吲哚类代谢物，具有显著的抗癌活性，科学家利用长春花植物的茎尖作为外植体，通过植物细胞培养生产长春新碱。下列叙述正确的是（ ） A. 利用植物细胞工程获得长春新碱的过程中，没有体现细胞的全能性 B. 长春新碱是植物产生的初生代谢物，不是植物生命活动所必需的 C. 用纤维素酶和果胶酶处理长春花的茎尖，以获得单个细胞或细胞团 D. 为避免杂菌污染，需要用酒精和盐酸对长春花的茎尖进行消毒处理 7. 黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述正确的是（　　） A. 融合原生质体细胞壁的再生需要经过内质网的加工 B. 制备得到的原生质体可用染色法、渗透吸水法等进行活性鉴定 C. 过程③将融合的原生质体经涂布接种于含黑胫病菌致病毒素的选择培养基中 D. 过程④获得的抗病植株都能通过有性生殖获得抗病子代植株 8. 动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染，该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是（ ） A. 配制细胞培养基时，加氯霉素后，湿热灭菌处理 B. 考察“黑胶虫”污染程度时，应取细胞培养液，直接涂布在平板上培养后计数 C. 在培养过程中通常要通入5%的CO2，以维持培养液的pH D. 采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染 9. 线粒体置换技术是将妻子携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞，与丈夫精子进行受精，从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”，也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是（　　） A. 培育三亲胚胎的过程中运用了核移植技术，属于无性繁殖 B. 子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础 C. 第四代试管婴儿可避免线粒体疾病 D. 第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术 10. AI胚胎分割技术是人工智能与生物技术结合的新兴领域，旨在通过自动化、高精度的算法和操作提升胚胎分割的效率与成功率。下列有关胚胎分割的叙述错误的是（　　） A. 一般对培养到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割 B. 均等分割的目的是避免影响分割后胚胎的恢复和发育 C. 胚胎分割能提高胚胎的利用率，增加子代遗传多样性 D. 对囊胚期进行胚胎分割时可选滋养层细胞做性别鉴定 11. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性，已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。下图表示我国科学家利用猪作为载体，培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 推测SIX1和SALL1两种基因是猪肾脏发育必需的基因 B. 重构胚需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫 C. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官 D. 该实验流程中涉及了动物细胞培养、核移植、胚胎移植等生物技术 12. 某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用a酶切割，把得到的产物用b酶切割，得到的DNA片段大小如下表所示。a酶和b酶的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法错误的是（ ） a酶切割产物（bp） b酶再次切割产物（bp） 2100；1400；1000；500 1900；200；800；600；1000；300；200 A. 在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列均为3个 B. 仅用a酶切割该DNA分子需要消耗6个水分子 C. a酶与b酶切出的黏性末端相互连接后的序列不可再被a酶切割 D. 用a酶切割与线性DNA分子具有相同碱基序列的质粒，一定能得到4种切割产物 13. 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。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述，错误的是（　　） A. DNA 溶于NaCl溶液中，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定 DNA B. 电泳鉴定DNA利用了 DNA 在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理 C. 根据电泳结果，质粒上没有限制酶I和II的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点 D. 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 14. 基因工程中的载体包括克隆载体和表达载体等。克隆载体主要用于基因克隆，可复制、扩增和保存插入其中的外源基因。表达载体是一种经过特殊设计的DNA分子，可使携带的外源基因在特定的宿主细胞中稳定表达。下列相关叙述正确的是（ ） A. 克隆载体必须具备元件是复制原点、启动子和终止子 B. 表达载体中携带了调控外源基因表达的元件，但无须具备复制能力 C. 质粒、动植物病毒、噬菌体均可以作为克隆载体或表达载体 D. 克隆载体和表达载体中并不都含有标记基因 15. 乳腺生物反应器是通过转基因技术，将外源基因导入动物（如牛、羊）基因组中，并使其在乳腺组织特异性表达，利用动物乳腺高效合成、分泌蛋白的能力，在乳汁中生产药用蛋白或其他高价值产品的生物技术体系。下列说法错误的是（ ） A. 在构建基因表达载体时，要在外源基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的基因的启动子 B. 与利用转基因大肠杆菌生产蛋白相比，乳腺生物反应器得到的蛋白活性更高 C. 培育的转基因动物体内，只有乳腺组织细胞中才含有外源基因 D. 乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 16. 天然β-淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述正确的是（ ） A. 蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异 B. 根据新的氨基酸序列只能推测出一种对应的基因编码序列 C. PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 D. 自然界中所有的酶都可以通过蛋白质工程进行改造 17. 科学是一把双刃剑，只有合理应用于生产生活才能造福全人类，下列关于生物技术的安全性及伦理问题的论述不正确的是（ ） A. 基因编辑技术可用于疾病预防领域研究和设计完美婴儿，以实现优生优育 B. 对流感病毒基因进行改造可能会引发大规模流行性疾病 C. “只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用”不属于理性看待转基因技术 D. 种植转基因植物可能会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 18. 为了培育出抗病毒的优良玉米，研究人员利用基因工程技术进行了相关实验，其中抗病毒基因、P载体及相关限制酶的切割位点如图所示。已知P载体上含有绿色荧光蛋白基因（GFP）和抗性基因Kanr/Neor，一般情况下，抗性基因Kanr/Neor在真核细胞中表达时，细胞具有新霉素抗性；在原核细胞中表达时，细胞具有卡那霉素抗性。下列说法错误的是（　　） A. 据图分析，利用PCR技术扩增抗病毒基因时，应选择的引物是引物1和引物4 B 将抗病毒基因与P载体构建成重组质粒时，不可选择限制酶HindⅢ和EcoRⅠ C. 构建的基因表达载体中，目的基因转录时的模板链是A链 D. 在筛选转化成功的玉米细胞时，应在培养基中添加新霉素 二、非选择题：共4小题，共64分 19. 近年来，水环境中发现的不同程度的抗生素残留，不仅威胁水生生物的生存，还会损害微生物的生态平衡。氧氟沙星（OFL）（C18H2OFN3O4）是一种人工合成的广谱抗菌的氟喹诺酮类药物，某实验小组成功地从废水环境样品中分离得到能降解OFL的菌株X。筛选分离的操作过程如图所示。回答下列问题： （1）利用细菌处理去除废水中抗生素，这种方法的不足之处是______，因此需要筛选抗生素优势降解菌株。 （2）筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入_______作为唯一碳源或氮源。用于培养菌株X的固体培养基含有水、蛋白胨、酵母提取物和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为菌株X提供碳源、氮源和______。 （3）过程Ⅱ、Ⅲ所利用的接种方法是______。过程Ⅱ中的总稀释次数为8次，在过程Ⅲ中，可以每隔24h统计一次菌落的数目，选取_______时的记录作为结果，三个培养基中长出的菌落数量分别是135、153、144，故推测A中细菌的数量为______个·mL-1. （4）该实验小组欲进一步探究初始OFL浓度对菌株X降解OFL能力的影响，请补充实验思路：配制等量的含一系列浓度梯度的OFL的液体培养基，将培养基灭菌后，在培养基中接种____，计算出OFL去除率。 20. 双特异性抗体具有两个不同的抗原结合位点，能够同时结合两种不同的抗原。某些癌细胞表面有高表达的银蛋白PSMA，CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是实现癌细胞与T细胞的聚集。图甲为科研人员尝试构建以PSMA×CD28为抗原的双特异性抗体；图乙为该双特异性抗体的结构及作用机理图，请据图分析： （1）相较于植物体细胞杂交技术中所用的诱导原生质体融合的方法，图甲中所示的诱导融合所特有的是_________法。 （2）为得到杂交瘤细胞A/B需进行两次筛选。 ①第一次筛选目的是得到杂交瘤细胞。核苷酸合成有两个途径，如图丙所示。骨髓瘤细胞只能利用全合成途径进行无限增殖；B淋巴细胞两种途径都能进行。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选未融合的或两两融合的细胞时，其中_______（选填细胞的简写名称“瘤细胞”，“B细胞”，“瘤瘤细胞”，“BB 细胞”，“B瘤细胞”）会因无法进行图中途径而在HAT 培养基上不能增殖。杂交瘤细胞在“HAT 培养基”上可以通过_______途径合成核酸。 ②将第一次筛选获得细胞进行_______和_______，经过多次筛选，就可以获得_______。 （3）以 PSMA×CD28 为抗原的双特异性抗体，通过与 CD28 结合，为 T 细胞激活提供了关键的共刺激信号。结合题干，据图分析，该双特异性抗体协助杀伤癌细胞的机理是_______。 21. 人血清白蛋白（HSA）是由肝脏细胞合成的，具有重要的医用价值，原本只能从血清中提取，现利用基因工程的方法生产HSA。图1为HSA基因（仅列出部分序列），图2为构建的基因表达载体，甲、乙、丙表示引物，其碱基分别与相近的核苷酸链互补配对。 （1）利用PCR扩增技术获取HSA基因，在PCR体系中，加入的dNTP可提供________，耐高温的DNA聚合酶需要________激活，添加引物的序列不能过短，否则会导致其特异性________（填“降低”或“升高”）。为检测目的基因在PCR扩增时是否发生了基因突变，可对PCR产物进行_________（填“电泳”或“测序”）。 （2）根据HSA基因的已知序列，应选用引物_______进行PCR扩增。 A．5'-CTGTATGCG-3' B．5'-TACGCGTTA-3' C．5'-GACATACGC-3' D．5'-ATGCGCAAT-3' 经过4轮扩增，扩增产物中含有的符合要求的HSA基因的数量为_______。 （3）为了检测HSA基因是否正确连接在质粒上，应选择图2中的引物_______对构建的载体进行PCR扩增，理论上出现________bp的条带表明HSA正确连接在了载体上。 22. L-精氨酸作为一种高附加值氨基酸，在医药、食品等领域具有广泛应用。我国科研人员以大肠杆菌（对抗生素敏感）为材料，构建了能快速检测L-精氨酸产能的生物传感器。生物传感器的原理及其基因表达载体如图1所示。 回答下列问题： （1）培养生物传感器需将_________作为目的基因导入天然大肠杆菌，将基因表达载体导入大肠杆菌的方法是_______，需将菌株接种在含有_______的培养基进行初步筛选，获得重组菌株WT-1、WT-2。 （2）将WT-1、WT-2分别接种在含有30g/L的L-精氨酸培养基上，定期检测菌体的荧光强度，结果如图2所示： ①根据生物传感器的原理分析，启动子________（填“A”“B”或“A和B”）属于诱导型启动子。 ②重组菌株_______（填“WT-1”或“WT-2”）更适合作为生物传感器，理由是________。 （3）研究发现，胞内L-精氨酸浓度过低时，无法激活荧光蛋白基因的表达。据图1a提出改造基因表达载体以提高生物传感器灵敏度的一项措施：________。 （4）研究表明，R基因编码的蛋白质单独存在时能抑制C基因的表达，也能与氨苄青霉素结合形成信号分子促进C基因的表达，两者均通过与启动子Pc结合实现对C基因表达的调控。现需设计出检测氨苄青霉素的生物传感器，请基于图1a提出改造方案：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度下学期武汉市重点中学5G联合体期末考试 高二生物学试卷 考试时间：2025年6月27日 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共18小题，每题2分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于下列四类传统发酵食品制作，叙述错误的是（ ） A. 制作果酒和果醋可用同一装置，但需控制不同发酵条件 B. 在泡菜的制作过程中，醋酸菌将葡萄糖分解成醋酸 C. 在腐乳的制作过程中，毛霉等多种微生物参与了豆腐的发酵 D. 制作四类传统发酵食品的共同点是菌种均可来自于自然环境 【答案】B 【解析】 【分析】腐乳制作主要是利用了微生物发酵的原理，起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉。果酒主要是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精。泡菜主要是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸。 【详解】A、制作果酒和果醋可用同一装置，但需控制不同发酵条件，如：果酒的发酵需要在密闭，温度控制在28℃左右，果醋的发酵需要再通入氧气，温度控制在30-35℃，A正确； B、在泡菜的制作过程中，乳酸将葡萄糖分解为乳酸，B错误； C、在腐乳的制作过程中，毛霉、青霉和曲霉等多种微生物参与了豆腐的发酵，将蛋白质转化形成了氨基酸等物质，C正确； D、参与果酒制作的微生物是酵母菌，参与果醋制作的微生物是醋酸菌，参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，家庭制作果酒、果醋和腐乳的菌种均可来自于自然环境，D正确。 故选B。 2. 空气中微生物的检测方法主要有沉降法和撞击法。沉降法是让空气中的细菌自然降至琼脂平板表面，撞击法是使用吸风机或真空泵使含菌空气以一定流速穿过狭缝而被吸到琼脂平板表面。下列叙述正确的是（ ） A. 两种方法在琼脂平板上形成的菌落都是单菌落 B. 两种方法中所用的固体培养基从功能上都属于选择培养基 C. 测定空气细菌总数时只有沉降法需要对不同方位和高度空气进行采样 D. 撞击法采样不受环境气流影响，对洁净空气中细菌总数的测定比沉降法更准确 【答案】D 【解析】 【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 【详解】A、由于上述两种方法都是空气细菌总数测定方法，在琼脂平板上形成的菌落有多种，不一定都是单菌落，A错误； B、两种方法均是对空气细菌总数测定，故均可使用无选择性的牛肉膏蛋白胨细菌培养基，B错误； C、自然沉降法和撞击法用于检测空气细菌总数时都需对不同方位和高度的空气进行采样，以确保实验结果的准确性，C错误； D、撞击法是将一定量空气以较高的流速喷射撞击到琼脂平板上的方法，不受环境气流影响，而自然沉降法是让空气中的细菌自然降至琼脂平板表面，洁净空气中细菌相对较少，用撞击法更为精准，D正确。 故选D 3. 鲜牛奶容易被金黄色葡萄球菌污染，该菌高度耐盐，可引起人类肺炎等疾病。该菌在血平板（培养基中添加适量血液）上生长时，会破坏菌落周围的红细胞而出现溶血圈。某小组检测鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染情况的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 若血平板中菌落出现溶血圈，则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌 B. 肉汤培养基中加入NaCl可能会使某些菌渗透失水 C. 振荡培养可使细菌与营养物质充分接触，利于其生长 D. 该实验采用的是平板划线法，该方法可用于细菌计数 【答案】D 【解析】 【分析】培养基的概念及营养构成 ：（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质； （2）营养构成：各种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。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 【详解】A、黄色葡萄球菌在血平板（培养基中添加适量血液）上生长时，会破坏菌落周围的红细胞而出现溶血圈，所以若血平板中菌落出现溶血圈，则初步说明鲜牛奶中存在金黄色葡萄球菌，A正确； B、当肉汤中的NaCl溶液浓度大于菌体中的浓度时，就会导致菌体渗透失水，B正确； C、振荡培养可使细菌与营养物质充分接触，同时可以增大培养液中的氧气含量，有利于细菌生长，C正确； D、依据图示信息，使用的是接种环接种，可判断使用的方法是平板划线法，该方法不能用于计数，D错误。 故选D。 4. 双层平板法是先在培养皿中倒入底层固体培养基，凝固后形成底层平板；再倒入由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液，形成上层平板。培养一段时间后，在上层平板上观察到由于噬菌体侵染周围细菌，使细菌裂解形成空斑，即噬菌斑（通常一个噬菌斑来自一个噬菌体），根据噬菌斑的数目可计算噬菌体的数量。下列叙述正确的是（ ） A. 需先调节灭菌后培养基的pH，然后再进行倒平板 B. 需使用灭菌后涂布器将混合液均匀涂布在底层平板上 C. 可用双层平板法来检测噬菌体和细菌间是否存在寄生关系 D. 利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏大 【答案】C 【解析】 【分析】双层平板法的优点：①加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补；②所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，而且不致发生上下噬菌斑的重叠现象；③因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，更有利于计数。 【详解】A、配制培养基时，要先调pH再灭菌，然后进行倒平板，A错误； B、依题意，由宿主细菌、噬菌体以及琼脂含量较低的培养基组成的混合液直接倒入底层平板上，形成上层平板，不需要再用涂布器涂布，B错误； C、依题意，噬菌体侵染周围细菌会形成的空斑，即噬菌斑。若噬菌体不侵染周围细菌就不会形成空斑。因此，可以通过观察上层平板上是否会有噬菌斑来检测噬菌体和细菌间是否存在寄生关系，C正确； D、在计数时，有可能噬菌体入侵细菌后还未裂解细菌，未形成噬菌斑。因此，利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏小，D错误。 故选C。 5. 某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，该活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系如图所示。下列正确的是（ ） A. 检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况 B. 该实验自变量只有发酵时间，因变量是亚硝酸盐含量 C. 腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量均会先增加后减少最后趋于稳定 D. 泡菜制作时，发酵液表面会产生一层白膜，该膜可能是由酵母菌繁殖形成的 【答案】D 【解析】 【详解】A、泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生，膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡，所以检测亚硝酸盐含量的目的是使亚硝酸盐含量在安全范围，保证食品安全，A错误； B、该实验的自变量有发酵时间、食盐溶液的浓度，因变量是亚硝酸盐含量，B错误； C、根据图可知，随着腌制时间的延长，亚硝酸盐含量的变化趋势是先增加后减少，但腌制过程中乳酸的含量一直增加，C错误； D、泡菜制作时，发酵液表面可能会产生一层白膜，该膜可能是由酵母菌繁殖形成的，D正确。 故选D。 6. 长春新碱是长春花植物体内产生的一种双吲哚类代谢物，具有显著的抗癌活性，科学家利用长春花植物的茎尖作为外植体，通过植物细胞培养生产长春新碱。下列叙述正确的是（ ） A. 利用植物细胞工程获得长春新碱的过程中，没有体现细胞的全能性 B. 长春新碱是植物产生的初生代谢物，不是植物生命活动所必需的 C. 用纤维素酶和果胶酶处理长春花的茎尖，以获得单个细胞或细胞团 D. 为避免杂菌污染，需要用酒精和盐酸对长春花的茎尖进行消毒处理 【答案】A 【解析】 【分析】初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 【详解】A、利用植物细胞工程获得长春新碱的过程中利用愈伤组织进行细胞培养，没有获得个体或组成长春花的各种细胞，未体现细胞全能性，A正确； B、长春新碱是植物产生的次生代谢物，不是植物生命活动所必需的，B错误； C、纤维素酶和果胶酶用于水解细胞壁获得原生质体，C错误； D、用酒精和盐酸进行消毒处理会杀死植物茎尖细胞，D错误。 故选A。 7. 黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述正确的是（　　） A. 融合原生质体细胞壁的再生需要经过内质网的加工 B. 制备得到的原生质体可用染色法、渗透吸水法等进行活性鉴定 C. 过程③将融合的原生质体经涂布接种于含黑胫病菌致病毒素的选择培养基中 D. 过程④获得的抗病植株都能通过有性生殖获得抗病子代植株 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图： ①表示去壁过程，常用酶解法；②诱导原生质体融合；③表示形成杂种细胞，并用含有黑胫病菌的致病毒素进行筛选得到抗黑胫病的杂种细胞；④表示植物组织培养。 【详解】A、植物细胞壁的形成由高尔基体形成的囊泡原生质体细胞壁的再生需要经过高尔基体的加工，A错误； B、活细胞的细胞膜有选择透过性故染色剂无法进入细胞，且能吸水膨胀甚至涨破，故染色法、渗透吸水法等能进行原生质体活性鉴定，B正确； C、过程③是植物组织培养，培养前应将融合的原生质体先再生细胞壁，再用涂布接种于含黑胫病菌治病毒素的选择培养基中，进行筛选，C错误； D、从题干可知，抗病植株中来至黑芥的染色体被破坏，导致植株在减数分裂中可能不能产生正常的配子，也有可能发生性状分离，而有一定概率不是抗病植株，故过程④获得的抗病植株不一定能通过有性生殖获得抗病子代植株，D错误。 故选B。 8. 动物细胞培养时操作不当会造成“黑胶虫”细菌的污染，该菌对氯霉素敏感。下列叙述正确的是（ ） A. 配制细胞培养基时，加氯霉素后，湿热灭菌处理 B. 考察“黑胶虫”污染程度时，应取细胞培养液，直接涂布在平板上培养后计数 C. 在培养过程中通常要通入5%的CO2，以维持培养液的pH D. 采用更换培养基、胰蛋白酶处理和分瓶培养等操作可清除“黑胶虫”污染 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞培养就是从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 【详解】A、配制培养基时若先加入氯霉素再进行湿热灭菌（高压蒸汽灭菌），高温会导致氯霉素结构破坏而失效，无法抑制“黑胶虫”，A错误； B、直接取细胞培养液涂布平板会导致菌落过度密集，无法准确计数，正确操作应为梯度稀释后再涂布，B错误； C、动物细胞培养需5% CO₂环境，以维持培养基中碳酸氢盐缓冲系统的pH稳定，C正确； D、更换培养基和分瓶培养仅能暂时减少污染，但“黑胶虫”可能残留在细胞或培养环境中，无法彻底清除，D错误。 故选C。 9. 线粒体置换技术是将妻子携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞，与丈夫精子进行受精，从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”，也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是（　　） A. 培育三亲胚胎的过程中运用了核移植技术，属于无性繁殖 B. 子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础 C. 第四代试管婴儿可避免线粒体疾病 D. 第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术 【答案】A 【解析】 【分析】第四代试管婴儿技术又叫“三亲婴儿”，该技术可理解为细胞质置换技术，即以母本卵子的核基因加上供体健康、有活力的卵子的细胞质来组成新的卵子。 【详解】A、培育三亲婴儿过程中用到了核移植技术，但该过程中存在精子和卵细胞结合的过程，不属于无性繁殖，A错误； B、受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，是胚胎在受体内能够存活的生理基础，B正确； C、第四代试管婴儿是由携带者突变线粒体的卵子提供细胞核，捐赠者提供去核的细胞质，可避免携带者的线粒体疾病通过母系遗传传递给下一代，C正确； D、第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养到适宜时期，再经历胚胎移植等技术移植到母体子宫孕育成熟，D正确。 故选A。 10. AI胚胎分割技术是人工智能与生物技术结合的新兴领域，旨在通过自动化、高精度的算法和操作提升胚胎分割的效率与成功率。下列有关胚胎分割的叙述错误的是（　　） A. 一般对培养到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行分割 B. 均等分割的目的是避免影响分割后胚胎的恢复和发育 C. 胚胎分割能提高胚胎的利用率，增加子代遗传多样性 D. 对囊胚期进行胚胎分割时可选滋养层细胞做性别鉴定 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。在进行胚胎时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。 【详解】A、桑葚胚或囊胚阶段的细胞未分化，全能性高，适合分割，A正确； B、均等分割内细胞团是关键，否则会导致发育异常或失败，B正确； C、胚胎分割属于无性繁殖，分割后的个体遗传物质相同，不会增加子代遗传多样性，C错误； D、囊胚的滋养层细胞可用于性别鉴定，不影响内细胞团发育，D正确。 故选C。 11. 猪因其生理特性、器官大小以及胚胎发育过程等方面与人类存在高度相似性，已成为“种植”人类器官极具潜力的动物模型。下图表示我国科学家利用猪作为载体，培育可供人类移植使用的人源肾脏的相关流程示意图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 推测SIX1和SALL1两种基因是猪肾脏发育必需的基因 B. 重构胚需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫 C. 注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官 D. 该实验流程中涉及了动物细胞培养、核移植、胚胎移植等生物技术 【答案】B 【解析】 【详解】A、根据SIXI/SALLI缺陷的早期胚胎发育成肾脏缺陷胚胎可知，这两个基因是猪肾脏发育必需的基因，A正确； B、重构胚需培养至桑葚胚或囊胚才能植入子宫，B错误； C、干细胞具有较强的分裂和分化能力，注入人源干细胞的目的是使人源干细胞分裂分化产生人的器官，以用于器官移植等，C正确； D、该实验流程包括了动物细胞培养核移植、体外胚胎培养、胚胎移植等生物技术，D正确。 故选B。 12. 某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用a酶切割，把得到的产物用b酶切割，得到的DNA片段大小如下表所示。a酶和b酶的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法错误的是（ ） a酶切割产物（bp） b酶再次切割产物（bp） 2100；1400；1000；500 1900；200；800；600；1000；300；200 A. 在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列均为3个 B. 仅用a酶切割该DNA分子需要消耗6个水分子 C. a酶与b酶切出的黏性末端相互连接后的序列不可再被a酶切割 D. 用a酶切割与线性DNA分子具有相同碱基序列的质粒，一定能得到4种切割产物 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：a酶和b酶识别的脱氧核苷酸序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。分析表格：a酶可以把原有DNA切成4段，说明有该DNA分子上有3个切口，即a酶的识别序列有3个；b酶把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，把大小是500的DNA切成大小分别为200和300两个片段且a酶和b酶的识别位点不同，说明b酶的识别序列有3个。 【详解】A、a酶可以把原有DNA切成4段，说明有该DNA分子上有3个切口，即a酶的识别序列有3个；b酶把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，把大小是500的DNA切成大小分别为200和300两个片段且a酶和b酶的识别位点不同，说明b酶的识别序列有3个，A正确； B、DNA分子是双链结构，限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需断裂两个磷酸二酯键消耗两个水分子，该DNA分子含有a酶的3个识别位点，因此用a酶切割该DNA分子需要消耗6个水分子，B正确； C、限制酶具有特异性，由图可以看出a酶与b酶切出的黏性末端相互连接后的序列不可再被a酶切割，C正确； D、质粒是环状DNA分子，与线性DNA相同碱基序列的质粒含有3个a酶的切割位点，则其被a酶切割后可以得到3种切割产物，而不是4种，D错误。 故选D。 13. 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。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述，错误的是（　　） A. DNA 溶于NaCl溶液中，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定 DNA B. 电泳鉴定DNA利用了 DNA 在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理 C. 根据电泳结果，质粒上没有限制酶I和II的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点 D. 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 【答案】C 【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在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。 2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、DNA溶于NaCl溶液中，在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂会被染成蓝色，故可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定DNA，A正确； B、DNA带负电，DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，B正确； C、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，C错误； D、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，D正确。 故选C。 14. 基因工程中的载体包括克隆载体和表达载体等。克隆载体主要用于基因克隆，可复制、扩增和保存插入其中的外源基因。表达载体是一种经过特殊设计的DNA分子，可使携带的外源基因在特定的宿主细胞中稳定表达。下列相关叙述正确的是（ ） A. 克隆载体必须具备的元件是复制原点、启动子和终止子 B. 表达载体中携带了调控外源基因表达的元件，但无须具备复制能力 C. 质粒、动植物病毒、噬菌体均可以作为克隆载体或表达载体 D. 克隆载体和表达载体中并不都含有标记基因 【答案】C 【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。 【详解】A、克隆载体需要复制原点以进行自我复制，但启动子和终止子是调控基因转录的元件，属于表达载体所需，克隆载体无需具备，A错误； B、表达载体必须携带复制原点以在宿主细胞内复制，否则无法稳定存在和传递，因此需要具备复制能力，B错误； C、质粒、动植物病毒和噬菌体均可作为载体。质粒在原核和真核系统中均可使用；动植物病毒适用于对应宿主（如腺病毒用于动物细胞）；噬菌体通常用于原核系统（如细菌），但均可通过设计作为克隆或表达载体，C正确； D、标记基因用于筛选含载体的宿主细胞，克隆载体和表达载体均需标记基因（如抗生素抗性基因），D错误。 故选C。 15. 乳腺生物反应器是通过转基因技术，将外源基因导入动物（如牛、羊）基因组中，并使其在乳腺组织特异性表达，利用动物乳腺高效合成、分泌蛋白的能力，在乳汁中生产药用蛋白或其他高价值产品的生物技术体系。下列说法错误的是（ ） A. 在构建基因表达载体时，要在外源基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的基因的启动子 B. 与利用转基因大肠杆菌生产蛋白相比，乳腺生物反应器得到的蛋白活性更高 C. 培育的转基因动物体内，只有乳腺组织细胞中才含有外源基因 D. 乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤（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）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、基因表达载体的构建需要乳腺组织特异性启动子，以驱动外源基因在乳腺中表达。启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，决定基因的转录方向和组织特异性，A正确； B、大肠杆菌为原核生物，缺乏内质网、高尔基体等加工系统，无法对真核生物的蛋白质进行正确折叠和修饰，而动物乳腺细胞为真核细胞，能完成这些加工，故蛋白活性更高，B正确； C、转基因动物的所有体细胞均含有外源基因（因导入受精卵或早期胚胎细胞），但外源基因仅在乳腺细胞中因启动子调控而表达，其他细胞中不表达，C错误； D、乳腺生物反应器通过乳汁直接获取产物，无需复杂设备，动物饲养成本低，且真核系统生产的蛋白结构更完整，D正确。 故选C。 16. 天然β-淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述正确的是（ ） A. 蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异 B. 根据新的氨基酸序列只能推测出一种对应的基因编码序列 C. PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 D. 自然界中所有的酶都可以通过蛋白质工程进行改造 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质工程和基因工程的操作对象均为基因，根本区别在于蛋白质工程通过修改基因结构来创造自然界不存在的蛋白质，而基因工程直接利用现有基因，A错误； B、由于遗传密码的简并性（多个密码子编码同一氨基酸），同一氨基酸序列可能对应多种基因编码序列，B错误； C、通过设计特定引物，PCR技术可在扩增基因时引入定点突变（如重叠延伸PCR），题干中第476位氨基酸替换即通过此技术实现，C正确； D、蛋白质工程受限于技术水平和蛋白质结构的复杂性，并非所有酶均可被改造，D错误。 故选C。 17. 科学是一把双刃剑，只有合理应用于生产生活才能造福全人类，下列关于生物技术的安全性及伦理问题的论述不正确的是（ ） A. 基因编辑技术可用于疾病预防领域研究和设计完美婴儿，以实现优生优育 B. 对流感病毒基因进行改造可能会引发大规模流行性疾病 C. “只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用”不属于理性看待转基因技术 D. 种植转基因植物可能会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 【答案】A 【解析】 【详解】A、基因编辑技术用于“设计完美婴儿”涉及人为选择遗传特征，违背伦理道德，且可能引发社会不公，属于技术滥用，A错误； B、改造流感病毒基因可能增强其致病性或传播力，若泄露或失控将导致严重公共卫生风险，B正确； C、理性看待转基因技术需科学评估风险与收益，而非仅因个别有害案例全盘否定，该说法片面，C正确； D、转基因植物与野生植物杂交可能导致基因污染，破坏原有基因库的多样性，D正确。 故选A。 18. 为了培育出抗病毒的优良玉米，研究人员利用基因工程技术进行了相关实验，其中抗病毒基因、P载体及相关限制酶的切割位点如图所示。已知P载体上含有绿色荧光蛋白基因（GFP）和抗性基因Kanr/Neor，一般情况下，抗性基因Kanr/Neor在真核细胞中表达时，细胞具有新霉素抗性；在原核细胞中表达时，细胞具有卡那霉素抗性。下列说法错误的是（　　） A. 据图分析，利用PCR技术扩增抗病毒基因时，应选择的引物是引物1和引物4 B. 将抗病毒基因与P载体构建成重组质粒时，不可选择限制酶HindⅢ和EcoRⅠ C. 构建的基因表达载体中，目的基因转录时的模板链是A链 D. 在筛选转化成功的玉米细胞时，应在培养基中添加新霉素 【答案】B 【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。 【详解】A、PCR技术扩增目的基因时，引物要分别与目的基因两条链的3′端结合，子链从5′→3′延伸。结合图中抗病毒基因的结构和引物位置，应选择引物 1（与 B 链3′端结合 ）和引物 4（与 A 链3′端结合 ），因此利用PCR技术扩增抗病毒基因时应选择引物1和引物4，A正确； B、由于Xho Ⅰ会切断抗病毒基因，且EcoR Ⅰ可破坏GFP基因（可根据GFP基因是否表达判断是否插入目的基因），因此将抗病毒基因与P载体构建成重组质粒时，应当选择的限制酶是Hind Ⅲ和EcoR Ⅰ，B错误； C、基因表达载体中，启动子驱动转录，转录时模板链的方向与启动子到终止子的方向有关，从图中启动子和目的基因的位置关系可知，目的基因转录时的模板链是A链，C正确； D、因为要培育抗病毒的优良玉米，玉米是真核细胞，已知抗性基因Kanr/Neor在真核细胞中表达时，细胞具有新霉素抗性。所以在筛选转化成功的玉米细胞时，应在培养基中添加新霉素，能在含新霉素的培养基中存活的细胞就是转化成功的细胞，D正确。 故选B。 二、非选择题：共4小题，共64分 19. 近年来，水环境中发现的不同程度的抗生素残留，不仅威胁水生生物的生存，还会损害微生物的生态平衡。氧氟沙星（OFL）（C18H2OFN3O4）是一种人工合成的广谱抗菌的氟喹诺酮类药物，某实验小组成功地从废水环境样品中分离得到能降解OFL的菌株X。筛选分离的操作过程如图所示。回答下列问题： （1）利用细菌处理去除废水中的抗生素，这种方法的不足之处是______，因此需要筛选抗生素优势降解菌株。 （2）筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入_______作为唯一碳源或氮源。用于培养菌株X的固体培养基含有水、蛋白胨、酵母提取物和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为菌株X提供碳源、氮源和______。 （3）过程Ⅱ、Ⅲ所利用的接种方法是______。过程Ⅱ中的总稀释次数为8次，在过程Ⅲ中，可以每隔24h统计一次菌落的数目，选取_______时的记录作为结果，三个培养基中长出的菌落数量分别是135、153、144，故推测A中细菌的数量为______个·mL-1. （4）该实验小组欲进一步探究初始OFL浓度对菌株X降解OFL能力的影响，请补充实验思路：配制等量的含一系列浓度梯度的OFL的液体培养基，将培养基灭菌后，在培养基中接种____，计算出OFL去除率。 【答案】（1）抗生素会抑制细菌的生长繁殖 （2） ①. OFL ②. 维生素 （3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 菌落数目稳定时 ③. 1.44×1011 （4）等量的菌株A，检测OFL的降解程度  【解析】 【分析】1、稀释涂布平板法：将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内； 2、平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞，用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞，并让其成长为单菌落的方法。 【小问1详解】 抗生素会抑制细菌的生长繁殖，需要筛选抗生素优势降解菌株来处理废水中的抗生素； 【小问2详解】 筛选能够降解OFL的菌株时，富集培养基中需要加入OFL来作为唯一碳源或氮源；蛋白胨是将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成的外观呈淡黄色的粉剂，主要为菌株A提供碳源、氮源和维生素； 【小问3详解】 过程Ⅱ、Ⅲ利用的接种方法是稀释涂布平板法，选取菌落数目稳定时的记录作为结果；A中细菌的数量为（135+153+144）÷3×108÷0.1=1.44×1011个·mL⁻¹； 【小问4详解】 欲进一步探究初始OFL浓度对菌株A降解OFL能力的影响，自变量是初始OFL浓度，因变量是菌株A的降解效果，因此可设置含一系列的OFL浓度的培养基，分别接种等量的菌株A，检测OFL的降解程度。 20. 双特异性抗体具有两个不同的抗原结合位点，能够同时结合两种不同的抗原。某些癌细胞表面有高表达的银蛋白PSMA，CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是实现癌细胞与T细胞的聚集。图甲为科研人员尝试构建以PSMA×CD28为抗原的双特异性抗体；图乙为该双特异性抗体的结构及作用机理图，请据图分析： （1）相较于植物体细胞杂交技术中所用的诱导原生质体融合的方法，图甲中所示的诱导融合所特有的是_________法。 （2）为得到杂交瘤细胞A/B需进行两次筛选。 ①第一次筛选目的是得到杂交瘤细胞。核苷酸合成有两个途径，如图丙所示。骨髓瘤细胞只能利用全合成途径进行无限增殖；B淋巴细胞两种途径都能进行。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选未融合的或两两融合的细胞时，其中_______（选填细胞的简写名称“瘤细胞”，“B细胞”，“瘤瘤细胞”，“BB 细胞”，“B瘤细胞”）会因无法进行图中途径而在HAT 培养基上不能增殖。杂交瘤细胞在“HAT 培养基”上可以通过_______途径合成核酸。 ②将第一次筛选获得的细胞进行_______和_______，经过多次筛选，就可以获得_______。 （3）以 PSMA×CD28 为抗原的双特异性抗体，通过与 CD28 结合，为 T 细胞激活提供了关键的共刺激信号。结合题干，据图分析，该双特异性抗体协助杀伤癌细胞的机理是_______。 【答案】（1）灭活病毒诱导 （2） ①. 瘤细胞、瘤瘤细胞 ②. 补救合成 ③. 克隆化培养 ④. 抗体检测 ⑤. 能产生所需抗体的杂交瘤细胞 （3）该双特异性抗体能同时结合PSMA和CD28，使CD28接收激活信号，又实现了癌细胞与T细胞的聚集，最终激活T细胞杀伤癌细胞 【解析】 【分析】1、单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。 2、利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。 【小问1详解】 图甲中所示的是动物细胞融合过程，动物细胞融合所特有的诱导方法是灭活病毒诱导法。 【小问2详解】 ①已知物质A可以阻断其中的全合成途径，骨髓瘤细胞不能进行补救合成途径，所以在培养基中添加H、A、T三种物质时，只有瘤细胞和瘤瘤细胞两种途径都无法进行，所以无法合成核苷酸，从而无法进行有丝分裂增殖。杂交瘤细胞（由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合）的全合成途径虽然被物质A阻止，但由于其中的B淋巴细胞保留了能利用H、T物质合成核苷酸的补救合成途径，故可以继续增殖。 ②将第一次筛选获得的细胞进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选，就可以获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 【小问3详解】 双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使CD28接收激活信号，又实现了癌细胞与T细胞的聚集，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞。 21. 人血清白蛋白（HSA）是由肝脏细胞合成的，具有重要的医用价值，原本只能从血清中提取，现利用基因工程的方法生产HSA。图1为HSA基因（仅列出部分序列），图2为构建的基因表达载体，甲、乙、丙表示引物，其碱基分别与相近的核苷酸链互补配对。 （1）利用PCR扩增技术获取HSA基因，在PCR体系中，加入的dNTP可提供________，耐高温的DNA聚合酶需要________激活，添加引物的序列不能过短，否则会导致其特异性________（填“降低”或“升高”）。为检测目的基因在PCR扩增时是否发生了基因突变，可对PCR产物进行_________（填“电泳”或“测序”）。 （2）根据HSA基因的已知序列，应选用引物_______进行PCR扩增。 A．5'-CTGTATGCG-3' B．5'-TACGCGTTA-3' C．5'-GACATACGC-3' D．5'-ATGCGCAAT-3' 经过4轮扩增，扩增产物中含有的符合要求的HSA基因的数量为_______。 （3）为了检测HSA基因是否正确连接在质粒上，应选择图2中的引物_______对构建的载体进行PCR扩增，理论上出现________bp的条带表明HSA正确连接在了载体上。 【答案】（1） ①. 原料和能量 ②. Mg2+ ③. 降低 ④. 测序 （2） ①. AD ②. 8 （3） ①. 乙、丙 ②. 350 【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．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： （1）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。 （2）个体水平上的检测：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 在PCR体系中，dNTP 提供合成 DNA 的原料（脱氧核苷酸 ）和能量（水解供能 ）。耐高温 DNA 聚合酶（Taq 酶 ）需Mg2+激活。引物序列过短，特异性降低（与非目标序列结合概率增加）。检测基因突变需对PCR 产物测序，测序能精准确定碱基序列，判断是否突变。 【小问2详解】 PCR扩增时，引物应与模板链的3'端互补配对，根据图1中HSA基因的序列，应选用引物A（5'-CTGTATGCG-3'）和D（5'-ATGCGCAAT-3'），因为它们的碱基序列与HSA基因两端的部分序列互补；PCR技术的原理是DNA的半保留复制。第一轮扩增得到2个DNA分子；第二轮扩增得到22 =4个DNA分子；第三轮扩增得到23=8个DNA分子；第四轮扩增得到24=16个DNA分子。其中，前两轮扩增得到的DNA分子一端是引物，另一端是原始模板的延伸，不符合两端都是引物的要求；从第三轮开始出现符合要求的HSA基因（即两端都是引物的DNA分子），第三轮产生2个，第四轮产生22= 4个，所以经过4轮扩增，扩增产物中含有的符合要求的HSA基因的数量为8个。 【小问3详解】 为了检测HSA基因是否正确连接在质粒上，应选择图2中的引物乙和丙对构建的载体进行PCR扩增。因为乙和丙分别位于HSA基因插入位点的两侧，若HSA基因正确连接，以重组质粒为模板能扩增出相应片段。由图可知，HSA基因长度为300bp，加上引物丙结合区域的长度（假设引物结合区域长度忽略不计），理论上出现350bp的条带表明HSA正确连接在了载体上。 22. L-精氨酸作为一种高附加值氨基酸，在医药、食品等领域具有广泛应用。我国科研人员以大肠杆菌（对抗生素敏感）为材料，构建了能快速检测L-精氨酸产能的生物传感器。生物传感器的原理及其基因表达载体如图1所示。 回答下列问题： （1）培养生物传感器需将_________作为目的基因导入天然大肠杆菌，将基因表达载体导入大肠杆菌的方法是_______，需将菌株接种在含有_______的培养基进行初步筛选，获得重组菌株WT-1、WT-2。 （2）将WT-1、WT-2分别接种在含有30g/L的L-精氨酸培养基上，定期检测菌体的荧光强度，结果如图2所示： ①根据生物传感器的原理分析，启动子________（填“A”“B”或“A和B”）属于诱导型启动子。 ②重组菌株_______（填“WT-1”或“WT-2”）更适合作为生物传感器，理由是________。 （3）研究发现，胞内L-精氨酸浓度过低时，无法激活荧光蛋白基因的表达。据图1a提出改造基因表达载体以提高生物传感器灵敏度的一项措施：________。 （4）研究表明，R基因编码的蛋白质单独存在时能抑制C基因的表达，也能与氨苄青霉素结合形成信号分子促进C基因的表达，两者均通过与启动子Pc结合实现对C基因表达的调控。现需设计出检测氨苄青霉素的生物传感器，请基于图1a提出改造方案：_______。 【答案】（1） ①. arg基因和绿色荧光蛋白基因 ②. Ca2+处理法 ③. 四环素 （2） ①. B ②. WT-1 ③. 在相同条件下，WT-1的荧光强度更高，能更灵敏地反映L-精氨酸的存在和浓度 （3）增加启动子B的数量（或将启动子B增强） （4）将荧光蛋白基因与启动子Pc连接，同时导入R基因 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作程序主要包括以下四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定； 2、基因表达载体的组成包括启动子、终止子、标记基因和目的基因。 【小问1详解】 由图1可知，要构建能快速检测L-精氨酸产能的生物传感器，需要将arg基因和绿色荧光蛋白基因导入天然大肠杆菌，绿色荧光蛋白的表达情况可反映L-精氨酸的产能情况，而arg蛋白与L-精氨酸结合能促进启动子B的表达，进而启动绿色荧光蛋白基因的表达，因此培养生物传感器需将arg基因和绿色荧光蛋白基因作为目的基因导入天然大肠杆菌。将基因表达载体导入大肠杆菌（微生物）常用的方法是感受态细胞法，即先用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（感受态），然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。由图1可知，基因表达载体中含有四环素抗性基因，所以需将菌株接种在含有四环素的培养基进行初步筛选，导入了基因表达载体的大肠杆菌能在含四环素的培养基上生长，从而获得重组菌株WT-1、WT-2。 【小问2详解】 ①启动子A一直表达，应该是组成型启动子，启动子A的产物抑制启动子B的表达，在有精氨酸存在的情况下抑制解除，启动子B表达，因此启动子B应该是诱导型启动子； ②由图2可知，在相同时间和相同L-精氨酸浓度条件下，WT-1 的荧光强度更高，说明其能更灵敏地反映L-精氨酸的存在和浓度，所以重组菌株WT-1更适合作为生物传感器。 【小问3详解】 启动子A一直表达，但若精氨酸含量少，无法激活荧光蛋白基因表达，而激活荧光蛋白基因靠启动子B，因此应增加启动子B的数量或将启动子B增强（增强型启动子）。 【小问4详解】 由题意可知，R基因编码的蛋白质单独存在时能抑制C基因的表达，也能与氨苄青霉素结合形成信号分子促进C基因的表达，且两者均通过与启动子Pc结合实现对C基因表达的调控。因此改造方案为将荧光蛋白基因与启动子Pc连接，同时导入R基因，这样当有氨苄青霉素存在时，R基因编码的蛋白质与氨苄青霉素结合形成信号分子，促进与启动子Pc连接的荧光蛋白基因表达，从而可以检测氨苄青霉素。  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$