精品解析：四川省眉山市2024-2025学年高二下学期期末质量检测生物试题

眉山市高中2026届第四学期期末教学质量检测生物学 限时75分钟 满分100分 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。若需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：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，只有一项是最符合题目要求的。 1. 果酒酿造过程中起主要作用的微生物是酵母菌。现筛选出一种呼吸链突变酵母，其呼吸过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 无氧条件下，突变酵母发酵产酒的效率低于野生型 B. 有氧条件下，突变酵母与野生酵母的生长速度无差异 C. 发酵工程中，突变酵母的扩大培养时不需要有氧环境 D. 接种突变酵母进行酿酒发酵时温度应控制在30～35℃ 2. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。下列相关叙述正确的是（ ） A. 甲、乙两种培养基种添加的S物质是为微生物提供碳源 B. 乙种培养基中添加的Y物质利于形成菌落便于筛选分离 C. 甲种培养基是选择培养基，乙种培养基是鉴别培养基 D. 图中⑤步骤只能根据细菌增殖数量的多少来加以筛选 3. 培养基通常指人工配制的适合生物或组织细胞生长、增殖或积累代谢产物的营养基质。微生物的培养、植物组织培养以及动物细胞培养都需要配制适宜的培养基。下列相关叙述正确的是（ ） A. 培养微生物和动物细胞的培养基都需要添加维生素 B. 微生物培养和植物组织培养的培养基都要添加琼脂 C. 微生物培养、植物组织培养以及动物细胞培养的培养基都需要灭菌处理 D. 工厂化生产次生代谢物时，应增大培养基中细胞分裂素与生长素的比值 4. 科研人员筛选出产脂肪酶酵母，不仅可用于含油废水处理，还可在处理含油废水的同时，获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价筛选所获得A、B两菌株的相关性能，某研究小组进行了培养研究，结果如下图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 在筛选产脂肪酶酵母时，培养基应以脂肪或油脂作唯一碳源 B. B菌株所产脂肪酶的量或活性比A菌株的高 C. 利用B菌株来处理含油废水时所获得的单细胞蛋白产量比A菌株高 D. 利用产脂肪酶酵母处理含油废水后，可从废水中提取分离获得单细胞蛋白 5. 百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 从百合剪取的分生区细胞处于未分化状态，利于愈伤组织的形成 B. 分生区细胞分裂能力强，是选做外植体培育脱毒苗的主要原因 C. 剪取的分生区需要用纤维素酶和果胶酶进行处理后才能接种 D. 在①②过程中用射线辐射处理可筛选培育品质更好的脱毒苗 6. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是（ ） A. 平台期的细胞增殖受阻的原因是发生了接触抑制现象 B. 在配制合成培养基时通常需要加入适量的血清 C. ①到②的指数增长期，小鼠的成纤维细胞会分化成iPS细胞 D. 传代培养时应将培养瓶置于恒温培养箱中以促进细胞的增殖 7. 脂质体可作为运载工具，将药物分子运送到特定的细胞内发挥作用。为了提高药物运送的特异性，可在脂质体表面连接识别特定细胞的单克隆抗体，形成药物—脂质体—单克隆抗体复合物（如图）。下列叙述错误的是（ ） A. 利用复合物所运送的药物不能包在两层磷脂分子之间 B. 复合物利用了单克隆抗体的特异性从而实现药物的靶向运送 C. 复合物与靶细胞接触时脂质体与细胞膜可发生融合现象 D. 单克隆抗体的制备需使用特定的选择培养基来筛选杂交瘤细胞 8. 畜牧业是西藏牧民的主要经济支柱。藏羊是高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 生产中对提供精子的公藏羊需筛选遗传性状优良的健康公羊 B. 生产中需向母藏羊甲和丙同期注射适量的促性腺激素处理 C. 精子需获能处理后才能与 MII 期的卵母细胞进行受精作用 D. 生产中可选择原肠胚的早期胚胎进行胚胎分割以提高殖率 9. “中中”和“华华”是我国科学家于 2017 年克隆的两只可爱小猴。其克隆过程如下图所示，在克隆过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，科研人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 的 mRNA 注入重构胚。下列相关叙述正确的是（ ） A. 由于使用了灭活的仙台病毒进行促融处理，因此不需要将体细胞显微注入去核卵母细胞 B. 克隆小猴的质 DNA 全部来源于母猴 C. 可利用异种的母猴来作代孕母猴 D. 将 Kdm4d 的 mRNA 注入重构胚，其目的是降低组蛋白的甲基化水平 10. 细菌和棉花对密码子偏好不同，为提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，将苏云金杆菌的 Bt 基因经改造后插入 Ti 质粒的 T—DNA 中构建基因表达载体，过程如下图所示。再用农杆菌转化获得了较强抗虫能力的抗虫棉。下列相关叙述错误的是（ ） 注：F1-F3, R1-R3表示引物；T-DNA-LB表示左边界；T-DNA-RB表示右边界；Ori表示复制原点；p35s为启动子；Kanr表示卡那霉素抗性基因；HygBr表示潮霉素B抗性基因。 A. 用人工合成的1—1362基因序列替换天然序列利用了密码子的简并性 B. 在筛选转化成功的细胞时，常用含有潮霉素B的培养基进行筛选 C. 构建基因表达载体时插入两个p35s启动子能促进目的基因的表达 D. 提取抗虫棉的基因组DNA利用PCR技术检测目的基因时应选择引物F1和R2 11. 水是构成细胞的重要成分，约占生物质量的60～95%。细胞膜上存在水通道蛋白，为了探究它在水分子进出细胞中的作用，研究人员分别取细胞膜上含有水通道蛋白（A组）和除去水通道蛋白（B组）的同种细胞，置于高渗溶液中，定时测量细胞体积，结果如图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该实验结果证明水分子进出细胞的主要方式为协助扩散 B. 细胞内的结合水也可以通过自由扩散的方式进出细胞 C. 水通道蛋白在转运水分子进出细胞时不会发生构象改变 D. 水通道蛋白在转运水分子进出细胞时需要与水分子结合 12. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，错误的是（ ） A. 该蛋白的合成、分泌所涉及的细胞器与天然蚕丝蛋白的相同 B. 该蛋白的氨基酸序列及空间结构与天然蚕丝蛋白的不同 C. 该蛋白经高温处理后不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D. 该蛋白制成的丝绸物不适宜用蛋白酶洗衣粉来进行洗涤 13. 生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述正确的是（ ） A. 平板划线法既可分离菌株得到纯培养物又可用于计数 B. 可用榨取的番茄汁与斐林试剂反应进行还原性糖的鉴定 C. 基因工程中常用两种限制酶来酶切质粒和供体DNA，可防止质粒的自身环化 D. 在DNA粗提取的实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会提高 14. 真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（ ） A. 质膜上的一种受体蛋白可以接收多种信号分子 B. 神经纤维膜上的Na+—K+泵可同时逆向转运两种离子 C. 核膜上的核孔在实现核质之间的物质交换时不具选择性 D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上 15. 柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外，其原理是当受到盐胁迫时，细胞膜上的H+-ATP酶（质子泵）和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外，以维持细胞质基质中的低Na+水平（见下图）。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞膜上的H+-ATP酶不与H+结合就能催化ATP水解 B. 细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外 C. 细胞呼吸被抑制会干扰H+的转运，但不影响Na+转运 D. 盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平会降低 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 正常的神经元细胞中所产生的α—Synuclein蛋白，会被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α—Synuclein蛋白聚集是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异，如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题： （1）脂质小滴在溶酶体内被降解，是因为溶酶体含有__________，溶酶体的功能是________（答出一点就可）。 （2）突变的TMEM175基因转录合成的mRNA转移到细胞质中，与游离核糖体结合，合成一段肽链后转移到__________上继续合成，再由________运送至高尔基体继续加工处理。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的________改变，从而影响TMEM175蛋白的功能。 （3）基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜上TMEM175蛋白和H+转运蛋白转运H+的方式分别是__________、________，H+转运蛋白转运H+时发生的变化是__________，据图2分析，TMEM175蛋白变异将影响溶酶体的功能，原因是__________。 （4）综上推测，TMEM175蛋白变异是引起α—Synuclein蛋白聚集致病的原因，理由是___________。 17. 某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。请回答问题： （1）样品采集时，应在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内选择___________（填“感病植株”或“未感病植株”）作材料，理由是___________。 （2）将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，其目的是_________。 （3）稀释涂布时，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是_________，冷却的目的是___________。 （4）请利用灭菌的适宜平板、内生菌菌液、病原菌菌液、无菌水、适宜大小的灭菌滤纸圆片、涂布器、酒精灯等实验用具及材料，设计合理的实验对目的菌进行抗性检测，写出简要的实验思路并预期实验结果___________。 18. 甲植物细胞质基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞核基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题： （1）根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，使用_______酶进行去壁处理, 以分别获得甲、乙的原生质体。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体的细胞核失活和乙原生质体的细胞质失活，目的是_______。将处理后的甲、乙原生质体分别制成原生质体悬浮液，再将甲乙原生质体悬浮液混合，并向悬浮液中加入_______，以促使原生质体融合，甲乙原生质体两两融合的方式有_______种。 （2）将上述经过促融处理的原生质体悬浮液和液态的琼脂培养基混合，在凝固前倒入培养皿，原生质体分散固定在平板中，在培养基中能独立生长、分裂形成愈伤组织的是___________原生质体，理由是________。愈伤组织经___________可形成胚状体或芽。胚状体能长出___________，直接发育形成再生植株。 19. 蛋白甲具有促进T淋巴细胞增殖的作用，但促进效率不高，为获得具有高效促进作用的蛋白质，某科研小组开展了相关研究，将编码蛋白甲的DNA序列（序列甲，由A、B、C、D、E五个片段组成）进行改造，获得了编码蛋白乙和丙的序列，由序列甲的部分片段组成，如图1所示。序列甲的A片段中含有编码起始密码AUG的碱基序列。 回答下列问题： （1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若要使编码蛋白乙的DNA序列在宿主细胞中能翻译出蛋白乙，则在通过PCR技术扩增编码蛋白乙的DNA序列时，所设计的一对引物之一，其5′端应加上的碱基序列是___________，理由是_________。 （2）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白对T淋巴细胞增殖的作用效果，某研究小组做了T淋巴细胞的悬浮培养实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，分装于培养瓶中，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。 ①由图2可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，原因是__________，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，需用__________方法收集细胞并制成细胞悬液，之后进行__________培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是__________。 ②根据图1、图2分析，在对编码蛋白甲的DNA序列进行改造，以期获得促进作用更强的蛋白时，编码蛋白甲的DNA序列中不可缺少的序列片段________（填“A”“B”“C”“D”或“E”），原因是__________。 20. 百合具有观赏、食用和药用等多种价值。在种植过程中栽培种百合极易受到尖孢镰刀菌侵染感病而影响产量和品质，人们发现野生百合却对尖孢镰刀菌具有极强的抗病性。科研人员开展了相关研究，研究发现栽培种百合和野生型百合都含有抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L，但当受到病原体侵染时，野生型百合的L基因大量表达，栽培种百合的L基因难以表达。为此科研人员对 L 基因开展了更深入的研究，两种百合的 L 基因及其上游的启动子和下游的终止子结构如图一（F1～F4和 R1～R4表示相应的引物）。图二是一种 Ti 质粒的结构示意图，其中基因 gus 编码 GUS 酶，GUS 酶活性可反映启动子活性。请回答： （1）基因工程中涉及的酶有___________，PCR 扩增 DNA 所需的酶是___________，该酶具有___________的特点。 （2）研究病原微生物对 L 的启动子活性的影响。从图一所示结构中分别获取 pL 和 bL，首先选用___________酶切，分别与相同限制酶酶切的 Ti 质粒连接，再分别导入烟草。用 PCR 技术检测 pL 和 bL 导入是否成功时，应选用的引物分别是___________、___________，随机选取 2 组转基因成功的烟草（A1、A2，每组都包含有 pL 和 bL 导入成功的烟草）进行病原微生物尖孢镰刀菌胁迫，结果如图三。根据图三结果分析，野生型百合和栽培种百合对尖孢镰刀菌抗性差异的原因是___________。 （3）CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，Cas9 基因表达的 Cas9 蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导 RNA(sgRNA)引导下，切割 DNA 双链以敲除目标基因或插入新的基因。根据上述研究成果，利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 眉山市高中2026届第四学期期末教学质量检测生物学 限时75分钟 满分100分 注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。若需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：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，只有一项是最符合题目要求的。 1. 果酒酿造过程中起主要作用的微生物是酵母菌。现筛选出一种呼吸链突变酵母，其呼吸过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 无氧条件下，突变酵母发酵产酒的效率低于野生型 B. 有氧条件下，突变酵母与野生酵母的生长速度无差异 C. 发酵工程中，突变酵母的扩大培养时不需要有氧环境 D. 接种突变酵母进行酿酒发酵时温度应控制在30～35℃ 【答案】A 【解析】 【分析】细胞呼吸是细胞分解有机物释放能量的过程，核心是通过有氧呼吸或无氧呼吸将化学能转化为 ATP 供能。其中有氧呼吸是主要方式，分三个阶段逐步释放能量，无氧呼吸则是应急途径。 【详解】A、由图可知，突变酵母呼吸链中断，使得其发酵产酒效率低于野生型，A 正确； B、在有氧条件下，野生型酵母可进行有氧呼吸，产生大量能量用于生长繁殖；而突变酵母呼吸链中断，有氧呼吸无法正常进行，产生的能量比野生型少，所以生长速度比野生型慢，二者生长速度有差异，B 错误； C、突变酵母在有氧条件下呼吸链中断，不能进行完整的有氧呼吸，但在扩大培养时，有氧环境可使其进行一定程度的有氧呼吸前期过程，为细胞分裂等生命活动提供更多能量，有利于其扩大培养，若在无氧环境下，产生能量较少，不利于扩大培养，C 错误； D、酵母菌进行酒精发酵时，适宜的温度范围是18−25∘C，而不是30−35∘C，D 错误。 故选A。 2. 某种物质S(一种含有C、H、N的有机物)难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。下列相关叙述正确的是（ ） A. 甲、乙两种培养基种添加的S物质是为微生物提供碳源 B. 乙种培养基中添加的Y物质利于形成菌落便于筛选分离 C. 甲种培养基是选择培养基，乙种培养基是鉴别培养基 D. 图中⑤步骤只能根据细菌增殖数量的多少来加以筛选 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：①为淤泥取样进行稀释，②为接种到液体培养基上，③稀释涂布平板法接种到以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上，其中Y为琼脂，④为挑取单菌落接种，⑤用以S为唯一碳源和氮源的选择培养基进一步筛选。 【详解】A、物质S含有C、H、N，不仅能为微生物提供碳源，还能提供氮源，A错误； B、乙种培养基中添加的Y物质是琼脂，琼脂作为凝固剂利于形成菌落，便于筛选分离，B正确； C、甲种培养基以S为唯一碳源和氮源，只有能降解S的细菌才能生长，是选择培养基，乙种培养基是固体培养基，用于分离和纯化能降解S的细菌，不是鉴别培养基，C 错误； D、图中⑤步骤是为了筛选出高效降解S的菌株，不仅可根据细菌增殖数量的多少，还可根据S的降解情况等来筛选，D错误。 故选B。 3. 培养基通常指人工配制的适合生物或组织细胞生长、增殖或积累代谢产物的营养基质。微生物的培养、植物组织培养以及动物细胞培养都需要配制适宜的培养基。下列相关叙述正确的是（ ） A. 培养微生物和动物细胞的培养基都需要添加维生素 B. 微生物培养和植物组织培养的培养基都要添加琼脂 C. 微生物培养、植物组织培养以及动物细胞培养的培养基都需要灭菌处理 D. 工厂化生产次生代谢物时，应增大培养基中细胞分裂素与生长素的比值 【答案】C 【解析】 【详解】A、微生物培养基不一定都添加维生素，有些微生物自身可合成，动物细胞培养基需添加维生素等，A错误； B、微生物液体培养基无需琼脂，植物组织培养常用固体培养基（含琼脂），B错误； C、微生物培养、植物组织培养及动物细胞培养的培养基都要灭菌，防止杂菌污染，C正确； D、次生代谢物在愈伤组织中积累，需维持脱分化状态（低细胞分裂素/生长素比值），D错误。 故选C。 4. 科研人员筛选出产脂肪酶酵母，不仅可用于含油废水处理，还可在处理含油废水的同时，获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价筛选所获得A、B两菌株的相关性能，某研究小组进行了培养研究，结果如下图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 在筛选产脂肪酶酵母时，培养基应以脂肪或油脂作唯一碳源 B. B菌株所产脂肪酶的量或活性比A菌株的高 C. 利用B菌株来处理含油废水时所获得的单细胞蛋白产量比A菌株高 D. 利用产脂肪酶酵母处理含油废水后，可从废水中提取分离获得单细胞蛋白 【答案】C 【解析】 【分析】据图分析：比较菌株A和菌株B脂肪剩余量可知，菌株B降解脂肪的能力更强；比较菌株A和菌株B细胞密度可知，菌株B增殖速度更快；由此可以得出结论：相对于菌株A，菌株B的增殖速度更快，降解脂肪的能力更强。 【详解】A、要筛选产脂肪酶酵母，应该提供以脂肪或油脂作唯一碳源的培养基，这样只有能分解利用脂肪或油脂的酵母才能生长繁殖，从而筛选出产脂肪酶酵母，A 正确； B、由图可知，在相同培养时间下，B 菌株处理的脂肪剩余量比 A 菌株少，这说明 B 菌株分解脂肪的能力更强，即 B 菌株所产脂肪酶的量或活性比 A 菌株的高，B 正确； C、虽然 B 菌株细胞密度比 A 菌株高，但题干中并没有明确表明细胞密度与单细胞蛋白产量的直接关系，不能仅仅根据细胞密度就得出利用 B 菌株处理含油废水时所获得的单细胞蛋白产量比 A 菌株高的结论，C 错误； D、因为产脂肪酶酵母在处理含油废水的同时可获得单细胞蛋白，所以利用产脂肪酶酵母处理含油废水后，可从废水中提取分离获得单细胞蛋白，D 正确。 故选C。 5. 百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 从百合剪取的分生区细胞处于未分化状态，利于愈伤组织的形成 B. 分生区细胞分裂能力强，是选做外植体培育脱毒苗的主要原因 C. 剪取的分生区需要用纤维素酶和果胶酶进行处理后才能接种 D. 在①②过程中用射线辐射处理可筛选培育品质更好的脱毒苗 【答案】B 【解析】 【详解】A、从百合剪取的分生区细胞是已分化的细胞，只是分化程度较低，A 错误； B、分生区细胞分裂能力强，且病毒极少甚至无病毒，所以适合作为外植体培育脱毒苗，这是选做外植体培育脱毒苗的主要原因，B 正确； C、剪取的分生区不需要用纤维素酶和果胶酶进行处理，在植物组织培养中，通常对取材进行消毒处理后即可接种，C 错误； D、在①②过程中用射线辐射处理属于诱变育种，可诱发基因突变，由于基因突变是不定向，多害少利的特点，筛选培育品质更好的脱毒苗，筛选还需要在个体水平上进行大量筛选，D 错误。 故选B。 6. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是（ ） A. 平台期的细胞增殖受阻的原因是发生了接触抑制现象 B. 在配制合成培养基时通常需要加入适量的血清 C. ①到②的指数增长期，小鼠的成纤维细胞会分化成iPS细胞 D. 传代培养时应将培养瓶置于恒温培养箱中以促进细胞的增殖 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。动物细胞培养需要的条件有：①无菌、无毒的环境；②营养；③温度和pH；④气体环境：95%空气+5%CO2；动物细胞培养技术主要应用在：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质等。 【详解】A、通常动物细胞培养平台期增殖受阻主要是营养物质消耗、代谢废物积累等多种因素，接触抑制只是部分原因，A 表述不全面，A错误； B、动物细胞培养时，在配制合成培养基时通常需要加入适量血清，因为血清中含有细胞生长所必需的一些未知成分，能促进细胞的生长和增殖，B 正确； C、①到②的指数增长期，小鼠成纤维细胞主要进行的是细胞分裂，以增加细胞数量，而不是分化成 iPS 细胞，C 错误； D、传代培养时更换新鲜的培养基，能够去除这些有害的代谢产物，为细胞提供一个良好的生存环境，而恒温培养在原代培养和传代培养时都需要，不是传代培养促进细胞增殖的方式，D错误。 故选B。 7. 脂质体可作为运载工具，将药物分子运送到特定的细胞内发挥作用。为了提高药物运送的特异性，可在脂质体表面连接识别特定细胞的单克隆抗体，形成药物—脂质体—单克隆抗体复合物（如图）。下列叙述错误的是（ ） A. 利用复合物所运送的药物不能包在两层磷脂分子之间 B. 复合物利用了单克隆抗体的特异性从而实现药物的靶向运送 C. 复合物与靶细胞接触时脂质体与细胞膜可发生融合现象 D. 单克隆抗体的制备需使用特定的选择培养基来筛选杂交瘤细胞 【答案】A 【解析】 【详解】A、脂质体由磷脂双分子层构成，药物可包在两层磷脂分子层之间或者脂质体内部，A错误； B、抗体具有特异性，能与抗原特异性识别结合，脂质体表面连接的单克隆抗体可与特定靶细胞膜表面的受体结合，实现药物的定向运送，B正确； C、 脂质体与细胞膜结构相似，接触时可融合让药物进入细胞，C正确； D、获得能分泌所需单克隆抗体的杂交瘤细胞至少需要两次筛选，第一次利用特定的选择培养基筛选得到杂交瘤细胞，即在特定的选择培养基（HAT培养基）上存活的细胞为杂交瘤细胞，同种融合的细胞或未融合的细胞均不能生存，第二次利用抗体检测筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细，D正确。 故选A。 8. 畜牧业是西藏牧民的主要经济支柱。藏羊是高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 生产中对提供精子的公藏羊需筛选遗传性状优良的健康公羊 B. 生产中需向母藏羊甲和丙同期注射适量的促性腺激素处理 C. 精子需获能处理后才能与 MII 期的卵母细胞进行受精作用 D. 生产中可选择原肠胚的早期胚胎进行胚胎分割以提高殖率 【答案】D 【解析】 【详解】A、公藏羊（乙）提供的精子携带遗传物质，筛选遗传性状优良的健康公羊，可保证后代具有优良性状，是胚胎工程中常见的操作，A正确； B、对母藏羊甲注射促性腺激素可促进超数排卵（获取更多卵母细胞）；对受体母羊丙注射促性腺激素可使其生殖器官处于同期发情状态，便于胚胎移植后着床，B正确； C、精子在体外需经过获能处理才能具备受精能力；卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期（MII 期）才具备受精能力，二者才能完成受精作用，C正确； D、胚胎分割的适宜时期为桑椹胚或囊胚期，此时胚胎细胞具有全能性，分割后可发育为完整胚胎；原肠胚期细胞已分化为内、中、外三个胚层，分割会破坏胚胎结构，导致发育失败，因此不能选择原肠胚进行分割，D错误。 故选D。 9. “中中”和“华华”是我国科学家于 2017 年克隆的两只可爱小猴。其克隆过程如下图所示，在克隆过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，科研人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 的 mRNA 注入重构胚。下列相关叙述正确的是（ ） A. 由于使用了灭活的仙台病毒进行促融处理，因此不需要将体细胞显微注入去核卵母细胞 B. 克隆小猴的质 DNA 全部来源于母猴 C. 可利用异种的母猴来作代孕母猴 D. 将 Kdm4d 的 mRNA 注入重构胚，其目的是降低组蛋白的甲基化水平 【答案】D 【解析】 【详解】A、去核卵母细胞需要将体细胞的细胞核注入其中，这是克隆过程中的关键步骤，即使使用了灭活的仙台病毒进行促融处理，也不能省略这一步骤，A错误； B、由图可知，克隆小猴的质DNA部分来源于提供卵母细胞的母猴，部分来自胎猴的体细胞，B错误； C、可利用同种的母猴来作代孕母猴，一般不利用异种母猴，因为存在生殖隔离等问题可能导致代孕失败等情况，C错误； D、因为注入的是组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA，该酶可去甲基化，所以注入其mRNA目的是降低组蛋白的甲基化水平，D正确。 故选D。 10. 细菌和棉花对密码子偏好不同，为提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，将苏云金杆菌的 Bt 基因经改造后插入 Ti 质粒的 T—DNA 中构建基因表达载体，过程如下图所示。再用农杆菌转化获得了较强抗虫能力的抗虫棉。下列相关叙述错误的是（ ） 注：F1-F3, R1-R3表示引物；T-DNA-LB表示左边界；T-DNA-RB表示右边界；Ori表示复制原点；p35s为启动子；Kanr表示卡那霉素抗性基因；HygBr表示潮霉素B抗性基因。 A. 用人工合成的1—1362基因序列替换天然序列利用了密码子的简并性 B. 在筛选转化成功的细胞时，常用含有潮霉素B的培养基进行筛选 C. 构建基因表达载体时插入两个p35s启动子能促进目的基因的表达 D. 提取抗虫棉的基因组DNA利用PCR技术检测目的基因时应选择引物F1和R2 【答案】D 【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、密码子的简并性是指一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码。用人工合成的1−1362基因序列替换天然序列，由于细菌和棉花对密码子偏好不同，通过替换基因序列改变密码子，但编码的氨基酸不变，这正是利用了密码子的简并性，A正确； B、由图可知，基因表达载体中含有潮霉素B抗性基因（HygBr），且其位置在T-DNA序列内，当将该基因表达载体导入棉花细胞后，成功转化的细胞会含有HygBr基因，能在含有潮霉素B的培养基上生长，而未转化的细胞则不能生长，所以在筛选转化成功的细胞时，常用含有潮霉素B的培养基进行筛选，B正确； C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。构建基因表达载体时插入两个p35s启动子，可以为目的基因的转录提供更多的起始位点，从而促进目的基因的表达，C正确； D、PCR扩增目的基因时，引物应在目的基因的两端，所以为检测棉花植株是否导入目的基因，应选用的引物是F3和R2，D错误。 故选D。 11. 水是构成细胞的重要成分，约占生物质量的60～95%。细胞膜上存在水通道蛋白，为了探究它在水分子进出细胞中的作用，研究人员分别取细胞膜上含有水通道蛋白（A组）和除去水通道蛋白（B组）的同种细胞，置于高渗溶液中，定时测量细胞体积，结果如图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该实验结果证明水分子进出细胞的主要方式为协助扩散 B. 细胞内的结合水也可以通过自由扩散的方式进出细胞 C. 水通道蛋白在转运水分子进出细胞时不会发生构象改变 D. 水通道蛋白在转运水分子进出细胞时需要与水分子结合 【答案】A 【解析】 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、从实验结果看，含有水通道蛋白的 A 组细胞在高渗溶液中失水速度比除去水通道蛋白的 B 组快，说明水通道蛋白对水分子进出细胞有重要作用，且在生理条件下，水分子借助水通道蛋白进出细胞更为高效，证明水分子进出细胞的主要方式为协助扩散，A 正确； B、 结合水是与细胞内其他物质相结合的水，不能自由移动，不会通过自由扩散的方式进出细胞，B 错误； C、水通道蛋白在转运水分子进出细胞时，会发生构象改变来协助水分子通过，C 错误； D、水通道蛋白是一种通道蛋白，在转运水分子进出细胞时不需要与水分子结合，D 错误。 故选A。 12. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，错误的是（ ） A. 该蛋白的合成、分泌所涉及的细胞器与天然蚕丝蛋白的相同 B. 该蛋白的氨基酸序列及空间结构与天然蚕丝蛋白的不同 C. 该蛋白经高温处理后不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D. 该蛋白制成的丝绸物不适宜用蛋白酶洗衣粉来进行洗涤 【答案】C 【解析】 【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。 【详解】A、该蛋白与天然蚕丝蛋白均为分泌蛋白，合成均需核糖体、内质网、高尔基体及线粒体供能，涉及的细胞器相同，A正确； B、因导入外源基因导致表达的蛋白质氨基酸序列改变，空间结构随之变化，B正确； C、高温破坏蛋白质空间结构（变性），但未破坏肽键，仍可与双缩脲试剂显紫色，C错误； D、该蛋白含肽键结构，可被蛋白酶分解，使用含蛋白酶的洗衣粉会破坏该丝绸物，D正确。 故选C。 13. 生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述正确的是（ ） A. 平板划线法既可分离菌株得到纯培养物又可用于计数 B. 可用榨取的番茄汁与斐林试剂反应进行还原性糖的鉴定 C. 基因工程中常用两种限制酶来酶切质粒和供体DNA，可防止质粒的自身环化 D. 在DNA粗提取的实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会提高 【答案】C 【解析】 【详解】A、平板划线法通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后，就可以得到由一个细胞繁殖而来的菌落，因此可用于分离纯化菌种，但平板划线法不易分离出单菌落，不能用于计数，A错误； B、还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴加热（50～65℃）的条件下会生成砖红色沉淀，番茄汁呈红色会干扰颜色观察，B错误； C、基因工程中用两种限制酶切割质粒和供体DNA，可产生不同黏性末端，使目的基因与质粒定向连接，避免质粒的自身环化，C正确； D、DNA粗提取实验中，研磨液含NaCl（溶解DNA）、EDTA（乙二胺四乙酸）、SDS（十二烷基硫酸钠）等，若换为蒸馏水，细胞破裂不充分且DNA溶解度降低，提取效率下降，D错误。 故选C。 14. 真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（ ） A. 质膜上的一种受体蛋白可以接收多种信号分子 B. 神经纤维膜上的Na+—K+泵可同时逆向转运两种离子 C. 核膜上的核孔在实现核质之间的物质交换时不具选择性 D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上 【答案】B 【解析】 【详解】A、受体蛋白通常具有特异性，一种受体一般只能识别一种信号分子，A错误； B、Na+—K+泵通过主动运输Na+和K+，每消耗一个ATP可逆浓度梯度转运3个Na+出细胞和2个K+进细胞，同时逆向转运两种离子，B正确； C、核孔允许大分子物质（如RNA、蛋白质）选择性通过，核膜上的核孔在实现核质之间的物质交换时具有选择性，C错误； D、[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程属于有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，D错误。 故选B。 15. 柽柳是强耐盐植物，它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外，其原理是当受到盐胁迫时，细胞膜上的H+-ATP酶（质子泵）和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外，以维持细胞质基质中的低Na+水平（见下图）。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞膜上的H+-ATP酶不与H+结合就能催化ATP水解 B. 细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外 C. 细胞呼吸被抑制会干扰H+的转运，但不影响Na+转运 D. 盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平会降低 【答案】B 【解析】 【详解】A、从图中可以看到， H + −ATP 酶在转运 H+时需要消耗 ATP ，且是逆浓度梯度转运 H+，这是主动运输过程。主动运输中载体蛋白需要与被转运物质结合才能发挥作用，所以 H+−ATP 酶需要与H + 结合才能催化 ATP 水解，A 错误； B、观察可知，H + 顺浓度梯度进入细胞时，Na+-H + 逆向转运蛋白将Na+转运到细胞外，说明细胞膜两侧的 H +浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外，B 正确； C、细胞呼吸被抑制会导致 ATP 合成受阻，而H + 的转运需要 ATP 供能（主动运输），H + 转运受影响会改变细胞膜两侧H + 浓度梯度，由于Na+ 转运依赖于H + 浓度梯度提供的势能，所以也会影响Na+转运，C 错误； D、盐胁迫下，为了维持细胞质基质中的低Na+水平，需要更多的Na+ - H + 逆向转运蛋白将Na+转运到细胞外，所以 Na+ - H + 逆向转运蛋白的基因表达水平会升高，D 错误。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 正常的神经元细胞中所产生的α—Synuclein蛋白，会被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α—Synuclein蛋白聚集是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异，如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题： （1）脂质小滴在溶酶体内被降解，是因为溶酶体含有__________，溶酶体的功能是________（答出一点就可）。 （2）突变的TMEM175基因转录合成的mRNA转移到细胞质中，与游离核糖体结合，合成一段肽链后转移到__________上继续合成，再由________运送至高尔基体继续加工处理。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的________改变，从而影响TMEM175蛋白的功能。 （3）基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜上TMEM175蛋白和H+转运蛋白转运H+的方式分别是__________、________，H+转运蛋白转运H+时发生的变化是__________，据图2分析，TMEM175蛋白变异将影响溶酶体的功能，原因是__________。 （4）综上推测，TMEM175蛋白变异是引起α—Synuclein蛋白聚集致病的原因，理由是___________。 【答案】（1） ①. 多种水解酶 ②. 分解衰老、损伤的细胞器（或吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌） （2） ①. 内质网 ②. 囊泡 ③. 空间结构 （3） ①. 协助扩散 ②. 主动运输 ③. 载体蛋白构象改变（或空间结构改变） ④. 变异的TMEM175蛋白不能转运H+ ，导致溶酶体内pH过低，影响溶酶体酶的活性 （4）TMEM175蛋白变异使溶酶体功能异常，a-Synuclein蛋白无法被降解而聚集 【解析】 【分析】帕金森综合征发病机理与溶酶体膜蛋白 TMEM175及物质运输密切相关：正常时，TMEM175蛋白以协助扩散方式转运H+，与H+转运蛋白（主动运输转运H+ ，转运时载体构象改变 ）共同调节溶酶体内pH为约4.6 ，维持溶酶体水解酶活性，可降解包裹α-Synuclein蛋白的脂质小滴；当TMEM175变异，无法转运H+ ，溶酶体内pH<4.6 ，溶酶体酶活性受抑，α-Synuclein蛋白不能被降解而聚集，最终引发帕金森综合征。 【小问1详解】 溶酶体被称为 “消化车间”，内部含有多种水解酶（如蛋白酶、脂酶等 ），这些水解酶能将脂质小滴等物质降解。溶酶体的功能包括分解衰老、损伤的细胞器，以及吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等。 【小问2详解】 分泌蛋白合成过程中，在游离核糖体合成一段肽链后，会转移到内质网上继续合成（内质网可对肽链进行加工 ）。内质网加工后的蛋白质通过囊泡运输到高尔基体进一步加工。突变的TMEM175基因合成的肽链，因氨基酸之间作用变化（如氢键、二硫键等改变 ），会使肽链的空间结构改变，进而影响蛋白质功能。 【小问3详解】 图1中，溶酶体膜上TMEM175蛋白转运H+是顺浓度梯度（溶酶体内pH≈4.6，推测H+浓度高，向外运输 ），且不需要消耗能量，属于协助扩散，H+转运蛋白转运H+是逆浓度梯度（向内运输，使溶酶体内H+维持一定浓度 ），需要载体且消耗能量，属于主动运输，载体蛋白转运物质时，载体蛋白构象改变（或空间结构改变），H+转运蛋白转运H+时也是如此。图2中变异的TMEM175蛋白不能转运H+，会使溶酶体内H+积累，pH过低，而溶酶体内的水解酶需要适宜pH环境，pH异常会影响酶的活性，进而影响溶酶体功能。 【小问4详解】 正常情况下，α-Synuclein蛋白会被包裹形成自噬体，与溶酶体融合后在溶酶体内被降解，当TMEM175蛋白变异，溶酶体功能异常（如酶活性受影响 ），无法正常降解α-Synuclein蛋白，导致其聚集，成为帕金森综合征的致病因素。 17. 某些香蕉植株组织中存在的内生菌可防治香蕉枯萎病，其筛选流程及抗性检测如图。请回答问题： （1）样品采集时，应在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内选择___________（填“感病植株”或“未感病植株”）作材料，理由是___________。 （2）将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，其目的是_________。 （3）稀释涂布时，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是_________，冷却的目的是___________。 （4）请利用灭菌的适宜平板、内生菌菌液、病原菌菌液、无菌水、适宜大小的灭菌滤纸圆片、涂布器、酒精灯等实验用具及材料，设计合理的实验对目的菌进行抗性检测，写出简要的实验思路并预期实验结果___________。 【答案】（1） ①. 未感病植株 ②. 未感病植株体内可能含有能抵抗香蕉枯萎病的内生菌 （2）检测样品消毒是否彻底 （3） ①. 灭菌 ②. 防止高温杀死待涂布的内生菌 （4）实验思路：①取灭菌平板，在中央滴加病原菌菌液，涂布均匀；②在平板四周放置4个灭菌滤纸圆片，其中3个分别滴加不同浓度的内生菌菌液，1个滴加无菌水作为对照；③培养一段时间，观察滤纸圆片周围抑菌圈的大小。预期结果：若某滤纸圆片周围出现抑菌圈，说明该内生菌对病原菌有抗性，且抑菌圈越大，抗性越强 【解析】 【分析】分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定 形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 【小问1详解】 在大量感染香蕉枯萎病的香蕉种植园内，未感病植株体内可能含有能抵抗香蕉枯萎病的内生菌，因此，在进行样品采集时，应选择未感病植株作材料。 【小问2详解】 将采集的样品充分消毒后，用无菌水冲洗，收集冲洗液进行无菌检测，其目的是检测样品消毒是否彻底。 【小问3详解】 稀释涂布时，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是杀死涂布器上附着的杂菌，即灭菌，冷却的目的是防止高温杀死待涂布的内生菌。 【小问4详解】 本实验的目的是对目的菌进行抗性检测，即检测获得的内生菌对病原菌是否有抗性。实验思路为：①取灭菌平板，在中央滴加病原菌菌液，涂布均匀；②在平板四周放置4个灭菌滤纸圆片，其中3个分别滴加不同浓度的内生菌菌液，1个滴加无菌水作为对照；③培养一段时间，观察滤纸圆片周围抑菌圈的大小。预期结果为：若某滤纸圆片周围出现抑菌圈，说明该内生菌对病原菌有抗性，且抑菌圈越大，抗性越强。 18. 甲植物细胞质基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞核基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题： （1）根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，使用_______酶进行去壁处理, 以分别获得甲、乙的原生质体。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体的细胞核失活和乙原生质体的细胞质失活，目的是_______。将处理后的甲、乙原生质体分别制成原生质体悬浮液，再将甲乙原生质体悬浮液混合，并向悬浮液中加入_______，以促使原生质体融合，甲乙原生质体两两融合的方式有_______种。 （2）将上述经过促融处理的原生质体悬浮液和液态的琼脂培养基混合，在凝固前倒入培养皿，原生质体分散固定在平板中，在培养基中能独立生长、分裂形成愈伤组织的是___________原生质体，理由是________。愈伤组织经___________可形成胚状体或芽。胚状体能长出___________，直接发育形成再生植株。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶 ②. 保证融合细胞中含有甲的细胞质基因和乙的细胞核基因 ③. 聚乙二醇##PEG ④. 3 （2） ①. 融合的 ②. 只有融合的原生质体才具有甲的细胞质基因和乙的细胞核基因，能独立生长、分裂 ③. 再分化 ④. 根和芽 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术： （1）植物体细胞杂交技术：是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术； （2）过程：①诱导融合的方法：物理法；化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂；②细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成；③植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束；④杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质； （3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【小问1详解】 植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，在获取原生质体时，常采用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体的细胞核失活和乙原生质体的细胞质失活，目的是保证融合细胞中含有甲的细胞质基因和乙的细胞核基因。用适宜浓度的PEG促进融合，甲乙原生质体两两融合的方式有甲-甲、乙-乙、甲-乙。 【小问2详解】 同一块愈伤组织所有细胞源于一个融合原生质体。未融合的原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂；同种融合的原生质体也因为甲原生质体细胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂；只有融合的原生质体才具备有活性的细胞质和细胞核，可以生长、分裂。愈伤组织经再分化可形成胚状体或芽。胚状体能长出根和芽，直接发育成再生植株。 19. 蛋白甲具有促进T淋巴细胞增殖的作用，但促进效率不高，为获得具有高效促进作用的蛋白质，某科研小组开展了相关研究，将编码蛋白甲的DNA序列（序列甲，由A、B、C、D、E五个片段组成）进行改造，获得了编码蛋白乙和丙的序列，由序列甲的部分片段组成，如图1所示。序列甲的A片段中含有编码起始密码AUG的碱基序列。 回答下列问题： （1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若要使编码蛋白乙的DNA序列在宿主细胞中能翻译出蛋白乙，则在通过PCR技术扩增编码蛋白乙的DNA序列时，所设计的一对引物之一，其5′端应加上的碱基序列是___________，理由是_________。 （2）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白对T淋巴细胞增殖的作用效果，某研究小组做了T淋巴细胞的悬浮培养实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，分装于培养瓶中，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。 ①由图2可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，原因是__________，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，需用__________方法收集细胞并制成细胞悬液，之后进行__________培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是__________。 ②根据图1、图2分析，在对编码蛋白甲的DNA序列进行改造，以期获得促进作用更强的蛋白时，编码蛋白甲的DNA序列中不可缺少的序列片段________（填“A”“B”“C”“D”或“E”），原因是__________。 【答案】（1） ①. 编码起始密码子AUG的碱基序列 ②. 保证翻译能从正确的起始点开始 （2） ①. 培养液中的营养物质消耗完毕，空间有限 ②. 胰蛋白酶##胶原蛋白酶 ③. 传代 ④. 维持培养液的pH ⑤. B、D ⑥. 蛋白乙（含B、C、D片段）促进T淋巴细胞增殖的效果比蛋白甲好，蛋白丙（含B、D片段）促进效果与蛋白乙相近，说明C片段不是必需的，而B、D片段是必需的 【解析】 【分析】动物细胞培养中，细胞具有贴壁生长以及接触抑制的特点，因此若要使淋巴细胞继续增殖，在培养中需要用胰蛋白酶处理贴壁的细胞并进行分瓶培养，分瓶后的培养成为传代培养，动物细胞培养过程中加入，作用是维持培养液的pH值。 【小问1详解】 由于编码乙的DNA序列起始端无ATG，转录出的mRNA无起始密码子，因此5′端应加上的碱基序列是编码起始密码子AUG的碱基序列，从而保证翻译能从正确的起始点开始。 【小问2详解】 ①由于培养液中的营养物质消耗完毕，空间有限，因此当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加。此时若要使T淋巴细胞继续增殖，需用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）方法收集细胞并制成细胞悬液，之后进行传代培养。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是维持培养液的pH。 ②蛋白乙（含B、C、D片段）促进T淋巴细胞增殖的效果比蛋白甲好，蛋白丙（含B、D片段）促进效果与蛋白乙相近，说明C片段不是必需的，而B、D片段是必需的。 20. 百合具有观赏、食用和药用等多种价值。在种植过程中栽培种百合极易受到尖孢镰刀菌侵染感病而影响产量和品质，人们发现野生百合却对尖孢镰刀菌具有极强的抗病性。科研人员开展了相关研究，研究发现栽培种百合和野生型百合都含有抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L，但当受到病原体侵染时，野生型百合的L基因大量表达，栽培种百合的L基因难以表达。为此科研人员对 L 基因开展了更深入的研究，两种百合的 L 基因及其上游的启动子和下游的终止子结构如图一（F1～F4和 R1～R4表示相应的引物）。图二是一种 Ti 质粒的结构示意图，其中基因 gus 编码 GUS 酶，GUS 酶活性可反映启动子活性。请回答： （1）基因工程中涉及的酶有___________，PCR 扩增 DNA 所需的酶是___________，该酶具有___________的特点。 （2）研究病原微生物对 L 的启动子活性的影响。从图一所示结构中分别获取 pL 和 bL，首先选用___________酶切，分别与相同限制酶酶切的 Ti 质粒连接，再分别导入烟草。用 PCR 技术检测 pL 和 bL 导入是否成功时，应选用的引物分别是___________、___________，随机选取 2 组转基因成功的烟草（A1、A2，每组都包含有 pL 和 bL 导入成功的烟草）进行病原微生物尖孢镰刀菌胁迫，结果如图三。根据图三结果分析，野生型百合和栽培种百合对尖孢镰刀菌抗性差异的原因是___________。 （3）CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，Cas9 基因表达的 Cas9 蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导 RNA(sgRNA)引导下，切割 DNA 双链以敲除目标基因或插入新的基因。根据上述研究成果，利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路：___________。 【答案】（1） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 热稳定DNA聚合##Taq ③. 耐高温 （2） ①. Hind Ⅲ和Xba Ⅰ ②. F₁ 和R₁ ③. F₃ 和R₃ ④. 尖孢镰刀菌胁迫下，野生型百合的pL启动子活性高于栽培种百合的bL启动子，使L基因大量表达 （3）设计与栽培种百合bL启动子中特定序列互补的sgRNA，构建CRISPR/Cas9表达载体；将载体导入栽培种百合细胞，诱导其基因编辑；筛选出bL启动子被编辑为具有高活性的植株（或替换为pL启动子的植株） 【解析】 【分析】基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。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。 【小问1详解】 基因工程中涉及的酶有限制酶和DNA连接酶，PCR 扩增 DNA 所需的酶是热稳定DNA聚合酶，该酶具有耐高温的特点。 【小问2详解】 根据目的片段以及质粒上限制酶的识别位点，同时满足去掉质粒上的启动子，应用质粒两侧的酶，因此选用限制酶HindⅢ、Xba Ⅰ进行酶切。用 PCR 技术检测 pL 和 bL 导入是否成功时，应选用的引物分别是F₁ 和R₁、F₃ 和R₃。尖孢镰刀菌胁迫下，野生型百合的pL启动子活性高于栽培种百合的bL启动子，使L基因大量表达，因此野生型百合和栽培种百合对尖孢镰刀菌抗性有差异。 【小问3详解】 设计与栽培种百合bL启动子中特定序列互补的sgRNA，构建CRISPR/Cas9表达载体；将载体导入栽培种百合细胞，诱导其基因编辑；筛选出bL启动子被编辑为具有高活性的植株 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $