精品解析：福建省漳州市平和广兆中学2024-2025学年高二下学期期末生物试题

广兆中学2024-2025学年（下）高二期末考试题 生物 （满分 100 分 考试时间 75 分钟） 第I卷（选择题）请用2B铅笔填涂在答题卡。 一、选择题：本题共 15 小题，共 40 分。第 1～10 小题，每小题 2 分；第 11～15 小题，每小 题 4 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. 下列关于消毒和灭菌的叙述， 错误的是（　　） A. 消毒不能杀死所有微生物，灭菌可以杀死所有微生物 B. 消毒不能杀死芽孢和孢子，灭菌可以杀死芽孢和孢子 C. 消毒不能杀死物体内部的微生物，灭菌可以杀死物体内部的微生物 D. 消毒操作较简单，灭菌操作较复杂。 2. 谷氨酸钠是味精的主要成分，通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸，生产中常用的菌种是谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵工程的叙述，错误的是（ ） A. 为解决发酵罐中杂菌污染的问题，可向培养液中添加抗生素 B. 谷氨酸发酵的培养基成分，主要有水、碳源、氮源、无机盐等 C. 对发酵罐内物质进行搅拌能增加产量，说明谷氨酸棒状杆菌是好氧菌 D. 优良性状的菌种可以通过基因工程定向改造已有菌种获得 3. 为检测玉米是否被黄曲霉污染，质检人员将玉米插入察氏培养基中，培养一段时间后进行菌落鉴定和计数。下表是察氏培养基配方，下列叙述错误的是（ ） 成分 蔗糖 NaNO3 K2HPO4 KCl Fe2SO4 琼脂 pH7．30 含量/（g•L-1） 30．00 3．00 1．00 0．50 0．01 15．00 A. 蔗糖和NaNO3分别为霉菌提供碳源和氮源 B. 高浓度的NaNO3可抑制细菌的生长 C. 霉菌的菌落较大，计数时以30～300个为宜 D. 插入了玉米的察氏培养基不需要再进行高压灭菌 4. 下列关于生物技术的安全性与伦理问题的叙述，错误的是（ ） A. 转基因生物可能会造成“外来物种”入侵，影响生态系统的基因多样性 B. 若基因工程的目的基因来源于自然界，则不存在安全问题 C. 中国政府禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆 D. 生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等，其有着致病能力强，攻击范围广等特点 5. 2022年2月，冬奥会在国家体育场等使用了无水免冲智慧生态厕所。该款厕所利用微生物降解技术，全程不用水且无臭无味。经降解的排泄物最终会变成有机肥料，实现资源再利用。这项“黑科技”中小小的微生物起了大作用，下列叙述正确的是（ ） A. “智慧生态厕所”将排泄物发酵成优质有机肥料供农业种植使用，实现了物质和能量的循环利用 B. “智慧生态厕所”在选择菌种时需考虑循环、协调的原理，不需要考虑自生、整体的原理 C. 可用硝化细菌除臭的原因是它能将有臭味的NH3等物质氧化为无味的产物 D. 高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术，不需要基因工程等现代技术 6. 树莓果实营养丰富，应用组织培养技术可以在短时间内获得大量优质种苗，实现树莓的工厂化生产。下列与树莓组织培养相关叙述正确的是（　　） A. 采用组织培养技术对树莓茎尖脱毒处理后，可以抵抗病毒的感染 B. 使用MS培养基时，应将茎尖的形态学上端朝上，并完全插入到培养基中 C. 用幼茎进行组织培养时，需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液进行消毒 D. 试管苗移栽前应将其在培养箱中打开封口膜几天，再用流水清洗掉根部的培养基 7. 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，以便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—；限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图判断，下列操作正确的是（ ） A. 质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 B. 质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶I切割 C. 目的基因和质粒均用限制酶I切割 D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 8. 发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，从而进行大规模生产发酵产品的技术。下列说法错误的是（ ） A. 制作泡菜时加盐过多会导致泡菜咸而不酸 B. 可通过检测发酵前后发酵液pH的变化来鉴定果醋制作是否成功 C. 可采用过滤、沉淀等方法分离提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白 D. 传统发酵的发酵产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 9. 科学家利用核移植技术克隆出了多种动物。下列关于动物核移植技术的叙述，正确的是（　　） A. 胚胎细胞核移植比体细胞核移植难度大 B. 核移植过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核 C. 核移植时，提供细胞核和去核卵细胞的动物都应为雌性 D. 通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核 10. 利用平板划线法进行微生物的接种和培养实验时，下列叙述错误的是（ ） A. 培养微生物的培养液和器具都需要进行灭菌处理 B. 接种后的培养皿要立即倒置，以防培养污染 C. 接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 D. 为了防止培养基溅出，倒平板时需将培养皿盖完全打开 11. 利用微生物分解纤维素对废弃物污染的减轻和作物秸秆再利用具有重要意义。某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样，加入选择培养基中进行振荡培养，之后接种于鉴别培养基上进行培养，筛选出能够分解纤维素的微生物。下列叙述错误的是（ ） A. 选择培养的目的是保留纤维素分解菌生长，杀死其他微生物 B. 振荡培养可以增加溶解氧量，促进微生物对营养物质的充分接触和利用 C. 鉴别培养基上涂布接种时，一般将0.1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀 D. 鉴定纤维素分解菌的培养基常用的染料是刚果红 12. 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. 传代培养时，培养皿需密封防止污染 B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理 C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养 D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关 13. 关于DNA片段的扩增及电泳鉴定实验，下列叙述正确的是（ ） A. PCR扩增缓冲液中，一般要添加Ca2+以激活TaqDNA聚合酶 B. 电泳缓冲液中加入琼脂糖及核酸染料后，沸水浴至琼脂糖融化 C. 将电泳缓冲液加入电泳槽后，再将凝固的凝胶放入电泳槽内 D. 将含指示剂的凝胶载样缓冲液与PCR产物混合液缓慢注入加样孔内 14. 科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长，唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想，科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是（　　） A. 过程①使用了平板划线法接种真菌M， 该过程中接种环至少要灼烧4次 B. 若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈，则说明上述猜想正确 C. 过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中，其主要目的是选择培养 D. 真菌M 在培养基b 中培养时，培养基中应加入琼脂 15. 家畜胚胎的性别鉴定技术对畜牧业发展具有重要意义。科研人员利用PCR技术同时扩增优质奶牛Y染色体上雄性决定基因（SRY）和常染色体上的路蛋白基因（CSN1S1），进行早期胚胎的性别鉴定，并将鉴定后的胚胎进行移植。下图为取自不同胚胎的DNA样品PCR产物的电泳结果。下列叙述错误的是（ ） A. 选取胚期的滋养层细胞提取DNA进行鉴定 B. 需要根据牛的SRY和CSN1S1序列设计2对引物 C. 对受体牛进行同期发情处理后再进行胚胎移植 D. 根据结果可以确定A为CSN1S1，3、5号胚胎为雌性 二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。考生根据要求在答题卡作答。 16. 如图是从土壤中筛选纤维素分解菌的流程图，回答下列问题： （1）土壤取样时，一般选择__________________丰富的环境。选择培养的目的是________________________。 （2）若测得稀释一定倍数的0.1mL稀释液中纤维素分解菌的菌落数平均值为51，通过计算得知每毫升样品中有5.1×107个纤维素分解菌，则该稀释液的稀释倍数为_________。 （3）鉴别纤维素分解菌的培养基中应加入CR染料，它可以与纤维素形成_________色复合物。若在鉴别培养基上得到部分有透明圈的菌落（如图），则降解纤维素能力最强的是菌落__________。 17. 动物器官的体外培养技术对研究器官的生理、病理过程及其机制的意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图，请回答下列问题。 （1）体外培养肝脏小块要满足的条件：适宜的温度、pH、渗透压、气体环境、营养和____________。 （2）气室中充入5%CO2的主要作用是____________。 （3）有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。利用如图所示装置和下列提供的材料用具，探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。 材料用具：肝脏小块、外周血淋巴细胞、淋巴细胞培养液、植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂)； 显微镜、载玻片、盖玻片、玻璃皿、滴管；吉姆萨染液(使染色体着色)、有机物 X 溶液等。 实验过程： ①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞，取4等份，备用。 ②利用甲、乙、丙、丁4组装置(与上图相同)，按下表所示步骤操作(“ √ ”表示已完成步骤) 操作步骤 甲 乙 丙 丁 步骤一：加入肝脏培养液 √ √ √ √ 步骤二：加入有机物 X 溶液 √ √ 步骤三：放置肝脏小块 √ 表中还需进行的操作是____________。 ③培养一段时间后，取4组装置中的等量培养液，分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中并 继续培养淋巴细胞。 ④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察____________，并对比分析。 若只有丙组淋巴细胞出现异常，甲组的淋巴细胞正常，则说明____________。 18. 科学家设想将HIV的壳体蛋白（CA）基因与Ti质粒构建成重组载体，转染到枸杞细胞内，利用愈伤组织作为反应器生产壳体蛋白用于疫苗生产，以研究CA疫苗对人体的免疫应答。建立愈伤组织反应器的主要过程如下图所示，回答下列有关问题； （1）HIV的壳体蛋白（CA）基因是有遗传效应的_____片段。①过程为______，进行①过程操作的目的是_____________。 （2）选用农杆菌Ti质粒作为HIV的壳体蛋白（CA）基因的载体，优点是_______________。 （3）切割CA-DNA和Ti质粒所用的限制酶是__________，不选用其他两种限制酶的原因是__________。 （4）为了筛选出含重组载体的农杆菌，应在添加氨苄青霉素的选择培养基上培养农杆菌，培养一段时间后获得的菌落________（填“一定”或“不一定”）含有重组载体，原因是_________________。 19. 幽门螺杆菌（Hp）是一种人体常见的消化道病菌，其产生的脲酶可分解尿素产生氨以中和胃酸，保护菌体免受胃酸杀灭。抗体疗法在治疗Hp感染方面具有重要应用潜力。研究人员利用AI技术分析比较了Hp的脲酶亚单位B（UreB）与不同抗体的分子间作用力大小，筛选出全人源化单域抗体（UreBAb）作为重点研究对象。回答下列问题。 （1）研究人员在成功扩增UreBAb基因后，构建了两种重组质粒，其分别能表达出重组蛋白SUMO-UreBAb和UreBAb，该过程中需要用到的工具酶有______。 （2）为了分析重组蛋白对脲酶分解尿素能力的影响，研究人员检测了不同温度下两种蛋白对脲酶活性的抑制率，如图1所示。 结果显示，对脲酶活性抑制效果更好的是______（填“SUMO-UreBAb”或“Ure-BAb”），判断的依据是______。 （3）为了进一步提升UreBAb的抗菌活性，研究人员在AI精确预测强作用力的氨基酸残基特定位点的基础上，通过设计、合成、构建、转化得到多种UreBAb突变体重组表达菌株，并成功获得重组蛋白质，该技术属于______。分析这些突变体重组蛋白质基因转录模板链的部分序列及突变区如表所示，检查各突变体重组蛋白质抑制效率，发现抑制效果最为显著的是W突变体，其重组蛋白肽链特定位点上氨基酸种类发生的变化是______。 野生型 5'…GCGTTTAATTTCCAC…3' M突变体 5'…GCGTTTCATTTCCAC…3' P突变体 5'…GCGTTTCGGTTCCAC…3' W突变体 5'…GCGTTTCCATTCCAC…3' F突变体 5'…GCGTTTAAATTCCAC…3' 部分密码子及对应的氨基酸 AAU：天冬酰胺 UGG：色氨酸 CAU：组氨酸 CCA：脯氨酸 AUU：异亮氨酸 （4）如今，AI技术迅猛发展，推动了生物医药、合成生物学等领域的创新。AI技术在本研究中的应用有______。 A. 设计出了稳定性更高的脲酶的空间结构 B. 分析比较了不同蛋白质间的分子作用力 C. 分析了蛋白质三维结构，筛选抗体的改造位点 D. 构建了抗体的空间模型并从头合成全新的抗体 20. 木糖醇脱氢酶（XDH）能催化木糖醇生成木酮糖，木酮糖能引起直肠癌细胞凋亡。科研工作者将毕赤酵母中的XDH基因转入大肠杆菌生产木酮糖。回答下列问题。 （1）构建XDH基因表达载体：图1 XDH基因两端不具有限制酶切点，为保证XDH基因正确连接在图3质粒PET-28a上，扩增XDH基因时，需要在引物的_____（填“5’”或“3’”）端添加相应的限制酶切位点，设计的引物为_______。 A. 5’-GGATCCACTGCTAAC-3’和 5’-GAATTCCTCAGGACC-3’ B. 5’-GAATTCACTGCTAAC-3’和 5’-GGATCCCTCAGGACC-3’ C. 5’-GGATCCACTGCTAAC-3’和 5’-CCCGGGCTCAGGACC-3’ D. 5’-GAATTCTGACGATTG-3’和 5’-GGATCCGAGTCCTGG-3’ （2）转染并筛选目的菌株：将得到的重组表达载体转染大肠杆菌。将转染的大肠杆菌菌液涂布在含有_____的选择性培养基表面，形成5个菌落，推测这些大肠杆菌导入了质粒PET-28a或重组质粒。利用这5个菌落，结合图4结果，请简要写出采用PCR技术进一步筛选出目的菌的实验思路________。 （3）将菌落进行扩大培养，并进行分离、提纯木酮糖。根据图4，可选择序号为______的菌落进行扩大培养，理由是______。科研工作者分别用不同浓度的木酮糖处理人直肠癌细胞48h，统计人直肠癌细胞凋亡率、促凋亡蛋白（Bax）和抑凋亡蛋白（Bcl-2）的表达量，结果如下表。 木酮糖浓度（mmol/L） 细胞凋亡率（%） Bax表达量（相对值） Bcl-2表达量（相对值） 0 7 0.8 0.8 4 10.5 2.3 0.78 8 12 3.7 0.5 16 38 4.3 0.3 分析结果，推测木酮糖引起直肠癌细胞凋亡的原因是_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广兆中学2024-2025学年（下）高二期末考试题 生物 （满分 100 分 考试时间 75 分钟） 第I卷（选择题）请用2B铅笔填涂在答题卡。 一、选择题：本题共 15 小题，共 40 分。第 1～10 小题，每小题 2 分；第 11～15 小题，每小 题 4 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. 下列关于消毒和灭菌的叙述， 错误的是（　　） A. 消毒不能杀死所有微生物，灭菌可以杀死所有微生物 B. 消毒不能杀死芽孢和孢子，灭菌可以杀死芽孢和孢子 C. 消毒不能杀死物体内部的微生物，灭菌可以杀死物体内部的微生物 D. 消毒操作较简单，灭菌操作较复杂。 【答案】C 【解析】 【分析】消毒和灭菌： 比较项目 理化因素的作用强度 消灭微生物的数量 芽孢和孢子能否被消灭 消毒 较为温和 部分生活状态的微生物 不能 灭菌 强烈 全部微生物 能 【详解】A. 消毒不能杀死所有微生物，部分孢子等休眠体可能存活，而灭菌可以杀死所有微生物,A正确；B. 消毒不能完全杀死芽孢和孢子，灭菌可以杀死芽孢和孢子，B正确； C. 消毒能杀死物体内部的部分微生物，灭菌可以杀死物体内部的微生物，C错误； D. 消毒操作程序较简单，灭菌操作程序较复杂。D正确。 故选C。 2. 谷氨酸钠是味精的主要成分，通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸，生产中常用的菌种是谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵工程的叙述，错误的是（ ） A. 为解决发酵罐中杂菌污染的问题，可向培养液中添加抗生素 B. 谷氨酸发酵的培养基成分，主要有水、碳源、氮源、无机盐等 C. 对发酵罐内物质进行搅拌能增加产量，说明谷氨酸棒状杆菌是好氧菌 D. 优良性状的菌种可以通过基因工程定向改造已有菌种获得 【答案】A 【解析】 【分析】发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程：菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。 【详解】A、谷氨酸发酵常用的菌种是谷氨酸棒状杆菌，属于细菌，添加抗生素会杀菌从而影响谷氨酸发酵，A错误； B、谷氨酸发酵的培养基成分，主要有水、碳源、氮源、无机盐等，B正确； C、搅拌能增加培养液中溶解氧含量，能增加产量，说明谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，C正确； D、优良性状的菌种可以通过基因工程定向改造已有菌种获得，D正确。 故选A。 3. 为检测玉米是否被黄曲霉污染，质检人员将玉米插入察氏培养基中，培养一段时间后进行菌落鉴定和计数。下表是察氏培养基配方，下列叙述错误的是（ ） 成分 蔗糖 NaNO3 K2HPO4 KCl Fe2SO4 琼脂 pH7．30 含量/（g•L-1） 30．00 3．00 1．00 0．50 0．01 15．00 A. 蔗糖和NaNO3分别为霉菌提供碳源和氮源 B. 高浓度的NaNO3可抑制细菌的生长 C. 霉菌的菌落较大，计数时以30～300个为宜 D. 插入了玉米的察氏培养基不需要再进行高压灭菌 【答案】C 【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、NaNO3为察氏培养基的唯一氮源，能为霉菌生长提供氮源，蔗糖作为含碳有机物，不仅能为霉菌生长提供碳源，还能提供能源，A正确； B、培养基中NaNO3的浓度高，为高渗培养基，能抑制细菌的生长，B正确； C、霉菌的菌落较大，菌落计数的适宜范围较小，以10～100个为宜，C错误； D、本实验的目的是检测玉米是否被黄曲霉污染，将玉米插入察氏培养基中后不需要再灭菌，D正确。 故选C。 4. 下列关于生物技术的安全性与伦理问题的叙述，错误的是（ ） A. 转基因生物可能会造成“外来物种”入侵，影响生态系统的基因多样性 B. 若基因工程的目的基因来源于自然界，则不存在安全问题 C. 中国政府禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆 D. 生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等，其有着致病能力强，攻击范围广等特点 【答案】B 【解析】 【分析】1、转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。 2、克隆技术： （1）治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植。 （2）生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。中国政府的态度：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。 3、生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。 【详解】A、转基因生物可能会造成前所未有的“外来物种”入侵，影响生态系统的基因多样性，A正确； B、若基因工程的目的基因来源于自然界，也可能存在安全问题，B错误； C、中国政府禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆用于治疗疾病，C正确； D、生物武器是以微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等作为病原体，直接或间接通过食物、生活必需品等散布到敌方，造成大规模杀伤的后果，具有传染性强、作用范围广等特点，D正确。 故选B。 5. 2022年2月，冬奥会在国家体育场等使用了无水免冲智慧生态厕所。该款厕所利用微生物降解技术，全程不用水且无臭无味。经降解的排泄物最终会变成有机肥料，实现资源再利用。这项“黑科技”中小小的微生物起了大作用，下列叙述正确的是（ ） A. “智慧生态厕所”将排泄物发酵成优质有机肥料供农业种植使用，实现了物质和能量的循环利用 B. “智慧生态厕所”在选择菌种时需考虑循环、协调的原理，不需要考虑自生、整体的原理 C. 可用硝化细菌除臭的原因是它能将有臭味的NH3等物质氧化为无味的产物 D. 高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术，不需要基因工程等现代技术 【答案】C 【解析】 【分析】生态系统具有一定的自动调节能力，生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低。 【详解】A、“智慧生态厕所”利用微生物发酵技术，将排泄物分解成优质有机肥料供农业种植使用，实现能量多级利用，提高能量利用效率，能量不能循环利用，A错误； B、“智慧生态厕所”在选择菌种时既需考虑循环、协调的原理，也需要考虑自生、整体的原理 ，B错误； C、硝化细菌可进行化能合成作用，能利用NH3转化为NO3-，可除臭，C正确； D、高效降解菌种的筛选需要用到微生物实验室培养的技术，也可通过转基因技术获得高效降解污染物的工程菌，D错误。 故选C。 6. 树莓果实营养丰富，应用组织培养技术可以在短时间内获得大量优质种苗，实现树莓的工厂化生产。下列与树莓组织培养相关叙述正确的是（　　） A. 采用组织培养技术对树莓茎尖脱毒处理后，可以抵抗病毒的感染 B. 使用MS培养基时，应将茎尖的形态学上端朝上，并完全插入到培养基中 C. 用幼茎进行组织培养时，需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液进行消毒 D. 试管苗移栽前应将其在培养箱中打开封口膜几天，再用流水清洗掉根部的培养基 【答案】D 【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、采用组织培养技术对树莓茎尖脱毒处理后，获得的脱毒苗只是不含病毒，但不可以抵抗病毒的感染，A错误； B、以茎尖作为外植体进行接种时应将其形态学上端朝上，形态学下端插入培养基中，但不是完全插入到培养基中，B错误； C、用幼茎进行组织培养时，需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠分别进行消毒，且每次消毒后用无菌水进行冲洗，C错误； D、欲将试管苗移栽前应将其在培养箱中打开封口膜几天进行炼苗，再用流水清洗掉根部的培养基（避免被污染）后进行，D正确。 故选D。 7. 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，以便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—；限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。据图判断，下列操作正确的是（ ） A. 质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 B. 质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶I切割 C. 目的基因和质粒均用限制酶I切割 D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，因此限制酶Ⅱ也能作用于限制酶Ⅰ的识别序列。 【详解】限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，可知限制酶Ⅱ能够识别和切割限制酶Ⅰ的识别序列，目的基因的右端限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，目的基因左端是限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，只有用限制酶Ⅱ才能同时将目的基因切割下来；质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶I的识别序列和限制酶Ⅱ的识别序列，如果用限制酶Ⅱ切割，则GeneI 和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基因，用限制酶Ⅰ切割，则破坏GeneⅡ，保留GeneI，其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA，A正确，BCD错误。 故选A。 8. 发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，从而进行大规模生产发酵产品的技术。下列说法错误的是（ ） A. 制作泡菜时加盐过多会导致泡菜咸而不酸 B. 可通过检测发酵前后发酵液pH的变化来鉴定果醋制作是否成功 C. 可采用过滤、沉淀等方法分离提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白 D. 传统发酵的发酵产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身 【答案】D 【解析】 【分析】发酵是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 【详解】A、制作泡菜时加盐过多，会抑制乳酸菌的生命活动，导致乳酸含量低，所以加盐过多会导致泡菜咸而不酸，A正确； B、制作果醋是利用醋酸菌发酵产生醋酸，可通过检测发酵前后发酵液pH的变化来鉴定果醋制作是否成功，B正确； C、分离、提纯酵母菌发酵生产的单细胞蛋白，指的就是单细胞菌体,可采用过滤、沉淀等方法从培养液中分离，C正确； D、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，D错误。 故选D。 9. 科学家利用核移植技术克隆出了多种动物。下列关于动物核移植技术的叙述，正确的是（　　） A. 胚胎细胞核移植比体细胞核移植难度大 B. 核移植过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核 C. 核移植时，提供细胞核和去核卵细胞的动物都应为雌性 D. 通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核 【答案】B 【解析】 【分析】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胚胎，继而发育成动物个体的技术。哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。 【详解】A、由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，A错误； B、在核移植过程中，可通过显微操作去除卵细胞中的细胞核，获得去核卵母细胞，B正确； C、核移植时，提供细胞核的动物可以是雌性和雄性，但提供去核卵细胞的只能是雌性，C错误； D、通过核移植方法培育的克隆动物，其细胞核的遗传物质全部来自供体细胞核，但细胞质中的遗传物质则来自提供去核卵细胞的雌性，D错误。 故选B。 10. 利用平板划线法进行微生物的接种和培养实验时，下列叙述错误的是（ ） A. 培养微生物的培养液和器具都需要进行灭菌处理 B. 接种后的培养皿要立即倒置，以防培养污染 C. 接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧 D. 为了防止培养基溅出，倒平板时需将培养皿盖完全打开 【答案】D 【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。其中稀释涂布平板法可用于微生物的计数。 【详解】A、微生物培养的关键是无菌技术，培养微生物的培养液和器具都需要进行灭菌处理，A正确； B、接种后的培养皿要倒置，以防皿盖上的水珠滴入培养基造成污染，B正确； C、为防止杂菌污染，接种前后接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧，C正确； D、倒平板时，用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，右手将锥形瓶中的培养基倒入培养皿，左手立即盖上培养皿的皿盖，D错误。 故选D。 11. 利用微生物分解纤维素对废弃物污染的减轻和作物秸秆再利用具有重要意义。某兴趣小组从富含纤维素的土壤中取样，加入选择培养基中进行振荡培养，之后接种于鉴别培养基上进行培养，筛选出能够分解纤维素的微生物。下列叙述错误的是（ ） A. 选择培养的目的是保留纤维素分解菌生长，杀死其他微生物 B. 振荡培养可以增加溶解氧量，促进微生物对营养物质的充分接触和利用 C. 鉴别培养基上涂布接种时，一般将0.1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀 D. 鉴定纤维素分解菌的培养基常用的染料是刚果红 【答案】A 【解析】 【分析】1.从土壤中分离纤维素分解菌的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株；筛选纤维素分解菌需要用以纤维素为唯一碳源的选择培养基，纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别，在培养基中加入刚果红染液，在其菌落周围会出现透明圈。 2.选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。。 【详解】A、选择培养的目的是促进纤维素分解菌生长，增加纤维素分解菌的数量，抑制其他微生物的生长，A错误； B、振荡培养可以增加溶解氧量，促进微生物对营养物质的充分接触和利用，促进目的菌的生长，B正确； C、鉴别培养基上涂布接种时，通常将0.1mL菌液滴到培养基表面再用涂布器涂布均匀即可，C正确； D、鉴定纤维素分解菌的培养基常用的染料是刚果红，因为刚果红染液可以和纤维素等多糖结合成红色复合物，随着纤维素被分解红色复合物褪去，最终形成以菌落为中心的红色透明圈，据此可鉴别纤维素分解菌，D正确。 故选A。 12. 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. 传代培养时，培养皿需密封防止污染 B. 选取①的细胞进行传代培养比②更合理 C. 直接用离心法收集细胞进行传代培养 D. 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关 【答案】D 【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、传代培养时培养器皿容许内部气体和培养箱中的气体进行交换，A错误； B、选取②的细胞进行传代培养比①更合理，②时细胞增长开始变得缓慢，B错误； C、对于贴壁生长的细胞进行传代培养时，先需要用胰蛋白酶等处理，使之分散为单个细胞，然后再用离心法收集，C错误； D、细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大、细胞间产生接触抑制有关，D正确。 故选D。 13. 关于DNA片段的扩增及电泳鉴定实验，下列叙述正确的是（ ） A. PCR扩增缓冲液中，一般要添加Ca2+以激活TaqDNA聚合酶 B. 电泳缓冲液中加入琼脂糖及核酸染料后，沸水浴至琼脂糖融化 C. 将电泳缓冲液加入电泳槽后，再将凝固的凝胶放入电泳槽内 D. 将含指示剂的凝胶载样缓冲液与PCR产物混合液缓慢注入加样孔内 【答案】D 【解析】 【分析】PCR（聚合酶链式反应）基于DNA半保留复制原理，在体外模拟体内DNA复制过程。通过高温变性使双链DNA解旋为单链；低温退火让引物与模板DNA单链互补配对；适温延伸时TaqDNA聚合酶以dNTP为原料，从引物3’端开始，沿着模板链合成互补DNA链。经过多次循环，实现特定DNA片段的指数级扩增。 【详解】A、PCR扩增缓冲液中，一般要添加Mg2+以激活TaqDNA聚合酶，而不是Ca2+，Mg2+能与dNTP结合形成复合物，为TaqDNA聚合酶提供催化活性所需的环境，A错误； B、琼脂糖应先在电泳缓冲液中加热至完全融化，待冷却至合适温度（如50−60°C）后，再加入核酸染料，而不是沸水浴且在琼脂糖融化后再加入核酸染料，沸水浴操作不当可能造成琼脂糖溶液飞溅，且过早加入核酸染料可能影响染料活性及实验效果，B错误； C、应先将凝固的凝胶放入电泳槽内，再加入电泳缓冲液，使缓冲液没过凝胶，这样能保证凝胶在电泳过程中处于合适的电场环境，若先加缓冲液再放凝胶，可能导致凝胶放置位置不佳，影响电泳效果，C错误； D、将含指示剂的凝胶载样缓冲液与PCR产物混合液缓慢注入加样孔内，载样缓冲液中的甘油等成分可增加混合液密度，使混合液沉入加样孔，指示剂可帮助观察电泳进程，缓慢注入可防止混合液溢出加样孔，避免样品间相互污染，D正确。 故选D。 14. 科研人员发现某个敞口被真菌M污染的培养皿中出现了大部分细菌能正常生长，唯独真菌 M 附近没有细菌生长的现象。科研人员认为这可能是真菌M产生了抑制细菌生长的物质。 为验证该猜想，科研人员做了如图所示的实验。下列有关分析正确的是（　　） A. 过程①使用了平板划线法接种真菌M， 该过程中接种环至少要灼烧4次 B. 若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈，则说明上述猜想正确 C. 过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中，其主要目的是选择培养 D. 真菌M 在培养基b 中培养时，培养基中应加入琼脂 【答案】B 【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，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、每次划线前均需灼烧接种环，根据图可知过程①使用了平板划线法接种真菌M共画线4次， 且该过程结束时还需要灼烧，所以该过程中接种环至少要灼烧5次，A错误； B、根据图示信息可知，甲、乙和丙组都是不同种类的细菌，若甲、乙和丙组的滤纸片周围都出现了抑菌圈，则说明真菌M可能产生了抑制细菌生长的物质，B正确； C、过程②应取平板a 中的单菌落置于培养基 b 中，其主要目的是扩大培养，获得更多的纯培养物，C错误； D、真菌M 在培养基b中培养时，培养基b是液体培养基，不应加入琼脂，D错误。 故选B。 15. 家畜胚胎的性别鉴定技术对畜牧业发展具有重要意义。科研人员利用PCR技术同时扩增优质奶牛Y染色体上雄性决定基因（SRY）和常染色体上的路蛋白基因（CSN1S1），进行早期胚胎的性别鉴定，并将鉴定后的胚胎进行移植。下图为取自不同胚胎的DNA样品PCR产物的电泳结果。下列叙述错误的是（ ） A. 选取胚期的滋养层细胞提取DNA进行鉴定 B. 需要根据牛的SRY和CSN1S1序列设计2对引物 C. 对受体牛进行同期发情处理后再进行胚胎移植 D. 根据结果可以确定A为CSN1S1，3、5号胚胎为雌性 【答案】D 【解析】 【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，所利用的原理为DNA分子的复制，因此PCR技术一般用于基因扩增。PCR技术：①概念：PCR全称为整合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；②DNA复制条件：模板DNA，四种脱氧核苷酸，一对引物，热稳定DNA聚合酶(Taq酶)；③方式：以指数的方式机增，即约2n：④过程：高温变性、低温复性、中温延伸。 【详解】A、对牛胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞，A正确； B、本实验利用 PCR 技术进行 DNA复制，因此需要根据牛的SRY和CSN1S1序列设计2对引物，PCR 过程一般是预变性→变性→复性→延伸，B正确； C、在胚胎移植前需要对受体牛进行同期发情处理，以保证胚胎移植入相同的生理环境，C正确； D、题中利用 PCR 技术同时扩增Y染色体上雄性决定基因(SRY)和常染色体上的酪蛋白基因(CSNISI)并进行电泳，雌性个体没有 SRY，只有一条带，雄性有两条带，因此1、2、4是雌性，3、5 是雄性，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。考生根据要求在答题卡作答。 16. 如图是从土壤中筛选纤维素分解菌的流程图，回答下列问题： （1）土壤取样时，一般选择__________________丰富的环境。选择培养的目的是________________________。 （2）若测得稀释一定倍数的0.1mL稀释液中纤维素分解菌的菌落数平均值为51，通过计算得知每毫升样品中有5.1×107个纤维素分解菌，则该稀释液的稀释倍数为_________。 （3）鉴别纤维素分解菌的培养基中应加入CR染料，它可以与纤维素形成_________色复合物。若在鉴别培养基上得到部分有透明圈的菌落（如图），则降解纤维素能力最强的是菌落__________。 【答案】 ①. 纤维素 ②. 增加纤维素分解菌的数量 ③. 105 ④. 红 ⑤. ① 【解析】 【分析】 1、选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。 2、分解纤维素的微生物的分离的实验原理： （1）土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖能被微生物利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。 （2）在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。 3、统计菌落数目的方法： （1）显微镜直接计数法 ： ①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量； ②方法：用计数板计数； ③缺点：不能区分死菌与活菌。 （2）间接计数法（活菌计数法）： ①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 ②操作： a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性。 b、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。 ③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。 【详解】（1）土壤取样时，一般选择纤维素丰富的环境。选择培养的目的是增加纤维素分解菌的数量。 （2）若测得稀释一定倍数的0.1mL稀释液中纤维素分解菌的菌落数平均值为51，通过计算得知每毫升样品中有5.1×107个纤维素分解菌，则由每mL样品中的菌株数=（c÷V）×M可得，该稀释液的稀释倍数＝5.1×107÷51×0.1=105。 （3）鉴别纤维素分解菌的培养基中应加入CR染料，它可以与纤维素形成红色复合物。若在鉴别培养基上得到部分有透明圈的菌落，透明圈越大说明降解纤维素能力越强，所以图中降解纤维素能力最强的是菌落1。 【点睛】本题结合流程图，考查微生物的分离和培养，解题关键是识记土壤微生物分离的原理及方法；识记培养基的种类及作用，能结合图中信息准确答题。 17. 动物器官的体外培养技术对研究器官的生理、病理过程及其机制的意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图，请回答下列问题。 （1）体外培养肝脏小块要满足的条件：适宜的温度、pH、渗透压、气体环境、营养和____________。 （2）气室中充入5%CO2的主要作用是____________。 （3）有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。利用如图所示装置和下列提供的材料用具，探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。 材料用具：肝脏小块、外周血淋巴细胞、淋巴细胞培养液、植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂)； 显微镜、载玻片、盖玻片、玻璃皿、滴管；吉姆萨染液(使染色体着色)、有机物 X 溶液等。 实验过程： ①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞，取4等份，备用。 ②利用甲、乙、丙、丁4组装置(与上图相同)，按下表所示步骤操作(“ √ ”表示已完成步骤) 操作步骤 甲 乙 丙 丁 步骤一：加入肝脏培养液 √ √ √ √ 步骤二：加入有机物 X 溶液 √ √ 步骤三：放置肝脏小块 √ 表中还需进行的操作是____________。 ③培养一段时间后，取4组装置中的等量培养液，分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中并 继续培养淋巴细胞。 ④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察____________，并对比分析。 若只有丙组淋巴细胞出现异常，甲组的淋巴细胞正常，则说明____________。 【答案】（1）无菌、无毒的环境 （2）维持培养液的pH （3） ①. 向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块 ②. 染色体的形态和数量 ③. 肝脏小块对有机物X具有解毒作用 【解析】 【分析】肝脏切成小薄片可以增大与外界环境的接触面积；CO2气体可以维持培养液的pH；抗生素可以杀菌；对照实验要遵循单一变量原则，据此可以解题。 【小问1详解】 动物细胞培养所要满足的条件是：①无菌无毒环境，除了操作和培养环境无菌外，还要向培养液中添加抗生素；②营养，体外培养与体内培养几乎相同；③温度、pH和渗透压；④气体环境，95%空气（细胞代谢必需的）和5%CO2（CO2的主要作用是维持营养液的pH）。 【小问2详解】 5%CO2的主要作用是维持营养液的pH。 【小问3详解】 ①为了排除是肝脏培养液或是肝脏小块对实验的影响，应向乙或丁装置中放置肝脏小块； ④由题目中古姆萨染液（使染色体着色），应该是观察染色体的形态和数目，并对比分析。甲组添加肝脏小块，淋巴细胞染色体正常，丙组没有添加，出现染色体异常，说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用。 18. 科学家设想将HIV的壳体蛋白（CA）基因与Ti质粒构建成重组载体，转染到枸杞细胞内，利用愈伤组织作为反应器生产壳体蛋白用于疫苗生产，以研究CA疫苗对人体的免疫应答。建立愈伤组织反应器的主要过程如下图所示，回答下列有关问题； （1）HIV的壳体蛋白（CA）基因是有遗传效应的_____片段。①过程为______，进行①过程操作的目的是_____________。 （2）选用农杆菌Ti质粒作为HIV的壳体蛋白（CA）基因的载体，优点是_______________。 （3）切割CA-DNA和Ti质粒所用的限制酶是__________，不选用其他两种限制酶的原因是__________。 （4）为了筛选出含重组载体的农杆菌，应在添加氨苄青霉素的选择培养基上培养农杆菌，培养一段时间后获得的菌落________（填“一定”或“不一定”）含有重组载体，原因是_________________。 【答案】（1） ①. RNA ②. 逆转录 ③. 将单链RNA逆转录生成双链DNA，以便与Ti质粒连接成重组载体 （2）农杆菌Ti质粒上的T-DNA能将目的基因转移并整合到被侵染的植物细胞的染色体DNA上 （3） ①. PatI和BamHI ②. EcoRI会破坏目的基因，NotI的切割位点不在T-DNA上 （4） ①. 不一定 ②. 含有未重组载体和含有重组载体的农杆菌都能在含有氨苄青霉素的培养基上形成菌落 【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：分子水平上的检测。 【小问1详解】 HIV的壳体蛋白（CA）基因是有遗传效应的RNA片段。①过程为逆转录，进行①过程操作的目的是将单链RNA逆转录生成双链DNA，以便与Ti质粒连接成重组载体。 【小问2详解】 选用Ti质粒作为HIV壳体蛋白（CA）基因的载体，优点是Ti质粒的T-DNA能将目的基因转移并整合到侵染植物细胞的染色体DNA上。 【小问3详解】 因为EcoRI会破坏目的基因，NotI的切割位点不在T-DNA中，所以选用PatI和BamHI切割CA-DNA和Ti质粒。 【小问4详解】 为了筛选出含重组载体的农杆菌，应在添加氨苄青霉素的选择培养基上培养农杆菌，培养一段时间后获得的菌落含有未重组载体和含有重组载体的农杆菌都能在含有氨苄青霉素的培养基上形成菌落，不一定含有重组载体。 19. 幽门螺杆菌（Hp）是一种人体常见的消化道病菌，其产生的脲酶可分解尿素产生氨以中和胃酸，保护菌体免受胃酸杀灭。抗体疗法在治疗Hp感染方面具有重要应用潜力。研究人员利用AI技术分析比较了Hp的脲酶亚单位B（UreB）与不同抗体的分子间作用力大小，筛选出全人源化单域抗体（UreBAb）作为重点研究对象。回答下列问题。 （1）研究人员在成功扩增UreBAb基因后，构建了两种重组质粒，其分别能表达出重组蛋白SUMO-UreBAb和UreBAb，该过程中需要用到的工具酶有______。 （2）为了分析重组蛋白对脲酶分解尿素能力的影响，研究人员检测了不同温度下两种蛋白对脲酶活性的抑制率，如图1所示。 结果显示，对脲酶活性抑制效果更好的是______（填“SUMO-UreBAb”或“Ure-BAb”），判断的依据是______。 （3）为了进一步提升UreBAb的抗菌活性，研究人员在AI精确预测强作用力的氨基酸残基特定位点的基础上，通过设计、合成、构建、转化得到多种UreBAb突变体重组表达菌株，并成功获得重组蛋白质，该技术属于______。分析这些突变体重组蛋白质基因转录模板链的部分序列及突变区如表所示，检查各突变体重组蛋白质抑制效率，发现抑制效果最为显著的是W突变体，其重组蛋白肽链特定位点上氨基酸种类发生的变化是______。 野生型 5'…GCGTTTAATTTCCAC…3' M突变体 5'…GCGTTTCATTTCCAC…3' P突变体 5'…GCGTTTCGGTTCCAC…3' W突变体 5'…GCGTTTCCATTCCAC…3' F突变体 5'…GCGTTTAAATTCCAC…3' 部分密码子及对应的氨基酸 AAU：天冬酰胺 UGG：色氨酸 CAU：组氨酸 CCA：脯氨酸 AUU：异亮氨酸 （4）如今，AI技术迅猛发展，推动了生物医药、合成生物学等领域的创新。AI技术在本研究中的应用有______。 A. 设计出了稳定性更高的脲酶的空间结构 B. 分析比较了不同蛋白质间的分子作用力 C. 分析了蛋白质三维结构，筛选抗体的改造位点 D. 构建了抗体的空间模型并从头合成全新的抗体 【答案】（1）限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶 （2） ①. SUMO-UreBAb ②. 在各组温度下重组蛋白SUMO-UreBAb抑制率都比UreBAb更高 （3） ①. 蛋白质工程 ②. 异亮氨酸被替换成色氨酸 （4）BC 【解析】 【分析】一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。 【小问1详解】 构建重组质粒时，需要用 限制性内切核酸酶（限制酶） 切割目的基因和载体，以获得相同的黏性末端或平末端，再用 DNA 连接酶 将两者连接形成重组质粒。 【小问2详解】 观察图 1 数据，在各个温度下，重组蛋白 SUMO - UreBAb 对脲酶活性的抑制率均显著高于 UreBAb。例如在 37℃时，SUMO - UreBAb 的抑制率明显高于 UreBAb。因此，抑制效果更好的是 SUMO - UreBAb，判断依据是 在各组温度下，重组蛋白 SUMO - UreBAb 对脲酶活性的抑制率都比 UreBAb 更高。 【小问3详解】 通过设计、合成、构建、转化等步骤获得多种 UreBAb 突变体重组表达菌株，并优化重组蛋白，这一过程是对蛋白质进行改造，属于 蛋白质工程（蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造或制造新蛋白质）。 分析序列：野生型部分序列为 …GGGTTAATTTCCAC…，由于转录出mRNA的方向为5'到3'方向，对应野生型密码子AUU变为W 突变体中密码子UGG，该变化使得异亮氨酸（密码子 AUU）被色氨酸（密码子 UGG）替换。 【小问4详解】 A、文中未提及利用 AI 设计稳定性更高的脲酶空间结构，A错误； B、研究中提到利用 AI 技术分析比较了 UreB 的脲酶亚单位 B 与不同抗体分子间作用力大小，B正确； C、AI 技术可分析蛋白质三维结构，从而筛选抗体的改造位点（如后续对 UreBAb 突变体的研究），C正确； D、文中未提及 “从头合成全新的抗体”，D错误。 故选BC。 20. 木糖醇脱氢酶（XDH）能催化木糖醇生成木酮糖，木酮糖能引起直肠癌细胞凋亡。科研工作者将毕赤酵母中的XDH基因转入大肠杆菌生产木酮糖。回答下列问题。 （1）构建XDH基因表达载体：图1 XDH基因两端不具有限制酶切点，为保证XDH基因正确连接在图3质粒PET-28a上，扩增XDH基因时，需要在引物的_____（填“5’”或“3’”）端添加相应的限制酶切位点，设计的引物为_______。 A. 5’-GGATCCACTGCTAAC-3’和 5’-GAATTCCTCAGGACC-3’ B. 5’-GAATTCACTGCTAAC-3’和 5’-GGATCCCTCAGGACC-3’ C. 5’-GGATCCACTGCTAAC-3’和 5’-CCCGGGCTCAGGACC-3’ D. 5’-GAATTCTGACGATTG-3’和 5’-GGATCCGAGTCCTGG-3’ （2）转染并筛选目的菌株：将得到的重组表达载体转染大肠杆菌。将转染的大肠杆菌菌液涂布在含有_____的选择性培养基表面，形成5个菌落，推测这些大肠杆菌导入了质粒PET-28a或重组质粒。利用这5个菌落，结合图4结果，请简要写出采用PCR技术进一步筛选出目的菌的实验思路________。 （3）将菌落进行扩大培养，并进行分离、提纯木酮糖。根据图4，可选择序号为______的菌落进行扩大培养，理由是______。科研工作者分别用不同浓度的木酮糖处理人直肠癌细胞48h，统计人直肠癌细胞凋亡率、促凋亡蛋白（Bax）和抑凋亡蛋白（Bcl-2）的表达量，结果如下表。 木酮糖浓度（mmol/L） 细胞凋亡率（%） Bax表达量（相对值） Bcl-2表达量（相对值） 0 7 0.8 0.8 4 10.5 2.3 0.78 8 12 3.7 0.5 16 38 4.3 0.3 分析结果，推测木酮糖引起直肠癌细胞凋亡的原因是_________。 【答案】（1） ①. 5’ ②. A （2） ①. 卡那霉素 ②. 分别取1-5号菌落的DNA为模板，根据XDH基因设计引I物进行PCR，并采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR的产物，根据电泳条带，从对应的菌落中挑选目的菌 （3） ①. 1，2，3，5（写出1个即可） ②. XDH基因长度为1086bp ③. 一定浓度的木酮糖能促进直肠癌细胞凋亡蛋白的表达，抑制抑凋亡蛋白的表达，诱导直肠癌细胞凋亡 【解析】 【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。 【小问1详解】 设计引物时，需要在引物的5’端添加相应的限制酶切位点；分析题图可知，为保证XDH基因与质粒正向连接且选择的酶切位点不能破坏抗性基因，因此应选择在引物的5’端添加限制酶BamHⅠ（5'-GGATCC-3'）和EcoRⅠ（5'-GAATTC-3'）的识别序列，故选A。 【小问2详解】 分析题图可知，表达载体上含有卡那霉素抗性基因，因此用含有卡那霉素的选择培养基培养转染的大肠杆菌。采用PCR技术进一步筛选出目的菌的实验思路为：分别取1-5号菌落的DNA为模板，根据XDH基因设计引I物进行PCR，并采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR的产物，根据电泳条带，从对应的菌落中挑选目的菌。 【小问3详解】 从题干信息可知，XDH基因长度为1086bp，结合题图4，菌落1、2、3、5的PCR产物电泳结果长度与XDH基因长度接近，即菌落1、2、3、5中含有XDH基因，因此应选择序号为1、2、3、5的菌落扩大培养。 分析表格数据，随着木酮糖含量的增加，促凋亡蛋白（Bax）表达量增加，抑凋亡蛋白（Bcl-2）的表达量降低，由此推测一定浓度的木酮糖能促进直肠癌细胞凋亡蛋白的表达，抑制抑凋亡蛋白的表达，诱导直肠癌细胞凋亡。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $