精品解析：辽宁省七校协作体2024-2025学年高二下学期期中考试生物试卷

2024-2025学年度（下）七校协作体5月高二联考 生物试题 考试时间：75分钟满分100分 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 下列选项中有关微生物发酵过程正确的是（ ） A. 米酒具有甜味是因为微生物可将大米中的淀粉氧化分解成单糖等 B. 糖源和氧气不足时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转变为乙酸 C. 腐乳更易消化吸收是因为细菌将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸 D. 制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的乳酸菌可加速发酵进程 2. 微生物的实验室培养有较高的技术要求，下列操作不符合规范的是（ ） A. 倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置 B 配制培养基时，应先调节pH，再进行灭菌处理 C. 浸泡在酒精中的玻璃涂布器无需再灼烧灭菌 D. 用平板划线法分离大肠杆菌时，需要多次灼烧接种环 3. 某人从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时以葡萄糖和淀粉作为碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液进行显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A. 图1中过程①为用清水稀释，过程②为涂布接种 B. 实验使用培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌 C. 从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后，若借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，结果可能偏大 D. 图2培养皿要放在高温条件下培养，周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌 4. 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. 图中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 B. 通过路径一获得脱毒苗时，应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体 C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物，在整个生命过程中一直通过代谢产生 D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体，使用纤维素酶也可以达成该目的 5. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 所需培养基是按细胞所需的营养物质种类和量严格配制的 B. 培养细胞1是原代培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累而分裂受阻 C. 体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，都会发生接触抑制现象 D. 传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，无须再用酶处理 6. 下列对发酵工程及其应用叙述，正确的有几项（ ） ①发酵工程的中心环节是灭菌，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌 ②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身 ③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长 ④发酵工程所用的菌种大多是混合菌种 ⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉 ⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取 A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项 7. 某病毒颗粒表面的特征性的大分子蛋白S（含有多个不同的抗原决定基团，每一个抗原决足基团都能够刺激机体产生一种抗体），为建立一种灵敏且高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 给小鼠注射抗原后应立即从小鼠脾脏中提取B淋巴细胞培养 B. 图中的单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白 C. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体 D. 多孔培养板筛选杂交瘤细胞时先检测抗体再有限稀释后克隆化培养 8. 我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞（卵泡中卵母细胞周围的细胞）转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代（如图），有关叙述错误的是（ ） A. 过程①的实质是基因选择性表达，类似脱分化过程 B. 上述过程涉及的体外受精属于动物细胞工程 C. 过程③中，受精后的X细胞会再释放出一个极体 D. 过程②表示减数分裂Ⅰ，GV卵母细胞不具备受精能力 9. 某生物实验小组同学利用洋葱进行“DNA粗提取与鉴定”实验。下列操作错误的是（　　） A. 为使洋葱细胞更快裂解，可在研磨过程中加入纤维素酶 B. 向粗提取的DNA中加入2 mol·L-1的NaCl溶液可溶解DNA C. 在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出 D. 用二苯胺对DNA进行鉴定时需在常温下进行，以保持DNA结构的稳定 10. 用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒，可产生14kb（1kb即1000个碱基对）的长链，而同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，见下图（其中*表示EcoRⅤ限制酶切割后的一个黏性末端）。 若用MboⅠ限制酶单独切割该普通质粒，则产生的DNA片段的长度为（ ） A. 2.5和11.5 B. 14 C. 5.5和8.5 D. 6和8 11. 良种牛与传统畜牧业养殖的牛相比具有更多的优点，肉牛的肉质更加优质，具有更高的营养价值；奶牛产奶量与牛奶品质更高。育种专家采用了方法Ⅰ和方法Ⅱ来加快良种牛的繁殖速度。关于图中试管牛E和克隆牛F的比较，下列叙述正确的是（ ） A. 两者的产生过程都采用了胚胎体外培养和胚胎移植技术 B. 两者的性别不同 C. 两者都以动物细胞的全能性为原理 D. 两者都属于有性繁殖 12. 蛛丝有超强韧性，其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白，具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白，下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是（ ） A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因，可选择图中的引物①和④ B. 科学家将蛛丝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 C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关 D. 检测蛛丝蛋白基因在受体细胞中是否转录出mRNA，可用PCR等技术 13. 为降低寄生虫疫苗候选抗原蛋白异位表达毒性等副作用，研究者将增强绿色荧光蛋白（EGFP）基因与线虫肌动蛋白（Act-1）启动子核心片段重组，利用大肠杆菌表达荧光蛋白，来确定Act-1基因启动子核心片段的活性，其主要步骤如图所示。下列叙述正确的是（ ） 注：Ori表示复制原点；AmpR表示氨苄青霉素抗性基因。 A. 利用PCR扩增Act-1基因启动子时，需用到SalⅠ酶和HindⅢ酶 B. 在添加氨苄青霉素的培养基上，获得的菌落均能发出荧光 C. Ori可能富含G—C碱基对，有利于DNA从此处开始解旋 D. 启动子与质粒重组前需添加XhoⅠ酶的识别序列 14. 我国科学家利用外源抗虫基因——Bt基因成功培育出转基因抗虫棉，能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡。下列说法正确的是（ ） A. 培育抗虫棉的原理是基因突变 B. 相对普通棉花而言，抗虫棉是新物种 C. 大面积推广种植抗虫棉以后，棉铃虫的基因频率将发生不定向改变 D. 在抗虫棉附近种植少量普通棉花，可减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性 15. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是（ ） A. 该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质 B. 该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变 C. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 D. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 野生型大肠杆菌能够在基本培养基上生长，营养缺陷型的大肠杆菌则不能在基本培养基上生长，需要在培养基中添加某些营养物质。研究人员用影印培养法对诱变产生的营养缺陷型突变体进行筛选，方法如图。下列叙述正确的是（ ） A. 用稀释涂布平板法将菌液接种在母板培养基上进行培养 B. 母板培养基与基本培养基的成分相同 C. 作为接种工具的“印章”需经过灭菌后才能印在长有菌落的母板上粘取菌种 D. 母板培养基上的菌落4、5、6为营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来 17. 下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键；重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性；组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞，通过显微操作去掉的是DNA-蛋白质复合物 B. 用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合，也可用电融合法促融 C. Kdm4d可使H3去甲基化，TSA可使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达 D. “中中”和“华华”培育用到了动物细胞培养及体细胞核移植等技术 18. 巢式PCR是一种特殊的聚合酶链式反应，使用两组不同的引物实现目标DNA片段的扩增。第一组外引物扩增出的DNA片段（中间产物）长度超出目标区域，第二组内引物称为巢式引物，其结合部位在中间产物内部的目标区域，从而扩增出目标产物，具体过程如图所示。有关叙述正确的是（ ） A. 巢式PCR反应体系中所用的两组引物需先后加入 B. 巢式PCR过程中反应温度最低的一步是复性阶段 C. 若直接用内引物对模板DNA扩增，不易得到目标产物 D. 巢式PCR反应体系常添加Ca2+以激活DNA聚合酶 19. 2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术，将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞，最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠，实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 本实验中，孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子 B. 孤雌小鼠的性染色体组成可以是XX,也可以是XY C. ③过程是胚胎移植，移植前要对乙鼠进行发情处理 D. 在本实验中，使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取 20. 下列关于转基因食品和生物武器的叙述，正确的是（ ） A. 只要转基因产品的目的基因来源于自然界就不会存在安全问题 B. 我国坚决反对发展、生产、储存生物武器 C. 所有转基因食品都被证实对人体有害，因此在全球范围内被禁止使用 D. 生物武器可利用生物或化学制剂对人类、动物或植物造成伤害或死亡 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 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。回答下列问题： （1）实验时，培养基通常采用___________方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是___________。甲、乙培养基均属于___________培养基。 （2）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是________________（答案合理即可）。 （3）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用的接种方法是______，这种计数方法与实际值相比会______，原因是________________。 （4）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即_____________________。 22. 湖北十堰房县黄酒、白酒、酿醋历史源远流长，现在又有啤酒工厂。现代发酵技术生产啤酒，是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产的简易流程如下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②焙烤加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉；④糖化并过滤得麦汁；⑤麦汁蒸煮；⑥加入酵母菌，发酵；⑦过滤，77℃保温30分钟；⑧过滤、分装啤酒进行出售。回答下列问题： （1）根据醋酸菌的代谢特点，米醋酿制过程需控制适宜的环境条件，如__________（答两点）。糖源充足时的产醋反应式为__________。 （2）米醋酿制的中后期，一般不会有其他杂菌干扰，其原因是__________。 （3）流程⑤蒸煮的目的是__________，从而杀菌并稳定麦汁组分，保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行__________处理，该操作的目的是__________。流程⑥发酵过程分为__________和后发酵两个阶段。 23. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。 （1）过程①用____________酶处理获得原生质体，获得耐盐小麦新品种的原理有____________。 （2）过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是____________。 （3）过程③用化学法诱导原生质体的融合，除PEG融合法外，还有____________法；若三个及以上的原生质体无法融合，得到原生质体的种类有____________种。 （4）将杂种细胞培养为杂种植株需要用到____________技术，得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种，为了减少生产成本和工作量，请尝试提出最佳的筛选的方案。________________________。 24. 下图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，回答下列有关问题： （1）为使良种母牛产生更多的卵母细胞，需要对其注射__________。 （2）c过程一般是将发育到__________（阶段）的早期胚胎进行处理，再植入受体内。操作过程中应注意将③__________均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，该技术的意义在于________________。 （3）与一般的正常有性生殖繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是_________________。 （4）为确保得到雌性奶牛，往往需要对移植的胚胎进行性别鉴定，请写出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法_________________。 25. β-1，3葡聚糖酶可以水解许多病原真菌细胞壁外层β-1，3葡聚糖和几丁质，降解真菌细胞壁，从而抑制真菌的生长与繁殖。研究人员在植物中克隆到β-1，3葡聚糖酶基因（BG2）并转入苹果主栽品种，以减少苹果真菌病害，实现无公害生产。回答下列问题: （1）BG2的克隆可利用PCR技术，这项技术需要用到______酶，该酶能够使脱氧核苷酸从引物的______端开始连接。还需要一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的________________作为引物，BG2在克隆前，需准备______种引物。 （2）下图为利用PATC940（经农杆菌Ti质粒改造获得）构建BG2抗病质粒的过程。图中右下处的酶为__________。XbaI酶切后的末端与SpeI酶切后的末端能连接是因为________________。 （3）研究人员将转入BG2抗病质粒的农杆菌与苹果外植体共培养，以进行遗传转化。目的基因BG2将随着农杆菌Ti质粒上的__________转移到被侵染的细胞，并随其整合到该细胞的__________上。 （4）在完成遗传转化后，培养基中至少要加入两种抗生素，请分别推测其作用：一种用于杀死农杆菌，另一种用于______________________。 （5）为了鉴定苹果细胞是否产生了β-1，3葡聚糖酶，可以用__________技术来进行检验。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度（下）七校协作体5月高二联考 生物试题 考试时间：75分钟满分100分 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 下列选项中有关微生物发酵过程正确的是（ ） A. 米酒具有甜味是因为微生物可将大米中的淀粉氧化分解成单糖等 B. 糖源和氧气不足时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转变为乙酸 C. 腐乳更易消化吸收是因为细菌将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸 D. 制作泡菜时加入的“老汤”中含有纯度较高的乳酸菌可加速发酵进程 【答案】D 【解析】 【详解】A、米酒的甜味源于淀粉分解为葡萄糖，但该过程主要由霉菌（如曲霉）分泌的淀粉酶完成，而非直接氧化分解，且酵母菌主要进行无氧发酵产酒精，A错误； B、醋酸菌为严格好氧菌，在氧气不足时无法存活，其利用乙醇生成乙酸的条件是糖源不足但氧气充足，B错误； C、腐乳的蛋白质分解由毛霉（真菌）分泌的蛋白酶完成，而非细菌，C错误； D、泡菜发酵所需菌种是乳酸菌，“老汤”中含大量乳酸菌，可增加菌种数量，缩短泡菜发酵时间，D正确。 故选D。 2. 微生物的实验室培养有较高的技术要求，下列操作不符合规范的是（ ） A. 倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置 B. 配制培养基时，应先调节pH，再进行灭菌处理 C. 浸泡在酒精中的玻璃涂布器无需再灼烧灭菌 D. 用平板划线法分离大肠杆菌时，需要多次灼烧接种环 【答案】C 【解析】 【详解】A、倒平板操作时，待平板凝固后，需要将其倒过来放置，防止水珠落到培养基上，A正确； B、配制培养基的过程中，为了防止调pH时造成对培养基的污染，应先调节 pH，再进行灭菌处理，B正确； C、为防止杂菌污染，浸泡在酒精中的玻璃涂布器后需再灼烧灭菌，C错误； D、用平板划线法分离大肠杆菌时，第一次划线前和每次划线后，都要对接种环进行灼烧灭菌，D正确。 故选C。 3. 某人从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。将得到的菌悬液转接到同时以葡萄糖和淀粉作为碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液进行显色处理，结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A. 图1中过程①为用清水稀释，过程②为涂布接种 B. 实验使用的培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌 C. 从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落液体培养后，若借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，结果可能偏大 D. 图2培养皿要放在高温条件下培养，周围不显蓝色的菌落含有所需要的嗜热菌 【答案】A 【解析】 【分析】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、 图1中过程①为用无菌水进行梯度稀释，过程②为涂布接种，A错误； B、实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，培养皿一般使用干热灭菌法进行灭菌，B正确； C、从Ⅱ号培养基上挑取单个菌落进行液体培养后，可借助血细胞计数板采用显微镜直接计数，该方法可能统计到死亡细菌的数目，结果可能偏大，C正确； D、图2中出现周围不显蓝色的菌落，说明其产生的淀粉酶可以在高温下分解淀粉，所以周围不显蓝色的菌落含有所需的嗜热菌，D正确。 故选A。 4. 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. 图中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 B. 通过路径一获得脱毒苗时，应选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体 C. 黄酮属于植物体产生的次生代谢物，在整个生命过程中一直通过代谢产生 D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体，使用纤维素酶也可以达成该目的 【答案】B 【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、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，A错误； B、因为茎尖一般不含病毒或含病毒极少，选择茎尖等病毒含量少的部位作为外植体可以获得脱毒苗，B正确； C、黄酮属于植物体产生的次生代谢物，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，C错误； D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层，更快获得细胞悬液，使用纤维素酶也可以达成该目的，D错误。 故选B。 5. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 所需培养基是按细胞所需的营养物质种类和量严格配制的 B. 培养细胞1是原代培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累而分裂受阻 C. 体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，都会发生接触抑制现象 D. 传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，无须再用酶处理 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞培养的流程：取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用胶原蛋白酶）处理（消化），形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。 【详解】A、在配制动物细胞培养液时，除了需要添加一定的营养物质（如糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等）外，往往还需加入动物的血清和血浆等天然成分，同时所需培养基一般是按细胞所需的营养物质种类和量严格配制的，A正确； B、培养细胞1是原代培养，该过程是获得组织细胞中进行的初次培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累等分裂受阻，B正确； C、体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，前者会发生接触抑制现象，后者不会，C错误； D、传代培养时，悬浮培养的细胞没有体现贴壁生长的现象，因而可以直接用离心法收集，无须再用酶处理，D正确。 故选C。 6. 下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（ ） ①发酵工程的中心环节是灭菌，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌 ②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身 ③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长 ④发酵工程所用的菌种大多是混合菌种 ⑤生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉 ⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取 A. 4项 B. 3项 C. 2项 D. 5项 【答案】B 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。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、提纯等步骤。 【详解】①发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵，①错误； ②发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，②正确； ③微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氨菌肥等，③正确； ④现代发酵工程通常采用单一菌种纯培养，以控制产物质量和避免污染，混合菌种多见于传统发酵，④错误； ⑤柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得，所以生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉，⑤正确； ⑥单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取，⑥错误。 综上所述，正确的是②③⑤。 故选B。 7. 某病毒颗粒表面的特征性的大分子蛋白S（含有多个不同的抗原决定基团，每一个抗原决足基团都能够刺激机体产生一种抗体），为建立一种灵敏且高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 给小鼠注射抗原后应立即从小鼠脾脏中提取B淋巴细胞培养 B. 图中的单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白 C. 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体 D. 多孔培养板筛选杂交瘤细胞时先检测抗体再有限稀释后克隆化培养 【答案】B 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备：用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞，将多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合，利用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。 【详解】A、给小鼠注射抗原的目的是获取已经免疫的B淋巴细胞，而抗原刺激产生已免疫的B淋巴细胞需要时间，所以给小鼠注射抗原后不能立即从小鼠脾脏中提取B淋巴细胞，A错误； B、单克隆抗体A和单克隆抗体B 都来自筛选出的杂交瘤细胞，因此都能够特异性识别S蛋白上的抗原，B正确； C、由于蛋白S含有多个不同的抗原决定基团，每一个抗原决定基团都能够刺激机体产生一种抗体，单克隆抗体A和单克隆抗体B来自不同的杂交瘤细胞，因此制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B不是相同的单克隆抗体，C错误； D、第二次筛选应先进行有限稀释，必须得到由一个细胞分裂而成的一个细胞群，由这样的细胞群产生的抗体才是真正意义的单克隆抗体，再将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下克隆培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，再从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体，D错误。 故选B。 8. 我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞（卵泡中卵母细胞周围的细胞）转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代（如图），有关叙述错误的是（ ） A. 过程①的实质是基因选择性表达，类似脱分化过程 B. 上述过程涉及的体外受精属于动物细胞工程 C. 过程③中，受精后的X细胞会再释放出一个极体 D. 过程②表示减数分裂Ⅰ，GV卵母细胞不具备受精能力 【答案】B 【解析】 【详解】A、过程①是将颗粒细胞诱导为诱导多能干细胞，细胞的分化程度降低，其实质是基因选择性表达，类似于脱分化过程，A正确； B、体外受精属于胚胎工程，而不是动物细胞工程，B错误； C、过程③中，受精后的X细胞（处于减数第二次分裂中期的卵母细胞）会完成减数第二次分裂，再释放出一个极体，C正确； D、过程②表示减数分裂Ⅰ，GV卵母细胞还需要进一步发育至减数第二次分裂中期才具备受精能力，D正确。 故选B。 9. 某生物实验小组同学利用洋葱进行“DNA粗提取与鉴定”实验。下列操作错误的是（　　） A. 为使洋葱细胞更快裂解，可在研磨过程中加入纤维素酶 B. 向粗提取的DNA中加入2 mol·L-1的NaCl溶液可溶解DNA C. 在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出 D. 用二苯胺对DNA进行鉴定时需在常温下进行，以保持DNA结构的稳定 【答案】D 【解析】 【分析】1、DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色；2、DNA粗提取与鉴定的实验中，不同操作步骤中加水的作用不同，破碎细胞获取含DNA的滤液时，加蒸馏水的目的是使血细胞涨破；出去滤液中的杂质时，加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液浓度使DNA析出。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素酶可以分解细胞壁中的纤维素，使细胞壁破坏，从而使洋葱细胞更快裂解，A正确； B、DNA 在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在2mol·L-1的NaCl溶液中DNA的溶解度较大，所以向粗提取的DNA中加入2mol·L-1的NaCl溶液可溶解DNA，B正确； C、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，所以在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出，C正确； D、用二苯胺对DNA进行鉴定时需要沸水浴加热，而不是在常温下进行。在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，常温下该反应无法有效进行，D错误。 故选D。 10. 用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒，可产生14kb（1kb即1000个碱基对）的长链，而同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，见下图（其中*表示EcoRⅤ限制酶切割后的一个黏性末端）。 若用MboⅠ限制酶单独切割该普通质粒，则产生的DNA片段的长度为（ ） A. 2.5和11.5 B. 14 C. 5.5和8.5 D. 6和8 【答案】D 【解析】 【分析】用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒，可产生14kb(1kb即1000个碱基对)的长链，，说明质粒中含有1个EcoRⅤ切点；同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，说明质粒中含有2个MboⅠ切点。 【详解】用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒，可产生14kb(1kb即1000个碱基对)的长链，说明质粒中含有1个EcoRⅤ切点；同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，说明质粒中含有2个MboⅠ切点。质粒中含有1个EcoRⅤ切点，2个MboⅠ切点。若用MboⅠ限制酶单独切割该普通质粒，则产生的DNA片段为2种，总长度为14 kb，结合EcoRⅤ的酶切位点可知，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 11. 良种牛与传统畜牧业养殖的牛相比具有更多的优点，肉牛的肉质更加优质，具有更高的营养价值；奶牛产奶量与牛奶品质更高。育种专家采用了方法Ⅰ和方法Ⅱ来加快良种牛的繁殖速度。关于图中试管牛E和克隆牛F的比较，下列叙述正确的是（ ） A. 两者的产生过程都采用了胚胎体外培养和胚胎移植技术 B. 两者的性别不同 C. 两者都以动物细胞的全能性为原理 D. 两者都属于有性繁殖 【答案】A 【解析】 【详解】A、方法Ⅰ运用了试管牛技术，方法Ⅱ运用了克隆牛技术， 两者的产生过程都采用了胚胎体外培养和胚胎移植技术，A正确； B、试管牛可能是公牛或母牛，克隆牛是母牛，两者的性别可能相同，B错误； C、试管牛是由受精卵发育为个体，以动物细胞的全能性为原理，克隆牛体现了动物细胞核的全能性，C错误； D、试管牛属于有性繁殖，克隆牛属于无性繁殖，D错误。 故选A。 12. 蛛丝有超强韧性，其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白，具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白，下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法错误的是（ ） A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因，可选择图中的引物①和④ B. 科学家将蛛丝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 C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关 D. 检测蛛丝蛋白基因在受体细胞中是否转录出mRNA，可用PCR等技术 【答案】A 【解析】 【详解】A、据题图分析可知，磷酸基团为DNA的5'端，羟基为DNA的3'端，由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链，所以在PCR扩增中引物与DNA模板链的3'端结合进行延伸，故选择图中引物②和引物③，A错误； B、要想让目的基因在乳腺中表达，需要将目的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，B正确； C、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，C正确； D、检测蛛丝蛋白基因在受体细胞中是否转录出mRNA，可采用逆转录-PCR等技术，以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA，然后以cDNA为模板进行PCR扩增，若能扩增出相应产物，则说明转录出了mRNA ，D正确。 故选A。 13. 为降低寄生虫疫苗候选抗原蛋白异位表达毒性等副作用，研究者将增强绿色荧光蛋白（EGFP）基因与线虫肌动蛋白（Act-1）启动子核心片段重组，利用大肠杆菌表达荧光蛋白，来确定Act-1基因启动子核心片段的活性，其主要步骤如图所示。下列叙述正确的是（ ） 注：Ori表示复制原点；AmpR表示氨苄青霉素抗性基因。 A. 利用PCR扩增Act-1基因启动子时，需用到SalⅠ酶和HindⅢ酶 B. 在添加氨苄青霉素的培养基上，获得的菌落均能发出荧光 C. Ori可能富含G—C碱基对，有利于DNA从此处开始解旋 D. 启动子与质粒重组前需添加XhoⅠ酶的识别序列 【答案】D 【解析】 【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。 【详解】A、利用PCR扩增Act-1基因启动子时，无需加入SalⅠ酶和HindⅢ酶，而是在引物上引入这两种酶的识别序列，A错误； B、在添加氨苄青霉素的培养基上获得的菌落有两种：导入空白质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌，只有后者能发出荧光，B错误； C、Ori可能富含A—T碱基对，氢键数量少，DNA不稳定，有利于DNA从此处开始解旋，C错误； D、启动子的两边为SalⅠ酶和HindⅢ酶序列，重组质粒中酶识别序列为XhoⅠ酶和HindⅢ酶序列，因此启动子与质粒重组前需添加XhoⅠ酶的识别序列，以便质粒与基因重组，D正确。 故选D。 14. 我国科学家利用外源抗虫基因——Bt基因成功培育出转基因抗虫棉，能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡。下列说法正确的是（ ） A. 培育抗虫棉的原理是基因突变 B. 相对普通棉花而言，抗虫棉是新物种 C. 大面积推广种植抗虫棉以后，棉铃虫的基因频率将发生不定向改变 D. 在抗虫棉附近种植少量普通棉花，可减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性 【答案】D 【解析】 【分析】1、影响基因频率变化因素：基因突变、基因重组自然选择等。 2、生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因频率改变不一定产生新的物种，生殖隔离是新物种形成的标志。 3、新物种形成的三个环节：隔离、突变和基因重组、自然选择。 【详解】A、培育抗虫棉的原理是基因重组，A错误； B、抗虫棉是新品种，未与普通棉花产生生殖隔离，不属于新物种，B错误； C、大面积推广种植抗虫棉以后，不具抗性的棉铃虫死亡，进而影响棉铃虫种群的基因频率，棉铃虫的基因频率将发定向改变，C错误； D、在抗虫棉附近种植少量普通棉花，可降低环境对棉铃虫选择的强度，减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性，D正确。 故选D。 15. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是（ ） A. 该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质 B. 该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变 C. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 D. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质工程的直接操作对象是基因而非蛋白质，通过修改基因序列来改变氨基酸组成，而非直接对蛋白质进行操作，A错误； B、根据题意信息可知，将天冬酰胺（极性氨基酸）替换为赖氨酸（带正电荷的碱性氨基酸），两者的理化性质差异显著，可能导致局部电荷分布和空间结构改变，从而影响蛋白质功能，B错误； C、改造后的水蛭素基因导入微生物（如大肠杆菌或酵母菌）后，可通过发酵工程大规模生产水蛭素，C正确； D、中心法则是从DNA到RNA再到蛋白质的正向流程，而蛋白质工程的思路是逆向的：先设计所需蛋白质结构，再反向推导并修改基因序列。因此，两者的研究思路并不一致，D错误。 故选C 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 野生型大肠杆菌能够在基本培养基上生长，营养缺陷型的大肠杆菌则不能在基本培养基上生长，需要在培养基中添加某些营养物质。研究人员用影印培养法对诱变产生的营养缺陷型突变体进行筛选，方法如图。下列叙述正确的是（ ） A. 用稀释涂布平板法将菌液接种在母板培养基上进行培养 B. 母板培养基与基本培养基的成分相同 C. 作为接种工具的“印章”需经过灭菌后才能印在长有菌落的母板上粘取菌种 D. 母板培养基上的菌落4、5、6为营养缺陷型大肠杆菌繁殖而来 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、分析题图可知，用了稀释涂布平板法将菌液接种在母板培养基上进行培养，A正确； B、母板培养基上有发生突变的营养缺陷型和野生型大肠杆菌的菌落，而基本培养基上只有野生型大肠杆菌的菌落，由此可知母板培养基与基本培养基的成分不同，B错误； C、作为接种工具的“印章"需经过灭菌处理才能印在长有菌落的母板上，以防止杂菌污染，C正确； D、根据基本培养基上的菌落分布和添加不同营养物质的补充培养基上的菌落分布对应位置可知，4、5、6为营养缺陷型大肠杆菌，理由是这三个菌落在基本培养基上都没有，而分别在添加了不同营养物质的补充培养基上形成，D正确。 故选ACD。 17. 下图为我国科学家获得克隆猴“中中”和“华华”的具体过程。研究发现，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键；重构胚基因组中大量被甲基化的组蛋白H3会抑制核的全能性；组蛋白H3的乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞a指的是培养到MⅡ期的卵母细胞，通过显微操作去掉的是DNA-蛋白质复合物 B. 用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞融合，也可用电融合法促融 C. Kdm4d可使H3去甲基化，TSA可使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达 D. “中中”和“华华”培育用到了动物细胞培养及体细胞核移植等技术 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、图中细胞a指的是卵母细胞，待其培养到MⅡ期（减数第二次分裂中期）后再通过显微操作去掉纺锤体-染色体复合物，A错误； B、用灭活的病毒短暂处理的目的是促进两细胞（体细胞和卵母细胞）融合，通过电融合法也能使两细胞融合，B正确； C、研究显示，重构胚中基因A的正常表达是克隆成功的关键，重构胚基因组中大量H3被甲基化是克隆成功的巨大阻碍，H3乙酰化能使小鼠克隆成功率提高5倍以上，因此图中将Kdm4d的mRNA注入重构胚和用TSA处理重构胚后，能激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程的机制可能是Kdm4d使H3去甲基化，TSA使H3保持乙酰化，进而促进了基因A的正常表达，C正确； D、从图中可以看出，“中中”和“华华”的培育过程中，有体细胞的培养（动物细胞培养）以及将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中（体细胞核移植）等技术，D正确。 故选BCD。 18. 巢式PCR是一种特殊的聚合酶链式反应，使用两组不同的引物实现目标DNA片段的扩增。第一组外引物扩增出的DNA片段（中间产物）长度超出目标区域，第二组内引物称为巢式引物，其结合部位在中间产物内部的目标区域，从而扩增出目标产物，具体过程如图所示。有关叙述正确的是（ ） A. 巢式PCR反应体系中所用的两组引物需先后加入 B. 巢式PCR过程中反应温度最低的一步是复性阶段 C. 若直接用内引物对模板DNA扩增，不易得到目标产物 D. 巢式PCR反应体系常添加Ca2+以激活DNA聚合酶 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、巢式PCR通过两轮PCR反应，使用两套引物特异性地扩增DNA片段，第二对引物的功能是特异性地扩增位于首轮PCR产物内的一段DNA片段。 第一轮扩增中，外引物用以产生扩增产物，此产物在内引物的作用下进行第二轮扩增，从而提高反应的特异性，获得的产物特异性更强，利用内引物扩增在错误片段上进行引物配对并扩增的概率提高，所以巢式PCR反应体系中所用的两组引物需先后加入，A正确； B、PCR过程包括高温变性、低温复性、中温延伸，故巢式PCR过程中反应温度最低的一步是复性阶段，B正确； C、若直接用内引物对模板DNA扩增，则内引物与模板的非目标区域进行碱基互补配对的概率会上升，不易得到目标产物，C正确； D、巢式PCR反应体系常添加Mg2+以激活DNA聚合酶，D错误。 故选ABC。 19. 2018年中科院动物研究所科学家利用基因修饰和编辑技术，将雌性印记基因被敲除的孤雌单倍体胚胎干细胞注射进入卵母细胞，最终创造出完全正常的“孤雌生殖”小鼠，实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 本实验中，孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子 B. 孤雌小鼠的性染色体组成可以是XX,也可以是XY C. ③过程是胚胎移植，移植前要对乙鼠进行发情处理 D. 在本实验中，使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取 【答案】ACD 【解析】 【分析】题图分析，从卵泡中取出卵母细胞，将经过基因修饰和基因编辑处理的孤雌胚胎干细胞注入卵母细胞，进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。 【详解】A、由图示可知，早期胚胎相当于卵母细胞与孤雌胚胎干细胞融合形成的，相当于精卵结合，孤雌胚胎干细胞的功能相当于精子，A正确； B、注入卵母细胞的孤雌胚胎干细胞的性染色体组成为X，卵母细胞的性染色体组成为X，因此孤雌小鼠的性染色体组成只能是XX，B错误； C、胚胎移植是在胚胎在相同生理条件下空间位置上的转移，因此移植前要对乙鼠进行发情处理，使其与供体处于相同的生理状态，C正确； D、ES细胞，即‌胚胎干细胞，是从早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，因此在本实验中，使用的ES细胞可从雌性小鼠的早期胚胎中获取，D正确。 故选ACD。 20. 下列关于转基因食品和生物武器的叙述，正确的是（ ） A. 只要转基因产品的目的基因来源于自然界就不会存在安全问题 B. 我国坚决反对发展、生产、储存生物武器 C. 所有转基因食品都被证实对人体有害，因此在全球范围内被禁止使用 D. 生物武器可利用生物或化学制剂对人类、动物或植物造成伤害或死亡 【答案】BD 【解析】 【分析】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）。 【详解】A、种植转基因植物可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性，也会存在潜在的安全性问题，即转基因产品的目的基因即使来源于自然界也会存在安全问题，A错误； B、中国在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，B正确； C、转基因生物产品存在安全问题，但并非都是有害的，也并未全面禁止转基因食品的生产，C错误； D、生物武器可利用生物或化学制剂对人类、动物或植物造成伤害或死亡，包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 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。回答下列问题： （1）实验时，培养基通常采用___________方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是___________。甲、乙培养基均属于___________培养基。 （2）在步骤⑤的筛选过程中，发现当培养基中的S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降，其原因可能是________________（答案合理即可）。 （3）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用的接种方法是______，这种计数方法与实际值相比会______，原因是________________。 （4）上述实验中，甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供4类营养物质，即_____________________。 【答案】（1） ①. 湿热灭菌##高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择 （2）S的值超过某一浓度值时会抑制菌株的生长##S浓度大，某菌株渗透失水影响对S的降解量 （3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 偏小##小##偏低##低 ③. 当两个或多个细胞连在一起生长时，平板上观察到的只是一个菌落 （4）水、碳源、氮源和无机盐 【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在以S为唯一碳源和氮源的选择培养基上进一步筛选出高效降解S的菌株。 【小问1详解】 微生物培养关键是无菌技术，常用湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）法对培养基进行灭菌。乙培养基为接种的培养基，属于固体培养基，结合题干“乙的组分为无机盐、水、S和Y”，其中S（一种含有C、H、N的有机物）为碳源和氮源，则Y物质是琼脂（凝固剂）。甲、乙培养基均以S（一种含有C、H、N的有机物）为唯一碳源和氮源，属于选择培养基。 【小问2详解】 发现当培养基中S超过某一浓度时，某菌株对S的降解量反而下降， 其原因可能是：S的浓度超过某一值时，此时外界溶液浓度大于细菌细胞内的浓度，导致细菌细胞由于渗透作用失水过多，从而抑制菌株的生长（S浓度大，某菌株渗透失水影响对S的降解量）。 【小问3详解】 若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数可以采用稀释涂布平板法进行接种，这种计数方法与实际值相比偏小（小、偏低、低），原因是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。 【小问4详解】 甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同，但都能为细菌的生长提供碳源（S等含碳物质）、氮源（S中含氮元素等）、水和无机盐这4类营养物质。 22. 湖北十堰房县黄酒、白酒、酿醋历史源远流长，现在又有啤酒工厂。现代发酵技术生产啤酒，是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产的简易流程如下：①大麦种子发芽，释放淀粉酶；②焙烤加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉；④糖化并过滤得麦汁；⑤麦汁蒸煮；⑥加入酵母菌，发酵；⑦过滤，77℃保温30分钟；⑧过滤、分装啤酒进行出售。回答下列问题： （1）根据醋酸菌的代谢特点，米醋酿制过程需控制适宜的环境条件，如__________（答两点）。糖源充足时的产醋反应式为__________。 （2）米醋酿制的中后期，一般不会有其他杂菌干扰，其原因是__________。 （3）流程⑤蒸煮的目的是__________，从而杀菌并稳定麦汁组分，保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行__________处理，该操作的目的是__________。流程⑥发酵过程分为__________和后发酵两个阶段。 【答案】（1） ①. 氧气充足、温度为30-35℃ ②. C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量 （2）醋酸菌产生的醋酸是酸性的，抑制其他微生物生长 （3） ①. 破坏全部酶的活性（终止酶的进一步作用） ②. 冷却 ③. 避免高温杀死菌种 ④. 主发酵 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。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。 【小问1详解】 醋酸菌是好氧菌，最适生长温度为30-35℃，所以米醋酿制过程需控制适宜环境条件如氧气充足、温度为30-35℃ 。当糖源充足时，醋酸菌可将葡萄糖分解为醋酸，产醋反应式为C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+能量。 【小问2详解】 米醋酿制的中后期，醋酸发酵产生的醋酸使发酵液呈酸性，在酸性环境中，会抑制其他微生物生长，所以一般不会有其他杂菌干扰。 【小问3详解】 流程⑤蒸煮的目的是破坏全部酶的活性（终止酶的进一步作用），从而稳定麦汁组分，保证最终产品的质量。流程⑥在加入酵母菌前需将麦汁进行冷却处理，目的是防止高温杀死酵母菌，流程⑥发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。 23. 两种远缘植物细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。 （1）过程①用____________酶处理获得原生质体，获得耐盐小麦新品种的原理有____________。 （2）过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是____________。 （3）过程③用化学法诱导原生质体的融合，除PEG融合法外，还有____________法；若三个及以上的原生质体无法融合，得到原生质体的种类有____________种。 （4）将杂种细胞培养为杂种植株需要用到____________技术，得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种，为了减少生产成本和工作量，请尝试提出最佳的筛选的方案。________________________。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性、染色体变异 （2）使中间偃麦草的染色体断裂 （3） ①. 高Ca2+—高pH融合 ②. 5 （4） ①. 植物组织培养 ②. 在再分化培养基中加入一定浓度的盐水，筛选耐盐幼苗 【解析】 【分析】过程①需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活性的原生质体；过程②用不同剂量的紫外线照射， 目的是使中间偃麦草染色体断裂；人工诱导植物原生质体间 的融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇）；耐盐小麦的染色体，上整合了中间偃麦草的染色体 片段。 【小问1详解】 过程①需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活性的原生质体，由于使用了不同剂量的紫外线照射可能引起染色体变异，此外，还有原生质体的融合，利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培养获得了耐盐的完整植株，因此利用了植物细胞的全能性，综上，获得耐盐小麦新品种的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性、染色体变异。 【小问2详解】 过程②用不同剂量的紫外线照射中间偃麦草原生质体的目的是使中间偃麦草的染色体断裂。 【小问3详解】 人工诱导植物原生质体间 的融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法，除PEG融合法外，还可以用高Ca2+—高pH融合法；若三个及以上的原生质体无法融合，得到原生质体的种类有普通小麦-中间偃麦草、普通小麦-普通小麦、中间偃麦草-中间偃麦草两两融合、以及未融合的普通小麦和中间偃麦草共5种原生质体。 【小问4详解】 将杂种细胞培养为杂种植株需要用到植物组织培养技术，得到的杂种植株不一定是我们需要的新品种，为了减少生产成本和工作量，筛选的方案为在再分化培养基中加入一定浓度的盐水，筛选耐盐幼苗。 24. 下图是科学家采用不同的方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，回答下列有关问题： （1）为使良种母牛产生更多的卵母细胞，需要对其注射__________。 （2）c过程一般是将发育到__________（阶段）的早期胚胎进行处理，再植入受体内。操作过程中应注意将③__________均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，该技术的意义在于________________。 （3）与一般的正常有性生殖繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是_________________。 （4）为确保得到雌性奶牛，往往需要对移植的胚胎进行性别鉴定，请写出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法_________________。 【答案】（1）促性腺激素 （2） ①. 桑葚胚或囊胚 ②. 内细胞团 ③. 提高胚胎的利用率 （3）充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 （4）取滋养层细胞进行DNA分析（或取滋养层细胞进行染色体分析或取滋养层细胞进行染色体组分析） 【解析】 【分析】分析题图：图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，其中a为体外受精过程；b为早期胚胎发育过程；c为胚胎分割技术；d、f均为胚胎移植过程；h表示采用基因工程技术将外源基因导入受体细胞， 图中①为滋养层细胞，②为囊胚腔；③为内细胞团。 【小问1详解】 为使良种母牛产生更多的卵母细胞，需要对其注射促性腺激素，促性腺激素可以促进母牛超数排卵。 【小问2详解】 c过程是胚胎分割移植，一般是将发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行处理，再植入受体内。操作过程中应注意将③内细胞团均等分割，因为内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，如果分割不均会影响胚胎的恢复和进一步发育。该技术的意义在于提高胚胎的利用率，通过胚胎分割可以获得多个遗传物质相同的胚胎，从而增加优良个体的数量。 【小问3详解】 与一般的正常有性生殖繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在自然情况下，一头母牛一年只能生育一头小牛，而通过胚胎移植技术，可以让优良母牛产生的胚胎在其他母牛体内发育，从而大大提高了优良母牛的繁殖效率。 【小问4详解】 对早期胚胎进行性别鉴定的方法有：取滋养层细胞进行DNA分析（或取滋养层细胞进行染色体分析或取滋养层细胞进行染色体组分析）来确定胚胎性别。 25. β-1，3葡聚糖酶可以水解许多病原真菌细胞壁外层的β-1，3葡聚糖和几丁质，降解真菌细胞壁，从而抑制真菌的生长与繁殖。研究人员在植物中克隆到β-1，3葡聚糖酶基因（BG2）并转入苹果主栽品种，以减少苹果真菌病害，实现无公害生产。回答下列问题: （1）BG2的克隆可利用PCR技术，这项技术需要用到______酶，该酶能够使脱氧核苷酸从引物的______端开始连接。还需要一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的________________作为引物，BG2在克隆前，需准备______种引物。 （2）下图为利用PATC940（经农杆菌Ti质粒改造获得）构建BG2抗病质粒的过程。图中右下处的酶为__________。XbaI酶切后的末端与SpeI酶切后的末端能连接是因为________________。 （3）研究人员将转入BG2抗病质粒的农杆菌与苹果外植体共培养，以进行遗传转化。目的基因BG2将随着农杆菌Ti质粒上的__________转移到被侵染的细胞，并随其整合到该细胞的__________上。 （4）在完成遗传转化后，培养基中至少要加入两种抗生素，请分别推测其作用：一种用于杀死农杆菌，另一种用于______________________。 （5）为了鉴定苹果细胞是否产生了β-1，3葡聚糖酶，可以用__________技术来进行检验。 【答案】（1） ①. TaqDNA聚合酶（或耐高温的DNA聚合酶） ②. 3′ ③. 短单链核酸 ④. 2（两） （2） ①. DNA连接酶 ②. XbaI酶与SpeI酶切后的黏性末端相同（或互补） （3） ①. T-DNA ②. 染色体DNA （4）成功转化重组质粒细胞（组织）的筛选（或检测目的基因是否导入受体细胞） （5）抗原-抗体杂交 【解析】 【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 2、基因工程的工具： （1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂。 （2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 （3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。 【小问1详解】 PCR技术需要用到TaqDNA聚合酶（或耐高温的DNA聚合酶），该酶能够使脱氧核苷酸从引物的3'端开始连接。还需要一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸作为引物，由于要扩增目的基因的两条链，所以BG2在克隆前，需准备2种引物。 【小问2详解】 右下处的酶能构建BG2抗病质粒，故该酶为DNA连接酶。Xba Ⅰ酶切后的末端与Spe Ⅰ酶切后的末端能连接，即黏性末端能发生碱基互补，其能连接是因为Xba Ⅰ与Spe Ⅰ酶切后的黏性末端相同（或互补）。 【小问3详解】 研究人员将转入BG2抗病质粒的农杆菌与苹果外植体共培养，外植体与农杆菌共培养的目的是利用农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。 【小问4详解】 在完成遗传转化后，需要杀死农杆菌以及检测含有目的基因的质粒是否成功转入到受体细胞，因此选择培养基中至少要加入两种抗生素，一种用于杀死农杆菌，另一种用于成功转化质粒细胞（组织）的筛选（或检测目的基因是否导入受体细胞）。 【小问5详解】 为了鉴定苹果细胞是否产生了β-1，3葡聚糖酶，因为该酶是蛋白质，可以用抗原-抗体杂交技术来进行检验。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$