精品解析：四川成都市彭州中学2025-2026学年度高二下学期中考试 生物学科试卷

绝密*启用前 2025-2026学年度四川省彭州中学高2024级高二下期中考试 生物学科试卷 (考试时间：75分钟 满分：100分 ) 一、单选题：本大题共16小题，共48分。 1. 在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如下图。有关叙述错误的是（ ） A. 接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌 B. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落 C. 接种过程中至少需要对接种环灼烧5次 D. 甲中a区域为划线的起始位置 2. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 有关本实验的叙述，错误的是 A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B. 筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 3. 我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是（ ） A. “浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快 B. “鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的 C. “净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施 D. “舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡 4. “格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是采用俄式大面包为基质，加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸物质。下列相关叙述正确的是（　　） A. 发酵过程需要密闭条件 B. 两菌种的代谢类型相同 C. CO2由两菌种共同产生 D. 两菌种间为互利共生关系 5. 为拓宽白菜育种的基因资源，改良白菜品质，研究人员以白菜（2n=20，AA）和甘蓝（2n=18，CC）为材料进行植物体细胞杂交，得到杂种植物。对两种亲本和某融合植株进行细胞DNA含量检测，结果如图。下列说法正确的是（ ） A. 白菜的DNA相对含量较少说明白菜核DNA比甘蓝少 B. 灭活的病毒能用于诱导原生质体融合 C. 检测结果说明待检测植株为白菜—甘蓝杂种植株 D. 检测的细胞中部分细胞处于分裂过程中 6. 在花椰菜种植过程中发现，花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，而野生的黑芥则具有抗黑腐病的特性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种，培育过程如图所示，培育过程中通过紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏。下列叙述正确的是（ ） A. 过程①用含有胶原蛋白酶和胰蛋白酶的等渗溶液处理植物细胞，获得有活力的原生质体 B. 过程②后筛选出异核融合的原生质体转移到诱导愈伤组织形成的培养基中避光培养 C. 过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗叶肉细胞的叶绿体 D. 进行抗病接种实验鉴定的杂种抗病植株，具有完整的花椰菜和黑芥的遗传信息 7. 中医常说“百病从肝治，养肝如养命”。近年来，我国酒精性肝病的发病率逐年提升，危害仅次于病毒性肝炎。研究发现，雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用，利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下。下列叙述错误的是（ ） A. 切取雪莲茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗 B. 从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所必需的 C. 经射线处理①后可能获得雪莲培养物高产的细胞 D. 培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体培养基 8. 为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（ ） A. 过程①常使用的是纤维素酶和果胶酶 B. 过程②常采用PEG融合法或高Ca2+—高pH融合法 C. 经过②获得的两两融合细胞均为所需杂种细胞 D. 获得的植株C染色体组成与柑橘A、B均不相同 9. W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 步骤①是基因工程的核心步骤，需要使用的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体 B. 与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W所选的启动子不同 C. 转基因动物的乳腺上皮细胞、膀胱上皮细胞都能表达W基因 D. 鉴定W蛋白基因是否成功表达可以检测转基因动物的尿液是否存在W蛋白 10. 科学家通过蛋白质工程改造绿色荧光蛋白（GFP）的氨基酸序列，成功开发出能发出不同颜色的荧光蛋白。荧光蛋白的荧光颜色主要由其核心生色团决定，非生色团区域的改变一般不改变光谱特性。下列叙述中正确的是（ ） A. 改变GFP的氨基酸种类或数目必然会导致荧光颜色发生变化 B. 荧光蛋白的荧光颜色差异的直接原因是控制其合成的基因碱基序列不同 C. 若在GFP氨基酸序列的中间插入一个氨基酸，肽键数目会增加1个 D. 改造GFP的过程需破坏氨基酸之间的肽键以替换特定氨基酸 11. 某团队为提升猪α干扰素（PoIFN－α）的抗病毒活性，针对其8个关键氨基酸位点进行改造，构建突变体PoIFN－α8s。测序显示，改造后的DNA非模板链序列第5位点由“TAC”突变为“TGC”，导致编码的氨基酸由酪氨酸变为半胱氨酸，其余位点突变未改变氨基酸种类。下列分析错误的是（ ） A. 提升猪α干扰素的抗病毒活性是通过改造基因来完成的 B. 第5位点突变可能导致猪α干扰素的空间结构发生改变 C. 密码子AUG、ACG决定的氨基酸依次是酪氨酸、半胱氨酸 D. 其余位点突变未改变氨基酸种类与密码子的简并性有关 12. 用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（　　） A. 若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同 B. 若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因 C. 若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 D. 若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）和Tet的培养基中能形成菌落 13. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的酶可分解X-gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体，采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（ ） A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率，可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C. 因质粒K中含两个标记基因，筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌 14. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5；该重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。下列分析错误的是（ ） A. 作为基因表达载体，图甲中的质粒还必须具有特殊标记基因、复制原点 B. 为检测J基因是否插入到图甲所示的位置，需用引物F1和R1进行PCR C. 若J基因转录的模板链位于b链，则引物F2与图甲中a链相应部分的序列相同 D. 图乙中，条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白 15. 将抗除草剂基因转入油菜中，得到转基因油菜，在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有70%含有抗除草剂基因。下列叙述错误的是（ ） A. 野生油菜体内的抗除草剂基因主要源自转基因油菜的花粉 B. 70%的野生油菜体内出现抗除草剂基因可能是基因重组的结果 C. 将抗除草剂基因转入油菜细胞后即可培育出新物种 D. 大量使用单一除草剂会导致环境污染，降低生物多样性 16. 生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指通过克隆技术获得重组胚胎，然后从早期胚胎中分离出胚胎干细胞，使之定向分化为特定的细胞、组织和器官，用于替代疗法。下列叙述错误的是（ ） A. 生殖性克隆需将细胞核移植到去核卵母细胞中 B. 生殖性克隆需借助早期胚胎培养技术 C. 治疗性克隆需借助胚胎移植技术 D. 治疗性克隆需要的胚胎干细胞可来自囊胚 二、实验题：本大题共5小题，共52分。 17. 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，盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。 （2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。 （3）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________________（答出1点即可）。 （4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤________________。 （5）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________________。 18. 黄曲霉毒素（AFB）是黄曲霉（一种真菌）产生的具有极强致癌力的小分子代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB，研究人员开展下列研究。请回答： （1）研究人员首先制备抗AFB的单克隆抗体（即AFB单抗）用于检测AFB，利用AFB单抗检测AFB的优势是______大大提高。AFB单抗的制备过程中，经选择培养的杂交瘤细胞还需经多次筛选，才能最终获得足够数量的能分泌AFB单抗的细胞，多次筛选的方法是______。 （2）食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）等。研究人员将制备的AFB单抗分别与CIT、FB等进行抗原-抗体杂交，结果均为阴性，实验的目的是______。 （3）研究人员进一步将AFB单抗固定在材料M上制备出“检测探针”，检测探针与AFB结合后能发出荧光。已知材料M在稳定性、发光性能等方面有明显优势，但它很难与抗体结合；物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。检测探针的制备流程如图1，探针发光性能与物质P的浓度关系如图2。 ①AFB单抗与材料M制备为检测探针的意义主要是______（答出一点即可）。 ②实验结果表明，研究人员宜选择物质P的浓度为______mg/mL作为生产检测探针的条件，依据是______。 （4）单克隆抗体除了上述功能外，还具有的应用是______（答出一种即可）。 19. 血管平滑肌细胞的持续增生，经过一系列复杂的连锁反应和恶性循环形成动脉硬化，导致高血压。当某些激素或其他信号分子激活细胞膜上的腺苷酸环化酶，会催化ATP环化形成环腺苷酸（cAMP）。科研人员为了研究cAMP对小鼠血管平滑肌细胞增殖的影响，进行了相关实验。 （1）将正常小鼠和高血压小鼠的血管平滑肌细胞分组培养，分别用等量的cAMP、腺苷酸环化酶激活剂（FSK）处理，同时设置对照组，在相同且适宜条件下培养一段时间，分别测定正常小鼠和高血压小鼠平滑肌细胞的活性水平，实验结果如下。（注：本实验测得的细胞活性水平与活细胞数量正相关） ①血管平滑肌细胞培养液需要满足的条件是营养、气体环境、温度、pH、渗透压和_____。 ②结果表明：cAMP和FSK对正常小鼠血管平滑肌细胞增殖无影响，对高血压小鼠血管平滑肌细胞增殖有影响。判断依据是_____。 ③推测FSK起作用的机理为_____。 （2）血管平滑肌细胞的表皮生长因子受体（EGFR）与表皮生长因子（EGF）结合后磷酸化，促进细胞核内相关基因表达，从而促进细胞增殖。欲探究cAMP浓度对小鼠血管平滑肌细胞EGFR磷酸化水平的影响。请简要写出实验设计思路。_____ 20. T-2毒素是真菌产生的有毒代谢物，污染谷物和动物饲料，危害人畜健康。T-2毒素的微生物脱毒法是利用微生物产酶（或代谢物）降解毒素和物理吸附毒素。科研人员对微生物降解T-2毒素的机制进行了相关研究。 （1）通过观察在固体培养基上形成的_____，对筛选出的T-2毒素脱毒菌株AFJ-2和AFJ-3进行初步的鉴定。两类菌株需要的营养除碳源、氮源外还应有_____。 （2）将两类菌株的活细胞和灭活细胞与T-2毒素共培养，检测培养液中T-2毒素的含量。依据图1结果，推测两类菌株对T-2毒素的脱毒方式最可能是_____，且AFJ-2菌株脱毒效率优于AFJ-3。 （3）科研人员为进一步研究两类菌株对T-2毒素的脱毒方式，进行如下实验。 ①将胞外上清液和细胞内容物分别与T-2毒素反应2 h后检测T-2毒素含量，结果显示，两类菌株均出现与细胞内容物混合的T-2毒素含量显著降低，与胞外上清液混合的T-2毒素含量无显著变化，说明_____。 ②利用下列材料设计实验，其中对照组是_____（选填字母）。 （注：灭活、蛋白酶K、SDS和PMSF均能破坏蛋白质的结构） a.细胞内容物 b.T-2毒素 c.灭活细胞内容物 d.细胞内容物+蛋白酶K e.细胞内容物+SDS f.细胞内容物+PMSF （4）为探究这两类菌株在降解T-2毒素过程中的产物变化及其相对含量，利用相关技术方法获得峰面积，用来代表物质的相对含量，结果如图2所示。 下列相关分析正确的是_____（多选）。 A. AFJ-3能以HT-2为底物 B. AFJ-2能以NEO为底物 C. 推测产物X是由HT-2和NEO转化的产物 D. 先加AFJ-3比先加AFJ-2的脱毒效果更好 21. 肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持，肿瘤抑素是由 Turn 基因编码的蛋白质，具有强效抑制血管生成的功能。研究人员构建了转 Tum 基因的人神经胶质瘤细胞株U251，探究基因治疗神经胶质瘤的可行性。 （1）研究人员利用上图中的材料完成表达载体的构建。 ①图1所示结构为_____，其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为_____，便于重组DNA分子的筛选。 ②利用 PCR 扩增Tum基因，为保证构建正确连接的基因表达载体，应选用的引物组合为_____，且在引物中分别加入_____限制酶的识别序列，转化后最终获得能稳定表达肿瘤抑素的 U251。 （2）血管内皮细胞HUV 可作为抑制血管生成效果的指示细胞。为研究 Tum 基因的抗神经胶质瘤的效果。研究人员以未转基因的U251（组 1）和转入_____的U251（组2）作为对照，转 Tum 基因 U251（组3）为实验组，相关检测结果如下。 检测三组细胞上清液中的肿瘤抑素含量（图3），将上清液分别加入HUV 细胞的培养环境中进行相关检测（图4），综合两图信息，说明U251细胞合成的肿瘤抑素是如何发挥作用的_____。 （3）为探究该体系在体内抗肿瘤的效果，将（2）中三组 U251细胞分别接种于裸鼠腋部皮下，一定时间后检测神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度，若结果为_____，表明转Tum 基因治疗神经胶质瘤存在可行性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密*启用前 2025-2026学年度四川省彭州中学高2024级高二下期中考试 生物学科试卷 (考试时间：75分钟 满分：100分 ) 一、单选题：本大题共16小题，共48分。 1. 在分离、纯化大肠杆菌实验中，划线接种（甲）、培养结果（乙）如下图。有关叙述错误的是（ ） A. 接种前应对培养基进行高压蒸汽灭菌 B. 连续划线的目的是获得单个细菌形成的菌落 C. 接种过程中至少需要对接种环灼烧5次 D. 甲中a区域为划线的起始位置 【答案】D 【解析】 【分析】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。 【详解】A、接种前必须对培养基进行高压蒸汽灭菌，杀死培养基内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子，A正确； B、连续划线的目的是逐渐稀释细胞，以获得单个细菌形成的菌落，B正确； C、平板划线接种过程中需在接种前、每次划线后对接种环进行灼烧灭菌，图中共接种4个区域，故接种环至少需要进行5次灼烧灭菌处理，C正确； D、甲中a区域为划线的终止位置，D错误。 故选D。 2. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。 菌种 菌落直径：C（mm） 透明圈直径：H（mm） H/C 细菌Ⅰ 5.1 11.2 2.2 细菌Ⅱ 8.1 13.0 1.6 有关本实验的叙述，错误的是 A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 B. 筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布 C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 【答案】C 【解析】 【分析】该选择培养基上的唯一碳源是淀粉，只有能利用淀粉的微生物才能存活，微生物分解淀粉后，会产生透明圈。 【详解】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分，A正确；筛选淀粉分解菌时，需要对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养，B正确；由题意可知，以上两种菌均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C错误；淀粉分解菌的H/C越大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多，可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，D正确。因此，本题答案选C。 3. 我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是（ ） A. “浸曲发” 过程中酒曲中的微生物代谢加快 B. “鱼眼汤” 现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的 C. “净淘米”" 是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施 D. “舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡 【答案】C 【解析】 【分析】参与酒精的制作的微生物是酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸将葡萄糖分解为二氧化碳和水，在无氧条件下生成酒精和二氧化碳。 【详解】A、“浸曲发”是将酵母菌活化，可以使微生物代谢加快，A正确； B、“鱼眼汤”是指酵母菌在呼吸过程中产生CO2，使溶液中出现气泡，B正确； C、在做酒过程中，为消除杂菌的影响主要靠“炊作饭”，即蒸熟，C错误； D、“舒令极冷”是将米饭摊开冷透，防止温度过高导致微生物（酵母菌死亡），D正确。 故选C。 【点睛】本题需要考生结合酵母菌的代谢类型进行分析，理解题干中的相关术语是解答本题的关键。 4. “格瓦斯”是由酵母菌和乳酸菌双菌发酵的传统谷物发酵饮料。传统做法是采用俄式大面包为基质，加入菌种发酵生成微量乙醇、一定量的CO2以及丰富的有机酸物质。下列相关叙述正确的是（　　） A. 发酵过程需要密闭条件 B. 两菌种的代谢类型相同 C. CO2由两菌种共同产生 D. 两菌种间为互利共生关系 【答案】A 【解析】 【分析】酵母菌的发酵和乳酸菌的呼吸方式都是无氧呼吸，因此发酵过程要密闭条件。 【详解】A、酵母菌无氧呼吸产生乙醇和CO2，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，发酵过程都需要密闭条件，A正确； B、酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，B错误； C、乳酸菌无氧呼吸不产生CO2，C错误； D、两菌种都以俄式大面包为基质进行发酵，为竞争关系，D错误。 故选A。 5. 为拓宽白菜育种的基因资源，改良白菜品质，研究人员以白菜（2n=20，AA）和甘蓝（2n=18，CC）为材料进行植物体细胞杂交，得到杂种植物。对两种亲本和某融合植株进行细胞DNA含量检测，结果如图。下列说法正确的是（ ） A. 白菜的DNA相对含量较少说明白菜核DNA比甘蓝少 B. 灭活的病毒能用于诱导原生质体融合 C. 检测结果说明待检测植株为白菜—甘蓝杂种植株 D. 检测的细胞中部分细胞处于分裂过程中 【答案】D 【解析】 【分析】植物体细胞杂交过程：酶解法去壁获取原生质体→人工诱导原生质体融合→再生出新细胞壁，标志着原生质体融合完成→经脱分化和再分化过程，通过组织培养把杂种细胞培育成杂种植株。 【详解】A、根据题意，“白菜（2n=20，AA）和甘蓝（2n=18，CC）”，说明白菜细胞核内含有20条染色体，含有20个核DNA，甘蓝的细胞核内含有18条染色体，18个核DNA，因此白菜核DNA比甘蓝多，白菜的DNA相对含量较少可能是白菜细胞的细胞质DNA少，A错误； B、诱导原生质体融合可以用化学方法PEG诱导，也可以用物理方法如离心法，灭活的病毒常用于动物细胞融合，B错误； C、据图可知，白菜DNA相对含量约为50，甘蓝DNA相对含量约为75，检测结果DNA相对含量为＞150，说明待检测植株不是白菜-甘蓝杂种植株，可能为甘蓝—甘蓝杂合植株，C错误； D、检测的细胞有些具有分裂的能力，故部分细胞处于分裂过程中，D正确。 故选D。 6. 在花椰菜种植过程中发现，花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，而野生的黑芥则具有抗黑腐病的特性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种，培育过程如图所示，培育过程中通过紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏。下列叙述正确的是（ ） A. 过程①用含有胶原蛋白酶和胰蛋白酶的等渗溶液处理植物细胞，获得有活力的原生质体 B. 过程②后筛选出异核融合的原生质体转移到诱导愈伤组织形成的培养基中避光培养 C. 过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗叶肉细胞的叶绿体 D. 进行抗病接种实验鉴定的杂种抗病植株，具有完整的花椰菜和黑芥的遗传信息 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图，其中①表示采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；③表示脱分化过程。 【详解】A、①过程将两种细胞置于等渗溶液中，用纤维素酶和果胶酶处理以除去细胞壁，获得有活力的原生质体，A错误； B、异核融合的原生质体再生出新的细胞壁，形成杂种细胞后再转移到诱导愈伤组织形成的培养基上诱导脱分化，脱分化过程需要避光，B错误； C、愈伤组织为脱分化形成的细胞不含叶绿体，因此过程③获得的愈伤组织细胞在显微镜下无法观察到来自黑芥苗叶肉细胞的叶绿体，C正确； D、由于紫外线照射使黑芥部分染色体结构被破坏，因此完成鉴定后，最终获得的杂种抗病植株中不具有完整的黑芥的遗传信息，D错误。 故选C。 7. 中医常说“百病从肝治，养肝如养命”。近年来，我国酒精性肝病的发病率逐年提升，危害仅次于病毒性肝炎。研究发现，雪莲次生代谢物对急性酒精肝损伤具有较好的防治作用，利用植物细胞培养技术生产雪莲次生代谢物的大致流程如下。下列叙述错误的是（ ） A. 切取雪莲茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗 B. 从雪莲中提取的次生代谢物是雪莲生长所必需的 C. 经射线处理①后可能获得雪莲培养物高产的细胞 D. 培养细胞获得次生代谢物时使用的是液体培养基 【答案】B 【解析】 【详解】A、茎尖中带毒少或无毒，因而切取一定大小的茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，A正确； B、次生代谢物是植物在长期进化中产生的，并非植物生长发育所必需的物质，仅对植物适应环境等有辅助作用，B错误； C、可用射线处理①愈伤组织，促使其发生突变，从中筛选雪莲培养物高产的细胞，C正确； D、细胞产物的工业化生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，该过程使用的是液体培养基，D正确。 故选B。 8. 为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是（ ） A. 过程①常使用的是纤维素酶和果胶酶 B. 过程②常采用PEG融合法或高Ca2+—高pH融合法 C. 经过②获得的两两融合细胞均为所需杂种细胞 D. 获得的植株C染色体组成与柑橘A、B均不相同 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：图中①表示去除细胞壁，获得原生质体；②表示诱导原生质体融合；③表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。 【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，①表示去除细胞壁，获得原生质体，故①过程常利用的酶是纤维素酶和果胶酶，A正确； B、实现过程②原生质体的融合依赖膜的流动性，可采用PEG、高Ca2+-高pH融合法，B正确； C、通过过程②得到的两两融合细胞除了杂种细胞外，还有同种细胞的融合，如柑橘A-柑橘A融合细胞、柑橘B-柑橘B融合细胞，C错误； D、杂种细胞由柑橘A （1个染色体组）细胞和柑橘B （2个染色体组）细胞融合而成，细胞中都含有3个染色体组，故获得的植株C有3个染色体组，与柑橘A、B不相同，D正确。 故选C。 9. W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 步骤①是基因工程的核心步骤，需要使用的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体 B. 与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W所选的启动子不同 C. 转基因动物的乳腺上皮细胞、膀胱上皮细胞都能表达W基因 D. 鉴定W蛋白基因是否成功表达可以检测转基因动物的尿液是否存在W蛋白 【答案】C 【解析】 【详解】A、步骤①是基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤，需要使用的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体，A正确； B、乳腺生物反应器是将W基因在乳腺细胞中表达，应选用乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子，而膀胱生物反应器是将W基因在膀胱上皮细胞中表达，应选用膀胱上皮细胞中特异性表达的基因的启动子，B正确； C、因为基因是选择性表达的，现需要制备一种膀胱生物反应器来获得W，所以W基因只在膀胱上皮细胞中表达，C错误； D、若W蛋白基因表达成功，说明膀胱生物反应器制备成功，就可以从转基因动物的尿液中检测到W蛋白，D正确。 10. 科学家通过蛋白质工程改造绿色荧光蛋白（GFP）的氨基酸序列，成功开发出能发出不同颜色的荧光蛋白。荧光蛋白的荧光颜色主要由其核心生色团决定，非生色团区域的改变一般不改变光谱特性。下列叙述中正确的是（ ） A. 改变GFP的氨基酸种类或数目必然会导致荧光颜色发生变化 B. 荧光蛋白的荧光颜色差异的直接原因是控制其合成的基因碱基序列不同 C. 若在GFP氨基酸序列的中间插入一个氨基酸，肽键数目会增加1个 D. 改造GFP的过程需破坏氨基酸之间的肽键以替换特定氨基酸 【答案】C 【解析】 【详解】A、改变氨基酸种类或数目若发生在非生色团区域，可能不会影响荧光颜色，A错误； B、荧光颜色差异的直接原因是荧光蛋白结构不同，而基因碱基序列不同是根本原因，B错误； C、插入一个氨基酸会增加1个肽键，原肽链有n个氨基酸时含n-1个肽键，插入后变为n+1个氨基酸，肽键数为n，增加1个，C正确； D、蛋白质工程通过修改基因指导新蛋白质合成，而非直接破坏肽键，D错误。 故选C。 11. 某团队为提升猪α干扰素（PoIFN－α）的抗病毒活性，针对其8个关键氨基酸位点进行改造，构建突变体PoIFN－α8s。测序显示，改造后的DNA非模板链序列第5位点由“TAC”突变为“TGC”，导致编码的氨基酸由酪氨酸变为半胱氨酸，其余位点突变未改变氨基酸种类。下列分析错误的是（ ） A. 提升猪α干扰素的抗病毒活性是通过改造基因来完成的 B. 第5位点突变可能导致猪α干扰素的空间结构发生改变 C. 密码子AUG、ACG决定的氨基酸依次是酪氨酸、半胱氨酸 D. 其余位点突变未改变氨基酸种类与密码子的简并性有关 【答案】C 【解析】 【分析】转录是以DNA的一条链为模板根据碱基互补配对形成RNA的过程。mRNA上每三个相邻的碱基决定一个氨基酸，为一个密码子，即密码子中碱基与DNA模板链中碱基互补。 【详解】A、因为对编码猪α干扰素的基因进行改造，从而构建突变体提升其抗病毒活性，所以提升猪α干扰素的抗病毒活性是通过改造基因来完成的，A正确； B、第5位点氨基酸由酪氨酸变为半胱氨酸，氨基酸的改变可能会影响蛋白质的空间结构，所以第5位点突变可能导致猪α干扰素的空间结构发生改变，B正确； C、DNA非模板链第5位点由“TAC”突变为“TGC”，则模板链由“ATG”突变为“ACG”，转录形成的密码子由“UAC”变为“UGC”，所以密码子“UAC”决定的是酪氨酸，“UGC”决定的氨基酸是半胱氨酸，C错误； D、由于密码子具有简并性，即一种氨基酸可能由多种密码子决定，所以其余位点突变未改变氨基酸种类与密码子的简并性有关，D正确。 故选C。 12. 用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（　　） A. 若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同 B. 若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因 C. 若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 D. 若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）和Tet的培养基中能形成菌落 【答案】D 【解析】 【分析】图中质粒内，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有AcaI和PvuI的酶切位点，四环素抗性基因（TetR）内含有HindIII、SphI和SalI的酶切位点。 【详解】A、若用HindⅢ酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，转录的产物可能不同，A正确。 B、若用PvuⅠ酶切，重组质粒和质粒中都有四环素抗性基因（TetR），因此在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因，B正确； C、DNA凝胶电泳技术可以分离不同大小的DNA片段，重组质粒的大小与质粒不同，能够鉴定重组质粒构建成功与否，C正确； D、SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因（AmpR），因此携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）的培养基中能形成菌落，在含Tet的培养基中不能形成菌落，D错误。 故选D。 13. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的酶可分解X-gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体，采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（ ） A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率，可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C. 因质粒K中含两个标记基因，筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌 【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、使用氯化钙处理大肠杆菌，可使其处于感受态，提高转化效率，即更多的大肠杆菌能吸收质粒，无论吸收的是含目的基因的重组质粒（可能形成白色菌落）还是未重组的质粒K（形成蓝色菌落），都可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数，A正确； B、由于仅含卡那霉素，未添加X-gal，无论导入的是重组质粒还是空白质粒，因不含X-gal，无法产生蓝色物质，故生长出的菌落均为白色，B正确； C、筛选平板中长出的白色菌落，可能是导入了重组质粒（含目的基因），但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达目标蛋白，不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标蛋白的菌株，C错误； D、若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌，因为自身环化的质粒K中β - 半乳糖苷酶基因完整，能表达活性β - 半乳糖苷酶，分解X - gal形成蓝色菌落，D正确。  故选C。 14. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5；该重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。下列分析错误的是（ ） A. 作为基因表达载体，图甲中的质粒还必须具有特殊标记基因、复制原点 B. 为检测J基因是否插入到图甲所示的位置，需用引物F1和R1进行PCR C. 若J基因转录的模板链位于b链，则引物F2与图甲中a链相应部分的序列相同 D. 图乙中，条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。 【详解】A、作为基因表达载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来，图甲中有启动子和终止子等，因此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等，A正确； B、据图甲可知，引物F1能与J基因左端序列配对，引物R2能与终止子序列配对，因此推测为检测J基因是否插入到图甲所示的位置，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F1和R2或F2和R1，B错误； C、b是模板链，而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是3’-5'，非模板链（也就是a链）是5'-3'；考虑到DNA转录的方向是子链的5’-3'，引物基础上延伸的方向肯定是5'-3'，所以引物结合的单链其方向是3'-5'；图中F2是左引物，所以其配对的单链是3’-5'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同，C正确； D、据图乙可知，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测，均出现条带1，说明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2，抗V5抗体检测不出现条带2，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的J基因表达的，D正确。 故选B。 15. 将抗除草剂基因转入油菜中，得到转基因油菜，在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有70%含有抗除草剂基因。下列叙述错误的是（ ） A. 野生油菜体内的抗除草剂基因主要源自转基因油菜的花粉 B. 70%的野生油菜体内出现抗除草剂基因可能是基因重组的结果 C. 将抗除草剂基因转入油菜细胞后即可培育出新物种 D. 大量使用单一除草剂会导致环境污染，降低生物多样性 【答案】C 【解析】 【分析】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。 【详解】 A、转基因油菜含抗除草剂基因的花粉传播到野生油菜上后，产生的后代体内也含有抗除草剂基因，A正确； B、70%的野生油菜具有抗除草剂基因是转基因油菜中的抗除草剂基因转入野生油菜并通过自然选择产生的，属于基因重组，B正确； C、含抗除草剂基因的野生油菜发生了进化，但还不是新的物种，C错误； D、大量使用单一除草剂会导致环境污染，会杀死很多杂草和农作物，降低生物多样性，D正确。 故选C。 16. 生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指通过克隆技术获得重组胚胎，然后从早期胚胎中分离出胚胎干细胞，使之定向分化为特定的细胞、组织和器官，用于替代疗法。下列叙述错误的是（ ） A. 生殖性克隆需将细胞核移植到去核卵母细胞中 B. 生殖性克隆需借助早期胚胎培养技术 C. 治疗性克隆需借助胚胎移植技术 D. 治疗性克隆需要的胚胎干细胞可来自囊胚 【答案】C 【解析】 【分析】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。 生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，通过克隆技术产生独立生存的新个体。 【详解】A、生殖性克隆需将细胞核移植到去核卵母细胞中构建形成重组细胞，A正确； B、生殖性克隆需借助动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术，B正确； C、治疗性克隆是利用克隆技术生产特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，以达到治疗疾病的目的，不需要借助胚胎移植技术，C错误； D、治疗性克隆需要的胚胎干细胞可来自囊胚中的内细胞团，D正确。 故选C。 二、实验题：本大题共5小题，共52分。 17. 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，盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。 （2）实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 个/mL，若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。 （3）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________________（答出1点即可）。 （4）若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数，请写出主要实验步骤________________。 （5）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. 高压蒸汽灭菌 ②. 琼脂 ③. 选择 ④. 104 ⑤. S的浓度超过某一值时会抑制菌株的生长 ⑥. 取淤泥加入无菌水，涂布（或稀释涂布）到乙培养基上，培养后计数 ⑦. 水、碳源、氮源和无机盐 【解析】 【分析】培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。 常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。 常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。 【详解】（1）常用高压蒸汽灭菌法处理盛有水或培养基的摇瓶，乙为固体培养基，故需要加入Y琼脂；甲和乙培养基可以用于筛选能降解S的菌株，故均属于选择培养基。 （2）若要在每个平板上涂布100μL稀释液后的菌液，且每个平板上长出的菌落数不超过200个，则摇瓶M中的菌液稀释的倍数至少为2×107÷1000×100÷200=1×104倍。 （3）当培养基中的S超过某一浓度后，可能会抑制菌株的生长，从而造成其对S的降解量下降。 （4）要测定淤泥中能降解S的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到乙培养基上，培养后进行计数。 （5）甲和乙培养基均含有水、无机盐、碳源、氮源。 【点睛】培养基常用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，接种工具应该进行灼烧灭菌，玻璃器皿等耐高温的、需要干燥的物品，常采用干热灭菌。 18. 黄曲霉毒素（AFB）是黄曲霉（一种真菌）产生的具有极强致癌力的小分子代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB，研究人员开展下列研究。请回答： （1）研究人员首先制备抗AFB的单克隆抗体（即AFB单抗）用于检测AFB，利用AFB单抗检测AFB的优势是______大大提高。AFB单抗的制备过程中，经选择培养的杂交瘤细胞还需经多次筛选，才能最终获得足够数量的能分泌AFB单抗的细胞，多次筛选的方法是______。 （2）食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）等。研究人员将制备的AFB单抗分别与CIT、FB等进行抗原-抗体杂交，结果均为阴性，实验的目的是______。 （3）研究人员进一步将AFB单抗固定在材料M上制备出“检测探针”，检测探针与AFB结合后能发出荧光。已知材料M在稳定性、发光性能等方面有明显优势，但它很难与抗体结合；物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。检测探针的制备流程如图1，探针发光性能与物质P的浓度关系如图2。 ①AFB单抗与材料M制备为检测探针的意义主要是______（答出一点即可）。 ②实验结果表明，研究人员宜选择物质P的浓度为______mg/mL作为生产检测探针的条件，依据是______。 （4）单克隆抗体除了上述功能外，还具有的应用是______（答出一种即可）。 【答案】（1） ①. 特异性和灵敏度 ②. 克隆化培养和抗体（阳性）检测 （2）验证制备的AFB单抗具有（极强的）特异性 （3） ①. 易于检测与量化（或方便进行抗原—抗体杂交检测） ②. 0.8 ③. 探针相对发光性能高且物质P浓度相对较低 （4）治疗疾病、运载药物等 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【小问1详解】 单克隆抗体具有特异性强和灵敏度高的特点，利用AFB单抗检测AFB的优势是特异性和灵敏度大大提高；单克隆抗体制备过程中至少涉及两次筛选，第一次是利用选择性培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞，第二次是利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖，又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。 【小问2详解】 食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）等，若想确认上述流程获得的AFB单抗具有极强的特异性，则可用AFB单抗与黄绿青霉素、伏马菌素进行抗原-抗体杂交，由于抗原和抗体杂交的特异性，因此该实验的结果是不能杂交（或“阴性”“无杂交带”）。 【小问3详解】 ①AFB单抗与材料M制备为检测探针，根据抗原-抗体特异性结合的原理，方便进行抗原—抗体杂交检测； 图3结果表明，在物质P浓度为0.8mg/mL时，探针发光性能与更高浓度时差异很小，因此科研时可选择该浓度作为生产检测探针的条件，且可节省成本。 【小问4详解】 单克隆抗体特异性强、灵敏度高，据此可用单克隆抗体和相应的药物结合通过单克隆抗体的作用将药物定点到病灶部位进行定向治疗，可以减轻药物的副作用。另外，单克隆抗体还可用于疾病的诊断和治疗。 19. 血管平滑肌细胞的持续增生，经过一系列复杂的连锁反应和恶性循环形成动脉硬化，导致高血压。当某些激素或其他信号分子激活细胞膜上的腺苷酸环化酶，会催化ATP环化形成环腺苷酸（cAMP）。科研人员为了研究cAMP对小鼠血管平滑肌细胞增殖的影响，进行了相关实验。 （1）将正常小鼠和高血压小鼠的血管平滑肌细胞分组培养，分别用等量的cAMP、腺苷酸环化酶激活剂（FSK）处理，同时设置对照组，在相同且适宜条件下培养一段时间，分别测定正常小鼠和高血压小鼠平滑肌细胞的活性水平，实验结果如下。（注：本实验测得的细胞活性水平与活细胞数量正相关） ①血管平滑肌细胞培养液需要满足的条件是营养、气体环境、温度、pH、渗透压和_____。 ②结果表明：cAMP和FSK对正常小鼠血管平滑肌细胞增殖无影响，对高血压小鼠血管平滑肌细胞增殖有影响。判断依据是_____。 ③推测FSK起作用的机理为_____。 （2）血管平滑肌细胞的表皮生长因子受体（EGFR）与表皮生长因子（EGF）结合后磷酸化，促进细胞核内相关基因表达，从而促进细胞增殖。欲探究cAMP浓度对小鼠血管平滑肌细胞EGFR磷酸化水平的影响。请简要写出实验设计思路。_____ 【答案】（1） ①. 无菌、无毒的环境 ②. 正常小鼠的3组血管平滑肌细胞活性水平无差别，高血压小鼠cAMP和FSK组对血管平滑肌细胞活性水平显著低于对照组 ③. FSK通过激活腺苷酸活化酶，催化ATP环化形成 cAMP；cAMP抑制高血压小鼠血管平滑肌细胞的增殖 （2）将正常小鼠和高血压小鼠的血管平滑肌细胞分别接种于等量的不同浓度梯度的cAMP的动物细胞培养液中，测定血管平滑肌细胞EGFR磷酸化水平 【解析】 【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：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。 【小问1详解】 ①血管平滑肌细胞培养液需要满足的条件除一定的气体环境、充足营养、适宜的温度和pH、渗透压外，还应保证无菌、无毒环境条件。 ②分析实验结果可知：正常小鼠的3组血管平滑肌细胞活性水平无差别，高血压小鼠cAMP和FSK组对血管平滑肌细胞活性水平显著低于对照组，所以结果表明：cAMP和FSK对正常小鼠血管平滑肌细胞增殖无影响，对高血压小鼠血管平滑肌细胞增殖有影响。 ③由实验结果可知，FSK对正常小鼠血管平滑肌细胞增殖无影响，对高血压小鼠血管平滑肌细胞增殖有影响，推测FSK起作用的机理为FSK通过激活腺苷酸活化酶，催化ATP环化形成 cAMP；cAMP抑制高血压小鼠血管平滑肌细胞的增殖。 【小问2详解】 欲探究cAMP浓度对小鼠血管平滑肌细胞EGFR磷酸化水平的影响，自变量是cAMP浓度和小鼠是否患高血压，无关变量相同且适宜，所以实验设计思路：将正常小鼠和高血压小鼠的血管平滑肌细胞分别接种于等量的不同浓度梯度的cAMP的动物细胞培养液中，测定血管平滑肌细胞EGFR磷酸化水平。 20. T-2毒素是真菌产生的有毒代谢物，污染谷物和动物饲料，危害人畜健康。T-2毒素的微生物脱毒法是利用微生物产酶（或代谢物）降解毒素和物理吸附毒素。科研人员对微生物降解T-2毒素的机制进行了相关研究。 （1）通过观察在固体培养基上形成的_____，对筛选出的T-2毒素脱毒菌株AFJ-2和AFJ-3进行初步的鉴定。两类菌株需要的营养除碳源、氮源外还应有_____。 （2）将两类菌株的活细胞和灭活细胞与T-2毒素共培养，检测培养液中T-2毒素的含量。依据图1结果，推测两类菌株对T-2毒素的脱毒方式最可能是_____，且AFJ-2菌株脱毒效率优于AFJ-3。 （3）科研人员为进一步研究两类菌株对T-2毒素的脱毒方式，进行如下实验。 ①将胞外上清液和细胞内容物分别与T-2毒素反应2 h后检测T-2毒素含量，结果显示，两类菌株均出现与细胞内容物混合的T-2毒素含量显著降低，与胞外上清液混合的T-2毒素含量无显著变化，说明_____。 ②利用下列材料设计实验，其中对照组是_____（选填字母）。 （注：灭活、蛋白酶K、SDS和PMSF均能破坏蛋白质的结构） a.细胞内容物 b.T-2毒素 c.灭活细胞内容物 d.细胞内容物+蛋白酶K e.细胞内容物+SDS f.细胞内容物+PMSF （4）为探究这两类菌株在降解T-2毒素过程中的产物变化及其相对含量，利用相关技术方法获得峰面积，用来代表物质的相对含量，结果如图2所示。 下列相关分析正确的是_____（多选）。 A. AFJ-3能以HT-2为底物 B. AFJ-2能以NEO为底物 C. 推测产物X是由HT-2和NEO转化的产物 D. 先加AFJ-3比先加AFJ-2的脱毒效果更好 【答案】（1） ①. 菌落 ②. 水和无机盐（特殊营养物质） （2）利用微生物产酶（或代谢物）降解，（而不是物理吸附。） （3） ①. 两类菌株降解T-2毒素的活性物质均位于胞内 ②. ab （4）ABC 【解析】 【分析】培养基里面的基本营养成分碳源、氮源，水和无机盐（特殊营养物质） 【小问1详解】 通过观察在固体培养基上形成的菌落，对筛选出的T-2毒素脱毒菌株AFJ-2和AFJ-3进行初步的鉴定。培养基里面的基本营养成分碳源、氮源，水和无机盐（特殊营养物质），所以两类菌株需要的营养除碳源、氮源外还应有水和无机盐（特殊营养物质）。 【小问2详解】 由图可以看出，有活细胞的共同培养的T-2毒素的含量，要低于其他组，所以推测两类菌株对T-2毒素的脱毒方式最可能是利用微生物产酶（或代谢物）降解，（而不是物理吸附。） 【小问3详解】 上清液中含有细胞的代谢物，将胞外上清液和细胞内容物分别与T-2毒素反应2 h后检测T-2毒素含量，结果显示，两类菌株均出现与细胞内容物混合的T-2毒素含量显著降低，与胞外上清液混合的T-2毒素含量无显著变化，说明两类菌株降解T-2毒素的活性物质均位于胞内； 如果设计实验，实验的自变量应为细胞内容物的有无，因为①已经做过一组实验，所以再做实验，其中对照组应为细胞内容物+T-2毒素，所以选ab。 【小问4详解】 A、看图可知，AFJ-2将T-2毒素完全降解后加入AFJ-3，HT-2组下降，而不加AFJ-3的HT-2组基本不发生改变，所以AFJ-3能以HT-2为底物，A正确； B、同上，AFJ-3将T-2毒素完全降解后加入AFJ-2，NEO组下降，而不加AFJ-2的NEO组基本不发生改变，所以AFJ-2能以NEO为底物，B正确； C、看图可知，AFJ-2将T-2毒素完全降解后加入AFJ-3，HT-2组下降的同时，AFJ-3+产物X组上升，且上升的量与下降的量基本相同，所以推测产物X是由HT-2和NEO转化的产物，C正确； D、由图看不出，两组的下降的多少，比较不出脱毒效果，D错误。 故选ABC。 21. 肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持，肿瘤抑素是由 Turn 基因编码的蛋白质，具有强效抑制血管生成的功能。研究人员构建了转 Tum 基因的人神经胶质瘤细胞株U251，探究基因治疗神经胶质瘤的可行性。 （1）研究人员利用上图中的材料完成表达载体的构建。 ①图1所示结构为_____，其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为_____，便于重组DNA分子的筛选。 ②利用 PCR 扩增Tum基因，为保证构建正确连接的基因表达载体，应选用的引物组合为_____，且在引物中分别加入_____限制酶的识别序列，转化后最终获得能稳定表达肿瘤抑素的 U251。 （2）血管内皮细胞HUV 可作为抑制血管生成效果的指示细胞。为研究 Tum 基因的抗神经胶质瘤的效果。研究人员以未转基因的U251（组 1）和转入_____的U251（组2）作为对照，转 Tum 基因 U251（组3）为实验组，相关检测结果如下。 检测三组细胞上清液中的肿瘤抑素含量（图3），将上清液分别加入HUV 细胞的培养环境中进行相关检测（图4），综合两图信息，说明U251细胞合成的肿瘤抑素是如何发挥作用的_____。 （3）为探究该体系在体内抗肿瘤的效果，将（2）中三组 U251细胞分别接种于裸鼠腋部皮下，一定时间后检测神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度，若结果为_____，表明转Tum 基因治疗神经胶质瘤存在可行性。 【答案】（1） ①. 载体 ②. 标记基因 ③. bc ④. Not Ⅰ、Nhe Ⅰ （2） ①. 空载体（不含Tum 基因的表达载体） ②. 肿瘤抑素可以被 U251分泌到细胞外，并促进HUV细胞凋亡 （3）接种组3的小鼠体内神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度比组1及组2都显著降低 【解析】 【分析】载体：（1）常用的载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。（2）作为载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。（3）天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。 【小问1详解】 ①图1上有启动子、终止子、复制原点、抗性基因等结构，故图1所示结构为载体。载体上的标记基因（如抗性基因）以便于重组后重组DNA分子的筛选，因此其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为标记基因。②引物引导子链合成的方向是5′→3′，故为保证构建正确连接的基因表达载体，应选用的引物组合为bc。由图1可知，只有限制酶Not Ⅰ和Nhe Ⅰ位于启动子和终止子之间，因此在引物中分别加入Not Ⅰ和Nhe Ⅰ限制酶的识别序列，转化后最终获得能稳定表达肿瘤抑素的 U251。 【小问2详解】 为研究 Tum 基因的抗神经胶质瘤的效果，则自变量为Tum 基因的有无，为了排除空载体对实验的影响，故以未转基因的U251（组 1）和转入空载体（不含Tum 基因的表达载体）的U251（组2）作为对照，转 Tum 基因 U251（组3）为实验组。由图3可知，只有组3上清液含有肿瘤抑素，说明肿瘤抑素可以被 U251分泌到细胞外，且由图3可知，相比组1和组2，组3HUV细胞凋亡率显著增高，故说明U251细胞合成的肿瘤抑素发挥作用的机理为：肿瘤抑素可以被 U251分泌到细胞外，并促进HUV细胞凋亡。 【小问3详解】 因为肿瘤抑素具有强效抑制血管生成的功能，且只有组3细胞才能合成肿瘤抑素，因此若结果为接种组3的小鼠体内神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度比组1及组2都显著降低，表明转Tum 基因治疗神经胶质瘤存在可行性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $