精品解析：北京市海淀区人大附中2025-2026学年度第二学期高二年级 期中练习 生物学

2025~2026学年度第二学期高二年级期中练习生物学 说明：本试卷共两道大题，21道小题，共10页，满分100分，练习时长90分钟，考试日期2026年4月22日。学生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。 一、选择题（每题只有一个正确选项，每小题2分，共30分） 1. 下列有关传统发酵技术的应用，错误的是（ ） A. 腐乳发酵过程中加入香辛料是为了灭菌 B. 参与酱油酿造的黑曲霉属于真核生物 C. 利用乳酸菌制作酸奶需要密封发酵 D. 家庭制作果酒和果醋通常有多种菌参与发酵 【答案】A 【解析】 【分析】制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌，只能在无氧条件下繁殖，制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型；腐乳是用豆腐发酵制成，多种微生物参与发酵，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。 【详解】A、腐乳发酵过程中加入香辛料主要是为了增添风味，A错误； B、参与酱油酿造的黑曲霉属于真核生物，有以核膜为界限的细胞核，B正确； C、乳酸菌是一种严格的厌氧菌，有氧气存在时，其发酵会受到抑制，因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中，应一直处于密闭状态，C正确； D、家庭制作果酒、果醋过程中所用的菌种均来源于自然环境，有多种微生物参与发酵过程，因此均不是纯种发酵，D正确。 故选A。 2. 消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是（　　） A. 在100℃煮沸5~6分钟属于灭菌方法，可杀死微生物细胞和一部分芽孢 B. 对涂布器、接种环和接种针等微生物接种工具，可采用灼烧灭菌 C. 对操作者的双手、衣着以及操作空间等，采用紫外线进行消毒 D. 制备平板培养基时，一般需先对培养基进行干热灭菌，再倒平板 【答案】B 【解析】 【详解】A、100℃煮沸5~6分钟属于煮沸消毒法，仅能杀死微生物营养细胞和一部分芽孢，A错误； B、接种环、接种针可直接在酒精灯火焰上灼烧灭菌，涂布器可通过蘸取酒精后引燃灼烧完成灭菌，B正确； C、操作者的双手需用75%酒精等化学试剂擦拭消毒，紫外线会损伤皮肤，不能用于双手消毒，C错误； D、培养基含水分和营养成分，需用高压蒸汽灭菌法灭菌，D错误。 3. 羟基脂肪酸酯（PHA）是一种胞内聚酯，可由一种嗜盐细菌合成，它具有类似于塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，PHA可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的流程图如下：下列叙述错误的是（　　） A. 步骤②的培养基是以PHA为唯一碳源的选择培养基，目的是筛选出嗜盐细菌 B. 步骤③的培养基为固体培养基，长出的单菌落不一定能合成PHA C. ④中扩大培养应选用液体培养基培养 D. 步骤⑤所获数据，可用于计算单一菌体产生PHA的效率 【答案】A 【解析】 【详解】A、步骤②的培养基是高盐浓度的选择培养基，目的是筛选出嗜盐细菌，A错误； B、步骤③培养后可形成菌落，故培养基为固体培养基，由于②中的选择培养基是筛选的耐盐的菌体，所以③中长出的单菌落不一定能合成PHA，B正确； C、④中扩大培养应选用液体培养基培养，有利于菌体与培养液充分混合，便于目的菌的生长，C正确； D、步骤⑤检测菌体的数目和PHA的产量，该数据可用于进一步计算单一菌体产生PHA的效率，D正确。 4. 某工厂采用如图所示的发酵罐工业生产啤酒，下列相关操作叙述正确的是（ ） A. pH检测装置可监测和调节发酵液的pH B. 发酵过程中需从空气入口不断通入无菌空气 C. 发酵中搅拌的主要目的是降低发酵温度 D. 发酵罐消毒后即可接种菌株进行酒精发酵 【答案】A 【解析】 【分析】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、产品的分离和提纯等方面。发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。 【详解】A、生产啤酒过程中代谢产物会影响发酵液中的pH，通过检测发酵液中的pH来监测发酵进程，并便适时调节pH，保证发酵效率，A正确； B、生产啤酒利用的是酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理，前期通无菌空气能使酵母菌大量繁殖，而酒精发酵过程需要严格的无氧环境，此时不需要从空气入口不断通入无菌空气，B错误； C、发酵中搅拌的主要目的是使菌种与营养物质充分混合，C错误； D、由于发酵工程用的菌种数量庞大，因此，发酵罐消毒后，在接种前需进行扩大培养，以获得足够多的菌种，D错误。 故选A。 5. 以二倍体兰花花药为外植体，经植物组织培养过程获得兰花植株。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 为防止杂菌污染，①②③过程要进行严格的无菌操作 B. ②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化 C. 该育种过程体现了植物细胞的全能性 D. 经④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：图示表示将二倍体兰花的花药通过植物组织培养形成植株的过程，其中①表示取出花药过程，②阶段表示脱分化，该阶段能形成愈伤组织，其细胞分化程度低，全能性高；③阶段表示再分化过程，该阶段能形成胚状体发育成幼苗，④表示移栽进一步发育形成植株。 【详解】A、植物组织培养的过程要求无菌、无毒的环境，其中外植体要进行消毒处理，而培养基需灭菌处理，①②③过程要进行严格的无菌操作，A正确； B、②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于脱分化，B错误； C、高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织，然后再分化形成植株，整个育种过程体现了植物细胞的全能性，C正确； D、该过程使用了秋水仙素，能将花药（配子）中的染色体恢复正常，④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体兰花植株，D正确。 故选B。 6. 我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见下图，下列分析不正确的是（　　） A. 已分化的小鼠体细胞在特定条件下可恢复细胞全能性 B. 四倍体囊胚可能因染色体数目变异而无法发育为成体 C. 本实验使用到体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 D. 克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应 【答案】C 【解析】 【分析】多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞，多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。人或者动物都是二倍体，在胚胎发育到2-细胞阶段的时候，可用电融合的方法使两个细胞融合为一个细胞，这样就获得了四倍体胚胎，四倍体胚胎是不能正常发育的，但是可以形成胎盘，如果将一种多能干细胞注入四倍体囊胚，可以获得一个完整的动物个体，那证明移进去的干细胞是全能的干细胞。 【详解】A、多能干细胞（iPS细胞）已被证明可以发育成个体，小鼠体细胞在诱导因子的作用下产生多能干细胞，表明其可恢复全能性，A正确； B、四倍体囊胚是由两个二倍体细胞融合发育而来，发生染色体数目变异，无法正常发育成个体，B正确； C、本实验应用了细胞融合、多能干细胞移植、体外胚胎培养、胚胎移植技术，并没有使用到体外受精和胚胎分割移植等技术， C错误； D、多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，可以经过诱导发育成特定器官，用于器官移植，克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应，D正确。 故选C。 【点睛】 7. 下列与细胞工程技术相关的表述中，不正确的是（　　） A. 植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性 B. 植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离实现远缘杂交育种 C. 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同 D. 动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物组织培养是将离体的植物器官、组织或细胞培育为完整植株的技术，理论基础是植物细胞的全能性，A正确； B、植物体细胞杂交技术可将不同物种的植物体细胞融合后培育为杂种植株，克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离实现远缘杂交育种，B正确； C、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理均为细胞膜的流动性，二者基本原理相同，C正确； D、动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分不完全相同，动物细胞培养的培养基中含有葡萄糖及动物血清，植物组织培养的培养基中含有蔗糖及植物激素，D错误。 8. 在现代生物科技的应用中不需要进行检测与筛选的是 （ ） A. 利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体 B. 利用基因工程培育具有抗虫特性的新植株 C. 利用植物组织培养技术工厂化繁育兰花 D. 利用胚胎工程培育具有优良性状的试管动物 【答案】C 【解析】 【分析】现代生物技术的应用中，有许多技术是需要筛选和检测的，如制备单克隆抗体时，需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，还需要进行抗体阳性检测得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞；植物体细胞杂交过程中，需要筛选出杂种细胞进行组织培养；转基因技术中，需要筛选重组子和检测目的基因是否导入和表达。 【详解】A、利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体，需进行抗体阳性检测，筛选出出能产生特异抗体的杂交瘤细胞，A错误； B、将抗虫基因导入植物细胞时，需要检测目的基因是否导入受体细胞和目的基因是否表达，B错误； C、利用植物组织培养技术工厂化繁育兰花因通过无性繁殖保持亲本的优良性状，故不需检测或筛选，C正确； D、利用胚胎工程培育具有优良性状的试管动物需要检测是否出现优良性状，D错误。 故选C。 【点睛】 9. 从图甲酶切结果分析，图乙中目的基因（长度为2.0kb）插入方向正确的重组质粒序号和作出该判断所用的限制酶是（ ） A. ②，BamHⅠ B. ①，EcoRⅠ C. ①，EcoRⅠ和HindⅢ D. ②，EcoRⅠ和HindⅢ 【答案】C 【解析】 【分析】切制DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。它们能够识别双链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。 【详解】分析图1可知，重组质粒被EcoRⅠ酶切后，得到5.8kb的片段，说明重组质粒中只有一个EcoRⅠ的酶切位点；重组质粒被BamHⅠ酶切后产生3.8kb和2.0kb两种片段，说明重组质粒中有2个BamHⅠ的酶切位点；重组质粒被EcoRⅠ和HindⅢ酶切后，产生4.5kb和1.3kb两种片段，说明重组质粒中有EcoRⅠ和HindⅢ的酶切位点，且二种酶切位点之间的片段为4.5kb和1.3kb。结合图2分析可知，重组质粒①符合上述分析的结果，重组质粒②中EcoRⅠ和HindⅢ酶切位点之间的片段为2.3kb和3.5kb，不符合图1酶切的结果。综上所述，C正确，ABD错误。 故选C。 10. 为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。 下列叙述不正确的是（ ） A. 导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组 B. 诱变处理可能获得产药物A能力更强的菌株 C. 卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达强度 D. 应选用b培养基上的菌株作为工程菌生产药物A 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程的原理是基因重组，基因工程的基本操作程序为：目的基因的筛选与获取、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。 【详解】A、导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组，目的基因会插入到受体细胞的基因组中，发生的可遗传变异类型为基因重组，A正确； B、基因突变可能大幅度提升生物的优良性状，因此诱变处理可能获得产药物A能力更强的菌株，B正确； C、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）共用一个启动子，二者共同表达，所以卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量，C正确； D、诱变处理后将菌液稀释后涂布，在含不同浓度卡那霉素的培养基上各接种等量同一稀释度的培养液，应该选择含卡那霉素浓度最高的培养基（即d）上所长出的菌落，其生产药物A的能力也较强，D错误。 故选D。 11. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。 下列叙述不正确的是（ ） A. 引物I、Ⅱ中应分别含有BamHI、XhoI的识别序列 B. 质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点 C. 用含氨苄青霉素的培养基对转入操作后的菌株进行筛选 D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中毒物情况 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：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。 【详解】A、根据启动子的方向，以及终止子的位置，图中引物I、Ⅱ分别加入XhoI、BamHI识别序列，A错误； B、基因表达载体上应具有启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等元件，因此质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点，B正确； C、氨苄青霉素抗性基因为标记基因，可使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株，C正确； D、PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，若水中有毒物，绿色荧光蛋白能表达，可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物，D正确。 故选A。 12. 酪醇具有抗癌、降血脂等众多药理作用。科研人员通过蛋白质工程改造合成酪醇路径中的限速酶CtPDC，以提高酪醇的产量。对此过程的理解错误的是（　　） A. 不能直接改造CtPDC酶的空间结构 B. 改造基本思路是从蛋白质结构出发推测蛋白质功能 C. 可以生产自然界不存在的蛋白质 D. 最终还是要通过改造或合成基因来完成 【答案】B 【解析】 【详解】A、蛋白质工程通过改变基因的结构进而改变表达的蛋白质的空间结构，因此不能直接改造CtPDC酶的空间结构，A正确； B、蛋白质工程的基本思路是从预期的蛋白质功能出发，设计预期蛋白质结构，再推导对应的氨基酸序列和基因序列，B错误； C、蛋白质工程可通过对基因的改造，制造出自然界原本不存在的全新蛋白质，C正确； D、蛋白质工程的过程是预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是要通过改造或合成基因来完成，D正确。 13. 下列与高中生物学实验相关的叙述中，不合理的是（　　） A. 制作果酒先将葡萄用清水冲洗再去除枝梗和腐烂的籽粒 B. DNA粗提取时使用二苯胺溶解蛋白质使之与DNA分离 C. 通过调整培养基中植物激素的比例诱导愈伤组织再分化 D. 通过改变反应体系的温度来控制PCR反应的进程 【答案】B 【解析】 【详解】A、制作果酒时先清水冲洗葡萄再去除枝梗，可避免去枝梗时葡萄破损引发杂菌污染，操作合理，A不符合题意； B、二苯胺是DNA的鉴定试剂，沸水浴条件下可与DNA反应呈现蓝色，不能用于溶解蛋白质分离DNA；DNA与蛋白质分离利用的是二者在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同等原理，B错误，符合题意； C、植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的比例是调控愈伤组织再分化方向的关键因素，调整二者比例可诱导愈伤组织生根或生芽，表述合理，C不符合题意； D、PCR反应分为变性、复性、延伸三个阶段，三个阶段所需温度不同，可通过调整反应体系温度控制反应进程，表述合理，D不符合题意。 14. 苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）与豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）杀虫机理不同。在转Bt海蛋白基因抗虫棉作物种植区发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因棉花对棉铃虫幼虫进行防治。以下叙述错误的是（ ） A. 利用PCR或抗原抗体杂交技术可对植株的抗虫性状进行检测 B. 种植转单基因抗虫棉与种植转双基因抗虫棉会导致棉铃虫种群基因库不同 C. 种植转双基因的棉花可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度 D. 转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险 【答案】A 【解析】 【分析】目的基因的检测和表达：1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。2、其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。 3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。4、有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 【详解】A、利用PCR技术可以检测目的基因，但是不能检测植株的抗虫性状，A错误； B、单基因抗性筛选与双基因抗性筛选由于导入的基因不同导致棉铃虫种群基因库不同，B正确； C、种植转双基因的烟草与只种植含Bt蛋白的一种转基因植物相比，能够存活下的不仅是含抗虫基因的植物，因此可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度，C正确； D、转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险，D正确。 故选A。 15. 下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是（　　） A. 对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑，然后回输给患儿进行治疗 B. 利用基因工程以抑制猪的抗原决定基因的表达，增加器官移植供体来源 C. 利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞，进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病 D. 利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿” 【答案】D 【解析】 【详解】A、对患儿免疫细胞进行基因编辑属于体细胞基因治疗，仅针对患病体细胞，不会改变人类生殖细胞遗传信息，属于合理的医疗应用，无明显安全性与伦理问题，A不符合题意； B、通过基因工程改造猪的抗原决定基因以获得器官移植供体，可缓解器官移植供体短缺问题，不涉及人类伦理问题，属于合理的生物技术应用，B不符合题意； C、利用iPS细胞治疗疾病属于治疗性干细胞技术应用，不涉及人类胚胎改造或非治疗目的的基因筛选，无明显伦理问题，C不符合题意； D、利用基因编辑设计“完美婴儿”，属于对人类胚胎进行非治疗目的的基因改造与性状筛选，会改变人类基因库，引发基因歧视、社会公平性等一系列伦理与安全问题，D符合题意。 二、非选择题（70分） 16. 土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态（如磷酸钙等难溶态，在水中呈白色沉淀）存在，溶磷菌能够把无效态的磷转化为可被直接利用的可溶性磷。 （1）从土壤中筛选溶磷菌的一般步骤如下： ①溶磷菌的分离：依次配备浓度为10-3、10-4、10-5的土壤稀释液，分别取0.1mL均匀涂布于含难溶磷的固体培养基上培养2d。待菌落长出后挑取有___________圈的菌落，于基础培养基上进行多次纯化。 ②溶磷菌的筛选：将分离获得的溶磷菌分别配制成菌悬液，接入已灭菌的含难溶磷液体培养基中，对照组的培养基接入等量___________处理的菌悬液，5d后测定培养液中可溶性磷含量。若实验组培养液可溶性磷含量为a，对照组可溶性磷含量为b，则菌株溶磷量为___________。选择溶磷量最大的菌种为目的菌。 （2）将适量目的菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养，每天取样测定溶磷量和pH值，结果见下图。 ①结果显示溶磷量随时间呈现（ ）的变化趋势。 ②根据培养液的pH值变化情况，可对目的菌的解磷原理作出的推测是（ ）。 （3）请预期该溶磷菌在农业生产方面可能的应用___________。 【答案】（1） ①. 透明 ②. 灭菌 ③. a-b （2） ①. 先升高后降低 ②. 溶磷菌通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷 （3）制成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收 【解析】 【小问1详解】 ①据题土壤中的磷大部分以磷酸钙等难溶态存在，在水中呈白色沉淀，故加入含难溶磷的固体培养基浑浊不透明，而溶磷菌能够把无效态的磷转化为可被直接利用的可溶性磷，故一段时间后，可挑选平板上形成透明溶磷圈的菌落，即为筛选出的溶磷菌。 ②将分离获得的溶磷菌分别配制成菌悬液，接入已灭菌的含难溶磷液体培养基中，为成功筛选到能高效溶解难溶磷的溶磷菌，对照组的培养基接入等量灭菌处理的菌悬液，以作比较。若5d后接菌培养液可溶性磷含量为a，对照组可溶性磷含量为b，则菌株溶磷量为a-b。差值越大，说明菌体溶磷量越大，选择溶磷量最大的菌种为目的菌。 【小问2详解】 据图可知，自变量为培养时间，因变量为溶磷量和pH。 ①据图可知，在1-4天内溶磷量随时间增加而增多，即分解能力升高，第4天后，溶磷量开始减少，即分解能力降低，但比最开始仍更强。 ②据图可知，在加入溶磷菌后溶液pH迅速降低，溶磷量开始增加，随着pH回升，溶磷量就开始降低，据此推测溶磷菌可能通过产生酸性代谢产物分解难溶性磷。 【小问3详解】 据题，土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态如磷酸钙等难溶态存在，而溶磷菌可将难溶态磷分解为可被植物直接利用的可溶性磷，故可将其制成微生物菌肥促进植物对磷元素的吸收。 17. 白花前胡是我国一种传统中药材，其内生真菌能产生多种次生代谢物。研究者欲从白花前胡的内生真菌中获得抗菌化合物，展开相关研究。 （1）为分离出内生菌，待植物表面长出菌丝时，用接种环挑取尖端菌丝，用__________法接种在固体培养基上。经多次纯化培养，分离出5株不同内生真菌，编号为b1~b5. （2）培养上述内生真菌，从其发酵液中萃取粗提取物，再用甲醇溶解。为检测内生真菌粗提取物对病原菌是否有抑制作用，设计了以下实验。 ①将若干个牛津杯（圆形小管）竖直立在琼脂凝胶平板上，向牛津杯外围的平板上倾倒一定浓度含有病原菌的培养基，凝固形成薄层后，取出牛津杯（如图所示）。再向牛津杯制造的多个小孔中分别加入不同的液体，对照组1加入适量抗生素溶液，对照组2加入等量_______，实验组加入______。 ②培养一段时间后，培养基薄层变浑浊，原因是________。同时在某些小孔附近出现抑菌圈，测量抑菌圈的大小，结果如下表，表明：____________。 菌株编号 b1 b2 b3 b4 b5 对照组1 对照组2 抑菌圈直径/mm 17.5 39 36.8 26 30 30.1 — 注：“—”代表无明显抑菌效果，牛津杯外径为8mm。 （3）进一步从内生真菌粗提取物中分离出有抑菌作用的化合物Q，有人推测化合物Q可能是通过损伤病原菌的细胞膜，引起细胞内K+大量外流而发挥抑菌作用。为验证上述推测，请用以下材料和设备设计实验，写出实验方案。______________主要实验材料和设备：化合物Q、含金黄色葡萄球菌的培养液、恒温培养箱、离子检测仪 【答案】（1）平板划线 （2） ①. 甲醇 ②. 等量用甲醇溶解的粗提取物 ③. 病原菌能在培养平板中生长繁殖 ④. b1-b5内生真菌粗提取物都能抑制各种病原菌生长繁殖，其中b2抑制效果最强，且强于抗生素 （3）将含金黄色葡萄球菌的培养液分成两组，实验组加入适量化合物Q，对照组不加化合物Q，置于恒温培养箱中培养一段时间后，用离子检测仪分别检测培养液中K+的含量变化 【解析】 【小问1详解】 该步骤中需要挑取尖端菌丝，故最可能的接种方法是平板划线法。 【小问2详解】 ①本实验目的是为检测内生真菌粗提取物对病原菌是否有抑制作用，实验的自变量是加入物质的不同，根据实验设计的对照与单一变量原则，对照组1加入适量抗生素，对照组2加入等量甲醇，实验组加入等量用甲醇溶解的粗提取物。 ②培养一段时间后，培养基薄层变浑浊，原因是病原菌能在培养平板中生长繁殖；据表可看出，与对照组相比，实验组的抑菌圈直径有的组别增加，说明b1-b5内生真菌粗提取物都能抑制各种病原菌生长繁殖，其中b2抑制效果最强，且强于抗生素。 【小问3详解】 本实验目的是验证化合物Q是通过损伤病原菌的细胞膜，引起细胞内K+大量外流而发挥抑菌作用，则实验的自变量是化合物Q的有无，因变量是抑菌作用，可通过培养液中K+的含量变化进行比较，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：将含金黄色葡萄球菌的培养液分成两组，实验组加入适量化合物Q，对照组不加化合物Q，置于恒温培养箱中培养一段时间后，用离子检测仪分别检测培养液中K+的含量变化。 18. 脂联素（APN）是蛋白类激素。血清中APN的含量可直接反映人体健康情况，低水平的APN可能与肥胖、糖尿病、心血管疾病等相关。开发APN的快速检测方法具有重要的意义。 （1）科研人员通过多次注射___________对实验小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到___________细胞与骨髓瘤细胞混合，促进融合，再经选择、培养，最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。 （2）为确定A1、A2、A3的抗原结合位点是否相同，将等量A1、A2、A3分别固定于反应体系中并结合APN，再分别加入酶E标记的A1、A2、A3，反应后洗掉未结合抗体，加入酶E的底物（可被酶E催化发生显色反应），通过与对照组比较颜色变浅的程度计算出结合抑制率，结果如表。以抑制率50%为界值进行实验数据分析，该实验所得结论是___________。 抑制率（%） E酶标抗体 A1 A2 A3 固相抗体 A1 61 23 33 A2 18 71 56 A3 27 63 73 （3）传统的双抗体夹心法可以快速检测样本中有无特定抗原，原理如图1。当胶体金停留在T线或C线，将显现出红色。仅C线显红色，为阴性结果；T线和C线均显红色，为阳性结果；C线不显色，为无效结果。请解释产生阳性结果的原理：样品中的S抗原与抗S抗体1结合形成S抗原-抗S抗体1-胶体金复合物，_________；多余的复合物继续层析至C线，抗体1的抗体与复合物中的抗S抗体1结合，胶体金留在C线处显红色。 （4）有人在此基础上研发了双抗体夹心法分段半定量检测，如图2。三条T线（T1、T2、T3）分别包埋一定量的相同种类抗体。 ①利用上述研究获得的单克隆抗体对血清中APN半定量检测，在图2的金垫、T线、C线包埋的抗体分别是：___________、___________、抗A2的抗体。 ②通过检测线的显色结果来判断检测血清中APN相对含量原理是：___________，APN抗原含量越高。 【答案】（1） ①. APN（脂联素） ②. 能产生特定抗体的B淋巴细胞 （2）A2、A3结合同一抗原位点，A1结合另一抗原位点 （3）复合物层析至T线时，抗S抗体2与复合物中S抗原结合，部分胶体金留在T线处显红色 （4） ①. A2 ②. A1 ③. 检测线出现红色条带数量越多 【解析】 【小问1详解】 科研人员通过多次注射脂联素（APN）作为抗原，对实验小鼠进行免疫，产生相应的B淋巴细胞，然后从脾脏中收集能产生特定抗体的B淋巴细胞，然后与骨髓瘤细胞混合，在PEG的作用下促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，经选择、培养，最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。 【小问2详解】 据表可知，A2、A3的抑制率大体相同，A2、A3与A1的抑制率不同，则说明A2、A3结合同一抗原位点，A1结合另一抗原位点。 【小问3详解】 据图可知，产生阳性结果的原理是样品中的S抗原与抗S抗体1结合形成S-抗S抗体1-胶体金复合物，一起层析至T线时，抗S抗体2与复合物中S抗原结合，将胶体金留在T线处显红色，多余的复合物继续层析至C线，抗体1的抗体与复合物中的抗S抗体1结合，将胶体金留在C线处显红色。 【小问4详解】 ①由于C线是抗A2的抗体，则金垫中的抗体是A2抗体，T线上的抗体应该与金垫上的抗体不同，则应该是A1抗体。 ②由于抗原抗体的特异性结合，则检测线出现红色条带数量越多，APN的相对含量越多。 19. 学习以下材料，回答以下问题。 不断发展的单克隆抗体技术 1975年，生物学家创造了以杂交瘤细胞方式制备单克隆抗体的技术。自1986年全球首个鼠源单抗药物上市以来，单抗药物治疗方向不断发展，覆盖肿瘤、心血管疾病、自身免疫病、神经性疾病和抗感染等各个领域。 最早期的单克隆抗体均为鼠源单抗，在理论研究及实践应用中发挥了重要作用。然而，鼠源单抗作为异源蛋白，在人体内活性低，稳定性差；且容易让人产生免疫反应——人抗鼠抗体反应（HAMA）而被清除。第二代人鼠嵌合单抗，是从杂交瘤细胞分离出鼠源抗体可变区基因，与人源抗体恒定区基因连接，插入适当表达载体，转染宿主细胞表达产生的。如图，人源基因序列占整个抗体的大部分，降低了单抗的HAMA反应。 最新一代单抗是全人源单克隆抗体，氨基酸序列均由人源基因编码，免疫原性极低，因此引发HAMA反应和过敏反应的可能性均最低。目前制备全人源单克隆抗体的技术包括转基因鼠技术、抗体库技术以及单个B细胞技术等。 转基因鼠技术是将优化的人源抗体合成基因，导入本身不能合成抗体的免疫缺陷鼠的基因组中，在对转基因鼠进行特定抗原免疫后，后续流程与传统单抗制备方法一致，产生的抗体均由插入的人源抗体基因序列编码，也保证了单抗的抗原特异性和结合亲和力。 噬菌体展示技术是抗体库技术的一种方法，其步骤是将抗体可变区基因与噬菌体外壳蛋白基因融合，当噬菌体感染细菌时，抗体基因与噬菌体外壳蛋白基因共同表达，使抗体片段展示于噬菌体表面。通过构建抗体基因文库，经过多轮抗原结合筛选，可获得与特定抗原高亲和力结合的抗体基因，再用基因工程表达此基因获取单克隆抗体。 单个B细胞技术可从患者或接种疫苗人群的外周血中，根据抗原和细胞表面标记物筛选出能产生所需抗体的单个B细胞，再利用逆转录、PCR等技术直接获得抗体合成基因。单个B细胞技术的优点是与传统杂交瘤技术相比，可直接从少量外周血中精准分选抗原特异性单个B细胞，无需细胞融合与大量培养筛选，细胞用量极少、速度更快。在新发、突发传染病等紧急事件中，可以快速获得针对病原微生物的高亲和力抗体。 （1）上述技术中，除噬菌体展示技术外，大多需要在___________箱中进行动物细胞培养。当培养瓶中贴壁生长的细胞出现__________现象时，再进行传代培养。 （2）文中提到的新技术中，需要用到基因工程的有____________。 A. 人鼠嵌合单抗技术 B. 转基因鼠技术 C. 噬菌体展示技术 D. 单个B细胞技术 （3）下面是利用单个B细胞技术，针对某新型病原体表面的抗原X，制备单克隆抗体的技术路径，请结合材料补充“——”上的内容。 采集康复者外周血→筛选能够结合X的B细胞→提取总RNA→____________→根据抗体基因序列设计__________进行PCR→筛选获得___________基因→_______________→导入受体细胞→获得抗X的单克隆抗体。 【答案】（1） ①. CO2培养 ②. 接触抑制 （2）ABCD （3） ①. 逆转录得到cDNA ②. 引物 ③. 抗X抗体 ④. 构建基因表达载体 【解析】 【小问1详解】 上述技术中，除噬菌体展示技术外，大多需要在CO2培养箱中进行动物细胞培养。当培养瓶中贴壁生长的细胞出现接触抑制现象时，用胰蛋白酶处理后进行传代培养。 【小问2详解】 人鼠嵌合单抗技术需要基因工程技术、动物细胞融合技术、动物细胞培养技术；B转基因鼠技术需要基因工程技术，动物细胞融合技术、动物细胞培养技术；噬菌体展示技术需要基因工程技术；单个B细胞技术需要基因工程技术，动物细胞培养技术；故文中提到的新技术中，需要使用基因工程技术的有ABCD。 【小问3详解】 利用单个B细胞技术，针对某新型病原体表面的抗原X，制备单克隆抗体的技术路径：采集康复者外周血→筛选能够结合X的B细胞→提取总RNA→逆转录得到cDNA→根据抗体基因序列设计引物进行PCR→获得抗X抗体的基因→构建基因表达载体→导入受体细胞→获得抗X的单克隆抗体。 20. 科研人员以酵母菌为受体细胞，通过转基因技术研究水稻某种病毒的蛋白P与水稻蛋白的相互作用。 （1）实验所用的缺陷型酵母菌不能合成组氨酸、色氨酸和亮氨酸，培养时在培养基中需添加上述氨基酸，为酵母菌细胞内合成______________提供原料。 （2）将蛋白P基因与质粒K（具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因）连接，构建重组质粒K。将重组质粒K导入缺陷型酵母菌，用不含____________的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功表达BD-P蛋白的酵母菌A. （3）为研究蛋白P能够和哪些水稻蛋白发生相互作用，科研人员获取水稻细胞中各待测基因，分别与质粒T（具有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因）连接形成多种重组质粒T，构建水稻基因文库。在酵母菌细胞内，组氨酸合成基因的转录受到调控，如下图所示。若被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用（相互结合），BD、AD两个蛋白充分接近时，_____________才能催化组氨酸合成基因转录。 （4）将酵母菌A分别接种到不含组氨酸、不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A________。取水稻基因文库的多个重组质粒T分别转化到酵母菌A中，将转化产物接种在_________的培养基中培养，获得了分散的多个单菌落。经检测这些酵母菌中含有4种水稻蛋白，表明_____________。 【答案】（1）蛋白质 （2）色氨酸 （3）RNA聚合酶 （4） ①. 不能合成组氨酸、亮氨酸 ②. 不含组氨酸、色氨酸、亮氨酸 ③. 这4种水稻蛋白能够与蛋白P相互作用 【解析】 【小问1详解】 组氨酸、色氨酸和亮氨酸等氨基酸是蛋白质合成的原料。 【小问2详解】 根据题意，缺陷型酵母菌不能合成组氨酸、色氨酸和亮氨酸，而重组质粒K具有蛋白P基因、色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因。如果重组质粒K成功导入缺陷型酵母菌细胞并完成转化，则蛋白P基因、色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因就会在该酵母菌细胞内表达出蛋白P、色氨酸和BD蛋白，该酵母菌在不含色氨酸的培养基上就能正常生长。所以，可用不含色氨酸的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功表达BD-P蛋白的酵母菌A。 【小问3详解】 能催化基因转录的酶是RNA聚合酶。因此如果被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用（相互结合），BD、AD两个蛋白充分接近时，RNA聚合酶才能催化组氨酸合成基因转录。 【小问4详解】 若转入重组质粒K后的酵母菌A，能够合成组氨酸和亮氨酸，则酵母菌A就会在不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中生长繁殖，否则就会死亡，因此将酵母菌A分别接种到不含组氨酸和不含亮氨酸的培养基中的目的是确定转入重组质粒K后酵母菌A细胞中的组氨酸和亮氨酸的合成未被激活。从水稻cDNA文库中取出的多个重组质粒T，除了含有相应的水稻蛋白基因外，还含有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因，将其分别转化到酵母菌A中，若将转化产物接种在不含组氨酸、色氨酸、亮氨酸的培养基中培养，在获得的分散的多个酵母菌单菌落中检测出含有4种水稻蛋白，则表明这4种水稻蛋白能够与蛋白P相互作用。 21. 向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器，可制备出在特定环境中优先生长的工程菌，应用于生物治疗。 （1）研究者利用图1所示的原理分别设计氧气传感器和乳酸传感器。 利用基因工程技术构建含氧传感器的大肠杆菌工程菌时，需将含有_____和特定基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用_____处理的大肠杆菌细胞内。 （2）研究者用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。请提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施：_____。 （3）将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素。请选填下列字母到图2中，利用所给出的材料，构建下图所示的两种工程菌。 传感器的类型：a、氧气传感器 b、乳酸传感器 可选择的特定基因：c、细菌生长必需的asd基因 d、细菌生长必需的glms基因 e、对细菌生长有毒性的T基因 f、GFP基因 受体菌类型：甲：普通细菌 乙：asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 丙：asd基因缺失突变型细菌 丁：glms基因缺失突变型细菌 （4）将抗肿瘤基因导入低氧和高乳酸条件同时具备才能增殖的工程菌中，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有_____的优势。 【答案】（1） ①. 启动子A ②. Ca2+ （2）修改启动子C以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C的结合；修改启动子B以增强L基因的表达；增加L蛋白基因的拷贝数 （3） （4）在低氧、有乳酸的肿瘤组织中增殖并抗肿瘤，扩散到其他正常组织后难以增殖 【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。 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可以驱动记忆的呢转录，结合题意可知，构建基因表达载体时，需要将含有启动子A和特定基因的DNA片段与载体连接；将目的基因导入微生物细胞时，需要用Ca2＋处理微生物细胞，使其处于感受态。 【小问2详解】 分析题意，用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低，结合题图可知，原因可能是启动子C过量表达或者L基因表达不足所致，故可修改启动子C以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C的结合；修改启动子B以增强L基因的表达；增加L蛋白基因的拷贝数。 【小问3详解】 分析题意，该实验目的是构建在缺氧和高乳酸条件同时存在时才能增殖的工程菌及仅缺氧且无乳酸条件见下增殖的工程菌，两者的区别在于有无乳酸，且将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素，结合图1信息可知，工程菌可选择asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 ，该过程应控制无氧条件，故传感器1应选择a氧气传感器以保证无氧气通入，而传感器2应选择乳酸传感器以检测乳酸含量，传感器1中的基因应不同，故传感器1和2的基因可分别加入c细菌生长必需的asd基因 和d细菌生长必需的glms基因 ，故可绘制图形如下： 。 同理，可选择工程菌丙asd基因缺失突变型细菌 和丁glms基因缺失突变型细菌，同样需要控制氧气和乳酸含量，故也可绘制图形如下： 。 【小问4详解】 结合以上信息可知，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有在低氧、有乳酸的肿瘤组织中增殖并抗肿瘤，扩散到其他正常组织后难以增殖的特点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期高二年级期中练习生物学 说明：本试卷共两道大题，21道小题，共10页，满分100分，练习时长90分钟，考试日期2026年4月22日。学生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。 一、选择题（每题只有一个正确选项，每小题2分，共30分） 1. 下列有关传统发酵技术的应用，错误的是（ ） A. 腐乳发酵过程中加入香辛料是为了灭菌 B. 参与酱油酿造的黑曲霉属于真核生物 C. 利用乳酸菌制作酸奶需要密封发酵 D. 家庭制作果酒和果醋通常有多种菌参与发酵 2. 消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是（　　） A. 在100℃煮沸5~6分钟属于灭菌方法，可杀死微生物细胞和一部分芽孢 B. 对涂布器、接种环和接种针等微生物接种工具，可采用灼烧灭菌 C. 对操作者的双手、衣着以及操作空间等，采用紫外线进行消毒 D. 制备平板培养基时，一般需先对培养基进行干热灭菌，再倒平板 3. 羟基脂肪酸酯（PHA）是一种胞内聚酯，可由一种嗜盐细菌合成，它具有类似于塑料的理化特性，且废弃后易被生物降解，PHA可用于制造无污染的“绿色塑料”。科学家从某咸水湖中寻找生产PHA菌种的流程图如下：下列叙述错误的是（　　） A. 步骤②的培养基是以PHA为唯一碳源的选择培养基，目的是筛选出嗜盐细菌 B. 步骤③的培养基为固体培养基，长出的单菌落不一定能合成PHA C. ④中扩大培养应选用液体培养基培养 D. 步骤⑤所获数据，可用于计算单一菌体产生PHA的效率 4. 某工厂采用如图所示的发酵罐工业生产啤酒，下列相关操作叙述正确的是（ ） A. pH检测装置可监测和调节发酵液的pH B. 发酵过程中需从空气入口不断通入无菌空气 C. 发酵中搅拌的主要目的是降低发酵温度 D. 发酵罐消毒后即可接种菌株进行酒精发酵 5. 以二倍体兰花花药为外植体，经植物组织培养过程获得兰花植株。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 为防止杂菌污染，①②③过程要进行严格的无菌操作 B. ②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化 C. 该育种过程体现了植物细胞的全能性 D. 经④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体 6. 我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见下图，下列分析不正确的是（　　） A. 已分化的小鼠体细胞在特定条件下可恢复细胞全能性 B. 四倍体囊胚可能因染色体数目变异而无法发育为成体 C. 本实验使用到体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术 D. 克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应 7. 下列与细胞工程技术相关的表述中，不正确的是（　　） A. 植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性 B. 植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离实现远缘杂交育种 C. 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同 D. 动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分相同 8. 在现代生物科技的应用中不需要进行检测与筛选的是 （ ） A. 利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体 B. 利用基因工程培育具有抗虫特性的新植株 C. 利用植物组织培养技术工厂化繁育兰花 D. 利用胚胎工程培育具有优良性状的试管动物 9. 从图甲酶切结果分析，图乙中目的基因（长度为2.0kb）插入方向正确的重组质粒序号和作出该判断所用的限制酶是（ ） A. ②，BamHⅠ B. ①，EcoRⅠ C. ①，EcoRⅠ和HindⅢ D. ②，EcoRⅠ和HindⅢ 10. 为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。 下列叙述不正确的是（ ） A. 导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组 B. 诱变处理可能获得产药物A能力更强的菌株 C. 卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达强度 D. 应选用b培养基上的菌株作为工程菌生产药物A 11. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。 下列叙述不正确的是（ ） A. 引物I、Ⅱ中应分别含有BamHI、XhoI的识别序列 B. 质粒载体上除具有图中所示的元件外还应有复制原点 C. 用含氨苄青霉素的培养基对转入操作后的菌株进行筛选 D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中毒物情况 12. 酪醇具有抗癌、降血脂等众多药理作用。科研人员通过蛋白质工程改造合成酪醇路径中的限速酶CtPDC，以提高酪醇的产量。对此过程的理解错误的是（　　） A. 不能直接改造CtPDC酶的空间结构 B. 改造基本思路是从蛋白质结构出发推测蛋白质功能 C. 可以生产自然界不存在的蛋白质 D. 最终还是要通过改造或合成基因来完成 13. 下列与高中生物学实验相关的叙述中，不合理的是（　　） A. 制作果酒先将葡萄用清水冲洗再去除枝梗和腐烂的籽粒 B. DNA粗提取时使用二苯胺溶解蛋白质使之与DNA分离 C. 通过调整培养基中植物激素的比例诱导愈伤组织再分化 D. 通过改变反应体系的温度来控制PCR反应的进程 14. 苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）与豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）杀虫机理不同。在转Bt海蛋白基因抗虫棉作物种植区发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因棉花对棉铃虫幼虫进行防治。以下叙述错误的是（ ） A. 利用PCR或抗原抗体杂交技术可对植株的抗虫性状进行检测 B. 种植转单基因抗虫棉与种植转双基因抗虫棉会导致棉铃虫种群基因库不同 C. 种植转双基因的棉花可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度 D. 转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险 15. 下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是（　　） A. 对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑，然后回输给患儿进行治疗 B. 利用基因工程以抑制猪的抗原决定基因的表达，增加器官移植供体来源 C. 利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞，进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病 D. 利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿” 二、非选择题（70分） 16. 土壤中的磷大部分以难被植物吸收利用的无效态（如磷酸钙等难溶态，在水中呈白色沉淀）存在，溶磷菌能够把无效态的磷转化为可被直接利用的可溶性磷。 （1）从土壤中筛选溶磷菌的一般步骤如下： ①溶磷菌的分离：依次配备浓度为10-3、10-4、10-5的土壤稀释液，分别取0.1mL均匀涂布于含难溶磷的固体培养基上培养2d。待菌落长出后挑取有___________圈的菌落，于基础培养基上进行多次纯化。 ②溶磷菌的筛选：将分离获得的溶磷菌分别配制成菌悬液，接入已灭菌的含难溶磷液体培养基中，对照组的培养基接入等量___________处理的菌悬液，5d后测定培养液中可溶性磷含量。若实验组培养液可溶性磷含量为a，对照组可溶性磷含量为b，则菌株溶磷量为___________。选择溶磷量最大的菌种为目的菌。 （2）将适量目的菌接入已灭菌的含难溶磷的液体培养基中培养，每天取样测定溶磷量和pH值，结果见下图。 ①结果显示溶磷量随时间呈现（ ）的变化趋势。 ②根据培养液的pH值变化情况，可对目的菌的解磷原理作出的推测是（ ）。 （3）请预期该溶磷菌在农业生产方面可能的应用___________。 17. 白花前胡是我国一种传统中药材，其内生真菌能产生多种次生代谢物。研究者欲从白花前胡的内生真菌中获得抗菌化合物，展开相关研究。 （1）为分离出内生菌，待植物表面长出菌丝时，用接种环挑取尖端菌丝，用__________法接种在固体培养基上。经多次纯化培养，分离出5株不同内生真菌，编号为b1~b5. （2）培养上述内生真菌，从其发酵液中萃取粗提取物，再用甲醇溶解。为检测内生真菌粗提取物对病原菌是否有抑制作用，设计了以下实验。 ①将若干个牛津杯（圆形小管）竖直立在琼脂凝胶平板上，向牛津杯外围的平板上倾倒一定浓度含有病原菌的培养基，凝固形成薄层后，取出牛津杯（如图所示）。再向牛津杯制造的多个小孔中分别加入不同的液体，对照组1加入适量抗生素溶液，对照组2加入等量_______，实验组加入______。 ②培养一段时间后，培养基薄层变浑浊，原因是________。同时在某些小孔附近出现抑菌圈，测量抑菌圈的大小，结果如下表，表明：____________。 菌株编号 b1 b2 b3 b4 b5 对照组1 对照组2 抑菌圈直径/mm 17.5 39 36.8 26 30 30.1 — 注：“—”代表无明显抑菌效果，牛津杯外径为8mm。 （3）进一步从内生真菌粗提取物中分离出有抑菌作用的化合物Q，有人推测化合物Q可能是通过损伤病原菌的细胞膜，引起细胞内K+大量外流而发挥抑菌作用。为验证上述推测，请用以下材料和设备设计实验，写出实验方案。______________主要实验材料和设备：化合物Q、含金黄色葡萄球菌的培养液、恒温培养箱、离子检测仪 18. 脂联素（APN）是蛋白类激素。血清中APN的含量可直接反映人体健康情况，低水平的APN可能与肥胖、糖尿病、心血管疾病等相关。开发APN的快速检测方法具有重要的意义。 （1）科研人员通过多次注射___________对实验小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到___________细胞与骨髓瘤细胞混合，促进融合，再经选择、培养，最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。 （2）为确定A1、A2、A3的抗原结合位点是否相同，将等量A1、A2、A3分别固定于反应体系中并结合APN，再分别加入酶E标记的A1、A2、A3，反应后洗掉未结合抗体，加入酶E的底物（可被酶E催化发生显色反应），通过与对照组比较颜色变浅的程度计算出结合抑制率，结果如表。以抑制率50%为界值进行实验数据分析，该实验所得结论是___________。 抑制率（%） E酶标抗体 A1 A2 A3 固相抗体 A1 61 23 33 A2 18 71 56 A3 27 63 73 （3）传统的双抗体夹心法可以快速检测样本中有无特定抗原，原理如图1。当胶体金停留在T线或C线，将显现出红色。仅C线显红色，为阴性结果；T线和C线均显红色，为阳性结果；C线不显色，为无效结果。请解释产生阳性结果的原理：样品中的S抗原与抗S抗体1结合形成S抗原-抗S抗体1-胶体金复合物，_________；多余的复合物继续层析至C线，抗体1的抗体与复合物中的抗S抗体1结合，胶体金留在C线处显红色。 （4）有人在此基础上研发了双抗体夹心法分段半定量检测，如图2。三条T线（T1、T2、T3）分别包埋一定量的相同种类抗体。 ①利用上述研究获得的单克隆抗体对血清中APN半定量检测，在图2的金垫、T线、C线包埋的抗体分别是：___________、___________、抗A2的抗体。 ②通过检测线的显色结果来判断检测血清中APN相对含量原理是：___________，APN抗原含量越高。 19. 学习以下材料，回答以下问题。 不断发展的单克隆抗体技术 1975年，生物学家创造了以杂交瘤细胞方式制备单克隆抗体的技术。自1986年全球首个鼠源单抗药物上市以来，单抗药物治疗方向不断发展，覆盖肿瘤、心血管疾病、自身免疫病、神经性疾病和抗感染等各个领域。 最早期的单克隆抗体均为鼠源单抗，在理论研究及实践应用中发挥了重要作用。然而，鼠源单抗作为异源蛋白，在人体内活性低，稳定性差；且容易让人产生免疫反应——人抗鼠抗体反应（HAMA）而被清除。第二代人鼠嵌合单抗，是从杂交瘤细胞分离出鼠源抗体可变区基因，与人源抗体恒定区基因连接，插入适当表达载体，转染宿主细胞表达产生的。如图，人源基因序列占整个抗体的大部分，降低了单抗的HAMA反应。 最新一代单抗是全人源单克隆抗体，氨基酸序列均由人源基因编码，免疫原性极低，因此引发HAMA反应和过敏反应的可能性均最低。目前制备全人源单克隆抗体的技术包括转基因鼠技术、抗体库技术以及单个B细胞技术等。 转基因鼠技术是将优化的人源抗体合成基因，导入本身不能合成抗体的免疫缺陷鼠的基因组中，在对转基因鼠进行特定抗原免疫后，后续流程与传统单抗制备方法一致，产生的抗体均由插入的人源抗体基因序列编码，也保证了单抗的抗原特异性和结合亲和力。 噬菌体展示技术是抗体库技术的一种方法，其步骤是将抗体可变区基因与噬菌体外壳蛋白基因融合，当噬菌体感染细菌时，抗体基因与噬菌体外壳蛋白基因共同表达，使抗体片段展示于噬菌体表面。通过构建抗体基因文库，经过多轮抗原结合筛选，可获得与特定抗原高亲和力结合的抗体基因，再用基因工程表达此基因获取单克隆抗体。 单个B细胞技术可从患者或接种疫苗人群的外周血中，根据抗原和细胞表面标记物筛选出能产生所需抗体的单个B细胞，再利用逆转录、PCR等技术直接获得抗体合成基因。单个B细胞技术的优点是与传统杂交瘤技术相比，可直接从少量外周血中精准分选抗原特异性单个B细胞，无需细胞融合与大量培养筛选，细胞用量极少、速度更快。在新发、突发传染病等紧急事件中，可以快速获得针对病原微生物的高亲和力抗体。 （1）上述技术中，除噬菌体展示技术外，大多需要在___________箱中进行动物细胞培养。当培养瓶中贴壁生长的细胞出现__________现象时，再进行传代培养。 （2）文中提到的新技术中，需要用到基因工程的有____________。 A. 人鼠嵌合单抗技术 B. 转基因鼠技术 C. 噬菌体展示技术 D. 单个B细胞技术 （3）下面是利用单个B细胞技术，针对某新型病原体表面的抗原X，制备单克隆抗体的技术路径，请结合材料补充“——”上的内容。 采集康复者外周血→筛选能够结合X的B细胞→提取总RNA→____________→根据抗体基因序列设计__________进行PCR→筛选获得___________基因→_______________→导入受体细胞→获得抗X的单克隆抗体。 20. 科研人员以酵母菌为受体细胞，通过转基因技术研究水稻某种病毒的蛋白P与水稻蛋白的相互作用。 （1）实验所用的缺陷型酵母菌不能合成组氨酸、色氨酸和亮氨酸，培养时在培养基中需添加上述氨基酸，为酵母菌细胞内合成______________提供原料。 （2）将蛋白P基因与质粒K（具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因）连接，构建重组质粒K。将重组质粒K导入缺陷型酵母菌，用不含____________的培养基筛选转化的酵母菌获得菌落，从这些菌落中可筛选得到基因成功表达BD-P蛋白的酵母菌A. （3）为研究蛋白P能够和哪些水稻蛋白发生相互作用，科研人员获取水稻细胞中各待测基因，分别与质粒T（具有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因）连接形成多种重组质粒T，构建水稻基因文库。在酵母菌细胞内，组氨酸合成基因的转录受到调控，如下图所示。若被测的水稻蛋白能与病毒蛋白P发生相互作用（相互结合），BD、AD两个蛋白充分接近时，_____________才能催化组氨酸合成基因转录。 （4）将酵母菌A分别接种到不含组氨酸、不含亮氨酸的培养基中，以确定转入重组质粒K后酵母菌A________。取水稻基因文库的多个重组质粒T分别转化到酵母菌A中，将转化产物接种在_________的培养基中培养，获得了分散的多个单菌落。经检测这些酵母菌中含有4种水稻蛋白，表明_____________。 21. 向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器，可制备出在特定环境中优先生长的工程菌，应用于生物治疗。 （1）研究者利用图1所示的原理分别设计氧气传感器和乳酸传感器。 利用基因工程技术构建含氧传感器的大肠杆菌工程菌时，需将含有_____和特定基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用_____处理的大肠杆菌细胞内。 （2）研究者用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。请提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施：_____。 （3）将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素。请选填下列字母到图2中，利用所给出的材料，构建下图所示的两种工程菌。 传感器的类型：a、氧气传感器 b、乳酸传感器 可选择的特定基因：c、细菌生长必需的asd基因 d、细菌生长必需的glms基因 e、对细菌生长有毒性的T基因 f、GFP基因 受体菌类型：甲：普通细菌 乙：asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 丙：asd基因缺失突变型细菌 丁：glms基因缺失突变型细菌 （4）将抗肿瘤基因导入低氧和高乳酸条件同时具备才能增殖的工程菌中，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有_____的优势。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $