精品解析：北京市朝阳区陈经纶中学2025-2026学年高二下学期期中生物试题

2026北京陈经纶中学高二（下）期中 生物 班级______姓名______学号______ （时间：90分钟 满分：100分） 一、选择题：本大题共15个小题，每小题2分，共30分.在每小题给出的四个选项中，有且只有一项是符合题目要求的. 1. 为探究生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用，研究者用烟草外植体进行实验，结果如图。下列叙述合理的是（　　） A. 需将外植体灭菌处理后接入培养基 B. 愈伤组织形成需经过基因的选择性表达 C. 诱导愈伤组织期间一般需要给予光照 D. 再分化生芽的两种激素浓度比为1：1 【答案】B 【解析】 【详解】A、外植体应进行消毒处理，若采用灭菌处理，会将外植体杀死，无法进行组织培养，A错误； B、愈伤组织形成是细胞脱分化的过程，此过程中存在基因的选择性表达，B正确； C、诱导愈伤组织期间一般不需要给予光照，再分化过程中需要给予光照，C错误； D、由图可知，再分化生芽时，生长素浓度为2.0mg/L，细胞分裂素浓度为0.5mg/L，两种激素浓度比为2.0：0.5=4：1，并非1：1，D错误。 故选B。 2. 沙田柚味甜但籽多，研究者将其与雄性不育的温州蜜柑进行体细胞杂交，筛选出雄性不育无籽新品种“华柚3号”，新品种中仅线粒体基因来自温州蜜柑。下列叙述正确的是（　　） A. 用胰蛋白酶去除两种细胞的细胞壁 B. 常用灭活病毒诱导原生质体的融合 C. 该方法可打破生殖隔离实现远缘杂交 D. 授粉后的华柚3号不能结出有籽果实 【答案】C 【解析】 【详解】A、去除植物细胞壁应使用纤维素酶和果胶酶，胰蛋白酶用于动物细胞处理，A错误； B、诱导植物原生质体融合常用聚乙二醇（PEG）或电刺激法，灭活病毒用于诱导动物细胞融合，B错误； C、体细胞杂交可绕过有性生殖障碍，实现不同物种（如柚与柑）的远缘杂交，打破生殖隔离，C正确； D、华柚3号为雄性不育无籽新品种，仅线粒体基因来自温州蜜柑，雌蕊正常，授粉后可完成受精作用，能结出有籽果实，D错误。 故选C。 3. 科学家将鼠的肾单位祖细胞（NPC）和输尿管祖细胞（UPC）共培养，构建出具有部分功能的类器官，过程如下图。下列相关叙述错误的是（　　） A. ①过程需在CO2培养箱中进行 B. ①过程通常需在培养基中加入血清 C. ①②过程有细胞分裂也有细胞分化 D. NPC和UPC的子代细胞随机分布 【答案】D 【解析】 【详解】A、动物细胞培养需要放在CO2培养箱中进行，故①过程需在CO2培养箱中进行，A正确； B、研究者对动物细胞培养所需的营养物质尚未研究清楚，故培养动物细胞需要在培养基中加入血清，①过程通常需在培养基中加入血清，B正确； C、动物细胞培养的原理是细胞增殖（有丝分裂），分析题图可知，①②过程有细胞分裂也有细胞分化，C正确； D、题图可知，UPC的子代细胞会自发聚集于中心并分支最终形成集合管，而NPC的子代细胞围绕着集合管的外围分布最终形成了肾单位，可见NPC和UPC的子代细胞不是随机分布而是有规律分布，D错误。 故选D。 4. 为在小鼠中实现目标基因表达的调控，研究者构建了两种载体：载体1使用心脏特异性启动子驱动tTA基因表达；载体2使用tTA响应启动子驱动荧光素酶基因表达。已知四环素可抑制tTA活性。下列叙述正确的是（　　） A. 用农杆菌转化法将两种载体导入小鼠细胞 B. 用核酸分子杂交检测小鼠是否合成tTA蛋白 C. 可用四环素处理促进荧光素酶基因在心脏中的表达 D. 该系统实现了对荧光素酶基因表达的时空调控 【答案】D 【解析】 【详解】A、农杆菌转化法主要用于植物转基因，动物细胞（如小鼠）常用显微注射法或病毒载体法导入外源基因，A错误； B、核酸分子杂交用于检测特定核酸序列（DNA或RNA），检测蛋白质需采用抗原-抗体杂交技术（如Western Blot），B错误； C、四环素抑制tTA蛋白活性，导致tTA响应启动子无法激活荧光素酶基因表达，因此四环素处理会抑制而非促进表达，C错误； D、心脏特异性启动子实现空间调控（仅在心脏表达tTA），四环素通过调控tTA活性实现时间调控（药物处理控制荧光素酶表达时机），D正确。 故选D。 5. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株，流程如下图。下列说法不正确的是（　　） A. 从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大 B. 培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源，属于选择培养基 C. 在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种，获得单菌落 D. 逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具高效分解能力的目的菌 【答案】C 【解析】 【详解】A、用染料废水堆积池的污泥作为样品更容易筛选出能分解活性黑5的假单胞杆菌。因为染料废水堆积池的污泥中可能存在大量适应了染料环境且能够分解活性黑5的微生物，在这样的环境中筛选目标微生物的成功率更高，A正确； B、培养基Ⅰ和Ⅱ都是以活性黑5为唯一氮源的选择培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，B正确； C、根据图示可以看出，培养基Ⅰ、Ⅱ中都可获得单菌落，前者的接种方法是稀释涂布平板法，后者的接种方法是划线法，C错误； D、不断升高培养液中活性黑5的浓度，相当于对假单胞杆菌进行浓度梯度驯化。在这种选择压力下，能够适应高浓度活性黑5环境并具有较强分解能力的假单胞杆菌会被保留下来，经过多代筛选和驯化，有利于获得具高效分解能力的目的菌，D正确。 故选C。 6. 波尔山羊具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎移植技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（　　） A. 选择遗传性状优良的健康母羊进行超数排卵处理 B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测 C. 生产中对提供精子的波尔公山羊无需进行筛选 D. 为确保受体与供体母羊生理状态一致，需同期发情处理 【答案】C 【解析】 【详解】A、供体母羊需选择遗传性状优良的健康个体，并进行超数排卵处理以获取更多卵母细胞，A正确； B、胚胎移植前可采集滋养层细胞进行性别鉴定或遗传病筛查，因为滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜，B正确； C、提供精子的波尔公山羊需筛选具有优良遗传性状的个体，确保后代品质优良，如具有生长速度快、肉质细嫩等优点，C错误； D、受体与供体母羊需同期发情处理，使二者子宫生理状态同步，利于胚胎植入和存活，D正确。 故选C。 7. 将纤维素、半纤维素预处理和酶解后，利用某大肠杆菌菌株发酵产乳酸的过程如图。阻断该菌株产乙酸（或乙醇）的代谢途径，构建了高产乳酸工程菌。相关叙述错误的是（ ） A. 需敲除乙酸（或乙醇）代谢途径中相关酶的基因 B. 可将纤维素酶基因等导入工程菌以简化生产环节 C. 葡萄糖可为大肠杆菌提供碳源 D. 发酵过程中需保证充足的氧气以代谢生产乳酸 【答案】D 【解析】 【详解】A、要构建高产乳酸工程菌，阻断该菌株产乙酸（或乙醇）的代谢途径，就需敲除乙酸（或乙醇）代谢途径中相关酶的基因，使代谢更多地向产生乳酸的方向进行，A正确； B、将纤维素酶基因等导入工程菌，工程菌自身就能产生纤维素酶，对纤维素、半纤维素进行酶解，从而简化生产环节，B正确； C、从图中可知，葡萄糖可参与乳酸的生成过程，能为大肠杆菌提供碳源，C正确； D、大肠杆菌发酵产生乳酸的过程是无氧呼吸过程，发酵过程中需保证无氧环境，而不是充足的氧气，D错误。 故选D。 8. 易错PCR是通过改变反应条件和酶，在DNA扩增中随机引入错误碱基，来获取突变基因的技术。对易错PCR的叙述错误的是（ ） A. 使目标基因发生定向突变 B. 需加入脱氧核苷酸作为原料 C. 需根据目标基因碱基序列设计引物 D. 可用于蛋白质的优化改造 【答案】A 【解析】 【详解】A、易错PCR通过改变反应条件（如镁离子浓度）和酶（如低保真DNA聚合酶），在DNA复制过程中随机引入错误碱基，属于不定向突变，而非定向突变，A错误； B、PCR反应需以四种脱氧核苷酸（dNTPs）为原料合成DNA链，易错PCR作为PCR技术的一种，同样需要该原料，B正确； C、所有PCR技术均需根据目标基因的特定碱基序列设计引物，以确保扩增的特异性，C正确； D、易错PCR产生的突变基因经表达可获得突变蛋白，通过筛选可得到功能优化的蛋白质，属于蛋白质工程中的常用技术，D正确。 故选A。 9. 为制备抗甲肝抗原的人源单克隆抗体，从病毒携带者的淋巴细胞获取抗体基因，通过基因工程使抗体展示在噬菌体表面，从中筛选携带目标抗体的噬菌体克隆。此过程中不需要的步骤是（　　） A. 设计引物，通过PCR获取抗体基因 B. 将分离的B细胞与骨髓瘤细胞融合并筛选 C. 构建抗体基因—噬菌体表面蛋白基因融合基因 D. 通过抗原—抗体杂交对噬菌体抗体库进行筛选 【答案】B 【解析】 【详解】A、获取抗体基因时，可根据已知抗体基因序列设计引物，通过PCR技术特异性扩增得到目的基因，A不符合题意； B、题干为基因工程方法，直接获取抗体基因导入噬菌体表达，不需要进行细胞融合，B符合题意； C、要实现抗体展示在噬菌体表面，需要将抗体基因与噬菌体表面蛋白基因拼接为融合基因，使表达的抗体随表面蛋白共同呈现在噬菌体外壳上，C不符合题意； D、抗原与抗体可特异性结合，因此可通过抗原-抗体杂交技术从噬菌体抗体库中筛选出携带目标抗体的噬菌体克隆，D不符合题意。 10. K562细胞系源自人慢性髓性白血病，在体外悬浮培养时不贴壁，也无接触抑制现象。但细胞密度过高时，其增殖也会停止，即密度抑制。此时需将细胞接种至新鲜培养基中进行传代培养。下列相关说法正确的是（　　） A. 密度抑制可能与培养液中营养物质消耗及代谢废物积累有关 B. 传代时需先用胰蛋白酶处理，使细胞分散成单个后再接种 C. 培养液中需添加葡萄糖、胎牛血清和抗生素等营养成分 D. 细胞培养瓶应置于恒温且含95%CO2的培养箱中 【答案】A 【解析】 【详解】A、密度抑制是由于细胞密度过高导致培养液中营养物质消耗和代谢废物积累，影响细胞正常增殖，A正确； B、K562细胞系为悬浮培养，细胞自然分散，无需使用胰蛋白酶处理（胰蛋白酶用于贴壁细胞的消化），B错误； C、葡萄糖和胎牛血清属于营养成分，但抗生素用于抑制细菌污染，并非营养成分，C错误； D、动物细胞培养时应置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养，D错误。 故选A。 11. N蛋白特异性表达于胚胎干细胞（ES细胞），推测与ES细胞未分化状态的维持有关。为验证推测，研究者将与N蛋白mRNA互补的三种siRNA导入ES细胞，检测结果如图1、图2。下列叙述错误的是（　　） A. ES细胞具自我更新能力和分化潜能 B. GAPDH检测结果排除取样量干扰 C. 推测图2中实验组应为siRNA-1组 D. N蛋白可抑制ES细胞的有丝分裂 【答案】D 【解析】 【详解】A、胚胎干细胞（ES 细胞）的特点就是具有自我更新能力和分化潜能，可以分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，A正确； B、检测 GAPDH （在所有细胞中稳定表达）的目的是确保各组实验中细胞取样量一致，排除因取样量不同对实验结果的干扰，B正确； C、据图1分析，siRNA-1 对 N 蛋白的抑制效果最明显（N 蛋白条带几乎消失），siRNA-2、siRNA-3 的抑制效果较弱，图 2 中实验组的 ES 细胞增殖速率显著低于对照组，说明该组 N 蛋白被显著抑制，因此，推测实验组应为抑制效果最强的siRNA-1 组，C正确； D、当 N 蛋白被抑制（实验组）时，ES 细胞的增殖速率低于对照组。这说明 N 蛋白的存在会促进ES 细胞的有丝分裂，D错误。 故选D。 12. 天山雪莲的次生代谢物去氢木香内酯对H2O2诱导的肝损伤有保护作用，利用植物细胞培养生产去氢木香内酯的大致流程如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 用纤维素酶和果胶酶处理雪莲茎尖外植体获得愈伤组织 B. 外植体形成愈伤组织的过程中，经历了脱分化和再分化 C. 用射线处理愈伤组织可能获得去氢木香内酯高产的细胞 D. 悬浮培养的培养液中通常含有蔗糖、氨基酸和动物血清 【答案】C 【解析】 【详解】A、纤维素酶和果胶酶的作用是分解植物细胞壁，用于原生质体的分离，而不是诱导愈伤组织的形成。 愈伤组织是通过外植体在含生长素和细胞分裂素的培养基上脱分化形成的，不需要用酶处理，A错误； B、外植体形成愈伤组织的过程仅为脱分化（让高度分化的细胞恢复分裂能力，形成未分化的薄壁细胞团）。 再分化是指愈伤组织进一步分化为根、芽或胚状体等结构的过程，B错误； C、射线属于诱变因素，能诱发细胞发生基因突变或染色体变异，通过筛选，就有可能获得次生代谢产物（去氢木香内酯）产量更高的突变细胞，C正确； D、植物细胞悬浮培养的培养基成分包括蔗糖（碳源）、氨基酸、维生素、植物激素等，但不含动物血清。 动物血清是动物细胞培养的特有成分，植物细胞培养不需要，D错误。 故选C。 13. CY21基因在肺癌组织中高表达，研究者制备单克隆抗体用于早期肺癌诊断，有关制备过程的叙述错误的是（　　） A. 需要使用动物细胞培养的技术 B. 需制备用CY21蛋白免疫的小鼠 C. 经抗原抗体杂交筛选特异性杂交瘤细胞 D. 筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、单克隆抗体制备需多次进行动物细胞培养（如骨髓瘤细胞培养、杂交瘤细胞扩增），A正确； B、制备时需用特定抗原（CY21蛋白）免疫小鼠，使其B淋巴细胞产生相应抗体，B正确； C、需利用抗原抗体杂交技术筛选能产生抗CY21抗体的杂交瘤细胞，保证抗体特异性，C正确； D、单克隆抗体要求单个杂交瘤细胞只分泌一种特异性抗体（针对CY21抗原），D错误。 故选D。 14. 为获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建含抗病基因D的重组Ti质粒，如下图，将重组质粒导入水稻愈伤组织，最终获得抗病植株。下列叙述正确的是（　　） A. 构建该重组质粒需要用限制酶和RNA聚合酶 B. 将重组质粒用显微注射法转化入水稻愈伤组织 C. 用含潮霉素的培养基筛选成功转化的愈伤组织 D. 含D基因的幼苗都能稳定表现抗白叶枯病性状 【答案】C 【解析】 【详解】A、构建重组质粒需要用限制酶切割目的基因和载体，然后用DNA连接酶连接，不需要RNA聚合酶，A错误； B、将重组质粒导入水稻愈伤组织常用农杆菌转化法，而显微注射法一般用于将目的基因导入动物细胞，B错误； C、由图可知，重组质粒中含有潮霉素抗性基因，所以可用含潮霉素的培养基筛选成功转化的愈伤组织，C正确； D、含D基因的幼苗不一定都能稳定表现抗白叶枯病性状，可能存在基因表达等问题，D错误。 故选C。 15. 在高中生物学基础实验中，需要在严格无菌条件下进行的是（　　） A. 从新鲜菜花中粗提取DNA B. 将外植体接种到培养基上 C. 使用PCR仪扩增目的基因 D. 对酵母菌进行显微计数 【答案】B 【解析】 【详解】A、从新鲜菜花中粗提取DNA：该实验通过物理研磨和化学试剂（如洗涤剂、食盐）破坏细胞结构，利用DNA在不同浓度酒精中的溶解度差异进行粗提取。整个过程在开放环境中进行，无需严格无菌条件，A不符合题意； B、将外植体接种到培养基上：属于植物组织培养实验。外植体（如茎尖、叶片等）需在无菌操作台中进行表面消毒和接种，培养基也需灭菌处理。若存在杂菌污染，会与植物细胞竞争营养并分泌有害物质，导致培养失败，B符合题意； C、使用PCR仪扩增目的基因：PCR（聚合酶链式反应）在密闭的仪器中进行，通过高温变性、退火、延伸等步骤扩增DNA。反应体系中的酶（如Taq酶）具有耐高温特性，且试剂本身已灭菌，操作过程无需严格无菌环境，C不符合题意； D、对酵母菌进行显微计数：通常采用血细胞计数板在显微镜下直接计数。酵母菌培养液可能含有其他微生物，但计数过程在开放环境中进行，且计数结果反映的是包括杂菌在内的总数，无需无菌操作，D不符合题意。 故选B。 二、非选择题：本大题共6题，共70分. 16. 枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。 （1）愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，外植体经过______转变成愈伤组织，培养基中________是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。 （2）不对称植物体细胞杂交操作过程如下： ①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的______部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。 ②用化学诱导剂_________诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织。 （3）研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。 ①过氧化氢酶的功能是______。将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如下图所示。显色条带为_____色，显色深浅由酶的_______决定。 ②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自______的部分过氧化氢同工酶，原因可能是_______。 （4）本研究中，获得多株杂种植株后下一阶段的研究方向是___________。 【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 生长素、细胞分裂素的浓度、比例 （2） ①. 染色体（DNA） ②. 聚乙二醇（PEG） （3） ①. 催化过氧化氢分解 ②. 蓝 ③. 活性 ④. 宁夏枸杞和黑果枸杞 ⑤. 相关基因丢失或未表达 （4）依据其抗逆性进一步筛选 【解析】 【分析】植物组织培养是一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上，使其发育成完整植株的技术。 【小问1详解】 植物组织培养，在特定的培养条件下，外植体经过脱分化转变成愈伤组织；培养基中生长素、细胞分裂素的浓度、比例是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。 【小问2详解】 ①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的染色体（DNA）部分断裂，导致其发生变异，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。 ②用化学诱导剂聚乙二醇（PEG）诱导植物细胞原生质体融合。 【小问3详解】 ①过氧化氢酶的功能是催化过氧化氢分解。 首先，过氧化氢酶的主要功能是催化过氧化氢分解为水和氧气。在实验中，通过特定的方法可以检测过氧化氢酶的活性。在进行同工酶电泳时，会使用特定的显色剂。如果存在过氧化氢酶，它会与显色剂发生反应，从而产生显色现象。通常，如果显色结果为蓝色，说明存在过氧化氢酶的作用。显色的深浅程度与过氧化氢酶的活性密切相关。 ②在对融合原生质体再生愈伤组织进行检测时，发现其中缺少宁夏枸杞和黑果枸杞部分过氧化氢同工酶。这意味着在融合过程中，可能由于相关基因丢失或未表达等其他遗传变化，导致某些原本存在于亲本中的过氧化氢同工酶基因没有在融合后的细胞中正常表达，或者表达量显著降低，以至于在检测中无法呈现出相应的同工酶条带。 【小问4详解】 比如可以进一步研究杂种植株的生长特性、生理特性、对环境的适应性、依据其抗逆性进一步筛选，或者探索如何提高杂种植株的产量、品质等方面。 17. 我国是全球第一柑橘种植和消费国，然而白地霉侵染引起的酸腐病在贮运过程中导致柑橘腐烂，造成损失。研究者对酸腐病进行系列研究。 （1）白地霉从柑橘果实伤口处获得其生长繁殖所必需的无机盐、水以及____________等营养物质，二者之间的种间关系是____________。 （2）将桔梅奇酵母与白地霉菌种用____________法分别接种到不同的平板上进行培养，再用无菌水分别制备菌种悬液，利用____________在显微镜下计数，并稀释至实验所需浓度。 （3）探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用。 ①在柑橘果实中部等距离刺两个孔，其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况如下图： 另一个孔作为对照组的处理是____________。综合图1、图2结果，推测____________。 ②铁是真菌生长的必需元素，是胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂，能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+形成稳定红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3（单位：mg/L）的培养基，实验处理及结果如下图3所示。 桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是____________；随培养基中FeCl3浓度的增加，红色抑菌圈颜色加深但变窄的原因是____________。 ③研究者利用普切明酸合成基因敲除的酵母突变体，参照②的方法进行实验，观察到____________，从而证明普切明酸的产生是桔梅奇酵母具有生物防治效力的重要原因。 （4）基于上述研究，你是否支持桔梅奇酵母推广应用于柑橘防腐保鲜，并说明理由。_________ 【答案】（1） ①. 碳源、氮源 ②. 寄生 （2） ①. 平板划线法（稀释涂布平板法） ②. 血细胞计数板 （3） ①. 接种等量白地霉悬液（和无菌水） ②. 桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来显著降低酸腐病害 ③. 桔梅奇酵母产生的普切明酸固定培养基中的F3+生成红色复合物，白地霉不能 利用这种形式的Fe3+,从而生长受抑 ④. 普切明酸与高浓度的Fe3+结合形成复合物增加（颜色加深），且由于Fe3+的补足导致对白地霉的抑制效果逐渐变弱（抑菌圈变窄） ⑤. 对照组出现抑菌圈，而实验组没有出现抑菌圈 （4）支持，对柑橘酸腐病有明显的控制效果，且作为生防制剂，不易产生抗病性。 不支持，可能产生抗生素、影响人体健康、酵母菌可能影响果实品质、菌种生存条件可能 较为严苛、对有益菌有抑制作用（合理即得分） 【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。 【小问1详解】 白地霉从柑橘果实伤口处获得其生长繁殖所必需的无机盐、水以及微量元素等营养物质；白地霉和柑橘之间的关系是寄生。 【小问2详解】 微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法；其中在显微镜下计数的是利用血细胞计数板。 【小问3详解】 ①分析题意可知，本实验目的是探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用，则实验的自变量是梅奇酵母的有无，因变量是酸腐病的发病情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故在柑橘果实中部等距离刺两个孔，其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液，另一孔应接种接种等量白地霉悬液（和无菌水）；综合图1、图2结果可知，与对照相比，接种梅奇酵母后果实的发病率均有所降低，且菌丝长度保持在较低水平不再生长，据此推测桔梅奇酵母通过抑制白地霉菌丝的生长来显著降低酸腐病害。 ②桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是：桔梅奇酵母产生的普切明酸固定培养基中的F3+生成红色复合物，白地霉不能 利用这种形式的Fe3+,从而生长受抑；铁是真菌生长的必需元素，是胞内重要酶活性中心的组成部分，随培养基中FeCl3浓度的增加，普切明酸与高浓度的Fe3+结合形成复合物增加（颜色加深），白地霉可以从培养基中获得足够的Fe，由于Fe3+的补足导致对白地霉的抑制效果逐渐变弱（抑菌圈变窄）。 ③普切明酸合成基因敲除的酵母突变体不能合成普切明酸，则加入Fe3+不能形成红色复合物，参照②的方法进行实验，观察到对照组出现抑菌圈，而实验组没有出现抑菌圈，从而证明普切明酸的产生是桔梅奇酵母具有生物防治效力的重要原因。 【小问4详解】 结合上述研究可知，桔梅奇酵母对柑橘酸腐病有明显的控制效果，且作为生防制剂，不易产生抗病性，故桔梅奇酵母可推广应用于柑橘防腐保鲜。同时桔梅奇酵母可能产生抗生素、影响人体健康、可能影响果实品质，对有益菌有抑制作用，菌种生存条件可能 较为严苛，因而不适于推广应用于柑橘防腐保鲜。 【点睛】本题重点考查微生物的培养与应用等技术，旨在考查考生的理解能力与信息获取能力，准确把握题图信息是解题关键。 18. 顺铂是一种抗肿瘤药，普遍用于肺癌等癌症的治疗，但长期使用会使癌细胞产生耐药性。科研人员研究了miRNA、糖酵解与乳腺癌细胞（MCF7）耐药性之间的关系。 （1）在氧气充足条件下，正常细胞主要通过有氧呼吸第_______阶段产生ATP。但某些肿瘤细胞即使在有氧条件下，也主要通过糖酵解产生ATP，被称为有氧糖酵解。 （2）为获得耐药性较强的MCF7细胞，可在MCF7培养液中加入顺铂，当存活的细胞达到一定数量后，用_______处理并传代培养。每次传代时，增加培养液中顺铂的剂量。 （3）检测MCF7耐药株与非耐药株在顺铂处理后的乳酸产量，结果如下图1。由图1可知，耐药株的有氧糖酵解强度_______非耐药株。 （4）耐药株中miR-485-5p（一种miRNA，可与靶基因的mRNA结合）的表达量明显低于非耐药株。为研究miR-485-5p与M基因的关系，在MCF7细胞中过表达或敲低miR-485-5p后，电泳分离细胞裂解物，用抗M蛋白抗体检测，结果如下图2。 图2结果表明miR-485-5p_______，得出此结论的依据是_______。 （5）在MCF7细胞中过表达或敲低M基因，检测乳酸产量，结果如下图3。过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强，敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱。 综合上述研究，说明MCF7产生耐药性的机制_______。 【答案】（1）三 （2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） （3）高于 （4） ①. 抑制M基因表达 ②. 非耐药株中敲低组M蛋白含量明显高于对照组，耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组 （5）MCF7耐药株中miR-485-5p下调，使细胞中M蛋白含量增加，促进了有氧糖酵解，提高了对顺铂的抵抗 【解析】 【分析】在氧气充足条件下，正常细胞能够进行有氧呼吸，在有氧呼吸的第一、二阶段可以产生少量的ATP，第三阶段可以产生大量的ATP。 【小问1详解】 在氧气充足条件下，正常细胞能够进行有氧呼吸，在有氧呼吸的第一、二阶段可以产生少量的ATP，第三阶段可以产生大量的ATP。故在氧气充足条件下，正常细胞主要通过有氧呼吸第三阶段产生ATP。 【小问2详解】 为获得耐药性较强的MCF7细胞，可在MCF7培养液中加入顺铂，当存活的细胞达到一定数量后，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，继续进行传代培养。 【小问3详解】 分析题图可知，耐药株的乳酸产量远高于非耐药株，说明耐药株的有氧糖酵解强度高于非耐药株。 【小问4详解】 分析题图可知，非耐药株中敲低组M蛋白含量明显高于对照组，耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组，说明miR-485-5p抑制M基因表达。 【小问5详解】 分析题图知，过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强，敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱，说明MCF7产生耐药性的机制，MCF7耐药株中miR-485-5p下调，使细胞中M蛋白含量增加，促进了有氧糖酵解，提高了对顺铂的抵抗。 19. 葡萄糖二酸（GA）可作为原料应用于食品、能源和医药等领域，科研人员通过改造工程菌以实现GA的大量生产。 （1）M酶和U酶是GA合成途径中的两个关键酶，科研人员将图1所示质粒1导入_____________处理的大肠杆菌，改造后的大肠杆菌可合成GA. （2）为实现对工程菌合成GA的实时监测，科研人员设计了质粒2。并进行下表所示两种检测方案。 方案一 质粒1和2共同导入大肠杆菌菌株E中 在液体培养基中培养一段时间 菌液分为5组 每组上清液加入适量GA，检测荧光强度。 方案二 质粒1和2分别导入大肠杆菌菌株E和菌株S中 将E菌液与S菌液混合，混合菌液培养一段时间后分为5组 ①据图1分析检测方案的原理为________。 ②检测结果如图2，据图对比两种方案，并结合两种质粒适用范围，选择其中一种更优方案并说明理由：____。 （3）进一步发现由于产物GA呈酸性影响了大肠杆菌合成GA的能力，因而科研人员尝试以酵母菌为受体细胞导入质粒1，改造后的酵母菌以葡萄糖为原料合成并分泌GA的途径如图3。但M酶的活性远小于U酶，限制了GA产量。为改进M酶的催化效率，将含不同突变的M酶基因分别导入酵母菌，利用上述所选方案菌株监测不同酵母菌的GA产量，操作为________，取等量培养液，测定其荧光值和吸光度（反应菌体浑浊程度），挑选______高的菌株即为GA高产菌株。 （4）据图3分析还可以通过_______等方法改造酵母菌以提高GA的产量。 【答案】（1）Ca2+ （2） ①. 菌株E可产生 GA，GA 与C蛋白结合激活 GFP 基因转录，通过荧光强度反映 GA 含量 ②. 方案二更优。理由:与方案一相比，方案二单位菌体密度的荧光强度更高，检测 GA 更灵敏，且还可检测真核生物合成GA的量 （3） ①. 将不同酵母菌培养液上清分别与S菌液混合并培养 ②. 荧光值与吸光度比值 （4）提高I酶和N酶的表达量(合理即可) 【解析】 【分析】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】 为了增大细胞膜的通透性，通常用CaCl2处理大肠杆菌，以增大转化的成功率。 【小问2详解】 ①结合图1可知，菌株E可产生 GA，GA 与C蛋白结合激活 GFP 基因转录，通过荧光强度反映 GA 含量，因此不管是方案1将质粒1和2共同导入大肠杆菌菌株E中，还是方案2将质粒1和2分别导入大肠杆菌菌株E和菌株S中，都可以通过荧光强度反映 GA 含量。 ②与方案一相比，方案二单位菌体密度的荧光强度更高，检测 GA 更灵敏，且还可检测真核生物合成GA的量，因此方案二更优。 【小问3详解】 参考方案2，应将不同酵母菌培养液上清分别与S菌液混合并培养，取等量培养液，测定其荧光值和吸光度；挑选荧光值（反映GA的合成）与吸光度（反映菌体密度）比值高的菌株即为GA高产菌株。 【小问4详解】 结合图3可知，I酶可促进葡萄糖-6-P转化为肌醇-3-P，N酶可以促进NADH转化为NAD+和H+，因此提高I酶和N酶的表达量可以提高GA的产量。 20. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。 内含肽的工程学应用 内含肽是一些蛋白质中具有的特殊多肽序列。内含肽可催化其两端自剪切反应，并将内含肽上游和下游两段多肽切口处的氨基和羧基连接，形成新的蛋白质，即外显肽。 自然状态下内含肽催化的反应是自发的。为实现对该过程的控制，研究者提出了两种改造方案，如下图。方案一将内含肽和外显肽分别拆分为两段多肽，将内含肽和外显肽的N段（含原蛋白质末端氨基的肽段）连接，将内含肽和外显肽的C段（含原蛋白质末端羧基的肽段）连接，分别构建两种融合蛋白。IN与IC距离足够近时，可结合形成完整内含肽，催化EN和EC连接成外显肽。方案二的IN和IC分别连接C1和C2肽段，C1和C2“屏蔽”IN和IC的结合，在特殊诱导物的作用下可解除屏蔽。研究者基于方案二设计了蛋白编辑系统。 肿瘤细胞表面具有某些特异性蛋白质，可作为肿瘤细胞的标志。某肿瘤细胞表面含有丰富的标志蛋白——H和E。细胞膜具有流动性，使H和E存在相互靠近的可能。研究者利用肿瘤细胞的标志蛋白以及IL-1β（一种激活免疫细胞的细胞因子）构建蛋白编辑系统，以靶向治疗该肿瘤。 该系统应用前景广阔，可根据实际需求，通过选用不同的肽段，实现不同的作用效果。 （1）为获得融合蛋白，需先合成融合基因，再构建______，导入大肠杆菌，培养并分离纯化。 （2）与方案一相比，方案二的优势是__________________。 （3）综合材料信息，研究人员设计了利用蛋白编辑系统靶向治疗该肿瘤的方案。 ①在下列a～d中选择适当的元件，填入Ⅰ～Ⅳ中，完善设计方案。 a．IL-1β的C段 b．IL-1β的N段 c．抗H抗体 d．抗E抗体 ②在上述设计方案中，交换IN和C1、IC和C2的位置是否会影响治疗效果？请说明理由。 （4）为了将含有H、E蛋白但不含G蛋白的肿瘤细胞与同时含有H、E和G蛋白的肿瘤细胞区分开，研究者利用荧光蛋白S标记肿瘤细胞，请参考（3）①中的格式写出所需融合蛋白的类型，以根据荧光强度差异区分两种肿瘤细胞____________。 【答案】（1）基因表达载体 （2）可通过诱导物精准控制内含肽组装和外显肽形成，实现人为控制，进行时空调控 （3） ①. Ⅰ～Ⅳ依次为b、c、a、d(或“b、d、a、c”) ②. 会影响。互换位置后，生成的IL-1β的N段和C段之间含有C1和C2，影响IL-1β的结构与功能 （4） 融合蛋白1：H2N-抗H抗体-S蛋白N段-IN-C1-COOH 融合蛋白2：HOOC-抗E抗体-S蛋白C段-IC-C2-NH2 (融合蛋白1和2的抗H抗体、抗E抗体可互换) 融合蛋白3：HOOC-抗G抗体-失活的S蛋白C段-IC-C2-NH2 (或“H2N-抗G抗体-失活的S蛋白N段-IC-C1-COOH”) 【解析】 【分析】本题围绕 “内含肽的自剪切特性 + 蛋白质工程改造” 展开，核心是利用内含肽（IN-IC）的自催化剪切功能，结合 “屏蔽 - 解屏蔽” 机制实现对蛋白质拼接的时空调控，最终构建靶向肿瘤的蛋白编辑系统（利用肿瘤细胞表面特异性蛋白 H/E，触发内含肽组装与 IL-1β 的拼接，激活免疫细胞）。 【小问1详解】 在基因工程中，获得目的基因（融合基因）后，需要将其与载体结合，构建基因表达载体，才能将目的基因导入大肠杆菌等受体细胞，保证目的基因在受体细胞中稳定存在、复制和表达。 【小问2详解】 方案一的内含肽（IN-IC）是自发催化反应，无法控制过程；方案二通过 C₁、C₂“屏蔽” IN 与 IC 的结合，只有在特殊诱导物作用下才能 “解屏蔽”，从而精准调控内含肽组装和外显肽形成的时间、空间，避免自发反应的不可控性。 【小问3详解】 融合蛋白 1 需提供 IL-1β 的 N 段（对应元件 b），同时要靶向肿瘤表面的H 蛋白（需连接抗 H 抗体，元件 c）或E 蛋白（需连接抗 E 抗体，元件 d），故 Ⅰ 填 b，Ⅱ 填 c（或 d）； 融合蛋白 2 需提供 IL-1β 的 C 段（对应元件 a），同时要靶向肿瘤表面的另一蛋白（若融合蛋白 1 靶向 H，则融合蛋白 2 靶向 E，元件 d；若融合蛋白 1 靶向 E，则融合蛋白 2 靶向 H，元件 c），故 Ⅲ 填 a，Ⅳ 填 d（或 c）。 当融合蛋白 1 和 2 分别结合肿瘤表面的 H、E 蛋白后，C₁与 C₂解屏蔽，IN 与 IC 组装为完整内含肽，催化 IL-1β 的 N 段（b）和 C 段（a）拼接，形成有功能的 IL-1β，激活免疫细胞。 IN（内含肽 N 段）需与 IC（内含肽 C 段）直接拼接才能形成有催化功能的内含肽，若交换 IN 和 C₁、IC 和 C₂的位置，拼接后的 IL-1β 的 N 段与 C 段之间会含有 C₁和 C₂的氨基酸序列，导致 IL-1β 的结构改变，进而失去激活免疫细胞的功能，影响治疗效果。 【小问4详解】 对于含 H、E 但不含 G 的肿瘤细胞：融合蛋白 1（抗 H）和融合蛋白 2（抗 E）结合其表面的 H、E 蛋白，C₁与 C₂解屏蔽，IN 与 IC 组装，催化 S 蛋白 N 段和 C 段拼接，形成完整荧光蛋白 S，产生强荧光； 对于含 H、E、G 的肿瘤细胞：融合蛋白 3（抗 G）会结合 G 蛋白，其携带的 “失活 S 蛋白片段” 会与融合蛋白 1、2 竞争 IN/IC 的结合，干扰完整 S 蛋白的形成，仅产生弱荧光；通过荧光强度差异（强荧光对应 “含 H、E 不含 G”，弱荧光对应 “含 H、E、G”），可区分两种肿瘤细胞。 21. 炎症性肠病是一种常见的肠道疾病，目前诊断主要依赖侵入性的肠镜检查。研究者利用大肠杆菌尼氏菌株（EcN），构建可响应肠道炎症标志物硫代硫酸盐的益生菌传感器，以实现该疾病的无创超声成像检查。 （1）大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌，其原因包括_________（写出2点）。 （2）为实现超声成像，研究者将声学报告基因（ARG）导入EcN。ARG编码的蛋白组装成气囊能产生超声信号。图1为硫代硫酸盐感应及ARG表达调控的示意图。 S和R基因的启动子是________（填“组成型”或“硫代硫酸盐诱导型”）。硫代硫酸盐作为________与膜传感器激酶S结合，进而磷酸化响应调节蛋白R，磷酸化的R蛋白形成________后结合P启动子激活ARG基因表达。 （3）为进一步提高传感器的灵敏度，研究者引入了Bxb1重组酶系统（如图2）。该系统在感应硫代硫酸盐后，表达Bxb1重组酶，催化attB与attP位点之间的不可逆重组。 ①与图1相比，Bxb1重组酶系统的引入使传感器的信号强度“不可逆放大”，其机制是________。 ②温度响应型终止子TR在37℃（体温）条件下失活。Bxb1上游加入TR的作用是________。 （4）将优化后的传感器应用于肠道炎症诊断，采用“先定植-后检测”的模式（先口服工程益生菌，24小时后超声检查），检测效果显著优于“口服后立即检查”。推测“先定植-后检查”模式效果好的原因________。 （5）在ARG基因后添加attB-P7-attP-抗炎蛋白基因模块可实现________。 【答案】（1）繁殖速度，能快速获得大量工程菌； 遗传物质相对简单，易于进行基因操作。 （2） ①. 组成型 ②. 信号分子 ③. 同源二聚体 （3） ①. 单次硫代硫酸盐感应即可触发Bxbl 表达，催化attB与atP位点之间的不可逆重组， 使P7方向翻转，持续驱动ARG 高表达 ②. 避免体外环境(37°C以下)Bxbl的表达 （4）先定植可使益生菌在肠道内增殖达到足够数量，提升信号强度 （5）实现肠道炎症的无创超声诊断与抗炎治疗的双重效果（工程菌既能通过ARG基因表达产生超声信号实现诊断，又能表达抗炎蛋白发挥治疗作用） 【解析】 【分析】这道题以构建响应硫代硫酸盐的益生菌超声传感器为背景，改造大肠杆菌构建益生菌传感器，实现肠道炎症的无创超声诊断； 从受体细胞选择→基因表达调控→重组酶系统优化→实际应用分析→基因功能拓展，让声学报告基因（ARG）的表达与炎症标志物硫代硫酸盐关联，通过重组酶系统放大信号，最终实现诊断（甚至治疗）。 二、各小问考点与核心知识点 1. (1)：问大肠杆菌作为基因工程菌的原因，核心知识点是基因工程受体细胞的选择依据（繁殖快、遗传物质简单、培养条件易、无核膜阻隔便于外源基因导入）。 2. (2)：判断S/R基因启动子类型、硫代硫酸盐的作用、磷酸化R蛋白的变化，核心知识点包括组成型/诱导型启动子的区别、信号分子的作用、蛋白磷酸化与二聚体形成对基因表达的调控， 3. (3)：①Bxb1重组酶系统使信号“不可逆放大”的机制，核心是重组酶催化位点不可逆重组，让ARG基因与组成型启动子P7永久连接，持续表达；②温度响应型终止子TR的作用，核心是终止子的时空调控，避免体外提前重组，保证肠道特异性。 4. (4)：推测“先定植-后检查”效果好的原因，核心知识点是微生物定植增殖特性、基因表达产物量与检测信号强度的关系。 5. (5)：添加抗炎蛋白基因模块的作用，核心是基因工程多功能化设计，实现诊断（ARG）与治疗（抗炎蛋白）的双重效应。 【小问1详解】 繁殖速度快：大肠杆菌为原核生物，二分裂增殖，短时间内可获得大量工程菌，便于快速生产目的产物； -遗传物质简单：只有拟核中的环状DNA和质粒，无核膜阻隔，外源基因易导入且易进行基因编辑； - 培养条件简单：异养兼性厌氧，培养基成分易配置，培养成本低 【小问2详解】 ① S和R基因的启动子类型： 从图1可知，无论是否存在硫代硫酸盐，S、R基因都能表达出S蛋白和R蛋白（是后续响应硫代硫酸盐的基础），因此其启动子为组成型（组成型启动子不受外界信号诱导，持续驱动基因表达；诱导型启动子仅在特定信号下启动表达）。 ②硫代硫酸盐的作用： 硫代硫酸盐是肠道炎症标志物，作为信号分子（配体）与膜上的S蛋白（膜传感器激酶）结合，触发后续的磷酸化信号通路。 ③磷酸化R蛋白的变化： 磷酸化的R蛋白会形成二聚体（同源二聚体），该二聚体能特异性结合P启动子，进而激活ARG基因的转录和翻译，最终表达出组装气囊的蛋白。 【小问3详解】 ① 信号不可逆放大的机制： 图1中ARG基因仅受硫代硫酸盐诱导的P启动子调控，撤去诱导后表达停止；而图2中，硫代硫酸盐诱导Bxb1重组酶表达后，该酶催化attB与attP位点不可逆重组，使ARG基因与组成型启动子P7永久连接，ARG基因不再依赖诱导，持续高效表达，因此信号被不可逆放大。 ② 温度响应型终止子TR的作用： TR在37℃（体温）下失活，在体外非体温环境中能发挥终止作用，抑制Bxb1重组酶的表达，避免工程菌在体外提前发生重组；仅在肠道（体温）环境中，TR失活，Bxb1重组酶表达并启动重组，保证传感器仅在肠道内实现信号放大，提高检测的特异性，防止体外重组导致的信号误触发。 【小问4详解】 口服的工程益生菌需要24小时在肠道内定植、增殖，达到足够的数量后，才能表达足量的ARG蛋白组装气囊，产生可被检测到的超声信号；若立即检查，菌量过少，信号强度不足，无法检测。 减少未定植的益生菌随消化道排出，避免超声信号被稀释，进一步提升检测的灵敏度。 【小问5详解】 在ARG基因后添加attB-P7-attP-抗炎蛋白基因 模块，结合图2的重组酶系统可知： ARG基因表达产生气囊，实现无创超声诊断； - 重组酶催化位点重组后，抗炎蛋白基因也会与组成型启动子P7连接，表达抗炎蛋白，实现抗炎治疗； 因此该设计实现了肠道炎症的无创超声诊断与抗炎治疗的双重功能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026北京陈经纶中学高二（下）期中 生物 班级______姓名______学号______ （时间：90分钟 满分：100分） 一、选择题：本大题共15个小题，每小题2分，共30分.在每小题给出的四个选项中，有且只有一项是符合题目要求的. 1. 为探究生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用，研究者用烟草外植体进行实验，结果如图。下列叙述合理的是（　　） A. 需将外植体灭菌处理后接入培养基 B. 愈伤组织形成需经过基因的选择性表达 C. 诱导愈伤组织期间一般需要给予光照 D. 再分化生芽的两种激素浓度比为1：1 2. 沙田柚味甜但籽多，研究者将其与雄性不育的温州蜜柑进行体细胞杂交，筛选出雄性不育无籽新品种“华柚3号”，新品种中仅线粒体基因来自温州蜜柑。下列叙述正确的是（　　） A. 用胰蛋白酶去除两种细胞的细胞壁 B. 常用灭活病毒诱导原生质体的融合 C. 该方法可打破生殖隔离实现远缘杂交 D. 授粉后的华柚3号不能结出有籽果实 3. 科学家将鼠的肾单位祖细胞（NPC）和输尿管祖细胞（UPC）共培养，构建出具有部分功能的类器官，过程如下图。下列相关叙述错误的是（　　） A. ①过程需在CO2培养箱中进行 B. ①过程通常需在培养基中加入血清 C. ①②过程有细胞分裂也有细胞分化 D. NPC和UPC的子代细胞随机分布 4. 为在小鼠中实现目标基因表达的调控，研究者构建了两种载体：载体1使用心脏特异性启动子驱动tTA基因表达；载体2使用tTA响应启动子驱动荧光素酶基因表达。已知四环素可抑制tTA活性。下列叙述正确的是（　　） A. 用农杆菌转化法将两种载体导入小鼠细胞 B. 用核酸分子杂交检测小鼠是否合成tTA蛋白 C. 可用四环素处理促进荧光素酶基因在心脏中的表达 D. 该系统实现了对荧光素酶基因表达的时空调控 5. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株，流程如下图。下列说法不正确的是（　　） A. 从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大 B. 培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源，属于选择培养基 C. 在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种，获得单菌落 D. 逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具高效分解能力的目的菌 6. 波尔山羊具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎移植技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（　　） A. 选择遗传性状优良的健康母羊进行超数排卵处理 B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测 C. 生产中对提供精子的波尔公山羊无需进行筛选 D. 为确保受体与供体母羊生理状态一致，需同期发情处理 7. 将纤维素、半纤维素预处理和酶解后，利用某大肠杆菌菌株发酵产乳酸的过程如图。阻断该菌株产乙酸（或乙醇）的代谢途径，构建了高产乳酸工程菌。相关叙述错误的是（ ） A. 需敲除乙酸（或乙醇）代谢途径中相关酶的基因 B. 可将纤维素酶基因等导入工程菌以简化生产环节 C. 葡萄糖可为大肠杆菌提供碳源 D. 发酵过程中需保证充足的氧气以代谢生产乳酸 8. 易错PCR是通过改变反应条件和酶，在DNA扩增中随机引入错误碱基，来获取突变基因的技术。对易错PCR的叙述错误的是（ ） A. 使目标基因发生定向突变 B. 需加入脱氧核苷酸作为原料 C. 需根据目标基因碱基序列设计引物 D. 可用于蛋白质的优化改造 9. 为制备抗甲肝抗原的人源单克隆抗体，从病毒携带者的淋巴细胞获取抗体基因，通过基因工程使抗体展示在噬菌体表面，从中筛选携带目标抗体的噬菌体克隆。此过程中不需要的步骤是（　　） A. 设计引物，通过PCR获取抗体基因 B. 将分离的B细胞与骨髓瘤细胞融合并筛选 C. 构建抗体基因—噬菌体表面蛋白基因融合基因 D. 通过抗原—抗体杂交对噬菌体抗体库进行筛选 10. K562细胞系源自人慢性髓性白血病，在体外悬浮培养时不贴壁，也无接触抑制现象。但细胞密度过高时，其增殖也会停止，即密度抑制。此时需将细胞接种至新鲜培养基中进行传代培养。下列相关说法正确的是（　　） A. 密度抑制可能与培养液中营养物质消耗及代谢废物积累有关 B. 传代时需先用胰蛋白酶处理，使细胞分散成单个后再接种 C. 培养液中需添加葡萄糖、胎牛血清和抗生素等营养成分 D. 细胞培养瓶应置于恒温且含95%CO2的培养箱中 11. N蛋白特异性表达于胚胎干细胞（ES细胞），推测与ES细胞未分化状态的维持有关。为验证推测，研究者将与N蛋白mRNA互补的三种siRNA导入ES细胞，检测结果如图1、图2。下列叙述错误的是（　　） A. ES细胞具自我更新能力和分化潜能 B. GAPDH检测结果排除取样量干扰 C. 推测图2中实验组应为siRNA-1组 D. N蛋白可抑制ES细胞的有丝分裂 12. 天山雪莲的次生代谢物去氢木香内酯对H2O2诱导的肝损伤有保护作用，利用植物细胞培养生产去氢木香内酯的大致流程如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 用纤维素酶和果胶酶处理雪莲茎尖外植体获得愈伤组织 B. 外植体形成愈伤组织的过程中，经历了脱分化和再分化 C. 用射线处理愈伤组织可能获得去氢木香内酯高产的细胞 D. 悬浮培养的培养液中通常含有蔗糖、氨基酸和动物血清 13. CY21基因在肺癌组织中高表达，研究者制备单克隆抗体用于早期肺癌诊断，有关制备过程的叙述错误的是（　　） A. 需要使用动物细胞培养的技术 B. 需制备用CY21蛋白免疫的小鼠 C. 经抗原抗体杂交筛选特异性杂交瘤细胞 D. 筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞 14. 为获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建含抗病基因D的重组Ti质粒，如下图，将重组质粒导入水稻愈伤组织，最终获得抗病植株。下列叙述正确的是（　　） A. 构建该重组质粒需要用限制酶和RNA聚合酶 B. 将重组质粒用显微注射法转化入水稻愈伤组织 C. 用含潮霉素的培养基筛选成功转化的愈伤组织 D. 含D基因的幼苗都能稳定表现抗白叶枯病性状 15. 在高中生物学基础实验中，需要在严格无菌条件下进行的是（　　） A. 从新鲜菜花中粗提取DNA B. 将外植体接种到培养基上 C. 使用PCR仪扩增目的基因 D. 对酵母菌进行显微计数 二、非选择题：本大题共6题，共70分. 16. 枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。 （1）愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，外植体经过______转变成愈伤组织，培养基中________是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。 （2）不对称植物体细胞杂交操作过程如下： ①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的______部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。 ②用化学诱导剂_________诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织。 （3）研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。 ①过氧化氢酶的功能是______。将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如下图所示。显色条带为_____色，显色深浅由酶的_______决定。 ②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自______的部分过氧化氢同工酶，原因可能是_______。 （4）本研究中，获得多株杂种植株后下一阶段的研究方向是___________。 17. 我国是全球第一柑橘种植和消费国，然而白地霉侵染引起的酸腐病在贮运过程中导致柑橘腐烂，造成损失。研究者对酸腐病进行系列研究。 （1）白地霉从柑橘果实伤口处获得其生长繁殖所必需的无机盐、水以及____________等营养物质，二者之间的种间关系是____________。 （2）将桔梅奇酵母与白地霉菌种用____________法分别接种到不同的平板上进行培养，再用无菌水分别制备菌种悬液，利用____________在显微镜下计数，并稀释至实验所需浓度。 （3）探究桔梅奇酵母对酸腐病的生物防治作用。 ①在柑橘果实中部等距离刺两个孔，其中一孔接种白地霉和桔梅奇酵母菌悬液。一段时间后统计果实发病率并测量白地霉菌丝生长情况如下图： 另一个孔作为对照组的处理是____________。综合图1、图2结果，推测____________。 ②铁是真菌生长的必需元素，是胞内重要酶活性中心的组成部分。普切明酸是桔梅奇酵母产生的一种水溶性铁螯合剂，能快速在培养基中扩散并与其中的Fe3+形成稳定红色复合物。研究者配制含有不同浓度FeCl3（单位：mg/L）的培养基，实验处理及结果如下图3所示。 桔梅奇酵母菌落周围出现红色抑菌圈的原因是____________；随培养基中FeCl3浓度的增加，红色抑菌圈颜色加深但变窄的原因是____________。 ③研究者利用普切明酸合成基因敲除的酵母突变体，参照②的方法进行实验，观察到____________，从而证明普切明酸的产生是桔梅奇酵母具有生物防治效力的重要原因。 （4）基于上述研究，你是否支持桔梅奇酵母推广应用于柑橘防腐保鲜，并说明理由。_________ 18. 顺铂是一种抗肿瘤药，普遍用于肺癌等癌症的治疗，但长期使用会使癌细胞产生耐药性。科研人员研究了miRNA、糖酵解与乳腺癌细胞（MCF7）耐药性之间的关系。 （1）在氧气充足条件下，正常细胞主要通过有氧呼吸第_______阶段产生ATP。但某些肿瘤细胞即使在有氧条件下，也主要通过糖酵解产生ATP，被称为有氧糖酵解。 （2）为获得耐药性较强的MCF7细胞，可在MCF7培养液中加入顺铂，当存活的细胞达到一定数量后，用_______处理并传代培养。每次传代时，增加培养液中顺铂的剂量。 （3）检测MCF7耐药株与非耐药株在顺铂处理后的乳酸产量，结果如下图1。由图1可知，耐药株的有氧糖酵解强度_______非耐药株。 （4）耐药株中miR-485-5p（一种miRNA，可与靶基因的mRNA结合）的表达量明显低于非耐药株。为研究miR-485-5p与M基因的关系，在MCF7细胞中过表达或敲低miR-485-5p后，电泳分离细胞裂解物，用抗M蛋白抗体检测，结果如下图2。 图2结果表明miR-485-5p_______，得出此结论的依据是_______。 （5）在MCF7细胞中过表达或敲低M基因，检测乳酸产量，结果如下图3。过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强，敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱。 综合上述研究，说明MCF7产生耐药性的机制_______。 19. 葡萄糖二酸（GA）可作为原料应用于食品、能源和医药等领域，科研人员通过改造工程菌以实现GA的大量生产。 （1）M酶和U酶是GA合成途径中的两个关键酶，科研人员将图1所示质粒1导入_____________处理的大肠杆菌，改造后的大肠杆菌可合成GA. （2）为实现对工程菌合成GA的实时监测，科研人员设计了质粒2。并进行下表所示两种检测方案。 方案一 质粒1和2共同导入大肠杆菌菌株E中 在液体培养基中培养一段时间 菌液分为5组 每组上清液加入适量GA，检测荧光强度。 方案二 质粒1和2分别导入大肠杆菌菌株E和菌株S中 将E菌液与S菌液混合，混合菌液培养一段时间后分为5组 ①据图1分析检测方案的原理为________。 ②检测结果如图2，据图对比两种方案，并结合两种质粒适用范围，选择其中一种更优方案并说明理由：____。 （3）进一步发现由于产物GA呈酸性影响了大肠杆菌合成GA的能力，因而科研人员尝试以酵母菌为受体细胞导入质粒1，改造后的酵母菌以葡萄糖为原料合成并分泌GA的途径如图3。但M酶的活性远小于U酶，限制了GA产量。为改进M酶的催化效率，将含不同突变的M酶基因分别导入酵母菌，利用上述所选方案菌株监测不同酵母菌的GA产量，操作为________，取等量培养液，测定其荧光值和吸光度（反应菌体浑浊程度），挑选______高的菌株即为GA高产菌株。 （4）据图3分析还可以通过_______等方法改造酵母菌以提高GA的产量。 20. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。 内含肽的工程学应用 内含肽是一些蛋白质中具有的特殊多肽序列。内含肽可催化其两端自剪切反应，并将内含肽上游和下游两段多肽切口处的氨基和羧基连接，形成新的蛋白质，即外显肽。 自然状态下内含肽催化的反应是自发的。为实现对该过程的控制，研究者提出了两种改造方案，如下图。方案一将内含肽和外显肽分别拆分为两段多肽，将内含肽和外显肽的N段（含原蛋白质末端氨基的肽段）连接，将内含肽和外显肽的C段（含原蛋白质末端羧基的肽段）连接，分别构建两种融合蛋白。IN与IC距离足够近时，可结合形成完整内含肽，催化EN和EC连接成外显肽。方案二的IN和IC分别连接C1和C2肽段，C1和C2“屏蔽”IN和IC的结合，在特殊诱导物的作用下可解除屏蔽。研究者基于方案二设计了蛋白编辑系统。 肿瘤细胞表面具有某些特异性蛋白质，可作为肿瘤细胞的标志。某肿瘤细胞表面含有丰富的标志蛋白——H和E。细胞膜具有流动性，使H和E存在相互靠近的可能。研究者利用肿瘤细胞的标志蛋白以及IL-1β（一种激活免疫细胞的细胞因子）构建蛋白编辑系统，以靶向治疗该肿瘤。 该系统应用前景广阔，可根据实际需求，通过选用不同的肽段，实现不同的作用效果。 （1）为获得融合蛋白，需先合成融合基因，再构建______，导入大肠杆菌，培养并分离纯化。 （2）与方案一相比，方案二的优势是__________________。 （3）综合材料信息，研究人员设计了利用蛋白编辑系统靶向治疗该肿瘤的方案。 ①在下列a～d中选择适当的元件，填入Ⅰ～Ⅳ中，完善设计方案。 a．IL-1β的C段 b．IL-1β的N段 c．抗H抗体 d．抗E抗体 ②在上述设计方案中，交换IN和C1、IC和C2的位置是否会影响治疗效果？请说明理由。 （4）为了将含有H、E蛋白但不含G蛋白的肿瘤细胞与同时含有H、E和G蛋白的肿瘤细胞区分开，研究者利用荧光蛋白S标记肿瘤细胞，请参考（3）①中的格式写出所需融合蛋白的类型，以根据荧光强度差异区分两种肿瘤细胞____________。 21. 炎症性肠病是一种常见的肠道疾病，目前诊断主要依赖侵入性的肠镜检查。研究者利用大肠杆菌尼氏菌株（EcN），构建可响应肠道炎症标志物硫代硫酸盐的益生菌传感器，以实现该疾病的无创超声成像检查。 （1）大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌，其原因包括_________（写出2点）。 （2）为实现超声成像，研究者将声学报告基因（ARG）导入EcN。ARG编码的蛋白组装成气囊能产生超声信号。图1为硫代硫酸盐感应及ARG表达调控的示意图。 S和R基因的启动子是________（填“组成型”或“硫代硫酸盐诱导型”）。硫代硫酸盐作为________与膜传感器激酶S结合，进而磷酸化响应调节蛋白R，磷酸化的R蛋白形成________后结合P启动子激活ARG基因表达。 （3）为进一步提高传感器的灵敏度，研究者引入了Bxb1重组酶系统（如图2）。该系统在感应硫代硫酸盐后，表达Bxb1重组酶，催化attB与attP位点之间的不可逆重组。 ①与图1相比，Bxb1重组酶系统的引入使传感器的信号强度“不可逆放大”，其机制是________。 ②温度响应型终止子TR在37℃（体温）条件下失活。Bxb1上游加入TR的作用是________。 （4）将优化后的传感器应用于肠道炎症诊断，采用“先定植-后检测”的模式（先口服工程益生菌，24小时后超声检查），检测效果显著优于“口服后立即检查”。推测“先定植-后检查”模式效果好的原因________。 （5）在ARG基因后添加attB-P7-attP-抗炎蛋白基因模块可实现________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $