精品解析：北京房山区北师大燕化附中2025-2026学年高二下学期4月月考生物

2026北京北师大燕化附中高二4月月考生物 本试卷共12页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷自行保留，答题卡上交。 一、选择题（每题2分，共30分） 1. 传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。下表中发酵食品制作使用的主要菌种或制作条件有错误的是（ ） 选项 食品名称 主要菌种 制作条件 A 腐乳 毛霉 有氧 B 泡菜 酵母菌 无氧 C 酸奶 乳酸菌 无氧 D 果醋 醋酸菌 有氧 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 【详解】A、腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉，毛霉属于异养需氧型微生物，故发酵过程中需要氧气，A正确； B、泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，而非酵母菌，B错误； C、酸奶制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌为异养厌氧型微生物，故发酵过程中要保证严格的无氧环境，C正确； D、果醋制作过程中起主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌属于异养需氧型微生物，故发酵过程中需要氧气，D正确。 故选B。 2. 下图为微生物的实验室培养的有关操作，相关叙述错误的是（ ） A. 步骤①中，需将接种工具灼烧至变红，以杀灭杂菌 B. 步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远 C. 图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释，经培养后获得单个菌落 D. 接种后应将培养皿倒置培养，培养后可以根据结果进行微生物计数 【答案】D 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法 ①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、图1步骤①中，接种前灼烧接种环至变红，目的是杀灭接种环上可能引起污染的微生物，A正确； B、步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远，防止受到杂菌污染，B正确； C、所示的接种方法是平板划线法，目的是使接种的菌种逐渐稀释，经培养后获得由单个细菌繁殖而来的菌落，C正确； D、图示的平板划线法不能用于微生物的计数，D错误。 故选D。 3. 两位同学食用冰激凌后出现腹泻症状，为此他们检验冰激凌中大肠杆菌数量是否超标。他们的实验流程和结果如下图。下列叙述不合理的是（ ） A. ①应采用涂布平板法 B. 实验方案应增设仅接种无菌水的组别 C. ①应接种至少3个平板 D. 仅以深紫色菌落数估测会导致结果偏高 【答案】D 【解析】 【分析】1、微生物常见的接种的方法：平板划线法和稀释涂布平板法，稀释涂布平板法可用于微生物的计数。2、稀释涂布平板法统计菌落数目的原理：①当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌；②通过统计平板上的菌落数来推测样品中大约含有的活菌数。 【详解】A、图中①是稀释涂布平板法，A正确； B、为排除无菌水的干扰，应增设仅接种无菌水的组别作为空白对照，B正确； C、每个稀释梯度应设置3个平行实验，减小误差，C正确； D、稀释涂布平板法，可能两个单菌落长到一起，所以仅以深紫色菌落数估测会导致结果偏低，D错误。 故选D。 4. 某实验小组测定土壤中能分解尿素的活菌数，在实验组的每个平板上接种0.1mL稀释105倍的土样稀释液，培养后发现实验组4个平板上的菌落数分别为17、68、69、75，下列相关叙述正确的是（ ） A. 用清水将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液后灭菌处理 B. 接种所用的培养基是湿热灭菌处理后的牛肉膏蛋白胨培养基 C. 如果未接种的对照组平板上有菌落出现，应重新进行实验 D. 该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数为5.7×107个 【答案】C 【解析】 【分析】稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30 ~ 300的平板进行计数。除稀释涂布平板法外，还可以利用显微镜进行直接计数，该方法要利用特定的细菌计数板或血细胞计数板。 【详解】A、用无菌水（不是清水）将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液，然后将稀释液涂布到制备好的培养基上，A错误； B、牛肉膏蛋白胨培养基为完全培养基，而实验目的是测定土壤中能分解尿素的活菌数，应使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，B错误； C、如果未接种的对照组平板上有菌落出现，可能是培养菌灭菌不彻底等原因导致的，应重新进行实验，C正确； D、为了保证结果准确，一般选择菌落数为30 ~ 300的平板进行计数，该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数≈（68+69+75）/3÷0.1×105≈7.1×107，D错误。 故选C。 5. 利用传统发酵技术和发酵工程生产产品，下列说法正确的是（ ） A. 传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理不同 B. 传统发酵技术通常在自然条件下进行，发酵工程可人为控制发酵条件 C. 发酵工程利用微生物进行发酵，传统发酵技术不是利用微生物 D. 两者均可获得高纯度微生物菌体本身及其代谢产物 【答案】B 【解析】 【分析】1、发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。 2、酿酒是利用酵母菌的代谢。利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。 【详解】A、传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理相同，均是利用酵母菌在无氧条件下代谢产生酒精，A错误； B、传统发酵技术通常在自然条件下进行，发酵工程则在人为控制温度、pH等发酵条件下进行，B正确； C、发酵工程和传统发酵技术均是利用微生物进行发酵，C错误； D、发酵工程可获得高纯度微生物菌体本身及其代谢产物，而传统发酵则不能获得高纯度微生物菌体本身，D错误。 故选B。 6. 下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析错误的是（ ） A. ①过程需用酶解法去除细胞壁 B. ②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变 C. ③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能 D. ④过程是再分化过程，涉及细胞的分裂和分化 【答案】B 【解析】 【分析】本题主要考查植物组织培养的相关知识。题图分析：①表示除去细胞壁获得原生质体过程，②表示紫外线诱导原生质体基因突变，③表示脱分化过程，④表示再分化。 【详解】A、由图示可知，①过程需用酶解法去除细胞壁获得原生质体过程，A正确； B、基因突变是不定向的，②过程不能定向诱导原生质体产生优良性状的突变，B错误； C、③过程通过脱分化使叶肉细胞失去了其特有的结构和功能，C正确； D、④过程是再分化过程，涉及细胞的分裂和分化，D正确。 故选B。 7. 下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT－），在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法进行增殖。下列叙述不正确的是（ ） A. 免疫B细胞是从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中筛选获得 B. 可用灭活的仙台病毒或聚乙二醇（PEG）诱导动物细胞融合 C. 动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性 D. HAT培养液中融合的细胞具有无限增殖并产生单一抗体的能力 【答案】D 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有：物理法（离心、振动）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活的病毒）。HAT选择性培养液是在普通的动物细胞培养液中加入次黄嘌呤（H）、氨基蝶呤（A）和胸腺嘧啶核苷酸（T）。唯有骨髓瘤细胞与效应B细胞相互融合形成的杂交瘤细胞，既具有效应B细胞的“S途径”，又具有骨髓瘤细胞在体外培养液中长期增殖的特性，因此能在HAT培养液中选择性存活下来，并不断增殖。 【详解】A、多次注射抗原可获得免疫B细胞，免疫B细胞是从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中筛选获得，A正确； B、可用灭活的仙台病毒（生物因素）或聚乙二醇（PEG）（化学因素）诱导动物细胞融合，B正确； C、动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，可使两细胞融合在一起，C正确； D、HAT培养液中融合的细胞具有无限增殖并产生抗体的能力，还需进行抗体筛选才能选出能产生单抗的杂交瘤细胞，D错误。 故选D。 8. 爱德华兹因体外受精技术获得2010年诺贝尔生理学或医学奖，被誉为“试管婴儿之父”。下列相关说法错误的是（ ） A. 收集的精子需诱导获能后才能用于体外受精 B. 采集来的初级卵母细胞可以直接用于体外受精 C. 早期胚胎植入子宫后需对母体进行妊娠检查 D. 试管婴儿技术解决了某些不孕夫妇的生育问题 【答案】B 【解析】 【分析】受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 【详解】A、收集的精子需诱导获能后才能与成熟的卵细胞体外受精，A正确； B、采集来的初级卵母细胞需要进一步成熟后，才能用于体外受精，B错误； C、早期胚胎植入子宫后需对母体进行妊娠检查，以便确认胚胎成功着床，C正确； D、试管婴儿技术通过体外受精，解决了某些不孕夫妇的生育问题，D正确。 故选B。 9. 用XhoI和SalI两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），酶切位点及酶切产物分离结果如图。下列叙述错误的是 A. 图1中两种酶识别的核苷酸序列不同 B. 图1中被酶切的DNA片段是双链DNA C. 图2中泳道②可能是用XhoI处理得到的酶切产物 D. 用XhoI和SalI同时处理该DNA，电泳后得到7种产物 【答案】D 【解析】 【分析】限制性核酸内切酶酶切，是一项基于DNA限制性核酸内切酶的基因工程技术，其基本原理是利用限制性核酸内切酶对DNA上特定序列的识别，来确定切割位点并实现切割，从而获得所需的特定序列。 【详解】A、酶具有专一性，不同的限制酶识别并切割不同的核苷酸序列，A正确； B、限制性核酸内切酶作用的部位是磷酸二酯键，故图1中被酶切的DNA片段是双链DNA，B正确； C、分析图1可知，限制酶XhoI有两处切割位点，切割后产生3个DNA片段，泳道②中是用XhoI处理得到的酶切产物，C正确； D、由题干信息限制酶在对应切点一定能切开，可知用XhoI和SalI同时处理该DNA得到6个DNA片段，电泳后得到6种产物，D错误。 故选D。 10. 利用基因工程技术，将T-DNA片段插入到A基因中导致A基因突变，可获得突变体。为获知T-DNA插入位置，可用PCR技术进行扩增，应从下图选择的引物组合是（　　） A. 引物Ⅰ与引物Ⅱ B. 引物Ⅰ与引物Ⅲ C. 引物Ⅱ与引物Ⅳ D. 引物Ⅲ与引物Ⅳ 【答案】C 【解析】 【分析】引物通常是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与靶区域一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与靶区域另一端的另一条DNA模板链互补，其功能是作为核苷酸聚合作用的起始点，核酸聚合酶可由其3端开始合成新的核酸链。 【详解】引物Ⅰ与引物Ⅱ延伸方向向右，引物Ⅲ与引物Ⅳ延伸方向向左，引物组合只能是Ⅰ与Ⅲ，Ⅰ与Ⅳ，Ⅱ与Ⅲ，Ⅱ与Ⅳ。本题为获知T-DNA插入位置，应该扩增包括T-DNA和两侧A基因片段，故选引物Ⅱ与引物Ⅳ，C正确，ABD错误。 故选C。 11. 下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图（其中ampr为氨苄青霉素抗性基因）。下列叙述不正确的是（ ） A. 质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达 B. 可同时选用限制酶Pst I、Sma I对含目的基因的DNA进行剪切 C. 过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞 D. ④过程中可利用放射性同位素标记的目的基因作为探针对植株进行筛选 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：①表示基因表达载体的构建过程，需要限制酶和DNA连接酶；②表示将目的基因导入受体细胞的过程，常用农杆菌转化法；③④表示植物组织培养过程，其中③是脱分化过程、④是再分化过程。 【详解】A、质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞，但不能促进目的基因的表达，A错误； B、目的基因两侧是限制酶PstⅠ和SmaⅠ的识别序列，且质粒上也含有这两种限制酶的切割位点，所以可同时选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA进行切割，B正确； C、将目的基因导入植物细胞时，常用农杆菌转化法，C正确； D、图中过程④可以利用放射性同位素标记的目的基因作为探针来筛选含有目的基因的幼苗，D正确。 故选A。 【点睛】 12. 利用PCR技术分析粪便已成为珍稀野生动物种群调查的有效手段，同种生物不同个体在同源染色体某些位置上DNA片段长度存在差异，这些片段可作为辨别不同个体的依据。下列叙述错误的是（ ） A. 需去除粪便中微生物的DNA以免干扰实验结果 B. 设计PCR引物时需要考虑物种特异性 C. 反应体系中需加入四种脱氧核苷酸作为原料 D. PCR添加的两种引物均成为每个主要产物分子的一部分 【答案】A 【解析】 【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链，PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。 【详解】A、由于不同的生物DNA具有特异性，故利用PCR技术辨别不同个体时不需要去除粪便中微生物的DNA，A错误； B、引物是一端目的基因的核苷酸序列，需跟模板配对，因此设计PCR引物时需要考虑物种特异性，B正确； C、PCR是对目的基因进行扩增的技术，反应体系中需加入四种脱氧核苷酸作为原料，C正确； D、引物与模板结合后，DNA聚合酶开始延伸，引物成为产物的一部分，D正确。 故选A。 13. 如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是（ ） A. 图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计， ⑤代表DNA合成 B. 代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，代表中心法则内容的是①② C. 蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计 D. 从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的 【答案】C 【解析】 【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。 2、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。 3、基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行（注意：目的基因只能用人工合成的方法）。 【详解】Ａ、①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表 DNA合成，Ａ正确； Ｂ、代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，代表中心法则内容的是①②，Ｂ正确； Ｃ、蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，Ｃ错误； D、蛋白质工程是根据具有相应功能的蛋白质结构推测氨基酸序列，进而推测出脱氧核苷酸序列，因此蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的，D正确。 故选C。 14. 2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A. 该技术还需要细胞培养和胚胎移植等技术 B. 捐献者没有基因能遗传给三亲婴儿 C. 三亲婴儿的出生属于无性生殖 D. 该技术可避免母亲的红绿色盲基因传递给后代 【答案】A 【解析】 【分析】题图分析：图示表示三亲婴儿的培育过程，捐献者提供了卵母细胞的细胞质，母亲和父亲分别提供了卵母细胞的细胞核和精子。 【详解】A、结合图示可知，三亲婴儿的培育采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等，A正确； B、捐献者提供了卵母细胞的质基因，B错误； C、三亲婴儿的出生经过了精卵结合的过程，属于有性生殖，C错误； D、该技术中，母亲提供了卵母细胞的细胞核，色盲基因位于细胞核中，不能避免母亲的红绿色盲基因传递给后代，D错误。 故选A。 【点睛】 15. 下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是（ ） A. 使转染到膜上的细菌的DNA变性就是加热让脱氧核苷酸上的磷酸二酯键打开 B. 外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 C. 重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接 D. 放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：图示为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图，先采用DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌，再采用放射自显影显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置，最后进行克隆化培养。 【详解】A、使转染到膜上的细菌的DNA变性就是加热让双链DNA解旋，脱氧核苷酸上的氢键打开，A错误； B、启动子和终止子分别控制转录的开始和终止，外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行转录，B错误； C、重组质粒变性后与探针能进行分子杂交是因为二者之间可以发生碱基互补配对，C错误； D、放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置，因为菌落附着在膜上的位置是固定的，放射自显影后可以一一对应起来，D正确。 故选D。 二、非选择题（70分） 16. [生物——选修1：生物技术实践] 苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题： （1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_________________中进行，其产物乙醇与_________________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________________。 （2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________________条件下才能完成。 （3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度____________（填“低于”或“高于”）第二阶段的。 （4）醋酸杆菌属于___________核生物，其细胞结构中___________（填“含有”或“不含有”）线粒体。 【答案】 细胞质基质 重铬酸钾 线粒体 快 有氧 低于 原 不含有 【解析】 【详解】（1）无氧呼吸在细胞质基质中进行，检测酒精用酸性重铬酸钾溶液，反应呈灰绿色，③为有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜中进行，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度块。 （2）醋酸菌是好氧菌，所以需要在有氧条件下进行醋酸发酵。 （3）醋酸发酵的温度高于酒精发酵的温度。 （4）醋酸杆菌属于原核生物，没有线粒体等复杂的细胞器。 17. 提高光合速率是提高作物产量的重要手段。Rubisco是催化光合作用CO2固定过程的关键酶，RCA是一种核基因编码的叶绿体蛋白，对Rubisco作用的发挥有影响。研究人员通过反义RNA技术有针对性地使水稻中rca基因沉默，以研究RCA与Rubisco间的调控关系。 （1）反义RNA分子能够依据________________原则与特定序列相结合。推测反义mRNA使基因沉默的原理可能是_________________。 （2）得到反义RNA的关键是把原DNA序列反方向插入到表达载体中合适的启动子和终止子之间。反义rca基因表达载体构建过程示意图如图1。图中过程①用限制酶________________和DNA连接酶处理，将rca基因连接到载体Ⅰ上，经筛选获得如图所示结果，使rca两端引入与表达载体Ⅱ相匹配的酶切位点；过程②中，用限制酶________________和DNA连接酶处理，获得重组基因表达载体。为鉴定该基因表达载体中rca基因的插入方向，选用限制酶EcoRI对上述表达载体进行切割，若切下片段为________________（选填“rca和终止子”或“仅终止子”），则为反义RCA基因表达载体。 （3）采用电激法将反义rca基因表达载体导入________________中，再将其与水稻愈伤组织共培养成T0代幼苗。拟通过PCR筛选出转基因成功的T0代水稻幼苗。某同学提出应针对rca基因的特定序列设计引物，你认为该想法是否可行?请说明理由________________。 （4）T0代幼苗移栽后45d内16株苗相继死亡，最终成活的突变体仅仅3株，株高都明显低于野生型水稻，为探究其原因，科研人员对转基因水稻和野生型水稻光合速率进行测定，结果如图2，分析结果可知rca基因能够水稻的光合速率。 进一步对细胞中相关指标进行测定，结果如表所示。综合以上实验结果推测，rca基因影响水稻株高性状的机制是________________。 【答案】（1） ①. 碱基互补配对 ②. 反义RNA与正义RNA结合，抑制核糖体与其结合，阻断翻译过程进而抑制基因表达（或反义RNA与正义RNA结合，引发正义RNA降解，抑制翻译过程进而抑制基因表达；反义RNA与前体mRNA结合，抑制前体RNA的加工，抑制翻译过程进而抑制基因表达；反义RNA与DNA上相关基因的启动子结合，抑制该基因的正常转录，进而抑制基因表达）（写出其中一种即可） （2） ①. EcoRI ②. BamHI ③. rca和终止子 （3） ①. 农杆菌 ②. 不可行，无论是否转入反义 rca基因，植物体内都有内源的rca基因 （4）提高rca基因提升Rubisco活力，促进CO2固定，提高光合速率，进而增加有机物积累量，促进植株生长 【解析】 【分析】分析图2可知，提高rca基因能提升Rubisco活力，促进CO2固定，提高光合速率，进而增加有机物积累量，促进植株生长。 【小问1详解】 反义RNA分子能够依据碱基互补配对原则与特定序列相结合。反义mRNA使基因沉默的原理可能是反义RNA与正义RNA结合，抑制核糖体与其结合，阻断翻译过程进而抑制基因表达。 【小问2详解】 利用同一种限制酶切割质粒和目的基因产生的黏性末端相同，这样容易导致质粒和目的基因自身环化。据图可知，反义rca基因的两端含有限制酶EcoRI和BamHI识别位点，载体中也有这两种酶的识别位点，因此得到反义RNA的关键是把原DNA序列反方向插入到表达载体中合适的启动子和终止子之间。反义rca基因表达载体构建过程示意图如图1。图中过程①用限制酶EcoRI和DNA连接酶处理，将rca基因连接到载体Ⅰ上，经筛选获得如图所示结果，使rca两端引入与表达载体Ⅱ相匹配的酶切位点；过程②中，用限制酶BamHI和DNA连接酶处理，获得重组基因表达载体。为鉴定该基因表达载体中rca基因的插入方向，选用限制酶EcoRI对上述表达载体进行切割，若切下片段为rca和终止子，则为反义RCA基因表达载体。 【小问3详解】 采用电激法将反义rca基因表达载体导入农杆菌中，再将其与水稻愈伤组织共培养成T0代幼苗。拟通过PCR筛选出转基因成功的T0代水稻幼苗。无论是否转入反义 rca基因，植物体内都有内源的rca基因，故不能针对rca基因的特定序列设计引物。 【小问4详解】 分析图2和表格可知，提高rca基因能提升Rubisco活力，促进CO2固定，提高光合速率，进而增加有机物积累量，促进植株生长。 18. β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A。普通水稻胚乳细胞中不含B-胡萝卜素，科研人员利用基因工程技术培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”。 （1）培育黄金大米时，需要将psy基因（八氢番茄红素合成酶基因）和crtⅠ基因（胡萝卜素脱饱和酶基因）转入水稻，为此研究者需构建含有图1所示重组T-DNA片段的重组Ti质粒。 ①据图分析，构建重组T-DNA 片段时，科研人员首先要用限制酶______和 DNA连接酶处理，将psy基因和 crtⅠ基因接入，再用______处理，将潮霉素抗性基因接入。再通过________法将该T-DNA片段导入水稻细胞。 ②重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是_______。 ③重组T-DNA 片段中有两种启动子，推测______（填“启动子1”或“启动子2”）是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。 ④据图分析潮霉素抗性基因和 psy基因转录时所使用的模板链_______（选填“相同”或“不同”），下列选项可作为判断依据的是_______（选填下列字母）。 a．潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同 b．转录时，均以基因的一条链为模板 c．转录时，RNA延伸方向均为5'→3' d．DNA聚合酶催化转录过程 （2）黄金大米细胞内，上述两种酶参与β-胡萝卜素的合成途径如图2: 上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高，经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析，_______的活性影响了β-胡萝卜素含量。请提出设计方案，以获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”：_______。 【答案】（1） ①. I-SecI ②. KpnI和DNA连接酶 ③. 农杆菌转化 ④. 筛选含重组T-DNA的水稻（细胞） ⑤. 启动子2 ⑥. 不同 ⑦. abc （2） ①. 八氢番茄红素合成酶 ②. 对psy基因进行诱变或定向改造（从其他生物中筛选），获得表达产物活性更高的psy基因，进行转基因操作 【解析】 【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在-定条件 下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 2、植物体细胞杂交: (1) 诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等，化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂; (2) 细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成; (3) 植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束; (4) 杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质; (5) 意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【小问1详解】 ①据图分析，构建重组T-DNA片段时，科研人员首先要用限制酶I-SecⅠ获取psy基因，再用DNA连接酶处理，将psy基因和crtⅠ基因接入，再用kpnⅠ和DNA连接酶处理，将潮霉素抗性基因接入。再通过农杆菌转化法将该T-DNA片段导入水稻细胞。 ②已知潮霉素对原核细胞和真核细胞的生长都有抑制作用，据此分析重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是筛选转入重组T-DNA的农杆菌和含重组T-DNA的水稻。 ③重组T-DNA片段中有两种启动子，因为要培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”，所以可以推测启动子2是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。 ④abc、潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同，转录时，均以基因的一条链为模板，转录时，RNA延伸方向均为5´→3´ ，都可以作为判断潮霉素抗性基因和psy基因转录时所使用的模板链不同的依据d、DNA聚合酶不能催化转录过程，RNA能催化转录过程，abc正确。 故选abc。 【小问2详解】 上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高，经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析，八氢番茄红素合成酶的活性影响了β-胡萝卜素含量。为获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”：对psy基因进行诱变或定向改造（从其他生物中筛选），获得表达产物活性更高的psy基因，进行转基因操作。 19. 阅读下列材料，并回答问题： 纤维素酶的分子改造 纤维素酶的分子改造先后经历了以下 3 个阶段：以定点突变为基础的“定点理性设计”；以易错 PCR等技术主导的“定向进化”；以数据驱动设计或结构生物信息学指导的“结构理性设计”。 20世纪80年代，随着定点突变技术的快速发展，纤维素酶理性改造策略应运而生。该技术的基本思路是：先研究分析纤维素酶的三维结构信息，再基于对其结构与功能关系的理解，选定特定的氨基酸进行改造，找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。常用的定点突变技术是重叠延伸PCR（过程如图1），可对目的基因特定碱基进行定点替换、缺失或者插入，实现对目的蛋白的改造。 然而，目前仅获得了纤维素酶家族的少数成员三维结构，通过定点突变为代表的理性设计进行纤维素酶分子的改造在短期内仍难以获得广泛的成效。因此，采用“非理性”设计就成为一种重要的研究手段。所谓“非理性”设计，即定向进化，就是在对蛋白质的三维结构及催化机制不是很清楚的条件下，模拟自然进化过程，利用易错PCR等技术对基因进行随机突变，提高基因突变频率和基因突变的多样性，并与定向筛选策略相结合，最终获得具有某些优良特性的酶分子（过程如图2）。 尽管定向进化技术在对纤维素酶进行改造时可能会得到意想不到的“有益收获”，但由于对要改造的蛋白质分子结构信息并不清楚，因此操作起来具有明显的“盲目性”。 近十年随着计算机运算能力大幅提升以及先进算法不断涌现，计算机辅助蛋白质设计改造得到了极大的重视和发展，形成了“结构理性设计”的新策略。这一策略借助蛋白质保守位点及蛋白质的三维结构分析，通过非随机的方式选取若干个氨基酸位点作为改造靶点，并结合有效密码子的理性选用，构建“小而精”的突变体文库。与定向进化相比，“结构理性设计”可提供明确的改造方案，大幅降低建立、筛选突变体文库所需的工作量，增大理性设计成功的概率。 （1）纤维素酶的分子改造过程属于_____工程。 （2）根据图1所示的重叠延伸PCR过程，回答下列问题。 ①该过程应该分别选择图中所示的哪种引物？请填写以下表格（若选用该引物划“√”，若不选用该引物划“×”）。_____ 引物a 引物b 引物c 引物d PCR1 PCR2 重叠延伸 ②重叠延伸PCR通过_____实现定点突变，引物b和c上的突变位点的碱基应_____。PCR1和PCR2需要分别进行的原因是______。 （3）请据图2写出用定向进化策略改造纤维素酶的操作过程____。 （4）用定向进化策略改造纤维素酶，下列哪些说法正确？_____。 A．定向进化策略可以使纤维素酶朝着人们需要的方向进化 B．定向进化策略获得的纤维素酶的基因序列在筛选前是已知的 C．定向进化策略的实质是达尔文进化论在分子水平上的延伸和应用 D．与定点诱变相比，定向进化策略不需解析酶的结构和功能，更接近自然进化过程 E。基因工程技术是定向进化策略改造纤维素酶的基础 （5）有人认为，以数据驱动设计或结构生物信息学指导的“结构理性设计”必将成为纤维素酶的分子改造的主流方向。该说法是否正确，请结合本文作出判断，并撰写一段文字，向公众进行科学解释_____。 【答案】 ①. 蛋白质 ②. 引物a 引物b 引物c 引物d PCR1 √ √ × × PCR2 × × √ √ 重叠延伸 √ × × √ ③. 在引物b和c上引入突变 ④. 互补配对 ⑤. 引物b和引物c可以互补配对，导致引物失效 ⑥. 利用易错PCR等技术对纤维素基因进行随机突变→将突变纤维素酶基因与载体相连，构建基因表达载体→将突变纤维素酶基因（重组表达载体）导入大肠杆菌（受体细胞）→具有某些优良特性的酶的筛选与鉴定。 ⑦. ACDE ⑧. 正确、基于蛋白质保守位点及蛋白质的三维结构分析，“结构理性设计”可提供明确的改造方案，大幅降低建立、筛选突变体文库所需的工作量【解析】 【分析】（1）PCR技术利用DNA双链复制的原理进行体外扩增DNA，该过程不需要解旋酶的参与，在较高温度下DNA双链解旋，然后降温，使两种引物分别与DNA某一片段两端的碱基序列结合，最后再升高温度，在热稳定DNA聚合酶的作用下，两条子链以相反的方向进行延伸。 （2）基因工程与蛋白质工程的不同：前者生产自然界中已经存在的蛋白质，后者生产自然界中原本不存在的蛋白质。前者是后者的基础，蛋白质工程仍需对基因进行修饰和改造。 【详解】（1）纤维素酶的分子改造过程是生产自然界中原本不存在的蛋白质，属于蛋白质工程的范畴。 （2）①PCR扩增DNA的过程中，新合成的两条单链延伸方向相反，PCR1应选择引物a和b，PCR2应选择引物c和d，重叠延伸时应选择引物a和d。 ②重叠延伸PCR通过在引物b和c上引入突变实现定点突变，引物b和c分别和第一代DNA的两条单链的对应碱基互补，则其上的突变位点的碱基应互补配对。由于引物b和引物c可以互补配对，导致引物失效，所以PCR1和PCR2需要分别进行。 （3）根据图2可知，用定向进化策略改造纤维素酶时，需先获得突变基因，利用易错PCR等技术对纤维素基因进行随机突变，然后将突变纤维素酶基因与载体相连，构建基因表达载体，再将将突变纤维素酶基因（重组表达载体）导入大肠杆菌（受体细胞），最后进行具有某些优良特性的酶的筛选与鉴定。 （4）A、根据题意可知，定向进化策略可以使纤维素酶朝着人们需要的方向进化，A正确； B、定向进化是在对蛋白质的三维结构及催化机制不是很清楚的条件下，模拟自然进化过程，利用易错PCR等技术对基因进行随机突变，定向进化策略获得的纤维素酶的基因序列在筛选前是未知的，B错误； C、达尔文进化论认为：生物的变异是不定向的，自然选择是定向的，据图可知，定向进化策略利用易错PCR等技术对基因进行随机突变，然后进行筛选，实质是达尔文进化论在分子水平上的延伸和应用，C正确； D、与定点诱变相比，定向进化策略不需解析酶的结构和功能，更接近自然进化过程，D正确； E、蛋白质工程是在基因工程的基础上进行的，基因工程技术是定向进化策略改造纤维素酶的基础。 故选ACDE。 （5）以数据驱动设计或结构生物信息学指导的“结构理性设计”基于蛋白质保守位点及蛋白质的三维结构分析，“结构理性设计”可提供明确的改造方案，大幅降低建立、筛选突变体文库所需的工作量，必将成为纤维素酶的分子改造的主流方向，因此该说法是正确的。 【点睛】本题考查学生对PCR技术、自然选择学说的理解。解答本题的关键是应充分利用资料中的文字、图表信息，明确PCR过程中每次循环新合成的两条单链延伸方向相反。 20. 禾谷镰刀菌（Fg）引起的赤霉病是小麦的主要病害之一，从小麦种子内筛选抑制Fg的内生菌，为生物防治制剂的开发提供理论支撑。 （1）取小麦种子用酒精冲洗表面进行_____，研磨后加入适量_____进行梯度稀释，接种至平板培养获得内生菌，可根据_____进行菌种的初步鉴定，挑取不同的单菌落进行纯化，得到若干内生菌菌株。 （2）采用平板对峙培养法筛选具有抑制 Fg 功能的内生菌，用直径 1 cm的打孔器取Fg菌饼，接种于培养基中央，分别在不同平板上将等量待测内生菌接种在距Fg2cm处，以_____的平板为对照。一段时间后结果如图1，测量各组 Fg菌落半径，计算抑菌率如图2。图中抑制率的计算公式为_____，实验结果说明_____。 （3）继续研究JB7的抑菌机制，用JB7培养液上清液处理Fg孢子，使用AO/PI双荧光染色评估 Fg孢子细胞膜损伤情况，AO染料可以通过完整的细胞膜，呈现绿色荧光；PI 染料则通过破损的细胞膜，呈现橙红色荧光，实验结果如图3。 实验结果说明JB7 使 Fg细胞膜受到损伤，图中 a 和 b 处的荧光颜色分别是_____。 （4）欲继续研究JB7是否通过分泌水解酶，以及分泌哪些水解酶发挥抑菌作用，请从下列选项中选择药品配制培养基，通过观察透明圈进行判断（选择完成一种培养基配方即可）。 判断是否分泌纤维素酶的培养基配方：_____。判断是否分泌葡聚糖酶的培养基配方：_____。 A.葡聚糖 B.琼脂 C.纤维素钠 D.蛋白胨 E.MgSO4等无机盐 F.蒸馏水 【答案】（1） ①. 消毒 ②. 无菌水 ③. 菌落特征 （2） ①. 只接种Fg ，不接种内生菌 ②. 抑制率=（对照组菌落直径-实验组菌落直径）/对照组菌落直径×100% ③. 几种内生菌对Fg 均有抑制作用 （3）绿色、橙红色 （4） ①. BCDEF ②. ABDEF 【解析】 【分析】培养基：（1）根据是否加琼脂等凝固剂分为固体培养基和液体培养基。（2）一般都含水、碳源、氮源和无机盐；（3）培养真菌PH调至酸性、培养细菌PH调至中性或弱碱性、培养乳酸杆菌添加维生素； 【小问1详解】 消毒指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。取小麦种子用酒精冲洗表面进行消毒，研磨后加入适量无菌水进行梯度稀释，接种至平板培养获得内生菌，可根据颜色、性状、隆起程度等菌落特征对菌种进行初步鉴定，挑取不同的单菌落进行纯化，进而得到若干内生菌菌株。 【小问2详解】 筛选具有抑制 Fg 功能的内生菌可采用平板对峙培养法，即用直径 1 cm的打孔器取Fg菌饼，接种于培养基中央，分别在不同平板上将等量待测内生菌接种在距Fg2cm处，以只接种Fg ，不接种内生菌的平板做对照，以排除无关变量的干扰，增强实验结果的说服力。一段时间后结果如图1，测量各组 Fg菌落半径，根据抑制率=（对照组菌落直径-实验组菌落直径）/对照组菌落直径×100%，计算抑制率并绘制图2。分析实验结果可知，几种内生菌的抑制率均高于对照组，说明几种内生菌对Fg 均有抑制作用。 【小问3详解】 AO染料可以通过完整的细胞膜，呈现绿色荧光，故图中 a处的荧光颜色是绿色；JB7 使 Fg细胞膜受到损伤，PI 染料则通过破损的细胞膜，呈现橙红色荧光，图中 b 处的荧光颜色是橙红色。 【小问4详解】 判断是否分泌纤维素酶的培养基要以纤维素为唯一碳源，故培养基配方为BCDEF；判断是否分泌葡聚糖酶的培养基要以葡聚糖为唯一碳源，故培养基配方为ABDEF。 21. 多发性硬化症是一种由纤维蛋白渗入大脑引发的神经系统疾病。科研人员欲应用生物工程技术治疗该病。请回答下面有关问题。 （1）研究人员将纤维蛋白作为_________注射到小鼠体内，激活了小鼠的________免疫，进而制备出抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8）。该项技术属于_______范畴（填写下面正确选项）。 A．基因工程 B．细胞工程 C．胚胎工程 D．蛋白质工程 （2）制备5B8的基本流程如下：从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取________，与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合。然后用特定的__________筛选符合要求的杂交瘤细胞后，再通过克隆、检测、筛选、培养等环节，最终从小鼠腹水中提取到5B8。 （3）活性氧（ROS）是氧分子正常代谢的副产物，当吞噬细胞中大量产生ROS并释放时，会毒害周围神经元。NADPH氧化酶是催化细胞内产生ROS的主要酶。为研究5B8的作用机制，研究者检测了经5B8处理后吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量，结果如图一、图二。 ① 作为标准参照的GADPH蛋白表达量稳定且含量丰富，可排除_________对实验结果的影响。 ② 综合两幅图的检测结果，通过对比_______组可知，纤维蛋白可以______________，使其对神经元产生毒害；而通过对比______组结果发现: 5B8能_________。 ③ 经临床实验证实，单克隆抗体5B8确实对多发性硬化症有明显疗效。请根据上述结果分析其具有疗效的原因____________________。 【答案】 ①. 抗原 ②. 体液 ③. B ④. 相应的B淋巴细胞； ⑤. 选择培养基 ⑥. 无关变量（如实验操作等） ⑦. 1和2 ⑧. 提高吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量 ⑨. 1、2、3组（2、3组） ⑩. 减轻纤维蛋白对NADPH氧化酶和ROS含量的影响，使两种物质含量下降 ⑪. 单克隆抗体5B8与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADPH氧化酶的量，进而降低ROS产量，从而减小对神经元的伤害，起到治疗多发性硬化症的作用。 【解析】 【分析】 单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。（6）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，能大量制备。 【详解】（1）抗体参与体液免疫，科研人员将纤维蛋白作为抗原注射到小鼠体内，激活体液免疫过程，制备出抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8）。该项技术为单克隆抗体的制备，属于细胞工程范畴，即B正确，ACD错误。 故选B。 （2）制备抗纤维蛋白的单克隆抗体5B8的基本技术流程为：先从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取的相应的B细胞（能产生特定的抗体）与小鼠的骨髓瘤细胞融合获得杂交细胞；用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞；对杂交瘤细胞进行克隆和抗体检测，获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞；获得的杂交瘤细胞在体外环境或小鼠腹腔内培养；然后从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体5B8。 （3）①活性氧（ROS）是氧分子正常代谢的副产物，NADPH氧化酶是催化细胞内产生ROS的主要酶。由于细胞中GAPDH蛋白表达量稳定且含量丰富，在实验中可作为标准参照，排除实验操作等无关变量对结果的影响。 ②对比1和2组检测结果，细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量升高，说明纤维蛋白提高了吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量，使其对神经元产生毒害。通过对比1、2、3组结果发现，经5B8处理后，NADPH氧化酶和ROS的含量会下降，说明5B8能减轻纤维蛋白对NADPH氧化酶和ROS的含量的影响，使两种物质含量下降。 ③由第②题可知，经5B8处理后，NADPH氧化酶和ROS的含量会下降，说明单克隆抗体588与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADPH氧化酶的量，进而降低ROS产量，从而减小对神经元的伤害，因此单克隆抗体5B8对多发性硬化症有明显疗效。 【点睛】本题考查单克隆抗体的制备过程和抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8）的作用机理，意在考查考生对所学知识的理解和应用能力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026北京北师大燕化附中高二4月月考生物 本试卷共12页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷自行保留，答题卡上交。 一、选择题（每题2分，共30分） 1. 传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。下表中发酵食品制作使用的主要菌种或制作条件有错误的是（ ） 选项 食品名称 主要菌种 制作条件 A 腐乳 毛霉 有氧 B 泡菜 酵母菌 无氧 C 酸奶 乳酸菌 无氧 D 果醋 醋酸菌 有氧 A. A B. B C. C D. D 2. 下图为微生物的实验室培养的有关操作，相关叙述错误的是（ ） A. 步骤①中，需将接种工具灼烧至变红，以杀灭杂菌 B. 步骤②中，将接种工具冷却时不宜距酒精灯火焰太远 C. 图中接种方法的目的是使菌种逐渐稀释，经培养后获得单个菌落 D. 接种后应将培养皿倒置培养，培养后可以根据结果进行微生物计数 3. 两位同学食用冰激凌后出现腹泻症状，为此他们检验冰激凌中大肠杆菌数量是否超标。他们的实验流程和结果如下图。下列叙述不合理的是（ ） A. ①应采用涂布平板法 B. 实验方案应增设仅接种无菌水的组别 C. ①应接种至少3个平板 D. 仅以深紫色菌落数估测会导致结果偏高 4. 某实验小组测定土壤中能分解尿素的活菌数，在实验组的每个平板上接种0.1mL稀释105倍的土样稀释液，培养后发现实验组4个平板上的菌落数分别为17、68、69、75，下列相关叙述正确的是（ ） A. 用清水将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液后灭菌处理 B. 接种所用的培养基是湿热灭菌处理后的牛肉膏蛋白胨培养基 C. 如果未接种的对照组平板上有菌落出现，应重新进行实验 D. 该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数为5.7×107个 5. 利用传统发酵技术和发酵工程生产产品，下列说法正确的是（ ） A. 传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理不同 B. 传统发酵技术通常在自然条件下进行，发酵工程可人为控制发酵条件 C. 发酵工程利用微生物进行发酵，传统发酵技术不是利用微生物 D. 两者均可获得高纯度微生物菌体本身及其代谢产物 6. 下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析错误的是（ ） A. ①过程需用酶解法去除细胞壁 B. ②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变 C. ③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能 D. ④过程是再分化过程，涉及细胞的分裂和分化 7. 下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT－），在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法进行增殖。下列叙述不正确的是（ ） A. 免疫B细胞是从多次间歇注射某种抗原的动物脾脏中筛选获得 B. 可用灭活的仙台病毒或聚乙二醇（PEG）诱导动物细胞融合 C. 动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性 D. HAT培养液中融合的细胞具有无限增殖并产生单一抗体的能力 8. 爱德华兹因体外受精技术获得2010年诺贝尔生理学或医学奖，被誉为“试管婴儿之父”。下列相关说法错误的是（ ） A. 收集的精子需诱导获能后才能用于体外受精 B. 采集来的初级卵母细胞可以直接用于体外受精 C. 早期胚胎植入子宫后需对母体进行妊娠检查 D. 试管婴儿技术解决了某些不孕夫妇的生育问题 9. 用XhoI和SalI两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），酶切位点及酶切产物分离结果如图。下列叙述错误的是 A. 图1中两种酶识别的核苷酸序列不同 B. 图1中被酶切的DNA片段是双链DNA C. 图2中泳道②可能是用XhoI处理得到的酶切产物 D. 用XhoI和SalI同时处理该DNA，电泳后得到7种产物 10. 利用基因工程技术，将T-DNA片段插入到A基因中导致A基因突变，可获得突变体。为获知T-DNA插入位置，可用PCR技术进行扩增，应从下图选择的引物组合是（　　） A. 引物Ⅰ与引物Ⅱ B. 引物Ⅰ与引物Ⅲ C. 引物Ⅱ与引物Ⅳ D. 引物Ⅲ与引物Ⅳ 11. 下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图（其中ampr为氨苄青霉素抗性基因）。下列叙述不正确的是（ ） A. 质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达 B. 可同时选用限制酶Pst I、Sma I对含目的基因的DNA进行剪切 C. 过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞 D. ④过程中可利用放射性同位素标记的目的基因作为探针对植株进行筛选 12. 利用PCR技术分析粪便已成为珍稀野生动物种群调查的有效手段，同种生物不同个体在同源染色体某些位置上DNA片段长度存在差异，这些片段可作为辨别不同个体的依据。下列叙述错误的是（ ） A. 需去除粪便中微生物的DNA以免干扰实验结果 B. 设计PCR引物时需要考虑物种特异性 C. 反应体系中需加入四种脱氧核苷酸作为原料 D. PCR添加的两种引物均成为每个主要产物分子的一部分 13. 如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是（ ） A. 图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计， ⑤代表DNA合成 B. 代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，代表中心法则内容的是①② C. 蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计 D. 从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的 14. 2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A. 该技术还需要细胞培养和胚胎移植等技术 B. 捐献者没有基因能遗传给三亲婴儿 C. 三亲婴儿的出生属于无性生殖 D. 该技术可避免母亲的红绿色盲基因传递给后代 15. 下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是（ ） A. 使转染到膜上的细菌的DNA变性就是加热让脱氧核苷酸上的磷酸二酯键打开 B. 外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 C. 重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接 D. 放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置 二、非选择题（70分） 16. [生物——选修1：生物技术实践] 苹果醋是以苹果汁为原料经发酵而成的。回答下列问题： （1）酵母菌的呼吸代谢途径如图所示。图中过程①和②是苹果醋生产的第一阶段，在酵母菌细胞的_________________中进行，其产物乙醇与_________________试剂反应呈现灰绿色，这一反应可用于乙醇的检验；过程③在酵母菌细胞的________________中进行。与无氧条件相比，在有氧条件下，酵母菌的增殖速度________________。 （2）第二阶段是在醋酸杆菌的作用下将第一阶段产生的乙醇转变为醋酸的过程，根据醋酸杆菌的呼吸作用类型，该过程需要在________________条件下才能完成。 （3）在生产过程中，第一阶段和第二阶段的发酵温度不同，第一阶段的温度____________（填“低于”或“高于”）第二阶段的。 （4）醋酸杆菌属于___________核生物，其细胞结构中___________（填“含有”或“不含有”）线粒体。 17. 提高光合速率是提高作物产量的重要手段。Rubisco是催化光合作用CO2固定过程的关键酶，RCA是一种核基因编码的叶绿体蛋白，对Rubisco作用的发挥有影响。研究人员通过反义RNA技术有针对性地使水稻中rca基因沉默，以研究RCA与Rubisco间的调控关系。 （1）反义RNA分子能够依据________________原则与特定序列相结合。推测反义mRNA使基因沉默的原理可能是_________________。 （2）得到反义RNA的关键是把原DNA序列反方向插入到表达载体中合适的启动子和终止子之间。反义rca基因表达载体构建过程示意图如图1。图中过程①用限制酶________________和DNA连接酶处理，将rca基因连接到载体Ⅰ上，经筛选获得如图所示结果，使rca两端引入与表达载体Ⅱ相匹配的酶切位点；过程②中，用限制酶________________和DNA连接酶处理，获得重组基因表达载体。为鉴定该基因表达载体中rca基因的插入方向，选用限制酶EcoRI对上述表达载体进行切割，若切下片段为________________（选填“rca和终止子”或“仅终止子”），则为反义RCA基因表达载体。 （3）采用电激法将反义rca基因表达载体导入________________中，再将其与水稻愈伤组织共培养成T0代幼苗。拟通过PCR筛选出转基因成功的T0代水稻幼苗。某同学提出应针对rca基因的特定序列设计引物，你认为该想法是否可行?请说明理由________________。 （4）T0代幼苗移栽后45d内16株苗相继死亡，最终成活的突变体仅仅3株，株高都明显低于野生型水稻，为探究其原因，科研人员对转基因水稻和野生型水稻光合速率进行测定，结果如图2，分析结果可知rca基因能够水稻的光合速率。 进一步对细胞中相关指标进行测定，结果如表所示。综合以上实验结果推测，rca基因影响水稻株高性状的机制是________________。 18. β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A。普通水稻胚乳细胞中不含B-胡萝卜素，科研人员利用基因工程技术培育富含β-胡萝卜素的“黄金大米”。 （1）培育黄金大米时，需要将psy基因（八氢番茄红素合成酶基因）和crtⅠ基因（胡萝卜素脱饱和酶基因）转入水稻，为此研究者需构建含有图1所示重组T-DNA片段的重组Ti质粒。 ①据图分析，构建重组T-DNA 片段时，科研人员首先要用限制酶______和 DNA连接酶处理，将psy基因和 crtⅠ基因接入，再用______处理，将潮霉素抗性基因接入。再通过________法将该T-DNA片段导入水稻细胞。 ②重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是_______。 ③重组T-DNA 片段中有两种启动子，推测______（填“启动子1”或“启动子2”）是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。 ④据图分析潮霉素抗性基因和 psy基因转录时所使用的模板链_______（选填“相同”或“不同”），下列选项可作为判断依据的是_______（选填下列字母）。 a．潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同 b．转录时，均以基因的一条链为模板 c．转录时，RNA延伸方向均为5'→3' d．DNA聚合酶催化转录过程 （2）黄金大米细胞内，上述两种酶参与β-胡萝卜素的合成途径如图2: 上述途径获得的第一代黄金大米中β-胡萝卜素含量不够高，经检测发现是八氢番茄红素含量较低造成的。科研人员据此分析，_______的活性影响了β-胡萝卜素含量。请提出设计方案，以获得β-胡萝卜素含量更高的“第二代黄金大米”：_______。 19. 阅读下列材料，并回答问题： 纤维素酶的分子改造 纤维素酶的分子改造先后经历了以下 3 个阶段：以定点突变为基础的“定点理性设计”；以易错 PCR等技术主导的“定向进化”；以数据驱动设计或结构生物信息学指导的“结构理性设计”。 20世纪80年代，随着定点突变技术的快速发展，纤维素酶理性改造策略应运而生。该技术的基本思路是：先研究分析纤维素酶的三维结构信息，再基于对其结构与功能关系的理解，选定特定的氨基酸进行改造，找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。常用的定点突变技术是重叠延伸PCR（过程如图1），可对目的基因特定碱基进行定点替换、缺失或者插入，实现对目的蛋白的改造。 然而，目前仅获得了纤维素酶家族的少数成员三维结构，通过定点突变为代表的理性设计进行纤维素酶分子的改造在短期内仍难以获得广泛的成效。因此，采用“非理性”设计就成为一种重要的研究手段。所谓“非理性”设计，即定向进化，就是在对蛋白质的三维结构及催化机制不是很清楚的条件下，模拟自然进化过程，利用易错PCR等技术对基因进行随机突变，提高基因突变频率和基因突变的多样性，并与定向筛选策略相结合，最终获得具有某些优良特性的酶分子（过程如图2）。 尽管定向进化技术在对纤维素酶进行改造时可能会得到意想不到的“有益收获”，但由于对要改造的蛋白质分子结构信息并不清楚，因此操作起来具有明显的“盲目性”。 近十年随着计算机运算能力大幅提升以及先进算法不断涌现，计算机辅助蛋白质设计改造得到了极大的重视和发展，形成了“结构理性设计”的新策略。这一策略借助蛋白质保守位点及蛋白质的三维结构分析，通过非随机的方式选取若干个氨基酸位点作为改造靶点，并结合有效密码子的理性选用，构建“小而精”的突变体文库。与定向进化相比，“结构理性设计”可提供明确的改造方案，大幅降低建立、筛选突变体文库所需的工作量，增大理性设计成功的概率。 （1）纤维素酶的分子改造过程属于_____工程。 （2）根据图1所示的重叠延伸PCR过程，回答下列问题。 ①该过程应该分别选择图中所示的哪种引物？请填写以下表格（若选用该引物划“√”，若不选用该引物划“×”）。_____ 引物a 引物b 引物c 引物d PCR1 PCR2 重叠延伸 ②重叠延伸PCR通过_____实现定点突变，引物b和c上的突变位点的碱基应_____。PCR1和PCR2需要分别进行的原因是______。 （3）请据图2写出用定向进化策略改造纤维素酶的操作过程____。 （4）用定向进化策略改造纤维素酶，下列哪些说法正确？_____。 A．定向进化策略可以使纤维素酶朝着人们需要的方向进化 B．定向进化策略获得的纤维素酶的基因序列在筛选前是已知的 C．定向进化策略的实质是达尔文进化论在分子水平上的延伸和应用 D．与定点诱变相比，定向进化策略不需解析酶的结构和功能，更接近自然进化过程 E。基因工程技术是定向进化策略改造纤维素酶的基础 （5）有人认为，以数据驱动设计或结构生物信息学指导的“结构理性设计”必将成为纤维素酶的分子改造的主流方向。该说法是否正确，请结合本文作出判断，并撰写一段文字，向公众进行科学解释_____。 20. 禾谷镰刀菌（Fg）引起的赤霉病是小麦的主要病害之一，从小麦种子内筛选抑制Fg的内生菌，为生物防治制剂的开发提供理论支撑。 （1）取小麦种子用酒精冲洗表面进行_____，研磨后加入适量_____进行梯度稀释，接种至平板培养获得内生菌，可根据_____进行菌种的初步鉴定，挑取不同的单菌落进行纯化，得到若干内生菌菌株。 （2）采用平板对峙培养法筛选具有抑制 Fg 功能的内生菌，用直径 1 cm的打孔器取Fg菌饼，接种于培养基中央，分别在不同平板上将等量待测内生菌接种在距Fg2cm处，以_____的平板为对照。一段时间后结果如图1，测量各组 Fg菌落半径，计算抑菌率如图2。图中抑制率的计算公式为_____，实验结果说明_____。 （3）继续研究JB7的抑菌机制，用JB7培养液上清液处理Fg孢子，使用AO/PI双荧光染色评估 Fg孢子细胞膜损伤情况，AO染料可以通过完整的细胞膜，呈现绿色荧光；PI 染料则通过破损的细胞膜，呈现橙红色荧光，实验结果如图3。 实验结果说明JB7 使 Fg细胞膜受到损伤，图中 a 和 b 处的荧光颜色分别是_____。 （4）欲继续研究JB7是否通过分泌水解酶，以及分泌哪些水解酶发挥抑菌作用，请从下列选项中选择药品配制培养基，通过观察透明圈进行判断（选择完成一种培养基配方即可）。 判断是否分泌纤维素酶的培养基配方：_____。判断是否分泌葡聚糖酶的培养基配方：_____。 A.葡聚糖 B.琼脂 C.纤维素钠 D.蛋白胨 E.MgSO4等无机盐 F.蒸馏水 21. 多发性硬化症是一种由纤维蛋白渗入大脑引发的神经系统疾病。科研人员欲应用生物工程技术治疗该病。请回答下面有关问题。 （1）研究人员将纤维蛋白作为_________注射到小鼠体内，激活了小鼠的________免疫，进而制备出抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8）。该项技术属于_______范畴（填写下面正确选项）。 A．基因工程 B．细胞工程 C．胚胎工程 D．蛋白质工程 （2）制备5B8的基本流程如下：从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取________，与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合。然后用特定的__________筛选符合要求的杂交瘤细胞后，再通过克隆、检测、筛选、培养等环节，最终从小鼠腹水中提取到5B8。 （3）活性氧（ROS）是氧分子正常代谢的副产物，当吞噬细胞中大量产生ROS并释放时，会毒害周围神经元。NADPH氧化酶是催化细胞内产生ROS的主要酶。为研究5B8的作用机制，研究者检测了经5B8处理后吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量，结果如图一、图二。 ① 作为标准参照的GADPH蛋白表达量稳定且含量丰富，可排除_________对实验结果的影响。 ② 综合两幅图的检测结果，通过对比_______组可知，纤维蛋白可以______________，使其对神经元产生毒害；而通过对比______组结果发现: 5B8能_________。 ③ 经临床实验证实，单克隆抗体5B8确实对多发性硬化症有明显疗效。请根据上述结果分析其具有疗效的原因____________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $