精品解析：山东烟台市2025-2026学年高二下学期期中生物试题

2025—2026学年度第二学期期中学业水平诊断 高二生物 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于微生物培养和发酵工程的说法，正确的是（　　） A. 能够分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌 B. 将配制的固体培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 C. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，所用菌种大多是单一菌种 D. 发酵工程往往通过提取、分离和纯化代谢的产物获得单细胞蛋白产品 2. 科研人员对需钠弧菌（细菌）进行改造，获得能降解有机污染物的菌株VCOD-15。该菌株在石油炼化厂的高盐废水中可净化其中的多种有机污染物。下列说法错误的是（　　） A. 纯化野生需钠弧菌菌种常采用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法 B. 从石油炼化厂废水样品中筛选野生需钠弧菌时，可在培养基中加入青霉素以排除真菌等杂菌污染 C. 对VCOD-15进行扩大培养时，采用液体振荡培养，可增加培养液溶氧量并促进菌株与营养物质接触 D. 培养VCOD-15时，培养基中需添加较高浓度的NaCl以模拟其原生耐盐环境 3. 科研团队在深海冷泉区沉积物中分离到一种特殊的微生物，使用含不同碳源的富集培养基对该微生物进行培养，结果如图。下列说法错误的是（　　） A. 富集培养基可采用高压蒸汽灭菌法灭菌，冷却后再接种沉积物样品 B. 据图分析，该微生物在以纤维素为碳源的培养基中生长状况最好 C. 用稀释涂布平板法对该微生物计数时，用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 D. 分离获得的该微生物所合成的酶可能具有耐低温的特性 4. 通过植物细胞工程技术获得次生代谢物，可以满足化妆品市场对原料高质量及植物资源可持续性发展的要求。下列说法错误的是（　　） A. 利用植物细胞工程获取其有效成分的过程中可使用液体培养基 B. 培养基中的糖类既能为细胞提供能量，也可用于多种有机物的合成 C. 利用中草药植物的外植体培育愈伤组织时，培养基中需添加生长素和细胞分裂素 D. 该技术主要利用促进细胞生长的培养条件来提高单个细胞中次生代谢物的含量 5. 为实现多肉植物的规模化生产，科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①宜选择成熟叶片，分别用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30s B. 过程②应避光培养，防止愈伤组织分化成筛管、维管等 C. 过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对营养的需求 D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖，为幼苗生长提供碳源 6. 培养用于植皮的皮肤细胞常用以下两种方法。方法一：无血清无滋养层法，该法培养基成分清晰，可避免异源蛋白引发免疫反应，可减少血清带来的病原微生物的污染。方法二：有血清有滋养层法，该法血清富含生长因子和激素，滋养层细胞能分泌生长因子。下列说法错误的是（　　） A. 方法一所用培养液应含生长因子、激素、维生素和氨基酸等 B. 方法一无血清的存在减弱了植皮者出现免疫排斥的风险 C. 方法二为防止杂菌污染，血清需经高温处理后加入培养基 D. 方法二所用滋养层细胞应经处理使其失去增殖能力 7. 3D细胞培养是一种通过物理或化学手段使动物细胞在三维空间中生长、分化和相互作用，从而更好地模拟细胞在体内环境生长的技术。类器官是一种在体外利用干细胞培养出的3D细胞培养物，类似于人体内器官的组织结构，但缺乏血管系统。下列说法错误的是（　　） A. 3D细胞培养过程中，需要严格控制培养箱中CO2的含量 B. 传统细胞培养大多单层贴壁生长，无法模拟组织内的复杂环境 C. 从早期胚胎和原始性腺中提取的干细胞均能诱导分化成类器官的各种细胞 D. 类器官能够直接移植到患者体内，有效解决了器官短缺的问题 8. 线粒体替代疗法是一种细胞质替换技术，将目标细胞核转移到健康去核细胞中以预防细胞质基因遗传病，主要包括受精卵细胞核移植（PNT）和卵母细胞纺锤体—染色体复合物移植（ST）两种方法。已知在卵母细胞中，纺锤体区域的线粒体数量较少，而受精卵中线粒体均匀分布。下列说法错误的是（　　） A. 与ST相比，PNT的操作时间较早，成功率比ST低 B. 与PNT相比，ST能够更好地避免线粒体DNA的遗传 C. PNT和ST两种方法获得的胚胎都拥有三个个体的遗传物质 D. 不管是PNT还是ST，重构胚都需要进行激活处理才能正常发育 9. 研究人员在培养液中加入不同浓度的谷氨酰胺，探究其对杂交瘤细胞生长和单克隆抗体分泌的影响，添加不同浓度的谷氨酰胺培养至第4天的细胞密度如图所示，此时各组杂交瘤细胞产生抗体的结合效价（可表示抗体的积累量）如表所示。下列分析正确的是（　　） 谷氨酰胺浓度/（mmol⋅L-1） 结合效价 0 0 4 14000 6 18000 10 14000 A. 随着培养时间延长，杂交瘤细胞会发生接触抑制现象 B. 不添加谷氨酰胺，杂交瘤细胞可能无法正常生长增殖 C. 谷氨酰胺促进抗体分泌，且促进效果与其浓度呈正相关 D. 抗体——药物偶联物中单克隆抗体的作用是杀伤肿瘤细胞 10. 单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基蝶呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞融合后，再加入含氨基蝶呤的培养液。将这些混合物分装于如图所示的细胞培养板小孔中培养。下列说法错误的是（　　） A. 通过PEG融合法可以诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相互识别而融合 B. 培养液中加入氨基蝶呤的目的是筛选杂交瘤细胞 C. 小孔中的细胞经过增殖后不一定都能产生所需特异性抗体 D. 动物细胞培养是单克隆抗体制备过程所依赖的基础技术 11. 载体是基因工程中用来将外源DNA导入宿主细胞的运载工具。克隆载体主要用于基因克隆，可复制、扩增和保存插入其中的外源基因；表达载体可使携带的外源基因在特定的宿主细胞中稳定表达。下列说法错误的是（　　） A. 克隆载体通常具有复制原点及限制酶酶切位点 B. 表达载体中携带了调控外源基因表达的元件，无需复制原点 C. 改造后的动植物病毒可以作为克隆载体或表达载体 D. 两种载体中都应含有标记基因，以便重组DNA的筛选 12. 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。下列说法错误的是（　　） A. PCR技术通过调节温度控制DNA双链的解聚及与引物的结合 B. 易错PCR可使目标基因在特定位点发生碱基序列的改变 C. 可通过改变PCR过程中复性温度来降低DNA复制的准确性 D. 通过易错PCR技术可以制造出自然界中原本不存在的蛋白质 13. 真核生物基因中通常有内含子，原核生物基因中没有；真核生物具有切除内含子对应的RNA序列的机制，大肠杆菌等绝大多数原核生物没有。已知在人体中基因A可以表达出某种特定蛋白A。下列说法正确的是（　　） A. 将从人体基因组文库中获得的基因A转入大肠杆菌中可获得蛋白A B. 可用噬菌体作为基因表达载体，将基因A转入家蚕细胞中表达蛋白A C. 以成熟mRNA为模板逆转录获得的基因A无启动子、内含子和终止子 D. 可通过PCR技术检测基因A在受体细胞中是否成功转化 14. 下列关于生物技术的安全性和伦理问题的说法，正确的是（　　） A. 试管婴儿技术和设计试管婴儿的区别之一为是否进行特定基因的检测 B. 将玉米的淀粉基因与目的基因一起转入植物中，可防止转基因花粉的传播 C. 大田种植转基因抗虫棉时会间隔种植少量非转基因棉花供棉铃虫取食，目的是维持棉田物种多样性 D. 转基因食品中的目的基因会进入人体细胞，与人体DNA发生基因重组 15. 下列关于琼脂糖凝胶电泳技术的说法，正确的是（　　） A. DNA迁移的方向主要取决于电场，而与缓冲液的酸碱度基本无关 B. 向两个加样孔内加分子大小相同的DNA样品，得到的电泳条带位置一定相同 C. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是标注DNA所在位置 D. 待分离的DNA片段较小时，配制的琼脂糖溶液的浓度应该适当提高 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 某兴趣小组为探究手机屏幕表面细菌的分布状况，采集手机屏幕上的细菌样本并制成菌液，随后进行了如下实验。在初步筛选后，将平板B上的菌落通过“影印”方法接种至含有链霉素C的培养基上培养，使C培养基上呈现出与平板B对应位置完全相同的菌落。随后用伊红-亚甲蓝染液对平板C进行染色，得到平板D的结果。再用同样的操作方法，影印至含有青霉素的F培养基上培养得到菌落。下列相关叙述错误的是（　　） A. 接种至A平板使用的是稀释涂布平板法，培养基可能是牛肉膏蛋白胨培养基 B. 通过对平板B、C、D的比较，可以判定平板B中只有菌落3是大肠杆菌的菌落 C. 根据实验现象推测，菌落2具有链霉素抗性，菌落4则具有两种抗生素的抗性 D. 使用稀释涂布平板法计数的结果往往比直接对采集的细菌样本计数结果偏小 17. 在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是（　　） A. 利用花药离体培养得到单倍体植株 B. 利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株 C. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株 D. 利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株 18. 过敏性哮喘患者体内IgE浓度显著高于正常范围。下图是生产一种用于治疗该病的单克隆抗体的流程图。下列说法正确的是（　　） A. 构建的表达载体含有抗IgE抗体的基因 B. 转化并培养大肠杆菌可获得大量的表达载体 C. 该单克隆抗体生产流程运用了动物细胞融合技术 D. 该单克隆抗体进入患者体内后会作为抗原被清除 19. 序贯移植是一种分阶段胚胎移植策略，通常先移植一枚卵裂期胚胎，间隔1~2天后再移植一枚囊胚期胚胎，初次移植时，通过移植导管对内膜的机械刺激和卵裂胚分泌细胞因子对内膜的生物调节，增强后续胚胎的黏附能力，增加子宫内膜容受性，从而显著提升胚胎着床率。下列说法正确的是（　　） A. 序贯移植的着床率一般高于单胚胎移植 B. 接受序贯移植的女性一定会生出双胞胎的子代 C. 胚胎移植前不需要进行免疫排斥检查 D. 序贯移植要依赖体外受精和早期胚胎培养技术 20. 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，该重组质粒的部分结构如图甲，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。下列说法错误的是（　　） A. RNA聚合酶可与图甲中的启动子结合，并能识别终止子 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. 若图甲中转录的模板链为a链，则引物F2与图甲中b链相应部分的序列相同 D. 图乙中，条带2的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J蛋白 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 奶啤是一种新型含酒精的乳饮料。在原料乳中接种发酵剂制作发酵乳，然后加入大麦糖化后的麦汁（麦芽糖和其他糖类），经发酵产生醋酸和乳酸。灭菌后，再经过酵母菌发酵制成奶啤。工艺流程如下图。 （1）参与前期酸味形成的菌有醋酸菌和乳酸菌。培养乳酸菌时，所用培养基除了含有碳源、氮源、水和无机盐外，还需要添加__________。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸，原因是__________。 （2）主发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期应________（填“延长”或“缩短”）排气时间间隔。后期获得酒精时的发酵条件主要为________（答出2点）。主发酵阶段在菌种活化的过程中，需定时取样，检测酵母的生长状况。若某次样品经3次10倍稀释后，在25×16型血细胞计数板上计数，5个中格中的细胞数为244个，该样品中酵母细胞的密度为________个细胞/mL。 （3）生产时，为获得高产酒精的酵母菌菌株，科研人员将多个待测菌株在适宜条件下培养一段时间后，在培养基中添加检测试剂________，选择菌落周围________的菌株即为高产菌株。敲除酿酒酵母中的某个蛋白酶基因，减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性。野生型可以水解酪蛋白，在菌落周围形成透明圈，现用蛋白固体培养基筛选敲除了该基因的酵母菌，需要筛选透明圈________（填“较小”或“较大”）的菌落。 22. 植物甲易患黑腐病；植物乙对黑腐病有较好的抗性。科研人员通过植物体细胞杂交技术让植物甲获得植物乙的黑腐病抗性基因，流程如图1所示。图中IOA可抑制植物乙细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止植物甲线粒体的呼吸作用。 （1）如图1流程中，应用到的生物技术所依据的原理是________。 （2）经过过程①，只有异源融合的原生质体能够存活的原因是________。过程②所用的培养基与③过程的主要区别是________。 （3）获得再生植株后，为了对再生植株进行初步鉴定，科研人员利用流式细胞仪测定植株细胞中的DNA含量如图2所示。已知待测的细胞有甲植株细胞、乙植株细胞、杂种植株细胞三类，其中表示杂种植株细胞的峰有________。 （4）科研人员提取再生植株细胞的DNA，用特定引物PCR后电泳，结果如图3所示。X1、X2、X3是不同植株的测定结果，其中确定是杂种植株的有________，X1中包含全部来自甲的特征性片段，但仅包含部分来自乙的特征性片段，其原因是________。 23. 科研团队基于微流控技术开发了一种肝脏芯片系统，该系统通过动态灌注含特定生长因子的培养液保持肝细胞正常形态与功能。已知诱导多能干细胞（iPS细胞）需要肝细胞生长因子（HGF）与表皮生长因子（EGF）协同作用；TGF-β信号通路的主要功能是调节细胞的凋亡，TGF-β抑制剂可增强肝细胞功能。 （1）iPS细胞培养的基本条件包括①营养条件，②_______，③适宜的温度、pH和渗透压，④适宜的气体环境。与传统静置培养相比，该系统采用动态灌注培养的优势有________（答出2点）。 （2）诱导iPS细胞分化为肝细胞时，生长因子HGF与EGF需按一定浓度比例添加，推测原因可能是________。 （3）为研究药物X对肝脏芯片的毒性作用，设置A、B、C三组实验，24h后检测肝细胞凋亡率及CYP450酶活性，结果如下表： 组别 肝细胞凋亡率（%） CYP450酶活性（U/mg） A组：空白对照 5.2 12.5 B组：10μM药物X 18.7 6.3 C组：10μM药物X+TGF-β抑制剂 10.3 9.8 实验中，设置C组的目的是探究________；根据实验结果推测，药物X的毒性作用机制可能是________。 24. 猫的尿液中含有胺类物质，而老鼠体内的TAAR基因可对胺类物质产生特异性应答，从而老鼠怕猫。某小组欲制备不怕猫的实验小鼠，其流程如图1所示，利用基因打靶技术对TAAR基因进行改造的过程如图2所示，其中基因同源重组是指在2个DNA分子的同源序列之间直接交换的一种重组技术。 （1）从小鼠129体内分离出囊胚，从囊胚的________中获取ES细胞，再用________酶处理，使其分散成单个细胞，但要严格控制处理时间，其原因是________。 （2）利用基因打靶技术插入新霉素抗性基因的目的是________（答出2点）。 （3）将中靶的ES细胞放回囊胚中，并采用________技术将囊胚移入代孕母鼠子宫中，供体胚胎能在受体子宫存活的生理学基础是________。 （4）实验是否成功还需在个体生物学水平进行鉴定，具体操作如下：取等量的猫尿液分别放入饲养有正常小鼠和实验小鼠的鼠笼中，观察两组小鼠的躲避反应。若________，则可证明实验小鼠制备成功。 25. 肿瘤细菌疗法是近年来兴起的新型治疗模式，科研人员构建一种在激光照射下，可将光能高效转化为热能，诱导Noxa基因表达的工程菌。Noxa是一种具有强烈诱导细胞凋亡能力的蛋白质，ClyA是可以展示在细胞膜表面的蛋白质。下图为相关基因表达载体的构建过程。 注：Tcl为温控基因，其控制合成的蛋白质在37℃时能抑制温度诱导型启动子的活性，在42℃时该蛋白质失活。EcoRI识别序列：5'-G·AATTC-3'，SalI识别序列：5'-G·TCGAC-3'。 （1）PCR技术中，需向反应体系中加入Mg2+，目的是________。若2链和4链为基因转录的模板链，为顺利构建基因表达载体，需在引物________的________端分别加入限制酶识别序列，重叠产物1中的两条链是________（从“1链”“2链”“3链”“4链”中选填），其延伸过程不需要引物的原因是________。 （2）将基因表达载体导入大肠杆菌，并涂布于含________的全营养固体培养基中筛选。挑取培养基中的单菌落，接种后分别置于温度为________的培养箱中培养，一段时间后检测，若________，且表达产物既能展示在细胞表面且具有强促凋亡活性，则温度响应型细菌构建成功。 （3）温度诱导型启动子是该工程菌的重要元件，若其持续活跃，可能带来的风险是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期期中学业水平诊断 高二生物 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于微生物培养和发酵工程的说法，正确的是（　　） A. 能够分解酚红指示剂使其褪色的菌株是产脲酶菌 B. 将配制的固体培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 C. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，所用菌种大多是单一菌种 D. 发酵工程往往通过提取、分离和纯化代谢的产物获得单细胞蛋白产品 【答案】C 【解析】 【详解】A、产脲酶菌可分解尿素产生氨，使培养基pH升高，酚红指示剂遇碱性环境变红，而不是能够分解酚红指示剂使其褪色，A错误； B、配制的固体培养基需要经过高压蒸汽灭菌处理，仅煮沸无法达到灭菌要求，应灭菌后冷却至50℃左右在酒精灯火焰旁倒平板，B错误； C、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，为避免杂菌污染、保证发酵产物纯度，所用菌种大多为单一菌种，C正确； D、单细胞蛋白指的是微生物菌体本身，并非微生物的代谢产物，不需要提取分离代谢产物，D错误。 2. 科研人员对需钠弧菌（细菌）进行改造，获得能降解有机污染物的菌株VCOD-15。该菌株在石油炼化厂的高盐废水中可净化其中的多种有机污染物。下列说法错误的是（　　） A. 纯化野生需钠弧菌菌种常采用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法 B. 从石油炼化厂废水样品中筛选野生需钠弧菌时，可在培养基中加入青霉素以排除真菌等杂菌污染 C. 对VCOD-15进行扩大培养时，采用液体振荡培养，可增加培养液溶氧量并促进菌株与营养物质接触 D. 培养VCOD-15时，培养基中需添加较高浓度的NaCl以模拟其原生耐盐环境 【答案】B 【解析】 【详解】A、纯化微生物菌种的常用接种方法为稀释涂布平板法和平板划线法，二者都能通过获得单菌落实现菌种纯化，A正确； B、青霉素可抑制细菌细胞壁（主要成分为肽聚糖）的合成，会杀死作为细菌的需钠弧菌，且青霉素对真菌无抑制作用，无法排除真菌杂菌污染，B错误； C、液体振荡培养时，振荡既可以增加培养液的溶氧量，还能促进菌株与营养物质充分接触，有利于菌株的增殖，适合用于菌株的扩大培养，C正确； D、VCOD-15来源于需钠弧菌，且可在高盐废水中生存，培养基中添加较高浓度的NaCl可以模拟其原生耐盐环境，适合该菌株生长，D正确。 3. 科研团队在深海冷泉区沉积物中分离到一种特殊的微生物，使用含不同碳源的富集培养基对该微生物进行培养，结果如图。下列说法错误的是（　　） A. 富集培养基可采用高压蒸汽灭菌法灭菌，冷却后再接种沉积物样品 B. 据图分析，该微生物在以纤维素为碳源的培养基中生长状况最好 C. 用稀释涂布平板法对该微生物计数时，用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 D. 分离获得的该微生物所合成的酶可能具有耐低温的特性 【答案】C 【解析】 【详解】A、富集培养基属于液体培养基，可采用高压蒸汽灭菌法灭菌，冷却后接种可避免高温杀死沉积物中的目标微生物，A正确； B、据图可知，相同培养时间下，以纤维素为碳源的培养基中该微生物的细胞数最高，说明其在该培养基中生长状况最好，B正确； C、用稀释涂布平板法对微生物计数时，使用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面，C错误； D、该微生物分离自深海冷泉区，环境温度低，经过长期的自然选择，其合成的酶通常具有耐低温的特性以适应低温环境，D正确。 4. 通过植物细胞工程技术获得次生代谢物，可以满足化妆品市场对原料高质量及植物资源可持续性发展的要求。下列说法错误的是（　　） A. 利用植物细胞工程获取其有效成分的过程中可使用液体培养基 B. 培养基中的糖类既能为细胞提供能量，也可用于多种有机物的合成 C. 利用中草药植物的外植体培育愈伤组织时，培养基中需添加生长素和细胞分裂素 D. 该技术主要利用促进细胞生长的培养条件来提高单个细胞中次生代谢物的含量 【答案】D 【解析】 【详解】A、获取植物次生代谢物时常用液体培养基进行细胞悬浮培养，液体培养基能让细胞与营养物质充分接触，有利于细胞增殖和代谢产物积累，A正确； B、培养基中的糖类作为碳源，既可以为细胞生命活动提供能量，也可以作为碳骨架参与多种有机物的合成，B正确； C、外植体脱分化形成愈伤组织的过程需要生长素和细胞分裂素的调控，因此培养基中需要添加这两种植物激素，C正确； D、该技术主要通过促进细胞增殖增加细胞总数，进而提高次生代谢物的总产量，并非提高单个细胞中次生代谢物的含量，且次生代谢物的积累通常需要特定诱导条件，不是仅通过促进细胞生长就能实现，D错误。 5. 为实现多肉植物的规模化生产，科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是（ ） A. 过程①宜选择成熟叶片，分别用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30s B. 过程②应避光培养，防止愈伤组织分化成筛管、维管等 C. 过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对营养的需求 D. 过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖，为幼苗生长提供碳源 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养操作流程： ①外植体的选择和处理：从具有本品种典型特征、生长健壮、无病虫害的植株上获取生长速度快、性状基本稳定的部位，作为外植体（从植物体上分离出的器官或组织的片段），将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次；再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次。用无菌滤纸吸去表面的水分，用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段。 ②愈伤组织的诱导与培养：在酒精灯火焰旁，将外植体的~插入诱导愈伤组织的培养基中。将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18~22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ③芽、根的诱导与培养：将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。 ④炼苗移植：将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，壮苗后再移栽入土。 【详解】A、过程①选取幼嫩叶片，应该在70%的酒精浸泡30s后，立即取出，在无菌水清洗2~3次，再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次，A错误； B、愈伤组织是高度液泡化，不定形的薄壁组织团块，过程②诱导愈伤组织期间一般不需要光照，为了防止愈伤组织分化成筛管、维管等，应避光培养，B正确； C、过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对特定激素的需求，生长素/细胞分裂素比值高有利于根的分化、抑制芽的形成，生长素/细胞分裂素比值低有利于芽的分化、抑制根的形成，C错误； D、过程④将试管苗移植到消过毒的珍珠岩基质中，是为了试管苗适应外界环境，再移栽到土壤中。试管苗能进行光合作用合成有机物，不需要在珍珠岩基质中添加适量蔗糖作为碳源，D错误。 故选B。 6. 培养用于植皮的皮肤细胞常用以下两种方法。方法一：无血清无滋养层法，该法培养基成分清晰，可避免异源蛋白引发免疫反应，可减少血清带来的病原微生物的污染。方法二：有血清有滋养层法，该法血清富含生长因子和激素，滋养层细胞能分泌生长因子。下列说法错误的是（　　） A. 方法一所用培养液应含生长因子、激素、维生素和氨基酸等 B. 方法一无血清的存在减弱了植皮者出现免疫排斥的风险 C. 方法二为防止杂菌污染，血清需经高温处理后加入培养基 D. 方法二所用滋养层细胞应经处理使其失去增殖能力 【答案】C 【解析】 【详解】A、动物细胞培养所需营养物质包括氨基酸、维生素、激素、生长因子、无机盐等，方法一为无血清无滋养层培养，原本由血清、滋养层提供的生长因子、激素等物质需额外加入培养液中，A正确； B、血清含有的异源蛋白可能引发免疫排斥，方法一为无血清培养，可降低异源蛋白引发的免疫排斥风险，B正确； C、血清中含有的生长因子、激素等本质多为蛋白质，高温处理会使其变性失活，失去作用，因此血清不能经高温处理，需采用过滤除菌的方式处理后加入培养基，C错误； D、滋养层细胞若保留增殖能力，会与待培养的皮肤细胞竞争营养物质，干扰皮肤细胞的培养，因此需提前处理使其失去增殖能力，D正确。 7. 3D细胞培养是一种通过物理或化学手段使动物细胞在三维空间中生长、分化和相互作用，从而更好地模拟细胞在体内环境生长的技术。类器官是一种在体外利用干细胞培养出的3D细胞培养物，类似于人体内器官的组织结构，但缺乏血管系统。下列说法错误的是（　　） A. 3D细胞培养过程中，需要严格控制培养箱中CO2的含量 B. 传统细胞培养大多单层贴壁生长，无法模拟组织内的复杂环境 C. 从早期胚胎和原始性腺中提取的干细胞均能诱导分化成类器官的各种细胞 D. 类器官能够直接移植到患者体内，有效解决了器官短缺的问题 【答案】D 【解析】 【详解】A、3D细胞培养属于动物细胞培养技术范畴，动物细胞培养时需要严格控制培养箱中CO2的含量（通常为5%），其作用是维持培养液的pH稳定，A正确； B、传统细胞培养为二维培养模式，细胞大多单层贴壁生长，只能模拟简单的生长环境，无法模拟体内组织的三维复杂微环境，B正确； C、从早期胚胎和原始性腺中提取的是胚胎干细胞，胚胎干细胞具有发育的全能性，可被诱导分化为多种类型的组织细胞，因此能诱导分化成类器官的各种细胞，C正确； D、题意显示，类器官缺乏血管系统，直接移植后内部细胞无法获得充足的营养和氧气供应，同时还存在免疫排斥等问题，因此不能直接移植到患者体内，目前该技术不能有效解决器官短缺的问题，D错误。 8. 线粒体替代疗法是一种细胞质替换技术，将目标细胞核转移到健康去核细胞中以预防细胞质基因遗传病，主要包括受精卵细胞核移植（PNT）和卵母细胞纺锤体—染色体复合物移植（ST）两种方法。已知在卵母细胞中，纺锤体区域的线粒体数量较少，而受精卵中线粒体均匀分布。下列说法错误的是（　　） A. 与ST相比，PNT的操作时间较早，成功率比ST低 B. 与PNT相比，ST能够更好地避免线粒体DNA的遗传 C. PNT和ST两种方法获得的胚胎都拥有三个个体的遗传物质 D. 不管是PNT还是ST，重构胚都需要进行激活处理才能正常发育 【答案】A 【解析】 【详解】A、ST的操作对象是卵母细胞（受精前），PNT的操作对象是受精卵（受精后），因此PNT的操作时间比ST更晚，A错误； B、卵母细胞中纺锤体区域线粒体数量少，ST移植纺锤体-染色体复合物时携带的患者线粒体DNA极少，而受精卵线粒体均匀分布，PNT移植细胞核时易携带更多患者的线粒体DNA，因此ST能更好避免线粒体DNA的遗传，B正确； C、两种方法获得的胚胎，核遗传物质来自父方和母方，细胞质中的线粒体DNA来自健康供体，因此共拥有三个个体的遗传物质，C正确； D、核移植获得的重构胚需要经过人工激活处理，模拟受精的激活过程，才能正常进行分裂和发育，D正确。 9. 研究人员在培养液中加入不同浓度的谷氨酰胺，探究其对杂交瘤细胞生长和单克隆抗体分泌的影响，添加不同浓度的谷氨酰胺培养至第4天的细胞密度如图所示，此时各组杂交瘤细胞产生抗体的结合效价（可表示抗体的积累量）如表所示。下列分析正确的是（　　） 谷氨酰胺浓度/（mmol⋅L-1） 结合效价 0 0 4 14000 6 18000 10 14000 A. 随着培养时间延长，杂交瘤细胞会发生接触抑制现象 B. 不添加谷氨酰胺，杂交瘤细胞可能无法正常生长增殖 C. 谷氨酰胺促进抗体分泌，且促进效果与其浓度呈正相关 D. 抗体——药物偶联物中单克隆抗体的作用是杀伤肿瘤细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、杂交瘤细胞可以无限增殖，不会发生接触抑制现象，A错误； B、据图可知，不添加谷氨酰胺时，培养至第4天细胞密度为0，说明杂交瘤细胞可能无法正常生长增殖，B正确； C、据表可知，结合效价并没有随着谷氨酰胺浓度的增加而增加，C错误； D、抗体——药物偶联物中单克隆抗体的作用是特异性识别肿瘤细胞，D错误。 故选B。 10. 单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基蝶呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞融合后，再加入含氨基蝶呤的培养液。将这些混合物分装于如图所示的细胞培养板小孔中培养。下列说法错误的是（　　） A. 通过PEG融合法可以诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相互识别而融合 B. 培养液中加入氨基蝶呤的目的是筛选杂交瘤细胞 C. 小孔中的细胞经过增殖后不一定都能产生所需特异性抗体 D. 动物细胞培养是单克隆抗体制备过程所依赖的基础技术 【答案】A 【解析】 【详解】A、PEG（聚乙二醇）是化学诱导融合剂，作用原理是改变细胞膜的流动性以促进细胞融合，不具有诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相互识别的功能，A错误； B、氨基蝶呤可阻断骨髓瘤细胞的核酸合成途径，未融合的骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞均无法存活，未融合的B淋巴细胞无无限增殖能力也无法存活，只有同时具备B淋巴细胞核酸合成旁路途径和骨髓瘤细胞无限增殖特点的杂交瘤细胞可存活，因此加入氨基蝶呤的目的是筛选杂交瘤细胞，B正确； C、注射抗原后小鼠体内产生的B淋巴细胞存在多种类，融合得到的杂交瘤细胞不一定都能分泌针对目标抗原的特异性抗体，后续还需要进行抗体阳性检测，因此小孔中增殖的细胞不一定都能产生所需特异性抗体，C正确； D、单克隆抗体制备属于动物细胞工程的实际运用，使用了动物细胞融合和动物细胞培养技术，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术，D正确。 11. 载体是基因工程中用来将外源DNA导入宿主细胞的运载工具。克隆载体主要用于基因克隆，可复制、扩增和保存插入其中的外源基因；表达载体可使携带的外源基因在特定的宿主细胞中稳定表达。下列说法错误的是（　　） A. 克隆载体通常具有复制原点及限制酶酶切位点 B. 表达载体中携带了调控外源基因表达的元件，无需复制原点 C. 改造后的动植物病毒可以作为克隆载体或表达载体 D. 两种载体中都应含有标记基因，以便重组DNA的筛选 【答案】B 【解析】 【详解】A、克隆载体需要实现外源基因的复制、扩增，因此必须具有复制原点以保证其在宿主细胞内自主复制，同时具有限制酶切位点以便插入外源基因，A正确； B、表达载体需要使外源基因在宿主细胞中稳定表达，首先要保证载体能在宿主细胞内稳定存在并复制，因此也必须具备复制原点，同时额外携带启动子、终止子等调控外源基因表达的元件，B错误； C、改造后的动植物病毒是基因工程常用的载体，既可以作为克隆载体扩增外源基因，也可以作为表达载体使外源基因在宿主细胞中表达，C正确； D、标记基因的作用是筛选成功导入重组DNA的受体细胞，克隆载体和表达载体都需要含有标记基因完成筛选过程，D正确。 12. 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。下列说法错误的是（　　） A. PCR技术通过调节温度控制DNA双链的解聚及与引物的结合 B. 易错PCR可使目标基因在特定位点发生碱基序列的改变 C. 可通过改变PCR过程中复性温度来降低DNA复制的准确性 D. 通过易错PCR技术可以制造出自然界中原本不存在的蛋白质 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR技术的过程包括高温变性（DNA双链解聚为单链）、低温复性（引物结合到互补DNA单链）、中温延伸，通过调节不同阶段的温度即可控制DNA双链的解聚及与引物的结合，A正确； B、根据题干信息，易错PCR是在DNA扩增中“随机引入错误碱基”，突变是随机的，并非使目标基因在特定位点发生碱基序列改变，B错误； C、若降低PCR过程中的复性温度，引物与模板链的结合特异性会下降，更容易发生碱基错配，可降低DNA复制的准确性，利于随机引入突变，C正确； D、易错PCR可产生新的突变基因，经过表达可获得结构改变的蛋白质，有可能制造出自然界中原本不存在的蛋白质，D正确。 13. 真核生物基因中通常有内含子，原核生物基因中没有；真核生物具有切除内含子对应的RNA序列的机制，大肠杆菌等绝大多数原核生物没有。已知在人体中基因A可以表达出某种特定蛋白A。下列说法正确的是（　　） A. 将从人体基因组文库中获得的基因A转入大肠杆菌中可获得蛋白A B. 可用噬菌体作为基因表达载体，将基因A转入家蚕细胞中表达蛋白A C. 以成熟mRNA为模板逆转录获得的基因A无启动子、内含子和终止子 D. 可通过PCR技术检测基因A在受体细胞中是否成功转化 【答案】C 【解析】 【详解】A、从人体基因组文库获取的基因A含有内含子，大肠杆菌是原核生物，没有切除内含子对应RNA序列的机制，转录出的mRNA包含内含子序列，无法翻译出正常的蛋白A，A错误； B、噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，无法侵染家蚕这类动物细胞，不能作为将基因A转入家蚕细胞的载体，B错误； C、成熟mRNA已剪切掉内含子对应的序列，且启动子是基因上游非编码区的调控序列，不发生转录，终止子位于基因下游的调控序列，也不被转录，因此逆转录得到的基因A无启动子、内含子和终止子，C正确； D、PCR无法检测基因是否成功表达，D错误。 14. 下列关于生物技术的安全性和伦理问题的说法，正确的是（　　） A. 试管婴儿技术和设计试管婴儿的区别之一为是否进行特定基因的检测 B. 将玉米的淀粉基因与目的基因一起转入植物中，可防止转基因花粉的传播 C. 大田种植转基因抗虫棉时会间隔种植少量非转基因棉花供棉铃虫取食，目的是维持棉田物种多样性 D. 转基因食品中的目的基因会进入人体细胞，与人体DNA发生基因重组 【答案】A 【解析】 【详解】A、试管婴儿技术用于辅助不孕不育家庭生育，无需进行特定基因检测；设计试管婴儿通常为满足治疗疾病等需求，会在胚胎移植前进行特定基因的检测，A正确； B、α-淀粉酶基因可破坏花粉中淀粉的储存，导致花粉不育，从而防止转基因植物通过花粉传播外源基因，故可将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可防止转基因花粉的传播，B错误； C、大田种植转基因抗虫棉时间隔种植非转基因棉花，目的是降低棉铃虫抗性基因频率的上升速度，延缓高抗药性棉铃虫群体的出现，C错误； D、转基因食品中的目的基因本质为DNA，进入人体消化道后会被消化酶分解为小分子核苷酸，无法以完整基因的形式进入人体细胞，也不会和人体DNA发生基因重组，D错误。 15. 下列关于琼脂糖凝胶电泳技术的说法，正确的是（　　） A. DNA迁移的方向主要取决于电场，而与缓冲液的酸碱度基本无关 B. 向两个加样孔内加分子大小相同的DNA样品，得到的电泳条带位置一定相同 C. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是标注DNA所在位置 D. 待分离的DNA片段较小时，配制的琼脂糖溶液的浓度应该适当提高 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA的带电状态会受缓冲液酸碱度影响，进而改变迁移方向与速率，A错误； B、相同大小的DNA若构象不同（如线状、环状），迁移速率可能不同，导致条带位置差异，B错误； C、凝胶载样缓冲液中的指示剂作用是指示电泳的进程，避免样品跑出凝胶，DNA需要经过染色才能确定其所在位置，C错误； D、待分离的DNA片段较小时，在电泳过程中迁移的速度会加快，因而需要配制较高的琼脂糖溶液，D正确。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 某兴趣小组为探究手机屏幕表面细菌的分布状况，采集手机屏幕上的细菌样本并制成菌液，随后进行了如下实验。在初步筛选后，将平板B上的菌落通过“影印”方法接种至含有链霉素C的培养基上培养，使C培养基上呈现出与平板B对应位置完全相同的菌落。随后用伊红-亚甲蓝染液对平板C进行染色，得到平板D的结果。再用同样的操作方法，影印至含有青霉素的F培养基上培养得到菌落。下列相关叙述错误的是（　　） A. 接种至A平板使用的是稀释涂布平板法，培养基可能是牛肉膏蛋白胨培养基 B. 通过对平板B、C、D的比较，可以判定平板B中只有菌落3是大肠杆菌的菌落 C. 根据实验现象推测，菌落2具有链霉素抗性，菌落4则具有两种抗生素的抗性 D. 使用稀释涂布平板法计数的结果往往比直接对采集的细菌样本计数结果偏小 【答案】C 【解析】 【分析】稀释涂布平板法是微生物培养中常用的接种和计数方法，主要用于将微生物菌液稀释后，均匀涂布在固体培养基表面，以获得单菌落并估算活菌数量。主要操作步骤包括：梯度稀释、涂布平板、培养计数。 【详解】A、平板 A 上菌落分布均匀，符合稀释涂布平板法的接种特征（菌落分散且均匀），牛肉膏蛋白胨培养基是通用的细菌培养基，可用于培养多种细菌，适合初步培养手机屏幕上的细菌，A正确； B、伊红 - 亚甲蓝染液可鉴别大肠杆菌，其菌落会被染成紫黑色并带有金属光泽。平板 B 中菌落 3 在平板 D 中呈现大肠杆菌的染色特征，通过 B、C、D 的比较，只能确定菌落3是大肠杆菌，B正确； C、通过对平板B、C、F的比较，可知菌落2在含有链霉素C的培养基上无法生长，因此不具有链霉素抗性，菌落4在含有链霉素C和含有青霉素的F培养基上均可生长，因此具有两种抗生素抗性，C错误； D、稀释涂布平板法计数时，多个细胞可能连在一起形成一个菌落，导致计数的菌落数少于实际活菌数；且该方法仅计数活菌，而直接计数会包含死菌。因此，稀释涂布平板法的结果往往偏小，D正确。 故选C。 17. 在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是（　　） A. 利用花药离体培养得到单倍体植株 B. 利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株 C. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株 D. 利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、花药属于离体的植物生殖细胞，花药离体培养得到单倍体植株需要经过脱分化、再分化等植物组织培养的核心步骤，A正确； B、利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株时，将目的基因导入棉花受体细胞后，需要通过植物组织培养将受体细胞培育为完整的转基因植株，B正确； C、秋水仙素处理的萌发的种子或幼苗本身就是可直接发育为完整个体的结构，无需植物组织培养技术即可获得多倍体植株，C错误； D、培育“番茄-马铃薯”杂种植株时，先经体细胞杂交得到的杂种细胞，需要通过植物组织培养才能发育为完整的杂种植株，D正确。 18. 过敏性哮喘患者体内IgE浓度显著高于正常范围。下图是生产一种用于治疗该病的单克隆抗体的流程图。下列说法正确的是（　　） A. 构建的表达载体含有抗IgE抗体的基因 B. 转化并培养大肠杆菌可获得大量的表达载体 C. 该单克隆抗体生产流程运用了动物细胞融合技术 D. 该单克隆抗体进入患者体内后会作为抗原被清除 【答案】AB 【解析】 【详解】A、构建表达载体需要将目的基因插入载体中，本流程的目的基因是人源化抗IgE抗体的cDNA，因此构建的表达载体含有抗IgE抗体的基因，A正确； B、将表达载体转化大肠杆菌后，大肠杆菌增殖的同时，表达载体也会随之复制扩增，因此培养大肠杆菌可获得大量的表达载体，B正确； C、该流程利用的是基因工程技术和动物细胞培养技术制备单克隆抗体，没有进行动物细胞融合操作，C错误； D、该抗体是人源化抗体，免疫原性极低，进入患者体内后不会作为抗原被清除，可与患者体内过量的IgE结合发挥治疗作用，D错误。 19. 序贯移植是一种分阶段胚胎移植策略，通常先移植一枚卵裂期胚胎，间隔1~2天后再移植一枚囊胚期胚胎，初次移植时，通过移植导管对内膜的机械刺激和卵裂胚分泌细胞因子对内膜的生物调节，增强后续胚胎的黏附能力，增加子宫内膜容受性，从而显著提升胚胎着床率。下列说法正确的是（　　） A. 序贯移植的着床率一般高于单胚胎移植 B. 接受序贯移植的女性一定会生出双胞胎的子代 C. 胚胎移植前不需要进行免疫排斥检查 D. 序贯移植要依赖体外受精和早期胚胎培养技术 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、题干明确指出序贯移植可通过机械刺激和生物调节增强后续胚胎黏附能力、提升子宫内膜容受性，显著提升胚胎着床率，因此其着床率一般高于单胚胎移植，A正确； B、序贯移植虽然移植了两枚胚胎，但两枚胚胎不一定都能成功着床、完成发育，“一定会生出双胞胎”的表述过于绝对，B错误； C、受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，是胚胎移植的生理学基础之一，因此胚胎移植前不需要进行免疫排斥检查，C正确； D、序贯移植需要分别获得卵裂期胚胎和囊胚期胚胎，该过程首先需要通过体外受精技术完成受精作用，再通过早期胚胎培养技术获得对应发育阶段的胚胎，因此依赖这两项技术，D正确。 20. 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，该重组质粒的部分结构如图甲，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。下列说法错误的是（　　） A. RNA聚合酶可与图甲中的启动子结合，并能识别终止子 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. 若图甲中转录的模板链为a链，则引物F2与图甲中b链相应部分的序列相同 D. 图乙中，条带2的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J蛋白 【答案】BD 【解析】 【详解】A、RNA 聚合酶结合启动子启动转录，识别终止子终止转录，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、根据图示，a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b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a链，故其序列应该与b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错误。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 奶啤是一种新型含酒精的乳饮料。在原料乳中接种发酵剂制作发酵乳，然后加入大麦糖化后的麦汁（麦芽糖和其他糖类），经发酵产生醋酸和乳酸。灭菌后，再经过酵母菌发酵制成奶啤。工艺流程如下图。 （1）参与前期酸味形成的菌有醋酸菌和乳酸菌。培养乳酸菌时，所用培养基除了含有碳源、氮源、水和无机盐外，还需要添加__________。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸，原因是__________。 （2）主发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期应________（填“延长”或“缩短”）排气时间间隔。后期获得酒精时的发酵条件主要为________（答出2点）。主发酵阶段在菌种活化的过程中，需定时取样，检测酵母的生长状况。若某次样品经3次10倍稀释后，在25×16型血细胞计数板上计数，5个中格中的细胞数为244个，该样品中酵母细胞的密度为________个细胞/mL。 （3）生产时，为获得高产酒精的酵母菌菌株，科研人员将多个待测菌株在适宜条件下培养一段时间后，在培养基中添加检测试剂________，选择菌落周围________的菌株即为高产菌株。敲除酿酒酵母中的某个蛋白酶基因，减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性。野生型可以水解酪蛋白，在菌落周围形成透明圈，现用蛋白固体培养基筛选敲除了该基因的酵母菌，需要筛选透明圈________（填“较小”或“较大”）的菌落。 【答案】（1） ①. 维生素 ②. 醋酸菌是好氧细菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧细菌，在有氧条件下不能存活 （2） ①. 延长 ②. 无氧条件，温度控制在18-30℃ ③. 1.22×1010 （3） ①. （酸性）重铬酸钾 ②. 灰绿色范围大 ③. 较小 【解析】 【小问1详解】 乳酸菌属于细菌，培养乳酸菌时，所用培养基除了含有碳源、氮源、水和无机盐外，还需要添加维生素。 由于醋酸菌是好氧细菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧细菌，在有氧条件下不能存活，所以醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生醋酸和乳酸。 【小问2详解】 主发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期反应速率变慢，所以应适当延长排气时间间隔。 酒精发酵所需要的微生物为酵母菌，酒精发酵无氧发酵，其所需要的最适温度为18-30℃，所以后期获得酒精时的发酵条件主要为无氧条件，温度控制在18-30℃。 在25×16型血细胞计数板上共有25个中格，5个中格中的细胞数为244个，该样品中活酵母细胞的密度为244÷5×25×103×104=1.22×1010个细胞/mL。 【小问3详解】 酒精可以与酸性重铬酸钾反应出现灰绿色，所以生产时，为获得高产酒精的酵母菌菌株，科研人员将多个待测菌株在适宜条件下培养一段时间后，在培养基中添加检测试剂酸性重铬酸钾，选择菌落周围灰绿色范围大的菌株即为高产菌株。用酪蛋白固体培养基筛选敲除某个蛋白酶基因的酿酒酵母，野生型可以水解酪蛋白，在菌落周围形成透明圈，因此需要筛选透明圈较小的菌落，表明其蛋白酶活性较低，这样的酵母菌能减少发酵液中蛋白的水解，有助于增强啤酒泡沫的稳定性，从而改善啤酒的品质。 22. 植物甲易患黑腐病；植物乙对黑腐病有较好的抗性。科研人员通过植物体细胞杂交技术让植物甲获得植物乙的黑腐病抗性基因，流程如图1所示。图中IOA可抑制植物乙细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止植物甲线粒体的呼吸作用。 （1）如图1流程中，应用到的生物技术所依据的原理是________。 （2）经过过程①，只有异源融合的原生质体能够存活的原因是________。过程②所用的培养基与③过程的主要区别是________。 （3）获得再生植株后，为了对再生植株进行初步鉴定，科研人员利用流式细胞仪测定植株细胞中的DNA含量如图2所示。已知待测的细胞有甲植株细胞、乙植株细胞、杂种植株细胞三类，其中表示杂种植株细胞的峰有________。 （4）科研人员提取再生植株细胞的DNA，用特定引物PCR后电泳，结果如图3所示。X1、X2、X3是不同植株的测定结果，其中确定是杂种植株的有________，X1中包含全部来自甲的特征性片段，但仅包含部分来自乙的特征性片段，其原因是________。 【答案】（1）细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 （2） ①. IOA抑制乙原生质体及同源融合体的细胞呼吸第一阶段，R-6G阻止甲原生质体及同源融合体的线粒体呼吸作用，只有异源融合的原生质体可互补缺陷从而存活 ②. 植物激素的比例不同 （3）④和⑤ （4） ①. X1和X2 ②. 来自乙的染色体随机丢失 【解析】 【小问1详解】 植株甲原生质体和植株乙原生质体融合形成杂种细胞团的过程，依据的生物学原理是细胞膜的流动性，杂种细胞团形成再生植株的过程利用的技术是植物的组织培养，依据的原理是植物细胞的全能性。 【小问2详解】 依据题图信息可知，IOA可抑制乙原生质体及同源融合体的细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止甲原生质体及同源融合体的线粒体呼吸作用，而只有异源融合的原生质体可互补缺陷从而存活。过程②表示脱分化，过程③表示再分化，两过程的主要区别是植物激素（生长素和细胞分裂素）的比例不同。 【小问3详解】 已知待测的细胞有甲植株细胞、乙植株细胞、杂种植株细胞三类，根据流式细胞仪测定结果可知峰值①②和③多集中在25、 75左右，可能代表未融合的两种细胞，而④和⑤是100左右，可能代表杂种细胞，而⑥是150，是75的两倍，可能是某一种细胞的两个细胞融合在一起，不属于杂种细胞。 【小问4详解】 根据图谱分析，X1和X2个体含有甲和乙两种类型的蛋白质，说明是杂种细胞，而X3个体只有甲中的蛋白质，说明不是杂种细胞；X1中包含全部来自甲的特征性片段，但仅包含部分来自乙的特征性片段，其原因是在细胞融合过程中来自乙的染色体随机丢失，或者是由于基因间的相互作用，导致其不能表达。 23. 科研团队基于微流控技术开发了一种肝脏芯片系统，该系统通过动态灌注含特定生长因子的培养液保持肝细胞正常形态与功能。已知诱导多能干细胞（iPS细胞）需要肝细胞生长因子（HGF）与表皮生长因子（EGF）协同作用；TGF-β信号通路的主要功能是调节细胞的凋亡，TGF-β抑制剂可增强肝细胞功能。 （1）iPS细胞培养的基本条件包括①营养条件，②_______，③适宜的温度、pH和渗透压，④适宜的气体环境。与传统静置培养相比，该系统采用动态灌注培养的优势有________（答出2点）。 （2）诱导iPS细胞分化为肝细胞时，生长因子HGF与EGF需按一定浓度比例添加，推测原因可能是________。 （3）为研究药物X对肝脏芯片的毒性作用，设置A、B、C三组实验，24h后检测肝细胞凋亡率及CYP450酶活性，结果如下表： 组别 肝细胞凋亡率（%） CYP450酶活性（U/mg） A组：空白对照 5.2 12.5 B组：10μM药物X 18.7 6.3 C组：10μM药物X+TGF-β抑制剂 10.3 9.8 实验中，设置C组的目的是探究________；根据实验结果推测，药物X的毒性作用机制可能是________。 【答案】（1） ①. 无毒、无菌的环境 ②. 及时补充营养物质，清除代谢废物 （2）不同浓度比例的HGF与EGF对iPS分化的诱导效果不同 （3） ①. TGF-β抑制剂对药物X毒性作用的影响 ②. 药物X可能通过激活TGF-β信号通路，抑制CYP450酶活性，促进肝细胞凋亡 【解析】 【小问1详解】 iPS细胞培养的基本条件包括营养物质，无毒、无菌的环境，还能更好地维持气体环境（如溶解的 O₂、CO₂ ），满足细胞呼吸和维持培养液pH的需求。动物细胞培养时，通常需要加入血清（或血浆 ） 等天然成分。血清中含有多种生长因子、激素、氨基酸等，可促进细胞生长和增殖（教材中 “动物细胞培养需要添加血清等天然成分” ）。传统静置培养时，细胞周围的营养物质易消耗殆尽，代谢废物易积累；而动态灌注培养可持续提供新鲜培养液，带走代谢废物，因此优势是 “有利于营养物质的充分供应和代谢废物的及时排出”，能更好地维持细胞的正常形态与功能。 【小问2详解】 iPS 细胞分化为肝样细胞的过程，需要HGF（肝细胞生长因子 ）与EGF（表皮生长因子 ）协同作用。细胞表面的受体对生长因子的识别具有特异性和浓度依赖性 ：只有当HGF与EGF按一定浓度比例添加时，才能精准激活细胞内的信号通路，调控相关基因的表达，使iPS细胞向肝样细胞分化（教材中 “生长因子通过与受体结合，启动细胞内信号通路，调控细胞分化” ）。 【小问3详解】 A 组是空白对照，B组是药物X处理组，C组是 “药物X+TGF-β 抑制剂”处理组。设置C组的目的是探究TGF-β抑制剂对药物X诱导的肝细胞毒性的影响（即TGF-β 抑制剂能否缓解药物X的毒性 ）。对比A组与B组：B 组（药物X处理 ）肝细胞凋亡率显著升高（5.2%→18.7% ），CYP450 酶活性显著降低（12.5→6.3），说明药物X能诱导肝细胞凋亡、抑制CYP450酶活性，增强肝细胞毒性。对比B组与C组：C组（添加 TGF-β抑制剂 ）肝细胞凋亡率下降（18.7%→10.3% ），CYP450 酶活性上升（6.3→9.8 ），说明 TGF-β 抑制剂能缓解药物X的毒性。结合 “TGF-β信号通路主要调节细胞凋亡”，推测药物 X的毒性作用机制是：药物 X 通过激活 TGF - β 信号通路，促进肝细胞凋亡、抑制 CYP450 酶活性，从而增强肝细胞毒性 。 24. 猫的尿液中含有胺类物质，而老鼠体内的TAAR基因可对胺类物质产生特异性应答，从而老鼠怕猫。某小组欲制备不怕猫的实验小鼠，其流程如图1所示，利用基因打靶技术对TAAR基因进行改造的过程如图2所示，其中基因同源重组是指在2个DNA分子的同源序列之间直接交换的一种重组技术。 （1）从小鼠129体内分离出囊胚，从囊胚的________中获取ES细胞，再用________酶处理，使其分散成单个细胞，但要严格控制处理时间，其原因是________。 （2）利用基因打靶技术插入新霉素抗性基因的目的是________（答出2点）。 （3）将中靶的ES细胞放回囊胚中，并采用________技术将囊胚移入代孕母鼠子宫中，供体胚胎能在受体子宫存活的生理学基础是________。 （4）实验是否成功还需在个体生物学水平进行鉴定，具体操作如下：取等量的猫尿液分别放入饲养有正常小鼠和实验小鼠的鼠笼中，观察两组小鼠的躲避反应。若________，则可证明实验小鼠制备成功。 【答案】（1） ①. 内细胞团 ②. 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 ③. 防止处理时间过长，影响细胞的完整性 （2）破坏TAAR基因，使其不能表达；起筛选作用 （3） ①. 胚胎移植 ②. 受体不会对外源的胚胎发生免疫排斥反应 （4）正常小鼠出现躲避反应，而实验小鼠无躲避反应 【解析】 【小问1详解】 通常从囊胚的内细胞团中获取ES细胞，进行动物细胞培养时，需要用胶原蛋白酶或胰蛋白酶处理，使ES细胞分散成单个细胞，但为了防止处理时间过长，影响细胞的完整性，要严格控制处理时间。 【小问2详解】 依据题图信息可知，利用基因打靶技术插入新霉素抗性基因的目的有两个：一是破坏TAAR基因，使其不能表达；二是起筛选作用，可以筛选含目的基因的受体细胞。 【小问3详解】 将外来胚胎植入受体子宫用的是胚胎移植技术，供体胚胎能在受体子宫存活的生理学基础是受体不会对外源的胚胎发生免疫排斥反应。 【小问4详解】 若实验取得成功，则实验小鼠将不会对猫的尿液出现躲避反应，而正常小鼠作为对照仍然具有躲避反应。 25. 肿瘤细菌疗法是近年来兴起的新型治疗模式，科研人员构建一种在激光照射下，可将光能高效转化为热能，诱导Noxa基因表达的工程菌。Noxa是一种具有强烈诱导细胞凋亡能力的蛋白质，ClyA是可以展示在细胞膜表面的蛋白质。下图为相关基因表达载体的构建过程。 注：Tcl为温控基因，其控制合成的蛋白质在37℃时能抑制温度诱导型启动子的活性，在42℃时该蛋白质失活。EcoRI识别序列：5'-G·AATTC-3'，SalI识别序列：5'-G·TCGAC-3'。 （1）PCR技术中，需向反应体系中加入Mg2+，目的是________。若2链和4链为基因转录的模板链，为顺利构建基因表达载体，需在引物________的________端分别加入限制酶识别序列，重叠产物1中的两条链是________（从“1链”“2链”“3链”“4链”中选填），其延伸过程不需要引物的原因是________。 （2）将基因表达载体导入大肠杆菌，并涂布于含________的全营养固体培养基中筛选。挑取培养基中的单菌落，接种后分别置于温度为________的培养箱中培养，一段时间后检测，若________，且表达产物既能展示在细胞表面且具有强促凋亡活性，则温度响应型细菌构建成功。 （3）温度诱导型启动子是该工程菌的重要元件，若其持续活跃，可能带来的风险是________。 【答案】（1） ①. 激活DNA聚合酶活性 ②. F1和R2 ③. 5′ ④. 1链和4链 ⑤. 两条母链3′端的一段碱基序列互为引物 （2） ①. 氨苄青霉素 ②. 37℃和42℃ ③. 37℃条件下未检测Cly-Noxa融合蛋白，42℃能检测到（只有42℃能检测到Cly-Noxa融合蛋白） （3）正常细胞凋亡（细菌在未到达肿瘤前就被免疫系统清除，降低疗效） 【解析】 【小问1详解】 PCR技术中，需向反应体系中加入Mg2+，其目的是激活DNA聚合酶活性。 若2链和4链为转录模板链（即 3'→5'），则引物需与模板链互补，故引物F2和R1有互补区段，为顺利构建基因表达载体，需要在引物F1和R2的5'端分别加入限制酶识别序列，重叠产物1中的两条链是1链和4链（1链的3'端与4链的5'端存在互补序列）。延伸过程不需要引物的原因是：两条单链的末端存在互补序列，变性后可互为引物，在DNA聚合酶作用下延伸。 【小问2详解】 因为质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，所以将基因表达载体导入大肠杆菌，应涂布于含氨苄青霉素的全营养LB固体培养基中筛选。Tcl为温控基因，其控制合成的蛋白质在37℃时能抑制温度诱导型启动子的活性，在42℃时该蛋白质失活，所以要分别置于温度为37℃和42℃的培养箱中培养。若37℃条件下未检测Cly-Noxa融合蛋白，42℃能检测到（只有42℃能检测到Cly-Noxa融合蛋白），说明温度响应型细菌构建成功。 【小问3详解】 若启动子持续活跃，会导致Noxa 基因持续表达，使工程菌正常细胞凋亡（细菌在未到达肿瘤前就被免疫系统清除，降低疗效）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $