精品解析：江苏省扬州市邗江区2025-2026学年高二下学期期中调研生物试题

2025~2026学年度第二学期期中调研试题 高二生物 第Ⅰ卷（选择题　共43分） 一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于传统发酵技术及发酵工程叙述正确的是（ ） A. 泡菜坛装八成满，以防止发酵液溢出和菜料变质腐烂 B. 以尿素为唯一氮源的培养基上只有分解尿素的细菌能生长和繁殖 C. 啤酒生产过程中通常加入啤酒花以提供发酵的菌种 D. 为防止杂菌污染，菌液涂布均匀后需立即将平板倒置 2. 下图为实验室培养和纯化酵母菌的部分操作步骤，下列说法正确的是（　　） A. 用此方法进行微生物计数时，所得数据往往比实际数据偏小 B. ①②③步骤操作时都需要在酒精灯火焰旁进行 C. 步骤④中接种环共需5次灼烧处理 D. 在5区域中才可以得到单菌落 3. 发酵工程在食品工业、医药工业及其他工农业方面应用广泛。下列叙述正确的是（　　） A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取获得单细胞蛋白 B. 酵母菌发酵产生果酒的最适温度为30~35℃ C. 发酵工程的中心环节是灭菌，特别是发酵罐必须进行严格灭菌 D. 等待发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥 4. 利用麦冬花药进行离体培养可为后期基因改良及新品种选育提供材料，操作流程如下图。下列叙述不正确的是（ ） A. 需要对麦冬花药、培养基及操作工具进行灭菌处理 B. 图中X和Y分别表示愈伤组织和单倍体幼苗 C. 图中①和②过程所用培养基中激素用量的比例不同 D. 麦冬花药离体培养的过程体现了生殖细胞具有全能性 5. 植物甲和植物乙是两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究者欲通过植物细胞工程技术生产疗效相近且具有叠加效应的“药对”，操作流程如图所示，序号代表过程。下列叙述正确的是（　　） A. 生长素与细胞分裂素比值低利于愈伤组织分化生根 B. ②在低渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 C. ⑤对植物细胞进行培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物 D. 该过程运用的生物学原理是细胞膜的流动性和细胞增殖 6. 下列有关现代生物技术工程的叙述，正确的是（　　） A. 植物组织培养过程中将愈伤组织包埋在人工种皮中，就形成了人工种子 B. 动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖组织培养可获得抗毒苗 C. 动物细胞培养材料大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织的原因是其细胞分裂能力强 D. 试管牛技术和细胞核移植技术均可实现良种牛的大量克隆 7. 科研人员研发出单克隆抗体—肺癌药物偶联物，以减少肺癌药物对正常细胞的伤害，基本流程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 注射的特定抗原是肺癌细胞特有的大分子 B. ①利用选择培养基筛选的方式获得了杂交瘤细胞 C. 步骤③细胞培养时应提供95%O2和5%CO2的气体环境 D. 抗体—肺癌药物偶联物中的a能特异性结合并杀死肿瘤细胞 8. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，错误的是（　　） A. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体 B. 体细胞核移植可通过显微操作技术去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物 C. 将目的基因导入鲫鱼受精卵后体外培养获得早期胚胎，再进行胚胎移植 D. 选用去核的卵母细胞作为核受体是因为其含激活细胞核全能性的物质 9. 如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化 B. 此图为卵裂期，胚胎的总体积并未增加，有机物的总量减少 C. 进行胚胎分割时，取③中的细胞做性别鉴定 D. 图中的细胞还没有分化，图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团 10. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下列叙述正确的是（ ） A. 获取①、②和③的过程均属于无性繁殖 B. ①②③个体的获得均涉及体外受精、体外胚胎培养技术 C. ①③技术中需取滋养层细胞进行性别鉴定，方可获得相应的动物 D. ①②③技术中需将胚胎培养到原肠胚方可进行胚胎移植 11. 下列关于PCR技术的叙述，正确的是（ ） A. 不同反应体系PCR的温度差别主要表现为延伸温度的差异 B. 引物较短以及退火温度较低均可能形成大量非特异性扩增产物 C. DNA聚合酶先与启动子结合，继而从引物的3’端延伸子链 D. 扩增DNA片段的过程中，第n次循环共需要引物2n-1-2个 12. 下列有关“DNA的提取与鉴定”“利用PCR扩增DNA片段及电泳鉴定”实验的叙述，正确的是（　　） A. 电泳时，将PCR产物与含有染色剂的凝胶载样缓冲液混合后，用微量移液器缓慢加入加样孔 B. 电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关 C. 利用酒精初步分离DNA与蛋白质的原理是DNA溶于酒精 D. 将提取到的丝状物直接与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴，溶液即可变为蓝色 13. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是（ ） A. 该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质 B. 该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变 C. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 D. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 14. 下列关于基因工程相关的叙述，正确的是（　　） A. 基因工程改造后的个体与未经改造的同种个体之间已产生生殖隔离 B. 生物武器包括致病菌类、病毒类、干扰素及生化毒剂类等 C. 将目的基因导入受体细胞的叶绿体基因组中可防止基因污染 D. 相比于设计试管婴儿，试管婴儿需要对胚胎进行遗传学诊断 二、多项选择题：本部分包括5题，每题3分，共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 某种物质A（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，某些细菌能降解A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0.1mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个。下列叙述错误的是（ ） A. 实验时，淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B. ③过程涂布时用涂布器蘸取0.1mL菌液均匀涂布于平板上 C. 乙平板中大小不同的菌落是分解菌分解能力不同导致的 D. 乙平板上菌落数平均为240个，菌液稀释倍数为105 16. 草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列有关叙述正确的是（ ） A. 方法一中，甲常选用茎尖，原因是其几乎未感染病毒 B. 通常采用95%的酒精和5%次氯酸钠溶液对甲进行消毒处理 C. A、C两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化和再分化 D. 判断两种选育方法的效果都需要通过病毒接种实验 17. 荧光定量PCR可定量检测样本中DNA含量，其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针并生成荧光分子，即DNA每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图），荧光监测系统随时接收荧光信号变化。下列叙述正确的有（ ） A. 图示引物与胞内DNA复制所用引物的化学本质不同 B. 一段待扩增的DNA经过4次循环后，等长目标片段所占比例为1/3 C. 耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为5'→3' D. 反应管内荧光信号到达设定阈值所经历的循环数，与样本DNA浓度呈正相关 18. 科学家利用黑鼠成纤维细胞获得多能干细胞（iPS），并利用该细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图所示，图中①～⑨表示过程。下列叙述错误的是（　　） A. 过程①需加5% CO2促进黑鼠成纤维细胞进行细胞呼吸 B. 过程②中诱导因子可促使黑鼠成纤维细胞形成iPS细胞 C. 过程⑧之前需用激素处理白鼠使其超数排卵并同期发情 D. 克隆鼠中的遗传物质来自灰鼠与黑鼠，其遗传性状与两者均有关 19. 下列关于重组DNA技术的叙述，错误的是（　　） A. 限制酶、DNA连接酶和质粒是重组DNA技术需要使用的基本工具酶 B. 限制酶切割DNA分子一次可切断2个磷酸二酯键，增加2个游离的磷酸基团 C. 用作分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 D. E.coli DNA连接酶连接平末端的效率远远高于T4 DNA连接酶 第Ⅱ卷（非选择题　共57分） 三、非选择题：本部分包括5题，共计57分。 20. 酵母菌的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母菌可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母菌，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题： （1）为分离培养该酵母菌，配制培养基时应以______为唯一碳源，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的pH，及时对培养基进行分装，并进行______灭菌。 （2）取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约______℃的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。经培养，可在培养基的______部位出现菌落。 （3）挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的是______。 a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌 b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落 c．可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株 d．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母菌细胞中甲醇的含量 （4）步骤⑤中，为使酵母菌数量迅速增加，培养过程中需保证______的充足供应。为监测酵母菌活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上______色细胞的个数应不少于______，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。 （5）通过发酵获得的大量的酵母菌菌体，即______，可作为饲料蛋白的来源。 21. 紫杉醇是红豆杉属植物产生的次生代谢产物，能促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍肿瘤细胞的分裂直至死亡，目前在临床上已经广泛用于乳腺瘤等的治疗。科研小组设计了如图所示的实验流程： （1）①为_______过程，_______是启动①②过程的关键激素。胚状体中出现不同类型细胞的根本原因是_______。 （2）下图是某生物兴趣小组设计的植物细胞悬浮培养装置，请同学们评议，下列评议合理的有_______ A. 实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织。制备悬浮细胞 B. 装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C. 装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D. 细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 （3）悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，结合材料分析其原因可能是_______。 （4）生物科研小组为探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，进行如下实验，请完成下表。 实验目的 实验操作 制备药剂 取适量紫杉醇溶于DMSO溶剂中制成母液，并进行梯度稀释。 供给乳腺癌细胞存活必需的营养等条件，同时防止培养过程中①______ 用蒸馏水、无机盐、葡萄糖、氨基酸及促生长因子等制备合成培养基，还需添加适量的②______等天然成分、同时要添加适量的青霉素、链霉素。 乳腺癌细胞培养 将培养瓶置于37℃恒温培养箱中培养24小时，水平晃动培养瓶，使③______，再继续培养48小时。 实验分组处理 取2～5号培养皿，分别加入④______，1号培养皿中加入⑤______。置于培养箱中继续培养。 检测结果 24h后检测各培养皿中乳腺癌细胞的存活率。 22. 全球每年约 200万人需要器官移植，而器官捐献数量远低于需求。 因此，来源于猪等动物的异种器官被视作人类供体器官短缺的希望。相比同种器官，异种器官移植面临着严重的免疫排斥等难题。通过基因敲除手段获得基因敲除猪，可获得消除或减弱排斥反应的适合人体移植的猪器官，如图1。基因敲除是指通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术，主要利用DNA同源重组原理，用设计的同源片段(两端序列与靶基因相同或相近)替代靶基因片段，从而使目的基因功能丧失，如图2，该技术的缺点是重组载体也会随机插入基因组的其他序列，而达不到目的。 注：neo基因(新霉素磷酸转移酶基因)，能催化将ATP 的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基，从而抑制新霉素与核糖体结合，保持核糖体的活性；HSV-tk基因(单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因)，表达产生的胸苷激酶蛋白(TK)可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒性核苷酸而杀死细胞。 （1）运用基因同源重组进行基因敲除： ①胚胎干细胞(ES 细胞)的获得：基因敲除细胞一般采用ES细胞， ES细胞培养在_______中，该仪器内部提供恒定的5%的CO₂浓度，调节pH的相对稳定。培养过程中ES细胞_______（填“会”或“不会”）出现接触抑制。 ②重组载体的构建：把具有与细胞内靶基因同源序列的DNA分子重组到带有标记基因的载体上，使之成为重组载体，该过程需要利用_______酶。常用的标记基因有neo基因和HSV-tk 基因，前者位于同源序列内部，后者位于同源序列外部。重组载体可通过 PCR 技术进行扩增，将加入反应成分的离心管放入 PCR仪前，需进行_______操作，使反应液集中于离心管底部。 ③同源重组：常采用_______法将重组载体导入ES细胞，使重组载体与 ES细胞基因组中相应部分发生同源重组，从而敲除靶基因。 ④筛选已表达的细胞：由于同源重组的概率极低，常利用正负筛选法(PNS法，即利用neo基因和HSV-tk基因)，需要在培养基中加入________，存活的细胞就是基因敲除的ES细胞。基因敲除的ES细胞可通过_______法进一步判断目的基因是否表达出相应蛋白质，若结果为阴性，说明ES细胞基因敲除成功。 （2）通过核移植获得基因敲除猪： ①核移植需要借助精密的_______和高效的细胞融合法，核移植前，基因敲除的ES细胞需要进行营养限制性培养，以提高核移植的成功率。选择动物的胚胎细胞而不是体细胞进行核移植的原因主要是__________。 ②图1过程五利用胚胎工程中的_______技术，这一期间必须配制一系列含有不同成分的培养液，以满足不同发育时期生理代谢的需求；过程六需对代孕猪进行_______处理，使胚胎能正常着床并发育。 （3）异种器官移植除了严重的免疫排斥外，可能还有_______（写出1点）等难题需要解决。 23. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，在癌症治疗方法中取得越来越突出地位，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。 （1）某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。单克隆抗体最主要的优点在于_____、_____等。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天，对1号小鼠加强免疫一次，目的是_____。然后取小鼠的脾脏细胞用_____试剂诱导与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。 （2）一段时间后，将（1）所得细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如上图。 ①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成_____，并加入多孔板培养槽中的_____（细胞、上清液），即待测样本。 ②加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与_____结合的酶标抗体洗去。 ③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表_____。 （3）CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此，科研人员尝试构建既能结合PSMA，还能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28，诱导T细胞定向杀伤癌细胞，如图2．制备过程为：先将_____和_____分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于L链和H链的随机组合会_____。因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。 （4）在肿瘤患者的治疗中，被动免疫治疗是指被动地将具有抗肿瘤活性的免疫制剂或细胞回输给肿瘤患者机体进行治疗，该治疗方案适用于肿瘤晚期患者，除了单克隆抗体治疗外，还可以进行过继性细胞治疗，过继性细胞治疗相关过程如图所示：过继性细胞治疗中，从肿瘤患者体内获取的免疫细胞置于适宜环境下培养，培养过程中会出现分裂受阻，其原因主要有_____、_____、_____，培养过程中出现接触抑制现象时，可用_____酶处理贴壁细胞使之分散成单个细胞进行传代培养。 24. 为研究癌-睾丸抗原14（CT14）在早期胚胎发育中的功能，科学家构建了HsCT14（可诱导表达人源CT14）和HsCT14acik（缺失CIR序列的HsCT14）两种转基因线虫品系，具体操作如图所示。请回答： （1）PCR的原理是_______，除图示组分外，反应体系中还需要加入_________（至少写2点）。PCR1与PCR2在反应程序上的主要区别是_______（步骤）温度不同。 （2）HsCT14基因编码链的部分序列见上图，引物2、3应分别选择下列选项中的_______。 a．5'-GCCTGTACCTCACCAT-3' b．5'-CGGACATGCTCACCAT-3' c．5'-ATGGTGAGGTACAGGC-3' d．5'-ATGGTGAGCATGTCCG-3' （3）为保证缺失CIR序列的HsCT14基因和质粒定向连接，设计引物1和引物4时，需在引物的____端分别添加序列______、_____。过程②利用____（方法）将重组质粒导入线虫的生殖腺细胞中。 （4）本实验需制备培养基用于培养线虫的食物大肠杆菌，制备完成后，需对培养基进行灭菌再丢弃，在使用PCR技术验证子代线虫目的基因的表达情况时，需用缓冲液清洗干净线虫，其原因是防止_______影响PCR扩增结果。 （5）研究人员对线虫虫卵孵化率进行统计，结果如下图，进一步发现HsCT14组中S期相关蛋白的基因表达水平均显著下降，综合上述信息，推测HsCT14在早期胚胎发育中的功能是_______。 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调研试题 高二生物 第Ⅰ卷（选择题　共43分） 一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于传统发酵技术及发酵工程叙述正确的是（ ） A. 泡菜坛装八成满，以防止发酵液溢出和菜料变质腐烂 B. 以尿素为唯一氮源的培养基上只有分解尿素的细菌能生长和繁殖 C. 啤酒生产过程中通常加入啤酒花以提供发酵的菌种 D. 为防止杂菌污染，菌液涂布均匀后需立即将平板倒置 【答案】A 【解析】 【分析】果酒发酵的主要菌种是酵母菌，果醋发酵的主要菌种是醋酸杆菌，腐乳制作的微生物主要是毛霉，泡菜制作的主要菌种是乳酸菌。 【详解】A、泡菜坛中菜料只能装八成满是为了防止发酵液溢出坛外，还防止盐水未完全淹没菜料使杂菌生长导致变质，A正确； B、以尿素为唯一氮源的培养基上长出的可能是固氮菌，它可以利用空气中游离的N2作为氮源，B错误； C、啤酒生产过程中通常加入啤酒花，使啤酒产生特殊风味，而不是提供发酵的菌种，C错误； D、完成稀释涂布平板接种后，需静置后再将平板倒置，否则菌液滑落，导致接种失败，D错误。 故选A。 2. 下图为实验室培养和纯化酵母菌的部分操作步骤，下列说法正确的是（　　） A. 用此方法进行微生物计数时，所得数据往往比实际数据偏小 B. ①②③步骤操作时都需要在酒精灯火焰旁进行 C. 步骤④中接种环共需5次灼烧处理 D. 在5区域中才可以得到单菌落 【答案】B 【解析】 【详解】A、平板划线法只能用于微生物的分离纯化，不能用于微生物计数，A错误； B、①②③都属于接种过程的操作，为了防止杂菌污染，所有接种操作都需要在酒精灯火焰旁的无菌区域进行，B正确； C、平板划线法中，每次划线前需要灼烧接种环，最后一次划线结束后仍需要灼烧接种环灭菌；图中共有5个划线区，因此接种环共需要灼烧5+1=6次，C错误； D、随着划线进行，菌种密度逐渐降低，若划线操作合适，在5区之前的3、4区就可以得到单菌落，D错误。 3. 发酵工程在食品工业、医药工业及其他工农业方面应用广泛。下列叙述正确的是（　　） A. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取获得单细胞蛋白 B. 酵母菌发酵产生果酒的最适温度为30~35℃ C. 发酵工程的中心环节是灭菌，特别是发酵罐必须进行严格灭菌 D. 等待发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥 【答案】D 【解析】 【详解】A、单细胞蛋白是微生物菌体本身，不需要从微生物细胞中提取，A错误； B、酵母菌发酵产生果酒的最适温度为18~30℃，B错误； C、发酵工程的中心环节是发酵过程，灭菌是发酵前避免杂菌污染的准备步骤，C错误； D、若发酵产品为菌体本身，发酵结束后可通过过滤、沉淀分离菌体，再经干燥得到最终产品，D正确。 4. 利用麦冬花药进行离体培养可为后期基因改良及新品种选育提供材料，操作流程如下图。下列叙述不正确的是（ ） A. 需要对麦冬花药、培养基及操作工具进行灭菌处理 B. 图中X和Y分别表示愈伤组织和单倍体幼苗 C. 图中①和②过程所用培养基中激素用量的比例不同 D. 麦冬花药离体培养的过程体现了生殖细胞具有全能性 【答案】A 【解析】 【分析】图示表示麦冬花药离体培养产生花粉植株的途径，①阶段表示脱分化，该阶段能形成X愈伤组织，其细胞分化程度低，全能性高；②阶段表示再分化过程，该阶段能形成胚状体，进一步发育形成植株，Y是单倍体植株。 【详解】A、植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境，其中麦冬花药要进行消毒处理，而培养基及操作工具需灭菌处理，A错误； B、图中X是经脱分化形成的愈伤组织，Y最初是由花药形成，是胚状体形成的单倍体幼苗，B正确； C、在植物组织培养培养过程中，使用不同的植物激素能够人为地控制细胞的脱分化和再分化，故脱分化与再分化二者使用的培养基主要是生长素以及细胞分裂素两种激素用量及比例的不同，C正确； D、麦冬花药离体培养的过程体现了生殖细胞（花药）具有全能性，D正确。 故选A。 5. 植物甲和植物乙是两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究者欲通过植物细胞工程技术生产疗效相近且具有叠加效应的“药对”，操作流程如图所示，序号代表过程。下列叙述正确的是（　　） A. 生长素与细胞分裂素比值低利于愈伤组织分化生根 B. ②在低渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等 C. ⑤对植物细胞进行培养的目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物 D. 该过程运用的生物学原理是细胞膜的流动性和细胞增殖 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物组织培养中，生长素与细胞分裂素比值高时利于愈伤组织分化生根，比值低时利于分化形成芽，A错误； B、过程②是诱导原生质体融合，一般在等渗或略高渗的培养液中，常用PEG融合法、电融合法等。灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的方法，B错误； C、药用成分属于植物次生代谢物，次生代谢物不是植物生长、生存所必需的物质，C错误； D、原生质体融合的原理是细胞膜的流动性，后续杂种细胞分裂形成愈伤组织的原理是细胞增殖，D正确。 6. 下列有关现代生物技术工程的叙述，正确的是（　　） A. 植物组织培养过程中将愈伤组织包埋在人工种皮中，就形成了人工种子 B. 动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖组织培养可获得抗毒苗 C. 动物细胞培养材料大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织的原因是其细胞分裂能力强 D. 试管牛技术和细胞核移植技术均可实现良种牛的大量克隆 【答案】C 【解析】 【详解】A、人工种子是将胚状体、不定芽、顶芽或腋芽等具有发育成完整个体潜能的结构，包埋在人工种皮和人工胚乳中制成，愈伤组织未分化，不能直接用于制备人工种子，A错误； B、动物细胞培养可用于检测有毒物质的毒性，因为有毒物质会影响细胞的正常生长和代谢。茎尖组织因病毒极少甚至无病毒，经组织培养可获得脱毒苗，不具备抗病毒特性，B错误； C、胚胎或幼龄动物的器官或组织细胞分化程度低，细胞分裂能力强，适合作为动物细胞培养的材料，C正确； D、试管牛技术依靠体外受精、胚胎移植实现，属于有性生殖，不属于克隆，D错误。 7. 科研人员研发出单克隆抗体—肺癌药物偶联物，以减少肺癌药物对正常细胞的伤害，基本流程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 注射的特定抗原是肺癌细胞特有的大分子 B. ①利用选择培养基筛选的方式获得了杂交瘤细胞 C. 步骤③细胞培养时应提供95%O2和5%CO2的气体环境 D. 抗体—肺癌药物偶联物中的a能特异性结合并杀死肿瘤细胞 【答案】A 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、要制备针对肺癌细胞的单克隆抗体，注射的特定抗原应是肺癌细胞特有的大分子，这样才能刺激小鼠产生能特异性结合肺癌细胞的B淋巴细胞 ，A正确； B、①是细胞融合过程，之后还需用选择培养基筛选（获得杂交瘤细胞 ）以及进行抗体检测（获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞 ），并非仅通过①利用选择培养基筛选就获得杂交瘤细胞，B错误； C、动物细胞培养时应提供95%空气（其中O2满足细胞呼吸需求 ）和5%CO2（维持培养液的pH）的气体环境，C错误； D、抗体-肺癌药物偶联物中的a为抗体，能特异性结合肿瘤细胞，起到导向作用，杀死肿瘤细胞的是偶联的药物，不是抗体，D错误。 故选A。 8. 下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，错误的是（　　） A. 早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体 B. 体细胞核移植可通过显微操作技术去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物 C. 将目的基因导入鲫鱼受精卵后体外培养获得早期胚胎，再进行胚胎移植 D. 选用去核的卵母细胞作为核受体是因为其含激活细胞核全能性的物质 【答案】C 【解析】 【详解】A、胚胎移植时需要对受体雌性动物做同期发情处理，保证其生殖器官的生理状态与供体一致，为移入的早期胚胎提供适配的生理环境，早期胚胎可在其体内正常发育为个体，A正确； B、体细胞核移植过程中，可通过显微操作技术去除卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物，获得去核卵母细胞作为核移植的受体，B正确； C、鲫鱼属于卵生动物，受精卵在体外水环境中即可完成整个胚胎发育过程，不需要进行胚胎移植，C错误； D、去核卵母细胞的细胞质中含有能够激活体细胞核全能性的物质，且体积大、易操作、营养储备充足，因此适合作为核移植的受体细胞，D正确。 9. 如图为哺乳动物受精卵发育过程中某一时期的示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 胚胎从①中伸展出来的过程叫作孵化 B. 此图为卵裂期，胚胎的总体积并未增加，有机物的总量减少 C. 进行胚胎分割时，取③中的细胞做性别鉴定 D. 图中的细胞还没有分化，图中①②③依次为透明带、滋养层、内细胞团 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：图示表示囊胚期胚胎示意图，其中①为透明带，在囊胚期后期会破裂；②为滋养层，将来分化成胎盘和胎膜；③为内细胞团，将来分化形成各种组织。 【详解】A、胚胎从①透明带中伸展出来称为孵化，A正确； B、此图表示囊胚期，B错误； C、对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的②滋养层细胞进行鉴定，C错误； D、图中囊胚期开始出现细胞分化，D错误。 故选A。 10. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下列叙述正确的是（ ） A. 获取①、②和③的过程均属于无性繁殖 B. ①②③个体的获得均涉及体外受精、体外胚胎培养技术 C. ①③技术中需取滋养层细胞进行性别鉴定，方可获得相应的动物 D. ①②③技术中需将胚胎培养到原肠胚方可进行胚胎移植 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 【详解】A、①试管动物的培育涉及体外受精，属于有性生殖，A错误； B、②克隆动物不涉及体外受精技术，B错误； C、滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，胚胎移植前可取滋养层的细胞鉴定性别，C正确； D、①②③技术中需将胚胎培养到桑葚胚或囊胚方可进行胚胎移植，D错误。 故选C。 11. 下列关于PCR技术的叙述，正确的是（ ） A. 不同反应体系PCR的温度差别主要表现为延伸温度的差异 B. 引物较短以及退火温度较低均可能形成大量非特异性扩增产物 C. DNA聚合酶先与启动子结合，继而从引物的3’端延伸子链 D. 扩增DNA片段的过程中，第n次循环共需要引物2n-1-2个 【答案】B 【解析】 【分析】PCR技术：（1）概念：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。（2）原理：DNA复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（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）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 【详解】A、在设定的PCR体系下可以特异性扩增目标DNA片段，主要是因为加入了与特定部位结合的引物，引物可以通过碱基互补配对特异性结合到模板DNA的相应位置，复性过程中引物结合到互补链DNA上，故不同反应体系PCR的温度差别主要表现为退火温度的差异，A错误； B、若退火温度低，引物较短时，引物和模板匹配低时，也能稳定存在，那么模板上可能存在很多区域能和引物上的少量碱基匹配，可能形成大量非特异性扩增产物，B正确； C、PCR过程中，目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下从引物的3'端延伸子链；启动子是RNA聚合酶的结合位点不是DNA聚合酶的结合位点，C错误； D、PCR 技术大量扩增目的基因时，第n次复制形成2n-1个DNA分子，合成一个DNA分子需要两个引物，因此需要的引物数目为2n-1×2=2n，D错误。 故选B。 12. 下列有关“DNA的提取与鉴定”“利用PCR扩增DNA片段及电泳鉴定”实验的叙述，正确的是（　　） A. 电泳时，将PCR产物与含有染色剂的凝胶载样缓冲液混合后，用微量移液器缓慢加入加样孔 B. 电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关 C. 利用酒精初步分离DNA与蛋白质的原理是DNA溶于酒精 D. 将提取到的丝状物直接与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴，溶液即可变为蓝色 【答案】B 【解析】 【详解】A、凝胶载样缓冲液的作用是增大样品密度使其沉入加样孔、含示踪染料（如溴酚蓝）指示电泳进度，不含核酸染色剂，核酸染色剂通常在制胶时加入凝胶或电泳结束后对凝胶染色，A错误； B、电泳时DNA带负电向正极迁移，迁移速率与DNA的分子大小、构象、凝胶浓度等因素均有关，B正确； C、利用酒精初步分离DNA与蛋白质的原理是DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质可溶于酒精，从而使DNA析出，C错误； D、提取到的DNA丝状物需先溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再与二苯胺溶液充分混匀后沸水浴，才能发生显色反应变蓝，试管冷却后溶液呈现蓝色，D错误。 13. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是（ ） A. 该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质 B. 该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变 C. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 D. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质工程的直接操作对象是基因而非蛋白质，通过修改基因序列来改变氨基酸组成，而非直接对蛋白质进行操作，A错误； B、根据题意信息可知，将天冬酰胺（极性氨基酸）替换为赖氨酸（带正电荷的碱性氨基酸），两者的理化性质差异显著，可能导致局部电荷分布和空间结构改变，从而影响蛋白质功能，B错误； C、改造后的水蛭素基因导入微生物（如大肠杆菌或酵母菌）后，可通过发酵工程大规模生产水蛭素，C正确； D、中心法则是从DNA到RNA再到蛋白质的正向流程，而蛋白质工程的思路是逆向的：先设计所需蛋白质结构，再反向推导并修改基因序列。因此，两者的研究思路并不一致，D错误。 故选C。 14. 下列关于基因工程相关的叙述，正确的是（　　） A. 基因工程改造后的个体与未经改造的同种个体之间已产生生殖隔离 B. 生物武器包括致病菌类、病毒类、干扰素及生化毒剂类等 C. 将目的基因导入受体细胞的叶绿体基因组中可防止基因污染 D. 相比于设计试管婴儿，试管婴儿需要对胚胎进行遗传学诊断 【答案】C 【解析】 【详解】A、生殖隔离是新物种形成的标志，指不同物种间无法交配或交配后无法产生可育后代，基因工程仅改造生物的少数基因，改造后的个体仍和原同种个体属于同一物种，不存在生殖隔离，A错误； B、生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类以及经基因重组的致病菌等，干扰素是具有抗病毒、免疫调节作用的免疫活性物质，不属于生物武器，B错误； C、叶绿体基因组属于细胞质基因，表现为母系遗传，花粉中几乎不含细胞质，因此将目的基因导入叶绿体基因组后，目的基因不会随花粉扩散到其他植物，可有效防止基因污染，C正确； D、普通试管婴儿用于解决不孕不育问题，无需对胚胎进行遗传学诊断，设计试管婴儿才需要在胚胎植入前进行遗传学诊断以筛选符合要求的胚胎，D错误。 二、多项选择题：本部分包括5题，每题3分，共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 某种物质A（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，某些细菌能降解A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0.1mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个。下列叙述错误的是（ ） A. 实验时，淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B. ③过程涂布时用涂布器蘸取0.1mL菌液均匀涂布于平板上 C. 乙平板中大小不同的菌落是分解菌分解能力不同导致的 D. 乙平板上菌落数平均为240个，菌液稀释倍数为105 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、淤泥中有菌种，因此不能进行灭菌处理；盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A错误； B、不能用涂布器蘸取菌液，应使用移液器吸取0.1ml菌液加入到培养基中，再用涂布器进行均匀涂抹，B错误； C、乙平板中大小不同的菌落说明分解菌对物质A的分解能力不同，可能是乙平板中可能还存在其他分解菌，也可能是不同分解菌所形成的菌落大小不同，C错误； D、利用稀释涂布平板法对细菌进行计数，要保证每个平板上长出的菌落数平均为240个，假设稀释倍数为a，根据摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个，在每个平板上涂布100μL（即0.1mL）稀释后的菌液，则有240×a÷0.1=2.4×108，则稀释倍数a=105，D正确。 故选ABC。 16. 草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列有关叙述正确的是（ ） A. 方法一中，甲常选用茎尖，原因是其几乎未感染病毒 B. 通常采用95%的酒精和5%次氯酸钠溶液对甲进行消毒处理 C. A、C两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化和再分化 D. 判断两种选育方法的效果都需要通过病毒接种实验 【答案】AC 【解析】 【分析】植物组织培养的过程是离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成根，芽，最终发育成植物体。根据题图，方法一是采用植物组织培养的方法培育脱毒苗，方法二是通过基因工程手段获得的抗病毒草莓。 【详解】A、植物的分生区附近(如茎尖)的病毒极少，几乎不含病毒，因此对茎尖进行植物组织培养，可以获得脱毒植株，A正确； B、在植物组织培养中，需要用75％的酒精和5％次氯酸钠溶液对甲进行消毒处理，保证植物组织培养的成功，B错误； C、A、C两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化形成愈伤组织和再分化形成根芽，最终发育成植株，C正确； D、方法一获得的无病毒苗应根据植株性状检测，不需要接种病毒；方法二获得的抗病毒草莓需要通过接种病毒检测，D错误。 故选AC。 17. 荧光定量PCR可定量检测样本中DNA含量，其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针并生成荧光分子，即DNA每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图），荧光监测系统随时接收荧光信号变化。下列叙述正确的有（ ） A. 图示引物与胞内DNA复制所用引物的化学本质不同 B. 一段待扩增的DNA经过4次循环后，等长目标片段所占比例为1/3 C. 耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为5'→3' D. 反应管内荧光信号到达设定阈值所经历的循环数，与样本DNA浓度呈正相关 【答案】AC 【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。荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量的原理是在PCR体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当Taq酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成，实现了荧光信号的累积与PCR产物的形成完全同步。 【详解】A、细胞内DNA的复制时，引物是通过RNA聚合酶合成的RNA链，而PCR反应中所需的引物是人工合成的DNA链，它们的化学本质不同，A正确； B、利用PCR扩增1个DNA片段，经过n次循环后，反应体系中共有2n个DNA片段，其中目标DNA片段(两条核苷酸链等长的DNA分子)有2n－2n。经过4次循环后，反应体系中共有24=16个DNA片段，其中目标DNA片段(两条核苷酸链等长的DNA分子)有2n－2n=24-2×4=8个，所以等长目标片段所占比例为=，B错误； C、耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为5'→3'，所以子链延伸的方向也为5'→3'，C正确； D、由荧光定量PCR技术原理“每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，并且每扩增一次，就有一个荧光分子生成”推测，反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关，反应管内荧光信号到达设定阈值所经历的循环数，与样本DNA浓度呈负相关，D错误。 故选AC。 18. 科学家利用黑鼠成纤维细胞获得多能干细胞（iPS），并利用该细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图所示，图中①～⑨表示过程。下列叙述错误的是（　　） A. 过程①需加5% CO2促进黑鼠成纤维细胞进行细胞呼吸 B. 过程②中诱导因子可促使黑鼠成纤维细胞形成iPS细胞 C. 过程⑧之前需用激素处理白鼠使其超数排卵并同期发情 D. 克隆鼠中的遗传物质来自灰鼠与黑鼠，其遗传性状与两者均有关 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、过程①中加5%CO2是维持培养液的pH，并非促进细胞呼吸，A错误； B、过程②诱导因子促使黑鼠成纤维细胞脱分化成iPS细胞（类似干细胞，具有多分化潜能），B正确； C、过程⑧是胚胎移植，需用激素处理白鼠使其同期发情，为胚胎发育提供适宜环境，C错误； D、克隆鼠遗传物质主要来自黑鼠，灰鼠提供去核卵细胞，遗传性状主要与黑鼠有关，D错误。 19. 下列关于重组DNA技术的叙述，错误的是（　　） A. 限制酶、DNA连接酶和质粒是重组DNA技术需要使用的基本工具酶 B. 限制酶切割DNA分子一次可切断2个磷酸二酯键，增加2个游离的磷酸基团 C. 用作分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 D. E.coli DNA连接酶连接平末端的效率远远高于T4 DNA连接酶 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、限制酶、DNA连接酶是重组DNA技术需要使用的基本工具酶，而质粒是重组DNA技术需要使用的基本工具之一但不属于工具酶，质粒是具有自我复制能力的双链环状DNA分子，A错误； B、限制酶切割DNA分子一次，该过程断裂两个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团，消耗2分子水，B正确； C、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子；用作分子运输车的质粒常有特殊的抗生素抗性基因，便于重组DNA分子的筛选，C错误； D、从大肠杆菌中分离的E.coliDNA连接酶连接效率远远低于T4DNA连接酶，D错误。 第Ⅱ卷（非选择题　共57分） 三、非选择题：本部分包括5题，共计57分。 20. 酵母菌的蛋白质含量可达自身干重的一半，可作为饲料蛋白的来源。有些酵母菌可以利用工业废甲醇作为碳源进行培养，这样既可减少污染又可降低生产成本。研究人员拟从土壤样品中分离该类酵母菌，并进行大量培养。下图所示为操作流程，请回答下列问题： （1）为分离培养该酵母菌，配制培养基时应以______为唯一碳源，按照培养基配方准确称量各组分，将其溶解、定容后，调节培养基的pH，及时对培养基进行分装，并进行______灭菌。 （2）取步骤②中不同梯度的稀释液加入标记好的无菌培养皿中，在步骤③中将温度约______℃的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养。经培养，可在培养基的______部位出现菌落。 （3）挑取分离平板中长出的单菌落，按步骤④所示进行划线。下列叙述合理的是______。 a．为保证无菌操作，接种针、接种环使用前都必须灭菌 b．划线时应避免划破培养基表面，以免不能形成正常菌落 c．可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株 d．挑取菌落时，应挑取多个菌落，分别测定酵母菌细胞中甲醇的含量 （4）步骤⑤中，为使酵母菌数量迅速增加，培养过程中需保证______的充足供应。为监测酵母菌活细胞密度，将发酵液稀释1 000倍后，经等体积台盼蓝染液染色，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数，理论上______色细胞的个数应不少于______，才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。 （5）通过发酵获得的大量的酵母菌菌体，即______，可作为饲料蛋白的来源。 【答案】（1） ①. 甲醇 ②. 高压蒸汽（湿热） （2） ①. 50 ②. 表层和内部 （3）a、b、c （4） ①. 营养和氧气 ②. 无 ③. 30 （5）单细胞蛋白 【解析】 【小问1详解】 因为要分离能利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌，所以配制培养基时应以甲醇为唯一碳源。对培养基进行灭菌通常采用高压蒸汽（或湿热）灭菌法进行灭菌； 【小问2详解】 倒平板时，培养基的温度约为50℃，这样既不会因为温度过高杀死菌种，也不会因为温度过低导致培养基凝固。经培养后，可在培养基的表面和内部部位出现菌落，因为在倾注分离过程中，酵母菌可能分布在培养基内部和表面； 【小问3详解】 a、接种针、接种环使用前都必须灭菌，做到无菌操作，a正确；b、划线时应避免划破培养基表面，以防止大量酵母菌聚集，不能形成正常菌落，b正确；c、可以通过逐步提高培养基中甲醇的浓度，获得甲醇高耐受株，c正确；d、该实验的目的是获得利用工业废甲醇作为碳源的酵母菌，不需要测定酵母菌中的甲醇含量，d错误。 【小问4详解】 酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，因此为使酵母数量迅速增加，培养过程中需保证充足的营养和氧气；活细胞膜具有选择透过性，经等体积台盼蓝染液染色，无色细胞是活细胞才能计数；为监测酵母的活细胞密度，将发酵液稀释1000倍后，用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数（假设为n），达到每毫升3×109个活细胞的预期密度，而台盼蓝与菌液等体积加入，则n÷80×400÷（0.1×10-3）×1000×2=3×109，n=30； 【小问5详解】 通过发酵获得的大量的酵母菌菌体，即单细胞蛋白，可作为饲料蛋白的来源。 21. 紫杉醇是红豆杉属植物产生的次生代谢产物，能促进微管聚合并使之稳定，从而阻碍肿瘤细胞的分裂直至死亡，目前在临床上已经广泛用于乳腺瘤等的治疗。科研小组设计了如图所示的实验流程： （1）①为_______过程，_______是启动①②过程的关键激素。胚状体中出现不同类型细胞的根本原因是_______。 （2）下图是某生物兴趣小组设计的植物细胞悬浮培养装置，请同学们评议，下列评议合理的有_______ A. 实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织。制备悬浮细胞 B. 装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C. 装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D. 细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 （3）悬浮培养时发现，即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，结合材料分析其原因可能是_______。 （4）生物科研小组为探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，进行如下实验，请完成下表。 实验目的 实验操作 制备药剂 取适量紫杉醇溶于DMSO溶剂中制成母液，并进行梯度稀释。 供给乳腺癌细胞存活必需的营养等条件，同时防止培养过程中①______ 用蒸馏水、无机盐、葡萄糖、氨基酸及促生长因子等制备合成培养基，还需添加适量的②______等天然成分、同时要添加适量的青霉素、链霉素。 乳腺癌细胞培养 将培养瓶置于37℃恒温培养箱中培养24小时，水平晃动培养瓶，使③______，再继续培养48小时。 实验分组处理 取2～5号培养皿，分别加入④______，1号培养皿中加入⑤______。置于培养箱中继续培养。 检测结果 24h后检测各培养皿中乳腺癌细胞的存活率。 【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 生长素和细胞分裂素 ③. 基因的选择性表达 （2）ACD （3）培养一段时间后， 培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂 （4） ①. 杂菌污染 ②. 血清 ③. 乳腺癌细胞与培养液充分混匀 ④. 不同浓度的紫杉醇溶液 ⑤. 培养液 【解析】 【分析】图中①为脱分化过程，②是再分化过程。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，从而去除细胞壁，制备悬浮细胞。 【小问1详解】 图中①为脱分化过程，②是再分化过程，生长素和细胞分裂素是启动脱分化和再分化的关键激素。胚状体是愈伤组织分化的结果，其出现不同类型细胞的根本原因是基因的选择性表达。 【小问2详解】 A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶进行处理愈伤组织，从而去除细胞壁，制备悬浮细胞，A正确； B、装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，不能同时作为排气管，B错误； C、充气口通入气体的同时可能发生杂菌污染，为了防止杂菌污染培养液，装置充气口需要增设无菌滤器， C正确； D、温度的条件影响细胞生长、分裂，细胞培养时需要保证适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备，D正确。 故选ACD。 【小问3详解】 悬浮培养时发现,即使营养条件充足，红豆杉细胞悬浮培养一段时间也会停止增殖，其原因是培养一段时间后， 培养液中的紫杉醇含量升高，紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定，从而抑制了红豆杉细胞的分裂。 【小问4详解】 动物细胞培养过程中除需要提供适应的营养条件外，还需防止①杂菌污染，故常在合成培养基中添加②血清等天然成分；将乳腺癌细胞培养至分裂高峰时，需要在37°C恒温CO2培养箱中晃动培养瓶，使③乳腺癌细胞与培养液充分混匀，继续培养；本实验的目的是探究不同浓度紫杉醇的抑癌效果，所以应在2～5号培养皿，分别加入④不同浓度的紫杉醇溶液，1号培养皿中加入⑤培养液（作为对照组）。 22. 全球每年约 200万人需要器官移植，而器官捐献数量远低于需求。 因此，来源于猪等动物的异种器官被视作人类供体器官短缺的希望。相比同种器官，异种器官移植面临着严重的免疫排斥等难题。通过基因敲除手段获得基因敲除猪，可获得消除或减弱排斥反应的适合人体移植的猪器官，如图1。基因敲除是指通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术，主要利用DNA同源重组原理，用设计的同源片段(两端序列与靶基因相同或相近)替代靶基因片段，从而使目的基因功能丧失，如图2，该技术的缺点是重组载体也会随机插入基因组的其他序列，而达不到目的。 注：neo基因(新霉素磷酸转移酶基因)，能催化将ATP 的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基，从而抑制新霉素与核糖体结合，保持核糖体的活性；HSV-tk基因(单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因)，表达产生的胸苷激酶蛋白(TK)可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒性核苷酸而杀死细胞。 （1）运用基因同源重组进行基因敲除： ①胚胎干细胞(ES 细胞)的获得：基因敲除细胞一般采用ES细胞， ES细胞培养在_______中，该仪器内部提供恒定的5%的CO₂浓度，调节pH的相对稳定。培养过程中ES细胞_______（填“会”或“不会”）出现接触抑制。 ②重组载体的构建：把具有与细胞内靶基因同源序列的DNA分子重组到带有标记基因的载体上，使之成为重组载体，该过程需要利用_______酶。常用的标记基因有neo基因和HSV-tk 基因，前者位于同源序列内部，后者位于同源序列外部。重组载体可通过 PCR 技术进行扩增，将加入反应成分的离心管放入 PCR仪前，需进行_______操作，使反应液集中于离心管底部。 ③同源重组：常采用_______法将重组载体导入ES细胞，使重组载体与 ES细胞基因组中相应部分发生同源重组，从而敲除靶基因。 ④筛选已表达的细胞：由于同源重组的概率极低，常利用正负筛选法(PNS法，即利用neo基因和HSV-tk基因)，需要在培养基中加入________，存活的细胞就是基因敲除的ES细胞。基因敲除的ES细胞可通过_______法进一步判断目的基因是否表达出相应蛋白质，若结果为阴性，说明ES细胞基因敲除成功。 （2）通过核移植获得基因敲除猪： ①核移植需要借助精密的_______和高效的细胞融合法，核移植前，基因敲除的ES细胞需要进行营养限制性培养，以提高核移植的成功率。选择动物的胚胎细胞而不是体细胞进行核移植的原因主要是__________。 ②图1过程五利用胚胎工程中的_______技术，这一期间必须配制一系列含有不同成分的培养液，以满足不同发育时期生理代谢的需求；过程六需对代孕猪进行_______处理，使胚胎能正常着床并发育。 （3）异种器官移植除了严重的免疫排斥外，可能还有_______（写出1点）等难题需要解决。 【答案】（1） ①. CO2培养箱 ②. 会 ③. 限制性内切核酸酶和DNA连接 ④. 离心 ⑤. 显微注射 ⑥. 新霉素和丙氧鸟苷 ⑦. 抗原-抗体杂交 （2） ①. 显微操作仪 ②. 胚胎细胞核移植成功率远高于成体细胞 ③. 胚胎体外培养 ④. 同期发情 （3）异种病毒传播、植入器官功能兼容性、炎症、大众认可度等 【解析】 【小问1详解】 ①细胞培养所需的气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH，故ES细胞培养在CO2培养箱中；在动物细胞的培养过程中，细胞因相互接触而出现接触抑制并有贴壁现象，培养过程中 ES细胞会出现接触抑制。 ②基因表达载体的构建，在这过程中所需要的工具酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶；使反应液集中到微量离心管底部的方法是离心。 ③常采用显微注射法将目的基因导入动物细胞。 ④由题干可知，neo基因（新霉素磷酸转移酶基因），能催化将ATP 的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基，从而抑制新霉素与核糖体结合，保持核糖体的活性；HSV-tk基因（单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶基因），表达产生的胸苷激酶蛋白（TK）可使无毒的丙氧鸟苷转变为有毒性核苷酸而杀死细胞，故筛选基因敲除的ES细胞需要在培养基中加入新霉素和丙氧鸟苷；检测目的基因是否表达产生相应的蛋白质，应该采用抗原-抗体杂交法。 【小问2详解】 ①核移植操作需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法，以形成重组细胞；胚胎细胞核移植成功率远高于成体细胞，故选择胚胎细胞而不是体细胞进行核移植。 ②图1过程五是胚胎工程中胚胎体外培养，需配制不同成分的培养液，其目的是促进细胞分化，以培养不同时期的胚胎；早期胚胎培养到早期囊胚时期，移植到同期发情的代孕猪的相应部位着床发育。 【小问3详解】 异种器官移植除了严重的免疫排斥外，可能还有异种病毒传播、植入器官功能兼容性、炎症、大众认可度等难题需要解决。 23. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，在癌症治疗方法中取得越来越突出地位，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。 （1）某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。单克隆抗体最主要的优点在于_____、_____等。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天，对1号小鼠加强免疫一次，目的是_____。然后取小鼠的脾脏细胞用_____试剂诱导与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。 （2）一段时间后，将（1）所得细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如上图。 ①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成_____，并加入多孔板培养槽中的_____（细胞、上清液），即待测样本。 ②加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与_____结合的酶标抗体洗去。 ③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表_____。 （3）CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。因此，科研人员尝试构建既能结合PSMA，还能结合CD28的双特异性抗体PSMA×CD28，诱导T细胞定向杀伤癌细胞，如图2．制备过程为：先将_____和_____分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于L链和H链的随机组合会_____。因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。 （4）在肿瘤患者的治疗中，被动免疫治疗是指被动地将具有抗肿瘤活性的免疫制剂或细胞回输给肿瘤患者机体进行治疗，该治疗方案适用于肿瘤晚期患者，除了单克隆抗体治疗外，还可以进行过继性细胞治疗，过继性细胞治疗相关过程如图所示：过继性细胞治疗中，从肿瘤患者体内获取的免疫细胞置于适宜环境下培养，培养过程中会出现分裂受阻，其原因主要有_____、_____、_____，培养过程中出现接触抑制现象时，可用_____酶处理贴壁细胞使之分散成单个细胞进行传代培养。 【答案】（1） ①. 特异性强（或灵敏度高） ②. 可大量制备 ③. 刺激机体产生更多的浆细胞 ④. PEG （2） ①. 固相抗原 ②. 上清液 ③. 抗PD-1抗体抗 ④. PD-1抗体的量 （3） ①. PSMA ②. CD28 ③. 产生多种抗体 （4） ①. 细胞密度大 ②. 有害代谢物积累 ③. 培养液中营养物质缺乏 ④. 胰蛋白酶（或胶原蛋白） 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【小问1详解】 单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的优点；加强免疫可刺激机体产生更多的浆细胞，产生更多的抗体；可用PEG试剂诱导小鼠的脾脏细胞和骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。 【小问2详解】 ①在检测时需要将PD-1蛋白固定于周相载体表面制成固相抗原；单克隆抗体是分泌蛋白，分布在上清液中，所以在固定抗原上加入多孔板培养槽中的上清液，即待测样本。②加入酶标抗体后一段时间，为了排除干扰，则需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去。③PD-1蛋白与抗PD-1抗体的结合量越多颜色越深，所以加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表与抗PD-1抗体的量。 【小问3详解】 抗体具有特异性，所以为了获取既能结合PSMA，还能结合CD28的双特异性抗体PSMAXCD28，则需要先将PSMA、CD28分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合；成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，由于L链和H链的随机组合会产生多种抗体，但所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合，因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28。 【小问4详解】 在动物细胞的培养时，由于细胞密度大、有害代谢物积累、培养液中营养物质缺乏，则培养过程中出现接触抑制现象时，可用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理贴壁细胞，使之分散成单个细胞进行传代培养。 24. 为研究癌-睾丸抗原14（CT14）在早期胚胎发育中的功能，科学家构建了HsCT14（可诱导表达人源CT14）和HsCT14acik（缺失CIR序列的HsCT14）两种转基因线虫品系，具体操作如图所示。请回答： （1）PCR的原理是_______，除图示组分外，反应体系中还需要加入_________（至少写2点）。PCR1与PCR2在反应程序上的主要区别是_______（步骤）温度不同。 （2）HsCT14基因编码链的部分序列见上图，引物2、3应分别选择下列选项中的_______。 a．5'-GCCTGTACCTCACCAT-3' b．5'-CGGACATGCTCACCAT-3' c．5'-ATGGTGAGGTACAGGC-3' d．5'-ATGGTGAGCATGTCCG-3' （3）为保证缺失CIR序列的HsCT14基因和质粒定向连接，设计引物1和引物4时，需在引物的____端分别添加序列______、_____。过程②利用____（方法）将重组质粒导入线虫的生殖腺细胞中。 （4）本实验需制备培养基用于培养线虫的食物大肠杆菌，制备完成后，需对培养基进行灭菌再丢弃，在使用PCR技术验证子代线虫目的基因的表达情况时，需用缓冲液清洗干净线虫，其原因是防止_______影响PCR扩增结果。 （5）研究人员对线虫虫卵孵化率进行统计，结果如下图，进一步发现HsCT14组中S期相关蛋白的基因表达水平均显著下降，综合上述信息，推测HsCT14在早期胚胎发育中的功能是_______。 【答案】（1） ①. DNA（半保留）复制 ②. dNTP、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液 ③. 退火（复性） （2）d、b （3） ①. 5’ ②. CAGCTG ③. GAATTC ④. 显微注射法 （4）大肠杆菌的DNA （5）抑制DNA复制，降低虫卵孵化率 【解析】 【小问1详解】 PCR的原理是DNA复制，除图示组分外，反应体系中还需要加入dNTP、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液。PCR1和PCR2是在两个不同反应体系中进行，扩增的是两个不同的基因，所以加入的模板不同，引物也不同，故退火所需的温度不同。 【小问2详解】 由图可知，PCR1和PCR2的目的是扩增出末端部分碱基序列互补配对的HsCT14-L和HsCT14-R单链，以便于将两个基因单链根据碱基互补配对接到一起，再以剩下的单链部分互为模板扩增出HsCT14-L和HsCT14-R的融合基因。又因为HsCT14-L的下链序列为5’-ATGGTGAG-3’，HsCT14-R的下链序列为5’-CATGTCCG-3’，故引物2、3应含有配对的碱基序列，引物2应为5′-ATGGTGAGCATGTCCG-3’，引物3应为5’-CGGACATGCTCACCAT-3’，对应d、b。 【小问3详解】 分析图中质粒，为了提高重组质粒的比例，应该选择不同限制酶进行切割，不能选Kpn Ⅰ，因为在复制原点与终止子之间还有Kpn Ⅰ识别序列，故选取Pvit Ⅱ和EcoR I两种限制酶，因此在设计引物1和引物4时，需在引物的5'端分别添加序列5’-CAGCTG-3’和5’-GAATTC-3’。经常用显微注射法将重组质粒导入动物细胞中。 【小问4详解】 使用完的培养基需要经过湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）后再丢弃，防止造成污染，在使用PCR技术验证子代线虫目的基因的表达情况时，需用缓冲液清洗干净线虫，其原因是防止大肠杆菌的DNA影响PCR扩增结果。 【小问5详解】 分析题图可知，HsCT14组的发育缺陷率最高，虫卵孵化率及成虫率最低；HsCT14acik组与HsCT14组相比，虫卵孵化率及成虫率有显著增加，但依然低于野生型组，发育缺陷率显著下降，但依然高于野生型组。进一步实验发现转基因线虫中S期有关蛋白基因表达水平均显著下降，推测HsCT14基因的表达产物抑制了线虫细胞中DNA的复制过程，影响细胞的正常分裂，从而降低虫卵孵化率及成虫率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $