精品解析：江苏连云港市赣榆区2025-2026学年度高二年级第二学期期中学业水平质量监测 生物学试题

2025～2026学年度高二年级第二学期期中学业水平质量监测 生物学试题 （满分：100分 考试时间：75分钟） 一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于果酒、果醋、酸奶和泡菜制作的叙述，正确的是（ ） A. 先制果酒后制果醋，后期只需要升高发酵温度即可 B. 为使菌种充分吸收营养物质，果酒发酵时需每日多次开盖搅拌 C. 利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封 D. 腌制泡菜的过程中，向泡菜坛中加入少量陈泡菜水可缩短制作时间 2. 关于无菌或灭菌的叙述，正确的是（ ） A. 配制培养基、倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行 B. 在“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中取样工具必须是无菌的 C. 接种室使用前，在紫外线照射同时喷洒苯酚可以加强消毒效果 D. 接种菌种时，接种环灼烧后立即在平板表面快速划线，保证无菌 3. 牛、羊等反刍动物的瘤胃中生活着多种微生物，实验小组通过如图所示的流程从瘤胃中分离出纤维素降解菌。下列相关叙述错误的是（ ） A. 甲培养基应以纤维素作为唯一的营养物质 B. 乙用于微生物计数时，结果往往比实际值低 C. 丙培养基能增加纤维素降解菌的数量 D. 筛选的纤维素降解菌可能为厌氧型菌株 4. 植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该技术运用的生物学原理主要是植物细胞的全能性 B. 为获得无菌培养物，外植体要灭菌处理后才可接种培养 C. 该过程所用的MS培养基可给外植体提供无机营养 D. 提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根 5. 味精是重要的调味品，其主要成分是谷氨酸钠，由谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸后，经中和处理获得，生产过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 性状优良的菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得 B. 接种前，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌 C. 发酵罐内发酵过程中要控制pH为中性或弱碱性条件 D. 用谷氨酸棒状杆菌生产的单细胞蛋白不含糖类和维生素等物质 6. 单倍体亚麻是重要的纤维作物，二倍体罗布麻具有很强的耐干旱、高温等能力，也是优质纤维植物。研究人员将亚麻和罗布麻通过植物体细胞杂交技术，培育出具有双亲优势的麻类新种质，主要培育流程如图所示（只考虑细胞两两融合）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 过程①得到的原生质体A、B可置于等渗溶液以维持活性 B. 高Ca2+-高pH融合法可用于图中过程②中A和B的诱导融合 C. 过程①②为植物体细胞杂交，过程③④为植物组织培养 D. 杂种植株E的形成要经过脱分化和再分化过程 7. 关于动物细胞培养及干细胞的应用的叙述，正确的是（ ） A. 选取的幼龄动物组织块用胃蛋白酶处理使其分散成单个细胞 B. CO2培养箱中含有95%O2和5%CO2，CO2的主要作用是刺激细胞呼吸 C. 胚胎干细胞具有全能性，主要存在于早期胚胎、骨髓和脐带血中 D. 由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用 8. 肿瘤细胞表面有受体EGFR，CD3是T细胞表面的标志性抗原，制备的双特异性抗体EGFR/CD3，可招募T细胞定向移至肿瘤细胞，增强杀伤力，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. ①过程给小鼠注射EGFR后，一般从小鼠的骨髓中获得已免疫的B淋巴细胞 B. ②过程是第一次筛选，仅对未融合的细胞和同种融合的细胞具有抑制作用 C. ⑤过程筛选双特异性抗体时需要使用两种抗原进行抗原—抗体杂交 D. 抗体检测呈阳性的双杂交瘤细胞，只有在体外悬浮培养才能大量增殖 9. 我国科学家将大熊猫的细胞核移植到去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出大熊猫早期胚胎。下列相关叙述正确的是（ ） A. 采集的卵母细胞去核后，培养到MⅡ期待用 B. 克隆熊猫的性状与供核熊猫完全相同 C. 兔子卵母细胞质中含可使大熊猫细胞核全能性表达的物质 D. 动物体细胞全能性是核移植获得克隆熊猫成功的基础 10. 梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是（ ） A. 为获得足量卵母细胞，需要对供体鹿注射性激素促进排卵 B. 人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道 C. 性别鉴定和质量检测需要取少量早期胚胎内细胞团细胞进行 D. 母体子宫对外来胚胎一般不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础 11. 如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关叙述正确的是（ ） A. ①代表体外受精，受精开始的标志是雌雄原核融合形成合子 B. ②代表早期胚胎培养，供移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段 C. ③代表胚胎分割，在桑葚胚时期进行胚胎分割时，应注意将内细胞团均等分割 D. 该优质奶牛的培育仅利用了体外受精技术、胚胎分割技术和遗传学诊断技术 12. 关于“DNA的粗提取与鉴定”“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的叙述，错误的是（ ） A. 洋葱研磨过滤后，将滤液在4℃冰箱中静置后，DNA主要分布在上清液中 B. 鉴定DNA时，将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴加热 C. PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶催化DNA子链延伸 D. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳，取出凝胶置于紫外灯下观察 13. 研究人员将胰岛素β链的第28位氨基酸替换为天冬氨酸，抑制了胰岛素聚合，从而获得速效胰岛素类似物。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该过程运用了蛋白质工程技术 B. 该技术需在DNA分子水平上进行设计和改造 C. 可通过定向诱导胰岛素基因碱基增减达到改造目的 D. 胰岛素改造的基本思路与天然蛋白质合成过程相反 14. 下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为氨苄青霉素抗性基因），下列相关叙述错误的是（ ） 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目的基因整合到植物受体细胞的染色体上 D. ④过程中可利用放射性同位素标记的目的基因片段作为探针对植株进行筛选 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12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. 下列关于不同微生物对培养基需求以及处理方法的叙述，错误的是（ ） A. 硝化细菌为自养微生物，培养基中无需添加营养物质 B. 若要筛选分解尿素的细菌，所配培养基应以尿素作为唯一氮源 C. 以纤维素为唯一碳源的培养基上可能长有不同形态的菌落 D. 灭菌后待培养基冷却至35℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板 16. 为解决中药广藿香长期种植种质退化等问题，研究者对组织培养过程中不同阶段的广藿香进行了辐射处理（如图），以期获得性状优良的突变株。下列相关叙述错误的是（ ） A. 组织培养过程中细胞分裂旺盛，辐射处理易发生不定向突变 B. 过程①中外植体可以用次氯酸钠和70%的酒精进行混合消毒 C. 广藿香产生的广藿香醇是其生命活动必不可少的次生代谢物 D. 利用茎尖进行组织培养获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染，提高品质 17. 下列关于细胞工程的技术或应用的叙述，正确的是（ ） A. 在动物细胞培养液中添加一定量的抗生素营造无毒环境 B. 克隆动物和试管动物的生殖方式均为无性生殖 C. 单倍体育种既可缩短育种的年限，又可显现隐性性状 D. 使用iPS细胞治疗疾病可避免移植器官不足和伦理等问题 18. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速，如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列相关叙述错误的是（ ） A. 利用逆转录法获得的血清白蛋白基因不含启动子序列 B. 体外扩增目的基因时，过程①需要热稳定解旋酶解开双链 C. 过程②中，耐高温的DNA聚合酶从引物的3'端连接核糖核苷酸 D. 通过显微注射将目的基因注入到绵羊的乳腺细胞，培养获得白蛋白 三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。除标注外，每空1分。 19. 白色链霉菌分泌的ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离白色链霉菌，做了图示实验（Ⅰ～Ⅴ表示过程，①～③表示菌落），已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色，形成透明圈。请回答下列问题： （1）培养基灭菌的常用方法是________灭菌法，灭菌应该在调pH____（填“前”或“后”）。 （2）图中过程Ⅰ、Ⅲ使用的接种器具分别是_______、_______。第Ⅲ步接种，应挑选______（填“①”或“②”或“③”）号菌落。 （3）研究者为了分离和筛选白色链霉菌，采集土样后，进行富集培养、鉴别、纯化、补料分批培养（补充新鲜培养基），部分实验过程如下。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 富集培养 使用含蛋白胨等营养成分的液体培养基（如甲培养基）进行初步培养，蛋白胨提供______ 鉴别培养 使用乙培养基初步筛选出白色链霉菌。与甲培养基相比，乙培养基需要添加的物质有__________ __________ 采用平板划线法将目标菌落接种至丙培养基，以获得单一菌落 扩大培养与产物收集 用丁培养基在摇床上培养，振荡培养的作用是______。补料分批培养可延长白色链霉菌生长曲线的_______（填“对数期”或“稳定期”），大量积累ε-PL。收集发酵液中的ε-PL，使用_______（填“过滤、沉淀”或“离子交换树脂法”）等技术纯化ε-PL 说明：过滤、沉淀可去除链霉菌；离子交换树脂法包括吸附、洗脱等步骤 抑菌活性验证 采用滤纸片扩散法：将不同浓度的_________浸入无菌滤纸片，置于涂布有指示菌的平板上。培养后测量清晰区（抑菌圈）宽度，评估其抑菌能力 20. 啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经发酵酿制而成的低酒精度酒。酵母菌细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团可形成絮凝。适当提高酵母的絮凝能力，有助于发酵结束时细胞和产物的分离，可大幅节约生产成本。图1是啤酒生产工艺流程简图。请回答下列问题： （1）酵母菌的新陈代谢类型是异养________。酵母菌纯培养的培养基是_________（填“牛肉膏蛋白胨培养基”或“马铃薯葡萄糖琼脂培养基”或“MS培养基”），平板划线完成，待培养基吸收菌液后，与空白平板一起_____（填“正置”或“倒置”）培养。自然界中的酵母菌对人类无害，其培养基使用后______（填“需要”或“不需要”）灭菌处理。 （2）普通的酿酒酵母不能直接利用淀粉，但可利用赤霉素溶液浸泡过的大麦种子中的糖类，这是因为赤霉素诱导种子无需发芽也能产生_____酶。焙烤加热杀死发芽种子胚时相关酶________（填“已经”或“没有”）失活。图1中将干燥的麦芽碾磨破损成麦芽粉的作用是_______，以缩短糖化的时间。 （3）发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，下列相关叙述错误的是______。 A. 酵母菌在主发酵阶段先进行有氧呼吸，后进行无氧呼吸 B. 主发酵结束后，发酵液要在低温、通气的环境下进行后发酵 C. 主发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期应缩短排气间隔时间 D. “工业”啤酒包装后酵母菌继续进行后发酵，啤酒逐渐澄清、成熟 （4）研究发现，敲除R基因可提高酵母菌的絮凝能力，对野生菌株和R基因敲除菌株的酒精发酵能力和絮凝能力进行了测定，结果如下表： 类型 酒精发酵能力 絮凝能力 野生菌株 4.5% 63.06% R基因敲除菌株 4.5% 83.12% 实验结果表明，获得的R基因敲除菌株符合生产需求，依据是_________。 （5）科研人员进一步研究R基因影响絮凝能力的作用机制。将R基因敲除菌株和野生菌株分别用_____________水进行梯度稀释。将不同浓度梯度的酵母菌液点样于含30μg/mL钙荧光白（细胞壁组装抑制剂）并添加了凝固剂的YPD平板培养基上，培养适当时间后结果如图2。综合上述实验结果，推测R基因敲除菌株絮凝能力变化的原因是_________。 21. 甲状旁腺激素（PTH）是一种含有84个氨基酸的多肽，是调节钙磷代谢的主要激素之一。临床上PTH被作为低钙血症等疾病的重要诊断指标。人工合成PTH肽链1-25氨基酸组成的多肽（A）和39-84氨基酸组成的多肽（B）。科研人员拟制备抗PTH单克隆抗体（单抗），并建立定量检测PTH的方法。请回答下列问题： （1）PTH在甲状旁腺细胞的加工场所有_______，以PTH作为_______免疫小鼠可获得免疫过的B细胞。分别用A、B多次免疫小鼠，以免疫前小鼠的血清为阴性对照，取_________的血清，检测血清中抗PTH抗体的效价（效价越高表明免疫效果越好），以确保小鼠体内产生足够多能分泌抗PTH抗体的浆细胞。 （2）取小鼠免疫过的B细胞与骨髓瘤细胞混合，加入_______促进细胞融合。用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞，每一个孔中尽量接种________（填“一个”或“多个”）杂交瘤细胞。对获得的杂交瘤细胞克隆化培养和________，筛选获得5株能稳定分泌_________的细胞。 （3）培养时可将5个杂交瘤细胞株分别转移到摇瓶中，促进细胞_______（填“贴壁生长”或“悬浮培养生长”），一段时间后分离获得抗PTH单抗（用A免疫后筛选出的A1，用B免疫后筛选出的B1、B2、B3、B4）。经抗体配对检测后，筛选出A1、B1用于定量检测PTH。将B1固定在固相载体上作为捕获抗体，用辣根过氧化物酶标记A1，建立定量检测PTH的方法（如图）： ①据图分析，捕获抗体和酶标抗体与待测样本中PTH的_______结合。 ②据图分析，可通过检测______来测定PTH的含量。 （4）研究表明，人体内除全长PTH外，还存在PTH的7~84氨基酸肽段，它与全长PTH的生物学功能完全相反。在肾功能不全的患者中，7-84肽段会大量蓄积，导致检测结果被_______（填“高估”或“低估”）。新的PTH检测技术，使用针对PTH1~4氨基酸组成的多肽的单抗作为酶标抗体，优点是_____。 22. 甘薯是重要的块根作物，甘薯近缘野生资源相当丰富，存在许多甘薯不具有的优良基因。我国研究者将甘薯栽培品种徐薯X18（6n=90）与近缘抗旱野生种K121（2n=30）进行体细胞杂交以获得抗旱甘薯。请回答下列问题： （1）理论上，徐薯X18与野生种K121通过植物体细胞杂交产生____倍体。 （2）徐薯X18与野生种K121细胞经________酶处理，然后用低速离心等方法分离纯化得到________，并诱导融合。融合得到的杂种细胞通过植物组织培养发育形成杂种植株XT1，培养基中糖类的作用是_________。 （3）研究者分别测定不同条件下双亲及杂种植株的块根产量（图1）。 图1结果表明，XT1兼具双亲优良性状，理由是_________。研究还发现，干旱胁迫下，XT1的叶片中脱落酸含量增加，其生理意义是_________。 （4）研究者为分析XT1遗传特性，进行以下实验： ①对叶绿体、线粒体DNA特异性片段扩增后电泳（图2），XT1的细胞质基因主要来自_________。 ②核基因组条带统计如下表： 类型 双亲共有条带 K121特有条带 X18特有条带 新条带 条带数 373 60 629 141 结果说明，XT1品系形成过程中较少的保留了________的遗传物质。 （5）甘薯的重要病害有黑斑病（致病生物为甘薯长喙壳属真菌）、甘薯皱缩花叶病（致病生物为甘薯潜隐病毒）等。为了获得更好的产量和品质，可以选取XT1的_______作为外植体组织培养获得脱毒苗，但这种培养不能去除黑斑病的病原体，原因是_________。 23. 为快速有效地检测汞污染，科研人员以大肠杆菌为受体细胞构建了双启动子汞全细胞生物传感器，其原理如图1所示。启动子J109在不同细胞发挥的作用基本一致，启动子PmerT需要特定信号刺激后发挥作用。相关碱基序列如表1所示。请回答下列问题： 注：图1中黑色区域为启动子；图2中①号泳道为DNA Marker，②号泳道为纯目的基因对照组，③号泳道为实验组。 表1 启动子/结构基因 序列 J109 5′-TTTACAGCTA……CTGTGCTAGC-3′ 3′-AAATGTCGAT……GACACGATCG-5′ PmerT 5′-TTCCATATCG……TATCCAATCC-3′ 3′-AAGGTATAGC……ATAGGTTAGG-5′ MerR基因 5′-ATGGAAAATA……TATGCCTTAG-3′ 3′-TACCTTTTAT……ATACGGAATC-5′ GFP基因 5′-ATGAGTAAAG……ATACAAATAA-3′ 3′-TACTCATTTC……TATGTTTATT-5′ 表2 引物组 序列 甲 5′-TTTACAGCTA-3′ 5′-CTAAGGCATA-3′ 乙 5′-CTAGCATGGA-3′ 5′-TCCATGCTAG-3′ 丙 5′-TTCCATATCG-3′ 5′-TTATTTGTAT-3′ 丁 5′-AATCCATGAG-3′ 5′-CTCATGGATT-3′ （1）启动子是_________识别和结合的位点。据图1分析，构建成功的基因表达载体上，MerR基因和GFP基因转录时的模板链在______（填“相同”或“不同”）的DNA链上。 （2）图1中启动子b应选择________（填“J109”或“PmerT”）。当环境中存在Hg2+时，MerR蛋白与汞结合发生构象变化，进而激活下游的启动子，激活驱动_________基因的表达，产生可检测的绿色荧光信号。为确保GFP基因与a启动子正确连接，应选择表2中_______组引物对重组DNA进行扩增，并做进一步验证。 （3）利用PCR技术对模板DNA片段进行了30个“95℃变性→50℃复性→72℃_________”的循环处理。PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是________，dNTP的作用是______。 （4）PCR的产物一般通过______来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的________和构象等有关。③实验结果出现的原因可能是引物______（填“较短”或“较长”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025～2026学年度高二年级第二学期期中学业水平质量监测 生物学试题 （满分：100分 考试时间：75分钟） 一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于果酒、果醋、酸奶和泡菜制作的叙述，正确的是（ ） A. 先制果酒后制果醋，后期只需要升高发酵温度即可 B. 为使菌种充分吸收营养物质，果酒发酵时需每日多次开盖搅拌 C. 利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封 D. 腌制泡菜的过程中，向泡菜坛中加入少量陈泡菜水可缩短制作时间 【答案】D 【解析】 【详解】A、果醋制作的菌种为醋酸菌，醋酸菌是好氧细菌，且最适发酵温度（30~35℃）高于果酒发酵温度（18~30℃），因此制果醋时除升高温度外，还需通入无菌空气，A错误； B、果酒发酵需要酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，若每日多次开盖搅拌，会破坏无氧环境抑制酒精产生，同时易引入杂菌污染，B错误； C、乳酸菌为严格厌氧型微生物，通气条件下乳酸菌代谢活动受抑制甚至死亡，因此制作酸奶全程需要密封，不能先通气培养，C错误； D、陈泡菜水中含有大量已活化的乳酸菌，腌制泡菜时加入少量陈泡菜水相当于接种了更多发酵菌种，可加快发酵速度，缩短制作时间，D正确。 2. 关于无菌或灭菌的叙述，正确的是（ ） A. 配制培养基、倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行 B. 在“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验中取样工具必须是无菌的 C. 接种室使用前，在紫外线照射同时喷洒苯酚可以加强消毒效果 D. 接种菌种时，接种环灼烧后立即在平板表面快速划线，保证无菌 【答案】B 【解析】 【详解】A、配制培养基后还需要经过高压蒸汽灭菌处理，因此配制过程无需在酒精灯火焰旁进行，仅倒平板、接种等灭菌后的无菌操作需要在火焰旁的无菌区完成，A错误； B、该实验中若取样工具带有杂菌，会污染土壤样品，导致最终的细菌分离计数结果偏大，因此取样工具必须提前灭菌处理保持无菌状态，B正确； C、接种室消毒时，需要先喷洒苯酚等消毒液，再开启紫外线照射，才能加强消毒效果，并非在紫外线照射的同时喷洒，C错误； D、接种环灼烧后温度极高，立即划线会烫死待接种的目的菌种，需要等接种环冷却后再进行划线操作，D错误。 3. 牛、羊等反刍动物的瘤胃中生活着多种微生物，实验小组通过如图所示的流程从瘤胃中分离出纤维素降解菌。下列相关叙述错误的是（ ） A. 甲培养基应以纤维素作为唯一的营养物质 B. 乙用于微生物计数时，结果往往比实际值低 C. 丙培养基能增加纤维素降解菌的数量 D. 筛选的纤维素降解菌可能为厌氧型菌株 【答案】A 【解析】 【详解】A、要分离出纤维素降解菌，根据选择培养基的原理，甲培养基应以纤维素作为唯一的碳源，而不是唯一的营养物质，因为微生物生长还需要氮源、水、无机盐等营养物质，A错误； B、乙图采用的是稀释涂布平板法进行接种，用于微生物计数时，由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，所以结果往往比实际值低，B正确； C、丙培养基以纤维素作为唯一的碳源，能够增加纤维素降解菌的数量，这种培养基属于选择培养基，C正确； D、牛、羊等反刍动物的瘤胃中缺氧，在此环境中生存的微生物多为厌氧型，所以筛选的纤维素降解菌可能为厌氧型菌株，D正确。 4. 植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该技术运用的生物学原理主要是植物细胞的全能性 B. 为获得无菌培养物，外植体要灭菌处理后才可接种培养 C. 该过程所用的MS培养基可给外植体提供无机营养 D. 提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根 【答案】B 【解析】 【详解】A、植物组织培养是将离体的植物组织、细胞培育为完整个体的技术，核心生物学原理是植物细胞的全能性，A正确； B、灭菌是使用强烈理化手段杀灭所有微生物（包括芽孢、孢子）的操作，若对外植体灭菌会杀死外植体自身的活细胞，无法完成组织培养，因此外植体需经消毒处理后接种，B错误； C、MS培养基包含大量元素、微量元素等无机营养成分，同时也含有蔗糖、有机物等，可给外植体提供无机营养，C正确； D、生长素和细胞分裂素的比值影响分化方向，比值较高时有利于诱导根的分化，比值较低时有利于诱导芽的分化，D正确。 5. 味精是重要的调味品，其主要成分是谷氨酸钠，由谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸后，经中和处理获得，生产过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 性状优良的菌种可通过诱变育种或基因工程育种获得 B. 接种前，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌 C. 发酵罐内发酵过程中要控制pH为中性或弱碱性条件 D. 用谷氨酸棒状杆菌生产的单细胞蛋白不含糖类和维生素等物质 【答案】D 【解析】 【详解】A、诱变育种的原理是基因突变，具有不定向性，但能产生新基因，可获得性状优良的菌种，基因工程育种能定向改造生物性状，也可获得性状优良的菌种，A正确； B、为了避免杂菌污染，接种前，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌，B正确； C、谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸的适宜pH为中性或弱碱性（pH7~8），在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，因此需要控制该pH条件，C正确； D、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量微生物菌体，用谷氨酸棒状杆菌生产的单细胞蛋白含有糖类、维生素等物质，D错误。 6. 单倍体亚麻是重要的纤维作物，二倍体罗布麻具有很强的耐干旱、高温等能力，也是优质纤维植物。研究人员将亚麻和罗布麻通过植物体细胞杂交技术，培育出具有双亲优势的麻类新种质，主要培育流程如图所示（只考虑细胞两两融合）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 过程①得到的原生质体A、B可置于等渗溶液以维持活性 B. 高Ca2+-高pH融合法可用于图中过程②中A和B的诱导融合 C. 过程①②为植物体细胞杂交，过程③④为植物组织培养 D. 杂种植株E的形成要经过脱分化和再分化过程 【答案】C 【解析】 【详解】A、过程①是去除植物细胞壁获得原生质体，原生质体没有细胞壁，所以需要置于等渗溶液中维持正常形态和活性，A正确； B、过程②是原生质体融合，高Ca²⁺-高pH融合法是植物原生质体融合的常用诱导方法之一，B正确； C、植物体细胞杂交技术包括原生质体的制备（①）、原生质体融合（②）、杂种细胞的筛选和培养（③）、植物组织培养（④）等步骤，过程③是杂种细胞培养成愈伤组织，过程④是愈伤组织再分化成植株，③④都属于植物组织培养，但①②只是植物体细胞杂交的部分步骤，C错误； D、杂种植株E的形成需要通过植物组织培养，包括脱分化（形成愈伤组织）和再分化（形成胚状体/丛芽，最终长成植株），D正确。 7. 关于动物细胞培养及干细胞的应用的叙述，正确的是（ ） A. 选取的幼龄动物组织块用胃蛋白酶处理使其分散成单个细胞 B. CO2培养箱中含有95%O2和5%CO2，CO2的主要作用是刺激细胞呼吸 C. 胚胎干细胞具有全能性，主要存在于早期胚胎、骨髓和脐带血中 D. 由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用 【答案】D 【解析】 【详解】A、动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，该pH条件下胃蛋白酶会失活，分散动物组织细胞应选用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，A错误； B、CO2培养箱中的气体组成为95%的空气和5%的CO2，CO2的主要作用是维持培养液的pH，B错误； C、胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺，具有发育的全能性，骨髓和脐带血中存在的是造血干细胞，属于多能成体干细胞，不属于胚胎干细胞，C错误； D、iPS细胞（诱导多能干细胞）可以分化产生特定功能的细胞，可用于新药的药效、毒理测试等环节，在新药研发中发挥重要作用，D正确。 8. 肿瘤细胞表面有受体EGFR，CD3是T细胞表面的标志性抗原，制备的双特异性抗体EGFR/CD3，可招募T细胞定向移至肿瘤细胞，增强杀伤力，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. ①过程给小鼠注射EGFR后，一般从小鼠的骨髓中获得已免疫的B淋巴细胞 B. ②过程是第一次筛选，仅对未融合的细胞和同种融合的细胞具有抑制作用 C. ⑤过程筛选双特异性抗体时需要使用两种抗原进行抗原—抗体杂交 D. 抗体检测呈阳性的双杂交瘤细胞，只有在体外悬浮培养才能大量增殖 【答案】C 【解析】 【详解】A、①过程给小鼠注射EGFR后，一般从小鼠的脾脏中获得已免疫的B淋巴细胞，A错误； B、②过程首先需用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞（此时未融合的细胞和同种融合的细胞均不能存活），此后还需要再对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，从而筛选出能产生抗EGFR抗体的杂交瘤细胞，B错误； C、双特异性抗体需要同时结合EGFR和CD3两种抗原，因此⑤筛选时需要用两种抗原分别进行抗原—抗体杂交，才能筛选出能产生符合要求的双特异性抗体的杂交瘤细胞，C正确； D、抗体检测呈阳性的双杂交瘤细胞，既可以体外悬浮培养，也可以注入小鼠腹腔内增殖（体内培养），D错误。 9. 我国科学家将大熊猫的细胞核移植到去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出大熊猫早期胚胎。下列相关叙述正确的是（ ） A. 采集的卵母细胞去核后，培养到MⅡ期待用 B. 克隆熊猫的性状与供核熊猫完全相同 C. 兔子卵母细胞质中含可使大熊猫细胞核全能性表达的物质 D. 动物体细胞全能性是核移植获得克隆熊猫成功的基础 【答案】C 【解析】 【详解】A、卵母细胞需先在体外培养至MII期，再进行去核操作，A错误； B、克隆熊猫的核遗传物质来自供核大熊猫，但细胞质遗传物质来自兔子卵母细胞，且性状表现还会受环境因素影响，因此其性状与供核熊猫并非完全相同，B错误； C、该实验成功培育出大熊猫早期胚胎，说明兔子卵母细胞质中含有可使大熊猫细胞核全能性表达的诱导物质，C正确； D、动物体细胞的全能性受到严格限制，核移植获得克隆熊猫的理论基础是动物细胞核具有全能性，D错误。 10. 梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，人工授精能解决此难题。胚胎工程技术的应用，可提高繁殖率，增加鹿场经济效益。下列相关叙述合理的是（ ） A. 为获得足量卵母细胞，需要对供体鹿注射性激素促进排卵 B. 人工授精时，采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道 C. 性别鉴定和质量检测需要取少量早期胚胎内细胞团细胞进行 D. 母体子宫对外来胚胎一般不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础 【答案】D 【解析】 【详解】A、为获得更多卵母细胞进行超数排卵时，应注射促性腺激素，而非性激素，若注射性激素会通过负反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素，反而抑制排卵，A不合理； B、人工授精属于体内受精范畴，精子可在雌性生殖道内自然完成获能过程，无需提前进行体外获能处理，B不合理； C、早期胚胎进行性别鉴定和质量检测时，需要取滋养层细胞检测，内细胞团将来发育为胎儿的各类组织，取内细胞团细胞会严重损伤胚胎，C不合理； D、受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，是胚胎能够在受体子宫内存活的前提，属于胚胎移植的生理学基础之一，D合理。 11. 如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关叙述正确的是（ ） A. ①代表体外受精，受精开始的标志是雌雄原核融合形成合子 B. ②代表早期胚胎培养，供移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段 C. ③代表胚胎分割，在桑葚胚时期进行胚胎分割时，应注意将内细胞团均等分割 D. 该优质奶牛的培育仅利用了体外受精技术、胚胎分割技术和遗传学诊断技术 【答案】B 【解析】 【详解】A、①代表体外受精，受精开始的标志是卵细胞膜和透明带之间出现两个极体，而雌雄原核融合形成合子是受精完成的标志，A错误； B、②代表早期胚胎培养，胚胎移植一般选择发育到桑葚胚或囊胚阶段的胚胎，这个阶段的胚胎适合移植，B正确； C、③代表胚胎分割，囊胚期进行胚胎分割时需要将内细胞团均等分割，桑葚胚阶段还没有形成内细胞团，C错误； D、该优质奶牛的培育用到了体外受精技术、早期胚胎培养技术、胚胎分割技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术等，D错误。 12. 关于“DNA的粗提取与鉴定”“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的叙述，错误的是（ ） A. 洋葱研磨过滤后，将滤液在4℃冰箱中静置后，DNA主要分布在上清液中 B. 鉴定DNA时，将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴加热 C. PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶催化DNA子链延伸 D. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳，取出凝胶置于紫外灯下观察 【答案】B 【解析】 【详解】A、洋葱研磨过滤后的滤液中DNA呈溶解状态，4℃静置可使不溶性的细胞碎片等杂质沉降，因此DNA主要分布在上清液中，A正确； B、DNA鉴定时，需将丝状物溶于2mol/L NaCl溶液（维持DNA溶解状态），再加入二苯胺试剂沸水浴，冷却后出现蓝色反应，B错误； C、PCR反应的变性阶段温度可达90℃以上，因此体系中需加入耐高温的TaqDNA聚合酶，该酶的作用是催化DNA子链的延伸，C正确； D、电泳时通常以溴酚蓝等作为指示剂，待指示剂前沿接近凝胶边缘时停止电泳，DNA会提前与荧光染料结合，因此可将凝胶置于紫外灯下观察条带，D正确。 13. 研究人员将胰岛素β链的第28位氨基酸替换为天冬氨酸，抑制了胰岛素聚合，从而获得速效胰岛素类似物。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该过程运用了蛋白质工程技术 B. 该技术需在DNA分子水平上进行设计和改造 C. 可通过定向诱导胰岛素基因碱基增减达到改造目的 D. 胰岛素改造的基本思路与天然蛋白质合成过程相反 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质工程是以蛋白质结构与功能的关系为基础，通过改造或合成基因对现有蛋白质进行改造，或制造新蛋白质，本题对胰岛素的氨基酸序列进行改造获得速效胰岛素类似物，运用了蛋白质工程技术，A正确； B、蛋白质工程的操作对象是基因，需在DNA分子水平对基因进行设计和改造，最终实现对蛋白质的改造，B正确； C、题干中仅替换胰岛素β链的1个氨基酸，需定向诱导胰岛素基因发生碱基替换，若进行碱基增减会引发移码突变，导致后续氨基酸序列全部改变，无法实现仅替换单个氨基酸的目的，C错误； D、天然蛋白质合成遵循中心法则，流程为DNA→RNA→蛋白质，而蛋白质工程的基本思路是从预期蛋白质功能出发→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），与天然蛋白质合成过程相反，D正确。 14. 下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为氨苄青霉素抗性基因），下列相关叙述错误的是（ ） 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目的基因整合到植物受体细胞的染色体上 D. ④过程中可利用放射性同位素标记的目的基因片段作为探针对植株进行筛选 【答案】A 【解析】 【详解】A、质粒上的氨苄青霉素抗性基因（ampr）是标记基因，作用是筛选含目的基因的细胞，但它不能促进目的基因的表达，A错误； B、目的基因两端有Pst Ⅰ和Sma Ⅰ的酶切位点，质粒上也有这两个酶的酶切位点，所以可同时选用这两种限制酶剪切含目的基因的DNA，避免目的基因和质粒自身环化、反向连接，B正确； C、过程②是将目的基因导入植物受体细胞，农杆菌转化法是常用方法，能将目的基因整合到植物受体细胞的染色体DNA上，C正确； D、过程④是个体水平的筛选，可利用放射性同位素标记的目的基因片段作为探针，进行DNA分子杂交检测，筛选出含目的基因的植株，D正确。 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12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. 下列关于不同微生物对培养基需求以及处理方法的叙述，错误的是（ ） A. 硝化细菌为自养微生物，培养基中无需添加营养物质 B. 若要筛选分解尿素的细菌，所配培养基应以尿素作为唯一氮源 C. 以纤维素为唯一碳源的培养基上可能长有不同形态的菌落 D. 灭菌后待培养基冷却至35℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板 【答案】AD 【解析】 【详解】A、硝化细菌是自养微生物，能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，但培养基中还需添加水、无机盐等营养物质，A错误； B、若要筛选分解尿素的细菌，根据选择培养基的原理，所配培养基应以尿素作为唯一氮源，只有能分解尿素的细菌才能在该培养基上生长，B正确； C、以纤维素为唯一碳源的培养基上，能分解纤维素的微生物可以生长，由于把纤维素分解会产生其他的含糖化合物，为其他微生物的生长繁殖提供了碳源，所以可能长有不同形态的菌落，C正确； D、灭菌后待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，D错误。 16. 为解决中药广藿香长期种植种质退化等问题，研究者对组织培养过程中不同阶段的广藿香进行了辐射处理（如图），以期获得性状优良的突变株。下列相关叙述错误的是（ ） A. 组织培养过程中细胞分裂旺盛，辐射处理易发生不定向突变 B. 过程①中外植体可以用次氯酸钠和70%的酒精进行混合消毒 C. 广藿香产生的广藿香醇是其生命活动必不可少的次生代谢物 D. 利用茎尖进行组织培养获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染，提高品质 【答案】CD 【解析】 【详解】A、组织培养过程中细胞分裂旺盛，而基因突变具有随机性和不定向性，所以辐射处理易使细胞发生不定向突变，A正确； B、过程①是对植物外植体进行消毒，常用的消毒试剂是次氯酸钠和70%的酒精，可采用混合消毒的方法，B正确； C、广藿香醇是广藿香产生的次生代谢物，次生代谢物不是植物生命活动必不可少的物质，C错误； D、利用茎尖进行组织培养获得无毒幼苗，是因为茎尖病毒极少甚至无病毒，但获得的无毒幼苗不能抵抗病毒的侵染，D错误。 17. 下列关于细胞工程的技术或应用的叙述，正确的是（ ） A. 在动物细胞培养液中添加一定量的抗生素营造无毒环境 B. 克隆动物和试管动物的生殖方式均为无性生殖 C. 单倍体育种既可缩短育种的年限，又可显现隐性性状 D. 使用iPS细胞治疗疾病可避免移植器官不足和伦理等问题 【答案】CD 【解析】 【详解】A、在动物细胞培养液中添加抗生素的目的是防止杂菌污染，而营造无毒环境需要定期更换培养液，A错误； B、克隆动物是通过核移植技术产生的，属于无性生殖，试管动物是通过体外受精技术产生的，属于有性生殖，B错误； C、单倍体育种通过花药离体培养和秋水仙素处理，能明显缩短育种年限，且单倍体植株中隐性性状会直接显现出来，C正确； D、iPS细胞（诱导多能干细胞）可以诱导分化为所需的组织器官，能解决移植器官不足以及伦理等问题，D正确。 18. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速，如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列相关叙述错误的是（ ） A. 利用逆转录法获得的血清白蛋白基因不含启动子序列 B. 体外扩增目的基因时，过程①需要热稳定解旋酶解开双链 C. 过程②中，耐高温的DNA聚合酶从引物的3'端连接核糖核苷酸 D. 通过显微注射将目的基因注入到绵羊的乳腺细胞，培养获得白蛋白 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、利用逆转录法获得的血清白蛋白基因是通过mRNA逆转录而来，由于mRNA上没有启动子对应的序列，所以该基因不含启动子序列，A正确； B、体外扩增目的基因时，过程①是高温变性，此过程中是利用高温使DNA双链解开，B错误； C、过程②为DNA复制，耐高温的DNA聚合酶从引物的3'端连接脱氧核糖核苷酸，C错误； D、通过显微注射将目的基因注入到绵羊的受精卵中，然后培养获得白蛋白，D错误。 三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。除标注外，每空1分。 19. 白色链霉菌分泌的ε-聚赖氨酸（ε-PL）是一种优良的天然食品防腐剂。科研人员欲从土壤中分离白色链霉菌，做了图示实验（Ⅰ～Ⅴ表示过程，①～③表示菌落），已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色，形成透明圈。请回答下列问题： （1）培养基灭菌的常用方法是________灭菌法，灭菌应该在调pH____（填“前”或“后”）。 （2）图中过程Ⅰ、Ⅲ使用的接种器具分别是_______、_______。第Ⅲ步接种，应挑选______（填“①”或“②”或“③”）号菌落。 （3）研究者为了分离和筛选白色链霉菌，采集土样后，进行富集培养、鉴别、纯化、补料分批培养（补充新鲜培养基），部分实验过程如下。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 富集培养 使用含蛋白胨等营养成分的液体培养基（如甲培养基）进行初步培养，蛋白胨提供______ 鉴别培养 使用乙培养基初步筛选出白色链霉菌。与甲培养基相比，乙培养基需要添加的物质有__________ __________ 采用平板划线法将目标菌落接种至丙培养基，以获得单一菌落 扩大培养与产物收集 用丁培养基在摇床上培养，振荡培养的作用是______。补料分批培养可延长白色链霉菌生长曲线的_______（填“对数期”或“稳定期”），大量积累ε-PL。收集发酵液中的ε-PL，使用_______（填“过滤、沉淀”或“离子交换树脂法”）等技术纯化ε-PL 说明：过滤、沉淀可去除链霉菌；离子交换树脂法包括吸附、洗脱等步骤 抑菌活性验证 采用滤纸片扩散法：将不同浓度的_________浸入无菌滤纸片，置于涂布有指示菌的平板上。培养后测量清晰区（抑菌圈）宽度，评估其抑菌能力 【答案】（1） ①. 高压蒸汽 ②. 后 （2） ①. 涂布器 ②. 接种环 ③. ① （3） ①. 碳源、氮源和维生素 ②. 琼脂和亚甲基蓝 ③. 纯化 ④. 增加溶解氧、使菌体与营养物质充分接触 ⑤. 对数期 ⑥. 离子交换树脂法 ⑦. ε-PL 【解析】 【小问1详解】 培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌法；灭菌应该在调pH后进行，若先灭菌再调pH，会引入杂菌污染培养基。 【小问2详解】 过程Ⅰ是将土样稀释液接种到固体培养基，使用的接种器具是涂布器，过程Ⅲ是平板划线接种，使用的接种器具是接种环。已知ε-PL可使亚甲基蓝褪色形成透明圈，透明圈越大说明产生的ε-PL越多，所以第Ⅲ步接种应挑选①号菌落，因为其产生的透明圈最大。 【小问3详解】 富集培养：蛋白胨含有碳源、氮源和维生素等营养成分，所以在富集培养时，蛋白胨提供碳源、氮源和维生素。 鉴别培养：与甲培养基（液体培养基）相比，乙培养基是固体培养基，且要初步筛选出白色链霉菌，需要添加琼脂和亚甲基蓝，利用ε-PL可使亚甲基蓝褪色形成透明圈的特性来鉴别。 纯化：采用平板划线法将目标菌落接种至丙培养基以获得单一菌落，此操作的实验目的是纯化。 扩大培养与产物收集：用丁培养基在摇床上培养，振荡培养的作用是增加溶解氧、使菌体与营养物质充分接触。补料分批培养可以不断补充营养物质，延长白色链霉菌生长曲线的对数期，从而大量积累ε-PL。收集发酵液中的ε-PL，使用离子交换树脂法纯化（过滤、沉淀仅去除菌体，无法纯化产物）。 抑菌活性验证：采用滤纸片扩散法，将不同浓度的ε-PL浸入无菌滤纸片，置于涂布有指示菌的平板上，培养后测量清晰区（抑菌圈）宽度，评估其抑菌能力。 20. 啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经发酵酿制而成的低酒精度酒。酵母菌细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团可形成絮凝。适当提高酵母的絮凝能力，有助于发酵结束时细胞和产物的分离，可大幅节约生产成本。图1是啤酒生产工艺流程简图。请回答下列问题： （1）酵母菌的新陈代谢类型是异养________。酵母菌纯培养的培养基是_________（填“牛肉膏蛋白胨培养基”或“马铃薯葡萄糖琼脂培养基”或“MS培养基”），平板划线完成，待培养基吸收菌液后，与空白平板一起_____（填“正置”或“倒置”）培养。自然界中的酵母菌对人类无害，其培养基使用后______（填“需要”或“不需要”）灭菌处理。 （2）普通的酿酒酵母不能直接利用淀粉，但可利用赤霉素溶液浸泡过的大麦种子中的糖类，这是因为赤霉素诱导种子无需发芽也能产生_____酶。焙烤加热杀死发芽种子胚时相关酶________（填“已经”或“没有”）失活。图1中将干燥的麦芽碾磨破损成麦芽粉的作用是_______，以缩短糖化的时间。 （3）发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，下列相关叙述错误的是______。 A. 酵母菌在主发酵阶段先进行有氧呼吸，后进行无氧呼吸 B. 主发酵结束后，发酵液要在低温、通气的环境下进行后发酵 C. 主发酵过程中要适时往外排气，后发酵时期应缩短排气间隔时间 D. “工业”啤酒包装后酵母菌继续进行后发酵，啤酒逐渐澄清、成熟 （4）研究发现，敲除R基因可提高酵母菌的絮凝能力，对野生菌株和R基因敲除菌株的酒精发酵能力和絮凝能力进行了测定，结果如下表： 类型 酒精发酵能力 絮凝能力 野生菌株 4.5% 63.06% R基因敲除菌株 4.5% 83.12% 实验结果表明，获得的R基因敲除菌株符合生产需求，依据是_________。 （5）科研人员进一步研究R基因影响絮凝能力的作用机制。将R基因敲除菌株和野生菌株分别用_____________水进行梯度稀释。将不同浓度梯度的酵母菌液点样于含30μg/mL钙荧光白（细胞壁组装抑制剂）并添加了凝固剂的YPD平板培养基上，培养适当时间后结果如图2。综合上述实验结果，推测R基因敲除菌株絮凝能力变化的原因是_________。 【答案】（1） ①. 兼性厌氧型 ②. 马铃薯葡萄糖琼脂培养基 ③. 倒置 ④. 需要 （2） ①. α- 淀粉酶（和淀粉酶） ②. 没有 ③. 增大接触面积，加快淀粉的水解（糖化）速率 （3）B （4）不影响酒精发酵能力，但絮凝能力提高 （5） ①. 无菌 ②. R基因敲除使菌株的细胞壁组装能力提高，絮凝能力提高 【解析】 【小问1详解】 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，因此代谢类型为异养兼性厌氧型。 牛肉膏蛋白胨培养基常用于细菌培养；MS 培养基用于植物组织培养；马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA） 是酵母菌纯培养的常用培养基。 平板划线完成后，培养基吸收菌液后需与空白平板一起倒置培养，这样可以防止冷凝水滴落污染培养基，同时避免培养基水分过快蒸发。 自然界的酵母菌虽对人类无害，但培养基在使用前必须灭菌（常用高压蒸汽灭菌法），以杀死所有微生物（包括芽孢和孢子），避免杂菌污染。 【小问2详解】 赤霉素可诱导大麦种子无需发芽，就能合成α- 淀粉酶（淀粉酶），将淀粉水解为可发酵的糖，解决普通酵母菌不能直接利用淀粉的问题。 焙烤加热杀死发芽种子胚时，相关酶没有失活（酶的化学本质大多是蛋白质，低温保存、适当温度的处理只要不超过最适温度或未达到变性温度，酶可保持活性），这些酶仍能继续催化淀粉水解。 将干燥的麦芽碾磨破碎成麦芽粉，目的是增大麦芽与酶的接触面积，让淀粉更充分地与淀粉酶接触，从而缩短糖化时间，提高糖化效率。 【小问3详解】 A、酵母菌在主发酵阶段先进行有氧呼吸大量增殖，氧气耗尽后进行无氧呼吸产酒精，A正确； B、主发酵结束后，后发酵需要在低温、密闭（无氧） 环境下进行，而非 “通气”，通气会抑制无氧呼吸、甚至导致酒精被氧化，B错误； C、主发酵过程中酵母菌呼吸旺盛，会产生大量 CO₂，需适时往外排气；后发酵期代谢减缓，可缩短排气间隔时间，C正确； D、“工业” 啤酒包装后，酵母菌仍可在瓶内缓慢进行后发酵，使啤酒逐渐澄清、成熟，形成独特风味，D正确。 【小问4详解】 分析表格数据可知，与野生菌株相比，R基因敲除使菌株的絮凝能力提高，故获得的R基因敲除菌株符合生产需求。 【小问5详解】 微生物培养和计数应注意无菌操作，则将R基因敲除菌株和野生菌株分别用无菌水进行梯度稀释；微生物培养中常用的凝固剂是琼脂。综合上述实验结果，推测R基因敲除菌株絮凝能力变化的原因是：R基因敲除使菌株的细胞壁组装能力提高，絮凝能力提高。 21. 甲状旁腺激素（PTH）是一种含有84个氨基酸的多肽，是调节钙磷代谢的主要激素之一。临床上PTH被作为低钙血症等疾病的重要诊断指标。人工合成PTH肽链1-25氨基酸组成的多肽（A）和39-84氨基酸组成的多肽（B）。科研人员拟制备抗PTH单克隆抗体（单抗），并建立定量检测PTH的方法。请回答下列问题： （1）PTH在甲状旁腺细胞的加工场所有_______，以PTH作为_______免疫小鼠可获得免疫过的B细胞。分别用A、B多次免疫小鼠，以免疫前小鼠的血清为阴性对照，取_________的血清，检测血清中抗PTH抗体的效价（效价越高表明免疫效果越好），以确保小鼠体内产生足够多能分泌抗PTH抗体的浆细胞。 （2）取小鼠免疫过的B细胞与骨髓瘤细胞混合，加入_______促进细胞融合。用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞，每一个孔中尽量接种________（填“一个”或“多个”）杂交瘤细胞。对获得的杂交瘤细胞克隆化培养和________，筛选获得5株能稳定分泌_________的细胞。 （3）培养时可将5个杂交瘤细胞株分别转移到摇瓶中，促进细胞_______（填“贴壁生长”或“悬浮培养生长”），一段时间后分离获得抗PTH单抗（用A免疫后筛选出的A1，用B免疫后筛选出的B1、B2、B3、B4）。经抗体配对检测后，筛选出A1、B1用于定量检测PTH。将B1固定在固相载体上作为捕获抗体，用辣根过氧化物酶标记A1，建立定量检测PTH的方法（如图）： ①据图分析，捕获抗体和酶标抗体与待测样本中PTH的_______结合。 ②据图分析，可通过检测______来测定PTH的含量。 （4）研究表明，人体内除全长PTH外，还存在PTH的7~84氨基酸肽段，它与全长PTH的生物学功能完全相反。在肾功能不全的患者中，7-84肽段会大量蓄积，导致检测结果被_______（填“高估”或“低估”）。新的PTH检测技术，使用针对PTH1~4氨基酸组成的多肽的单抗作为酶标抗体，优点是_____。 【答案】（1） ①. 内质网、高尔基体 ②. 抗原 ③. 免疫后小鼠 （2） ①. 聚乙二醇（PEG） ②. 一个 ③. 抗体检测 ④. 抗PTH抗体 （3） ①. 悬浮培养生长 ②. 不同位点 ③. 显色反应后棕色的深浅 （4） ①. 高估 ②. 不会与PTH的7-84肽段结合，避免了其对检测结果的干扰 【解析】 【小问1详解】 PTH是一种多肽，在甲状旁腺细胞中，多肽的加工场所有内质网和高尔基体，以PTH作为抗原免疫小鼠，可刺激小鼠产生免疫反应，从而获得免疫过的B细胞。要确保小鼠体内产生足够多能分泌抗PTH抗体的浆细胞，需要取免疫后小鼠的血清，因为免疫前血清为阴性对照，免疫后血清中才会产生相应抗体。 【小问2详解】 取小鼠免疫过的B细胞与骨髓瘤细胞混合，加入聚乙二醇（PEG）可促进细胞融合。用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时，每一个孔中尽量接种一个杂交瘤细胞，这样可保证获得的细胞来自单一细胞，避免杂交瘤细胞之间的相互干扰。对获得的杂交瘤细胞需要进行克隆化培养和抗体检测，以筛选出能稳定分泌抗PTH抗体的细胞。 【小问3详解】 杂交瘤细胞能够无限增殖，失去了接触抑制现象，所以将5个杂交瘤细胞株分别转移到摇瓶中，应促进细胞悬浮培养生长。 ①据图分析，捕获抗体和酶标抗体与待测样本中PTH的不同位点结合。 ②据图可知，PTH与捕获抗体结合后，再加入酶标抗体，经洗涤并加入底物后可产生棕色底物，且在一定范围内棕色的深浅与样品中PTH含量呈正相关，故可通过检测显色反应后棕色的深浅来测定PTH的含量。 【小问4详解】 在肾功能不全的患者中，PTH的7-84氨基酸肽段大量蓄积，由于该肽段与全长PTH的生物学功能完全相反，会导致检测结果被高估。新的PTH检测技术使用针对PTH1-4氨基酸组成的多肽的单抗作为酶标抗体，优点是不会与PTH的7-84肽段结合，避免了其对检测结果的干扰。 22. 甘薯是重要的块根作物，甘薯近缘野生资源相当丰富，存在许多甘薯不具有的优良基因。我国研究者将甘薯栽培品种徐薯X18（6n=90）与近缘抗旱野生种K121（2n=30）进行体细胞杂交以获得抗旱甘薯。请回答下列问题： （1）理论上，徐薯X18与野生种K121通过植物体细胞杂交产生____倍体。 （2）徐薯X18与野生种K121细胞经________酶处理，然后用低速离心等方法分离纯化得到________，并诱导融合。融合得到的杂种细胞通过植物组织培养发育形成杂种植株XT1，培养基中糖类的作用是_________。 （3）研究者分别测定不同条件下双亲及杂种植株的块根产量（图1）。 图1结果表明，XT1兼具双亲优良性状，理由是_________。研究还发现，干旱胁迫下，XT1的叶片中脱落酸含量增加，其生理意义是_________。 （4）研究者为分析XT1遗传特性，进行以下实验： ①对叶绿体、线粒体DNA特异性片段扩增后电泳（图2），XT1的细胞质基因主要来自_________。 ②核基因组条带统计如下表： 类型 双亲共有条带 K121特有条带 X18特有条带 新条带 条带数 373 60 629 141 结果说明，XT1品系形成过程中较少的保留了________的遗传物质。 （5）甘薯的重要病害有黑斑病（致病生物为甘薯长喙壳属真菌）、甘薯皱缩花叶病（致病生物为甘薯潜隐病毒）等。为了获得更好的产量和品质，可以选取XT1的_______作为外植体组织培养获得脱毒苗，但这种培养不能去除黑斑病的病原体，原因是_________。 【答案】（1）八 （2） ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 原生质体 ③. 为植物细胞提供碳源，同时调节培养基的渗透压，维持原生质体的正常形态 （3） ①. 正常条件下，XT1的产量接近X18；干旱胁迫下，XT1的产量高于X18  ②. 脱落酸含量增加可促进气孔关闭，减少水分散失，提高植株的抗旱能力 （4） ①. X18 ②. 野生种K121 （5） ①. 茎尖 ②. 黑斑病的致病生物是甘薯长喙壳属真菌，真菌可以寄生在植物细胞内或存在于植物的维管组织中，而茎尖分生区组织培养只能去除病毒，无法去除细胞内或维管组织中的真菌病原体 【解析】 【小问1详解】 徐薯X18的染色体组成为6n=90，即含有6个染色体组，野生种K121的染色体组成为2n=30，即含有2个染色体组，植物体细胞杂交是将两个不同物种的体细胞融合，杂种细胞中的染色体组是两者染色体组之和，所以杂种细胞含有6+2=8个染色体组，理论上通过植物体细胞杂交产生八倍体。 【小问2详解】 植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后用低速离心等方法分离纯化得到原生质体，并诱导融合。培养基中糖类的作用是为植物细胞提供碳源，同时调节培养基的渗透压，维持原生质体的正常形态。 【小问3详解】 由图可知，正常条件下，XT1的块根产量接近栽培种X18；干旱胁迫下，XT1的块根产量显著高于X18，说明它兼具高产和抗旱的优良性状；干旱胁迫下，XT1的叶片中脱落酸含量增加，可促进气孔关闭，减少水分散失，提高植株的抗旱能力。 【小问4详解】 ①从电泳条带看，叶绿体条带XT1与X18一致，线粒体条带XT1也与X18一致，说明细胞质基因主要来自栽培种徐薯 X18。 ②核基因条带中，K121特有条带仅60条，远少于X18的629条，说明XT1品系形成过程中较少的保留了野生种K121的遗传物质。 【小问5详解】 为了获得更好的产量和品质，可以选取XT1的茎尖作为外植体培养获得脱毒苗，该部分细胞分裂快，病毒极少甚至无病毒，但这种培养不能去除黑斑病的病原体，原因是黑斑病的致病生物是甘薯长喙壳属真菌，真菌可以寄生在植物细胞内或存在于植物的维管组织中，而茎尖分生区组织培养只能去除病毒，无法去除细胞内或维管组织中的真菌病原体。 23. 为快速有效地检测汞污染，科研人员以大肠杆菌为受体细胞构建了双启动子汞全细胞生物传感器，其原理如图1所示。启动子J109在不同细胞发挥的作用基本一致，启动子PmerT需要特定信号刺激后发挥作用。相关碱基序列如表1所示。请回答下列问题： 注：图1中黑色区域为启动子；图2中①号泳道为DNA Marker，②号泳道为纯目的基因对照组，③号泳道为实验组。 表1 启动子/结构基因 序列 J109 5′-TTTACAGCTA……CTGTGCTAGC-3′ 3′-AAATGTCGAT……GACACGATCG-5′ PmerT 5′-TTCCATATCG……TATCCAATCC-3′ 3′-AAGGTATAGC……ATAGGTTAGG-5′ MerR基因 5′-ATGGAAAATA……TATGCCTTAG-3′ 3′-TACCTTTTAT……ATACGGAATC-5′ GFP基因 5′-ATGAGTAAAG……ATACAAATAA-3′ 3′-TACTCATTTC……TATGTTTATT-5′ 表2 引物组 序列 甲 5′-TTTACAGCTA-3′ 5′-CTAAGGCATA-3′ 乙 5′-CTAGCATGGA-3′ 5′-TCCATGCTAG-3′ 丙 5′-TTCCATATCG-3′ 5′-TTATTTGTAT-3′ 丁 5′-AATCCATGAG-3′ 5′-CTCATGGATT-3′ （1）启动子是_________识别和结合的位点。据图1分析，构建成功的基因表达载体上，MerR基因和GFP基因转录时的模板链在______（填“相同”或“不同”）的DNA链上。 （2）图1中启动子b应选择________（填“J109”或“PmerT”）。当环境中存在Hg2+时，MerR蛋白与汞结合发生构象变化，进而激活下游的启动子，激活驱动_________基因的表达，产生可检测的绿色荧光信号。为确保GFP基因与a启动子正确连接，应选择表2中_______组引物对重组DNA进行扩增，并做进一步验证。 （3）利用PCR技术对模板DNA片段进行了30个“95℃变性→50℃复性→72℃_________”的循环处理。PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是________，dNTP的作用是______。 （4）PCR的产物一般通过______来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的________和构象等有关。③实验结果出现的原因可能是引物______（填“较短”或“较长”）。 【答案】（1） ①. RNA 聚合酶 ②. 不同 （2） ①. J109 ②. GFP ③. 丙 （3） ①. 延伸 ②. 作为Taq酶的激活剂，提高酶的活性 ③. 提供DNA合成的原料 （4） ①. 琼脂糖凝胶电泳 ②. 大小（分子量）和构象 ③. 较短 【解析】 【小问1详解】 启动子是基因转录起始的调控序列，是RNA 聚合酶识别与结合的位点，能驱动下游基因的转录。 据图1分析，构建成功的基因表达载体上，由于MerR基因和GFP基因的启动子分别位于基因的右侧和左侧，而转录时是以基因的一条链为模板沿着3'→5'的方向读取模板的，故二者转录时的模板链在不同的DNA链上。 【小问2详解】 J109为组成型启动子，在不同细胞发挥作用的效果基本一致，图中启动子b应选择J109，其作用是启动MerR基因转录出mRNA。在反应体系中加入引物的作用是与目的基因的模板链配对，使Taq酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，延伸子链。当环境中存在Hg²⁺时，MerR蛋白与汞结合发生构象变化，解除对下游启动子的抑制，从而激活启动子a驱动的GFP基因表达，产生可检测的绿色荧光信号。 要确保GFP基因与 a启动子（PmerT）正确连接，PCR引物需要分别与PmerT和GFP基因的序列互补配对。表2中丙组的正向引物（5'-TTCCATATCG-）与PmerT的 5' 序列（表 1 中 PmerT 的5'端为TTCCATATCG）匹配，反向引物（5'-TTATTTGTAT-）与GFP基因的3'序列（表1中GFP基因的 3' 端）匹配，因此应选择丙组引物。为确保MerR基因、GFP基因分别与相应启动子正确连接科研人员应选择丙组引物对重组DNA进行扩增，并作进一步验证。 【小问3详解】 PCR的标准三步循环是 “变性→复性（退火）→延伸”，其中 72℃是 Taq 酶的最适延伸温度。 作为Taq 酶的激活剂，提高酶的活性 ,Mg²⁺是TaqDNA聚合酶的必需激活剂，它能稳定酶的结构，显著提高其催化活性。 dNTP是dATP、dTTP、dCTP、dGTP的混合物，是PCR中 DNA链延伸的原料，同时也为反应提供能量。 【小问4详解】 PCR产物通常通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，根据条带的位置和大小判断扩增是否成功。 在琼脂糖凝胶电泳中，DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA 分子的大小（分子量）和构象（如线性、环状、超螺旋）有关。 图2中实验组条带比对照组小，说明扩增出的片段比预期短，原因很可能是引物较短，导致引物特异性下降，提前与模板上的同源序列结合，产生了非特异性的短片段扩增产物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $