精品解析：河北省保定市定州金太阳联考2025-2026学年高二下学期4月期中生物试题

绝密★启用前 高二生物 班级_____姓名_______ 注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 酸笋独有的发酵鲜酸让人印象深刻，是螺蛳粉的灵魂配料。在自然发酵过程中，酸笋中的乳酸菌分解蛋白质产生的硫化氢等物质，形成了螺蛳粉的特殊风味。下列相关叙述正确的是（ ） A. 在自然发酵过程中需要保持空气流通以利于乳酸菌发酵 B. 乳酸菌分解蛋白质的过程属于细胞呼吸，主要为自身提供能量 C. 在酸笋的自然发酵过程中，乳酸菌是优势菌种，可抑制其他杂菌生长 D. 发酵产生的硫化氢等物质可调节风味，且能够为乳酸菌提供碳源和氮源 2. 山楂果醋可以促进血液循环、辅助降压，兼具山楂的营养与醋的保健功效。其加工流程：优质山楂→清洗→破碎→加果胶酶→糖化→酒精发酵（接种酵母菌）→醋酸发酵（接种醋酸菌）→灭菌→陈酿→成品。下列叙述正确的是（ ） A. 糖化过程可将淀粉分解为葡萄糖，该过程中对温度、pH均有要求 B. 酒精发酵与醋酸发酵所需最适温度相同，都需要严格控制通气 C. 家庭制作果醋过程中所有阶段必须严格无菌，为加快发酵须接种纯种菌种 D. 醋酸发酵时，醋酸菌可直接利用山楂中的多糖，且接种量越多产量越高 3. PET是应用最广泛的人造合成塑料之一，因其在自然环境中不易降解，会对生态环境造成巨大影响。研究人员利用选择培养基富集PET降解菌，再用适宜的培养基进行分离和纯化。关于分离和纯化过程中无菌技术的使用以及培养基的选择和制备的叙述，正确的是（ ） A. 筛选PET降解菌的选择培养基，应该以PET作为唯一碳源 B. 配制好的培养基应先调节pH，再分装、倒平板，最后进行高压蒸汽灭菌 C. 分离纯化时，平板划线法接种前后均需灼烧接种环，目的是防止杂菌污染 D. 若要对PET降解菌进行计数，只能采用稀释涂布平板法 4. 多氯联苯（PCBs）属于典型的持久性有机污染物。为探究单独接种红球菌、单独接种假单胞菌以及混合接种两组菌对PCBs降解量的影响，培养15天后测定PCBs残留率结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 实验组 PCBs残留率/% 单独接种红球菌 42.1 单独接种假单胞菌 68.5 混合接种两种菌 18.3 A. 红球菌对PCBs的降解能力弱于假单胞菌，混合接种时两种菌存在协同作用 B. 实验中需要设置不接种任何菌种的空白对照组，其PCBs残留率应低于18.3% C. 可采用以PCBs为唯一碳源的选择培养基，从受PCBs污染的土壤中分离PCBs降解菌 D. 若要扩大培养两种降解菌，需用以PCBs为唯一碳源的选择培养基，以保证菌种纯度 5. 图为菊花植物组织培养的过程示意图，图中①～③表示诱导某结构生成的环节，下列相关叙述正确的是（ ） A. 接种的外植体须经过严格的灭菌处理，以防止杂菌污染 B. ①→②过程中，细胞代谢类型从自养型转变为异养型，需依赖培养基提供有机物 C. ②→③为再分化过程，②为诱导生芽，以利于进行光合作用，促进生根 D. 从接种外植体到过程③只进行细胞的有丝分裂，未发生基因的选择性表达 6. 胞质杂种由一个亲本去核的原生质体和另一个亲本完整的原生质体融合而成，某科研团队通过细胞融合技术，利用温州蜜柑的原生质体与一种有籽柚的原生质体融合，得到了胞质杂种。下列叙述正确的是（ ） A. 获得原生质体时，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，且严格控制水解时间 B. PEG诱导原生质体融合可直接获得杂种细胞，融合成功的标志是再生出细胞壁 C. 植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种愈伤组织，以达到快速繁殖优良品种的目的 D. 该技术只能培育出一种胞质杂种，且克服了远缘杂交不亲和的障碍 7. 科研人员将患镰状细胞贫血小鼠的成纤维细胞经原代培养和传代培养后获得大量的成纤维细胞，通过体外诱导，获得多能干细胞（iPS细胞），并用该细胞治疗小鼠的镰状细胞贫血。下列相关叙述正确的是（ ） A. 原代培养是指分瓶后的细胞培养 B. 体外诱导成纤维细胞形成iPS细胞，说明已分化的动物体细胞具有全能性 C. iPS细胞具有分化为多种组织细胞的潜能，利用iPS细胞治疗可避免免疫排斥反应 D. iPS细胞分化为造血干细胞时，细胞的形态、结构和遗传物质会发生稳定性差异 8. 抗原表位是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是抗原与抗体、B细胞或T细胞特异性结合的最小结构与功能单位，一种抗原表位能刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单克隆抗体的过程，下列说法错误的是（ ） A. 给小鼠注射的抗原含有多个不同的抗原表位，可刺激小鼠产生多种已免疫的B细胞 B. 选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞，同时淘汰未融合以及具有同种核的细胞 C. 经克隆化培养和抗体检测后获得的单克隆抗体，可特异性结合该抗原的不同表位 D. 若将3种单克隆抗体混合使用，检测该抗原时，其灵敏度与单一单克隆抗体无差异 9. 作为牦牛与黄牛杂交的独特畜种，犏牛堪称青藏高原的“全能选手”，但其雄性不育。我国科学家利用体细胞核移植技术成功获得全球首例体细胞克隆犏牛，实现了优良犏牛的“精准复刻”，使其优良性状得以稳定遗传。下列相关叙述正确的是（ ） A. 采集黄牛卵母细胞后，需要在体外培养至减数分裂Ⅰ中期再进行去核操作 B. 重构胚激活后，需要直接将其移植到受体牛体内，以完成细胞分裂和发育过程 C. 胚胎移植前，需要对代孕犏牛进行同期发情处理，以保证胚胎在子宫内正常着床 D. 克隆犏牛的遗传物质与供核犏牛完全相同，与黄牛、代孕犏牛均无遗传上的关系 10. 如图为体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割及胚胎移植的基本操作流程示意图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图中精子和卵母细胞的细胞膜融合可作为受精的标志 B. 胚胎分割时，需要将囊胚的结构①均等分割，以保证分割后胚胎的恢复 C. 经胚胎分割获得的两个胚胎，其核遗传物质完全相同，性状也将完全一致 D. 胚胎分割属于无性生殖，能快速繁殖优良种畜，提高胚胎利用率 11. 图1表示某段DNA上的5个酶切位点，用Xho Ⅰ和Sal Ⅰ两种限制酶分别处理该段DNA片段，酶切产物分离的结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子 B. 限制酶切割DNA可产生黏性末端或平末端，不同限制酶的切割结果一定不同 C. 用限制酶Xho Ⅰ处理该DNA片段，电泳后的结果为图2中的② D. DNA连接酶能将Xho Ⅰ和Sal Ⅰ切割产生的DNA片段末端连接起来 12. 大肠杆菌的mtlD基因在番茄中超量表达可以增强番茄的抗旱性。下图为构建重组质粒的过程示意图，目的基因、质粒A上的BamH Ⅰ、Bcl Ⅰ、EcoR Ⅰ为限制酶的酶切位点，限制酶的识别序列如下表，目的基因、质粒上箭头表示转录方向。下列叙述错误的是（ ） 限制酶 BamH Ⅰ Bcl Ⅰ EcoR Ⅰ 识别序列及切割位点（5'→3'） G↓GATCC T↓GATCA G↓AATTC A. 用BamH Ⅰ、Bcl Ⅰ分别切割质粒A、mtlD基因，可产生相同黏性末端，便于连接 B. 若mtlD基因是通过反转录获得的，其上BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ的识别序列可在扩增mtlD基因时添加 C. 构建的重组质粒可通过农杆菌转化法导入番茄细胞，并通过植物组织培养获得完整植株 D. 在添加氨苄青霉素的培养基中不能生长、在添加四环素的培养基中可以生长的农杆菌是导入重组质粒的农杆菌 13. 科研人员将降解或抵抗某种除草剂的基因导入玉米，培育出抗除草剂转基因玉米。下列关于目的基因检测与鉴定的叙述，正确的是（ ） A. 可通过PCR技术检测目的基因是否成功插入玉米的染色体DNA中 B. 检测目的基因是否转录时，需用标记的抗除草剂基因作抗原制备抗体 C. 检测目的基因是否翻译出蛋白质，可采用PCR技术扩增受体细胞的总RNA D. 个体生物学水平鉴定时，只需用除草剂喷洒转基因玉米，观察其存活情况即可 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. 泡菜制作过程中，乳酸菌、酵母菌的数量变化和发酵液pH的动态变化是影响泡菜品质的核心因素，如图为泡菜发酵过程中相关指标的变化曲线。下列关于泡菜发酵的叙述错误的是（ ） A. 发酵0～6天，发酵液pH快速下降的主要原因是乳酸菌快速增殖 B. 酵母菌可利用发酵液中的代谢产物进行增殖 C. 发酵30天以后，乳酸菌活细胞数下降的唯一原因是发酵液pH过低对其产生的抑制作用 D. 发酵约6天后，乳酸菌数量和亚硝酸盐含量均达到峰值后保持稳定 15. DEHP是塑料中的添加剂，研究表明，DEHP的结构与雌激素相似，属于环境激素，会干扰人体的内分泌系统。科研人员从土壤中筛选DEHP降解菌的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 初选时的固体培养基须以DEHP为唯一碳源，目的是初步富集能降解DEHP的细菌 B. 振荡培养时，若DEHP初始浓度过高会抑制菌株生长，可通过梯度稀释降低其影响 C. 选择接种时，应挑选DEHP残留量最低的培养瓶中的菌株，再进行后续的纯化操作 D. 固体培养基上获得单菌落后，可直接将菌落接种到发酵罐进行大规模生产 16. 胚挽救技术是一种通过离体培养手段拯救发育异常胚的生物技术，通过提供胚生长所需的营养物质和激素等，使胚能够继续发育成完整的植株。西北农林科技大学徐炎团队提出：胚挽救技术是创制无核葡萄新种质的关键育种方法，其流程主要包括幼胚剥离、培养基筛选、离体培养、炼苗移栽等环节。下列相关叙述正确的是（ ） A. 培养基中生长素与细胞分裂素的比例会影响胚的分化方向 B. 幼胚剥离时须避免胚损伤，否则会影响胚的离体发育，降低成苗率 C. 胚的发育不需要光照，可通过培养基提供的碳源进行细胞代谢 D. 胚的人工培养没有体现植物细胞的全能性，细胞进行有丝分裂 17. 2025年，宁夏农林科学院启动了“滩羊体细胞保种和克隆技术研究”项目。科研人员通过体细胞培养、体细胞核移植、胚胎移植等技术，成功培育了6只克隆滩羊。下列相关叙述正确的是（ ） A. 体外培养的滩羊体细胞，通过无限增殖可实现大量获取体细胞的目的 B. 选择卵母细胞作为受体细胞，是因为其含有促进细胞核全能性表达的物质 C. 胚胎移植前，需要对重组胚胎进行性别鉴定，确保培育出所需性别的滩羊 D. 胚胎移植的实质是将重组胚胎移植到代孕母羊的子宫内，使其继续发育为个体 18. 如图为利用人胰岛B细胞获得人胰岛素基因并完成该基因扩增过程的流程图，下列相关叙述错误的是（ ） A. 利用图中相同原理也可借助胰岛A细胞获得胰高血糖素基因 B. 图中过程③通过加入解旋酶来实现胰岛素基因的解旋，并且该酶需要具有热稳定性 C. 图中过程④需要添加两个引物来实现胰岛素基因的大量扩增，且引物可以反复使用 D. 利用胰岛素基因构建重组质粒，导入大肠杆菌后，可直接获得具有生物活性的胰岛素 三、非选择题：本题共5小题，共59分。 19. 塑料在日常生活中的产量大、用途广、价格低，但很难降解，会污染环境。聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有类似塑料的理化特性，且易被土壤微生物降解，可代替部分塑料应用于生产生活。研究人员在某咸水湖中发现了一种能合成PHA的嗜盐细菌，分离该细菌的基本流程如图所示。回答下列相关问题： （1）分离该细菌时，培养基中除了水、碳源、氮源、无机盐外，还需要加入___________，原因是_______，从功能上分析，该种培养基属于_________；培养基的pH应调至________，以满足该菌的生长需求。 （2）无菌技术是微生物培养的关键，对培养基进行灭菌的常用方法是______，除了培养基灭菌外，接种操作还需要在________进行，目的是防止周围环境中的微生物污染；实验结束后，对所有用过的培养基、菌液等的处理方式是______。 （3）图中对咸水湖水样进行梯度稀释的目的是__________，接种后在培养箱进行培养，根据菌落的特征，初步判断其是否为目的菌株，然后筛选产PHA能力强的嗜盐细菌。若取最终稀释倍数菌液0.1mL涂布到3个平板上，培养后菌落数分别为32、35、38，则每毫升原水样中的活菌数约为________个，利用该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是________。 20. 谷氨酸棒状杆菌是工业上主要的谷氨酸生产菌之一。在发酵过程中要不断地通入无菌空气，在温度为30～37°C、pH适宜的情况下，培养液中会生成大量的谷氨酸。生物素为一种水溶性维生素，在细胞生长、增殖、物质合成等方面具有重要作用，为探究生物素浓度对谷氨酸产量的影响，进行相关实验，结果如图，回答下列问题： （1）谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为___________，根据其代谢特点在工业发酵时选择液体培养基的原因是___________。 （2）发酵阶段需要不断通入无菌空气，同时搅拌，搅拌的目的是______（写出2点）。发酵过程中pH发生变化的原因是____________，pH为__________条件下会积累谷氨酸。 （3）据图分析，工业生产中，生物素的最适浓度应控制在aμg/L左右，原因是______。当生物素浓度过高时谷氨酸产量反而下降的原因是__。 （4）选育菌种是发酵工程的核心环节之一，除了从自然界筛选，还可通过______、_______等方法选育高产谷氨酸棒状杆菌。 21. 黄酮类化合物是植物体内一类重要的次生代谢产物，在植物生长发育、逆境适应中发挥关键作用，同时因其显著的抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒等生理活性而具有重要的食用和药用价值。如图为两条生产黄酮的技术路径。回答下列相关问题： （1）图中X代表的结构是_____________，其细胞特点是_______；路径一的技术流程中，外植体形成X的过程中细胞的分化程度_____________（填“升高”“降低”或“不变”）。 （2）路径一中，过程①再分化形成芽、根的关键调控因素是__________；过程②获得脱毒苗时，选取茎尖分生区作为外植体的理论依据是________，该过程的培养基中需要添加蔗糖，其主要作用是____________（写出2点）。 （3）在路径二培养时，由于培养细胞一直处于_________状态，容易受到____________的影响而产生突变，可从中筛选出高产黄酮甘草。 （4）与路径一相比，路径二在黄酮生产上的优势是___________（写出1点）。 22. 猪细小病毒（PPV）是一种DNA病毒，VP2蛋白是PPV的主要结构蛋白，可诱导机体产生特异性抗体。科研人员利用图示流程制备抗PPV单克隆抗体，以用于PPV的检测、治疗。回答下列问题： （1）流程①中，为使小鼠产生能分泌抗PPV抗体的该类细胞，需用_______对小鼠进行免疫处理，从小鼠体内获取的脾细胞主要是_______细胞。 （2）流程②为动物细胞融合，常用______________（写出1种即可）诱导细胞融合，动物细胞培养的气体环境为______________。 （3）流程③中抗体检测的原理是____________；经该步骤筛选后，获得的杂交瘤细胞可在体外条件下大规模培养，培养过程中需要定期更换培养液，目的是____________。 （4）流程④中，可将筛选出的杂交瘤细胞注射到小鼠的_______内，使其增殖并产生大量单克隆抗体；与传统血清抗体相比，单克隆抗体的优点是____________。 （5）单克隆抗体可与药物结合制成“生物导弹”，其中“生物导弹”的靶向装置是_________，抗体—药物偶联物进入细胞后通过_________裂解释放药物，实现对靶细胞的杀伤。 23. 抗凝血酶Ⅲ（AT-Ⅲ）是血浆中最重要的抗凝血成分，其水平降低可导致机体发生血栓。利用乳腺生物反应器可以让山羊批量生产人的AT-Ⅲ用于治疗相关疾病，其过程如图所示。回答下列相关问题： （1）已知AT-Ⅲ主要由肝脏合成，为获取人的AT-Ⅲ基因，可提取人________的mRNA，在________的作用下获得cDNA，再通过________技术实现图①中的扩增。在扩增过程中，引物的作用是___________。为了获得产物B，在扩增目的基因时，需要在两引物的5'端分别添加限制酶________的识别序列。 （2）构建基因表达载体时，为使AT-Ⅲ基因在乳腺细胞中特异性表达，应将AT-Ⅲ基因与______________的启动子等调控元件重组在一起，并通过___________的方法导入山羊的受精卵中。图中⑥过程是指___________，为筛选雌性胚胎，在胚胎移植前应选图示早期胚胎的________做DNA分析，进行性别鉴定。 （3）筛选培育成功的转基因山羊的依据是________（写出2点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 高二生物 班级_____姓名_______ 注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 酸笋独有的发酵鲜酸让人印象深刻，是螺蛳粉的灵魂配料。在自然发酵过程中，酸笋中的乳酸菌分解蛋白质产生的硫化氢等物质，形成了螺蛳粉的特殊风味。下列相关叙述正确的是（ ） A. 在自然发酵过程中需要保持空气流通以利于乳酸菌发酵 B. 乳酸菌分解蛋白质的过程属于细胞呼吸，主要为自身提供能量 C. 在酸笋的自然发酵过程中，乳酸菌是优势菌种，可抑制其他杂菌生长 D. 发酵产生的硫化氢等物质可调节风味，且能够为乳酸菌提供碳源和氮源 【答案】C 【解析】 【详解】A、乳酸菌为厌氧型微生物，发酵需要无氧环境，保持空气流通会抑制乳酸菌的无氧呼吸，不利于其发酵，A错误； B、细胞呼吸的底物主要是葡萄糖等糖类有机物，分解蛋白质不属于细胞呼吸过程，该过程也不能为乳酸菌提供主要能量，B错误； C、酸笋自然发酵过程中，乳酸菌大量繁殖成为优势菌种，其发酵产生的乳酸使发酵环境呈酸性，可抑制多数不耐酸杂菌的生长，C正确； D、硫化氢不含碳元素和氮元素，无法为乳酸菌提供碳源和氮源，D错误。 2. 山楂果醋可以促进血液循环、辅助降压，兼具山楂的营养与醋的保健功效。其加工流程：优质山楂→清洗→破碎→加果胶酶→糖化→酒精发酵（接种酵母菌）→醋酸发酵（接种醋酸菌）→灭菌→陈酿→成品。下列叙述正确的是（ ） A. 糖化过程可将淀粉分解为葡萄糖，该过程中对温度、pH均有要求 B. 酒精发酵与醋酸发酵所需最适温度相同，都需要严格控制通气 C. 家庭制作果醋过程中所有阶段必须严格无菌，为加快发酵须接种纯种菌种 D. 醋酸发酵时，醋酸菌可直接利用山楂中的多糖，且接种量越多产量越高 【答案】A 【解析】 【详解】A、糖化过程依赖酶的催化作用，酶的活性受温度、pH影响，因此该过程需要控制适宜的温度和pH，可将淀粉分解为葡萄糖，A正确； B、酒精发酵的菌种为酵母菌，最适温度为18~25℃，酒精发酵阶段需要无氧环境；醋酸发酵的菌种为醋酸菌，最适温度为30~35℃，醋酸菌是好氧菌，发酵过程需要持续通气，二者最适温度和通气要求均不相同，B错误； C、家庭制作果醋时，发酵液的酸性、高糖环境可抑制多数杂菌繁殖，无需严格无菌，也可利用原料、空气中的天然菌种发酵，并非必须接种纯种菌种，C错误； D、醋酸菌不能直接利用山楂中的多糖，需要以酒精发酵产生的乙醇为底物合成醋酸；接种量过多会导致菌种过度竞争营养、代谢废物积累，并非接种量越多产量越高，D错误。 3. PET是应用最广泛的人造合成塑料之一，因其在自然环境中不易降解，会对生态环境造成巨大影响。研究人员利用选择培养基富集PET降解菌，再用适宜的培养基进行分离和纯化。关于分离和纯化过程中无菌技术的使用以及培养基的选择和制备的叙述，正确的是（ ） A. 筛选PET降解菌的选择培养基，应该以PET作为唯一碳源 B. 配制好的培养基应先调节pH，再分装、倒平板，最后进行高压蒸汽灭菌 C. 分离纯化时，平板划线法接种前后均需灼烧接种环，目的是防止杂菌污染 D. 若要对PET降解菌进行计数，只能采用稀释涂布平板法 【答案】A 【解析】 【详解】 A、筛选PET降解菌的选择培养基以PET作为唯一碳源时，只有可分解利用PET的微生物能获得碳源生长，其他微生物因缺乏碳源无法存活，可实现筛选目的，A正确； B、培养基制备的正确顺序为计算、称量、溶化、调pH、分装、高压蒸汽灭菌、倒平板，需先灭菌再倒平板，避免倒平板后灭菌过程引入杂菌或导致培养基污染，B错误； C、平板划线法接种前灼烧接种环是为了杀灭接种环上的杂菌，避免污染培养物；划线过程中每次划线后灼烧是为了杀死残留的菌种，稀释菌液以便获得单菌落；接种结束后灼烧是为了避免残留的目的菌污染环境、感染操作者，灼烧目的并不都是防止杂菌污染，C错误； D、微生物计数方法包括稀释涂布平板法（活菌计数）和显微镜直接计数法（血细胞计数板计数），并非只能采用稀释涂布平板法，D错误。 4. 多氯联苯（PCBs）属于典型的持久性有机污染物。为探究单独接种红球菌、单独接种假单胞菌以及混合接种两组菌对PCBs降解量的影响，培养15天后测定PCBs残留率结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 实验组 PCBs残留率/% 单独接种红球菌 42.1 单独接种假单胞菌 68.5 混合接种两种菌 18.3 A. 红球菌对PCBs的降解能力弱于假单胞菌，混合接种时两种菌存在协同作用 B. 实验中需要设置不接种任何菌种的空白对照组，其PCBs残留率应低于18.3% C. 可采用以PCBs为唯一碳源的选择培养基，从受PCBs污染的土壤中分离PCBs降解菌 D. 若要扩大培养两种降解菌，需用以PCBs为唯一碳源的选择培养基，以保证菌种纯度 【答案】C 【解析】 【详解】A、PCBs残留率越低说明降解能力越强，单独接种红球菌残留率42.1%低于假单胞菌的68.5%，说明红球菌降解能力强于假单胞菌，A错误； B、空白对照组不接种任何菌种，PCBs属于持久性有机污染物，自然状态下极难降解，其残留率应接近100%，B错误； C、以PCBs为唯一碳源的选择培养基中，只有能分解利用PCBs的微生物可获取碳源存活，其他微生物因缺乏碳源无法生长，因此可从受PCBs污染的土壤中分离PCBs降解菌，C正确； D、扩大培养降解菌需要使用营养全面的完全培养基，为微生物繁殖提供充足营养，且两种降解菌都可以利用PCBs作为碳源，若用PCBs为唯一碳源的培养基同时培养两种菌，两种菌都能生长，无法选择培养保证菌种纯度，D错误。 5. 图为菊花植物组织培养的过程示意图，图中①～③表示诱导某结构生成的环节，下列相关叙述正确的是（ ） A. 接种的外植体须经过严格的灭菌处理，以防止杂菌污染 B. ①→②过程中，细胞代谢类型从自养型转变为异养型，需依赖培养基提供有机物 C. ②→③为再分化过程，②为诱导生芽，以利于进行光合作用，促进生根 D. 从接种外植体到过程③只进行细胞的有丝分裂，未发生基因的选择性表达 【答案】C 【解析】 【详解】A、为防止杂菌污染，需要对培养基等培养器具进行严格灭菌，外植体只能进行消毒处理，灭菌会杀死外植体的活细胞，导致培养失败，A错误； B、图中①为脱分化形成的愈伤组织，愈伤组织细胞是异养型；①→②是再分化过程，该过程中逐渐长出带叶绿体的芽，细胞获得自养能力，因此代谢类型是从异养型转变为自养型，B错误； C、植物组织培养再分化过程中，通常先诱导生芽，图中②即为诱导得到的丛芽，芽可通过光合作用合成有机物，有利于后续诱导生根，②→③进一步诱导生根，形成完整植株，C正确； D、从接种外植体到过程③，经历了脱分化和再分化过程，既有细胞有丝分裂增加细胞数目，也存在细胞分化，细胞分化的实质就是基因的选择性表达，D错误。 6. 胞质杂种由一个亲本去核的原生质体和另一个亲本完整的原生质体融合而成，某科研团队通过细胞融合技术，利用温州蜜柑的原生质体与一种有籽柚的原生质体融合，得到了胞质杂种。下列叙述正确的是（ ） A. 获得原生质体时，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，且严格控制水解时间 B. PEG诱导原生质体融合可直接获得杂种细胞，融合成功的标志是再生出细胞壁 C. 植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种愈伤组织，以达到快速繁殖优良品种的目的 D. 该技术只能培育出一种胞质杂种，且克服了远缘杂交不亲和的障碍 【答案】A 【解析】 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体；若水解时间过长会破坏原生质体的结构，因此需要严格控制水解时间，A正确； B、PEG诱导原生质体融合后会出现同种原生质体融合、异种原生质体融合、未融合的原生质体多种类型，需要经过筛选才能获得杂种细胞，并非直接获得；杂种细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，B错误； C、植物体细胞杂交的最终目的是获得兼具双亲优良性状的杂种植株，愈伤组织是植物组织培养脱分化阶段的中间产物，并非最终目的，C错误； D、该技术可选择任一亲本的原生质体去核，与另一亲本的完整原生质体融合，可培育出两种胞质杂种；该技术确实可克服远缘杂交不亲和的障碍，D错误。 7. 科研人员将患镰状细胞贫血小鼠的成纤维细胞经原代培养和传代培养后获得大量的成纤维细胞，通过体外诱导，获得多能干细胞（iPS细胞），并用该细胞治疗小鼠的镰状细胞贫血。下列相关叙述正确的是（ ） A. 原代培养是指分瓶后的细胞培养 B. 体外诱导成纤维细胞形成iPS细胞，说明已分化的动物体细胞具有全能性 C. iPS细胞具有分化为多种组织细胞的潜能，利用iPS细胞治疗可避免免疫排斥反应 D. iPS细胞分化为造血干细胞时，细胞的形态、结构和遗传物质会发生稳定性差异 【答案】C 【解析】 【详解】A、原代培养指动物组织分散后的初次培养，分瓶后的细胞培养属于传代培养，A错误； B、细胞全能性的标志是已分化的细胞发育为完整个体或分化成各种细胞，本实验仅将成纤维细胞诱导为iPS细胞，未获得完整个体或分化成各种细胞，不能说明已分化的动物体细胞具有全能性，B错误； C、iPS细胞为多能干细胞，具备分化为多种组织细胞的潜能，且该iPS细胞由患病小鼠自身的成纤维细胞诱导而来，细胞表面抗原与受体一致，治疗时可避免免疫排斥反应，C正确； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异，但遗传物质不发生改变，D错误。 8. 抗原表位是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，它是抗原与抗体、B细胞或T细胞特异性结合的最小结构与功能单位，一种抗原表位能刺激机体产生一种抗体。如图为利用具有三种抗原表位的抗原制备单克隆抗体的过程，下列说法错误的是（ ） A. 给小鼠注射的抗原含有多个不同的抗原表位，可刺激小鼠产生多种已免疫的B细胞 B. 选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞，同时淘汰未融合以及具有同种核的细胞 C. 经克隆化培养和抗体检测后获得的单克隆抗体，可特异性结合该抗原的不同表位 D. 若将3种单克隆抗体混合使用，检测该抗原时，其灵敏度与单一单克隆抗体无差异 【答案】D 【解析】 【详解】A、该抗原含有3种不同抗原表位，不同抗原表位可刺激不同的B细胞活化，因此可刺激小鼠产生多种已免疫的B细胞，A正确； B、单克隆抗体制备的第一次筛选中，选择培养基的作用就是只保留B细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞，未融合的细胞、同种细胞融合的具有同种核的细胞都无法在该培养基生长，B正确； C、该抗原存在3种不同抗原表位，经筛选后可得到3种分别针对不同表位的单克隆抗体，这些单克隆抗体整体可以特异性结合该抗原的不同表位，C正确； D、三种单克隆抗体混合使用时，同一个抗原分子可以同时结合不同的单克隆抗体，检测时信号更强，灵敏度高于单一单克隆抗体，灵敏度存在差异，D错误。 9. 作为牦牛与黄牛杂交的独特畜种，犏牛堪称青藏高原的“全能选手”，但其雄性不育。我国科学家利用体细胞核移植技术成功获得全球首例体细胞克隆犏牛，实现了优良犏牛的“精准复刻”，使其优良性状得以稳定遗传。下列相关叙述正确的是（ ） A. 采集黄牛卵母细胞后，需要在体外培养至减数分裂Ⅰ中期再进行去核操作 B. 重构胚激活后，需要直接将其移植到受体牛体内，以完成细胞分裂和发育过程 C. 胚胎移植前，需要对代孕犏牛进行同期发情处理，以保证胚胎在子宫内正常着床 D. 克隆犏牛的遗传物质与供核犏牛完全相同，与黄牛、代孕犏牛均无遗传上的关系 【答案】C 【解析】 【详解】A、体细胞核移植技术中，用于去核的卵母细胞需要在体外培养到减数第二次分裂中期，A错误； B、重构胚激活后，需要先在体外培养至早期胚胎（桑椹胚或囊胚阶段），才能移植到受体牛体内，不能激活后直接移植，B错误； C、胚胎移植前，需要对代孕受体进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态一致，保证胚胎能够在受体子宫内正常着床发育，C正确； D、克隆犏牛的核遗传物质来自供核犏牛，但细胞质的遗传物质（线粒体DNA）来自提供卵母细胞的黄牛，因此克隆犏牛和提供卵母细胞的黄牛存在遗传关系，D错误。 10. 如图为体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割及胚胎移植的基本操作流程示意图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图中精子和卵母细胞的细胞膜融合可作为受精的标志 B. 胚胎分割时，需要将囊胚的结构①均等分割，以保证分割后胚胎的恢复 C. 经胚胎分割获得的两个胚胎，其核遗传物质完全相同，性状也将完全一致 D. 胚胎分割属于无性生殖，能快速繁殖优良种畜，提高胚胎利用率 【答案】D 【解析】 【详解】A、受精的标志是卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，不是精子与卵母细胞的细胞膜融合，A错误； B、胚胎分割囊胚时，需要均等分割的是内细胞团（结构②），若内细胞团分割不均，会影响分割后胚胎的恢复和发育，B错误； C、胚胎分割获得的两个胚胎核遗传物质相同，但生物性状由基因+环境共同作用，因此性状不一定会完全一致，C错误； D、胚胎分割得到的多个子代遗传物质完全相同，属于无性生殖，可以一次获得多个胚胎，既能提高胚胎利用率，也能快速繁殖优良种畜，D正确。 11. 图1表示某段DNA上的5个酶切位点，用Xho Ⅰ和Sal Ⅰ两种限制酶分别处理该段DNA片段，酶切产物分离的结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子 B. 限制酶切割DNA可产生黏性末端或平末端，不同限制酶的切割结果一定不同 C. 用限制酶Xho Ⅰ处理该DNA片段，电泳后的结果为图2中的② D. DNA连接酶能将Xho Ⅰ和Sal Ⅰ切割产生的DNA片段末端连接起来 【答案】B 【解析】 【详解】A、限制酶能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定位点切割磷酸二酯键，A正确； B、不同的限制酶识别的序列不同，但可能会产生相同的黏性末端，如本题的Xho Ⅰ和Sal Ⅰ切割后即产生相同的黏性末端，B错误； C、根据图1可知，该DNA中含有2个Xho Ⅰ酶切位点和3个Sal Ⅰ酶切位点。结合图2中，①有4种片段，②有3种片段可知，前者是Sal Ⅰ酶切产物，后者是Xho Ⅰ酶切产物，C正确； D、Xho Ⅰ和Sal Ⅰ切割产生了相同的黏性末端，因此DNA连接酶能够将二者连接起来，D正确。 12. 大肠杆菌的mtlD基因在番茄中超量表达可以增强番茄的抗旱性。下图为构建重组质粒的过程示意图，目的基因、质粒A上的BamH Ⅰ、Bcl Ⅰ、EcoR Ⅰ为限制酶的酶切位点，限制酶的识别序列如下表，目的基因、质粒上箭头表示转录方向。下列叙述错误的是（ ） 限制酶 BamH Ⅰ Bcl Ⅰ EcoR Ⅰ 识别序列及切割位点（5'→3'） G↓GATCC T↓GATCA G↓AATTC A. 用BamH Ⅰ、Bcl Ⅰ分别切割质粒A、mtlD基因，可产生相同黏性末端，便于连接 B. 若mtlD基因是通过反转录获得的，其上BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ的识别序列可在扩增mtlD基因时添加 C. 构建的重组质粒可通过农杆菌转化法导入番茄细胞，并通过植物组织培养获得完整植株 D. 在添加氨苄青霉素的培养基中不能生长、在添加四环素的培养基中可以生长的农杆菌是导入重组质粒的农杆菌 【答案】A 【解析】 【详解】A、目的基因中含有BclⅠ识别切割位点，不能用BclⅠ切割目的基因，BamHⅠ（G↓GATCC）和 BclⅠ（T↓GATCA）切割后，均产生5'-GATC-3'的黏性末端，会导致质粒或目的基因自连或目的基因反向插入，A错误； B、反转录获得的cDNA无酶切位点，可通过PCR引物添加BamHⅠ、EcoRⅠ识别序列，便于后续酶切连接，B正确； C、农杆菌转化法可将重组质粒导入番茄细胞，再通过植物组织培养（利用细胞全能性）获得完整转基因植株，C正确； D、质粒A的BamHⅠ位点位于氨苄青霉素抗性基因内，重组质粒的氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完整。因此导入重组质粒的农杆菌：氨苄青霉素培养基不生长、四环素培养基可生长，D正确。 13. 科研人员将降解或抵抗某种除草剂的基因导入玉米，培育出抗除草剂转基因玉米。下列关于目的基因检测与鉴定的叙述，正确的是（ ） A. 可通过PCR技术检测目的基因是否成功插入玉米的染色体DNA中 B. 检测目的基因是否转录时，需用标记的抗除草剂基因作抗原制备抗体 C. 检测目的基因是否翻译出蛋白质，可采用PCR技术扩增受体细胞的总RNA D. 个体生物学水平鉴定时，只需用除草剂喷洒转基因玉米，观察其存活情况即可 【答案】A 【解析】 【详解】A、PCR技术可特异性扩增目的基因序列，提取转基因玉米的染色体DNA，用目的基因的特异性引物进行PCR扩增，若得到目标扩增产物即可证明目的基因成功插入染色体DNA中，A正确； B、检测目的基因是否转录，是检测细胞中是否存在目的基因的mRNA，采用核酸分子杂交技术，需用标记的目的基因单链作为探针，抗原、抗体是检测翻译过程的材料，B错误； C、检测目的基因是否翻译出蛋白质，采用抗原-抗体杂交技术，PCR扩增受体细胞总RNA（反转录PCR）是用于检测目的基因是否转录的方法，不能检测翻译产物，C错误； D、个体生物学水平鉴定时，除对转基因玉米喷洒除草剂外，还需设置非转基因玉米作为对照组，相同条件下喷洒除草剂后对比存活情况，排除无关变量干扰，不能仅观察转基因玉米的存活情况，D错误。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. 泡菜制作过程中，乳酸菌、酵母菌的数量变化和发酵液pH的动态变化是影响泡菜品质的核心因素，如图为泡菜发酵过程中相关指标的变化曲线。下列关于泡菜发酵的叙述错误的是（ ） A. 发酵0～6天，发酵液pH快速下降的主要原因是乳酸菌快速增殖 B. 酵母菌可利用发酵液中的代谢产物进行增殖 C. 发酵30天以后，乳酸菌活细胞数下降的唯一原因是发酵液pH过低对其产生的抑制作用 D. 发酵约6天后，乳酸菌数量和亚硝酸盐含量均达到峰值后保持稳定 【答案】CD 【解析】 【详解】A、发酵0～6天，乳酸菌快速增殖，大量产生乳酸，导致发酵液pH快速下降，A正确； B、酵母菌为兼性厌氧菌，可利用乳酸菌代谢产生的产物以及发酵液中剩余的营养物质进行增殖，从曲线也能看出酵母菌活细胞数随发酵时间先上升，B正确； C、发酵30天以后，乳酸菌活细胞数下降，不只是pH过低的抑制作用，还有发酵液中营养物质消耗、有害代谢产物积累等多种因素影响，C错误； D、从曲线可知，乳酸菌数量在约6天达到峰值后逐渐下降；且泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量是先升高后下降，不会达到峰值后保持稳定，D错误。 15. DEHP是塑料中的添加剂，研究表明，DEHP的结构与雌激素相似，属于环境激素，会干扰人体的内分泌系统。科研人员从土壤中筛选DEHP降解菌的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 初选时的固体培养基须以DEHP为唯一碳源，目的是初步富集能降解DEHP的细菌 B. 振荡培养时，若DEHP初始浓度过高会抑制菌株生长，可通过梯度稀释降低其影响 C. 选择接种时，应挑选DEHP残留量最低的培养瓶中的菌株，再进行后续的纯化操作 D. 固体培养基上获得单菌落后，可直接将菌落接种到发酵罐进行大规模生产 【答案】BD 【解析】 【详解】A、要筛选DEHP降解菌，需要使用以DEHP为唯一碳源的选择培养基，只有能降解利用DEHP的菌株可以正常生长，不能利用DEHP的微生物生长被抑制，因此可以初步富集目标降解菌，A正确； B、梯度稀释的操作对象是菌液，仅能降低菌液中菌体的密度，无法改变培养基中DEHP的浓度；DEHP初始浓度过高对菌株生长的抑制是DEHP本身高浓度带来的影响，梯度稀释无法降低该影响，B错误； C、振荡培养后，培养瓶中DEHP残留量越低，说明该瓶内菌株的DEHP降解能力越强，因此应挑选DEHP残留量最低的培养瓶中的菌株进行后续纯化，C正确； D、在固体培养基上获得单菌落后，需要先对菌株进行鉴定、验证其DEHP降解能力，确认是目标目的菌株后，才能接种到发酵罐进行大规模生产，D错误。 16. 胚挽救技术是一种通过离体培养手段拯救发育异常胚的生物技术，通过提供胚生长所需的营养物质和激素等，使胚能够继续发育成完整的植株。西北农林科技大学徐炎团队提出：胚挽救技术是创制无核葡萄新种质的关键育种方法，其流程主要包括幼胚剥离、培养基筛选、离体培养、炼苗移栽等环节。下列相关叙述正确的是（ ） A. 培养基中生长素与细胞分裂素的比例会影响胚的分化方向 B. 幼胚剥离时须避免胚损伤，否则会影响胚的离体发育，降低成苗率 C. 胚的发育不需要光照，可通过培养基提供的碳源进行细胞代谢 D. 胚的人工培养没有体现植物细胞的全能性，细胞进行有丝分裂 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的比例会调控分化方向，如比值高利于根分化、比值低利于芽分化，因此会影响胚的分化方向，A正确； B、幼胚剥离时若造成机械损伤，会破坏其正常的生理结构，影响离体发育，导致成苗率降低，B正确； C、胚的发育后期需要光照来进行光合作用，无法一直依赖培养基碳源完成全部细胞代谢，C错误； D、胚不是一个细胞，而是新个体的幼体，人工培养最终能发育成完整植株，不能体现植物细胞全能性，D正确。 17. 2025年，宁夏农林科学院启动了“滩羊体细胞保种和克隆技术研究”项目。科研人员通过体细胞培养、体细胞核移植、胚胎移植等技术，成功培育了6只克隆滩羊。下列相关叙述正确的是（ ） A. 体外培养的滩羊体细胞，通过无限增殖可实现大量获取体细胞的目的 B. 选择卵母细胞作为受体细胞，是因为其含有促进细胞核全能性表达的物质 C. 胚胎移植前，需要对重组胚胎进行性别鉴定，确保培育出所需性别的滩羊 D. 胚胎移植的实质是将重组胚胎移植到代孕母羊的子宫内，使其继续发育为个体 【答案】BD 【解析】 【详解】A、正常动物体细胞的体外增殖能力是有限的，只有发生癌变的体细胞才能无限增殖，因此无法通过无限增殖大量获取正常的滩羊体细胞，A错误； B、体细胞核移植选择卵母细胞（去核MⅡ期卵母细胞）作为核受体细胞，原因就是卵母细胞细胞质中含有促进体细胞核全能性表达的物质，同时营养丰富、体积大易操作，B正确； C、克隆动物的性别由供核体细胞决定，供核体细胞在取材时性别就已经确定，本项目是保种研究，不需要额外对重组胚胎进行性别鉴定，C错误； D、胚胎移植的核心目的就是将体外构建培养的重组早期胚胎，移植到同期发情处理的代孕母羊子宫内，利用代孕母羊的生理环境让胚胎继续发育为完整个体，D正确。 18. 如图为利用人胰岛B细胞获得人胰岛素基因并完成该基因扩增过程的流程图，下列相关叙述错误的是（ ） A. 利用图中相同原理也可借助胰岛A细胞获得胰高血糖素基因 B. 图中过程③通过加入解旋酶来实现胰岛素基因的解旋，并且该酶需要具有热稳定性 C. 图中过程④需要添加两个引物来实现胰岛素基因的大量扩增，且引物可以反复使用 D. 利用胰岛素基因构建重组质粒，导入大肠杆菌后，可直接获得具有生物活性的胰岛素 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、胰岛A细胞可表达胰高血糖素，细胞内存在胰高血糖素的mRNA，可以用和题图相同的逆转录-PCR法获得胰高血糖素基因，A正确； B、PCR的③是变性步骤，DNA双链是通过高温加热使氢键断裂实现解旋，不需要额外添加解旋酶，B错误； C、PCR扩增需要2种引物，但引物会在DNA链延伸过程中整合到新合成的DNA链中，不能反复使用，C错误； D、大肠杆菌是原核生物，没有内质网、高尔基体等对人胰岛素进行加工修饰的细胞器，直接表达得到的产物不具备生物活性，需要后续人工处理才能获得有活性的胰岛素，D错误。 三、非选择题：本题共5小题，共59分。 19. 塑料在日常生活中的产量大、用途广、价格低，但很难降解，会污染环境。聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有类似塑料的理化特性，且易被土壤微生物降解，可代替部分塑料应用于生产生活。研究人员在某咸水湖中发现了一种能合成PHA的嗜盐细菌，分离该细菌的基本流程如图所示。回答下列相关问题： （1）分离该细菌时，培养基中除了水、碳源、氮源、无机盐外，还需要加入___________，原因是_______，从功能上分析，该种培养基属于_________；培养基的pH应调至________，以满足该菌的生长需求。 （2）无菌技术是微生物培养的关键，对培养基进行灭菌的常用方法是______，除了培养基灭菌外，接种操作还需要在________进行，目的是防止周围环境中的微生物污染；实验结束后，对所有用过的培养基、菌液等的处理方式是______。 （3）图中对咸水湖水样进行梯度稀释的目的是__________，接种后在培养箱进行培养，根据菌落的特征，初步判断其是否为目的菌株，然后筛选产PHA能力强的嗜盐细菌。若取最终稀释倍数菌液0.1mL涂布到3个平板上，培养后菌落数分别为32、35、38，则每毫升原水样中的活菌数约为________个，利用该种方法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，原因是________。 【答案】（1） ①. 高浓度氯化钠 ②. 只有嗜盐细菌可在高盐环境生长，抑制非嗜盐杂菌生长，筛选目的菌 ③. 选择培养基 ④. 中性（或弱碱性） （2） ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 酒精灯火焰旁 ③. 灭菌处理后再丢弃 （3） ①. 使聚集的微生物分散为单个细胞，便于获得单个菌落，分离纯化目的菌 ②. 3.5×105 ③. 当两个或多个活菌连在一起时，平板上只形成一个菌落 【解析】 【小问1详解】 本实验目的是分离嗜盐细菌，因此需要选择培养基，添加高浓度盐，只有嗜盐菌能耐受高盐生长，其他杂菌生长被抑制，因此该培养基功能为选择培养基；细菌生长适宜pH为中性或弱碱性，因此将pH调至该范围。 【小问2详解】 培养基灭菌的常用方法为高压蒸汽灭菌法；为防止环境杂菌污染，接种需要在酒精灯火焰旁（无菌区）操作；实验结束后，所有带菌的废料都需要灭菌处理后再丢弃，避免污染环境。 【小问3详解】 梯度稀释可以将聚集在一起的细菌分散成单个细胞，涂布后可以得到单个菌落，方便分离目的菌；该流程共进行3次10倍稀释，最终稀释倍数为103，平均菌落数为(32+35+38)÷3=35，按公式计算：每毫升活菌数=涂布体积平均菌落数​×稀释倍数=35/0.1×103=3.5×105；稀释涂布平板法计数时，多个活菌聚集在一起只能形成一个菌落，因此统计结果通常比实际活菌数少。 20. 谷氨酸棒状杆菌是工业上主要的谷氨酸生产菌之一。在发酵过程中要不断地通入无菌空气，在温度为30～37°C、pH适宜的情况下，培养液中会生成大量的谷氨酸。生物素为一种水溶性维生素，在细胞生长、增殖、物质合成等方面具有重要作用，为探究生物素浓度对谷氨酸产量的影响，进行相关实验，结果如图，回答下列问题： （1）谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为___________，根据其代谢特点在工业发酵时选择液体培养基的原因是___________。 （2）发酵阶段需要不断通入无菌空气，同时搅拌，搅拌的目的是______（写出2点）。发酵过程中pH发生变化的原因是____________，pH为__________条件下会积累谷氨酸。 （3）据图分析，工业生产中，生物素的最适浓度应控制在aμg/L左右，原因是______。当生物素浓度过高时谷氨酸产量反而下降的原因是__。 （4）选育菌种是发酵工程的核心环节之一，除了从自然界筛选，还可通过______、_______等方法选育高产谷氨酸棒状杆菌。 【答案】（1） ①. 异养需氧型 ②. 有利于菌体充分接触利用培养液中的营养物质和氧气，便于菌体繁殖和谷氨酸的生成 （2） ①. 增加培养液溶氧量，满足谷氨酸棒状杆菌有氧呼吸需求；使菌体与营养物质充分接触，提高营养利用率 ②. 菌体代谢产生酸性代谢产物（谷氨酸），对营养物质的消耗也会改变培养液酸碱度 ③. 中性（弱碱性） （3） ①. 此浓度下谷氨酸产量最高，可获得最高生产效益 ②. 生物素浓度过高会导致菌体过度繁殖，大量营养物质用于菌体自身生长增殖，用于合成谷氨酸的营养减少，产量下降 （4） ①. 诱变育种（人工诱变） ②. 基因工程育种 【解析】 【小问1详解】 根据题干“发酵需要不断通入无菌空气”可推知谷氨酸棒状杆菌为需氧型，其依赖环境中现成有机物生存，因此代谢类型为异养需氧型；液体培养基能让菌体充分接触利用培养液中的营养物质和氧气，便于菌体繁殖和谷氨酸的生成，更适合工业发酵生产产物。 【小问2详解】 搅拌能增加培养液溶氧量，满足谷氨酸棒状杆菌有氧呼吸需求；使菌体与营养物质充分接触，提高营养利用率。发酵过程中微生物代谢产物的积累、营养的消耗都会改变培养液pH；根据谷氨酸发酵的特点，谷氨酸棒状杆菌属于细菌适宜在中性或弱碱性条件下进行发酵产生谷氨酸，谷氨酸才会积累。 【小问3详解】 从曲线可知，生物素浓度为a时谷氨酸产量达到峰值，适合工业生产；生物素促进细菌生长，浓度过高后菌体过度增殖，营养更多流向菌体自身生长，谷氨酸合成量减少，因此产量下降。 【小问4详解】 发酵工程的菌种选育，除自然筛选外，常用诱变育种获得高产突变株，也可通过基因工程定向改造菌种获得高产菌株。 21. 黄酮类化合物是植物体内一类重要的次生代谢产物，在植物生长发育、逆境适应中发挥关键作用，同时因其显著的抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒等生理活性而具有重要的食用和药用价值。如图为两条生产黄酮的技术路径。回答下列相关问题： （1）图中X代表的结构是_____________，其细胞特点是_______；路径一的技术流程中，外植体形成X的过程中细胞的分化程度_____________（填“升高”“降低”或“不变”）。 （2）路径一中，过程①再分化形成芽、根的关键调控因素是__________；过程②获得脱毒苗时，选取茎尖分生区作为外植体的理论依据是________，该过程的培养基中需要添加蔗糖，其主要作用是____________（写出2点）。 （3）在路径二培养时，由于培养细胞一直处于_________状态，容易受到____________的影响而产生突变，可从中筛选出高产黄酮甘草。 （4）与路径一相比，路径二在黄酮生产上的优势是___________（写出1点）。 【答案】（1） ①. 愈伤组织 ②. 排列疏松、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞 ③. 降低 （2） ①. 培养基中生长素和细胞分裂素的比例 ②. 茎尖分生区的病毒极少，甚至无病毒 ③. 提供碳源（能源物质）、调节培养基的渗透压 （3） ①. 不断分裂（或持续增殖） ②. 培养条件（外界环境因素 / 诱变因素） （4）可通过细胞培养直接生产黄酮，不受季节、地域等自然条件限制；或生产效率高、周期短；或可通过细胞诱变、基因工程等手段改良细胞，提高黄酮产量等 【解析】 【小问1详解】 外植体经过脱分化形成的结构 X 是愈伤组织，它是一团未分化的薄壁细胞。愈伤组织细胞的特点：排列疏松、高度液泡化、无定形，细胞壁薄，分裂能力强。外植体形成愈伤组织的过程是脱分化，细胞从高度分化的状态恢复到未分化的状态，因此分化程度降低。 【小问2详解】 植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的比例是调控再分化方向的关键：生长素 / 细胞分裂素比值高时，促进根的分化；比值低时，促进芽的分化；比值适中时，促进愈伤组织的形成。茎尖分生区细胞分裂速度快，病毒在植物体内的输导组织中移动较慢，分生区几乎不含病毒，因此可用于培育脱毒苗。蔗糖的作用：一是作为碳源为细胞提供能量；二是调节培养基的渗透压，维持细胞的正常形态。 【小问3详解】 路径二是植物细胞悬浮培养，细胞一直处于不断分裂的状态，DNA 复制过程中容易发生基因突变。分裂状态的细胞易受到外界环境（如温度、pH、射线、化学物质等诱变因素）的影响，导致基因突变，因此可从中筛选出高产黄酮的突变细胞株。 【小问4详解】 路径一是通过培育完整植株提取黄酮，受植物生长周期、环境条件影响较大；路径二是直接培养细胞生产黄酮，属于细胞工程中的次生代谢产物生产技术，优势在于：可通过细胞培养直接生产黄酮，不受季节、地域等自然条件限制；或生产效率高、周期短；或可通过细胞诱变、基因工程等手段改良细胞，提高黄酮产量等。 22. 猪细小病毒（PPV）是一种DNA病毒，VP2蛋白是PPV的主要结构蛋白，可诱导机体产生特异性抗体。科研人员利用图示流程制备抗PPV单克隆抗体，以用于PPV的检测、治疗。回答下列问题： （1）流程①中，为使小鼠产生能分泌抗PPV抗体的该类细胞，需用_______对小鼠进行免疫处理，从小鼠体内获取的脾细胞主要是_______细胞。 （2）流程②为动物细胞融合，常用______________（写出1种即可）诱导细胞融合，动物细胞培养的气体环境为______________。 （3）流程③中抗体检测的原理是____________；经该步骤筛选后，获得的杂交瘤细胞可在体外条件下大规模培养，培养过程中需要定期更换培养液，目的是____________。 （4）流程④中，可将筛选出的杂交瘤细胞注射到小鼠的_______内，使其增殖并产生大量单克隆抗体；与传统血清抗体相比，单克隆抗体的优点是____________。 （5）单克隆抗体可与药物结合制成“生物导弹”，其中“生物导弹”的靶向装置是_________，抗体—药物偶联物进入细胞后通过_________裂解释放药物，实现对靶细胞的杀伤。 【答案】（1） ①. VP2蛋白（或猪细小病毒PPV） ②. B淋巴（或浆） （2） ①. 聚乙二醇（PEG）/灭活的病毒/电激 ②. 95%空气加5%CO₂的混合气体 （3） ①. 抗原—抗体特异性结合 ②. 清除代谢废物，补充营养物质 （4） ①. 腹腔 ②. 特异性强、灵敏度高、可大量制备 （5） ①. 抗体 ②. 溶酶体 【解析】 【小问1详解】 要让小鼠产生能分泌抗PPV抗体的细胞，需要用PPV的主要结构蛋白VP2或者猪细小病毒（PPV）本身对小鼠进行免疫处理，这样才能刺激小鼠的免疫系统产生对应的特异性抗体。从小鼠体内获取的脾细胞主要是B淋巴细胞，B淋巴细胞在受到抗原刺激后会增殖分化为浆细胞，浆细胞可以分泌抗体。 【小问2详解】 动物细胞融合常用的诱导方法有物理法（如电激）、化学法（如聚乙二醇PEG）、生物法（如灭活的病毒）。动物细胞培养的气体环境需要95%的空气，保证细胞呼吸所需的氧气，同时5%的CO₂可以维持培养液的pH值稳定。 【小问3详解】 抗体检测的原理是抗原和抗体可以发生特异性结合，只有能产生抗PPV抗体的杂交瘤细胞，才能和PPV抗原发生特异性结合，以此来筛选出目标细胞。在体外培养杂交瘤细胞时，细胞会不断进行代谢，产生代谢废物，同时消耗培养液中的营养物质，定期更换培养液可以清除这些代谢废物，同时为细胞补充新鲜的营养物质，保证细胞正常生长增殖。 【小问4详解】 将筛选出的杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔内，小鼠腹腔可以为杂交瘤细胞提供一个类似体内的生长环境，让其增殖并产生大量单克隆抗体，之后可以从腹水中提取单克隆抗体。与传统血清抗体相比，单克隆抗体是由单一的杂交瘤细胞增殖产生的，它的优点是特异性强，能精准识别特定抗原；灵敏度高，微量的抗原也能检测到；并且可以通过体外培养或者注射到小鼠腹腔的方式大量制备。 【小问5详解】 “生物导弹”是将单克隆抗体与药物结合制成的，其中抗体可以特异性识别靶细胞表面的抗原，起到导向作用，所以靶向装置是抗体。抗体—药物偶联物进入细胞后，会被细胞内的溶酶体吞噬，溶酶体含有多种水解酶，可以裂解释放药物，进而实现对靶细胞的杀伤。 23. 抗凝血酶Ⅲ（AT-Ⅲ）是血浆中最重要的抗凝血成分，其水平降低可导致机体发生血栓。利用乳腺生物反应器可以让山羊批量生产人的AT-Ⅲ用于治疗相关疾病，其过程如图所示。回答下列相关问题： （1）已知AT-Ⅲ主要由肝脏合成，为获取人的AT-Ⅲ基因，可提取人________的mRNA，在________的作用下获得cDNA，再通过________技术实现图①中的扩增。在扩增过程中，引物的作用是___________。为了获得产物B，在扩增目的基因时，需要在两引物的5'端分别添加限制酶________的识别序列。 （2）构建基因表达载体时，为使AT-Ⅲ基因在乳腺细胞中特异性表达，应将AT-Ⅲ基因与______________的启动子等调控元件重组在一起，并通过___________的方法导入山羊的受精卵中。图中⑥过程是指___________，为筛选雌性胚胎，在胚胎移植前应选图示早期胚胎的________做DNA分析，进行性别鉴定。 （3）筛选培育成功的转基因山羊的依据是________（写出2点）。 【答案】（1） ①. 肝脏 ②. 逆转录酶 ③. PCR ④. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始延伸DNA链 ⑤. BamHⅠ和HindⅢ （2） ①. 乳腺蛋白基因 ②. 显微注射 ③. 胚胎移植 ④. 滋养层 （3）转基因山羊染色体DNA中插入了AT-Ⅲ（目的）基因；AT-Ⅲ基因在转基因山羊乳腺细胞中成功表达（乳汁中检测出有活性的AT-Ⅲ） 【解析】 【小问1详解】 已知AT-Ⅲ主要由人肝脏细胞合成，只有肝脏细胞中该基因会转录产生对应的mRNA，因此从人肝脏提取mRNA；以mRNA为模板合成cDNA是逆转录过程，需要逆转录酶催化；体外扩增目的基因常用PCR技术；PCR中引物的作用是与模板链特异性结合，定位目的基因，为DNA聚合酶提供延伸起点，使DNA聚合酶从引物3'端开始延伸子链。根据目的基因两端的序列，结合限制酶识别序列可知：目的基因左侧对应BamHⅠ的黏性末端，右侧对应HindⅢ的黏性末端，且质粒中两个酶切位点位于启动子和终止子之间，适合插入目的基因，因此引物5'端需添加两种酶的识别序列。 【小问2详解】 要让AT-Ⅲ基因仅在乳腺细胞特异性表达，需要将目的基因连接乳腺蛋白基因的启动子（乳腺细胞特异性的启动子）；将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是显微注射法；图中⑥是将早期胚胎移入代孕母羊子宫的过程，即胚胎移植；胚胎性别鉴定需要取早期胚胎的滋养层细胞做DNA分析，不会影响内细胞团的后续发育。 【小问3详解】 筛选成功的转基因山羊，需要两个层次的检测：首先要检测目的基因是否整合到转基因山羊的染色体DNA上；其次要检测目的基因是否成功表达，乳腺生物反应器需要在山羊乳汁中获得AT-Ⅲ，因此可通过检测乳汁中是否存在有活性的AT-Ⅲ筛选。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $