精品解析：四川省眉山市仁寿县铧强中学2025-2026学年高二下学期5月期中生物试题

铧强中学2024级高二（下）第二次教学质量检测 生物试题 说明： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共6页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。 2.本试卷满分100分，75分钟完卷。 第Ⅰ卷（选择题共45分） 一、单项选择题（每题3分，共45分） 1. 在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄，亦以御冬”的记载。“旨蓄”是指储藏的美味食品，也就是腌制的酸菜、泡菜等。下列相关叙述错误的是（　　） A. 将泡菜盐水煮沸有防止杂菌污染的作用 B. 为了保证泡菜坛内的无氧环境，坛内盐水没过全部菜料，盖好坛盖，在坛盖边沿的水槽中注满水 C. 整个发酵过程中亚硝酸盐的含量不断增加，故泡菜越早食用越好 D. 发酵初期，产生的气泡与乳酸菌繁殖无关 2. 下列关于家庭制作果酒、果醋的叙述，正确的是（　　） A. 果酒、果醋制作中利用的两种菌种均为好氧型微生物 B. 果酒制作过程中，不能对材料多次反复冲洗，以防止菌种流失 C. 可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并降低温度进行果醋发酵 D. 当缺少糖源时，醋酸菌产生的酶可以直接将酒精转化为乙酸和CO₂ 3. 微生物在生物技术中被广泛应用，下列有关说法正确的是（　　） A. 有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布 B. 天然微生物能用于传统发酵但不能用于发酵工程 C. 无菌技术主要包括消毒和灭菌，煮沸是常用的灭菌方法之一 D. 微生物只能为重组DNA技术提供两种“分子工具” 4. 中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，经分离、鉴定得到新的微生物菌株X，并进一步研究其生物学特性。菌株X在不同培养基上的生长情况如图所示。已知藻类细胞解体后的难降解多糖物质通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部并被菌株X分解。下列叙述错误的是（　　） A. 菌株X的存在可加速深海生态系统的碳循环 B. 培养基接入沉积物样品后，在高温条件下培养一段时间可获得含菌株X的培养物 C. 图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得 D. 为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养 5. 为培育抗青枯病的马铃薯新品种R和A206，研究人员用抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）与易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）进行了如图所示的操作。下列叙述错误的是（　　） A. 杂交品种R的体细胞中含有36条染色体 B. 制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的低 C. 体细胞杂交中可用高Ca2+一高pH融合法诱导原生质体融合 D. 新品种A206马铃薯植株可能比野生种马铃薯植株长得更为高大 6. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列关于发酵工程应用的叙述，错误的是（　　） A. 与化学防治相比，利用微生物农药进行防治可显著减少环境污染 B. 从培养的微生物细胞中分离出的单细胞蛋白可作为食品添加剂 C. 啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D. 发酵产品包括微生物细胞本身、代谢物，不同产品需要的提纯方法可能不同 7. 研究人员将大熊猫皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSCs），这些iPSCs在体外培养下能够分化成各种不同类型的细胞。下列叙述错误的是（　　） A. 大熊猫体内已分化的T细胞也有可能被诱导为iPSCs B. 用皮肤成纤维细胞重编程为iPSCs时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中 C. iPSCs体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关 D. 利用自体iPSCs治疗疾病时，理论上需要注射免疫抑制剂来抑制免疫排斥反应 8. 科研人员将取自某遗传性肝病患者的肝细胞通过体外培养、基因修复，获得了基因编辑肝细胞，并将其移植到该患者体内，以治疗遗传性肝病，过程如图所示（CRISPR/Cas9是一种新型的基因编辑工具，能对动物和植物的DNA进行特异性改变，该技术类似于一种特殊的分子剪刀）。下列叙述正确的是（　　） A. 体外培养肝细胞时可用胃蛋白酶处理所取肝组织，将组织分散成单细胞 B. 图中原代肝细胞培养过程中会出现细胞贴壁现象，但不会出现接触抑制现象 C. 需将原代肝细胞置于含有95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养 D. CRISPR/Cas9基因编辑工具可能是将致病基因剪切掉以便替换为正常基因 9. 如图是我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和胚胎发育潜能研究的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态，即原始态（naive）和始发态（primed）。naive干细胞具有最高的发育潜能，primed干细胞全能性相对较低。下列叙述错误的是（　　） A. 过程⑤形成的原肠胚表面的细胞向内迁移形成内胚层 B. 猴子芽体相当于囊胚，过程③的起点细胞应取自芽体的滋养层细胞 C. 过程⑥需对受体母猴进行同期发情处理，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 D. 与神经干细胞相比，primed干细胞具有形成机体所有的组织和器官甚至个体的潜能 10. 在畜牧生产中，利用动物细胞核移植技术可加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。如图是利用动物细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，下列叙述正确的是（　　） A. 过程①供体细胞必须是从甲牛卵巢采集的卵母细胞 B. 进行过程②操作时必须穿透受体细胞透明带 C. 图中过程②去除的是纺锤体——染色体复合物 D. 后代丁牛的所有性状都不可能与丙牛相同 11. 巴马香猪不仅肉质醇美，口感极佳，还可作为医用模型。科研工作者利用胚胎工程技术促进巴马香猪的快速繁育与应用，相关流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 图中涉及胚胎移植等技术 B. 为提高胚胎的利用率可对早期胚胎进行分割，分割次数越多，利用率越高 C. 得到的胚胎经过程②必须移植到生理状态相同的巴马香猪C（与巴马香猪A、B为同一品种）体内 D. 对移植的胚胎进行性别鉴定时，需要取内细胞团细胞进行DNA分析 12. BamHⅠ、MboⅠ是基因工程中常用的两种限制酶，其识别位点分别如图1、图2所示。现用这两种限制酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），酶切产物分离结果如图3所示。已知①为BamHⅠ处理后分离结果，②为MboⅠ处理后分离结果。下列叙述错误的是（　　） A. BamHⅠ、MboⅠ识别的序列不完全相同 B. BamHⅠ、MboⅠ切割该DNA片段后形成的都是黏性末端 C. 该DNA分子上有3个BamHⅠ的识别序列 D. 该DNA分子上某2个BamHI识别序列的正中间可能还存在1个MboⅠ的识别序列 13. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度呈正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出如图所示的表达载体，将表达载体导入大肠杆菌细胞中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。下列叙述错误的是（　　） A. 将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是显微注射法 B. 将图示的表达载体导入大肠杆菌细胞前，应先用Ca2+处理大肠杆菌 C. 构建表达载体时可使用抗生素抗性基因作为选择标记，以筛选成功转化的细胞 D. 选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且表达量与IBD程度呈负相关 14. 农杆菌转化法广泛应用于植物基因工程中，研究人员利用农杆菌转化法将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因Bar导入陆地棉中，经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的转基因棉花。下列叙述错误的是（　　） A. 农杆菌转化法主要用于双子叶植物和裸子植物 B. 农杆菌转化法可将含Bar基因的重组Ti质粒整合到陆地棉细胞的染色体DNA上 C. 检测Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用抗原—抗体杂交技术 D. 培育转基因棉花还可利用我国科学家独创的花粉管通道法 15. 某科研人员在研究某基因时，使用PCR技术扩增了一个500bp的DNA片段，并通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定。电泳结果显示，除了500bp的目标条带外，还有一些非特异性条带（由于引物与非目标序列的结合所产生）。下列关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述，正确的是（　　） A. 在电场作用下DNA分子会向着与其所带电荷相同的电极处移动 B. 待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳，以防DNA跑出凝胶 C. 增加模板DNA的用量、重新设计引物等措施都可减少PCR反应中的非特异性条带 D. 在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换 第Ⅱ卷（非选择题共55分） 二．非选择题（共55分） 16. 谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸，从而制取味精（主要成分为谷氨酸钠）。图1为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径。谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图2所示。回答下列问题： （1）从物理性质看，谷氨酸发酵的培养基属于________培养基。从培养基的成分与发酵装置可看出，谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是_________。 （2）谷氨酸的发酵生产中，通常需要分次加入氨水（弱碱性），从氨水的作用角度分析，原因是______。 （3）若要监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目，可采用显微镜直接计数，使用该方法的计数过程是先将稀释100倍的发酵液加入计数板（由25中方格×16小方格=400个小方格组成，容纳液体总体积为0.1mm3）的计数室中，然后计数菌体数。若计数室中有36个菌体，则1mL的原发酵液中估计有谷氨酸棒状杆菌______个。此外还可以用________法监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目。通常情况下，前者计数结果比后者计数结果更______（填“大”或“小”），原因是___________。 （4）研究发现：发酵过程中当溶氧量不足时，谷氨酸棒状杆菌的代谢产物是乳酸或琥珀酸，所以谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气并不断搅拌。当培养基中碳、氮比为4：1时，菌体大量繁殖，而产生的谷氨酸量较少；当碳、氮比为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。 ①发酵过程中搅拌的作用是________。 ②结合上述发现，写出一种利用一定起始数量的菌种通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路：________。 17. 为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。 回答下列问题： （1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是______________。 （2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：______________。 （3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于______________，使用该培养基进行细胞培养的结果是______________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是______________。 （4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有______________（答出2点即可）。 （5）抗体—药物偶联物（ADC）通过将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。如下图所示，ADC依靠______________（填“a”或“b”）最终作用于细胞核，可导致癌细胞凋亡。 18. 白藜芦醇（Res）是存在于葡萄、花生、虎杖等多种植物中的一种含量很低的天然成分，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等多种功效，在保健品、医药和化妆品等领域具有广泛的应用前景。科研人员为了获得Res，选择花生植株M为材料，先用外植体获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。回答下列问题： （1）工厂化生产Res的过程中，常选择幼嫩的茎段作为外植体，原因是_______。为确保培养过程中不受污染，需要对所取材料进行严格的________处理，该处理中用到的试剂除无菌水、酒精外，还有________（写出1种）。 （2）培养至愈伤组织阶段经历了________生理过程，使已经分化的细胞经过该过程，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞。科研人员用少量纤维素酶和果胶酶处理培养材料获得了单细胞，再用不同浓度的NAA溶液进行悬浮培养。悬浮培养时细胞的生长速率及单位质量细胞中的Res产量如图所示。由图可知，培养液中NAA对Res合成起-_______（填促进或抑制）作用。 （3）为了筛选出高产Res细胞，科研人员常采用诱变的方法处理愈伤组织。他们选愈伤组织作为处理材料的原因是________。 （4）若该实验中所用的花生植株M是一种杂合体，要快速获得与植株M基因型和表型都相同的花生植株，利用植株M减数分裂得到的花粉粒作为外植体进行植物组织培养的方案是否可行并说明理由_______。 19. 酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等。FLO基因表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇的产量，且FLO蛋白量与乙醇产量呈正相关。研究人员将FLO基因与超表达启动子（能够显著提高基因的转录效率）连接以构建超表达载体（如图1所示），然后转入酿酒酵母细胞，以期获得高产乙醇的酿酒酵母品系。回答下列问题： （1）利用酒精可将酿酒酵母细胞中的DNA粗提取出来，其原理是________。 （2）PCR技术扩增FLO基因的过程中，除需添加引物、含Mg2+的缓冲液外，还需要添加_______（写出3点），其中反应缓冲液中添加的Mg2+的作用是________。已知FLO基因中碱基G+C的占比很大，则一般要求PCR过程中变性的温度会较高，原因是_______；PCR过程中通过控制温度可使DNA复制在体外反复进行，其中将温度调设到50℃的目的是_______。 （3）获得PCR产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，影响DNA分子迁移速率的主要因素有________（写出2点）。利用PCR技术扩增FLO基因时根据________来设计引物；一个FLO基因经PCR连续扩增3次，共需要________个引物。 （4）图1中所示FLO超表达载体中绿色荧光蛋白基因的作用是________。 （5）已知一株酿酒酵母A（菌株A）含有1个FLO基因，研究人员对酿酒酵母菌株A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量，他们基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图2）。该实验中，构建菌株B的目的是______，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为________。 20. 胰岛素是机体内唯一能降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。科研人员通过基因工程制备胰岛素的操作流程如下图所示，该流程中可能用到的限制酶及其识别序列和切割位点，如下表所示。请回答下列问题： 限制酶 KpnI EcoRI SmaI HindIII 识别序列和切割位点（5′→3′） GGTAC↓C G↓AATTC CCC↓GGG A↓AGCTT （1）通过PCR获取胰岛素基因时应选择的引物是________。在设计该对引物时，需要在相应引物序列的5′端添加对应限制酶的识别序列，这对引物5′端添加的碱基序列对应的限制酶情况分别是________，用这些限制酶识别和切割胰岛素基因和质粒后，再用________DNA连接酶连接。 （2）依据图中信息，图中培养基A中添加的抗生素是________，培养基B中添加的抗生素是________，菌落________（填图中数字）中的大肠杆菌能合成分泌胰岛素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 铧强中学2024级高二（下）第二次教学质量检测 生物试题 说明： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共6页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。 2.本试卷满分100分，75分钟完卷。 第Ⅰ卷（选择题共45分） 一、单项选择题（每题3分，共45分） 1. 在《诗经·邶风·谷风》中有“我有旨蓄，亦以御冬”的记载。“旨蓄”是指储藏的美味食品，也就是腌制的酸菜、泡菜等。下列相关叙述错误的是（　　） A. 将泡菜盐水煮沸有防止杂菌污染的作用 B. 为了保证泡菜坛内的无氧环境，坛内盐水没过全部菜料，盖好坛盖，在坛盖边沿的水槽中注满水 C. 整个发酵过程中亚硝酸盐的含量不断增加，故泡菜越早食用越好 D. 发酵初期，产生的气泡与乳酸菌繁殖无关 【答案】C 【解析】 【详解】A、泡菜盐水煮沸（高温杀菌、盐抑制杂菌的生长）有防止杂菌污染的作用，A正确； B、泡菜腌制时注入配制好的煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料，然后盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证乳酸发酵所需的无氧环境，B正确； C、泡菜腌制的整个过程中亚硝酸盐的含量先增加后减少，泡菜过早使用可能还未腌制好，也可能泡菜中亚硝酸盐含量高，食用后影响健康，故泡菜应在恰当的时间实用，C错误； D、泡菜腌制所用的乳酸菌细胞呼吸产物为乳酸菌，无CO2，故产生的气泡与乳酸菌繁殖无关，D正确。 2. 下列关于家庭制作果酒、果醋的叙述，正确的是（　　） A. 果酒、果醋制作中利用的两种菌种均为好氧型微生物 B. 果酒制作过程中，不能对材料多次反复冲洗，以防止菌种流失 C. 可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并降低温度进行果醋发酵 D. 当缺少糖源时，醋酸菌产生的酶可以直接将酒精转化为乙酸和CO₂ 【答案】B 【解析】 【分析】1、酵母菌先通过有氧呼吸大量增殖，之后需保持无氧条件进行酒精发酵；乳酸菌是厌氧型细菌。 2、醋酸菌在糖源充足的情况下，可直接将葡萄糖变成醋酸；缺乏糖源时，在氧气充足的情况下，能将乙醇转化为乙醛，再转化为成醋酸，从而制成醋。 【详解】A、果酒制作利用的酵母菌是兼性厌氧型微生物，在无氧条件下进行酒精发酵；果醋制作利用的醋酸菌是好氧型微生物，A错误； B、果酒制作过程中，若对材料多次反复冲洗，会将附着在材料上的野生酵母菌等菌种冲洗掉，导致菌种流失，影响发酵，B正确； C、可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并升高温度进行果醋发酵，C错误； D、当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，这个过程不产生CO₂，D 错误。 故选B。 3. 微生物在生物技术中被广泛应用，下列有关说法正确的是（　　） A. 有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布 B. 天然微生物能用于传统发酵但不能用于发酵工程 C. 无菌技术主要包括消毒和灭菌，煮沸是常用的灭菌方法之一 D. 微生物只能为重组DNA技术提供两种“分子工具” 【答案】A 【解析】 【详解】A、灭活的病毒（如仙台病毒，属于微生物）可作为诱导剂诱导动物细胞融合，原理是灭活病毒能使细胞膜上的脂质和蛋白质等物质重新排布，利用细胞膜的流动性促进细胞融合，A正确； B、发酵工程的菌种既可以是人工改造的菌种，也可以是从自然界筛选获得的天然微生物，B错误； C、煮沸属于常用的消毒方法，仅能杀死物体表面或内部部分微生物，无法杀灭芽孢和孢子，不属于灭菌方法，C错误； D、重组DNA技术的分子工具包括限制酶、DNA连接酶、运载体三类，其中限制酶主要来源于原核微生物，DNA连接酶可从大肠杆菌、T4噬菌体中获取，质粒、噬菌体等常见运载体也来自微生物，因此微生物提供的“分子工具”不止两种，D错误。 故选A。 4. 中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，经分离、鉴定得到新的微生物菌株X，并进一步研究其生物学特性。菌株X在不同培养基上的生长情况如图所示。已知藻类细胞解体后的难降解多糖物质通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部并被菌株X分解。下列叙述错误的是（　　） A. 菌株X的存在可加速深海生态系统的碳循环 B. 培养基接入沉积物样品后，在高温条件下培养一段时间可获得含菌株X的培养物 C. 图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得 D. 为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养 【答案】B 【解析】 【分析】1、进行微生物纯培养时，人们需要按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基，满足微生物对水、无机盐、碳源、氮源以及pH、O2、特殊营养物质（如维生素）的需求。 2、获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，无菌技术主要包括消毒和灭菌。消毒较为温和，仅杀死物体表面或内部的部分微生物；灭菌较为强烈，要杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 3、微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同，但是核心都是要防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。 【详解】A、菌株X能够分解藻类细胞解体后的难降解多糖物质，可加速深海生态系统的碳循环，A正确； B、菌株X生活在某海域1146米深海冷泉附近，该处温度较低，因此培养基接入沉积物样品后，需要在低温条件下培养一段时间可获得含菌株X的培养物，B错误； C、因为需要对菌株X进行计数，因此图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得，C正确； D、分析图中曲线可知，在以纤维素为碳源的培养基中，菌株X细胞数量最多，可推知菌株X在以纤维素为碳源时生长状况最好，为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养，D正确。 故选B。 5. 为培育抗青枯病的马铃薯新品种R和A206，研究人员用抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）与易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）进行了如图所示的操作。下列叙述错误的是（　　） A. 杂交品种R的体细胞中含有36条染色体 B. 制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的低 C. 体细胞杂交中可用高Ca2+一高pH融合法诱导原生质体融合 D. 新品种A206马铃薯植株可能比野生种马铃薯植株长得更为高大 【答案】B 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 【详解】A、杂交品种R为有性生殖而来，抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）产生的配子中含12条染色体，易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）产生的配子中含24条染色体，配子结合形成杂交品种R，体细胞中含有36条染色体，A正确； B、制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的高，否则原生质体吸水胀破，B错误； C、诱导原生质体融合的化学法主要有使用PEG（或聚乙二醇）和高Ca2+-高pH值融合法，C正确； D、新品种A206马铃薯植株为六倍体，可能比野生种马铃薯植株长得更为高大，D正确。 故选B。 6. 发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列关于发酵工程应用的叙述，错误的是（　　） A. 与化学防治相比，利用微生物农药进行防治可显著减少环境污染 B. 从培养的微生物细胞中分离出的单细胞蛋白可作为食品添加剂 C. 啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成 D. 发酵产品包括微生物细胞本身、代谢物，不同产品需要的提纯方法可能不同 【答案】B 【解析】 【分析】啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能获得澄清、成熟的啤酒。 【详解】A、微生物农药是利用微生物或其代谢产物来防治病虫害的生物制剂。与化学防治相比，微生物农药具有对环境友好、不易产生抗药性等优点，可显著减少环境污染，A正确； B、单细胞蛋白是指通过发酵工程获得的大量微生物菌体，而不是从培养的微生物细胞中分离出的某种物质。单细胞蛋白含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质等营养成分，可作为食品添加剂，也可作为饲料蛋白使用，B错误； C、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。在主发酵阶段，酵母菌大量繁殖，大部分糖被分解，同时生成各种代谢物，如酒精、二氧化碳、风味物质等。后发酵阶段主要是进行残糖的继续发酵、风味的成熟和二氧化碳的饱和等。所以啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，C正确； D、发酵产品包括微生物细胞本身（如单细胞蛋白）、代谢物（如抗生素、氨基酸等）。不同产品的化学性质和物理性质不同，需要的提纯方法也可能不同。例如，对于蛋白质类的发酵产品，可采用盐析、凝胶过滤等方法进行提纯；对于小分子的代谢物，可采用蒸馏、萃取等方法进行提纯，D正确。 故选B。 7. 研究人员将大熊猫皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSCs），这些iPSCs在体外培养下能够分化成各种不同类型的细胞。下列叙述错误的是（　　） A. 大熊猫体内已分化的T细胞也有可能被诱导为iPSCs B. 用皮肤成纤维细胞重编程为iPSCs时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中 C. iPSCs体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关 D. 利用自体iPSCs治疗疾病时，理论上需要注射免疫抑制剂来抑制免疫排斥反应 【答案】D 【解析】 【分析】1、细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。细胞分化的实质是基因选择性表达；2、科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称之为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。 【详解】A、脱分化是指已分化的细胞失去特有的结构和功能，恢复到未分化状态的过程。大熊猫体内已分化的T细胞也有可能被诱导为iPSCs，A正确； B、大熊猫皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSCs），用皮肤成纤维细胞重编程为iPSCs时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中，B正确； C、分化的实质是基因的选择性表达，iPSCs体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关，C正确； D、利用诱导多能干细胞治疗疾病，由于是自身细胞诱导形成的，其遗传物质与自身细胞相同，理论上可避免发生免疫排斥反应，D错误。 故选D。 8. 科研人员将取自某遗传性肝病患者的肝细胞通过体外培养、基因修复，获得了基因编辑肝细胞，并将其移植到该患者体内，以治疗遗传性肝病，过程如图所示（CRISPR/Cas9是一种新型的基因编辑工具，能对动物和植物的DNA进行特异性改变，该技术类似于一种特殊的分子剪刀）。下列叙述正确的是（　　） A. 体外培养肝细胞时可用胃蛋白酶处理所取肝组织，将组织分散成单细胞 B. 图中原代肝细胞培养过程中会出现细胞贴壁现象，但不会出现接触抑制现象 C. 需将原代肝细胞置于含有95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养 D. CRISPR/Cas9基因编辑工具可能是将致病基因剪切掉以便替换为正常基因 【答案】D 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作程序包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。目的基因的获取一般可以从基因文库中获取目的基因（基因组文库、部分基因文库）、利用PCR技术扩增目的基因、通过DNA合成仪直接合成目的基因等； 2、动物细胞培养：在进行细胞培养时，首先要对新鲜取材的动物组织进行处理，或用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间，将组织分散成单个细胞。然后，用培养液将细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放 入培养瓶或培养皿内，置于适宜环境中培养。 【详解】A、在动物细胞培养中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织，将其分散成单细胞，而胃蛋白酶的最适pH约为1.5-2.2，在动物细胞培养液的pH（7.2-7.4）下，胃蛋白酶会失活，不能用于处理肝组织，A错误； B、原代肝细胞培养过程中，细胞会出现贴壁生长现象，当细胞贴壁生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，即会出现接触抑制现象，B错误； C、动物细胞培养时，需将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养，而不是95%O2，C错误； D、因为CRISPR/Cas9是一种能对DNA进行特异性改变的基因编辑工具，类似于特殊的分子剪刀，所以可能是将致病基因剪切掉以便替换为正常基因，D正确。 故选D。 9. 如图是我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和胚胎发育潜能研究的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态，即原始态（naive）和始发态（primed）。naive干细胞具有最高的发育潜能，primed干细胞全能性相对较低。下列叙述错误的是（　　） A. 过程⑤形成的原肠胚表面的细胞向内迁移形成内胚层 B. 猴子芽体相当于囊胚，过程③的起点细胞应取自芽体的滋养层细胞 C. 过程⑥需对受体母猴进行同期发情处理，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境 D. 与神经干细胞相比，primed干细胞具有形成机体所有的组织和器官甚至个体的潜能 【答案】B 【解析】 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体．用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、原肠胚形成过程中，细胞通过迁移分化成三个胚层，表面的细胞向内迁移形成内胚层，A正确； B、猴子芽体相当于囊胚，囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织所以过程③的起点细胞应取自芽体的内细胞团部位，B错误； C、过程⑥是胚胎移植，需对受体母猴进行同期发情处理，使供受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境，C正确； D、primed干细胞全能性相对较低，神经干细胞是已经分化的细胞，primed干细胞与神经干细胞相比，primed干细胞是具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，并进一步形成机体所有的组织和器官甚至个体的潜能，D正确。 故选B。 10. 在畜牧生产中，利用动物细胞核移植技术可加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。如图是利用动物细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，下列叙述正确的是（　　） A. 过程①供体细胞必须是从甲牛卵巢采集的卵母细胞 B. 进行过程②操作时必须穿透受体细胞透明带 C. 图中过程②去除的是纺锤体——染色体复合物 D. 后代丁牛的所有性状都不可能与丙牛相同 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞核移植：是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成一个新的个体。用核移植方法得到的动物称为克隆动物。 【详解】A、过程①供体细胞通常是从甲牛卵巢采集的卵母细胞，也可以是输卵管的卵母细胞，A错误； B、常用的细胞核移植方法主要有两种：细胞质内注射、透明带下注射。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出，再注入到去核卵母细胞质内；后者是直接将供体细胞注入到去核卵母细胞透明带内，然后用病毒介导或者电脉冲等方式使两个细胞融合，B错误； C、MⅡ期的卵母细胞中核膜和核仁已消失，过程②去核是去除MⅡ期的卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，C正确； D、后代丁牛的细胞核的遗传物质来自甲牛，细胞质的遗传物质来自甲牛和乙牛，则后代丁牛的遗传性状由甲牛和乙牛的遗传物质共同决定，但都为同一物种，丁牛可能有些性状与丙牛相同，D错误。 故选C。 11. 巴马香猪不仅肉质醇美，口感极佳，还可作为医用模型。科研工作者利用胚胎工程技术促进巴马香猪的快速繁育与应用，相关流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 图中涉及胚胎移植等技术 B. 为提高胚胎的利用率可对早期胚胎进行分割，分割次数越多，利用率越高 C. 得到的胚胎经过程②必须移植到生理状态相同的巴马香猪C（与巴马香猪A、B为同一品种）体内 D. 对移植的胚胎进行性别鉴定时，需要取内细胞团细胞进行DNA分析 【答案】A 【解析】 【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。2、胚胎分割移植的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 【详解】A、由于目前还没有全体外胚胎培养技术，因此需要将胚胎进行移植，A正确； B、分割次数越多，胚胎发育和移植成功率越低，B错误； D、体外培养的胚胎需移植到同期发情处理后的同一物种的巴马香猪C体内，C错误； D、内细胞团会发育成完整的胚胎，为了避免对胚胎的影响，对移植的胚胎进行性别鉴定时，需要取滋养层细胞进行DNA分析，D错误。 故选A。 12. BamHⅠ、MboⅠ是基因工程中常用的两种限制酶，其识别位点分别如图1、图2所示。现用这两种限制酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），酶切产物分离结果如图3所示。已知①为BamHⅠ处理后分离结果，②为MboⅠ处理后分离结果。下列叙述错误的是（　　） A. BamHⅠ、MboⅠ识别的序列不完全相同 B. BamHⅠ、MboⅠ切割该DNA片段后形成的都是黏性末端 C. 该DNA分子上有3个BamHⅠ的识别序列 D. 该DNA分子上某2个BamHI识别序列的正中间可能还存在1个MboⅠ的识别序列 【答案】C 【解析】 【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。 【详解】A、BamHⅠ、MboⅠ识别的序列中间四个字母相同，BamHⅠ对识别序列的要求更高，A正确； B、BamH I和Sau3A I两种限制酶切割后形成的均为黏性末端，且均为GATC，B正确； C、用BamH I处理后，得到3个DNA片段，说明该DNA分子上有两个BamH I的酶切位点，C错误； D、用MboⅠ切出来后少了100bp片段，多了50bp片段，该DNA分子上某2个BamHI识别序列的正中间可能还存在1个MboⅠ的识别序列，将100bp切成相等的两段，D正确。 故选C。 13. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度呈正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出如图所示的表达载体，将表达载体导入大肠杆菌细胞中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。下列叙述错误的是（　　） A. 将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是显微注射法 B. 将图示的表达载体导入大肠杆菌细胞前，应先用Ca2+处理大肠杆菌 C. 构建表达载体时可使用抗生素抗性基因作为选择标记，以筛选成功转化的细胞 D. 选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且表达量与IBD程度呈负相关 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术； 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、将目的基因导入动物受精卵最常用的方法确实是显微注射法，该方法能将含有目的基因的表达载体直接注射到受精卵的细胞核中，从而使目的基因整合到动物基因组中，A正确； B、将图示的表达载体导入大肠杆菌细胞前，先用Ca2+处理大肠杆菌，可使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞状态，有利于表达载体进入大肠杆菌细胞，B正确； C、构建表达载体时使用抗生素抗性基因作为选择标记，在含有相应抗生素的培养基上，只有成功转化了含有抗生素抗性基因表达载体的细胞才能生长，这样就可以筛选出成功转化的细胞，C正确； D、选用启动子P的优点是仅在IBD发生时，由于肠道内有硫代硫酸盐，启动子P能被特异性诱导激活，从而表达抗炎蛋白，且由于硫代硫酸盐生成量与疾病严重程度呈正相关，所以抗炎蛋白表达量应与IBD程度呈正相关，而不是负相关，D错误。 故选D。 14. 农杆菌转化法广泛应用于植物基因工程中，研究人员利用农杆菌转化法将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因Bar导入陆地棉中，经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的转基因棉花。下列叙述错误的是（　　） A. 农杆菌转化法主要用于双子叶植物和裸子植物 B. 农杆菌转化法可将含Bar基因的重组Ti质粒整合到陆地棉细胞的染色体DNA上 C. 检测Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用抗原—抗体杂交技术 D. 培育转基因棉花还可利用我国科学家独创的花粉管通道法 【答案】B 【解析】 【分析】将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（1）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。（2）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。（3）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 【详解】A、在自然条件下，农杆菌感染双子叶植物和裸子植物，因此农杆菌转化法主要用于双子叶植物和裸子植物，A正确； B、农杆菌转化法是将含目的基因（Bar 基因）的重组 Ti 质粒的 T - DNA 整合到植物细胞的染色体 DNA 上，而不是整个重组 Ti 质粒整合到染色体 DNA 上，B错误； C、检测目的基因是否翻译出蛋白质，常利用抗原 - 抗体杂交技术，C正确； D、花粉管通道法是我国科学家独创的一种将目的基因导入植物细胞的方法，培育转基因棉花可以利用该方法，D 正确。 故选B。 15. 某科研人员在研究某基因时，使用PCR技术扩增了一个500bp的DNA片段，并通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定。电泳结果显示，除了500bp的目标条带外，还有一些非特异性条带（由于引物与非目标序列的结合所产生）。下列关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述，正确的是（　　） A. 在电场作用下DNA分子会向着与其所带电荷相同的电极处移动 B. 待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳，以防DNA跑出凝胶 C. 增加模板DNA的用量、重新设计引物等措施都可减少PCR反应中的非特异性条带 D. 在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换 【答案】D 【解析】 【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。 【详解】A．DNA分子在电泳中因带负电荷会向正极移动，A错误； B．电泳停止的时机应为指示剂迁移至凝胶另一端的边缘（远离加样孔），而非加样孔边缘，B错误； C．增加模板DNA用量可能加剧非特异性扩增，而重新设计引物可提高特异性，C错误； D．为防止试剂交叉污染，每次添加不同组分后必须更换枪头，D正确； 故选D。 第Ⅱ卷（非选择题共55分） 二．非选择题（共55分） 16. 谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸，从而制取味精（主要成分为谷氨酸钠）。图1为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径。谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图2所示。回答下列问题： （1）从物理性质看，谷氨酸发酵的培养基属于________培养基。从培养基的成分与发酵装置可看出，谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是_________。 （2）谷氨酸的发酵生产中，通常需要分次加入氨水（弱碱性），从氨水的作用角度分析，原因是______。 （3）若要监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目，可采用显微镜直接计数，使用该方法的计数过程是先将稀释100倍的发酵液加入计数板（由25中方格×16小方格=400个小方格组成，容纳液体总体积为0.1mm3）的计数室中，然后计数菌体数。若计数室中有36个菌体，则1mL的原发酵液中估计有谷氨酸棒状杆菌______个。此外还可以用________法监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目。通常情况下，前者计数结果比后者计数结果更______（填“大”或“小”），原因是___________。 （4）研究发现：发酵过程中当溶氧量不足时，谷氨酸棒状杆菌的代谢产物是乳酸或琥珀酸，所以谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气并不断搅拌。当培养基中碳、氮比为4：1时，菌体大量繁殖，而产生的谷氨酸量较少；当碳、氮比为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。 ①发酵过程中搅拌的作用是________。 ②结合上述发现，写出一种利用一定起始数量的菌种通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路：________。 【答案】（1） ①. 液体 ②. 异养需氧型 （2）氨水既可以为谷氨酸棒状杆菌提供氮源，又能调节发酵液的pH （3） ①. 3.6×107 ②. 稀释涂布平板 ③. 大 ④. 显微镜直接计数法把活菌和死菌都计算在内，而稀释涂布平板法只计数活菌，且可能存在多个菌体形成一个菌落的情况，导致计数偏小 （4） ①. 增加溶氧量，使菌种与营养物质充分接触 ②. 先将培养基中碳、氮比设置为4:1，通入无菌空气并搅拌，让菌体大量繁殖；然后将培养基中碳、氮比改为3:1，继续通入无菌空气并搅拌，促进谷氨酸大量合成 【解析】 【分析】发酵过程是指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵过程主要应用于食品工业、生物、化工等领域。根据微生物的种类不同（好氧、厌氧、兼性厌氧），可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。 【小问1详解】 谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，没有添加琼脂等凝固剂，从物理性质看属于液体培养基。培养基中有葡萄糖（碳源），发酵装置需要通入无菌空气，说明谷氨酸棒状杆菌需要从外界获取有机物作为碳源，且需要氧气进行呼吸作用，所以其代谢类型是异养需氧型； 【小问2详解】 氨水可以为谷氨酸棒状杆菌提供氮源；同时，发酵过程中会产生酸性物质使发酵液pH下降，氨水是弱碱性物质，能够调节发酵液的pH，维持适宜的发酵环境； 【小问3详解】 已知计数板由25中方格×16小方格 = 400个小方格组成，容纳液体总体积0.1mm3，先将发酵液稀释100倍，计数室中有36个菌体。则1mL(1cm3=1000mm3)原发酵液中菌体数为36÷0.1×100×1000=3.6×107个。除显微镜直接计数外，还可以用稀释涂布平板法监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目。通常情况下，显微镜直接计数法计数结果比稀释涂布平板法计数结果大，原因是显微镜直接计数法把活菌和死菌都计算在内，而稀释涂布平板法只计数活菌，且可能存在多个菌体形成一个菌落的情况，导致计数偏小； 【小问4详解】 发酵过程中搅拌的作用是增加溶氧量，使菌种与营养物质充分接触，有利于营养物质的充分利用。利用一定起始数量的菌种通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路为：先将培养基中碳、氮比设置为4:1，通入无菌空气并搅拌，让菌体大量繁殖，增加菌体数量；当菌体数量达到一定程度后，将培养基中碳、氮比改为3:1，继续通入无菌空气并搅拌，创造适宜条件，促进谷氨酸大量合成。 17. 为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。 回答下列问题： （1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是______________。 （2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：______________。 （3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于______________，使用该培养基进行细胞培养的结果是______________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是______________。 （4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有______________（答出2点即可）。 （5）抗体—药物偶联物（ADC）通过将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。如下图所示，ADC依靠______________（填“a”或“b”）最终作用于细胞核，可导致癌细胞凋亡。 【答案】（1）诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞 （2）取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液 （3） ①. 选择培养基 ②. 只有杂交瘤细胞能够生存 ③. 抗原与抗体的反应具有特异性 （4）将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养 （5） b 【解析】 【分析】由图可知，筛选1指用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，筛选2指进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。 【小问1详解】 实验前给小鼠甲注射病毒A，是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。 【小问2详解】 取小鼠的脾脏，剪碎组织，用胰蛋白酶处理获得单个细胞，加入培养液可以制成单细胞悬液。 【小问3详解】 图中筛选1需要用到选择培养基，只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，该过程要用到抗原抗体杂交，故筛选所依据的原理是抗原-抗体反应具有特异性。 【小问4详解】 获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后，可以在体外培养液中进行培养，或在小鼠的腹腔中进行培养，使杂交瘤细胞大量增殖。 【小问5详解】 抗体-药物偶联物（ADC）是一种特殊类型的药物，由抗体、连接子、细胞毒性有效载荷（有效载荷通常为细胞毒素）部分构成的复合物，图中a表示抗体，b表示细胞毒性有效载荷（有效载荷通常为细胞毒素），ADC依靠b最终作用于细胞核,可导致癌细胞凋亡。抗原与抗体能特异性识别结合，ADC中的单克隆抗体能精确地定位肺癌细胞，让药物作用于肺癌细胞，实现了ADC对癌细胞的选择性杀伤，可以降低肺癌治疗药物的副作用。 18. 白藜芦醇（Res）是存在于葡萄、花生、虎杖等多种植物中的一种含量很低的天然成分，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等多种功效，在保健品、医药和化妆品等领域具有广泛的应用前景。科研人员为了获得Res，选择花生植株M为材料，先用外植体获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。回答下列问题： （1）工厂化生产Res的过程中，常选择幼嫩的茎段作为外植体，原因是_______。为确保培养过程中不受污染，需要对所取材料进行严格的________处理，该处理中用到的试剂除无菌水、酒精外，还有________（写出1种）。 （2）培养至愈伤组织阶段经历了________生理过程，使已经分化的细胞经过该过程，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞。科研人员用少量纤维素酶和果胶酶处理培养材料获得了单细胞，再用不同浓度的NAA溶液进行悬浮培养。悬浮培养时细胞的生长速率及单位质量细胞中的Res产量如图所示。由图可知，培养液中NAA对Res合成起-_______（填促进或抑制）作用。 （3）为了筛选出高产Res细胞，科研人员常采用诱变的方法处理愈伤组织。他们选愈伤组织作为处理材料的原因是________。 （4）若该实验中所用的花生植株M是一种杂合体，要快速获得与植株M基因型和表型都相同的花生植株，利用植株M减数分裂得到的花粉粒作为外植体进行植物组织培养的方案是否可行并说明理由_______。 【答案】（1） ①. 细胞分裂活跃 ②. 消毒 ③. 次氯酸钠 （2） ①. 脱分化 ②. 抑制 （3）愈伤组织细胞未分化，分裂能力强，全能性高，易受诱变处理产生遗传变异，从而筛选出高产细胞 （4）不可行，因为花生植株M是杂合体，其减数分裂得到的花粉粒基因型与植株M不同，不能保证获得的植株与植株M基因型和表型完全相同 【解析】 【小问1详解】 工厂化生产中，选择幼嫩茎段作为外植体，因为其细胞分裂活跃，再生能力强。为了防止污染，需要对材料进行严格消毒，常用的消毒试剂包括无菌水、酒精和次氯酸钠。无菌水用于清洗，酒精用于快速消毒，而次氯酸钠则用于更彻底的消毒。 【小问2详解】 培养至愈伤组织阶段经历了“脱分化”的生理过程‌。脱分化是指已经分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。随着NAA浓度的升高，Res含量下降，因此培养液中NAA对Res合成具有抑制作用。 【小问3详解】 愈伤组织由未分化的细胞组成，具有高度的分裂能力和全能性，更容易受到诱变处理的影响，从而产生遗传变异，提高筛选高产细胞的概率。 【小问4详解】 花生植株M为杂合体，减数分裂产生的花粉粒基因型与植株M不同，无法保证培养出的植株与植株M基因型和表型完全相同，因此该方法不可行。 19. 酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等。FLO基因表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇的产量，且FLO蛋白量与乙醇产量呈正相关。研究人员将FLO基因与超表达启动子（能够显著提高基因的转录效率）连接以构建超表达载体（如图1所示），然后转入酿酒酵母细胞，以期获得高产乙醇的酿酒酵母品系。回答下列问题： （1）利用酒精可将酿酒酵母细胞中的DNA粗提取出来，其原理是________。 （2）PCR技术扩增FLO基因的过程中，除需添加引物、含Mg2+的缓冲液外，还需要添加_______（写出3点），其中反应缓冲液中添加的Mg2+的作用是________。已知FLO基因中碱基G+C的占比很大，则一般要求PCR过程中变性的温度会较高，原因是_______；PCR过程中通过控制温度可使DNA复制在体外反复进行，其中将温度调设到50℃的目的是_______。 （3）获得PCR产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，影响DNA分子迁移速率的主要因素有________（写出2点）。利用PCR技术扩增FLO基因时根据________来设计引物；一个FLO基因经PCR连续扩增3次，共需要________个引物。 （4）图1中所示FLO超表达载体中绿色荧光蛋白基因的作用是________。 （5）已知一株酿酒酵母A（菌株A）含有1个FLO基因，研究人员对酿酒酵母菌株A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量，他们基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图2）。该实验中，构建菌株B的目的是______，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为________。 【答案】（1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白质等物质溶于酒精 （2） ①. dNTP、耐高温的DNA聚合酶和模板DNA ②. 激活耐高温的DNA聚合酶 ③. GC碱基对之间有三个氢键，而AT碱基对之间只有两个氢键，因此打开GC碱基对需要更多的能量 ④. 使引物结合到模板DNA链上 （3） ①. 琼脂糖溶液的浓度、DNA分子的大小和构象 ②. FLO基因两端的部分核苷酸序列‌‌ ③. 14 （4）作为标记基因，以便筛选出含有重组载体的细胞 （5） ①. 作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响 ②. 菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D 【解析】 【小问1详解】 DNA不溶于酒精，但某些蛋白质等物质溶于酒精，利用这一原理，可以将酿酒酵母细胞中的DNA粗提取出来。 【小问2详解】 PCR技术扩增FLO基因的过程中，除了需要添加引物和含Mg2+的缓冲液、dNTP、耐高温的DNA聚合酶和模板DNA‌等；Mg2+可以激活耐高温的DNA聚合酶。由于GC碱基对之间有三个氢键，而AT碱基对之间只有两个氢键，因此打开GC碱基对需要更多的能量，故DNA模板链上碱基G和C的比例越高，DNA变性解链的温度就越高‌。PCR中将温度调设到50℃的目的是使引物结合到模板DNA链上，方便扩增。 【小问3详解】 影响DNA分子迁移速率的主要因素包括琼脂糖溶液的浓度、DNA分子的大小和构象‌‌，琼脂糖凝胶的浓度越高，孔径越小，能够通过的分子也就越小，迁移速度会相应减慢，大分子DNA具有更大的摩擦阻力，通过凝胶孔径的效率较低，迁移速度较慢，此外，不同的DNA构象（如超螺旋环状DNA、切口环状DNA和线性DNA）在琼脂糖凝胶中的迁移速率不同，超螺旋环状DNA的迁移速率最快，线性DNA最慢‌。利用PCR技术扩增FLO基因时，设计引物的主要依据是FLO基因两端的部分核苷酸序列‌‌。一个FLO基因经PCR连续扩增3次，共得到8个DNA，16条单链，开始的两条模板链不需要引物，因此一共需要引物为16-2=14个。 【小问4详解】 绿色荧光蛋白基因表达形成的蛋白质在一定条件下能出现绿色荧光，将绿色荧光蛋白基因与FLO基因连接在一起，通过检测受体细胞在一定条件下是否能发出绿色荧光，从而检测受体细胞是否导入FLO超表达载体，因此FLO超表达载体中绿色荧光蛋白基因的作用是作为标记基因，便于筛选导入目的基因（FLO基因）的受体细胞。‌ 【小问5详解】 菌株B导入不含FLO基因的表达载体可以作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响。菌株A含有1个FLO基因，导入不含FLO基因的表达载体形成菌株B，则菌株B仍含有一个FLO基因；菌株A中导入含FLO基因的表达载体形成菌株C，则菌株C含有两个FLO基因；菌株A导入FLO 基因的敲除载体，即把菌株A中的FLO基因敲除，则形成的菌株 D无 FLO 基因。由于FLO 蛋白量与乙醇产量成正相关，所以A、B、C、D菌株发酵中乙醇产量的高低关系为菌株 C>菌种A=菌株B>菌株 D。 20. 胰岛素是机体内唯一能降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。科研人员通过基因工程制备胰岛素的操作流程如下图所示，该流程中可能用到的限制酶及其识别序列和切割位点，如下表所示。请回答下列问题： 限制酶 KpnI EcoRI SmaI HindIII 识别序列和切割位点（5′→3′） GGTAC↓C G↓AATTC CCC↓GGG A↓AGCTT （1）通过PCR获取胰岛素基因时应选择的引物是________。在设计该对引物时，需要在相应引物序列的5′端添加对应限制酶的识别序列，这对引物5′端添加的碱基序列对应的限制酶情况分别是________，用这些限制酶识别和切割胰岛素基因和质粒后，再用________DNA连接酶连接。 （2）依据图中信息，图中培养基A中添加的抗生素是________，培养基B中添加的抗生素是________，菌落________（填图中数字）中的大肠杆菌能合成分泌胰岛素。 【答案】（1） ①. F引物和R引物（或F和R） ②. F引物对应EcoRI或HindⅢ、R引物对应SmaI ③. T4 （2） ①. 四环素 ②. 新霉素 ③. 3和5 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 PCR过程中子链的延伸方向是5‘→3’方向，即脱氧核苷酸依次连接在引物的3’端，因此，结合图示可知，通过PCR获取胰岛素基因时应选择的引物是F引物和R引物（或F和R）。在设计该对引物时，为了保证目的基因的与质粒的结合，需要在相应引物序列的5′端添加对应限制酶的识别序列，这对引物5′端添加的碱基序列对应的限制酶情况分别是F引物对应EcoRI或HindⅢ、R引物对应SmaI，不选择KpnⅠ的原因是质粒中含有两个该酶的切割位点（会把终止子以及2个标记基因切除），因而不选择该限制酶，也不能选择EcoRI、HindⅢ2个限制酶，因为2个标记基因都没有破坏，不便于筛选。SmaI产生的是平末端，用这些限制酶识别和切割胰岛素基因和质粒后，再用T4DNA连接酶连接，因为该连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端。 【小问2详解】 依据图中信息可知，重组质粒中图中neor基因受到破坏，而tetr基因结构完整，因此在培养基A中添加的抗生素是四环素，则带有重组质粒的大肠杆菌和带有空质粒的大肠杆菌均能在该培养基上生长，此后在培养基B中添加的抗生素是新霉素，则带有目的基因的大肠杆菌不具有对新霉素的抗性，则图中培养基A中的菌落3和5中的大肠杆菌能合成分泌胰岛素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $