精品解析：河南省漯河市临颍县晨中学校2025-2026学年度高二下学期期中考试生物试题

2025-2026学年度高二下学期生物期中考试卷 一、单项选择题（本题16小题，每题3分，共48分。在每题后面所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 2026年央视“3·15”晚会曝光部分水产企业在虾仁加工过程中，违规超量添加“复合磷酸盐”保水剂。这种做法是利用磷酸盐改变肌肉蛋白的电荷分布，使蛋白质分子间斥力增加，空间结构变得疏松，从而吸收并保持大量水分，导致虾仁增重超过20%。下列相关叙述错误的是（　　） A. 血液中磷酸根离子浓度过高，会与Ca2+结合形成难溶物，可能影响骨骼发育或导致抽搐 B. 磷酸盐能保持虾仁水分，说明无机盐对于维持细胞的水盐平衡具有重要作用 C. 经过磷酸盐处理的虾仁，其蛋白质中的肽键并未被破坏 D. 磷酸盐是合成ATP、DNA的原料，因此食用“保水虾仁”能显著促进人体细胞代谢 2. 灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图1，图2为灰色链霉菌在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是（　　） A. 5g土样中所含的活菌总数约为5.5×107个 B. 图1平板含牛肉膏蛋白胨，可鉴别灰色链霉菌 C. 阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物 D. 加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量 3. 植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，下列有关叙述错误的是（　　） A. 用药剂对外植体消毒时，要兼顾消毒效果和植物的耐受性 B. 植物组织培养过程均需无菌、避光等条件，还需植物激素诱导 C. 用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术 D. 植物微型繁殖技术有保持植物原有遗传特性、繁殖速度快的特点 4. PD-1是T细胞表面的免疫抑制性受体，肿瘤细胞可借PD-L1与PD-1结合实现免疫逃逸，PD-1单抗能阻断二者结合从而有抗癌的作用。下图为PD-1单抗制备流程。下列有关叙述错误的是（ ） A. 步骤①免疫小鼠时，需多次注射PD-1抗原，目的是促进小鼠骨髓瘤细胞增殖 B. 步骤③为细胞融合，与植物原生质体融合的原理相同，但方法不完全相同 C. 步骤④筛选，利用特殊培养基可淘汰未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞 D. 步骤⑤筛选，需通过抗原—抗体杂交，选出能分泌PD-1抗体的杂交瘤细胞 5. 科研人员以小鼠为实验材料，进行胚胎工程的相关操作，具体情况如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 将MⅠ期的卵母细胞与获能后的精子共同培养完成体外受精 B. 对桑葚胚或囊胚进行二分割，可获得基因型完全相同的两个胚胎 C. 通常选用早期胚胎的内细胞团进行DNA分析等检测 D. 超数排卵处理时，常用含性腺激素的促排卵剂 6. 如图表示某概念模型，下列相关叙述与该模型所示相符的是（　　） A. 若该模型表示体液免疫，F代表人体B细胞，则G、H可分别代表浆细胞和细胞毒性T细胞的形成 B. 若该模型表示血糖调节，F代表下丘脑，则G、H可分别代表胰岛和肾上腺 C. 若该模型表示水盐调节，且E表示细胞外液渗透压升高，则F可代表下丘脑渗透压感受器兴奋性增强，G、H可分别代表垂体和下丘脑的生理活动 D. 若该模型表示体温调节，且E代表皮肤冷觉感受器兴奋，则F可表示下丘脑体温调节中枢，G可代表汗腺分泌减少，H可代表肾上腺素分泌减少 7. 现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免地每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。下图是工业上利用微生物通过纤维素生产乙醇的基本工艺流程，下列说法错误的是（ ） A. 过程①以纤维素作为碳源 B. 过程②中的酶是纤维素酶 C. 纤维素糖化时会产生水 D. 微生物X可能是酵母菌 8. 大熊猫是我国的国宝，尽管采取了许多保护措施，但由于其繁殖能力及幼仔成活率均较低，数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。下列相关叙述错误的是（ ） A. 体细胞核移植过程中只能通过显微操作方法去除细胞核 B. 体细胞核移植过程中用的受体细胞是发育到MⅡ时期的卵母细胞 C. 重构胚需要用电刺激、Ca2＋载体等手段进行激活 D. 用体细胞核移植技术克隆出大熊猫，体现了动物细胞核具有全能性 9. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列叙述错误的是（ ） A. 可用机械法将新鲜动物组织分散成单个细胞 B. 体外培养的动物细胞大多数需悬浮在培养液中生长 C. 传代培养时可用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 D. 癌细胞在培养瓶中一般不会出现接触抑制现象 10. 南阳牛是我国五大黄牛品种之一，作为优良的肉牛品种，其肉质细嫩，蛋白含量高，在市场上极具竞争力。利用克隆技术可大大加快优质肉牛育种工作，操作流程如图所示，下列说法错误的是（ ） A. 去核操作本质上是去除纺锤体—染色体复合物 B. 注核过程也可将供体细胞注入去核的卵母细胞 C. 胚胎移植所选代孕母牛必须与南阳牛为同一物种 D. 克隆犊牛与南阳牛供体细胞的遗传物质完全相同 11. 研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因afp整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染番茄细胞，获得了抗冻的番茄品种。下列相关叙述中，正确的是（ ） A. 目的基因的筛选与获取是培育转基因生物的核心工作 B. 构建含有afp基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶、核酸酶 C. 构建的含有afp基因的Ti质粒应首先导入土壤农杆菌细胞中 D. 检测出番茄细胞中含有afp基因，就代表抗冻番茄培育成功 12. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。下图表示获得紫草宁的工艺路线，下列叙述错误的是（　　） 紫草外植体愈伤组织细胞悬液紫草宁 A. 过程①为脱分化，培养基中需要添加无机盐、蔗糖、激素等物质 B. 可利用射线诱导过程②中的细胞产生突变，以筛选高产突变类型 C. 紫草宁是次生代谢物，其产量与过程③中悬液的细胞密度呈正相关 D. 该工艺包含植物细胞培养技术，此技术几乎不受季节、天气的影响 13. 微生物菌种的高通量筛选是一种高效的现代生物技术。该技术通常以包含多个小孔的微孔板为操作载体，结合灵敏、快速的检测仪器，能在短时间内对成千上万个突变菌株进行自动化检测与分析，从而快速筛选出目的菌株。下列叙述正确的是（　　） A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节，优良菌种可从自然界筛选 B. 微孔板能提供均一且独立的培养环境，便于菌株的平行培养与检测 C. 将待选菌株接种于微孔板后，应对微孔板进行高压蒸汽灭菌 D. 欲筛选能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，需向微孔板中加入特定的选择培养基 14. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的分析，正确的是（　　） A. 可选择羊成熟的红细胞作为提取细胞中DNA的材料 B. 研磨液在4℃下静置，主要目的是降低DNA分子的溶解度 C. 在上清液中加入预冷酒精后轻缓搅拌，可避免DNA分子的断裂 D. 用二苯胺试剂对粗提取的DNA进行鉴定时无需设置对照实验 15. 为研究胰蛋白酶原（一种分泌蛋白）的合成和转运途径，科研人员向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，不同时间间隔检测放射性的位置。下列相关表述正确的是（　　） A. 用同位素15N标记的氨基酸进行实验也可以达到目的 B. 胰蛋白酶原合成过程中核糖体在细胞中位置不会发生转移 C. 胰蛋白酶原合成所需的mRNA只能来自细胞核，不会来自线粒体 D. 胰蛋白酶原以胞吐形式排出细胞时，需要细胞膜上的转运蛋白的协助 16. 活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象。如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法中正确的是（ ） A. 图a中①②⑥共同组成原生质层 B. 图b中细胞此时细胞液浓度小于外界溶液浓度 C. 在发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强 D. 将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，则表示细胞已死亡 二、非选择题（本题5小题，共52分） 17. 为赋予水稻自主固氮能力，科研人员从固氮菌中提取到关键固氮基因，利用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ分别对目的基因和Ti质粒进行切割，再用DNA连接酶拼接，构建出基因表达载体。通过农杆菌转化法将重组载体导入水稻愈伤组织细胞，经筛选、分化培养，培育出水稻植株（编号1-6）。为检验这些水稻植株中目的基因是否成功导入及表达，用特异性引物对固氮基因（6.2 kb）进行PCR扩增，对应植株编号获得的产物电泳后结果如图1所示（M为指示分子大小的标准参照物：小于0.2 kb的DNA分子条带未出现在图中）；将提取的RNA逆转录为cDNA，再进行PCR扩增，获得的产物电泳后结果如图2所示。 回答下列问题： （1）限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ作用的化学键是___________，使用两种限制酶切割目的基因和Ti质粒的优势是___________。 （2）构建重组表达载体时，载体必须要有启动子，启动子的功能是___________。Ti质粒除了作为载体，还因为其含有___________，能帮助目的基因整合到水稻细胞的___________上。 （3）由图1和图2可知，成功导入目的基因的水稻植株样本是___________，成功转录出mRNA的转基因水稻植株样本是___________。（填编号数字） （4）若要在个体水平上检测转基因水稻的固氮能力，可设计如下实验：将转基因水稻和野生型水稻分别种植在___________的土壤中，在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后，检测并比较___________。 18. 人胰岛素基因表达的最初产物是一条肽链构成的前胰岛素原，经图2所示的过程形成具生物活性的胰岛素。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法：AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。请分析并回答下列问题： （1）_______（填“AB”“BCA”或“AB和BCA”）法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。 （2）图1是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可在引物的______（填5′或3′）端添加限制酶_______的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为—CCTTTCAGCTCA—，则其中一种引物设计的序列是5′______3′。 （3）β-半乳糖苷酶可以分解无色的X—gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。经Ca2⁺处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，将大肠杆菌接种到添加了________的培养基上筛选出______色的菌落即为工程菌种。 （4）科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→______→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 19. 同学甲以新鲜的葡萄为材料，用如图1所示的发酵装置来制作果酒、果醋；同学乙为了探究培养时间与酵母菌种群密度的关系，将从葡萄皮上成功分离出的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在转速分别为210r/min、230r/min和250r/min的摇床上培养，结果如图2所示。回答下列问题： （1）图1中排气口要连接一根长而弯曲的胶管，其目的是___________；葡萄汁装入发酵瓶时，通常要留出大约1/3的空间，原因是 ___________。制作葡萄酒时需将温度控制在___________℃。 （2）用图1的装置酿酒结束后，若要直接转入果醋发酵，具体的操作方案为___________。 （3）图2中培养8h后，3个锥形瓶中酵母菌的种群密度不再增加的限制因素是___________(写出一点)。 20. 为培育耐盐水稻，科研团队拟将拟南芥的耐盐基因AtSOS1导入农杆菌的Ti质粒上。Ti质粒和含目的基因的DNA片段的结构及其酶切位点如图1所示，已知目的基因转录的模板链是b链，且图中各种限制酶产生的黏性末端不同。回答下列问题： （1）基因工程的核心步骤是_____，将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA区域的目的是_____。 （2）实验小组用限制酶EcoRI切割目的基因和质粒后，构建了重组质粒，图2表示按照正确方向连接形成的重组质粒片段。为了确定AtSOS1基因连接到质粒上且插入方向正确，实验小组对不同菌落的质粒进行了PCR扩增后，电泳结果如图3所示。 据图示结果可知，菌落③出现图3电泳结果的原因可能是______，反向插入目的基因的是菌落_____，用引物F2+F1的扩增组还可以用图2中的引物_____替代。 （3）选择_____两种限制酶切割质粒和含AtSOS1基因的DNA分子可确保目的基因按照正确的方向和质粒相连。为筛选转化成功的水稻细胞，进行愈伤组织培养的培养基中应加入_____进行初步筛选，此外还可以从个体水平上进行鉴定，具体的操作为______。 21. Ⅰ．狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程，请回答下列问题： （1）狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用了_____技术，该技术的原理是_____，启动②③的关键激素是_____。经过⑥生产黄酮类化合物利用了_____技术。 （2）①选择幼嫩的叶用于接种的原因是_____。⑤原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，请从细胞吸水与失水的角度分析原因：_____。 Ⅱ．科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。据图回答下列问题： （3）为获得原生质体，过程①需要利用_____处理两种植物细胞。两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是_____。 （4）写出促进原生质体融合的方法_____（写出两个）。 （5）细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光颜色可能是_____。 （6）已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄—马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到_____条染色体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高二下学期生物期中考试卷 一、单项选择题（本题16小题，每题3分，共48分。在每题后面所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 2026年央视“3·15”晚会曝光部分水产企业在虾仁加工过程中，违规超量添加“复合磷酸盐”保水剂。这种做法是利用磷酸盐改变肌肉蛋白的电荷分布，使蛋白质分子间斥力增加，空间结构变得疏松，从而吸收并保持大量水分，导致虾仁增重超过20%。下列相关叙述错误的是（　　） A. 血液中磷酸根离子浓度过高，会与Ca2+结合形成难溶物，可能影响骨骼发育或导致抽搐 B. 磷酸盐能保持虾仁水分，说明无机盐对于维持细胞的水盐平衡具有重要作用 C. 经过磷酸盐处理的虾仁，其蛋白质中的肽键并未被破坏 D. 磷酸盐是合成ATP、DNA的原料，因此食用“保水虾仁”能显著促进人体细胞代谢 【答案】D 【解析】 【详解】A、人体血液中Ca2+浓度过低会引发抽搐，磷酸根离子浓度过高时会与Ca2+结合形成难溶物，导致血钙降低，可能影响骨骼发育或导致抽搐，A正确； B、磷酸盐通过改变肌肉蛋白电荷分布使蛋白质结构疏松，进而让虾仁吸收并保留大量水分，体现了无机盐对于维持细胞的水盐平衡具有重要作用，B正确； C、磷酸盐处理仅改变了蛋白质的空间结构，并未破坏氨基酸之间连接的肽键，C正确； D、ATP、DNA的合成确实需要磷酸盐作为原料，但人体正常饮食即可满足对磷酸盐的需求，过量摄入磷酸盐反而会危害身体健康，并不会显著促进人体细胞代谢，D错误。 2. 灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图1，图2为灰色链霉菌在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是（　　） A. 5g土样中所含的活菌总数约为5.5×107个 B. 图1平板含牛肉膏蛋白胨，可鉴别灰色链霉菌 C. 阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物 D. 加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量 【答案】C 【解析】 【详解】A、稀释倍数：5g 土壤加入 45mL 无菌水，制成 50mL 土壤悬液，此时稀释倍数为 10 倍。 后续梯度稀释：依次取 1mL 悬液加入 9mL 无菌水，共稀释 4 次，每次稀释 10 倍，最终稀释倍数为 10×104=105 倍。 平板计数：取 0.1mL 稀释液涂布，三个平板菌落数分别为 113、106、111，平均菌落数为 (113+106+111)÷3=110 个。 活菌总数计算：110÷0.1×105=1.1×108 个 / g 土样，则5g土样中所含的活菌总数约为5.5×108个，A错误； B、牛肉膏蛋白胨是通用型培养基，适合多种微生物生长，不具备选择或鉴别特定微生物（如灰色链霉菌）的能力。 鉴别特定微生物需要使用鉴别培养基（如添加特定底物和指示剂），B错误； C、从图 2 可以看出，灰色链霉菌的细胞数先快速增长，达到稳定期后，阿维菌素产量才开始显著上升。 次级代谢产物通常在微生物生长的稳定期大量合成，与菌体生长不同步。 结论：阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物，C正确； D、发酵罐的容积是固定的，营养物质和空间有限。 加大接种量会使菌体更早达到环境容纳量，反而可能因营养耗尽、代谢产物积累等导致发酵提前结束，不一定能增大最终产物产量，D错误。 故选C。 3. 植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，下列有关叙述错误的是（　　） A. 用药剂对外植体消毒时，要兼顾消毒效果和植物的耐受性 B. 植物组织培养过程均需无菌、避光等条件，还需植物激素诱导 C. 用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术 D. 植物微型繁殖技术有保持植物原有遗传特性、繁殖速度快的特点 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。 【详解】A、通常使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒处理，要兼顾消毒效果和植物的耐受性，避免过度消毒对外植体造成损伤，A正确； B、外植体脱分化形成愈伤组织的过程中需要避光，但再分化过程中需要给予光照，以利于叶绿素的形成，B错误； C、利用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性，C正确； D、植物微型繁殖技术利用植物组织培养技术，属于无性繁殖，有保持植物原有遗传特性、繁殖速度快的特点，D正确。 故选B。 4. PD-1是T细胞表面的免疫抑制性受体，肿瘤细胞可借PD-L1与PD-1结合实现免疫逃逸，PD-1单抗能阻断二者结合从而有抗癌的作用。下图为PD-1单抗制备流程。下列有关叙述错误的是（ ） A. 步骤①免疫小鼠时，需多次注射PD-1抗原，目的是促进小鼠骨髓瘤细胞增殖 B. 步骤③为细胞融合，与植物原生质体融合的原理相同，但方法不完全相同 C. 步骤④筛选，利用特殊培养基可淘汰未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞 D. 步骤⑤筛选，需通过抗原—抗体杂交，选出能分泌PD-1抗体的杂交瘤细胞 【答案】A 【解析】 【详解】A、步骤①免疫小鼠时，需多次注射PD-1抗原，以免疫实验动物，获得相应的B淋巴细胞，A错误； B、步骤③为细胞融合，与植物原生质体融合的原理相同，但方法不完全相同（动物细胞融合常用灭活病毒诱导，植物原生质体融合常用物理或化学方法诱导），B正确； C、HAT培养基通过氨基蝶呤阻断DNA主要合成途径，使未融合的骨髓瘤细胞（缺乏补救途径酶）和B淋巴细胞（无法增殖）死亡，只有融合了二者的杂交瘤细胞能利用补救途径存活，从而被筛选出来，步骤④筛选，可用HAT培养基淘汰未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，C正确； D、步骤⑤筛选，需通过抗原—抗体杂交，选出能分泌PD-1抗体的杂交瘤细胞，D正确。 故选A。 5. 科研人员以小鼠为实验材料，进行胚胎工程的相关操作，具体情况如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 将MⅠ期的卵母细胞与获能后的精子共同培养完成体外受精 B. 对桑葚胚或囊胚进行二分割，可获得基因型完全相同的两个胚胎 C. 通常选用早期胚胎的内细胞团进行DNA分析等检测 D. 超数排卵处理时，常用含性腺激素的促排卵剂 【答案】B 【解析】 【详解】A、MⅡ中期的卵母细胞与获能后的精子共同培养可以完成体外受精，A错误； B、桑葚胚或囊胚期的细胞都来自同一个受精卵的有丝分裂，遗传物质完全相同，因此对其进行均等二分割，可获得基因型完全相同的两个胚胎，B正确； C、进行胚胎DNA分析时，通常取滋养层细胞进行检测，若取内细胞团会损伤胚胎，影响后续发育，C错误； D、超数排卵处理时，常用的是促性腺激素，促性腺激素作用于性腺，促使其超数排卵，性腺激素是性腺分泌的性激素，不能用于超数排卵，D错误。 6. 如图表示某概念模型，下列相关叙述与该模型所示相符的是（　　） A. 若该模型表示体液免疫，F代表人体B细胞，则G、H可分别代表浆细胞和细胞毒性T细胞的形成 B. 若该模型表示血糖调节，F代表下丘脑，则G、H可分别代表胰岛和肾上腺 C. 若该模型表示水盐调节，且E表示细胞外液渗透压升高，则F可代表下丘脑渗透压感受器兴奋性增强，G、H可分别代表垂体和下丘脑的生理活动 D. 若该模型表示体温调节，且E代表皮肤冷觉感受器兴奋，则F可表示下丘脑体温调节中枢，G可代表汗腺分泌减少，H可代表肾上腺素分泌减少 【答案】B 【解析】 【分析】由题图可知：E作用于F，而F又分别作用于G、H，据此为依据进行选项判断。 【详解】A、B淋巴细胞接受抗原刺激，在细胞因子的作用下，能分泌浆细胞和记忆细胞。若该图表示体液免疫，则E表示抗原刺激，F代表人体B淋巴细胞，G、H可分别代表浆细胞和记忆细胞的形成，A错误； B、胰岛中的胰岛B细胞能分泌胰岛素，胰岛素具有降低血糖浓度的作用，胰岛中的胰岛A细胞能分泌胰高血糖素，胰高血糖素具有升高浓度的作用，肾上腺能分泌肾上腺素，肾上腺素具有升高浓度的作用，若该模型表示血糖调节，F代表下丘脑的血糖调节中枢，则G、H可分别代表胰岛和肾上腺，B正确； C、当细胞外液渗透压升高时，下丘脑渗透压感受器兴奋，产生的兴奋能传到大脑皮层产生渴感，从而主动饮水。产生的兴奋也能引起垂体释放抗利尿激素增多，从而尿量减少。若该模型表示水盐调节，且E表示细胞外液渗透压升高，则F可代表下丘脑渗透压感受器兴奋性增强，G、H可分别代表垂体和大脑皮层的生理活动，C错误； D、当皮肤冷觉感受器兴奋时，下丘脑体温调节中枢综合和分析，从而引起产热增加，故肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，而会引起汗腺分泌减少，从而减少散热。若该模型表示体温调节，且E代表皮肤冷觉感受器兴奋，则F可表示下丘脑体温调节中枢，G可代表汗腺分泌减少，H可代表肾上腺素分泌增多，D错误。 故选B。 7. 现在大力提倡无纸化办公，但是仍然不可避免地每年要产生大量的废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。下图是工业上利用微生物通过纤维素生产乙醇的基本工艺流程，下列说法错误的是（ ） A. 过程①以纤维素作为碳源 B. 过程②中的酶是纤维素酶 C. 纤维素糖化时会产生水 D. 微生物X可能是酵母菌 【答案】C 【解析】 【分析】据图分析：①表示筛选纤维素分解菌，②表示提取纤维素酶，③表示纤维素酶分解纤维素，④表示接种，⑤表示酒精发酵。 【详解】A、过程①筛选纤维素分解菌时用纤维素作为唯一碳源的选择培养基，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长，A正确； B、根据酶的专一性，纤维素酶水解纤维素，因此过程②中的酶是纤维素酶，B正确； C、纤维素糖化是纤维素水解的过程，应消耗水，C错误； D、酵母菌无氧呼吸产生酒精，微生物X可能是酵母菌，D正确。 故选C。 8. 大熊猫是我国的国宝，尽管采取了许多保护措施，但由于其繁殖能力及幼仔成活率均较低，数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。下列相关叙述错误的是（ ） A. 体细胞核移植过程中只能通过显微操作方法去除细胞核 B. 体细胞核移植过程中用的受体细胞是发育到MⅡ时期的卵母细胞 C. 重构胚需要用电刺激、Ca2＋载体等手段进行激活 D. 用体细胞核移植技术克隆出大熊猫，体现了动物细胞核具有全能性 【答案】A 【解析】 【分析】动物体细胞核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为克隆动物。 【详解】A、体细胞核移植过程中普遍采用的是显微操作方法去除细胞核，也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法去核，A错误； B、体细胞核移植过程中用的受体细胞是发育到MⅡ时期的卵母细胞，该细胞的细胞质中含有激活细胞核全能性发挥的物质，B正确； C、重构胚需要用电刺激、Ca2＋载体、蛋白酶合成抑制剂等手段进行激活，C正确； D、用体细胞核移植技术克隆大熊猫，体现了动物细胞的细胞核具有全能性，不能体现细胞具有全能性，D正确。 故选A。 9. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列叙述错误的是（ ） A. 可用机械法将新鲜动物组织分散成单个细胞 B. 体外培养的动物细胞大多数需悬浮在培养液中生长 C. 传代培养时可用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 D. 癌细胞在培养瓶中一般不会出现接触抑制现象 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 【详解】A、可用机械法（如剪碎、研磨）将新鲜动物组织分散成单个细胞，A正确； B、体外培养的大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，而不是悬浮生长，B错误； C、由原代培养换瓶进行传代培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁生长的细胞，制成细胞悬浮液，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，C正确； D、癌细胞膜上糖蛋白减少，细胞黏着性降低，不发生接触抑制现象，容易分散和转移，因此，癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象，D正确。 故选B。 10. 南阳牛是我国五大黄牛品种之一，作为优良的肉牛品种，其肉质细嫩，蛋白含量高，在市场上极具竞争力。利用克隆技术可大大加快优质肉牛育种工作，操作流程如图所示，下列说法错误的是（ ） A. 去核操作本质上是去除纺锤体—染色体复合物 B. 注核过程也可将供体细胞注入去核的卵母细胞 C. 胚胎移植所选代孕母牛必须与南阳牛为同一物种 D. 克隆犊牛与南阳牛供体细胞的遗传物质完全相同 【答案】D 【解析】 【分析】体细胞核移植技术的应用： （1）畜牧业：可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。 （2）保护濒危物种：可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量。 （3）医药卫生：转基因克隆动物可作为生物反应器，生产珍贵医用蛋白；转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体；人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织器官的移植。 【详解】A、去核操作通常采用显微操作法进行，去核操作本质上是去除纺锤体—染色体复合物，A正确； B、注核过程需将供体细胞注入透明带内，也可将供体细胞注入去核的卵母细胞，B正确； C、胚胎移植所选代孕母牛必须与南阳牛为同一物种，这样有利于移植胚胎的存活，C正确； D、克隆犊牛的核遗传物质与供体细胞相同，但线粒体DNA（来自卵母细胞）可能不同，因此克隆犊牛与南阳牛供体细胞的遗传物质完全相同，D错误。 故选D。 11. 研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因afp整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染番茄细胞，获得了抗冻的番茄品种。下列相关叙述中，正确的是（ ） A. 目的基因的筛选与获取是培育转基因生物的核心工作 B. 构建含有afp基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶、核酸酶 C. 构建的含有afp基因的Ti质粒应首先导入土壤农杆菌细胞中 D. 检测出番茄细胞中含有afp基因，就代表抗冻番茄培育成功 【答案】C 【解析】 【分析】检测转基因抗冻番茄是否培育成功的最简便方法是在个体水平上进行抗性鉴定，即观察其是否能在相对寒冷的环境中生长。 【详解】A、表达载体的构建是培育转基因生物的核心工作，A错误； B、构建含有afp基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶，不需要核酸酶，B错误； C、将目的基因导入植物细胞常用的方法为脓杆菌转化法，构建的含有afp基因的Ti质粒应首先导入土壤农杆菌细胞中，C正确； D、只有番茄具有抗冻性才能代表抗冻番茄培育成功，含有的afp基因若不表达，也不会形成抗冻番茄，D错误。 故选C。 12. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。下图表示获得紫草宁的工艺路线，下列叙述错误的是（　　） 紫草外植体愈伤组织细胞悬液紫草宁 A. 过程①为脱分化，培养基中需要添加无机盐、蔗糖、激素等物质 B. 可利用射线诱导过程②中的细胞产生突变，以筛选高产突变类型 C. 紫草宁是次生代谢物，其产量与过程③中悬液的细胞密度呈正相关 D. 该工艺包含植物细胞培养技术，此技术几乎不受季节、天气的影响 【答案】C 【解析】 【详解】A、过程①是紫草外植体形成愈伤组织的脱分化过程，植物组织培养的培养基需添加无机盐、蔗糖作为碳源和能源物质、生长素和细胞分裂素调节脱分化过程，A正确； B、过程②为愈伤组织分散得到细胞悬液，可利用射线诱导悬液中的细胞发生基因突变，再从中筛选出紫草宁产量高的突变类型，属于诱变育种的应用，B正确； C、紫草宁是植物的次生代谢物，并非细胞生长繁殖必需的产物，当细胞悬液密度过高时，营养物质消耗快、代谢废物积累、细胞活性下降，紫草宁产量会降低，因此其产量不与细胞密度呈正相关，C错误； D、该工艺利用植物细胞培养技术生产紫草宁，培养过程在工厂人工控制的无菌、适宜条件下进行，几乎不受季节、天气等自然条件的影响，D正确。 13. 微生物菌种的高通量筛选是一种高效的现代生物技术。该技术通常以包含多个小孔的微孔板为操作载体，结合灵敏、快速的检测仪器，能在短时间内对成千上万个突变菌株进行自动化检测与分析，从而快速筛选出目的菌株。下列叙述正确的是（　　） A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节，优良菌种可从自然界筛选 B. 微孔板能提供均一且独立的培养环境，便于菌株的平行培养与检测 C. 将待选菌株接种于微孔板后，应对微孔板进行高压蒸汽灭菌 D. 欲筛选能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，需向微孔板中加入特定的选择培养基 【答案】B 【解析】 【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，优良菌种可从自然界筛选，A错误； B、微孔板的多个小孔相互独立，可提供均一的培养环境，能同时对大量菌株进行平行培养和检测，B正确； C、高压蒸汽灭菌会杀灭待选菌株，灭菌操作需在接种前对微孔板等器材进行，接种后不能进行灭菌处理，C错误； D、特定选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞，筛选能分泌所需抗体的杂交瘤细胞需要进行抗原-抗体杂交检测，不需要加入选择培养基，D错误。 14. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的分析，正确的是（　　） A. 可选择羊成熟的红细胞作为提取细胞中DNA的材料 B. 研磨液在4℃下静置，主要目的是降低DNA分子的溶解度 C. 在上清液中加入预冷酒精后轻缓搅拌，可避免DNA分子的断裂 D. 用二苯胺试剂对粗提取的DNA进行鉴定时无需设置对照实验 【答案】C 【解析】 【详解】A、羊属于哺乳动物，哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，几乎不含DNA，无法作为提取DNA的实验材料，A错误； B、研磨液在4℃下静置的主要目的是降低DNA酶的活性，防止DNA被酶降解，B错误； C、在上清液中加入预冷酒精后轻缓搅拌，可减少对DNA分子的机械损伤，避免DNA分子断裂，便于收集到完整的DNA絮状物，C正确； D、用二苯胺试剂鉴定DNA时需要设置对照实验，可排除其他物质对实验结果的干扰，保证实验结论的科学性，D错误。 15. 为研究胰蛋白酶原（一种分泌蛋白）的合成和转运途径，科研人员向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，不同时间间隔检测放射性的位置。下列相关表述正确的是（　　） A. 用同位素15N标记的氨基酸进行实验也可以达到目的 B. 胰蛋白酶原合成过程中核糖体在细胞中位置不会发生转移 C. 胰蛋白酶原合成所需的mRNA只能来自细胞核，不会来自线粒体 D. 胰蛋白酶原以胞吐形式排出细胞时，需要细胞膜上的转运蛋白的协助 【答案】C 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【详解】A、15N属于稳定同位素不具有放射性，A错误； B、分泌蛋白合成时首先在游离的核糖体上开始多肽链的合成，随后肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，B错误； C、豚鼠控制胰蛋白酶原合成的基因位于染色体DNA上，线粒体基因转录的mRNA留在线粒体内进行翻译，C正确； D、分泌蛋白以胞吞形式排出细胞时，需要细胞膜上蛋白质的协助，但不是转运蛋白，D错误。 故选C。 16. 活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象。如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法中正确的是（ ） A. 图a中①②⑥共同组成原生质层 B. 图b中细胞此时细胞液浓度小于外界溶液浓度 C. 在发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强 D. 将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，则表示细胞已死亡 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：图a中的①是细胞壁，②是细胞膜，③是细胞核，④是液泡膜，⑤是细胞质，⑥是细胞发生质壁分离后，在细胞壁与细胞膜之间充满的外界溶液，⑦是细胞液。图b细胞处于质壁分离状态。 【详解】A、原生质层包括②细胞膜、④液泡膜以及二者之间的细胞质⑤，A错误； B、图b细胞处于质壁分离状态，可能继续发生分离，也可能正在复原，也可能处于平衡状态，故此时细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度，B错误； C、在发生质壁分离过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐增加，细胞的吸水能力会逐渐增强，C正确； D、由于K+和NO3-可以进入细胞，因此将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，则可能是细胞先发生了质壁分离随后又发生了复原，因此不一定是由于外界溶液浓度过高导致细胞死亡，D错误。 故选C。 二、非选择题（本题5小题，共52分） 17. 为赋予水稻自主固氮能力，科研人员从固氮菌中提取到关键固氮基因，利用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ分别对目的基因和Ti质粒进行切割，再用DNA连接酶拼接，构建出基因表达载体。通过农杆菌转化法将重组载体导入水稻愈伤组织细胞，经筛选、分化培养，培育出水稻植株（编号1-6）。为检验这些水稻植株中目的基因是否成功导入及表达，用特异性引物对固氮基因（6.2 kb）进行PCR扩增，对应植株编号获得的产物电泳后结果如图1所示（M为指示分子大小的标准参照物：小于0.2 kb的DNA分子条带未出现在图中）；将提取的RNA逆转录为cDNA，再进行PCR扩增，获得的产物电泳后结果如图2所示。 回答下列问题： （1）限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ作用的化学键是___________，使用两种限制酶切割目的基因和Ti质粒的优势是___________。 （2）构建重组表达载体时，载体必须要有启动子，启动子的功能是___________。Ti质粒除了作为载体，还因为其含有___________，能帮助目的基因整合到水稻细胞的___________上。 （3）由图1和图2可知，成功导入目的基因的水稻植株样本是___________，成功转录出mRNA的转基因水稻植株样本是___________。（填编号数字） （4）若要在个体水平上检测转基因水稻的固氮能力，可设计如下实验：将转基因水稻和野生型水稻分别种植在___________的土壤中，在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后，检测并比较___________。 【答案】（1） ①. 磷酸二酯键 ②. 防止质粒及目的基因的自身环化以及目的基因的反向连接 （2） ①. RNA聚合酶的识别和结合部位 ②. T-DNA ③. 染色体 （3） ①. 1、3、4 ②. 1、4 （4） ①. 含氮量相同 ②. 植株中的含氮量 【解析】 【小问1详解】 限制酶破坏DNA的磷酸二酯键；使用两种限制酶切割目的基因和Ti质粒可以形成不同的黏性末端，防止质粒及目的基因的自身环化以及目的基因的反向连接。 【小问2详解】 启动子是基因表达载体的核心元件之一，功能是作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动目的基因转录产生mRNA。构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T-DNA片段，它能把目的基因整合到受体细胞的染色体上。 【小问3详解】 已知固氮基因长度是6.2kb，若成功转入植物细胞，则PCR扩增后应该出现相应长度的条带，因此植株1、3、4为转入成功的植株，结合图2可知，植株1和4有相应的cDNA，说明其表达成功，而植株5的条带位置不对， 可能是PCR时引物错配导致。 【小问4详解】 固氮水稻可将空气中的氮气转化为能被植物吸收的氮肥，将转基因水稻和野生型水稻分别种植在氮元素含量相同的土壤中；在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后，检测并比较植物中的氮元素含量，若转基因植物中的含氮量明显高于野生型，说明转基因植株构建成功。 18. 人胰岛素基因表达的最初产物是一条肽链构成的前胰岛素原，经图2所示的过程形成具生物活性的胰岛素。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法：AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。请分析并回答下列问题： （1）_______（填“AB”“BCA”或“AB和BCA”）法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。 （2）图1是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可在引物的______（填5′或3′）端添加限制酶_______的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为—CCTTTCAGCTCA—，则其中一种引物设计的序列是5′______3′。 （3）β-半乳糖苷酶可以分解无色的X—gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。经Ca2⁺处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，将大肠杆菌接种到添加了________的培养基上筛选出______色的菌落即为工程菌种。 （4）科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→______→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 【答案】（1）AB和BCA （2） ①. 5′ ②. XhoⅠ和MunⅠ ③. —CTCGAGCCTTTCAGCTCA— （3） ①. 氨苄青霉素和X－gal ②. 白 （4）设计预期的蛋白质结构 【解析】 【小问1详解】 AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，由于密码子具有简并性，所以AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。胰岛素基因存在于所有细胞中，但只能在胰岛B细胞中表达，结合题意“BCA法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”可知，BCA法是从人体胰岛B细胞中获取mRNA；在基因的结构中，启动子在非编码区，是不会被转录和翻译的，故由AB法中的“胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列”，和BCA法中的“胰岛B细胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子。 【小问2详解】 对于目的基因，SalI和NheI的作用位点在目的基因的中间，会破坏目的基因，则在引物设计时不能选用这两种限制酶，那么只能在XhoI和MunI和EcoRI中选择；同时质粒上EcoRI的其中一个作用位点是在标记基因上，所以只能选择XhoI和MunI两种限制酶，则需要在设计PCR引物时在引物的5’端添加限制酶XhoI和MunI的识别序列。已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，在设计PCR引物时需要添加限制酶XhoI和MunI的识别序列，根据两种酶在质粒上的位置上可知，XhoI的识别序列需要添加在目的基因左侧、MunI的识别序列需要添加在目的基因右侧，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，由于DNA合成时，新链的延伸方向是：5'→3'，即其中一种引物与模板链3'端（①处互补的位置）碱基互补配对，同时该引物序列需要包含XhoI的识别序列，所以其中一种引物设计的序列是5'CTCGAGCCTTTCAGCTCA3'。 【小问3详解】 将目的基因导入微生物细胞常用的方法是钙离子处理法，使其处于感受态，目的基因的插入的位置是在lacZ基因中，会破坏lacZ基因的结构，不能产生β-半乳糖苷酶，题意显示，“β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质”，故目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解，所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，在添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上应选择白色的菌落。 【小问4详解】 科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。其在设计中的流程为：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 19. 同学甲以新鲜的葡萄为材料，用如图1所示的发酵装置来制作果酒、果醋；同学乙为了探究培养时间与酵母菌种群密度的关系，将从葡萄皮上成功分离出的野生酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中，并放置在转速分别为210r/min、230r/min和250r/min的摇床上培养，结果如图2所示。回答下列问题： （1）图1中排气口要连接一根长而弯曲的胶管，其目的是___________；葡萄汁装入发酵瓶时，通常要留出大约1/3的空间，原因是 ___________。制作葡萄酒时需将温度控制在___________℃。 （2）用图1的装置酿酒结束后，若要直接转入果醋发酵，具体的操作方案为___________。 （3）图2中培养8h后，3个锥形瓶中酵母菌的种群密度不再增加的限制因素是___________(写出一点)。 【答案】（1） ①. 防止空气中微生物的污染 ②. 利于发酵初期酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，并防止发酵旺盛时发酵液溢出 ③. 18～30 （2）打开充气口，通入无菌空气，接种醋酸菌，同时升高温度 （3）培养液中营养物质有限(大量减少)、代谢产物(大量)积累、pH下降等 【解析】 【小问1详解】 排气口连接长而弯曲的胶管，目的是防止空气中的微生物污染发酵液。 葡萄汁装入发酵瓶时留约1/3空间，原因是利于发酵初期酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，并防止发酵旺盛时发酵液溢出。制作葡萄酒时需将温度控制在18~30℃。 【小问2详解】 果醋发酵需要有氧环境和30~35℃的温度条件，而果酒发酵是无氧、18~25℃。 所以操作方案为：打开充气口，通入无菌空气，接种醋酸菌，同时升高温度。 【小问3详解】 培养8h后，酵母菌种群密度达到K值，限制因素可以是：培养液中营养物质有限(大量减少)、代谢产物(大量)积累、pH下降等。 20. 为培育耐盐水稻，科研团队拟将拟南芥的耐盐基因AtSOS1导入农杆菌的Ti质粒上。Ti质粒和含目的基因的DNA片段的结构及其酶切位点如图1所示，已知目的基因转录的模板链是b链，且图中各种限制酶产生的黏性末端不同。回答下列问题： （1）基因工程的核心步骤是_____，将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA区域的目的是_____。 （2）实验小组用限制酶EcoRI切割目的基因和质粒后，构建了重组质粒，图2表示按照正确方向连接形成的重组质粒片段。为了确定AtSOS1基因连接到质粒上且插入方向正确，实验小组对不同菌落的质粒进行了PCR扩增后，电泳结果如图3所示。 据图示结果可知，菌落③出现图3电泳结果的原因可能是______，反向插入目的基因的是菌落_____，用引物F2+F1的扩增组还可以用图2中的引物_____替代。 （3）选择_____两种限制酶切割质粒和含AtSOS1基因的DNA分子可确保目的基因按照正确的方向和质粒相连。为筛选转化成功的水稻细胞，进行愈伤组织培养的培养基中应加入_____进行初步筛选，此外还可以从个体水平上进行鉴定，具体的操作为______。 【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. 使目的基因转移并整合到水稻细胞的染色体DNA上 （2） ①. 目的基因没有插入质粒 ②. ② ③. R1+R2 （3） ①. EcoRⅠ和XbaⅠ ②. 氨苄青霉素 ③. 将水稻植株种在高盐培养基（或盐碱地），观察是否正常生长（表述合理即可） 【解析】 【小问1详解】 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA区域的目的是使目的基因转移并整合到水稻细胞的染色体DNA上。 【小问2详解】 根据图2分析，利用F2+R2扩增的片段包括目的基因以及部分质粒上已有的片段，若目的基因没有插入，只能扩增出质粒上已有的部分片段，而结果菌落③扩增出的DNA片段最小，因此原因可能是目的基因没有插入质粒。反向插入目的基因的是菌落②，原因是利用F2+R2作为引物进行扩增，菌落①和②均能扩增出相同长度的DNA片段，而利用引物F2+F1只能扩增出菌落①，而菌落②没有扩增出产物，原因是菌落②目的基因反向插入。用引物F2+F1的扩增还可以用图2中的引物R1+R2，利用该引物组合进行扩增，也只能扩增出正确方向连接的重组质粒片段。 【小问3详解】 已知目的基因转录的模板链是b链，转录的方向是从模板链的3'→5'，为了保证目的基因成功表达，目的基因的转录方向需要与质粒T-DNA片段转录方向一致，若选择SpeI和XbI，目的基因只能反向插入T-DNA片段，因此应该选择EcoRⅠ和XbaⅠ两种限制酶切割质粒和含AtSOS1基因的DNA分子可确保目的基因按照正确的方向和质粒相连。只有T-DNA片段可以整合到植物细胞染色体上，即转化成功的细胞含有氨苄青霉素抗性基因，所以为筛选转化成功的水稻细胞，进行愈伤组织培养的培养基中应加入氨苄青霉素进行初步筛选。此外还可以从个体水平上进行鉴定，具体的操作为将水稻植株种在高盐培养基（或盐碱地），观察是否正常生长。 21. Ⅰ．狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程，请回答下列问题： （1）狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用了_____技术，该技术的原理是_____，启动②③的关键激素是_____。经过⑥生产黄酮类化合物利用了_____技术。 （2）①选择幼嫩的叶用于接种的原因是_____。⑤原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，请从细胞吸水与失水的角度分析原因：_____。 Ⅱ．科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。据图回答下列问题： （3）为获得原生质体，过程①需要利用_____处理两种植物细胞。两种植物细胞的原生质体融合成功的依据是_____。 （4）写出促进原生质体融合的方法_____（写出两个）。 （5）细胞融合完成后，融合细胞的细胞膜表面的荧光颜色可能是_____。 （6）已知番茄细胞内有12对同源染色体，马铃薯细胞内共48条染色体，则在“番茄—马铃薯”细胞分裂过程中最多可以观察到_____条染色体。 【答案】（1） ①. 植物组织培养 ②. 植物细胞的全能性 ③. 生长素和细胞分裂素 ④. 植物细胞培养 （2） ①. 幼嫩叶片细胞分化程度低，分裂能力强，更容易诱导脱分化形成愈伤组织 ②. 维持培养液的渗透压，防止原生质体吸水涨破，保持原生质体正常形态 （3） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 杂种原生质体再生出细胞壁 （4）聚乙二醇(PEG)诱导、高Ca2+-高pH、电融合 （5）只显红色、只显绿色、同时显红色和绿色 （6）144 【解析】 【小问1详解】 题图中乙、丙、丁都是由离体植物细胞培育得到的完整植株，均利用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性（已分化植物细胞仍具有发育成完整个体的潜能）；脱分化、再分化过程的关键调控激素是生长素和细胞分裂素；若仅需要获取细胞代谢产物（黄酮类化合物），无需培养为完整植株，利用植物细胞培养技术培养愈伤组织细胞即可获得产物。 【小问2详解】 选择幼嫩叶片作为接种材料，是因为幼嫩组织分化程度低、分裂能力强，更容易诱导脱分化形成愈伤组织；原生质体没有细胞壁，甘露醇可以维持培养液渗透压，避免原生质体吸水涨破，维持原生质体正常形态。 【小问3详解】 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此去除细胞壁获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶处理；原生质体融合成功的标志是杂种原生质体重新再生出细胞壁。 【小问4详解】 诱导原生质体融合的常用方法包括物理法（离心、振动、电激）、化学法（聚乙二醇PEG诱导、高Ca2+-高pH），任写两个即可。 【小问5详解】 番茄原生质体膜蛋白被红色荧光标记，马铃薯被绿色荧光标记，融合后融合细胞有三种类型：两个番茄原生质体融合（仅红色）、两个马铃薯原生质体融合（仅绿色）、番茄和马铃薯原生质体融合（同时有红、绿色）。 【小问6详解】 染色体数量计算：番茄12对同源染色体共24条，马铃薯含48条，因此杂种细胞共有24+48=72条染色体；细胞有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，因此分裂过程中最多可以观察到72×2=144条染色体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $