精品解析：北京市北京中学2025-2026学年高二下学期6月阶段检测生物试题

2025-2026学年高二年级质量检测试卷（生物） 本试卷共10页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡对应题号框内，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，共15小题，每小题2分，合计30分） 1. 下图表示猕猴桃醋生产的基本工艺流程，下列叙述正确的是（ ） A. 与酵母菌相比，乳酸菌和醋酸菌均没有核膜包被的细胞核 B. 75℃和121℃处理都属于灭菌，能杀灭发酵液中所有微生物 C. 酒精发酵阶段所添加的乳酸菌能够无氧呼吸产生酒精 D. 醋酸发酵阶段需要密封，以免有氧时醋酸被分解为二氧化碳 2. 近年来，由于全球变暖，导致葡萄中糖的积累过多，造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高，葡萄酒品质下降。下图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径，相关叙述正确的是（ ） A. 图中①、②的发生场所是线粒体，③的发生场所是细胞质基质 B. 酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATP C. 在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡 D. 选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量 3. 观察“接种和分离酵母菌”实验操作图（部分），结合微生物实验规范，下列说法错误的是（　　） A. 操作全程需在酒精灯火焰旁进行 B. 培养温度应控制在28～30℃范围内 C. 部分步骤操作顺序是：①③②③④ D. 步骤④用接种环在培养基表面划无数条线 4. 我国科研人员改良棉花幼胚的体外培养技术，加快了幼胚发育至幼苗的速度（如图），缩短了棉花杂交育种所需的时间。相关叙述正确的是（　　） A. 接种用的外植体幼胚需要消毒，培养基需要灭菌 B. 幼胚经过脱分化和再分化发育为试管苗 C. 图中不同幼胚的基因组成完全相同 D. 该过程体现了高度分化的植物细胞具有全能性 5. 利用植物体细胞杂交技术培养番茄—马铃薯杂种植株，过程如图。下列说法正确的是（ ） A. 过程①需要使用胰蛋白酶和果胶酶处理两种细胞 B. 过程②可以使用PEG或灭活病毒诱导促使其融合 C. 可利用细胞膜表面荧光标记颜色筛选融合原生质体 D. 过程④的培养基中需加入植物激素来诱导脱分化和再分化 6. 下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是（　　） 注：+表示该孔中存在对应蛋白的抗体，-表示没有对应抗体 A. 应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间 B. W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML 蛋白免疫而获得 C. 步骤 2 的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞 D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体 7. 中国科学院研究团队利用相关生物学技术，成功培育出世界上首例只有双雌来源的孤雌小鼠和双雄来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，实验流程如图所示。下列描述错误的是（ ） A. 上述过程培育获得的孤雄小鼠的性染色体组成为XY B. 甲囊胚内细胞团均等分割可获得具有相同遗传物质的孤雌小鼠 C. 孤雄小鼠的获得利用细胞工程、基因工程、胚胎工程相关技术 D. 上述技术为拯救仅存单一性别的濒危哺乳动物提供了可能性 8. 近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家期望通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，其过程如下图： 以下说法错误的是（　　） A. 胚胎工程一般采用促性腺激素处理B使其超数排卵 B. 若过程①表示体外受精过程，从C获得的精子可直接受精 C. 过程②通过显微操作法去除供体卵母细胞的细胞核 D. 过程③表示早期胚胎培养，获得的F后代是克隆动物 9. 科学家将某些诱导基因转入小鼠成纤维细胞中成功获取诱导多能干细胞，这类细胞可用于一系列的研究，具体过程如下图所示。 以下说法错误的是（ ） A. 过程实质是基因的选择性表达 B. 过程可用聚乙二醇诱导细胞融合 C. 培养诱导多能干细胞时，需要定期更换培养液 D. 可将丁细胞注射到小鼠脾脏中提取单克隆抗体 10. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是（　　） A. 可用抗原﹣抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量 B. 四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板 C. 应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞 D. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译 11. 利用基因工程技术生产特定单克隆抗体的流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①需要使用限制酶、DNA连接酶 B. 过程②是将重组质粒导入噬菌体并启动基因表达 C. 过程③利用抗原-抗体的特异性结合筛选目标抗体 D. 过程④可将目标抗体A的基因导入酵母菌进行发酵生产 （2025海淀二模15题） 12. 为合成出局部为双链的RNA用于沉默特定基因，先将目的基因X从重组质粒pHIBS切割出来，再巧妙地连接到质粒载体pUAST中，如下图，其中质粒只展示了局部。 下列叙述正确的是（　　） A. 该操作过程中还需要DNA连接酶和耐高温的DNA聚合酶 B. 利用B和Bg、S和Xh黏性末端相同，实现基因X与pUAST连接 C. 基因X的DNA片段需要完整保留启动子和终止子区域 D. 可以用E和Bg，或者Xh和K双酶切重组pUAST 13. 天然β-淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述错误的是（ ） A. 天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换导致酶的空间结构改变 B. 根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列 C. PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 D. 这种通过设计并合成新蛋白质的技术属于蛋白质工程 14. 下列对转基因技术的认识正确的是（　　） A. 被转移的基因是功能已知的基因，不会引起安全性问题 B. 转基因技术可用于建立疾病动物模型，模拟疾病的发生发展过程 C. 转基因作物被食用后，目的基因会转入动物细胞内 D. 外源基因一定不会影响作物细胞内其他基因的表达 15. 下列相关实验的叙述错误的是（　　） A. 溶解粗提取的DNA加入二苯胺试剂沸水浴，溶液呈蓝色 B. 用95%的冷酒精析出DNA，溶解蛋白质 C. PCR是酶促反应，需加入耐高温DNA连接酶 D. 通过引物的设计可以做到选择性PCR扩增DNA片段 二、非选择题（共6小题，计70分） 16. 中国科学家从盐碱地沉积物中筛选出一株嗜盐菌，能够以葡萄糖为原料合成新型可降解的生物塑料—聚羟基脂肪酸酯（PHA）。 （1）研究人员从盐碱地沉积物中取样进行富集培养，培养基中需添加葡萄糖，为微生物生长提供_________。将培养的菌液_________后分别涂布于不同的平板培养基上，分离、培养并鉴定出该菌株。 （2）该菌株合成PHA的主要途径如图1。为提高PHA产量，研究人员敲除菌株中编码P酶的基因，目的是_________。在敲除P酶基因的菌株中过表达M基因，显微镜下观察菌株形态，结果如图2。结果显示，与对照组细胞相比，实验组细胞_________。实验组菌株能够在液体培养基中自动沉降。 （3）利用如图3所示的“非灭菌连续开放发酵系统”培养实验组菌株并生产PHA。在发酵过程中，可以通过调节马达转速控制_________。根据图中培养条件分析，该系统不需要灭菌的理由是_________。 （4）综合上述信息，分析利用（3）所示系统生产PHA的两点优势___________。 17. 甘蔗是蔗糖的主要来源，甘蔗R具有高产高糖的优良特性但耐寒性差，甘蔗G是耐寒品种。科研人员利用植物体细胞杂交技术以期快速培育出耐寒性更强且性状更优良的甘蔗新品种。 （1）如图1，利用_______去除细胞壁获得原生质体。分别加入IOA和R-6G钝化后诱导原生质体融合。仅有杂种原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是_______。 注：IOA可抑制细胞呼吸第一阶段；R-6G可抑制细胞呼吸第二、三阶段。 （2）科研人员发现制备原生质体及原生质体融合后均会不同程度发生氧化褐变、细胞壁再生困难的现象。为解决这一问题，科研人员利用甘蔗杂种原生质体进行以下实验。 激素组合1：2 mg/L 2，4 - D + 3 mg/L 6 – BA；激素组合2：4 mg/L 2，4 - D + 1 mg/L 6 - BA ①由图2可知，甘蔗杂种原生质体再生过程中最好使用_______。 ②科研人员推测激素通过促进果胶合成关键酶基因GAUT表达，从而促进细胞壁再生，请将下表补充完整为该推测提供证据（选填下列字母）。 组别 激素使用 实验处理 检测指标 1 a 原生质体中转入过量表达GAUT基因载体 _______ 2 原生质体中转入抑制GAUT基因表达载体 3 不转入基因的原生质体 a. 不使用激素 b. 使用激素组合1 c. 使用激素组合2 d. 原生质体中2，4 - D和6 - BA的含量 e. 完成再生壁的细胞比例 ③上表实验是否能够达成完整验证推测的目的？请简述理由_______。 18. 肿瘤细胞可分泌乳酸，肿瘤微环境中乳酸积累会减弱细胞毒性T淋巴细胞（Tc细胞）的杀伤能力。 （1）体外培养肿瘤细胞，需要添加的营养成分除了葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，还需要添加 _______。 （2）Tc细胞可通过分泌肿瘤坏死因子（TNF）等发挥杀伤作用。用M蛋白抑制剂、乳酸处理活化的Tc细胞，分选高表达TNF的Tc细胞，结果如图1所示（数值为高表达TNF的Tc细胞占全部Tc细胞的百分比）。结果表明乳酸可通过M蛋白抑制Tc细胞活性，依据是_______。 （3）为探究M蛋白抑制Tc细胞活性的机制，利用甲乙丙三种转基因小鼠，通过杂交和筛选，获得仅在T细胞中M基因被敲除且T细胞能表达特定抗原受体D的小鼠。 注：LoxP为一段特殊的DNA序列，被A基因编码的重组酶识别并剪切后，两个LoxP之间的序列将被删除。T启动子是T细胞特异性启动子。D基因编码的抗原受体能够特异性识别卵清蛋白肽段。 ①获取基因型为_______的纯合小鼠作为实验组。 ②提取实验组和对照组小鼠Tc细胞，用_______和细胞因子处理以活化Tc细胞。检测小鼠活化的Tc细胞膜上葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）的含量，结果如图3所示。 （4）综合以上研究，补充完善乳酸减弱Tc细胞杀伤能力的机制。 乳酸促进Tc细胞M基因表达 →_______→_______→ Tc细胞的肿瘤杀伤能力减弱 19. 学习以下材料，回答(1)~(4)题。 工程菌检测癌基因 贝氏不动杆菌(B菌)是一种能在肠道定植且对人体健康无害的细菌。B菌可吸收环境中的DNA片段，并将其整合至自身基因组，该过程称为水平基因转移(HGT)。研究者改造B菌，借助其HGT捕获诱发结肠癌的突变K基因，以辅助诊断结肠癌。 为鉴定B菌捕获K基因的HGT能力，研究者制备两种转基因细胞。转基因结肠癌细胞(R1细胞)染色体上部分DNA序列和转基因B菌(B1菌)拟核上部分DNA序列如图1。当细菌细胞中两个DNA分子的两端具有同源序列时，可发生同源序列之间的片段互换。将B1菌与R1细胞裂解液混合一段时间，再把B1菌接种至含有卡那霉素或壮观霉素的平板上，根据菌落生成情况，确认其具有捕获K基因的HGT能力。 结肠癌细胞以及正常结肠细胞死亡后会将其DNA释放至肠腔中。为进一步获得能够区分突变K基因和正常K基因的B菌，需对其进行优化。B菌中天然存在用于防御噬菌体的CRISPR/Cas 系统。CRISPR/Cas 系统由 Cas 蛋白与 gRNA 构成，其工作原理如图2。目标DNA 被 Cas 蛋白切断后，会在细菌细胞中被降解。研究者利用这一机制，构建相关重组DNA并导入B菌，获得B2菌。B2菌仅在捕获突变K基因后才能在含有卡那霉素的平板上存活。 研究者对B菌的工程改造策略为检测突变基因提供了新的思路，未来可能会有广泛用途。 （1）图1中B1菌的HGT过程与减数分裂中的_____________过程机制相似，都属于基因重组。 （2）成功捕获K基因的B1菌在含卡那霉素或壮观霉素的平板上的菌落生成情况分别是_____________。 （3）对文中CRISPR/Cas系统的理解，正确的是_____________ A. CRISPR序列中的重复序列编码的RNA序列能与噬菌体DNA碱基互补配对 B. Cas蛋白能独立识别特定DNA序列并断开磷酸二酯键 C. B菌的不同菌株中CRISPR序列可能是有差异的 D. 利用人工改造后的CRISPR/Cas系统可实现对细胞内基因的编辑 （4）B2菌中重组DNA的设计方案如下图，已知TetR基因的表达产物可抑制P启动子的转录活性。请将选项的序号填入下图相应的方框中①_______；②_____；③______。 a.持续启动基因表达的强启动子 b.卡那霉素诱导型启动子 c.突变K基因 d. 正常K基因 e.壮观霉素抗性基因 f.卡那霉素抗性基因 20. 人工构建“基因振荡器”，可以在微生物细胞内精准控制基因周期性地表达。 （1）研究者合成了如图1所示的PB-A、PC-B、PA-C、PB-GFP（GFP为绿色荧光蛋白基因）四种目的基因，将这些基因插入质粒，构建了表达载体。 构建表达载体的过程中，需要用到的工具酶有限制酶和________。切割目的基因时常用两种不同的限制酶。除了切割产生不同的黏性末端外，限制酶还应满足的条件是在目的基因和其他基因内部________。 （2）检测发现，与稳定表达的红色荧光蛋白相比，GFP的表达量出现明显的周期性波动，反映出细胞内基因表达的“振荡”。具体机制可以解释为：在一个波动周期内，当基因B表达量增加时，________，基因B表达量减少；相似的机制又会使基因B表达量重新增加。 （3）研究者设计了一段人工合成的DNA序列（海绵序列），该序列中有多个重复单元，每个单元不表达任何蛋白，但能够被B蛋白特异性识别并结合。在图1表达载体中插入海绵序列，可以通过________，使振荡周期延长。 （4）野生型酵母菌有相互抑制的两个衰老基因Sir和Hap，Sir或Hap基因高表达会导致酵母菌以不同途径衰老（如图2）。请在图3虚线框内绘制重构思路，建立基因Sir和Hap之间的振荡关系，以延缓酵母菌衰老________。 21. 自然环境中植物会同时面临多种压力，脱落酸（ABA）是植物适应非生物胁迫最重要的调节因子。为探究植物如何整合不同信号，进行如下实验。 （1）植物生长发育的调控是由基因表达调控、________和环境因素调节共同完成的。 （2）检测水稻根部在不同硝酸盐浓度下ABA诱导的基因表达，结果如图1。由图1可知，提高ABA浓度可________高浓度对ABA反应的抑制，研究者推测ABA和可能以竞争的方式被相同的受体识别。 （3）质膜上的硝酸盐转运蛋白NRT可作为感知细胞外硝酸盐浓度的受体。为探究ABA是否也以NRT为受体，进行了实验。 ①获取用FLAG（一种短肽链）标记的NRT和突变蛋白nrt1，分别加入不同浓度ABA孵育一段时间，然后与蛋白酶K混合，电泳并用抗FLAG抗体检测（图2）。该结果证明ABA可直接与NRT结合，据此推测ABA、NRT、蛋白酶K之间的关系________。 ②研究者进一步通过实验证明“ABA以NRT为受体”。实验组所用材料、处理及检测指标应为________。 A．野生型水稻 B．nrt1突变体水稻 C．低条件 D．高条件 E．不用ABA处理叶片 F．用适宜浓度ABA处理叶片 G．ABA响应基因的表达 H．响应基因的表达 （4）为进一步探究NRT响应ABA的信号转导机制，进行如下实验。用不同浓度ABA处理携带SPX-nLUC和cLUC-NRT的叶片，结果如图3。 NLP是ABA信号转导中一个重要的转录因子，与SPX蛋白结合时不发挥作用。构建NLP-GFP（GFP为绿色荧光蛋白）转基因水稻，用100nM ABA处理后，检测到荧光信号由细胞质向细胞核集中。根据以上实验结果推测NRT响应ABA的信号转导机制________。 （5）综合以上研究，分析植物整合环境中非生物胁迫和营养条件（）信号的意义________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级质量检测试卷（生物） 本试卷共10页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡对应题号框内，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，共15小题，每小题2分，合计30分） 1. 下图表示猕猴桃醋生产的基本工艺流程，下列叙述正确的是（ ） A. 与酵母菌相比，乳酸菌和醋酸菌均没有核膜包被的细胞核 B. 75℃和121℃处理都属于灭菌，能杀灭发酵液中所有微生物 C. 酒精发酵阶段所添加的乳酸菌能够无氧呼吸产生酒精 D. 醋酸发酵阶段需要密封，以免有氧时醋酸被分解为二氧化碳 【答案】A 【解析】 【详解】A、酵母菌是真核生物，有核膜包被的细胞核；乳酸菌和醋酸菌都是原核生物，都没有核膜包被的细胞核，A正确； B、75℃处理30分钟属于消毒，只能杀死部分微生物，无法杀灭芽孢等休眠体，不能杀死所有微生物，只有121℃的处理属于灭菌，B错误； C、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不能产生酒精，酒精发酵的酒精来自酵母菌的无氧呼吸，C错误； D、醋酸菌是好氧细菌，醋酸发酵过程需要持续通入氧气，醋酸不会在有氧条件下被分解为二氧化碳，D错误。 2. 近年来，由于全球变暖，导致葡萄中糖的积累过多，造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高，葡萄酒品质下降。下图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径，相关叙述正确的是（ ） A. 图中①、②的发生场所是线粒体，③的发生场所是细胞质基质 B. 酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATP C. 在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡 D. 选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量 【答案】C 【解析】 【分析】图中①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质；②是有氧呼吸的第二、三阶段，分别在线粒体基质和线粒体内膜上进行；③是无氧呼吸第二阶段，场所是在细胞质基质。 【详解】A、①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二、三阶段，③是无氧呼吸第二阶段，图中①、③发生的场所是细胞质基质，②的发生场所是线粒体，A错误； B、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，只有少部分用于合成ATP；无氧呼吸第二阶段即③途径不产生ATP，B错误； C、无氧呼吸的第二阶段丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2，在无氧条件下抑制③途径，[H]的产生不受影响而消耗受到抑制，所以失衡，C正确； D、选育无法进行③途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量，D错误。 故选C。 3. 观察“接种和分离酵母菌”实验操作图（部分），结合微生物实验规范，下列说法错误的是（　　） A. 操作全程需在酒精灯火焰旁进行 B. 培养温度应控制在28～30℃范围内 C. 部分步骤操作顺序是：①③②③④ D. 步骤④用接种环在培养基表面划无数条线 【答案】D 【解析】 【分析】平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞，用接种环在平板表面上作多次由点到线的划线稀释而获得较多独立分布的单个细胞，并让其成长为单菌落的方法。 【详解】A、微生物实验中，为防止杂菌污染，操作全程需在酒精灯火焰旁进行，A正确； B、酵母菌培养温度一般控制在28-30℃范围内，此温度适合酵母菌的生长繁殖，B正确； C、结合微生物实验规范，平板划线法接种的部分步骤操作顺序是：①将试管口通过火焰，③将试管口通过火焰并打开棉塞，②在火焰附近用接种环蘸取一环菌液，③将试管口通过火焰并塞上棉塞，④在火焰附近将培养皿打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖 ，C正确； D、步骤④在火焰附近将培养皿打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖。灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线，D错误。 故选D。 4. 我国科研人员改良棉花幼胚的体外培养技术，加快了幼胚发育至幼苗的速度（如图），缩短了棉花杂交育种所需的时间。相关叙述正确的是（　　） A. 接种用的外植体幼胚需要消毒，培养基需要灭菌 B. 幼胚经过脱分化和再分化发育为试管苗 C. 图中不同幼胚的基因组成完全相同 D. 该过程体现了高度分化的植物细胞具有全能性 【答案】A 【解析】 【分析】植物组织培养的过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化（避光）形成愈伤组织；愈伤组织经过再分化（需光）过程形成胚状体，进一步发育形成植株。 【详解】A、为了防止杂菌污染，要对外植体进行消毒处理，对培养基要进行高压蒸汽灭菌处理，A正确； B、幼胚就是新植物的幼体，不需要经过脱分化处理，经过正常的分裂、分化就可以发育成完整的植物体，B错误； C、不同的幼胚是不同的受精卵发育而来，基因型不一定相同，C错误； D、幼胚是由受精卵发育而来的，是新植物的幼体，由幼胚发育成新植株是自然的发育过程，未体现细胞高度分化的植物细胞具有全能性，D错误。 故选A。 5. 利用植物体细胞杂交技术培养番茄—马铃薯杂种植株，过程如图。下列说法正确的是（ ） A. 过程①需要使用胰蛋白酶和果胶酶处理两种细胞 B. 过程②可以使用PEG或灭活病毒诱导促使其融合 C. 可利用细胞膜表面荧光标记颜色筛选融合原生质体 D. 过程④的培养基中需加入植物激素来诱导脱分化和再分化 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图可知，①是表示用酶解法去除细胞壁；②是诱导原生质体融合；③是杂种细胞脱分化形成愈伤组织；④是再分化形成杂种植株。 【详解】A、过程①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以应使用纤维素酶和果胶酶处理两种细胞，而胰蛋白酶是用于动物细胞培养中使动物组织分散成单个细胞的酶，不能用于植物细胞，A错误； B、过程②是诱导原生质体融合的过程。诱导植物原生质体融合可使用物理方法（如离心、振动、电激等）和化学方法（如PEG融合法），灭活病毒可用于诱导动物细胞融合，但不能用于诱导植物原生质体融合，B错误； C、由于番茄细胞的原生质体用红色荧光标记，马铃薯细胞的原生质体用绿色荧光标记，所以融合的原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光，可利用细胞膜表面荧光标记颜色筛选融合原生质体，C正确； D、过程④是愈伤组织再分化形成植物体的过程，而脱分化是由植物组织或细胞形成愈伤组织的过程，即过程③。过程④的培养基中需加入植物激素来诱导再分化，而不是诱导脱分化和再分化，D错误。 故选C。 6. 下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是（　　） 注：+表示该孔中存在对应蛋白的抗体，-表示没有对应抗体 A. 应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间 B. W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML 蛋白免疫而获得 C. 步骤 2 的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞 D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体 【答案】D 【解析】 【详解】A、应使用 PML蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间，目的是获得更多的能产生PML蛋白抗体的B淋巴细胞，A错误； B、W细胞是先用 PML蛋白免疫而获得相应的B淋巴细胞，后通过筛选提取能产生单一抗体的B淋巴细胞，B错误； C、由图可知，步骤1是诱导W细胞与骨髓瘤细胞融合，步骤2是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，C错误； D、根据电泳结果可知，应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体，因为孔2中的细胞能特异性产生高纯度PML蛋白，D正确。 7. 中国科学院研究团队利用相关生物学技术，成功培育出世界上首例只有双雌来源的孤雌小鼠和双雄来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，实验流程如图所示。下列描述错误的是（ ） A. 上述过程培育获得的孤雄小鼠的性染色体组成为XY B. 甲囊胚内细胞团均等分割可获得具有相同遗传物质的孤雌小鼠 C. 孤雄小鼠的获得利用细胞工程、基因工程、胚胎工程相关技术 D. 上述技术为拯救仅存单一性别的濒危哺乳动物提供了可能性 【答案】A 【解析】 【分析】1、卵细胞激活转化成phFSC，通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC，获得甲，从而得到孤雌小鼠。2、精子激活转化成ahFSC，通过基因编辑技术获得具卵细胞细胞核特点的ahESC，获得乙，从而得到孤雄小鼠。 【详解】A、不考虑致死，孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子，精子的性染色体为X或Y，所以其性染色体可能是XX、XY或YY，A错误； B、利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质一般相同，注意要将甲囊胚内细胞团均等分割，B正确； C、结合题图孤雄小鼠的获得采用了动物细胞培养技术、核移植技术、基因编辑技术等，总之利用了细胞工程、基因工程、胚胎工程相关技术，C正确； D、结合题干该技术可成功培育出世界上首例只有双雌来源的孤雌小鼠和双雄来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，未来为拯救仅存单一性别的濒危哺乳动物提供了可能性，有利于相关科学研究发展，D正确。 故选A。 8. 近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家期望通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼，其过程如下图： 以下说法错误的是（　　） A. 胚胎工程一般采用促性腺激素处理B使其超数排卵 B. 若过程①表示体外受精过程，从C获得的精子可直接受精 C. 过程②通过显微操作法去除供体卵母细胞的细胞核 D. 过程③表示早期胚胎培养，获得的F后代是克隆动物 【答案】B 【解析】 【详解】A、对B（卵母细胞供体）处理使其超数排卵，采用注射促性腺激素的方法，A正确； B、若过程①表示体外受精，C的精子不能直接受精，需要获能后，才能完成受精，B错误； C、过程②通过显微操作法去除供体卵母细胞的细胞核，目的是使重组细胞的核遗传物质完全来自供体A野化单峰骆驼，C正确； D、过程③表示早期胚胎培养，培养的是重构胚，最终获得的后代F是克隆动物，D正确。 故选B。 9. 科学家将某些诱导基因转入小鼠成纤维细胞中成功获取诱导多能干细胞，这类细胞可用于一系列的研究，具体过程如下图所示。 以下说法错误的是（ ） A. 过程实质是基因的选择性表达 B. 过程可用聚乙二醇诱导细胞融合 C. 培养诱导多能干细胞时，需要定期更换培养液 D. 可将丁细胞注射到小鼠脾脏中提取单克隆抗体 【答案】D 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠洋注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获得已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨骼瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、过程②将多能干细胞诱导其分化产生不同细胞的过程，是基因选择性表达的过程，A正确； B、过程③两细胞融合成杂交细胞的过程，可用聚乙二醇诱导细胞融合，B正确； C、培养诱导多能干细胞时，需要定期更换培养液，防止代谢产物积累对自身造成危害，C正确； D、经过筛选过的丁细胞注射到小鼠腹腔中，从腹水中提取单克隆抗体，D错误。 故选D。 10. OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是（　　） A. 可用抗原﹣抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量 B. 四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板 C. 应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞 D. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译 【答案】A 【解析】 【分析】1、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。 2、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。 3、将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 【详解】A、可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确； B、由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时不都以DNA的同一条单链为模板，B错误； C、卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C错误； D、由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。 故选A。 11. 利用基因工程技术生产特定单克隆抗体的流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 过程①需要使用限制酶、DNA连接酶 B. 过程②是将重组质粒导入噬菌体并启动基因表达 C. 过程③利用抗原-抗体的特异性结合筛选目标抗体 D. 过程④可将目标抗体A的基因导入酵母菌进行发酵生产 【答案】B 【解析】 【分析】据图分析，①表示构建基因表达载体的过程，②表示将目的基因表达产生噬菌体蛋白质外壳的过程，③表示对噬菌体外壳的蛋白质进行筛选的过程，④表示合成大量噬菌体获得更多抗体的过程。 【详解】A、过程①利用质粒构建表达载体，该过程需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确； B、②表示将目的基因导入大肠杆菌或酵母菌并将抗体蛋白表达的过程，从而产生外壳上携带不同抗体的不同的噬菌体，B错误； C、③表示利用抗原抗体特异性结合的原理筛选能与特定抗原结合的抗体，C正确； D、酵母菌是真核表达系统，适合生产复杂蛋白如抗体，④表示将目标抗体A的基因导入酵母菌进行发酵生产，D正确。 故选B。 （2025海淀二模15题） 12. 为合成出局部为双链的RNA用于沉默特定基因，先将目的基因X从重组质粒pHIBS切割出来，再巧妙地连接到质粒载体pUAST中，如下图，其中质粒只展示了局部。 下列叙述正确的是（　　） A. 该操作过程中还需要DNA连接酶和耐高温的DNA聚合酶 B. 利用B和Bg、S和Xh黏性末端相同，实现基因X与pUAST连接 C. 基因X的DNA片段需要完整保留启动子和终止子区域 D. 可以用E和Bg，或者Xh和K双酶切重组pUAST 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤 1、目的基因的获取：从基因组文库或 cDNA 文库筛选、PCR 扩增：设计引物扩增特定基因片段、人工合成：已知序列的短基因（如胰岛素基因）。 2、基因表达载体的构建：将目的基因与载体用限制酶切割后，通过DNA连接酶连接。 3、将重组DNA导入受体细胞 原核细胞（如大肠杆菌）：用Ca²⁺处理使其成为感受态细胞，吸收重组质粒。 真核细胞：显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法。 4、筛选与鉴定：抗性筛选、PCR鉴定、核酸杂交、表达产物检测。 【详解】A、基因工程中，切割目的基因和载体需限制酶，连接二者需DNA连接酶；耐高温的DNA聚合酶用于PCR技术，而本题操作是切割和连接，无需PCR，A错误； B、由题干，需合成局部为双链的RNA以实现目的，由题图可见需要对pHIBS质粒进行两种酶切，获得两种产物，并同时连入pUAST质粒。该启动子转录出的序列需同时含正向与反向两个基因X序列，并且中间间隔一段DNA序列，从而可形成RNA干扰所需要的双链茎环结构RNA，其中正向和反向的两个基因X序列互相配对。为使得这两段序列连入，可利用B和Bg、S和Xh同尾酶的性质，B正确； C、启动子和终止子是驱动基因表达的调控序列，应存在于载体（pUAST）中，而非目的基因片段中，C错误； D、重组质粒（pUAST-基因 X）中，已不存在Bg和S酶切位点，D错误。 故选B。 13. 天然β-淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述错误的是（ ） A. 天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换导致酶的空间结构改变 B. 根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列 C. PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 D. 这种通过设计并合成新蛋白质的技术属于蛋白质工程 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 【详解】A、不同氨基酸的差异在于R基不同，氨基酸的改变会影响蛋白质的空间结构，天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换会导致酶的空间结构改变，A正确； B、由于密码子的简并性，根据新的氨基酸序列推导出的基因编码序列不是唯一的，B错误； C、通过PCR技术可以对基因进行定点突变，从而实现对天然β - 淀粉酶基因的改造，C正确； D、蛋白质工程是通过设计并合成新蛋白质或对现有蛋白质进行改造的技术，题中通过对天然β - 淀粉酶基因改造获得耐高温的β - 淀粉酶属于蛋白质工程，D正确。 故选B。 14. 下列对转基因技术的认识正确的是（　　） A. 被转移的基因是功能已知的基因，不会引起安全性问题 B. 转基因技术可用于建立疾病动物模型，模拟疾病的发生发展过程 C. 转基因作物被食用后，目的基因会转入动物细胞内 D. 外源基因一定不会影响作物细胞内其他基因的表达 【答案】B 【解析】 【详解】A、被转移的基因虽经人工筛选，但插入基因组的位置可能随机，可能干扰宿主基因功能，或引发未知代谢产物，存在潜在风险，A错误； B、转基因技术可通过导入特定致病基因或突变基因，构建动物模型，用于研究疾病机制和药物测试，B正确； C、目的基因以DNA形式存在于转基因作物中，食用后会在消化道被分解为核苷酸，无法完整进入动物细胞，C错误； D、外源基因插入可能破坏宿主基因结构，或通过表观遗传修饰影响邻近基因表达，D错误。 故选B。 15. 下列相关实验的叙述错误的是（　　） A. 溶解粗提取的DNA加入二苯胺试剂沸水浴，溶液呈蓝色 B. 用95%的冷酒精析出DNA，溶解蛋白质 C. PCR是酶促反应，需加入耐高温DNA连接酶 D. 通过引物的设计可以做到选择性PCR扩增DNA片段 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA与二苯胺试剂在沸水浴加热条件下会发生显色反应，溶液呈蓝色，是DNA鉴定的常用方法，A正确； B、DNA难溶于95%的冷酒精，而蛋白质等杂质可溶解在冷酒精中，因此可用该方法析出DNA、去除蛋白质杂质，B正确； C、PCR是体外扩增DNA的酶促反应，需要加入耐高温DNA聚合酶（Taq酶）催化子链的合成，C错误； D、引物可与目的基因两端的特异性序列互补配对，因此通过设计特异性引物，可实现对目标DNA片段的选择性扩增，D正确。 二、非选择题（共6小题，计70分） 16. 中国科学家从盐碱地沉积物中筛选出一株嗜盐菌，能够以葡萄糖为原料合成新型可降解的生物塑料—聚羟基脂肪酸酯（PHA）。 （1）研究人员从盐碱地沉积物中取样进行富集培养，培养基中需添加葡萄糖，为微生物生长提供_________。将培养的菌液_________后分别涂布于不同的平板培养基上，分离、培养并鉴定出该菌株。 （2）该菌株合成PHA的主要途径如图1。为提高PHA产量，研究人员敲除菌株中编码P酶的基因，目的是_________。在敲除P酶基因的菌株中过表达M基因，显微镜下观察菌株形态，结果如图2。结果显示，与对照组细胞相比，实验组细胞_________。实验组菌株能够在液体培养基中自动沉降。 （3）利用如图3所示的“非灭菌连续开放发酵系统”培养实验组菌株并生产PHA。在发酵过程中，可以通过调节马达转速控制_________。根据图中培养条件分析，该系统不需要灭菌的理由是_________。 （4）综合上述信息，分析利用（3）所示系统生产PHA的两点优势___________。 【答案】（1） ①. 碳源 ②. 梯度稀释 （2） ①. 减少丙酰辅酶A向2-甲基柠檬酸转化 ②. 出现纤长化现象 （3） ①. 培养液的溶解氧浓度 ②. 盐浓度为6%，其他杂菌因失水过多死亡；pH为9，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受到抑制 （4）利用餐厨废料及海水发酵，降低成本；细菌可发生自沉降，实现简单快速分离菌体；培养液上清循环使用，实现了无废水连续发酵和废盐回收利用 【解析】 【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。 【小问1详解】 葡萄糖是含碳的有机物，在培养基中能为微生物生长提供碳源。为了获得单个菌落，将培养的菌液进行梯度稀释后分别涂布于不同的平板培养基上，这样可以使菌液中的微生物分散开来，便于后续的分离、培养和鉴定。 【小问2详解】 从图1可以看出，P酶催化丙酰辅酶A生成2-甲基柠檬酸，而丙酰辅酶A是合成PHA的原料之一，敲除菌株中编码P酶的基因，目的是减少丙酰辅酶A向2-甲基柠檬酸转化，从而使更多的丙酰辅酶A用于合成PHA，提高PHA产量。观察图2，与对照组细胞相比，实验组细胞出现纤长化现象，且实验组菌株能够在液体培养基中自动沉降。 【小问3详解】 在“非灭菌连续开放发酵系统”中，通过调节马达转速可以控制培养液的溶解氧浓度，进而影响菌株的生长和PHA的合成。从图中可知，盐浓度为6%，其他杂菌因失水过多死亡；pH为9，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受到抑制，而该嗜盐菌能够在这样的环境中生长，所以该系统不需要灭菌。 【小问4详解】 利用（3）所示系统生产PHA的优势有利用餐厨废料及海水发酵，降低成本；细菌可发生自沉降，实现简单快速分离菌体；培养液上清循环使用，实现了无废水连续发酵和废盐回收利用。 17. 甘蔗是蔗糖的主要来源，甘蔗R具有高产高糖的优良特性但耐寒性差，甘蔗G是耐寒品种。科研人员利用植物体细胞杂交技术以期快速培育出耐寒性更强且性状更优良的甘蔗新品种。 （1）如图1，利用_______去除细胞壁获得原生质体。分别加入IOA和R-6G钝化后诱导原生质体融合。仅有杂种原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是_______。 注：IOA可抑制细胞呼吸第一阶段；R-6G可抑制细胞呼吸第二、三阶段。 （2）科研人员发现制备原生质体及原生质体融合后均会不同程度发生氧化褐变、细胞壁再生困难的现象。为解决这一问题，科研人员利用甘蔗杂种原生质体进行以下实验。 激素组合1：2 mg/L 2，4 - D + 3 mg/L 6 – BA；激素组合2：4 mg/L 2，4 - D + 1 mg/L 6 - BA ①由图2可知，甘蔗杂种原生质体再生过程中最好使用_______。 ②科研人员推测激素通过促进果胶合成关键酶基因GAUT表达，从而促进细胞壁再生，请将下表补充完整为该推测提供证据（选填下列字母）。 组别 激素使用 实验处理 检测指标 1 a 原生质体中转入过量表达GAUT基因载体 _______ 2 原生质体中转入抑制GAUT基因表达载体 3 不转入基因的原生质体 a. 不使用激素 b. 使用激素组合1 c. 使用激素组合2 d. 原生质体中2，4 - D和6 - BA的含量 e. 完成再生壁的细胞比例 ③上表实验是否能够达成完整验证推测的目的？请简述理由_______。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 杂种原生质体生理互补，细胞呼吸正常，能正常分裂；而未融合或同种融合原生质体会在细胞呼吸不同阶段受到抑制从而无法正常分裂 （2） ①. 激素组合 1 ②. e ③. 不能，因为没有进行实验验证使用激素组合对GAUT基因表达量的影响 【解析】 【小问1详解】 分析图1，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体。诱导原生质体融合后，只有杂种原生质体可持续分裂形成再生细胞团，而未融合或同种融合原生质体不能分裂，因为杂种原生质体生理互补，细胞呼吸正常，能正常分裂；而未融合或同种融合原生质体会在细胞呼吸不同阶段受到抑制从而无法正常分裂。 【小问2详解】 ①分析图2可知，与使用激素组合 2相比，使用激素组合1的甘蔗杂种原生质体完成再生壁的细胞比例较高，故甘蔗杂种原生质体再生过程中最好使用激素组合 1。 ②为验证激素通过促进果胶合成关键酶基因GAUT 表达，从而促进细胞壁再生，可进行如下实验设计：将甘蔗杂种原生质体随机均分为1、2、3三组，1组不使用激素，原生质体中转入过量表达GAUT基因载体；2组不使用激素，原生质体中转入抑制GAUT基因表达载体；3组不使用激素，不转入基因的原生质体。在相同且适宜的条件下培养一段时间，检测各组e完成再生壁的细胞比例。 ③由于没有进行实验验证使用激素组合对GAUT基因表达量的影响，故上表实验不能够达成完整验证推测的目的。 18. 肿瘤细胞可分泌乳酸，肿瘤微环境中乳酸积累会减弱细胞毒性T淋巴细胞（Tc细胞）的杀伤能力。 （1）体外培养肿瘤细胞，需要添加的营养成分除了葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，还需要添加 _______。 （2）Tc细胞可通过分泌肿瘤坏死因子（TNF）等发挥杀伤作用。用M蛋白抑制剂、乳酸处理活化的Tc细胞，分选高表达TNF的Tc细胞，结果如图1所示（数值为高表达TNF的Tc细胞占全部Tc细胞的百分比）。结果表明乳酸可通过M蛋白抑制Tc细胞活性，依据是_______。 （3）为探究M蛋白抑制Tc细胞活性的机制，利用甲乙丙三种转基因小鼠，通过杂交和筛选，获得仅在T细胞中M基因被敲除且T细胞能表达特定抗原受体D的小鼠。 注：LoxP为一段特殊的DNA序列，被A基因编码的重组酶识别并剪切后，两个LoxP之间的序列将被删除。T启动子是T细胞特异性启动子。D基因编码的抗原受体能够特异性识别卵清蛋白肽段。 ①获取基因型为_______的纯合小鼠作为实验组。 ②提取实验组和对照组小鼠Tc细胞，用_______和细胞因子处理以活化Tc细胞。检测小鼠活化的Tc细胞膜上葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）的含量，结果如图3所示。 （4）综合以上研究，补充完善乳酸减弱Tc细胞杀伤能力的机制。 乳酸促进Tc细胞M基因表达 →_______→_______→ Tc细胞的肿瘤杀伤能力减弱 【答案】（1）血清 （2）高表达的Tc细胞占全部Tc细胞的百分比：第1组-第2组>第3组-第4组 （3） ①. M'M'AADD ②. 卵清蛋白肽段 （4） ①. M 蛋白抑制Tc细胞对葡萄糖的摄取，减少能量供应 ②. 抑制Tc细胞合成TNF 【解析】 【小问1详解】 体外培养肿瘤细胞除了一般的营养物质，还需要添加血清。 【小问2详解】 图1中：对比第1组和第2组可以说明乳酸会抑制Tc细胞活性，对比第1组和第3组对照可以说明M蛋白会抑制Tc细胞活性，根据高表达的Tc细胞占全部Tc细胞的百分比：第1组-第2组>第3组-第4组可知，乳酸可通过 M 蛋白抑制 Tc 细胞活性。 【小问3详解】 ①要获得 “仅在Tc细胞中M基因被敲除且Tc细胞能表达D受体” 的小鼠，需要同时满足：M基因两侧带LoxP 位点（M'M'）、表达A基因（Cre重组酶，由T细胞特异性启动子驱动）、表达D基因（Tc细胞特异性抗原受体），因此需要获取基因型为M'M'AADD的纯合小鼠作为实验组。 ②实验中D基因编码的抗原受体能特异性识别卵清蛋白肽段，因此需要用卵清蛋白肽段（呈递的抗原肽）、细胞因子处理，来活化Tc细胞。 【小问4详解】 根据图3可知，实验组敲除M基因后，GLUT1表达量升高，说明M基因通过抑制GLUT1表达，抑制Tc细胞对葡萄糖的摄取，减少能量供应，进而降低肿瘤细胞的杀伤力。结合上述分析可知，乳酸减弱Tc细胞杀伤能力的机制为：乳酸促进Tc细胞 M 基因表达→M 蛋白抑制Tc细胞对葡萄糖的摄取，减少能量供应→抑制Tc细胞合成TNF→Tc细胞的肿瘤杀伤能力减弱。 19. 学习以下材料，回答(1)~(4)题。 工程菌检测癌基因 贝氏不动杆菌(B菌)是一种能在肠道定植且对人体健康无害的细菌。B菌可吸收环境中的DNA片段，并将其整合至自身基因组，该过程称为水平基因转移(HGT)。研究者改造B菌，借助其HGT捕获诱发结肠癌的突变K基因，以辅助诊断结肠癌。 为鉴定B菌捕获K基因的HGT能力，研究者制备两种转基因细胞。转基因结肠癌细胞(R1细胞)染色体上部分DNA序列和转基因B菌(B1菌)拟核上部分DNA序列如图1。当细菌细胞中两个DNA分子的两端具有同源序列时，可发生同源序列之间的片段互换。将B1菌与R1细胞裂解液混合一段时间，再把B1菌接种至含有卡那霉素或壮观霉素的平板上，根据菌落生成情况，确认其具有捕获K基因的HGT能力。 结肠癌细胞以及正常结肠细胞死亡后会将其DNA释放至肠腔中。为进一步获得能够区分突变K基因和正常K基因的B菌，需对其进行优化。B菌中天然存在用于防御噬菌体的CRISPR/Cas 系统。CRISPR/Cas 系统由 Cas 蛋白与 gRNA 构成，其工作原理如图2。目标DNA 被 Cas 蛋白切断后，会在细菌细胞中被降解。研究者利用这一机制，构建相关重组DNA并导入B菌，获得B2菌。B2菌仅在捕获突变K基因后才能在含有卡那霉素的平板上存活。 研究者对B菌的工程改造策略为检测突变基因提供了新的思路，未来可能会有广泛用途。 （1）图1中B1菌的HGT过程与减数分裂中的_____________过程机制相似，都属于基因重组。 （2）成功捕获K基因的B1菌在含卡那霉素或壮观霉素的平板上的菌落生成情况分别是_____________。 （3）对文中CRISPR/Cas系统的理解，正确的是_____________ A. CRISPR序列中的重复序列编码的RNA序列能与噬菌体DNA碱基互补配对 B. Cas蛋白能独立识别特定DNA序列并断开磷酸二酯键 C. B菌的不同菌株中CRISPR序列可能是有差异的 D. 利用人工改造后的CRISPR/Cas系统可实现对细胞内基因的编辑 （4）B2菌中重组DNA的设计方案如下图，已知TetR基因的表达产物可抑制P启动子的转录活性。请将选项的序号填入下图相应的方框中①_______；②_____；③______。 a.持续启动基因表达的强启动子 b.卡那霉素诱导型启动子 c.突变K基因 d. 正常K基因 e.壮观霉素抗性基因 f.卡那霉素抗性基因 【答案】（1）非姐妹染色单体交换片段 （2）有、无 （3）CD （4） ①. a ②. f ③. d 【解析】 【分析】CRISPR/Cas基因编辑技术可简单准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割。 【小问1详解】 据图1可知，两个不同DNA片段由于两端具有同源序列而发生了中间相应基因的互换，与减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间片段的互换类似，都属于基因重组。 【小问2详解】 据图1可知，经过同源序列之间的片段互换后，B1菌中的DNA上含有了卡那霉素抗性基因，失去了壮观霉素抗性基因，因此成功捕获K基因的B1菌在含卡那霉素的培养基上能够生长，但在含壮观霉素的平板上不能生长，即成功捕获K基因的B1菌在含卡那霉素或壮观霉素的平板上的菌落生成情况分别是有和无。 【小问3详解】 A、据图可知，CRISPR序列中的经加工后插入到细胞基因组的噬菌体DNA转录形成的RNA序列能与噬菌体DNA碱基互补配对，A错误； B、Cas蛋白不能识别特定DNA序列，gRNA可识别特定的DNA序列，B错误； C、B菌的不同菌株中CRISPR序列可能是有差异的，因此转录形成的gRNA可识别噬菌体不同的DNA序列从而实现从不同位点切割，C正确； D、由于CRISPR/Cas系统中的gRNA可识别特定的DNA序列，而Cas蛋白可切割DNA，因此利用人工改造后的CRISPR/Cas系统可实现对细胞内基因的编辑，D正确。 故选CD。 【小问4详解】 B2菌仅在捕获突变K基因后才能在含有卡那霉素的平板上存活，而③选择了正常K基因，说明CRISPR/Cas系统切割的是正常的K基因，这样才能保证捕获突变的K基因，进而达到菌仅在捕获突变K基因后才能在含有卡那霉素的平板上存活。又知TetR基因的表达产物可抑制P启动子的转录活性，因此需要TetR基因持续表达，故①为持续启动基因表达的强启动子，结合题意B2菌仅在捕获突变K基因后才能在含有卡那霉素的平板上存活，可知②为卡那霉素抗性基因，故①②③依次为a、f、d。 20. 人工构建“基因振荡器”，可以在微生物细胞内精准控制基因周期性地表达。 （1）研究者合成了如图1所示的PB-A、PC-B、PA-C、PB-GFP（GFP为绿色荧光蛋白基因）四种目的基因，将这些基因插入质粒，构建了表达载体。 构建表达载体的过程中，需要用到的工具酶有限制酶和________。切割目的基因时常用两种不同的限制酶。除了切割产生不同的黏性末端外，限制酶还应满足的条件是在目的基因和其他基因内部________。 （2）检测发现，与稳定表达的红色荧光蛋白相比，GFP的表达量出现明显的周期性波动，反映出细胞内基因表达的“振荡”。具体机制可以解释为：在一个波动周期内，当基因B表达量增加时，________，基因B表达量减少；相似的机制又会使基因B表达量重新增加。 （3）研究者设计了一段人工合成的DNA序列（海绵序列），该序列中有多个重复单元，每个单元不表达任何蛋白，但能够被B蛋白特异性识别并结合。在图1表达载体中插入海绵序列，可以通过________，使振荡周期延长。 （4）野生型酵母菌有相互抑制的两个衰老基因Sir和Hap，Sir或Hap基因高表达会导致酵母菌以不同途径衰老（如图2）。请在图3虚线框内绘制重构思路，建立基因Sir和Hap之间的振荡关系，以延缓酵母菌衰老________。 【答案】（1） ①. DNA连接酶 ②. 不含有相应的识别序列 （2）蛋白B积累抑制PB启动子而阻碍基因A表达，蛋白A减少解除其对PA启动子的抑制而 使基因C得以表达，蛋白C结合并抑制Pc启动子 （3）竞争性结合B蛋白，抑制其与PB启动子的结合 （4） 【解析】 【小问1详解】 DNA连接酶构建基因表达载体，限制酶切割目的基因和质粒，DNA连接酶将二者连接形成重组质粒。除了切割产生不同的黏性末端外，限制酶可能对目的基因切割，破坏目的基因，因此在目的基因、其他基因内部不含有相应的识别序列、切割位点。 【小问2详解】 在一个波动周期内，当基因B表达量增加时，蛋白B积累抑制PB启动子而阻碍基因A表达，蛋白A减少解除其对PA启动子的抑制而使基因C得以表达，蛋白C结合并抑制Pc启动子，使基因B表达量降低，形成周期振荡。 【小问3详解】 根据题意，DNA序列（海绵序列），该序列中有多个重复单元，每个单元不表达任何蛋白，但能够被B蛋白特异性识别并结合，因此，海绵序列可竞争性结合B蛋白，抑制其与PB启动子的结合，负反馈抑制变慢，完成一次振荡的时间变长，振荡周期延长。 【小问4详解】 野生型酵母菌有相互抑制的两个衰老基因Sir和Hap，Sir或Hap基因高表达会导致酵母菌以不同途径衰老，降低两个衰老基因的表达量，可以延缓衰老，重构思路如图所示：，Sir抑制Hap的表达，使途径2减弱，Hap的低表达使Sir表达减弱，使途径1减弱。 21. 自然环境中植物会同时面临多种压力，脱落酸（ABA）是植物适应非生物胁迫最重要的调节因子。为探究植物如何整合不同信号，进行如下实验。 （1）植物生长发育的调控是由基因表达调控、________和环境因素调节共同完成的。 （2）检测水稻根部在不同硝酸盐浓度下ABA诱导的基因表达，结果如图1。由图1可知，提高ABA浓度可________高浓度对ABA反应的抑制，研究者推测ABA和可能以竞争的方式被相同的受体识别。 （3）质膜上的硝酸盐转运蛋白NRT可作为感知细胞外硝酸盐浓度的受体。为探究ABA是否也以NRT为受体，进行了实验。 ①获取用FLAG（一种短肽链）标记的NRT和突变蛋白nrt1，分别加入不同浓度ABA孵育一段时间，然后与蛋白酶K混合，电泳并用抗FLAG抗体检测（图2）。该结果证明ABA可直接与NRT结合，据此推测ABA、NRT、蛋白酶K之间的关系________。 ②研究者进一步通过实验证明“ABA以NRT为受体”。实验组所用材料、处理及检测指标应为________。 A．野生型水稻 B．nrt1突变体水稻 C．低条件 D．高条件 E．不用ABA处理叶片 F．用适宜浓度ABA处理叶片 G．ABA响应基因的表达 H．响应基因的表达 （4）为进一步探究NRT响应ABA的信号转导机制，进行如下实验。用不同浓度ABA处理携带SPX-nLUC和cLUC-NRT的叶片，结果如图3。 NLP是ABA信号转导中一个重要的转录因子，与SPX蛋白结合时不发挥作用。构建NLP-GFP（GFP为绿色荧光蛋白）转基因水稻，用100nM ABA处理后，检测到荧光信号由细胞质向细胞核集中。根据以上实验结果推测NRT响应ABA的信号转导机制________。 （5）综合以上研究，分析植物整合环境中非生物胁迫和营养条件（）信号的意义________。 【答案】（1）激素调节 （2）减缓 （3） ①. ABA与NRT结合后，可以稳定NRT的结构，使其不易被蛋白酶K降解 ②. BCFG （4）NRT与ABA结合后，可与SPX形成复合物，从而释放被SPX结合的转录因子NLP，NLP入核，调控相关基因表达。 （5）植物通过同一受体响应ABA和NO3-信号，在高营养条件下，优先响应NO3-信号，实现生长发育；在非生物胁迫下，优先响应ABA信号，实现抗逆性。该机制是植物在长期进化中形成的对不同营养条件和非生物胁迫的适应，有利于种群的生存和繁衍 【解析】 【分析】植物激素是一类由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等五类。激素作为信息分子，通过与受体结合起作用。 【小问1详解】 高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 【小问2详解】 从图1可以看出，当NO3−​浓度较高（5mM）时，低浓度ABA（0.1μM）诱导的差异基因表达个数较少，而高浓度ABA（10μM）诱导的差异基因表达个数明显增多。这表明提高ABA浓度可减缓高浓度NO3−对ABA反应的抑制。 【小问3详解】 ①据图2可知，对于NRT-FLAG：无ABA（0nM）→条带弱→易被蛋白酶K降解；加入ABA后（10、102、103nM）→条带逐渐变强→ABA浓度越高，保护作用越强→说明ABA结合NRT后可稳定NRT的结构，使其不易被蛋白酶K降解。对于nrt1-FLAG（突变体）：所有ABA浓度下条带均弱→说明突变体不能结合ABA，故无保护作用→侧面验证ABA特异性结合野生型NRT。 ②实验目的是证明“ABA以NRT为受体”。自变量为NRT的有无，因变量为ABA响应基因的表达情况，所以对照组为野生型水稻（有NRT），实验组选用nrt1突变体水稻，因为研究者推测ABA和NO3−可能以竞争的方式被相同的受体识别。所以为了减小NO3−对实验的影响选择在低NO3−条件下进行，分别用适宜浓度的ABA处理叶片，一段时间后检测ABA响应基因的表达情况，所以实验组所用材料、处理及检测指标应为BCFG。 【小问4详解】 根据实验结果，用不同浓度ABA处理携带SPX−nLUC和cLUC−NRT的叶片时，随着ABA浓度增加，荧光强度增强，又因为当SPX与NRT相互作用时，nLUC和cLUC接近，形成有活性的荧光素酶，分解荧光素产生荧光，说明ABA促进了SPX与NRT的结合。因为NLP是ABA信号转导中重要的转录因子，与SPX蛋白结合时不发挥作用，且构建NLP−GFP转基因水稻，用100nMABA处理后，检测到荧光信号由细胞质向细胞核集中，说明NLP−GFP从SPX蛋白释放进入细胞核发挥作用。所以推测‌NRT与ABA结合后，可与SPX形成复合物，从而释放被SPX结合的转录因子NLP，NLP入核，调控相关基因表达‌。 【小问5详解】 综合题干信息可知，植物通过同一受体响应ABA和NO3−信号，在高营养条件下，优先响应NO3−​信号，实现生长发育；在非生物胁迫下，优先响应ABA信号，实现抗逆性。该机制是植物在长期进化中形成的对不同营养条件和非生物胁迫的适应，有利于种群的‌生存和繁衍‌。例如，在营养充足时，植物可以充分利用资源进行生长和繁殖；在面临胁迫时，能够及时调整生理状态，增强自身的抗逆能力，从而提高生存几率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $