第十单元 生物技术与工程（综合训练）（山东专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以生物技术与工程核心知识为载体，整合微生物发酵、基因工程、细胞工程及胚胎工程，通过情境化试题构建“原理-技术-应用”逻辑链，强化生命观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |微生物发酵|6题（题1-4、16-17）|结合传统工艺与工业生产，考查代谢类型及发酵条件控制|从微生物代谢特点到发酵工程流程，体现结构与功能观| |基因工程|7题（题11-12、14、20、24-25）|聚焦载体构建、PCR技术及检测，强调实验分析|基于限制酶切割与连接原理，推导基因表达调控逻辑| |细胞工程|5题（题5、8、15、18-19、23）|涵盖核移植、体细胞杂交及组织培养，突出操作细节|从细胞全能性到杂种植株培育，展现技术应用价值| |胚胎工程|3题（题9-10、22）|围绕胚胎移植与遗传病防治，结合伦理分析|通过体外受精与胚胎筛选，体现技术对健康的意义|

第十单元 生物技术与工程 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．下列关于不同微生物代谢与应用的叙述，正确的是（    ） A．酵母菌与醋酸菌代谢类型均为异养需氧型，发酵后形成的溶液都呈酸性 B．硝化细菌和蓝细菌都是原核生物，均可利用光能将无机物合成有机物 C．取泡菜汁样品，利用平板划线法对乳酸菌进行分离和计数 D．选育出高产青霉菌，经扩大培养后才可接种到发酵罐中用于发酵工程工业化生产青霉素 2．（传统饮食文化）普洱熟茶是将晒青毛茶经渥堆（包括洒水、堆高、翻堆、微生物发酵）等工序制成，在生产中可人工接种酵母菌进行强化发酵。与传统发酵相比，强化发酵后茶的菌落总数和茶褐素含量增加，茶多酚等含量下降，使得茶味道更醇厚。下列叙述正确的是（    ） A．强化发酵前可利用平板划线法对酵母菌进行分离、纯化和计数 B．强化发酵后菌落总数增加是因为酵母菌彻底抑制了其他微生物生长 C．茶褐素和茶多酚等含量的变化，可能与酵母菌产生的代谢产物有关 D．渥堆过程需严格密封以保证酵母菌进行无氧呼吸，提高发酵效率 3．（传统文化）《礼记·月令》中记载“秫稻必齐，曲糵必时，湛炽必洁，水泉必香……”，这是对先秦酿酒技术的总结。其中“曲糵”指酒曲，含有多种微生物；“湛炽必洁”强调用具洁净。下列分析错误的是（    ） A．“秫稻必齐”要求原料颗粒饱满，且无霉变，以防止杂菌污染 B．“曲糵必时”本质上是控制微生物生长的温度、湿度等环境条件 C．“湛炽必洁”是利用高温杀死器具上的杂菌，与现代发酵工程中的灭菌原理相同 D．“水泉必香”强调酿酒用水的质量，优质水能为微生物提供必需的无机盐和微量元素 4．科研团队利用合成生物学技术改造解脂耶氏酵母，使其可利用玉米秸秆水解液中葡萄糖等碳源，合成人体必需的α-亚麻酸，为低成本工业化生产提供了技术可能。下列叙述错误的是（    ） A．发酵前需对玉米秸秆水解液灭菌，发酵设备维持无菌环境，防止杂菌污染 B．改造后的解脂耶氏酵母代谢过程中，可分解葡萄糖，也能合成α-亚麻酸 C．连续发酵时，需严格控制溶氧、温度、pH等发酵条件 D．发酵结束后，通过过滤、沉淀就能获得高纯度α-亚麻酸，无需进一步提纯 5．哈尔滨医科大学发表论文揭示了过表达转录因子Nr5a2对克隆小鼠胚胎发育效率的影响，部分结果如图所示，下列有关叙述不正确的是（　　） A．培育过程中可用电刺激或Ca2+载体等激活重构胚 B．通过核移植获得多个个体有利于生物多样性的形成 C．体外培养重构胚时，需提供适宜的营养及气体环境 D．Nr5a2过表达可促进桑葚胚向囊胚转化，提高发育效率 6．猫疱疹病毒1型（FHV-1）具有包膜结构，包膜上的gB蛋白在病毒附着和入侵过程中发挥关键作用。研究人员针对gB蛋白制备了单克隆抗体，并利用间接ELⅠSA法检测其数量，基本原理如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．FHV-1的包膜和gB蛋白主要来源于病毒自身编码合成 B．上述测定过程中，酶标二抗直接与gB蛋白特异性结合 C．清洗的作用是去除未起作用的抗体与底物，以降低干扰 D．酶催化底物发生显色反应，颜色越深表示一抗数量越少 7．（科技前沿）AlphaFold的核心作用是利用人工智能，根据蛋白质的氨基酸序列，高精度地预测其空间结构。研究发现，某种酶在常温下具有催化活性，高温处理后失去活性，但其氨基酸序列并未改变。若该酶的基因发生了一个碱基替换突变，则用AlphaFold对这种新酶进行结构预测时，应首先重点分析（　　） A．高温处理是否破坏了该酶的肽键 B．这种突变是否提高了该酶在高温下的稳定性 C．该酶在高温下失去活性是否因其氨基酸序列发生了改变 D．突变位点对应的氨基酸的性质变化如何影响局部空间构象 8．为探究某种珍稀哺乳动物的成纤维细胞作为核供体克隆动物的可行性，科研人员利用该珍稀哺乳动物甲及其近亲乙和丙（繁殖能力强）进行了如图所示的研究。下列说法正确的是（　　） A．可通过电刺激法、蛋白质合成促进剂激活重构胚 B．B部位细胞将来发育为胎儿的胎盘和胚层 C．对乙的卵母细胞去核时应将第二极体一并去除 D．可用梯度离心、紫外线短时间照射等方法去除核 9．我国科研人员利用人工授精—胚胎移植技术培育出世界首例不同品种水牛双犊。下列说法正确的是（    ） A．对尼里—拉菲母牛进行超数排卵处理，可获取多枚可移植胚胎 B．人工授精时可用电刺激法促进精子和卵细胞融合 C．产生的双犊具有相同的遗传物质，因其来自同一受体母牛 D．胚胎移植前无需对胚胎进行任何筛查，以免操作不当损伤胚胎结构 10．α—地中海贫血（简称地贫）是常染色体隐性遗传病，一对夫妇都是地贫基因携带者，三次怀孕在孕中期进行羊水穿刺，孩子都被证实是重度地贫儿，无奈进行了引产。于是该夫妇到医院做了“第三代试管婴儿”，成功生下一个健康的宝宝。“第三代试管婴儿”即胚胎移植前进行遗传学检测，再进行胚胎移植。下列说法错误的是（　　） A．试管婴儿的培育过程主要采用了体外受精、胚胎移植等技术 B．遗传学检测时，可选用囊胚阶段的滋养层细胞 C．为获得更多的卵子，可注射适宜浓度的雌激素 D．可通过PCR技术检测致病基因，但需要已知致病基因的部分碱基序列 11．研究者利用某种RNA聚合酶（T7RNAP）、通用型启动子 PBAD（被工程菌RNA聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）来构建酪氨酸酶（催化黑色素形成）的光控表达载体（含大观霉素抗性基因），将其转入驹形杆菌筛选后大量培养，相关原理如图。下列分析错误的是（　　） A．T7RNAP可识别结合PT7驱动基因转录 B．可使用含大观霉素的培养基大量培养新型菌株 C．启动子①②③分别为PBAD、PBAD和PT7 D．只有在蓝光照射下基因1才可以转录 12．在构建基因表达载体时，质粒和目的基因上下游含两种酶切位点及位置分别如图1、图2所示。使用单一酶切或双酶切后进行电泳，图3为标准电泳结果。（注：bp表示基因长度单位，不考虑构象对电泳结果的影响），下列分析错误的是（　　） A．双酶切后，质粒和目的基因电泳的条带存在相同位置 B．双酶切后构建、筛选的基因表达载体电泳条带为1000bp C．单酶切前后质粒电泳结果不变，构建的基因表达载体无法对应图3中全部电泳条带 D．单酶切会使目的基因发生自连，在红外线照射下琼脂糖凝胶中的目的基因可被检测出 13．以下生物技术与工程的实验叙述中，正确的是（　　） A．琼脂糖凝胶电泳过程中，凝胶载样缓冲液（内含指示剂）具有防止DNA样品浮出加样孔，便于肉眼观察电泳大体进程的作用 B．DNA粗提取实验中，洋葱研磨液既可以通过过滤留取滤渣，也可以通过离心留取沉淀 C．PCR反应中适当降低复性温度，有利于提高PCR产物的特异性 D．生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上继续培养时不需要光照 14．某科研团队利用PCR技术检测土壤样本中的特定细菌基因。实验设置阴性对照（仅含无菌水）和阳性对照（含目标DNA）。电泳结果显示，阴性对照出现与目标基因大小一致的条带，而阳性对照和部分样本未扩增出条带。下列叙述正确的是（    ） A．样本未检出目标基因可能因土壤中存在抑制PCR反应的腐殖酸 B．阴性对照出现目标条带是因Taq DNA聚合酶活性过高导致非特异性扩增 C．阳性对照未扩增出条带可能因引物设计错误，与模板DNA无法结合 D．若所有样本均出现多条非特异性条带，需降低退火温度提高特异性 15．研究人员利用甘薯（2N=90）与野生种（2N=30）进行体细胞杂交，获得杂种植株M1后，进一步将马铃薯中发现的S基因（调控糖分在液泡中积累的关键基因）导入M1，实现甘薯增产。下列相关分析合理的是（　　） A．M1染色体数目稳定为120条，且完全可育 B．将S基因导入M1时，需用纤维素酶处理M1细胞 C．S基因可能编码液泡膜糖转运蛋白，影响到糖分运输 D．克隆S基因时，以其转录出的mRNA为模板进行PCR扩增 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 16．某地香醋是以糯米和大米为原料，经固态发酵、淋洗等程序生产的，主要流程如图所示，醋醅中含有醋酸菌。下列说法正确的是（　　） A．将糯米和大米做成米饭后要趁热接入小曲以防止杂菌污染 B．小曲中的微生物有些可以产生淀粉酶，有些可以参与酒精发酵 C．拌入麸皮的主要目的是提供微生物的附着位点和创造有氧环境 D．将得到的香醋进行高温处理，有助于延长产品醋的保质期 17．“酱豆粒煮软研碎，以手搏成砖形，置于较为温暖之僻静处，经两月余，使发酵后，复以洁水洗之，掰成碎块，曝日中二三日，置缸内，加清洁盐水，经一月后，即成酱色，黑暗或绛褐，味极咸。”以上是东北地区人民制作传统豆酱时普遍遵循的方法。下列说法正确的是（　　） A．“豆粒煮软”可使蛋白质适度变性，易被微生物利用 B．“成砖形，置于温暖僻静处”可保持湿度与温度稳定，利于初期发酵 C．加盐水的主要目的是促进微生物的生长繁殖 D．“经两月余，使发酵”过程中，豆中的蛋白质可被分解为多肽和氨基酸 18．角膜移植是目前临床治疗角膜内皮失代偿致盲的最有效途径，但可捐献的角膜数量有限，且仅有60%的角膜其内皮细胞达到标准。科研人员尝试利用动物细胞体外培养技术结合有限稀释法（通过梯度稀释实现单克隆分离的细胞克隆方法），重建可用于角膜移植的组织工程人角膜内皮，部分流程如图所示。下列分析正确的是（    ） A．经有限稀释法操作后可获得细胞类型一致的人角膜内皮细胞株 B．选择高活性的角膜作为培养材料的主要原因是其细胞全能性高 C．对细胞进行原代培养时需提供少量的CO2保证正常的气体代谢 D．培养过程中酶解和稀释时分别添加一定量的胰蛋白酶和蒸馏水 19．以玄参茎段为外植体，在MS培养基中和多种激素的作用下，外植体经诱导产生丛芽和不定根，将幼苗转移至蛭石或珍珠岩等环境中，经炼苗和壮苗后再移栽入土。下图为植物组织培养的流程图，相关判断正确的是（    ） ①外植体的选择及其消毒 → ②外植体的接种及愈伤组织诱导 → ③丛芽与不定根的诱导 → ④炼苗与移栽 A．MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养 B．过程①可以用次氯酸钠和70%的酒精进行混合消毒 C．过程②为外植体的脱分化，与基因的选择性表达有关 D．过程③诱导形成丛芽和不定根，效果与激素比例有关 20．降落PCR（Touchdown PCR）是一种改良的PCR技术，通过逐步降低退火温度来提高扩增的特异性和成功率。以下关于降落PCR的说法正确的有（    ） A．核心原理是利用高温促进DNA聚合酶的活性 B．退火温度从较高起始温度逐渐降低至目标温度，确保早期循环的高严谨性 C．更适用于模板浓度极低或引物与模板匹配度较差的情况 D．循环中逐步降温引物与模板结合更容易，提高扩增效率 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（8分，除标记外，每空1分）工业发酵生产维生素C常采用“两步发酵法”的工艺路径（如图所示）。路径1为“三菌两步法”，是一种利用三种微生物分两步进行发酵生产的生物技术，目前在维生素C生产中应用最广泛；路径2为未来技术优化方向。回答下列问题： (1)路径1中，第一步发酵结束后，在发酵液转移至第二步发酵前，需先进行_________处理，以防止因种间关系而干扰后续菌种生长。生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌发酵过程中发酵液pH的变化是__________。要了解第二步发酵的进程，需随时检测培养液中_________________（答一点）等。 (2)路径2中，在进行发酵生产前，需筛选培育相关菌种。筛选谷氨酸棒状杆菌时，在选择培养阶段，培养基通常以尿素作为唯一氮源，其原理是______________________。研究人员对10mL含谷氨酸棒状杆菌的土壤浸出液进行稀释和计数，在稀释倍数为107时，分别取0.1mL稀释液涂布三个平板，经培养后三个平板的菌落数分别为178个、183个、176个，则10mL土壤浸出液中活菌数约为___________个。 (3)两种路径中，均有氧化葡萄糖酸杆菌参与，由图可知该种菌株存在_______（填“专一性”或“广谱性”）代谢能力。 (4)与从植物中提取维生素C相比，图示两种路径生产维生素C的优势有_________（答两点）。 22．（8分，除标记外，每空1分）我国研究人员在世界上率先经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猕猴，这种食蟹猕猴可作为研究癌症等人类疾病的动物模型，该实验的突破之处是使用了去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA，操作过程如下图所示。请回答下列问题。 (1)克隆猴的培育成功利用的主要原理是体细胞细胞核具有______。 (2)进行过程①时，培养成纤维细胞必须提供严格的无菌、无毒条件，为了达到这样的效果，培养过程中采取的措施有______。 (3)图中的②过程通过______操作将卵母细胞的“核”去除，此时的卵母细胞所处的时期是______，去除的“核”实质上是______。如果取胚胎细胞的核进行移植，更容易获得成功，原因是______。 (4)过程⑤中，对代孕雌性食蟹猕猴需要进行的处理是______，使其处于能够接受外来胚胎的状态。若想进一步提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术，对获得的胚胎进行分割时，应注意将______进行均等分割。 23．（9分，除标记外，每空1分）下图表示科学家通过植物细胞工程，培育“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的过程。根据所学知识完成下列问题： (1)利用矮牵牛的茎尖分生组织经过一系列实验操作可得到新的矮牵牛植株的根本原因是_________。 (2)人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类-物理法和化学法，其中化学法包括_________和_________。 (3)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含_________条染色体，属于_________倍体植株。 Ⅱ．银杏的次生代谢产物，如银杏黄酮（具有抑制癌细胞增殖，扩张冠脉血管、增加冠脉血液流量和解除痉挛的作用）、银杏内酯（具有促进脑血微循环、抑菌抗炎的作用）等，一般从叶片中取得，但传统载植方法周期长、成本高、受环境影响大，无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术，从愈伤组织中提取，具有一定的研究意义与应用前景。请回答下列相关问题： 外植体愈伤组织试管苗植株 (4)研究表明，选择银杏叶片比选择胚作为外植体材料成功率更低，原因可能是诱导叶片脱分化形成________的难度较大。因此，往往选择细胞生长分裂旺盛的部位作为外植体，但外植体也不能太嫩，因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛，但在_________时次氯酸钠等药品渗透也较快，在后续用________多次冲洗也不易清除，导致细胞易失活甚至破裂。 (5)为获得银杏的次生代谢产物，________（“需要”或“不需要”）走完上述流程图的全过程。 24．（14分，除标记外，每空2分）副猪格拉瑟菌（GPS）是生活于猪上呼吸道的一种病原菌，其细胞膜上的寡肽渗透酶（OppA）在免疫学上具有较高的研究价值。为增加OppA基因表达量，研究人员利用强启动子等构建了可以高表达OppA的GPS菌株。质粒、限制酶识别序列及酶切位点、OppA基因如图所示。请回答下列问题： (1)构建OppA基因过表达载体时，应该选择限制酶________切割质粒。为便于与质粒连接，需在2个引物的5'端添加限制酶________的识别序列。 (2)据图分析，利用PCR扩增OppA基因时所需的引物组合是________。PCR反应缓冲液中添加的Mg2+的作用是________。 (3)已知OppA基因的转录方向是从左向右，OppA基因甲链的碱基序列为5'-TTACAG……CGCTCC-3′，强启动子的碱基序列为5'-CATGC-3′，则转录的模板链是_______（填“甲”或“乙”）链。请写出OppA基因上游引物的13个碱基序列：5'-________-3'。 (4)为了筛选出正确串联了强启动子、OppA基因的重组质粒菌落，研究人员用含有不同抗生素的平板进行筛选，表中平板类型d加入的抗生素是________（1分） ,得到M、N、O三类菌落，其生长状况如下表所示（+表示生长，-表示不生长）。根据表中结果判断，符合要求的菌落是_________（1分） （填“M”“N”或“O”）类。 平板类型 菌落类型 M N O a.无抗生素 + + + b. - + + c.氨苄青霉素 - + - d. - + - 25．（16分，除标记外，每空2分）科研人员在某原核生物基因组中发现S基因（1200bp）能够提高细胞冷耐受性，M基因（800bp）可以抑制某些革兰氏阴性菌的生长与繁殖，二者在该生物基因组中的分布位置如图1中甲所示；研究人员利用重叠延伸PCR技术将两种基因融合后，与pET32a质粒（5900bp，其部分片段如图乙所示）构建含有“启动子—S基因—M基因—终止子”序列的表达载体，导入马铃薯细胞中提高其抗寒和抗菌能力。请回答问题： (1)真核生物启动子包含增强子和基本启动子，基本启动子本身不足以启动基因表达，需要增强子与特定蛋白结合后方可激活，驱动相应基因在特定组织中表达。据此分析，增强子的基本组成单位是______，能够影响______与基本启动子的识别和结合。 (2)构建S－M融合基因时，应在图甲中引物______（填字母）的______（填“”或“”）端分别添加部分互补序列。为了将融合基因准确连接到pET32a质粒上，需要在引物______（填字母）上分别添加限制酶______（填名称）的识别序列。 (3)为了检测S－M融合基因是否插入pET32a质粒，根据融合基因两端添加的酶切序列选择相应的限制酶切割质粒，电泳结果如图2所示。样品______最可能是插入了目的基因的重组质粒，判断的理由是______。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十单元 生物技术与工程 参考答案 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C D B C D D A C 题号 11 12 13 14 15 答案 C D A A C 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 题号 16 17 18 19 20 答案 BCD ABD A ACD BCD 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（8分，除标记外，每空1分） (1) 灭菌（除菌） 逐渐下降，最后趋于稳定 生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌的菌体数量、维生素C的生成量（微生物数量、产物浓度） (2) 只有能分泌脲酶、分解尿素的微生物才能在此培养基上生长繁殖，谷氨酸棒状杆菌能利用尿素，其他微生物不能利用尿素 1.79×1011 (3)广谱性 (4)生产周期短、产量高、成本低、产品纯度高、质量稳定，且不受季节和地域限制，适合大规模工业化生产（2分） 22．（8分，除标记外，每空1分） (1) 全能性 (2) 定期更换培养液 (3) 显微 减数分裂Ⅱ中期 去除纺锤体一染色体复合物 胚胎细胞的核全能性高 (4) 同期发情处理 内细胞团 23．（9分，除标记外，每空1分） (1) 矮牵牛的茎尖分生组织细胞中含有发育成矮牵牛的全部遗传信息 (2) 高Ca2+-高pH融合法 聚乙二醇（PEG）融合法 (3) 38 四 (4) 愈伤组织 消毒 无菌水 (5) 不需要 24．（14分，除标记外，每空2分） (1) BamHI、SalI BamHI、XhoI (2) ②③ 激活耐高温的DNA聚合酶 (3) 乙 GGATCCCATGCTT (4) 卡那霉素和氨苄青霉素（1分） O（1分） 25．（16分，除标记外，每空2分） (1) 脱氧核糖核苷酸 RNA聚合酶 (2) c、f 5' b、g EcoRⅠ，XhoⅠ (3) 2 EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约2000bp和5800bp的两个片段 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十单元 生物技术与工程 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．下列关于不同微生物代谢与应用的叙述，正确的是（    ） A．酵母菌与醋酸菌代谢类型均为异养需氧型，发酵后形成的溶液都呈酸性 B．硝化细菌和蓝细菌都是原核生物，均可利用光能将无机物合成有机物 C．取泡菜汁样品，利用平板划线法对乳酸菌进行分离和计数 D．选育出高产青霉菌，经扩大培养后才可接种到发酵罐中用于发酵工程工业化生产青霉素 【答案】D 【详解】A、酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型，并非异养需氧型，仅醋酸菌为异养需氧型，A错误； B、硝化细菌是化能自养型生物，依靠氧化氨释放的化学能将无机物合成有机物，无法利用光能，只有蓝细菌可利用光能合成有机物，B错误； C、平板划线法仅能实现微生物的分离纯化，无法对活菌进行计数，对微生物分离并计数应使用稀释涂布平板法，C错误； D、选育得到的高产青霉菌初始数量较少，需要先经过扩大培养提升菌种数量后，才能接种到发酵罐中进行工业化发酵生产，D正确。 2．（传统饮食文化）普洱熟茶是将晒青毛茶经渥堆（包括洒水、堆高、翻堆、微生物发酵）等工序制成，在生产中可人工接种酵母菌进行强化发酵。与传统发酵相比，强化发酵后茶的菌落总数和茶褐素含量增加，茶多酚等含量下降，使得茶味道更醇厚。下列叙述正确的是（    ） A．强化发酵前可利用平板划线法对酵母菌进行分离、纯化和计数 B．强化发酵后菌落总数增加是因为酵母菌彻底抑制了其他微生物生长 C．茶褐素和茶多酚等含量的变化，可能与酵母菌产生的代谢产物有关 D．渥堆过程需严格密封以保证酵母菌进行无氧呼吸，提高发酵效率 【答案】C 【详解】A、若要对酵母菌进行分离、纯化和计数，应采用稀释涂布平板法，A错误； B、强化发酵后菌落总数增加主要是人工接种酵母菌后酵母菌大量繁殖导致，但晒青毛茶表面的其他天然微生物仍可能生长，并非被完全抑制，B错误； C、题意显示，人工接种酵母菌强化发酵后，茶褐素等含量增加而茶多酚等含量下降，推测茶褐素和茶多酚等含量的变化，可能与酵母菌产生的代谢产物有关，C正确； D、渥堆包括翻堆等过程，以补充氧气促进酵母菌的繁殖，进而强化发酵，不需要严格密封，D错误。 3．（传统文化）《礼记·月令》中记载“秫稻必齐，曲糵必时，湛炽必洁，水泉必香……”，这是对先秦酿酒技术的总结。其中“曲糵”指酒曲，含有多种微生物；“湛炽必洁”强调用具洁净。下列分析错误的是（    ） A．“秫稻必齐”要求原料颗粒饱满，且无霉变，以防止杂菌污染 B．“曲糵必时”本质上是控制微生物生长的温度、湿度等环境条件 C．“湛炽必洁”是利用高温杀死器具上的杂菌，与现代发酵工程中的灭菌原理相同 D．“水泉必香”强调酿酒用水的质量，优质水能为微生物提供必需的无机盐和微量元素 【答案】C 【详解】A、颗粒饱满的秫稻能为发酵提供充足有机物，无霉变的原料可避免霉变携带的杂菌进入发酵体系，防止杂菌污染，A正确； B、酒曲中含有酿酒所需的目标微生物，“曲糵必时”要求制曲符合时节，本质是控制微生物生长所需的适宜温度、湿度等环境条件，保障目标微生物优势繁殖，B正确； C、“湛炽必洁”强调用具洁净，属于消毒范畴，仅能杀死部分微生物，无法杀灭芽孢和孢子；而现代发酵工程的灭菌是用强烈理化因素杀灭物体内外所有微生物（包括芽孢、孢子），二者处理效果和要求不同，并不相同，C错误； D、优质泉水中含有微生物生长必需的无机盐和微量元素，可为微生物提供对应营养物质，D正确。 4．科研团队利用合成生物学技术改造解脂耶氏酵母，使其可利用玉米秸秆水解液中葡萄糖等碳源，合成人体必需的α-亚麻酸，为低成本工业化生产提供了技术可能。下列叙述错误的是（    ） A．发酵前需对玉米秸秆水解液灭菌，发酵设备维持无菌环境，防止杂菌污染 B．改造后的解脂耶氏酵母代谢过程中，可分解葡萄糖，也能合成α-亚麻酸 C．连续发酵时，需严格控制溶氧、温度、pH等发酵条件 D．发酵结束后，通过过滤、沉淀就能获得高纯度α-亚麻酸，无需进一步提纯 【答案】D 【详解】A、发酵过程中杂菌会与目的菌竞争营养物质、产生有害代谢产物，因此发酵前需对培养基（玉米秸秆水解液）和发酵设备进行灭菌处理，防止杂菌污染，A正确； B、由题干可知，改造后的解脂耶氏酵母可利用葡萄糖作为碳源，说明其可分解葡萄糖获取能量和代谢中间产物，同时能合成α-亚麻酸，B正确； C、溶氧、温度、pH等条件会直接影响解脂耶氏酵母体内酶的活性，进而影响其繁殖和代谢效率，因此连续发酵时需要严格控制这些发酵条件，保证目的菌的正常代谢，C正确； D、过滤、沉淀只能去除菌体等大颗粒不溶杂质，无法去除发酵液中的可溶性杂质，要获得高纯度α-亚麻酸，还需要经过萃取、层析等进一步提纯操作，D错误。 5．哈尔滨医科大学发表论文揭示了过表达转录因子Nr5a2对克隆小鼠胚胎发育效率的影响，部分结果如图所示，下列有关叙述不正确的是（　　） A．培育过程中可用电刺激或Ca2+载体等激活重构胚 B．通过核移植获得多个个体有利于生物多样性的形成 C．体外培养重构胚时，需提供适宜的营养及气体环境 D．Nr5a2过表达可促进桑葚胚向囊胚转化，提高发育效率 【答案】B 【详解】A、核移植过程中，重构胚可通过电刺激、Ca2+载体等物理或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育进程，A正确； B、核移植属于无性繁殖，获得的多个个体遗传物质高度相似，不会丰富种群基因库，不利于生物多样性的形成，B错误； C、体外培养重构胚（早期胚胎）时，需要提供充足的营养（如添加血清等），同时提供95%空气+5%CO2的适宜气体环境以维持培养环境pH稳定，C正确； D、据柱状图可知，与Nr5a2 mRNA浓度为0的对照组相比，加入Nr5a2 mRNA后桑葚胚/囊胚转化率均升高，说明Nr5a2过表达可促进桑葚胚向囊胚转化，提高发育效率，D正确。 6．猫疱疹病毒1型（FHV-1）具有包膜结构，包膜上的gB蛋白在病毒附着和入侵过程中发挥关键作用。研究人员针对gB蛋白制备了单克隆抗体，并利用间接ELⅠSA法检测其数量，基本原理如下图。下列相关叙述正确的是（　　） A．FHV-1的包膜和gB蛋白主要来源于病毒自身编码合成 B．上述测定过程中，酶标二抗直接与gB蛋白特异性结合 C．清洗的作用是去除未起作用的抗体与底物，以降低干扰 D．酶催化底物发生显色反应，颜色越深表示一抗数量越少 【答案】C 【详解】A、FHV-1是有包膜的动物病毒，其包膜主要来源于宿主细胞的细胞膜，gB蛋白由病毒基因编码合成，A错误； B、酶标二抗是针对一抗的抗体，仅能与一抗特异性结合，不能直接结合gB蛋白（抗原），B错误； C、实验过程中清洗的作用是去除未结合的游离一抗、未结合的酶标二抗以及未反应的底物，避免这些物质干扰显色结果，降低实验误差，C正确； D、酶催化底物发生显色反应，颜色越深说明结合的酶标二抗数量越多，对应的与抗原结合的一抗数量越多，D错误。 7．（科技前沿）AlphaFold的核心作用是利用人工智能，根据蛋白质的氨基酸序列，高精度地预测其空间结构。研究发现，某种酶在常温下具有催化活性，高温处理后失去活性，但其氨基酸序列并未改变。若该酶的基因发生了一个碱基替换突变，则用AlphaFold对这种新酶进行结构预测时，应首先重点分析（　　） A．高温处理是否破坏了该酶的肽键 B．这种突变是否提高了该酶在高温下的稳定性 C．该酶在高温下失去活性是否因其氨基酸序列发生了改变 D．突变位点对应的氨基酸的性质变化如何影响局部空间构象 【答案】D 【详解】蛋白质的空间结构由氨基酸的序列、氨基酸R基的性质等决定，一个碱基替换突变可能导致突变位点对应的氨基酸种类改变，因此首先分析突变位点氨基酸的性质变化对局部空间构象的影响，是利用AlphaFold预测新酶结构的前提，D正确，ABC错误。 8．为探究某种珍稀哺乳动物的成纤维细胞作为核供体克隆动物的可行性，科研人员利用该珍稀哺乳动物甲及其近亲乙和丙（繁殖能力强）进行了如图所示的研究。下列说法正确的是（　　） A．可通过电刺激法、蛋白质合成促进剂激活重构胚 B．B部位细胞将来发育为胎儿的胎盘和胚层 C．对乙的卵母细胞去核时应将第二极体一并去除 D．可用梯度离心、紫外线短时间照射等方法去除核 【答案】D 【详解】A、重构胚激活的常用方法包括电刺激法、钙离子载体（或蛋白质合成抑制剂，乙醇）等，不是蛋白质合成促进剂，A错误； B、图中A是内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织、器官；B是滋养层细胞，将来发育为胎膜和胎盘，B错误； C、对乙的卵母细胞去核时，需要将细胞核和第一极体一并去除（用于核移植的卵母细胞是减数第二次分裂中期的细胞，此时第二极体尚未排出），C错误； D、去除卵母细胞核的常用方法有梯度离心、紫外线短时间照射、显微操作去核法等，D正确。 9．我国科研人员利用人工授精—胚胎移植技术培育出世界首例不同品种水牛双犊。下列说法正确的是（    ） A．对尼里—拉菲母牛进行超数排卵处理，可获取多枚可移植胚胎 B．人工授精时可用电刺激法促进精子和卵细胞融合 C．产生的双犊具有相同的遗传物质，因其来自同一受体母牛 D．胚胎移植前无需对胚胎进行任何筛查，以免操作不当损伤胚胎结构 【答案】A 【详解】A、对作为供体的尼里—拉菲母牛用促性腺激素进行超数排卵处理，可获得多个卵母细胞，经体外受精、早期胚胎培养后可得到多枚可移植胚胎，A正确； B、人工授精时获能的精子和成熟卵细胞可在适宜溶液中自然完成受精，无需用电刺激法促进二者融合，B错误； C、受体母牛仅为胚胎发育提供孕育的场所和营养，不提供遗传物质，本题中双犊来自不同的受精卵，遗传物质不相同，C错误； D、胚胎移植前需要对胚胎进行质量筛查，选择发育良好、形态正常的适宜阶段胚胎进行移植，可提高胚胎移植的成功率，D错误。 10．α—地中海贫血（简称地贫）是常染色体隐性遗传病，一对夫妇都是地贫基因携带者，三次怀孕在孕中期进行羊水穿刺，孩子都被证实是重度地贫儿，无奈进行了引产。于是该夫妇到医院做了“第三代试管婴儿”，成功生下一个健康的宝宝。“第三代试管婴儿”即胚胎移植前进行遗传学检测，再进行胚胎移植。下列说法错误的是（　　） A．试管婴儿的培育过程主要采用了体外受精、胚胎移植等技术 B．遗传学检测时，可选用囊胚阶段的滋养层细胞 C．为获得更多的卵子，可注射适宜浓度的雌激素 D．可通过PCR技术检测致病基因，但需要已知致病基因的部分碱基序列 【答案】C 【详解】A、试管婴儿的培育需要先完成体外受精获得受精卵，再经早期胚胎培养后将适宜阶段的胚胎移植到母体子宫内发育，主要采用了体外受精、胚胎移植等技术，A正确； B、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，不会发育成胎儿的组织，取滋养层细胞进行遗传学检测不会损伤胎儿，因此遗传学检测时可选用囊胚阶段的滋养层细胞，B正确； C、为获得更多卵子，需注射促性腺激素促进超数排卵，若注射雌激素，会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关促性腺激素，反而抑制排卵，C错误； D、PCR技术扩增目的基因时需要先合成引物，引物的设计依赖已知致病基因的部分碱基序列，因此用PCR技术检测致病基因需要已知致病基因的部分碱基序列，D正确。 11．研究者利用某种RNA聚合酶（T7RNAP）、通用型启动子 PBAD（被工程菌RNA聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）来构建酪氨酸酶（催化黑色素形成）的光控表达载体（含大观霉素抗性基因），将其转入驹形杆菌筛选后大量培养，相关原理如图。下列分析错误的是（　　） A．T7RNAP可识别结合PT7驱动基因转录 B．可使用含大观霉素的培养基大量培养新型菌株 C．启动子①②③分别为PBAD、PBAD和PT7 D．只有在蓝光照射下基因1才可以转录 【答案】C 【详解】A、题干明确说明PT7仅被T7RNAP识别，因此T7RNAP可结合PT7驱动下游基因转录，A正确； B、该载体携带大观霉素抗性基因，可作为筛选标记，因此可用含大观霉素的培养基培养保留成功转入载体的菌株，B正确； C、基因2、基因3需要先表达出T7RNAP的两个片段，才能在蓝光下组装出活性T7RNAP，因此二者的启动子②、③都要能被工程菌自身RNA聚合酶识别，均为PBAD；基因1是受T7RNAP调控的目的基因，启动子①应为PT7。即启动子①②③依次为PT7、PBAD、PBAD，C错误； D、只有蓝光照射才能形成有活性的T7RNAP，进而启动PT7下游基因1的转录，避光时T7RNAP无活性，基因1无法转录，因此只有蓝光照射下基因1才能转录，D正确。 12．在构建基因表达载体时，质粒和目的基因上下游含两种酶切位点及位置分别如图1、图2所示。使用单一酶切或双酶切后进行电泳，图3为标准电泳结果。（注：bp表示基因长度单位，不考虑构象对电泳结果的影响），下列分析错误的是（　　） A．双酶切后，质粒和目的基因电泳的条带存在相同位置 B．双酶切后构建、筛选的基因表达载体电泳条带为1000bp C．单酶切前后质粒电泳结果不变，构建的基因表达载体无法对应图3中全部电泳条带 D．单酶切会使目的基因发生自连，在红外线照射下琼脂糖凝胶中的目的基因可被检测出 【答案】D 【详解】A、双酶切后，质粒被切为200bp和700bp两个片段；目的基因被切为200bp（目的基因）和 100 bp两个片段，二者都含有200bp的片段，因此电泳存在相同位置的条带，A正确； B、双酶切后，质粒切去200 bp片段，剩余700bp的载体片段（两端分别为酶I、酶II粘性末端）；目的基因片段双酶切后，可得到的目的片段总长度为200+100=300bp（两端也是酶I、酶II黏性末端，可与载体连接）；连接后总长度为700+300=1000 bp，因此正确构建的基因表达载体电泳条带对应1000 bp，B正确； C、质粒为环状900 bp，单酶切后变为线性900bp，依据题干信息“不考虑构象对电泳的影响”，二者长度相同，因此单酶切前后电泳结果不变；单酶切（限制酶Ⅰ切割目的基因）后，会获得200bp的目的基因，构建的基因表达载体会产生900bp+200bp=1100bp的重组质粒，不对应于图3中的任何条带，C正确； D、单酶切后目的基因两端为相同黏性末端，可以发生自连；但琼脂糖凝胶检测DNA条带时，是通过紫外线照射激发核酸染料的荧光检测目的基因，不是红外线，D错误。 13．以下生物技术与工程的实验叙述中，正确的是（　　） A．琼脂糖凝胶电泳过程中，凝胶载样缓冲液（内含指示剂）具有防止DNA样品浮出加样孔，便于肉眼观察电泳大体进程的作用 B．DNA粗提取实验中，洋葱研磨液既可以通过过滤留取滤渣，也可以通过离心留取沉淀 C．PCR反应中适当降低复性温度，有利于提高PCR产物的特异性 D．生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上继续培养时不需要光照 【答案】A 【详解】A、琼脂糖凝胶电泳的载样缓冲液含甘油等成分可增加样品密度，避免DNA样品浮出加样孔，缓冲液中的指示剂可随电泳迁移，肉眼即可观察电泳的大体进程，A正确； B、DNA粗提取实验中，DNA溶解在洋葱研磨液的液相中，过滤需留取含DNA的滤液，离心需留取含DNA的上清液，滤渣和沉淀为细胞碎片等杂质，B错误； C、PCR反应中适当提高复性温度，可减少引物与模板的非特异性结合，提高产物特异性；降低复性温度会增加非特异性结合，降低产物特异性，C错误； D、愈伤组织诱导生芽的过程属于再分化阶段，芽的分化、叶绿素的合成都需要光照，该阶段需要提供光照，D错误。 14．某科研团队利用PCR技术检测土壤样本中的特定细菌基因。实验设置阴性对照（仅含无菌水）和阳性对照（含目标DNA）。电泳结果显示，阴性对照出现与目标基因大小一致的条带，而阳性对照和部分样本未扩增出条带。下列叙述正确的是（    ） A．样本未检出目标基因可能因土壤中存在抑制PCR反应的腐殖酸 B．阴性对照出现目标条带是因Taq DNA聚合酶活性过高导致非特异性扩增 C．阳性对照未扩增出条带可能因引物设计错误，与模板DNA无法结合 D．若所有样本均出现多条非特异性条带，需降低退火温度提高特异性 【答案】A 【详解】A、若土壤中含有的腐殖酸会抑制Taq DNA聚合酶的活性，阻碍PCR扩增进程，即使样本中存在目标基因也可能无法扩增出条带，A正确； B、阴性对照仅含无菌水，没有任何模板DNA，出现目标条带的原因是实验试剂或耗材被目标DNA污染，非特异性扩增也需要模板参与，与Taq DNA聚合酶活性过高无关，B错误； C、若引物设计错误无法与模板DNA结合，则阴性对照也无法扩增出与目标基因大小一致的条带，与题干结果矛盾，阳性对照未扩增出条带的原因更可能是PCR反应体系异常（如酶失活、反应条件设置错误等），C错误； D、退火温度越低，引物与非目标序列错配结合的概率越高，特异性越差，出现多条非特异性条带时需适当提高退火温度来提高扩增特异性，D错误。 15．研究人员利用甘薯（2N=90）与野生种（2N=30）进行体细胞杂交，获得杂种植株M1后，进一步将马铃薯中发现的S基因（调控糖分在液泡中积累的关键基因）导入M1，实现甘薯增产。下列相关分析合理的是（　　） A．M1染色体数目稳定为120条，且完全可育 B．将S基因导入M1时，需用纤维素酶处理M1细胞 C．S基因可能编码液泡膜糖转运蛋白，影响到糖分运输 D．克隆S基因时，以其转录出的mRNA为模板进行PCR扩增 【答案】C 【详解】A、植物体细胞杂交过程中，杂种细胞在组织培养过程中易发生染色体丢失，M1染色体数目不一定稳定为120条，A错误； B、将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等，无需用纤维素酶处理细胞，B错误； C、S基因是调控糖分在液泡中积累的关键基因，若其编码液泡膜糖转运蛋白，可介导细胞质中的糖分跨膜运输进入液泡积累，符合该基因的功能特点，C正确； D、PCR扩增的模板为DNA，mRNA属于RNA，不能直接作为PCR的模板，需先经逆转录得到cDNA后才能进行PCR扩增，D错误。 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 16．某地香醋是以糯米和大米为原料，经固态发酵、淋洗等程序生产的，主要流程如图所示，醋醅中含有醋酸菌。下列说法正确的是（　　） A．将糯米和大米做成米饭后要趁热接入小曲以防止杂菌污染 B．小曲中的微生物有些可以产生淀粉酶，有些可以参与酒精发酵 C．拌入麸皮的主要目的是提供微生物的附着位点和创造有氧环境 D．将得到的香醋进行高温处理，有助于延长产品醋的保质期 【答案】BCD 【详解】A、接入小曲前应将米饭放凉以防止高温杀死小曲中的微生物，A错误； B、糖化的作用是将淀粉水解，根据后续流程中才添加醋酸菌可以判断前期发酵是酒精发酵，可推知小曲中的微生物有些可以产生淀粉酶，有些可以参与酒精发酵，B正确； C、醋醅中的醋酸菌是好氧菌，需要附着位点生长；麸皮质地疏松，既可以为微生物提供附着位点，又能形成透气结构，为醋酸菌创造有氧环境，满足醋酸发酵的需求，C正确； D、将得到的香醋进行高温处理可以杀死微生物，有助于延长产品醋的保质期，D正确。 17．“酱豆粒煮软研碎，以手搏成砖形，置于较为温暖之僻静处，经两月余，使发酵后，复以洁水洗之，掰成碎块，曝日中二三日，置缸内，加清洁盐水，经一月后，即成酱色，黑暗或绛褐，味极咸。”以上是东北地区人民制作传统豆酱时普遍遵循的方法。下列说法正确的是（　　） A．“豆粒煮软”可使蛋白质适度变性，易被微生物利用 B．“成砖形，置于温暖僻静处”可保持湿度与温度稳定，利于初期发酵 C．加盐水的主要目的是促进微生物的生长繁殖 D．“经两月余，使发酵”过程中，豆中的蛋白质可被分解为多肽和氨基酸 【答案】ABD 【详解】A、豆粒经过加热煮软后，蛋白质的空间结构会发生改变，出现适度变性，更方便发酵微生物分泌的蛋白酶分解利用，A正确； B、将豆料捏成砖形并放置在温暖僻静处，致密的形状可以减少内部水分蒸发，维持合适的湿度，温暖环境能保证微生物发酵所需的温度，且温度不易产生较大波动，有利于米曲霉等微生物的初期生长发酵，B正确； C、制作豆酱时加入盐水，一方面可以抑制有害微生物的生长繁殖，避免杂菌污染导致豆酱变质，另一方面能调节豆酱的风味，并不是为了促进微生物生长，C错误； D、黄豆中的主要有机物是蛋白质，两个月的发酵过程中，微生物会分泌蛋白酶，将蛋白质逐步分解为小分子的多肽和氨基酸，这些小分子产物让豆酱拥有了特有的鲜味，D正确。 故选ABD。 18．角膜移植是目前临床治疗角膜内皮失代偿致盲的最有效途径，但可捐献的角膜数量有限，且仅有60%的角膜其内皮细胞达到标准。科研人员尝试利用动物细胞体外培养技术结合有限稀释法（通过梯度稀释实现单克隆分离的细胞克隆方法），重建可用于角膜移植的组织工程人角膜内皮，部分流程如图所示。下列分析正确的是（    ） A．经有限稀释法操作后可获得细胞类型一致的人角膜内皮细胞株 B．选择高活性的角膜作为培养材料的主要原因是其细胞全能性高 C．对细胞进行原代培养时需提供少量的CO2保证正常的气体代谢 D．培养过程中酶解和稀释时分别添加一定量的胰蛋白酶和蒸馏水 【答案】A 【详解】A、有限稀释法通过梯度稀释获得单个细胞的克隆，能得到细胞类型一致的人角膜内皮细胞株，A正确；   B、选择高活性的角膜作为培养材料的主要原因是其细胞活力高、增殖能力强，而非细胞全能性高（角膜内皮细胞已高度分化，全能性较低），B错误；   C、对细胞进行原代培养时需提供少量的CO2，其作用是维持培养液的pH，而非保证气体代谢（气体代谢主要通过O2和CO2的交换，但CO2的主要功能是调节pH），C错误；   D、培养过程中酶解时添加胰蛋白酶用于分散细胞，但稀释时一般添加培养液或缓冲液而非蒸馏水，因为蒸馏水会导致细胞渗透压失衡而破裂，D错误。 19．以玄参茎段为外植体，在MS培养基中和多种激素的作用下，外植体经诱导产生丛芽和不定根，将幼苗转移至蛭石或珍珠岩等环境中，经炼苗和壮苗后再移栽入土。下图为植物组织培养的流程图，相关判断正确的是（    ） ①外植体的选择及其消毒 → ②外植体的接种及愈伤组织诱导 → ③丛芽与不定根的诱导 → ④炼苗与移栽 A．MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养 B．过程①可以用次氯酸钠和70%的酒精进行混合消毒 C．过程②为外植体的脱分化，与基因的选择性表达有关 D．过程③诱导形成丛芽和不定根，效果与激素比例有关 【答案】ACD 【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 2、在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽．生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成．比值适中时，促进愈伤组织的生长。 3、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、MS培养基含植物细胞所必需的无机盐和蔗糖等营养，蔗糖可以为外植体的生长提供碳源、能源、调节培养基的渗透压，A正确； B、外植体的消毒，先用体积分数为70%的酒精浸泡30s后，立即取出，用无菌水清洗2～3次，再用质量分数为5%的次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次，B错误； C、过程②为外植体的脱分化，脱分化过程与基因的选择性表达有关，C正确； D、过程③诱导形成丛芽和不定根，为再分化过程，生长素比例较高，有利于根的分化，细胞分裂素比例较高，有利于芽的分化，因此再分化效果与激素比例有关，D正确。 故选ACD。 20．降落PCR（Touchdown PCR）是一种改良的PCR技术，通过逐步降低退火温度来提高扩增的特异性和成功率。以下关于降落PCR的说法正确的有（    ） A．核心原理是利用高温促进DNA聚合酶的活性 B．退火温度从较高起始温度逐渐降低至目标温度，确保早期循环的高严谨性 C．更适用于模板浓度极低或引物与模板匹配度较差的情况 D．循环中逐步降温引物与模板结合更容易，提高扩增效率 【答案】BCD 【分析】PCR技术： (1) 概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。 (2) 原理：DNA双链复制。 (3) 前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。 (4) 条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 (5) 过程：高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开） ；低温复性：引物结合到互补链DNA上；中温延伸：合成子链。 【详解】A、PCR的核心原理是利用高温使DNA变性解链，而不是促进DNA聚合酶的活性，DNA聚合酶在合适的温度（一般70-75℃左右）发挥作用进行DNA合成，高温会使DNA聚合酶失活，A错误； B、降落PCR退火温度从较高起始温度逐渐降低至目标温度，在较高温度下，只有引物与模板匹配度高的才能结合，确保早期循环的高严谨性，减少非特异性扩增，随着温度降低，即使引物与模板匹配度稍低的也能结合，保证扩增的成功率，B正确； C、对于模板浓度极低或引物与模板匹配度较差的情况，常规PCR可能难以有效扩增，因为低浓度模板使得引物找到模板并结合的概率降低，引物与模板匹配度差也影响结合效率，降落PCR起始的退火温度可以减少非特异性结合，在后续循环中逐步降低退火温度又有助于引物与模板结合，所以更适用于这种情况，C正确； D、在循环中逐步降温，使得引物与模板结合更容易，减少非特异性结合，提高了扩增的特异性，同时也能保证引物与模板结合进行扩增，从而提高扩增效率，D正确。 故选BCD。 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（8分，除标记外，每空1分）工业发酵生产维生素C常采用“两步发酵法”的工艺路径（如图所示）。路径1为“三菌两步法”，是一种利用三种微生物分两步进行发酵生产的生物技术，目前在维生素C生产中应用最广泛；路径2为未来技术优化方向。回答下列问题： (1)路径1中，第一步发酵结束后，在发酵液转移至第二步发酵前，需先进行_________处理，以防止因种间关系而干扰后续菌种生长。生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌发酵过程中发酵液pH的变化是__________。要了解第二步发酵的进程，需随时检测培养液中_________________（答一点）等。 (2)路径2中，在进行发酵生产前，需筛选培育相关菌种。筛选谷氨酸棒状杆菌时，在选择培养阶段，培养基通常以尿素作为唯一氮源，其原理是______________________。研究人员对10mL含谷氨酸棒状杆菌的土壤浸出液进行稀释和计数，在稀释倍数为107时，分别取0.1mL稀释液涂布三个平板，经培养后三个平板的菌落数分别为178个、183个、176个，则10mL土壤浸出液中活菌数约为___________个。 (3)两种路径中，均有氧化葡萄糖酸杆菌参与，由图可知该种菌株存在_______（填“专一性”或“广谱性”）代谢能力。 (4)与从植物中提取维生素C相比，图示两种路径生产维生素C的优势有_________（答两点）。 【答案】(1) 灭菌（除菌） 逐渐下降，最后趋于稳定 生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌的菌体数量、维生素C的生成量（微生物数量、产物浓度） (2) 只有能分泌脲酶、分解尿素的微生物才能在此培养基上生长繁殖，谷氨酸棒状杆菌能利用尿素，其他微生物不能利用尿素 1.79×1011 (3)广谱性 (4)生产周期短、产量高、成本低、产品纯度高、质量稳定，且不受季节和地域限制，适合大规模工业化生产 【详解】（1）第一步发酵后的菌种若进入第二步发酵，会和第二步菌种发生种间竞争，干扰发酵，因此需要先进行灭菌（除菌）处理；生酮基古龙酸菌发酵最终会生成酸性的2-酮基-L-古龙酸，因此发酵过程中发酵液pH会逐渐下降，最后趋于稳定；发酵过程中可通过检测培养液中生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌的菌体数量、维生素C的生成量（微生物数量、产物浓度）来判断发酵进程。 （2）以尿素为唯一氮源的选择培养基筛选菌种的原理是：只有能分泌脲酶、分解尿素的微生物才能在此培养基上生长繁殖，谷氨酸棒状杆菌能利用尿素，其他微生物不能利用尿素。 总活菌数=（178+183+176）÷3÷0.1×107×10=1.79×1011个。 （3）氧化葡萄糖酸杆菌可分别在两条路径中代谢不同底物（山梨醇、葡萄糖）完成第一步发酵，说明该菌株存在广谱性代谢能力。 （4）与从植物中提取维生素C相比，微生物发酵生产的优势为：生产周期短、产量高、成本低、产品纯度高、质量稳定，且不受季节和地域限制，适合大规模工业化生产 22．（8分，除标记外，每空1分）我国研究人员在世界上率先经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猕猴，这种食蟹猕猴可作为研究癌症等人类疾病的动物模型，该实验的突破之处是使用了去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA，操作过程如下图所示。请回答下列问题。 (1)克隆猴的培育成功利用的主要原理是体细胞细胞核具有______。 (2)进行过程①时，培养成纤维细胞必须提供严格的无菌、无毒条件，为了达到这样的效果，培养过程中采取的措施有______。 (3)图中的②过程通过______操作将卵母细胞的“核”去除，此时的卵母细胞所处的时期是______，去除的“核”实质上是______。如果取胚胎细胞的核进行移植，更容易获得成功，原因是______。 (4)过程⑤中，对代孕雌性食蟹猕猴需要进行的处理是______，使其处于能够接受外来胚胎的状态。若想进一步提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割技术，对获得的胚胎进行分割时，应注意将______进行均等分割。 【答案】(1)全能性 (2)定期更换培养液 (3) 显微 减数分裂Ⅱ中期 去除纺锤体一染色体复合物 胚胎细胞的核全能性高 (4) 同期发情处理 内细胞团 【详解】（1）克隆猴的培育成功利用的主要原理是体细胞细胞核具有全能性。 （2）图中过程①是培养成纤维细胞，培养成纤维细胞必须提供严格的无菌、无毒条件，为了达到这样的效果，培养过程中要定期更换培养液。 （3）核移植过程中，采集的卵母细胞需在体外培养至减数第二次分裂中期，再通过显微操作去除其细胞中的“核”。去核的实质是去除纺锤体-染色体复合物，从而保证子代的遗传物质基本都来自供体的细胞核。细胞全能性越高，越容易发育成个体，胚胎细胞的核全能性高，所以更容易发育成个体。 （4）过程⑤中，对代孕雌性食蟹猕猴需要进行同期发情处理，使其处于易接受外来胚胎的生理状态。对囊胚阶段的胚胎进行分割时，还要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的进一步发育。 23．（9分，除标记外，每空1分）下图表示科学家通过植物细胞工程，培育“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的过程。根据所学知识完成下列问题： (1)利用矮牵牛的茎尖分生组织经过一系列实验操作可得到新的矮牵牛植株的根本原因是_________。 (2)人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类-物理法和化学法，其中化学法包括_________和_________。 (3)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含_________条染色体，属于_________倍体植株。 Ⅱ．银杏的次生代谢产物，如银杏黄酮（具有抑制癌细胞增殖，扩张冠脉血管、增加冠脉血液流量和解除痉挛的作用）、银杏内酯（具有促进脑血微循环、抑菌抗炎的作用）等，一般从叶片中取得，但传统载植方法周期长、成本高、受环境影响大，无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术，从愈伤组织中提取，具有一定的研究意义与应用前景。请回答下列相关问题： 外植体愈伤组织试管苗植株 (4)研究表明，选择银杏叶片比选择胚作为外植体材料成功率更低，原因可能是诱导叶片脱分化形成________的难度较大。因此，往往选择细胞生长分裂旺盛的部位作为外植体，但外植体也不能太嫩，因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛，但在_________时次氯酸钠等药品渗透也较快，在后续用________多次冲洗也不易清除，导致细胞易失活甚至破裂。 (5)为获得银杏的次生代谢产物，________（“需要”或“不需要”）走完上述流程图的全过程。 【答案】(1)矮牵牛的茎尖分生组织细胞中含有发育成矮牵牛的全部遗传信息 (2) 高Ca2+-高pH融合法 聚乙二醇（PEG）融合法 (3) 38 四 (4) 愈伤组织 消毒 无菌水 (5)不需要 【详解】（1）利用矮牵牛的茎尖分生组织经过一系列实验操作可得到新的矮牵牛植株，这体现植物细胞的全能性，而细胞具有全能性的原因是矮牵牛的茎尖分生组织细胞中含有发育成矮牵牛的全部遗传信息。 （2）人工诱导原生质体融合的方法很多，基本可分为两大类，物理法和化学法，其中化学法主要使用PEG融合法和高Ca2+-高pH融合法。 （3）“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含有的染色体数目是矮牵牛和粉蓝烟草的体细胞中染色体数目之和，为14+24=38，属于异源四倍体植株。 （4）选择银杏叶片比选择胚作为外植体材料成功率更低，原因可能是诱导叶片（分化程度高）脱分化形成愈伤组织的难度较大。外植体也不能太嫩，因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛，但在消毒时次氯酸钠等药品渗透也较快，在后续用无菌水多次冲洗也不易清除，导致细胞易失活甚至破裂。 （5）为获得银杏的次生代谢产物，是利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产，不需要走完上述流程图的全过程，仅需要培养到愈伤组织阶段。 24．（14分，除标记外，每空2分）副猪格拉瑟菌（GPS）是生活于猪上呼吸道的一种病原菌，其细胞膜上的寡肽渗透酶（OppA）在免疫学上具有较高的研究价值。为增加OppA基因表达量，研究人员利用强启动子等构建了可以高表达OppA的GPS菌株。质粒、限制酶识别序列及酶切位点、OppA基因如图所示。请回答下列问题： (1)构建OppA基因过表达载体时，应该选择限制酶________切割质粒。为便于与质粒连接，需在2个引物的5'端添加限制酶________的识别序列。 (2)据图分析，利用PCR扩增OppA基因时所需的引物组合是________。PCR反应缓冲液中添加的Mg2+的作用是________。 (3)已知OppA基因的转录方向是从左向右，OppA基因甲链的碱基序列为5'-TTACAG……CGCTCC-3′，强启动子的碱基序列为5'-CATGC-3′，则转录的模板链是_______（填“甲”或“乙”）链。请写出OppA基因上游引物的13个碱基序列：5'-________-3'。 (4)为了筛选出正确串联了强启动子、OppA基因的重组质粒菌落，研究人员用含有不同抗生素的平板进行筛选，表中平板类型d加入的抗生素是________（1分）,得到M、N、O三类菌落，其生长状况如下表所示（+表示生长，-表示不生长）。根据表中结果判断，符合要求的菌落是_________（1分）（填“M”“N”或“O”）类。 平板类型 菌落类型 M N O a.无抗生素 + + + b. - + + c.氨苄青霉素 - + - d. - + - 【答案】(1) BamHI、SalI BamHI、XhoI (2) ②③ 激活耐高温的DNA聚合酶 (3) 乙 GGATCCCATGCTT (4) 卡那霉素和氨苄青霉素 O 【详解】（1）HindⅢ在卡那霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因这两种标记基因上都有酶切位点，会破坏质粒上的全部标记基因，所以选择HindⅢ进行酶切不合适。可以选择BamHI、SalI这两种限制酶切割质粒。SalI在OppA基因内部有酶切位点，不能使用SalI切割OppA基因，而SalI与XhoI切割后能产生相同的黏性末端，故应在2个引物的5'端添加BamHI、XhoI的识别序列。 （2）PCR扩增时需要一对方向相对的引物，子链DNA的延伸方向是5′→3′，引物的3'端必须指向待扩增的DNA区域内部，以保证DNA聚合酶能向模板中间合成新链。引物与碱基互补配对的链方向相反，图中①、②、③、④的3'端指向依次是向左、向右、向左、向右，只有②、③的3'端指向OppA基因区域内部，即为所需的引物组合。PCR反应缓冲液中一般需要添加Mg2+，其作用是激活耐高温的DNA聚合酶。 （3）转录方向沿DNA模板链的3′→5′方向进行，新合成的RNA链则沿5′→3′方向延伸，OppA基因的转录方向从左向右，故OppA基因的转录方向是沿乙链的3′→5′方向进行。已知OppA基因甲链的部分碱基序列为5′-TTACAG-3′，则OppA基因乙链的相应碱基序列为3′-AATGTC-5′，上游引物（即图中的②）5'端与OppA基因乙链的相应碱基序列能进行碱基互补配对，且方向相反，为5′-TTACAG-3′（与甲链的碱基序列相同），再在其5'端加上BamHI识别序列（5′-GGATCC-3′）和强启动子的碱基序列（5′-CATGC-3′），因此OppA基因上游引物的13个碱基序列：5′-GGATCCCATGCTT-3′。 （4）在构建重组DNA分子时需要用到BamHI和SalI切割质粒，它们破坏了质粒上的氨苄青霉素抗性基因，但没有破坏卡那霉素抗性基因，则导入重组质粒的微生物不能在含有氨苄青霉素的培养基上生存，能在含有卡那霉素的培养基上生存。表中平板类型b和d加入的抗生素分别是卡那霉素、卡那霉素和氨苄青霉素。M只能在无抗生素的培养基上生长，证明它是未导入质粒的菌落；N能在添加了卡那霉素和氨苄青霉素的培养基上生长，证明它是导入了空载质粒的菌落；O只能在无抗生素和添加了卡那霉素的培养基上生长，证明它是导入了重组质粒的菌落；根据表中结果判断，应选择的菌落是O。 25．（16分，除标记外，每空2分）科研人员在某原核生物基因组中发现S基因（1200bp）能够提高细胞冷耐受性，M基因（800bp）可以抑制某些革兰氏阴性菌的生长与繁殖，二者在该生物基因组中的分布位置如图1中甲所示；研究人员利用重叠延伸PCR技术将两种基因融合后，与pET32a质粒（5900bp，其部分片段如图乙所示）构建含有“启动子—S基因—M基因—终止子”序列的表达载体，导入马铃薯细胞中提高其抗寒和抗菌能力。请回答问题： (1)真核生物启动子包含增强子和基本启动子，基本启动子本身不足以启动基因表达，需要增强子与特定蛋白结合后方可激活，驱动相应基因在特定组织中表达。据此分析，增强子的基本组成单位是______，能够影响______与基本启动子的识别和结合。 (2)构建S－M融合基因时，应在图甲中引物______（填字母）的______（填“”或“”）端分别添加部分互补序列。为了将融合基因准确连接到pET32a质粒上，需要在引物______（填字母）上分别添加限制酶______（填名称）的识别序列。 (3)为了检测S－M融合基因是否插入pET32a质粒，根据融合基因两端添加的酶切序列选择相应的限制酶切割质粒，电泳结果如图2所示。样品______最可能是插入了目的基因的重组质粒，判断的理由是______。 【答案】(1) 脱氧核糖核苷酸 RNA聚合酶 (2) c、f 5' b、g EcoRⅠ，XhoⅠ (3) 2 EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约2000bp和5800bp的两个片段 【详解】（1）增强子是一段DNA序列，其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。增强子需要与特定蛋白结合后激活基因表达，而基本启动子需要RNA聚合酶结合才能启动转录，增强子会影响RNA聚合酶与基本启动子的识别和结合，从而调控基因表达。 （2）构建S－M融合基因时，需要让S基因的3'端与M基因的5'端通过互补序列连接。图甲中，引物c和f分别位于S基因的5'端和M基因的5'端，因此应在它们的5'端分别添加部分互补序列，这样在PCR延伸时才能让两条链正确配对，实现基因拼接。为了将融合基因准确连接到pET32a质粒上，需要在引物b和g（分别位于融合基因的两端）上添加限制酶的识别序列。从图乙可知，质粒上可用的酶切位点为EcoRⅠ和XhoⅠ，因此选择这两种酶，可保证融合基因与质粒的定向连接。 （3）凝胶浓度越高，小分子DNA迁移越快；构象越紧凑（如超螺旋），迁移也越快。样品2最可能是插入了目的基因的重组质粒。判断理由：质粒pET32a的长度为5900bp，插入的S－M融合基因长度为1200bp＋800bp＝2000bp，因此重组质粒的总长度为5900＋2000－100＝7800bp。用EcoRⅠ和XhoⅠ切割重组质粒时，会得到两个片段：一个是插入的融合基因（2000bp），另一个是质粒载体（5800bp）。样品2的电泳条带显示约2000bp和5800bp，符合预期。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $