模块检测卷5 生物技术与工程（综合训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦生物技术与工程模块，整合发酵、细胞、基因及胚胎工程，通过情境化题型考查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| |----|-----------|----------|----------| |生物技术与工程|25题（选择20+非选择5）|选择注重概念辨析与原理应用，非选择结合实验流程（如21题乳酸菌分离）和科研情境（如23题3D子宫模型）|从基础技术（发酵、微生物培养）到核心技术（细胞工程、基因工程）再到应用（胚胎工程、疾病治疗），形成原理-操作-应用的逻辑链，体现结构与功能观及探究实践能力

模块检测卷5 生物技术与工程 （考试时间：75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。 第Ⅰ卷 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．下列关于传统发酵技术叙述错误的是（     ） A．酵母菌只能以葡萄糖作为营养物 B．传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主 C．菌种差异、杂菌情况不明等，往往会造成发酵食品的品质不一 D．传统发酵技术利用的是原材料中的微生物或前一次发酵保存下来的微生物 2．某同学用稀释涂布平板法测定某水样中大肠杆菌数量。下列叙述错误的是（   ） A．与实际活菌数相比，统计结果通常偏大 B．多个平板计数求平均值可提高准确性 C．培养时间过长会导致菌落计数不准 D．涂布器未冷却会杀死菌体，导致计数结果偏小 3．将火龙果（2n=22）处理后获得四倍体，四倍体与二倍体杂交得到三倍体无子火龙果。下列有关叙述错误的是（　　） A．培育三倍体火龙果的过程中运用了染色体变异的原理 B．可用醋酸洋红溶液处理幼苗使染色体数目加倍 C．三倍体火龙果进行减数分裂时同源染色体联会紊乱，难以产生可育配子 D．用三倍体火龙果的芽尖进行组织培养，获得的植株的果实无子 4．下列有关动物细胞工程的技术和方法描述正确的是（　　） A．诱导B细胞和瘤细胞融合需经一次筛选获得所需的杂交瘤细胞 B．动物细胞培养液中添加抗生素可以抑制各种微生物的生长 C．正常体细胞培养定期更换培养液也无法使其无限增殖 D．动物细胞核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞 5．下列有关哺乳动物的受精和胚胎早期发育的叙述，正确的是（ ） A．精子和卵子一经排出即具有受精能力 B．受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂 C．滋养层细胞将来发育成胎儿的各种组织 D．早期胚胎发育过程中，胚胎的体积持续增大 6．下列有关限制酶的叙述，正确的是（　　） A．限制酶只能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列 B．一种限制酶可以识别多种核苷酸序列 C．限制酶切割DNA后都产生黏性末端 D．限制酶主要从原核生物中分离纯化，能切割RNA 7．抗生素是微生物产生的一类具有抑菌或杀菌活性的次级代谢产物，是临床抗感染治疗的核心药物。为筛选新型抗生素产生菌，研究人员以土壤为分离源，进行了产抗生素菌株的分离与抗菌活性鉴定实验，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．涂布土壤稀释液前，需对培养基进行干热灭菌 B．透明圈直径/菌落直径的比值越大说明S对目的菌产生的抗生素越敏感 C．挑取菌落在平板一侧划线时，划线区域的菌种密度会逐次增大 D．测试菌2和5繁殖较快，说明这两种测试菌的抗性较弱 8．桑葚果实富含多种营养成分及黄酮类化合物，以其为原料制作的桑葚酒深受大众欢迎。桑葚酒发酵过程中，乙醇含量和残糖量（未被微生物利用的糖含量）变化如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．发酵前的残糖量最高，残糖量变化曲线为b B．可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有乙醇生成 C．M点处于糖消耗速率和乙醇产生速率最快的阶段 D．发酵前添加一定比例的葡萄糖可以提高发酵效率 9．某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项（　　） A．图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程 B．未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性 C．图中完整植株只有经过染色体加倍才能产生后代 D．愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比 10．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞（多能干细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图。下列叙述错误的是（    ） A．小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变 B．iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性 C．上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠 D．克隆鼠X的体色为黑色，培育过程中没有运用细胞核移植技术 11．海军军医大学第二附属医院在某国际学术期刊发表论文，提出全球首个利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病患者的病例。他们向血液单核细胞中导入关键基因，重编程为自体iPS细胞，并使用国际首创技术使之转变为内胚层干细胞，最终实现在体外再造胰岛组织。下列叙述正确的是（    ） A．血液单核细胞诱导转化为iPS细胞的过程中，遗传物质未发生改变，只是基因选择性表达的结果 B．除培育iPS细胞外，还可以把患者的体细胞注入去核卵母细胞中培育核移植胚胎干细胞 C．iPS细胞增殖培养应置于含有90%O2和10%CO2混合气体培养箱中 D．若iPS细胞来自病人自身体细胞，理论上不能避免免疫排斥反应的发生 12．克隆动物培育过程中，重构胚的构建与发育是核心环节。下列相关叙述错误的是（　　） A．去核卵母细胞的细胞质中存在激发体细胞核全能性表达的因子 B．被蛋白酶合成抑制剂激活后的重构胚可进行细胞分裂 C．用于重构胚早期培养的培养基中需添加血清等一些天然成分 D．重构胚在卵裂阶段开始细胞分化，囊胚期已分化出滋养层和内细胞团 13．单峰骆驼在野外几乎灭绝，科学家为拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示的研究。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．为使野化单峰骆驼A超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素 B．骆驼B的精子需进行获能处理，获得受精能力以后才能发生受精作用 C．为防止发生免疫排斥反应，胚胎移植前需对C受体进行免疫检查 D．妊娠分娩产生的后代，遗传物质一半来自母本A一半来自父本B 14．关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验，下列说法正确的是（　　） A．PCR循环程序最后一次复性的时长设置可与之前循环相同 B．待分离的DNA片段较小时，应适当降低琼脂糖溶液的浓度 C．PCR过程中，复性温度过低会导致无法扩增出DNA片段 D．将PCR产物、核酸染料和凝胶载样缓冲液混合后，用微量移液器加入加样孔 15．CAR-T疗法是改造患者的T细胞，使其表面表达能识别特定癌细胞抗原的受体（CAR），从而精准攻击癌细胞，其治疗思路如下图。为探究CAR-T细胞对肝癌细胞在体外的杀伤作用，科研人员将效应细胞（即正常T细胞、CAR-T细胞）分别与肝癌细胞体外混合培养，结果发现CAR-T细胞对靶细胞的杀伤率远高于正常T细胞。已知乳酸脱氢酶是在所有细胞中稳定存在的酶，下列相关叙述错误的是（　　） A．CAR-T细胞在自然情况下不存在，体现了蛋白质工程的应用 B．CAR-T细胞培养时要定期更换培养液，避免代谢物的积累 C．培养液中乳酸脱氢酶的含量可反映效应细胞对靶细胞的杀伤率 D．CAR-T细胞对肝癌细胞的体外杀伤属于基因所决定的细胞凋亡 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．双层平板法是利用底层和上层均为牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿对噬菌体进行检测的方法。先在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基，其凝固后形成底层平板，另将琼脂含量为1%的培养基融化并冷却到45℃左右，加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒在底层平板上，形成上层平板。培养一段时间后，在上层平板同一平面可见噬菌体侵染周围细菌导致宿主细菌裂解死亡形成的空“斑（噬菌斑），如图所示。通常一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体，可根据噬菌斑的数目计算原液中噬菌体的数量下列叙述错误的是（     ） A．使用涂布器将宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液均匀涂布在培养基表面 B．牛肉膏蛋白胨培养基可作为选择培养基筛选出噬菌体的宿主细菌 C．双层平板法形成的噬菌斑不会因为培养皿底面不平而发生上下重叠现象 D．上层培养基中琼脂含量较低，可形成较大的噬菌斑，有利于计数 17．甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术充分发挥甘草的药用价值，如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．图中六个途径均体现了植物细胞的全能性 B．经B途径得到的优良品种的隐性性状容易显现 C．C途径可能得到高产黄酮的甘草，D途径可得到抗病毒的甘草 D．图中途径最终获得的植株体细胞中染色体组数不同于其它的为B和F 18．我国科学家利用动物培育出可用于移植的人源器官，下图表示相关过程，SIX1基因和SALL1基因是猪肾脏发育和肾脏细胞自我更新的必需基因。下列叙述错误的是（     ） A．可用Mg2+载体等化学方法激活重构胚 B．取猪的去核卵母细胞步骤中的“核”指的是染色体 C．注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织、器官 D．代孕母猪对外来的早期胚胎会产生免疫排斥反应 19．为模拟胚胎发育过程中子宫的力学环境，科学家设计了水凝胶材料，小鼠囊胚在其内部生长，如下图。下列叙述正确的是（     ） A．培养过程中，该囊胚的内细胞团将会发育成胎鼠的胎膜和胎盘 B．培养过程中，水凝胶中的营养物质会向胚胎内部转移 C．培养过程中，水凝胶需始终保持无菌、无毒，具有适宜的pH状态 D．若该囊胚尚未孵化，则其滋养层细胞并未与水凝胶直接接触 20．下图为某基因部分DNA片段的结构示意图，其中L和R表示方向，①和②代表DNA的两条链，③和④为PCR所需的引物。下列叙述错误的是（     ） A．①链的复制方向为R→L，②链的复制方向为L→R B．所选择的两个引物③和④的碱基序列应当互补配对 C．①链和②链都可以作为转录的模板 D．若要在新合成的DNA中添加限制酶的识别序列，则需要在引物的5′端进行设计 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（10分）某地著名小吃浆水是一种传统发酵饮品，主要由乳酸菌、醋酸菌发酵而成。某科研小组以家庭自然发酵的浆水为材料，分离纯化并鉴定浆水中的乳酸菌。请回答下列问题。 (1)用于分离乳酸菌的培养基中包含水、葡萄糖、蛋白胨和碳酸钙（呈不透明的乳白色）等，制成固体培养基还需要加入琼脂，培养基中添加蛋白胨主要是为细菌提供氮源、________和________等。配制好的培养基需用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。 (2)将发酵后第7天的浆水进行七次梯度稀释后，分别吸取0.1mL稀释液涂布接种于培养基平板上。其中设置空白培养基平板的作用是判断环境中是否有污染和________。 (3)稀释倍数为107的培养基上出现多个具有透明圈的菌落，推测为醋酸菌和乳酸菌菌落，依据是________。挑选透明圈大的菌落不断纯化培养，最终获得2种能产生透明圈的单菌落（纯菌），为了鉴别这2种菌落，该小组进行革兰氏染色镜检和过氧化氢酶实验（具有过氧化氢酶的细菌，能催化过氧化氢生成水和氧气，产生气泡），结果如表所示，推测1号和2号菌株分别是________。 A．乳酸菌、醋酸菌        B．醋酸菌、乳酸菌            C．乳酸菌、乳酸菌            D．醋酸菌、醋酸菌 菌株 革兰氏染色镜检 过氧化氢酶实验 细胞形态 1号 - + 短杆菌 2号 + - 球菌、单个或成对 注：乳酸菌是革兰氏阳性菌，醋酸菌是革兰氏阴性菌，醋酸菌能产生过氧化氢酶，“+”代表阳性，“-”代表阴性。 (4)培养基上除了有较小圆形透明圈菌落外，还出现了多种形态差异较大的菌落，由此推测直接饮用该浆水是否存在安全风险并说明原因：________。 22．（12分，每空2分）乳腺癌细胞膜上的HER2蛋白含量是正常组织中的100倍以上，可作为理想的肿瘤治疗靶标。科研人员首先制备HER2单克隆抗体，再构建HER2单克隆抗体—药物偶联物（ADC）来提高乳腺癌治疗效率，ADC的作用机制如下图所示： (1)在单克隆抗体制备过程中，从免疫后的小鼠的脾中获取___________，然后利用动物细胞融合特有的___________法与骨髓瘤细胞融合。 (2)培养杂交瘤细胞时通常将其置于CO2培养箱中进行培养。经过第二次筛选的杂交瘤细胞的特点是________________。 (3)过程①中ADC与乳腺癌细胞膜上的___________（填物质名称）结合，通过______方式进入乳腺癌细胞。ADC与普通抗癌药物相比，具有的优势是________________。 23．（12分，除标记外，每空2分）学习以下材料，回答（1）~（3）题。 用于研究人类胚胎着床的3D人工子宫模型 约10%接受辅助生殖技术治疗的患者在多次胚胎移植后仍无法实现妊娠，陷入反复着床失败（RIF）的困境。由于胚胎着床几乎无法在人体中直接研究，RIF的病因诊断及治疗如同“大海捞针”。利用人类多能干细胞（hPSCs）生成类早期胚胎虽然为体外研究的开展解决了部分问题，但仍迫切需要建立接近人类真实子宫的体外模型。 微流控芯片技术能够设计不同的腔道，通过灌注不同的细胞培养液，实现多种细胞共同培养。如图1，研究者借助该技术和子宫内膜细胞，在一种硬度适中的可降解水凝胶中培养出具备正常激素响应功能的3D体外子宫模型，并支持人工胚胎完成“定位-附着-侵入”的着床全过程。 基于该模型进行研究发现，胚胎分泌的V因子和C因子分别与子宫内膜细胞表面受体V和受体F结合，进而促进滋养层细胞增殖并抑制子宫内膜上皮细胞凋亡。若通过抗体阻断该信号通路，胚胎附着率和侵入率将大幅下降。 研究者还利用RIF患者的子宫内膜细胞构建了疾病子宫模型，检测该模型中H蛋白（DNA损伤标记蛋白）、B蛋白（促凋亡蛋白）和K蛋白（增殖标记蛋白）阳性细胞在RIF患者模型子宫内膜细胞中的占比，结果如图2。同时，该团队还利用疾病子宫模型对1119种已获FDA批准的化合物进行筛选，最终识别出在模型层面能够显著提高RIF患者子宫内膜类器官着床效率的候选化合物。研究人员采用经过伦理审批后的科研捐赠的人类真实胚胎，验证了用化合物处理可提升RIF的植入率。 (1)试管婴儿辅助生殖手段需要用到胚胎工程中的________技术。体外培养hPSCs生成类早期胚胎，需满足营养、________等条件（答出两点）。图1显示，当胚胎发育至________期，即可在子宫内进行着床。 (2)V因子和C因子作为________分子，调控胚胎附着和侵入。图2的实验中对照组选用的是________构建的子宫模型。根据图2结果并结合文中信息，用箭头和文字在答题卡上构建正常人胚胎着床的信号通路________。 (3)结合文中信息，分析利用3D体外子宫模型筛选药物的优势有________________________。（答出两点） 24．（10分，除标记外，每空1分）赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%。回答下列问题。 (1)随着测序技术的发展，通过检索___查询R基因序列，通过化学合成法得到R基因。利用PCR技术扩增R基因时，需要在一定的缓冲液中才能进行，其中需要加入___酶。为了特异性扩增R基因序列，需根据___设计特异性引物。 (2)在构建基因表达载体时，其中载体上启动子的作用是___，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，提高重组效率，应该选择的限制酶是___。 (3)随着转化方法的突破，农杆菌侵染玉米这种单子叶植物也取得了成功。科研人员从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养，当农杆菌侵染玉米细胞后，能将Ti质粒上的___转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。 (4)检测R基因是否表达的方法是___。 (5)在基因工程中若要培养转基因小鼠，将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是___。 25．（11分，除标记外，每空1分）如图是科研人员利用同源重组技术结合tetr-sacB双重选择系统对大肠杆菌LacZ基因进行敲除与回补的相关过程，其中tetr是四环素抗性基因，sacB基因（2071bp）是蔗糖致死基因，LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。回答下列问题。 (1)过程①PCR除需要加入模板DNA、四种脱氧核苷酸、缓冲液、酶、引物外，还需加入_________。 (2)若一个sacB基因扩增5代，则需要引物P1_________个，引物的作用是__________________。 (3)过程③中，需先用_________处理大肠杆菌细胞，使其处于一种_________的生理状态。 (4)下图是对完成过程⑥后的菌落进行鉴定的结果。根据已知Marker每个条带的位置和相应DNA片段长度可推测PCR产物的长度，因此可判断泳道_________对应的菌株可能转化成功。过程⑤PCR中设计引物P3、P4时，需在引物上分别添加_________基因两端的同源序列。 (5)过程⑦中，在含有四环素和X-gal的培养基中出现了_________色菌落，即为敲除LacZ基因菌株。过程⑧通过同源重组技术结合tetr-sacB双重选择系统可对LacZ基因进行回补，筛选LacZ基因回补成功菌株时应在培养基中添加_________。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块检测卷5 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 A A B C B A B B C A 题号 11 12 13 14 15 答案 B D B A A 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 AB ACD ABD BCD ABC 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（10分，除标记外，每空2分） (1)碳源（1分） 维生素（1分） (2)判断培养基灭菌是否彻底 (3)培养基中加入的乳白色碳酸钙与微生物产生的酸反应形成透明圈，从而鉴别产酸细菌 B (4)存在一定安全风险；培养基上出现多种形态差异较大的菌落，说明该浆水制作过程存在杂菌污染 22．（12分，每空2分） (1)B淋巴细胞 灭活病毒诱导法 (2)既能迅速大量增殖，又能产生所需抗体 (3) HER2蛋白 胞吞 靶点清楚、毒副作用小 23．（11分，除标记外，每空1分） （12分，除标记外，每空2分） (1)体外受精、胚胎移植 无菌无毒环境、适宜的温度和pH 囊胚（1分） (2)信号/信息（1分） 健康人（非RIF患者）的子宫内膜细胞 胚胎分泌V因子、C因子→V因子结合受体V、C因子结合受体F→降低H蛋白和B蛋白阳性细胞占比，增加K蛋白阳性细胞占比→促进滋养层细胞增殖、抑制子宫内膜上皮细胞凋亡→胚胎附着和侵入（着床） (3)避免直接使用人类胚胎的伦理问题；模型接近真实子宫生理状态，筛选结果更可靠；可高效筛选大量候选化合物；能针对性构建疾病模型，研究病因并筛选药物 24．（10分，除标记外，每空1分） (1)基因数据库/序列数据库/基因Bank*（2分） 耐高温的DNA聚合酶/Taq聚合酶（2分） R基因两端的碱基（核苷酸）序列/R基因的已知序列 (2)RNA聚合酶特异性识别和结合的位点，起始转录 PstI、EcoRI (3)T-DNA (4)抗原-抗体杂交 (5)显微注射法 25．（11分，除标记外，每空1分） (1)Mg2+ (2)31 使 Taq DNA 聚合酶能够从引物的 3' 端开始连接脱氧核苷酸，为 DNA 子链的合成提供延伸起点 (3)Ca2+ 易于吸收周围环境中 DNA 分子的 (4)4、5、7 （2分） LacZ (5)白 蔗糖和X-gal （2分） 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块检测卷5 生物技术与工程 （考试时间：75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。 第Ⅰ卷 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．下列关于传统发酵技术叙述错误的是（     ） A．酵母菌只能以葡萄糖作为营养物 B．传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主 C．菌种差异、杂菌情况不明等，往往会造成发酵食品的品质不一 D．传统发酵技术利用的是原材料中的微生物或前一次发酵保存下来的微生物 【答案】A 【详解】A、酵母菌属于异养微生物，可利用多种有机物作为营养物质，除葡萄糖外，还可以利用蔗糖、麦芽糖等多种碳源，并非只能以葡萄糖作为营养物，A错误； B、传统发酵技术通常没有人工接种纯菌种，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，B正确； C、传统发酵过程中没有严格的灭菌、纯培养流程，菌种差异、杂菌情况不明等因素会导致发酵产物的品质存在差异，C正确； D、传统发酵技术的菌种一般来自原材料表面天然存在的微生物，或是前一次发酵保留的发酵物中含有的微生物，D正确。 2．某同学用稀释涂布平板法测定某水样中大肠杆菌数量。下列叙述错误的是（   ） A．与实际活菌数相比，统计结果通常偏大 B．多个平板计数求平均值可提高准确性 C．培养时间过长会导致菌落计数不准 D．涂布器未冷却会杀死菌体，导致计数结果偏小 【答案】A 【详解】A、用稀释涂布平板法计数时，两个或多个细菌连在一起时，平板上只长成一个菌落，统计时只算成一个，故与实际活菌数相比，统计结果通常偏小，A错误； B、多个平板计数求平均值可提高准确性，B正确； C、培养时间过长时，很多菌落连在一起被记录成一个菌落，从而影响计数，C正确； D、温度过高会杀死菌体，导致计数结果偏小，D正确。 3．将火龙果（2n=22）处理后获得四倍体，四倍体与二倍体杂交得到三倍体无子火龙果。下列有关叙述错误的是（　　） A．培育三倍体火龙果的过程中运用了染色体变异的原理 B．可用醋酸洋红溶液处理幼苗使染色体数目加倍 C．三倍体火龙果进行减数分裂时同源染色体联会紊乱，难以产生可育配子 D．用三倍体火龙果的芽尖进行组织培养，获得的植株的果实无子 【答案】B 【详解】A、培育三倍体火龙果过程中，首先通过染色体数目加倍获得四倍体，再将四倍体与二倍体杂交得到染色体数目改变的三倍体，运用了染色体变异的原理，A正确； B、醋酸洋红溶液是碱性染料，作用是对染色体进行染色，无法使染色体数目加倍，诱导染色体数目加倍常用的试剂是秋水仙素，B错误； C、三倍体火龙果含有3个染色体组，减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法正常产生可育配子，因此表现为无子，C正确； D、植物组织培养属于无性繁殖，可保持亲本的遗传特性，用三倍体芽尖培养获得的植株仍为三倍体，所结果实无子，D正确。 4．下列有关动物细胞工程的技术和方法描述正确的是（　　） A．诱导B细胞和瘤细胞融合需经一次筛选获得所需的杂交瘤细胞 B．动物细胞培养液中添加抗生素可以抑制各种微生物的生长 C．正常体细胞培养定期更换培养液也无法使其无限增殖 D．动物细胞核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞 【答案】C 【详解】A、诱导B细胞和瘤细胞融合后，第一次筛选仅能得到杂交瘤细胞，还需第二次筛选获得能分泌目标特异性抗体的杂交瘤细胞，A错误； B、抗生素仅能抑制细菌等原核微生物的生长，无法抑制病毒、真菌等所有类型的微生物，B错误； C、正常动物体细胞存在增殖次数上限（海弗利克极限），在遗传物质未发生癌变相关突变的前提下，即便定期更换培养液满足营养需求，也无法突破增殖限制实现无限增殖，C正确； D、动物细胞核移植的受体细胞通常是去核的减数第二次分裂中期（MⅡ期）的卵母细胞，D错误。 5．下列有关哺乳动物的受精和胚胎早期发育的叙述，正确的是（ ） A．精子和卵子一经排出即具有受精能力 B．受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂 C．滋养层细胞将来发育成胎儿的各种组织 D．早期胚胎发育过程中，胚胎的体积持续增大 【答案】B 【详解】A、精子排出后需要经过获能过程才具备受精能力，卵子排出后需要发育至减数第二次分裂中期才具备受精能力，A错误； B、受精卵在输卵管中形成后，会立即在输卵管内开始进行有丝分裂（卵裂过程），边分裂边向子宫方向移动，B正确； C、囊胚时期的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，内细胞团细胞将来才会发育成胎儿的各种组织，C错误； D、早期胚胎发育的卵裂阶段，细胞数量不断增加，但胚胎总体积基本不变，D错误。 6．下列有关限制酶的叙述，正确的是（　　） A．限制酶只能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列 B．一种限制酶可以识别多种核苷酸序列 C．限制酶切割DNA后都产生黏性末端 D．限制酶主要从原核生物中分离纯化，能切割RNA 【答案】A 【详解】A、限制酶具有特异性，只能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子，A正确； B、限制酶具有专一性，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，B错误； C、限制酶切割DNA后可产生黏性末端或平末端，C错误； D、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，不能切割RNA，D错误。 7．抗生素是微生物产生的一类具有抑菌或杀菌活性的次级代谢产物，是临床抗感染治疗的核心药物。为筛选新型抗生素产生菌，研究人员以土壤为分离源，进行了产抗生素菌株的分离与抗菌活性鉴定实验，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．涂布土壤稀释液前，需对培养基进行干热灭菌 B．透明圈直径/菌落直径的比值越大说明S对目的菌产生的抗生素越敏感 C．挑取菌落在平板一侧划线时，划线区域的菌种密度会逐次增大 D．测试菌2和5繁殖较快，说明这两种测试菌的抗性较弱 【答案】B 【详解】A、培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，干热灭菌适合玻璃器皿、金属用具等耐高温且需保持干燥的物品，若对培养基干热灭菌会导致培养基水分散失、成分破坏，A错误； B、透明圈是目的菌产生的抗生素抑制指示菌S生长形成的，透明圈直径/菌落直径的比值越大，说明该抗生素对S的抑制效果越强，即S对该抗生素越敏感，B正确； C、平板划线操作中，每次划线都从上一次划线的末端获取菌种，因此划线区域的菌种密度会逐次降低，最终可获得单菌落，C错误； D、测试菌2和5繁殖较快，说明该抗生素对其抑制作用弱，即这两种测试菌的抗性较强，D错误。 8．桑葚果实富含多种营养成分及黄酮类化合物，以其为原料制作的桑葚酒深受大众欢迎。桑葚酒发酵过程中，乙醇含量和残糖量（未被微生物利用的糖含量）变化如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．发酵前的残糖量最高，残糖量变化曲线为b B．可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有乙醇生成 C．M点处于糖消耗速率和乙醇产生速率最快的阶段 D．发酵前添加一定比例的葡萄糖可以提高发酵效率 【答案】B 【详解】A、果酒发酵时酵母菌消耗糖类产生乙醇，因此发酵初始残糖量最高，随发酵进行残糖量逐渐下降，对应曲线b，A正确； B、溴麝香草酚蓝溶液是检测二氧化碳的试剂，遇二氧化碳会由蓝变绿再变黄；乙醇需要用酸性重铬酸钾溶液检测，B错误； C、曲线的斜率代表反应速率，M点时残糖量下降的斜率、乙醇含量上升的斜率均最大，说明此时糖消耗速率和乙醇产生速率最快，C正确； D、葡萄糖是酵母菌发酵的底物，发酵前添加一定比例的葡萄糖可增加底物含量，为酵母菌提供更多呼吸原料，能够提高发酵效率，D正确。 9．某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项（　　） A．图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程 B．未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性 C．图中完整植株只有经过染色体加倍才能产生后代 D．愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比 【答案】C 【详解】A、①过程是已经分化的未成熟花粉形成无特定分化状态的愈伤组织，属于脱分化过程，A正确； B、细胞全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，未成熟花粉经培养可发育为完整植株，说明未成熟花粉具有细胞全能性，B正确； C、该完整植株是二倍体植物的花粉发育而来的单倍体，高度不育，无法通过有性生殖产生后代，但可以通过无性生殖（如扦插、植物组织培养）产生后代，并非只有染色体加倍这一种产生后代的途径，C错误； D、愈伤组织是分化为丛芽还是胚状体X，取决于培养基中生长素和细胞分裂素的种类及其浓度配比，D正确。 10．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞（多能干细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如图。下列叙述错误的是（    ） A．小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程中形态结构和遗传物质发生了改变 B．iPS细胞与内细胞团细胞均具有发育的全能性 C．上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠 D．克隆鼠X的体色为黑色，培育过程中没有运用细胞核移植技术 【答案】A 【详解】A、小鼠体细胞诱导成iPS细胞的过程属于细胞分化，细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质不会发生改变，但细胞的形态结构和生理功能会发生稳定性差异，A错误； B、iPS细胞（多能干细胞）与内细胞团细胞都具有发育的全能性，都可以分化形成多种组织细胞，B正确； C、黑鼠是体细胞供体，提供细胞核，克隆鼠的遗传特性由细胞核决定，灰鼠为胚胎移植的受体（代孕母鼠），只提供胚胎发育的场所，白鼠为重组囊胚的滋养层细胞供体，上述三种不同体色的鼠中，只有黑鼠可以是雄鼠（因为细胞核来自黑鼠，克隆鼠性别由黑鼠细胞核决定），C正确； D、克隆鼠X的体色由黑鼠细胞核中的遗传物质决定，故体色为黑色；但该培育过程是通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞，继而培育克隆鼠，未运用细胞核移植技术，D正确。 11．海军军医大学第二附属医院在某国际学术期刊发表论文，提出全球首个利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病患者的病例。他们向血液单核细胞中导入关键基因，重编程为自体iPS细胞，并使用国际首创技术使之转变为内胚层干细胞，最终实现在体外再造胰岛组织。下列叙述正确的是（    ） A．血液单核细胞诱导转化为iPS细胞的过程中，遗传物质未发生改变，只是基因选择性表达的结果 B．除培育iPS细胞外，还可以把患者的体细胞注入去核卵母细胞中培育核移植胚胎干细胞 C．iPS细胞增殖培养应置于含有90%O2和10%CO2混合气体培养箱中 D．若iPS细胞来自病人自身体细胞，理论上不能避免免疫排斥反应的发生 【答案】B 【详解】A、血液单核细胞诱导转化为iPS细胞的过程中导入了关键外源基因，遗传物质发生了改变，不只是基因选择性表达的结果，A错误； B、通过体细胞核移植技术，可将患者的体细胞注入去核卵母细胞，培育得到核移植胚胎干细胞，可用于后续自体移植治疗，B正确； C、动物细胞培养的标准气体环境是95%空气和5%CO2，CO2的作用是维持培养液pH，C错误； D、若iPS细胞来自病人自身体细胞，细胞表面的组织相容性抗原与患者一致，理论上可以避免免疫排斥反应的发生，D错误。 12．克隆动物培育过程中，重构胚的构建与发育是核心环节。下列相关叙述错误的是（　　） A．去核卵母细胞的细胞质中存在激发体细胞核全能性表达的因子 B．被蛋白酶合成抑制剂激活后的重构胚可进行细胞分裂 C．用于重构胚早期培养的培养基中需添加血清等一些天然成分 D．重构胚在卵裂阶段开始细胞分化，囊胚期已分化出滋养层和内细胞团 【答案】D 【详解】A、体细胞核移植过程中选择去核MⅡ期卵母细胞作为核受体，正是因为其细胞质中存在可激发体细胞核全能性表达的因子，A正确； B、重构胚的激活方法包括蛋白酶合成抑制剂处理等化学方法，激活后的重构胚可启动细胞分裂完成发育进程，B正确； C、目前人类尚未完全掌握早期胚胎发育所需的全部营养物质，因此重构胚早期培养的培养基中需要添加血清等天然成分来满足发育需求，C正确； D、卵裂阶段细胞只进行有丝分裂增加细胞数目，尚未发生细胞分化，细胞分化起始于囊胚期，该阶段才分化出滋养层和内细胞团，D错误。 13．单峰骆驼在野外几乎灭绝，科学家为拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示的研究。据图分析，下列叙述正确的是（    ） A．为使野化单峰骆驼A超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素 B．骆驼B的精子需进行获能处理，获得受精能力以后才能发生受精作用 C．为防止发生免疫排斥反应，胚胎移植前需对C受体进行免疫检查 D．妊娠分娩产生的后代，遗传物质一半来自母本A一半来自父本B 【答案】B 【详解】A、为使A野化单峰骆驼超数排卵，可注射促性腺激素，促性腺激素化学本质为蛋白质类激素，不能在其饲料中添加，在消化道内会被水解而失去作用，A错误； B、B野化单峰骆驼的精子需要进行获能处理，获得受精能力以后才能与卵母细胞发生受精作用，B正确； C、移植到受体的胚胎几乎不会发生免疫排斥反应，不需要对受体进行免疫检查，C错误； D、妊娠分娩产生的后代，核遗传物质一半来自母本A一半来自父本B，D错误。 14．关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验，下列说法正确的是（　　） A．PCR循环程序最后一次复性的时长设置可与之前循环相同 B．待分离的DNA片段较小时，应适当降低琼脂糖溶液的浓度 C．PCR过程中，复性温度过低会导致无法扩增出DNA片段 D．将PCR产物、核酸染料和凝胶载样缓冲液混合后，用微量移液器加入加样孔 【答案】A 【详解】A、PCR循环包括变性、复性、延伸三个步骤，最后一次复性的时长可与之前循环保持一致，A正确； B、琼脂糖浓度越高，凝胶孔径越小，更适合分离分子量小的DNA片段；待分离DNA片段较小时，应适当提高琼脂糖溶液的浓度，B错误； C、复性温度过低会导致引物与模板发生非特异性结合，扩增出大量杂带，并非无法扩增出DNA片段，C错误； D、核酸染料通常预先添加到熔化的琼脂糖溶液中制胶，不需要与PCR产物、载样缓冲液混合后再加样，D错误。 15．CAR-T疗法是改造患者的T细胞，使其表面表达能识别特定癌细胞抗原的受体（CAR），从而精准攻击癌细胞，其治疗思路如下图。为探究CAR-T细胞对肝癌细胞在体外的杀伤作用，科研人员将效应细胞（即正常T细胞、CAR-T细胞）分别与肝癌细胞体外混合培养，结果发现CAR-T细胞对靶细胞的杀伤率远高于正常T细胞。已知乳酸脱氢酶是在所有细胞中稳定存在的酶，下列相关叙述错误的是（　　） A．CAR-T细胞在自然情况下不存在，体现了蛋白质工程的应用 B．CAR-T细胞培养时要定期更换培养液，避免代谢物的积累 C．培养液中乳酸脱氢酶的含量可反映效应细胞对靶细胞的杀伤率 D．CAR-T细胞对肝癌细胞的体外杀伤属于基因所决定的细胞凋亡 【答案】A 【详解】A、CAR-T细胞是通过基因工程将CAR基因导入T细胞得到的，属于基因工程的应用，而非蛋白质工程。蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质，制造出新的蛋白质，而这里是将已有基因导入细胞， 让细胞表达特定受体，A错误； B、CAR-T细胞培养属于动物细胞培养，细胞代谢会产生有害代谢产物，定期更换培养液可避免代谢物积累损伤细胞，B正确； C、乳酸脱氢酶是细胞内稳定存在的酶，只有靶细胞裂解死亡时才会释放到培养液中，因此培养液中乳酸脱氢酶含量越高，说明被杀伤的靶细胞越多，可反映效应细胞对靶细胞的杀伤率，C正确； D、CAR-T细胞对肝癌细胞的杀伤是因为CAR-T细胞表面的CAR蛋白能识别肝癌细胞的抗原，进而启动细胞免疫，使肝癌细胞发生细胞凋亡，而细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，D正确。 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．双层平板法是利用底层和上层均为牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿对噬菌体进行检测的方法。先在无菌培养皿中倒入琼脂含量为2%的培养基，其凝固后形成底层平板，另将琼脂含量为1%的培养基融化并冷却到45℃左右，加入宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液，充分混匀后立即倒在底层平板上，形成上层平板。培养一段时间后，在上层平板同一平面可见噬菌体侵染周围细菌导致宿主细菌裂解死亡形成的空“斑（噬菌斑），如图所示。通常一个噬菌斑来自原液中的一个噬菌体，可根据噬菌斑的数目计算原液中噬菌体的数量下列叙述错误的是（     ） A．使用涂布器将宿主细菌和待测噬菌体稀释悬液的混合液均匀涂布在培养基表面 B．牛肉膏蛋白胨培养基可作为选择培养基筛选出噬菌体的宿主细菌 C．双层平板法形成的噬菌斑不会因为培养皿底面不平而发生上下重叠现象 D．上层培养基中琼脂含量较低，可形成较大的噬菌斑，有利于计数 【答案】AB 【详解】A、题意显示，双层平板法的操作是将宿主细菌和待测噬菌体的混合液，加入融化并冷却后的上层琼脂培养基中，充分混匀后，再一起倾倒到已经凝固的底层平板上形成上层平板，并非使用涂布器将混合液直接涂布在培养基表面，A错误； B、牛肉膏蛋白胨培养基可为噬菌体的宿主细菌提供碳源、氮源、维生素等所需营养，对宿主细胞不具有选择作用，而噬菌体可筛选其宿主细胞，B错误。 C、所有噬菌斑都位于上层平板的同一平面，底层平板已经消除了培养皿底面不平的干扰，因此噬菌斑不会发生上下重叠，C正确； D、上层培养基琼脂含量较低，硬度更低，更利于噬菌体在培养基内扩散，可形成较大的噬菌斑，便于观察计数，D正确。 17．甘草是中医使用最多的药材之一，其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术充分发挥甘草的药用价值，如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．图中六个途径均体现了植物细胞的全能性 B．经B途径得到的优良品种的隐性性状容易显现 C．C途径可能得到高产黄酮的甘草，D途径可得到抗病毒的甘草 D．图中途径最终获得的植株体细胞中染色体组数不同于其它的为B和F 【答案】ACD 【详解】A、图中E途径仅培养愈伤组织来获取次生代谢物，没有发育为完整植株，不体现细胞全能性，A错误； B、B途径获得的是单倍体幼苗再加倍，最终得到的是纯合子，纯合子中隐性性状一旦存在就能表现出来，所以隐性性状容易显现，B正确； C、C途径为诱变育种，对愈伤组织诱变处理后，基因突变可能产生高产黄酮的突变体；D途径利用茎尖分生区（几乎不带病毒）培养获得脱毒植株，并没有获得抗病毒的能力，C错误； D、B途径是花药离体培养先得到单倍体（染色体组数减半），再经加倍得到纯合二倍体，最终优良品种染色体组数和原甘草相同；F途径是植物体细胞杂交，杂种植株染色体组是两种细胞染色体组之和，染色体组数多于原甘草；A、C、D途径获得的植株或细胞中染色体组数和原甘草相同，故图中途径最终获得的植株体细胞中染色体组数不同于其它的为F，D错误。 18．我国科学家利用动物培育出可用于移植的人源器官，下图表示相关过程，SIX1基因和SALL1基因是猪肾脏发育和肾脏细胞自我更新的必需基因。下列叙述错误的是（     ） A．可用Mg2+载体等化学方法激活重构胚 B．取猪的去核卵母细胞步骤中的“核”指的是染色体 C．注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织、器官 D．代孕母猪对外来的早期胚胎会产生免疫排斥反应 【答案】ABD 【详解】A、重构胚激活的常用化学方法为Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂处理等，Mg2+载体不能用于激活重构胚，A错误； B、核移植选用的是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，此时细胞无成形细胞核，去核操作实际是去除细胞内的染色体-纺锤体复合物，B错误； C、本过程中敲除了猪胚胎肾脏发育必需的SIX1和SALL1基因，猪胚胎无法自主发育出肾脏，注入人源干细胞可使人源干细胞分化产生人的肾脏等组织器官，C正确； D、胚胎移植的生理学基础之一是代孕母体对移入子宫的外来早期胚胎基本不发生免疫排斥反应，D错误。 19．为模拟胚胎发育过程中子宫的力学环境，科学家设计了水凝胶材料，小鼠囊胚在其内部生长，如下图。下列叙述正确的是（     ） A．培养过程中，该囊胚的内细胞团将会发育成胎鼠的胎膜和胎盘 B．培养过程中，水凝胶中的营养物质会向胚胎内部转移 C．培养过程中，水凝胶需始终保持无菌、无毒，具有适宜的pH状态 D．若该囊胚尚未孵化，则其滋养层细胞并未与水凝胶直接接触 【答案】BCD 【详解】A、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎鼠的胎膜和胎盘，内细胞团将来发育成胎鼠的各种组织，A错误； B、胚胎生长发育需要摄取营养物质，培养过程中水凝胶的营养物质会向胚胎内部转移，供胚胎代谢利用，B正确； C、胚胎培养的环境要求无菌、无毒，同时需要适宜的pH、温度等条件，因此水凝胶需要始终符合这些要求，C正确； D、囊胚孵化是指囊胚扩大导致透明带破裂、胚胎从中伸展出来的过程，若囊胚尚未孵化，其外层仍有透明带包裹，滋养层细胞被透明带隔离，不会与水凝胶直接接触，D正确。 20．下图为某基因部分DNA片段的结构示意图，其中L和R表示方向，①和②代表DNA的两条链，③和④为PCR所需的引物。下列叙述错误的是（     ） A．①链的复制方向为R→L，②链的复制方向为L→R B．所选择的两个引物③和④的碱基序列应当互补配对 C．①链和②链都可以作为转录的模板 D．若要在新合成的DNA中添加限制酶的识别序列，则需要在引物的5′端进行设计 【答案】ABC 【详解】A、DNA复制时子链的延伸方向为5′→3′，即从引物的5′端开始延伸。引物③结合①链，延伸方向为L→R，即①链的复制方向为L→R；引物④结合②链，延伸方向为R→L，即②链的复制方向为R→L，A错误； B、若两个引物的碱基序列互补配对，会形成引物二聚体，无法正常结合模板链完成扩增，因此引物③和④的序列不能互补，B错误； C、转录以基因为单位，特定基因的转录模板链是固定的，只能以DNA的其中一条链为模板，并非两条链都可作为转录模板，C错误； D、引物的3′端需要与模板链互补配对以保证子链正常延伸，5′端可添加额外序列，因此限制酶的识别序列需要设计在引物的5′端，D正确。 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（10分）某地著名小吃浆水是一种传统发酵饮品，主要由乳酸菌、醋酸菌发酵而成。某科研小组以家庭自然发酵的浆水为材料，分离纯化并鉴定浆水中的乳酸菌。请回答下列问题。 (1)用于分离乳酸菌的培养基中包含水、葡萄糖、蛋白胨和碳酸钙（呈不透明的乳白色）等，制成固体培养基还需要加入琼脂，培养基中添加蛋白胨主要是为细菌提供氮源、________和________等。配制好的培养基需用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。 (2)将发酵后第7天的浆水进行七次梯度稀释后，分别吸取0.1mL稀释液涂布接种于培养基平板上。其中设置空白培养基平板的作用是判断环境中是否有污染和________。 (3)稀释倍数为107的培养基上出现多个具有透明圈的菌落，推测为醋酸菌和乳酸菌菌落，依据是________。挑选透明圈大的菌落不断纯化培养，最终获得2种能产生透明圈的单菌落（纯菌），为了鉴别这2种菌落，该小组进行革兰氏染色镜检和过氧化氢酶实验（具有过氧化氢酶的细菌，能催化过氧化氢生成水和氧气，产生气泡），结果如表所示，推测1号和2号菌株分别是________。 A．乳酸菌、醋酸菌        B．醋酸菌、乳酸菌            C．乳酸菌、乳酸菌            D．醋酸菌、醋酸菌 菌株 革兰氏染色镜检 过氧化氢酶实验 细胞形态 1号 - + 短杆菌 2号 + - 球菌、单个或成对 注：乳酸菌是革兰氏阳性菌，醋酸菌是革兰氏阴性菌，醋酸菌能产生过氧化氢酶，“+”代表阳性，“-”代表阴性。 (4)培养基上除了有较小圆形透明圈菌落外，还出现了多种形态差异较大的菌落，由此推测直接饮用该浆水是否存在安全风险并说明原因：________。 【答案】（10分，除标记外，每空2分） (1)碳源（1分） 维生素（1分） (2)判断培养基灭菌是否彻底 (3)培养基中加入的乳白色碳酸钙与微生物产生的酸反应形成透明圈，从而鉴别产酸细菌 B (4)存在一定安全风险；培养基上出现多种形态差异较大的菌落，说明该浆水制作过程存在杂菌污染 【详解】（1）用于分离乳酸菌的培养基中包含水、葡萄糖、蛋白胨和碳酸钙（呈不透明的乳白色）等，制成固体培养基还需要加入琼脂，培养基中添加蛋白胨主要是为细菌提供氮源、碳源和维生素等。配制好的培养基需用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，而后在适宜温度条件下进行倒平板操作。 （2）将发酵后第7天的浆水进行七次梯度稀释后，分别吸取0.1mL稀释液涂布接种于培养基平板上。其中设置空白培养基平板的作用是判断环境中是否有污染和判断培养基灭菌是否彻底，保证实验结果更准确、可靠。 （3）稀释倍数为107的培养基上出现多个具有透明圈的菌落，推测为醋酸菌和乳酸菌菌落，因为醋酸菌和乳酸菌产生的酸能与培养基中的碳酸钙发生反应，进而产生透明圈，即培养基中加入的乳白色碳酸钙与微生物产生的酸反应形成透明圈，据此对产酸细菌进行鉴别。挑选透明圈大的菌落不断纯化培养，最终获得2种能产生透明圈的单菌落（纯菌），为了鉴别这2种菌落，该小组进行革兰氏染色镜检和过氧化氢酶实验（具有过氧化氢酶的细菌，能催化过氧化氢生成水和氧气，产生气泡），结果如表所示，根据表中信息推测1号和2号菌株分别是醋酸菌和乳酸菌，即B正确。 （4）培养基上除了有较小圆形透明圈菌落外，还出现了多种形态差异较大的菌落，说明浆水中有多种杂菌，受到杂菌污染，由此推测直接饮用该浆水存在安全风险。 22．（12分，每空2分）乳腺癌细胞膜上的HER2蛋白含量是正常组织中的100倍以上，可作为理想的肿瘤治疗靶标。科研人员首先制备HER2单克隆抗体，再构建HER2单克隆抗体—药物偶联物（ADC）来提高乳腺癌治疗效率，ADC的作用机制如下图所示： (1)在单克隆抗体制备过程中，从免疫后的小鼠的脾中获取___________，然后利用动物细胞融合特有的___________法与骨髓瘤细胞融合。 (2)培养杂交瘤细胞时通常将其置于CO2培养箱中进行培养。经过第二次筛选的杂交瘤细胞的特点是________________。 (3)过程①中ADC与乳腺癌细胞膜上的___________（填物质名称）结合，通过______方式进入乳腺癌细胞。ADC与普通抗癌药物相比，具有的优势是________________。 【答案】（12分，每空2分） (1)B淋巴细胞 灭活病毒诱导法 (2)既能迅速大量增殖，又能产生所需抗体 (3) HER2蛋白 胞吞 靶点清楚、毒副作用小 【详解】（1）单克隆抗体制备中，需从免疫小鼠的脾中获取能产生特定抗体的 B 淋巴细胞（受抗原刺激后，B 细胞分化为浆细胞，产生抗体 ）。动物细胞融合特有的方法是灭活病毒诱导法（此外还有化学法如聚乙二醇 PEG、物理法如电融合等，但灭活病毒诱导是动物细胞融合特有的）。 （2）杂交瘤细胞培养需模拟体内环境，CO2培养箱中含 95% 空气（提供 O2 ）和 5% CO2（维持培养液 pH ） 。经过第二次筛选（即对能产生特定抗体的杂交瘤细胞的筛选）的杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖，又能产生专一的抗体。 （3）ADC 中的 HER2 抗体可与乳腺癌细胞膜上的 HER2 蛋白（抗原）特异性结合（靶向识别 ）。ADC 是大分子复合物，与细胞膜上受体结合后，通过胞吞方式进入细胞（细胞膜内陷形成囊泡 ）。ADC 能精准识别 HER2 高表达的乳腺癌细胞，药物仅在靶细胞内释放，对正常细胞损伤小，相比普通抗癌药物（无靶向性，全身作用 ），具有靶点清楚、毒副作用小的优势。 23．（12分，除标记外，每空2分）学习以下材料，回答（1）~（3）题。 用于研究人类胚胎着床的3D人工子宫模型 约10%接受辅助生殖技术治疗的患者在多次胚胎移植后仍无法实现妊娠，陷入反复着床失败（RIF）的困境。由于胚胎着床几乎无法在人体中直接研究，RIF的病因诊断及治疗如同“大海捞针”。利用人类多能干细胞（hPSCs）生成类早期胚胎虽然为体外研究的开展解决了部分问题，但仍迫切需要建立接近人类真实子宫的体外模型。 微流控芯片技术能够设计不同的腔道，通过灌注不同的细胞培养液，实现多种细胞共同培养。如图1，研究者借助该技术和子宫内膜细胞，在一种硬度适中的可降解水凝胶中培养出具备正常激素响应功能的3D体外子宫模型，并支持人工胚胎完成“定位-附着-侵入”的着床全过程。 基于该模型进行研究发现，胚胎分泌的V因子和C因子分别与子宫内膜细胞表面受体V和受体F结合，进而促进滋养层细胞增殖并抑制子宫内膜上皮细胞凋亡。若通过抗体阻断该信号通路，胚胎附着率和侵入率将大幅下降。 研究者还利用RIF患者的子宫内膜细胞构建了疾病子宫模型，检测该模型中H蛋白（DNA损伤标记蛋白）、B蛋白（促凋亡蛋白）和K蛋白（增殖标记蛋白）阳性细胞在RIF患者模型子宫内膜细胞中的占比，结果如图2。同时，该团队还利用疾病子宫模型对1119种已获FDA批准的化合物进行筛选，最终识别出在模型层面能够显著提高RIF患者子宫内膜类器官着床效率的候选化合物。研究人员采用经过伦理审批后的科研捐赠的人类真实胚胎，验证了用化合物处理可提升RIF的植入率。 (1)试管婴儿辅助生殖手段需要用到胚胎工程中的________技术。体外培养hPSCs生成类早期胚胎，需满足营养、________等条件（答出两点）。图1显示，当胚胎发育至________期，即可在子宫内进行着床。 (2)V因子和C因子作为________分子，调控胚胎附着和侵入。图2的实验中对照组选用的是________构建的子宫模型。根据图2结果并结合文中信息，用箭头和文字在答题卡上构建正常人胚胎着床的信号通路________。 (3)结合文中信息，分析利用3D体外子宫模型筛选药物的优势有________________________。（答出两点） 【答案】（12分，除标记外，每空2分） (1)体外受精、胚胎移植 无菌无毒环境、适宜的温度和pH 囊胚（1分） (2)信号/信息（1分） 健康人（非RIF患者）的子宫内膜细胞 胚胎分泌V因子、C因子→V因子结合受体V、C因子结合受体F→降低H蛋白和B蛋白阳性细胞占比，增加K蛋白阳性细胞占比→促进滋养层细胞增殖、抑制子宫内膜上皮细胞凋亡→胚胎附着和侵入（着床） (3)避免直接使用人类胚胎的伦理问题；模型接近真实子宫生理状态，筛选结果更可靠；可高效筛选大量候选化合物；能针对性构建疾病模型，研究病因并筛选药物 【详解】（1）试管婴儿技术是将精子和卵子在体外结合形成受精卵，再将早期胚胎移植到母体子宫内发育，因此需要用到体外受精、胚胎移植技术。体外培养细胞或胚胎时，需满足的条件除营养外，还包括无菌、无毒的环境，适宜的温度和pH，气体环境（如95%空气+5%CO2）。胚胎着床发生在胚胎发育至囊胚期，此时胚胎具备滋养层等结构，可完成“定位-附着-侵入”过程。 （2）胚胎分泌的V因子和C因子可与子宫内膜细胞表面受体结合，传递信息调控胚胎附着和侵入，因此属于信号（信息）分子。实验中对照组需遵循单一变量原则，实验组为“RIF患者的子宫内膜细胞构建的疾病子宫模型”，因此对照组为健康人（非RIF患者）的子宫内膜细胞构建的子宫模型。正常人胚胎着床的信号通路为： 胚胎分泌V因子、C因子→V因子与子宫内膜细胞受体V结合，C因子与子宫内膜细胞受体F结合→降低H蛋白和B蛋白阳性细胞占比，增加K蛋白阳性细胞占比→促进滋养层细胞增殖，抑制子宫内膜上皮细胞凋亡→胚胎完成附着和侵入（着床）。 （3）利用3D体外子宫模型筛选药物的优势有：避免伦理争议：无需直接使用人类真实胚胎进行大规模药物筛选，仅在验证阶段使用经伦理审批的捐赠胚胎，降低伦理风险；模拟真实生理环境：模型具备正常激素响应功能，能复现胚胎“定位-附着-侵入”的完整着床过程，更接近人类真实子宫的生理状态，筛选结果更可靠；高效筛选候选药物：可对大量已获批化合物（如文中1119种）进行快速筛选，大幅提高药物研发效率；针对性研究疾病机制：可构建RIF等疾病模型，精准研究疾病病因并筛选靶向治疗药物。 24．（10分，除标记外，每空1分）赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%。回答下列问题。 (1)随着测序技术的发展，通过检索___查询R基因序列，通过化学合成法得到R基因。利用PCR技术扩增R基因时，需要在一定的缓冲液中才能进行，其中需要加入___酶。为了特异性扩增R基因序列，需根据___设计特异性引物。 (2)在构建基因表达载体时，其中载体上启动子的作用是___，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，提高重组效率，应该选择的限制酶是___。 (3)随着转化方法的突破，农杆菌侵染玉米这种单子叶植物也取得了成功。科研人员从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养，当农杆菌侵染玉米细胞后，能将Ti质粒上的___转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。 (4)检测R基因是否表达的方法是___。 (5)在基因工程中若要培养转基因小鼠，将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是___。 【答案】（10分，除标记外，每空1分） (1)基因数据库/序列数据库/基因Bank*（2分） 耐高温的DNA聚合酶/Taq聚合酶（2分） R基因两端的碱基（核苷酸）序列/R基因的已知序列 (2)RNA聚合酶特异性识别和结合的位点，起始转录 PstI、EcoRI (3)T-DNA (4)抗原-抗体杂交 (5)显微注射法 【详解】（1）随着测序技术的发展，通过检索基因数据库（或序列数据库或基因Bank）查询R基因序列，通过化学合成法得到R基因。利用PCR技术扩增R基因时，进行的是DNA复制过程，因为过程中涉及到高温环境，因此需要加入耐高温的DNA聚合酶。扩增前，需要根据R基因两端的碱基（核苷酸）序列设计特异性引物，这样能够利用模板链特异性扩增出R基因片段。 （2）在构建基因表达载体时，其中载体上启动子能与RNA聚合酶特异性识别和结合的位点，起始转录，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，需要使用两种不同的限制酶形成两个不同的末端，HindIII会破坏抗四环素基因（抗性基因），因此应该选取PstI、EcoRI。 （3）农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。 （4）R基因正常表达将会产生对应的蛋白质，可用抗原-抗体杂交技术检测该蛋白质的产生。 （5）转基因动物中最常采用将目的基因导入受体细胞（动物细胞）的技术是显微注射技术，常用的受体细胞是受精卵。 25．（11分，除标记外，每空1分）如图是科研人员利用同源重组技术结合tetr-sacB双重选择系统对大肠杆菌LacZ基因进行敲除与回补的相关过程，其中tetr是四环素抗性基因，sacB基因（2071bp）是蔗糖致死基因，LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。回答下列问题。 (1)过程①PCR除需要加入模板DNA、四种脱氧核苷酸、缓冲液、酶、引物外，还需加入_________。 (2)若一个sacB基因扩增5代，则需要引物P1_________个，引物的作用是__________________。 (3)过程③中，需先用_________处理大肠杆菌细胞，使其处于一种_________的生理状态。 (4)下图是对完成过程⑥后的菌落进行鉴定的结果。根据已知Marker每个条带的位置和相应DNA片段长度可推测PCR产物的长度，因此可判断泳道_________对应的菌株可能转化成功。过程⑤PCR中设计引物P3、P4时，需在引物上分别添加_________基因两端的同源序列。 (5)过程⑦中，在含有四环素和X-gal的培养基中出现了_________色菌落，即为敲除LacZ基因菌株。过程⑧通过同源重组技术结合tetr-sacB双重选择系统可对LacZ基因进行回补，筛选LacZ基因回补成功菌株时应在培养基中添加_________。 【答案】（11分，除标记外，每空1分） (1)Mg2+ (2)31 使 Taq DNA 聚合酶能够从引物的 3' 端开始连接脱氧核苷酸，为 DNA 子链的合成提供延伸起点 (3)Ca2+ 易于吸收周围环境中 DNA 分子的 (4)4、5、7 （2分） LacZ (5)白 蔗糖和X-gal （2分） 【详解】（1）PCR的条件包括：模板、dNTP、缓冲液、Mg2+、引物以及耐高温的DNA聚合酶，所以过程①PCR除需要加入模板DNA、四种脱氧核苷酸、缓冲液、酶、引物外，还需加入Mg2+。 （2）若sacB基因扩增5代，产生25个DNA，则需要引物P1的个数为：25-1=31。引物的作用是使 Taq DNA 聚合酶能够从引物的 3' 端开始连接脱氧核苷酸，为 DNA 子链的合成提供延伸起点。 （3）过程③是将重组质粒导入大肠杆菌，属于微生物转化操作，需要先用Ca2+（氯化钙溶液）处理大肠杆菌；Ca2+可以使细胞膜通透性改变，让细胞处于能吸收周围环境中 DNA 分子的感受态，便于外源质粒进入细胞。 （4）插入的tetʳ-sacB筛选片段包含长度为2071bp的sacB基因，4、5、7的电泳条带长度符合插入tetʳ-sacB后的预期PCR产物长度，说明对应菌株可能转化成功。引物是根据目的基因两端的DNA序列设计的，目的基因（tetr-sacB）两端为LacZ基因两端的同源序列，才能实现同源重组，因此需在引物5′端分别添加LacZ基因两端的同源序列。 （5）LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物，过程⑦为筛选LacZ基因敲除菌株，因此，若LacZ基因被敲除，则在含有四环素和X-gal培养基中出现白色菌落。sacB基因是蔗糖致死基因，则添加蔗糖起到选择作用，LacZ基因表达产物能将X-gal水解成蓝色化合物，则添加X-gal起到筛选作用，所以在培养基中添加蔗糖和X-gal可筛选LacZ基因回补菌株。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $