模块检测五 生物技术与工程（综合提升练）（浙江专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

高中生物选择性必修三 生物技术与安全检测卷 浙江专用 一、单选题（20题，每题2分，共40分） 1．在含CaCO3的培养基中，醋酸菌产生的乙酸能与CaCO3反应，使其菌落周围出现透明圈。拟从果园附近的土壤中筛选产酸能力强的醋酸菌，按照取样、扩大培养、筛选、鉴定等步骤进行实验。下列叙述正确的是（     ） A．采集土壤样本时，取地表以下30cm的深层土 B．将土样稀释后，接种至以葡萄糖为唯一碳源的液体培养基进行振荡培养 C．将扩大培养后的菌液进行梯度稀释，涂布于含乙醇及CaCO3的平板上培养 D．挑选平板上直径最大的菌落，提取DNA，测序后比对序列进行鉴定 2．蓝莓被誉为“浆果之王”，将其制成蓝莓果醋，可丰富产品种类。某校兴趣小组利用传统发酵技术开展了“制作蓝莓果醋”项目式学习实践活动。以下为蓝莓果醋制作流程图。下列叙述正确的是（     ） A．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时 B．酒精发酵阶段应持续通入无菌空气，以利于酵母菌大量增殖 C．破碎蓝莓后需要彻底灭菌，防止杂菌污染发酵产物 D．酿酒后接种醋酸杆菌，应适当降低发酵温度 3．关于下表中生物学实验的相关叙述，正确的是（     ） 选项 实验名称 相关叙述 A 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 使用体积分数为95%的酒精漂洗，防止解离过度 B 调查人群中的遗传病 调查遗传方式时，需选择在患者家系中并选择单基因遗传病调查 C 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 接种时先将稀释液滴加到涂布器上再均匀地涂布在培养基表面 D 培养液中酵母菌种群数量的变化 利用血细胞计数板计数时，应先滴加样液再盖盖玻片 A．A B．B C．C D．D 4．柠檬酸（C6H8O7）是黑曲霉发酵生产的一种食品酸度调节剂。为实现农业废弃物资源化利用、降低柠檬酸生产的原料成本，科学家尝试以水稻秸秆为原料制备柠檬酸，过程如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．黑曲霉细胞中含有编码柠檬酸的基因，其可直接表达产生柠檬酸 B．选育优良的黑曲霉菌种是发酵工程的中心环节，决定了柠檬酸的产量和品质 C．发酵结束后，对罐内发酵液采取适当的过滤、沉淀措施就可获得柠檬酸 D．生产柠檬酸时需振荡培养，黑曲霉与生产果醋时所用主要微生物的代谢类型相同 5．产酯能力高的酵母菌酿制的酒往往具有较好的香型，而产酯能力往往与胞外的酯水解酶活力正相关，因此常用含有不透明的三丁酸甘油酯的培养基初筛酿酒酵母。研究人员以商业酿酒酵母F33为对照，采用稀释涂布平板法从土壤和果实样品中分离酵母菌ZL-16和X-1，初步筛选结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） A．稀释涂布平板法计数时得到的菌落数小于实际的活菌数 B．培养基接种后需将平板倒置，从而防止冷凝水落入平板 C．透明圈是酵母菌分泌的酯酶水解三丁酸甘油酯所形成的 D．D、d分别表示菌落和透明圈直径，挑选ZL-16菌株复筛 6．濒危植物红豆杉中的紫杉醇可用于抗癌，现可通过图甲所示流程生产紫杉醇，图乙为步骤②的成芽率统计结果（使用含不同浓度植物生长调节剂X和Y的培养基）。下列叙述正确的是（     ） A．外植体接种前可用无菌水或体积分数为70%的酒精消毒 B．步骤①一般应在光照条件下进行以利于脱分化 C．高产紫杉醇细胞的出现是筛选条件诱导所致 D．X可为6-BA（细胞分裂素类），Y可为α-萘乙酸 7．植物细胞悬浮培养时，细胞聚集成团会影响次生代谢物产量。果胶可以引起细胞聚集，GAUT1蛋白催化较短的前体物连接成果胶。科研人员尝试通过敲除拟南芥中的GAUT1基因来解决细胞聚集问题，发现实验组较大细胞团的比例反而显著高于对照组。下列叙述正确的是（　　） A．次生代谢物是植物基本生命活动所必需的产物 B．用盐酸解离液处理愈伤组织可获得细胞悬浮液 C．实验表明宜选用敲除GAUT1基因进行悬浮培养 D．实验组可能是较短的前体物引起了细胞的聚集 8．已知番茄是二倍体植物，马铃薯是四倍体植物，下图为马铃薯和番茄的体细胞杂交过程图。下列分析正确的是（     ） A．过程①应置于等渗溶液中，利用果胶酶和胶原蛋白酶处理细胞 B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织 C．过程⑤增大细胞分裂素和生长素的比值，可促进愈伤组织分化生根 D．植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核 9．芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因（H和h，G和g）控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种（HHGG）的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁（2n）及大量花粉（n）等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。 据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C．图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株（HHGG）的效率最高 D．F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 10．关于植物细胞工程的应用，下列叙述错误的是（     ） A．可以工厂化生产红豆杉细胞的初生代谢物紫杉醇 B．培养脱毒苗需要切取植物顶端分生区附近的组织 C．单倍体育种通常需要经历诱导染色体加倍的过程 D．微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性 11．为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响，有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述错误的是（     ） A．采集的卵子培养至MⅡ期，可有效提高受精成功率 B．成纤维细胞甲与乙相比，核DNA的碱基序列存在差异 C．用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，可获得胚胎2和胚胎3 D．利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样 12．为解决移植供体短缺的问题，科研人员以胚胎干细胞为材料，通过微流控装置提供营养、气体交换及机械刺激等条件，开发了一种新型“微型组织”构建技术，如图所示。 下列叙述错误的是（     ） A．过程①加入不同诱导因子，分别获得3种细胞 B．过程②需维持培养环境的pH为弱碱性 C．过程③利用细胞融合技术构建微型组织 D．微流控装置可模拟内环境，维持微型组织功能稳定 13．通过植物组织培养，可快速繁殖优良品种。通过动物细胞培养，可让细胞体外生长和增殖。关于这两种细胞工程技术，下列叙述正确的是（     ） A．植物组织培养中，添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．动物细胞要置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养 C．将动物幼龄组织用胃蛋白酶处理后，制成单细胞悬液 D．这两者都要求无菌操作和适宜的营养、激素，都体现了细胞全能性 14．利用体外受精和胚胎移植，可快速繁育优良种牛。下列叙述正确的是（     ） A．可对采集的卵母细胞传代培养，产生大量的卵细胞 B．精子在获能液中获得能量后，才能与卵子结合形成受精卵 C．胚胎移植到代孕母牛后成活率低，可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化 D．胚胎移植前后，不需要对受体母牛进行免疫排斥反应的相关检查 15．琼脂糖凝胶电泳是基因工程中分离鉴定DNA片段的常用技术。下列叙述正确的是（     ） A．DNA分子越大，其在电泳过程中迁移速率越快 B．低浓度的琼脂糖凝胶适合分离较小的DNA片段 C．电泳时指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 D．在电场作用下，DNA分子会向与它所带电荷相反的电极移动 16．利用AI(人工智能)破解蛋白质结构和功能之谜，建立蛋白质数据库，并在此基础上进行蛋白质结构设计和优化，会给未来蛋白质工程的发展带来翻天覆地的变化。下列关于蛋白质工程相关的叙述，错误的是（　　） A．利用AI预测新型蛋白质的基因结构依据的原理是中心法则，该原理揭示了遗传信息的传递规律 B．要获得AI设计的新型蛋白质，可以通过改造或合成相关基因来实现，这是蛋白质工程的核心步骤之一 C．根据设计的某种蛋白质的氨基酸序列推理出的基因序列中，不包含基因表达的必需元件启动子和终止子 D．用蛋白质的氨基酸序列推测的RNA编码序列有多种可能，其原因是氨基酸具有简并性，即一种氨基酸可能对应多种tRNA 17．活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。从染料废水污泥中筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌，流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．配制培养基Ⅰ时，调节pH完成后采用干热灭菌法进行灭菌 B．培养基Ⅰ为选择培养基，除活性黑5外还需添加水、碳源、氮源、无机盐等 C．若要测定目的基因表达量，可直接以菌体总RNA为模板进行PCR扩增 D．梯度驯化过程不断提高活性黑5浓度，可定向筛选耐受与降解能力更强的菌株 18．为构建含目的基因的重组质粒，某同学用限制酶X分别切割质粒P和含有目的基因的DNA片段，用连接酶连接后导入大肠杆菌，挑选在抗性平板上长出的菌落，提取质粒进行分析。目的基因(1.5 kb，1 kb=103 bp)及质粒P(2.4 kb)中的限制酶(X、Y、Z)切割位点、各片段长度等信息如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．在抗性平板上挑选不到含2.4 kb质粒的大肠杆菌菌落 B．若提取的质粒为3.9 kb，提示其中可能含有目的基因 C．重组质粒用Y和Z双酶切可得3.2 kb和0.7 kb的片段 D．重组质粒用Y和Z双酶切可得2.5 kb和1.4 kb的片段 19．基因编辑技术CRISPR/Cas9可通过向导RNA精准识别靶DNA序列，Cas9蛋白切割双链DNA，细胞通过两种修复机制完成修复：①同源定向修复（HDR），需同源模板，精准修复，可实现基因定点替换；②非同源末端连接（NHEJ），无需模板，随机连接，易产生碱基插入或缺失突变。下列叙述错误的是（     ） A．Cas9蛋白兼具限制酶的切割功能，可断裂DNA分子的磷酸二酯键 B．HDR修复可精准实现基因编辑，适用于定向改良生物性状 C．NHEJ修复引发的碱基缺失突变，一定会导致对应基因功能丧失 D．向导RNA与靶DNA的碱基互补配对，是基因编辑精准性的核心保障 20．炭疽杆菌造成感染者死亡率极高的主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有科学家将该菌的大型环状DNA分子破坏，该菌仍能产生内毒素。据此判断，下列对炭疽杆菌的叙述，错误的是（     ） A．炭疽杆菌合成的内毒素属于代谢产物 B．控制内毒素合成的基因位于炭疽杆菌的拟核中 C．如将炭疽杆菌用于军事用途或恐怖活动，则属于生物武器 D．将蜡状杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌需要通过转基因技术 二、非选择题（共60分） 21．杨梅果醋具有促进消化、抗氧化等功效，其加工工艺流程如图所示，图中A、B表示参与发酵的菌种。回答下列问题： (1)在酒精发酵阶段起主要作用的菌种A是______，在将其接种到大型发酵罐前一般要先经______和______处理，若需测定该菌的活菌数，常采用______法进行计数。A菌种和B菌种在结构上最主要的区别是______。 (2)杨梅压榨的主要目的是______。在经压榨的杨梅汁中加入一定量的蔗糖可加快酒精发酵，但若过量加入则会使发酵减慢或停止，其原因可能是______。在发酵罐中进行的酒精发酵过程通常需要监控______等（写出两点）变化。当酒精浓度达到11.4%时，菌种A会受到抑制，此时可采用______（填方法）对产物乙醇进行初步提取。 (3)在杨梅果醋的发酵工程中，防止杂菌污染是保证产品质量的关键。下列有关该生产过程中无菌操作的叙述，正确的有______。 A．在接种前，需对发酵罐进行彻底的灭菌处理 B．对压榨后的杨梅汁进行适当消毒，可有效减少杂菌污染 C．醋酸发酵阶段需要持续通入经过滤除菌处理的无菌空气 D．酒精发酵后，发酵液中的乙醇本身已能完全抑制所有杂菌生长，无需额外处理 22．青蒿素是一种能治疗疟疾的小分子有机物，源于短日植物黄花蒿的腺毛细胞。青蒿素可从黄花蒿提取，可从黄花蒿组织培养产物中提取，也可以由转基因酵母生产。回答下列问题： (1)植物细胞工程合成青蒿素分二步。第一步是诱导叶片脱分化产生_____，并建立悬浮细胞系进行培养和继代；第二步是改变培养液的_____，使细胞再分化并合成青蒿素。培养液中添加茉莉酸甲酯可提高产量，本质上是对基因的_____进行调控。 (2)利用酵母菌作为“细胞工厂”生产青蒿素，需将黄花蒿控制青蒿素合成的_____导入到酵母菌的基因组中。用中型发酵罐代替大型发酵罐进行试产，是从“实验室生产”过渡到“工业化生产”的重要环节，目的是寻找大规模发酵生产中的最佳控制方式，如怎样使用_____控制泡沫，同时可降低_____。 (3)目前，生产青蒿素成本最低的方式是从黄花蒿提取。已知青蒿素以扩散方式进入疟疾患者的红细胞，则提取青蒿素应选用_____（填“水溶剂”“脂溶剂”）作为溶剂。需在pH中性条件下提取的原因是_____会破坏青蒿素的结构。青蒿素含量在开花前达到最高，为_____营养生长期，应在临界时长到来时对黄花蒿进行_____处理。 23．当肿瘤细胞表面的PD-L1 蛋白与T细胞表面的 PD-1结合时，会抑制T细胞的活化和增殖，使肿瘤细胞开启免疫逃逸。免疫检查点阻断疗法（ICB）利用单克隆抗体阻断PD-1和PD-L1 的结合，已应用于癌症治疗，机理如图所示。回答下列问题： (1)图中的T细胞释放毒素使得肿瘤细胞_______（填“凋亡”或“坏死”），该免疫方式属于特异性免疫中的_______。 (2)图中树突状细胞的功能是_______。 (3)除图中所示抗体外，还可以_______为抗原制备抗体，阻断肿瘤细胞与T细胞的结合，解除肿瘤细胞的抑制。过度激活的T细胞可能攻击正常组织，增加患_______的风险，因此治疗期间需密切监测。 (4)我国科学家筛选到一种促甲状腺激素释放激素（TRH）类似物 Tal，发现 Tal也有抗肿瘤效果，还能增强ICB疗效。为验证 Tal与PD-1 抗体的联合抗肿瘤效应，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干只肿瘤小鼠，Tal溶液，PD-1抗体溶液，缓冲液，注射器，活体成像系统等。 （说明与要求：肿瘤小鼠的初始肿瘤均为100mm³，活体成像系统可测量肿瘤体积，具体测量方法及药物的注射方法不做要求，Tal溶液和 PD-1 抗体溶液均由缓冲液配制而成，实验条件适宜。） ①完善实验思路 a.实验分组与处理：将肿瘤小鼠随机均分为_______组，分别定期注射_______； b.将上述各组小鼠进行饲养，_______； c.对所得实验数据进行分析与处理。 ②预测实验结果_______（以坐标曲线图形表示实验结果）： ③讨论与分析：研究发现，T细胞表达TRH受体，树突状细胞表达TSH受体，从两个角度推测 Tal抗肿瘤的机理可能是_______。 24．动物乳腺生物反应器是利用动物乳腺特异性启动子指导外源基因在乳腺中特异性表达，并能从转基因动物乳汁中获取重组蛋白的一种生物反应器。利用乳腺生物反应器已在母牛乳腺表达了人乳铁蛋白。然而乳腺生物反应器存在一定的不足，所以科学家研究出膀胱生物反应器。回答下列问题： (1)膀胱生物反应器表达的人乳铁蛋白在___________收集。相比乳腺生物反应器，膀胱生物反应器的优点是___________。（答出两点即可） (2)在基因工程的操作中，核心步骤是___________。构建动物膀胱生物反应器过程中，需要将目的基因导入哺乳动物的___________（填细胞名称），对该受体细胞进行___________，培养至___________阶段再进行___________，最终培育出能表达人乳铁蛋白的转基因动物。 (3)通过构建融合基因，将一种名为FLAG的短肽连接在人乳铁蛋白的氨基端以构建融合蛋白，便于产物分离纯化。拟通过PCR分别扩增得到FLAG基因和人乳铁蛋白基因。下图1为构建融合基因过程的模式图。下图2为研究人员初步设计的融合基因模式图。（EcoRI识别序列：5′-G↓AATTC-3′；AUG为起始密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子） ①为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加EcoRⅠ识别序列，该序列应添加在引物的___________（填“3′端”或“5′端”）。下列哪一个选项是引物F的序列___________。 A．5′GAATTCTACT3′     B．5′GAATTCATGA3′     C．5′CCATGAATTC3′     D．5′AGTAGAATTC3′ ②图中的序列表达后不能获得正确的融合蛋白，只能翻译出FLAG短肽序列，原因是___________。 ③通过修改引物中相应的碱基序列，下列哪一个选项中的修改能获得融合蛋白___________。 A．将引物F 5′端起的第六个碱基改为T B．在引物F 5′端起的第六、七个碱基之间增加碱基A C．在引物F 5′端起的第六、七个碱基之间增加碱基T 25．紫花苜蓿作为世界上种植面积最大、利用价值最高的优质豆科牧草。杂草危害是造成苜蓿减产的主要问题之一，喷施除草剂则会阻碍植株幼苗生长及发育，严重影响其产量和品质，培育抗除草剂苜蓿材料十分必要。科研人员将草丁膦抗性基因（Bar）和草甘膦抗性基因（CP4EPSPS）导入紫花苜蓿中，获得同时具有草丁膦和草甘膦抗性的紫花苜蓿植株。已知Bar基因长度约400bp左右；CP4EPSPS基因长度约1300bp。图甲为基因表达载体图谱，回答下列问题：（注：Bar基因为标记基因） (1)对CP4EPSPS基因进行PCR扩增，需要进行引物设计，引物的作用是__________，引物的序列与PCR过程中的______________有关；除dNTP和引物外，该过程中还需要________（答1点）等。 (2)由图甲可知，Ti质粒中加入两个启动子CaMV35S，其作用是__________，两个相同启动子分别连接Bar基因和目的基因，目的是______________________。 (3)用农杆菌转化法对叶片组织细胞进行转化，转化后叶片组织经过__________诱导出愈伤组织，再接种到含有__________的培养基中进行筛选。 (4)取抗性植株叶片提取基因组总DNA为__________，以含有目的基因的质粒为阳性对照，进行PCR检测。结果如图乙所示，以下15株检测植株中，符合要求的是__________。 (5)最后还要进行个体生物学水平检测，经PCR鉴定的阳性植株移栽至温室，待长成20cm左右，喷洒适量草甘膦溶液，设置__________为阴性对照，30d后观察记录转基因植株受损情况。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中生物选择性必修三 生物技术与安全检测卷 浙江专用 一、单选题（20题，每题2分，共40分） 1．在含CaCO3的培养基中，醋酸菌产生的乙酸能与CaCO3反应，使其菌落周围出现透明圈。拟从果园附近的土壤中筛选产酸能力强的醋酸菌，按照取样、扩大培养、筛选、鉴定等步骤进行实验。下列叙述正确的是（     ） A．采集土壤样本时，取地表以下30cm的深层土 B．将土样稀释后，接种至以葡萄糖为唯一碳源的液体培养基进行振荡培养 C．将扩大培养后的菌液进行梯度稀释，涂布于含乙醇及CaCO3的平板上培养 D．挑选平板上直径最大的菌落，提取DNA，测序后比对序列进行鉴定 【答案】C 【详解】A、醋酸菌是好氧微生物，主要分布在氧气充足的土壤表层，30cm深层土氧气含量低，醋酸菌数量少，A错误； B、筛选醋酸菌应使用以乙醇为唯一碳源的选择培养基，葡萄糖为唯一碳源的培养基可支持多种异养微生物生长，无法针对性筛选醋酸菌，B错误； C、梯度稀释后涂布平板可分离得到单菌落，含乙醇的培养基能筛选出可利用乙醇的醋酸菌，CaCO3 可与醋酸菌产生的乙酸反应形成透明圈，便于筛选产酸菌株，C正确； D、产酸能力的判断依据是透明圈直径与菌落直径的比值，比值越大产酸能力越强，而非直接挑选菌落直径最大的菌落，D错误。 2．蓝莓被誉为“浆果之王”，将其制成蓝莓果醋，可丰富产品种类。某校兴趣小组利用传统发酵技术开展了“制作蓝莓果醋”项目式学习实践活动。以下为蓝莓果醋制作流程图。下列叙述正确的是（     ） A．果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时 B．酒精发酵阶段应持续通入无菌空气，以利于酵母菌大量增殖 C．破碎蓝莓后需要彻底灭菌，防止杂菌污染发酵产物 D．酿酒后接种醋酸杆菌，应适当降低发酵温度 【答案】A 【详解】A、果酒发酵时酵母菌进行无氧呼吸，分解葡萄糖产生大量CO2，气泡较多；果醋发酵时，是将乙醇氧化为醋酸，该过程不产生CO2等气体，因此果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时，A正确； B、酒精发酵利用酵母菌的无氧呼吸产酒精，需要密闭无氧环境，持续通入无菌空气会抑制酵母菌无氧呼吸，无法产生酒精，B错误； C、传统果酒发酵依赖蓝莓表面附着的野生酵母菌，若破碎后彻底灭菌会杀死酵母菌，导致发酵无法进行，C错误； D、酵母菌酒精发酵的适宜温度为18~30℃，醋酸杆菌发酵的适宜温度为30~35℃，因此接种醋酸杆菌后应适当升高发酵温度，D错误。 3．关于下表中生物学实验的相关叙述，正确的是（     ） 选项 实验名称 相关叙述 A 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 使用体积分数为95%的酒精漂洗，防止解离过度 B 调查人群中的遗传病 调查遗传方式时，需选择在患者家系中并选择单基因遗传病调查 C 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 接种时先将稀释液滴加到涂布器上再均匀地涂布在培养基表面 D 培养液中酵母菌种群数量的变化 利用血细胞计数板计数时，应先滴加样液再盖盖玻片 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，解离后需用清水漂洗来洗去解离液，防止解离过度；95%酒精在该实验中用于配制解离液、洗去卡诺氏固定液，A错误； B、调查遗传病的遗传方式时，需选择单基因遗传病作为调查对象，且在患者家系中展开调查，B正确； C、稀释涂布平板法接种操作中，应先将稀释液滴加到培养基表面，再用灼烧冷却后的涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面，而非将稀释液滴在涂布器上，C错误； D、用血细胞计数板计数酵母菌时，需先盖盖玻片，再将样液滴加在盖玻片边缘使其自行渗入计数室，若先滴加样液再盖盖玻片，会因液面张力使盖玻片上浮，导致计数体积偏大，结果不准确，D错误。 4．柠檬酸（C6H8O7）是黑曲霉发酵生产的一种食品酸度调节剂。为实现农业废弃物资源化利用、降低柠檬酸生产的原料成本，科学家尝试以水稻秸秆为原料制备柠檬酸，过程如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．黑曲霉细胞中含有编码柠檬酸的基因，其可直接表达产生柠檬酸 B．选育优良的黑曲霉菌种是发酵工程的中心环节，决定了柠檬酸的产量和品质 C．发酵结束后，对罐内发酵液采取适当的过滤、沉淀措施就可获得柠檬酸 D．生产柠檬酸时需振荡培养，黑曲霉与生产果醋时所用主要微生物的代谢类型相同 【答案】D 【详解】A、基因表达的直接产物是蛋白质，柠檬酸是有机酸，不属于蛋白质，黑曲霉的基因先编码合成柠檬酸相关的催化酶，再通过酶促反应生成柠檬酸，无法直接表达产生柠檬酸，A错误； B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，选育优良菌种是发酵工程的前提环节，并非中心环节，B错误； C、过滤、沉淀仅能除去发酵液中的菌体和大颗粒杂质，还需经过分离纯化步骤才能得到纯净的柠檬酸，C错误； D、黑曲霉的代谢类型为异养需氧型，生产果醋的核心微生物醋酸菌代谢类型也为异养需氧型，二者代谢类型相同，振荡培养可提高培养液溶氧量，满足需氧微生物的代谢需求，D正确。 5．产酯能力高的酵母菌酿制的酒往往具有较好的香型，而产酯能力往往与胞外的酯水解酶活力正相关，因此常用含有不透明的三丁酸甘油酯的培养基初筛酿酒酵母。研究人员以商业酿酒酵母F33为对照，采用稀释涂布平板法从土壤和果实样品中分离酵母菌ZL-16和X-1，初步筛选结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） A．稀释涂布平板法计数时得到的菌落数小于实际的活菌数 B．培养基接种后需将平板倒置，从而防止冷凝水落入平板 C．透明圈是酵母菌分泌的酯酶水解三丁酸甘油酯所形成的 D．D、d分别表示菌落和透明圈直径，挑选ZL-16菌株复筛 【答案】D 【详解】A、稀释涂布平板法计数时，若两个或多个活菌连在一起，平板上只会形成一个菌落，因此统计得到的菌落数小于实际的活菌数，A正确； B、培养基接种后倒置培养，可防止皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染，同时也能减少培养基水分过快蒸发，B正确； C、培养基中的三丁酸甘油酯是不透明的，酵母菌分泌的酯酶可将其水解为可溶性小分子物质，从而形成透明圈，C正确； D、D为透明圈直径、d为菌落直径，D/d值越大说明相同菌落大小的菌株产酯酶能力越强，表中X-1的D/d值最大，应挑选X-1菌株复筛，D错误。 6．濒危植物红豆杉中的紫杉醇可用于抗癌，现可通过图甲所示流程生产紫杉醇，图乙为步骤②的成芽率统计结果（使用含不同浓度植物生长调节剂X和Y的培养基）。下列叙述正确的是（     ） A．外植体接种前可用无菌水或体积分数为70%的酒精消毒 B．步骤①一般应在光照条件下进行以利于脱分化 C．高产紫杉醇细胞的出现是筛选条件诱导所致 D．X可为6-BA（细胞分裂素类），Y可为α-萘乙酸 【答案】D 【详解】A、外植体接种前需用体积分数70%的酒精、次氯酸钠溶液等消毒剂消毒，无菌水仅用于冲洗残留的消毒剂，本身没有消毒作用，A错误； B、步骤①是脱分化形成愈伤组织的过程，该过程一般需要避光处理，光照会抑制愈伤组织的形成，B错误； C、高产紫杉醇相关的变异是细胞自发产生的，筛选只是将已经存在的高产细胞选择出来，并非诱导高产变异出现，C错误； D、植物组织培养中，细胞分裂素类调节剂比例高于生长素类调节剂时，有利于丛芽分化；由图乙可知X浓度越高、Y浓度越低时成芽率越高，因此X可为细胞分裂素类的6-BA，Y可为生长素类的α-萘乙酸，D正确。 7．植物细胞悬浮培养时，细胞聚集成团会影响次生代谢物产量。果胶可以引起细胞聚集，GAUT1蛋白催化较短的前体物连接成果胶。科研人员尝试通过敲除拟南芥中的GAUT1基因来解决细胞聚集问题，发现实验组较大细胞团的比例反而显著高于对照组。下列叙述正确的是（　　） A．次生代谢物是植物基本生命活动所必需的产物 B．用盐酸解离液处理愈伤组织可获得细胞悬浮液 C．实验表明宜选用敲除GAUT1基因进行悬浮培养 D．实验组可能是较短的前体物引起了细胞的聚集 【答案】D 【详解】A、初生代谢物是植物基本生命活动所必需的产物，次生代谢物并非植物生长发育基本生命活动的必需产物，A错误； B、盐酸解离液会杀死植物细胞，无法获得可用于悬浮培养的活细胞，若要分散愈伤组织细胞应选用果胶酶、纤维素酶处理，B错误； C、敲除GAUT1基因的实验组较大细胞团比例显著高于对照组，而细胞聚集成团会降低次生代谢物产量，因此不宜选用敲除GAUT1基因的株系进行悬浮培养，C错误； D、GAUT1蛋白的功能是催化较短的前体物连接成果胶，敲除GAUT1基因后，短前体物无法被催化合成果胶而积累，实验组细胞团比例反而升高，推测可能是较短的前体物引起了细胞聚集，D正确。 8．已知番茄是二倍体植物，马铃薯是四倍体植物，下图为马铃薯和番茄的体细胞杂交过程图。下列分析正确的是（     ） A．过程①应置于等渗溶液中，利用果胶酶和胶原蛋白酶处理细胞 B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织 C．过程⑤增大细胞分裂素和生长素的比值，可促进愈伤组织分化生根 D．植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核 【答案】B 【详解】A、过程①是去除植物细胞壁获得原生质体，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，需使用纤维素酶和果胶酶处理，胶原蛋白酶是动物细胞培养时用于分散细胞的试剂，A错误； B、原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁，只有再生出细胞壁的融合细胞才能正常进行脱分化形成愈伤组织，B正确； C、植物组织培养中，细胞分裂素与生长素的比值增大时，会促进愈伤组织分化生芽，比值降低时才促进分化生根，C错误； D、原生质体融合过程中，两个亲本的细胞核会融合为一个细胞核，因此植株A7的细胞中只有1个包含双亲遗传物质的细胞核，D错误。 9．芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因（H和h，G和g）控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种（HHGG）的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁（2n）及大量花粉（n）等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。 据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C．图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株（HHGG）的效率最高 D．F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 【答案】D 【详解】A、①、②两过程均是脱分化过程，都需要植物激素（生长素和细胞分裂素）来诱导，A正确； B、单个花药由花药壁（2n）及大量花粉（n）等组分组成，因此花药离体培养可能产生二倍体再生植株，而④过程只能产生单倍体植株，B正确； C、图中三种途径中，利用花药培养筛选低芥酸植株（HHGG）的周期短，得到低芥酸植株（HHGG）的概率高，而杂交育种周期长，得到低芥酸植株（HHGG）的概率较低，需要大量的筛选工作，C正确； D、减数分裂时，发生联会的染色体是同源染色体，即H基因所在的染色体与h基因所在的染色体、G基因所在的染色体与g基因所在的染色体可以发生联会，H基因所在染色体会与G基因所在染色体为非同源染色体，不会发生联会，D错误。 10．关于植物细胞工程的应用，下列叙述错误的是（     ） A．可以工厂化生产红豆杉细胞的初生代谢物紫杉醇 B．培养脱毒苗需要切取植物顶端分生区附近的组织 C．单倍体育种通常需要经历诱导染色体加倍的过程 D．微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性 【答案】A 【详解】A、紫杉醇是红豆杉细胞的次生代谢物，并非维持细胞生命活动必需的初生代谢物，A错误； B、植物顶端分生区附近的组织病毒极少甚至无病毒，因此培养脱毒苗需要切取该区域的组织进行植物组织培养，B正确； C、单倍体育种先通过花药离体培养得到单倍体植株，单倍体高度不育，因此需要经过秋水仙素诱导染色体加倍获得可育的纯合植株，C正确； D、微型繁殖技术属于无性繁殖，依托植物组织培养技术完成，子代遗传物质与亲本一致，可以保持优良品种的遗传特性，D正确。 11．为探究编码酪氨酸酶的T基因对狗毛色的影响，有人通过如图所示过程获得了两只小狗。下列叙述错误的是（     ） A．采集的卵子培养至MⅡ期，可有效提高受精成功率 B．成纤维细胞甲与乙相比，核DNA的碱基序列存在差异 C．用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚，可获得胚胎2和胚胎3 D．利用现代生物技术获得的两只小狗毛色和性别可能都不一样 【答案】D 【详解】A、体外受精或核移植操作中，卵子需培养至减数第二次分裂（MⅡ）期才具备受精能力或激发供体细胞核全能性的能力，可有效提高操作成功率，A正确； B、成纤维细胞乙是成纤维细胞甲经敲除T基因处理后获得的，T基因的敲除会改变核DNA的碱基序列，因此二者核DNA碱基序列存在差异，B正确； C、核移植后形成的重构胚需人工激活以启动发育程序，常用方法包括蛋白酶合成抑制剂、电脉冲或钙离子载体等，可有效诱导胚胎2和胚胎3的形成，C正确； D、成纤维细胞甲与乙均来自同一胚胎1，核遗传物质除T基因外其余都相同，性染色体组成一致，故小狗甲与乙性别一定相同。毛色受T基因影响（编码酪氨酸酶），敲除后可能导致白化表型，但其他毛色相关基因未变，因此毛色“可能不同”，D错误。 12．为解决移植供体短缺的问题，科研人员以胚胎干细胞为材料，通过微流控装置提供营养、气体交换及机械刺激等条件，开发了一种新型“微型组织”构建技术，如图所示。 下列叙述错误的是（     ） A．过程①加入不同诱导因子，分别获得3种细胞 B．过程②需维持培养环境的pH为弱碱性 C．过程③利用细胞融合技术构建微型组织 D．微流控装置可模拟内环境，维持微型组织功能稳定 【答案】C 【详解】A、过程①是胚胎干细胞分化为不同功能细胞的过程，加入不同诱导因子可诱导胚胎干细胞向不同方向分化，获得3种功能不同的细胞，A正确； B、动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，呈弱碱性，过程②属于动物细胞培养范畴，需维持培养环境pH为弱碱性，B正确； C、过程③是不同类型细胞有序组装形成具有特定结构的微型组织的过程，并未使用细胞融合技术，细胞融合是指多个细胞融合形成一个杂种细胞的技术，与该过程不符，C错误； D、由题干信息可知，微流控装置可提供营养、气体交换及机械刺激等条件，能够模拟内环境的组成和功能，维持微型组织功能稳定，D正确。 13．通过植物组织培养，可快速繁殖优良品种。通过动物细胞培养，可让细胞体外生长和增殖。关于这两种细胞工程技术，下列叙述正确的是（     ） A．植物组织培养中，添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．动物细胞要置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养 C．将动物幼龄组织用胃蛋白酶处理后，制成单细胞悬液 D．这两者都要求无菌操作和适宜的营养、激素，都体现了细胞全能性 【答案】A 【详解】A、植物组织培养的培养基中添加蔗糖，既可以作为碳源为细胞提供营养，也能够调节培养基的渗透压，避免细胞过度吸水或失水，维持细胞正常结构和功能，A正确； B、动物细胞培养的气体环境是95%的空气（为细胞有氧呼吸提供O₂）和5%的CO₂（维持培养液的pH），并非95%O₂，高浓度O₂会对细胞产生毒性，B错误； C、胃蛋白酶的最适pH为酸性，而动物细胞培养液的pH为7.2~7.4，该环境下胃蛋白酶会失活，因此需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织分散为单细胞悬液，C错误； D、动物细胞培养不需要添加激素，且仅实现细胞增殖，没有发育为完整个体或分化出各种细胞，不体现细胞全能性，D错误。 14．利用体外受精和胚胎移植，可快速繁育优良种牛。下列叙述正确的是（     ） A．可对采集的卵母细胞传代培养，产生大量的卵细胞 B．精子在获能液中获得能量后，才能与卵子结合形成受精卵 C．胚胎移植到代孕母牛后成活率低，可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化 D．胚胎移植前后，不需要对受体母牛进行免疫排斥反应的相关检查 【答案】D 【详解】A、卵母细胞是高度分化的细胞，不具备传代培养大量增殖的能力，通常采集的卵母细胞只需培养至减数第二次分裂中期即可用于体外受精，A错误； B、精子在获能液中处理的本质是获得受精能力，而非获得能量，只有完成获能的精子才能与成熟卵母细胞结合形成受精卵，B错误； C、早期胚胎的孵化是指胚胎突破外层透明带的过程，与滋养层无关，若胚胎未完成透明带孵化会导致移植后成活率低，C错误； D、受体母牛子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植的生理学基础之一，因此移植前后不需要进行免疫排斥相关检查，D正确。 15．琼脂糖凝胶电泳是基因工程中分离鉴定DNA片段的常用技术。下列叙述正确的是（     ） A．DNA分子越大，其在电泳过程中迁移速率越快 B．低浓度的琼脂糖凝胶适合分离较小的DNA片段 C．电泳时指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 D．在电场作用下，DNA分子会向与它所带电荷相反的电极移动 【答案】D 【详解】A、琼脂糖凝胶电泳中，DNA分子越大，受到凝胶的阻力越大，迁移速率越慢，A错误； B、低浓度琼脂糖凝胶孔隙更大，适合分离较大的DNA片段，高浓度凝胶孔隙小，才适合分离较小的DNA片段，B错误； C、电泳指示剂的作用是指示电泳的迁移进度，避免样品跑出凝胶，不能指示DNA分子的具体位置，DNA需要经特殊染色后才可观察到位置，C错误； D、DNA分子的磷酸基团带负电，在电场作用下会向带正电的（与自身所带电荷相反的）电极移动，D正确。 16．利用AI(人工智能)破解蛋白质结构和功能之谜，建立蛋白质数据库，并在此基础上进行蛋白质结构设计和优化，会给未来蛋白质工程的发展带来翻天覆地的变化。下列关于蛋白质工程相关的叙述，错误的是（　　） A．利用AI预测新型蛋白质的基因结构依据的原理是中心法则，该原理揭示了遗传信息的传递规律 B．要获得AI设计的新型蛋白质，可以通过改造或合成相关基因来实现，这是蛋白质工程的核心步骤之一 C．根据设计的某种蛋白质的氨基酸序列推理出的基因序列中，不包含基因表达的必需元件启动子和终止子 D．用蛋白质的氨基酸序列推测的RNA编码序列有多种可能，其原因是氨基酸具有简并性，即一种氨基酸可能对应多种tRNA 【答案】D 【详解】A、中心法则揭示了遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的传递规律，从蛋白质结构逆推基因结构正是依据该规律，A正确； B、蛋白质工程的核心操作是对相关基因进行改造或人工合成，以此实现获得新型蛋白质的目的，B正确； C、启动子和终止子是基因的非编码区调控元件，不编码氨基酸，仅通过氨基酸序列只能推导得到编码蛋白质的编码区序列，无法得到启动子、终止子序列，C正确； D、简并性是密码子的特性，不是氨基酸的特性，实质是一种氨基酸可对应多种密码子，因此根据氨基酸序列推测的RNA编码序列有多种可能，D错误。 17．活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。从染料废水污泥中筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌，流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．配制培养基Ⅰ时，调节pH完成后采用干热灭菌法进行灭菌 B．培养基Ⅰ为选择培养基，除活性黑5外还需添加水、碳源、氮源、无机盐等 C．若要测定目的基因表达量，可直接以菌体总RNA为模板进行PCR扩增 D．梯度驯化过程不断提高活性黑5浓度，可定向筛选耐受与降解能力更强的菌株 【答案】D 【详解】A、培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，干热灭菌法适合耐高温、需保持干燥的玻璃器皿等，若用该法处理培养基会造成水分流失、营养成分破坏，A错误； B、本实验要筛选能降解活性黑5的菌株，因此培养基Ⅰ作为选择培养基，应以活性黑5作为唯一碳源（或氮源），若额外添加其他碳源、氮源，无法降解活性黑5的微生物也能生长，起不到选择作用，B错误； C、PCR技术的扩增模板是DNA，若要测定基因表达量，需要先将总RNA反转录得到cDNA，再以cDNA为模板进行PCR，不能直接以RNA为模板进行PCR扩增，C错误； D、不断提高活性黑5的浓度，只有耐受高浓度活性黑5、降解能力更强的菌株才能存活繁殖，因此该过程可以定向筛选出符合要求的菌株，D正确。 18．为构建含目的基因的重组质粒，某同学用限制酶X分别切割质粒P和含有目的基因的DNA片段，用连接酶连接后导入大肠杆菌，挑选在抗性平板上长出的菌落，提取质粒进行分析。目的基因(1.5 kb，1 kb=103 bp)及质粒P(2.4 kb)中的限制酶(X、Y、Z)切割位点、各片段长度等信息如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．在抗性平板上挑选不到含2.4 kb质粒的大肠杆菌菌落 B．若提取的质粒为3.9 kb，提示其中可能含有目的基因 C．重组质粒用Y和Z双酶切可得3.2 kb和0.7 kb的片段 D．重组质粒用Y和Z双酶切可得2.5 kb和1.4 kb的片段 【答案】A 【详解】A、用限制酶X切割质粒时，存在部分质粒未被切割，或切割后自身环化的情况，这类质粒仍为2.4kb的环状结构，抗性基因完整，可在抗性平板上生长，因此能挑选到含2.4kb质粒的大肠杆菌菌落，A错误； B、原质粒长度为2.4kb，目的基因长度为1.5kb，二者连接后得到的重组质粒总长度为2.4+1.5=3.9kb，因此提取到3.9kb的质粒提示其中可能含有目的基因，B正确； C．目的基因两端均为X酶的黏性末端，插入时存在两种方向：若目的基因上0.4kb的片段靠近质粒的Z位点，用Y和Z双酶切后，得到的片段长度为0.3+0.4=0.7kb，2.1+1.1=3.2kb，C正确； D．若目的基因反向插入，即1.1kb的片段靠近质粒的Z位点，用Y和Z双酶切后，得到的片段长度为0.3+1.1=1.4kb，2.1+0.4=2.5kb，D正确。 19．基因编辑技术CRISPR/Cas9可通过向导RNA精准识别靶DNA序列，Cas9蛋白切割双链DNA，细胞通过两种修复机制完成修复：①同源定向修复（HDR），需同源模板，精准修复，可实现基因定点替换；②非同源末端连接（NHEJ），无需模板，随机连接，易产生碱基插入或缺失突变。下列叙述错误的是（     ） A．Cas9蛋白兼具限制酶的切割功能，可断裂DNA分子的磷酸二酯键 B．HDR修复可精准实现基因编辑，适用于定向改良生物性状 C．NHEJ修复引发的碱基缺失突变，一定会导致对应基因功能丧失 D．向导RNA与靶DNA的碱基互补配对，是基因编辑精准性的核心保障 【答案】C 【详解】A、限制酶的功能是识别特定DNA序列并切割双链DNA，断裂DNA的磷酸二酯键，题干明确Cas9蛋白可切割双链DNA，因此其兼具限制酶的切割功能，A正确； B、HDR为同源定向精准修复，可实现基因定点替换，能够定向改造目标基因，因此适用于定向改良生物性状，B正确； C、由于密码子具有简并性，若碱基缺失的数目是3的整数倍，可能仅使表达的蛋白质缺少个别氨基酸，不一定导致基因功能丧失；若缺失发生在基因的非编码区，也可能不影响基因功能，C错误； D、基因编辑的精准性依赖向导RNA与靶DNA序列的特异性碱基互补配对，实现对靶序列的精准识别，D正确。 20．炭疽杆菌造成感染者死亡率极高的主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有科学家将该菌的大型环状DNA分子破坏，该菌仍能产生内毒素。据此判断，下列对炭疽杆菌的叙述，错误的是（     ） A．炭疽杆菌合成的内毒素属于代谢产物 B．控制内毒素合成的基因位于炭疽杆菌的拟核中 C．如将炭疽杆菌用于军事用途或恐怖活动，则属于生物武器 D．将蜡状杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌需要通过转基因技术 【答案】B 【详解】A、内毒素是炭疽杆菌生命活动过程中产生的代谢产物，属于次级代谢产物，A正确； B、炭疽杆菌的大型环状DNA是拟核的核心结构，题意显示，破坏该大型环状DNA后，炭疽杆菌仍能产生内毒素，说明控制内毒素合成的基因不在拟核中，应当位于细胞质内的质粒（小型环状DNA）上，B错误； C、生物武器包含致病菌、病毒、生化毒剂等类别，炭疽杆菌属于烈性致病菌，将其用于军事用途或恐怖活动属于使用生物武器，C正确； D、要让原本不产内毒素的蜡状杆菌获得产生内毒素的性状，需要将炭疽杆菌中控制内毒素合成的基因导入蜡状杆菌，该操作属于转基因技术，D正确。 二、非选择题（共60分） 21．杨梅果醋具有促进消化、抗氧化等功效，其加工工艺流程如图所示，图中A、B表示参与发酵的菌种。回答下列问题： (1)在酒精发酵阶段起主要作用的菌种A是______，在将其接种到大型发酵罐前一般要先经______和______处理，若需测定该菌的活菌数，常采用______法进行计数。A菌种和B菌种在结构上最主要的区别是______。 (2)杨梅压榨的主要目的是______。在经压榨的杨梅汁中加入一定量的蔗糖可加快酒精发酵，但若过量加入则会使发酵减慢或停止，其原因可能是______。在发酵罐中进行的酒精发酵过程通常需要监控______等（写出两点）变化。当酒精浓度达到11.4%时，菌种A会受到抑制，此时可采用______（填方法）对产物乙醇进行初步提取。 (3)在杨梅果醋的发酵工程中，防止杂菌污染是保证产品质量的关键。下列有关该生产过程中无菌操作的叙述，正确的有______。 A．在接种前，需对发酵罐进行彻底的灭菌处理 B．对压榨后的杨梅汁进行适当消毒，可有效减少杂菌污染 C．醋酸发酵阶段需要持续通入经过滤除菌处理的无菌空气 D．酒精发酵后，发酵液中的乙醇本身已能完全抑制所有杂菌生长，无需额外处理 【答案】(1) 酵母菌 活化 扩大培养（扩增） 稀释涂布平板法 有无核膜包被的细胞核 (2) 使细胞破裂（细胞内营养物质外流，增加酵母菌与底物的接触，加快发酵进程） 导致酵母菌因失水活性降低或死亡 营养供给、酒精浓度、温度、pH 真空发酵 (3)ABC 【详解】（1）酒精发酵的主要菌种是酵母菌，因此菌种A是酵母菌，在将其接种到大型发酵罐前一般要先经扩大培养（增加菌种数量） 和活化（让处于休眠状态的酵母菌恢复活性）处理，若需测定该菌的活菌数，常采用稀释涂布平板法进行计数（测定活菌数的常用方法）。A（酵母菌）是真核生物，B（醋酸菌）是原核生物， A有核膜包被的细胞核，B没有。因此A菌种和B菌种在结构上最主要的区别是有无核膜包被的细胞核。 （2）杨梅压榨的主要目的是使细胞破裂（细胞内营养物质外流，增加酵母菌与底物的接触，加快发酵进程）。在经压榨的杨梅汁中加入一定量的蔗糖可加快酒精发酵，但若过量加入则会使发酵减慢或停止，其原因可能是酵母菌因失水活性降低或死亡。在发酵罐中进行的酒精发酵过程通常需要监控营养供给、酒精浓度、温度、pH等变化。当酒精浓度达到11.4%时，菌种A会受到抑制，此时可采用真空发酵对产物乙醇进行初步提取。 （3）A、接种前对发酵罐彻底灭菌，可避免杂菌污染，A正确； B、对杨梅汁适当消毒，能减少杂菌，B正确； C、醋酸菌是好氧菌，发酵阶段需持续通入无菌空气，C正确； D、乙醇不能完全抑制所有杂菌生长，仍需处理，D错误。 故选ABC。 22．青蒿素是一种能治疗疟疾的小分子有机物，源于短日植物黄花蒿的腺毛细胞。青蒿素可从黄花蒿提取，可从黄花蒿组织培养产物中提取，也可以由转基因酵母生产。回答下列问题： (1)植物细胞工程合成青蒿素分二步。第一步是诱导叶片脱分化产生_____，并建立悬浮细胞系进行培养和继代；第二步是改变培养液的_____，使细胞再分化并合成青蒿素。培养液中添加茉莉酸甲酯可提高产量，本质上是对基因的_____进行调控。 (2)利用酵母菌作为“细胞工厂”生产青蒿素，需将黄花蒿控制青蒿素合成的_____导入到酵母菌的基因组中。用中型发酵罐代替大型发酵罐进行试产，是从“实验室生产”过渡到“工业化生产”的重要环节，目的是寻找大规模发酵生产中的最佳控制方式，如怎样使用_____控制泡沫，同时可降低_____。 (3)目前，生产青蒿素成本最低的方式是从黄花蒿提取。已知青蒿素以扩散方式进入疟疾患者的红细胞，则提取青蒿素应选用_____（填“水溶剂”“脂溶剂”）作为溶剂。需在pH中性条件下提取的原因是_____会破坏青蒿素的结构。青蒿素含量在开花前达到最高，为_____营养生长期，应在临界时长到来时对黄花蒿进行_____处理。 【答案】(1) 愈伤组织 营养与激素比例 表达 (2) 基因 消泡剂 试验成本 (3) 脂溶剂 过酸或过碱 延长 延长日照 【详解】（1）植物组织培养的第一步是脱分化，诱导叶片脱分化形成愈伤组织（一团薄壁的未分化细胞），为后续培养做准备。脱分化形成的悬浮细胞，需要改变培养基的营养成分和植物激素比例（如生长素 / 细胞分裂素的比值），诱导细胞再分化，合成青蒿素。茉莉酸甲酯提高产量，本质是通过信号通路调控基因的表达（转录和翻译），从而合成更多青蒿素。 （2）将黄花蒿控制青蒿素合成的目的基因（基因）导入酵母菌基因组，实现异源表达，让酵母菌生产青蒿素。 中型发酵罐进行工业化试产时，微生物代谢会产生大量泡沫，需使用消泡剂消除泡沫，保证发酵正常进行。 用中型罐替代大型罐试产，主要目的是控制试验规模，降低试验成本，寻找最佳参数。 （3）题干指出青蒿素以扩散方式进入红细胞（脂溶性物质易通过细胞膜），说明其脂溶性强，因此提取应选用脂溶剂。青蒿素是有机物，化学性质不稳定，过酸或过碱的环境会破坏其分子结构，因此需在中性条件下提取。青蒿素含量在开花前达到最高，开花前属于营养生长期，需延长营养生长期，保证青蒿素积累。 临界时长指植物开花的光周期临界值。为了延长营养生长期、推迟开花，应给予延长日照（长日照处理），抑制植物开花转生殖生长。 23．当肿瘤细胞表面的PD-L1 蛋白与T细胞表面的 PD-1结合时，会抑制T细胞的活化和增殖，使肿瘤细胞开启免疫逃逸。免疫检查点阻断疗法（ICB）利用单克隆抗体阻断PD-1和PD-L1 的结合，已应用于癌症治疗，机理如图所示。回答下列问题： (1)图中的T细胞释放毒素使得肿瘤细胞_______（填“凋亡”或“坏死”），该免疫方式属于特异性免疫中的_______。 (2)图中树突状细胞的功能是_______。 (3)除图中所示抗体外，还可以_______为抗原制备抗体，阻断肿瘤细胞与T细胞的结合，解除肿瘤细胞的抑制。过度激活的T细胞可能攻击正常组织，增加患_______的风险，因此治疗期间需密切监测。 (4)我国科学家筛选到一种促甲状腺激素释放激素（TRH）类似物 Tal，发现 Tal也有抗肿瘤效果，还能增强ICB疗效。为验证 Tal与PD-1 抗体的联合抗肿瘤效应，根据以下材料和用具，完善实验思路，预测实验结果。 材料和用具：若干只肿瘤小鼠，Tal溶液，PD-1抗体溶液，缓冲液，注射器，活体成像系统等。 （说明与要求：肿瘤小鼠的初始肿瘤均为100mm³，活体成像系统可测量肿瘤体积，具体测量方法及药物的注射方法不做要求，Tal溶液和 PD-1 抗体溶液均由缓冲液配制而成，实验条件适宜。） ①完善实验思路 a.实验分组与处理：将肿瘤小鼠随机均分为_______组，分别定期注射_______； b.将上述各组小鼠进行饲养，_______； c.对所得实验数据进行分析与处理。 ②预测实验结果_______（以坐标曲线图形表示实验结果）： ③讨论与分析：研究发现，T细胞表达TRH受体，树突状细胞表达TSH受体，从两个角度推测 Tal抗肿瘤的机理可能是_______。 【答案】(1) 凋亡 细胞免疫 (2)吞噬、处理、呈递抗原及吞噬裂解的肿瘤细胞 (3) PD-L1 自身免疫病 (4) 4 缓冲液、Tal 溶液、PD-1抗体溶液、Tal 溶液+PD-1抗体溶液 每隔一段时间用活体成像系统检测各组小鼠的肿瘤体积，并记录 Tal 作用于TRH的受体，影响T细胞的增殖分化或杀伤性（释放更多的毒素）；Tal促进TSH作用于树突状细胞表面TSH受体，增强其吞噬、呈递抗原能力 【详解】（1）肿瘤细胞裂解是由基因决定的细胞编程性死亡，属于细胞凋亡；作用于肿瘤细胞的免疫方式属于特异性免疫中的细胞免疫。 （2）据图可知，树突状细胞能够摄取、处理并呈递抗原，还能吞噬裂解的肿瘤细胞。 （3）免疫检查点阻断疗法（ICB）利用单克隆抗体阻断PD-1和PD-L1 的结合，除图中的 PD-1抗体，还可用 PD-L1为抗原制备PD-L1抗体，阻断肿瘤细胞与T细胞的结合，解除肿瘤细胞的抑制；过度激活的T 细胞可能攻击自身正常的组织，因此会增加患自身免疫病的风险。 （4）①为验证 Tal与PD-1抗体的联合抗肿瘤效应，即 Tal、PD-1抗体可抗肿瘤，且联合使用效果更佳，需设置 Tal 组、PD-1抗体组及 Tal+PD-1抗体组，还需缓冲液组作对照，共4组。结合题目信息及实验材料，监测指标为肿瘤体积。 ②Tal、PD-1抗体可抗肿瘤，且联合使用效果更佳。 ③Tal是促甲状腺激素释放激素（TRH）类似物，而T细胞表达TRH 受体，树突状细胞表达TSH受体，推测 Tal 可能通过作用于 TRH的受体来影响T细胞的增殖分化或杀伤性，Tal也可能通过促进TSH 的合成分泌，作用于树突状细胞表面受体来增强其吞噬、呈递抗原能力。 24．动物乳腺生物反应器是利用动物乳腺特异性启动子指导外源基因在乳腺中特异性表达，并能从转基因动物乳汁中获取重组蛋白的一种生物反应器。利用乳腺生物反应器已在母牛乳腺表达了人乳铁蛋白。然而乳腺生物反应器存在一定的不足，所以科学家研究出膀胱生物反应器。回答下列问题： (1)膀胱生物反应器表达的人乳铁蛋白在___________收集。相比乳腺生物反应器，膀胱生物反应器的优点是___________。（答出两点即可） (2)在基因工程的操作中，核心步骤是___________。构建动物膀胱生物反应器过程中，需要将目的基因导入哺乳动物的___________（填细胞名称），对该受体细胞进行___________，培养至___________阶段再进行___________，最终培育出能表达人乳铁蛋白的转基因动物。 (3)通过构建融合基因，将一种名为FLAG的短肽连接在人乳铁蛋白的氨基端以构建融合蛋白，便于产物分离纯化。拟通过PCR分别扩增得到FLAG基因和人乳铁蛋白基因。下图1为构建融合基因过程的模式图。下图2为研究人员初步设计的融合基因模式图。（EcoRI识别序列：5′-G↓AATTC-3′；AUG为起始密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子） ①为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加EcoRⅠ识别序列，该序列应添加在引物的___________（填“3′端”或“5′端”）。下列哪一个选项是引物F的序列___________。 A．5′GAATTCTACT3′     B．5′GAATTCATGA3′     C．5′CCATGAATTC3′     D．5′AGTAGAATTC3′ ②图中的序列表达后不能获得正确的融合蛋白，只能翻译出FLAG短肽序列，原因是___________。 ③通过修改引物中相应的碱基序列，下列哪一个选项中的修改能获得融合蛋白___________。 A．将引物F 5′端起的第六个碱基改为T B．在引物F 5′端起的第六、七个碱基之间增加碱基A C．在引物F 5′端起的第六、七个碱基之间增加碱基T 【答案】(1) 转基因动物的尿液 周期短；不受性别、年龄的限制；易收集；提纯的纯度更高；产量高；不受生理状态的限制 (2) 构建重组DNA分子 受精卵 胚胎体外培养 桑葚胚或囊胚 胚胎移植 (3) 5′端 A 终止密码子提前出现，导致翻译提前终止 B 【详解】（1）膀胱生物反应器收集产物蛋白比较容易，不会对动物造成伤害。此外，该系统可从动物一出生就收集产物，不论动物的性别和是否正处于生殖期。而且从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。 （2）构建基因表达载体是基因工程的核心工作；由于受精卵全能性很高，构建乳腺生物反应器时，通过显微注射的方法将目的基因和相关元件导入哺乳动物的受精卵中， 导入目的基因的受精卵，要在体外进行早期胚胎培养，发育到桑葚胚或囊胚阶段，适合做胚胎移植， 胚胎移植是将早期胚胎移植到代孕雌性动物的子宫，胚胎着床发育，最终得到转基因动物。由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的蛋白。 （3）①由图1可知，该融合基因序列由FLAG基因下游和人乳铁蛋白基因上游通过EcoRⅠ识别序列连接而成，引物F为FLAG基因下游的引物。图2的序列右侧为3'端。引物F的3'端，即引物延伸方向为向左扩增FLAG基因，方向与图1的序列方向相反，又因为双链DNA互补序列的方向相反，故引物F序列应与题目图中部分序列互补。又已知引物的5'端引入了6个碱基的EcoRⅠ识别序列（G↓AATTC），综上可以得出引物F的前10个碱基为：5'GAATTCTACT3'，A正确。 ②由图中序列可知，基因中提前出现终止密码子的编码序列（TAG），转录得到的mRNA中将会提前出现终止密码子（UAG），导致翻译提前终止，无法得到完整的融合蛋白。 ③ 酶切拼接后碱基发生错位，密码子阅读框移位，需要增加 1 个碱基，修正阅读框（移码修复）。 A、改碱基，属于点突变，不能修复阅读框移位，A错误； B、在引物 F 的 5′端第 6、7 碱基之间增加碱基 A，插入 1 个碱基，修正密码子阅读框，消除提前出现的终止密码子，FLAG 与人乳铁蛋白基因处于同一个阅读框，可以翻译完整融合蛋白，B正确； C、插入 T，不能消除终止密码，阅读框依旧错误，C错误。 25．紫花苜蓿作为世界上种植面积最大、利用价值最高的优质豆科牧草。杂草危害是造成苜蓿减产的主要问题之一，喷施除草剂则会阻碍植株幼苗生长及发育，严重影响其产量和品质，培育抗除草剂苜蓿材料十分必要。科研人员将草丁膦抗性基因（Bar）和草甘膦抗性基因（CP4EPSPS）导入紫花苜蓿中，获得同时具有草丁膦和草甘膦抗性的紫花苜蓿植株。已知Bar基因长度约400bp左右；CP4EPSPS基因长度约1300bp。图甲为基因表达载体图谱，回答下列问题：（注：Bar基因为标记基因） (1)对CP4EPSPS基因进行PCR扩增，需要进行引物设计，引物的作用是__________，引物的序列与PCR过程中的______________有关；除dNTP和引物外，该过程中还需要________（答1点）等。 (2)由图甲可知，Ti质粒中加入两个启动子CaMV35S，其作用是__________，两个相同启动子分别连接Bar基因和目的基因，目的是______________________。 (3)用农杆菌转化法对叶片组织细胞进行转化，转化后叶片组织经过__________诱导出愈伤组织，再接种到含有__________的培养基中进行筛选。 (4)取抗性植株叶片提取基因组总DNA为__________，以含有目的基因的质粒为阳性对照，进行PCR检测。结果如图乙所示，以下15株检测植株中，符合要求的是__________。 (5)最后还要进行个体生物学水平检测，经PCR鉴定的阳性植株移栽至温室，待长成20cm左右，喷洒适量草甘膦溶液，设置__________为阴性对照，30d后观察记录转基因植株受损情况。 【答案】(1) 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 退火温度 耐高温的Taq DNA聚合酶、模板等 (2) RNA聚合酶的识别和结合位点，启动转录 依据Bar基因的表达推测目的基因同时表达 (3) 脱分化 草丁膦 (4) 模板 2、3、5、9、11 (5)未转基因植株 【详解】（1）PCR中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。PCR过程主要包括变性、复性（退火）、延伸，引物序列需要根据目的基因两端的序列设计，引物与模板链结合发生在复性（退火）阶段，引物的序列与PCR过程中的退火温度有关。PCR体系除原料（dNTP）和引物外，还需要耐高温的Taq DNA聚合酶、模板等。 （2）Ti质粒中加入两个启动子CaMV35S，启动子的作用是RNA聚合酶的识别和结合位点，启动转录。两个相同启动子分别连接标记基因Bar和目的基因，可保证两个基因同步表达，依据Bar基因的表达推测目的基因同时表达，通过Bar的抗性就能筛选出携带目的基因的阳性植株。 （3）用农杆菌转化法对叶片组织细胞进行转化，转化后叶片组织经过脱分化形成愈伤组织，由于该基因表达载体是以Bar基因作为标记基因，故愈伤组织应接种到含有草丁膦的培养基中进行筛选。 （4）根据题目，应取抗性植株叶片提取基因组总DNA为模板，CP4EPSPS基因长度约1300bp，15株检测植株中与阳性对照组条带相同的2、3、5、9、11，即为符合要求的含有目的基因的转基因植株。 （5）实验目的是验证转基因植株的草甘膦抗性，阴性对照遵循单一变量原则，设置同等处理的未转基因紫花苜蓿即可。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中生物选择性必修三 生物技术与工程检测卷 浙江专用 1、 单选题（20题，每题2分，共40分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A B D D D D B D A 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D C A D D D D A C B 二、非选择题（共60分） 21．【答案】】(1) 酵母菌 活化 扩大培养（扩增） 稀释涂布平板法 有无核膜包被的细胞核 (2) 使细胞破裂（细胞内营养物质外流，增加酵母菌与底物的接触，加快发酵进程） 导致酵母菌因失水活性降低或死亡 营养供给、酒精浓度、温度、pH 真空发酵 (3)ABC 22．【答案】(1) 愈伤组织 营养与激素比例 表达 (2) 基因 消泡剂 试验成本 (3) 脂溶剂 过酸或过碱 延长 延长日照 23．【答案】(1) 凋亡 细胞免疫 (2)吞噬、处理、呈递抗原及吞噬裂解的肿瘤细胞 (3) PD-L1 自身免疫病 (4) 4 缓冲液、Tal 溶液、PD-1抗体溶液、Tal 溶液+PD-1抗体溶液 每隔一段时间用活体成像系统检测各组小鼠的肿瘤体积，并记录 Tal 作用于TRH的受体，影响T细胞的增殖分化或杀伤性（释放更多的毒素）；Tal促进TSH作用于树突状细胞表面TSH受体，增强其吞噬、呈递抗原能力 24．【答案】(1) 转基因动物的尿液 周期短；不受性别、年龄的限制；易收集；提纯的纯度更高；产量高；不受生理状态的限制 (2) 构建重组DNA分子 受精卵 胚胎体外培养 桑葚胚或囊胚 胚胎移植 (3) 5′端 A 终止密码子提前出现，导致翻译提前终止 B 25．【答案】(1) 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 退火温度 耐高温的Taq DNA聚合酶、模板等 (2) RNA聚合酶的识别和结合位点，启动转录 依据Bar基因的表达推测目的基因同时表达 (3) 脱分化 草丁膦 (4) 模板 2、3、5、9、11 (5)未转基因植株 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $