2024-2025学年河南省九师联盟高二下学期期中考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省九师联盟2024-2025学年高二下学期期中考试本卷命题范围：人教版选择性必修3第1章～第3章第2节。一、选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列关于传统泡菜制作的叙述，错误的是（）A.泡菜中乳酸的质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味和品质最佳B.制作泡菜的流程为选择菜料→调味装坛→密封发酵→配制并倒入盐水→成品C.调味装坛时，晾干的菜料装至半坛时放入香辛料，继续装至八成满D.添加盐水时，盐水需要煮沸冷却后倒入坛内，使盐水没过全部的菜料【答案】B〖祥解〗泡菜的制作离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。【详析】A、泡菜中乳酸质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味和品质最佳，A正确；B、制作泡菜的流程为选择菜料→调味装坛→配制并倒入盐水→密封发酵→成品，B错误；C、装坛时通常先装一半菜料，加入香辛料，再装至八成满，预留发酵空间，C正确；D、盐水需煮沸杀菌后冷却使用，且要完全浸没菜料，创造无氧环境，D正确。故选B。2.下列关于家庭制作果酒、果醋的叙述，正确的是（）A.果酒、果醋制作中利用的两种菌种均为好氧型微生物B.果酒制作过程中，不能对材料多次反复冲洗，以防止菌种流失C.可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并降低温度进行果醋发酵D.当缺少糖源时，醋酸菌产生的酶可以直接将酒精转化为乙酸和CO₂【答案】B〖祥解〗（1）酵母菌先通过有氧呼吸大量增殖，之后需保持无氧条件进行酒精发酵；乳酸菌是厌氧型细菌。（2）醋酸菌在糖源充足的情况下，可直接将葡萄糖变成醋酸；缺乏糖源时，在氧气充足的情况下，能将乙醇转化为乙醛，再转化为成醋酸，从而制成醋。【详析】A、果酒制作利用的酵母菌是兼性厌氧型微生物，在无氧条件下进行酒精发酵；果醋制作利用的醋酸菌是好氧型微生物，A错误；B、果酒制作过程中，若对材料多次反复冲洗，会将附着在材料上的野生酵母菌等菌种冲洗掉，导致菌种流失，影响发酵，B正确；C、可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并升高温度进行果醋发酵，C错误；D、当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，这个过程不产生CO₂，D错误。故选B。3.无菌技术是一套系统性的操作规范，旨在防止微生物污染，广泛应用于医疗、实验室及制药等领域。下列叙述错误的是（）A.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染B.无菌技术主要包括消毒和灭菌，煮沸是常用的消毒方法之一C.玻璃吸管、培养皿等用具一般采用湿热灭菌的方法来灭菌D.微生物接种时，火焰灼烧接种环，待其冷却后才能接触样本【答案】C〖祥解〗（1）消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子）。（2）灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)。常用方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌法。【详析】A、在微生物培养过程中，杂菌的存在会对目标微生物的生长和研究造成干扰，所以获得纯净的微生物培养物的关键就是防止杂菌污染，A正确；B、无菌技术主要由消毒和灭菌构成，煮沸能够在一定程度上杀死部分微生物，是常用的消毒方法之一，B正确；C、玻璃吸管、培养皿等用具一般采用干热灭菌的方法来灭菌，C错误；D、微生物接种时，火焰灼烧接种环是为了灭菌，若不冷却就接触样本，高温会杀死样本中的微生物，所以要待其冷却后才能接触样本，D正确。故选C。4.在均匀涂布有大肠杆菌培养液的平板上，放置大小相同的含有不同浓度链霉素（抗生素的一种）的圆形滤纸片Ⅰ~Ⅳ，然后在无菌、适宜条件下培养若干小时，滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈（简称为抑菌圈）如图所示。下列叙述错误的是（）A.抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大，说明链霉素抑制大肠杆菌生长的效果越好B.Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌C.圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、ⅠD.培养时需将平板倒置，这既能防止水分过快蒸发，也能防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染【答案】C〖祥解〗抑菌圈的大小可以反映测试菌对药物的敏感程度。抑菌圈越大，说明该菌对此药敏感性越大，反之越小，若无抑菌圈，则说明该菌对此药具有耐药性。透明圈直径大小与药物浓度、细菌浓度有直接关系。【详析】A、抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大，意味着在相同滤纸片大小基础上，抑菌圈范围越广，说明链霉素抑制大肠杆菌生长的效果越好，A正确；B、在抑菌圈内出现菌落，很可能是因为存在具有抗链霉素能力的活细菌，在链霉素作用下仍能存活繁殖，所以Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌，B正确；C、一般来说，链霉素浓度越高，抑菌能力越强，抑菌圈越大。从图中抑菌圈大小来看，抑菌圈大小顺序为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ，所以圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，而不是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，C错误；D、培养时将平板倒置，一方面可以减少水分过快蒸发，维持培养基湿度；另一方面能防止皿盖上的水珠落入培养基，避免污染，D正确。故选C。5.中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，经分离、鉴定得到新的微生物菌株X，并进一步研究其生物学特性。菌株X在不同培养基上的生长情况如图所示。已知藻类细胞解体后的难降解多糖物质通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部并被菌株X分解。下列叙述错误的是（）A.菌株X的存在可加速深海生态系统的碳循环B.培养基接入沉积物样品后，在高温条件下培养一段时间可获得含菌株X的培养物C.图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得D.为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养【答案】B〖祥解〗（1）进行微生物纯培养时，人们需要按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基，满足微生物对水、无机盐、碳源、氮源以及pH、O2、特殊营养物质（如维生素）的需求。（2）获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，无菌技术主要包括消毒和灭菌。消毒较为温和，仅杀死物体表面或内部的部分微生物；灭菌较为强烈，要杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。（3）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同，但是核心都是要防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。【详析】A、菌株X能够分解藻类细胞解体后的难降解多糖物质，可加速深海生态系统的碳循环，A正确；B、菌株X生活在某海域1146米深海冷泉附近，该处温度较低，因此培养基接入沉积物样品后，需要在低温条件下培养一段时间可获得含菌株X培养物，B错误；C、因为需要对菌株X进行计数，因此图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得，C正确；D、分析图中曲线可知，在以纤维素为碳源的培养基中，菌株X细胞数量最多，可推知菌株X在以纤维素为碳源时生长状况最好，为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养，D正确。故选B。6.下列关于细胞工程的叙述，正确的是（）A.细胞工程均以细胞生物学或分子生物学为基本原理进行操作B.人们可以有目的地通过在分子水平上进行操作，从而获得相应的细胞产品C.将植物细胞的叶绿体导入酵母菌细胞中，这属于细胞工程的研究范畴D.细胞工程的最终目的都是获得相应的特定细胞、组织、器官或个体【答案】C〖祥解〗细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其他产品的一门综合性生物工程。【详析】A、细胞工程不只应用细胞生物学、分子生物学的原理和方法，还运用了发育生物学的原理和方法，A错误；B、细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理与方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术，利用细胞工程可以有目的地获得特定的细胞、组织、器官等，B错误；C、细胞工程可以通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，因此，将叶肉细胞的细胞器叶绿体移入酵母菌细胞属于细胞工程，C正确；D、细胞工程是通过细胞生物学和分子生物学的原理和方法，在细胞水平或细胞器水平上进行操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合科学技术‌，D错误。故选C。7.为培育抗青枯病的马铃薯新品种R和A206，研究人员用抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）与易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）进行了如图所示的操作。下列叙述错误的是（）A.杂交品种R的体细胞中含有36条染色体B.制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的低C.体细胞杂交中可用高Ca2+一高pH融合法诱导原生质体融合D.新品种A206马铃薯植株可能比野生种马铃薯植株长得更为高大【答案】B〖祥解〗植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。【详析】A、杂交品种R为有性生殖而来，抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）产生的配子中含12条染色体，易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）产生的配子中含24条染色体，配子结合形成杂交品种R，体细胞中含有36条染色体，A正确；B、制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的高，否则原生质体吸水胀破，B错误；C、诱导原生质体融合的化学法主要有使用PEG（或聚乙二醇）和高Ca2+-高pH值融合法，C正确；D、新品种A206马铃薯植株为六倍体，可能比野生种马铃薯植株长得更为高大，D正确。故选B。8.发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列关于发酵工程应用的叙述，错误的是（）A.与化学防治相比，利用微生物农药进行防治可显著减少环境污染B.从培养的微生物细胞中分离出的单细胞蛋白可作为食品添加剂C.啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成D.发酵产品包括微生物细胞本身、代谢物，不同产品需要的提纯方法可能不同【答案】B〖祥解〗啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能获得澄清、成熟的啤酒。【详析】A、微生物农药是利用微生物或其代谢产物来防治病虫害的生物制剂。与化学防治相比，微生物农药具有对环境友好、不易产生抗药性等优点，可显著减少环境污染，A正确；B、单细胞蛋白是指通过发酵工程获得的大量微生物菌体，而不是从培养的微生物细胞中分离出的某种物质。单细胞蛋白含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质等营养成分，可作为食品添加剂，也可作为饲料蛋白使用，B错误；C、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。在主发酵阶段，酵母菌大量繁殖，大部分糖被分解，同时生成各种代谢物，如酒精、二氧化碳、风味物质等。后发酵阶段主要是进行残糖的继续发酵、风味的成熟和二氧化碳的饱和等。所以啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，C正确；D、发酵产品包括微生物细胞本身（如单细胞蛋白）、代谢物（如抗生素、氨基酸等）。不同产品的化学性质和物理性质不同，需要的提纯方法也可能不同。例如，对于蛋白质类的发酵产品，可采用盐析、凝胶过滤等方法进行提纯；对于小分子的代谢物，可采用蒸馏、萃取等方法进行提纯，D正确。故选B。9.研究人员将大熊猫皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSCs），这些iPSCs在体外培养下能够分化成各种不同类型的细胞。下列叙述错误的是（）A.大熊猫体内已分化的T细胞也有可能被诱导为iPSCsB.用皮肤成纤维细胞重编程为iPSCs时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中C.iPSCs体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关D.利用自体iPSCs治疗疾病时，理论上需要注射免疫抑制剂来抑制免疫排斥反应【答案】D〖祥解〗细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。细胞分化的实质是基因选择性表达；科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称之为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。【详析】A、脱分化是指已分化的细胞失去特有的结构和功能，恢复到未分化状态的过程。大熊猫体内已分化的T细胞也有可能被诱导为iPSCs，A正确；B、大熊猫皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSCs），用皮肤成纤维细胞重编程为iPSCs时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中，B正确；C、分化的实质是基因的选择性表达，iPSCs体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关，C正确；D、利用诱导多能干细胞治疗疾病，由于是自身细胞诱导形成的，其遗传物质与自身细胞相同，理论上可避免发生免疫排斥反应，D错误。故选D。10.科研人员将取自某遗传性肝病患者的肝细胞通过体外培养、基因修复，获得了基因编辑肝细胞，并将其移植到该患者体内，以治疗遗传性肝病，过程如图所示（CRISPR/Cas9是一种新型的基因编辑工具，能对动物和植物的DNA进行特异性改变，该技术类似于一种特殊的分子剪刀）。下列叙述正确的是（）A.体外培养肝细胞时可用胃蛋白酶处理所取肝组织，将组织分散成单细胞B.图中原代肝细胞培养过程中会出现细胞贴壁现象，但不会出现接触抑制现象C.需将原代肝细胞置于含有95%氧气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养D.CRISPR/Cas9基因编辑工具可能是将致病基因剪切掉以便替换为正常基因【答案】D〖祥解〗（1）基因工程的基本操作程序包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。目的基因的获取一般可以从基因文库中获取目的基因（基因组文库、部分基因文库）、利用PCR技术扩增目的基因、通过DNA合成仪直接合成目的基因等；（2）动物细胞培养：在进行细胞培养时，首先要对新鲜取材的动物组织进行处理，或用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间，将组织分散成单个细胞。然后，用培养液将细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养瓶或培养皿内，置于适宜环境中培养。【详析】A、在动物细胞培养中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织，将其分散成单细胞，而胃蛋白酶的最适pH约为1.5-2.2，在动物细胞培养液的pH（7.2-7.4）下，胃蛋白酶会失活，不能用于处理肝组织，A错误；B、原代肝细胞培养过程中，细胞会出现贴壁生长现象，当细胞贴壁生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，即会出现接触抑制现象，B错误；C、动物细胞培养时，需将细胞置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养，而不是95%O2，C错误；D、因为CRISPR/Cas9是一种能对DNA进行特异性改变的基因编辑工具，类似于特殊的分子剪刀，所以可能是将致病基因剪切掉以便替换为正常基因，D正确。故选D。11.临床研究发现，抗硫氧还蛋白—1（TRX—1）可作为癌症治疗的靶点。研究人员制备抗TRX—1的单克隆抗体（mAb）并进行特性鉴定。将筛选获得的3株（甲、乙、丙）杂交瘤细胞注入小鼠体内，利用ELISA法（让抗体与酶复合物结合，然后通过显色来定量检测液体中微量物质的测定方法）检测腹水中的mAb效价（表示抗体浓度）及亲和常数［抗体与抗原结合的紧密程度，单位为摩尔浓度（M）的倒数，即1/M]，结果如表所示。下列叙述正确的是（）细胞株腹水中mAb效价（相对值）亲和常数（1/M）甲2×1053.712×101°乙9×1053.278×101°丙4×1051.758×101°A.杂交瘤细胞甲、乙、丙株都能大量增殖并产生多种抗体B.mAb的亲和常数（1/M）越大，其腹水中mAb效价越高C.杂交瘤细胞乙株是制备mAb较为理想的细胞株D.ELISA法检测利用了杂交瘤细胞具有无限增殖的特点和酶的催化作用【答案】C〖祥解〗单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次用选择培养基筛选得到杂交瘤细胞；第二次用专一抗体检测得到能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。【详析】A、杂交瘤细胞甲、乙、丙株都能大量增殖并分别产生一种抗体，A错误；B、mAb效价表示抗体浓度，亲和常数表示抗体与抗原结合的紧密程度，亲和常数高不代表效价高，B错误；C、杂交瘤细胞乙株抗体效价最高，是制备mAb较为理想的细胞株，C正确；D、ELISA法检测利用了抗体与酶复合物结合，没有用到杂交瘤细胞具有无限增殖的特点，D错误。故选C。12.在畜牧生产中，利用动物细胞核移植技术可加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。如图是利用动物细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，下列叙述正确的是（）A.过程①供体细胞必须是从甲牛卵巢采集的卵母细胞B.进行过程②操作时必须穿透受体细胞透明带C.图中过程②去除的是纺锤体——染色体复合物D.后代丁牛的所有性状都不可能与丙牛相同【答案】C〖祥解〗动物细胞核移植：是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成一个新的个体。用核移植方法得到的动物称为克隆动物。【详析】A、过程①供体细胞通常是从甲牛卵巢采集的卵母细胞，也可以是输卵管的卵母细胞，A错误；B、常用的细胞核移植方法主要有两种：细胞质内注射、透明带下注射。前者是用微型注射针将供体细胞的细胞核吸出，再注入到去核卵母细胞质内；后者是直接将供体细胞注入到去核卵母细胞透明带内，然后用病毒介导或者电脉冲等方式使两个细胞融合，B错误；C、MⅡ期的卵母细胞中核膜和核仁已消失，过程②去核是去除MⅡ期的卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，C正确；D、后代丁牛的细胞核的遗传物质来自甲牛，细胞质的遗传物质来自甲牛和乙牛，则后代丁牛的遗传性状由甲牛和乙牛的遗传物质共同决定，但都为同一物种，丁牛可能有些性状与丙牛相同，D错误。故选C。13.胚胎工程的迅猛发展让人们大量繁殖优良家畜品种的愿望成为现实。下列关于胚胎工程的叙述，错误的是（）A.胚胎移植前，可以使用外源促性腺激素对供体进行超数排卵处理B.将精子培养在人工配制的获能液中可使精子在体外获得受精的能力C.受精卵经有丝分裂、分化形成原肠胚的过程叫作卵裂D.卵子在精子入卵后才可完成后续分裂过程【答案】C〖祥解〗胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的，生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。【详析】A、胚胎移植前，可以使用外源促性腺激素对供体进行超数排卵处理，提高胚胎的数目，A正确；B、精子获能是指精子获得受精的能力，可将成熟的精子放入获能液中进行获能处理，B正确；C、受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂，开始发育胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂，受精卵经有丝分裂形成囊胚之前的过程叫作卵裂，C错误；D、成熟卵母细胞处于减数第二次分裂中期，卵子在精子入卵后才可完成后续分裂过程，D正确。故选C。14.巴马香猪不仅肉质醇美，口感极佳，还可作为医用模型。科研工作者利用胚胎工程技术促进巴马香猪的快速繁育与应用，相关流程如图所示。下列叙述正确的是（）A.图中涉及胚胎移植等技术B.为提高胚胎的利用率可对早期胚胎进行分割，分割次数越多，利用率越高C.得到的胚胎经过程②必须移植到生理状态相同的巴马香猪C（与巴马香猪A、B为同一品种）体内D.对移植的胚胎进行性别鉴定时，需要取内细胞团细胞进行DNA分析【答案】A〖祥解〗（1）胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。（2）胚胎分割移植的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。【详析】A、由于目前还没有全体外胚胎培养技术，因此需要将胚胎进行移植，A正确；B、分割次数越多，胚胎发育和移植成功率越低，B错误；D、体外培养的胚胎需移植到同期发情处理后的同一物种的巴马香猪C体内，C错误；D、内细胞团会发育成完整的胚胎，为了避免对胚胎的影响，对移植的胚胎进行性别鉴定时，需要取滋养层细胞进行DNA分析，D错误。故选A15.如图是我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和胚胎发育潜能研究的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态，即原始态（naive）和始发态（primed）。naive干细胞具有最高的发育潜能，primed干细胞全能性相对较低。下列叙述错误的是（）A.过程⑤形成的原肠胚表面的细胞向内迁移形成内胚层B.猴子芽体相当于囊胚，过程③的起点细胞应取自芽体的滋养层细胞C.过程⑥需对受体母猴进行同期发情处理，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境D.与神经干细胞相比，primed干细胞具有形成机体所有的组织和器官甚至个体的潜能【答案】B〖祥解〗胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体．用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。【详析】A、原肠胚形成过程中，细胞通过迁移分化成三个胚层，表面的细胞向内迁移形成内胚层，A正确；B、猴子芽体相当于囊胚，囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织所以过程③的起点细胞应取自芽体的内细胞团部位，B错误；C、过程⑥是胚胎移植，需对受体母猴进行同期发情处理，使供受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境，C正确；D、primed干细胞全能性相对较低，神经干细胞是已经分化的细胞，primed干细胞与神经干细胞相比，primed干细胞是具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞，并进一步形成机体所有的组织和器官甚至个体的潜能，D正确。故选B。16.BamHⅠ、MboⅠ是基因工程中常用的两种限制酶，其识别位点分别如图1、图2所示。现用这两种限制酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），酶切产物分离结果如图3所示。已知①为BamHⅠ处理后分离结果，②为MboⅠ处理后分离结果。下列叙述错误的是（）A.BamHⅠ、MboⅠ识别的序列不完全相同B.BamHⅠ、MboⅠ切割该DNA片段后形成的都是黏性末端C.该DNA分子上有3个BamHⅠ的识别序列D.该DNA分子上某2个BamHI识别序列的正中间可能还存在1个MboⅠ的识别序列【答案】C〖祥解〗限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。【详析】A、BamHⅠ、MboⅠ识别的序列中间四个字母相同，BamHⅠ对识别序列的要求更高，A正确；B、BamHI和Sau3AI两种限制酶切割后形成的均为黏性末端，且均为GATC，B正确；C、用BamHI处理后，得到3个DNA片段，说明该DNA分子上有两个BamHI的酶切位点，C错误；D、用MboⅠ切出来后少了100bp片段，多了50bp片段，该DNA分子上某2个BamHI识别序列的正中间可能还存在1个MboⅠ的识别序列，将100bp切成相等的两段，D正确。故选C。17.某兴趣小组开展了“探究不同材料和不同温度对DNA粗提取量影响”的相关实验。具体步骤为：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。剪碎后分别分成两组，一组置于20℃、另一组置于—20℃条件下且两组均保存24h。将DNA的粗提取物溶于2mol/L的NaCl溶液中，用相关试剂进行鉴定，结果如表所示。下列叙述错误的是（）材料保存温度花菜辣椒蒜黄20℃++++++—20℃+++++++++注：“+”越多表示蓝色越深。A.实验中可用二苯胺试剂鉴定DNA粗提取物B.若采用离心法对DNA进行粗提取，则该过程中需要进行2次离心，离心后DNA都分布在上清液中C.等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多D.相同实验材料低温下保存时DNA提取量更多，可能是低温抑制了核酸水解酶的活性所致【答案】B〖祥解〗DNA粗提取与鉴定的原理：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的；（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精．利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离；（3）.DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。【详析】A、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此实验中可用二苯胺试剂鉴定DNA粗提取物，A正确；B、在DNA粗提取过程中，第一次离心是破碎细胞，获取含DNA的滤液，此时DNA分布在上清液中；第二次离心是去除蛋白质等杂质，此时DNA在沉淀物中，并非离心后DNA都分布在上清液中，B错误；C、从表格中可以看出，在20℃和-20℃时，蒜黄对应的“+”数量在三种材料中都是最多的，说明等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多，C正确；D、酶的活性受温度影响，低温可以抑制核酸水解酶的活性，减少DNA的分解，所以相同实验材料低温下保存时DNA提取量更多，D正确。故选B。18.炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度呈正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出如图所示的表达载体，将表达载体导入大肠杆菌细胞中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。下列叙述错误的是（）A.将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是显微注射法B.将图示的表达载体导入大肠杆菌细胞前，应先用Ca2+处理大肠杆菌C.构建表达载体时可使用抗生素抗性基因作为选择标记，以筛选成功转化的细胞D.选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且表达量与IBD程度呈负相关【答案】D〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）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；（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）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；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详析】A、将目的基因导入动物受精卵最常用的方法确实是显微注射法，该方法能将含有目的基因的表达载体直接注射到受精卵的细胞核中，从而使目的基因整合到动物基因组中，A正确；B、将图示的表达载体导入大肠杆菌细胞前，先用Ca2+处理大肠杆菌，可使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞状态，有利于表达载体进入大肠杆菌细胞，B正确；C、构建表达载体时使用抗生素抗性基因作为选择标记，在含有相应抗生素的培养基上，只有成功转化了含有抗生素抗性基因表达载体的细胞才能生长，这样就可以筛选出成功转化的细胞，C正确；D、选用启动子P的优点是仅在IBD发生时，由于肠道内有硫代硫酸盐，启动子P能被特异性诱导激活，从而表达抗炎蛋白，且由于硫代硫酸盐生成量与疾病严重程度呈正相关，所以抗炎蛋白表达量应与IBD程度呈正相关，而不是负相关，D错误。故选D。19.农杆菌转化法广泛应用于植物基因工程中，研究人员利用农杆菌转化法将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因Bar导入陆地棉中，经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的转基因棉花。下列叙述错误的是（）A.农杆菌转化法主要用于双子叶植物和裸子植物B.农杆菌转化法可将含Bar基因的重组Ti质粒整合到陆地棉细胞的染色体DNA上C.检测Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用抗原—抗体杂交技术D.培育转基因棉花还可利用我国科学家独创的花粉管通道法【答案】B〖祥解〗将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（1）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。（2）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。（3）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。【详析】A、在自然条件下，农杆菌感染双子叶植物和裸子植物，因此农杆菌转化法主要用于双子叶植物和裸子植物，A正确；B、农杆菌转化法是将含目的基因（Bar基因）的重组Ti质粒的T-DNA整合到植物细胞的染色体DNA上，而不是整个重组Ti质粒整合到染色体DNA上，B错误；C、检测目的基因是否翻译出蛋白质，常利用抗原-抗体杂交技术，C正确；D、花粉管通道法是我国科学家独创的一种将目的基因导入植物细胞的方法，培育转基因棉花可以利用该方法，D正确。故选B。20.某科研人员在研究某基因时，使用PCR技术扩增了一个500bp的DNA片段，并通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定。电泳结果显示，除了500bp的目标条带外，还有一些非特异性条带（由于引物与非目标序列的结合所产生）。下列关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述，正确的是（）A.DNA向着与其所带电荷相同的电极移动B.待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳，以防DNA跑出凝胶C.延长延伸时间、增加模板DNA的用量等措施都可减少PCR反应中的非特异性条带D.在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换【答案】D〖祥解〗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：①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）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链；PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。【详析】A、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，DNA分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，A错误；B、待指示剂前沿迁移到达凝胶的底部（不是加样孔边缘）时需停止电泳，以防DNA跑出凝胶，B错误；C、延长延伸时间可能会使非特异性产物也得到更多扩增，增加模板DNA的用量也不能减少非特异性条带，反而可能增加非特异性扩增的机会。减少非特异性条带可以通过优化引物设计、调整退火温度等措施，C错误；D、在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，目的是防止试剂之间的交叉污染，保证反应体系的准确性和纯净性，D正确。故选D。二、非选择题：本题共5小题，共60分。21.谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵工程生产谷氨酸，从而制取味精（主要成分为谷氨酸钠）。图1为谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径。谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，发酵装置如图2所示。回答下列问题：（1）从物理性质看，谷氨酸发酵的培养基属于________培养基。从培养基的成分与发酵装置可看出，谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是_________。（2）谷氨酸的发酵生产中，通常需要分次加入氨水（弱碱性），从氨水的作用角度分析，原因是______。（3）若要监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目，可采用显微镜直接计数，使用该方法的计数过程是先将稀释100倍的发酵液加入计数板（由25中方格×16小方格=400个小方格组成，容纳液体总体积为0.1mm3）的计数室中，然后计数菌体数。若计数室中有36个菌体，则1mL的原发酵液中估计有谷氨酸棒状杆菌______个。此外还可以用________法监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目。通常情况下，前者计数结果比后者计数结果更______（填“大”或“小”），原因是___________。（4）研究发现：发酵过程中当溶氧量不足时，谷氨酸棒状杆菌的代谢产物是乳酸或琥珀酸，所以谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要不断地通入无菌空气并不断搅拌。当培养基中碳、氮比为4：1时，菌体大量繁殖，而产生的谷氨酸量较少；当碳、氮比为3：1时，菌体繁殖受抑制，但谷氨酸的合成量大增。①发酵过程中搅拌的作用是________。②结合上述发现，写出一种利用一定起始数量的菌种通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路：________。【答案】（1）①.液体②.异养需氧型（2）氨水既可以为谷氨酸棒状杆菌提供氮源，又能调节发酵液的pH（3）①.3.6×107②.稀释涂布平板③.大④.显微镜直接计数法把活菌和死菌都计算在内，而稀释涂布平板法只计数活菌，且可能存在多个菌体形成一个菌落的情况，导致计数偏小（4）①.增加溶氧量，使菌种与营养物质充分接触②.先将培养基中碳、氮比设置为4:1，通入无菌空气并搅拌，让菌体大量繁殖；然后将培养基中碳、氮比改为3:1，继续通入无菌空气并搅拌，促进谷氨酸大量合成〖祥解〗发酵过程是指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵过程主要应用于食品工业、生物、化工等领域。根据微生物的种类不同（好氧、厌氧、兼性厌氧），可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。【解析】（1）谷氨酸发酵的培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素等，没有添加琼脂等凝固剂，从物理性质看属于液体培养基。培养基中有葡萄糖（碳源），发酵装置需要通入无菌空气，说明谷氨酸棒状杆菌需要从外界获取有机物作为碳源，且需要氧气进行呼吸作用，所以其代谢类型是异养需氧型；（2）氨水可以为谷氨酸棒状杆菌提供氮源；同时，发酵过程中会产生酸性物质使发酵液pH下降，氨水是弱碱性物质，能够调节发酵液的pH，维持适宜的发酵环境；（3）已知计数板由25中方格×16小方格=400个小方格组成，容纳液体总体积0.1mm3，先将发酵液稀释100倍，计数室中有36个菌体。则1mL(1cm3=1000mm3)原发酵液中菌体数为36÷0.1×100×1000=3.6×107个。除显微镜直接计数外，还可以用稀释涂布平板法监测发酵液中谷氨酸棒状杆菌的数目。通常情况下，显微镜直接计数法计数结果比稀释涂布平板法计数结果大，原因是显微镜直接计数法把活菌和死菌都计算在内，而稀释涂布平板法只计数活菌，且可能存在多个菌体形成一个菌落的情况，导致计数偏小；（4）发酵过程中搅拌的作用是增加溶氧量，使菌种与营养物质充分接触，有利于营养物质的充分利用。利用一定起始数量的菌种通过发酵得到大量谷氨酸的发酵思路为：先将培养基中碳、氮比设置为4:1，通入无菌空气并搅拌，让菌体大量繁殖，增加菌体数量；当菌体数量达到一定程度后，将培养基中碳、氮比改为3:1，继续通入无菌空气并搅拌，创造适宜条件，促进谷氨酸大量合成。22.白藜芦醇（Res）是存在于葡萄、花生、虎杖等多种植物中的一种含量很低的天然成分，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等多种功效，在保健品、医药和化妆品等领域具有广泛的应用前景。科研人员为了获得Res，选择花生植株M为材料，先用外植体获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。回答下列问题：（1）工厂化生产Res的过程中，常选择幼嫩的茎段作为外植体，原因是_______。为确保培养过程中不受污染，需要对所取材料进行严格的________处理，该处理中用到的试剂除无菌水、酒精外，还有________（写出1种）。（2）培养至愈伤组织阶段经历了________生理过程，使已经分化的细胞经过该过程，即失去其____，转变成未分化的细胞。科研人员用少量纤维素酶和果胶酶处理培养材料获得了单细胞，再用不同浓度的NAA溶液进行悬浮培养。悬浮培养时细胞的生长速率及单位质量细胞中的Res产量如图所示。由图可知，培养液中NAA对Res合成的作用是_________。注：生长速率=每天每升（（L—1⋅d—1）培养基中增加的细胞干重克数（3）为了筛选出高产Res细胞，科研人员常采用诱变的方法处理愈伤组织。他们选愈伤组织作为处理材料的原因是___________。（4）若该实验中所用的花生植株M是一种杂合体，要快速获得与植株M基因型和表型都相同的花生植株，利用植株M减数分裂得到的花粉粒作为外植体进行植物组织培养的方案是否可行并说明理由____。【答案】（1）①.细胞分裂活跃②.消毒③.次氯酸钠（2）①.脱分化②.特有的结构和功能③.抑制（3）愈伤组织细胞未分化，分裂能力强，全能性高，易受诱变处理产生遗传变异，从而筛选出高产细胞（4）因为花生植株M是杂合体，其减数分裂得到的花粉粒基因型与植株M不同，不能保证获得的植株与植株M基因型和表型完全相同〖祥解〗植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。【解析】（1）工厂化生产中，选择幼嫩茎段作为外植体，因为其细胞分裂活跃，再生能力强。为了防止污染，需要对材料进行严格消毒，常用的消毒试剂包括无菌水、酒精和次氯酸钠。无菌水用于清洗，酒精用于快速消毒，而次氯酸钠则用于更彻底的消毒。（2）‌培养至愈伤组织阶段经历了“脱分化”的生理过程‌。脱分化是指已经分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。随着NAA浓度的升高，Res含量下降，因此培养液中NAA对Res合成具有抑制作用。（3）愈伤组织由未分化的细胞组成，具有高度的分裂能力和全能性，更容易受到诱变处理的影响，从而产生遗传变异，提高筛选高产细胞的概率。（4）花生植株M为杂合体，减数分裂产生的花粉粒基因型与植株M不同，无法保证培养出的植株与植株M基因型和表型完全相同，因此该方法不可行。23.感染柯萨奇病毒A组2型（CV—A2）可引起手足口病。科学家以小鼠为实验材料成功制备了抗CV—A2单克隆抗体用于检测和治疗手足口病。回答下列问题：（1）制备抗CV—A2单克隆抗体时，一般需要在一定时间内用灭活的________对小鼠进行间隔注射3次，一段时间后，从小鼠的脾脏中获得能产生抗CV—A2抗体的_______细胞，该细胞在体外培养的特点是_____（写出2点）。（2）诱导收集的细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞的常用方法有________（写出两种）和灭活病毒诱导法等。灭活病毒诱导法中病毒的灭活是用________手段使病毒失去感染能力，但不能破坏病毒的________。将杂交瘤细胞进行体外培养时，通常需要加入血清，其作用是________。将选择培养得到的杂交瘤细胞进行________，筛选获得13株杂交瘤细胞。（3）科学家从上述获得的13株杂交瘤细胞中进一步筛选，测定抗CV—A2单克隆抗体的特异性，结果如图所示（单克隆抗体的特异性越强，吸光度越大）。据图分析，应选择第________株杂交瘤细胞进行大规模培养获取大量的单克隆抗体，判断的理由是________。【答案】（1）①.CV−A2②.B淋巴细胞③.不能无限增殖；能产生特异性抗体（2）①.物理法（如电激等）、化学法（如聚乙二醇诱导）②.物理或化学③.抗原结构④.补充未知成分，利于细胞生长⑤.克隆化培养和抗体检测（3）①.4②.第4株杂交瘤细胞进行大规模培养获取大量的单克隆抗体〖祥解〗单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合，经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞，经专一抗体检测后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞，即可得单克隆抗体。【解析】（1）制备抗CV−A2单克隆抗体时，一般需要在一定时间内用灭活的CV−A2对小鼠进行间隔注射3次，目的是刺激小鼠产生能分泌抗CV−A2抗体的淋巴细胞。一段时间后，从小鼠的脾脏中获得能产生对应的B淋巴细胞，该B淋巴细胞不能无限增殖；能产生特异性抗体。（2）诱导收集的细胞（B淋巴细胞）与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞的常用方法有物理法（如电激等）、化学法（如聚乙二醇诱导）和灭活病毒诱导法等。灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构，通常需要加入血清，其作用是补充未知成分，利于细胞生长，选择培养得到杂交瘤细胞。再经克隆化培养和抗体检测，初次筛选获得13株杂交瘤细胞。（3）分析图可知，纵坐标吸光度大小反应与抗原结合的单抗含量高低，所以第4株杂交瘤细胞产生的单克隆抗体特异性强且含量最高，应选择第4株杂交瘤细胞进行大规模培养获取大量的单克隆抗体。24.酿酒酵母是重要的发酵菌种，广泛应用于酿酒、食品加工及生物燃料生产等。FLO基因表达的FLO蛋白可提高发酵中乙醇的产量，且FLO蛋白量与乙醇产量呈正相关。研究人员将FLO基因与超表达启动子（能够显著提高基因的转录效率）连接以构建超表达载体（如图1所示），然后转入酿酒酵母细胞，以期获得高产乙醇的酿酒酵母品系。回答下列问题：（1）利用酒精可将酿酒酵母细胞中的DNA粗提取出来，其原理是_________。（2）PCR技术扩增FLO基因的过程中，除需添加引物、含Mg2+的缓冲液外，还需要添加__________（写出3点），其中反应缓冲液中添加的Mg2+的作用是_____。已知FLO基因中碱基G+C的占比很大，则一般要求PCR过程中变性的温度会较高，原因是______；PCR过程中通过控制温度可使DNA复制在体外反复进行，其中将温度调设到72℃的目的是________。（3）获得PCR产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，影响DNA分子迁移速率的主要因素有_______（写出2点）。利用PCR技术扩增FLO基因时根据________来设计引物；一个FLO基因经PCR连续扩增3次，共需要________个引物。（4）图1中所示FLO超表达载体中绿色荧光蛋白基因的作用是_________。（5）已知一株酿酒酵母A（菌株A）含有1个FLO基因，研究人员对酿酒酵母菌株A进行基因工程改造以提高发酵中的乙醇产量，他们基于菌株A构建得到菌株B、C、D（如图2）。该实验中，构建菌株B的目的是______，预期菌株A、B、C、D发酵中乙醇产量的高低为________。【答案】（1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白质等物质溶于酒精（2）①.dNTP、DNA聚合酶和模板DNA‌②.激活耐高温的DNA聚合酶‌③.GC碱基对之间有三个氢键，而AT碱基对之间只有两个氢键，因此打开GC碱基对需要更多的能量‌④.TaqDNA聚合酶根据碱基互补配对原则合成新的DNA链‌（3）①.琼脂糖溶液的浓度、DNA分子的大小和构象‌‌②.FLO基因两端的部分核苷酸序列‌‌③.14（4）作为标记基因，以便筛选出含有重组载体的细胞（5）①.作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响②.菌株C＞菌株A=菌株B＞菌株D〖祥解〗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。DNA复制的前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。【解析】（1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白质等物质溶于酒精，利用这一原理，可以将酿酒酵母细胞中的DNA粗提取出来。（2）‌PCR技术扩增FLO基因的过程中，除了需要添加引物和含Mg²⁺的缓冲液外，还需要添加dNTP、DNA聚合酶和模板DNA‌；Mg²⁺在PCR中起到稳定DNA聚合酶活性和促进引物与模板结合的作用。通常在反应缓冲液中添加Mg²⁺，以激活耐高温的DNA聚合酶‌；‌在PCR过程中，DNA模板链上碱基G和C的比例越高，DNA变性解链的温度就越高‌。这是因为G和C碱基之间形成的是三条氢键，而A和T碱基之间形成的是两条氢键。由于G和C碱基的氢键数量更多，因此在变性过程中需要更多的能量来破坏这些键，从而导致较高的解链温度（Tm温度）‌；将温度调至72℃左右，TaqDNA聚合酶根据碱基互补配对原则合成新的DNA链‌。（3）‌影响DNA分子迁移速率的主要因素包括琼脂糖溶液的浓度、DNA分子的大小和构象‌‌，琼脂糖凝胶的浓度越高，孔径越小，能够通过的分子也就越小，迁移速度会相应减慢，大分子DNA具有更大的摩擦阻力，通过凝胶孔径的效率较低，迁移速度较慢，此外，不同的DNA构象（如超螺旋环状DNA、切口环状DNA和线性DNA）在琼脂糖凝胶中的迁移速率不同，超螺旋环状DNA的迁移速率最快，线性DNA最慢‌。利用PCR技术扩增FLO基因时，设计引物的主要依据是FLO基因两端的部分核苷酸序列‌‌。一个FLO基因经PCR连续扩增3次，共得到8个DNA，16条单链，含16个引物序列，开始的一个DNA模板不需要引物，因此一共需要引物为16-2=14个。（4）绿色荧光蛋白基因表达形成的蛋白质在一定条件下能出现绿色荧光，将绿色荧光蛋白基因与FLO基因连接在一起，通过检测受体细胞在一定条件下是否能发出绿色荧光，从而检测受体细胞是否导入FLO超表达载体，因此FLO超表达载体中绿色荧光蛋白基因的作用是作为标记基因，便于筛选导入目的基因（FLO基因）的受体细胞。‌（5）菌株B导入不含FLO基因的表达载体可以作为空白对照组，排除基因表达载体对乙醇产量的影响。菌株A含有1个FLO基因，导入不含FLO基因的表达载体形成菌株B，则菌株B仍含有一个FLO基因；菌株A中导入含FLO基因的表达载体形成菌株C，则菌株C含有两个FLO基因；菌株A导入FLO基因的敲除载体，即把菌株A中的FLO基因敲除，则形成的菌株D无FLO基因。由于FLO蛋白量与乙醇产量成正相关，所以A、B、C、D菌株发酵中乙醇产量的高低关系为菌株C>菌种A=菌株B>菌株D。(1)小问详析：(2)小问详析：(3)小问详析：由于其他DNA序列也可能含有与所用较短的引物能互补配对的碱基序列，因此所用的引物越短，引物特异性越低。本实验的对照组中以非转基因的酿酒酵母A细胞基因组DNA作为PCR模板，而在实验组中以转FLO基因酿酒酵母细胞基因组DNA作为模板，样品1为本实验的对照组，其作用是用于对比确定转基因酿酒酵母候选品系B中是否成功转入FLO基因。通过与样品1对比可知，样品2有特异性扩增产物，说明两引物间FLO基因已整合到酵母细胞的基因组中。(4)小问详析：若以该mRNA为模板逆转录形成DNA，则形成的DNA只包含基因的编码区，而图2中样品2所示条带是在引物1和2的作用下形成的DNA片段，包含FLO基因及两侧的调控序列，由于以该mRNA逆转录的DNA为模板，引物1和2不能与之结合，因此电泳后不能得到图2中样品2所示条带。25.研究表明，大豆中的SGF14a基因可提高作物的铝耐受性。某科研团队为了验证SGF14a基因在植物应答铝胁迫（生长环境中铝盐较多，铝盐含量较多的土壤呈酸性）中的作用，构建含SGF14a基因的表达载体，将其转化到烟草细胞，进而获得转基因烟草。如图为含大豆SGF14a基因的DNA片段和农杆菌Ti质粒结构及酶切位点示意图，已知A位点和B位点转录后分别对应起始密码子和终止密码子，序号①②③④代表引物。回答下列问题：（1）由图可知，在PCR扩增仪中应加入引物__________（填序号），理由是_______。（2）用限制酶切割目的基因和质粒时破坏的化学键是________。经分析，科研团队最终选择用限制酶XbaⅠ切割SGF14a基因的左侧，用限制酶________切割SGF14a基因的右侧，右侧不用另外两种限制酶切割的原因分别是：a、_______；b、_____。采用双酶切的目的在于避免_____。（3）对转化后的农杆菌细胞进行筛选时，培养基中需加入________（填抗生素名称）。（4）为了确定SGF14a基因是否成功转化到烟草细胞，研究人员欲将得到的转SGF14a基因烟草植株和野生型烟草植株作比较进行鉴定，请简要写出实验方案：_______。【答案】（1）①.②和③②.PCR扩增需要一对引物分别与目的基因的5'端和3'端特异性结合，确保扩增出完整的SGF14a基因片段，即引物应选择与SGF14a基因两端互补的序列，（2）①.磷酸二酯键②.HindⅢ③.若用SalI切割，用该酶切割质粒时会导致终止子丢失④.EcoRI在质粒中的酶切位点位于XbaⅠ酶切位点的左侧，会导致目的基因的反向插入⑤.目的基因或载体自连（反向插入或环化），同时确保目的基因的定向插入（3）氨苄青霉素（4）提取转基因烟草和野生型烟草的DNA，用SGF14a基因特异性引物进行PCR扩增，电泳检测目标条带；或者在胁迫条件（如干旱、盐胁迫）下培养两组植株，观察转基因植株是否表现出增强的抗逆性（如存活率、生长状况）〖祥解〗基因工程的基本操作步骤包括获取目的基因、构建重组DNA分子、将重组DNA分子导入受体细胞、检测目的基因及其表达产物等。【解析】（1）PCR扩增需要一对引物分别与目的基因的5'端和3'端特异性结合，确保扩增出完整的SGF14a基因片段，即引物应选择与SGF14a基因两端互补的序列，即在PCR扩增仪中应加入引物②和③。（2）限制酶切割DNA时破坏的是磷酸二酯键。右侧应选择Hind

Ⅲ切割，若用SalI切割，用该酶切割质粒时会导致终止子丢失；EcoRI在质粒中的酶切位点位于XbaⅠ酶切位点的左侧，会导致目的基因的反向插入。采用双酶切的目的在于避免目的基因或载体自连（反向插入或环化），同时确保目的基因的定向插入。（3）根据载体上的抗性基因氨苄青霉素抗性基因，培养基中需加入氨苄青霉素对转化后的农杆菌细胞进行筛选。（4）为了确定SGF14a基因是否成功转化到烟草细胞，可以提取转基因烟草和野生型烟草DNA，用SGF14a基因特异性引物进行PCR扩增，电泳检测目标条带；或者在胁迫条件（如干旱、盐胁迫）下培养两组植株，观察转基因植株是否表现出增强的抗逆性（如存活率、生长状况）。河南省九师联盟2024-2025学年高二下学期期中考试本卷命题范围：人教版选择性必修3第1章～第3章第2节。一、选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列关于传统泡菜制作的叙述，错误的是（）A.泡菜中乳酸的质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味和品质最佳B.制作泡菜的流程为选择菜料→调味装坛→密封发酵→配制并倒入盐水→成品C.调味装坛时，晾干的菜料装至半坛时放入香辛料，继续装至八成满D.添加盐水时，盐水需要煮沸冷却后倒入坛内，使盐水没过全部的菜料【答案】B〖祥解〗泡菜的制作离不开乳酸菌，在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。【详析】A、泡菜中乳酸质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味和品质最佳，A正确；B、制作泡菜的流程为选择菜料→调味装坛→配制并倒入盐水→密封发酵→成品，B错误；C、装坛时通常先装一半菜料，加入香辛料，再装至八成满，预留发酵空间，C正确；D、盐水需煮沸杀菌后冷却使用，且要完全浸没菜料，创造无氧环境，D正确。故选B。2.下列关于家庭制作果酒、果醋的叙述，正确的是（）A.果酒、果醋制作中利用的两种菌种均为好氧型微生物B.果酒制作过程中，不能对材料多次反复冲洗，以防止菌种流失C.可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并降低温度进行果醋发酵D.当缺少糖源时，醋酸菌产生的酶可以直接将酒精转化为乙酸和CO₂【答案】B〖祥解〗（1）酵母菌先通过有氧呼吸大量增殖，之后需保持无氧条件进行酒精发酵；乳酸菌是厌氧型细菌。（2）醋酸菌在糖源充足的情况下，可直接将葡萄糖变成醋酸；缺乏糖源时，在氧气充足的情况下，能将乙醇转化为乙醛，再转化为成醋酸，从而制成醋。【详析】A、果酒制作利用的酵母菌是兼性厌氧型微生物，在无氧条件下进行酒精发酵；果醋制作利用的醋酸菌是好氧型微生物，A错误；B、果酒制作过程中，若对材料多次反复冲洗，会将附着在材料上的野生酵母菌等菌种冲洗掉，导致菌种流失，影响发酵，B正确；C、可先进行果酒发酵，后通入无菌空气并升高温度进行果醋发酵，C错误；D、当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，这个过程不产生CO₂，D错误。故选B。3.无菌技术是一套系统性的操作规范，旨在防止微生物污染，广泛应用于医疗、实验室及制药等领域。下列叙述错误的是（）A.获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染B.无菌技术主要包括消毒和灭菌，煮沸是常用的消毒方法之一C.玻璃吸管、培养皿等用具一般采用湿热灭菌的方法来灭菌D.微生物接种时，火焰灼烧接种环，待其冷却后才能接触样本【答案】C〖祥解〗（1）消毒是使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子）。（2）灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)。常用方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌法。【详析】A、在微生物培养过程中，杂菌的存在会对目标微生物的生长和研究造成干扰，所以获得纯净的微生物培养物的关键就是防止杂菌污染，A正确；B、无菌技术主要由消毒和灭菌构成，煮沸能够在一定程度上杀死部分微生物，是常用的消毒方法之一，B正确；C、玻璃吸管、培养皿等用具一般采用干热灭菌的方法来灭菌，C错误；D、微生物接种时，火焰灼烧接种环是为了灭菌，若不冷却就接触样本，高温会杀死样本中的微生物，所以要待其冷却后才能接触样本，D正确。故选C。4.在均匀涂布有大肠杆菌培养液的平板上，放置大小相同的含有不同浓度链霉素（抗生素的一种）的圆形滤纸片Ⅰ~Ⅳ，然后在无菌、适宜条件下培养若干小时，滤纸片周围出现抑制大肠杆菌生长的环圈（简称为抑菌圈）如图所示。下列叙述错误的是（）A.抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大，说明链霉素抑制大肠杆菌生长的效果越好B.Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌C.圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、ⅠD.培养时需将平板倒置，这既能防止水分过快蒸发，也能防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染【答案】C〖祥解〗抑菌圈的大小可以反映测试菌对药物的敏感程度。抑菌圈越大，说明该菌对此药敏感性越大，反之越小，若无抑菌圈，则说明该菌对此药具有耐药性。透明圈直径大小与药物浓度、细菌浓度有直接关系。【详析】A、抑菌圈直径与滤纸片直径的比值越大，意味着在相同滤纸片大小基础上，抑菌圈范围越广，说明链霉素抑制大肠杆菌生长的效果越好，A正确；B、在抑菌圈内出现菌落，很可能是因为存在具有抗链霉素能力的活细菌，在链霉素作用下仍能存活繁殖，所以Ⅳ抑菌圈内的菌落可能来源于一个具有抗链霉素能力的活细菌，B正确；C、一般来说，链霉素浓度越高，抑菌能力越强，抑菌圈越大。从图中抑菌圈大小来看，抑菌圈大小顺序为Ⅳ＞Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ，所以圆形滤纸片上链霉素浓度从高到低依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ，而不是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，C错误；D、培养时将平板倒置，一方面可以减少水分过快蒸发，维持培养基湿度；另一方面能防止皿盖上的水珠落入培养基，避免污染，D正确。故选C。5.中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，经分离、鉴定得到新的微生物菌株X，并进一步研究其生物学特性。菌株X在不同培养基上的生长情况如图所示。已知藻类细胞解体后的难降解多糖物质通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部并被菌株X分解。下列叙述错误的是（）A.菌株X的存在可加速深海生态系统的碳循环B.培养基接入沉积物样品后，在高温条件下培养一段时间可获得含菌株X的培养物C.图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得D.为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养【答案】B〖祥解〗（1）进行微生物纯培养时，人们需要按照微生物对营养物质的不同需求配制培养基，满足微生物对水、无机盐、碳源、氮源以及pH、O2、特殊营养物质（如维生素）的需求。（2）获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，无菌技术主要包括消毒和灭菌。消毒较为温和，仅杀死物体表面或内部的部分微生物；灭菌较为强烈，要杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。（3）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同，但是核心都是要防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。【详析】A、菌株X能够分解藻类细胞解体后的难降解多糖物质，可加速深海生态系统的碳循环，A正确；B、菌株X生活在某海域1146米深海冷泉附近，该处温度较低，因此培养基接入沉积物样品后，需要在低温条件下培养一段时间可获得含菌株X培养物，B错误；C、因为需要对菌株X进行计数，因此图示的实验数据可通过对菌株X的纯培养物采用稀释涂布平板法获得，C正确；D、分析图中曲线可知，在以纤维素为碳源的培养基中，菌株X细胞数量最多，可推知菌株X在以纤维素为碳源时生长状况最好，为快速大量繁殖菌株X，应以纤维素作为首选碳源制成液体培养基对其进行培养，D正确。故选B。6.下列关于细胞工程的叙述，正确的是（）A.细胞工程均以细胞生物学或分子生物学为基本原理进行操作B.人们可以有目的地通过在分子水平上进行操作，从而获得相应的细胞产品C.将植物细胞的叶绿体导入酵母菌细胞中，这属于细胞工程的研究范畴D.细胞工程的最终目的都是获得相应的特定细胞、组织、器官或个体【答案】C〖祥解〗细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其他产品的一门综合性生物工程。【详析】A、细胞工程不只应用细胞生物学、分子生物学的原理和方法，还运用了发育生物学的原理和方法，A错误；B、细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理与方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术，利用细胞工程可以有目的地获得特定的细胞、组织、器官等，B错误；C、细胞工程可以通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，因此，将叶肉细胞的细胞器叶绿体移入酵母菌细胞属于细胞工程，C正确；D、细胞工程是通过细胞生物学和分子生物学的原理和方法，在细胞水平或细胞器水平上进行操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合科学技术‌，D错误。故选C。7.为培育抗青枯病的马铃薯新品种R和A206，研究人员用抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）与易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）进行了如图所示的操作。下列叙述错误的是（）A.杂交品种R的体细胞中含有36条染色体B.制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的低C.体细胞杂交中可用高Ca2+一高pH融合法诱导原生质体融合D.新品种A206马铃薯植株可能比野生种马铃薯植株长得更为高大【答案】B〖祥解〗植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。【详析】A、杂交品种R为有性生殖而来，抗青枯病野生种马铃薯（2N=24）产生的配子中含12条染色体，易感青枯病栽培种马铃薯（4N=48）产生的配子中含24条染色体，配子结合形成杂交品种R，体细胞中含有36条染色体，A正确；B、制备原生质体时，酶解液的渗透压应比细胞液的高，否则原生质体吸水胀破，B错误；C、诱导原生质体融合的化学法主要有使用PEG（或聚乙二醇）和高Ca2+-高pH值融合法，C正确；D、新品种A206马铃薯植株为六倍体，可能比野生种马铃薯植株长得更为高大，D正确。故选B。8.发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。下列关于发酵工程应用的叙述，错误的是（）A.与化学防治相比，利用微生物农药进行防治可显著减少环境污染B.从培养的微生物细胞中分离出的单细胞蛋白可作为食品添加剂C.啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成D.发酵产品包括微生物细胞本身、代谢物，不同产品需要的提纯方法可能不同【答案】B〖祥解〗啤酒发酵的过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能获得澄清、成熟的啤酒。【详析】A、微生物农药是利用微生物或其代谢产物来防治病虫害的生物制剂。与化学防治相比，微生物农药具有对环境友好、不易产生抗药性等优点，可显著减少环境污染，A正确；B、单细胞蛋白是指通过发酵工程获得的大量微生物菌体，而不是从培养的微生物细胞中分离出的某种物质。单细胞蛋白含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质等营养成分，可作为食品添加剂，也可作为饲料蛋白使用，B错误；C、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。在主发酵阶段，酵母菌大量繁殖，大部分糖被分解，同时生成各种代谢物，如酒精、二氧化碳、风味物质等。后发酵阶段主要是进行残糖的继续发酵、风味的成熟和二氧化碳的饱和等。所以啤酒发酵中酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，C正确；D、发酵产品包括微生物细胞本身（如单细胞蛋白）、代谢物（如抗生素、氨基酸等）。不同产品的化学性质和物理性质不同，需要的提纯方法也可能不同。例如，对于蛋白质类的发酵产品，可采用盐析、凝胶过滤等方法进行提纯；对于小分子的代谢物，可采用蒸馏、萃取等方法进行提纯，D正确。故选B。9.研究人员将大熊猫皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSCs），这些iPSCs在体外培养下能够分化成各种不同类型的细胞。下列叙述错误的是（）A.大熊猫体内已分化的T细胞也有可能被诱导为iPSCsB.用皮肤成纤维细胞重编程为iPSCs时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中C.iPSCs体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关D.利用自体iPSCs治疗疾病时，理论上需要注射免疫抑制剂来抑制免疫排斥反应【答案】D〖祥解〗细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。细胞分化的实质是基因选择性表达；科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称之为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。【详析】A、脱分化是指已分化的细胞失去特有的结构和功能，恢复到未分化状态的过程。大熊猫体内已分化的T细胞也有可能被诱导为iPSCs，A正确；B、大熊猫皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞（iPSCs），用皮肤成纤维细胞重编程为iPSCs时可能需借助载体将特定基因导入皮肤成纤维细胞中，B正确；C、分化的实质是基因的选择性表达，iPSCs体外分化的过程与细胞内基因表达的调控有关，C正确；D、利用诱导多能干细胞治疗疾病，由于是自身细胞诱导形成的，其遗传物质与自身细胞相同，理论上可避免发生免疫排斥反应，D错误。故选D。10.科研人员将取自某遗传性肝病患者的肝细胞通过体外培养、基因修复，获得了基因编辑肝细胞，并将其移植到该患者体内，以治疗遗传性肝病，过程如图所示（CRISPR/Cas9是一种新型的基因编辑工具，能对动物和植物的DN