31，北京市丰台区2023—2024学高二下学期期中考试生物试题

这是一份31，北京市丰台区2023—2024学高二下学期期中考试生物试题，共23页。试卷主要包含了 兰花等内容，欢迎下载使用。

考试时间：90分钟
第I卷（选择题 共30分）
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图，相关分析正确的是（ ）
挑选葡萄→冲洗→榨汁→X→醋酸发酵→果醋
A. 制作果酒时，先用清水冲洗掉葡萄皮表面的白色杂菌
B. X过程是酒精发酵，需将发酵液装满整个发酵装置
C. 果酒和果醋制作过程中培养液的pH稳定不变
D. 发酵过程要严格控制温度、溶解氧等条件
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、制作果酒时，利用的是葡萄表面的野生酵母菌，因此不能冲洗掉其表面的白色菌种，A错误；
B、酒精发酵不能将发酵液装满整个发酵装置，应该留有约1/3的空间，B错误；
C、果酒和果醋制作过程中培养液pH会下降，这是因为果酒制作过程中会产生二氧化碳，二氧化碳溶于水，从而使得pH下降，而果醋制作过程也会有酸性物质导致pH下降，C错误；
D、利用微生物中的化学反应产生发酵产物，因此导致发酵产物不同的重要因素有温度、发酵时间、菌种等，D正确。
故选D。
2. 下列有关传统发酵技术的应用，错误的是（ ）
A. 腐乳发酵过程中加入香辛料是为了灭菌
B. 参与酱油酿造的黑曲霉属于真核生物
C. 利用乳酸菌制作酸奶需要密封发酵
D. 家庭制作果酒和果醋通常有多种菌参与发酵
【答案】A试卷源自 每日更新，汇集全国各地小初高最新试卷。【解析】
【分析】制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌，只能在无氧条件下繁殖，制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型；腐乳是用豆腐发酵制成，多种微生物参与发酵，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】A、腐乳发酵过程中加入香辛料主要是为了增添风味，A错误；
B、参与酱油酿造的黑曲霉属于真核生物，有以核膜为界限的细胞核，B正确；
C、乳酸菌是一种严格的厌氧菌，有氧气存在时，其发酵会受到抑制，因此利用乳酸菌制作酸奶的过程中，应一直处于密闭状态，C正确；
D、家庭制作果酒、果醋过程中所用的菌种均来源于自然环境，有多种微生物参与发酵过程，因此均不是纯种发酵，D正确。
故选A。
3. 刚果红是一种染料，可与纤维素形成红色复合物，但不与纤维素的水解产物发生这种反应。研究人员利用该原理从土壤中分离纤维素分解菌并计数，培养结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 可从林下多年落叶形成的腐殖土中取样
B. 刚果红培养基可用于鉴别纤维素分解菌
C. 图中菌落A分解纤维素的能力强于菌落B
D. 用显微镜计数统计的结果往往比活菌实际数目多
【答案】C
【解析】
【分析】分解纤维素的微生物的分离实验的原理：土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
【详解】A、林下多年落叶中富含纤维素，可从林下多年落叶形成的腐殖土中取样以获得纤维素分解菌，A正确；
B、刚果红是一种染料，可与纤维素形成红色复合物，但不与纤维素的水解产物发生这种反应，刚果红培养基可用于鉴别纤维素分解菌，有透明圈的证明其能被分解，B正确；
C、菌落B 的透明圈直径/菌落直径大，说明其分解纤维素的能力强于菌落A，C错误；
D、由于显微镜直接计数时统计的数据包括了已经死亡的细菌，所以其统计的结果往往比活菌实际数目多，D正确。
故选C。
4. 为筛选降解淤泥中某物质的菌株，对淤泥进行取样。取样后锥形瓶中细菌的密度为2×107个/mL，取0.1mL稀释后的菌液涂布培养。为保证每个平板上长出的菌落数不超过200个，则锥形瓶中的菌液稀释倍数至少是（ ）
A. 102B. 103C. 104D. 105
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布平板法的用途：1.分离微生物；2.统计样品中活菌的数目。
【详解】利用稀释涂布平板法对细菌进行计数，要保证每个平板上长出的菌落数不超过200，假设稀释倍数为M，在每个平板上涂布0.1ml稀释后的菌液，则有200×M÷0.1=2×107，则稀释倍数a=104，C正确，ABD错误。
故选C。
5. 兰花（2n）的观赏价值极高，其快速大量地繁殖离不开植物细胞工程。以下关于植物细胞工程技术应用的说法，正确的是（ ）
A. 植物组织培养整个过程中必须提供充分的光照
B. 紫外线照射兰花愈伤组织使兰花突变为优良品种
C. 可用单倍体育种的方法得到遗传性状相对稳定的兰花品种
D. 兰花不同部位的细胞进行融合的过程即植物体细胞杂交
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养是将离体的植物组织在含有营养物质和植物激素等的培养基中无菌培养，使其形成芽、根，并发育成完整植株的技术。植株组织培养的对象是用于培养的植物器官和组织。培养的目的可以是得到完整植株，也可以是愈伤组织或器官等。去分化阶段不需要光照，而在愈伤组织分化成芽和根的过程中需要光照，植株通过光合作用制造有机物。
【详解】A、在诱导形成愈伤组织的过程中，一般不需要进行光照处理，A错误；
B、紫外线照射兰花愈伤组织，促使其发生基因突变，但基因突变具有不定向性，不一定能得到优良品种，B错误；
C、单倍体育种可以获得遗传性状相对稳定的个体，且育种年限短，C正确；
D、植物体细胞杂交指的是将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞并培育成新植物体，D错误。
故选C。
6. 盾叶薯蓣根茎富含薯蓣皂素，可用于治疗心血管病等。利用植物细胞工程可快捷、大量地生产薯蓣皂素。下图是盾叶薯蓣愈伤组织生长曲线，下列说法错误的是（ ）

A. 不同植物激素的浓度和比例会影响愈伤组织的增重
B. 愈伤组织后期增重缓慢与营养减少和代谢废物积累有关
C. 愈伤组织应在30天内传代，以保持其分裂能力和细胞活性
D. 通过植物组培获得大量薯蓣植株，实现薯蓣皂素的工厂化生产
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知，随着培养时间的延长，愈伤组织增重量先增加后有所减小的趋势。
【详解】A、在植物组织培养过程中，不同植物激素的浓度和比例会影响愈伤组织的生长和分化，即会影响愈伤组织的增重，A正确；
B、愈伤组织后期增重缓慢与培养基中营养减少和代谢废物积累有关，B正确；
C、据图可知，培养30天后，愈伤组织增重有所减少，说明其分裂能力下降，因此愈伤组织应在30天内传代，以保持其分裂能力和细胞活性，C正确；
D、实现薯蓣皂素的工厂化生产，只需培养到愈伤组织时期即可，D错误。
故选D。
7. 获取植物或动物体的组织，进行表面消毒处理后，用相关酶处理并分散成单个细胞，置于人工培养基中培养，可获得植物愈伤组织或大量动物细胞，用于生产。这两种细胞培养的共同点是（ ）
A. 消化组织所用的酶相同B. 人工培养基成分相同
C. 培养过程均需无菌技术D. 培养的原理完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养是通过在培养箱内为其提供适当的物理条件和无菌培养基，在体外培养除亲本生物之外的组织、细胞或器官。植物组织培养是植物细胞在提供适当的培养基和条件时繁殖以再生细胞、器官和组织。
【详解】A、植物细胞壁成分主要是纤维素和果胶，因此获取植物组织常用纤维素酶和果胶酶处理，获取动物体的组织，常用胰蛋白酶处理，因此两者所用的酶并不相同，A错误；
B、动物细胞培养基与植物细胞培养基的成分不同：动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素，另外还有动物血清；植物细胞培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分，如矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物，没有动物血清，B错误；
C、动物细胞培养和植物细胞培养都是在无菌条件下进行的，C正确；
D、动物细胞培养通常是为了让细胞增殖，得到大量的动物细胞，原理是细胞增殖，植株细胞培养获取植物愈伤组织需要经过脱分化过程，两者的原理不完全相同，D错误。
故选C。
8. 将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体-药物偶联物（ADC），可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如下图。有关ADC的理解错误的是（ ）
A. 应根据细胞表面常见抗原设计ADC
B. ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞
C. ADC进入溶酶体后会裂解释放药物
D. 单抗发挥了运载药物、定位肿瘤的作用
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析，抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特异性识别，通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，导致溶酶体裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、若要实现ADC对肿瘤细胞的选择性杀伤，应根据肿瘤细胞表面的特定抗原设计ADC，A错误；
B、结合图示可知，ADC与肿瘤细胞表面上的抗原特异性识别后，进入肿瘤细胞的方式为胞吞，B正确；
C、溶酶体是细胞中的消化车间，图中ADC进入溶酶体中后会裂解后释放出药物，C正确；
D、单克隆抗体除了具有运载药物之外，还发挥了定位肿瘤的作用，D正确。
故选A。
9. 我国科学家利用基因编辑技术，获得一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。取其成纤维细胞与去核的卵母细胞融合，发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴，获得5只克隆猴，用于研究节律机制。以下叙述错误的是（ ）
A. 克隆猴基因组成差异小，作为实验动物便于研究
B. 可用灭活的病毒诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合
C. 受精卵经基因编辑后形成的胚胎可发育为克隆猴
D. 克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性
【答案】C
【解析】
【分析】动物体细胞核移植依据的原理是细胞的全能性。动物细胞的全能性随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制，全能性表达很难，但是动物的细胞核内仍含有该种动物的全部遗传基因，具有发育成完整个体的潜能，即动物的细胞核仍具有全能性。
【详解】A、由于克隆猴基因组成差异小，用克隆猴作为实验动物，有利于使实验中的无关变量的控制，有利于增强实验的可信度，A正确；
B、细胞融合的过程需要人工诱导，如聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，可用灭活的病毒诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合，B正确；
C、受精卵经基因编辑后形成的胚胎发育成的个体不能叫做克隆猴，克隆猴是通过核移植技术后发育而成的，C错误；
D、动物细胞核含有该物种的全套遗传信息，克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性，D正确。
故选C。
10. 获得抗除草剂转基因玉米的技术流程如下图。相关操作叙述正确的是（ ）
A. 在培养基中添加T-DNA片段侵染农杆菌
B. 用含四环素的培养基筛选转化成功的农杆菌
C. 用氯化钙处理愈伤组织使其易于吸收DNA
D. 用PCR技术检测除草剂抗性基因是否翻译
【答案】B
【解析】
【分析】1、农杆菌转化法的具体过程：（1）利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体，即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上。（2）将整合了目的基因的Ti质粒导入土壤农杆菌细胞内。（3）利用土壤农杆菌感染植物细胞，该过程实际上是将含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒导入植物细胞内。（4）含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒进入植物细胞后，可以把自己的一段基因整合到细胞核中的染色体上，这段基因中包含了目的基因。
2、原理：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
3、农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。
4、转化：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、将整合了目的基因（除草剂抗性基因）的Ti质粒导入农杆菌细胞内，在培养基中添加农杆菌侵染愈伤组织，该过程实际上是将含有目的基因（除草剂抗性基因）的农杆菌Ti质粒导入愈伤组织内，A错误；
B、四环素抗性基因为标记基因，需用含四环素的培养基筛选含重组质粒的农杆菌，B正确；
C、转化愈伤组织时需用农杆菌，先要使用Ca2+（氯化钙）处理使农杆菌成为感受态细胞，然后使用感受态的农杆菌处理愈伤组织，C错误；
D、用PCR技术可以检测除草剂抗性基因是否插入植物细胞中染色体的DNA上，或除草剂抗性基因是否转录，不能检测除草剂抗性基因是否翻译，D错误。
故选B。
11. CRISPR/dCas9基因抑制系统来源于CRISPR/Cas9，Cas9酶能够切割核酸片段，当其特定的结构区域发生改变后，失去切割功能，称为dCas9，但仍然能由gRNA引导后与DNA结合，如下图所示。对该系统理解错误的是（ ）
A. CRISPR/dCas9是由蛋白质与RNA构成的复合体
B. 正常的Cas9酶不能催化磷酸二酯键的断裂
C. gRNA能与DNA上特定的碱基序列互补配对
D. dCas9与靶位点结合可以直接干扰转录的进行
【答案】B
【解析】
【分析】由题干和题图可知，Cas9蛋白为限制酶，在gRNA引导下能特异性切割靶向基因；dCas9蛋白无切割功能，是由Cas9基因突变后表达形成的蛋白质，但可与靶向基因的启动子区域结合使靶向基因失去功能。
【详解】A、由题可知，CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，A正确；
B、Cas9蛋白为限制酶，能够切割核酸片段，能催化磷酸二酯键的断裂，B错误；
C、由题意可知，gRNA识别受体细胞中的靶向基因序列，gRNA为RNA分子，通过碱基互补配对识别靶向基因DNA分子，C正确；
D、由图可知，dCas9蛋白可与靶基因的启动子结合，阻止其转录过程，D正确。
故选B。
12. DNA粗提取后，经纯化、扩增，可通过琼脂糖凝胶电泳鉴定分子量大小。相关实验叙述错误的是（ ）
A. DNA不溶于95%的冷酒精，但可溶于2ml/L的NaCl溶液
B. 将二苯胺试剂滴加在提取出的丝状物上，若变蓝可鉴定为DNA
C. 将扩增得到的DNA与含指示剂的缓冲液注入凝胶加样孔中
D. DNA分子量越小，在凝胶中的迁移速率越快，离加样孔越远
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：
（1）DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；
（2）DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。
【详解】A、DNA不容易酒精溶液，能溶解在2ml/L的NaCl溶液中，A正确；
B、鉴定DNA时，应将丝状物溶解到一定浓度的氯化钠溶液中之后再加入二苯胺试剂中进行沸水浴加热，B错误；
C、将扩增得到的DNA与凝胶载样缓冲液混合，再将混合液缓慢注入凝胶加样孔内，C正确；
D、电泳鉴定时，在带电量相同的情况下相对分子质量越小的DNA片段在凝胶中的迁移速率越快，距离加样孔越远，D正确。
故选B。
13. PCR引物的5'端无严格限制，可用于添加限制酶切位点等序列，对该PCR过程理解正确的是（ ）
A. 图示环节所需的温度比上一个环节的高
B. 设计引物时需已知DNA模板的全部碱基序列
C. Taq DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA链
D. 延伸出的子链与DNA模板的碱基序列完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；PCR的操作过程：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）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、图示环节为引物与模板碱基互补配对，表示的是复性（50℃）环节，复性的上一环节为变性（90℃），复性的温度比变性的温度低，A错误；
B、引物的设计要有一段已知目的基因的核苷酸序列，保证其与已知模板能碱基配对，在后续扩增的过程中才能进行子链的延伸，不需要知道DNA模板的全部碱基序列，B错误；
C、子链是从5'-3'端延伸的，耐高温Tag 酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，C正确；
D、由于两个引物均不在该片段的端点，因此延伸出的子链与DNA模板的碱基序列不完全相同，D错误。
故选C。
14. 蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是（ ）
A. 分析蛋白质的三维结构
B. 研究蛋白质的氨基酸组成
C. 获取编码蛋白质的基因序列信息
D. 改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程是中心法则的逆推。其设计过程为预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质，进而实现定向改造或生产人类所需蛋白质的目的，即蛋白质工程能生产自然界没有的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。
【详解】A、分析蛋白质的三维结构是蛋白质工程的准备工作，与题意不符，A错误；
B、研究蛋白质的氨基酸组成是为了设计或改造相关基因，这不是蛋白质工程的最终目的，B错误；
C、获取编码蛋白质的基因序列信息实现了对基因的修饰或合成过程，但不是蛋白质工程的最终目的，C错误；
D、改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类的需求，实现对蛋白质的定向改造，这是蛋白质工程的最终目标，D正确。
故选D。
15. 下列对于生物技术安全与伦理问题认识不合理的是（ ）
A. 通过防止转基因作物花粉的传播，减少对野生植物的基因污染
B. 通过禁止销售、食用转基因食品，提高转基因产品的安全性
C. 对植入前的胚胎进行遗传学诊断，有助于父母生育健康婴儿
D. 参观细菌战历史陈列馆，可帮助人们认识生物武器的危害
【答案】B
【解析】
【分析】目前对转基因生物安全性的争论主要是食物安全和环境安全，另外还有生物安全问题，转基因生物的安全性问题。转基因食品、产品上都要标注原料来自转基因生物。当今社会的普遍观点是反对生殖性克隆人实验，但不反对转基因；试管婴儿可以设计婴儿的性别，反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿。
【详解】A、转基因作物可以通过花粉或种子将外源基因扩散到其他植物，从而对生态环境造成潜在的危害，所以通过防止转基因作物花粉的传播，减少对野生植物的基因污染，A正确；
B、转基因食品的安全性问题还有待进一步研究，现在还没有禁止销售、食用转基因食品，可以通过标注转基因食品，增加转基因产品的安全性，B错误；
C、胚胎植入前遗传学诊断可以排除男女双方或一方患有的多种遗传病，有助于父母生育健康婴儿，C正确；
D、可以参观细菌战历史陈列馆或观看相关影像资料，帮助人们认识生物武器的危害，D正确。
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题 共70分）
本部分共6小题，共70分。
16. 十溴联苯醚（C12Br10O）是一种含碳有机物，具有良好的阻燃性和化学稳定性而被广泛应用。但长期接触十溴联苯醚会危害人类健康和全球环境。科研人员拟从活性污泥中筛选出能有效降解十溴联苯醚的好氧细菌。
（1）科研人员配置________的选择培养基，同时添加微生物生长繁殖所需的水、无机盐和________等营养物质。培养基采用________法进行灭菌。
（2）溶解适量活性污泥，3天后，取________（上层/下层）样液加入到含十溴联苯醚的培养液中。每3天重复上述操作，并逐步提高十溴联苯醚的浓度。最后取菌液1mL用________进行梯度稀释，并接种在选择培养基上，观察________，鉴定菌种类别，获得高效降解十溴联苯醚的菌株F。
（3）重金属常伴随十溴联苯醚释放到环境中，为探究不同浓度的Cu2+对菌株F降解十溴联苯醚的影响，科研人员测定了相关指标，结果如下图，表明________。
【答案】（1） ①. 以十溴联苯醚为唯一碳源 ②. 氮源 ③. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌）
（2） ①. 上层 ②. 无菌水 ③. 菌落特征（大小、颜色、形态）
（3）低浓度的Cu2+(≤15 mg/ )促进菌株F生长，促进十溴联苯醚降解，高浓度的Cu2+(≥30 mg/ )抑制菌株F生长，显著抑制十溴联苯醚降解
【解析】
【分析】培养基的基本成分包括水、无机盐、碳源和氮源，此外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【小问1详解】
科研人员拟从活性污泥中筛选出能有效降解十溴联苯醚的好氧细菌，应配置以十溴联苯醚为唯一碳源的选择培养基，同时添加微生物生长繁殖所需的水、无机盐和氮源等营养物质。培养基采用高压蒸汽灭菌法或湿热灭菌法进行灭菌。
【小问2详解】
溶解适量活性污泥，3天后，取上层样液加入到含十溴联苯醚的培养液中。每3天重复上述操作，并逐步提高十溴联苯醚的浓度。稀释涂布平板法取菌液1mL用无菌水进行梯度稀释，并接种在选择培养基上，观察菌落的特征或菌落的大小、颜色、形态等鉴定菌种类别，获得高效降解十溴联苯醚的菌株F。
【小问3详解】
探究不同浓度的Cu2+对菌株F降解十溴联苯醚的影响，根据图表可知，低浓度的Cu2+(≤15 mg/ )促进菌株F生长，促进十溴联苯醚降解，高浓度的Cu2+(≥30 mg/ )抑制菌株F生长，显著抑制十溴联苯醚降解。
17. 白花前胡是我国一种传统中药材，其内生真菌能产生多种次生代谢物。研究者欲从白花前胡的内生真菌中获得抗菌化合物，展开相关研究。
（1）为分离出内生菌，待植物表面长出菌丝时，挑取尖端菌丝采用_________法接种在培养基上。经多次纯化培养，分离出7株不同内生真菌，编号为b1～b7。
（2）培养上述内生真菌，从其发酵液中萃取粗提取物，并用甲醇溶解。为检测内生真菌粗提取物对病原菌否有抑制作用，设计了以下实验。
①将若干个牛津杯（圆形小管）竖直立在琼脂凝胶平板上，向牛津杯外围的平板上倾倒一定浓度含有病原菌的培养基，凝固形成薄层后，取出牛津杯（如图所示）。再向牛津杯制造的多个小孔中分别加入不同的液体，对照组1加入适量抗生素，对照组2加入________，实验组加入________。
②培养一段时间后，培养基薄层变浑浊，原因是________。同时在某些小孔附近出现抑菌圈，测量抑菌圈的大小，结果如下表，表明________。
注:“-”代表无明显抑菌效果，牛津杯外径为8mm。
（3）进一步从内生真菌粗提取物中分离出有抑菌作用的化合物Q，有人推测化合物Q可能是通过损伤病原菌的细胞膜，引起细胞内K+大量外流而发挥抑菌作用。为验证上述推测，请选用以下材料和设备设计实验，写出实验思路。________
主要实验材料和设备：
化合物Q、含金黄色葡萄球菌的培养液、细菌培养箱、离子检测仪
【答案】（1）平板划线
（2） ①. 等量甲醇 ②. 等量用甲醇溶解的粗提取物 ③. 病原菌能在培养平板中生长繁殖 ④. 内生真菌粗提取物能够抑制病原菌的生长繁殖，且b2中的抑制效果最强
（3）将含金黄色葡萄球菌的培养液分成两组，实验组加入适量化合物Q ，对照组不加化合物Q（或加入等量无菌水） ，置于细菌培养箱中培养一段时间后，分别检测培养液中K+的含量变化
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
分析题意，该步骤中需要挑取尖端菌丝，故最可能的接种方法是平板划线法。
【小问2详解】
①本实验目的是为检测内生真菌粗提取物对病原菌是否有抑制作用，实验的自变量是加入物质的不同，根据实验设计的对照与单一变量原则，对照组1加入适量抗生素，对照组2加入等量甲醇，实验组加入等量用甲醇溶解的粗提取物。
②培养一段时间后，培养基薄层变浑浊，原因是病原菌能在培养平板中生长繁殖；据表分析，与对照组相比，实验组的抑菌圈直径有的组别增加，说明内生真菌粗提取物能够抑制病原菌的生长繁殖，且b2中的抑制效果最强。
【小问3详解】
分析题意，本实验目的是验证化合物Q是通过损伤病原菌的细胞膜，引起细胞内K+大量外流而发挥抑菌作用，则实验的自变量是化合物Q的有无，因变量是抑菌作用，可通过培养液中K+的含量变化进行比较，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：将含金黄色葡萄球菌的培养液分成两组，实验组加入适量化合物Q ，对照组不加化合物Q（或加入等量无菌水） ，置于细菌培养箱中培养一段时间后，分别检测培养液中K+的含量变化。
18. 甘蓝型油菜引入我国历史较短，其遗传基础狭隘。菘蓝（别名“板蓝根”）是传统中药材，具有广谱抗病毒特性。研究人员利用甘蓝型油菜（体细胞中染色体数为38）与菘蓝（体细胞中染色体数为14）进行体细胞杂交，培育抗病毒的甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系，过程如图1。
（1）甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经________酶处理后获得原生质体，培养原生质体时，需要考虑培养液的________，以维持细胞正常的形态和功能。经________过程形成愈伤组织，发育为完整的再生植株F1。植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有：________。（至少答出两个）
（2）将F1与甘蓝型油菜回交，获得BC1，其染色体组成为________（只用字母表示）。用BC1与甘蓝型油菜再一次回交，得到的BC2植株群体的染色体数目范围是________。
（3）研究人员从BC2筛选出7种只含有1条菘蓝染色体的甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系（A、B、C、D、E、F、G）。且这条染色体上携带有抗病毒基因。为探究甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系在抗新冠病毒（SARS-CV-2）中的作用，研究人员用其提取物处理动物细胞，24h后感染新冠病毒，一段时间后收集病毒细胞培养液，检测病毒的含量，结果如图2。
①作为标准参考的GADPH蛋白表达量________，可排除无关变量对实验结果的影响。
②结果表明：________。
【答案】（1） ①. 纤维素酶、果胶 ②. 渗透压 ③. 脱分化 ④. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
（2） ①. PPQQR ②. 38-45
（3） ①. 一致 ②. 甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G能有效抑制新冠病毒
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【小问1详解】
植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经纤维素酶和果胶酶处理后获得原生质体，培养原生质体时，需要考虑培养液的渗透压，以维持细胞正常的形态和功能。融合细胞接种到含有营养物质和植物激素（生长素和细胞分裂素）的培养基上，经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化发育形成完整的再生植株F1。植物体细胞杂交过程中，细胞融合过程利用了细胞膜具有流动性的特点，植物组织培养过程利用了植物细胞的全能性。
【小问2详解】
甘蓝型油菜（PPQQ）与菘蓝（RR）进行体细胞杂交，F1的染色体组成为PPQQRR，将F1与甘蓝型油菜（PPQQ）回交，F1能产生配子为PQR，甘蓝型油菜（PPQQ）能产生配子为PQ，BC1的染色体组成为PPQQR，用BC1（PPQQR）与甘蓝型油菜（PPQQ）再一次回交，得到的BC2植株群体的染色体组成为PPQQ~PPQQ+R，甘蓝型油菜（PPQQ）的体细胞中染色体数为38，菘蓝（RR）体细胞中染色体数为14，R的染色体数为7，因此BC2植株群体的染色体组成为38~38+7，即为38-45。
【小问3详解】
①为排除无关变量为实验的干扰，作为标准参考的GADPH蛋白表达量一致。
②由图2可知，与对照组和A、B、C、D、E、F组（实验组）相比，甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G中病毒的含量较低，且与菘蓝组类似，这说明甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G能有效抑制新冠病毒。
19. 遗传毒性物质常存在于被化学物质污染的水体，可损伤生物的DNA，严重威胁人类健康。研究人员通过基因工程改造大肠杆菌，筛选对遗传毒性物质反应灵敏的工程菌株，以用于水质检测。
（1）大肠杆菌DNA中存在可被遗传毒性物质激活的毒性响应启动子序列，将毒性响应启动子插入图1所示表达载体的P区，获得基因工程改造的大肠杆菌。当改造后的大肠杆菌遇到遗传毒性物质时，________识别并与启动子结合，驱动噬菌体裂解基因（SRR）________，表达产物可使大肠杆菌裂解。
（2）研究人员选取启动子sul准备与图1表达载体连接。图2显示了启动子sul内部存在的酶切位点，横向箭头表示转录方向。
①据图1、2信息，为确保启动子sul可与已被酶切的表达载体正确连接，克隆启动子sul时，应在其A端和B端分别添加限制性内切核酸酶________的酶切位点。
②将重组表达载体导入大肠杆菌，置于含有________的选择培养基中进行筛选、鉴定及扩大培养，获得工程菌sul。
（3）研究人员陆续克隆了其他4种启动子（rec、imu、qnr、cda），分别连入表达载体，用同样的方法获得导入重组载体的工程菌，以筛选最灵敏的检测菌株。
①将5种工程菌和对照菌在基础培养基中培养一段时间后，检测菌体密度，结果如图3，说明工程菌在自然生长状态下不会产生自裂解现象，理由是________。
②上述菌株在基础培养基中生长 2 h时加入遗传毒性物质，检测结果如图4。据图可知，5种工程菌均启动了对遗传毒性物质的响应，且转入rec启动子的菌株最________。
（4）下列关于该工程菌的叙述，正确的包括________
A. 该工程菌可能用于检测土壤、蔬菜中的农药残留量
B. 该毒性响应启动子序列广泛存在于自然界所有物种中
C. 其表达产物可裂解大肠杆菌，检测后的剩余菌液可直接倒掉
D. 低温保存该工程菌，是为了降低细胞呼吸以减少有机物的消耗
【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 转录
（2） ①. Xh I和Sap I ②. 氨苄青霉素
（3） ①. 5种工程菌菌体数量增长趋势与对照菌一致 ②. 灵敏
（4）AD
【解析】
【分析】1、分析题意，大肠杆菌DNA中存在可被遗传毒性物质激活的毒性响应启动子序列。但是将毒性响应启动子插入驱动噬菌体裂解基因前时，以此构建基因表达载体，并导入大肠杆菌中，获得基因工程改造的大肠杆菌。当改造后的大肠杆菌遇到遗传毒性物质时，该工程菌大肠杆菌会裂解；
2、将启动子sul、rec、imu、qnr、cda，分别连入表达载体，用同样的方法获得导入重组载体的工程菌，进行如图3实验检测菌体密度值，发现结果与对照组相近，说明工程菌在自然生长状态下不会产生自裂解现象；
3、在LB培养基中生长2h时加入遗传毒性物质，以筛选最灵敏的检测菌株，结果如图4，与对照组相比，5种工程菌菌密度值均低，说明5种工程菌均启动了对遗传毒性物质的响应，菌密度值最低的即为最敏感的菌株。
【小问1详解】
基因中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因的转录，毒性响应启动子插入图1所示表达载体的P区，在驱动噬菌体裂解基因（SRR）的前面，当改造后的大肠杆菌遇到遗传毒性物质时，RNA聚合酶与该启动子结合；驱动噬菌体裂解基因（SRR）的转录，进而使该基因表达；
【小问2详解】
①启动子sul序列内部有SmaⅠ和HindⅢ的识别序列，为避免将启动子切断，因在图1的质粒中选择另外两种限制酶切割质粒和启动子，即XhⅠ和SapⅠ；
②质粒中的氨苄青霉素抗性基因是标记基因，表达产物可使导入基因表达载体的的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生长，因而将重组表达载体导入大肠杆菌，置于含有氨苄青霉素的选择培养基中进行筛选、鉴定及扩大培养，可获得工程菌sul。
【小问3详解】
①分析图3可知，含有4种启动子（rec、imu、qnr、cda）的工程菌和对照菌的数量增长趋势是相近的，说明工程菌在自然生长状态下不会产生自裂解现象；
②分析图4可知，加入有毒物质后，与对照组相比，5种工程菌的菌密度值均低，其中转入rec启动子的菌株菌体密度值最低，说明5种工程菌均启动了对遗传毒性物质的响应，选择工程菌转入rec启动子的菌株最灵敏，应作为最优检测菌株。
【小问4详解】
A、该工程菌对遗传毒性物质反应灵敏，可能用于检测土壤、蔬菜中的农药残留量，A正确；
B、该毒性响应启动子序列并非广泛存在于自然界所有物种中，存在于某些大肠杆菌中，B错误；
C、该工程菌的表达产物可裂解大肠杆菌，但检测后的剩余菌液中还存在菌种，不可直接倒掉，以防污染环境，C错误；
D、长期保存菌种可取菌液加入一定浓度的甘油冻存于-20℃，D正确。
故选AD。
20. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。
不断发展的单克隆抗体技术
1975年，生物学家创造了以杂交瘤细胞方式制备单克隆抗体的技术。自1986年全球首个鼠源单抗药物上市以来，单抗药物治疗方向不断发展，覆盖肿瘤、心血管疾病、自身免疫病、神经性疾病和抗感染等各个领域。
最早期的单克隆抗体均为鼠源单抗，在理论研究及实践应用中发挥了重要作用。然而，鼠源单抗作为异源蛋白，在人体内活性低，稳定性差；且容易让人产生免疫反应
——人抗鼠抗体反应（HAMA）而被清除。第二代人鼠嵌合单抗，是从杂交瘤细胞分离出鼠源抗体可变区基因，与人源抗体恒定区基因连接，插入适当表达载体，转染宿主细胞表达产生的。如图，人源基因序列占整个抗体的大部分，降低了单抗的HAMA 反应。最新一代单抗是全人源单克隆抗体，氨基酸序列均由人源基因编码，进入人体内后发生超敏或排斥反应的可能性最低。目前制备全人源单克隆抗体的技术包括转基因鼠技术、抗体库技术以及单个B细胞技术等。
转基因鼠技术是将优化的人源抗体合成基因，导入到本身不能合成抗体的免疫缺陷鼠的基因组中，在对转基因鼠进行特定抗原免疫后，后续流程与传统单抗制备方法一致，产生的抗体均由插入的人源抗体基因序列编码，也保证了单抗的抗原特异性和结合亲和力。
噬菌体展示技术是抗体库技术中的一种，将所选抗体库中抗体的可变区基因，与噬菌体壳蛋白基因构成融合基因，随着子代噬菌体重组而显示在噬菌体表面，从而筛选出抗体库中与特定抗原结合亲和力高的抗体基因。
单个B细胞技术可从患者或接种疫苗人群的外周血中，根据抗原和细胞表面标记物筛选出单个B 细胞，再利用逆转录 PCR 等技术直接获得抗体合成基因。单个B细胞技术的优点是只需少量细胞就可以快速高效地筛选出潜在的单克隆抗体，在新发、突发传染病等紧急事件中，可以快速获得针对病原微生物的高亲和力抗体。
（1）上述技术中，除噬菌体展示技术外，大多需要在________箱中进行动物细胞培养。当培养瓶中贴壁生长的细胞出现________现象时，用________酶处理后进行传代培养。
（2）传统方法通过杂交瘤细胞制备单抗时，需向小鼠注射________，再从小鼠脾脏中取已免疫的B细胞，与骨髓瘤细胞混合后，加入化学试剂________诱导细胞融合。对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和________，多次筛选后才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
（3）文中提到的新技术中，不需要利用动物细胞融合技术的有________；需要使用基因工程技术的有________。
A. 人鼠嵌合单抗技术
B. 转基因鼠技术
C. 噬菌体展示技术
D. 单个B细胞技术
（4）下面是利用单个B细胞技术，针对某新型病原体表面的抗原X，制备单克隆抗体的技术路径，请结合材料补充“________”上的内容。
采集康复者外周血→筛选能够结合X的B细胞→提取________→________→根据抗体基因通用序列设计引物进行PCR→获得________基因→________→导入受体细胞→获得抗X的单克隆抗体。
【答案】（1） ①. CO2培养 ②. 接触抑制 ③. 胰蛋白（胶原蛋白）
（2） ①. 特定抗原 ②. PEG ③. 抗体检测
（3） ①. CD ②. ABCD
（4） ①. 总RNA ②. 逆转录得到cDNA ③. 抗X抗体的 ④. 构建基因表达载体
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：
1、细胞来源：B淋巴细胞：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细胞：不产生专一性抗体，体外能无限繁殖。
2、杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。
3、两次次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
4、两次抗体检测：专一抗体检验阳性。
5、提取单克隆抗体：从培养液或小鼠腹水中提取。
6、单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。
【小问1详解】
上述技术中，除噬菌体展示技术外，大多需要在CO2培养箱中进行动物细胞培养。当培养瓶中贴壁生长的细胞出现接触抑制现象时，用胰蛋白酶处理后进行传代培养。
【小问2详解】
传统方法通过杂交瘤细胞制备单抗时，需向小鼠注射特定抗原，再从小鼠脾脏中取已免疫的B细胞，与骨髓瘤细胞混合后，加入化学试剂PGE诱导细胞融合。对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后才能获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
人鼠嵌合单抗技术需要基因工程技术、动物细胞融合技术、动物细胞培养技术；B转基因鼠技术需要基因工程技术，动物细胞融合技术、动物细胞培养技术；噬菌体展示技术需要基因工程技术；单个B细胞技术需要基因工程技术，动物细胞培养技术；故文中提到的新技术中，不需要利用动物细胞融合技术的有CD，需要使用基因工程技术的有ABCD。
【小问4详解】
利用单个B细胞技术，针对某新型病原体表面的抗原X，制备单克隆抗体的技术路径：采集康复者外周血→筛选能够结合X的B细胞→提取总RNA→逆转录得到cDNA→根据抗体基因通用序列设计引物进行PCR→获得抗X抗体的基因→构建基因表达载体→导入受体细胞→获得抗X的单克隆抗体。
21. 杜氏肌营养不良症是一种由于D基因发生突变导致的肌肉萎缩疾病，患者最终因心肌功能障碍死亡。研究者通过构建模型小鼠，进行该病的基因治疗研究。
（1）将干扰序列通过________法，导入小鼠受精卵以敲除D基因，体外培养一段时间后，通过________技术，由代孕母鼠生出小鼠。进行________水平的检测与鉴定后，确认模型小鼠构建成功。
（2）AAV病毒能够感染多种宿主细胞，包括肌细胞，广泛用于基因治疗。为获得重组AAV病毒，利用__________酶将肌细胞中特异表达的基因的________和D基因等元件构建为表达载体，将AAV病毒复制和包装所必需的基因构建为包装载体，两种载体共同转染包装细胞（肾上皮细胞），如图。裂解包装细胞后，通过_________法收集重组AAV病毒。
（3）为验证重组AAV病毒的治疗效果，可采用腹腔注射的方法进行治疗，有人设计了如下实验方案：将含有重组AAV病毒的缓冲液，分别注射于模型小鼠与健康小鼠的腹腔中，检测两组小鼠D蛋白的表达量。请对该实验方案作出评价并加以完善。________
【答案】（1） ①. 显微注射 ②. 胚胎移植 ③. 分子、个体
（2） ①. 限制酶、DNA连接酶 ②. 启动子 ③. 离心
（3）该方案存在两处缺陷。一是对照组设计不合理，应向模型小鼠腹腔注射等量缓冲液；二是检测指标不全，还应补充检测两组小鼠肌肉生理功能
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：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。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【小问1详解】
目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，而导入动物细胞一般使用显微注射法，因此将干扰序列通过显微注射法导入小鼠受精卵以敲除D基因。体外培养一段时间后形成早期胚胎，通过胚胎移植技术，由代孕母鼠生出小鼠。目的基因是否成功导入，个体性状是否成功改变，需要进行分子、个体水平的检测与鉴定后，确认模型小鼠构建成功。
【小问2详解】
为获得重组AAV病毒，限制酶可以切割DNA获得黏性末端，DNA连接酶可以连接DNA片段，从而获得重组DNA分子。因此为获得重组AAV病毒，利用限制酶、DNA连接酶将肌细胞中特异表达的基因的启动子和D基因等元件构建为表达载体。裂解包装细胞后，通过离心方法收集重组AAV病毒。
【小问3详解】
本实验的实验目的是验证重组AAV病毒的治疗效果，自变量是是否注射重组AAV病毒，检测指标应包括小鼠D蛋白的表达量，以及小鼠肌肉生理功能。因此该方案存在两处缺陷。一是对照组设计不合理，应向模型小鼠腹腔注射等量缓冲液；二是检测指标不全，还应补充检测两组小鼠肌肉生理功能。抑菌圈直径/mm
菌株编号
金黄色葡萄球菌
肠炎沙门氏菌.
大肠埃息氏菌
铜绿假单胞菌
bl
17.9
17.5
18.0
229
b2
31.3
36.8
36.8
34.3
b3
27.8
390
34.0
16.5
b4
17.5
-
-
-
b5
31.8
26.0
30.3
25.3
b6
-
-
-
b7
29.8
30.0
35.5
24.2
对照组1
22.5
30.1 .
32.2
33.5
对照组2
-
-
-
-