江苏省连云港市连云区连云港高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题（原卷版+解析版）

这是一份江苏省连云港市连云区连云港高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题（原卷版+解析版），共13页。
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。
2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。
4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。
一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌，然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述正确的是（ ）
A. 腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无菌环境
B. 乳酸菌细胞内能进行碱基互补配对的细胞器只有核糖体
C. 溶钙圈直径最大的菌落为目标菌落
D. 筛选乳酸菌的培养基应以乳酸为唯一碳源
2. 发酵工程应用领域已由食品发酵逐渐扩展到医药、食品、农业以及环境保护、能源及冶金等诸多行业，相关叙述错误的是（ ）
A. 发酵工程在医药业中的应用主要包括生产各种抗生素、酶、氨基酸、激素和免疫抑制剂
B. 发酵工程还可以生产许多具有治疗作用的氨基酸，如治疗高氨酸血症的精氨酸
C. 发酵工程还可生产糖皮质激素等蛋白质类激素
D. 发酵工程还可用于生产调味品或发酵食品等
3. 下列关于真核细胞内的DNA复制过程和PCR过程的叙述，错误的是（ ）
A. 都以4种脱氧核苷酸为原料，合成子链时都遵循碱基互补配对原则
B. 子链的延伸方向只能从5′端→3′端，都需要解旋
C. 新形成的子链与模板链之间将形成磷酸二酯键
D. 两个过程都需要DNA聚合酶催化
4. 双脱氧终止法常用来对DNA进行测序。其原理如图，在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）和1种双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）；ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。在4支试管中DNA链将会分别在A、C、G及T位置中止，并形成不同长度的DNA片段。这些片段随后可被电泳分开并显示出来。相关叙述错误的是（ ）
A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶
B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以胞嘧啶结尾
C. 测得未知DNA的序列为5′—TCAGCTCGAATC—3′
D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3′末端
5. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，其中V5编码序列表达标签短肽V5。图乙表示重组质粒正确表达后用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白的结果。相关叙述正确的是（ ）
A. 若用PCR法确定J基因是否正确连接到质粒中，选择的引物组合只能为F2和R1
B. 若b链是J基因转录的模板链，则可推知引物F1与J基因b链相应部分的序列相同
C. 若导入受体细胞的启动子发生甲基化修饰，则可以抑制DNA聚合酶对启动子的识别和结合
D. 图乙条带1表明细胞内表达了J-V5融合蛋白，条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的J基因表达的
6. 植物细胞表现出全能性的必要条件是（ ）
A. 导入其他物种基因B. 脱离母体并给予适宜营养
C. 全程光照处理D. 进行紫外线灭菌处理
7. 下列属于动物细胞培养与植物组织培养显著区别的是（ ）
A. 需控制无菌条件
B. 培养过程中需更换培养基
C 需胰蛋白酶分散细胞
D. 需要合适的温度
8. 下图是某二倍体植物花药育种过程的图解，相关叙述正确的是（ ）
A. 步骤②培养基一般不含有碳源
B. 步骤④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质中
C. 过程③逐步分化的植株不一定是纯合的二倍体
D. 愈伤组织细胞分化时一定会发生基因突变或基因重组
9. 体外受精时，采集的卵母细胞应培养到（ ）
A. 初级卵母细胞阶段B. 次级卵母细胞阶段
C. 成熟的卵细胞阶段D. 原核形成阶段
10. 如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌的过程，相关叙述正确的是（ ）

A. 丁培养基应以纤维素为唯一营养物质
B. 牛体内提取的瘤胃液应使用湿热灭菌而不是干热灭菌
C. 在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力
D. 乙用于微生物计数时，结果往往比实际值低
11. 下列关于桑葚胚阶段胚胎分割操作的说法，正确的是（ ）
A. 需将内细胞团均等分割
B. 分割后的胚胎可直接移植给受体
C. 胚胎分割属于有性生殖
D. 分割份数越多后代遗传差异越大
12. GDNF是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建含GDNF基因的重组载体，并导入到大鼠中用于干细胞基因治疗的研究。相关叙述错误的是（ ）
A. 获取目的基因和切割载体时，应选用限制酶XhI切割
B. 过程②应选择约为1300bp的重组载体导入受体细胞
C. b为滋养层，将来发育成胎盘和胎膜
D. 过程⑥转基因鼠产生的后代并不都是转基因鼠
13. 重叠延伸PCR可实现定点基因诱变，其操作过程如图所示（凸起处代表突变位点）。相关叙述错误的是（ ）
A. 过程①不能把两对引物同时加入一个扩增体系
B. 突变引物FP2和突变引物RP1存在互补关系
C. 过程②的产物都可以完成延伸过程
D. 若过程④得到16个突变的基因则需要消耗15个通用引物RP2
14. 下列培养基不需要添加琼脂的是（ ）
A. 用于植物细胞培养获得细胞产物的培养基
B. 植物愈伤组织培养基
C. 筛选得到大肠杆菌菌落的培养基
D. 纤维素分解菌的鉴别培养基
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 琼脂糖凝胶电泳常用来对PCR的产物进行鉴定，相关叙述正确的是（ ）
A. 开展电泳鉴定实验时，可采用凝胶成像仪或紫外投射仪观察和记录电泳结果
B. 电泳缓冲液能增加电导率，维持电泳过程中合适的pH
C. 凝胶载样缓冲液中的指示剂能显示电泳的进程，以便适时终止电泳
D. 电泳显示的大小符合预期的DNA就是目标DNA
16. 有关PCR技术中引物的设计原则及设计目的的说法正确的是（ ）
A. 引物长度过短，特异性太差
B. 引物GC含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增
C. 常在引物3’端进行修饰，包括加酶切位点、加标记荧光、引入点突变等
D. 退火温度应足够低以保证引物与目的序列有效退火，同时还要足够高以减少非特异性结合
17. 以下关于动物细胞融合的说法，正确的是（ ）
A. 该过程利用了细胞的全能性原理
B. 病毒可以与细胞质膜发生作用，使细胞紧密凝集，直至融合
C. 用聚乙二醇诱导动物细胞融合的成功率高且对细胞没有伤害
D. 在体外培养条件下，动物细胞也会自发融合，但是频率极低
18. 下列关于动物细胞核移植技术的说法错误的是（ ）
A. 细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良的进程，促进优良畜群的繁育
B. 该过程需要利用显微操作将供体的体细胞核注入受体的卵母细胞
C. 实现动物体细胞核移植的难度明显低于胚胎细胞核移植
D. 核移植获得的胚胎都需要进行胚胎移植
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 紫杉醇是一种从红豆杉中提取的生物碱，可以生产为抗癌药物。真菌能够引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物的积累。科研人员选用红豆杉嫩枝条的愈伤组织进行悬浮细胞培养，生产紫杉醇，主要流程如图1：
（1）从红豆杉中提取紫杉醇制备抗癌药物，体现了生物多样性的_______价值。
（2）过程①取红豆杉嫩枝条，接种前常用适宜浓度_______对其进行消毒，每次处理后用_______（填“蒸馏水”或“无菌水”）冲洗5次，去除残留于枝条上的药剂。过程①需要添加的两类植物激素是_______，且两者的浓度应该_______。
（3）过程④在悬浮细胞培养体系中需要添加蔗糖，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_______。在悬浮细胞体系中添加桔青霉的目的是_______。
（4）科研人员继续研究了添加桔青霉诱导子对红豆杉愈伤组织鲜质量、紫杉醇总生产量、PPO（多酚氧化酶，活性高会引起愈伤组织褐化抑制细胞分裂）总活性、PAL（植物防御反应的标志酶，参与紫杉醇的合成）活性的影响，实验结果见图2、图3。

①根据图2可知，添加桔青霉诱导子可以_______愈伤组织生长，结合图3分析原因是_______。
②结合图2、图3分析添加桔青霉诱导子能促进紫杉醇产量提高的原因有_______
20. 研究发现肿瘤细胞表面的CD47跨膜蛋白含量是正常细胞的1.6~5.0倍，CD47可与巨噬细胞表面的特异性蛋白结合，从而抑制巨噬细胞发挥作用。研究人员利用动物细胞工程研制了抗CD47的单克隆抗体（一种IgG），过程如图所示。请回答下列问题：
（1）对小鼠多次注射CD47目是_______。
（2）图中筛选a、筛选b使用方法分别是_______、_______，第一次筛选淘汰_______细胞。
（3）制备单克隆抗体涉及的细胞工程技术有_______（答出2点）。
（4）已知IgG分为可变区和恒定区，可变区可以与抗原特异性结合，所有IgG抗体恒定区相同，且其中含有Fc段可以与巨噬细胞表面的Fc受体结合，促进巨噬细胞的吞噬。为探究抗CD47的单克隆抗体能否解除CD47对巨噬细胞的抑制，从而促进巨噬细胞的吞噬，科研人员进行了如下实验，请完成下表：
（5）上述实验中B组共培养体系中加入20uLIgG溶液的目的是_______。支持“抗CD47的单克隆抗体能解除CD47对巨噬细胞的抑制，从而促进巨噬细胞的吞噬”预期结果是：三组巨噬细胞的吞噬指数从高到低依次是_______。
21. 微生物体内积累的聚羟基脂肪酸（PHA）是一种可降解的生物塑料。嗜盐菌是在高盐环境中具备正常生长能力的极端微生物，利用其生产PHA可以降低灭菌的成本。科研人员利用一株好氧性嗜盐单胞菌H，并以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液）或餐厨垃圾为原料，发酵生产PHA等新型可降解材料，工艺流程如图1：
图1
（1）发酵过程中使用马达搅拌器的优点有_______。发酵罐中的糖蜜及餐厨垃圾等能为嗜盐单胞菌H提供_______等基本物质。
（2）图中采用分批发酵方式，在发酵过程中嗜盐单胞菌H在整个培养过程中主要经历了延滞期、_______、_______和衰亡期。其中_______期的菌可以作为生产的“种子”。
（3）为筛选出除嗜盐单胞菌H以外的其他高产PHA的菌株，科研人员将分离获得的6种嗜盐菌菌株接种在不同NaCl浓度条件下，一段时间后检测PHA含量，结果如图2，将挑选出的菌株在不同pH的液体培养基中培养，一段时间后检测PHA百分比和细胞干重，结果如图3：

①据图2、3分析，生产时应选择菌株_______在_______的条件下进行培养，理由是_______。
②该嗜盐菌可在非无菌环境下的发酵，理由是_______。
③野生型嗜盐菌中有部分基因会影响PHA的合成，可采用_______技术改造野生型嗜盐菌，提高PHA的产量。
22. 研究人员为筛选并分离出能高效降解纤维素的厌氧细菌，设计了两种实验方案，分别如图1、2。请回答下列问题：
（1）下列场所最适合初选具有纤维素分解能力的候选菌的是_______。
①牛的瘤胃内容物 ②糖果工厂废水池 ③深海热泉喷口 ④家用冰箱冷藏室
（2）图1过程②将不同菌落分别接种至多个锥形瓶进行悬浮培养，目的有_______。为了获得能高效分解纤维素的细菌，图1过程③应选择残余纤维素浓度_______（填“最高”或“最低”）的培养瓶中的微生物进一步接种。
（3）图1过程④通过_______（从下面选项中选择）对菌株接种，并进一步纯化。培养后需用刚果红染色，选择菌落周围出现_______的菌株重复过程②。
①平板划线法 ②稀释涂布平板 ③穿刺接种法 ④平板浇注法
（4）图2中，纤维素化磁性纳米颗粒由两部分组成，其中包裹在外面的是_______。过程②中纤维素对细菌有高亲和力，有利于_______。与图1方法相比，利用图2方法分离纤维素降解菌的优点有_______。
（5）研究人员将筛选到的三种纤维素降解菌（1-3号）对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定，结果如下图。据图可知，能高效降解纤维素的细菌以及适宜降解天数为_______。
23. 为研究L基因的功能，科研人员利用同源重组技术对大肠杆菌的L基因进行敲除与回补，主要过程如下图。其中S基因（2071bp）是蔗糖致死基因，tetr是四环素抗性基因，ri是复制原点，F1、R1、F2、R2表示不同引物。请回答下列问题：
（1）ri通常富含碱基_______，有利于解旋
（2）插入S基因前，应选择限制酶_______和_______切割质粒1。已知F1为下面的序列①，则R1应选择的是_______。
①5′－GAATTCGCCACCATGGGAGTGGAAAACGCTGAA-3′
②5′－AAGCTTACCATCGATAGCCACTGGCCTAACGCC-3′
③5′－GGATCCGGCCGCTCACTCTAGCATCAAGACT-3′
④5′－AGATCTACCATCGATAGCCACTGGCCTAACGCC-3′
（3）对质粒2进行PCR过程中，引物F2的设计依据是_______。除图中所示外，该PCR体系中还需加入的成分有_______。
（4）筛选L基因敲除大肠杆菌时，需在培养基中添加_______。下图是对转化菌落用引物F2、R2进行PCR验证时的产物电泳结果，泳道_______对应的菌株可能转化成功。
（5）筛选L基因回补菌株时，应在培养基中添加_______。推测对L基因回补的主要目的是_______。
2024～2025学年第二学期期中学业水平质量监测试卷
高二生物
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。
2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。
4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。
一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 研究者用酸笋开发具有降低胆固醇功能的益生菌。先将酸笋发酵液接种到含有CaCO3的固体培养基上，筛选出乳酸菌，然后将乳酸菌接种到含有胆固醇的培养液中，筛选出能够降解胆固醇的乳酸菌。相关叙述正确的是（ ）
A. 腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无菌环境
B. 乳酸菌细胞内能进行碱基互补配对的细胞器只有核糖体
C. 溶钙圈直径最大的菌落为目标菌落
D. 筛选乳酸菌的培养基应以乳酸为唯一碳源
【答案】B
【解析】
【分析】酸笋制作的原理是：乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸。乳酸能与CaCO3发生反应，使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和CO2，导致菌落周围出现溶钙圈。
【详解】A、乳酸菌是厌氧菌，腌制酸笋需要水封，为乳酸菌发酵提供无氧环境，A错误；
B、乳酸菌是由原核细胞构成的原核生物，原核细胞中只有核糖体这一种细胞器，其上能够进行翻译，该过程能进行碱基互补配对，B正确；
C、乳酸菌发酵产生的乳酸能与CaCO3发生反应，使CaCO3分解成可溶性物质乳酸钙和CO2，导致菌落周围出现溶钙圈，故溶钙圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解CaCO3的能力大小，比值越大微生物溶解CaCO3的能力越大，所以溶钙圈直径与菌落直径比值大的菌落为目标菌落，C错误；
D、出能够降解胆固醇的乳酸菌的培养基应以胆固醇为唯一碳源，D错误。
故选B。
2. 发酵工程应用领域已由食品发酵逐渐扩展到医药、食品、农业以及环境保护、能源及冶金等诸多行业，相关叙述错误的是（ ）
A. 发酵工程在医药业中的应用主要包括生产各种抗生素、酶、氨基酸、激素和免疫抑制剂
B. 发酵工程还可以生产许多具有治疗作用的氨基酸，如治疗高氨酸血症的精氨酸
C. 发酵工程还可生产糖皮质激素等蛋白质类激素
D. 发酵工程还可用于生产调味品或发酵食品等
【答案】C
【解析】
【分析】发酵工程的应用领域：医药、食品、农业以及环境保护、能源及冶金等诸多行业。
【详解】A、发酵工程在医药业中的应用主要包括生产各种抗生素、酶、氨基酸、激素和免疫抑制剂，A正确；
B、发酵工程可以生产许多具有治疗作用的氨基酸，如治疗高氨酸血症的精氨酸，B正确；
C、糖皮质激素是固醇类激素，C错误；
D、发酵工程可用于生产调味品或发酵食品，D正确
故选C。
3. 下列关于真核细胞内的DNA复制过程和PCR过程的叙述，错误的是（ ）
A. 都以4种脱氧核苷酸为原料，合成子链时都遵循碱基互补配对原则
B. 子链的延伸方向只能从5′端→3′端，都需要解旋
C. 新形成的子链与模板链之间将形成磷酸二酯键
D. 两个过程都需要DNA聚合酶催化
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。PCR技术是在体外条件下利用DNA双链复制原理扩增目的基因的技术。
【详解】A、都需要以4种脱氧核苷酸为原料，合成子链时都遵循碱基互补配对原则，A正确；
B、子链的延伸方向只能从5′端→3′端，都需要解旋，使DNA双链打开，B正确；
C、新形成的子链与模板链之间将形成氢键，C错误；
D、真核细胞内的DNA复制过程需要DNA聚合酶，PCR也需要耐高温的DNA聚合酶，D正确。
故选C。
4. 双脱氧终止法常用来对DNA进行测序。其原理如图，在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）和1种双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）；ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。在4支试管中DNA链将会分别在A、C、G及T位置中止，并形成不同长度的DNA片段。这些片段随后可被电泳分开并显示出来。相关叙述错误的是（ ）
A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶
B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以胞嘧啶结尾
C. 测得未知DNA的序列为5′—TCAGCTCGAATC—3′
D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3′末端
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；2、原理：DNA复制；3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物；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)；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、PCR是一种体外扩增DNA的技术，与细胞内DNA复制相似，需要一定的条件，主要包括Taq酶（耐高温的DNA聚合酶）、引物，dNTP、一定的（含Mg2+）缓冲液和DNA模板，A正确；
B、电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤（G）结尾，B错误；
C、由图可知：由下往上读出的序列是GATTCGAGCTGA，所以原来的互补序列是3’→5’：CTAAGCTCGACT，测得未知DNA的序列为5＇-TCAGCTCGAATC-3＇，C正确；
D、DNA的延伸，是通过前一个dNTP的3位碳上的羟基官能团与后一位dNTP的5位碳上的磷酸基团反应形成磷酸二酯键来实现的。而ddNTPs的三位碳上没有羟基官能团，也就不能形成磷酸二酯键，从而终止DNA的合成。ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3’末端，D正确。
故选B。
5. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，其中V5编码序列表达标签短肽V5。图乙表示重组质粒正确表达后用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白的结果。相关叙述正确的是（ ）
A. 若用PCR法确定J基因是否正确连接到质粒中，选择的引物组合只能为F2和R1
B. 若b链是J基因转录的模板链，则可推知引物F1与J基因b链相应部分的序列相同
C. 若导入受体细胞的启动子发生甲基化修饰，则可以抑制DNA聚合酶对启动子的识别和结合
D. 图乙条带1表明细胞内表达了J-V5融合蛋白，条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的J基因表达的
【答案】D
【解析】
【分析】基因表达载体的结构：①启动子：RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动RNA转录；②终止子：使转录停止的“信号灯”；③标记基因：便于重组DNA分子的筛选；④目的基因；复制原点。
【详解】A、引物F2和R1或F1和R2结合部位包含J基因的碱基序列，因此若用PCR 法确定J基因是否正确连接到质粒中，应选择的引物组合为F2和R1或F1与R2，A错误；
B、b是模板链，而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是3’-5'，非模板链（也就是a链）是5'-3'；考虑到DNA复制的方向是子链的5’-3'，引物基础上延伸的方向肯定是5'-3'，所以引物结合的单链其方向是3'-5'；图中F1是前引物，在左侧，所以其配对的单链是3’-5'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同，B错误；
C、启动子是转录时RNA聚合酶的识别和结合位点，因此若导入受体细胞的启动子发生甲基化修饰，则可以抑制 RNA 聚合酶对启动子的识别和结合，C错误；
D、图乙条带1可以和抗J蛋白抗体和抗 V5 抗体结合，表明细胞内表达了J-V5融合蛋白，条带2只能和抗J蛋白抗体结合，不能和抗 V5 抗体结合，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合基因表达的，D正确。
故选D。
6. 植物细胞表现出全能性的必要条件是（ ）
A. 导入其他物种基因B. 脱离母体并给予适宜营养
C. 全程光照处理D. 进行紫外线灭菌处理
【答案】B
【解析】
【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因；在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官．植物细胞表现全能性的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、导入其他物种的基因属于基因工程技术，植物细胞表现出全能性不需要导入其它基因，A错误；
B、除给予适宜的营养和外界条件外，外植体还需要离体，如在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官，B正确；
C、外植体脱分化形成愈伤组织阶段需要避光，C错误；
D、紫外线灭菌会杀死植物细胞，导致植物组织培养失败而无法表现出全能性，D错误。
故选B。
7. 下列属于动物细胞培养与植物组织培养显著区别的是（ ）
A. 需控制无菌条件
B. 培养过程中需更换培养基
C. 需胰蛋白酶分散细胞
D. 需要合适的温度
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养和植物组织培养均需在无菌条件下进行，以防止杂菌污染；由于细胞代谢需要酶的催化，而酶的作用条件需要适宜的温度，所以动物细胞培养和植物细胞培养过程均需控制适宜的温度。
【详解】A、动物细胞培养与植物组织培养都要控制无菌条件，A错误；
B、培养过程均需要更换培养基，B错误；
C、胰蛋白酶只能用于分散动物细胞，C正确；
D、动物细胞培养与植物组织培养都需要合适的温度，D错误。
故选C。
8. 下图是某二倍体植物花药育种过程的图解，相关叙述正确的是（ ）
A. 步骤②培养基一般不含有碳源
B. 步骤④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质中
C. 过程③逐步分化的植株不一定是纯合的二倍体
D. 愈伤组织细胞分化时一定会发生基因突变或基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养指的是在无菌培养的条件下，将离体的植物器官（根、茎、叶、花、果实等）、组织（形成层、花药组织等）、细胞（体细胞、生殖细胞等）以及原生质体等培养在人工配制的培养基上，并给予适当的培养条件，使其长成完整植株的过程。
【详解】A、步骤②过程形成愈伤组织，该过程植物无法进行光合作用，因此步骤②培养基要添加碳源，A错误；
B、过程④获得的植株可以进行光合作用产生有机物，因此培养基中不需要加入蔗糖，B错误；
C、过程③为再分化，过程③得到的植株是经过花药离体培养和秋水仙素处理的，因此可筛选获得纯合的二倍体，C正确；
D、愈伤组织细胞分化时不一定会发生基因突变或基因重组，D错误。
故选C。
9. 体外受精时，采集的卵母细胞应培养到（ ）
A. 初级卵母细胞阶段B. 次级卵母细胞阶段
C. 成熟的卵细胞阶段D. 原核形成阶段
【答案】B
【解析】
【分析】受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应：阻止多精入卵的第一道屏障）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用：阻止多精入卵的第二道屏障）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
【详解】从卵巢中采集的卵母细胞需要体外培养到减数第二次分裂中期才可与获能的精子进行体外受精，即培养到次级卵母细胞阶段，B正确，ACD错误。
故选B。
10. 如图表示从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌的过程，相关叙述正确的是（ ）

A. 丁培养基应以纤维素为唯一营养物质
B. 牛体内提取的瘤胃液应使用湿热灭菌而不是干热灭菌
C. 在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力
D. 乙用于微生物计数时，结果往往比实际值低
【答案】C
【解析】
【分析】分解纤维素的微生物分离实验原理：①土壤中存在着大量纤维素分解菌，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。
【详解】A、丁培养基应以纤维素为唯一碳源，营养物质还有氮源、水喝无机盐，A错误；
B、该过程需要从牛的瘤胃中分离和鉴定纤维素分解菌，不能进行灭菌，B错误；
C、在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力，C正确；
D、乙是平板划线法，不用于微生物计数，D错误。
故选C。
11. 下列关于桑葚胚阶段胚胎分割操作的说法，正确的是（ ）
A. 需将内细胞团均等分割
B. 分割后的胚胎可直接移植给受体
C. 胚胎分割属于有性生殖
D. 分割份数越多后代遗传差异越大
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎分割：借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。
【详解】A、内细胞团为囊胚阶段的结构，桑葚胚阶段无内细胞团，A错误；
B、桑葚胚阶段分割后胚胎可直接移植给受体，B正确；
C、胚胎分割属于无性生殖，C错误；
D、胚胎分割不改变遗传物质，不会造成后代遗传差异，D错误。
故选B。
12. GDNF是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建含GDNF基因的重组载体，并导入到大鼠中用于干细胞基因治疗的研究。相关叙述错误的是（ ）
A. 获取目的基因和切割载体时，应选用限制酶XhI切割
B. 过程②应选择约为1300bp的重组载体导入受体细胞
C. b为滋养层，将来发育成胎盘和胎膜
D. 过程⑥转基因鼠产生的后代并不都是转基因鼠
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。2、囊胚期，聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而沿透明带内壁扩展和排列的细胞，称为滋养层细胞，它们将来发育成胎膜和胎盘。
【详解】A、形成图中重组载体所用的限制酶只能选择限制酶XhⅠ，如果使用限制酶XhⅠ和EcRⅠ同时切割目的基因和载体，那么重组质粒中将丢失启动子，A正确；
B、由图可知，限制酶XhⅠ可将载体切割为100bp和500bp的片段，选择500bp的片段与长度为700bp的目的基因构建为基因表达载体，即基因表达载体长度为1200bp，B错误；
C、图中a为囊胚中的内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织，b为滋养层细胞，将来发育成胎盘和胎膜，C正确；
D、因转基因生物的成功率并不是百分之百，如转基因小鼠的染色体的DNA上没有插入目的基因或目的基因不能稳定的表达等，导致过程⑥产生的小鼠并不都是转基因小鼠，D正确。
故选B。
13. 重叠延伸PCR可实现定点基因诱变，其操作过程如图所示（凸起处代表突变位点）。相关叙述错误的是（ ）
A. 过程①不能把两对引物同时加入一个扩增体系
B. 突变引物FP2和突变引物RP1存在互补关系
C. 过程②的产物都可以完成延伸过程
D. 若过程④得到16个突变的基因则需要消耗15个通用引物RP2
【答案】C
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以获取大量的目的基因。PCR扩增反应需要两种引物、模板DNA、原料（4种脱氧核苷酸）、酶（耐高温的DNA聚合酶）。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【详解】A、由图可知，过程①需要把两对引物分别加入两个扩增体系中以提高扩增效率，A正确；
B、突变引物FP2和突变引物RP1存在互补关系，从而保证基因能向两侧延申，B正确；
C、过程②的产物不都可以完成延伸过程，因为子链只能从引物的3’端开始延伸，C错误；
D、若过程④得到16个突变的基因，由于模板链中不含有通用引物，则产生的16个突变基因中共需要消耗16×2-2＝30个通用引物，而需要通用引物RP2的数量为30÷2＝15个，D正确。
故选C。
14. 下列培养基不需要添加琼脂的是（ ）
A. 用于植物细胞培养获得细胞产物的培养基
B. 植物愈伤组织培养基
C. 筛选得到大肠杆菌菌落的培养基
D. 纤维素分解菌的鉴别培养基
【答案】A
【解析】
【分析】在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。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、用于植物细胞培养获得细胞产物的培养基为液体培养基，不需要添加琼脂，A正确；
B、植物愈伤组织培养基用于外植体脱分化，为固体培养基，需要加入琼脂，B错误；
C、筛选得到大肠杆菌菌落的培养基需要观察菌落，需要固体培养基，C错误；
D、纤维素分解菌的鉴别培养基要观察菌落周围的透明圈，所以纤维素分解菌的鉴别培养基是琼脂固体培养基，D错误。
故选A。
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 琼脂糖凝胶电泳常用来对PCR的产物进行鉴定，相关叙述正确的是（ ）
A. 开展电泳鉴定实验时，可采用凝胶成像仪或紫外投射仪观察和记录电泳结果
B. 电泳缓冲液能增加电导率，维持电泳过程中合适的pH
C. 凝胶载样缓冲液中的指示剂能显示电泳的进程，以便适时终止电泳
D. 电泳显示的大小符合预期的DNA就是目标DNA
【答案】ABC
【解析】
【分析】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，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。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分子被核酸染料染色后，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、在琼脂糖凝胶电泳鉴定实验中，由于PCR产物中的DNA在经过染色后，在紫外光下会发出荧光，所以可采用凝胶成像仪或紫外投射仪观察和记录电泳结果，A正确；
B、电泳缓冲液中含有电解质，能够增加电导率，同时其具有一定的缓冲能力，可以维持电泳过程中合适的pH，保证DNA分子在适宜的环境中移动，B正确；
C、凝胶载样缓冲液中的指示剂会随着DNA分子一起在凝胶中移动，通过观察指示剂的位置，能显示电泳的进程，从而适时终止电泳，C正确；
D、电泳显示的大小符合预期的DNA不一定就是目标DNA，因为可能存在非特异性扩增等情况，导致出现大小符合预期但并非目标序列的DNA片段，还需要进一步的鉴定，如测序等，D错误。
故选ABC。
16. 有关PCR技术中引物的设计原则及设计目的的说法正确的是（ ）
A. 引物长度过短，特异性太差
B. 引物GC含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增
C. 常在引物3’端进行修饰，包括加酶切位点、加标记荧光、引入点突变等
D. 退火温度应足够低以保证引物与目的序列有效退火，同时还要足够高以减少非特异性结合
【答案】AD
【解析】
【分析】PCR技术：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。2、原理：DNA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）；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、引物的碱基数量越少变性时破开的氢键越少，则退火温度越低，但能与引物发生配对的片段就越多，目标DNA获得率越低，A正确；
B、引物的GC含量越高，结合特异性越强，但GC过高，不利于退火 ，从而阻碍目标DNA的扩增，B错误；
C、根据需要可在引物的5’端添加限制酶识别序列、点突变序列等，以便更加准确地获得目的基因，C错误；
D、两种引物的退火温度差异较大，导致不能同时退火，甚至一条链在延伸，一条链在退火，可增加引物与模板的非特异性结合，D正确。
故选AD。
17. 以下关于动物细胞融合的说法，正确的是（ ）
A. 该过程利用了细胞的全能性原理
B. 病毒可以与细胞质膜发生作用，使细胞紧密凝集，直至融合
C. 用聚乙二醇诱导动物细胞融合的成功率高且对细胞没有伤害
D. 在体外培养条件下，动物细胞也会自发融合，但是频率极低
【答案】BD
【解析】
【分析】动物细胞融合是指将两个或多个动物细胞结合成一个细胞的过程。
【详解】A、动物细胞融合是不同细胞合并形成杂交细胞的过程，该过程没有体现细胞的全能性，A错误；
B、某些灭活病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开从而使细胞发生融合，B正确；
C、聚乙二醇（PEG）虽能提高融合率，但对细胞有毒性，可能破坏膜结构或导致细胞死亡，需严格控制浓度和作用时间，C错误；
D、某些细胞（如肿瘤细胞）在培养中可能因膜流动性增强或基因异常而自发融合，但概率极低，常规实验需依赖诱导剂提高效率，D正确。
故选BD。
18. 下列关于动物细胞核移植技术的说法错误的是（ ）
A. 细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良的进程，促进优良畜群的繁育
B. 该过程需要利用显微操作将供体的体细胞核注入受体的卵母细胞
C. 实现动物体细胞核移植的难度明显低于胚胎细胞核移植
D. 核移植获得的胚胎都需要进行胚胎移植
【答案】BCD
【解析】
【分析】动物体细胞核移植技术的应用：①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；②保护濒危物种，增大存活数量；③生产珍贵的医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植等。
【详解】A、利用体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，A正确；
B、该过程需要利用显微操作将供体的体细胞核注入去核的卵母细胞中，B错误；
C、实现动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，C错误；
D、若目的不为获得子代则不需要进行胚胎移植，D错误。
故选BCD。
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 紫杉醇是一种从红豆杉中提取的生物碱，可以生产为抗癌药物。真菌能够引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物的积累。科研人员选用红豆杉嫩枝条的愈伤组织进行悬浮细胞培养，生产紫杉醇，主要流程如图1：
（1）从红豆杉中提取紫杉醇制备抗癌药物，体现了生物多样性的_______价值。
（2）过程①取红豆杉嫩枝条，接种前常用适宜浓度的_______对其进行消毒，每次处理后用_______（填“蒸馏水”或“无菌水”）冲洗5次，去除残留于枝条上的药剂。过程①需要添加的两类植物激素是_______，且两者的浓度应该_______。
（3）过程④在悬浮细胞培养体系中需要添加蔗糖，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_______。在悬浮细胞体系中添加桔青霉的目的是_______。
（4）科研人员继续研究了添加桔青霉诱导子对红豆杉愈伤组织鲜质量、紫杉醇总生产量、PPO（多酚氧化酶，活性高会引起愈伤组织褐化抑制细胞分裂）总活性、PAL（植物防御反应的标志酶，参与紫杉醇的合成）活性的影响，实验结果见图2、图3。

①根据图2可知，添加桔青霉诱导子可以_______愈伤组织生长，结合图3分析原因是_______。
②结合图2、图3分析添加桔青霉诱导子能促进紫杉醇产量提高的原因有_______
【答案】（1）直接 （2） ①. 酒精、次氯酸钠溶液 ②. 无菌水 ③. 生长素、细胞分裂素 ④. 相当
（3） ①. 蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡 ②. 引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物紫杉醇的积累
（4） ①. 促进 ②. 抑制了PPO活性，抑制了愈伤组织褐化，促进其生长 ③. 促进了愈伤组织的生长；促进了细胞中PAL活性的提高
【解析】
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【小问1详解】
直接使用价值：指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等。从红豆杉中提取紫杉醇制备抗癌药物，体现了生物多样性的直接价值。
【小问2详解】
将流水充分冲洗后的外植体(幼嫩的茎段)用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2~3次，再用次氯酸钠溶液处理 30 min后，立即用无菌水清洗2~3次。过程①为脱分化，需要添加生长素和细胞分裂素；两者的浓度应该相近。
【小问3详解】
蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡，因此蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养；在悬浮细胞体系中添加桔青霉，引发植物细胞内的防御反应，促进次生代谢产物紫杉醇的积累。
【小问4详解】
①根据图2可知，添加桔青霉诱导子抑制了PPO活性，抑制了愈伤组织褐化，促进愈伤组织生长。②结合图2、图3，添加桔青霉诱导子促进了愈伤组织的生长（鲜重增大），促进了细胞中PAL活性的提高，促进紫杉醇产量提高。
20. 研究发现肿瘤细胞表面的CD47跨膜蛋白含量是正常细胞的1.6~5.0倍，CD47可与巨噬细胞表面的特异性蛋白结合，从而抑制巨噬细胞发挥作用。研究人员利用动物细胞工程研制了抗CD47的单克隆抗体（一种IgG），过程如图所示。请回答下列问题：
（1）对小鼠多次注射CD47目的是_______。
（2）图中筛选a、筛选b使用方法分别是_______、_______，第一次筛选淘汰_______细胞。
（3）制备单克隆抗体涉及的细胞工程技术有_______（答出2点）。
（4）已知IgG分为可变区和恒定区，可变区可以与抗原特异性结合，所有IgG抗体的恒定区相同，且其中含有Fc段可以与巨噬细胞表面的Fc受体结合，促进巨噬细胞的吞噬。为探究抗CD47的单克隆抗体能否解除CD47对巨噬细胞的抑制，从而促进巨噬细胞的吞噬，科研人员进行了如下实验，请完成下表：
（5）上述实验中B组共培养体系中加入20uLIgG溶液的目的是_______。支持“抗CD47的单克隆抗体能解除CD47对巨噬细胞的抑制，从而促进巨噬细胞的吞噬”预期结果是：三组巨噬细胞的吞噬指数从高到低依次是_______。
【答案】（1）为了获得更多分泌抗CD47的抗体的B淋巴细胞
（2） ①. 特定的选择性培养基 ②. （专一）抗体检测/抗原-抗体杂交 ③. 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的
（3）动物细胞培养、动物细胞融合
（4） ①. 95%空气加5%CO2 ②. 培养液 ③. 20uL磷酸缓冲液 ④. 20uL（用磷酸盐缓冲液配制的）抗CD47单克隆抗体溶液
（5） ①. 排除IgGFc段对巨噬细胞吞噬能力的促进作用（排除IgGFc段对实验结果的影响） ②. C、B、A
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠体内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
2、单克隆抗体制备过程需要用到动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，该过程中需要对融合细胞进行两次筛选，第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体特异性强、灵敏度高，并能大量制备。
【小问1详解】
多次注射 CD47 的目的是刺激小鼠的免疫系统，使小鼠产生更多的能分泌抗 CD47 抗体的 B 淋巴细胞。初次注射抗原后，机体产生的免疫反应相对较弱，多次注射可以增强免疫应答，增加记忆细胞和浆细胞的数量，从而提高获得能分泌特异性抗体的 B 淋巴细胞的概率。
【小问2详解】
图中筛选 a 是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，只有杂交瘤细胞能在选择培养基上生长。筛选 b 是采用抗原 - 抗体杂交的方法筛选出能产生特定抗体（抗 CD47 抗体）的杂交瘤细胞。第一次筛选淘汰未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞，这些细胞都不符合制备单克隆抗体的要求，只有杂交瘤细胞才具有既能无限增殖又能产生特异性抗体的特性。
【小问3详解】
制备单克隆抗体涉及的细胞工程技术有动物细胞培养技术，用于培养 B 淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及杂交瘤细胞；动物细胞融合技术，将 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。
【小问4详解】
动物细胞培养需要在含有 95% 空气和 5% CO2混合气体的 CO2培养箱中进行，其中 O2为细胞呼吸所必需，CO2用于维持培养液的 pH。定期更换培养液，是为了清除代谢废物，防止代谢废物积累对细胞造成毒害，同时补充营养物质。
A 组作为空白对照组，应加入 20μL 磷酸缓冲液，这样可以与 B、C 组形成对照，排除磷酸缓冲液本身对实验结果的影响。
C 组为实验组，要探究抗 CD47 的单克隆抗体的作用，所以应加入20uL（用磷酸盐缓冲液配制的）抗CD47单克隆抗体溶液。
小问5详解】
B 组共培养体系中加入 20μL IgG 溶液（其可变区不能与 CD47 结合），目的是作为对照，排除IgGFc段对巨噬细胞吞噬能力的促进作用。若抗 CD47 的单克隆抗体能解除 CD47 对巨噬细胞的抑制，从而促进巨噬细胞的吞噬，那么 C 组（加入抗 CD47 单克隆抗体）巨噬细胞吞噬指数最高，A 组（空白对照）吞噬指数最低，B 组（排除 IgG 非特异性结合对照）介于两者之间。所以三组巨噬细胞的吞噬指数从高到低依次是 C＞B＞A 。
21. 微生物体内积累的聚羟基脂肪酸（PHA）是一种可降解的生物塑料。嗜盐菌是在高盐环境中具备正常生长能力的极端微生物，利用其生产PHA可以降低灭菌的成本。科研人员利用一株好氧性嗜盐单胞菌H，并以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液）或餐厨垃圾为原料，发酵生产PHA等新型可降解材料，工艺流程如图1：
图1
（1）发酵过程中使用马达搅拌器的优点有_______。发酵罐中的糖蜜及餐厨垃圾等能为嗜盐单胞菌H提供_______等基本物质。
（2）图中采用分批发酵方式，在发酵过程中嗜盐单胞菌H在整个培养过程中主要经历了延滞期、_______、_______和衰亡期。其中_______期的菌可以作为生产的“种子”。
（3）为筛选出除嗜盐单胞菌H以外的其他高产PHA的菌株，科研人员将分离获得的6种嗜盐菌菌株接种在不同NaCl浓度条件下，一段时间后检测PHA含量，结果如图2，将挑选出的菌株在不同pH的液体培养基中培养，一段时间后检测PHA百分比和细胞干重，结果如图3：

①据图2、3分析，生产时应选择菌株_______在_______的条件下进行培养，理由是_______。
②该嗜盐菌可在非无菌环境下的发酵，理由是_______。
③野生型嗜盐菌中有部分基因会影响PHA的合成，可采用_______技术改造野生型嗜盐菌，提高PHA的产量。
【答案】（1） ①. 增加溶解氧和增大菌体与培养液的接触 ②. 碳源、氮源、无机盐
（2） ① 对数期 ②. 稳定期 ③. 对数
（3） ①. I-4 ②. pH=9，NaCl浓度为60g/L ③. 在此条件下，I-4菌株生长良好且能产生较多PHA ④. 该嗜盐菌在高盐环境中发酵，绝大多数微生物在此环境下难以生存 ⑤. 蛋白质工程
【解析】
【分析】在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
【小问1详解】
发现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制，搅拌器能通过搅拌使氧气与培养液充分接触，增加培养液中的溶氧量，且使菌株H与培养液充分接触，提高原料利用率。微生物生长所需的营养物质由碳源、氮源、水、无机盐，发酵罐中的糖蜜及餐厨垃圾等能为嗜盐单胞菌H提供碳源、氮源、无机盐等基本物质。
【小问2详解】
在发酵过程中嗜盐单胞菌H在整个培养过程中主要经历了延滞期、对数期、稳定期、和衰亡期。其中对数期的菌体可以作为生产的“种子”。
【小问3详解】
①由图2、3可知，I-4在pH=9，NaCl浓度为60g/LPHA含量最高，且I-4菌株生长良好，因此生产时应选择菌株I-4在pH=9，NaCl浓度为60g/L的条件下进行培养。
②嗜盐菌是在高盐环境中具备正常生长能力的极端微生物，利用其生产PHA可以降低灭菌的成本。嗜盐菌菌株I-4在高盐环境中发酵，绝大多数微生物在此环境下难以生存，因此可在非无菌环境下的发酵。
③生型嗜盐菌中有部分基因会影响PHA的合成，可采用蛋白质工程技术改造野生型嗜盐菌，提高PHA的产量。
22. 研究人员为筛选并分离出能高效降解纤维素的厌氧细菌，设计了两种实验方案，分别如图1、2。请回答下列问题：
（1）下列场所最适合初选具有纤维素分解能力的候选菌的是_______。
①牛的瘤胃内容物 ②糖果工厂废水池 ③深海热泉喷口 ④家用冰箱冷藏室
（2）图1过程②将不同菌落分别接种至多个锥形瓶进行悬浮培养，目的有_______。为了获得能高效分解纤维素的细菌，图1过程③应选择残余纤维素浓度_______（填“最高”或“最低”）的培养瓶中的微生物进一步接种。
（3）图1过程④通过_______（从下面选项中选择）对菌株接种，并进一步纯化。培养后需用刚果红染色，选择菌落周围出现_______的菌株重复过程②。
①平板划线法 ②稀释涂布平板 ③穿刺接种法 ④平板浇注法
（4）图2中，纤维素化磁性纳米颗粒由两部分组成，其中包裹在外面的是_______。过程②中纤维素对细菌有高亲和力，有利于_______。与图1方法相比，利用图2方法分离纤维素降解菌的优点有_______。
（5）研究人员将筛选到的三种纤维素降解菌（1-3号）对秸秆进行处理，并在第5天和第10天对秸秆和秸秆中含有的纤维素、半纤维素以及木质素等组分的降解情况进行了测定，结果如下图。据图可知，能高效降解纤维素的细菌以及适宜降解天数为_______。
【答案】（1）① （2） ①. 分离纯化、扩大培养 ②. 最低
（3） ①. ③④ ②. 透明圈
（4） ①. 纤维素 ②. 纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌 ③. 操作方便，分离效率高，能对大量细菌同时分离（节省时间和人力物力财力）
（5）3号，（超过）10天
【解析】
【分析】筛选纤维素分解菌需要使用纤维素作为唯一碳源的选择培养基，刚果红和纤维素结合能形成红色复合物，纤维素分解菌可以产生纤维素酶而分解纤维素使菌落周围出现透明圈，因此用刚果红鉴别纤维素分解菌；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，培养后可形成单个菌落；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】
筛选纤维素分解菌需要在富含纤维素的场所进行筛选，牛的瘤胃内容物中富含纤维素。
【小问2详解】
将不同菌落分别接种至多个锥形瓶进行悬浮培养有利于扩大培养和分离纯化。为了获得能高效分解纤维素的细菌，图1过程③应选择残余纤维素浓度最低的培养瓶中的微生物进一步接种，残余纤维素浓度越低，说明分解效率越高。
【小问3详解】
牛瘤胃是无氧环境，微生物进行的是无氧呼吸，需要采用的接种方法是穿刺接种法和平板浇注法。刚果红和纤维素结合能形成红色复合物，纤维素分解菌可以产生纤维素酶而分解纤维素使菌落周围出现透明圈，所以需要的是出现透明圈的菌落。
【小问4详解】
纤维素化磁性纳米颗粒由两部分组成，其中包裹在外面的是纤维素。过程②中纤维素对细菌有高亲和力，有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌。与图1方法相比，利用图2方法分离纤维素降解菌的优点有操作方便，分离效率高，能对大量细菌同时分离。
【小问5详解】
据图可知，3号的纤维素、半纤维素一级木质素的降解率均高于1号和2号，且第10天的降解率明显高于第5天，所以能高效降解纤维素的细菌是3号，适宜降解天数为10天或者更多。
23. 为研究L基因的功能，科研人员利用同源重组技术对大肠杆菌的L基因进行敲除与回补，主要过程如下图。其中S基因（2071bp）是蔗糖致死基因，tetr是四环素抗性基因，ri是复制原点，F1、R1、F2、R2表示不同引物。请回答下列问题：
（1）ri通常富含碱基_______，有利于解旋。
（2）插入S基因前，应选择限制酶_______和_______切割质粒1。已知F1为下面的序列①，则R1应选择的是_______。
①5′－GAATTCGCCACCATGGGAGTGGAAAACGCTGAA-3′
②5′－AAGCTTACCATCGATAGCCACTGGCCTAACGCC-3′
③5′－GGATCCGGCCGCTCACTCTAGCATCAAGACT-3′
④5′－AGATCTACCATCGATAGCCACTGGCCTAACGCC-3′
（3）对质粒2进行PCR过程中，引物F2的设计依据是_______。除图中所示外，该PCR体系中还需加入的成分有_______。
（4）筛选L基因敲除大肠杆菌时，需在培养基中添加_______。下图是对转化菌落用引物F2、R2进行PCR验证时的产物电泳结果，泳道_______对应的菌株可能转化成功。
（5）筛选L基因回补菌株时，应在培养基中添加_______。推测对L基因回补的主要目的是_______。
【答案】（1）A和T （2） ①. EcRⅠ ②. BamHⅠ ③. ④
（3） ①. L基因上游同源序列以及tetr上游部分序列 ②. dNTP、TaqDNA聚合酶（缓冲液、Mg2+等）
（4） ①. 四环素 ②. 4、7
（5） ①. 蔗糖 ②. 作为阳性对照，确保相应功能的变化是由L基因缺失引起
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、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。
【小问1详解】
G与C之间形成3个氢键，破坏氢键需要能量，A与T之间只有2个氢键，ri通常富含碱基A和T，有利于解旋。
【小问2详解】
选择限制酶时，不能破坏目的基因、标记基因、复制原点，所以可选择BamHⅠ和EcRⅠ对载体进行切割，由于目的基因两端没有相应的酶切位点，则设计引物时在引物5＇端分别添加的碱基序列是GGATCC和GAATTC，作为BamHⅠ和EcRⅠ的识别序列。已知F1为下面的序列①，F1端加入的酶序列为EcRⅠ的序列，S基因的左侧含有BamHⅠ，目的基因R1引物中不能含有BamHⅠ序列，但目的基因切割后形成的黏性末端应与质粒被BamHⅠ切割后相同，因此在R1的5，端加入Bgl Ⅱ的序列，以产生相同的黏性末端，R1应选择的是5′－AGATCTACCATCGATAGCCACTGGCCTAACGCC-3′，故选④。
【小问3详解】
结合右侧图可知，利用上游同源序列将L基因与tetr进行进行替换，实现L基因的敲除，因此F2应根据L基因上游同源序列以及tetr上游部分序列来设计。
【小问4详解】
tetr是四环素抗性基因，同源替换了L基因，筛选L基因敲除大肠杆菌时，需在培养基中添加四环素，能在其上生长的即为L基因敲除成功的大肠杆菌；F2、R2作为引物扩增时，L基因被替换，重组质粒上含tetr和S基因，S基因为2071bp，大于1000bp，4、7泳道接近活大于2071bp，对应的菌株可能转化成功。
【小问5详解】
S基因是蔗糖致死基因，则添加蔗糖起到选择作用；对L基因回补是作为阳性对照，确保相应功能的变化是由L基因缺失引起。
实验步骤的目的
实验步骤的要点
建立巨噬细胞+肿瘤
细胞共培养体系
在含有①_______混合气体的CO2培养箱中培养巨噬细胞和肿瘤细胞，并定期更换②_______。
实验分组
将上述共培养体系分为A、B、C三组。
对照组处理
在A组共培养体系中加入③_______，在B组共培养体系中加入20uLIgG溶液（用磷酸缓冲液配置，IgG的可变区不能与CD47结合）。
实验组处理
在C组共培养体系中加入④_______。
结果检测
一段时间后检测巨噬细胞的吞噬指数
实验步骤的目的
实验步骤的要点
建立巨噬细胞+肿瘤
细胞共培养体系
在含有①_______混合气体的CO2培养箱中培养巨噬细胞和肿瘤细胞，并定期更换②_______。
实验分组
将上述共培养体系分为A、B、C三组。
对照组处理
在A组共培养体系中加入③_______，在B组共培养体系中加入20uLIgG溶液（用磷酸缓冲液配置，IgG的可变区不能与CD47结合）。
实验组处理
在C组共培养体系中加入④_______。
结果检测
一段时间后检测巨噬细胞的吞噬指数