河南省信阳市2024-2025学年高二下学期期中教学质量检测生物试题（解析版）

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2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共16题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 酸笋具有浓郁的乳酸香味和丰富的文化内涵，赋予了柳州螺蛳粉浓郁的特殊臭味。酸笋制作与泡菜相似，一般步骤为选笋、切块、煮笋、冷却、腌制、发酵等。下列叙述正确的是（ ）
A. 乳酸在乳酸菌的线粒体基质中产生
B. 可用开水烫洗玻璃罐，并用酒精擦拭消毒
C. 酸笋发酵过程中，发酵液中不会有气泡产生
D. 在制作酸笋时坛口要密封，主要是为了避免外界杂菌的污染
【答案】B
【分析】泡菜（酸菜）的制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸，这一过程发生在细胞质中，乳酸菌是原核生物，没有线粒体，A错误；
B、使用开水烫洗玻璃罐可以有效去除表面的杂质和微生物，通过酒精擦拭则可以进一步消毒，以减少外来微生物对发酵过程的影响，B正确；
C、酸笋腌制发酵的过程有多种微生物的参与，如酵母菌、乳酸菌等，酵母菌进行细胞呼吸会释放出CO2，C错误；
D、在制作酸笋时需要用到乳酸菌，酸笋坛口要密封，主要是为了创造无氧环境，便于乳酸发酵，D错误。
故选B。
2. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其工业化生产流程如图所示。
下列说法错误的是（ ）
A. 选育优良菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得
B. 焙烤的目的是利用高温对大麦种子进行灭菌，防止发酵过程中的杂菌污染
C. 用一定浓度的赤霉素处理大麦种子，可使其无须发芽也能满足生产条件
D. 发酵过程包括主发酵和后发酵两个阶段，大部分代谢产物主发酵阶段生成
【答案】B
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。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。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，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。
【详解】A、选育优良菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；
B、焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，没有进行灭菌，B错误；
C、利用大麦芽实际上是利用其产生的淀粉酶，用适宜浓度的赤霉素处理大麦，可使其无须发芽就能产生淀粉酶，C正确；
D、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，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正确。
故选B。
3. 进行土壤中尿素分解菌的选择培养时，利用的培养基组分及含量如表所示。下列分析错误的是（ ）
A. 尿素既可为尿素分解菌提供氮源，又可对培养基中的微生物起选择作用
B. KH2PO4和Na2HPO4既可为菌体提供无机盐，又可调节培养基的pH
C. 琼脂一般不可以为尿素分解菌提供碳源，只起到凝固剂的作用
D. 蒸馏水既可进行定容，又可对培养液进行稀释以便于计数
【答案】D
【详解】进行土壤中尿素分解菌的选择培养的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源，缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【分析】A、培养基中除了尿素无其他含氮物质，只有尿素分解菌能通过分解尿素进行生长繁殖，故尿素既能为尿素分解菌提供氮源又可对培养基中的微生物起选择作用，A正确；
B、KH2PO4和Na2HPO4这两种无机盐既可为细菌生长提供无机营养，又可作为缓冲剂保持细胞生长过程中pH相对稳定，B正确；
C、琼脂是多糖，一般不能被尿素分解菌分解利用作为碳源，在培养基中主要起凝固剂作用，使培养基呈固体状态，C正确；
D、蒸馏水起定容作用，蒸馏水不能对培养液进行稀释，稀释所用的溶剂应该是无菌水，D错误。
故选D。
4. 从自然界中筛选具有优良性状的菌种的一般步骤为：采集样品→富集培养（使菌体数量增多）→纯种分离→性能测定，如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 通常使用固体培养基对目的菌进行富集培养
B. 为获得纯种的目的菌种，需对采集的样品进行灭菌
C. 获得图a所示结果的接种过程中，接种环需灼烧灭菌4次
D. 采用图b方法可统计活菌数目，实验结果一般比实际值偏高
【答案】C
【分析】液体培养基可用来富集培养；固体培养基可用来分离纯化；所有接触培养基的操作需在无菌环境下进行，避免交叉污染。
【详解】A、与使用固体培养基相比，使用液体培养基培养菌种时，菌体可以分布在整个培养基中，可充分利用其中的营养物质，提高培养液中氧气含量，菌体数量增加的更快，A错误；
B、需从采集的样品分离得到目的菌种，不能对样品进行灭菌，B错误；
C、图a所示结果的接种次数为3次，接种环需灭菌4次，C正确；
D、采用稀释涂布平板法统计活菌数目，由于一个菌落可能来源于两个或多个菌体，因此实验结果一般比实际值偏低，D错误。
故选C。
5. 人们利用的微生物代谢产物，很多需要在特定条件下才能被诱导产生。下列说法正确的是（ ）
A. 果酒和果醋发酵的微生物均为异养兼性厌氧型
B. 发酵工程的中心环节是菌种的选育和扩大培养
C. 产甲烷菌是厌氧菌，故沼气生产必须维持无氧环境
D. 培养基pH为中性不利于谷氨酸棒状杆菌积累谷氨酸
【答案】C
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面，其中的发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】A、果酒发酵的酵母菌是兼性厌氧型，果醋发酵的醋酸菌是好氧型，A错误；
B、发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，B错误；
C、产甲烷菌是厌氧菌，在无氧环境下分解有机物产生沼气，C正确；
D、中性和弱碱性条件下利于谷氨酸的积累，酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，即发酵过程中应将pH维持在中性和弱碱性条件，有利于谷氨酸的生成，D错误。
故选C。
6. 下列关于植物细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A. 诱导愈伤组织形成需提供适宜的温度和光照
B. 诱导愈伤组织再分化需改变激素的浓度和比例
C. 获得的试管苗通常直接移栽大田
D. 获得的脱毒苗具有抗病毒能力
【答案】B
【分析】植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性。脱分化一般不需要光照，脱分化时，生长素和细胞分裂素比例适中，有利于愈伤组织的形成。再分化需要光照，生长素与细胞分裂素比值高时有利于诱导根的形成，该比值较低时有利于诱导芽的形成。
【详解】A、诱导愈伤组织形成的过程中不需要光照，A错误；
B、生长素与细胞分裂素比值高时有利于诱导根的形成，该比值较低时有利于诱导芽的形成，因此诱导愈伤组织再分化需改变激素的浓度和比例，B正确；
C、获得的幼苗需要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽到大田中，C错误；
D、茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染，利用茎尖分生组织能培养出无病毒且保持优良性状的幼苗，即脱毒苗，脱毒苗不等于抗毒苗，即获得的脱毒苗不具备抗病毒能力，D错误。
故选B。
7. 科研人员利用植物体细胞杂交技术培育矮牵牛新品种，技术流程示意图如下。下列叙述错误的是（ ）
A. 愈伤组织是幼嫩叶片细胞通过脱分化形成的
B. 可用高Ca2+—高pH融合法诱导原生质体融合
C. 杂种细胞形成杂种植株体现了细胞的全能性
D. 获得的杂种植株都能表现双亲的优良性状
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
【详解】A、愈伤组织是幼嫩叶片通过细胞脱分化形成的，A正确；
B、可用高Ca2+—高pH融合法诱导原生质体甲和乙的融合，B正确；
C、杂种细胞形成杂种植株体现了细胞的全能性，C正确；
D、由于基因的选择性表达、基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，获得的杂种植株不一定都能表现双亲的优良性状，D错误。
故选D。
8. IL-17A是一种细胞因子，在银屑病等自身免疫病的发病机制中发挥关键作用。我国科研人员研发了抗IL-17A人源-鼠源重组单克隆抗体。以下关于该抗体制备过程的叙述正确的是（ ）
A. 用IL-17A注射小鼠，从小鼠血清中分离出B细胞
B. 用灭活病毒诱导小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞
C. 用克隆化培养和PCR技术筛选出能分泌抗IL-17A抗体的杂交瘤细胞
D. 用蛋白质工程技术直接将鼠源抗IL-17A抗体中的部分氨基酸序列替换为人源的
【答案】B
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内→从腹腔腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、在制备单克隆抗体的过程中，需要用特定的抗原（这里是IL−17A）注射到小鼠体内，使其产生免疫反应。然而，从小鼠血清中分离出的是抗体，而不是B细胞。B细胞是产生抗体的免疫细胞，它们位于小鼠的脾脏等免疫器官中，A错误；
B、制备杂交瘤细胞时，通常使用灭活的病毒或化学试剂（如聚乙二醇）作为融合剂，诱导小鼠的B细胞与骨髓瘤细胞融合。这个过程是制备单克隆抗体的关键步骤之一，B正确；
C、在筛选出能分泌抗IL−17A抗体的杂交瘤细胞时，通常使用克隆化培养（即将单个杂交瘤细胞培养在多个培养皿中，以形成克隆）和特异性抗原-抗体反应（如使用IL−17A作为抗原进行抗体检测）来筛选。而PCR技术（聚合酶链式反应）是一种用于扩增特定DNA片段的技术，它不能用于筛选杂交瘤细胞，C错误；
D、据题干信息分析可知，抗IL−17A人源-鼠源重组单克隆抗体是通过基因工程技术将鼠源抗体的基因与人源抗体的基因进行重组而获得的，而不是直接替换氨基酸序列。这种技术通常涉及将鼠源抗体的可变区（即与抗原结合的区域）与人源抗体的恒定区（即与效应细胞结合的区域）进行重组，以获得既具有特异性又降低免疫原性的抗体，D错误。
故选B。
9. 据《细胞报告》报道，我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞（卵泡中卵母细胞周围的细胞）转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代（如图）。下列有关叙述错误的（ ）
A. 过程①的实质是基因选择性表达
B. 受精时X细胞应处于减数分裂Ⅱ中期
C. 过程③中受精的实质是雌雄原核融合
D. 过程③选择原肠胚进行胚胎移植
【答案】D
【分析】题图分析：据图可知，①为将颗粒细胞诱导为多能干细胞的过程；②为卵母细胞培养、增殖的过程；③为体外受精后培养到一定时期再胚胎移植的过程。
【详解】A、过程①是将小鼠的颗粒细胞诱导成为多能干细胞的过程，其实质是定向诱导分化，本质是基因的选择性表达，A正确；
B、体外受精时卵母细胞X应培养到减数分裂Ⅱ中期，B正确；
C、过程③体外受精的实质是雌雄原核融合，C正确；
D、进行胚胎移植的时期一般是桑葚胚或囊胚，也可以是更早的时期，但不能是原肠胚，D错误。
故选D。
10. 科学家将荧光水母的一种物质注入白猪细胞中，然后将这些猪的体细胞的细胞核置入黑猪去核的卵细胞中，最后将5枚重组卵放入黑猪的子宫内，产下的5只小猪中有4只小猪的嘴和蹄呈黄色荧光。下列相关叙述中正确的是（ ）
A. 要提高重组卵移植的成活率，对受体黑猪需要用激素进行超数排卵处理
B. 产下的5只小猪性状与卵供体黑猪最相似，部分性状也可能与白猪相似
C. 注入白猪细胞的物质可能是荧光水母DNA，并已整合到白猪细胞核DNA中
D. 将导入荧光水母某物质形成的重组细胞，通过脱分化和再分化可形成新个体
【答案】C
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为动物个体。所以动物细胞核移植产生的动物的细胞核基因均来自供体，而细胞质基因来自受体。对受体用雌激素进行超数排卵，可获得更多的卵细胞，对受体需要用促性腺激素进行同期发情处理。动物细胞的全能性受到限制。
【详解】A、要提高重组卵移植的成活率，需要对供体和受体进行同期发情处理，A错误；
B、由于这五只小猪的细胞核基因来自白猪体细胞，因此性状与白猪相似，少数性状与提供去核卵细胞的黑猪相似，B错误；
C、由于将荧光水母的一种物质注入白猪细胞中，最后得到的克隆猪具有黄色荧光，说明注入的物质最可能为DNA，并且能整合到白猪细胞核的DNA中，C正确；
D、动物细胞全能性受到限制，不能培养成新个体，D错误。
故选C。
11. 我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞，成功获得诱导多能干细胞（iPS细胞），降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS细胞的潜在成瘤风险。下列叙述正确的是（ ）
A. iPS细胞的潜在成瘤风险来自于c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化
B. 单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，体内不再携带致病基因
C. 人工制备的iPS细胞同时具备多向分化潜能和自我更新能力
D. 使用非亲缘iPS细胞能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥
【答案】C
【分析】诱导多能干细胞（iPS细胞）能够通过分裂进行自我更新，也能通过细胞分化形成多种不同类型的细胞。
【详解】A、原癌基因c-Myc等基因会促进细胞的分裂，A错误；
B、单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，只是利用了iPS细胞分化出正常细胞来替代病变细胞，但体内依旧携带致病基因，B错误；
C、iPS细胞为诱导多能干细胞，同时具备多向分化潜能和自我更新能力，C正确；
D、非亲缘iPS细胞HLA不同，使用非亲缘iPS细胞不能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥，D错误。
故选C。
12. 研究人员利用农杆菌将外源基因A导入到水稻细胞中，然后通过植物组织培养技术获得了含有外源基因A的第一代水稻植株。图为重组Ti质粒示意图。下列叙述错误的是（ ）
备注：LP和RP分别表示TDNA的左右边界
A. 先用Ca2+处理农杆菌，再将外源基因A导入
B. 培养水稻细胞时需添加潮霉素进行筛选
C. 水稻的组织培养过程中需调整植物激素的比例
D. 第一代水稻植株中存在不含外源基因A的细胞
【答案】B
【分析】（1）植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术；
（2）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。
【详解】A、将将外源基因A导入时，需要先用Ca2+处理农杆菌，可以提高转化的效率，A正确；
B、质粒中的潮霉素抗性基因用于筛选导入重组质粒的农杆菌，培养水稻细胞时不需要添加潮霉素进行筛选，B错误；
C、水稻组织培养过程中需调节植物激素的种类和比例，以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株，C正确；
D、第一代水稻植株进行减数分裂时，同源染色体分离，产生的配子细胞可能不含有外源基因A，D正确。
故选B。
13. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA 就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. DNA 溶于NaCl溶液中，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定 DNA
B. 电泳鉴定DNA利用了 DNA 在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
C. 根据电泳结果，质粒上没有限制酶I和II的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点
D. 用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果
【答案】C
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14ml/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、DNA溶于NaCl溶液中，在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂会被染成蓝色，故可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定DNA，A正确；
B、DNA带负电，DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，B正确；
C、因为质粒的本质是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，C错误；
D、用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒时，电泳结果中的这些条带通常需要在紫外线下观察和照射才能显示出来，因此需要紫外灯照射，D正确。
故选C。
14. PCR引物的3′端有结合模板DNA的关键碱基，5′端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 图中两条子链合成一定都从5′端向3′端延伸
B. 图示表示复性阶段，该过程的温度与引物的长短有关
C. 用图示引物扩增5次后，可以产生22个目标产物
D. PCR每次循环都消耗引物和原料，在实验过程中需要及时补充
【答案】D
【分析】PCR技术:
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。
原理：DNA复制。
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)。
过程：高温变性、低温复性、中温延伸。
【详解】A、TaqDNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA子链，所以两条子链合成一定都是从5′端向3′端延伸，A正确；
B、图示表示复性阶段，该过程的温度与引物的长短、碱基组成等有关，引物长度越长或者GC含量越高，则复性的温度设置越高，B正确；
C、经过5次循环后会产生25=32个，其中只有2个DNA分子含有最初的模板链，另仅含有第一次复制产生的单链参与形成的DNA分子有8个，因此经过5次复制产生等长的目的基因片段32-10=22个，C正确；
D、PCR所需要的引物和原料是一次性添加的，在实验过程中不需要补充，D错误。
故选D。
15. 基于AI（人工智能）的蛋白质设计方法可以利用现有蛋白质数据库以及机器深度“学习算法”来预测新型蛋白质的结构及功能。下列说法错误的是（ ）
A. AI可帮助人们更深入了解蛋白质的结构与功能关系
B. AI预测新型蛋白质的结构和功能依据的原理是中心法则
C. 可通过改造或合成基因来获得AI设计的蛋白质
D. AI可帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质
【答案】B
【分析】（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求，蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上能生产自然界已有的蛋白质。
（2）蛋白质工程的基本思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、AI可以利用现有蛋白质数据库帮助人们更深入了解蛋白质的结构与功能关系，A正确；
B、AI对新型蛋白质的预测应从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，B错误；
C、对蛋白质的改造是通过改造或合成基因来完成的，C正确；
D、AI可用于蛋白质工程，帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质，D正确。
故选B。
16. 生物工程应用广泛，成果丰硕，下列对应工程技术应用正确的是（ ）
A. 利用乳腺反应器生产药物，属于动物细胞工程
B. 制造一种能降解石油的“超级细菌”属于发酵工程
C. 利用苏云金芽孢杆菌制成生物农药属于基因工程
D. 人工生产牛胰岛素属于蛋白质工程
【答案】C
【分析】动物基因工程的应用：培育快速生长的转基因动物，如转基因绵羊、转基因鲤鱼；改善畜产品品质的转基因动物，如乳汁中含乳糖较少的转基因牛；生产药物的转基因动物，如利用乳腺生物反应器生产药物；作器官移植供体的转基因动物，如无免疫排斥的转基因猪。
【详解】A、科学家们将药用蛋白基因导入动物的受精卵中，培养出转基因动物，让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达，这属于基因工程的应用，A错误；
B、野生型的假单胞杆菌只能分解石油中的一种烃类，科学家利用基因工程技术，制造出一种能分解石油中3种烃类的“超级细菌”，提高了石油的降解速率，这属于基因工程的应用，B错误；
C、我国科学家将苏云金芽孢杆菌中能够产生杀虫毒素的基因转移到棉花体内，成功培育了一系列抗虫棉品种，该项生物技术属于基因工程，C正确；
D、将人的基因导入大肠杆菌体内，使其产生大量胰岛素属于基因工程，D错误。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 中国名茶普洱茶的主要活性成分——茶褐素，具有降脂减肥、抗氧化和提高免疫力等功能，在功能食品领域具有广阔的应用前景。研究人员在制作普洱熟茶的固体发酵过程中分离得到优势菌塔宾曲霉，其可在绿茶浸提液（富含茶多酚、可溶性糖、氨基酸、蛋白质和咖啡碱等）中生长繁殖，之后分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度如图。
回答下列问题：
（1）绿茶浸提液中的氨基酸和蛋白质可为塔宾曲霉生长提供的营养物质为_________。
（2）塔宾曲霉为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用_________（填“静置”或“摇床”）培养。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加的原因是_________。
（3）为检测发酵1天时塔宾曲霉的数量，将发酵液稀释1×103倍后，分别取0.1mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上，培养后菌落数量分别为48、45和42个，则每毫升发酵液中活菌数量为_________个。
（4）从实际生产角度出发，由图可知在第_________天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度，需设计下一步实验，写出实验思路__________。
【答案】（1）碳源和氮源
（2）①. 摇床 ②. 塔宾曲霉先进行生长繁殖，之后才分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素
（3）4.5×105
（4）①. 6 ②. 在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养塔宾曲霉，并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度
【分析】分析题图，47℃下曲线不增长，可能是温度过高，相关酶已经失活；37℃和42℃的增长几乎同步，最适温度介于两者之间。
【解析】（1）氨基酸和蛋白质是组成元素为C、H、O、N的有机物，可以为为塔宾曲霉生长提供碳源和氮源。
（2）塔宾曲霉为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用摇床培养，可以为培养液增加溶氧量，有利于塔宾曲霉的繁殖。培养过程中前两天塔宾曲霉进行生长繁殖，之后才分泌氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。
（3）培养后菌落数量分别为48、45和42个，平均值为（48+45+42）÷3=45，发酵液稀释1×103倍后，取0.1mL，因此每毫升发酵液中活菌数量为45×103×10=4.5×105个。
（4）分析题图可知，发酵效率较高的是37℃和42℃，此时发酵至第6天，结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。生产茶褐素的最适温度在30℃~42℃范围内，进一步探究的思路为：在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养塔宾曲霉，并检测不同发酵温度下塔宾曲霉生成茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度。
18. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄——马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示，请据图回答下列问题：
（1）过程①常用的酶是_______，该过程常在一定浓度的甘露醇溶液中进行，目的是_______。
（2）植物原生质体融合过程常用物理法有___________，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到_____种不同的原生质体（只考虑细胞两两融合的情况）。当观察到___________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
（3）过程③和过程④依次为________、_______，其中需要光照的是过程________。
【答案】（1）①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 防止植物原生质体吸水涨破
（2）①. 电融合法和离心法 ②. 3##三 ③. 融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光
（3）①. 脱分化 ②. 再分化 ③. ④
【分析】分析题图：图示为番茄-马铃薯杂种植株的培育过程，①表示去壁过程，常用酶解法；②表示融合的原生质体再生出细胞壁的过程；③表示脱分化过程；④表示再分化过程。
【解析】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此根据酶的专一性原理，去除植物细胞壁常用纤维素酶和果胶酶，即过程①常用的酶是纤维素酶和果胶酶；为防止植物原生质体吸水涨破，该过程常在一定浓度的甘露醇溶液中进行。
（2）植物原生质体融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等，其中常用物理方法有电融合法和离心法；在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体：只有红色荧光的原生质体，只有绿色荧光的原生质体，有2种荧光的原生质体；二者融合所形成的细胞其细胞膜上含有两种颜色的荧光标记，故当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
（3）③表示杂种细胞形成愈伤组织过程，表示脱分化过程，④表示愈伤组织形成植物体的过程，表示再分化过程，其中④再分化过程需要光照。
19. 成纤维细胞生长因子（FGF）是一类能促进成纤维细胞生长的蛋白质，在人和动物体内有促进细胞有丝分裂、分化和迁移等作用。成纤维细胞生长因子20（FGF20）是FGF家族的成员之一，其在正常组织中低表达，而在肝癌、胃癌、结肠癌以及肺癌细胞中高表达。研究人员认为FGF20可作为检测以上癌症的肿瘤标志物，他们利用杂交瘤细胞制备抗FGF20单克隆抗体，以期用于FGF20蛋白水平的检测及相关癌症的早期诊断，抗FGF20单克隆抗体制备过程如图所示。回答下列问题：
（1）过程①是__________。过程②可采用______，其目的是_______（答出一点）法促进细胞融合，该过程所依据的原理是________。
（2）为了获得能产生特异性抗FGF20单克隆抗体的杂交瘤细胞，需进行两次筛选，“第一次筛选”所用的培养基是HAT培养基，推测该培养基上细胞的生长情况是_______；“第二次筛选”采用间接ELISA 筛选法进行多次筛选，推测该方法依据的基本原理是____________。
（3）为进一步开发快速检测 FGF20的试剂盒用于肺癌等疾病的早期诊断，需要大量制备抗FGF20单克隆抗体，可采用的具体方法是_______。
【答案】（1）①. 给小鼠多次注射纯化的FGF20 ②. 诱导小鼠产生能够分泌抗FGF20抗体的B淋巴细胞 ③. PEG融合、电融合、灭活病毒诱导 ④. 细胞膜具有（一定的）流动性
（2）①. 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核（型）的细胞在HAT培养基上均死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能在HAT培养基上生长 ②. 抗原和抗体的特异性结合
（3）将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的抗FGF20单克隆抗体
【分析】图示表示单克隆抗体的制备过程，①表示用抗原对小鼠进行免疫处理，②表示动物细胞融合。
【解析】（1）要先对小鼠进行免疫，即给小鼠多次注射纯化后的FGF20，才能诱导小鼠产生能够分泌抗FGF20抗体的B淋巴细胞。骨髓瘤细胞与淋巴B细胞的融合涉及动物细胞融合技术，诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，该过程依据的原理是细胞膜具有一定的流动性。
（2）在第一次筛选的选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核（型）的细胞不能在培养基中长时间存活，只有杂交瘤细胞才能在HAT培养基上生长；“第二次筛选”是通过抗体检测筛选出能特异性分泌抗FGF20抗体的杂交瘤细胞，原理是抗原和抗体的特异性结合。
（3） 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞可注射到小鼠腹腔内或在体外培养大规模增殖，从小鼠腹水或培养液中可获得大量抗FGF20单克隆抗体。
20. 受精过程中，精子不仅能将自身的遗传信息传递给胚胎，还能将接触到的外来遗传信息进行传递，这种能力被称为精子介导的基因转移。精子载体法以精子作为外源基因的载体，在受精过程中将外源基因导入动物胚胎，从而使外源基因进入子代的基因组中。这种方法一经问世就以其操作简便、成本低廉等优点而备受关注。下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程，回答下列问题：

（1）为了获得大量外源基因，常采用___方法快速扩增目的基因。扩增外源基因时引物与两条单链DNA结合时的温度一般要控制在___左右，延伸时游离的脱氧核苷酸连接在引物的___端。PCR的产物一般通过___来鉴定。
（2）为获得更多的卵细胞，进行过程②前常对供体母鼠用___（激素）处理。③过程代表早期胚胎培养，若进行胚胎分割，应选择___的桑葚胚或囊胚。过程④前应对代孕母鼠进行___处理，一般___（填“需要”或“不需要”）使用免疫抑制剂处理代孕母鼠，原因是___。
（3）与显微注射法相比，精子载体法对受精卵中核的影响更___（填“大”或“小”）。
【答案】（1）①. PCR ②. 50℃ ③. 3’ ④. 电泳
（2）①. 促性腺激素 ②. 发育良好、形态正常的 ③. 同期发情 ④. 不需要 ⑤. 受体子宫对移入的胚胎不会发生免疫排斥 （3）小
【分析】题图分析：图示表示培育转基因鼠的基本流程，其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程，②是体外受精过程，③是早期胚胎培养过程，④是胚胎移植过程。
【解析】（1）为了获得大量外源基因，常采用PCR技术实现。扩增外源基因时需要获取目的基因两端已知的核苷酸序列，据此设计引物，引物与两条单链DNA结合时的温度一般要控制在50℃左右，该过程成为复性；延伸时游离的脱氧核苷酸连接在引物的3’端。PCR的产物一般通过电泳来鉴定。
（2）为获得更多的卵细胞，行过程②前常利用促性腺激素对供体母鼠进行超数排卵处理；③过程代表早期胚胎培养，若进行胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行均等分割。在囊胚期进行胚胎分割时，为了保证分割后的胚胎正常发育，应注意对内细胞团均等分割；过程④表示胚胎移植，胚胎移植前应对代孕母鼠进行同期发情处理，由于受体子宫对移入的胚胎不会发生免疫排斥，因此一般情况下不需要对代孕母鼠使用免疫抑制剂来防止排斥外来胚胎。
（3）与显微注射法相比，精子载体法不需要穿过核膜，而是利用雌雄原核自动融合，可减少对卵细胞结构破坏，所以精子载体法对受精卵中核的影响会更小。
21. 在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列，置于β-半乳糖苷酶基因（不含终止编码序列）末端，插入到质粒中，并转化大肠杆菌（缺失内源性β-半乳糖苷酶基因），经培养、切割和纯化等得到成熟胰岛素A链，回答下列问题：
（1）使用限制酶______和______对质粒和插入DNA片段进行切割。
（2）在转化大肠杆菌前，一般先用______处理大肠杆菌细胞，使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
（3）重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时，RNA聚合酶首先结合的位点是______。
（4）将经过转化的大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素和X-gal的培养基中培养，若观察到______色菌落，可以确定大肠杆菌成功表达胰岛素A链，原因是______。另一种颜色的菌落中可能不含重组DNA分子，在不考虑突变的情况下，这些菌落不含重组DNA分子的原因是______。
（5）溴化氰可以在甲硫氨酸残基C端切割肽链，成熟的人胰岛素A链不含甲硫氨酸残基。使用溴化氰在甲硫氨酸残基C端切割的目的是______。
【答案】（1）①. HindIII ②. BamHI
（2）Ca2＋ （3）启动子
（4）①. 蓝 ②. 大肠杆菌缺失内源性β-半乳糖苷酶基因，导入成功的大肠杆菌含有的重组质粒中含有β-半乳糖苷酶基因，表达出的β-半乳糖苷酶分解X-gal产生蓝色 ③. 目的基导入不成功
（5）切割β-半乳糖苷酶和胰岛素A链结合而成的融合蛋白，获得成熟的人的胰岛素
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【解析】（1）据图分析，EcRI和EcRV都会破坏目的基因，故不能选择，且SacI会破坏复制原点，也不能选择，则目的基因左侧只能选择BamHI，右侧应选择与质粒共同的酶，即HindIII，故使用限制酶BamHI和HindIII对质粒和插入DNA片段进行切割。
（2）在转化大肠杆菌前，一般先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
（3）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因的转录，故重组DNA分子在大肠杆菌中开始转录时，RNA聚合酶首先结合的位点是启动子。
（4）分析题意，大肠杆菌缺失内源性β-半乳糖苷酶基因，若导入成功，则重组质粒中含有β-半乳糖苷酶基因，表达出的β-半乳糖苷酶分解X-gal产生蓝色；另一种颜色（白色）的菌落中可能不含重组DNA分子，在不考虑突变的情况下，这些菌落不含重组DNA分子的原因是导入率并非100%，故可能是因为导入不成功。
（5）在人胰岛素A链基因前端加入甲硫氨酸编码序列，置于β-半乳糖苷酶基因（不含终止编码序列）末端 ，溴化氰可以切割β-半乳糖苷酶和胰岛素A链结合而成的融合蛋白，获得成熟的人的胰岛素。
组分
KH2PO4
Na2HPO4
MgSO4·7H2O
葡萄糖
尿素
琼脂
H2O
含量
1.4g
2.1g
0.2g
10.0g
1.0g
15.0g
定容1000mL