2021-2022学年广东省潮州市饶平县二中高二下学期期中生物试题含解析

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广东省潮州市饶平县二中2021-2022学年高二下学期期中生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．发酵一般泛指利用微生物制造工业原料或产品的过程。下列有关传统发酵食品的叙述错误的是（　　）
A．果酒和果醋的制作可用同一装置，但需控制不同发酵条件
B．腐乳的制作过程中起主要作用的是毛霉
C．当缺少糖源时，醋酸菌将酒精转变为醋酸
D．制成的食品都需要经高压蒸汽灭菌，目的是延长产品保质期
【答案】D
【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量；（2）在无氧条件下，C6H12O62CO2+2C2H5OH+少量能量。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、果酒和果醋的制作可用同一装置，制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18℃～25℃，时间控制在10～12d左右，注意后期关闭充气口；制葡萄醋的过程中，将温度严格控制在30℃～35℃，时间控制在7～8d左右，并注意适时通过充气口充气，A正确；
B、在腐乳的制作过程中，起主要作用的是毛霉，是一种真菌，属于真核生物；毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质水解成小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪水解成甘油和脂肪酸，B正确；
C、在缺少糖源时，醋酸菌将酒精转变为乙醛，再将乙醛变为乙酸；当氧气、糖充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸，C正确；
D、传统发酵食品不能使用高压蒸汽灭菌，高压蒸汽灭菌会杀死菌种，从而会影响产品的口感和品质，D错误。
故选D。
2．如图分别表示泡菜制作中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化。下列叙述正确的（　　）

A．据图1可知，泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为“S”形
B．图2中发酵初期乳酸产生量较少，可能与氧含量较高有关
C．据图3可知，发酵中期是取食泡菜的最佳时间
D．泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况
【答案】B
【分析】泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化：
①发酵初期：以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌的活动为主，同时还有一部分硝酸盐还原菌活动。该时期利用了氧气，产生了厌氧环境，乳酸菌才开始活动。此时乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量有所增加。
②发酵中期：由于乳酸菌产生了大量乳酸，其他细菌活动受到抑制，只有乳酸菌活动增强。此时期乳酸菌数量达到最高峰，乳酸的量继续积累。由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。所以在整个发酵过程中，亚硝酸盐的含量表现为先增加后下降的趋势。
③发酵后期：由于乳酸的积累，酸度继续增长，乳酸菌活动也受到抑制。乳酸菌数量下降，而硝酸盐还原菌完全被抑制。
【详解】A、据图1可知泡菜制作中乳酸菌数量先上升后下降，不是“S”型增长，A错误；
B、图2中发酵初期乳酸产生量较少，与氧气含量有关，初期氧气浓度较高，抑制乳酸菌发酵产生乳酸，B正确；
C、据图3可知，发酵后期亚硝酸盐含量较少，是食用泡菜的最佳时间，C错误；
D、泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了把握取食泡菜的最佳时机，D错误。
故选B。
【点睛】
3．如图表示啤酒工业化生产的简要流程。下列说法错误的是（    ）

A．直接利用基因工程菌发酵生产的淀粉酶可省略制麦环节
B．发酵开始前，对于发酵罐以及各种连接管道都需要进行彻底灭菌
C．主发酵结束后，发酵液还要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵
D．小规模酿造的“精酿”啤酒不添加食品添加剂，比“工业”啤酒更健康
【答案】A
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，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，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃，生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、酵母不能直接利用淀粉，需要淀粉酶等将淀粉转化成酵母可利用的糖，而制麦过程就是让大麦发芽产生淀粉酶，淀粉酶是分泌蛋白，需要内质网和高尔基体的进一步加工才具有生物活性，而基因工程菌由于没有内质网和高尔基体，其发酵生产的淀粉酶不能直接利用，A错误；
B、为了防止杂菌污染而影响啤酒的质量，在发酵开始前，需要对发酵罐以及各种连接管道都进行彻底灭菌，B正确；
C、主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭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，C正确；
D、精酿啤酒发酵时间长、产量低、价格高，饮用更健康，但由于精酿啤酒不过滤、不灭菌与工业啤酒相比，其保质期更短，D正确。
故选A。
4．小柴在分离、纯化大肠杆菌实验中，得到如下甲、乙两图。有关叙述正确的是（    ）

A．甲是接种顺序，乙是培养结果 B．所需接种工具只有接种环
C．标号a为第一划 D．整个过程共需灼烧接种环4次
【答案】B
【分析】微生物常见的接种方法（稀释涂布平板法可用于微生物的计数）：
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。
【详解】A、乙是接种顺序，甲是培养结果，A错误；
B、图示的微生物纯化方法是平板划线法，使用接种环蘸取液体培养物或挑取固体表面的微生物后，在固体培养基表面进行划线，B正确；
C、除第一次划线外，下一次的划线需要在上一次划线的末端开始划线，因而标记d为第一划，C错误；
D、每次划线前后都要对接种环进行灼烧灭菌，图中共划线4次，因而需要灼烧5次，D错误。
故选B。
5．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是（　　）
A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B．愈伤组织是由外植体脱分化形成的，其分化程度通常比外植体要高
C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控
D．生根时，培养基通常应含适宜配比的生长素和细胞分裂素
【答案】B
【分析】植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
【详解】A、植物组织培养中要求无菌操作，以防止细菌感染，消毒时既要杀死材料表面的微生物，又要尽量减少消毒剂对细胞的伤害，A正确；
B、愈伤组织是未分化细胞，而外植体通常是高度分化的细胞，外植体的分化程度通常比愈伤组织高，B错误；
C、出芽是细胞再分化的结果，分化的实质是基因的选择性表达，受基因选择性表达的调控，C正确；
D、在诱导生根的过程中，需要生长素和细胞分裂素的共同作用，生长素与细胞分裂素比值高时，有利于根的分化，因此生根时，培养基中会含有α－萘乙酸等生长素类调节剂，D正确。
故选B。
6．2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现，利用逆转录病毒将Oct4等4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞（iPS细胞）。下图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列相关叙述中，错误的是（　　）

A．由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为细胞分化
B．利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，与传统器官移植相比，成功率更高
C．iPS细胞的增殖难以控制，具有衰老细胞的特征
D．与ES细胞相比，iPS细胞用于再生医学可回避伦理争议
【答案】C
【分析】分析题图：图示表示将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞) 。图中①②③表示细胞分化，其实质是基因的选择性表达。
【详解】A、由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为细胞分化，如题图中①②③，其实质是基因的选择性表达，A正确；
B、用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，属于自体移植，不发生免疫排斥反应，这可以大大提高器官移植的成功率，B正确；
C、iPS细胞拥有与干细胞相似的分化潜力，说明iPS细胞分化程度低，不易衰老，C错误；
D、与囊胚内细胞团ES细胞比，iPS细胞不是扼杀胚胎获得的，因而用于再生医学不涉及人类发展伦理争议，可以回避伦理争议，D正确。
故选C。
7．哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。下列相关叙述错误的是（　　）
A．精子获能后，才具有与卵母细胞受精的能力
B．精子入卵后，透明带会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵
C．受精卵早期在透明带内进行卵裂，进一步发育形成桑葚胚
D．囊胚期的内细胞团将发育成胎儿的各种组织
【答案】B
【分析】1、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→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。2、胚胎发育过程：（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；（2）桑椹胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）；（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔；（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。
【详解】A、刚排出的精子不能立即与卵子结合，必须在雌性动物的生殖道内获能后，才具有与处于MⅡ期的卵母细胞受精的能力，A正确；
B、精子入卵后，卵细胞膜会发生一种称作卵细胞膜反应的生理反应，从而防止其它精子进入卵细胞，B错误；
C、早期胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚，即受精卵早期在透明带内进行有丝分裂，进一步发育形成桑葚胚，C正确；
D、胚胎干细胞是一类具有发育的全能性的细胞，可从桑葚胚或囊胚中分离获取，D正确。
故选B。
8．下列关于现代生物技术知识的叙述，错误的是（　　）
A．试管牛的培育涉及体外受精、胚胎移植等技术手段
B．切取作物茎尖进行组织培养，可以获得脱毒苗
C．利用胚胎分割技术，可以提高移植胚胎的利用率
D．将某种药用蛋白基因导入动物乳腺细胞中，可获得乳腺生物反应器
【答案】D
【分析】、作物脱毒材料：分生区（如茎尖）细胞；植物脱毒方法：进行组织培养；结果：形成脱毒苗。
2、试管牛的培养利用的是动物细胞工程，属于有性生殖。
【详解】A、试管牛的培育过程培育过程中，涉及体外受精技术、胚胎移植技术、动物细胞体外培养技术等，A正确；
B、植物的茎尖所含病毒少或不含病毒，所以切取作物茎尖进行组织培养，可以获得脱毒苗，B正确；
C、通过胚胎分割技术可获得更多的克隆胚胎，可以提高移植胚胎的利用率，C正确；
D、将某种药用蛋白基因导入动物受精卵中，再将其培育成转基因动物才可获得乳腺生物反应器，D错误。
故选D。
9．下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是（　　）
A．限制酶将DNA双链切割成两条单链
B．同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，因此不具有专一性
C．序列—CTAG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端相同
D．E．coli DNA连接酶能催化平末端和黏性末端的连接
【答案】C
【分析】限制性核酸内切酶是可以识别并附着特定的核苷酸序列，并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶，简称限制酶。
【详解】A、DNA双链之间为氢键相连，而限制酶破坏的是磷酸二酯键，因此将DNA双链切割成两段，A错误；
B、同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，是由于目的基因和质粒都具有相同的酶切位点，因此具有专一性，B错误；
C、序列—CTAG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端相同，均为GATC—，C正确；
D、E．coli DNA连接酶能催化黏性末端的连接，不能催化平末端连接，D错误。
故选C。
10．用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时，得到以下电泳图谱，其中1号为DNA标准样液（Marker），10号为电泳缓冲液。PCR时加入的模板DNA如图所示。据此做出分析不合理的是（    ）

A．

B．PCR产物的分子大小在250至500bp之间
C．3号样品为不含目的基因的载体DNA
D．9号样品对应植株不是所需的转基因植株
E．10号的电泳结果能确定反应体系等对实验结果没有干扰
【答案】B
【分析】PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段。4～9号是转基因植株，理论上应包含目的基因。9号PCR结果不包含250～500bp片段，所以不是所需转基因植株。
【详解】A、PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段。4～9号是转基因植株，理论上应包含目的基因，结合2号野生型和10号蒸馏水组的结果，推测包含目的基因的片段大小应为250～500bp，A正确；
B、3号PCR结果包含250～500bp片段，应包含目的基因，B错误；
C、9号PCR结果不包含250～500bp片段，所以不是所需转基因植株，C正确；
D、10号放入蒸馏水，可排除反应体系等对结果的干扰，D正确。
故选B。
11．目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是（　　）
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列　 ②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构　③合成蓝色荧光蛋白基因  ④表达出蓝色荧光蛋白
A．①②③④ B．②①③④ C．②③①④ D．④②①③
【答案】B
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
2、蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。
3、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。
【详解】蛋白质工程的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列→相应基因的修饰改造或人工合成→相应的表达。因此，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构→①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列→③合成蓝色荧光蛋白基因 →④表达出蓝色荧光蛋白，B正确。
故选B。
12．生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点，下列叙述错误的是（　　）
A．种植抗虫棉可减少农药的使用量，不存在安全性问题
B．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，有可能会出现意想不到的后果
C．克隆技术还不成熟，与社会伦理有严重冲突，应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人
D．若有人以病毒作为生物武器，带来的危害将难以预估
【答案】A
【分析】治疗性克隆指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中形成重组胚，把重组胚体外培养到囊胚，然后从囊胚内分离出ES细胞，获得的ES细胞使之定向分化为所需的特定细胞类型(如神经细胞，肌肉细胞和血细胞），用于替代疗法。
【详解】A、种植抗虫棉会造成基因污染（外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分），存在安全性问题，A错误；
B、外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，对基因组的改变也是有多种可能，B正确；
C、克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体，应研究治疗性克隆而禁止生殖性克隆人，C正确；
D、病毒会侵染宿主细胞，若有人以病毒作为生物武器，带来的危害将难以预估，D正确。
故选A。
13．新冠疫情的快速控制，离不开我国对新冠病毒（RNA病毒）的快速检测能力。荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量，其原理是：在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针，使荧光监测系统接受到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图）。Ct值（循环阈值）的含义为：每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数。下列说法不正确的是（    ）

A．检测新冠病毒时，需加入逆转录酶将新冠病毒RNA转化为cDNA
B．在PCR延伸过程中，是将4种脱氧核苷酸加到引物的3’端
C．Ct值越大表示被检测样本中病毒数目越多，患者危险性更高
D．若样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解，检测结果可能为阴性
【答案】C
【分析】1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【详解】A、Taq酶为耐高温DNA聚合酶，不能直接应用于RNA上，应先将病毒RNA逆转录为cDNA，即检测新冠病毒时，需加入逆转录酶将新冠病毒RNA转化为cDNA，A正确；
B、PCR技术中的每个循环由变性、退火（复性）、延伸三个基本反应步骤构成，DNA复制是有方向性的，即在PCR延伸过程中，4种脱氧核苷酸依次加到引物的3’端，B正确；
C、由题可知Ct值越大，该反应管内的荧光信号到达设定阈值经历的循环数越大，即每次循环出现的荧光信号越少。每次循环出现的荧光信号越少，代表被检测样本中的病毒数目越少，患者危险性越小，C错误；
D、若样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解，会导致无法检测出样本内的正确病毒数目，D正确。
故选C。
14．野生型大肠杆菌菌株能在未添加某种维生素的基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在添加了多种维生素的完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述错误的是（　　）

A．图中①②④为基本培养基，③为完全培养基
B．紫外线的目的是提高突变率，增加突变株的数量
C．B的正确操作是用涂布器把菌液均匀地涂布在②表面
D．经C过程原位影印及培养后，可从④中挑取D进行纯化培养
【答案】A
【分析】分析题图可知：图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用“影印法”将菌种接种到两种培养基中，分别是基本培养基、完全培养基；在基本培养基中，某氨基酸营养缺陷型突变株不能生长，而在完全培养基中能够生长，据此可以选择出氨基酸营养缺陷型突变株。
【详解】A、野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，A错误；
B、紫外线照射的目的诱导野生大肠杆菌发生基因突变，通过紫外线照射处理可提高突变频率，从而增加突变株的数量，B正确；
C、B操作是将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C正确；
D、从图中可看出，D在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸缺陷型菌落，故经C过程影印及培养后，可从④培养基中挑取D菌落进行纯化培养，D正确。
故选A。
15．如图是科研人员利用乙烯合成酶的反义基因，通过转基因技术获得耐储存的转基因番茄的过程。下列叙述错误的是（　　）

A．该转基因技术所用的目的基因是乙烯合成酶基因
B．乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因的区别是转录的模板链不同
C．由图可知过程⑤依据的原理是碱基互补配对原则
D．转基因番茄中乙烯含量低的原因可能是乙烯合成酶基因的翻译过程受阻
【答案】A
【分析】分析图示可知，含有乙烯合成酶基因的番茄能通过①过程转录出相应mRNA，然后通过②过程合成的乙烯促进番茄成熟；转基因番茄中，乙烯合成酶基因的反义拷贝两条链的位置与原基因相反，能通过④转录出反义mRNA，与乙烯合成酶基因转录出的mRNA碱基互补配对，⑤形成双链RNA，从而阻断翻译抑制乙烯的过程，使转基因番茄维持不成熟。
【详解】A、由图示和题意可知，该转基因技术所用的目的基因是乙烯合成酶的反义基因，A错误；
B、由图示可知，乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因都是由α链和β链组成，区别是转录mRNA的模板链相反，使二者转录出的mRNA能互补配对，形成双链RNA，B正确；
C、由图可知，过程⑤依据的原理是碱基互补配对原则，通过反义mRNA与乙烯合成酶基因转录的mRNA结合，阻碍乙烯合成酶mRNA的翻译过程，C正确；
D、由以上分析可知，转基因番茄中乙烯含量低的原因是由于乙烯合成酶基因的反义拷贝转录出的反义mRNA与翻译的模板结合，使乙烯合成酶基因的翻译过程受阻，D正确。
故选A。
16．子宫内膜异位症患者常伴有不孕症状，患者腹腔液中含有较高浓度的白细胞介素（IL）。为探明腹腔液中存在的IL对生殖活动的影响，科研人员利用三种重组人白细胞介素IL－1 β、IL－5、IL－6，将获能处理后的精子与成熟的卵母细胞在培养液中混合培养，培养适宜时间后，观察受精情况，得到如下实验结果。以下说法错误的是（    ）

A．实验过程中，可给雌性小鼠注射一定量的促性腺激素，以获得多枚卵母细胞
B．培养后取培养液用显微镜观察，若观察到卵细胞膜和透明带的间隙中有两个极体，则卵细胞已完成受精
C．从图中可知，IL能抑制小鼠受精，且随浓度的升高，IL－1 β、IL－5、IL－6的抑制作用均不断增强
D．若要研究IL对小鼠早期胚胎发育的影响，可利用上述培养液，继续观察统计不同发育时期胚胎的发育情况
【答案】C
【分析】1、受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程．它包括受精前的准备阶段和受精阶段。
2、胚胎移植的基本程序：对供体和受体的选择和处理（同期发情处理，超数排卵处理）、配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植。
【详解】A、实验过程中，需要从雌性小鼠体内获得多枚卵母细胞，一般可采取的方法是向多只雌性小鼠注射一定量的促性腺激素，从输卵管冲出多枚卵母细胞，A正确；
B、受精完成的标志是观察到卵细胞膜和透明带的间隙中有两个极体，B正确；
C、从图中可以看出，IL－1 β确实对小鼠的受精作用具有抑制作用，但并不是随浓度的升高，抑制作用增强，如IL－1 β浓度为0.5时抑制作用比IL－1 β浓度为0.05要弱，C错误；
D、若要为研究IL对小鼠早期胚胎发育的影响，则需要利用上述培养液，继续观察统计不同发育时期胚胎的发育情况，D正确。
故选C。
【点睛】

二、综合题
17．产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：
(1)常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是_______（填编号）。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧


(2)用于筛选和纯培养该类微生物的培养基从功能上看属于______培养基。
(3)培养过程中需要对酵母菌进行计数，取0．1mL稀释度为103的稀释液涂布在固体培养基表面，待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板_____培养，每隔24h统计一次菌落数，最后统计的三个平板上的菌落数分别是48、46、50，则该样本中含酵母菌_____个/mL。用此方法测定的酵母菌数量_____（填“大于”“等于”或“小于”）实际活菌数量。
(4)为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行____育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以______为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径______的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。
(5)在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株____进行后续相关研究，理由是______。

【答案】(1)④
(2)选择
(3)     倒置     4．8×105（或480000）     小于
(4)     诱变     脂肪     较大
(5)     B     该菌株增殖速度快，单细胞蛋白产量高；降解脂肪能力强，净化效果好

【分析】1、灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物，包括致病的和非致病的，以及细菌的芽孢。常用灭菌方法：灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌，干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌，微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。
2、稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释程度的菌液分别涂布到固体培养基的表面，使其均匀分布于平板中的培养基内，经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。
【详解】（1）涂布器通常用灼烧灭菌方法，不能用臭氧。
（2）选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率，所以用于筛选和纯培养该类微生物的培养基从功能上看属于选择培养基。
（3）待涂布的菌液被培养基吸收后，为了防止污染，将平板倒置培养。根据题意，取0.1mL稀释度为103的稀释液涂布在固体培养基表面，三个平板上的菌落数分别是48、46、50，故每克土壤中含酵母菌数为（48+46+50）÷3×1000÷0.1=4.8×105个。用此方法测定的酵母菌数量小于实际活菌数量，因为当两个或两个酵母菌以上的菌体连在一起时，我们观察到的只是一个菌落，因而统计的结果比实际活菌数量少。
（4）根据题意，欲提高酵母菌产酶能力，可对分离得到的产脂肪酶酵母菌菌株进行射线辐射，该育种方式为诱变育种。为了能筛选出符合要求的产脂肪酶酵母菌突变株，可配制以脂肪为唯一碳源的培养基，将辐射处理的酵母菌涂布在该固体培养基上，形成单菌落；培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，产酶能力越强的菌落，其周围的脂肪被分解的越多，此时透明圈越大，故选择直径较大的菌落。
（5）据题图分析可知，相同时间内，菌株B的细胞密度高于菌株A，而菌株B的脂肪剩余量低于菌株A的脂肪剩余量，故进行相关研究可选择菌株B，原因是菌株B增殖速度快，单细胞蛋白的产量也高，同时降解脂肪的能力强，净化效果更好。
18．Graves病（GD）可导致甲状腺功能亢进。研究发现，GD患者甲状腺细胞表面表达大量细胞间粘附分子1（ICAM-1），导致甲状腺肿大。科研人员通过制备单克隆抗体，对治疗GD进行了尝试。
（1）用ICAM-1作为抗原间隔多次免疫若干只小鼠，几周后取这些免疫小鼠的血清，分别加入多孔培养板的不同孔中，多孔培养板中需加入________以检测这些小鼠产生的抗体。依据反应结果，选出抗原-抗体反应最________（强/弱）的培养孔所对应的小鼠M。
（2）取小鼠M的脾脏细胞制备成细胞悬液，与实验用骨髓瘤细胞进行融合，用选择培养基筛选得到具有________能力的细胞。核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径（如下图）。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。可用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”筛选特定的杂交瘤细胞。

融合前将部分培养细胞置于含HAT的选择培养基中培养，一段时间后培养基中________（有/无）骨髓瘤细胞生长，说明培养基符合实验要求。杂交瘤细胞可以在HAT培养基上大量繁殖的原因是________________。
（3）将获得的上述细胞在多孔培养板上培养，用ICAM-1检测，从中选择________的杂交瘤细胞，植入小鼠腹腔中克隆培养，一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。
（4）若进一步比较实验用抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用，可将若干GD模型小鼠等分为三组，请补充下表中的实验设计。
对照组（A）
131I治疗组（B）
单克隆抗体治疗组（C）
给GD模型小鼠腹腔注射0．1mL无菌生理盐水
给GD模型小鼠腹腔注射溶于0．1mL无菌生理盐水的131I
________


【答案】     ICAM-1     强     无限增殖     无     杂交瘤细胞可以进行补救合成途径     大量产生抗ICAM-1抗体     给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL无菌生理盐水的抗ICAM-1单克隆抗体
【分析】1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞，利用动物细胞融合技术将免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选，利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞；第二次筛选，利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】（1）抗原和抗体结合具有特异性，多孔培养板中需加入ICAM-1以检测小鼠是否产生抗ICAM-1的抗体。依据反应结果，选出阳性（或“抗原-抗体”）反应最强的培养孔所对应的小鼠M。
（2）B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后具备了骨髓瘤细胞无限增殖的特点。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶，无法进行补救合成途径，且物质A阻断了全合成途径，故在HAT培养基中无骨髓瘤细胞生长。杂交瘤细胞含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，可以进行补救合成途径，可以在HAT培养基上大量繁殖。
（3）根据抗原和抗体结合的特异性，用ICAM-1检测，从中选择大量产生抗ICAM-1抗体的杂交瘤细胞，植入小鼠腹腔中克隆培养，一段时间后从小鼠腹水中提取实验用抗体。
（4）根据题干中实验目的“比较实验用抗体和131I对GD模型小鼠的治疗作用”，依据实验的单一变量原则，单克隆抗体治疗组（C）中应给GD模型小鼠腹腔注射溶于0.1mL无菌生理盐水的抗ICAM-1单克隆抗体。
【点睛】本题考查单克隆抗体的制备过程，掌握基础知识并准确获取题干信息是解题的关键。
19．科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，培育过程如下图所示，其中①~⑤表示过程，a~f表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：

(1)运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）在自然状态下不能得到杂种植株，原因是______。
(2)过程①常用______酶处理植物细胞以除去细胞壁；过程②为诱导原生质体融合，依据的生物学原理是_____。
(3)已知番茄细胞内含2N=24条染色体，马铃薯细胞内含4N=48条染色体，则图示培育的“番茄—马铃薯”杂种植株的体细胞内含______条染色体；由此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为_______倍体。
(4)请依据所学知识写出图中d培育成杂种植株的流程图：_____（用文字和箭头表示）。
【答案】(1)不同物种之间存在生殖隔离
(2)     纤维素酶和果胶     细胞膜的流动性
(3)     72     单
(4)杂种细胞→脱分化→愈伤组织→再分化→生根、生芽（或胚状体）杂种植株

【分析】分析题图：过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b，过程②通过物理或化学方法诱导原生质体融合成c，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d，过程④是脱分化过程形成愈伤组织e，过程⑤是再分化生成完整的杂种植株。
【详解】（1）番茄和马铃薯属于两种植物，不同物种的植物存在生殖隔离，因此运用传统有性杂交自然状态下不能得到杂种植株。
（2）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性原理，过程①可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁，得到原生质体。原生质体融合依据的生物学原理是细胞膜的流动性。
（3）若番茄细胞内含24条染色体，马铃薯细胞中含48条染色体，则“番茄-马铃薯”细胞内染色体数为两细胞染色体数之和，即72条染色体；利用马铃薯和番茄的花药离体培养得到的是单倍体植株。
（4）杂种细胞经过植物增殖培养形成植株，需经④脱分化和⑤再分化过程；在这个过程中，需要控制生长素和细胞分裂素的比例。则d培育成杂种植株的流程图为，杂种细胞→脱分化→愈伤组织→再分化→生根、生芽（或胚状体） → 杂种植株。
20．2017年11月~12月，中科院神经科学研究所研究团队利用体细胞克隆技术克隆出了猕猴“中中”和“华华”，该成果标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。如图是体细胞克隆猴的技术流程，请据图回答问题：

(1)图中选择猕猴胚胎期而非成年期的成纤维细胞进行培养，其原因是_____。刚放入培养瓶中的细胞沉降到瓶底部后首先会出现_______现象。传代培养时，常利用______酶消化处理，制成细胞悬液后转入新的培养瓶中。
(2)图示过程涉及的主要技术有_______。（答出两点即可）。以体细胞克隆猴作为实验动物模型的显著优势之一是同一批克隆猴的遗传背景相同，图中克隆猴的核遗传物质来自_______。
(3)图中步骤①是克隆猴的技术难点之一，需要将卵母细胞培养到_______后进行去核操作，而后用物理或化学方法激活_______，使其完成细胞分裂和发育进程。
(4)体细胞克隆猴的另外一个技术难点是猴的体细胞克隆胚胎发育差。科学家发现，胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。由此推测，图中KDM4d mRNA翻译产生的酶的作用是_______。
【答案】(1)     胚胎成纤维细胞分化程度低，更易于培养     细胞贴壁     胰蛋白（或胶原蛋白）
(2)     动物细胞核移植技术（或动物体细胞核移植技术）、动物细胞培养技术     猕猴胚胎成纤维细胞
(3)     MⅡ期     重构胚
(4)催化组蛋白的去甲基化

【分析】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他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术，这是胚胎工程的最后一道工序，胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】（1）由于胚胎成纤维细胞增殖能力更强，更易于培养，因此在进行核移植时，通常选择胚胎期的成纤维细胞进行培养；动物细胞培养过程中常出现贴壁生长和接触抑制的特点；进行传代培养时，常利用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）消化处理，制成细胞悬液后转入到新的培养瓶中。
（2）据图可知，图示过程涉及的主要技术有动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术（或动物细胞培养技术）、胚胎移植技术；图中克隆猴是成纤维细胞的细胞核移入卵母细胞，获得重组细胞，经过细胞培养获得早期胚胎，然后经过胚胎移植获得的，因此其遗传物质主要来自猕猴胚胎成纤维细胞。
（3）图中步骤①体细胞核移植是克隆猴的技术难点之一，其具体操作为，首先需要将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期（MⅡ中期）使其发育成熟后进行去核操作；而后用物理（电刺激）或化学方法激活重构胚，使其完成分裂和发育。
（4）由于胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关，为了使胚胎顺利发育，需要对组蛋白进行去甲基化操作，因此可推知图中KDM4dmRNA翻译产生的酶的作用是催化组蛋白去甲基化的。
21．大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的载体。某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出β­半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X－gal时，X－gal便会被β­半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之，则形成白色菌落。下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回答下列问题：

(1)基因工程的核心步骤是_______。
(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复____键。
(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是进行______；大肠杆菌需事先用_____进行处理，使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
(4)将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质_______和生长因子，还应加入IPTG、X－gal以及氨苄青霉素，其中加入_______的作用是筛选出导入pUC18质粒和重组质粒的大肠杆菌。
(5)若观察到培养基上出现____色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是______。
【答案】(1)基因表达载体的构建
(2)磷酸二酯
(3)     转化     Ca2＋
(4)     碳源、氮源、无机盐、水     氨苄青霉素
(5)     白     无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落

【分析】分析题图：大肠杆菌pUC18质粒含有氨苄青霉素抗性基因和LacZ基因，但限制酶的切割位点位于LacZ基因上，所以构建成的重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，但LacZ基因被破坏，不能产生β一半乳糖苷酶。试管Ⅰ中是基因表达载体，试管Ⅱ中是大肠杆菌，将试管I中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是进行转化，最后用选择培养基进行筛选。
【详解】（1）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，其组成必须有目的基因、启动子、终止子以及标记基因等。
（2）目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，利用DNA连接酶连接载体和目的基因形成磷酸二酯键。
（3）将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是使目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达，即进行转化；大肠杆菌需事先用Ca2+进行处理，增大细胞壁的通透性，使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态。
（4）培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，包括碳源、氮源、无机盐、水和生长因子等，还应加入IPTG、X－gal以及氨苄青霉素。由于重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，且没有被破坏，因此导入重组质粒的大肠杆菌能抗氨苄青霉素，所以培养基中加入氨苄青霉素的作用是筛选出导入pUC18质粒的大肠杆菌。
（5）重组质粒上的LacZ基因被破坏，不能产生β一半乳糖苷酶，若大肠杆菌中已成功导入了重组质粒，则其在含有IPTG和X-gal的培养基中形成白色菌落。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则无论大肠杆菌是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落。