2023-2024学年北京市朝阳区高二下学期期末生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市朝阳区2023-2024学年高二下学期期末试题第一部分选择题本部分共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.大肠杆菌是发酵工程和基因工程常用的生物材料。下列关于大肠杆菌的叙述，正确的是（）A.以DNA为遗传物质 B.有成形的细胞核C.通过有丝分裂增殖 D.属于自养型生物〖答案〗A〖祥解〗根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类，原核细胞是组成原核生物的细胞，这类细胞主要特征是没有以核膜为界限的细胞核，同时也没有核膜和核仁，只有拟核。常见的原核生物有蓝细菌、大肠杆菌、放线菌、支原体等。【详析】A、大肠杆菌有细胞结构，遗传物质是DNA，A正确；B、大肠杆菌是原核生物，没有成形的细胞核，B错误；C、大肠杆菌是原核生物，以二分裂的方式进行增殖，C错误；D、大肠杆菌不能制造有机物，属于异养型生物，D错误。故选A。2.传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。下表中发酵食品制作使用的主要菌种或制作条件有错误的是（）选项食品名称主要菌种制作条件A腐乳毛霉有氧B泡菜酵母菌无氧C酸奶乳酸菌无氧D果醋醋酸菌有氧A.A B.B C.C D.D〖答案〗B〖祥解〗传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。【详析】A、腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉，毛霉属于异养需氧型微生物，故发酵过程中需要氧气，A正确；B、泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，而非酵母菌，B错误；C、酸奶制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌为异养厌氧型微生物，故发酵过程中要保证严格的无氧环境，C正确；D、果醋制作过程中起主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌属于异养需氧型微生物，故发酵过程中需要氧气，D正确。故选B。3.近年来，由于全球变暖，导致葡萄中糖的积累过多，造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高，葡萄酒品质下降。下图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径，相关叙述正确的是（）A.图中①、②的发生场所是线粒体，③的发生场所是细胞质基质B.酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATPC.在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡D.选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量〖答案〗C〖祥解〗图中①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质；②是有氧呼吸的第二、三阶段，分别在线粒体基质和线粒体内膜上进行；③是无氧呼吸第二阶段，场所是在细胞质基质。【详析】A、①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二、三阶段，③是无氧呼吸第二阶段，图中①、③发生的场所是细胞质基质，②的发生场所是线粒体，A错误；B、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，只有少部分用于合成ATP；无氧呼吸第二阶段即③途径不产生ATP，B错误；C、无氧呼吸的第二阶段丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2，在无氧条件下抑制③途径，[H]的产生不受影响而消耗受到抑制，所以失衡，C正确；D、选育无法进行③途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量，D错误。故选C。4.某实验小组测定土壤中能分解尿素的活菌数，在实验组的每个平板上接种0.1mL稀释105倍的土样稀释液，培养后发现实验组4个平板上的菌落数分别为17、68、69、75，下列相关叙述正确的是（）A.用清水将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液后灭菌处理B.接种所用的培养基是湿热灭菌处理后的牛肉膏蛋白胨培养基C.如果未接种的对照组平板上有菌落出现，应重新进行实验D.该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数为5.7×107个〖答案〗C〖祥解〗稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。除稀释涂布平板法外，还可以利用显微镜进行直接计数，该方法要利用特定的细菌计数板或血细胞计数板。【详析】A、用无菌水（不是清水）将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液，然后将稀释液涂布到制备好的培养基上，A错误；B、牛肉膏蛋白胨培养基为完全培养基，而实验目的是测定土壤中能分解尿素的活菌数，应使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，B错误；C、如果未接种的对照组平板上有菌落出现，可能是培养菌灭菌不彻底等原因导致的，应重新进行实验，C正确；D、为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数，该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数≈（68+69+75）/3÷0.1×105≈7.1×107，D错误。故选C。5.聚谷氨酸（γ-PGA）是一种用途广泛的大分子聚合物。研究人员尝试以含还原糖的芦苇水解液为原料，利用谷氨酸依赖型枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA，发酵过程中分批向发酵罐中补充原料。发酵进程中各项指标变化如下图所示，相关叙述错误的是（）A.发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理B.发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件C.分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平D.发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量同步达到最大值〖答案〗D〖祥解〗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。其中发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。【详析】A、发酵过程中所用菌种为单一菌种，一旦有杂菌污染，会导致产品产量下降，发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理，A正确；B、发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件，环境条件会影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成，B正确；C、通过分批补充原料的方式不断补充营养物质，可以使发酵环境得到优化，有利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平，C正确；D、分析题图可知，发酵液中枯草芽孢杆菌数量在12h左右达到最大值，而此时γ-PGA产量仍处于上升阶段，故发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量达到最大值的时间不同步，D错误。故选D。6.科研人员以携带葡萄灰比诺病毒的“阳光玫瑰”葡萄为材料，研究了外植体取材部位、光照处理和热处理方式对脱除病毒的影响，结果如下表所示。相关叙述错误的是（）组号温度/光照+湿度/黑暗接种部位存活率/%株系脱毒率/%138℃/16h+38℃/8h茎尖50.00————2同上第1腋芽33.33————3同上第2腋芽0————438℃/8h+32℃/8h茎尖88.89100.005同上第1腋芽94.44100.006同上第2腋芽94.4483.33A.接种前不应对外植体消毒，以免干扰各处理条件下的株系脱毒率B.茎尖和第1、2腋芽都含有顶端分生组织，因此可以作为脱毒材料C.研究人员未检测1～3组脱毒率的原因可能是该条件下外植体存活率较低D.生产中应选择38℃/8h光照+32℃/8h黑暗，以第1腋芽为外植体脱毒〖答案〗A〖祥解〗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，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中外植体发育为完整植株的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。【详析】A、植物组织培养中外植体发育为完整植株必须要有严格的无菌条件，故接种前应对外植体消毒，A错误；B、茎尖和第1、2腋芽都含有顶端分生组织，病毒极少甚至无病毒，可以作为脱毒材料，B正确；C、分析图表可知，1～3组未检测株系脱毒率，可能因为在38℃/16h光照+38℃/8h黑暗条件下外植体存活率低，C正确；D、分析图表可知，38℃/8h光照+32℃/8h黑暗条件下，第1腋芽的存活率和株系脱毒率均较高，因此生产中应选择38℃/8h光照+32℃/8h黑暗，以第1腋芽为外植体脱毒，D正确。故选A。7.细胞周期的分裂间期分为3个时期：DNA复制前的时期为G1期，DNA复制期为S期，DNA复制完成后的时期为G2期。研究人员用血清浓度不同的培养基培养乳腺癌细胞24h后，检测不同DNA含量的细胞数量，结果如图所示，由此可知低浓度血清培养能使细胞周期同步化，大部分细胞停留的时期是（）A.G1期 B.S期 C.G2期 D.分裂期〖答案〗A〖祥解〗细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。分裂前的间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段，又人为地分为

G1期、S期和G2期。【详析】分裂前的间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段，又人为地分为

G1期、S期和G2期，DNA复制前的时期为

G1期，DNA复制期为S期，DNA复制完成后的时期为G2期，分析题图可知，DNA含量在500~1000的细胞处于S期，即DNA复制期，DNA含量为500的细胞处于G1期，DNA含量为1000的细胞处于G2期或分裂期，与对照组相比，低浓度血清培养下，DNA含量为1000的细胞数量明显减少，DNA含量为500的细胞数量增加，说明低浓度血清培养能使大部分细胞停留的G1期，A正确，BCD错误。故选A。8.我国科研工作者运用生物打印技术将肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞以分层方式分布在支架中，制备了下图所示的可用于肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架。相关叙述正确的是（）A.同一个体的肌腱细胞与骨细胞的形态、结构和功能差异是基因选择性缺失的结果B.肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞能自我更新和分化为成年动物体内的任何一种细胞C.体外培养两种干细胞均需要无菌无毒、36.5℃左右、pH7.2～7.4和适宜渗透压条件D.利用多细胞支架治疗肌腱断裂可保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥〖答案〗C〖祥解〗动物细胞培养：指从动物细胞中取出相关的组织，将它们分散成单个细胞，然后在适宜的条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养的条件：①营养：一般用液体培养基，要添加血清，以补充动物细胞所需的未知营养物质；②无菌无毒的环境：培养液定期更换以清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成危害；③温度、PH和渗透压：温度为36.5±0.5℃、PH为7.2~7.4。④气体环境：95%空气和5%CO2。【详析】A、同一个体的肌腱细胞与骨细胞的遗传物质相同，但形态、结构和功能存在差异，这是基因选择性表达的结果，A错误；B、肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不能分化为成年动物体内的任何一种细胞，B错误；C、体外培养两种干细胞均需要提供适宜的条件，如无菌、无毒的环境；营养物质；适宜的温度、pH和渗透压：温度为36.5±0.5℃、PH为7.2~7.4；适宜的气体环境等，C正确；D、肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架所利用的肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞可来源于病人本身，将它用于病人体内，理论上可以避免发生免疫排斥反应，而不能保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥，D错误。故选C。9.克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆，相关叙述正确的是（）A.生殖性克隆动物与其供核亲本的遗传物质组成和性状完全相同B.生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用C.生殖性克隆和治疗性克隆都应用了体细胞核移植和胚胎移植技术D.取自体的细胞核进行治疗性克隆，可治疗镰状细胞贫血等遗传病〖答案〗B〖祥解〗治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织用于治疗性移植。生殖性克隆:指将克隆技术用于生育，即用于产生人类个体。【详析】A、生殖性克隆动物的部分遗传物质来自供细胞质的亲本，A错误；B、生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用，所以我国禁止生殖性克隆，B正确；C、治疗性克隆不需要进行胚胎移植，C错误；D、自体的细胞核含有与镰状细胞贫血有关的基因，不能取自体的细胞核进行治疗性克隆来治疗镰状细胞贫血等遗传病，D错误。故选B。10.我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞（简称4CL干细胞）注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中，形成嵌合胚胎，并最终得到嵌合体猴，过程如下图所示。相关叙述正确的是（）A.桑葚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合B.嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织C.嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴进行超数排卵和同期发情处理D.嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代〖答案〗D〖祥解〗胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞，是高度未分化的细胞。如果进行体外培养，能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性，可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞，可以分化成所有类型的细胞，并且携带生物体的全套遗传信息。【详析】A、4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合，A错误；B、嵌合胚胎中的内细胞团细胞将发育为嵌合体猴的各种组织，B错误；C、嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴进行同期发情处理，C错误；D、若嵌合体猴的原始生殖细胞中含有4CL干细胞的遗传信息，可以通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代，D正确。故选D。11.关于化合物分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（）A.利用加热后与斐林试剂生成砖红色沉淀的反应鉴定还原糖B.利用常温条件下与二苯胺试剂呈现紫色的反应来鉴定DNAC.利用不同光合色素在层析液中溶解度的差异分离光合色素D.利用能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的特性鉴定细胞中的脂肪〖答案〗B〖祥解〗生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色；（2）蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色；（3）脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。【详析】A、在水浴加热的条件下，还原糖和斐林试剂反应产生砖红色沉淀，A正确；B、在水浴加热的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，B错误；C、光合色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C正确；D、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，利用此特性可用苏丹Ⅲ染液鉴定细胞中的脂肪，D正确。故选B。12.PCR中子链合成的原料是4种脱氧核苷三磷酸（dNTP），包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP。dNTP是高能磷酸化合物，可以为子链合成提供能量。如果要利用含32P的dNTP合成具有放射性的DNA，32P应位于（）A.远离脱氧核糖的磷酸基团 B.中间磷酸基团C.靠近脱氧核糖的磷酸基团 D.任意磷酸基团〖答案〗C【详析】dNTP由含氮碱基、脱氧核糖和3个磷酸基团连接而成，DNA的基本组成单位脱氧核苷酸含有一个磷酸基团。dNTP若要合成DNA，需要将远离脱氧核糖和中间部位的两个磷酸基团脱去转化成脱氧核苷酸，故如果要利用含32P的dNTP合成具有放射性的DNA，32P应位于靠近脱氧核糖的磷酸基团，C正确，ABD错误。故选C。13.酵母人工染色体pYAC2是以酵母菌为受体细胞构建基因文库时的常用载体。下图为pYAC2的结构示意图，导入受体细胞前用限制酶BamHⅠ切割可使其成为线性的染色体。pYAC2适配的受体菌菌落呈红色，sup4基因表达能够抑制其性状表现，使菌落呈白色。相关叙述错误的是（）A.导入pYAC2的受体菌能够在不含色氨酸的培养基中生存B.用BamHⅠ切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色体的两端C.着丝粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在细胞分裂中丢失D.将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选白色菌落〖答案〗D〖祥解〗载体：除质粒外，还有噬菌体和动植物病毒等。质粒作为载体的条件：①有一个至多个限制酶酶切位点；②进入受体细胞后能自我复制或整合到宿主细胞DNA上进行同步复制；③有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选。【详析】A、pYAC2上含有TRP1（色氨酸合成酶基因），导入pYAC2的受体菌能够合成色氨酸，能够在不含色氨酸的培养基中生存，A正确；B、pYAC2上有两个BamHⅠ切割位点，用BamHⅠ切割后，pYAC2成为线性的染色体，TEL端粒序列位于染色体的两端，B正确；C、着丝粒是确保细胞分裂时染色体正确分离的重要结构，pYAC2上的CEN4（着丝粒序列）可防止pYAC2在细胞分裂中丢失，C正确；D、分析题图可知，目的基因插入会破坏sup4基因，导致sup4基因不能表达，故pYAC2适配的受体菌菌落仍呈红色，将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选红色菌落，D错误。故选D。14.油菜是我国的重要油料作物，其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种，其抗性机理如下图所示，相关叙述正确的是（）A.将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜获得转基因植株B.核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染C.未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能合成转录因子B，不启动防御基因表达D.转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达〖答案〗D〖祥解〗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。【详析】A、将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜，之后还需要对防御基因进行检测和鉴定，A错误；B、分析题图可知，核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因转录出小干扰RNA抵御核盘菌侵染，而非表达出蛋白质，B错误；C、未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能激活细胞内的转录因子B，导致防御基因不能表达，C错误；D、转基因油菜中的启动子pB只有在核盘菌侵染时才能激活目的基因的表达，属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达，D正确。故选D。15.生物安全是国家安全的重要组成部分。以下选项中不符合相关法律法规，可能给我国带来生物安全风险的是（）A.从事生物医学新技术临床研究，应当通过伦理审查B.病原微生物实验室将使用后的实验动物释放到野外环境中C.任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种D.禁止开发、制造或者以其他方式获取、储存、持有和使用生物武器〖答案〗B〖祥解〗生物武器：包括治病菌类、病毒类和生物毒剂类，它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入、畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。【详析】A、从事生物医学新技术临床研究，应当通过伦理审查，严格遵守我国法规和伦理准则，A不符合题意；B、病原微生物实验室将使用后的实验动物不能直接释放到野外环境中，可能会对环境造成污染，B符合题意；C、任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种，可能会引起物种入侵，C不符合题意；D、生物武器造成人、畜大规模伤亡，也能大量损害植物，禁止开发、制造或者以其他方式获取、储存、持有和使用生物武器，D不符合题意。故选B。第二部分本部分共6题，共70分。16.豆瓣酱是我国传统发酵食品，发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种，进而研究它们在发酵中的作用。（1）研究人员用_________稀释豆瓣酱酱醅，得到菌液，然后用________法将菌液接种在固体培养基表面，培养一段时间后，根据菌落特征初步选择出几种微生物：葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。（2）为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率，分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内，并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系，在适宜条件下培养，定期检测菌液的吸光度（OD值）。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是____，某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为_______。（3）3种抗生素对上述微生物的抑菌率如下图所示。据图可知，向培养基中加入抗生素__________，控制其浓度为_________μg/mL，能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。〖答案〗（1）①.无菌水②.（稀释）涂布（平板）（2）①.不添加抗生素②.[(对照菌液OD值-实验组菌液OD值)/(对照菌液OD值-空白培养体系OD值)]×100%（3）①.萘夫西林钠②.1.454〖祥解〗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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。【小问1详析】为避免杂菌感染，用无菌水稀释豆瓣酱酱醅得到菌液，然后用（稀释）涂布（平板）法将菌液接种在固体培养基表面。【小问2详析】实验的自变量为不同种类、不同浓度的抗生素，故该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是不添加抗生素。某实验组菌液抗生素抑菌率为[(对照菌液菌体密度-实验组菌液菌体密度)/(对照菌液菌体密度-空白培养体系菌体密度)]×100%，已知菌液吸光度与菌体密度成正比，故某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为[(对照菌液OD值-实验组菌液OD值)/(对照菌液OD值-空白培养体系OD值)]×100%。【小问3详析】据图可知，当萘夫西林钠浓度为1.454μg/mL时，该抗生素对其他三种微生物（葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba和融合魏斯氏菌W）的抑菌率几乎为100%，能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。17.枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。（1）愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，外植体经过______转变成愈伤组织，培养基中________是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。（2）不对称植物体细胞杂交操作过程如下：①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的______部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。②用化学诱导剂_________诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织。（3）研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。①过氧化氢酶的功能是______。将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如下图所示。显色条带为_____色，显色深浅由酶的_______决定。②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自______的部分过氧化氢同工酶，原因可能是_______。（4）本研究中，获得多株杂种植株后下一阶段的研究方向是___________。〖答案〗（1）①.脱分化②.生长素、细胞分裂素的浓度、比例（2）①.染色体（DNA）②.聚乙二醇（PEG）（3）①.催化过氧化氢分解②.蓝③.活性④.宁夏枸杞和黑果枸杞⑤.相关基因丢失或未表达（4）依据其抗逆性进一步筛选〖祥解〗植物组织培养是一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上，使其发育成完整植株的技术。【小问1详析】植物组织培养，在特定的培养条件下，外植体经过脱分化转变成愈伤组织；培养基中生长素、细胞分裂素的浓度、比例是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。【小问2详析】①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的染色体（DNA）部分断裂，导致其发生变异，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。②用化学诱导剂聚乙二醇（PEG）诱导植物细胞原生质体融合。【小问3详析】①过氧化氢酶的功能是催化过氧化氢分解。首先，过氧化氢酶的主要功能是催化过氧化氢分解为水和氧气。在实验中，通过特定的方法可以检测过氧化氢酶的活性。在进行同工酶电泳时，会使用特定的显色剂。如果存在过氧化氢酶，它会与显色剂发生反应，从而产生显色现象。通常，如果显色结果为蓝色，说明存在过氧化氢酶的作用。显色的深浅程度与过氧化氢酶的活性密切相关。②在对融合原生质体再生愈伤组织进行检测时，发现其中缺少宁夏枸杞和黑果枸杞部分过氧化氢同工酶。这意味着在融合过程中，可能由于相关基因丢失或未表达等其他遗传变化，导致某些原本存在于亲本中的过氧化氢同工酶基因没有在融合后的细胞中正常表达，或者表达量显著降低，以至于在检测中无法呈现出相应的同工酶条带。【小问4详析】比如可以进一步研究杂种植株的生长特性、生理特性、对环境的适应性、依据其抗逆性进一步筛选，或者探索如何提高杂种植株的产量、品质等方面。18.抑郁症与肠道菌群之间存在密切的联系。我国科研人员发现某些肠道微生物产生的代谢物高香草酸（HVA）与抑郁症的发生有关，并对其相关机理进行了研究。（1）抑郁症患者血清HVA水平较低。研究人员取抑郁症患者和健康志愿者粪便样本进行肠道微生物体外培养，培养基中应含有水、______和无机盐等营养物质，结果发现患者肠道菌群中缺乏能产生HVA的B菌。（2）检测发现抑郁症模型小鼠血清和脑组织中HVA水平均显著低于对照组健康小鼠，且肠道菌群中也缺乏B菌。研究人员对抑郁症模型小鼠进行HVA给药或肠道移植B菌，获得图1、图2所示实验结果。①图1结果表明移植B菌能产生HVA到达脑部，依据是___________。②将小鼠在无法逃离的水槽中放置5min，小鼠放弃挣扎、漂浮不动的总时长是评估抑郁症状的重要指标。图2结果表明________。（3）已有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础，而细胞过度自噬参与了突触损伤。细胞自噬过程中，细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ，LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上，位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终在溶酶体中被降解（图3），因此细胞中两种LC3蛋白含量和两种蛋白的含量比（LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ）是细胞自噬水平的重要指标。研究人员以体外培养的小鼠海马神经细胞为材料，进行相关处理后检测细胞内LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ含量，结果如图4所示。①培养基中缺乏葡萄糖时，细胞自噬水平升高，从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义：______。②图4中自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能，第4组与第2组的“LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ”的差异产生原因是______。③实验结果表明，HVA能够通过___________减轻海马区突触损伤，从而改善抑郁症状。〖答案〗（1）碳源、氮源（2）①.移植B菌的抑郁症模型小鼠脑组织中HVA水平显著高于抑郁症模型小鼠②.移植B菌或HVA给药都能促进抑郁症状改善（3）①.为细胞生存提供氨基酸、葡萄糖等必需原料物质和能源物质②.第4组自噬抑制剂使自噬小体上LC3-Ⅱ降解速率下降，“LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ”增加③.抑制海马神经细胞自噬〖祥解〗细胞自噬(autophagy)就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。【小问1详析】微生物体外培养，培养基中应含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。【小问2详析】①图1中的抑郁症模型组+B菌的而小鼠脑组织中HVA水平与抑郁症模型组小鼠相比明显要高，所以可以表明移植B菌产生的HVA到达脑部，使抑郁症模型组+B菌的而小鼠脑组织中HVA水平升高。②图2中的抑郁症模型组+B菌的小鼠漂浮不动时长与抑郁症模型组小鼠相比明显要低很多，抑郁症模型组+HVA的小鼠漂浮不动时长与抑郁症模型组小鼠相比明显也低很多，这说明移植B菌或HVA给药都能促进抑郁症状改善。【小问3详析】①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获取维持生存所需的物质和能量，所以培养基中缺乏葡萄糖时，细胞自噬水平升高，从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义是为细胞生存提供氨基酸、葡萄糖等必需原料物质和能源物质②图4中第2组为培养基中缺乏葡萄糖，细胞自噬水平会升高，细胞LC3-Ⅰ含量和LC3-Ⅱ含量都较低，且LC3-Ⅱ含量比LC3-Ⅰ含量还要少。另由题干信息知，细胞自噬过程中，细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ，LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上，位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终在溶酶体中被降解，图4中第4组为培养基中缺乏葡萄糖且加入自噬抑制剂，题干知自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能，从而使自噬体内的物质以及自噬体内膜上的LC3-Ⅱ降解速率减慢，而LC3-Ⅰ蛋白仍可转化为LC3-Ⅱ，从而使LC3-Ⅱ/

LC3-Ⅰ比值增加，并且高于第2组。③图4中第1组为培养基中添加有葡萄糖，图中细胞只含有LC3-Ⅰ，说明细胞基本上不发生自噬；图4中第2组为培养基中缺乏葡萄糖，细胞自噬水平会升高，细胞LC3-Ⅰ含量和LC3-Ⅱ含量都较低，且LC3-Ⅱ含量比LC3-Ⅰ含量还要少；图4中第4组为培养基中缺乏葡萄糖且加入自噬抑制剂，题干知自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能，从而使自噬体内的物质以及自噬体内膜上的LC3-Ⅱ降解速率减慢，而LC3-Ⅰ蛋白仍可转化为LC3-Ⅱ，从而使LC3-Ⅱ/

LC3-Ⅰ比值增加，并且高于第2组细胞自噬组；图4中第3组为培养基中缺乏葡萄糖且加入HVA，LC3-Ⅱ/

LC3-Ⅰ比值增加，并且高于第2组细胞自噬组，和第4组一样使LC3-Ⅱ/

LC3-Ⅰ比值增加，并且高于第2组细胞自噬组，说明HVA和自噬抑制剂作用一样，能够抑制神经细胞自噬，从而减轻海马区突触损伤，从而改善抑郁症状。19.学习以下材料，回答（1）～（5）题。阿尔茨海默病早期诊断的新技术阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经系统的退行性病变。血浆外泌体是由活细胞分泌到血液中的囊泡。与健康人相比，AD患者血浆外泌体上蛋白质Aβ1-42含量显著升高，可作为AD诊断的生物标志物。我国科研人员开发了检测血浆外泌体Aβ1-42水平的新技术——免疫磁珠外泌体聚合酶链式反应（iMEP）技术。研究者首先将抗Aβ1-42抗体与DNA单链1结合成DNA-抗体偶联物，然后除去未偶联成功的游离抗体，获得纯化的DNA-抗体偶联物，纯化过程如下：单链1上的片段b通过碱基互补配对与预先偶联了纳米颗粒（SA）的单链2上的片段b*结合，偶联物随纳米颗粒沉淀。沉淀物溶解后再加入单链3，单链3与单链1竞争性杂交结合单链2，因此可将DNA-抗体偶联物从纳米颗粒上替换下来（图1）。CD63是外泌体表面特异性高表达的蛋白，且AD患者外泌体CD63含量与健康人相同。研究者将抗CD63抗体固定在磁珠上，抗体-磁珠偶联物能够结合血液外泌体，使其富集。再利用DNA-抗体偶联物结合外泌体表面的Aβ1-42，最后利用实时荧光定量PCR技术对DNA-抗体偶联物中的DNA进行指数扩增。PCR体系中含有荧光染料，该染料在游离状态不发光，与双链DNA结合后发出荧光，根据产物荧光强度可计算DNA模板量（图2）。iMEP技术能够灵敏地检测血液样本AD生物标志物的含量，还可以扩展到检测外泌体上其他生物标志物，因此有可能成为复杂临床环境中疾病筛查和进展监测的新工具。（1）制备抗Aβ1-42单克隆抗体时，多次注射_______到小鼠体内，从小鼠的脾脏中获得B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞诱导融合后，先筛选得到杂交瘤细胞，再进行______培养和抗体检测，得到能分泌抗Aβ1-42抗体的杂交瘤细胞。（2）图1中DNA单链1的5’和3’末端碱基序列为：5’-CATGTT…CGACTA-3’，则DNA单链3的5’末端碱基序列应为__________，沉淀物溶解后加入的DNA单链3的量应_______（多于/等于/少于）溶液中DNA单链1的量。（3）研究人员用iMEP技术检测比较健康人与AD患者血液样本外泌体中Aβ1-42含量，下列关于该实验的叙述正确的是_______A.应在两类样本的外泌体CD63总量相等的条件下检测Aβ1-42含量B.如果DNA-抗体偶联物中混有游离抗体，会导致检测值偏小C.PCR扩增的模板是单链，因此PCR体系中只需要加入一种引物D.AD患者血液样本PCR扩增终产物的荧光强度显著高于健康人（4）iMEP技术的优点之一是灵敏度高，其高灵敏度的原因是________。（5）在iMEP技术中，同时使用两种DNA-抗体偶联物，并将PCR产物检测环节更改为电泳检测，可以同时检测两种生物标志物分子。此时使用的两种DNA-抗体偶联物之间的区别是_________。〖答案〗（1）①.Aβ1-42②.克隆化（2）①.CGACTA…②.多于（3）ABD（4）抗CD63抗体-磁珠偶联物能够富集血液中外泌体；抗Aβ1-42单抗灵敏度高；实时荧光定量PCR能够放大信号（5）抗体不同；DNA单链长度不同〖祥解〗单克隆抗体制备流程：（1）对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应；（2）从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；（3）将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，再用特定的选择培养基进行筛选；（4）在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长；（5）对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞；（6）最后，将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。这样从细胞培养液或小鼠腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体。【小问1详析】抗体是在相应抗原刺激机体时产生的，该实验的目的是制备抗Aβ1-42单克隆抗体，因此要用多次注射Aβ1-42使小鼠产生免疫反应，以便从小鼠脾脏中获取足够的已经免疫的B淋巴细胞。由于一个B淋巴细胞只能产生一种抗体，因此，从免疫的小鼠中获取的B淋巴细胞可能产生不同抗体。为了获得单克隆抗体，经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞还要经克隆化培养和抗体检测，才能得到能分泌抗Aβ1-42抗体的杂交瘤细胞。【小问2详析】依题意，单链1上的片段b与单链2上的片段b*通过碱基互补配对结合，单链3与单链1竞争性杂交结合单链2，可知单链1上的片段b与单链3上的片段b碱基序列相同。又知，图1中DNA单链1的5’和3’末端碱基序列为：5’-CATGTT…CGACTA-3’，则DNA单链3的5’末端碱基序列应为CGACTA…。依题意，单链3与单链1竞争性杂交结合单链2，且要将DNA-抗体偶联物从纳米颗粒上替换下来，则沉淀物溶解后加入的DNA单链3的量应多于溶液中DNA单链1的量，才能成功将单链1从纳米颗粒上替换下来。【小问3详析】A、依题意，与健康人相比，AD患者血浆外泌体上蛋白质Aβ1-42含量显著升高。若要比较健康人与AD患者血液样本外泌体中Aβ1-42含量，则要先保证两类样本的外泌体数量相等。又知，AD患者外泌体CD63含量与健康人相同，因此，用iMEP技术检测比较健康人与AD患者血液样本外泌体中Aβ1-42含量时，应在两类样本的外泌体CD63总量相等的条件下检测Aβ1-42含量，A正确；B、依据检测的原理，若有游离抗体，则游离抗体也会与外泌体结合，但其上无单链DNA片段，无法被检测出来。因此，如果DNA-抗体偶联物中混有游离抗体，会导致检测值偏小，B正确；C、DNA-抗体偶联物上结合的是单链DNA片段，但复制一次后，会出现双链DNA片段，且检测时是检测双链DNA结合的荧光，即检测双链DNA分子的含量，因此，PCR体系中也要加入一对引物，C错误；D、依题意，AD患者血浆外泌体上蛋白质Aβ1-42含量显著升高，DNA-抗体偶联物与蛋白质Aβ1-42结合。则蛋白质Aβ1-42含量越高，结合的DNA-抗体偶联物越多，扩增产物更多。又知，荧光染料与双链DNA结合后发出荧光，因此，AD患者血液样本PCR扩增终产物的荧光强度显著高于健康人，D正确。故选ABD。【小问4详析】依题意，抗CD63抗体-磁珠偶联物能够富集血液中外泌体、且抗Aβ1-42单抗本身灵敏度高、实时荧光定量PCR技术对DNA-抗体偶联物中的DNA进行指数扩增，因此，iMEP技术灵敏度高。【小问5详析】依题意，在iMEP技术中，要同时使用两种DNA-抗体偶联物分别检测不同的生物标志物，抗原-抗体的结合有特异性，若要检测不同生物标志物，则要使用不同的抗体。电泳的原理是带电粒子在电场的作用下，会向着与它所带电荷相反的电极移动，带电粒子在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象等有关。因此，若要采用电泳法检测不同产物，则此时使用的两种DNA-抗体偶联物上的DNA单链长度要不同。20.我国科研工作者对大豆群体进行基因检测和光合作用相关指标检测，发现Gm基因与光合作用效率有一定相关性。为培育高产大豆新品种，对Gm基因的作用进行了研究。（1）研究人员将Gm基因与高效表达启动子连接，用________法导入野生型大豆细胞，获得Gm基因过表达大豆；利用基因编辑技术获得Gm基因敲除大豆（2）检测3组大豆不同光照强度下的光合作用速率，获得图1所示结果，结果显示_______，说明Gm基因表达水平升高能提高大豆叶片在强光下的光能利用率。电镜观察不同植株叶绿体结构，结果如图2所示，与野生型相比，Gm高表达植株叶绿体中_______，这是其光能利用率提高的结构基础。（3）研究人员推测Gm蛋白通过与其他蛋白相互作用实现功能，利用酵母双杂交技术寻找Gm蛋白的互作蛋白。酵母双杂交的原理是：AD蛋白与BD蛋白在空间上充分接近时，能够与酵母细胞中LacZ基因启动子上游激活序列结合，启动LacZ基因表达，LacZ基因表达产物能催化培养基中X-gal形成蓝色物质（图3）。①该实验设置1个实验组和3个对照组。实验组如图3所示，将重组质粒1和2导入不具有色氨酸和亮氨酸合成能力的酵母细胞中，在固体培养基表面培养形成菌落。为实现检测目的，该培养基的成分特点应为_______。②对照组1的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是BD基因和AD基因，对照组2和对照组3的重组质粒上携带的目的基因是______、______。③实验结果为______，表明GL蛋白能够与Gm蛋白发生相互作用。GL蛋白是参与光反应的一种蛋白质，研究人员发现Gm蛋白能与多种参与光反应的蛋白相互作用，在叶绿体光损伤修复等生命活动中发挥重要功能。〖答案〗（1）农杆菌转化（2）①.Gm过表达组在强光下的光合作用速率高于野生型，Gm敲除组低于野生型②.基粒更发达（3）①.含有X-gal、不含有色氨酸和亮氨酸②.Gm-BD融合基因和AD基因③.BD基因和GL-AD融合基因④.实验组菌落为蓝色，对照组菌落为白色〖祥解〗基因工程（重组DNA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。【小问1详析】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，员将Gm基因与高效表达启动子连接，用农杆菌转化法导入野生型大豆细胞，获得Gm基因过表达大豆；【小问2详析】检测Gm基因过表达组、Gm基因敲除组和对照组的大豆不同光照强度下的光合作用速率，获得图1所示结果，分析题图可知，Gm过表达组在强光下的光合作用速率高于野生型，Gm敲除组低于野生型，说明说明Gm基因表达水平升高能提高大豆叶片在强光下的光能利用率。观察题图2可知，与野生型相比，

Gm高表达植株叶绿体中基粒更发达，这是其光能利用率提高的结构基础。基粒由类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上有光合色素，基粒越多，色素含量越高，光能利用率越高。【小问3详析】本实验目的利用酵母双杂交技术寻找Gm蛋白的互作蛋白，设置了1个实验组和3个对照组，实验组将重组质粒1和2导入不具有色氨酸和亮氨酸合成能力的酵母细胞中，在固体培养基表面培养形成菌落，为了利用酵母双杂交技术寻找Gm蛋白的互作蛋白，根据酵母双杂交的原理可知，培养基的成分特点应为含有X-gal、不含有色氨酸和亮氨酸。对照组1的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是BD基因和AD基因，对照组2的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是Gm-BD融合基因和AD基因，对照组2的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是BD基因和GL-AD融合基因；若观察到实验组菌落为蓝色，对照组菌落为白色，则表明GL蛋白能够与Gm蛋白发生相互作用。21.儿童早衰综合征是由L基因突变导致的。野生型L基因表达产物能被加工为LA和LC两种不同长度的蛋白质。早衰患者L基因上的11号外显子发生碱基替换，导致表达产物不能正确加工。研究人员利用Cre-loxP系统使野生型小鼠L基因发生同样的碱基替换，制备了早衰模型小鼠。（1）Cre-loxP系统工作的基本原理是：Cre酶识别DNA分子上两个相同的loxP序列，切割DNA，导致两个loxP中间的DNA片段丢失。研究人员用限制酶和__________处理loxP序列、终止子和其他序列，构建了基因打靶载体。将基因打靶载体用________法注入小鼠受精卵中，进一步杂交筛选后，获得L基因11号外显子被替换的纯合LCS/CS小鼠（图1）。（2）分别提取LCS/CS小鼠和野生型小鼠DNA，用限制酶HindⅢ酶切后电泳，再用图1所示基因探针与酶切片段杂交，杂交后被标记条带如图2所示，LCS/CS小鼠为图2中_____号个体。（3）LCS/CS小鼠L基因表达产物只有LC，原因是_______。（4）研究人员进一步将Cre酶基因引入LCS/+小鼠和LCS/CS小鼠，在Cre酶作用下，LCS基因被编辑为LG基因，获得早衰模型小鼠。对几种小鼠的L蛋白进行检测，结果如图3所示，在图上补充画出LCS/+小鼠和LG/+小鼠的检测结果_______。〖答案〗（1）①.DNA连接酶②.显微注射（2）1（3）11号外显子前插入了一个终止子，使转录提前终止（4）〖祥解〗基因工程（重组DNA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。【小问1详析】限制性内切核酸酶，又称限制酶，能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开；DNA连接酶能将DNA片段连接起来。构建基因打靶载体需要用限制酶和DNA连接酶处理loxP序列、终止子和其他序列。常用显微注射法基因打靶载体注入小鼠受精细胞中，进一步杂交筛选后，获得L基因11号外显子被替换的纯合LCS/CS小鼠。【小问2详析】提取LCS/CS小鼠和野生型小鼠DNA，用限制酶HindⅢ酶切后获得基因片段，将基因片段进行琼脂糖凝胶电泳，用基因探针与酶切片段杂交得杂交条带，LCS/CS小鼠L基因11号外显子被替换，酶切片段与基因探针杂交得到两条条带，分析题图2可知，LCS/CS小鼠为图2中1号个体。【小问3详析】分析题图1可知，由于LCS基因11号外显子前插入了一个终止子，使转录提前终止，故LCS/CS小鼠L基因表达产物只有LC。小问4详析】将Cre酶基因引入LCS/+小鼠和LCS/CS小鼠，在Cre酶作用下，LCS基因被编辑为LG基因，获得早衰模型小鼠，LCS/+小鼠和LG/+小鼠的检测结果为：。北京市朝阳区2023-2024学年高二下学期期末试题第一部分选择题本部分共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.大肠杆菌是发酵工程和基因工程常用的生物材料。下列关于大肠杆菌的叙述，正确的是（）A.以DNA为遗传物质 B.有成形的细胞核C.通过有丝分裂增殖 D.属于自养型生物〖答案〗A〖祥解〗根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类，原核细胞是组成原核生物的细胞，这类细胞主要特征是没有以核膜为界限的细胞核，同时也没有核膜和核仁，只有拟核。常见的原核生物有蓝细菌、大肠杆菌、放线菌、支原体等。【详析】A、大肠杆菌有细胞结构，遗传物质是DNA，A正确；B、大肠杆菌是原核生物，没有成形的细胞核，B错误；C、大肠杆菌是原核生物，以二分裂的方式进行增殖，C错误；D、大肠杆菌不能制造有机物，属于异养型生物，D错误。故选A。2.传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。下表中发酵食品制作使用的主要菌种或制作条件有错误的是（）选项食品名称主要菌种制作条件A腐乳毛霉有氧B泡菜酵母菌无氧C酸奶乳酸菌无氧D果醋醋酸菌有氧A.A B.B C.C D.D〖答案〗B〖祥解〗传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。【详析】A、腐乳制作过程中起主要作用的微生物是毛霉，毛霉属于异养需氧型微生物，故发酵过程中需要氧气，A正确；B、泡菜制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，而非酵母菌，B错误；C、酸奶制作过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，乳酸菌为异养厌氧型微生物，故发酵过程中要保证严格的无氧环境，C正确；D、果醋制作过程中起主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌属于异养需氧型微生物，故发酵过程中需要氧气，D正确。故选B。3.近年来，由于全球变暖，导致葡萄中糖的积累过多，造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高，葡萄酒品质下降。下图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径，相关叙述正确的是（）A.图中①、②的发生场所是线粒体，③的发生场所是细胞质基质B.酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATPC.在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡D.选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量〖答案〗C〖祥解〗图中①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质；②是有氧呼吸的第二、三阶段，分别在线粒体基质和线粒体内膜上进行；③是无氧呼吸第二阶段，场所是在细胞质基质。【详析】A、①是有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②是有氧呼吸的第二、三阶段，③是无氧呼吸第二阶段，图中①、③发生的场所是细胞质基质，②的发生场所是线粒体，A错误；B、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，只有少部分用于合成ATP；无氧呼吸第二阶段即③途径不产生ATP，B错误；C、无氧呼吸的第二阶段丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2，在无氧条件下抑制③途径，[H]的产生不受影响而消耗受到抑制，所以失衡，C正确；D、选育无法进行③途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量，D错误。故选C。4.某实验小组测定土壤中能分解尿素的活菌数，在实验组的每个平板上接种0.1mL稀释105倍的土样稀释液，培养后发现实验组4个平板上的菌落数分别为17、68、69、75，下列相关叙述正确的是（）A.用清水将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液后灭菌处理B.接种所用的培养基是湿热灭菌处理后的牛肉膏蛋白胨培养基C.如果未接种的对照组平板上有菌落出现，应重新进行实验D.该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数为5.7×107个〖答案〗C〖祥解〗稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。除稀释涂布平板法外，还可以利用显微镜进行直接计数，该方法要利用特定的细菌计数板或血细胞计数板。【详析】A、用无菌水（不是清水）将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液，然后将稀释液涂布到制备好的培养基上，A错误；B、牛肉膏蛋白胨培养基为完全培养基，而实验目的是测定土壤中能分解尿素的活菌数，应使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，B错误；C、如果未接种的对照组平板上有菌落出现，可能是培养菌灭菌不彻底等原因导致的，应重新进行实验，C正确；D、为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数，该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数≈（68+69+75）/3÷0.1×105≈7.1×107，D错误。故选C。5.聚谷氨酸（γ-PGA）是一种用途广泛的大分子聚合物。研究人员尝试以含还原糖的芦苇水解液为原料，利用谷氨酸依赖型枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA，发酵过程中分批向发酵罐中补充原料。发酵进程中各项指标变化如下图所示，相关叙述错误的是（）A.发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理B.发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件C.分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平D.发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量同步达到最大值〖答案〗D〖祥解〗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。其中发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。【详析】A、发酵过程中所用菌种为单一菌种，一旦有杂菌污染，会导致产品产量下降，发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理，A正确；B、发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件，环境条件会影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成，B正确；C、通过分批补充原料的方式不断补充营养物质，可以使发酵环境得到优化，有利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平，C正确；D、分析题图可知，发酵液中枯草芽孢杆菌数量在12h左右达到最大值，而此时γ-PGA产量仍处于上升阶段，故发酵液γ-PGA产量与枯草芽孢杆菌数量达到最大值的时间不同步，D错误。故选D。6.科研人员以携带葡萄灰比诺病毒的“阳光玫瑰”葡萄为材料，研究了外植体取材部位、光照处理和热处理方式对脱除病毒的影响，结果如下表所示。相关叙述错误的是（）组号温度/光照+湿度/黑暗接种部位存活率/%株系脱毒率/%138℃/16h+38℃/8h茎尖50.00————2同上第1腋芽33.33————3同上第2腋芽0————438℃/8h+32℃/8h茎尖88.89100.005同上第1腋芽94.44100.006同上第2腋芽94.4483.33A.接种前不应对外植体消毒，以免干扰各处理条件下的株系脱毒率B.茎尖和第1、2腋芽都含有顶端分生组织，因此可以作为脱毒材料C.研究人员未检测1～3组脱毒率的原因可能是该条件下外植体存活率较低D.生产中应选择38℃/8h光照+32℃/8h黑暗，以第1腋芽为外植体脱毒〖答案〗A〖祥解〗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，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中外植体发育为完整植株的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。【详析】A、植物组织培养中外植体发育为完整植株必须要有严格的无菌条件，故接种前应对外植体消毒，A错误；B、茎尖和第1、2腋芽都含有顶端分生组织，病毒极少甚至无病毒，可以作为脱毒材料，B正确；C、分析图表可知，1～3组未检测株系脱毒率，可能因为在38℃/16h光照+38℃/8h黑暗条件下外植体存活率低，C正确；D、分析图表可知，38℃/8h光照+32℃/8h黑暗条件下，第1腋芽的存活率和株系脱毒率均较高，因此生产中应选择38℃/8h光照+32℃/8h黑暗，以第1腋芽为外植体脱毒，D正确。故选A。7.细胞周期的分裂间期分为3个时期：DNA复制前的时期为G1期，DNA复制期为S期，DNA复制完成后的时期为G2期。研究人员用血清浓度不同的培养基培养乳腺癌细胞24h后，检测不同DNA含量的细胞数量，结果如图所示，由此可知低浓度血清培养能使细胞周期同步化，大部分细胞停留的时期是（）A.G1期 B.S期 C.G2期 D.分裂期〖答案〗A〖祥解〗细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。分裂前的间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段，又人为地分为

G1期、S期和G2期。【详析】分裂前的间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段，又人为地分为

G1期、S期和G2期，DNA复制前的时期为

G1期，DNA复制期为S期，DNA复制完成后的时期为G2期，分析题图可知，DNA含量在500~1000的细胞处于S期，即DNA复制期，DNA含量为500的细胞处于G1期，DNA含量为1000的细胞处于G2期或分裂期，与对照组相比，低浓度血清培养下，DNA含量为1000的细胞数量明显减少，DNA含量为500的细胞数量增加，说明低浓度血清培养能使大部分细胞停留的G1期，A正确，BCD错误。故选A。8.我国科研工作者运用生物打印技术将肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞以分层方式分布在支架中，制备了下图所示的可用于肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架。相关叙述正确的是（）A.同一个体的肌腱细胞与骨细胞的形态、结构和功能差异是基因选择性缺失的结果B.肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞能自我更新和分化为成年动物体内的任何一种细胞C.体外培养两种干细胞均需要无菌无毒、36.5℃左右、pH7.2～7.4和适宜渗透压条件D.利用多细胞支架治疗肌腱断裂可保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥〖答案〗C〖祥解〗动物细胞培养：指从动物细胞中取出相关的组织，将它们分散成单个细胞，然后在适宜的条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养的条件：①营养：一般用液体培养基，要添加血清，以补充动物细胞所需的未知营养物质；②无菌无毒的环境：培养液定期更换以清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成危害；③温度、PH和渗透压：温度为36.5±0.5℃、PH为7.2~7.4。④气体环境：95%空气和5%CO2。【详析】A、同一个体的肌腱细胞与骨细胞的遗传物质相同，但形态、结构和功能存在差异，这是基因选择性表达的结果，A错误；B、肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不能分化为成年动物体内的任何一种细胞，B错误；C、体外培养两种干细胞均需要提供适宜的条件，如无菌、无毒的环境；营养物质；适宜的温度、pH和渗透压：温度为36.5±0.5℃、PH为7.2~7.4；适宜的气体环境等，C正确；D、肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架所利用的肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞可来源于病人本身，将它用于病人体内，理论上可以避免发生免疫排斥反应，而不能保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥，D错误。故选C。9.克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆，相关叙述正确的是（）A.生殖性克隆动物与其供核亲本的遗传物质组成和性状完全相同B.生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用C.生殖性克隆和治疗性克隆都应用了体细胞核移植和胚胎移植技术D.取自体的细胞核进行治疗性克隆，可治疗镰状细胞贫血等遗传病〖答案〗B〖祥解〗治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织用于治疗性移植。生殖性克隆:指将克隆技术用于生育，即用于产生人类个体。【详析】A、生殖性克隆动物的部分遗传物质来自供细胞质的亲本，A错误；B、生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用，所以我国禁止生殖性克隆，B正确；C、治疗性克隆不需要进行胚胎移植，C错误；D、自体的细胞核含有与镰状细胞贫血有关的基因，不能取自体的细胞核进行治疗性克隆来治疗镰状细胞贫血等遗传病，D错误。故选B。10.我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞（简称4CL干细胞）注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中，形成嵌合胚胎，并最终得到嵌合体猴，过程如下图所示。相关叙述正确的是（）A.桑葚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合B.嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织C.嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴进行超数排卵和同期发情处理D.嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代〖答案〗D〖祥解〗胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞，是高度未分化的细胞。如果进行体外培养，能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性，可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎里的干细胞被称为一种“全能”细胞，可以分化成所有类型的细胞，并且携带生物体的全套遗传信息。【详析】A、4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合，A错误；B、嵌合胚胎中的内细胞团细胞将发育为嵌合体猴的各种组织，B错误；C、嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴进行同期发情处理，C错误；D、若嵌合体猴的原始生殖细胞中含有4CL干细胞的遗传信息，可以通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代，D正确。故选D。11.关于化合物分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（）A.利用加热后与斐林试剂生成砖红色沉淀的反应鉴定还原糖B.利用常温条件下与二苯胺试剂呈现紫色的反应来鉴定DNAC.利用不同光合色素在层析液中溶解度的差异分离光合色素D.利用能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的特性鉴定细胞中的脂肪〖答案〗B〖祥解〗生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色；（2）蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色；（3）脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。【详析】A、在水浴加热的条件下，还原糖和斐林试剂反应产生砖红色沉淀，A正确；B、在水浴加热的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，B错误；C、光合色素分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C正确；D、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，利用此特性可用苏丹Ⅲ染液鉴定细胞中的脂肪，D正确。故选B。12.PCR中子链合成的原料是4种脱氧核苷三磷酸（dNTP），包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP。dNTP是高能磷酸化合物，可以为子链合成提供能量。如果要利用含32P的dNTP合成具有放射性的DNA，32P应位于（）A.远离脱氧核糖的磷酸基团 B.中间磷酸基团C.靠近脱氧核糖的磷酸基团 D.任意磷酸基团〖答案〗C【详析】dNTP由含氮碱基、脱氧核糖和3个磷酸基团连接而成，DNA的基本组成单位脱氧核苷酸含有一个磷酸基团。dNTP若要合成DNA，需要将远离脱氧核糖和中间部位的两个磷酸基团脱去转化成脱氧核苷酸，故如果要利用含32P的dNTP合成具有放射性的DNA，32P应位于靠近脱氧核糖的磷酸基团，C正确，ABD错误。故选C。13.酵母人工染色体pYAC2是以酵母菌为受体细胞构建基因文库时的常用载体。下图为pYAC2的结构示意图，导入受体细胞前用限制酶BamHⅠ切割可使其成为线性的染色体。pYAC2适配的受体菌菌落呈红色，sup4基因表达能够抑制其性状表现，使菌落呈白色。相关叙述错误的是（）A.导入pYAC2的受体菌能够在不含色氨酸的培养基中生存B.用BamHⅠ切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色体的两端C.着丝粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在细胞分裂中丢失D.将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选白色菌落〖答案〗D〖祥解〗载体：除质粒外，还有噬菌体和动植物病毒等。质粒作为载体的条件：①有一个至多个限制酶酶切位点；②进入受体细胞后能自我复制或整合到宿主细胞DNA上进行同步复制；③有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选。【详析】A、pYAC2上含有TRP1（色氨酸合成酶基因），导入pYAC2的受体菌能够合成色氨酸，能够在不含色氨酸的培养基中生存，A正确；B、pYAC2上有两个BamHⅠ切割位点，用BamHⅠ切割后，pYAC2成为线性的染色体，TEL端粒序列位于染色体的两端，B正确；C、着丝粒是确保细胞分裂时染色体正确分离的重要结构，pYAC2上的CEN4（着丝粒序列）可防止pYAC2在细胞分裂中丢失，C正确；D、分析题图可知，目的基因插入会破坏sup4基因，导致sup4基因不能表达，故pYAC2适配的受体菌菌落仍呈红色，将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选红色菌落，D错误。故选D。14.油菜是我国的重要油料作物，其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种，其抗性机理如下图所示，相关叙述正确的是（）A.将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜获得转基因植株B.核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染C.未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能合成转录因子B，不启动防御基因表达D.转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达〖答案〗D〖祥解〗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。【详析】A、将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜，之后还需要对防御基因进行检测和鉴定，A错误；B、分析题图可知，核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因转录出小干扰RNA抵御核盘菌侵染，而非表达出蛋白质，B错误；C、未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能激活细胞内的转录因子B，导致防御基因不能表达，C错误；D、转基因油菜中的启动子pB只有在核盘菌侵染时才能激活目的基因的表达，属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达，D正确。故选D。15.生物安全是国家安全的重要组成部分。以下选项中不符合相关法律法规，可能给我国带来生物安全风险的是（）A.从事生物医学新技术临床研究，应当通过伦理审查B.病原微生物实验室将使用后的实验动物释放到野外环境中C.任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种D.禁止开发、制造或者以其他方式获取、储存、持有和使用生物武器〖答案〗B〖祥解〗生物武器：包括治病菌类、病毒类和生物毒剂类，它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入、畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。【详析】A、从事生物医学新技术临床研究，应当通过伦理审查，严格遵守我国法规和伦理准则，A不符合题意；B、病原微生物实验室将使用后的实验动物不能直接释放到野外环境中，可能会对环境造成污染，B符合题意；C、任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种，可能会引起物种入侵，C不符合题意；D、生物武器造成人、畜大规模伤亡，也能大量损害植物，禁止开发、制造或者以其他方式获取、储存、持有和使用生物武器，D不符合题意。故选B。第二部分本部分共6题，共70分。16.豆瓣酱是我国传统发酵食品，发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种，进而研究它们在发酵中的作用。（1）研究人员用_________稀释豆瓣酱酱醅，得到菌液，然后用________法将菌液接种在固体培养基表面，培养一段时间后，根据菌落特征初步选择出几种微生物：葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。（2）为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率，分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内，并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系，在适宜条件下培养