2024-2025学年高二生物下学期期中模拟卷（北京专用）生物试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年高二生物下学期期中模拟卷（北京专用）生物试卷（解析版），共25页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分，测试范围，难度系数等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：人教版2019选必三全部
5．难度系数：0.7
6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、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．传统发酵食醋具有独特的风味，这是由多种物质共同作用的结果。下列叙述不正确的是（ ）
A．醋酸菌在氧气和糖源充足的情况下才能产生乙酸
B．白醋、陈醋、米醋发酵所需的菌种主要是醋酸菌
C．发酵初期发酵液温度升高主要是微生物代谢活动增强所致
D．发酵后期大多数微生物死亡与营养物质消耗、有机酸积累等有关
【答案】A
【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。人们可以通过传统发酵技术或发酵工程来进行发酵生产。传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主。发酵工程一般包括菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等环节。
【详解】A、醋酸菌在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸；当氧气充足、缺少糖源时，将乙醇变成乙醛，再将乙醛变为醋酸，A错误；
B、传统发酵以混合菌种发酵为主，其中白醋、陈醋、米醋发酵所需的菌种主要是醋酸菌，B正确；
C、发酵初期，醋酸菌等微生物代谢增强，产热增多，发酵液温度升高，C正确；
D、发酵后期，营养物质基本消耗完，各种代谢产物如有机酸积累，温度升高，pH下降，渗透压升高，这些因素都不利于微生物生存，导致大量微生物死亡，D正确。
故选A。
2．从马盲肠中分离出能够降解纤维素的厌氧细菌并对其进行鉴定，实验流程和结果如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．①~③的培养基以纤维素为唯一碳源
B．①~③应在无氧条件下倒置培养
C．菌落甲分泌的纤维素分解酶的降解能力低于乙
D．筛选出的菌株可研发为反刍动物的饲料添加剂
【答案】C
【分析】稀释涂布平板法：将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。
【详解】A、①~③的培养基以纤维素为唯一碳源，选择能够降解纤维素的厌氧细菌并对其进行鉴定，A正确；
B、厌氧细菌氧气对其有毒害作用，因此①~③应在无氧条件下倒置培养，B正确；
C、菌落甲的透明圈与菌落直径比值大于乙，因此分泌的纤维素分解酶的降解能力高于乙，C错误；
D、从马盲肠中分离出能够降解纤维素的厌氧细菌，可研发为反刍动物的饲料添加剂，D正确。
故选C。
3．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
【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。其中发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。
【详解】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。
4．药用植物板蓝根（2n=14）具抗菌作用，某课题组将其与“华双3号”油菜（2n=38）进行体细胞杂交，以期获得抗病菌的油菜。下列叙述正确的是（ ）
A．可以用盐酸和酒精混合配制的解离液获得原生质体
B．诱导融合后的原生质体均含有52条染色体
C．融合原生质体再生出细胞壁是细胞融合成功的关键
D．脱分化和再分化需分别添加细胞分裂素和生长素
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交过程，①去除细胞壁，②原生质体融合，③脱分化形成愈伤组织，④获得杂种植株，植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此在植物体细胞杂交过程中使用纤维素酶和果胶酶制备板蓝根和油菜的原生质体，A错误；
B、可采用高Ca2+—高pH融合法诱导原生质体融合得到杂种细胞，杂种细胞的染色体数目为14+38=52条，但不是所有的融合细胞均含有52条染色体，B错误；
C、融合原生质体再生出细胞壁是细胞融合成功的标志，即为细胞融合成功的关键，C正确；
D、脱分化和再分化过程中都需要添加细胞分裂素和生长素，只是两种激素的比例不同而已，D错误。
故选C。
5．利用小麦细胞与柴胡细胞进行植物体细胞杂交，希望获得具有柴胡药效的小麦。通过PCR对杂种植株和双亲植株的物种特异性DNA进行扩增，电泳结果如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．用纤维素酶和果胶酶处理柴胡和小麦细胞
B．用电融合的方法或PEG诱导原生质体融合
C．杂种细胞中丢失了部分来自小麦的遗传信息
D．杂种细胞染色体组成与柴胡细胞完全相同
【答案】D
【分析】进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁，进行植物原生质体的融合，形成杂种细胞，再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离，该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、需要先用纤维素酶和果胶酶处理柴胡和小麦细胞获得原生质体，再进行融合获得杂种细胞，A正确；
B、原生质体融合的常用方法包括了电融合、PEG、离心等方法，B正确；
C、结合电泳结果分析，杂种细胞中没有包含小麦所有的DNA，说明丢失了部分来自小麦的遗传信息，C正确；
D、结合电泳结果分析，杂种细胞只含有柴胡的部分DNA，即杂种细胞染色体组成与柴胡细胞不完全相同，D错误。
故选D。
6．科研人员研究不同外源激素对猕猴桃组织培养过程的影响，实验结果如下表。下列分析正确的是（ ）
注：“+”越多，生长状况越好
A．愈伤组织是外植体经过脱分化和再分化形成的
B．结果说明在无激素的作用时愈伤组织也可形成
C．诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案
D．玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化
【答案】C
【分析】一、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度；④充足的养料。
二、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照。
【详解】A、愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果，脱分化指的是已经分化的细胞失去原有结构和功能的状态，愈伤组织的全能性高，A错误；
B、第1组中没有添加外源激素，说明此时愈伤组织的形成是在内源激素的作用下产生的，B错误；
C、根据表中结果可知，第5组诱导猕猴桃组织脱分化形成的愈伤组织的成功率最高，且愈伤组织生长状况好，因此，应选择第5组处理方案用于诱导愈伤组织，C正确；
D、结合实验结果可知，玉米素浓度1ppm时会促进愈伤组织形成，表格没有数据显示玉米素浓度超过1ppm是否会抑制愈伤组织再分化，D错误。
故选C。
7．科学家利用仙台病毒诱导A、B两种动物细胞进行融合，之后进行细胞培养。已知A、B两种细胞各自的生活环境（如下表所示），且融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长，下列说法错误的是（ ）
A．可用PEG融合法和电融合法诱导动物细胞融合
B．A、B两种动物细胞融合依赖于细胞膜的流动性
C．选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞就是融合细胞
D．将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH
【答案】C
【分析】细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理，采用细胞培养技术，在细胞水平进行的遗传操作。
【详解】A、可用PEG融合法和电融合法、灭活病毒诱导法，诱导动物细胞融合，A正确；
B、A、B两种动物细胞融合，体现了细胞膜具有流动性，B正确；
C、虽然融合细胞只能在选择培养基Ⅱ上生长，但在选择培养基Ⅱ上存活下来并生长的细胞不一定都是融合细胞，有可能存在B细胞（因为B细胞原本就能在选择培养基Ⅱ上生长），C错误；
D、CO2属于酸性气体，将融合后的细胞置于CO2培养箱以维持培养液的pH，D正确。
故选C。
8．科研人员通过细胞改造制造出人工胰岛B细胞，移植到糖尿病模型鼠腹腔内。一段时间后检测其血糖浓度，如下图。下列叙述正确的是（ ）

A．本实验是为了检验人工胰岛B细胞可否替代胰岛B细胞
B．由图可知，3组降低模型鼠血糖浓度的效果优于2组
C．2、3组的血糖浓度低于1组说明移植可完全治愈糖尿病
D．1组初始血糖浓度高于4组可能是肌糖原分解过多所致
【答案】A
【分析】血糖平衡调节：由胰岛A细胞分泌胰高血糖素（分布在胰岛外围）提高血糖浓度，促进血糖来源；由胰岛B细胞分泌胰岛素（分布在胰岛内）降低血糖浓度，促进血糖去路，减少血糖来源，两者激素间是拮抗关系。
【详解】A、科研人员通过细胞改造制造出人工胰岛B细胞，移植到糖尿病模型鼠腹腔内，检验人工胰岛B细胞可否替代胰岛B细胞，达到降血糖的目的，A正确；
B、由图可知，在240min前，3组降低模型鼠血糖浓度的效果低于2组，B错误；
C、2、3组的血糖浓度低于1组说明移植可缓解高血糖，但血糖浓度仍高于健康小鼠，因此不能完全治愈糖尿病，C错误；
D、肌糖原分解不能产生葡萄糖来补充血糖，D错误。
故选A。
9．人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等，都离不开动物细胞培养。下列有关动物细胞培养的叙述错误的是（ ）
A．动物细胞培养的环境需要O₂，也需要一定浓度的CO₂
B．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，培养时需保证无菌、无毒的环境
C．培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
D．动物细胞培养的原理是动物细胞的全能性
【答案】D
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。一般来说，动物细胞培养需要满足的条件有：营养；无菌、无毒的环境；适宜的温度、pH和渗透压；气体环境（通常采用培养皿或松盖培养瓶，将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养）。
【详解】A、动物细胞培养时，一般要在含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养，A正确；
B、动物细胞培养是动物细胞工程的基础，培养时需保证无菌、无毒的环境，以防止杂菌污染，B正确；
C、培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清，C正确；
D、动物细胞培养的原理是细胞增殖（有丝分裂），D错误。
故选D。
10．研究者在哺乳动物胚胎的2细胞阶段对细胞进行标记，追踪到囊胚阶段，发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，即在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性。相关叙述错误的是（ ）
A．基因表达的差异可能影响2个细胞的命运
B．内细胞团发育为胚胎的大部分和胎盘的一部分
C．滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性
D．此研究有助于为辅助生殖技术提供理论基础
【答案】B
【分析】内细胞团的细胞是胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有发育全能性，将来发育成胎儿的各种组织。滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。所以做基因诊断时，通常取少量滋养层细胞诊断是否患有遗传病，这样不会影响胎儿发育。
【详解】A、分析题意，大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，由此可知，基因表达的差异可能影响2个细胞的命运，A正确；
B、内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，B错误；
C、囊胚阶段，大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，即在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性，由此推测，滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性，C正确；
D、该项研究可以了解到在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性，可以为辅助生殖技术提供理论基础，D正确。
故选B。
11．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
【分析】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。
【详解】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。
12．5-羟色氨酸是具药用价值的色氨酸衍生物，主要从植物中提取。利用大肠杆菌实现5-羟色氨酸的规模化生产的主要代谢过程如下图。然而构建的工程菌产生的色氨酸羟化酶催化效率很低，将其肽链中197位和219位氨基酸替换后，催化效率大大提高。下列相关步骤不正确的是（ ）
A．可通过改变DNA序列改变色氨酸羟化酶的氨基酸序列
B．用相同的限制酶处理目的基因与大肠杆菌质粒，再用DNA连接酶处理
C．将大肠杆菌用Ca2+处理后，导入构建的基因表达载体
D．通过PCR技术不能检测转入的色氨酸羟化酶基因是否转录
【答案】D
【分析】基因工程的基本操作程序有四步：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目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、通过改变DNA序列，例如通过定点突变或基因编辑技术，可以改变色氨酸羟化酶的氨基酸序列，这种方法常用于优化酶的催化效率，A正确；
B、为了将目标基因插入到大肠杆菌的质粒中，通常使用限制酶切割目的基因和质粒DNA，使其具有互补的黏性末端，再用DNA连接酶将其连接起来，形成重组质粒，B正确；
C、用Ca2+处理大肠杆菌是常见的转化方法之一，这种方法可以使大肠杆菌细胞膜变得更加透化，从而更容易将外源基因导入细胞中，C正确；
D、PCR技术可以用来检测转入的色氨酸羟化酶基因是否成功克隆，并且可以通过逆转录PCR（RT-PCR）来检测基因是否转录，如果通过RT-PCR检测到相应的mRNA，说明该基因已经转录。因此，PCR技术可以用来检测基因是否转录，D错误。
故选D。
13．多囊肾病（PKD）是一种单基因显性遗传病，致病基因位于常染色体上。对某患者相关基因进行检测，得到2种序列（如下图）。图中限制酶E的识别序列为GATATC。下列判断正确的是（ ）
A．致病基因碱基序列的改变导致密码子由GAT变为AAT
B．用限制酶E切割该患者的基因，得到2种不同长度的片段
C．对患病家系进行调查，统计获得该病在人群中的发病率
D．若该患者与正常人婚配，生育患PKD男孩的概率为1/4
【答案】D
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：
（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
【详解】A、密码子是mRNA上的三个相邻碱基，而题干中给出的是DNA序列，所以不能直接得出致病基因碱基序列的改变导致密码子由GAT变为AAT，A错误；
B、多囊肾病（PKD）是一种单基因显性遗传病，由图可知，正常基因有2个限制酶E的识别序列，致病基因有1个限制酶E的识别序列，用限制酶E切割该患者的基因（杂合子，含正常基因和致病基因），会得到3种不同长度的片段，B错误；
C、对患病家系进行调查，可统计该病的遗传方式，而要统计获得该病在人群中的发病率，应该在人群中随机调查，C错误；
D、设致病基因为A，正常基因为a，患者基因型为Aa，正常人基因型为aa，他们婚配后生育患病孩子（Aa）的概率为1/2，生育男孩的概率为1/2，所以生育患PKD男孩的概率为1/2×1/2=1/4，D正确。
故选D。
14．科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜，Ti质粒如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．农杆菌的拟核基因与番木瓜基因发生重组
B．构建重组质粒均需使用限制酶和DNA聚合酶
C．含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性
D．转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性
【答案】D
【分析】农杆菌转化法：农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力。当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的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。根据农杆菌的这种特点，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，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、农杆菌的拟核DNA不会与番木瓜基因发生重组，和番木瓜基因发生重组的是其质粒上的基因，A错误；
B、构建重组质粒需要限制酶和DNA连接酶，B错误；
C、含重组Ti质粒的农杆菌具有卡那霉素抗性，而不具有四环素抗性，基因C插入破坏了四环素抗性基因，C错误；
D、因为转入番木瓜的是重组Ti质粒的T-DNA，其中不含卡那霉素抗性基因，因此转基因抗病番木瓜不含有卡那霉素抗性基因，故不具有卡那霉素抗性，D正确。
故选D。
15．依据《中华人民共和国生物安全法》，生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述不正确的是（ ）
A．高致病性微生物必须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B．生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中
C．外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，给自然生态造成破坏
D．动物饲料中的抗生素会通过食物链进入人体，体内微生物耐药性会逐渐增强
【答案】B
【分析】《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全，防范和应对生物安全风险，保障人民生命健康，保护生物资源和生态环境，促进生物技术健康发展，推动构建人类命运共同体，实现人与自然和谐共生，制定的法律。
【详解】A、高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动，防止造成致病性微生物外泄，造成污染，危害生物健康，A正确；
B、生物技术可应用在新物种创造中，但对人类自身基因组改造到目前还存在相应的问题，难以实现，B错误；
C、外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，比如果缺乏天敌会造成自然生态破坏，C正确；
D、长期使用抗生素，必然产生残留，而其残留在动物饲料中的抗生素，会随着食物链进入人体引发微生物的耐药性，D正确。
故选B。
二、非选择题：本部分共6小题，共70分。
16．研究者发现肠癌患者的肠道中乳酸乳球菌丰度下降，猜测这种菌可能具有抑癌作用。为证实此猜测，研究者进行了系列实验。
（1）将健康人的粪便滤液用 法接种于固体培养基表面，培养基中应含有 等营养物质。培养一段时间后，经分离鉴定，得到一种新的乳酸乳球菌株HL10.
（2）诱导获得肿瘤鼠和肿瘤无菌鼠，每天灌胃等量培养液、大肠杆菌菌液、HL10菌液，一段时间后检测肠癌细胞数量、肿瘤大小等指标（用肠肿瘤负荷综合体现），结果如图1。据此可知 。
（3）将人源肿瘤细胞（HCT116和HT29）培养在不同的细菌培养液中，检测两种肿瘤细胞的增殖标志物PCNA蛋白，结果如图2。表明 。
（4）系列实验研究表明，HL10的抗肿瘤作用归因于其分泌的α-甘露糖苷酶（αMAN）。请挑选合适的选项完成验证实验方案，并预测结果： 。
a．肿瘤鼠b．正常鼠
c．转入αMAN基因d．转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA
e．肿瘤负荷低于对照组f．肿瘤负荷高于对照组g．肿瘤负荷与对照组无差异
【答案】（1）稀释涂布平板（或平板划线） 碳源、氮源、无机盐、水
（2）HL10和大肠杆菌均对小鼠的肠癌具有抑制作用，且HL10的抑制作用更强；肠道中含有的菌群也有一定的抑菌作用
（3）HL10可抑制人源肿瘤细胞增殖，而大肠杆菌不能
（4）cdaef或dcafe
【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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】（1）微生物的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法，故将健康人的粪便滤液用稀释涂布平板（或平板划线）法接种于固体培养基表面。培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。
（2）根据图1可知，HL10和大肠杆菌组的肠肿瘤负荷小于培养液组的肠肿瘤负荷，且HL10组的肠肿瘤负荷最小，说明HL10和大肠杆菌均对小鼠的肠癌具有抑制作用，且HL10的抑制作用更强；根据图1可知，肿瘤鼠的肠肿瘤负荷小比肿瘤无菌鼠的肠肿瘤负荷小，说明肠道中含有的菌群也有一定的抑菌作用。
（3）根据图2可知，大肠杆菌组中的肿瘤细胞的增殖标志物含量和培养组相近，但HL10组中的肿瘤细胞的增殖标志物含量比培养组少得多，说明HL10可抑制人源肿瘤细胞增殖，而大肠杆菌不能。
（4）实验的目的是要验证HL10的抗肿瘤作用归因于其分泌的α-甘露糖苷酶（αMAN），再结合实验所给材料可知，实验的自变量为α-甘露糖苷酶（αMAN）的有无，与αMAN-mRNA结合的miRNA可抑制α-甘露糖苷酶（αMAN）的表达，实验的因变量为肿瘤负荷大小，故实验组1用转入αMAN基因d的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验组2用转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，对照组用HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验结果为实验组1肿瘤负荷低于对照组，实验组2肿瘤负荷高于对照组；或者实验组1用转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验组2用转入αMAN基因的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，对照组用HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验结果为实验组1肿瘤负荷高于对照组，实验组2肿瘤负荷低于对照组。
17．马铃薯软腐病是一种细菌性病害，常引起马铃薯栽培品种的块茎腐烂现象。马铃薯二倍体野生种不结块茎，但对软腐病具有高的抗性。该抗性遗传模式比较复杂，涉及到的基因分布于整个基因组的12条染色体上，研究人员尝试通过植物体细胞杂交技术将抗性基因转移到马铃薯栽培种中。
（1）利用植物体细胞杂交技术，获得了马铃薯四倍体栽培种品系甲和二倍体野生种乙的杂种植株丙若干，对丙的叶片组织进行离体培养，获得了株系丁。用品系甲做父本，与丙进行回交，获得了回交后代戊。
①马铃薯栽培品种与二倍体野生种有性杂交很难成功的原因是 .
②通过植物体细胞杂交技术获得丙的过程依据的原理有 。
③理论上，杂种植株丙叶肉细胞中含有 个染色体组。
④研究人员用品系甲做父本，与丙进行回交的目的是 。
（2）上述育种过程得到的丁、戊大部分都能产生块茎，按照下列方法对获得的块茎进行软腐病抗性的测定：每个株系取10个质量约100g的块茎，用打孔器在块茎上打孔后，注入50μL软腐病菌菌液，再将打孔器打出的块茎放回原处，用凡士林密封伤口，称重。放置一周后，将腐烂的块茎组织用水洗掉，用吸水纸吸干水分，重新称重，计算损失质量，结果如图。
图中的对照品系为 。实验结果说明 。
（3）若要向马铃薯栽培种转入软腐病的抗性基因使其获得抗性，具有较大困难。根据本文信息分析其原因是 。
【答案】（1）存在生殖隔离 细胞膜具有一定的流动性与植物细胞的全能性 六/6 获得的后代戊既具备甲品系的优良性状又抗软腐病
（2）品系甲 丁、戊对软腐病的抗性均强于对照，且戊的整体抗性效果好于丁
（3）马铃薯二倍体野生种抗性遗传模式复杂，涉及的基因分布于整个基因组的12条染色体上，所以利用基因工程具有较大的困难。
【分析】植物体细胞杂交技术：1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。2、过程：（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】（1）①马铃薯栽培品种与二倍体野生种是两个物种，由于存在生殖隔离马铃薯栽培品种与二倍体野生种有性杂交很难成功。
②植物体细胞杂交技术包括植物细胞融合和植物组织培养技术，依据的原理有细胞膜具有一定的流动性与植物细胞的全能性。
③杂种植株丙叶肉细胞中含有染色体应该是两个细胞染色体之和，品系甲为四倍体，野生种乙为二倍体，理论上，杂种植株丙叶肉细胞中含有6个染色体组。
④丙是杂种植株，含有抗软腐病的基因，研究人员用品系甲做父本，与丙进行回交的目的是获得的后代戊既具备甲品系的优良性状又抗软腐病。
（2）对照组损失的质量最多，故对照组为品系甲。由图可知，丁和戊块茎损失的质量低于对照组，且戊组整体损失的均较少，实验结果说明丁、戊对软腐病的抗性均强于对照，且戊的整体抗性效果好于丁。
（3）由于马铃薯二倍体野生种抗性遗传模式复杂，涉及的基因分布于整个基因组的12条染色体上，所以利用基因工程具有较大的困难，故向马铃薯栽培种转入软腐病的抗性基因使其获得抗性具有较大困难。
18．双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体。PSMA是癌细胞的一种表面抗原。T细胞有效激活依赖于T细胞的表面受体CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员尝试构建双特异性抗体PSMA×CD28（简称“PC双抗”）来治疗癌症，制备过程如图1，PC双抗的结构及作用机理如图2。
（1）制备PC双抗的过程中，用到的动物细胞工程技术主要有 （答出2点）。
（2）制备PC双抗时，应先将 （物质X）分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。将B淋巴细胞分别与小鼠的骨髓瘤细胞融合，常用的诱导融合方法有 。之后筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合，成功融合的杂交瘤细胞表达两种L链和两种H链。据图2分析，杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体，原因是 。因此还需通过筛选才能获得PC双抗。
（3）科研人员将某种癌细胞和T细胞共同培养，加入不同抗体后检测T细胞活化水平，结果如图3，结果说明 。进一步分析发现，这种癌细胞大量表达PD-L1，识别结合T细胞表面的PD-1受体，从而 T细胞活化。为了有更好的治疗效果，请利用已有的PC双抗提出一种新的治疗手段 。
【答案】（1）动物细胞融合、动物细胞培养
（2）PSMA、CD28 PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法 L链和H链随机组合，产生多种抗体
（3）PC双抗不能有效激活T细胞 抑制 将PC双抗与PD-L1单抗联合使用
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再通过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】（1）结合单克隆抗体的制备过程可知，制备PC双抗的过程中，用到的动物细胞工程技术主要有动物细胞融合和动物细胞培养技术。
（2）制备双特异性抗体PSMA×CD28，则抗原是CD28和PSMA，将两种物质分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，将B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，再诱导杂交瘤细胞融合。诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链，所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合形成的，由于L链和H链随机组合而产生多种抗体，因此还需要进行筛选，才能获得所需的抗体。
（3）该实验的自变量是加入抗体的种类，因变量是T细胞的活化水平（用IL-2浓度表示）。由图可知，两组实验T细胞的活化水平差别不大，说明PC双抗不能有效激活T细胞。进一步分析发现，这种癌细胞大量表达PD-L1，识别结合T细胞表面的PD-1受体，从而抑制细胞活化，中和PC双抗所起的作用。为了有更好的治疗效果，可将PC双抗与PD-L1单抗联合使用，从而有效激活T细胞。
19．供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰（即RNA某位点的甲基化）水平对猪核移植胚胎发育的影响，研究者进行系列实验。
（1）核移植的受体是 细胞，核移植后的重构胚发育至 阶段可利用 技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体，从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的 可用于医学研究。
（2）RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞（甲组）属于多能干细胞，猪胎儿成纤维细胞（乙组）则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率，结果如图1、2。
结果表明，核供体细胞的分化程度越高， 。
（3）为验证RNAm6A修饰水平与核移植胚胎发育能力的关系，研究者进行如下实验：
导入空载体是为了排除 等对实验结果的干扰。结果表明， 可提高核移植胚胎的发育能力。
（4）为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，研究者分析了M基因启动子的甲基化水平，发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%，而猪胎儿成纤维细胞则为50%。据此设计实验：实验组用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞，对照组不处理检测两组的M基因启动子甲基化水平。
请修正实验方案： 。
（5）研究表明，RNAm6A修饰水平高的供体细胞核移植胚胎中DNA损伤位点较少。请推测猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高的原因： 。
【答案】（1）去核的卵母 桑葚胚或囊胚 胚胎移植 胚胎干细胞
（2）RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低
（3）载体 提高供体细胞核的RNAm6A修饰水平
（4）应选择猪胎儿成纤维细胞作为实验材料；还应检测RNA修饰水平
（5）骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞，利于M酶的表达，M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平，进而减少核移植胚胎的DNA损伤
【分析】一、题图分析：图1中，甲组（猪骨髓间充质干细胞）RNAm6A修饰水平高于乙组（猪胎儿成纤维细胞），说明细胞分化程度越高，RNAm6A修饰水平越低。图2中，卵裂期作为核供体时重构胚的发育效率远高于囊胚期，并且甲组在两个时期都高于乙组，说明细胞分化程度越高，核移植重构胚的发育效率越低。
二、表格分析：与对照组相比，导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高，说明M基因过表达产物甲基转移酶M，能提高核移植胚胎的发育能力。
【详解】（1）核移植的受体一般是去核的卵母细胞，当胚胎发育到桑葚胚或囊胚时，可以进行胚胎移植。另外，从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，由于具有自我更新和分化潜能，可用于医学研究。
（2）由图1和图2分析可知，核供体细胞的分化程度越高，RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。
（3）为了实验中为了排除载体对实验结果的影响，对照组应导入空载体。由表格数据可知，实验组导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高，说明M基因过表达产物甲基转移酶M，能提高核移植胚胎的发育能力，其作用机制可能是甲基转移酶M通过催化供体细胞核的RNAm6A修饰来提高核移植胚胎的发育能力。
（4）实验目的为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，而实验方案中只选取了骨髓间充质干细胞一种细胞，因此还需要选取猪胎儿成纤维细胞作为实验材料；另外除了检测两组的M基因启动子甲基化水平，还要检测RNA修饰水平。
（5）由于骨髓间充质干细胞M基因启动子甲基化水平低于成纤维细胞，利于M酶的表达，M酶可提高细胞中的RNAm6A修饰水平，进而减少核移植胚胎的DNA损伤，因此猪骨髓间充质干细胞核移植胚胎发育的能力较高。
20．学习以下材料，回答（1）～（4）题。
中国渔业育种的“双星”
“中国克隆之父”童第周先生，上个世纪60年代在我国开创了鱼类的细胞核移植研究。鱼类的受精卵分裂过程，可在低倍镜下直接观察。童先生的实验过程如下图。

中国科学院院士——朱作言先生，在参与童先生的研究中发现，细胞质通过影响细胞核来改变生物性状的作用比较有限。因此，他提出将一种生物细胞核中的遗传物质提取出来，注射到另外一种生物的受精卵中，实现生物性状的改变。
1984年，朱先生的团队培育出世界上首例转基因鲤鱼，早于美国3年。上世纪80年代末期，该团队克隆出草鱼与生长有关的基因和鲤鱼肌动蛋白基因（能表达出肌肉组织中的重要蛋白质）的启动子序列，将两者进行重组，注射到鲤鱼受精卵中，得到快速生长的基因改良鲤鱼，经过6代选育，培育了“冠鲤”品系。该品系生长迅速，生活周期缩短，食物转换效率高。一般鲤鱼在长江中下游需要两年的养殖周期，冠鲤养殖仅需一年。
为进行安全评估，朱先生的团队专门构建了100亩的人工池塘，持续实验5年时间。自然演化过程中的5年很短，但实验表明，“冠鲤”在野外环境中的生存力、繁殖力和竞争力较差，在自然选择中，冠鲤处于弱势。即便是这样，研究团队也没有将其释放到野外自然水体，而是等待我国政府监管部门审批。
水产养殖业是农业的重要组分，它的繁荣发展直接影响食品安全和人民生活水平。一路走来，我国科学家致力于渔业育种的研究从未止步，对世界的贡献有目共睹。
（1）童第周先生和朱作言先生的育种研究，从生命层次的角度看，分别属于 水平。
（2）文中图示过程获得的杂交鱼更接近于 鱼的性状，该过程不包括 。
a．有丝分裂b．减数分裂c．细胞分化d．细胞凋亡e．胚胎移植
（3）获得“冠鲤”时，使用鲤鱼肌动蛋白基因的启动子序列，目的是 。
（4）请从消费者的角度，表明对“冠鲤”上市持有的观点，并利用生物学原理或文中信息阐述支持该观点的依据，请按照下图结构填写在相应的序号位置 。

【答案】（1）细胞水平和分子
（2）草 e
（3）使转入的与生长有关的基因在肌肉组织中特异性地表达，促进肌肉增重以期增产
（4）①支持②外源基因经过人体消化道时会被分解，不会危害人体健康；
①支持②生态安全评估实验表明冠鲤的生存力、繁殖力和竞争力较差，种群无法在自然环境中生存繁衍；
①反对②生态安全评估实验仅持续5年，在更长的时间周期后是否会发生突变和基因扩散的可能性难以预知。
【分析】细胞的全能性指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能，植物细胞的全能性大于动物细胞，但克隆动物的培育，证明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
【详解】（1）由题意可知，童第周进行的是细胞核移植研究，是在细胞水平进行的研究，朱作言将一种生物细胞核中的遗传物质提取出来，注射到另外一种生物的受精卵中，实现生物性状的改变，是在分子水平上进行的研究；
（2）文中图示过程获得的杂交鱼的遗传物质主要来自细胞核的供体草鱼，因此杂交鱼更接近于草鱼的性状，该过程包括有丝分裂、减数分裂、细胞分化、细胞凋亡，没有进行胚胎移植；
（3）启动子是RNA聚合酶识别结合位点，驱动基因转录，进而完成基因的表达，因此获得“冠鲤”时，使用鲤鱼肌动蛋白基因的启动子序列，目的是使转入的与生长有关的基因在肌肉组织中特异性地表达，促进肌肉增重以期增产；
（4）从消费者的角度，表明对“冠鲤”上市持有的观点：支持上市销售，依据是外源基因经过人体消化道时会被分解，不会危害人体健康；支持上市销售，依据是生态安全评估实验表明冠鲤的生存力、繁殖力和竞争力较差，种群无法在自然环境中生存繁衍；反对上市销售，依据是生态安全评估实验仅持续5年，在更长的时间周期后是否会发生突变和基因扩散的可能性难以预知。
21．肿瘤的发生、发展和转移都需要新生血管的支持，肿瘤抑素是由Turn基因编码的蛋白质，具有强效抑制血管生成的功能。研究人员构建了转Tum基因的人神经胶质瘤细胞株U251，探究基因治疗神经胶质瘤的可行性。
（1）研究人员利用上图中的材料完成表达载体的构建。
①图1所示结构为 ，其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为 ，便于重组DNA分子的筛选。
②利用PCR扩增Tum基因，为保证构建正确连接的基因表达载体，应选用的引物组合为 ，且在引物中分别加入 限制酶的识别序列，转化后最终获得能稳定表达肿瘤抑素的U251。
（2）血管内皮细胞HUV可作为抑制血管生成效果的指示细胞。为研究Tum基因的抗神经胶质瘤的效果。研究人员以未转基因的U251（组1）和转入 的U251（组2）作为对照，转Tum基因U251（组3）为实验组，相关检测结果如下。
检测三组细胞上清液中的肿瘤抑素含量（图3），将上清液分别加入HUV细胞的培养环境中进行相关检测（图4），综合两图信息，说明U251细胞合成的肿瘤抑素是如何发挥作用的 。
（3）为探究该体系在体内抗肿瘤的效果，将（2）中三组U251细胞分别接种于裸鼠腋部皮下，一定时间后检测神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度，若结果为 ，表明转Tum基因治疗神经胶质瘤存在可行性。
【答案】（1）载体 标记基因 bc NtⅠ、NheⅠ
（2）空载体（不含Tum基因的表达载体）肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外，并促进HUV细胞凋亡
（3）接种组3的小鼠体内神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度比组1及组2都显著降低
【分析】载体：（1）常用的载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。（2）作为载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。（3）天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
【详解】（1）①图1上有启动子、终止子、复制原点、抗性基因等结构，故图1所示结构为载体。载体上的标记基因（如抗性基因）以便于重组后重组DNA分子的筛选，因此其上的新霉素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因作为标记基因。②引物引导子链合成的方向是5′→3′，故为保证构建正确连接的基因表达载体，应选用的引物组合为bc。由图1可知，只有限制酶NtⅠ和NheⅠ位于启动子和终止子之间，因此在引物中分别加入NtⅠ和NheⅠ限制酶的识别序列，转化后最终获得能稳定表达肿瘤抑素的U251。
（2）为研究Tum基因的抗神经胶质瘤的效果，则自变量为Tum基因的有无，为了排除空载体对实验的影响，故以未转基因的U251（组1）和转入空载体（不含Tum基因的表达载体）的U251（组2）作为对照，转Tum基因U251（组3）为实验组。由图3可知，只有组3上清液含有肿瘤抑素，说明肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外，且由图3可知，相比组1和组2，组3HUV细胞凋亡率显著增高，故说明U251细胞合成的肿瘤抑素发挥作用的机理为：肿瘤抑素可以被U251分泌到细胞外，并促进HUV细胞凋亡。
（3）因为肿瘤抑素具有强效抑制血管生成的功能，且只有组3细胞才能合成肿瘤抑素，因此若结果为接种组3的小鼠体内神经胶质瘤体积与肿瘤微血管密度比组1及组2都显著降低，表明转Tum基因治疗神经胶质瘤存在可行性。组别
激素种类
浓度/ppm
愈伤组织诱导率/%
愈伤组织生长状况
1
-
-
29.6
++
2
细胞分裂素
0.5
26.7
++
3
玉米素
1
87.5
++
4
2，4-D
0.5
85.2
+++
5
2，4-D
0.5
95
+++
细胞分裂素
0.5
组别
实验组1
实验组2
对照组
主要操作
用_____i_____的HL10菌液灌胃肿瘤鼠
用_ii_的HL10菌液灌胃肿瘤鼠
用HL10菌液灌胃_iii_____
实验结果
_iv_____
_____V_
肿瘤负荷低
组别
核移植胚胎发育能力的检测结果
对核供体细胞的处理方法
胚胎总数
胚胎卵裂率
囊胚率
对照组
导入空载体.
187
59.4%
16.8%
实验组
导入M基因过表达载体
185
71.3%
27%