松山湖学校，深圳大学附属中学2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试题
试卷分值：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题：本大题共16小题，1—12题每小题2分，13—16题每小题4分，共40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. 甜酒是常见的一种饮品。与白酒不同，甜酒味道甘甜，酒精度数低，适合的人群更广，家庭制作甜酒的工艺如图所示（酒曲中含有参与发酵的多种微生物），下列叙述错误的是（ ）
A. 原料冷却是为了避免高温杀死酒曲中的微生物
B. 可利用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精的产生
C. 酒精达到一定浓度后，会抑制酵母菌的发酵，因此甜酒酒精浓度不会很高
D. 变酸的甜酒表面的白色菌膜主要是由醋酸菌大量繁殖形成的
【答案】B
【解析】
【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；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。
【详解】A、原料蒸熟后，温度较高，通常需要进行冷却，再加入酒曲，其目的是防止温度过高杀死酒曲中的微生物，A正确；
B、溴麝香草酚蓝溶液不能用于检测酒精，可检测CO2，酸性重铬酸钾可检测酒精，B错误；
C、酒精浓度过高会对酵母菌产生毒害作用，因此用酵母菌酿制甜酒时一般酒中所含的酒精成分不超过14%，C正确；
D、醋酸菌是需氧菌，变酸的甜酒表面的白色菌膜主要是由醋酸菌大量繁殖形成的，D正确。
故选B。
2. 青霉素别名盘尼西林，它是最早发现、最先提纯、临床上应用最广的一种抗生素，发酵工程中常利用产黄青霉来生产青霉素，产黄青霉生长最适温度和产生青霉素的适宜温度不同。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 选育菌种时，可以借助诱变育种获取高产青霉素的产黄青霉菌株
B. 发酵过程中使用的设备和培养基都要进行严格灭菌处理
C. 为了提高青霉素产量，发酵时不同阶段要控制不同温度
D. 发酵结束后，可根据青霉素的化学性质采用过滤、沉淀等方法从发酵液中提取青霉素
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、高产青霉菌株是通过诱变育种获得的，所以选育菌种时，可以借助诱变育种获取高产青霉素的产黄青霉菌株，A正确；
B、发酵过程所用培养基和设备必须严格控制无菌，避免杂菌污染，B正确；
C、由题干信息可知，发酵工程中常利用产黄青霉来生产青霉素，产黄青霉生长最适温度和产生青霉素的适宜温度不同，所以为了提高青霉素产量，发酵时不同阶段要控制不同温度，C正确；
D、若发酵工程的产品是微生物细胞本身，可在发酵结束后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，若产品是代谢物青霉素，可以根据产物的性质采取蒸馏、萃取、离子交换等方法提取、分离和纯化产品，D错误。
故选D。
3. 针对肺结核病患者，联合使用多种抗生素可以达到很好的疗效。某研究人员在通过生物安全规范鉴定的微生物实验室，对结核杆菌进行两种新抗生素感受性分析，该研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中（“+”代表抗生素浓度（加号越多抗生素浓度越高），“一”代表不含抗生素）在37℃环境下培养24小时后，观察结核杆菌菌落生长，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 该实验接种结核杆菌使用稀释涂布平板法
B. 为了防止杂菌污染，接种操作应该在酒精灯火焰附近进行
C. 与单独使用抗生素A相比，联合使用抗生素B可显著增强对结核杆菌的抑制作用
D. 长期使用抗生素A可能会增加结核杆菌的抗药性基因频率
【答案】C
【解析】
【分析】微生物的实验室培养时接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，如果要对菌落进行计数，应采用稀释涂布平板法。抗生素是能抑制特定微生物（主要是原核生物）生长的一大类化学试剂的统称。
【详解】A、本实验因变量为观察菌落数，因此应用稀释涂布平板法接种，A正确；
B、为了防止杂菌污染，接种操作应该在酒精灯火焰附近进行，B正确；
C、观察前四个平板，随着抗生素A增多，菌落数逐渐减少至无；观察第3、第5、第6这三个平板，可观察到抗生素B的含量多少与有无，对菌落数影响不大，故与单独使用抗生素A相比，联合使用抗生素B不能显著增强对结核杆菌的抑制作用，C错误；
D、长期使用抗生素A会对菌群起到定向选择作用，使菌落的抗药基因频率增加，D正确。
故选C。
4. 病毒感染果蔬后，会借助胞间连丝等结构扩散，导致果蔬产量和品质退化。利用组织培养技术可以快速生产出脱毒苗。下列叙述错误的是（ ）
A. 获取的植株茎尖切段需用70%的酒精和5%的次氯酸钠进行消毒处理
B. 再分化过程中应给予充分光照促进叶绿素合成，从而有利于光合作用
C. 形成愈伤组织过程中，可能会发生染色体变异，基因突变及基因重组
D. 植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术：1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。2、原理：植物细胞的全能性。3、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、在植物组织培养过程中，常用70%的酒精和5%的次氯酸钠对外植体进行消毒处理，然后用无菌水冲洗，A正确；
B、再分化过程中需要形成叶绿素，故应给予光照促进叶绿素合成从而进行光合作用，B正确；
C、形成愈伤组织的过程发生有丝分裂，可能会发生染色体变异、基因突变，但不会发生基因重组，基因重组发生在减数分裂过程中，C错误；
D、根据题干信息“病毒感染果蔬后，会借助胞间连丝等结构扩散”，所以植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达，D正确。
故选C。
5. 如图表示植株A（杂合子Aa）和植株B培育植株①②③④⑤的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 培育植株①的过程为单倍体育种，获得的植株为纯合子
B. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变植株③，未体现细胞的全能性
C. ①②③④⑤植株的获得都需要通过植物组织培养技术
D. 植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0（不考虑基因突变）
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知：对植株A的花粉经过离体培养得到的植株①单倍体植株，而后对该单倍体幼苗经秋水仙素处理得到的植物②是纯合二倍体，该过程属于单倍体育种。植株③的获得采用了植物组织培养技术，该植株的获得利用了诱变育种方法。植株④采用了植物组织培养技术，属于细胞工程育种；植株⑤的培育采用了植物体细胞杂交技术。
【详解】A、单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个环节，对植株A（杂合子Aa）的花粉（A或a）经过离体培养得到的植株①为单倍体植株（A或a），秋水仙素处理单倍体植株①，获得的植株②（AA或aa）为纯合子，A错误；
B、选择植物愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体，通过组织培养技术获得植株③，体现了细胞的全能性，B错误；
C、图中需要通过植物组织培养技术获得的植株是①③④⑤，该过程中利用了细胞的全能性，植株②是秋水仙素处理植株①的幼苗得到，没有用到植物组织培养技术，C错误；
D、植株①是通过花药离体培养获得的单倍体植株（A或a），秋水仙素处理得到植株②（AA或aa）；植株③④是通过植物组织培养获得的，其基因型为Aa；植株⑤是通过植物体细胞杂交的方法获得的，其遗传物质是由植株A和植株B组成的，与植株A的基因型不同，因此植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0，D正确。
故选D。
6. 为了检测药物X、Y和Z的抗癌效果，采用细胞培养板添加溶于DMSO溶剂的三种药物培养肺癌细胞，培养过程及结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 细胞培养液中通常需要加入一定量的血清和抗生素，防止病毒污染
B. 对照组中应将药物换成等体积的生理盐水
C. 起始肺癌细胞数量应保持一致，计数前应用胃蛋白酶处理贴壁细胞
D. 根据实验结果，药物X的抗癌效果比Y好，药物Z没有抗癌作用
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。
（3）温度和pH。
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（CO2的作用是维持培养液的pH）。
【详解】A、抗生素具有杀菌（不是杀病毒）作用，为防止培养液被污染，可在培养液中加入一定量的抗生素，加入血清的目的是提供细胞生长所需要的营养物质，A错误 ；
B、由题干信息可知，三种药物是溶于DMSO溶剂的，则对照组中应加入等体积的DMSO溶剂，以排除体积和溶剂等无关因素的影响，B错误；
C、遵循实验的单一变量原则，无关变量起始肺癌细胞数量应保持一致，计数时要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，C错误；
D、分析实验结果，加入X的癌细胞个数是6.7×104，加入Y的癌细胞个数是5.3×105，说明药物X的抗癌效果比Y好，加入Z的癌细胞个数是8.0×106，与空白对照相比，药物Z无抗癌作用，D正确。
故选D。
7. 2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴，这一成果在科学界引起了轰动。培育克隆猴的流程图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 体细胞克隆猴的线粒体DNA都来自去核的卵母细胞
B. 体细胞克隆猴的培育成功体现了动物体细胞的全能性
C. 组蛋白的甲基化水平降低和乙酰化水平升高可提高重构胚的发育率
D. 图中采集的卵母细胞应在获能液中培养至减数分裂Ⅱ中期（ＭⅡ期）
【答案】C
【解析】
【分析】图示过程为体细胞克隆猴培育过程，该过程应用了动物细胞培养、动物细胞融合（去核卵母细胞与体细胞融合）和胚胎移植等技术。体细胞核移植过程中获得的重构胚需要激活才能完成细胞的分裂和发育进程。
【详解】A、图中为两个细胞相融合，克隆猴的线粒体来自胎猴的体细胞和去核的卵母细胞，A错误；
B、体细胞克隆猴的培育成功体现了动物体细胞核的全能性，B错误；
C、去乙酰酶抑制剂的作用是抑制去乙酰化，则乙酰化水平升高可提高重构胚发育率，C正确；
D、图中采集的卵母细胞应培养至减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期），但不应在获能液中培养，D错误。
故选C。
8. 壁虎在断尾后可再生出新的尾巴，但再生的尾巴仪由肌肉、脂肪、皮肤等组成，缺少原尾的脊椎及神经系统。科研工作者通过植入胚胎干细胞的方法，帮助壁虎拥有了一条接近原装的尾巴。下列相关描述错误的是（ ）
A. 胚胎干细胞在分化成尾部的过程中细胞内核酸不会发生改变
B. 断尾后再生出新尾巴的过程不能体现细胞的全能性
C. 壁虎自然再生的尾巴对外界刺激的感应能力减弱
D. 若将该方法用于治疗人体器官损伤可以减弱免疫排斥
【答案】A
【解析】
【分析】细胞的全能性：
（1）概念：细胞的全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
（2）细胞具有全能性的原因是：细胞含有该生物全部的遗传物质。
（3）细胞全能性大小：受精卵＞干细胞＞生殖细胞＞体细胞。
（4）细胞表现出全能性的条件：离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。
【详解】A、在胚胎干细胞分化为尾巴的过程中，细胞中的遗传物质没有发生改变，即DNA没有发生改变，但细胞分化过程是基因进行选择性表达，而在基因选择性表达的过程中，会转录形成RNA，所以细胞内核酸会发生改变，但遗传物质不会发生改变，A错误；
B、断尾后再生出新尾巴的过程，只是分化成组成尾巴的各种细胞，但并未发育成完整个体，所以不能体现细胞的全能性，B正确；
C、分析题意可得，壁虎新生的尾巴由肌肉、脂肪、皮肤等组成，缺少原尾的脊椎及神经系统，所以会对外界刺激的感应能力减弱，C正确；
D、每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质，即组织相容性抗原；若通过胚胎干细胞植入的方法，组织相容性抗原会与本体一致，白细胞可识别出来，不会发起攻击，从而减少免疫排斥，可用于治疗人体器官损伤，D正确。
故选A。
9. 哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成
B. 受精作用促进次级卵母细胞完成减数第二次分裂
C. 多数哺乳动物IV形成时，只能观察到两个极体
D. 精子接触透明带时，透明带会发生生理反应从而阻止多精入卵
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图中细胞Ⅰ为卵原细胞，细胞Ⅱ为经过复制的初级卵母细胞，细胞Ⅲ可表示次级卵母细胞，细胞Ⅳ是经过受精作用形成的受精卵，受精卵进行的是有丝分裂。
【详解】A、据图可知，减数第一次分裂完成需要促性腺激素处理，下丘脑合成的促性腺激素释放激素作用于垂体，使得垂体分泌促性腺激素，因此下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成，A正确；
B、结合题图可知，次级卵母细胞在精子的作用下才能完成减数第二次分裂，产生成熟的卵细胞，从而形成受精卵，即受精作用促进次级卵母细胞完成减数第二次分裂，B正确；
C、多数哺乳动物Ⅳ的形成只产生两个极体，在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，说明卵细胞已经完成了受精，C正确；
D、在精子接触卵细胞膜时，会发生透明带反应，能防止多个精子入卵，D错误。
故选D。
10. 某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究，下列叙述正确的是（ ）
注：pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A. 桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3的表达上升
B. 囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
C. 诱导桑葚胚样细胞时，基因的碱基序列会发生改变
D. 桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
【答案】B
【解析】
【分析】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)桑葚胚：当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团, 形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚。之前所有细胞都有发育成完整胚胎的潜能，属全能细胞；
(3)囊胚：胚胎进一步发育，细胞逐渐分化。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；
(4)原肠胚：囊胚孵化后，将发育形成原肠胚。原肠胚表面的细胞层为外胚层，向内迁移的细胞形成内胚层。随着发育的进行， 一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成中胚层。这三个 胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
【详解】A、题意显示，通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全潜能细胞，因此推断桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3的表达下降，A错误；
B、胚胎发育至囊胚期即开始了细胞分化，因此囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化，B正确；
C、诱导桑葚胚样细胞时，其本质是细胞分化，基因的碱基序列并未发生改变，C错误；
D、胚胎发育的过程为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体，桑葚胚样全能细胞在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段，因此桑葚胚样细胞可诱导发育至囊胚期，D错误。
故选B。
11. 单峰骆驼在野外几乎灭绝，科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示研究。请据图分析，下列说法错误的是（ ）
A. 为使A野化单峰骆驼和C受体同期发情，可注射适量的促性腺激素
B. 为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割这种无性繁殖技术
C. 卵裂期，胚胎的总体积不增加，有机物总量减少
D. 体外受精之前，B野化单峰骆驼的精子需要进行获能处理
【答案】A
【解析】
【分析】体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
【详解】A、注射适量的促性腺激素的目的是超数排卵，为使C受体与供体野化单峰雌骆驼处于相同的生理状态，即同期发情，可注射雌激素，A错误；
B、为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割、移植等无性繁殖技术实现，通过胚胎分割获得的胚胎遗传特性相同，B正确；
C、卵裂期即在透明带内进行有丝分裂，胚胎的总体积不增加，但由于细胞呼吸对有机物的消耗，因而有机物总量减少，C正确；
D、体外受精之前，B野化单峰骆驼的精子需要进行获能处理，因为获能后的精子才具备受精能力，D正确。
故选A。
12. 科学家利用基因工程培育出了能产生乙肝病毒蛋白质西红柿，被称之为“西红柿乙肝疫苗”。具体操作是：将乙肝抗原基因M导入农杆菌，然后利用农杆菌将M导入西红柿细胞。实验显示小白鼠连续五周吃这样的西红柿，体内产生了抗乙肝病毒的抗体，下列叙述错误的（ ）
A. 用PCR技术对M基因进行扩增，需要两种引物
B. 含M的重组Ti质粒导入农杆菌之前，需要用Ca2＋处理农杆菌
C. 含M的重组Ti质粒进入西红柿细胞中后会插入到西红柿染色体DNA上
D. 因为加热会破坏有效蛋白，“西红柿乙肝疫苗”需要生吃
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括：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。
【详解】A、用PCR技术对M基因进行扩增，需要根据目的基因两端碱基序列合成的两种引物，A正确；
B、含M的重组Ti质粒导入农杆菌之前，需要用Ca2＋处理农杆菌，使农杆菌处于易于吸收周围环境中DNA分子的状态，B正确；
C、含M的重组Ti质粒进入西红柿细胞中后质粒上的T-DNA会插入到西红柿染色体DNA上，C错误；
D、因为加热会破坏有效蛋白，为减少高温对蛋白质的影响，“西红柿乙肝疫苗”需要生吃，D正确。
故选C。
13. 精氨酸依赖型棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长，但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。野生型棒状杆菌经诱变、筛选获得精氨酸依赖型菌的过程如图所示，过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在甲培养基上，待培养至菌落不再增加时，将甲培养基中的菌落按照原来的位置转移到乙培养基中继续培养得到如图所示的结果。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 与甲培养基成分相比，乙培养基成分中可能缺少了鸟氨酸
B. 野生型菌经过紫外线处理后一定能获得精氨酸依赖型菌
C 紫外线照射可能导致棒状杆菌发生染色体结构变异
D. 从甲培养基中选出的B菌株，可能是鸟氨酸发酵的优良菌种
【答案】D
【解析】
【分析】由图分析可知，图中①表示将紫外线照射处理的菌液接种在含精氨酸的培养基上，②表示继续培养在缺乏精氨酸的培养基上，图甲中有A、B两种菌落，图乙中只有A菌落，因此甲中A表示野生型谷氨酸棒状杆菌，B为精氨酸依赖型菌株。
【详解】A、由图可知，A为野生型谷氨酸棒状杆菌，B为精氨酸依赖型菌株，而乙培养基上没有B菌落，据此推测乙培养基与甲相比缺少了精氨酸，A错误；
B、基因突变具有不定向性，因此，野生型菌经过紫外线处理后不一定能获得精氨酸依赖型菌，B错误；
C、谷氨酸棒状杆菌属于原核生物，不含染色体，故紫外线照射可导致谷氨酸棒状杆菌发生基因突变，C错误；
D、由图观察可知，乙中的菌落是通过影印法获得的，根据实验结果看出，菌落A是野生型菌种，菌落B为精氨酸依赖型菌株，且可作为鸟氨酸发酵的优良菌种，因此B可作为鸟氨酸发酵的优良菌种，D正确。
故选D。
14. 植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见下表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ）
条件 基因表达产物和相互作用 效应
① WOX5 维持未分化状态
② WOX5+PLT 诱导出根
③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽
A. WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B. WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C. ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D. 体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。生长素的用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，若WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确；
B、由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT可能诱导出根，可推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正确；
C、由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性，C错误；
D、由题干信息可知，出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确。
故选C。
15. 新冠病毒抗原检测试剂盒可以作为核酸检测的补充手段，用于特定人群的筛查。它的外观如图A所示，只需要将采集制备的样液滴在点样口（S）处，15分钟后，若T线和C线处同时显示横杠即阳性，要即时隔离、核查就医。它的内部结构如B所示（胶体金法），结合垫，T线和C线处分布有不同种类抗体，其中抗体1、3均能与待测抗原结合，抗体2能与抗体4结合，如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色，出现横杠。下列关于该抗原检测试剂盒的推测，不正确的是（ ）
A. 使用单克隆抗体可以保障检测的特异性与灵敏性
B. 抗体1和抗体3与待测抗原的结合部位是不同的
C. 点样后，结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散
D. T线C线均不显示横杠即为阴性，没有感染病毒
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干可知，T线和C线处同时显示横杠，即阳性，若样品中不含病毒，样品经过结合垫时由于不存在病毒抗原，则不存在抗原抗体特异性结合，显色组分仍会随样品继续向前运动，由于不存在病毒抗原，抗体3不能与待测抗原结合，故在T线不会显色即不显示横杠；在到达C线时，抗体2能与抗体4结合从而显色，C线出现横杠，即为阴性。
【详解】A、单克隆抗体的特异性强，灵敏度高，使用单克隆抗体可以保障检测的特异性与灵敏性，A正确；
B、抗体1、3均能与待测抗原结合，抗体1位于结合垫位置，先与抗原结合，抗体3位于T线位置，后与抗原结合，抗体1、3均能与待测抗原（同一种抗原）结合，说明抗体1和抗体3与待测抗原的结合部位是不同的，B正确；
C、吸水垫在右侧，点样后，结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散，C正确；
D、据分析可知，T线（抗体3与抗原结合）不会显色即不显示横杠，抗体2能与抗体4结合（C线出结合），如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色，出现横杠，即C线变红显示横杠，即为阴性，没有感染病毒，D错误。
故选D。
16. 2022年1月7日，马兰里医学中心成功将猪心脏移植到一名57岁的心脏病患者身上，虽然这颗心脏仅仅存活了2个月，但仍然为异种器官移植的可行性提供了可观的数据。为了降低免疫排斥反应，研究者借助CRISPR/Cas9技术对移植的猪心脏进行了基因编辑。CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割、其机制如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. sgRNA通过与目标DNA序列互补配对引导Cas9蛋白到位
B. 有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，脱靶率越低
C. Cas9蛋白作用于磷酸二酯键
D. 通过CRISPR/Cas9技术敲除猪心脏的某个抗原蛋白基因，至少需要设计两个序列不同的sgRNA
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程中的操作工具及其作用：①“分子手术刀”——限制酶，能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶，E coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。
【详解】AC、由于DNA和RNA之间可进行碱基互补配对，因而sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键进而可以将目标基因剪切下来，AC正确；
B、sgRNA序列越短，DNA分子上与其互补的特定序列会越多，错误结合概率越高，脱靶率越高，B错误；
D、若要对一个基因进行编辑，由于基因含有两条互补的单链，因而通常至少需要设计两个序列不同的sgRNA 与目标DNA的两条链进行配对，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 青梅原产于中国，主要分布于广西、贵州等省份，以青梅为原料制成的青梅果醋，是一种很受城市白领喜欢的产品。目前发酵型青梅果醋的生产主要采用碱中和青梅汁后再进行酒精发酵、醋酸发酵的方法，然而这种生产工艺会损失青梅的功能性成分。因此，在保证其营养成分不损失的条件下，筛选能够耐受青梅高酸环境的醋酸菌是提高发酵青梅果醋品质的关键。请回答以下问题。
（1）食醋生产的三个主要过程：一是原料中淀粉的分解，即糖化作用（水解）：二是酒精发酵，即______（填微生物名称）将糖转化成乙醇；三是醋酸发酵，即醋酸菌将乙醇转化成乙酸，该微生物的代谢类型是______。
（2）①菌种筛选及发酵生产涉及以下三种培养基：
培养基A 葡萄糖、酵母粉、无水碳酸钙、琼脂、3%乙醇
培养基B 葡萄糖、酵母粉、3%乙醇
培养基C 葡萄糖、酵母粉、6%乙醇
取腐烂一周的青梅若干，加入装有培养基B的摇瓶中培养一段时间，用稀释涂布平板法接种于培养基。______（填“A”或“B”或“C”）上，选取透明圈较大且生长良好的单菌落10株。将上述初筛的10株醋酸菌接种于培养基______（填“A”或“B”或“C”）中，并检测总酸含量和乙醇转化率，结果如图3。研究者选择菌株J—27作为后续实验的菌株，原因是______。
②研究人员对J—27进行诱变处理，选取突变菌株J—2736，与两种商业化的醋酸菌——沪酿1.01、AS1.41分别接种于青梅果酒中进行青梅果醋发酵，检测总酸含量，结果如图4。沪酿1.01和AS1.41发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为：20g·L-1左右，而两者应用于粮食醋发酵时，发酵液总酸含量一般可以达到50g·L-1左右。推测原因可能是______。
③图4结果说明在青梅果醋发酵过程中，菌株J—2736发酵性能优于沪酿1.01和AS1.41。研究人员继续对J—2736发酵条件进行了研究，发现初始乙醇含量可能对青梅果醋发酵具有一定影响，实验结果如图5。由结果可知：初始乙醇含量较低时，______，初始乙醇含量过高时，______。试分析造成这种现象的原因：______。
【答案】（1） ①. 酵母菌 ②. 异养需氧型
（2） ①. A ②. C ③. 该菌株乙醇转化率、总酸含量均最高 ④. 青梅果醋发酵时pH较低，抑制了这两种菌种的活性 ⑤. 总酸含量较低 ⑥. 总酸含量更低 ⑦. 乙醇含量过低，醋酸菌可利用的底物较少，产物乙酸的生成量较少；而乙醇含量过高则会抑制醋酸菌的生长和代谢，导致青梅果醋中总酸含量更低
【解析】
【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，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
依据题干信息，该微生物参与的是酒精发酵，将糖转化为乙醇，所以该微生物为酵母菌；进行醋酸发酵时，醋酸菌将乙醇转化为乙酸，需在有氧气的情况下，故醋酸菌的代谢类型为异养需氧型。
【小问2详解】
①菌种筛选中，首先需要进行醋酸菌的初步筛选，通常选择透明圈较大且生长良好的单菌落，菌落的获取是在固体培养基上，即有琼脂的培养基A，对加入装有培养基B的摇瓶中培养一段时间，稀释后，用涂布法进行接种。初筛完成后，应将初筛的10株醋酸菌接种于乙醇含量较高（乙醇作为醋酸发酵的原料）的培养基C中，进行醋酸发酵。依据图3信息可知，由于菌株J-27乙醇转化率、总酸含量均最高，所以应选择菌株J-27作为后续实验的菌株。
②依据题图信息可知，沪酿1.01和AS1.41发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为15g·L-1左右，而两者应用于粮食醋发酵时，发酵液总酸含量一般可以达到50g·L-1左右，由于醋酸发酵需要酶的催化，且酶的催化需要温和的条件，易受pH的影响，所以推测原因可能是青梅果醋发酵时pH较低，抑制了菌种活性。
③果醋的形成是以乙醇为底物，在酶的催化下，通过醋酸发酵形成的。依据图5可知，当乙醇含量较低时（5%），总酸含量较低，此时是由于乙醇作为底物不足所导致；当乙醇含量过高时（9%），总算含量更低，推测原因可能是乙醇含量过高则会抑制醋酸菌的生长和代谢，导致青梅果醋中总酸含量较低。
18. 自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
（1）用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供______和维生素等。
（2）A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如下图），表明______。
（3）菌落是指______。为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样______后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现______。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌（不会使培养基变浑浊）。
（4）为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个合理假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱）：______。
【答案】（1）氮源、碳源
（2）A菌能在培养平板中生长繁殖
（3） ①. 由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体叫菌落 ②. 稀释 ③. 溶菌圈（透明圈）
（4）假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
【解析】
【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。
【小问1详解】
用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂（起到凝固作用）等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
【小问2详解】
将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层若变浑浊说明菌体数量增加，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。
【小问3详解】
菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。因为湖泊水样中含菌量较高，所以若从其中分离具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，应将含菌量较高的湖泊水样稀释后依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围不会出现菌体（菌体被破坏），则其周围会出现透明圈（溶菌圈）。
【小问4详解】
根据实验实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
19. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图所示。请回答下列问题。
注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。
（1）过程①中将植物组织接种于MS培养基上，经过______过程，产生愈伤组织。
（2）过程②中将愈伤组织加入含有______的溶液去壁，离心后弃去上清液，加入洗液多次洗涤后获得原生质体。原生质体培养液中需加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是______。
（3）为测定原生质体活力，可采用二乙酸荧光素（FAD）法，已知FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过细胞膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择______的原生质体用于融合。获得的原生质体经诱导融合后，只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是______。
（4）科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下：
后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定
甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段
乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段
丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段
由表可知，后代植株中______类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本柴胡的染色体，另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组，作出以上推测的依据是______。
【答案】（1）脱分化 （2） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 维持原生质体正常形态（防止原生质体吸水涨破）
（3） ①. 发出荧光 ②. 杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补，使细胞恢复正常分裂
（4） ①. 乙 ②. 甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【小问1详解】
离体的植物组织经过脱分化形成愈伤组织。
【小问2详解】
由于植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性，可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；原生质体失去了细胞壁的保护，容易吸水涨破，因此原生质体培养液中需加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是维持原生质体正常形态（防止原生质体吸水涨破）。
【小问3详解】
分析题意，FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质会留在细胞内发出荧光，故应选择发出荧光的原生质体用于融合。杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补，使细胞恢复正常分裂，故只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。
【小问4详解】
根据表格信息可知，植株后代乙无红豆杉DNA片段，说明其不是杂种植株；甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段，说明甲、丙植株属于杂种植株，它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成，红豆杉亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以遗传物质重组的方式整合进柴胡的基因组。
20. 单克隆抗体在临床中常用于肿瘤的治疗。长春新碱（VCR）可以抑制微管蛋白的聚合从而抑制纺锤体的形成，阻断细胞分裂。将VCR与单克隆抗体通过接头连接形成抗体——药物偶联物（ADC），可实现对癌细胞的特异性杀伤，ADC的作用机制如下图1所示。请回答下列问题：
（1）肿瘤细胞表面存在一些异于正常细胞的抗原，单克隆抗体可与这些抗原特异性结合。ADC药物中对抗体分子的基本要求是优先结合靶细胞上的抗原，从而将药物浓缩在肿瘤部位。ADC中接头的作用是连接药物分子，据图1分析，理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性______（填“偏高”或“偏低”），在溶酶体中的稳定性______（填“偏高”或“偏低”）。释放出的药物可通过影响有丝分裂的前期来阻断细胞分裂，从而诱导细胞凋亡。
（2）某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白PSMA。CD28是T细胞表面受体，可有效激活T细胞。科研人员尝试构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体（PSMA×CD28），如图2所示。制备时，应先将______分别注射到不同小鼠体内，分离出B淋巴细胞。与骨髓瘤细胞融合后利用HAT选择培养基进行初筛，并进一步筛选得到两种杂交瘤细胞，再用______病毒诱导两种杂交瘤细胞融合，并置于______（仪器）中培养以获得更多双杂交瘤细胞。此时，再利用HAT选择培养基______（填“能”或“不能”）成功筛选出融合的双杂交瘤细胞。原因是______。通过进一步筛选，最终成功获得双特异性抗体（PSMA×CD28）。
（3）请据图2分析，双特异性抗体（PSMA×CD28）能有效杀伤该类癌细胞的原因是______。
【答案】（1） ①. 偏高 ②. 偏低
（2） ①. PSMA、CD28 ②. 灭活 ③. CO2培养箱 ④. 不能 ⑤. HAT选择培养基只能筛选淘汰骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，而对杂交瘤细胞无筛选作用，也无法分辨是否为已融合的双杂交瘤细胞（杂交瘤细胞无论是否融合，均可在HAT选择培养基中存活，达不到筛选的目的）
（3）双特异性抗体可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28，使癌细胞和T细胞靠近，且能激活T细胞，增强对癌细胞的杀伤能力
【解析】
【分析】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，并可能大量制备的特点。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。
【小问1详解】
接头是连接药物的，为了药物能准确的在肿瘤细胞中释放，就需要接头和药物在血浆运输时稳定结合故理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性偏高；在肿瘤细胞中的溶酶体里接头和药物的稳定性降低，将药物释放出来。前期形成纺锤丝的时候需要微管蛋白聚合，故药物作用时期为前期。
【小问2详解】
科学家的目的是构建既能结合PSMA，还能结合CD28的双特异性抗体（PSMA×CD28），所以PSMA和CD28相当于抗原，需要将二者分别注入小鼠体内，获得两种B淋巴细胞，将两种B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合后得到的两种杂交瘤细胞，两种杂交瘤细胞可利用灭火病毒促进融合，融合后双杂交瘤细胞仍需在CO2培养箱中培养，还需进一步筛选才能获得能产生所需的双特异性抗体（PSMA×CD28）的双杂交瘤细胞。但HAT选择培养基只能筛选淘汰骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，而对杂交瘤细胞无筛选作用，也无法分辨是否为已融合的双杂交瘤细胞（杂交瘤细胞无论是否融合，均可在HAT选择培养基中存活，达不到筛选的目的）。
【小问3详解】
双特异性抗体（PSMA×CD28）可同时结合癌细胞表面抗原PSMA和T细胞表面受体CD28，前者可使双特异性抗体准确地和癌细胞结合，后者可有效激活T细胞，促进T细胞增殖分化，增强T细胞对癌细胞的杀伤能力。
21. 人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程图解，质粒上箭头所指部位为相应的限制酶切割位点。质粒中lacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的物质X—gal，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。
（1）图中过程①有两种选择限制酶的方案，它们分别是______或______，后面一个方案会更好，它可以保证______。过程②需要先将大肠杆菌用______处理。
（2）PCR过程每次循环分为3步，其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为______。在PCR反应体系中一般需要加入Mg2＋，原因是______.
（3）为了筛选含目的基因的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入______，培养一段时间挑选出______色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
（4）血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速离心提纯血液中的乙肝病毒，之后再灭活，制成乙肝疫苗。用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全，试从基因工程疫苗的结构特点解释原因：______。
【答案】（1） ①. 只用BamHI ②. 同时用EcoRI和BamHI ③. 目的基因和质粒正确（或正向）连接 ④. Ca2＋
（2） ①. 复性 ②. （耐高温的）DNA聚合酶需要Mg2＋激活
（3） ①. 青霉素和X—gal ②. 白
（4）基因工程疫苗只含蛋白质，不含遗传物质，不会出现病毒感染和增殖
【解析】
【分析】题图过程①表示获取目的基因，构建重组质粒，②表示将重组质粒导入受体细胞并筛选，③表示转基因大肠杆菌表达乙肝病毒外壳。
【小问1详解】
根据图解可知，含有目的基因的外源DNA和载体上都有限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ和EcoRV的识别序列和切割位点，用EcoRV切割会破坏目的基因，因此两种限制酶选择方案分别是只用BamHⅠ或同时用EcoRⅠ和BamHⅠ，由于只选用BamHⅠ同时切割目的基因和质粒，但由于目的基因和质粒的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下，会出现目的基因自身的连接、质粒自身的连接、目的基因与质粒反向连接等多种情况，不能一步达成目的；若用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶同时切割，质粒和目的基因两端会形成不同的黏性末端，再用DNA连接酶连接，可以使目的基因和质粒正确（或正向）连接，即防止反向连接，所以过程①限制酶的最佳选择是EcoRⅠ和BamHⅠ。过程②表示将重组质粒导入受体细胞，需要先将大肠杆菌用Ca2+处理，使其处于容易吸收周围DNA的状态。
【小问2详解】
PCR过程每次循环分为3步，包括变性、复性和延伸，其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为复性，在PCR反应体系中一般需要加入Mg2＋，原因是（耐高温的）DNA聚合酶需要Mg2＋激活。 .
【小问3详解】
用限制酶BamHⅠ切割时破坏了lacZ基因，但没有破坏青霉素抗性基因，因此为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X- gal，根据题干信息“质粒中lasZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X -gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色”可知，培养一段时间挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
【小问4详解】
用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全，原因是血源性疫苗需灭活，灭活不成功则会导致接种者患乙肝，而基因工程疫苗只含蛋白质，不含遗传物质，不会出现病毒感染和增殖。松山湖学校，深圳大学附属中学2023-2024学年高二下学期4月月考
生物试题
试卷分值：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题：本大题共16小题，1—12题每小题2分，13—16题每小题4分，共40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. 甜酒是常见的一种饮品。与白酒不同，甜酒味道甘甜，酒精度数低，适合的人群更广，家庭制作甜酒的工艺如图所示（酒曲中含有参与发酵的多种微生物），下列叙述错误的是（ ）
A. 原料冷却是为了避免高温杀死酒曲中的微生物
B. 可利用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精的产生
C. 酒精达到一定浓度后，会抑制酵母菌的发酵，因此甜酒酒精浓度不会很高
D. 变酸的甜酒表面的白色菌膜主要是由醋酸菌大量繁殖形成的
2. 青霉素别名盘尼西林，它是最早发现、最先提纯、临床上应用最广的一种抗生素，发酵工程中常利用产黄青霉来生产青霉素，产黄青霉生长最适温度和产生青霉素的适宜温度不同。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 选育菌种时，可以借助诱变育种获取高产青霉素的产黄青霉菌株
B. 发酵过程中使用的设备和培养基都要进行严格灭菌处理
C. 为了提高青霉素产量，发酵时不同阶段要控制不同温度
D. 发酵结束后，可根据青霉素的化学性质采用过滤、沉淀等方法从发酵液中提取青霉素
3. 针对肺结核病患者，联合使用多种抗生素可以达到很好的疗效。某研究人员在通过生物安全规范鉴定的微生物实验室，对结核杆菌进行两种新抗生素感受性分析，该研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中（“+”代表抗生素浓度（加号越多抗生素浓度越高），“一”代表不含抗生素）在37℃环境下培养24小时后，观察结核杆菌菌落生长，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 该实验接种结核杆菌使用稀释涂布平板法
B. 为了防止杂菌污染，接种操作应该在酒精灯火焰附近进行
C. 与单独使用抗生素A相比，联合使用抗生素B可显著增强对结核杆菌抑制作用
D. 长期使用抗生素A可能会增加结核杆菌的抗药性基因频率
4. 病毒感染果蔬后，会借助胞间连丝等结构扩散，导致果蔬产量和品质退化。利用组织培养技术可以快速生产出脱毒苗。下列叙述错误的是（ ）
A. 获取的植株茎尖切段需用70%的酒精和5%的次氯酸钠进行消毒处理
B. 再分化过程中应给予充分光照促进叶绿素合成，从而有利于光合作用
C. 形成愈伤组织的过程中，可能会发生染色体变异，基因突变及基因重组
D. 植株茎尖细胞中不含病毒的原因可能是该组织胞间连丝不发达
5. 如图表示植株A（杂合子Aa）和植株B培育植株①②③④⑤的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 培育植株①的过程为单倍体育种，获得的植株为纯合子
B. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变植株③，未体现细胞的全能性
C. ①②③④⑤植株的获得都需要通过植物组织培养技术
D. 植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0（不考虑基因突变）
6. 为了检测药物X、Y和Z的抗癌效果，采用细胞培养板添加溶于DMSO溶剂的三种药物培养肺癌细胞，培养过程及结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 细胞培养液中通常需要加入一定量的血清和抗生素，防止病毒污染
B. 对照组中应将药物换成等体积的生理盐水
C. 起始肺癌细胞数量应保持一致，计数前应用胃蛋白酶处理贴壁细胞
D. 根据实验结果，药物X的抗癌效果比Y好，药物Z没有抗癌作用
7. 2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴，这一成果在科学界引起了轰动。培育克隆猴的流程图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 体细胞克隆猴的线粒体DNA都来自去核的卵母细胞
B. 体细胞克隆猴的培育成功体现了动物体细胞的全能性
C. 组蛋白的甲基化水平降低和乙酰化水平升高可提高重构胚的发育率
D. 图中采集的卵母细胞应在获能液中培养至减数分裂Ⅱ中期（ＭⅡ期）
8. 壁虎在断尾后可再生出新的尾巴，但再生的尾巴仪由肌肉、脂肪、皮肤等组成，缺少原尾的脊椎及神经系统。科研工作者通过植入胚胎干细胞的方法，帮助壁虎拥有了一条接近原装的尾巴。下列相关描述错误的是（ ）
A. 胚胎干细胞在分化成尾部的过程中细胞内核酸不会发生改变
B. 断尾后再生出新尾巴的过程不能体现细胞的全能性
C. 壁虎自然再生的尾巴对外界刺激的感应能力减弱
D. 若将该方法用于治疗人体器官损伤可以减弱免疫排斥
9. 哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成
B. 受精作用促进次级卵母细胞完成减数第二次分裂
C. 多数哺乳动物IV形成时，只能观察到两个极体
D. 精子接触透明带时，透明带会发生生理反应从而阻止多精入卵
10. 某实验室通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全能细胞。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究，下列叙述正确的是（ ）
注：pSTAT3是调控胚胎发育的关键基因
A. 桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3的表达上升
B. 囊胚期细胞重置至桑葚样细胞的过程类似于脱分化
C. 诱导桑葚胚样细胞时，基因的碱基序列会发生改变
D. 桑葚胚样细胞不可诱导发育至囊胚期
11. 单峰骆驼在野外几乎灭绝，科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示研究。请据图分析，下列说法错误的是（ ）
A. 为使A野化单峰骆驼和C受体同期发情，可注射适量的促性腺激素
B. 为提高胚胎利用率，可采用胚胎分割这种无性繁殖技术
C. 卵裂期，胚胎的总体积不增加，有机物总量减少
D. 体外受精之前，B野化单峰骆驼的精子需要进行获能处理
12. 科学家利用基因工程培育出了能产生乙肝病毒蛋白质的西红柿，被称之为“西红柿乙肝疫苗”。具体操作是：将乙肝抗原基因M导入农杆菌，然后利用农杆菌将M导入西红柿细胞。实验显示小白鼠连续五周吃这样的西红柿，体内产生了抗乙肝病毒的抗体，下列叙述错误的（ ）
A. 用PCR技术对M基因进行扩增，需要两种引物
B. 含M的重组Ti质粒导入农杆菌之前，需要用Ca2＋处理农杆菌
C. 含M的重组Ti质粒进入西红柿细胞中后会插入到西红柿染色体DNA上
D. 因为加热会破坏有效蛋白，“西红柿乙肝疫苗”需要生吃
13. 精氨酸依赖型棒状杆菌缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶，不能在缺少精氨酸的培养基上正常生长，但可作为鸟氨酸发酵的优良菌种。野生型棒状杆菌经诱变、筛选获得精氨酸依赖型菌的过程如图所示，过程①将紫外线照射处理过的菌液接种在甲培养基上，待培养至菌落不再增加时，将甲培养基中的菌落按照原来的位置转移到乙培养基中继续培养得到如图所示的结果。下列相关叙述正确的是（ ）
A 与甲培养基成分相比，乙培养基成分中可能缺少了鸟氨酸
B. 野生型菌经过紫外线处理后一定能获得精氨酸依赖型菌
C. 紫外线照射可能导致棒状杆菌发生染色体结构变异
D. 从甲培养基中选出的B菌株，可能是鸟氨酸发酵的优良菌种
14. 植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应（见下表）。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是（ ）
条件 基因表达产物和相互作用 效应
① WOX5 维持未分化状态
② WOX5+PLT 诱导出根
③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽
A. WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性
B. WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C. ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D. 体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
15. 新冠病毒抗原检测试剂盒可以作为核酸检测的补充手段，用于特定人群的筛查。它的外观如图A所示，只需要将采集制备的样液滴在点样口（S）处，15分钟后，若T线和C线处同时显示横杠即阳性，要即时隔离、核查就医。它的内部结构如B所示（胶体金法），结合垫，T线和C线处分布有不同种类抗体，其中抗体1、3均能与待测抗原结合，抗体2能与抗体4结合，如果有被聚集沉淀的胶体金则会显色，出现横杠。下列关于该抗原检测试剂盒的推测，不正确的是（ ）
A. 使用单克隆抗体可以保障检测特异性与灵敏性
B. 抗体1和抗体3与待测抗原的结合部位是不同的
C. 点样后，结合垫的抗体1和2能随样液向右扩散
D. T线C线均不显示横杠即为阴性，没有感染病毒
16. 2022年1月7日，马兰里医学中心成功将猪心脏移植到一名57岁的心脏病患者身上，虽然这颗心脏仅仅存活了2个月，但仍然为异种器官移植的可行性提供了可观的数据。为了降低免疫排斥反应，研究者借助CRISPR/Cas9技术对移植的猪心脏进行了基因编辑。CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割、其机制如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. sgRNA通过与目标DNA序列互补配对引导Cas9蛋白到位
B. 有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，脱靶率越低
C. Cas9蛋白作用于磷酸二酯键
D. 通过CRISPR/Cas9技术敲除猪心脏某个抗原蛋白基因，至少需要设计两个序列不同的sgRNA
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 青梅原产于中国，主要分布于广西、贵州等省份，以青梅为原料制成的青梅果醋，是一种很受城市白领喜欢的产品。目前发酵型青梅果醋的生产主要采用碱中和青梅汁后再进行酒精发酵、醋酸发酵的方法，然而这种生产工艺会损失青梅的功能性成分。因此，在保证其营养成分不损失的条件下，筛选能够耐受青梅高酸环境的醋酸菌是提高发酵青梅果醋品质的关键。请回答以下问题。
（1）食醋生产的三个主要过程：一是原料中淀粉的分解，即糖化作用（水解）：二是酒精发酵，即______（填微生物名称）将糖转化成乙醇；三是醋酸发酵，即醋酸菌将乙醇转化成乙酸，该微生物的代谢类型是______。
（2）①菌种筛选及发酵生产涉及以下三种培养基：
培养基A 葡萄糖、酵母粉、无水碳酸钙、琼脂、3%乙醇
培养基B 葡萄糖、酵母粉、3%乙醇
培养基C 葡萄糖、酵母粉、6%乙醇
取腐烂一周的青梅若干，加入装有培养基B的摇瓶中培养一段时间，用稀释涂布平板法接种于培养基。______（填“A”或“B”或“C”）上，选取透明圈较大且生长良好的单菌落10株。将上述初筛的10株醋酸菌接种于培养基______（填“A”或“B”或“C”）中，并检测总酸含量和乙醇转化率，结果如图3。研究者选择菌株J—27作为后续实验的菌株，原因是______。
②研究人员对J—27进行诱变处理，选取突变菌株J—2736，与两种商业化的醋酸菌——沪酿1.01、AS1.41分别接种于青梅果酒中进行青梅果醋发酵，检测总酸含量，结果如图4。沪酿1.01和AS1.41发酵结束时青梅果醋发酵液中总酸含量为：20g·L-1左右，而两者应用于粮食醋发酵时，发酵液总酸含量一般可以达到50g·L-1左右。推测原因可能是______。
③图4结果说明在青梅果醋发酵过程中，菌株J—2736发酵性能优于沪酿1.01和AS1.41。研究人员继续对J—2736的发酵条件进行了研究，发现初始乙醇含量可能对青梅果醋发酵具有一定影响，实验结果如图5。由结果可知：初始乙醇含量较低时，______，初始乙醇含量过高时，______。试分析造成这种现象的原因：______。
18. 自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
（1）用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供______和维生素等。
（2）A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如下图），表明______。
（3）菌落是指______。为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样______后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现______。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌（不会使培养基变浑浊）。
（4）为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个合理假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱）：______。
19. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。红豆杉的次生产物紫杉醇是一种高效抗癌药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图所示。请回答下列问题。
注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。
（1）过程①中将植物组织接种于MS培养基上，经过______过程，产生愈伤组织。
（2）过程②中将愈伤组织加入含有______的溶液去壁，离心后弃去上清液，加入洗液多次洗涤后获得原生质体。原生质体培养液中需加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是______。
（3）为测定原生质体活力，可采用二乙酸荧光素（FAD）法，已知FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过细胞膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择______的原生质体用于融合。获得的原生质体经诱导融合后，只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是______。
（4）科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下：
后代植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定
甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段
乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段
丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段
由表可知，后代植株中______类型一定不是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本柴胡的染色体，另一方亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组，作出以上推测的依据是______。
20. 单克隆抗体在临床中常用于肿瘤的治疗。长春新碱（VCR）可以抑制微管蛋白的聚合从而抑制纺锤体的形成，阻断细胞分裂。将VCR与单克隆抗体通过接头连接形成抗体——药物偶联物（ADC），可实现对癌细胞的特异性杀伤，ADC的作用机制如下图1所示。请回答下列问题：
（1）肿瘤细胞表面存在一些异于正常细胞的抗原，单克隆抗体可与这些抗原特异性结合。ADC药物中对抗体分子的基本要求是优先结合靶细胞上的抗原，从而将药物浓缩在肿瘤部位。ADC中接头的作用是连接药物分子，据图1分析，理论上接头和药物的结合在血浆中的稳定性______（填“偏高”或“偏低”），在溶酶体中的稳定性______（填“偏高”或“偏低”）。释放出的药物可通过影响有丝分裂的前期来阻断细胞分裂，从而诱导细胞凋亡。
（2）某些种类癌细胞表面会过量表达膜蛋白PSMA。CD28是T细胞表面受体，可有效激活T细胞。科研人员尝试构建既能结合PSMA，又能结合CD28的双特异性抗体（PSMA×CD28），如图2所示。制备时，应先将______分别注射到不同小鼠体内，分离出B淋巴细胞。与骨髓瘤细胞融合后利用HAT选择培养基进行初筛，并进一步筛选得到两种杂交瘤细胞，再用______病毒诱导两种杂交瘤细胞融合，并置于______（仪器）中培养以获得更多双杂交瘤细胞。此时，再利用HAT选择培养基______（填“能”或“不能”）成功筛选出融合的双杂交瘤细胞。原因是______。通过进一步筛选，最终成功获得双特异性抗体（PSMA×CD28）。
（3）请据图2分析，双特异性抗体（PSMA×CD28）能有效杀伤该类癌细胞的原因是______。
21. 人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程图解，质粒上箭头所指部位为相应的限制酶切割位点。质粒中lacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的物质X—gal，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。
（1）图中过程①有两种选择限制酶的方案，它们分别是______或______，后面一个方案会更好，它可以保证______。过程②需要先将大肠杆菌用______处理。
（2）PCR过程每次循环分为3步，其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为______。在PCR反应体系中一般需要加入Mg2＋，原因是______.
（3）为了筛选含目的基因的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入______，培养一段时间挑选出______色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
（4）血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速离心提纯血液中的乙肝病毒，之后再灭活，制成乙肝疫苗。用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全，试从基因工程疫苗的结构特点解释原因：______。
