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广东实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题（原卷版+解析版）
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这是一份广东实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题（原卷版+解析版），文件包含广东实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题原卷版docx、广东实验中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共33页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。 2．选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡 皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应 位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按
以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。
第一部分 选择题（共 40分）
一、单选题(每题 2分，共 24分)
1. 野樱莓酒由野樱莓经破碎压榨、过滤、发酵等多道工序酿造而成。下列关于野樱莓酒传统发酵流程的说法，正确的是（ ）
A. 野樱莓酒主要是酵母菌在 35℃、无氧条件下进行酒精发酵的结果
B. 野樱莓汁装入发酵瓶要留约 1/3 的空间，为菌种繁殖提供适量 O2，并防止发酵液溢出
C. 发酵过程中需定期打开瓶盖，目的是及时排出酵母菌细胞呼吸释放的 CO2
D. 在野樱莓酒自然发酵的过程中，起主要作用的菌种是人工添加的酵母粉
【答案】B
【解析】
【分析】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。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。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、酵母菌的发酵温度为18~30℃， 其在无氧条件下进行酒精发酵，A错误；
B、野樱莓汁装入发酵瓶要留约 1/3 的空间，为菌种繁殖提供适量 O2，有利于酵母菌进行有氧呼吸繁殖加快，菌种数量增多，并防止发酵液溢出，B正确；
C、发酵过程中需要定期拧松（而非打开）瓶盖，目的是及时排出酵母菌细胞呼吸释放 的CO2，C正错误；
D、在野樱莓酒自然发酵的过程中，起主要作用的菌种是果皮自带的自然菌种，D错误。
故选B。
2. 如图所示的发酵罐，是利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，下列叙述错误的是（ ）
A. 搅拌桨能使谷氨酸棒状杆菌与营养物质均匀混合
B. 发酵会引起发酵罐温度升高，常用冷却水对发酵罐进行温度的调节
C. 发酵过程中要随时检测培养液中的谷氨酸棒状杆菌数量、谷氨酸浓度等
D. 发酵工程生产规模大，且各种废弃物都可直接排放到外界
【答案】D
【解析】
【分析】1、发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、菌种扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
2、据图分析，图示中发酵过程需不断通入无菌空气，说明谷氨酸发酵的菌体为异养需氧型微生物。
【详解】A、发酵罐中等搅拌桨主要作用是使谷氨酸棒状杆菌与营养物质充分接触，均匀混合，A正确；
B、发酵会引起发酵罐温度升高，常用冷却水对发酵罐进行温度的调节，下进水，上出水，冷凝效果更好，B正确；
C、发酵过程中，应随时检测发酵罐内的培养液中谷氨酸棒状杆菌数量、谷氨酸浓度等，以了解发酵进程，C正确；
D、发酵工程生产规模大，但各种废弃物都不可直接排放到外界，以免造成环境污染，D错误。
故选D。
3. 微生物接种的方法有很多，平板划线法是常用的一种。如图是平板划线示意图，划线的顺序为①②③④。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 划线操作时，用蘸有菌种的接种环在培养基表面划线
B. 划线时不要将第④区域的划线与第①区域相连
C. 完成图中所示的平板划线实验，接种环共需灼烧 4 次
D. 完成平板划线后需要将平板倒置，放入恒温培养箱中培养
【答案】C
【解析】
【分析】平板划线的操作的基本步骤是：（一）、右手持接种环，经火焰灭菌，待凉后，在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞，并将试管口过火焰，将以冷却的接种环伸入菌液，沾取一环菌液，将试管口过火焰丙塞上棉塞。（二）、左手斜持琼脂平板，皿盖打开一条缝，右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，接种环不应划破培养基表面。（三）、烧灼接种环，杀灭环上残留菌液，待冷却（是否冷却，可先在培养基边缘处试触，若琼脂溶化，表示未凉，稍等再试），从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连。（四）、将平板倒置，放入培养箱中培养。
【详解】A、划线操作时，用蘸有菌种的接种环在培养基表面划线，避免将培养基划破，A正确；
B、划线时不要将第④区域的划线与第①区域相连，相连就影响单菌落分离，B正确；
C、每次划线前灼烧一次，所有划线结束再灼烧一次，图中共划线4次，因此接种环共需灼烧 5 次，C错误；
D、完成平板划线后需要将平板倒置，防止冷凝水落到培养基上影响单菌落的形成，且需要放入恒温培养箱中培养，D正确。
故选C。
4. 研究人员发现堆肥中的固氮菌可有效减少堆肥过程中的氮损失，他们欲筛选出嗜热固氮菌。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 筛选实验中所用样品最好从处于高温期的堆肥中选取
B. 可用稀释涂布平板法对目的菌种进行计数
C. 筛选实验中需将样品适当稀释后涂布在含氮培养基上
D. 筛选所得目的菌需接种到堆肥中用以检测其保氮效果
【答案】C
【解析】
【分析】微生物的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。①平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。②稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
【详解】A、由于堆肥中的固氮菌可有效减少堆肥过程中的氮损失，因此堆筛选实验中所用样品最好从处于高温期的堆肥中选取，A正确；
B、稀释涂布平板法可以用于对目的菌种进行计数，B正确；
C、固氮菌指的是可以固定空气中氮气的微生物，故筛选实验中需将样品适当稀释后涂布在不含氮培养基上，C错误；
D、实验目的是筛选出了高效嗜热固氮菌，因此筛选所得目的菌需接种到堆肥中用以检测其保氮效果，D正确；
故选C。
5. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些代谢物。下列说法正确的是（ ）
A. 该技术利用了植物细胞的全能性
B. 植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C. 植物的次生代谢物含量少，故不适合用该技术来生产
D. 该技术不是为了提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】D
【解析】
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、该技术只要将细胞培养至愈伤组织即可，无需到完整植株，故该技术并未利用植物细胞的全能性，A错误；
B、利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物，故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；
C、次生代谢物不是植物生长所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量，即适合用该技术来生产，C错误；
D、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件，提高了多个细胞中次生代谢物的含量，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D正确。
故选D。
6. 藿香是一种重要的中草药，《本草纲目》记载“豆叶曰藿，其叶似之，而草味芳香，故名藿香”。科研人员利用藿香的叶片为外植体进行培养，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 诱导生芽和生根的培养基中植物激素的比例相同
B. 用射线处理愈伤组织细胞可以获得优良突变体
C. ①过程用酒精消毒后再立即用次氯酸钠溶液处理
D. 过程②③每天都需要在光照条件下进行
【答案】B
【解析】
【分析】在植物组织培养时，需要添加植物激素，其中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化关键性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序及用量的比例等，都会影响实验的结果。生长素与细胞分裂素的用量比值高时，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。植物组织培养的流程为：制备MS培养基-外植体消毒-接种-培养-移栽-栽培。
【详解】A、植物组织培养中培养基生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，诱导生根，比值低时，诱导生芽，A错误；
B、愈伤组织细胞一直处于不断的分生状态，容易受射线或环境（某些试剂）影响而产生突变，故可用射线处理愈伤组织细胞以获得优良突变体，B正确；
C、植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s，用无菌水清洗2-3次，再用次氯酸钠溶液处理30分钟，立即用无菌水清洗2-3次，C错误；
D、②过程为脱分化，不需要光照处理，D错误。
故选B。
7. 再生医学领域在 2019 年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS 细胞）培养出眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列叙述不正确的是（ ）
A. 造血干细胞和 iPS 细胞的分化程度不同
B. 体外培养 iPS 细胞时培养液中需要加入血清等物质
C. 神经干细胞和 iPS 细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值
D. 用 iPS 细胞培养出眼角膜组织，体现了 iPS 细胞具有全能性
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的 细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能；胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。2006年，科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称 iPS细胞），并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现 在，用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展。科学家已尝试采用多种方 法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小 分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细 胞转化而来的，后来发现已分化 的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
【详解】A、造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞、类似于全能干细胞）的分化程度不同，前者大于后者，A正确；
B、体外培养iPS细胞时培养液中需要加入血清等物质，提供一些未知营养物质，B正确；
C、神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾 病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）方面有重要的应用价值；用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展；可见神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值，C正确；
D、用iPS细胞培养出眼角膜组织，由于没有分化出各种细胞和组织或形成一个完整的个体，故没有体现全能性，D错误。
故选D。
8. 抗体-药物偶联物 ADC 通过将细胞毒素类药物与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的定向杀伤。ADC 通常由抗体、接头和药物三部分组成。下列叙述错误的是（ ）
A. 除了细胞毒素，放射性同位素也可作为 ADC 偶联的药物
B. 接头不稳定会导致药物分子脱落，会造成正常细胞被破坏
C. 单克隆抗体由杂交瘤细胞释放的过程，体现了细胞膜具有一定的选择透过性
D. 单克隆抗体的靶向作用使 ADC 不会伤害正常细胞，具有高度的特异性
【答案】C
【解析】
【分析】胞吐体现了细胞膜的结构特性，即细胞膜具有一定的流动性。
【详解】A、当放射性同位素被引入体内后，它们会被特定组织或细胞吸收，并在那里释放出射线，直接对细胞造成损伤，因此除了细胞毒素，放射性同位素也可作为 ADC 偶联的药物，A正确；
B、ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，如果接头的结构不稳定会导致药物分子脱落，则药物分子失去了靶向性，造成正常细胞被破坏，B正确；
C、单克隆抗体由杂交瘤细胞通过胞吐的方式释放，体现了细胞膜具有一定的流动性，C错误；
D、单克隆抗体能与抗原特异性结合，这种靶向作用使ADC不会伤害正常细胞，具有高度的特异性，D正确。
故选C。
9. 美人鱼的原型儒艮是生活在海洋里的哺乳动物，近年由于栖息地被破坏导致数量逐年下降，2022年 8 月儒艮被科学家宣布在中国功能性灭绝（指自然条件下，种群数量减少到无法维持繁衍的状态）。下列“复活”的措施中，最可行的是（ ）
A. 将儒艮的体细胞取出，经动物细胞培养成新个体
B. 取出儒艮的体细胞两两融合，再经细胞培养培育成新个体
C. 将儒艮的性染色体导入近亲物种的受精卵中，培育成新个体
D. 取出儒艮的体细胞核移植到近亲物种的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化（避光）形成愈伤组织；愈伤组织经过再分化（需光）过程形成胚状体，进一步发育形成植株。
【详解】A、组织培养技术是植物细胞工程的应用，目前尚不能应用到动物细胞培养中，A错误；
B、由于动物细胞的全能性受到限制，目前动物细胞还不能培养成动物个体，B错误；
C、将儒艮的性染色体导入近亲物种的受精卵中，会使受精卵发生染色体变异，不能让儒艮“复生”，C错误；
D、动物细胞核具有全能性，将儒艮的体细胞核移植到近亲物种的去核卵母细胞中，在体外培养到早期胚胎再植入母体内发育，可以克隆形成儒艮， D正确。
故选D。
10. 如图为胚胎发育过程某一时期示意图，有关叙述正确的是（ ）
A. 高等哺乳动物的细胞分化开始于图示时期，终止于生命结束
B. 胚胎从②中伸展出来的过程叫做孵化
C. ①为内细胞团细胞，未来发育成胎盘
D. 进行胚胎分割时，应选择图示时期之后的胚胎进行
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图：图示表示囊胚期胚胎示意图，其中①为透明带，在囊胚期后期会破裂；②为囊胚腔；③为内细胞团，将来分化形成各种组织。
【详解】A、高等哺乳动物的细胞分化开始于图示时期，即囊胚期，终止于生命结束，A正确；
B、胚胎从①透明带中伸展出来的过程叫做孵化，B错误；
C、①为透明带，滋养层将来发育成胎盘，C错误；
D、进行胚胎分割应选择图示时期（即囊胚期）或该时期的上一个时期（桑葚胚）才能进行，D错误。
故选A。
11. 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义，目前分离精子技术是有效的控制方法，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 过程①指的是体外受精技术和胚胎移植技术
B. 采集来的精子和卵母细胞可以直接用于受精
C. 将早期胚胎移植时，需要对受体动物注射免疫抑制剂
D. 试管牛的培育属于有性生殖
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为试管牛培育过程图，牛的精子分离出含Y染色体的精子和含X染色体的精子，与卵细胞结合形成受精卵，因此①表示体外受精过程，接着经过早期胚胎培养过程和胚胎移植形成试管牛。
【详解】A、过程①指的是体外受精技术，没有涉及胚胎移植技术，A错误；
B、采集来的精子需要经过获能处理才能用于受精，B错误；
C、将早期胚胎移植时，不需要对受体动物注射免疫抑制剂，C错误；
D、试管牛的培育过程中，涉及到减数分裂和受精作用，属于有性生殖，D正确。
故选D。
12. 在基因工程的操作中，需要三种工具，分别是“分子手术刀”、“分子缝合针”和“分子运输车”，关于这三种工具的叙述，不正确的是（ ）
A. “分子手术刀”指的是限制性内切核酸酶，可以断开 DNA 的磷酸二酯键
B. “分子缝合针”指的是 DNA 聚合酶，可以催化生成断裂的磷酸二酯键
C. “分子运输车”指的是载体，常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体
D. “分子手术刀”主要来自于原核生物，它一般不会切割该生物自己的 DNA
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂；（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键；（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】A、“分子手术刀”是限制性内切核酸酶（限制酶/限制性核酸内切酶），能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割使磷酸二酯键断裂，A正确；
B、“分子缝合针”是DNA连接酶，能将具有相同末端DNA片段连接起来，B错误；
C、基因工程中的“运输车”即运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体，其中质粒是基因工程中最常用的运载体，C正确；
D、“分子手术刀”，主要来自于原核生物，它一般不会切割该生物自己的DNA，可能是不含有该序列或者含有该序列，但被修饰，D正确。
故选B。
二、单选题(每题 4分，共 16分)
13. 鞣质（单宁）是一种具有止血、杀菌等作用的中药成分，在植物中广泛分布。为探究鞣质对自然界中生存条件相同的甲、乙、丙三种细菌的杀伤能力，某科研小组将等量的甲、乙、丙三种细菌接种到含有适量鞣质的完全培养基和不含鞣质的完全培养基上，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察菌落大小，结果如图所示。下列相关说法不正确的是（ ）
A. 实验中用的培养皿等玻璃器材，可以采用干热灭菌的方法
B. 由图中结果可知，鞣质对丙细菌的杀伤能力最强
C. 为排除杂菌污染，本实验需设置对照组 2
D. 若要计算菌液中细菌的数量，可以用显微镜直接计数
【答案】B
【解析】
【分析】利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
【详解】A、实验中用的培养皿等玻璃器材，一般选用的灭菌方法为干热灭菌；采用该灭菌方法灭菌的一般是能耐高温的、需要保持干燥的物品，A正确；
B、将含鞣质的完全培养基与对照组1中菌落的大小比较可知，甲细菌的菌落最小，说明鞣质对甲细菌的杀伤能力最强，B错误；
C、为排除杂菌污染，本实验还需设置未接种细菌的含鞣质的完全培养基（对照组2）作为空白对照，C正确；
D、显微镜计数法是在显微镜下直接计数的一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，D正确。
故选B。
14. 科研工作者分别用 4 种浓度的 PEG 对花椰菜和黑芥两种原生质体进行了融合实验（由两个原生质体进行的融合称为二源融合，多于两个原生质体进行的融合称为多源融合），结果如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 该实验的自变量是 PEG 浓度
B. 图中二源融合的原生质体有 3 种
C. 为提高花椰菜-黑芥二源融合的成功率，选用的最佳 PEG 浓度是 50%
D. 想确定二源融合是否为花椰菜-黑芥融合而成，可用显微镜观察染色体的形态和数目
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程，首先去壁获得原生质体，其次诱导原生质体融合形成杂种细胞，最后才有植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。分析题图可知，PEG浓度为40%时，二源融合率最高。
【详解】A、根据柱形图中的横坐标可知，该实验的自变量是PEG浓度，A正确；
B、图中二源融合的原生质体有 3 种：紫罗兰原生质体自身融合、油菜原生质体自身融合、紫罗兰原生质体和油菜原生质体融合，B正确；
C、结合题图可知，为提高花椰菜-黑芥二源融合的成功率，选用的最佳 PEG 浓度是 40%，C错误；
D、想确定二源融合是否为花椰菜-黑芥融合而成，可用显微镜观察染色体的形态和数目，若数目为二者体细胞数目之和且具有二者各自的染色体形态，则说明融合成功，D正确。
故选C。
15. 甲流病毒检测试剂盒中的一种抗 PD﹣L1 单克隆抗体能与甲流病毒表面的 PD﹣L1 特异性结合，发挥诊断作用。利用小鼠制备抗 PD﹣L1 单克隆抗体的流程如图，下列正确的是（ ）
A. 制备抗 PD﹣L1 单克隆抗体使用的 B 淋巴细胞取自任意一只小鼠的脾脏
B. 放入 96 孔板的细胞有多种杂交瘤细胞，均能产生所需抗体
C. 制备杂交瘤细胞时产生特定抗体的淋巴细胞需要传代培养
D. a 孔洞内的每个细胞理论上都可以作为扩大培养的对象
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体是由单一B淋巴细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原起作用的抗体；通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的B淋巴细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原表位的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】A、制备抗 PD﹣L1 单克隆抗体使用的 B 淋巴细胞取自经注射抗原处理后的一只小鼠的脾脏，A错误；
B、放入 96 孔板的细胞有多种杂交瘤细胞，并非均能产生所需抗体，需要进行抗体检测，B错误；
C、制备杂交瘤细胞时产生特定抗体的淋巴细胞不需要传代培养，而是与骨髓瘤细胞进行融合，C错误；
D、细胞群a在加入PD−L1后呈阳性，说明细胞群a产生了抗PD-L1的抗体，因此可以作为扩大培养的对象，D正确。
故选D。
16. 现有一长度为 3000 碱基对（bp）的线性 DNA 分子，用限制酶酶切后进行凝胶电泳，使产物分开。用酶 H 单独酶切、用酶 B 单独酶切、用酶 H 和酶 B 同时酶切，结果如图（灰色条带表示产物，不同分子量的 DNA 片段位于不同条带）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 酶 B 和酶 H 没有相同的识别位点和切割位点
B. 酶 H 有 2 个识别位点和切割位点
C. 酶 B 有 3 个识别位点和切割位点
D. 酶 B 和酶 H 同时酶切时，得到 3 个 DNA 片段
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析，用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，说明DNA分子上有一个酶H位点；用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明DNA分子上有两个酶B位点。
【详解】A、用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明酶 B 和酶 H 有一个相同的识别位点和切割位点，再结合 H 和酶 B 同时酶切的结果分析，酶H的切割位点在两个酶B切割位点中间，因此酶 B 和酶 H 没有相同的识别位点和切割位点，A正确；
B、用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，说明DNA分子上有一个酶H位点，B错误；
C、用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明DNA分子上有两个酶B位点，C错误；
D、酶 B 和酶 H 同时酶切时，得到 4 个 DNA 片段，分别是1400kb、2个600kb、400kb，D错误。
故选A。
第二部分 非选择题（60分）
17. 酸菜是利用乳酸菌发酵得到的一种传统食品。自然发酵条件下，杂菌较多，酸菜品质变动较大。为提高酸菜品质及稳定性，研究者在自然发酵条件下添加一定量的干酪乳酸菌进行酸菜发酵（即人工发酵），并将这两种发酵方法进行比较。请回答问题：
（1）酸菜发酵过程中，需保持______（填“有氧”或“无氧”）条件。将蔬菜泡在 5%-20%的盐水中，盐水预先要进行煮沸处理，目的是________________________。
（2）酸度和亚硝酸盐含量是评价酸菜品质的重要指标。研究者检测两种发酵方法的 pH 和亚硝酸盐含量，结果如图 1 和图 2。
①据图 1 可知，发酵初期，人工发酵的 pH 比自然发酵的下降更______，原因是__________________。
②某些杂菌会产生亚硝酸盐。综合图 1、图 2 分析，人工发酵中亚硝酸盐含量未出现明显峰值，其主要原因是发酵初期形成的______环境抑制了杂菌生长。
③食品安全标准规定，酱腌菜中亚硝酸盐含量不超过 20mg/kg。据此，食用自然发酵酸菜的安全时间为 ______天及之后，而人工发酵酸菜不受发酵天数限制。
（3）发酵后期，乳酸菌的种群密度不再增加，其限制因素是__________________（写出一点）。
【答案】（1） ①. 无氧 ②. 除去O2，防止杂菌污染
（2） ①. 快 ②. 人工发酵添加的干酪乳酸菌快速繁殖，产生了大量乳酸 ③. 酸性 ④. 9
（3）培养液中营养物质有限（大量减少）、代谢产物（大量）积累等
【解析】
【分析】制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜具有特殊的风味，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口，以避免外界空气的进入，否则如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活动，影响泡菜的质量。
【小问1详解】
酸菜是利用乳酸菌发酵得到的一种传统食品，乳酸菌是厌氧菌，因此酸菜发酵过程中，需保持无氧条件。将蔬菜泡在 5%-20%的盐水中，盐水预先要进行煮沸处理，目的是除去O2，防止杂菌污染。
【小问2详解】
①与自然发酵相比，人工发酵添加的干酪乳酸菌可快速繁殖，产生了大量乳酸，因此发酵初期，人工发酵的pH比自然发酵的下降更快。
②某些杂菌会产生亚硝酸盐，人工发酵添加的干酪乳酸菌在发酵初期产生大量的乳酸，形成的酸性环境抑制了杂菌的生长，因此人工发酵中亚硝酸盐含量未出现明显峰值。
③据图2可知，自然发酵条件下，5~9天时，亚硝酸盐含量较高，甚至超过20mg/kg，但9天后，亚硝酸盐含量在5mg/kg之下，说明食用自然发酵酸菜的安全时间为9天及之后。
【小问3详解】
发酵后期，乳酸菌的种群密度不再增加原因是培养液中营养物质有限（大量减少）、代谢产物（大量）积累等，抑制了乳酸菌生长。
18. 反硝化细菌是一类能将硝态氮（﹣N）脱氮，还原为气态氮（N2）的细菌群，反硝化作用也是产碱过程。反硝化细菌对于解决水体富营养化和亚硝酸盐对水生动物的毒害，具有十分重要的意义。某课题小组通过采集活性污泥样品，并从中分离反硝化细菌，进行相关研究。反硝化细菌的分离和鉴定流程如下，回答下列问题：
（1）活性污泥是微生物的天然培养基，该培养基能为微生物的生长提供四大营养物质，分别是________________________。
（2）将采集的活性污泥样品 10g 加入到装有 90mL 无菌水的烧杯中，摇匀，取 1mL 上清液加入盛有 9mL 无菌水的试管中，依次等比稀释。分别取 0.1mL 菌液，使用______（工具）将菌液接种于培养基表面。105 倍稀释液对应的三个平板的菌落数分别为 83、84、85，则每克污泥中微生物有______个。
（3）富集培养是将活性污泥样品接种到富集培养基中培养，富集培养基的成分有：KNO32g，FeSO40.2g，KH2PO41.0g，MgSO40.5g，NaCl2g，CaCO35g，其中为反硝化细菌提供氮源的是______，富集培养的目的是________________________。
（4）将富集后的样品均匀涂布在 BTB 培养基（BTB 培养基初始 pH＝6.8，BTB 是酸碱指示剂，酸性条件下为黄色，中性条件下为绿色，碱性条件下为蓝色）上，放在 30℃环境中培养 2～3 天后，挑选周围显______色的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株。
（5）向几组等量的灭菌后的培养基中分别以 1%、3%、5%、7%和 10%的接种量接入反硝化菌株，在 30℃，120r/min 摇床震荡培养，24h 后测量﹣N 等指标，结果如图所示：
①本研究的目的是________________________。
②当投菌量达到______时，反硝化效果最好，依据是___________。
【答案】（1）碳源、氮源、水和无机盐
（2） ①. 涂布器 ②. 8.4×107
（3） ①. KNO3 ②. 让反硝化细菌大量增殖
（4）蓝 （5） ①. 探究反硝化细菌投菌量（接种量）对反硝化效果的影响 ②. 5% ③. ﹣N降解率和总脱氮率均较高
【解析】
【分析】微生物接种常用的两种方法：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足够稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后，可形成单菌落。
【小问1详解】
微生物的培养基通常有碳源、氮源、水和无机盐，因此活性污泥作为微生物的天然培养基，能为微生物的生长提供四大营养物质，分别是碳源、氮源、水和无机盐。
【小问2详解】
微生物分离的方法通常包括划线分离和涂布分离，题干中微生物的分离需要密度梯度稀释，故为涂布分离法，使用的工具是涂布器。0.1ml105 倍稀释液对应的菌落数为（83+84+85）/3=84个，所以每克污泥中微生物有84×10×105 =8.4×107个。
【小问3详解】
氮源需要含有氮元素，因此：KNO32g，FeSO40.2g，KH2PO41.0g，MgSO40.5g，NaCl2g，CaCO35g，其中为反硝化细菌提供氮源的是KNO3。富集培养的目的是让反硝化细菌大量增殖。
【小问4详解】
由于反硝化作用也是产碱过程，因此放在 30℃环境中培养 2～3 天后，BTB 培养基呈碱性，BTB 是酸碱指示剂，碱性条件下为蓝色，因此应该挑选周围显蓝色的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株。
【小问5详解】
①分析题干，该实验的自变量是菌株N1的接种量，因变量是反硝化效果，因此可知，本研究的目的是探究反硝化细菌投菌量（接种量）对反硝化效果的影响。
②反硝化细菌是一类能将硝态氮（NO−3﹣N）脱氮，还原为气态氮（N2）的细菌群,结合图示分析，当投菌量达到5%时，反硝化效果最好，NO3-—N降解率和总脱氮率均较高。
19. 紫罗兰（2n=14）花色丰富、抗虫性强、种子油富含 X-3-亚麻酸。为了让油菜（2n=38）具有紫罗兰诸多优良性状，科研工作者进行了如图所示实验，请分析回答下列问题：
（1）为了培养紫罗兰-油菜，科研工作者选取二者的下胚轴细胞，并用______（酶）处理去除细胞壁，从而获得原生质体。再用 PEG 诱导二者融合，所依据的生物学原理是___________。
（2）筛选出所需的杂种细胞后，还要采用____________技术才能获得杂种植株，该过程需要在培养基中加入植物激素，使其______形成愈伤组织，继而再分化，并生长发育成完整植株。理论上获得的杂种植株染色体组成为______（用字母 M 和 N 分别表示紫罗兰和油菜的一个染色体组）。
（3）运用传统有性杂交方法不能得到紫罗兰-油菜的杂种后代，原因是___________。
（4）对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表：
表中数据显示，杂合新植株 H2、H3 染色体数目少于双亲染色体数之和，而杂合新植株 H1 染色体数目大于双亲染色体数之和，推测可能的原因：________________________。
（5）若有一株杂合子紫罗兰（AaBb），要快速获得与该植株基因型和表现型都相同的后代，______（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，直接进行培养得到后代，原因是______。
【答案】（1） ①. 纤维酶和果胶酶 ②. 细胞膜的流动性
（2） ①. 植物组织培养 ②. 脱分化 ③. MMNN
（3）紫罗兰、油菜是两个不同的物种，两者之间存在生殖隔离
（4）①融合是随机的，可能存在多个细胞的融合；②融合后部分染色体可能会丢失
（5） ①. 不能 ②. 杂合子的花粉粒是减数分裂得到，细胞核的遗传物质减半，基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
【解析】
【分析】植物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。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此要去除植物细胞壁应该采用纤维素酶和果胶酶。细胞融合原理是细胞膜具有一定的流动性。
【小问2详解】
筛选出所需的杂种细胞后，还要采用植物组织培养技术才能获得杂种植株，该过程需要在培养基中加入一定浓度的生长素和细胞分裂素，使其脱分化形成愈伤组织，继而再分化，并生长发育成完整植株。理论上获得的杂种植株含有两个亲本所有的遗传物质，因此杂种植株的染色体组成为MMNN。
【小问3详解】
由于紫罗兰、油菜是两个不同的物种，两者之间存在生殖隔离，所以运用传统有性杂交方法不能得到紫罗兰-油菜的杂种后代。
【小问4详解】
表中数据显示，杂合新植株H2、H3染色体数目少于双亲染色体数之和，而杂合新植株H1染色体数目大于双亲染色体数之和，其原因是融合是随机的，可能存在多个细胞的融合，融合过程中染色体可能会丢失。
【小问5详解】
若有一株杂合子紫罗兰（AaBb），要快速获得与该植株基因型和表现型都相同的后代，可用组织培养方法繁殖，在培养时，不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是对杂合子的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株。
20. 我国科学家在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的 mRNA，通过调控重构胚相关基因表达，解决了体细胞克隆猴胚胎发育率和妊娠率低这一技术难点，首次成功克隆了食蟹猴（“中中”和“华华”）。克隆猴技术成功研发对于创新药物的临床实验具有重要意义。下图是我国科学家利用成纤维细胞和卵母细胞成功克隆食蟹猴的流程图，其中①～⑥表示过程。回答下列问题：
（1）获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞______，恢复其全能性较难。选择卵母细胞作为核受体的成功率要远远高于其他细胞，分析其原因是________________________（答出两点）。
（2）①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，应放在 CO2 培养箱中培养，CO2 的作用是________________________。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为______，因此在核移植前要用______酶将培养的体细胞分散开来。
（3）②、③分别表示动物细胞核移植技术中的“去核”和“植核”过程，其中“去核”的目的是________________________，常使用的方法是____________。
（4）将 Kd4d（能去除某组蛋白甲基化位点的甲基）的 mRNA 注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是__________________。
（5）在遵循动物研究伦理准则的前提下，克隆猴技术可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为这批动物模型______________，可以减少无关变量对实验结果的影响。
【答案】（1） ①. 分化程度高 ②. ①卵母细胞含有丰富的营养物质；②体积大，便于操作；③细胞质中含有某些利于全能性表达的物质
（2） ①. 能调节培养液的pH ②. 接触抑制 ③. 胰蛋白或胶原蛋白
（3） ①. 确保克隆动物的核遗传物质全部来自供体细胞 ②. 显微操作法
（4）Kd4d的mRNA经翻译形成Kd4d，降低了组蛋白甲基化水平，使重构胚相关基因能正常表达
（5）核遗传物质一致，性状高度相似
【解析】
【分析】动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经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成为动物个体。
【小问1详解】
获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞分化程度高，恢复其全能性较难。选择卵母细胞作为核受体的成功率要远远高于其他细胞，原因是①卵母细胞含有丰富的营养物质；②体积大，便于操作；③细胞质中含有某些利于全能性表达的物质。
【小问2详解】
①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，应放在 CO2 培养箱中培养，CO2 的作用是能调节培养液的pH。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。因此在核移植前要用胰蛋白或胶原蛋白，分解动物细胞之间的胶原纤维及其它成分，将培养的体细胞分散开来。
【小问3详解】
图中②表示动物细胞核移植技术中的“移核”，体细胞核移植时通常用去核的卵母细胞做受体细胞，去除卵母细胞核时，可采用显微操作法，“移核”的目的是确保核遗传物质全部来自供体细胞。
【小问4详解】
Kd4d能能去除某组蛋白甲基化位点的甲基，甲基化能抑制某些基因表达，因此推测将Kd4d（能去除某组蛋白甲基化位点的甲基）的mRNA注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是Kd4d的mRNA经翻译形成的Kd4d，降低了组蛋白甲基化水平，使重构胚相关基因能正常表达。
【小问5详解】
通过克隆技术发育形成的动物核遗传物质一致（相同），可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性，因为它们性状高度相似，可以减少无关变量对实验结果的影响。
21. 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中 1 条 X 染色体会发生整体范围内的沉默（“非逃逸”基因转录活性被抑制），X 染色体失活（XCI），仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达。XCI能保证雌、雄间 X 染色体上基因表达水平的一致，也会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
（1）为制备体外受精（IVF）的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠______期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过______处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有______（填“单”“双”或“三”）亲的遗传物质。
（2）研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定，表中数据显示正常胎儿性别比例（雄/雌）______自然生产（IVO）胎儿的性别比例。
（3）为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第 7.5 天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图 1：
①结果显示 IVO 组形态异常的胎儿的雌、雄比率相当，而在 IVF 组中，__________________。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“非逃逸”基因，结果显示这些基因的表达在 IVF 雌性胚胎中显著______（填“低于”“等于”或“高于”）IVO 雌性胚胎，说明 IVF雌性胚胎 XCI 不足。
③已有研究表明，XCI 高度依赖激活因子 RNF12，研究人员利用免疫荧光技术检测 RNF12 蛋白的表达量如图 2，结果为________________________。
（4）综上所述，XCI 造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________________________。
【答案】（1） ①. MⅡ ②. 获能 ③. 同期发情 ④. 双
（2）高于 （3） ①. 雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿 ②. 高于 ③. IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO
（4）体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发XCI下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高
【解析】
【分析】胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或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。
【小问1详解】
通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物，使其超数排卵，采集小鼠MII期卵母细胞，此时卵母细胞已经发育成熟；另一方面，获得的精子在体外进行获能处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎，移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。
【小问2详解】
依据表格数据可知，表中结果显示体外受精（IVF）胎儿性别比例（雄/雌）高于自然生产（IVO）胎儿的性别比例。
【小问3详解】
①根据图1数据显示，IVF组中雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿。
②依题意，“非逃逸”基因起作用，即基因转录活性被抑制，表现出X染色体失活（XCI），因而从结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。
③根据图2可知，IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO。
【小问4详解】
综上所述，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活（XCI）下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。植株
紫罗兰
油菜
杂合新植株 H1
杂合新植株 H2
杂合新植株 H3
染色体数/条
14
38
66
50
47
组别
胚胎数
活仔率（%）
雄/雌
自然生产（IVO）
81
56.25
1.08
体外受精（IVF）
82
45.58
1.48
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。 2．选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡 皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应 位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按
以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。
第一部分 选择题（共 40分）
一、单选题(每题 2分，共 24分)
1. 野樱莓酒由野樱莓经破碎压榨、过滤、发酵等多道工序酿造而成。下列关于野樱莓酒传统发酵流程的说法，正确的是（ ）
A. 野樱莓酒主要是酵母菌在 35℃、无氧条件下进行酒精发酵的结果
B. 野樱莓汁装入发酵瓶要留约 1/3 的空间，为菌种繁殖提供适量 O2，并防止发酵液溢出
C. 发酵过程中需定期打开瓶盖，目的是及时排出酵母菌细胞呼吸释放的 CO2
D. 在野樱莓酒自然发酵的过程中，起主要作用的菌种是人工添加的酵母粉
【答案】B
【解析】
【分析】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。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水。在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。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、酵母菌的发酵温度为18~30℃， 其在无氧条件下进行酒精发酵，A错误；
B、野樱莓汁装入发酵瓶要留约 1/3 的空间，为菌种繁殖提供适量 O2，有利于酵母菌进行有氧呼吸繁殖加快，菌种数量增多，并防止发酵液溢出，B正确；
C、发酵过程中需要定期拧松（而非打开）瓶盖，目的是及时排出酵母菌细胞呼吸释放 的CO2，C正错误；
D、在野樱莓酒自然发酵的过程中，起主要作用的菌种是果皮自带的自然菌种，D错误。
故选B。
2. 如图所示的发酵罐，是利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，下列叙述错误的是（ ）
A. 搅拌桨能使谷氨酸棒状杆菌与营养物质均匀混合
B. 发酵会引起发酵罐温度升高，常用冷却水对发酵罐进行温度的调节
C. 发酵过程中要随时检测培养液中的谷氨酸棒状杆菌数量、谷氨酸浓度等
D. 发酵工程生产规模大，且各种废弃物都可直接排放到外界
【答案】D
【解析】
【分析】1、发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、菌种扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
2、据图分析，图示中发酵过程需不断通入无菌空气，说明谷氨酸发酵的菌体为异养需氧型微生物。
【详解】A、发酵罐中等搅拌桨主要作用是使谷氨酸棒状杆菌与营养物质充分接触，均匀混合，A正确；
B、发酵会引起发酵罐温度升高，常用冷却水对发酵罐进行温度的调节，下进水，上出水，冷凝效果更好，B正确；
C、发酵过程中，应随时检测发酵罐内的培养液中谷氨酸棒状杆菌数量、谷氨酸浓度等，以了解发酵进程，C正确；
D、发酵工程生产规模大，但各种废弃物都不可直接排放到外界，以免造成环境污染，D错误。
故选D。
3. 微生物接种的方法有很多，平板划线法是常用的一种。如图是平板划线示意图，划线的顺序为①②③④。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 划线操作时，用蘸有菌种的接种环在培养基表面划线
B. 划线时不要将第④区域的划线与第①区域相连
C. 完成图中所示的平板划线实验，接种环共需灼烧 4 次
D. 完成平板划线后需要将平板倒置，放入恒温培养箱中培养
【答案】C
【解析】
【分析】平板划线的操作的基本步骤是：（一）、右手持接种环，经火焰灭菌，待凉后，在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞，并将试管口过火焰，将以冷却的接种环伸入菌液，沾取一环菌液，将试管口过火焰丙塞上棉塞。（二）、左手斜持琼脂平板，皿盖打开一条缝，右手于火焰近处将接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，接种环不应划破培养基表面。（三）、烧灼接种环，杀灭环上残留菌液，待冷却（是否冷却，可先在培养基边缘处试触，若琼脂溶化，表示未凉，稍等再试），从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连。（四）、将平板倒置，放入培养箱中培养。
【详解】A、划线操作时，用蘸有菌种的接种环在培养基表面划线，避免将培养基划破，A正确；
B、划线时不要将第④区域的划线与第①区域相连，相连就影响单菌落分离，B正确；
C、每次划线前灼烧一次，所有划线结束再灼烧一次，图中共划线4次，因此接种环共需灼烧 5 次，C错误；
D、完成平板划线后需要将平板倒置，防止冷凝水落到培养基上影响单菌落的形成，且需要放入恒温培养箱中培养，D正确。
故选C。
4. 研究人员发现堆肥中的固氮菌可有效减少堆肥过程中的氮损失，他们欲筛选出嗜热固氮菌。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 筛选实验中所用样品最好从处于高温期的堆肥中选取
B. 可用稀释涂布平板法对目的菌种进行计数
C. 筛选实验中需将样品适当稀释后涂布在含氮培养基上
D. 筛选所得目的菌需接种到堆肥中用以检测其保氮效果
【答案】C
【解析】
【分析】微生物的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。①平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。②稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
【详解】A、由于堆肥中的固氮菌可有效减少堆肥过程中的氮损失，因此堆筛选实验中所用样品最好从处于高温期的堆肥中选取，A正确；
B、稀释涂布平板法可以用于对目的菌种进行计数，B正确；
C、固氮菌指的是可以固定空气中氮气的微生物，故筛选实验中需将样品适当稀释后涂布在不含氮培养基上，C错误；
D、实验目的是筛选出了高效嗜热固氮菌，因此筛选所得目的菌需接种到堆肥中用以检测其保氮效果，D正确；
故选C。
5. 利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些代谢物。下列说法正确的是（ ）
A. 该技术利用了植物细胞的全能性
B. 植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C. 植物的次生代谢物含量少，故不适合用该技术来生产
D. 该技术不是为了提高单个细胞中次生代谢物的含量
【答案】D
【解析】
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、该技术只要将细胞培养至愈伤组织即可，无需到完整植株，故该技术并未利用植物细胞的全能性，A错误；
B、利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物，故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；
C、次生代谢物不是植物生长所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量，即适合用该技术来生产，C错误；
D、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞分裂的培养条件，提高了多个细胞中次生代谢物的含量，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D正确。
故选D。
6. 藿香是一种重要的中草药，《本草纲目》记载“豆叶曰藿，其叶似之，而草味芳香，故名藿香”。科研人员利用藿香的叶片为外植体进行培养，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 诱导生芽和生根的培养基中植物激素的比例相同
B. 用射线处理愈伤组织细胞可以获得优良突变体
C. ①过程用酒精消毒后再立即用次氯酸钠溶液处理
D. 过程②③每天都需要在光照条件下进行
【答案】B
【解析】
【分析】在植物组织培养时，需要添加植物激素，其中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化关键性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序及用量的比例等，都会影响实验的结果。生长素与细胞分裂素的用量比值高时，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。植物组织培养的流程为：制备MS培养基-外植体消毒-接种-培养-移栽-栽培。
【详解】A、植物组织培养中培养基生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，诱导生根，比值低时，诱导生芽，A错误；
B、愈伤组织细胞一直处于不断的分生状态，容易受射线或环境（某些试剂）影响而产生突变，故可用射线处理愈伤组织细胞以获得优良突变体，B正确；
C、植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s，用无菌水清洗2-3次，再用次氯酸钠溶液处理30分钟，立即用无菌水清洗2-3次，C错误；
D、②过程为脱分化，不需要光照处理，D错误。
故选B。
7. 再生医学领域在 2019 年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS 细胞）培养出眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列叙述不正确的是（ ）
A. 造血干细胞和 iPS 细胞的分化程度不同
B. 体外培养 iPS 细胞时培养液中需要加入血清等物质
C. 神经干细胞和 iPS 细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值
D. 用 iPS 细胞培养出眼角膜组织，体现了 iPS 细胞具有全能性
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎干细胞（简称ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的 细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能；胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。2006年，科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称 iPS细胞），并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。现 在，用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展。科学家已尝试采用多种方 法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小 分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细 胞转化而来的，后来发现已分化 的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
【详解】A、造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞、类似于全能干细胞）的分化程度不同，前者大于后者，A正确；
B、体外培养iPS细胞时培养液中需要加入血清等物质，提供一些未知营养物质，B正确；
C、神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾 病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）方面有重要的应用价值；用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的 研究也取得了新进展；可见神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值，C正确；
D、用iPS细胞培养出眼角膜组织，由于没有分化出各种细胞和组织或形成一个完整的个体，故没有体现全能性，D错误。
故选D。
8. 抗体-药物偶联物 ADC 通过将细胞毒素类药物与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的定向杀伤。ADC 通常由抗体、接头和药物三部分组成。下列叙述错误的是（ ）
A. 除了细胞毒素，放射性同位素也可作为 ADC 偶联的药物
B. 接头不稳定会导致药物分子脱落，会造成正常细胞被破坏
C. 单克隆抗体由杂交瘤细胞释放的过程，体现了细胞膜具有一定的选择透过性
D. 单克隆抗体的靶向作用使 ADC 不会伤害正常细胞，具有高度的特异性
【答案】C
【解析】
【分析】胞吐体现了细胞膜的结构特性，即细胞膜具有一定的流动性。
【详解】A、当放射性同位素被引入体内后，它们会被特定组织或细胞吸收，并在那里释放出射线，直接对细胞造成损伤，因此除了细胞毒素，放射性同位素也可作为 ADC 偶联的药物，A正确；
B、ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，如果接头的结构不稳定会导致药物分子脱落，则药物分子失去了靶向性，造成正常细胞被破坏，B正确；
C、单克隆抗体由杂交瘤细胞通过胞吐的方式释放，体现了细胞膜具有一定的流动性，C错误；
D、单克隆抗体能与抗原特异性结合，这种靶向作用使ADC不会伤害正常细胞，具有高度的特异性，D正确。
故选C。
9. 美人鱼的原型儒艮是生活在海洋里的哺乳动物，近年由于栖息地被破坏导致数量逐年下降，2022年 8 月儒艮被科学家宣布在中国功能性灭绝（指自然条件下，种群数量减少到无法维持繁衍的状态）。下列“复活”的措施中，最可行的是（ ）
A. 将儒艮的体细胞取出，经动物细胞培养成新个体
B. 取出儒艮的体细胞两两融合，再经细胞培养培育成新个体
C. 将儒艮的性染色体导入近亲物种的受精卵中，培育成新个体
D. 取出儒艮的体细胞核移植到近亲物种的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养的过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化（避光）形成愈伤组织；愈伤组织经过再分化（需光）过程形成胚状体，进一步发育形成植株。
【详解】A、组织培养技术是植物细胞工程的应用，目前尚不能应用到动物细胞培养中，A错误；
B、由于动物细胞的全能性受到限制，目前动物细胞还不能培养成动物个体，B错误；
C、将儒艮的性染色体导入近亲物种的受精卵中，会使受精卵发生染色体变异，不能让儒艮“复生”，C错误；
D、动物细胞核具有全能性，将儒艮的体细胞核移植到近亲物种的去核卵母细胞中，在体外培养到早期胚胎再植入母体内发育，可以克隆形成儒艮， D正确。
故选D。
10. 如图为胚胎发育过程某一时期示意图，有关叙述正确的是（ ）
A. 高等哺乳动物的细胞分化开始于图示时期，终止于生命结束
B. 胚胎从②中伸展出来的过程叫做孵化
C. ①为内细胞团细胞，未来发育成胎盘
D. 进行胚胎分割时，应选择图示时期之后的胚胎进行
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图：图示表示囊胚期胚胎示意图，其中①为透明带，在囊胚期后期会破裂；②为囊胚腔；③为内细胞团，将来分化形成各种组织。
【详解】A、高等哺乳动物的细胞分化开始于图示时期，即囊胚期，终止于生命结束，A正确；
B、胚胎从①透明带中伸展出来的过程叫做孵化，B错误；
C、①为透明带，滋养层将来发育成胎盘，C错误；
D、进行胚胎分割应选择图示时期（即囊胚期）或该时期的上一个时期（桑葚胚）才能进行，D错误。
故选A。
11. 控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义，目前分离精子技术是有效的控制方法，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 过程①指的是体外受精技术和胚胎移植技术
B. 采集来的精子和卵母细胞可以直接用于受精
C. 将早期胚胎移植时，需要对受体动物注射免疫抑制剂
D. 试管牛的培育属于有性生殖
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为试管牛培育过程图，牛的精子分离出含Y染色体的精子和含X染色体的精子，与卵细胞结合形成受精卵，因此①表示体外受精过程，接着经过早期胚胎培养过程和胚胎移植形成试管牛。
【详解】A、过程①指的是体外受精技术，没有涉及胚胎移植技术，A错误；
B、采集来的精子需要经过获能处理才能用于受精，B错误；
C、将早期胚胎移植时，不需要对受体动物注射免疫抑制剂，C错误；
D、试管牛的培育过程中，涉及到减数分裂和受精作用，属于有性生殖，D正确。
故选D。
12. 在基因工程的操作中，需要三种工具，分别是“分子手术刀”、“分子缝合针”和“分子运输车”，关于这三种工具的叙述，不正确的是（ ）
A. “分子手术刀”指的是限制性内切核酸酶，可以断开 DNA 的磷酸二酯键
B. “分子缝合针”指的是 DNA 聚合酶，可以催化生成断裂的磷酸二酯键
C. “分子运输车”指的是载体，常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体
D. “分子手术刀”主要来自于原核生物，它一般不会切割该生物自己的 DNA
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂；（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键；（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】A、“分子手术刀”是限制性内切核酸酶（限制酶/限制性核酸内切酶），能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割使磷酸二酯键断裂，A正确；
B、“分子缝合针”是DNA连接酶，能将具有相同末端DNA片段连接起来，B错误；
C、基因工程中的“运输车”即运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体，其中质粒是基因工程中最常用的运载体，C正确；
D、“分子手术刀”，主要来自于原核生物，它一般不会切割该生物自己的DNA，可能是不含有该序列或者含有该序列，但被修饰，D正确。
故选B。
二、单选题(每题 4分，共 16分)
13. 鞣质（单宁）是一种具有止血、杀菌等作用的中药成分，在植物中广泛分布。为探究鞣质对自然界中生存条件相同的甲、乙、丙三种细菌的杀伤能力，某科研小组将等量的甲、乙、丙三种细菌接种到含有适量鞣质的完全培养基和不含鞣质的完全培养基上，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察菌落大小，结果如图所示。下列相关说法不正确的是（ ）
A. 实验中用的培养皿等玻璃器材，可以采用干热灭菌的方法
B. 由图中结果可知，鞣质对丙细菌的杀伤能力最强
C. 为排除杂菌污染，本实验需设置对照组 2
D. 若要计算菌液中细菌的数量，可以用显微镜直接计数
【答案】B
【解析】
【分析】利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，所以一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
【详解】A、实验中用的培养皿等玻璃器材，一般选用的灭菌方法为干热灭菌；采用该灭菌方法灭菌的一般是能耐高温的、需要保持干燥的物品，A正确；
B、将含鞣质的完全培养基与对照组1中菌落的大小比较可知，甲细菌的菌落最小，说明鞣质对甲细菌的杀伤能力最强，B错误；
C、为排除杂菌污染，本实验还需设置未接种细菌的含鞣质的完全培养基（对照组2）作为空白对照，C正确；
D、显微镜计数法是在显微镜下直接计数的一种常用的细胞计数法，这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目，D正确。
故选B。
14. 科研工作者分别用 4 种浓度的 PEG 对花椰菜和黑芥两种原生质体进行了融合实验（由两个原生质体进行的融合称为二源融合，多于两个原生质体进行的融合称为多源融合），结果如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A. 该实验的自变量是 PEG 浓度
B. 图中二源融合的原生质体有 3 种
C. 为提高花椰菜-黑芥二源融合的成功率，选用的最佳 PEG 浓度是 50%
D. 想确定二源融合是否为花椰菜-黑芥融合而成，可用显微镜观察染色体的形态和数目
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程，首先去壁获得原生质体，其次诱导原生质体融合形成杂种细胞，最后才有植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。分析题图可知，PEG浓度为40%时，二源融合率最高。
【详解】A、根据柱形图中的横坐标可知，该实验的自变量是PEG浓度，A正确；
B、图中二源融合的原生质体有 3 种：紫罗兰原生质体自身融合、油菜原生质体自身融合、紫罗兰原生质体和油菜原生质体融合，B正确；
C、结合题图可知，为提高花椰菜-黑芥二源融合的成功率，选用的最佳 PEG 浓度是 40%，C错误；
D、想确定二源融合是否为花椰菜-黑芥融合而成，可用显微镜观察染色体的形态和数目，若数目为二者体细胞数目之和且具有二者各自的染色体形态，则说明融合成功，D正确。
故选C。
15. 甲流病毒检测试剂盒中的一种抗 PD﹣L1 单克隆抗体能与甲流病毒表面的 PD﹣L1 特异性结合，发挥诊断作用。利用小鼠制备抗 PD﹣L1 单克隆抗体的流程如图，下列正确的是（ ）
A. 制备抗 PD﹣L1 单克隆抗体使用的 B 淋巴细胞取自任意一只小鼠的脾脏
B. 放入 96 孔板的细胞有多种杂交瘤细胞，均能产生所需抗体
C. 制备杂交瘤细胞时产生特定抗体的淋巴细胞需要传代培养
D. a 孔洞内的每个细胞理论上都可以作为扩大培养的对象
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体是由单一B淋巴细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原起作用的抗体；通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的B淋巴细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原表位的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】A、制备抗 PD﹣L1 单克隆抗体使用的 B 淋巴细胞取自经注射抗原处理后的一只小鼠的脾脏，A错误；
B、放入 96 孔板的细胞有多种杂交瘤细胞，并非均能产生所需抗体，需要进行抗体检测，B错误；
C、制备杂交瘤细胞时产生特定抗体的淋巴细胞不需要传代培养，而是与骨髓瘤细胞进行融合，C错误；
D、细胞群a在加入PD−L1后呈阳性，说明细胞群a产生了抗PD-L1的抗体，因此可以作为扩大培养的对象，D正确。
故选D。
16. 现有一长度为 3000 碱基对（bp）的线性 DNA 分子，用限制酶酶切后进行凝胶电泳，使产物分开。用酶 H 单独酶切、用酶 B 单独酶切、用酶 H 和酶 B 同时酶切，结果如图（灰色条带表示产物，不同分子量的 DNA 片段位于不同条带）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 酶 B 和酶 H 没有相同的识别位点和切割位点
B. 酶 H 有 2 个识别位点和切割位点
C. 酶 B 有 3 个识别位点和切割位点
D. 酶 B 和酶 H 同时酶切时，得到 3 个 DNA 片段
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析，用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，说明DNA分子上有一个酶H位点；用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明DNA分子上有两个酶B位点。
【详解】A、用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明酶 B 和酶 H 有一个相同的识别位点和切割位点，再结合 H 和酶 B 同时酶切的结果分析，酶H的切割位点在两个酶B切割位点中间，因此酶 B 和酶 H 没有相同的识别位点和切割位点，A正确；
B、用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，说明DNA分子上有一个酶H位点，B错误；
C、用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明DNA分子上有两个酶B位点，C错误；
D、酶 B 和酶 H 同时酶切时，得到 4 个 DNA 片段，分别是1400kb、2个600kb、400kb，D错误。
故选A。
第二部分 非选择题（60分）
17. 酸菜是利用乳酸菌发酵得到的一种传统食品。自然发酵条件下，杂菌较多，酸菜品质变动较大。为提高酸菜品质及稳定性，研究者在自然发酵条件下添加一定量的干酪乳酸菌进行酸菜发酵（即人工发酵），并将这两种发酵方法进行比较。请回答问题：
（1）酸菜发酵过程中，需保持______（填“有氧”或“无氧”）条件。将蔬菜泡在 5%-20%的盐水中，盐水预先要进行煮沸处理，目的是________________________。
（2）酸度和亚硝酸盐含量是评价酸菜品质的重要指标。研究者检测两种发酵方法的 pH 和亚硝酸盐含量，结果如图 1 和图 2。
①据图 1 可知，发酵初期，人工发酵的 pH 比自然发酵的下降更______，原因是__________________。
②某些杂菌会产生亚硝酸盐。综合图 1、图 2 分析，人工发酵中亚硝酸盐含量未出现明显峰值，其主要原因是发酵初期形成的______环境抑制了杂菌生长。
③食品安全标准规定，酱腌菜中亚硝酸盐含量不超过 20mg/kg。据此，食用自然发酵酸菜的安全时间为 ______天及之后，而人工发酵酸菜不受发酵天数限制。
（3）发酵后期，乳酸菌的种群密度不再增加，其限制因素是__________________（写出一点）。
【答案】（1） ①. 无氧 ②. 除去O2，防止杂菌污染
（2） ①. 快 ②. 人工发酵添加的干酪乳酸菌快速繁殖，产生了大量乳酸 ③. 酸性 ④. 9
（3）培养液中营养物质有限（大量减少）、代谢产物（大量）积累等
【解析】
【分析】制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜具有特殊的风味，乳酸菌是厌氧菌，分解有机物是不需要氧气的，因此泡菜坛要加盖并用一圈水来封口，以避免外界空气的进入，否则如果有空气进入，就会抑制乳酸菌的活动，影响泡菜的质量。
【小问1详解】
酸菜是利用乳酸菌发酵得到的一种传统食品，乳酸菌是厌氧菌，因此酸菜发酵过程中，需保持无氧条件。将蔬菜泡在 5%-20%的盐水中，盐水预先要进行煮沸处理，目的是除去O2，防止杂菌污染。
【小问2详解】
①与自然发酵相比，人工发酵添加的干酪乳酸菌可快速繁殖，产生了大量乳酸，因此发酵初期，人工发酵的pH比自然发酵的下降更快。
②某些杂菌会产生亚硝酸盐，人工发酵添加的干酪乳酸菌在发酵初期产生大量的乳酸，形成的酸性环境抑制了杂菌的生长，因此人工发酵中亚硝酸盐含量未出现明显峰值。
③据图2可知，自然发酵条件下，5~9天时，亚硝酸盐含量较高，甚至超过20mg/kg，但9天后，亚硝酸盐含量在5mg/kg之下，说明食用自然发酵酸菜的安全时间为9天及之后。
【小问3详解】
发酵后期，乳酸菌的种群密度不再增加原因是培养液中营养物质有限（大量减少）、代谢产物（大量）积累等，抑制了乳酸菌生长。
18. 反硝化细菌是一类能将硝态氮（﹣N）脱氮，还原为气态氮（N2）的细菌群，反硝化作用也是产碱过程。反硝化细菌对于解决水体富营养化和亚硝酸盐对水生动物的毒害，具有十分重要的意义。某课题小组通过采集活性污泥样品，并从中分离反硝化细菌，进行相关研究。反硝化细菌的分离和鉴定流程如下，回答下列问题：
（1）活性污泥是微生物的天然培养基，该培养基能为微生物的生长提供四大营养物质，分别是________________________。
（2）将采集的活性污泥样品 10g 加入到装有 90mL 无菌水的烧杯中，摇匀，取 1mL 上清液加入盛有 9mL 无菌水的试管中，依次等比稀释。分别取 0.1mL 菌液，使用______（工具）将菌液接种于培养基表面。105 倍稀释液对应的三个平板的菌落数分别为 83、84、85，则每克污泥中微生物有______个。
（3）富集培养是将活性污泥样品接种到富集培养基中培养，富集培养基的成分有：KNO32g，FeSO40.2g，KH2PO41.0g，MgSO40.5g，NaCl2g，CaCO35g，其中为反硝化细菌提供氮源的是______，富集培养的目的是________________________。
（4）将富集后的样品均匀涂布在 BTB 培养基（BTB 培养基初始 pH＝6.8，BTB 是酸碱指示剂，酸性条件下为黄色，中性条件下为绿色，碱性条件下为蓝色）上，放在 30℃环境中培养 2～3 天后，挑选周围显______色的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株。
（5）向几组等量的灭菌后的培养基中分别以 1%、3%、5%、7%和 10%的接种量接入反硝化菌株，在 30℃，120r/min 摇床震荡培养，24h 后测量﹣N 等指标，结果如图所示：
①本研究的目的是________________________。
②当投菌量达到______时，反硝化效果最好，依据是___________。
【答案】（1）碳源、氮源、水和无机盐
（2） ①. 涂布器 ②. 8.4×107
（3） ①. KNO3 ②. 让反硝化细菌大量增殖
（4）蓝 （5） ①. 探究反硝化细菌投菌量（接种量）对反硝化效果的影响 ②. 5% ③. ﹣N降解率和总脱氮率均较高
【解析】
【分析】微生物接种常用的两种方法：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足够稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后，可形成单菌落。
【小问1详解】
微生物的培养基通常有碳源、氮源、水和无机盐，因此活性污泥作为微生物的天然培养基，能为微生物的生长提供四大营养物质，分别是碳源、氮源、水和无机盐。
【小问2详解】
微生物分离的方法通常包括划线分离和涂布分离，题干中微生物的分离需要密度梯度稀释，故为涂布分离法，使用的工具是涂布器。0.1ml105 倍稀释液对应的菌落数为（83+84+85）/3=84个，所以每克污泥中微生物有84×10×105 =8.4×107个。
【小问3详解】
氮源需要含有氮元素，因此：KNO32g，FeSO40.2g，KH2PO41.0g，MgSO40.5g，NaCl2g，CaCO35g，其中为反硝化细菌提供氮源的是KNO3。富集培养的目的是让反硝化细菌大量增殖。
【小问4详解】
由于反硝化作用也是产碱过程，因此放在 30℃环境中培养 2～3 天后，BTB 培养基呈碱性，BTB 是酸碱指示剂，碱性条件下为蓝色，因此应该挑选周围显蓝色的单菌落在固体培养基上划线分离，获得纯菌株。
【小问5详解】
①分析题干，该实验的自变量是菌株N1的接种量，因变量是反硝化效果，因此可知，本研究的目的是探究反硝化细菌投菌量（接种量）对反硝化效果的影响。
②反硝化细菌是一类能将硝态氮（NO−3﹣N）脱氮，还原为气态氮（N2）的细菌群,结合图示分析，当投菌量达到5%时，反硝化效果最好，NO3-—N降解率和总脱氮率均较高。
19. 紫罗兰（2n=14）花色丰富、抗虫性强、种子油富含 X-3-亚麻酸。为了让油菜（2n=38）具有紫罗兰诸多优良性状，科研工作者进行了如图所示实验，请分析回答下列问题：
（1）为了培养紫罗兰-油菜，科研工作者选取二者的下胚轴细胞，并用______（酶）处理去除细胞壁，从而获得原生质体。再用 PEG 诱导二者融合，所依据的生物学原理是___________。
（2）筛选出所需的杂种细胞后，还要采用____________技术才能获得杂种植株，该过程需要在培养基中加入植物激素，使其______形成愈伤组织，继而再分化，并生长发育成完整植株。理论上获得的杂种植株染色体组成为______（用字母 M 和 N 分别表示紫罗兰和油菜的一个染色体组）。
（3）运用传统有性杂交方法不能得到紫罗兰-油菜的杂种后代，原因是___________。
（4）对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表：
表中数据显示，杂合新植株 H2、H3 染色体数目少于双亲染色体数之和，而杂合新植株 H1 染色体数目大于双亲染色体数之和，推测可能的原因：________________________。
（5）若有一株杂合子紫罗兰（AaBb），要快速获得与该植株基因型和表现型都相同的后代，______（填“能”或“不能”）采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，直接进行培养得到后代，原因是______。
【答案】（1） ①. 纤维酶和果胶酶 ②. 细胞膜的流动性
（2） ①. 植物组织培养 ②. 脱分化 ③. MMNN
（3）紫罗兰、油菜是两个不同的物种，两者之间存在生殖隔离
（4）①融合是随机的，可能存在多个细胞的融合；②融合后部分染色体可能会丢失
（5） ①. 不能 ②. 杂合子的花粉粒是减数分裂得到，细胞核的遗传物质减半，基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
【解析】
【分析】植物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。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此要去除植物细胞壁应该采用纤维素酶和果胶酶。细胞融合原理是细胞膜具有一定的流动性。
【小问2详解】
筛选出所需的杂种细胞后，还要采用植物组织培养技术才能获得杂种植株，该过程需要在培养基中加入一定浓度的生长素和细胞分裂素，使其脱分化形成愈伤组织，继而再分化，并生长发育成完整植株。理论上获得的杂种植株含有两个亲本所有的遗传物质，因此杂种植株的染色体组成为MMNN。
【小问3详解】
由于紫罗兰、油菜是两个不同的物种，两者之间存在生殖隔离，所以运用传统有性杂交方法不能得到紫罗兰-油菜的杂种后代。
【小问4详解】
表中数据显示，杂合新植株H2、H3染色体数目少于双亲染色体数之和，而杂合新植株H1染色体数目大于双亲染色体数之和，其原因是融合是随机的，可能存在多个细胞的融合，融合过程中染色体可能会丢失。
【小问5详解】
若有一株杂合子紫罗兰（AaBb），要快速获得与该植株基因型和表现型都相同的后代，可用组织培养方法繁殖，在培养时，不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是对杂合子的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株。
20. 我国科学家在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的 mRNA，通过调控重构胚相关基因表达，解决了体细胞克隆猴胚胎发育率和妊娠率低这一技术难点，首次成功克隆了食蟹猴（“中中”和“华华”）。克隆猴技术成功研发对于创新药物的临床实验具有重要意义。下图是我国科学家利用成纤维细胞和卵母细胞成功克隆食蟹猴的流程图，其中①～⑥表示过程。回答下列问题：
（1）获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞______，恢复其全能性较难。选择卵母细胞作为核受体的成功率要远远高于其他细胞，分析其原因是________________________（答出两点）。
（2）①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，应放在 CO2 培养箱中培养，CO2 的作用是________________________。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为______，因此在核移植前要用______酶将培养的体细胞分散开来。
（3）②、③分别表示动物细胞核移植技术中的“去核”和“植核”过程，其中“去核”的目的是________________________，常使用的方法是____________。
（4）将 Kd4d（能去除某组蛋白甲基化位点的甲基）的 mRNA 注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是__________________。
（5）在遵循动物研究伦理准则的前提下，克隆猴技术可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为这批动物模型______________，可以减少无关变量对实验结果的影响。
【答案】（1） ①. 分化程度高 ②. ①卵母细胞含有丰富的营养物质；②体积大，便于操作；③细胞质中含有某些利于全能性表达的物质
（2） ①. 能调节培养液的pH ②. 接触抑制 ③. 胰蛋白或胶原蛋白
（3） ①. 确保克隆动物的核遗传物质全部来自供体细胞 ②. 显微操作法
（4）Kd4d的mRNA经翻译形成Kd4d，降低了组蛋白甲基化水平，使重构胚相关基因能正常表达
（5）核遗传物质一致，性状高度相似
【解析】
【分析】动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经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成为动物个体。
【小问1详解】
获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞分化程度高，恢复其全能性较难。选择卵母细胞作为核受体的成功率要远远高于其他细胞，原因是①卵母细胞含有丰富的营养物质；②体积大，便于操作；③细胞质中含有某些利于全能性表达的物质。
【小问2详解】
①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程，应放在 CO2 培养箱中培养，CO2 的作用是能调节培养液的pH。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。因此在核移植前要用胰蛋白或胶原蛋白，分解动物细胞之间的胶原纤维及其它成分，将培养的体细胞分散开来。
【小问3详解】
图中②表示动物细胞核移植技术中的“移核”，体细胞核移植时通常用去核的卵母细胞做受体细胞，去除卵母细胞核时，可采用显微操作法，“移核”的目的是确保核遗传物质全部来自供体细胞。
【小问4详解】
Kd4d能能去除某组蛋白甲基化位点的甲基，甲基化能抑制某些基因表达，因此推测将Kd4d（能去除某组蛋白甲基化位点的甲基）的mRNA注入融合细胞，能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率，机理可能是Kd4d的mRNA经翻译形成的Kd4d，降低了组蛋白甲基化水平，使重构胚相关基因能正常表达。
【小问5详解】
通过克隆技术发育形成的动物核遗传物质一致（相同），可用于构建动物模型，帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性，因为它们性状高度相似，可以减少无关变量对实验结果的影响。
21. 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中 1 条 X 染色体会发生整体范围内的沉默（“非逃逸”基因转录活性被抑制），X 染色体失活（XCI），仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达。XCI能保证雌、雄间 X 染色体上基因表达水平的一致，也会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。
（1）为制备体外受精（IVF）的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠______期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过______处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有______（填“单”“双”或“三”）亲的遗传物质。
（2）研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定，表中数据显示正常胎儿性别比例（雄/雌）______自然生产（IVO）胎儿的性别比例。
（3）为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第 7.5 天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图 1：
①结果显示 IVO 组形态异常的胎儿的雌、雄比率相当，而在 IVF 组中，__________________。
②研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“非逃逸”基因，结果显示这些基因的表达在 IVF 雌性胚胎中显著______（填“低于”“等于”或“高于”）IVO 雌性胚胎，说明 IVF雌性胚胎 XCI 不足。
③已有研究表明，XCI 高度依赖激活因子 RNF12，研究人员利用免疫荧光技术检测 RNF12 蛋白的表达量如图 2，结果为________________________。
（4）综上所述，XCI 造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________________________。
【答案】（1） ①. MⅡ ②. 获能 ③. 同期发情 ④. 双
（2）高于 （3） ①. 雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿 ②. 高于 ③. IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO
（4）体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发XCI下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高
【解析】
【分析】胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或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。
【小问1详解】
通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物，使其超数排卵，采集小鼠MII期卵母细胞，此时卵母细胞已经发育成熟；另一方面，获得的精子在体外进行获能处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎，移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。
【小问2详解】
依据表格数据可知，表中结果显示体外受精（IVF）胎儿性别比例（雄/雌）高于自然生产（IVO）胎儿的性别比例。
【小问3详解】
①根据图1数据显示，IVF组中雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿。
②依题意，“非逃逸”基因起作用，即基因转录活性被抑制，表现出X染色体失活（XCI），因而从结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。
③根据图2可知，IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO。
【小问4详解】
综上所述，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活（XCI）下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。植株
紫罗兰
油菜
杂合新植株 H1
杂合新植株 H2
杂合新植株 H3
染色体数/条
14
38
66
50
47
组别
胚胎数
活仔率（%）
雄/雌
自然生产（IVO）
81
56.25
1.08
体外受精（IVF）
82
45.58
1.48
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