精品解析：广东省佛山市南海区2023-2024学年高二下学期期中素养提升学业水平测试生物试卷

南海区2023至2024学年第二学期高二素养提升学业水平测试 生物试卷 本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟. 注意事项： 1.答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、考号准确填涂。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔或钢笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.保持答题卡清洁、完整，不得折叠.严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共16小题，40分。每题只有1个符合题意的答案，其中1-12题，每题2分，13-16题每题4分。） 1. 生境碎片化会导致大种群分割成许多小种群，这些小种群由于缺少遗传多样性而容易绝灭。下列措施中最有利于碎片化生境地的生物多样性保护的是（ ） A. 就地保护，建立自然保护区 B. 易地保护，易地繁殖后放归 C. 把碎片化区域通过廊道连接起来，促进基因交流 D. 整体迁移碎片化生境中的生物 2. 近年来，长江白鲟、白鳍豚等生物的灭绝，给我们带来了沉痛的教训。2020年1月1日零时起实施的“十年禁渔”计划，给长江整体环境的修复提供了契机。相关叙述不正确的是（ ） A. 白鲟、白鳍豚等生物灭绝的原因主要是生境破坏和掠夺式利用 B. 白鲟、白鳍豚等生物的灭绝改变了物种多样性和基因多样性 C. “十年禁渔”措施属于对生物多样性的就地保护，是最有效的保护 D. “十年禁渔”计划主要是保护生物多样性的直接价值，维持生态稳定 3. 边缘效应是指在两个或多个不同性质的生态系统交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化。沿着生态系统的边缘产生了有差异的环境条件，形成边缘效应带，此处群落结构复杂，各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。下列说法错误的是（　　） A. 人类活动增强，导致自然生境片段化，增加了边缘效应带的数量 B. 处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉 C. 研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义 D. 边缘效应会改变生态系统的群落结构但不会影响其物种丰富度 4. 甘蔗原醋是近些年来开发的新型食用果醋，汁液透亮、酸味浓郁，具有调节肠胃功能、预防高血压及高血脂症等功效，在我国传统中医书中均有记载，具有很高的药用和保健价值。下列有关表述，正确的是（ ） A. LB型醋酸菌在O2和糖源匮乏时，可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸 B. 如果LB型醋酸菌失活，酿甘蔗原酒时糖未耗尽，果酒酵母发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多 C. ①和②发酵条件不同，①为厌氧发酵，②为需氧发酵，果酒制好后直接通入无菌空气即可制醋 D. 甘蔗原酒可用酸性重铬酸钾试剂鉴定，而甘蔗原醋可通过对亚硝酸盐的含量变化进行鉴定 5. 脱氮硫杆菌是一种具有同步硝酸盐还原和硫氧化能力的微生物，其代谢过程中能以含硫化合物为电子供体、硝酸盐氮为电子受体进行电子传递，从而获得自身生长所需要能量的微生物。下列选项不正确的是（ ） A. 可通过采集富硫氮污染河道的底泥分离获得脱氮硫杆菌 B. 脱氮硫杆菌实验室培养基中需添加有机碳源 C. 培育脱氮硫杆菌一般要摇床培养，目的是使培养基与菌种充分混合 D. 脱氮硫杆菌生产实践中可以用于高硫高氮废水处理 6. 科学家将特定转录因子导入成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（简称iPS细胞），类似于胚胎干细胞。对iPS细胞进行定向诱导，获得的细胞可用于治疗某些疾病。下列叙述错误的是（ ） A. 诱导iPS细胞产生的各种细胞遗传物质不相同 B. 与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度低，全能性高 C. 与胚胎干细胞相比，利用iPS细胞治疗疾病不涉及伦理问题 D. 将iPS细胞培养出的组织进行自体移植后可避免免疫排斥反应 7. 下列关于植物细胞工程的应用叙述正确的是（ ） A. 以植物的茎尖和根尖为材料通过植物组织培养可获得抗病毒新品种 B. 通过花药离体培养得到单倍体植株即为单倍体育种 C. 细胞产物的工厂化生产的培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞 D. 愈伤组织的分裂能力强，更容易受到诱变因素的影响而产生定向突变 8. 黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ） A. 最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息 B. 过程①可使用胰蛋白酶和胶原蛋白酶，过程②可利用PEG进行诱导 C. 过程③只发生脱分化，过程④体现出植物细胞具有全能性 D. 该技术打破了黑芥与甘蓝型油菜之间的生殖隔离，实现远缘杂交育种 9. 基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是（ ） A. 艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移 B. 沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说 C. 科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达 D. 科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶 10. 已知4种限制酶所识别的DNA序列和酶切位点如下：（↓表示酶切位点，切出的断面为黏性末端或平末端） 限制酶1：—↓GATC— 限制酶2：—CATG↓— 限制酶3：—G↓GATCC— 限制酶4：—CCC↓GGG— 下列有关说法错误的是（ ） A. 限制酶1和限制酶2切出不同的黏性末端 B. 限制酶1可以识别并切割限制酶3所识别的DNA序列 C. E.coliDNA连接酶可连接由限制酶3切出的黏性末端，也可连接由限制酶4切出的平末端 D. 切割目的基因时尽量选择产生不同末端的限制酶，以防止目的基因环化 11. 水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术将相关基因导入水稻细胞中，建立水稻“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，减少使用氮肥的成本以及可能造成的环境污染。下列相关叙述正确的是（ ） A. 用PCR仪扩增固氮基因时设置90℃以上变性，72℃左右复性，55℃左右延伸 B. 将固氮基因导入水稻细胞可以用农杆菌转化法 C. 可用PCR技术检测固氮基因在水稻细胞内是否表达 D. 若检测到固氮基因表达产物，即说明转基因固氮水稻培育成功 12. 干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，可以用于治疗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析下列叙述错误的是（　　） A. 图中构建新的干扰素模型的主要依据是新的干扰素的预期功能 B. 图中新的干扰素基因必须插入到质粒上的启动子和终止子之间才能表达 C. 图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构 D. 图中各过程并没有涉及基因工程技术 13. 科学家统计了1961~2014年间全球生态足迹总量和生态承载力总量（地球为人类提供资源的能力）的变化情况，结果如图所示，下列相关分析错误的是（ ） A. 生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一个人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积 B. 人类的生态足迹总量增长远远高于生态承载力的增长，生态盈余增加 C. 全球的生态赤字持续扩大，会不断加重全球性生态环境问题 D. 适龄婚育、优生优育控制人类自身发展可以提高生态承载力 14. 发酵工程在工业生产上得到广泛的应用，下图是发酵工程生产产品的流程简图。下列表述正确的是（ ） A. 若生产人生长激素的工程菌是通过①获得的，则①是基因工程 B. ⑤表示灭菌，生产中要对培养基进行严格灭菌，发酵设备做好消毒即可 C. 发酵工程的中心环节是④接种，此环节需要将菌种和灭菌的培养基混合 D. 若⑥是单细胞蛋白，则⑥需要从发酵获取的大量菌体中提取 15. 近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减。近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体内受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。以下说法正确的是（ ） A. 胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵 B. A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才能与C的获能后的精子发生受精 C. D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理 D. E后代遗传性状与A和C相似，F后代遗传性状与B完全相同 16. 水中雌激素类物质（E物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列分析错误的是（ ） A. E物质可以影响RNA聚合酶与启动子结合，驱动GFP基因的转录 B. GFP基因表达时需要消耗氨基酸、脱氧核苷酸和酶以及能量 C. 在被E物质污染的水体中转基因斑马鱼的幼体会显绿色 D. 转基因斑马鱼逃逸可能引起生物安全问题 第II卷（非选择题） 二、非选择题（共5道，60分） 17. 明清时期，佛山南海西樵九江周边低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们，就探索出了“桑基鱼塘”高效农业生产模式：塘基种桑、桑叶养蚕、蚕沙喂鱼、塘泥肥桑。这样可以将陆地种植和鱼塘养殖结合起来，把原本割裂的生产系统通过优化组合，有机整合在一起。如下图所示，请回答以下问题： （1）桑基鱼塘这个生态系统的组成成分包括______、生产者、消费者和______。 （2）桑基鱼塘遵循生态工程的基本原理，其中自生原理体现在____________；“塘基种桑、桑叶养蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘泥肥、塘泥肥桑”，且可以提高农民的经济效益，这主要体现了生态工程______的基本原理。 （3）进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济因素，当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，桑基鱼塘生态系统应如何在现有的基础上调控______。 18. “华农酸奶”为华南农业大学校办企业生产的一款酸奶饮料，深受广东各大高校师生的喜爱。酸奶的营养价值在很大程度上取决于其中活乳酸菌的含量，某兴趣小组的同学们按如图所示的过程取5mL酸奶进行乳酸菌活菌检测，据此回答下列问题： （1）图中所示乳酸菌分离纯化的方法为______。配置乳酸菌的培养基要加入碳源、氮源、水和无机盐，还需要添加的特殊营养物质是______。 （2）除了图中涂布的3个平板外，还需要以____________作为对照组。理想情况下，培养一段时间后培养基表面会形成菌落。若图中3个培养皿，菌落数分别为167、161、164，则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为______。运用这种方法统计的结果往往较实际值______（填“大”或“小”），其原因是________________________。 （3）如果酸奶在生产过程中被其他微生物污染，就会使产品在保质期内发生胀包、鼓盖、发霉、口味改变等现象。酸奶中的主要污染菌是真菌，如酵母菌、霉菌等，请分析酸奶中的主要污染菌是真菌而不是细菌的原因是________________________° 19. 吴茱萸是一种中药，其主要成分为吴茱萸碱（EVO）。为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响，科研人员做了以下实验。请回答问题： （1）体外培养人胃癌细胞时，首先应保证其处于____________的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是______________的混合气体，此外在使用合成培养基时通常还需加入______。 （2）将胃癌细胞制成细胞悬液，放入培养瓶中进行培养，为得到上图所示实验结果，如何继续进行实验？请简要写出实验设计思路。_________ （3）EVO对人胃癌细胞增殖影响的实验结果如图所示，实验结果表明：______________。 （4）某科研小组为了降低吴茱萸在治疗胃癌时对人体的副作用，尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物（ADC），过程如下图所示。 为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用取自______的特定抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的生物诱导剂是______。单克隆抗体是ADC中的______（填“a”或“b”）部分。 20. 近年来，生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。微藻细胞能积累油脂可以用于生产生物柴油。研究人员利用RT—PCR技术（将RNA反转录合成cDNA，再以cDNA为模板，PCR扩增合成目的片段）获得油料作物紫苏DGATI基因，将其导入四尾栅藻，获得转基因产油微藻。操作过程如图1。 注：克隆质粒主要用于目的基因的大量复制；LacZ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。若无该基因或该基因被破坏，则菌落则呈白色。 （1）RT-PCR过程所需要的酶主要有______和TaqDNA聚合酶，其中TaqDNA聚合酶需要______（离子）的激活，扩增得到DGAT1基因，PCR扩增得到的产物一般通过______鉴定，鉴定的结果显示______条带（填数字）说明扩增成功。 （2）DGAT1基因与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经______处理后的大肠杆菌细胞，并接种到添加______的培养基上培养，一段时间后，挑选颜色为______的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。 （3）用限制酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到______，并导入到四尾栅藻。 （4）研究人员培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，结果如图2。 结果显示：____________。 21. 马铃薯是重要的块茎类粮食作物。二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和的现象，可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力，导致无法使用种子种植马铃薯。二倍体马铃薯的自交不亲和是由核糖核酸酶基因（S-RNase）控制的，我国科研人员通过基因编辑技术敲除了马铃薯的S-RNase基因，获得自交亲和的二倍体马铃薯，为马铃薯杂交育种提供了全新的技术体系。下图是科研人员用CRISPR/Cas9（主要由Cas9和向导RNA组成）基因编辑技术定点敲除S-RNase基因的示意图，回答下列问题： （1）用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中向导RNA碱基序列不同，因此首先要确定马铃薯S-RNase基因中的待编辑序列，可以通过PCR技术扩增S-RNase基因，作为编码特定向导RNA的模板。扩增时需要根据__________设计引物，引物的作用是___________。 （2）CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，若马铃薯S-RNase基因序列为5'-AGGA……ACCT-3'，则设计的向导RNA中相应的序列应为____________；Cas9蛋白可催化______（填化学键名称）水解，剪切特定DNA片段。 （3）欲检测经上述基因编辑技术得到的植株是否已具有自交亲和性状，最简便的方法是_______。 （4）实验发现，CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在脱靶效应，即基因编辑时，不仅对目标基因进行了修改，还对其他无关基因进行了不必要的编辑，造成非目标基因突变。造成“脱靶”最可能的原因是_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南海区2023至2024学年第二学期高二素养提升学业水平测试 生物试卷 本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟. 注意事项： 1.答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、考号准确填涂。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔或钢笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.保持答题卡清洁、完整，不得折叠.严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共16小题，40分。每题只有1个符合题意的答案，其中1-12题，每题2分，13-16题每题4分。） 1. 生境碎片化会导致大种群分割成许多小种群，这些小种群由于缺少遗传多样性而容易绝灭。下列措施中最有利于碎片化生境地的生物多样性保护的是（ ） A. 就地保护，建立自然保护区 B. 易地保护，易地繁殖后放归 C. 把碎片化区域通过廊道连接起来，促进基因交流 D. 整体迁移碎片化生境中的生物 【答案】C 【解析】 【分析】生物多样性的保护是保护基因多样性、物种多样性、生态系统多样性；建立自然保护区是对生物进行就地保护，其与迁地保护都是保护生物多样性的有效方法。 【详解】分析题意，生境碎片化会导致大种群分割成许多小种群，这些小种群由于缺少遗传多样性而容易绝灭，主要原因是因为生境碎片化导致地理隔离产生，基因交流受阻，故最有利于碎片化生境地的生物多样性保护的是建立生态廊道，促进基因交流，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2. 近年来，长江白鲟、白鳍豚等生物的灭绝，给我们带来了沉痛的教训。2020年1月1日零时起实施的“十年禁渔”计划，给长江整体环境的修复提供了契机。相关叙述不正确的是（ ） A. 白鲟、白鳍豚等生物灭绝的原因主要是生境破坏和掠夺式利用 B. 白鲟、白鳍豚等生物的灭绝改变了物种多样性和基因多样性 C. “十年禁渔”措施属于对生物多样性的就地保护，是最有效的保护 D. “十年禁渔”计划主要是保护生物多样性的直接价值，维持生态稳定 【答案】D 【解析】 【分析】生物多样性的价值：一是目前人类尚不清楚的潜在价值。二是对生态系统起到重要调节功能的间接价值（也叫生态功能），如森林和草原对水土的保持作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用｡三是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的直接价值。 【详解】A、栖息地的破坏或丧失和掠夺式的开发和利用是导致生物多样性面临威胁的主要原因，故白鲟、白鳍豚等生物灭绝的原因主要是生境破坏和掠夺式利用，A正确； B、白鲟、白鳍豚属于不同种生物，白鲟、白鳍豚等生物的灭绝改变了物种多样性和基因多样性，B正确； C、“十年禁渔”措施属于对生物多样性的就地保护，是保护生物多样性的最有效的保护措施，C正确； D、“十年禁渔”计划的主要目的是为了保护生态环境，保护生物多样性的间接价值，同时也保护生物多样性的直接价值，维持生态稳定，D错误。 故选D。 3. 边缘效应是指在两个或多个不同性质的生态系统交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化。沿着生态系统的边缘产生了有差异的环境条件，形成边缘效应带，此处群落结构复杂，各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。下列说法错误的是（　　） A. 人类活动增强，导致自然生境片段化，增加了边缘效应带的数量 B. 处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉 C. 研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义 D. 边缘效应会改变生态系统的群落结构但不会影响其物种丰富度 【答案】D 【解析】 【分析】边缘效应是由于不同性质的生态系统交互作用，导致其组分和行为发生变化的现象，边缘效应带上，群落结构复杂，各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络，所以研究利用好边缘效应对保护生物多样性具有重要意义。 【详解】A、人类活动增强，打破原有生态系统，导致自然生境片段化，使得靠近的两个或多个不同性质的生态系统交互作用，增加了边缘效应带的数量，A正确； B、根据题意，处于边缘效应带的生物竞争激烈，可能比生活在森林深处的鸟类更警觉，B正确； C、边缘效应带上群落结构复杂，各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络，研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义，C正确； D、由题干信息边缘效应“群落结构复杂”，可知物种丰富度会增大，D错误。 故选D。 4. 甘蔗原醋是近些年来开发的新型食用果醋，汁液透亮、酸味浓郁，具有调节肠胃功能、预防高血压及高血脂症等功效，在我国传统中医书中均有记载，具有很高的药用和保健价值。下列有关表述，正确的是（ ） A. LB型醋酸菌在O2和糖源匮乏时，可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸 B. 如果LB型醋酸菌失活，酿甘蔗原酒时糖未耗尽，果酒酵母发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多 C. ①和②发酵条件不同，①为厌氧发酵，②为需氧发酵，果酒制好后直接通入无菌空气即可制醋 D. 甘蔗原酒可用酸性重铬酸钾试剂鉴定，而甘蔗原醋可通过对亚硝酸盐的含量变化进行鉴定 【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、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，A错误； B、如果LB型醋酸菌失活，酿甘蔗原酒时糖未耗尽，果酒酵母发酵也会停止，原因可能是pH降低和酒精含量增多，对于发酵不利，B正确； C、①和②发酵条件不同，①为厌氧发酵，②为需氧发酵，果酒制好后除需要通入无菌空气，还需升高温度才能制醋，C错误； D、①过程是获得的甘蔗原酒，酒精可使酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色，甘蔗原醋可通过pH试纸或品尝鉴定，D错误。 故选B。 5. 脱氮硫杆菌是一种具有同步硝酸盐还原和硫氧化能力的微生物，其代谢过程中能以含硫化合物为电子供体、硝酸盐氮为电子受体进行电子传递，从而获得自身生长所需要能量的微生物。下列选项不正确的是（ ） A. 可通过采集富硫氮污染河道的底泥分离获得脱氮硫杆菌 B. 脱氮硫杆菌实验室培养基中需添加有机碳源 C. 培育脱氮硫杆菌一般要摇床培养，目的是使培养基与菌种充分混合 D. 脱氮硫杆菌生产实践中可以用于高硫高氮废水处理 【答案】B 【解析】 【分析】 虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。 【详解】A、脱氮硫杆菌是一种具有同步硝酸盐还原和硫氧化能力的微生物，富硫氮污染河道的底泥中富含该微生物，故可通过采集富硫氮污染河道的底泥分离获得脱氮硫杆菌，A正确； B、脱氮硫杆菌是一种具有同步硝酸盐还原和硫氧化能力的微生物，属于自养型生物，培养时可不用在培养基中加有机碳源，B错误； C、培育脱氮硫杆菌一般要摇床培养，目的是使培养基与菌种充分混合，便于微生物生长和繁殖，C正确； D、脱氮硫杆菌代谢过程中能以含硫化合物为电子供体、硝酸盐氮为电子受体进行电子传递，从而获得自身生长所需要能量的微生物，生产实践中可以用于高硫高氮废水处理，D正确。 故选B。 6. 科学家将特定转录因子导入成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（简称iPS细胞），类似于胚胎干细胞。对iPS细胞进行定向诱导，获得的细胞可用于治疗某些疾病。下列叙述错误的是（ ） A. 诱导iPS细胞产生的各种细胞遗传物质不相同 B. 与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度低，全能性高 C. 与胚胎干细胞相比，利用iPS细胞治疗疾病不涉及伦理问题 D. 将iPS细胞培养出的组织进行自体移植后可避免免疫排斥反应 【答案】A 【解析】 【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程；细胞分化的实质是基因的选择性表达。 【详解】A、诱导iPS细胞经细胞分裂和分化产生的各种细胞，该过程发生了基因的选择表达，但各种细胞的遗传物质相同，A错误； B、iPS细胞类似于胚胎干细胞，属于多能干细胞，与造血干细胞相比，iPS细胞的分化程度低，全能性高，B正确； C、将特定转录因子导入成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（简称iPS细胞），类似于胚胎干细胞，而胚胎干细胞取自胚胎，故与胚胎干细胞相比，使用iPS细胞治疗疾病更不易涉及伦理问题，C正确； D、若iPS细胞来源于病人自身体细胞，经诱导产生的组织和器官再移植回病人体内后，由于移植的组织或器官是由病人自身的细胞经过分裂、分化产生的，因此，理论上可避免发生免疫排斥反应，D正确。 故选A。 7. 下列关于植物细胞工程的应用叙述正确的是（ ） A. 以植物的茎尖和根尖为材料通过植物组织培养可获得抗病毒新品种 B. 通过花药离体培养得到单倍体植株即为单倍体育种 C. 细胞产物的工厂化生产的培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞 D. 愈伤组织的分裂能力强，更容易受到诱变因素的影响而产生定向突变 【答案】C 【解析】 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、以茎尖、根尖分生区为材料通过组织培养可以获得的脱毒苗，但不是新品种也不具有抗毒特性，A错误； B、单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素加倍两个步骤，B错误； C、细胞产物的工厂化生产，可以通过培养更多的愈伤组织从而提高次生代谢物的产量，C正确； D、愈伤组织的分裂能力强，处于分裂状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变，但突变具有不定向性，D错误。 故选C。 8. 黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ） A. 最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息 B. 过程①可使用胰蛋白酶和胶原蛋白酶，过程②可利用PEG进行诱导 C. 过程③只发生脱分化，过程④体现出植物细胞具有全能性 D. 该技术打破了黑芥与甘蓝型油菜之间的生殖隔离，实现远缘杂交育种 【答案】D 【解析】 【分析】据图分析可知，图示为采用植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术获得抗黑胫病杂种植株的流程图，图中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程。原生质体融合后利用植物组织培养技术得到杂种植株。 【详解】A、黑芥的叶肉细胞原生质体经X射线照射后发生部分染色体结构破坏，因而最终获得的抗病植株不具有完整的黑芥的遗传信息，A错误； B、过程①表示去除细胞壁的过程，根据酶的专一性可知，可以用纤维素酶和果胶酶处理；过程②表示诱导原生质体融合的过程，可利用PEG进行诱导，B错误； C、过程③是融合的原生质体经筛选后获得致病毒素，有脱分化和细胞分裂过程，C错误； D、根据题意可知，黑芥与甘蓝型油菜不能直接杂交，说明两者存在生殖隔离，该技术打破了黑芥与甘蓝型油菜之间的生殖隔离，实现远缘杂交育种，D正确。 故选D。 9. 基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是（ ） A. 艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移 B. 沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说 C. 科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达 D. 科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 【详解】A、艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移，但没有体现基因工程正式问世，A错误； B、沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说，但没有体现基因工程正式问世，B错误； C、科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入受体细胞中成功表达，体现了基因工程正式问世，C正确； D、科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶，但没有体现基因工程正式问世，D错误。 故选C。 10. 已知4种限制酶所识别的DNA序列和酶切位点如下：（↓表示酶切位点，切出的断面为黏性末端或平末端） 限制酶1：—↓GATC— 限制酶2：—CATG↓— 限制酶3：—G↓GATCC— 限制酶4：—CCC↓GGG— 下列有关说法错误的是（ ） A. 限制酶1和限制酶2切出不同的黏性末端 B. 限制酶1可以识别并切割限制酶3所识别的DNA序列 C. E.coliDNA连接酶可连接由限制酶3切出的黏性末端，也可连接由限制酶4切出的平末端 D. 切割目的基因时尽量选择产生不同末端的限制酶，以防止目的基因环化 【答案】C 【解析】 【分析】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。 【详解】A、限制酶1的黏性末端是-GATC，限制酶2的黏性末端是-CATG，两者不同，A正确； B、限制酶3识别的碱基序列中包含了限制酶 1 识别的碱基序列，故限制酶1可以识别并剪切限制酶 3 所识别的 DNA 序列，B正确； C、E.coliDNA连接酶只可连接由限制酶3切出的黏性末端，不可连接由限制酶4切出的平末端，C错误； D、为了防止目的基因环化，切割目的基因时尽量选择产生不同末端的限制酶，D正确。 故选C。 11. 水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术将相关基因导入水稻细胞中，建立水稻“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，减少使用氮肥的成本以及可能造成的环境污染。下列相关叙述正确的是（ ） A. 用PCR仪扩增固氮基因时设置90℃以上变性，72℃左右复性，55℃左右延伸 B. 将固氮基因导入水稻细胞可以用农杆菌转化法 C. 可用PCR技术检测固氮基因在水稻细胞内是否表达 D. 若检测到固氮基因表达产物，即说明转基因固氮水稻培育成功 【答案】B 【解析】 【分析】PCR技术的原理是DNA的半保留复制，一个循环包括变性、复性、延伸三个过程。 【详解】A、用PCR仪扩增固氮基因时设置90℃以上变性，50℃左右复性，72℃左右延伸，A错误； B、将目的基因导入植物细胞可以用农杆菌转化法和花粉管通道法，B正确； C、检测固氮基因在水稻细胞内是否表达应用抗原-抗体杂交的方法，C错误； D、若检测到固氮基因表达产物不一定能够固氮，若要检测转基因固氮水稻是否培育成功，应将种子种于缺氮的培养液，若无缺乏症，则可证明转基因成功，D错误。 故选B。 12. 干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，可以用于治疗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析下列叙述错误的是（　　） A. 图中构建新的干扰素模型的主要依据是新的干扰素的预期功能 B. 图中新的干扰素基因必须插入到质粒上的启动子和终止子之间才能表达 C. 图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构 D. 图中各过程并没有涉及基因工程技术 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程概念及基本原理 （1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。 （2）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。 （3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。 （4）基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。 【详解】A、蛋白质工程的主要依据是蛋白质的预期功能，因此图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能，A正确； B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，从而驱动转录，而终止子提供转录终止的信号，故新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达，B正确； C、蛋白质工程的实质是对基因进行操作，因此图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构，C正确； D、题图中从“人工合成DNA”到“在受体细胞中表达”的过程运用了基因工程技术，D错误。 故选D。 13. 科学家统计了1961~2014年间全球生态足迹总量和生态承载力总量（地球为人类提供资源的能力）的变化情况，结果如图所示，下列相关分析错误的是（ ） A. 生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一个人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积 B. 人类的生态足迹总量增长远远高于生态承载力的增长，生态盈余增加 C. 全球的生态赤字持续扩大，会不断加重全球性生态环境问题 D. 适龄婚育、优生优育控制人类自身发展可以提高生态承载力 【答案】B 【解析】 【分析】生态足迹就是能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间，其含义就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积。生态足迹估计要承载一定生活质量的人口，需要多大的可供人类使用的可再生资源或者能够消纳废物的生态系统。 【详解】A、生态足迹就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积，A正确； B、生态盈余指一个区域的资源消耗小于其从当地可获得资源的差值部分，一个地区的生态承载力大于生态足迹时，才会出现生态盈余，图示1961年至2014年全球生态承载力总量增加的速度小于生态足迹总量增加的速度，因此生态赤字越来越大，B错误； C、一个地区的生态承载力小于生态足迹时，出现生态赤字，若全球生态赤字持续扩大，可能会造成生态系统崩溃，不断加重全球性生态环境问题等严重后果，C正确； D、适龄婚育、优生优育控制人类自身发展，可减小全球生态足迹总量，提高生态承载力，D正确。 故选B。 14. 发酵工程在工业生产上得到广泛的应用，下图是发酵工程生产产品的流程简图。下列表述正确的是（ ） A. 若生产人生长激素的工程菌是通过①获得的，则①是基因工程 B. ⑤表示灭菌，生产中要对培养基进行严格灭菌，发酵设备做好消毒即可 C. 发酵工程的中心环节是④接种，此环节需要将菌种和灭菌的培养基混合 D. 若⑥是单细胞蛋白，则⑥需要从发酵获取的大量菌体中提取 【答案】A 【解析】 【分析】发酵工程一般包括菌体的选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵、产品的分离和提纯等。从自然界中分离菌体的方法有基因工程、诱变育种和细胞工程（①②③），④表示接种，⑤表示灭菌，⑥⑦分离提纯的产物可以是微生物细胞本身，也可以是代谢物。 【详解】A、若生产人生长激素的工程菌是通过①获得的，则①是基因工程，A正确； B、⑤表示灭菌，生产中要对培养基、发酵设备都必须进行严格灭菌，B错误； C、④表示接种，发酵工程的中心环节是发酵罐内进行发酵，C错误； D、单细胞蛋白是通过培养单细胞生物获得的微生物菌体，不是蛋白质，D错误。 故选A。 15. 近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减。近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲黑熊。他们期望通过体内受精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。以下说法正确的是（ ） A. 胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵 B. A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才能与C的获能后的精子发生受精 C. D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理 D. E后代遗传性状与A和C相似，F后代遗传性状与B完全相同 【答案】B 【解析】 【分析】图中①为体外受精，②为卵细胞去核处理，③为体细胞核抑制形成重构胚。 【详解】A、胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵，A错误； B、A超数排卵排出的细胞必须生长到MⅡ期才具有受精能力，C的精子获能后才能发生受精，B正确； C、D受体雌性接受A供体产生的卵细胞受精产生的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊早A同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊B只需要提供体细胞，所以不需要同期发情处理，C错误； D、E后代遗传物质来源于A和C，F后代遗传物质状来源于A和B，D错误。 故选B。 16. 水中雌激素类物质（E物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列分析错误的是（ ） A. E物质可以影响RNA聚合酶与启动子结合，驱动GFP基因的转录 B. GFP基因表达时需要消耗氨基酸、脱氧核苷酸和酶以及能量 C. 在被E物质污染的水体中转基因斑马鱼的幼体会显绿色 D. 转基因斑马鱼逃逸可能引起生物安全问题 【答案】B 【解析】 【分析】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。 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因的转录，E物质可以影响RNA聚合酶与启动子结合，驱动GFP基因的转录，A正确； B、基因的表达包括转录和翻译过程，其中转录的产物是RNA，翻译的产物是蛋白质，故GFP基因表达时需要消耗氨基酸、核糖核苷酸以及能量，B错误； C、 在被E物质污染的水体中，绿色荧光蛋白（GFP）表达后会使透明的斑马鱼幼体显出绿色，C正确； D、转基因斑马鱼逃逸可能带来生物安全问题，如可能导致生物多样性降低等，D正确。 故选B。 第II卷（非选择题） 二、非选择题（共5道，60分） 17. 明清时期，佛山南海西樵九江周边低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们，就探索出了“桑基鱼塘”高效农业生产模式：塘基种桑、桑叶养蚕、蚕沙喂鱼、塘泥肥桑。这样可以将陆地种植和鱼塘养殖结合起来，把原本割裂的生产系统通过优化组合，有机整合在一起。如下图所示，请回答以下问题： （1）桑基鱼塘这个生态系统的组成成分包括______、生产者、消费者和______。 （2）桑基鱼塘遵循生态工程的基本原理，其中自生原理体现在____________；“塘基种桑、桑叶养蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘泥肥、塘泥肥桑”，且可以提高农民的经济效益，这主要体现了生态工程______的基本原理。 （3）进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济因素，当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，桑基鱼塘生态系统应如何在现有的基础上调控______。 【答案】（1） ①. 非生物的物质和能量 ②. 分解者 （2） ①. 通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力 ②. 循环、整体 （3）将蚕沙用作桑树的肥料，而不是用来喂鱼 【解析】 【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生（通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力）、循环（在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高）、协调（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）、整体（进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力）等生态学基本原理。 【小问1详解】 生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。 【小问2详解】 自生原理是通过有效选择生物组分并合理布设，有助于生态系统维持自生能力；“塘基种桑、桑叶养蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘泥肥、塘泥肥桑”，且可以提高农民的经济效益，兼顾了经济、社会和生态效益，这主要体现了生态工程循环、整体原理。 【小问3详解】 分析题意，当桑叶价格高，卖桑叶比卖鱼更合算时，农民可以将蚕沙用作桑树的肥料，而不是用来喂鱼。 18. “华农酸奶”为华南农业大学校办企业生产的一款酸奶饮料，深受广东各大高校师生的喜爱。酸奶的营养价值在很大程度上取决于其中活乳酸菌的含量，某兴趣小组的同学们按如图所示的过程取5mL酸奶进行乳酸菌活菌检测，据此回答下列问题： （1）图中所示乳酸菌分离纯化的方法为______。配置乳酸菌的培养基要加入碳源、氮源、水和无机盐，还需要添加的特殊营养物质是______。 （2）除了图中涂布的3个平板外，还需要以____________作为对照组。理想情况下，培养一段时间后培养基表面会形成菌落。若图中3个培养皿，菌落数分别为167、161、164，则可以推测每毫升酸奶中所含细菌数为______。运用这种方法统计的结果往往较实际值______（填“大”或“小”），其原因是________________________。 （3）如果酸奶在生产过程中被其他微生物污染，就会使产品在保质期内发生胀包、鼓盖、发霉、口味改变等现象。酸奶中的主要污染菌是真菌，如酵母菌、霉菌等，请分析酸奶中的主要污染菌是真菌而不是细菌的原因是________________________° 【答案】（1） ①. 稀释涂布平板法 ②. 维生素 （2） ①. 不接种的空白培养基 ②. 1.64×108 ③. 小 ④. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 （3）细菌主要是乳酸菌，由于乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生气体，不会发生胀包、鼓盖 【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。用稀释涂布平板法进行微生物计数时，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 【小问1详解】 据图可知，图中乳酸菌分离是经过一系列梯度稀释后进行的，方法是稀释涂布平板法；乳酸菌的培养基中除添加碳源、氮源、水、无机盐等，还需添加维生素作为特殊营养物质。 【小问2详解】 除了图中涂布的3个平板外，还需要以不接种的空白培养基作为对照，以检测培养基灭菌是否合格；稀释涂布平板法接种时，统计菌落数在30-300之间的进行统计，3个培养皿中菌落数分别为167、161、164，因此培养皿中菌落数平均为164个，即0.1mL中含有细菌164个，而这0.1mL是稀释了105后的，因此1mL酸奶中所含细菌数为164/0.1×105=164×108个，即1.64×108个；当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此运用这种方法统计的结果往往较实际值小。 【小问3详解】 酸奶中的真菌是酵母菌、霉菌等，而细菌主要是乳酸菌，由于乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生气体，不会发生胀包、鼓盖，据此判断酸奶中的主要污染菌是真菌而不是细菌。 19. 吴茱萸是一种中药，其主要成分为吴茱萸碱（EVO）。为研究EVO对人胃癌细胞增殖的影响，科研人员做了以下实验。请回答问题： （1）体外培养人胃癌细胞时，首先应保证其处于____________的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是______________的混合气体，此外在使用合成培养基时通常还需加入______。 （2）将胃癌细胞制成细胞悬液，放入培养瓶中进行培养，为得到上图所示实验结果，如何继续进行实验？请简要写出实验设计思路。_________ （3）EVO对人胃癌细胞增殖影响的实验结果如图所示，实验结果表明：______________。 （4）某科研小组为了降低吴茱萸在治疗胃癌时对人体的副作用，尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物（ADC），过程如下图所示。 为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用取自______的特定抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的生物诱导剂是______。单克隆抗体是ADC中的______（填“a”或“b”）部分。 【答案】（1） ①. 无菌、无毒 ②. 95%空气与5%CO2 ③. 血清 （2）将制成的单细胞悬液平均分为三组，分别置于加入1μm、5μm和10μm浓度的EVO的多孔板中进行培养，统计各组细胞增殖活性的相对值 （3）EVO可抑制胃癌细胞增殖，且作用效果与作用时间和浓度呈正相关 （4） ①. 人胃癌细胞 ②. 灭活的病毒 ③. a 【解析】 【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。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效应B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，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。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的特异性抗体即单克隆抗体。 【小问1详解】 动物细胞体外培养时，首先应保证其处于无菌、无毒的环境，否则会受到杂菌污染，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是95%空气与5%CO2的混合气体，其中二氧化碳的作用是维持培养液的pH，此外在使用合成培养基时通常还需加入血清，以保证动物细胞所需要的各种营养。 【小问2详解】 将制成的单细胞悬液平均分为三组，分别置于加入1μm、5μm和10μm浓度的EVO的多孔板中进行培养，统计各组细胞增殖活性的相对值。 【小问3详解】 由实验结果可知，随EVO浓度升高和作用时间延长，细胞增殖活性的相对值降低，即表明EVO可抑制胃癌细胞增殖，且作用效果与作用时间和浓度呈正相关。 【小问4详解】 为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用取自人的胃腺癌细胞的特定抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的生物诱导剂是灭活的病毒，该方法是诱导动物细胞融合特有的方法。单克隆抗体能与抗原特异性结合，与抗原结合的抗体部位为a。 20. 近年来，生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。微藻细胞能积累油脂可以用于生产生物柴油。研究人员利用RT—PCR技术（将RNA反转录合成cDNA，再以cDNA为模板，PCR扩增合成目的片段）获得油料作物紫苏DGATI基因，将其导入四尾栅藻，获得转基因产油微藻。操作过程如图1。 注：克隆质粒主要用于目的基因的大量复制；LacZ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。若无该基因或该基因被破坏，则菌落则呈白色。 （1）RT-PCR过程所需要的酶主要有______和TaqDNA聚合酶，其中TaqDNA聚合酶需要______（离子）的激活，扩增得到DGAT1基因，PCR扩增得到的产物一般通过______鉴定，鉴定的结果显示______条带（填数字）说明扩增成功。 （2）DGAT1基因与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经______处理后的大肠杆菌细胞，并接种到添加______的培养基上培养，一段时间后，挑选颜色为______的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。 （3）用限制酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到______，并导入到四尾栅藻。 （4）研究人员培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，结果如图2。 结果显示：____________。 【答案】（1） ①. 逆转录酶##反转录酶 ②. Mg2+ ③. 琼脂糖凝胶电泳 ④. 1 （2） ①. Ca2+ ②. 氨苄青霉素和X-gal ③. 白色 （3）重组质粒 （4）转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于转基因组 【解析】 【分析】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。 【小问1详解】 RT-PCR过程是将RNA反转录合成cDNA，再以cDNA为模板，PCR扩增合成目的片段的过程，所需要的酶主要有逆转录酶（催化RNA→cDNA过程）和TaqDNA聚合酶（耐高温）；其中TaqDNA聚合酶需要Mg2+的激活，扩增得到DGAT1基因，PCR扩增得到的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳鉴定；扩增时需要加入特异性的引物，若能扩增出目的基因，则鉴定的结果显示1条带。 【小问2详解】 DGAT1基因与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经 Ca2+处理后的大肠杆菌细胞，此时大肠杆菌处于容易吸收外周围DNA的状态；同时接种到添加氨苄青霉素（重组质粒上含有该标记基因）和X-gal的培养基上培养，若质粒上插入了目的基因，则LacZ基因被破坏，由题干信息可知，LacZ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，若无该基因或该基因被破坏，则菌落则呈白色，所以一段时间后，挑选颜色为白色的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。 【小问3详解】 用限制酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到重组质粒，并导入到四尾栅藻。 【小问4详解】 研究人员培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，图示自变量是四尾栅藻类型，因变量是油脂含量，结果显示转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于转基因组。 21. 马铃薯是重要的块茎类粮食作物。二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和的现象，可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力，导致无法使用种子种植马铃薯。二倍体马铃薯的自交不亲和是由核糖核酸酶基因（S-RNase）控制的，我国科研人员通过基因编辑技术敲除了马铃薯的S-RNase基因，获得自交亲和的二倍体马铃薯，为马铃薯杂交育种提供了全新的技术体系。下图是科研人员用CRISPR/Cas9（主要由Cas9和向导RNA组成）基因编辑技术定点敲除S-RNase基因的示意图，回答下列问题： （1）用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中向导RNA碱基序列不同，因此首先要确定马铃薯S-RNase基因中的待编辑序列，可以通过PCR技术扩增S-RNase基因，作为编码特定向导RNA的模板。扩增时需要根据__________设计引物，引物的作用是___________。 （2）CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，若马铃薯S-RNase基因序列为5'-AGGA……ACCT-3'，则设计的向导RNA中相应的序列应为____________；Cas9蛋白可催化______（填化学键名称）水解，剪切特定DNA片段。 （3）欲检测经上述基因编辑技术得到的植株是否已具有自交亲和性状，最简便的方法是_______。 （4）实验发现，CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在脱靶效应，即基因编辑时，不仅对目标基因进行了修改，还对其他无关基因进行了不必要的编辑，造成非目标基因突变。造成“脱靶”最可能的原因是_________。 【答案】（1） ①.   S-RNase基因的脱氧核苷酸序列     ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷 （2） ①. 5'-AGGU······UGGU-3' ②. 磷酸二酯键 （3）让该植株自交，观察能否产生种子（或观察该植株能否自交产生种子  ）    （4）非基因编辑对象也可能含有与向导RNA配对的碱基序列，造成向导RNA与之结合而脱靶 【解析】 【分析】结合题干背景分析题图，CRISPR/Cas9基因编辑技术可以定点敲除目标基因。向导RNA是一条单链RNA，能够引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割。而通过人为设计向导RNA中碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割。 【小问1详解】 利用PCR技术进行扩增S-RNase基因需要根据S-RNase基因的脱氧核苷酸序列设计引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 【小问2详解】 CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，依据的原理是向导RNA与目标DNA发生碱基互补配对，所以设计的向导RNA中相应的序列应为5'-AGGU······UGGU-3'。Cas9蛋白可催化核苷酸之间的磷酸二酯键的水解，剪切特定DNA片段。 【小问3详解】 二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和的现象，导致无法使用种子种植马铃薯。因此欲检测经上述基因编辑技术得到的植株是否已具有自交亲和性状，最简便的方法是让其自交，看是否能产生种子。 【小问4详解】 CRISRP/Cas9基因编辑技术中向导RNA能特异性识别结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白到相应位置剪切DNA，最终实现对靶基因序列定点编辑，非基因编辑对象也可能含有与向导RNA配对的碱基序列，若向导RNA的序列越短，越容易造成向导RNA选错对象与之错误结合而脱靶。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $