精品解析：天津市河北区2024-2025学年高二下学期7月期末生物试题

河北区2024-2025学年度第二学期期末高二年级质量检测生物学 第I卷 本卷共12题，每题4分，共48分，每小题给出的4个选项中，只有一项是最符合题目要求的 1. 为践行“绿水青山就是金山银山”的理念，截至2022年底，我国已建成的各级各类自然保护区达到3352个。下列有关自然保护区作用的叙述，不正确的是（　　） A. 保护了珍贵的动植物资源，并使它们得到发展 B. 提供了肉类食物的来源，开发了生物资源 C. 可提供科学研究，为引种驯化提供科学依据 D. 为大量繁殖提供种源，为培养新品种提供原始材料 2. 如图是“无废弃物农业”对有机废弃物进行处理一种方案。下列有关叙述错误的是（ ） A. 循环是“无废弃物农业”遵循的主要生态工程原理 B. 施用有机肥能为农作物提供更多营养物质和能量 C. 从资源化、无害化角度分析，途径②③优于途径④ D. 蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者，能有效地促进系统中物质的循环利用 3. 双台子河口自然保护区位于盘锦市双台子河入海处的芦苇沼泽地带，主要保护丹顶鹤、黑嘴鸥等多种珍稀水禽及其栖息地的滨海湿地生态环境。下列相关说法正确的是（ ） A. 保护生物多样性的关键是要处理好人与自然的相互关系 B. 该自然保护区出售芦苇的收入体现了生物多样性的间接价值 C. 为保护湿地基本生态环境及物种多样性，应禁止开发和利用 D. 该自然保护区生物多样性包括基因多样性、遗传多样性和物种多样性三个层次 4. 做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是（ ） A. 用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿盖上 B. 倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上 C. 含有机磷农药的培养基不可分离出能降解有机磷农药的细菌 D. 为了防止污染及正常接种，接种环经火焰灭菌后应先进行冷却，之后再进行接种 5. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. ①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B. ②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 C. 3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1 D. 百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体 6. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，流程如图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 核移植前需将卵母细胞培养到M Ⅱ期 B. 上述过程体现出动物细胞具有全能性 C. 个体A一般需通过注射促性腺激素来实现超数排卵 D. 胚胎干细胞需经过基因的选择性表达才能产生出所需的组织器官 7. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，abc表示现代工程技术，①②③分别表示其结果，下列说法正确的是 A. 若a是体细胞核移植技术，则①反映了动物体细胞也具有全能性 B. 若c是胚胎分割技术，则③中个体的基因型和表现型一定相同 C. 若b是体外受精技术，则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 D. ①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物 8. 采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列说法正确的是（ ） A. 该转基因羊无法将人凝血因子基因传递给后代 B. 该转基因羊的所有细胞都含有人凝血因子基因并可以正常表达 C. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别等限制，受体来源更广泛 D. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器 9. 幽门螺杆菌是一种常见人类致病菌，其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响，科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌中，所用质粒和目的基因如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 为了将MreB基因定向插入到质粒中，可选SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒 B. 从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株即为目的菌株 C. 用E.coliDNA连接酶构建重组载体能有效防止目的基因的反向连接 D. 将重组质粒导入细菌的过程中，需用处理以增大其对周围DNA的吸收 10. 利用基因工程生产羧酸酯酶（CarE）制剂流程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图中质粒的化学本质是 DNA B. 过程①需要进行碱基互补配对 C. 过程③需要用 Ca²⁺处理大肠杆菌 D. 过程④只需进行 DNA 检测即可确定是否成功获得了工程菌 阅读下列材料，完成下面小题。 蓝莓酒一般以蓝莓为原材料，经破碎压榨、过滤、恒低温发酵等多道工序酿造而成。蓝莓发酵成酒后，会使得花青素、硒、氨基酸、维生素、钙、磷、铁、锌等多种营养元素更丰富且更易被人体吸收，口感也比普通蓝莓果、蓝莓汁更丰富。某公司生产蓝莓酒工艺流程为：挑选蓝莓→清洗蓝莓→沥干水分→破碎蓝莓→入缸→加糖→发酵→榨取酒液→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品入库。 11. 下列关于蓝莓酒生产工艺流程的叙述正确的是（ ） A. 破碎蓝莓时，用蛋白酶处理蓝莓，可以促进细胞破碎，提高出汁率 B. 加糖能为酵母菌的发酵提供更多的呼吸底物，提高产品酒精浓度 C. 进行发酵时，酵母菌发酵所需的酶存在于细胞溶胶和线粒体基质中 D. 发酵阶段需要不断监控和调整温度，温度越高，发酵越充分 12. 该公司欲生产低醇蓝莓酒。如图是该公司采用的低醇果酒的动态酿造流程图，先将酵母液通入发酵罐，使酵母附着于发酵板的板式超滤膜上，然后向发酵罐的底部通入灭菌后的果汁，将发酵罐内的温度控制在15～25℃，果汁流速为5～20mL/min，最后收集通过最顶部一层发酵板的果汁即为低醇果酒。下列叙述错误的是（ ） A. 使酵母附着于发酵板的板式超滤膜上可以提高酵母菌的利用率 B. 控制果汁流速的主要目的是使果汁与板式超滤膜上的酵母充分接触 C. 用酸性重铬酸钾溶液可以检测收集到的果汁中是否含有酒精 D. 若用该装置进行果醋发酵，则操作与果酒发酵一致 第Ⅱ卷 本卷共5题，共52分 13. 生态工程是指应用生态学和系统学等科学的基本原理，结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。以前某农村农作物秸秆都是作为燃料燃烧，而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田，后来逐步开始进行农村产业结构调整，如图是现在当地生态工程示意图。回答下列问题： （1）生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，其以生态系统的_________为基础。如图所示生态工程所遵循的原理有 _______________。 （2）家畜的粪肥可以促进农作物生长，有人认为是家畜粪肥中的能量流入了农作物中，该说法____________（填“合理”或“不合理”），原因是______________。 （3）农作物秸秆自然分解，所含的能量最终以_________形式散失，而通过上述生态工程，将农作物秸秆投入沼气池生产沼气，这样通过改变能量流动的___________使人类获得需要的物质和能量。 14. 某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。 实验所用的培养基成分如下。 培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。 培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油 操作步骤： ①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液； ②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。 回答下列问题。 菌株 透明圈大小 平板Ⅰ 平板Ⅱ A +++ ++ B ++ - （1）实验所用培养基中作为碳源的成分是____________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成____________（答出2种即可）等生物大分子。 （2）步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是____________。 （3）为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示（“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明圈），推测该同学的实验思路是__________。 （4）现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是____________，理由是___________。 15. 双特异性抗体可同时与癌细胞和免疫细胞特异性结合，它一端与癌细胞结合，一端与T细胞结合，将T细胞拉近癌细胞，大大提高了杀灭癌细胞的效率。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白，CD3蛋白受体位于T细胞表面，与抗体结合后，其免疫功能得到激活。下图是研究人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程。回答下列问题： （1）给小鼠注射CD19蛋白，是为了从小鼠的脾脏中分离得到_________；注射的抗原A是指_________。 （2）过程②和④所用诱导方法与诱导植物细胞融合所用方法的不同之处是_________。过程③培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是95%空气加5%CO2的混合气体，其中CO2的主要作用是__________。过程⑤筛选获得的细胞具有的特点是__________。过程⑥提取双特异性单克隆抗体的途径有_________。 （3）与从血清中提取的CDI9抗体，抗A抗原的抗体相比，通过双杂交瘤细胞得到双特异性单克隆抗体的优点是_________（答两点）。双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用，原因是_________。 16. 基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽（Cut-Dip-Budding,简称 CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。 回答下列问题。 （1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于________；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和__________，该过程还需要光照，其作用是__________。 （2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的_。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注________。 （3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是_________。 （4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS 基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B。据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是________________，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是___________，依据是_________。 17. 双乙酰是一种啤酒发酵过程中的产物，它的浓度过高会影响啤酒的风味和口感。研究发现给啤酒酵母导入Y基因后会减少啤酒酵母双乙酰的生成，进而缩短啤酒的发酵周期，改善啤酒的风味和口感。图1表示Y基因所在的DNA 上的限制酶识别位点，箭头表示Y基因的转录方向。图2表示构建表达载体时所用到的质粒。请回答下列问题： （1）利用PCR扩增Y基因时，需要设计引物，引物是一小段能与能与_______的短单链核酸。设计的引物序列不能过短，原因是____。利用PCR技术扩增Y基因时，假如加入模板为m个，循环5次共需要消耗________对引物。 （2）结合图1和图2，构建表达载体时应选择的限制酶组合是HindⅢ和KpnI，其组合酶中不选择EcoRI酶原因是______。 （3）已知酵母菌不能合成尿嘧啶，所以质粒上的尿嘧啶合成基因作用是_______。在缺乏尿嘧啶的培养基上生长的酵母菌不一定是含有Y基因的酵母菌原因是_____ 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河北区2024-2025学年度第二学期期末高二年级质量检测生物学 第I卷 本卷共12题，每题4分，共48分，每小题给出的4个选项中，只有一项是最符合题目要求的 1. 为践行“绿水青山就是金山银山”的理念，截至2022年底，我国已建成的各级各类自然保护区达到3352个。下列有关自然保护区作用的叙述，不正确的是（　　） A. 保护了珍贵的动植物资源，并使它们得到发展 B. 提供了肉类食物的来源，开发了生物资源 C. 可提供科学研究，为引种驯化提供科学依据 D. 为大量繁殖提供种源，为培养新品种提供原始材料 【答案】B 【解析】 【分析】自然保护区是指把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理，也叫就地保护。 【详解】A、保护了珍贵的动植物资源，并且可以使它们得到发展，丰富了生物多样性，为人类提供研究自然生态系统的场所，是自然保护区的作用，A正确； B、建立自然保护区能保护珍贵稀有动植物资源，保护生物种类的多样性，并不是为了提供肉类食物，B错误； C、可提供科学研究，便于进行连续、系统的长期观测以及珍稀物种的繁殖、驯化的研究，为引种驯化提供科学依据，是自然保护区的作用，C正确； D、为大量繁殖提供种源，为培养新品种提供原始材料，是自然保护区的作用，D正确。 故选B。 2. 如图是“无废弃物农业”对有机废弃物进行处理的一种方案。下列有关叙述错误的是（ ） A. 循环是“无废弃物农业”遵循的主要生态工程原理 B. 施用有机肥能为农作物提供更多的营养物质和能量 C. 从资源化、无害化角度分析，途径②③优于途径④ D. 蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者，能有效地促进系统中物质的循环利用 【答案】B 【解析】 【分析】“无废弃物农业”是生态工程最早和最生动的模式，通过积极种植能够固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有机物质，采用堆肥和沤肥等方式，制成有机肥料，改善土壤结构，培育土壤微生物，实现土壤中养分的循环利用。 【详解】A、“无废弃物农业”主要就是让废弃物在系统内循环利用，所以循环是其遵循的主要生态工程原理，A正确； B、农作物生长所需能量主要来自光能，通过光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中。有机肥主要是被分解者分解后，为农作物提供无机盐等营养物质，但并不能为农作物提供能量，B错误； C、从图中看，途径②③不仅对废弃物进行了处理，还得到了更多产品，如沼气等能源物质；而途径④虽然也能利用废弃物产生电能、热能等，但会对环境造成污染，所以从资源化、无害化角度分析，途径②③优于途径④，C正确； D、蚯蚓、沼气池中的微生物等作为分解者，能将有机废弃物分解为无机物，重新回到生态系统中被植物等利用，有效地促进系统中物质的循环利用，D正确。 故选B。 3. 双台子河口自然保护区位于盘锦市双台子河入海处的芦苇沼泽地带，主要保护丹顶鹤、黑嘴鸥等多种珍稀水禽及其栖息地的滨海湿地生态环境。下列相关说法正确的是（ ） A. 保护生物多样性的关键是要处理好人与自然的相互关系 B. 该自然保护区出售芦苇的收入体现了生物多样性的间接价值 C. 为保护湿地基本生态环境及物种多样性，应禁止开发和利用 D. 该自然保护区生物多样性包括基因多样性、遗传多样性和物种多样性三个层次 【答案】A 【解析】 【详解】A、保护生物多样性的关键是要协调好人与自然的相互关系，如合理利用资源、减少生态破坏，这属于可持续发展的理念，A正确； B、出售芦苇属于直接利用生物资源的经济价值，属于生物多样性的直接价值，而非间接价值（如生态功能），B错误； C、保护湿地应遵循“合理利用是最好的保护”原则，完全禁止开发和利用不符合实际，C错误； D、生物多样性包括遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性三个层次，D中“基因多样性”与“遗传多样性”重复，且遗漏生态系统多样性，D错误。 故选A。 4. 做“微生物的分离与培养”实验时，下列叙述正确的是（ ） A. 用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿盖上 B. 倒平板时，应将打开的皿盖放到一边，以免培养基溅到皿盖上 C. 含有机磷农药的培养基不可分离出能降解有机磷农药的细菌 D. 为了防止污染及正常接种，接种环经火焰灭菌后应先进行冷却，之后再进行接种 【答案】D 【解析】 【分析】在利用微生物时，常要求所利用的微生物不被其他微生物污染，因此在培养微生物时必须进行无菌操作，无菌操作包括灭菌和消毒两种方式：消毒的方法有巴氏消毒法、酒精消毒、煮沸消毒法；灭菌的方法有干热灭菌、灼烧灭菌和高压蒸汽灭菌。微生物的分离方法中最常用的是划线分离法和涂布分离法，常用来统计样品活菌数目的方法是涂布分离法。 【详解】A、用记号笔标记培养皿中菌落时，应标记在皿底，因为培养时皿盖朝上，标记皿底便于观察，A错误； B、倒平板时，不能将打开的皿盖放到一边，这样会导致杂菌污染，应将皿盖打开一条稍大于瓶口的缝隙，B错误； C、含有机磷农药的培养基可作为选择培养基，能分离出能降解有机磷农药的细菌（该类细菌可利用有机磷农药作为营养物质 ），C错误； D、接种环经火焰灭菌后温度很高，若直接接种会杀死菌种，所以应先冷却之后再进行接种，这样能防止污染及保证正常接种，D正确， 故选D。 5. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. ①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B. ②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 C. 3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1 D. 百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体 【答案】D 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块，A错误； B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂，所以不会发生基因重组，B错误。 C、3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1，C错误； D、百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确； 故选D。 6. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，流程如图。下列相关叙述错误的是（ ） A. 核移植前需将卵母细胞培养到M Ⅱ期 B. 上述过程体现出动物细胞具有全能性 C. 个体A一般需通过注射促性腺激素来实现超数排卵 D. 胚胎干细胞需经过基因的选择性表达才能产生出所需的组织器官 【答案】B 【解析】 【分析】1、“治疗性克隆”将使人胚胎干细胞(简称ES细胞)造福于人类的一种非常重要的途径，治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于治疗。2、生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆，即用生殖技术制造完整的克隆人，目的是产生一个独立生存的个体，于此相对的是研究性克隆或医学性克隆，指的是产生研究所用的克隆细胞，不产生可独立生存的个体。 【详解】A、核移植前需将卵母细胞培养到M Ⅱ期，因为该时期的卵母细胞的细胞质中有促进细胞核全能性发挥的物质，A正确； B、上述过程表示的是治疗性克隆的过程，该过程能体现出动物体细胞核具有全能性，因为以及培育到囊胚阶段，但不能体现动物细胞的全能性，B错误； C、个体A提供去核卵细胞，一般需通过注射促性腺激素来实现超数排卵，C正确； D、细胞分化的结果是能产生各种组织细胞，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此，胚胎干细胞需经过基因的选择性表达才能产生出所需的组织器官，D正确。 故选B。 7. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，abc表示现代工程技术，①②③分别表示其结果，下列说法正确的是 A. 若a是体细胞核移植技术，则①反映了动物体细胞也具有全能性 B. 若c是胚胎分割技术，则③中个体的基因型和表现型一定相同 C. 若b是体外受精技术，则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能 D. ①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A、若a是体细胞核移植技术，则①反应了动物体细胞的细胞核具有全能性，A错误； B、胚胎分割技术所得个体的基因型完全相同,但表现型不一定完全相同，因为表现型还受环境的影响，B错误； C、若b是体外受精技术,则②为试管动物,这为良种家畜快速大量繁殖提供了可能，C正确； D、①②③中作为供体的动物品种必须是珍稀的或存量少的动物，而作为受体的动物只要健康和具有良好的繁殖能力即可,不需要是珍稀的或存量少的雌性动物，D错误。 故选C。 8. 采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列说法正确的是（ ） A. 该转基因羊无法将人凝血因子基因传递给后代 B. 该转基因羊的所有细胞都含有人凝血因子基因并可以正常表达 C. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别等限制，受体来源更广泛 D. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器 【答案】C 【解析】 【详解】A、转基因羊的生殖细胞若含有人凝血因子基因，则可通过有性生殖传递给后代。通常基因工程中，目的基因会整合到受精卵的基因组中，因此转基因羊能传递该基因，A错误； B、转基因羊的所有细胞均含有人凝血因子基因（因源于受精卵分裂分化），但基因表达具有选择性，仅在乳腺细胞等特定细胞中表达，B错误； C、乳腺生物反应器需雌性个体分泌乳汁，而膀胱生物反应器可从雌雄个体的尿液中收集产物，受体选择不受性别限制，来源更广泛，C正确； D、乳腺细胞是高度分化的体细胞，无法发育为完整个体。需将表达载体导入受精卵，经胚胎发育形成转基因个体，D错误。 故选C。 9. 幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌，其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响，科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌中，所用质粒和目的基因如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 为了将MreB基因定向插入到质粒中，可选SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒 B. 从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株即为目的菌株 C. 用E.coliDNA连接酶构建重组载体能有效防止目的基因的反向连接 D. 将重组质粒导入细菌的过程中，需用处理以增大其对周围DNA的吸收 【答案】D 【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，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质-一抗原抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、若用SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒，会破使质粒上的启动子被切除，使目的基因无法正常表达，所以不能用SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒，A错误； B、从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株，可能是导入了普通质粒（不含目的基因）的菌株，不一定是导入了重组质粒（含有目的基因）的目的菌株，还需要进一步鉴定，B错误； C、E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，不能防止目的基因的反向连接，C错误； D、将重组质粒导入细菌（如大肠杆菌）的过程中，用Ca2+处理细菌，可使其成为感受态细胞，增大其对周围DNA的吸收能力，有利于重组质粒进入细菌细胞，D正确。 故选D。 10. 利用基因工程生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图中质粒的化学本质是 DNA B. 过程①需要进行碱基互补配对 C. 过程③需要用 Ca²⁺处理大肠杆菌 D. 过程④只需进行 DNA 检测即可确定是否成功获得了工程菌 【答案】D 【解析】 【详解】A、质粒是小型环状 DNA 分子，其化学本质是 DNA，A正确； B、过程①是逆转录过程，以 mRNA 为模板合成 cDNA，该过程遵循碱基互补配对原则，B正确； C、过程③将重组质粒导入大肠杆菌时，需要用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，便于吸收重组质粒，C正确； D、过程④要确定是否成功获得工程菌，不仅需要进行 DNA 检测，看目的基因是否导入，还需要进行 mRNA 检测（看目的基因是否转录）和蛋白质检测（看目的基因是否翻译出羧酸酯酶）等，D错误。 故选D。 阅读下列材料，完成下面小题。 蓝莓酒一般以蓝莓原材料，经破碎压榨、过滤、恒低温发酵等多道工序酿造而成。蓝莓发酵成酒后，会使得花青素、硒、氨基酸、维生素、钙、磷、铁、锌等多种营养元素更丰富且更易被人体吸收，口感也比普通蓝莓果、蓝莓汁更丰富。某公司生产蓝莓酒工艺流程为：挑选蓝莓→清洗蓝莓→沥干水分→破碎蓝莓→入缸→加糖→发酵→榨取酒液→陈酿→调配→装瓶→杀菌→成品入库。 11. 下列关于蓝莓酒生产工艺流程的叙述正确的是（ ） A. 破碎蓝莓时，用蛋白酶处理蓝莓，可以促进细胞破碎，提高出汁率 B. 加糖能为酵母菌的发酵提供更多的呼吸底物，提高产品酒精浓度 C. 进行发酵时，酵母菌发酵所需的酶存在于细胞溶胶和线粒体基质中 D 发酵阶段需要不断监控和调整温度，温度越高，发酵越充分 12. 该公司欲生产低醇蓝莓酒。如图是该公司采用的低醇果酒的动态酿造流程图，先将酵母液通入发酵罐，使酵母附着于发酵板的板式超滤膜上，然后向发酵罐的底部通入灭菌后的果汁，将发酵罐内的温度控制在15～25℃，果汁流速为5～20mL/min，最后收集通过最顶部一层发酵板的果汁即为低醇果酒。下列叙述错误的是（ ） A. 使酵母附着于发酵板的板式超滤膜上可以提高酵母菌的利用率 B. 控制果汁流速的主要目的是使果汁与板式超滤膜上的酵母充分接触 C. 用酸性重铬酸钾溶液可以检测收集到的果汁中是否含有酒精 D. 若用该装置进行果醋发酵，则操作与果酒发酵一致 【答案】11. B 12. D 【解析】 【分析】果酒制作的菌种是酵母菌，属于兼性厌氧型生物，有氧条件下进行有氧呼吸增加数量，无氧条件下进行酒精发酵。果酒发酵过程中，在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 【11题详解】 A、植物细胞的细胞壁的成分为纤维素和果胶，用果胶酶和纤维素酶处理蓝莓，可以促进细胞破碎，提高出汁率，A错误； B、酵母菌可以利用糖进行厌氧呼吸产生酒精，加糖能为酵母菌的发酵提供更多的呼吸底物，提高产品酒精浓度，B正确； C、酵母菌发酵发生在细胞溶胶中，酵母菌发酵所需的酶存在于细胞溶胶中，C错误； D、发酵过程中需要不断监控和调整温度，使温度保持在适宜范围，若超过适宜温度，酶活性下降，发酵速率变慢，D错误。 故选B。 【12题详解】 A、使酵母附着于发酵板的板式超滤膜上可以实现酵母菌的重复利用，提高酵母菌的利用率，A正确； B、控制果汁流速的主要目的是使果汁与板式超滤膜上的酵母充分接触，提高反应效率，B正确； C、在酸性条件下，酒精与橙色的重铬酸钾溶液反应呈现灰绿色，据此可检测发酵液中是否含有酒精，C正确； D、若用该装置进行果醋发酵，发酵罐应持续通入充足的无菌空气，并调整发酵温度，D错误。 故选D。 第Ⅱ卷 本卷共5题，共52分 13. 生态工程是指应用生态学和系统学等科学的基本原理，结合系统工程的最优化方法，设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。以前某农村农作物秸秆都是作为燃料燃烧，而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田，后来逐步开始进行农村产业结构调整，如图是现在当地生态工程示意图。回答下列问题： （1）生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，其以生态系统的_________为基础。如图所示生态工程所遵循的原理有 _______________。 （2）家畜的粪肥可以促进农作物生长，有人认为是家畜粪肥中的能量流入了农作物中，该说法____________（填“合理”或“不合理”），原因是______________。 （3）农作物秸秆自然分解，所含的能量最终以_________形式散失，而通过上述生态工程，将农作物秸秆投入沼气池生产沼气，这样通过改变能量流动的___________使人类获得需要的物质和能量。 【答案】（1） ①. 自组织，自我调节功能 ②. 循环、整体、协调 （2） ①. 不合理 ②. 家畜粪肥中的能量只能被分解者利用，而不能流入植物，被分解者分解利用后，产生的无机盐可被植物体吸收用于有机物的合成 （3） ①. 热能 ②. 方向 【解析】 【分析】生态工程所遵循的基本原理为：整体、协调、循环、自生等。 ①自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 ②循环：循环是指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。 ③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。 ④整体：遵循整体原理，首先要遵从从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等。上图所示生态农业中家畜的粪便用于沼气生产，沼渣、沼液用于肥田，沼渣还可以作为食用菌的饲料，菌渣可用作家畜的饲料，因此遵循了循环原理；该区域各个系统相互联系，不可分割，考虑了自然、经济、社会的整体影响，因此遵循了整体原理；该区域处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，因此遵循了协调原理。。 (4)小问详解： 与将稻秆焚烧后用草木灰还田相比，该方式除实现了资源的循环利用外，还具有实现能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量流向对人类最有益的部分，减少环境污染的优点。 【小问1详解】 生态工程建设是指利用生态学原理而进行的自然生态恢复和人工生态建设的技术手段，以生态系统的自组织、自我调节功能为基础。 【小问2详解】 家畜粪肥中的能量只能被分解者利用，而不能流入植物，被分解者分解利用后，产生的无机盐可被植物体 吸收用于有机物的合成，因此家畜粪肥中的能量流入了农作物的说法不合理。 【小问3详解】 农作物秸秆自然分解，是通过微生物的分解作用完成的，所含的能量最终以热量的形式散失。通过上述生态工程，将农作物秸秆投入沼气池生产沼气，这样通过改变能量流动的方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 14. 某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。 实验所用的培养基成分如下。 培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。 培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。 操作步骤： ①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ中培养，得到A、B菌液； ②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。 回答下列问题 菌株 透明圈大小 平板Ⅰ 平板Ⅱ A +++ ++ B ++ - （1）实验所用培养基中作为碳源的成分是____________。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成____________（答出2种即可）等生物大分子。 （2）步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是____________。 （3）为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示（“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明圈），推测该同学的实验思路是__________。 （4）现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是____________，理由是___________。 【答案】（1） ①. 石油 ②. DNA、RNA、蛋白质 （2）N0•2n （3）在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力 （4） ①. A ②. A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长 【解析】 【分析】培养基对微生物具有选择作用。配置培养基时根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求, 加入某些物质或除去某些营养物质，抑制其他微生物的生长，也可以根据某些微生物对一些物理、化学因素的抗性，在培养基中加入某种化学物质,从而筛选出待定的微生物。这种培养基叫做选择培养基。 【小问1详解】 培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是石油。生物大分子DNA、RNA、蛋白质都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。 【小问2详解】 由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的种群数量呈J型曲线增长，由于细菌进行二分裂，细菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根据公式Nt=N0•λt，λ=2，繁殖n代后细菌的数量是N0•2n。 【小问3详解】 分析表格数据可知，实验的结果是：在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力。 【小问4详解】 由表格数据可知，在平板Ⅱ（无氮源的培养基）上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。 15. 双特异性抗体可同时与癌细胞和免疫细胞特异性结合，它一端与癌细胞结合，一端与T细胞结合，将T细胞拉近癌细胞，大大提高了杀灭癌细胞的效率。CD19是癌细胞表面的抗原蛋白，CD3蛋白受体位于T细胞表面，与抗体结合后，其免疫功能得到激活。下图是研究人员通过杂交瘤细胞技术生产双特异性单克隆抗体的部分过程。回答下列问题： （1）给小鼠注射CD19蛋白，是为了从小鼠的脾脏中分离得到_________；注射的抗原A是指_________。 （2）过程②和④所用诱导方法与诱导植物细胞融合所用方法的不同之处是_________。过程③培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是95%空气加5%CO2的混合气体，其中CO2的主要作用是__________。过程⑤筛选获得的细胞具有的特点是__________。过程⑥提取双特异性单克隆抗体的途径有_________。 （3）与从血清中提取的CDI9抗体，抗A抗原的抗体相比，通过双杂交瘤细胞得到双特异性单克隆抗体的优点是_________（答两点）。双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用，原因是_________。 【答案】（1） ①. 能产生抗CD19抗体的B淋巴细胞 ②. CD3蛋白受体 （2） ①. 灭活的病毒 ②. 维持培养液的pH ③. 既能无限增殖，又能产生特异性抗体 ④. 用作体外诊断试剂 （3） ①. 双特异性单克隆抗体可以识别两种抗原 ②. 既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量 【解析】 【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，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B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；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【小问1详解】 给小鼠注射CD19蛋白，是为了从小鼠的脾脏中获得能产生抗CD19抗体的B淋巴细胞；分析题意，本过程的目的是得到双特异性抗体，故为保证最终双特异性抗体的产生，注射的抗原A应是CD3蛋白受体。 【小问2详解】 过程②和④是诱导动物细胞融合，该过程所用诱导方法与诱导植物细胞融合所用方法的不同之处是用灭活的病毒诱导；过程③培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是95%空气加5%CO2的混合气体，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH；过程⑤是融合细胞的筛选，筛选后得到的细胞杂交瘤细胞，特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体；过程⑥提取双特异性单克隆抗体的途径有：用作体外诊断试剂等。 【小问3详解】 与从血清中提取的CDI9抗体，抗A抗原的抗体相比，通过双杂交瘤细胞得到双特异性单克隆抗体的优点是能同时识别CDI9和A两种抗原，作用效果更显著；双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果往往优于抗体CD19和A抗体的联合使用，原因是该特异性抗体可以借助单克隆抗体的识别作用，将药物带到癌细胞位置，既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。 16. 基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽（Cut-Dip-Budding,简称 CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。 回答下列问题。 （1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于________；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和__________，该过程还需要光照，其作用是__________。 （2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的_。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注________。 （3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是_________。 （4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS 基因CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B。据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是________________，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是___________，依据是_________。 【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 细胞分裂素 ③. 诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要 （2） ①. 遗传特性 ②. 转基因标识 （3）Ti 质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起 （4） ①. 荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根 ②. 观察幼苗是否表现出白化特征 ③. PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除 【解析】 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。 【小问1详解】 已经分化的细胞转变为未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块(这称为愈伤组织)的过程叫做脱分化。从愈伤组织到幼苗的培养过程叫作再分化，该过程中生长素和细胞分裂素起关键作用，此外，为了诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要，再分化过程还需要光照。 【小问2详解】 图1中共培养环节实质是利用农杆菌转化法将目的基因导入愈伤组织细胞，可改变愈伤组织细胞中的遗传物质，若不经过共培养环节，则愈伤组织细胞中无外源基因，其遗传物质与植株A几乎相同，则直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的遗传特性；图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，则该种子细胞中含有目的基因，属于转基因种子，其包装需标注转基因种子，即进行转基因标识。 【小问3详解】 图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞属于利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，利用了农杆菌含有的Ti质粒的作用，Ti质粒中的T-DNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起。 【小问4详解】 根据题意，导入植株B的重组载体中含有绿色荧光蛋白标记基因，若将重组载体成功导入受体细胞并成功表达，则获得的阳性毛状跟段应具有绿色荧光标记，因此该过程中通过荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根即为阳性毛状根段；导入植株B的目的基因为具有敲除PDS基因功能的基因编辑载体，因此导入幼苗中的基因编辑载体若成功发挥作用，则会敲除细胞中的PDS基因，根据题意，该基因指导合成的PDS酶确实会导致植株白化，因此鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是观察幼苗是否表现出白化特征。 17. 双乙酰是一种啤酒发酵过程中的产物，它的浓度过高会影响啤酒的风味和口感。研究发现给啤酒酵母导入Y基因后会减少啤酒酵母双乙酰的生成，进而缩短啤酒的发酵周期，改善啤酒的风味和口感。图1表示Y基因所在的DNA 上的限制酶识别位点，箭头表示Y基因的转录方向。图2表示构建表达载体时所用到的质粒。请回答下列问题： （1）利用PCR扩增Y基因时，需要设计引物，引物是一小段能与能与_______的短单链核酸。设计的引物序列不能过短，原因是____。利用PCR技术扩增Y基因时，假如加入模板为m个，循环5次共需要消耗________对引物。 （2）结合图1和图2，构建表达载体时应选择的限制酶组合是HindⅢ和KpnI，其组合酶中不选择EcoRI酶原因是______。 （3）已知酵母菌不能合成尿嘧啶，所以质粒上尿嘧啶合成基因作用是_______。在缺乏尿嘧啶的培养基上生长的酵母菌不一定是含有Y基因的酵母菌原因是_____ 。 【答案】（1） ①. DNA母链的一段碱基序列互补配对 ②. 引物较短，特异性不强从而扩增出非目的基因片段或者扩增效率降低 ③. 31m （2）若用该酶切割会导致目的基因与质粒反向连接，同时也会破坏质粒结构 （3） ①. 用于重组质粒的筛选 ②. 因为导入含有目的基因的重组质粒或空质粒的酵母菌均具有尿嘧啶合成基因，都能在该培养基上存活 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序包括四个步骤：目的基因的获得、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。其中需要用的基本工具有限制性内切核酸酶（简称限制酶）、DNA连接酶和运载体。限制酶能够识别DNA上特定的碱基序列，将DNA从特定的位置切开，用同种的限制酶处理目的DNA和运载体，得到相同的末端，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来，形成重组运载体。 【小问1详解】 PCR扩增时，引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。但设计的引物不能过短，因为若引物过短，会造成特异性不强，从而导致扩增出非目的基因片段或者扩增效率降低等问题。利用PCR技术扩增Y基因时，假如加入模板为m个，循环5次共需要消耗（25-1）m对引物，即31m对引物。 【小问2详解】 据图，在质粒中EcoRI酶的识别序列在HindII识别序列的左侧，若用该酶切割，会导致目的基因反向连接，且EcoRI酶在质粒中有两个识别序列，若使用EcoRI酶切割，会将环状质粒切割成两个链状DNA片段，且可用的启动子和终止子分别位于两个DNA片段上，破坏了质粒结构。 【小问3详解】 酵母菌不能合成尿嘧啶，质粒上的尿嘧啶合成基因作用主要是用于重组质粒的筛选。因为导入含有目的基因的重组质粒或空质粒的酵母菌均具有尿嘧啶合成基因，都能在该培养基上存活，所以在缺乏尿嘧啶的培养基上生长的酵母菌不一定是含有Y基因的酵母菌。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$