精品解析：内蒙古自治区乌兰察布市商都县商都高级中学2024-2025学年高二下学期7月期末生物试题

2024-2025学年高二下学期期末考试生物试卷 时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。 2.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（共15小题，每题2分） 1. 某村庄在插秧不久的稻田中放养了一定数量的草鱼和青蛙，实现了“稻-鱼-蛙”立体种养。不需要投放饲料，鱼和蛙以稻田中的害虫、其他浮游动物、田间杂草等为食，其粪便为水稻供肥；鱼和蛙呼吸释放的二氧化碳可供水稻进行光合作用，水稻、鱼等输出的生物量明显提高。与普通稻田相比，下列关于该稻田的说法错误的是（ ） A. 群落的垂直结构和水平结构变得复杂 B. 促进了该稻田的物质循环和能量流动 C. 肥料的施用量可逐年减少 D. 对害虫的生态位产生影响 2. 当一个国家65岁及以上人口占总人口比例超过7%时，则意味着这个国家进入老龄化。我国第七次人口普查数据显示65岁及以上人口占13.50%，老龄化程度进一步加深。下列叙述错误的是（ ） A 人口老龄化会导致出生率降低、死亡率升高，即自然增长率变负 B. 全面实施二孩、三孩政策可以缓解人口老龄化进程 C. 人口老龄化会导致人口的年龄结构成为衰退型 D. 人口老龄化一般不会影响男女的性别比例 3. 研究人员将一种抗逆基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染拟南芥细胞，获得了不同株系的拟南芥。下列相关表述正确的是（ ） A. 构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶、DNA聚合酶 B. 将抗逆蛋白基因整合到Ti质粒上就是构建基因表达载体 C. Ti质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等 D. 只要检测出拟南芥细胞中含有抗逆基因，就代表抗逆拟南芥培育成功 4. 现有草原上的一条食物链：草→兔→狼，已知如图中的a代表狼摄入的能量，则下列相关叙述中，错误的是（　　） A. a中的能量代表光合作用制造的有机物中含有的总能量 B. b代表狼粪便中的能量，c代表狼同化的能量 C. e中的能量可用于狼的生长、发育、繁殖 D. 若狼被人为大量捕杀，则兔的数量先增加后减少最后趋于稳定 5. 研究人员调查某岛屿猕猴种群近40年，发现猕猴最初集中分布于岛屿西南侧，后来分布于各区域，并呈镶嵌分布。根据已有数据利用模型模拟理想环境中未来60年内猕猴种群的数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 近40年该岛屿猕猴种群增长速率一直呈上升趋势 B. 地理环境封闭是限制猕猴种群数量持续增加的重要因素 C. 该岛屿猕猴在各区域上呈镶嵌分布体现了群落的水平结构 D. 若该岛屿生境遭到破坏，猕猴的遗传多样性也会维持不变 6. 科学家将大鼠的多能干细胞经体外诱导产生的原始生殖细胞样细胞（PGCLCs）移植到无生殖细胞的大鼠体内，可使其产生精子，并得到健康的后代。下列叙述正确的是（ ） A. 多能干细胞分化程度高于PGCLCs B. 多能干细胞经诱导可发生定向分化 C. PGCLCs分化为精子体现了细胞的全能性 D. 多能干细胞内的所有基因都在活跃表达 7. 犬细小病毒（CPV）主要感染幼犬，传染性极强，被感染个体死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体基本流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 用抗CPV抗体对疑似感染CPV的幼犬进行检测依据的是DNA复制的原理 B. 注射CPV后，从小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞均可以产生抗CPV抗体 C. 过程②可以利用一定方法诱导细胞融合，得到的一定是杂交瘤细胞 D. 体外培养能产生抗CPV抗体的杂交瘤细胞，可获取大量抗CPV单克隆抗体 8. 群落中，优势物种可以利用较低资源生存。某群落中，物种A 和物种B的生存空间和食物类别都较为相似。生存所需资源指某种群生存所需的最少资源量。下列关于物种 A 和物种 B的说法，错误的是（ ） A. 物种 A 和物种B均可能属于消费者 B. 物种 A和物种B的生态位可能存在大幅度的重叠 C. 物种 A 和物种B存在种间竞争，两者之间可能出现此消彼长的情况 D. 若物种 A的生存所需资源小于物种B的，则物种B为优势竞争者 9. 三趾树懒是一种移动缓慢、代谢率极低的植食性动物，这种动物不直接从树冠“空投”粪便，而是每隔一段时间爬下树排便。研究发现，这种树懒到地面排便时，躲在皮毛里的树懒蛾就伺机在大便中产卵，卵孵化后的幼虫专食树懒大便，而羽化后的树懒蛾又会寻找树懒钻进其皮毛中。蛾死掉后被分解者分解，产生的无机氮促进树懒皮毛中绿藻的生长，绿藻能帮助树懒躲避天敌，也可供树懒食用。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 三趾树懒和绿藻之间只有捕食关系 B. 三趾树懒爬下树排便耗能较多且易被天敌捕食 C. 树懒蛾幼虫呼吸作用消耗的能量来自三趾树懒的同化能 D. 三趾树懒、树懒蛾和绿藻构成的生物群落相对稳定 10. 下列关于治疗性克隆和生殖性克隆的说法，错误的是（ ） A. 将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育成婴儿的过程属于生殖性克隆 B. 生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念 C. 将基因编辑技术应用于治疗性克隆，不符合人类伦理道德 D. 中国政府不允许进行任何生殖性克隆人实验 11. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是（　　） A. 某一稀释度下至少涂3个平板，以减小实验误差 B. 3号试管中的样品溶液稀释倍数为104倍 C. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1．7×103个 D. 该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照，用以判断选择培养基是否有选择作用 12. 如图为某同学绘制的能量流经第二营养级的示意图，图中数字为能量值。下列说法错误的是（　　） A. 第二营养级同化的能量为75 B. 图中C表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量 C. “？”代表的数值为20 D. A表示第二营养级的同化量 13. 工业上常利用发酵工程生产微生物饲料，其主要生产流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 优良菌种不一定是直接从自然界中筛选得到 B. 发酵工程中心环节是发酵罐内的发酵 C. 生产乳酸菌时，不仅要关注培养基中的营养成分，还要注意隔绝空气 D. 微生物蛋白质含量高，可以从发酵得到的菌体中提取出大量的单细胞蛋白 14. 基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，下列相关说法不正确的是（ ） A. 构建基因表达载体的目的包括使目的基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代 B. 基因工程中标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选 C. 一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、起始密码和终止密码等结构 D. 基因表达载体中的复制原点是质粒DNA的复制起点 15. 基因疫苗是将病原微生物的一段基因插入到质粒上，然后将重组质粒导入人或动物体内，这段基因编码的产物可以引起机体产生特异性免疫反应。 下列叙述正确的是 A. 基因疫苗导入人体可以表达出抗体，引起免疫反应 B. 基因疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程 C. 基因疫苗内含抗原，所以能引起机体特异性免疫反应 D. 接种后若感染此病原微生物，则体内记忆细胞会产生大量抗体 二、不定项选择题（共5小题，每题3分） 16. 单克隆抗体制备过程中所用骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基蝶呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞融合后，再加入含氨基蝶呤的培养液。将这些混合物分装于如图所示的细胞培养板的小孔中培养。下列相关叙述错误的是（ ） A. 制备单克隆抗体运用了动物细胞具有全能性的原理和动物细胞培养技术 B. 融合B淋巴细胞与骨髓瘤细胞时，培养液中可以加入PEG作诱导剂 C. 培养液中加入氨基蝶呤的目的是筛选杂交瘤细胞 D. 小孔中的细胞经过增殖后，均会产生所需特异性抗体 17. 某地因地制宜实施了“养鱼不换水，种菜不施肥”的鱼菜共生循环生态农业，模式图如下。下列说法正确的是（　　） A. 流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和饲料 B. 该循环农业实现了能量的多级利用，提高了能量传递效率 C. 该生态系统中鱼粪中的氮、磷等元素最终可供蔬菜吸收利用 D. 该生态系统能够实现自组织、自我优化、自我更新和维持 18. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是（　　） A. 4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号试管中的10倍 B. 5号试管中稀释液进行平板培养的结果表明每克该土壤中的菌株数目为1．7×106个 C. 当样品稀释度足够高时，一般平板上一个单菌落来源于一个活菌 D. 某一稀释度下至少涂3个平板，该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目高 19. 下列关于生物武器的叙述，正确的是（　　） A. 炭疽杆菌、天花病毒、酵母菌都可作为生物武器 B. 在战争中，为预防敌方使用生物武器，参战部队采取的最有效措施是接种病原体的疫苗 C. 若被经过基因改造的生物武器伤害，治疗难度更大 D. 真正爱好和平的人不会使用生物武器，但可以研制、开发、保存 20. 下列有关科研人员建立人乳铁蛋白乳腺生物反应器过程的叙述，正确的是（ ） A. 从细胞中分离目的基因时必须使用限制酶和DNA连接酶 B. 借助标记基因可检测目的基因是否整合到受体细胞染色体上 C. 常用显微注射法将目的基因导入人的乳腺细胞中 D. 应该将目的基因与在乳腺中特异表达的基因的启动子结合 三、非选择题（共5小题，共55分） 21. 在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，被广泛应用于奶酪和酸奶的生产。科学家将编码牛凝乳酶的基因（长度1.5kb）导入大肠杆菌获得工程菌，再通过工业发酵批量生产凝乳酶。 （1）提取小牛胃黏膜组织中的mRNA，经逆转录得到cDNA，选择合适的引物进行PCR扩增，PCR引物碱基数一般在20～30个之间，过短则导致____。 （2）如表为操作过程中可能用到的限制酶，图1为获得的目的基因及末端（除黏性末端序列外，其他碱基序列省略），图2为要使用的质粒，其中的Tetr、Ampr分别为四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因。对质粒进行切割时，选用的两种限制酶为____。目的基因和质粒能连接成重组质粒的原因是____，导入的目的基因在受体细胞中能成功表达的理论基础是____。 限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ 识别位点及切割位点 —G↓GATCC— —T↓GATCA— —CCC↓GGG— —↓GATC— （3）将转化后的大肠杆菌接种在含____的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编号为1、2、3、4）培养并提取质粒，用（2）中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，结果如下图，____号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。 注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中 （4）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序：____。（用箭头表示） ①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列 ③分析突变蛋白功能，设计结构 ④改变凝乳酶基因的特定序列 ⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组 22. 某喀斯特地区石漠化严重，土层浅薄，生态环境极为脆弱。该地区的植被恢复过程中，凋落叶的分解对土壤有机碳（SOC）的含量及碳排放均有影响。研究人员选择6种耐干旱贫瘠的优良树种进行了研究。 （1）植物凋落物进入土壤后，可被分解为可溶性有机碳和微小植物残片，并在土壤中稳定储存。因此，凋落物是SOC 的重要来源。通过_____作用，可将部分 SOC转变为_____等无机物，此过程称为 SOC 的输出。 （2）为了解不同树种凋落物分解速率，取每种树的0.5g凋落叶添加至土壤表层， 180天后检测各组的质量损失率，结果见下表。表明_____。 树种 光皮株木 青冈栎 海南椴 任豆 降香黄檀 望天树 质量损失率 48.2% 16.5% 50.1% 32.5% 41.8% 26.3% （3）研究人员还进行了凋落物对SOC 输出影响的研究，检测结果如下图。对照组的处理是_____，且与各组的温度、水分等条件均一致。据图可知，除海南椴和任豆外，其余树种的凋落叶都促进了SOC 的分解。得出此结论的依据是_____。 （4）综合上述研究，从生态系统物质循环与能量流动角度出发，在处于植被恢复初期的地区，可以选择凋落叶分解速率较_____的几种树，以促进土壤养分的循环与利用；在处于植被恢复中后期的地区，可选择的树种及理由是_____。此生态修复工程中遵循了_____的原理。 23. 2019年1月24日，5只生物钟紊乱体细胞克隆猴登上中国期刊《国家科学评论》封面，标志着中国体细胞克隆技术走向成熟。利用这项技术可批量生产实验用疾病模型猴。如图是体细胞克隆猴的培育过程。请回答下列问题： （1）研究者选择出生夭折的猕猴作为供核个体，先取相应组织，剪碎，用______酶处理后，置于含有______的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 （2）克隆猴的获得属于______繁殖，该过程需要先获得卵母细胞，为获得更多的卵母细胞，需要对母猴进行______处理，然后对卵母细胞去核。实际上去掉的是______________________________ （3）核移植过程中用去核卵母细胞作为受体细胞的原因是①卵母细胞比较大，容易操作；②_____。 （4）非人灵长类的体细胞核移植非常困难，研究发现体细胞克隆猴胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。据此提出攻克技术难点的思路是________。 24. 为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性，研究人员设置了四组实验：分别将含有A、B、C、D四种抗生素（含量相同）的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置，放在培养箱中培养一定时间后，观察其透明圈的大小，实验结果如下表。回答下列问题： 实验组别 抗生素种类 实验结果 1 A 滤纸片周围出现透明圈 2 B 滤纸片周围没有出现透明圈 3 C 滤纸片周围的透明圈比含A的小 4 D 滤纸片周围的透明圈比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落 （1）在微生物培养过程中，获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，用平板培养细菌时一般需要将平板倒置，其原因是___________。 （2）实验需使用涂布器接种，接种前涂布器的灭菌方法为_______。 （3）根据实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素种类为_______；在排除杂菌污染的情况下，第4组实验说明细菌对抗生素D产生了________。 （4）该实验还缺少一组空白对照，请尝试补充：_________。 25. 大肠杆菌β-半乳糖苷酶（Z酶）可催化底物（X-gal）水解产生蓝色物质。在pUC18质粒中，lacZ′ 编码Z酶氨基端的一个片段（称为α-肽），该质粒结构及限制酶识别位点如图甲所示。已知α-肽、缺失α-肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，共同存在时就会表现出Z酶活性。利用图乙中的DNA片段与pUC18质粒进行基因工程操作。 （1）限制酶能催化双链DNA分子中___（填化学键名称）的断裂。本实验可使用限制酶___处理pUC18质粒和图乙中的DNA片段，再通过DNA连接酶连接，获得含目的基因的重组质粒。 （2）用重组质粒转化大肠杆菌，然后将大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的固体培养基上进行培养，由于未发生转化的大肠杆菌没有该质粒，因而不具有___，在该培养基上不能生长。从功能上划分，该培养基属于___培养基。 （3）当上述培养基中含有X-gal时，生长出的菌落有蓝色和白色两种类型，其中含有重组质粒的大肠杆菌的菌落颜色为___，这是因为___。为保证能通过菌落颜色辨别出含有重组质粒的大肠杆菌，本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是___。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二下学期期末考试生物试卷 时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。 2.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（共15小题，每题2分） 1. 某村庄在插秧不久的稻田中放养了一定数量的草鱼和青蛙，实现了“稻-鱼-蛙”立体种养。不需要投放饲料，鱼和蛙以稻田中的害虫、其他浮游动物、田间杂草等为食，其粪便为水稻供肥；鱼和蛙呼吸释放的二氧化碳可供水稻进行光合作用，水稻、鱼等输出的生物量明显提高。与普通稻田相比，下列关于该稻田的说法错误的是（ ） A. 群落的垂直结构和水平结构变得复杂 B. 促进了该稻田的物质循环和能量流动 C. 肥料的施用量可逐年减少 D. 对害虫的生态位产生影响 【答案】C 【解析】 【分析】研究生态系统能量流动的实践意义：①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。②帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分，实现能量的多级利用，提高能量的利用率。 【详解】A、由题意可知，该稻田中生物种类增多，群落的垂直结构和水平结构变得复杂，A正确; B、该稻田中生物种类增多，促进了该稻田的物质循环和能量流动，B正确; C、由于该人工生态系统的农产品被不断输出，物质不能循环利用，因此需要不断施加肥料，用量根据输出的量而定，C错误; D、该稻田中生物种类增多，对害虫的生态位产生影响，D正确。 故选C。 2. 当一个国家65岁及以上人口占总人口比例超过7%时，则意味着这个国家进入老龄化。我国第七次人口普查数据显示65岁及以上人口占13.50%，老龄化程度进一步加深。下列叙述错误的是（ ） A. 人口老龄化会导致出生率降低、死亡率升高，即自然增长率变负 B. 全面实施二孩、三孩政策可以缓解人口老龄化进程 C. 人口老龄化会导致人口的年龄结构成为衰退型 D. 人口老龄化一般不会影响男女的性别比例 【答案】A 【解析】 【分析】1、“J”型增长曲线：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线大致呈“Ｊ”型。 2、性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。不合理的性别比例会导致出生率下降进而引起种群密度下降。 【详解】AC、人口老龄化会导致人口出生率小于死亡率（但出生率不一定降低）、年龄结构成为衰退型，导致自然增长率变负，A错误，C正确； B、全面实施二孩、三孩政策可以提高人群的出生率，有利缓解人口老龄化进程，B正确； D、由于我国禁止非医学需要的性别鉴定，婴儿的出生比率理论上为男性:女性=1:1，故人口老龄化一般不会影响男女的性别比例，D正确。 故选A。 3. 研究人员将一种抗逆基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染拟南芥细胞，获得了不同株系的拟南芥。下列相关表述正确的是（ ） A. 构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶、DNA聚合酶 B. 将抗逆蛋白基因整合到Ti质粒上就是构建基因表达载体 C. Ti质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等 D. 只要检测出拟南芥细胞中含有抗逆基因，就代表抗逆拟南芥培育成功 【答案】B 【解析】 【分析】农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的） 1、农杆菌转化法的具体过程： （1）利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体，即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上。 （2）将整合了目的基因的Ti质粒导入土壤农杆菌细胞内。 （3）利用土壤农杆菌感染植物细胞，该过程实际上是将含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒导入植物细胞内。 （4）含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒进入植物细胞后，可以把自己的一段基因整合到细胞核中的染色体上，这段基因中包含了目的基因。 2、原理：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。 3、农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。 4、转化：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 【详解】A、构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶，A错误； B、利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体，即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，故将抗逆蛋白基因整合到Ti质粒上就是构建基因表达载体，B正确； C、Ti质粒标记基因是DNA片段，不含尿嘧啶，C错误； D、只有拟南芥具有抗逆性才能代表抗逆拟南芥培育成功，含有抗逆基因若不表达，也不会形成抗逆植株，D错误。 故选B。 4. 现有草原上的一条食物链：草→兔→狼，已知如图中的a代表狼摄入的能量，则下列相关叙述中，错误的是（　　） A. a中的能量代表光合作用制造的有机物中含有的总能量 B. b代表狼粪便中的能量，c代表狼同化的能量 C. e中的能量可用于狼的生长、发育、繁殖 D. 若狼被人为大量捕杀，则兔的数量先增加后减少最后趋于稳定 【答案】A 【解析】 【详解】A、图中的a代表狼摄入的能量，A错误； B、b代表狼粪便中的能量，其中的能量属于兔的同化量，c代表狼同化的能量，B正确； C、e中的能量可用于狼的生长、发育、繁殖，C正确； D、在“草→兔→狼”这条相对独立的食物链中，若狼被人为大量捕杀，则兔子因为天敌的消失很快增加，当达到一定的数量后，草不能满足所有兔子的需要时，兔子会因没有充足的食物而死亡减少，所以兔子的数量先增加后减少最后趋于稳定，D正确。 故选A。 5. 研究人员调查某岛屿猕猴种群近40年，发现猕猴最初集中分布于岛屿西南侧，后来分布于各区域，并呈镶嵌分布。根据已有数据利用模型模拟理想环境中未来60年内猕猴种群的数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 近40年该岛屿猕猴种群增长速率一直呈上升趋势 B. 地理环境封闭是限制猕猴种群数量持续增加的重要因素 C. 该岛屿猕猴在各区域上呈镶嵌分布体现了群落的水平结构 D. 若该岛屿生境遭到破坏，猕猴的遗传多样性也会维持不变 【答案】B 【解析】 【分析】1、S形曲线表示在自然条件下种群数量的增长规律。种群增长速率在各阶段不同，随着时间的增加，种群增长速率先增大后减小，S形曲线实现的条件是：环境条件是资源和空间有限，存在天敌，种群数量增长受种群密度制约。 2、J形曲线表示在理想条件下种群数量的增长规律，J形曲线需要的条件是：资源和空间充裕、气候适宜、没有敌害等。 【详解】A、目前猕猴数量约1200只，未来 60年的猕猴数量增长幅度不大，由此可判断该岛屿猕猴种群增长速率并不是一直呈上升趋势，A 错误； B、题干显示，前40年猕猴集中分布于岛屿西南侧，随后尽管分布在整个岛屿，在理想环境中，其种群数量依然不能表现为J形增长，显然地理环境封闭是限制猕猴种群数量持续增加的重要因素，B正确； C、该岛屿猕猴在各个区域上呈镶嵌分布，但猕猴只是种群，不是群落，故不能体现群落的水平结构，C错误； D、若该岛屿生境遭到破坏，其环境容纳量降低，因此猕猴种群的基因库减小，即遗传多样性将下降，D错误。 故选B。 6. 科学家将大鼠的多能干细胞经体外诱导产生的原始生殖细胞样细胞（PGCLCs）移植到无生殖细胞的大鼠体内，可使其产生精子，并得到健康的后代。下列叙述正确的是（ ） A. 多能干细胞分化程度高于PGCLCs B. 多能干细胞经诱导可发生定向分化 C. PGCLCs分化为精子体现了细胞的全能性 D. 多能干细胞内的所有基因都在活跃表达 【答案】B 【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。细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。 【详解】A、多能干细胞经体外诱导可分化为PGCLCs细胞，因此多能干细胞分化程度低于PGCLCs，A错误； B、多能干细胞经体外诱导可产生原始生殖细胞样细胞（PGCLCs），说明多能干细胞经诱导可发生定向分化，B正确； C、PGCLCs分化为精子的过程没有形成个体，不能体现细胞的全能性，C错误； D、多能干细胞含有和受精卵相同的基因，但由于基因表达具有选择性，因此并非多能干细胞内的所有基因都在活跃表达，D错误。 故选B。 7. 犬细小病毒（CPV）主要感染幼犬，传染性极强，被感染个体死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 用抗CPV抗体对疑似感染CPV的幼犬进行检测依据的是DNA复制的原理 B. 注射CPV后，从小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞均可以产生抗CPV抗体 C. 过程②可以利用一定方法诱导细胞融合，得到的一定是杂交瘤细胞 D. 体外培养能产生抗CPV抗体的杂交瘤细胞，可获取大量抗CPV单克隆抗体 【答案】D 【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。 【详解】A、用抗CPV抗体对疑似感染CPV的幼犬进行检测依据的是抗原-抗体杂交，A错误； B、注射CPV后，从小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞不一定都可以产生CPV抗体，如脾脏中还有接受其他抗原刺激的B淋巴细胞就不能产生CPV抗体，B错误； C、过程②可以利用一定方法诱导细胞融合，得到的可以有没有融合的细胞和同种细胞融合的细胞，不一定都是杂交瘤细胞，C错误； D、体外培养能产生CPV抗体的杂交瘤细胞，其特点是既可以无限增殖，又能产生专一性抗体，所以可获取大量CPV单克隆抗体，D正确。 故选D。 8. 群落中，优势物种可以利用较低资源生存。某群落中，物种A 和物种B的生存空间和食物类别都较为相似。生存所需资源指某种群生存所需的最少资源量。下列关于物种 A 和物种 B的说法，错误的是（ ） A. 物种 A 和物种B均可能属于消费者 B. 物种 A和物种B的生态位可能存在大幅度的重叠 C. 物种 A 和物种B存在种间竞争，两者之间可能出现此消彼长的情况 D. 若物种 A的生存所需资源小于物种B的，则物种B为优势竞争者 【答案】D 【解析】 【分析】研究某种动物生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。 【详解】A、物种A 和物种B的食物类别都较为相似，所以物种 A 和物种B均可能属于消费者，A正确； B、物种A 和物种B的生存空间和食物类别都较为相似，所以物种 A和物种B的生态位可能存在大幅度的重叠，B正确； C、物种A 和物种B的生存空间和食物类别都较为相似，所以物种 A 和物种B存在种间竞争，两者之间可能出现此消彼长的情况，C正确； D、群落中，优势物种可以利用较低资源生存，若物种A 的生存所需资源小于物种 B的，则物种 A为优势竞争者，D错误。 故选D。 9. 三趾树懒是一种移动缓慢、代谢率极低的植食性动物，这种动物不直接从树冠“空投”粪便，而是每隔一段时间爬下树排便。研究发现，这种树懒到地面排便时，躲在皮毛里的树懒蛾就伺机在大便中产卵，卵孵化后的幼虫专食树懒大便，而羽化后的树懒蛾又会寻找树懒钻进其皮毛中。蛾死掉后被分解者分解，产生的无机氮促进树懒皮毛中绿藻的生长，绿藻能帮助树懒躲避天敌，也可供树懒食用。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 三趾树懒和绿藻之间只有捕食关系 B. 三趾树懒爬下树排便耗能较多且易被天敌捕食 C. 树懒蛾幼虫呼吸作用消耗的能量来自三趾树懒的同化能 D. 三趾树懒、树懒蛾和绿藻构成的生物群落相对稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A、三趾树懒食用绿藻属于捕食关系，同时绿藻帮助树懒躲避天敌，树懒皮毛为绿藻提供生长环境和无机盐（来自树懒蛾分解），二者存在互利关系，因此两者关系包含捕食和互利共生，A错误； B、三趾树懒代谢率极低且移动缓慢，爬下树排便需消耗较多能量，且在地面活动时被捕食风险增加，符合题干描述，B正确； C、树懒蛾幼虫以树懒粪便为食，而粪便中的能量属于生产者（绿藻或树懒所食植物）的同化量，未被树懒同化，因此幼虫消耗的能量来自生产者而非树懒的同化能，C错误； D、生物群落指同一区域中所有生物的总和，而三趾树懒、树懒蛾和绿藻仅为群落中的部分生物，未包含分解者等其他生物，无法构成完整群落，D错误。 故选B。 10. 下列关于治疗性克隆和生殖性克隆的说法，错误的是（ ） A. 将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育成婴儿的过程属于生殖性克隆 B. 生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念 C. 将基因编辑技术应用于治疗性克隆，不符合人类伦理道德 D. 中国政府不允许进行任何生殖性克隆人实验 【答案】C 【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。与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、将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育成的婴儿的过程属于生殖性克隆，该过程的目的是通过克隆技术获得完整的个体，因而属于生殖性克隆，A正确； B、生殖性克隆目的是产生一个完整的人，生殖性克隆会对人类现有的有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念产生冲击，B正确； C、生殖性克隆不符合人类伦理道德，治疗性克隆符合人类伦理道德，将基因编辑技术应用于治疗性克隆，符合人类伦理道德，C错误； D、我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验，D正确。 故选C。 11. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是（　　） A. 某一稀释度下至少涂3个平板，以减小实验误差 B. 3号试管中的样品溶液稀释倍数为104倍 C. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1．7×103个 D. 该实验需设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照，用以判断选择培养基是否有选择作用 【答案】C 【解析】 【分析】稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30-300的平板进行计数。样品的稀释度将直接影响平板上的菌落数目。 【详解】A、在同一稀释度下、应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值，减少实验误差，A正确； B、据图可知，将10g土样加入到90mL无菌水中定容至100mL后，此时锥形瓶中的稀释倍数为10倍，再经3次10倍稀释得到3号试管中的样品，故3号试管中样品的稀释倍数是104倍，B正确； C、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为(168+175+167) ÷3÷0.1×106=1.7×109个，C错误； D、要判断选择培养基是否起到选择作用，需设置接种了的牛肉膏蛋白胨培养基作对照，若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落种类数目多于选择培养基上的菌落，说明选择培养基有选择作用，D正确。 故选C。 12. 如图为某同学绘制的能量流经第二营养级的示意图，图中数字为能量值。下列说法错误的是（　　） A. 第二营养级同化的能量为75 B. 图中C表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量 C. “？”代表的数值为20 D. A表示第二营养级的同化量 【答案】D 【解析】 【详解】A、据题意和题图分析可知，图中A为第二营养级的摄入量，B为第二营养级的同化量，C为第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，D为第三营养级的摄入量。图中“25”是第二营养级粪便中的能量，结合摄入的能量＝同化的能量＋粪便中的能量可知，第二营养级同化的能量为100－25＝75，A正确； B、同化的能量一方面通过呼吸作用散失，另一方面用于生长、发育和繁殖，所以图中C表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，B正确； C、B是第二营养级的同化量，第二营养级同化的能量为100－25＝75，其中40经呼吸作用散失，余下的35用于生长、发育和繁殖，生长、发育和繁殖的能量（值为35）中有15被下一营养级摄入，余下35－15＝20流向分解者，即“？”代表的数值为20，C正确； D、图中A为第二营养级的摄入量，D错误。 故选D。 13. 工业上常利用发酵工程生产微生物饲料，其主要生产流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 优良菌种不一定是直接从自然界中筛选得到 B. 发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵 C. 生产乳酸菌时，不仅要关注培养基中的营养成分，还要注意隔绝空气 D. 微生物蛋白质含量高，可以从发酵得到的菌体中提取出大量的单细胞蛋白 【答案】D 【解析】 【分析】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、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A、优良菌种不一定是直接从自然界中筛选得到，也可以来自诱变育种或基因工程育种等方式，A正确； B、发酵工程中，发酵罐内的发酵是整个流程的核心阶段，在这个环节中，微生物在合适的条件下大量生长繁殖并产生目标产物，它涉及到对温度、pH、溶解氧等多种条件的精准控制，直接关系到产物的产量和质量，是发酵工程的中心环节，B正确； C、乳酸菌是厌氧菌，发酵过程中要注意隔绝空气，C正确。 D、微生物蛋白质含量高，通过发酵获得的大量微生物菌体，即为单细胞蛋白。D错误。 故选D。 14. 基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，下列相关说法不正确的是（ ） A. 构建基因表达载体的目的包括使目的基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代 B. 基因工程中标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选 C. 一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、起始密码和终止密码等结构 D. 基因表达载体中的复制原点是质粒DNA的复制起点 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程的基本步骤：目的基因的获取，表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定。要让基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代；同时，使目的基因能够表达和发挥作用，这就需要构建基因表达载体。这一步是培育转基因抗虫棉的核心工作。 基因表达载体是载体的一种，除目的基因、标记基因外，它还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。 【详解】A、基因表达载体的构建的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用，A正确； B、基因工程中载体上有特殊的标记基因，如四环素抗性基因，标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选，B正确； C、一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构，起始密码和终止密码位于mRNA上，C错误； D、因表达载体中的复制原点是质粒DNA的复制的起点，没有复制原点，质粒DNA就不能复制，D正确。 故选C。 15. 基因疫苗是将病原微生物的一段基因插入到质粒上，然后将重组质粒导入人或动物体内，这段基因编码的产物可以引起机体产生特异性免疫反应。 下列叙述正确的是 A. 基因疫苗导入人体可以表达出抗体，引起免疫反应 B. 基因疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程 C. 基因疫苗内含抗原，所以能引起机体特异性免疫反应 D. 接种后若感染此病原微生物，则体内记忆细胞会产生大量抗体 【答案】B 【解析】 【分析】分析题意：组成基因疫苗的病原微生物的一段基因属于基因工程中的目的基因，该基因的表达产物蛋白质属于抗原，在抗原的刺激下可以引起机体产生特异性免疫反应。 【详解】A、基因疫苗导入人体可以表达出抗原，在抗原的刺激下可以引起机体产生免疫反应，A错误； B、基因疫苗引起免疫反应前，病原微生物的一段基因（目的基因）必须经过转录和翻译的过程表达出抗原，B正确； C、基因疫苗内含控制抗原合成的基因，该基因的表达产物能引起机体特异性免疫反应，C错误； D、接种后若感染此病原微生物，则体内记忆细胞会迅速增殖分化产生大量的浆细胞，大量的浆细胞产生大量的抗体，D错误。 故选B。 【点睛】解答此题的关键是明确“基因疫苗”的内涵，从中提取出关键的信息“基因疫苗表达的产物蛋白质属于抗原”，进而围绕“特异性免疫”的知识分析判断各选项。 二、不定项选择题（共5小题，每题3分） 16. 单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基蝶呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞融合后，再加入含氨基蝶呤的培养液。将这些混合物分装于如图所示的细胞培养板的小孔中培养。下列相关叙述错误的是（ ） A. 制备单克隆抗体运用了动物细胞具有全能性的原理和动物细胞培养技术 B. 融合B淋巴细胞与骨髓瘤细胞时，培养液中可以加入PEG作为诱导剂 C. 培养液中加入氨基蝶呤的目的是筛选杂交瘤细胞 D. 小孔中的细胞经过增殖后，均会产生所需特异性抗体 【答案】AD 【解析】 【分析】根据题意，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后再加入含氨基蝶呤的培养液中，由于骨髓瘤细胞合成核酸的途径能被氨基蝶呤阻断，故骨髓瘤细胞不能在该培养液中生长，而B淋巴细胞本身无增殖能力，则只有融合形成的B-骨髓瘤细胞才能在该培养液中生长，而融合形成的B-骨髓瘤细胞既能无限增殖，又能产生抗体。 【详解】A、制备单克隆抗体包括制备杂交瘤细胞和杂交瘤细胞培养，制备杂交瘤细胞运用了动物细胞融合技术，杂交瘤细胞培养需应用动物细胞培养技术，但制备单克隆抗体过程中没有利用细胞的全能性，A错误； B、融合B淋巴细胞与骨髓瘤细胞时，培养液中可以加入PEG作为诱导剂，诱导细胞融合，B正确； C、由题意知，骨髓瘤细胞中核酸的合成能被氨基蝶呤阻断，培养液中加入氨基蝶呤，骨髓瘤细胞不能增殖，杂交瘤细胞能增殖，从而可筛选出杂交瘤细胞，C正确； D、小孔中增殖的杂交瘤细胞不一定都能产生所需要的特异性抗体，需要进一步筛选才能获得产生特异性抗体的杂交瘤细胞，D错误。 故选AD。 17. 某地因地制宜实施了“养鱼不换水，种菜不施肥”的鱼菜共生循环生态农业，模式图如下。下列说法正确的是（　　） A. 流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和饲料 B. 该循环农业实现了能量的多级利用，提高了能量传递效率 C. 该生态系统中鱼粪中的氮、磷等元素最终可供蔬菜吸收利用 D. 该生态系统能够实现自组织、自我优化、自我更新和维持 【答案】C 【解析】 【分析】生态工程的原理包括：自生、循环、协调、整体原理。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。分解者是生态系统的组成成分之一，主要是细菌和真菌，还包括营腐生生活的动物，例如蚯蚓、蜣螂等。生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，流经自然生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能，流经人工生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能和人为输入的有机物中的化学能（例如饲料、污水中有机物的化学能）。 【详解】A、流入该生态系统的总能量是生产者所固定的总能量和人为投放饲料中的能量，A错误； B、该循环农业实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，B错误； C、鱼粪中含氮、磷等的有机物经土壤微生物分解后可被植物根部吸收利用，C正确； D、该生态系统菜和鱼分隔开，需要人工添加饲料，不能实现由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持，D错误。 故选C。 18. 如图为“土壤中分解尿素的细菌的分离和计数”实验中样品稀释示意图。据图分析错误的是（　　） A. 4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号试管中的10倍 B. 5号试管中稀释液进行平板培养的结果表明每克该土壤中的菌株数目为1．7×106个 C. 当样品稀释度足够高时，一般平板上一个单菌落来源于一个活菌 D. 某一稀释度下至少涂3个平板，该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目高 【答案】BD 【解析】 【分析】培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。 【详解】A、4号中稀释液稀释倍数比5号的低10倍，菌株密度是5号的10倍，如果操作正确，4号试管中稀释液进行平板培养得到的菌落平均数可能是5号试管中的10倍，A正确； B、5号试管进行稀释涂布平板法计数的结果表明每克土壤中的菌株数为（168+175+167）÷3×10×106=1．7×109（个），B错误； C、稀释涂布平板法常用来统计样品中的活菌数目，当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，C正确； D、稀释涂布平板得到的菌落可能存在两个或多个细菌细胞长成一个菌落，使该实验方法统计得到的结果往往会比实际活菌数目要低，D错误。 故选BD。 19. 下列关于生物武器的叙述，正确的是（　　） A. 炭疽杆菌、天花病毒、酵母菌都可作为生物武器 B. 在战争中，为预防敌方使用生物武器，参战部队采取的最有效措施是接种病原体的疫苗 C. 若被经过基因改造的生物武器伤害，治疗难度更大 D. 真正爱好和平的人不会使用生物武器，但可以研制、开发、保存 【答案】BC 【解析】 【详解】A、酵母菌不属于致病微生物，不能作为生物武器致病菌，A错误； B、常见的生物武器有致病菌和病毒等，因此预防生物武器的有效措施是接种疫苗，使机体产生相应的免疫，B正确； C、经过基因改造的生物武器都是人类没接触过的，没有相应的有效药物，治疗难度较大，C正确； D、彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望，D错误。 故选BC。 20. 下列有关科研人员建立人乳铁蛋白乳腺生物反应器过程的叙述，正确的是（ ） A. 从细胞中分离目的基因时必须使用限制酶和DNA连接酶 B. 借助标记基因可检测目的基因是否整合到受体细胞染色体上 C. 常用显微注射法将目基因导入人的乳腺细胞中 D. 应该将目的基因与在乳腺中特异表达的基因的启动子结合 【答案】BD 【解析】 【分析】基因工程又叫DNA重组技术，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。 （1）原理：基因重组； （2）工具：限制酶、DNA连接酶和运载体； （3）操作步骤：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。 （4）应用：提高生物的品质，用工程菌制备疫苗等。 【详解】A、从细胞中分离目的基因时需要使用限制酶，不需要DNA连接酶，A错误； B、标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，B正确； C、常用显微注射法将目的基因导入动物的受精卵中，C错误； D、启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质，所以应该将目的基因与在乳腺中特异表达的基因的启动子结合，D正确。 故选BD。 【点睛】本题考查基因工程相关知识，要求考生识记基因工程的操作步骤，掌握基因工程技术的相关应用，能结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。 三、非选择题（共5小题，共55分） 21. 在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，被广泛应用于奶酪和酸奶的生产。科学家将编码牛凝乳酶的基因（长度1.5kb）导入大肠杆菌获得工程菌，再通过工业发酵批量生产凝乳酶。 （1）提取小牛胃黏膜组织中的mRNA，经逆转录得到cDNA，选择合适的引物进行PCR扩增，PCR引物碱基数一般在20～30个之间，过短则导致____。 （2）如表为操作过程中可能用到的限制酶，图1为获得的目的基因及末端（除黏性末端序列外，其他碱基序列省略），图2为要使用的质粒，其中的Tetr、Ampr分别为四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因。对质粒进行切割时，选用的两种限制酶为____。目的基因和质粒能连接成重组质粒的原因是____，导入的目的基因在受体细胞中能成功表达的理论基础是____。 限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ 识别位点及切割位点 —G↓GATCC— —T↓GATCA— —CCC↓GGG— —↓GATC— （3）将转化后的大肠杆菌接种在含____的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编号为1、2、3、4）培养并提取质粒，用（2）中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，结果如下图，____号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。 注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中 （4）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序：____。（用箭头表示） ①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列 ③分析突变蛋白功能，设计结构 ④改变凝乳酶基因的特定序列 ⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组 【答案】（1）特异性降低 （2） ①. BclⅠ和SmaⅠ ②. 有相同的黏性末端可发生碱基互补配对 ③. 遗传信息的传递都遵循中心法则或生物界共用一套遗传密码 （3） ①. 四环素 ②. 2 （4）③→④→⑥→①→⑤ 【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。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 引物与模板之间遵循碱基互补配对原则，若引物太短则特异性降低。 【小问2详解】 基因表达载体构建时，需要将目基因和运载体切出相同的黏性末端，图示BamHⅠ会破坏目的基因，故对质粒进行切割时，选用的两种酶为BclⅠ和SmaⅠ。目的基因和质粒能连接成重组质粒的原因是有相同的黏性末端可发生碱基互补配对，导入的目的基因在受体细胞中能成功表达的理论基础是遗传信息的传递都遵循中心法则或生物界共用一套遗传密码。 【小问3详解】 图中构建目的基因表达载体时，氨苄青霉素抗性基因被限制酶破坏，故将转化后的大肠杆菌接种在四环素的培养基上进行培养及筛选；如果用BclⅠ和SmaⅠ两种酶切割重组质粒，电泳后将获得分别含有质粒和目的基因的两条条带，2、3含有两条条带，2中其中一条条带为1.5kb，3中其中一条条带为1kb，由于牛凝乳酶的基因大小为1.5kb，所以对应电泳图是菌落2很可能是含目的基因的重组质粒。 【小问4详解】 蛋白质工程的过程为：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），其前提是基因工程，故运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，具体过程为：③分析突变蛋白功能，设计结构→④改变凝乳酶基因的特定序列→⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组→①重组DNA分子导入大肠杆菌→⑤培养细胞后提纯突变蛋白。 22. 某喀斯特地区石漠化严重，土层浅薄，生态环境极为脆弱。该地区的植被恢复过程中，凋落叶的分解对土壤有机碳（SOC）的含量及碳排放均有影响。研究人员选择6种耐干旱贫瘠的优良树种进行了研究。 （1）植物凋落物进入土壤后，可被分解为可溶性有机碳和微小植物残片，并在土壤中稳定储存。因此，凋落物是SOC 的重要来源。通过_____作用，可将部分 SOC转变为_____等无机物，此过程称为 SOC 的输出。 （2）为了解不同树种凋落物分解速率，取每种树的0.5g凋落叶添加至土壤表层， 180天后检测各组的质量损失率，结果见下表。表明_____。 树种 光皮株木 青冈栎 海南椴 任豆 降香黄檀 望天树 质量损失率 48.2% 16.5% 50.1% 32.5% 41.8% 26.3% （3）研究人员还进行了凋落物对SOC 输出影响的研究，检测结果如下图。对照组的处理是_____，且与各组的温度、水分等条件均一致。据图可知，除海南椴和任豆外，其余树种的凋落叶都促进了SOC 的分解。得出此结论的依据是_____。 （4）综合上述研究，从生态系统物质循环与能量流动角度出发，在处于植被恢复初期的地区，可以选择凋落叶分解速率较_____的几种树，以促进土壤养分的循环与利用；在处于植被恢复中后期的地区，可选择的树种及理由是_____。此生态修复工程中遵循了_____的原理。 【答案】（1） ①. 微生物的分解 ②. CO₂ （2）不同植物凋落叶的分解速率有差异 （3） ①. 不加凋落叶 ②. 海南椴组、任豆组的土壤来源CO₂的释放量略低于对照组，其他组土壤来源CO₂的释放量显著高于对照组 （4） ①. 快 ②. 海南椴和任豆 理由是这2种树能抑制SOC分解，减少SOC的输出 ③. 自生、协调、循环、整体 【解析】 【分析】能量流动和物质循环的关系：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间环往返。生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。 【小问1详解】 由题可知，凋落叶的分解对土壤有机碳（SOC）的含量及碳排放均有影响，通过微生物的分解作用，可将分SOC转变为CO2等无机物，进入到大气中。 【小问2详解】 凋落叶的质量损失率越高，分解速率越快，由表可知，不同植物凋落叶质量损失率不同，说明不同植物凋落叶的分解速率有差异。 【小问3详解】 该实验是研究不同凋落物对SOC输出的影响，自变量为不同的凋落物，因变量为土壤CO2释放量。该实验需要空白对照，即对照组的处理方式为不加凋落叶，无关变量与其他实验组保持一致。土壤CO2释放量包括土壤来源CO2和凋落物来源CO2，据图可知，除海南椴和任豆外，其余树种的凋落叶都促进了SOC的分解，得出此结论的依据是海南椴组、任豆组的土壤来源CO2的释放量略低于对照组，其他组土壤来源CO2的释放量显著高于对照组。 【小问4详解】 为了促进土壤养分的循环与利用，在处于植被恢复初期的地区，可以选择凋落叶分解速率较快的几种树。由（3）可知，海南椴和任豆能抑制SOC的分解，因此，在处于植被恢复中后期的地区，可选择的树种为海南椴和任豆，理由是这2种树能抑制SOC分解，减少SOC的输出。此生态修复工程中遵循了自生、协调、循环、整体原理。 23. 2019年1月24日，5只生物钟紊乱体细胞克隆猴登上中国期刊《国家科学评论》封面，标志着中国体细胞克隆技术走向成熟。利用这项技术可批量生产实验用疾病模型猴。如图是体细胞克隆猴的培育过程。请回答下列问题： （1）研究者选择出生夭折猕猴作为供核个体，先取相应组织，剪碎，用______酶处理后，置于含有______的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 （2）克隆猴的获得属于______繁殖，该过程需要先获得卵母细胞，为获得更多的卵母细胞，需要对母猴进行______处理，然后对卵母细胞去核。实际上去掉的是______________________________ （3）核移植过程中用去核卵母细胞作为受体细胞的原因是①卵母细胞比较大，容易操作；②_____。 （4）非人灵长类的体细胞核移植非常困难，研究发现体细胞克隆猴胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。据此提出攻克技术难点的思路是________。 【答案】（1） ①. 胰蛋白（胶原蛋白） ②. 95％的空气和5％的CO2 （2） ①. 无性 ②. 超数排卵 ③. 纺锤体-染色体复合物 （3）卵细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达，同时卵细胞的细胞质营养物质丰富 （4）利用去甲基化酶除去克隆胚胎基因组中组蛋白的甲基化，进而降低组蛋白甲基化水平，促进胚胎发育 【解析】 【分析】1、克隆动物概念：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动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。 2、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。 【小问1详解】 研究者选择出生夭折的猕猴作为供核个体，先用酒精对其腹部进行消毒，取相应组织，剪碎用胰蛋白（胶原蛋白）酶处理后，置于含有95％的空气和5％的CO2混合气体的CO2培养箱中进行培养，其中的二氧化碳能维持培养液的pH。 【小问2详解】 克隆猴的获得属于无性繁殖，该过程需要先获得卵母细胞，为获得更多的卵母细胞，需要对母猴进行超数排卵处理，然后对卵母细胞去核，实际上去掉的是纺锤体-染色体复合物。 【小问3详解】 核移植过程中用去核卵母细胞作为受体细胞的原因是①卵细胞细胞质可使体细胞核全能性得到表达，同时卵细胞的细胞质营养物质丰富；②卵母细胞大，便于操作，更易成功。 【小问4详解】 非人灵长类的体细胞核移植非常困难，研究发现体细胞克隆猴胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。该信息给我们的思路是，为了促进非人灵长类的体细胞核移植的成功合适的做法是设法利用去甲基化酶除去克隆胚胎基因组中组蛋白的甲基化，进而降低组蛋白甲基化水平，促进胚胎发育。 24. 为确定某致病细菌对不同抗生素的敏感性，研究人员设置了四组实验：分别将含有A、B、C、D四种抗生素（含量相同）的滤纸片均匀置于同一平板上的不同位置，放在培养箱中培养一定时间后，观察其透明圈的大小，实验结果如下表。回答下列问题： 实验组别 抗生素种类 实验结果 1 A 滤纸片周围出现透明圈 2 B 滤纸片周围没有出现透明圈 3 C 滤纸片周围的透明圈比含A的小 4 D 滤纸片周围的透明圈比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落 （1）在微生物培养过程中，获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，用平板培养细菌时一般需要将平板倒置，其原因是___________。 （2）实验需使用涂布器接种，接种前涂布器的灭菌方法为_______。 （3）根据实验结果，为达到抗菌目的，最好应选用抗生素种类为_______；在排除杂菌污染的情况下，第4组实验说明细菌对抗生素D产生了________。 （4）该实验还缺少一组空白对照，请尝试补充：_________。 【答案】（1）防止冷凝水落入培养基造成污染、避免培养基中的水分过快蒸发 （2）灼烧灭菌 （3） ①. 抗生素A ②. 耐药性（抗药性） （4）增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验 【解析】 【分析】题意分析，根据表格内容可知，使用抗生素A时，滤纸片周围出现了透明圈，且透明圈最大，故抗生素A的抗菌效果最好。为了增强本实验的说服力，本实验应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验作为空白对照组，以排除滤纸片本身对实验结果的影响。 【小问1详解】 为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上污染培养基以及避免培养基中的水分过快蒸发，用平板培养细菌时一般需要将平板倒置。 【小问2详解】 接种工具常用的灭菌方法为灼烧灭菌。 【小问3详解】 根据表格可知，使用抗生素A时，滤纸片周围出现了透明圈，且透明圈最大，故为了达到良好的抗菌效果，最好应选用抗生素A；在排除杂菌污染的情况下，第4组的透明圈中出现了一个菌落，说明细菌对抗生素D产生了耐药性（抗药性）。 【小问4详解】 该实验还缺少一组空白对照实验，应增加一组不含抗生素的滤纸片进行的实验，以排除滤纸片本身对实验结果的影响，这样可以增强实验的说服力。 25. 大肠杆菌β-半乳糖苷酶（Z酶）可催化底物（X-gal）水解产生蓝色物质。在pUC18质粒中，lacZ′ 编码Z酶氨基端的一个片段（称为α-肽），该质粒结构及限制酶识别位点如图甲所示。已知α-肽、缺失α-肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，共同存在时就会表现出Z酶活性。利用图乙中的DNA片段与pUC18质粒进行基因工程操作。 （1）限制酶能催化双链DNA分子中___（填化学键名称）的断裂。本实验可使用限制酶___处理pUC18质粒和图乙中的DNA片段，再通过DNA连接酶连接，获得含目的基因的重组质粒。 （2）用重组质粒转化大肠杆菌，然后将大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的固体培养基上进行培养，由于未发生转化的大肠杆菌没有该质粒，因而不具有___，在该培养基上不能生长。从功能上划分，该培养基属于___培养基。 （3）当上述培养基中含有X-gal时，生长出的菌落有蓝色和白色两种类型，其中含有重组质粒的大肠杆菌的菌落颜色为___，这是因为___。为保证能通过菌落颜色辨别出含有重组质粒的大肠杆菌，本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是___。 【答案】 ①. 磷酸二酯键 ②. SalI ③. 氨苄青霉素抗性 ④. 选择 ⑤. 白色 ⑥. 目的基因与质粒连接后使lacZ′ 被破坏，不能合成α-肽 ⑦. 编码α-肽的DNA序列缺失，其他序列正常 【解析】 【分析】基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。 【详解】（1）限制酶能催化双链DNA分子中磷酸二酯键的断裂，将DNA降解。从图中可知，酶HindIII可破坏目的基因，而质粒和目的基因两侧都有酶SalI识别位点，因此本实验可使用限制酶SalI处理pUC18质粒和图乙中的DNA片段。 （2）重组质粒上有氨苄青霉素抗性基因，由于未发生转化的大肠杆菌没有该质粒，因而不具有氨苄青霉素抗性，在含氨苄青霉素培养基上不能生长。从功能上划分，该培养基属于选择培养基，选择了含重组质粒的大肠杆菌。 （3）从图中可知，重组质粒是用酶SalI分别处理过的质粒和目的基因片段形成的，重组质粒的lacZ′基因被破坏，不能合成β-半乳糖苷酶（Z酶），不能催化底物（X-gal）水解产生蓝色物质，故呈菌落白色。已知α-肽、缺失α-肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，共同存在时就会表现出Z酶活性，为保证能通过菌落颜色辨别出含有重组质粒的大肠杆菌，本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是编码α-肽的DNA序列缺失，其他序列正常。 【点睛】本题重点考查基因工程的原理、操作步骤及重组质粒的筛选，要求学生有一定的分析推理能力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$