精品解析：河北省邢台市2024-2025学年高二下学期期末测试生物试题

邢台市2024—2025学年高二（下）期末测试 生物学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修2第3～4章，选择性必修3。 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 信息传递是生态系统的功能之一。下列关于生态系统信息传递的叙述，错误的是（　　） A. 动物的耳、眼和植物的叶主要用于接收化学信息 B. 鹊鸲之间通过鸣唱形成信息流，鹊鸲既是信息源又是信息受体 C. 非洲狮和角马之间的信息传递有利于调节种间关系 D. 可通过种植驱蚊植物对按蚊进行生物防治 2. 磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分，具体过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 磷可经岩石风化、溶解后经植物吸收利用等途径进入生物群落 B. 磷循环是指磷和磷酸盐在生物群落和无机环境之间循环往返的过程 C. 磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程 D. 大量含磷化肥的使用会使河流中的磷含量增加，从而导致水体富营养化 3. 某地遭遇了强降雨，引发了严重的洪涝灾害，大量农田被淹，交通和基础设施也遭到极大破坏。这种极端强降雨天气频繁出现的原因最可能是（　　） A. 人类大量捕杀野生动物，破坏了生态平衡 B. 温室气体排放，全球气候变暖 C. 大量使用农药化肥，造成土壤污染 D. 森林资源被过度砍伐，水土流失严重 4. 随着“双碳”目标推进，我国新能源电车产业蓬勃发展，成为节能减排新亮点。下列相关叙述错误的是（　　） A. 使用新能源电车能减少汽车尾气排放，降低酸雨对生物的危害，保护生物多样性 B. 使用新能源电车可减小城市居民生态足迹中的碳足迹，利于生态环境的可持续发展 C. 新能源电车的废旧电池随意丢弃会对土壤和水体等造成重金属污染 D. 碳中和时，生产者固定的CO2量等于所有生物呼吸作用释放的CO2量 5. 腐乳含多种氨基酸，其钙、铁、锌含量高于一般食品，还含有维生素，具有很高的营养价值。下列相关叙述正确的是（ ） A. 制作腐乳用到的微生物主要是厌氧型的毛霉 B. 腐乳比豆腐更容易被消化吸收 C. 家庭制作腐乳时需要严格灭菌 D. 家庭制作腐乳时应以混合菌种的液体发酵为主 6. 泡菜是我国的传统美食，酸脆可口，深受人们的喜爱。下列相关叙述错误的是（ ） A. 参与泡菜制作的主要微生物属于原核生物 B. 制作泡菜的过程中，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料等可提升口味 C. 泡菜中的酸味主要来源于蔬菜中的糖转化成的醋酸 D. 泡菜腌制时间的长短会影响亚硝酸盐的含量 7. 动物的羽毛中蛋白质含量丰富，羽毛蛋白由含有二硫键的角蛋白构成，不容易被一般的蛋白酶降解。科研人员从长期堆积腐烂羽毛的土壤中筛选分离出能高效降解羽毛角蛋白的嗜热型菌株P1、P2和P3，将它们分别接种在含有完整天然羽毛的发酵液中，一段时间后，测定羽毛的脱毛时间及发酵液中的氨基酸增加量，结果如表所示。下列相关分析正确的是（ ） 菌株 脱毛时间/d 发酵液中的氨基酸增加量/(mg·mL-1) P1 5 0.688 2 P2 5 0.619 8 P3 2 0.886 2 A. 角蛋白中的二硫键是氨基酸脱水缩合形成的 B. 初筛菌株的培养基中除加入羽毛外，还要加入其他氮源 C. 分离菌株P1、P2和P3时使用的培养基为液体培养基 D. 3种菌株中，降解羽毛角蛋白效果最好的是P3 8. 体细胞核移植技术在畜牧业以及其他领域有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是（ ） A. 利用体细胞核移植技术，可以加速家畜遗传的改良进程 B. 利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可作为生物反应器 C. 转基因克隆动物的细胞、组织、器官可作为异种移植的供体 D. 体细胞核移植技术现已成熟，通过该技术获得克隆动物的成功率非常高 9. 实验人员通过植物组织培养的方法实现了人参皂苷的工厂化生产，在对植物组织细胞进行培养时，通常要在培养液中加入蔗糖。下列不属于添加蔗糖的作用的是（ ） A. 为细胞生长提供碳源 B. 为细胞的生长提供氮源 C. 为细胞的生长提供能源 D. 调节培养液的渗透压 10. 食蟹猴表现出与人类相近的特征，因此常被用作生物学研究中的重要生物模型。科学家将食蟹猴胚胎干细胞注射到猪的胚胎中，培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪的简要过程如图所示。下列有关说法错误的是（ ） A. 胚胎干细胞和成体干细胞都具有发育的全能性 B. “猪—猴嵌合体”研究可为器官移植研究提供理论依据 C. “猪—猴嵌合体”的肌细胞具有两个染色体组 D. 囊胚期的嵌合胚胎可以进行胚胎移植 11. PCR引物设计是分子生物学实验中的关键环节，其质量直接影响到PCR的特异性和效率。下列相关说法错误的是（　　） A. GC含量会影响引物与模板结合的稳定性 B. 引物的3'端可以添加限制酶识别序列，而5'端不可以 C. 长度过短的引物，与模板链的结合力弱 D. 引物自身及引物之间不可以存在互补序列 12. 为提高水稻的产量，科研人员将EcCAT、OsGLO1、EcgCL*TSR与叶绿体转运肽基因连接，构建多基因表达载体，引导合成的蛋白质定向运输至叶绿体，从而在水稻叶绿体内构建了一条新的代谢途径。下列相关说法错误的是（　　） A. EcCAT基因和OsGLO1基因以DNA的不同链为模板进行转录 B. 不可利用卡那霉素筛选成功导入目的基因的水稻细胞 C. T-DNA插入水稻细胞质的DNA中可能会影响水稻自身基因的表达 D. 为防止基因污染，可将外源α-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻 13. 科学家提出了利用大肠杆菌生产人胰岛素（结构如图所示）的两种方法：AB 法根据胰岛素 A、B 两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA 片段，利用工程菌将分别合成的两条肽链混合后自然形成胰岛素；BCA 法利用胰岛 B 细胞中的 mRNA 得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉 C 肽段，从而获得胰岛素。下列相关说法错误的是（ ） A. AB 法中人工合成的两种 DNA 片段均有多种可能的序列 B. AB 法和 BCA 法获取的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子 C AB 法和 BCA 法均利用了蛋白质工程 D. 大肠杆菌合成的人胰岛素没有正确的空间结构 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. 已知甲、乙、丙三种生物构成一条食物链，三者之间的种群数量变化如图所示，图中“→”表示种群之间的数量变化关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列相关叙述正确的是（　　） A. 三者之间的捕食关系为丙→乙→甲 B. 丙的数量发生变化不会对甲的数量产生影响 C. 乙在该食物链中既是捕食者也是被捕食者 D. 三种生物的种群数量变化存在循环因果的关系 15. 淡豆豉是由黑豆加工后发酵而成的，制作流程如图所示。淡豆豉味淡无盐，入药效果佳，而食用豆豉中一般会加入多种调味品，方能吃起来更入味。下列相关说法正确的是（ ） A. 食用豆豉中加入的盐、白酒和香辛料等调味品有杀菌的功效 B. 交替蒸煮既能杀菌，也能使黑豆中的蛋白质更易被酶水解 C 淡豆豉发酵成功后，可以从发酵菌种细胞中提取单细胞蛋白 D. 黑豆中的蛋白质会在霉菌作用下分解成多肽及氨基酸 16. 第四代试管婴儿技术解决的主要问题是女方高龄、卵细胞老化，该技术借助捐献者的优势卵泡将原本的劣势卵泡进行“换壳”，最终保证优质胚胎的形成，其过程如图所示。下列有关叙述合理的是（　　） A. 第四代试管婴儿技术给所有不孕不育患者带来福音 B. 图中新生儿因涉及三个亲代因而面临社会伦理问题 C. 获取的精子即可与核移植的体外培养成熟的卵子结合 D. 母体并不会对移植后的早期胚胎发生免疫排斥反应 17. 在生物医学领域，定向进化蛋白质是优化蛋白质功能的关键技术，其过程如图所示。定向进化蛋白质的本质是构建分子多样性文库以及从文库中筛选到性状有改进的突变体，从而在短时间内完成自然界中需要成千上万年的进化才能获得的具有改进功能或全新功能的蛋白质。下列相关说法正确的是（　　） A. 构建基因表达载体用到了限制酶和DNA聚合酶 B. 蛋白质进化的过程是蛋白质工程的应用和体现 C. 构建突变文库运用了基因突变和基因重组的原理 D. 通过定向改变基因序列可实现蛋白质的进化 18. 尤文肉瘤是一种主要侵袭儿童和青少年骨骼的恶性肿瘤，科学家利用基因工程技术敲除EWSR1：：FLI1基因，不仅在体外实验中成功抑制了尤文肉瘤细胞的增殖，还在体内实验中显著减缓了肿瘤的生长。下列相关说法合理的是（　　） A. 靶向灭活EWSR1：：FLI1基因可能属于原癌基因 B. 利用PCR扩增EWSR1：：FLI1基因需要引物和解旋酶 C. 利用基因工程技术敲除EWSR1：：FLI1基因时，需要构建EWSR1：：FLI1基因的表达载体 D. 科学家体外培养尤文肉瘤细胞时，通常会出现接触抑制现象 三、非选择题：本题共5小题，共59分。 19. 烟台市近年来大力推动海洋牧场建设，通过人工投礁、建立藻场、对经济物种进行增殖放流和网箱养殖等手段，修复生物资源，促进传统渔业转型等，显著增加了海洋生物资源，使生态环境得到了明显改善。科研人员对烟台市某海洋牧场区域的物种组成进行了调查并构建了食物网，结果如图1所示。回答下列问题： （1）该生态系统除含有图中所示的生物类群外，还应该含有的重要生物组成成分是______，其作用是保证生态系统的______功能正常进行。 （2）图1中所示的食物网中，大泷六线鱼处于第______营养级，其获得的能量较少，原因是______。 （3）科研人员对该海洋牧场区域的能量流动情况进行研究，结果如图2所示（单位：103J·m-2·a-1）。由图2数据可知，营养级Ⅳ用于生长、发育和繁殖的能量为______×103J·m-2·a-1。浮游植物具有个体小、繁殖快、寿命短等特点。营养级Ⅰ和营养级Ⅱ之间的能量传递效率明显小于10%，从浮游植物的特点方面分析，可能的原因是______。 （4）投放人工鱼礁吸引了藻类等附着生物，从而为海洋动物提供了更多的______，增加了生物多样性。若海洋牧场受到石油污染，一段时间后，在微生物分解作用下，石油含量明显下降，则这说明生态系统具备______能力，其基础是______。 20. 某地采用“鸡+鹅+鱼+果树”立体生态种养模式。畜禽能清除果园杂草、害虫;畜禽粪便为果树供肥，从而减少农药和化肥的使用。粪便还能排入池塘喂鱼，鱼排泄物被微生物分解后可促进螺旋藻（蓝细菌的一种）的繁殖。用池水浇灌果园，螺旋藻可填补土壤缝隙，形成保护膜，从而实现保水保土保肥。回答下列问题： （1）螺旋藻随池水浇灌果园，可填补土壤缝隙，实现保水保土保肥，体现了生物多样性的______价值。若要调查该池塘中的螺旋藻的种群密度，则可采用______法进行调查。 （2）若果园长期不合理地使用含重金属的农药，则会出现果树体内重金属浓度超过环境中重金属浓度的现象，这一现象被称为________，该现象具有________性。 （3）“鸡+鹅+鱼+果树”立体生态种养模式充分利用了群落的________，且该模式将禽畜粪便等废弃物重新利用，减少了环境污染。从能量流动的角度分析，该种养模式的意义是________（答出2点即可）。 （4）在构建“鸡+鹅+鱼+果树”立体生态种养模式时，需要考虑各种果树、鸡、鹅、鱼的环境容纳量及种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这遵循了生态工程的________（答出2点）原理。 21. 某研究团队从被石油烃污染的土壤中筛选出甲、乙两株具有高效降解石油烃能力的芽孢杆菌，筛选过程如图1所示，步骤Ⅰ表示将1g污染土壤加入100mL灭菌后的选择培养基中培养，36 h后，取10mL培养液接种于100mL选择培养基中继续培养；连续培养3次后进行实验步骤Ⅱ～Ⅳ(培养基B、C的营养成分与培养基A的相同)。据图回答下列问题： （1）该研究团队从被石油烃污染的土壤中采样的原因是__________。 （2）进行培养基的配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是__________。培养基A以__________作为唯一碳源，目的是__________。步骤Ⅱ采用的接种方法是__________。 （3）研究人员成功筛选出了甲、乙两种菌株。研究人员将含石油烃成分的培养基制成平板，在平板上打M、N两孔(大小相同)，在无菌环境下，将等量等浓度的甲菌株菌液和乙菌株菌液分别接种到平板的M和N两孔处，在相同且适宜的条件下培养24h，两个平板的M和N两孔处的降解圈大小如图2所示。治理石油烃污染应选用的菌株是__________，理由是__________。 22. 线粒体遗传病是由线粒体DNA突变引起的，也受核基因的影响。研究线粒体遗传病的机制需要构建核基因相同的转线粒体永生细胞系，相关过程如图所示。淋巴细胞受EB病毒（EBV）感染后能无限增殖，但其会被BrdU杀死。ρ0细胞不会被BrdU杀死，但其只有在含尿嘧啶的培养基中才能生长。回答下列问题： （1）研究团队使用密度梯度离心技术对线粒体遗传病患者的淋巴细胞进行去核处理，推测相对于密度更大的细胞核，成功去核的细胞位于离心管的__________（填“上层”或“下层”）；常用的去核方法是__________；去核的实质是去除__________。 （2）与植物细胞杂交相比，淋巴细胞与ρ°细胞的融合过程特有的诱导方法是__________。细胞融合阶段，仅考虑两两融合的情况，理论上能在融合培养液中正常存活的细胞有__________。 （3）为了筛选出转线粒体永生细胞，选择培养基中成分的特点是__________。培养转线粒体永生细胞的过程中，在培养液中通入一定浓度的CO2的主要作用是__________。 23. 干扰素是一类几乎能抵抗所有病毒的糖蛋白，可利用基因工程技术进行制备。回答下列问题： （1）从人类细胞中获取干扰素基因时，可获取干扰素基因的mRNA，通过__________的方法获得目的基因，再通过PCR技术扩增目的基因。PCR扩增时，引物与模板链的__________端碱基互补配对。PCR过程中延伸阶段选用72℃而非90℃，综合考虑了两个因素，这两个因素分别是__________。 （2）酵母菌质粒和干扰素基因的基因表达载体的构建过程如图1所示，相关的限制酶识别序列和酶切位点如图2所示。干扰素基因表达时，以a链为转录的模板，PCR扩增干扰素基因时，应该在干扰素基因的①②位点分别添加限制酶__________的识别序列。重组质粒构建后，可用XhoⅠ和SalⅠ酶切并电泳后对干扰素基因的连接方向进行鉴定，理由是__________。 （3）天然的干扰素在体外保存相当困难，为提高干扰素的稳定性，科学家可通过__________工程获得改造过的干扰素。对蛋白质进行改造，一般通过对基因的操作来实现，原因是__________（答出1点即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 邢台市2024—2025学年高二（下）期末测试 生物学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修2第3～4章，选择性必修3。 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 信息传递是生态系统的功能之一。下列关于生态系统信息传递的叙述，错误的是（　　） A. 动物的耳、眼和植物的叶主要用于接收化学信息 B. 鹊鸲之间通过鸣唱形成信息流，鹊鸲既是信息源又是信息受体 C. 非洲狮和角马之间的信息传递有利于调节种间关系 D. 可通过种植驱蚊植物对按蚊进行生物防治 【答案】A 【解析】 【分析】生态系统中的信息传递作用有： ①生命活动正常进行离不开信息的作用；②生物种群的繁衍离不开信息的传递；③调节生物种间关系，维持生态系统的稳定。 【详解】A、动物的耳、眼主要用于接收物理信息（如声音、光线），植物的叶虽可能通过气孔等接收化学信息，但其主要功能是进行光合作用（物理信息中的光能），而非“主要用于接收化学信息”，A错误； B、鹊鸲的鸣唱属于物理信息，发出信息的个体是信息源，接收信息的个体是信息受体，因此鹊鸲兼具两种角色，B正确； C、非洲狮（捕食者）和角马（被捕食者）之间的信息传递可调节捕食关系，维持种群平衡，C正确； D、驱蚊植物释放的化学物质可驱赶按蚊，属于生物防治，利用化学信息进行种间控制，D正确。 故选A。 2. 磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分，具体过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 磷可经岩石风化、溶解后经植物吸收利用等途径进入生物群落 B. 磷循环是指磷和磷酸盐在生物群落和无机环境之间循环往返的过程 C. 磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程 D. 大量含磷化肥的使用会使河流中的磷含量增加，从而导致水体富营养化 【答案】B 【解析】 【详解】A、从图中可以看出，岩石中的磷可经岩石风化、溶解后进入土壤溶液，再被植物吸收利用等途径进入生物群落，A正确； B、磷循环是指磷元素在生物群落和无机环境之间循环往返，，B错误； C、磷是组成ATP、NADPH等的元素，参与能量输入（光合 ）、传递（ATP ）、转化和散失（呼吸 ），C正确； D、大量含磷化肥使用，会使河流磷含量增加，导致水体富营养化（藻类等疯长 ），D正确。 故选B。 3. 某地遭遇了强降雨，引发了严重的洪涝灾害，大量农田被淹，交通和基础设施也遭到极大破坏。这种极端强降雨天气频繁出现的原因最可能是（　　） A. 人类大量捕杀野生动物，破坏了生态平衡 B. 温室气体排放，全球气候变暖 C. 大量使用农药化肥，造成土壤污染 D. 森林资源被过度砍伐，水土流失严重 【答案】B 【解析】 【详解】A、人类捕杀野生动物破坏生态平衡，可能导致生物多样性下降，但与极端强降雨的直接关联较弱，A错误； B、温室气体排放导致全球气候变暖，加剧大气中水汽含量和能量循环，使极端天气（如强降雨）发生频率增加，B正确； C、农药化肥污染土壤主要影响土壤结构和生物，与极端降雨的成因无直接关系，C错误； D、森林过度砍伐会削弱植被涵养水源的能力，加剧洪涝灾害的后果，但并非强降雨天气频发的根本原因，D错误。 故选B。 4. 随着“双碳”目标的推进，我国新能源电车产业蓬勃发展，成为节能减排新亮点。下列相关叙述错误的是（　　） A. 使用新能源电车能减少汽车尾气排放，降低酸雨对生物的危害，保护生物多样性 B. 使用新能源电车可减小城市居民生态足迹中的碳足迹，利于生态环境的可持续发展 C. 新能源电车的废旧电池随意丢弃会对土壤和水体等造成重金属污染 D. 碳中和时，生产者固定的CO2量等于所有生物呼吸作用释放的CO2量 【答案】D 【解析】 【详解】A、新能源电车无尾气排放，可减少酸雨（尾气含等致酸雨物质 ），保护生物多样性，A正确； B、新能源电车减少碳排放，缩小居民生态足迹的碳足迹，利于生态可持续，B正确； C、新能源电车废旧电池含重金属（如锂、钴等 ），随意丢弃会污染土壤、水体，C正确； D、碳中和是生产者固定的量等于所有生物呼吸作用 + 分解作用 + 化石燃料燃烧等释放的 量，不只是生物呼吸，D错误。 故选D。 5. 腐乳含多种氨基酸，其钙、铁、锌含量高于一般食品，还含有维生素，具有很高的营养价值。下列相关叙述正确的是（ ） A. 制作腐乳用到的微生物主要是厌氧型的毛霉 B. 腐乳比豆腐更容易被消化吸收 C. 家庭制作腐乳时需要严格灭菌 D. 家庭制作腐乳时应以混合菌种的液体发酵为主 【答案】B 【解析】 【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 【详解】A．毛霉属于需氧型微生物，在腐乳制作时需要氧气进行生长繁殖，A错误； B．腐乳中的蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸，更易被消化吸收，B正确； C．家庭制作腐乳通过控制盐浓度和酒精抑制杂菌，无需严格灭菌，C错误； D．腐乳制作是固体发酵，主要依赖毛霉而非混合菌种的液体发酵，D错误。 故选B。 6. 泡菜是我国传统美食，酸脆可口，深受人们的喜爱。下列相关叙述错误的是（ ） A. 参与泡菜制作的主要微生物属于原核生物 B. 制作泡菜的过程中，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料等可提升口味 C. 泡菜中的酸味主要来源于蔬菜中的糖转化成的醋酸 D. 泡菜腌制时间的长短会影响亚硝酸盐的含量 【答案】C 【解析】 【详解】A、参与泡菜制作的主要微生物是乳酸菌，乳酸菌属于原核生物，A正确； B、制作泡菜时加入蒜瓣、生姜等香辛料，既能调味，又能抑制杂菌生长（因其含抑菌成分），B正确； C、泡菜的酸味来源于乳酸菌将葡萄糖发酵生成的乳酸，C错误； D、亚硝酸盐含量在腌制过程中呈现“先增加后减少”的趋势，因此腌制时间会影响其含量，D正确； 故选C。 7. 动物的羽毛中蛋白质含量丰富，羽毛蛋白由含有二硫键的角蛋白构成，不容易被一般的蛋白酶降解。科研人员从长期堆积腐烂羽毛的土壤中筛选分离出能高效降解羽毛角蛋白的嗜热型菌株P1、P2和P3，将它们分别接种在含有完整天然羽毛的发酵液中，一段时间后，测定羽毛的脱毛时间及发酵液中的氨基酸增加量，结果如表所示。下列相关分析正确的是（ ） 菌株 脱毛时间/d 发酵液中的氨基酸增加量/(mg·mL-1) P1 5 0.688 2 P2 5 0.619 8 P3 2 0.886 2 A. 角蛋白中二硫键是氨基酸脱水缩合形成的 B. 初筛菌株的培养基中除加入羽毛外，还要加入其他氮源 C. 分离菌株P1、P2和P3时使用的培养基为液体培养基 D. 3种菌株中，降解羽毛角蛋白效果最好的是P3 【答案】D 【解析】 【分析】根据表格数据可知，P3组脱毛时间最短，发酵液中的氨基酸增加量最多，说明P3的降解能力最强。 【详解】A、二硫键由两个巯基（-SH）脱氢形成，并非脱水缩合产生，脱水缩合形成的是肽键，A错误； B、初筛菌株的培养基应选择以羽毛为唯一氮源的选择培养基，加入其他氮源会干扰筛选，B错误； C、分离菌株需用固体培养基形成单菌落，液体培养基无法分离菌株，C错误； D、P3脱毛时间最短且氨基酸增量最高，说明其降解角蛋白效率最高，D正确。 故选D。 8. 体细胞核移植技术在畜牧业以及其他领域有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是（ ） A. 利用体细胞核移植技术，可以加速家畜遗传的改良进程 B. 利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可作为生物反应器 C. 转基因克隆动物的细胞、组织、器官可作为异种移植的供体 D. 体细胞核移植技术现已成熟，通过该技术获得克隆动物的成功率非常高 【答案】D 【解析】 【分析】动物细胞核移植包括体细胞核移植和胚胎细胞核移植，核移植的原理是动物细胞核的全能性。 【详解】A、体细胞核移植技术可通过快速复制优良个体的遗传物质，加速家畜遗传改良进程，A正确； B、转基因克隆动物可通过基因编辑使其分泌特定产物（如药用蛋白），作为生物反应器，B正确； C、转基因克隆动物的细胞、组织或器官若经过基因修饰（如敲除引发排斥的抗原基因），可降低异种移植的免疫排斥风险，C正确； D、体细胞核移植技术仍存在核质协调、胚胎发育异常等技术难题，实际成功率较低，D错误。 故选D。 9. 实验人员通过植物组织培养的方法实现了人参皂苷的工厂化生产，在对植物组织细胞进行培养时，通常要在培养液中加入蔗糖。下列不属于添加蔗糖的作用的是（ ） A. 为细胞的生长提供碳源 B. 为细胞的生长提供氮源 C. 为细胞的生长提供能源 D. 调节培养液的渗透压 【答案】B 【解析】 【分析】在植物组织培养中，蔗糖的主要作用包括提供碳源、能源和调节渗透压，但不提供氮源。 【详解】A、蔗糖分解后可产生葡萄糖和果糖，为细胞提供碳源，A正确； B、蔗糖不含氮元素，无法为细胞提供氮源，氮源通常由培养基中的含氮盐（如硝酸铵）提供，B错误； C、蔗糖作为有机物，可通过分解为细胞生命活动提供能量，C正确； D、蔗糖溶于水可增加培养液浓度，调节渗透压以维持细胞正常形态，D正确； 故选B。 10. 食蟹猴表现出与人类相近的特征，因此常被用作生物学研究中的重要生物模型。科学家将食蟹猴胚胎干细胞注射到猪的胚胎中，培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪的简要过程如图所示。下列有关说法错误的是（ ） A. 胚胎干细胞和成体干细胞都具有发育的全能性 B. “猪—猴嵌合体”研究可为器官移植研究提供理论依据 C. “猪—猴嵌合体”的肌细胞具有两个染色体组 D. 囊胚期的嵌合胚胎可以进行胚胎移植 【答案】AC 【解析】 【详解】A、胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为各种组织细胞；成体干细胞具有组织特异性，只能分化为特定的细胞或组织，不具有发育的全能性 ，A错误； B、“猪—猴嵌合体”研究其发育等，可为器官移植（如猴相关器官在猪体内发育等研究，未来可能为人类器官移植提供思路 ）提供理论依据，B正确； C、猪—猴嵌合体”的肌细胞具有4个染色体组，既有猪的染色体组又有猴的染色体组，C错误； D、囊胚期的胚胎可进行胚胎移植，在畜牧生产等中常利用囊胚期胚胎移植来繁育优良品种等，这里“猪—猴嵌合体”囊胚期也可进行移植操作，D正确。 故选AC。 11. PCR引物设计是分子生物学实验中的关键环节，其质量直接影响到PCR的特异性和效率。下列相关说法错误的是（　　） A. GC含量会影响引物与模板结合的稳定性 B. 引物的3'端可以添加限制酶识别序列，而5'端不可以 C. 长度过短的引物，与模板链的结合力弱 D. 引物自身及引物之间不可以存在互补序列 【答案】B 【解析】 【详解】A、GC碱基对含3个氢键，比AT碱基对更稳定，GC含量高的引物与模板结合更牢固，A正确； B、引物的3'端必须严格与模板配对以确保DNA聚合酶延伸，而5'端可添加限制酶识别序列等额外序列，B错误； C、引物过短会减少与模板的结合位点，降低结合特异性及稳定性，C正确； D、引物自身互补会形成二级结构，影响PCR效率，D正确。 故选B。 12. 为提高水稻的产量，科研人员将EcCAT、OsGLO1、EcgCL*TSR与叶绿体转运肽基因连接，构建多基因表达载体，引导合成的蛋白质定向运输至叶绿体，从而在水稻叶绿体内构建了一条新的代谢途径。下列相关说法错误的是（　　） A. EcCAT基因和OsGLO1基因以DNA的不同链为模板进行转录 B. 不可利用卡那霉素筛选成功导入目的基因的水稻细胞 C. T-DNA插入水稻细胞质的DNA中可能会影响水稻自身基因的表达 D. 为防止基因污染，可将外源α-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻 【答案】C 【解析】 【详解】A、转录时RNA聚合酶和模板链的3'端结合，RNA链沿5'→3'端延伸，而图中OsGLO1基因和EcCAT基因的启动子方向是相反的，所以OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板，A正确； B、由图可知，卡那霉素抗性基因不在T-DNA片段中，而目的基因是整合到T-DNA上进入水稻细胞的，所以不可利用卡那霉素筛选成功导入目的基因的水稻细胞，B正确； C、T-DNA是农杆菌Ti质粒上的片段，农杆菌转化法中，T-DNA整合到水稻细胞核DNA中，不是细胞质DNA，C错误； D、将外源α-淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻，通过产生α-淀粉酶分解淀粉使花粉失去活性，导致花粉不育，防止基因污染（花粉传播外源基因 ），D正确。 故选C。 13. 科学家提出了利用大肠杆菌生产人胰岛素（结构如图所示）的两种方法：AB 法根据胰岛素 A、B 两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA 片段，利用工程菌将分别合成的两条肽链混合后自然形成胰岛素；BCA 法利用胰岛 B 细胞中的 mRNA 得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉 C 肽段，从而获得胰岛素。下列相关说法错误的是（ ） A. AB 法中人工合成的两种 DNA 片段均有多种可能的序列 B. AB 法和 BCA 法获取的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子 C. AB 法和 BCA 法均利用了蛋白质工程 D. 大肠杆菌合成的人胰岛素没有正确的空间结构 【答案】C 【解析】 【详解】A、AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，由于密码子具有简并性，所以AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列，A正确； B、胰岛素基因存在于所有细胞中，但只能在胰岛B细胞中表达，结合题意“BCA法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”可知，BCA法是从人体胰岛B细胞中获取mRNA；在基因的结构中，启动子在非编码区，是不会被转录和翻译的，根据题干信息“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素，故由AB法中的“胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列”，和BCA法中的“胰岛B细胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子，B正确； C、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与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。AB法和 BCA法都没有对基因进行修饰或合成新基因，因此不属于蛋白质工程，C错误； D、由于大肠杆菌属于原核细胞，没有内质网和高尔基体等复杂细胞器，因此不能对核糖体合成的蛋白质进行加工，故大肠杆菌合成的人胰岛素没有正确的空间结构，D正确。 故选C。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. 已知甲、乙、丙三种生物构成一条食物链，三者之间的种群数量变化如图所示，图中“→”表示种群之间的数量变化关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列相关叙述正确的是（　　） A. 三者之间的捕食关系为丙→乙→甲 B. 丙数量发生变化不会对甲的数量产生影响 C. 乙在该食物链中既是捕食者也是被捕食者 D. 三种生物的种群数量变化存在循环因果的关系 【答案】CD 【解析】 【详解】ACD、分析题图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降；乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加，可见三种生物的种群数量变化存在循环因果的关系，甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙，即三者之间的捕食关系为甲→乙→丙，即乙在该食物链中既是捕食者也是被捕食者，A错误，CD正确； B、丙的数量发生变化会引起乙的数量发生变化，乙的数量发生变化会引起甲的数量发生变化，B错误。 故选CD。 15. 淡豆豉是由黑豆加工后发酵而成的，制作流程如图所示。淡豆豉味淡无盐，入药效果佳，而食用豆豉中一般会加入多种调味品，方能吃起来更入味。下列相关说法正确的是（ ） A. 食用豆豉中加入的盐、白酒和香辛料等调味品有杀菌的功效 B. 交替蒸煮既能杀菌，也能使黑豆中的蛋白质更易被酶水解 C. 淡豆豉发酵成功后，可以从发酵菌种细胞中提取单细胞蛋白 D. 黑豆中的蛋白质会在霉菌作用下分解成多肽及氨基酸 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、盐能抑制微生物生长，白酒中的酒精、香辛料中的成分有杀菌作用 ，可防止食用豆豉腐败变质，A正确； B、交替蒸煮属于高温处理，一方面能杀灭黑豆上的杂菌；另一方面高温使黑豆中的蛋白质空间结构被破坏，变得松散，更易被酶水解，B正确； C、单细胞蛋白是指微生物菌体，淡豆豉发酵成功后，发酵菌种细胞本身就是单细胞蛋白，不是从细胞中提取，C错误； D、黑豆发酵制作淡豆豉利用的微生物可产生蛋白酶等，在蛋白酶作用下，黑豆中的蛋白质会分解成多肽及氨基酸，D正确。 故选ABD。 16. 第四代试管婴儿技术解决的主要问题是女方高龄、卵细胞老化，该技术借助捐献者的优势卵泡将原本的劣势卵泡进行“换壳”，最终保证优质胚胎的形成，其过程如图所示。下列有关叙述合理的是（　　） A. 第四代试管婴儿技术给所有不孕不育患者带来福音 B. 图中新生儿因涉及三个亲代因而面临社会伦理问题 C. 获取的精子即可与核移植的体外培养成熟的卵子结合 D. 母体并不会对移植后的早期胚胎发生免疫排斥反应 【答案】BD 【解析】 【分析】1、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动物个体，用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。 2、试管婴儿技术主要用到了胚胎工程和细胞工程中的体外受精、胚胎移植、动物细胞培养、早期胚胎培养等技术。 【详解】A、第四代试管婴儿技术主要针对女方高龄、卵细胞老化问题，不能解决所有不孕不育情况，比如男方精子问题等其他原因导致的不孕不育无法解决，A错误； B、新生儿的遗传物质主要来自母亲（核遗传物质）、父亲（精子）和捐献者（线粒体遗传物质，线粒体含少量DNA ），因涉及三个亲代的遗传物质贡献，会面临社会伦理争议，B正确； C、精子排出后需要经特殊的获能处理才能与核移植的体外培养成熟的卵子结合，C错误； D、母体对移植后的早期胚胎一般不会发生免疫排斥反应，这是胚胎移植能成功的基础之一，D正确。 故选BD。 17. 在生物医学领域，定向进化蛋白质是优化蛋白质功能的关键技术，其过程如图所示。定向进化蛋白质的本质是构建分子多样性文库以及从文库中筛选到性状有改进的突变体，从而在短时间内完成自然界中需要成千上万年的进化才能获得的具有改进功能或全新功能的蛋白质。下列相关说法正确的是（　　） A. 构建基因表达载体用到了限制酶和DNA聚合酶 B. 蛋白质进化的过程是蛋白质工程的应用和体现 C. 构建突变文库运用了基因突变和基因重组的原理 D. 通过定向改变基因序列可实现蛋白质的进化 【答案】BCD 【解析】 【分析】1、现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，能导致基因结构的改变。基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、多害少利性和低频性。 3、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。 【详解】A、DNA聚合酶用于合成目的基因，构建基因表达载体用到了限制酶和DNA连接酶，A错误； B、通过改造基因实现对蛋白质的改造，从而获得的具有改进功能或全新功能的蛋白质，是自然界中原来不存在的，B正确； C、基因定点突变技术是蛋白质工程研究中的重要工具，获取的目的基因进行人工定向诱变后，构建重组DNA导入宿主菌内实现转化，该过程运用了基因突变和基因重组的原理，C正确； D、蛋白质工程的实质是通过改造基因来改造蛋白质，而定向进化蛋白质则是对基因进行定向改造，D正确。 故选BCD。 18. 尤文肉瘤是一种主要侵袭儿童和青少年骨骼恶性肿瘤，科学家利用基因工程技术敲除EWSR1：：FLI1基因，不仅在体外实验中成功抑制了尤文肉瘤细胞的增殖，还在体内实验中显著减缓了肿瘤的生长。下列相关说法合理的是（　　） A. 靶向灭活的EWSR1：：FLI1基因可能属于原癌基因 B. 利用PCR扩增EWSR1：：FLI1基因需要引物和解旋酶 C. 利用基因工程技术敲除EWSR1：：FLI1基因时，需要构建EWSR1：：FLI1基因的表达载体 D. 科学家体外培养尤文肉瘤细胞时，通常会出现接触抑制现象 【答案】AC 【解析】 【分析】PCR技术的原理是模拟生物体内DNA分子复制的过程，利用DNA分子热变形原理，通过控制温度控制控制DNA分子的解聚和结合，DNA分子体内复制过程DNA的解旋是在解旋酶的作用下实现的；PCR扩增DNA片段过程最高经过n次扩增，形成的DNA分子数是2n个，其中只有2条单链不含有引物。 【详解】A、原癌基因表达的蛋白参与细胞生长、增殖调控，敲除 EWSR1：：FLI1 基因能抑制肿瘤细胞增殖、减缓肿瘤生长，说明该基因可能促进细胞恶性增殖，属于原癌基因，A正确； B、PCR 技术中，通过高温使DNA双链解开，不需要解旋酶，需要引物、Taq DNA聚合酶等，B错误； C、利用基因工程技术敲除EWSR1：：FLI1基因时，需要构建EWSR1：：FLI1基因的表达载体，让EWSR1：：FLI1基因不发挥作用，C正确； D、癌细胞能无限增殖，体外培养时不会出现接触抑制现象，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共59分。 19. 烟台市近年来大力推动海洋牧场建设，通过人工投礁、建立藻场、对经济物种进行增殖放流和网箱养殖等手段，修复生物资源，促进传统渔业转型等，显著增加了海洋生物资源，使生态环境得到了明显改善。科研人员对烟台市某海洋牧场区域的物种组成进行了调查并构建了食物网，结果如图1所示。回答下列问题： （1）该生态系统除含有图中所示的生物类群外，还应该含有的重要生物组成成分是______，其作用是保证生态系统的______功能正常进行。 （2）图1中所示的食物网中，大泷六线鱼处于第______营养级，其获得的能量较少，原因是______。 （3）科研人员对该海洋牧场区域的能量流动情况进行研究，结果如图2所示（单位：103J·m-2·a-1）。由图2数据可知，营养级Ⅳ用于生长、发育和繁殖的能量为______×103J·m-2·a-1。浮游植物具有个体小、繁殖快、寿命短等特点。营养级Ⅰ和营养级Ⅱ之间的能量传递效率明显小于10%，从浮游植物的特点方面分析，可能的原因是______。 （4）投放人工鱼礁吸引了藻类等附着生物，从而为海洋动物提供了更多的______，增加了生物多样性。若海洋牧场受到石油污染，一段时间后，在微生物分解作用下，石油含量明显下降，则这说明生态系统具备______能力，其基础是______。 【答案】（1） ①. 分解者 ②. 物质循环 （2） ①. 三、四 ②. 生态系统的能量流动表现为单向流动、逐级递减的特点，营养级越高，生物获得的能量越少 （3） ①. 0.78 ②. 浮游植物寿命短，被摄食的概率低（合理即可） （4） ①. 栖息空间和食物来源 ②. 自我调节 ③. 负反馈调节 【解析】 【分析】1、生态系统的生物组成成分包括生产者、消费者和分解者。 2、生态系统的能量流动表现为单向流动、逐级递减的特点，营养级越高，生物获得的能量越少。 【小问1详解】 生态系统的生物组成成分包括生产者、消费者和分解者。图中所示的食物网中包含了生产者（如浮游植物等）和消费者（各种鱼类等），所以还应该含有的重要生物组成成分是分解者。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成无机物，供生产者重新利用，其作用是保证生态系统的物质循环功能正常进行。 【小问2详解】 图1中存在3条食物链，①浮游植物→虾类等→大泷六线鱼等鱼类，②浮游植物→浮游动物等→虾类等→大泷六线鱼等鱼类，③浮游植物→浮游动物等→大泷六线鱼等鱼类，在食物链①③中大泷六线鱼处于第三营养级，在食物链②中大泷六线鱼处于第四营养级，其获得的能量较少的原因是生态系统的能量流动表现为单向流动、逐级递减的特点，营养级越高，生物获得的能量越少。 【小问3详解】 由图2可知，营养级Ⅳ用于生长、发育和繁殖的能量为1.9（同化量）-1.12（呼吸散失量）=0.78×105J·m-2·a-1。营养级Ⅰ和营养级Ⅱ之间的能量传递效率明显小于10%，从浮游植物的特点方面分析，可能的原因是游植物寿命短，被摄食的概率低（合理即可）。 【小问4详解】 投放人工鱼礁吸引了藻类等附着生物，从而为海洋动物提供了更多的栖息空间和食物来源，增加了生物多样性。若海洋牧场受到石油污染，一段时间后，在微生物分解作用下，石油含量明显下降，这说明生态系统具备一定的自我调节能力。生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，负反馈调节能使生态系统达到和保持相对稳定。 20. 某地采用“鸡+鹅+鱼+果树”立体生态种养模式。畜禽能清除果园杂草、害虫;畜禽粪便为果树供肥，从而减少农药和化肥的使用。粪便还能排入池塘喂鱼，鱼排泄物被微生物分解后可促进螺旋藻（蓝细菌的一种）的繁殖。用池水浇灌果园，螺旋藻可填补土壤缝隙，形成保护膜，从而实现保水保土保肥。回答下列问题： （1）螺旋藻随池水浇灌果园，可填补土壤缝隙，实现保水保土保肥，体现了生物多样性的______价值。若要调查该池塘中的螺旋藻的种群密度，则可采用______法进行调查。 （2）若果园长期不合理地使用含重金属的农药，则会出现果树体内重金属浓度超过环境中重金属浓度的现象，这一现象被称为________，该现象具有________性。 （3）“鸡+鹅+鱼+果树”立体生态种养模式充分利用了群落的________，且该模式将禽畜粪便等废弃物重新利用，减少了环境污染。从能量流动的角度分析，该种养模式的意义是________（答出2点即可）。 （4）在构建“鸡+鹅+鱼+果树”立体生态种养模式时，需要考虑各种果树、鸡、鹅、鱼的环境容纳量及种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这遵循了生态工程的________（答出2点）原理。 【答案】（1） ①. 间接 ②. 抽样检测 （2） ①. 生物富集 ②. 全球 （3） ①. 空间结构 ②. 在时间、空间上进行合理配置，增加流入该生态系统的总能量；实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率；调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 （4）自生、协调、整体 【解析】 【分析】“鸡 + 鹅 + 鱼 + 果树” 立体生态种养模式，体现了生态工程的自生（利用生物间相互作用，如畜禽除草、粪便肥田，实现自我维持 ）、协调（考虑生物环境容纳量、种间关系，维持生物与环境、生物间平衡 ）、整体（兼顾生态、经济、社会效益，服务农业生产 ）等原理 。生物多样性价值方面，螺旋藻随水浇灌果园，填补土壤缝隙、保水保肥，对果园生态起调节作用，属于间接价值（生态功能价值 ）；而生物富集现象（果树重金属浓度超环境 ）具全球性，体现有害物质沿食物链积累的特性，也从侧面反映生态系统受干扰后，生物多样性价值受影响的逻辑，让我们理解生态工程原理需协同生物多样性价值保护，维持生态系统稳定与服务功能 。 【小问1详解】 螺旋藻填补土壤缝隙、保水保肥等作用，是对生态系统（果园 ）的调节功能，体现生物多样性的间接价值（生态功能价值）。螺旋藻是蓝细菌（单细胞生物），调查其种群密度常用抽样检测法，通过抽样、计数推算整体。 【小问2详解】 果园长期用含重金属农药，果树体内重金属浓度超环境，符合生物富集（有害物质沿食物链在生物体内积累、浓缩）的定义。生物富集现象具有全球性，因有害物质可随物质循环扩散到全球生态系统。 【小问3详解】 “鸡 + 鹅 + 鱼 + 果树” 立体种养，利用了群落的空间结构（不同生物在垂直、水平空间分层分布，提高资源利用）。从能量流动看，该模式通过合理配置生物（如畜禽除草、粪便肥田），增加了流入生态系统的总能量（如果树光合作用固定更多能量）；同时，粪便、排遗物等废弃物再利用，实现能量多级利用（如微生物分解供螺旋藻，螺旋藻再被鱼利用 ），提高能量利用率；也能调整能量流动关系（让能量更多流向人类需要的产品，如鸡、鱼、水果）。 【小问4详解】 构建模式时考虑生物环境容纳量、种间关系，确定合适比例：协调原理：关注生物与环境、生物与生物的协调平衡（如环境容纳量匹配，种间关系和谐 ）。整体原理：模式设计兼顾生态、经济、社会整体效益（果园、畜禽、鱼协同，服务农业生产）。自生原理：利用生物间相互作用（如畜禽除草、粪便肥田的循环），实现生态系统自我组织、自我维持 。因此遵循自生、协调、整体等生态工程原理。 21. 某研究团队从被石油烃污染的土壤中筛选出甲、乙两株具有高效降解石油烃能力的芽孢杆菌，筛选过程如图1所示，步骤Ⅰ表示将1g污染土壤加入100mL灭菌后的选择培养基中培养，36 h后，取10mL培养液接种于100mL选择培养基中继续培养；连续培养3次后进行实验步骤Ⅱ～Ⅳ(培养基B、C的营养成分与培养基A的相同)。据图回答下列问题： （1）该研究团队从被石油烃污染的土壤中采样的原因是__________。 （2）进行培养基的配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是__________。培养基A以__________作为唯一碳源，目的是__________。步骤Ⅱ采用的接种方法是__________。 （3）研究人员成功筛选出了甲、乙两种菌株。研究人员将含石油烃成分的培养基制成平板，在平板上打M、N两孔(大小相同)，在无菌环境下，将等量等浓度的甲菌株菌液和乙菌株菌液分别接种到平板的M和N两孔处，在相同且适宜的条件下培养24h，两个平板的M和N两孔处的降解圈大小如图2所示。治理石油烃污染应选用的菌株是__________，理由是__________。 【答案】（1）被石油烃污染的土壤中可能含有能降解石油烃的菌株 （2） ①. 先调节pH后灭菌 ②. 石油烃 ③. 筛选出能降解石油烃的菌株 ④. 稀释涂布平板法 （3） ①. 甲 ②. 甲菌株的降解圈更大，降解能力更强 【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，微生物往往连在起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【小问1详解】 为了筛选出具有高效降解石油烃能力的芽孢杆菌，需要从被石油烃污染的土壤中采样，因为被石油烃污染的土壤中可能含有能降解石油烃的菌株。 【小问2详解】 为了防止调pH时培养基被二次灭菌，故培养基在配制和灭菌时需要先调pH再进行灭菌。为了筛选出能降解石油烃的菌株，培养基A以石油烃作为唯一碳源。分析题图可知，B培养基上的菌落均匀分布，由此可知步骤Ⅱ采用的接种方法是稀释涂布平板法。 【小问3详解】 在平板上打M、N两孔(大小相同)，在无菌环境下，将等量等浓度的甲菌株菌液和乙菌株菌液分别接种到平板的M和N两孔处，由图可知甲菌株的降解圈更大，降解能力更强，故治理石油烃污染应选用的菌株是甲。 22. 线粒体遗传病是由线粒体DNA突变引起的，也受核基因的影响。研究线粒体遗传病的机制需要构建核基因相同的转线粒体永生细胞系，相关过程如图所示。淋巴细胞受EB病毒（EBV）感染后能无限增殖，但其会被BrdU杀死。ρ0细胞不会被BrdU杀死，但其只有在含尿嘧啶的培养基中才能生长。回答下列问题： （1）研究团队使用密度梯度离心技术对线粒体遗传病患者的淋巴细胞进行去核处理，推测相对于密度更大的细胞核，成功去核的细胞位于离心管的__________（填“上层”或“下层”）；常用的去核方法是__________；去核的实质是去除__________。 （2）与植物细胞杂交相比，淋巴细胞与ρ°细胞的融合过程特有的诱导方法是__________。细胞融合阶段，仅考虑两两融合的情况，理论上能在融合培养液中正常存活的细胞有__________。 （3）为了筛选出转线粒体永生细胞，选择培养基中成分的特点是__________。培养转线粒体永生细胞的过程中，在培养液中通入一定浓度的CO2的主要作用是__________。 【答案】（1） ①. 上层 ②. 显微操作法 ③. 纺锤体—染色体 （2） ①. 灭活病毒诱导法 ②. 未成功去核的淋巴细胞和β细胞融合的杂种细胞、未成功去核的淋巴细胞两两融合的细胞、β细胞两两融合的细胞、转线粒体永生细胞 （3） ①. 添加BrdU、不添加尿嘧啶 ②. 维持培养液的pH 【解析】 【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度：适宜温度。④气体环境：95%空气+5%CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 【小问1详解】 细胞核密度更大，成功去核的细胞（细胞质成分等）密度相对小，用密度梯度离心时，密度小的会处于离心管上层。动物细胞常用的去核方法是显微操作法，通过显微操作仪器精准去除细胞核。细胞核的主要结构和遗传物质载体是染色体，细胞分裂时依赖纺锤体实现染色体分离等，去核实质就是去除纺锤体—染色体。 【小问2详解】 植物细胞融合常用物理（离心、振动、电激）、化学（聚乙二醇）方法；动物细胞融合特有的诱导方法是灭活病毒诱导法，利用灭活病毒促使细胞膜融合。淋巴细胞受EBV感染能无限增殖但会被BrdU杀死，ρ0细胞不会被 BrdU杀死但需尿嘧啶才能生长，未成功去核的淋巴细胞（含核，能增殖但对BrdU敏感 ）与ρ0细胞融合后，杂种细胞因有ρ0细胞特性（不被BrdU杀死相关）可存活；未成功去核的淋巴细胞两两融合，只要在BrdU环境外等合适条件也能存活；β细胞两两融合，自身特性（不依赖BrdU杀死机制，有其他生存条件适配 ）可存活；转线粒体永生细胞是目标细胞，也能存活。 【小问3详解】 淋巴细胞（未成功去核）会被BrdU杀死，β细胞因无尿嘧啶不能生长（它需尿嘧啶才生长）。添加BrdU可杀死未成功去核的淋巴细胞；不添加尿嘧啶，能淘汰ρ0细胞自身及ρ0细胞两两融合的细胞，而转线粒体永生细胞（含患者线粒体DNA，融合了去核淋巴细胞和ρ0细胞相关）可存活，这样就筛选出目标细胞。动物细胞培养中，通入一定浓度CO2是为了维持培养液的pH稳定，营造适宜细胞生长的环境。 23. 干扰素是一类几乎能抵抗所有病毒的糖蛋白，可利用基因工程技术进行制备。回答下列问题： （1）从人类细胞中获取干扰素基因时，可获取干扰素基因的mRNA，通过__________的方法获得目的基因，再通过PCR技术扩增目的基因。PCR扩增时，引物与模板链的__________端碱基互补配对。PCR过程中延伸阶段选用72℃而非90℃，综合考虑了两个因素，这两个因素分别是__________。 （2）酵母菌质粒和干扰素基因的基因表达载体的构建过程如图1所示，相关的限制酶识别序列和酶切位点如图2所示。干扰素基因表达时，以a链为转录的模板，PCR扩增干扰素基因时，应该在干扰素基因的①②位点分别添加限制酶__________的识别序列。重组质粒构建后，可用XhoⅠ和SalⅠ酶切并电泳后对干扰素基因的连接方向进行鉴定，理由是__________。 （3）天然干扰素在体外保存相当困难，为提高干扰素的稳定性，科学家可通过__________工程获得改造过的干扰素。对蛋白质进行改造，一般通过对基因的操作来实现，原因是__________（答出1点即可）。 【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 3' ③. 防止DNA变性（保证引物与模板链结合）、保证Taq DNA聚合酶所需的适宜的温度条件 （2） ①. SalⅠ、XhoⅠ（顺序不能换） ②. 正向连接的重组质粒有这两种限制酶的识别序列，反向连接的重组质粒没有这两种限制酶的识别序列 （3） ①. 蛋白质 ②. 蛋白质的结构由基因编码，蛋白质不能复制，基因可以遗传；对基因的改造比对蛋白质的改造要容易操作 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与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。 【小问1详解】 从mRNA获得目的基因的方法是逆转录，以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下合成DNA。 PCR扩增时，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，所以引物与模板链的3'端碱基互补配对。PCR过程中延伸阶段选用72℃而非90℃，一方面72℃是Taq酶（热稳定DNA聚合酶）的最适温度，保证Taq DNA聚合酶所需的适宜的温度条件，在此温度下Taq酶活性高，催化DNA合成的效率高；另一方面90℃温度过高，会使DNA双链完全解开成为单链，不利于引物与模板链的结合，而72℃时防止DNA变性（保证引物与模板链结合），引物可以与模板链结合进行延伸反应。 【小问2详解】 干扰素基因表达时，以a链为转录的模板，转录的方向是a链的3'端到5'端，因此①②位点分别添加限制酶SalⅠ、XhoⅠ的识别序列。SalⅠ、XhoⅠ切出来的黏性末端相同，可正向连接也可反向连接，但是正向连接的重组质粒有这两种限制酶的识别序列，反向连接的重组质粒没有这两种限制酶的识别序列。如果干扰素基因连接方向正确，两种酶切割后会产生两种不同长度的DNA片段；如果连接方向错误，两种酶切割后产生的DNA片段长度与连接方向正确时不同，通过电泳检测片段的长度就可以对干扰素基因的连接方向进行鉴定。 【小问3详解】 为提高干扰素的稳定性，科学家可通过蛋白质工程获得改造过的干扰素。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与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。 对蛋白质进行改造，一般通过对基因的操作来实现，原因是：蛋白质的结构由基因编码，蛋白质不能复制，基因可以遗传；对基因的改造比对蛋白质的改造要容易操作 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$