精品解析：广东佛山市南海区2025-2026学年高二下学期期中生物试卷

2027届高二供题训练（B2） 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。 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。 一、选择题：本题包括16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 汕头南澳岛在“蓝色海湾”整治中，统筹湿地修复、海域治理与渔业生产，构建一体化保护体系，实现生态与经济双赢。该模式最能体现生态工程的（　　） A. 整体原理 B. 循环原理 C. 协调原理 D. 自生原理 【答案】A 【解析】 【详解】A、整体原理要求生态工程建设需考虑社会-经济-自然复合系统的整体利益，题干中统筹湿地修复、海域治理与渔业生产，同时实现生态与经济双赢，符合整体原理的核心特征，A正确； B、循环原理的核心是实现物质的分层、分级利用、循环往复，减少废弃物产出，题干未体现物质循环利用的相关设计，B错误； C、协调原理强调生物与环境、生物与生物的协调适配，以及种群数量不超过环境承载力，题干未体现相关内容，C错误； D、自生原理依赖生态系统的自我组织、自我调节功能，需要合理布设生物组分以实现系统的自我维持，题干未体现该原理的特征，D错误。 2. 化橘红是广东化州特有的名贵药用植物，其品质与当地独特的土壤、气候及长期人工选育密切相关。当地通过建立种质资源库、保护野生种群等措施加强保护。下列叙述正确的是（　　） A. 化橘红的药用功效体现生物多样性的间接价值 B. 不同品系化橘红的性状差异体现物种多样性 C. 保护野生化橘红种群有利于维持其遗传多样性 D. 建立种质资源库是保护化橘红最有效的措施 【答案】C 【解析】 【详解】A、生物多样性的间接价值主要指的是生态调节功能，药用功效属于对人类有实用意义的直接价值，A错误； B、不同品系的化橘红仍属于同一物种，其性状差异体现的是遗传（基因）多样性，并非物种多样性，B错误； C、野生化橘红种群包含丰富的基因资源，保护野生种群可避免特有基因丢失，有利于维持其遗传多样性，C正确； D、保护生物多样性最有效的措施是就地保护（如建立自然保护区），建立种质资源库属于利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护，不是最有效的保护方式，D错误。 3. 长期使用化肥可导致土壤酸化，造成土壤肥力下降并污染环境。下列关于修复和改良酸化土壤的生态工程措施合理的是（　　） A. 大量施用生石灰改良土壤，可维持土壤长期酸碱平衡 B. 增施有机肥并推行秸秆还田以构建农田物质循环体系 C. 单一密植耐酸农作物，提高作物对酸性土壤的适应能力 D. 直接投放外来耐酸微生物制成的菌肥，快速提升土壤肥力 【答案】B 【解析】 【详解】A、大量施用生石灰会短时间剧烈改变土壤pH，破坏土壤生物的生存环境，且只能短期中和土壤酸性，无法维持土壤长期酸碱平衡，还可能破坏土壤结构，A错误； B、增施有机肥、推行秸秆还田，秸秆等有机物被土壤分解者分解后可产生缓冲物质调节土壤pH，同时归还土壤养分，实现物质的循环利用，构建农田物质循环体系，能长效改良酸化土壤，B正确； C、单一密植耐酸农作物仅能提高作物对酸性土壤的适应能力，并未实现对酸化土壤的修复改良，且单一种植会降低农田生态系统的稳定性，易引发病虫害等问题，C错误； D、直接投放外来耐酸微生物可能造成生物入侵，破坏本地土壤微生物群落的稳定，且外来微生物不一定适应当地土壤环境，无法保证快速提升土壤肥力，D错误。 4. 发酵工程在食品、医药和农牧业等领域应用广泛。下列叙述正确的是（　　） A. 发酵工程的中心环节是灭菌，应注意避免杂菌污染 B. 青霉菌可用于发酵生产谷氨酸进而加工制成味精 C. 青贮饲料中添加乳酸菌有助于增强动物的免疫力 D. 通过提取、分离和纯化发酵产品获得单细胞蛋白 【答案】C 【解析】 【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，灭菌是发酵前防止杂菌污染的重要步骤而非中心环节，A错误； B、发酵生产谷氨酸的常用菌种是谷氨酸棒状杆菌，而青霉菌用于发酵生产青霉素，B错误； C、青贮饲料中添加的乳酸菌属于益生菌，可调节动物肠道菌群平衡，有助于增强动物免疫力，C正确； D、单细胞蛋白指的是微生物菌体本身，无需提取分离纯化发酵产物，直接通过沉淀、过滤等方式收集菌体即可获得单细胞蛋白，D错误。 5. 聚乳酸是目前全球工业规模产量最高、应用最广的可生物降解塑料，生产工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 通入氧气可增加乳酸杆菌数量，提高生产效率 B. 乳酸杆菌具有耐酸性，随乳酸积累其繁殖加快 C. 发酵结束后，采取过滤和沉淀的方法获得乳酸 D. 使用秸秆代替玉米，可以减缓与人争粮的风险 【答案】D 【解析】 【详解】A、乳酸杆菌是厌氧型微生物，通入氧气会抑制其无氧呼吸，不利于乳酸杆菌繁殖，不能提高生产效率，A错误； B、乳酸杆菌的耐酸性有一定的pH范围，随乳酸积累，发酵液pH不断降低，超过乳酸杆菌适宜生存的pH范围后会抑制其酶活性，繁殖速率减慢而非加快，B错误； C、乳酸是可溶性发酵代谢产物，溶解在发酵液中，过滤和沉淀是分离不溶性菌体的方法，无法获得乳酸，需要通过萃取、离子交换等方法提取乳酸，C错误； D、玉米属于粮食作物，秸秆是农业生产的副产品，使用秸秆代替玉米为原料生产聚乳酸，无需消耗粮食资源，可以减缓与人争粮的风险，D正确。 6. 某研究团队为处理污水中的一种有害且难降解的有机化合物A，利用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制培养基，成功筛选出能高效降解化合物A的目的菌。实验步骤如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 实验所用的玻璃器皿和金属用具等都需要严格灭菌 B. 该实验可采用平板划线法在固体培养基上进行接种 C. 应选择化合物A含量最少的培养液继续接种培养 D. 获得的目的菌可直接加入污水用于污水环境治理 【答案】D 【解析】 【详解】A、微生物培养实验需保证无菌环境，实验所用的玻璃器皿、金属用具等都需要经过严格灭菌处理，避免杂菌污染影响实验结果，A正确； B、在固体培养基上接种分离纯化目的菌时，可采用平板划线法或稀释涂布平板法，B正确； C、培养液中化合物A的含量越少，说明对应培养液中菌株降解化合物A的能力越强，因此选择该类培养液继续接种培养，可逐步富集得到高效降解化合物A的目的菌，C正确； D、获得的目的菌不能直接投入污水进行治理，需要先进行安全性评估，检测其是否会产生对环境有害的代谢废物，大量使用目的菌会不会使目的菌成为优势菌群，对其他微生物的生存构成威胁等，避免引入新的生态风险，D错误。 7. 下列关于高中生物学实验的部分操作正确的是（　　） 选项 实验名称 实验操作 A 制作果酒和果醋 葡萄酒制作完成后，拧紧瓶盖进行醋酸发酵 B 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 灭菌后的培养基在接种前和接种后均要倒置 C 菊花的组织培养 诱导愈伤组织形成时，需提供适宜时长与强度的光照 D DNA的粗提取与鉴定 向粗提取液中加入预冷的95%酒精以溶解DNA A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、醋酸菌是好氧微生物，醋酸发酵需要有氧环境，拧紧瓶盖会形成无氧环境，醋酸菌无法代谢产生醋酸，A错误； B、灭菌后的培养基冷却倒平板后需要倒置，可避免皿盖上的冷凝水滴落后污染培养基、同时还可减少培养基水分挥发；接种后培养时培养基也需要倒置，以避免皿盖上的冷凝水滴落后污染培养基或避免冷凝水滴在菌落上，使菌落的形态改变，因此接种前和接种后培养基均要倒置，B正确； C、诱导愈伤组织形成时需要避光培养，光照会诱导细胞分化，不利于愈伤组织的形成，C错误； D、DNA不溶于酒精，向粗提取液中加入预冷的95%酒精的目的是析出DNA，同时去除溶于酒精的杂质，不是溶解DNA，D错误。 8. “三亲婴儿”技术为患有线粒体遗传病的女性提供了更多生育机会，其培育过程可选用如下技术路线。下列叙述错误的是（　　） A. 三亲婴儿的培育涉及细胞培养、核移植和试管婴儿技术 B. 捐献者在取卵前需注射促性腺激素以获得多个卵母细胞 C. 该技术可避免母亲染色体携带的遗传病基因传递给子代 D. 培养受精卵时，需在培养液中加入动物血清等天然成分 【答案】C 【解析】 【详解】A、三亲婴儿培育过程中，卵母细胞、重组细胞的培养涉及动物细胞培养技术，母亲卵母细胞核移入捐献者去核卵母细胞涉及核移植技术，后续体外受精、胚胎移植属于试管婴儿技术，即图示三亲婴儿的培育涉及细胞培养、核移植和试管婴儿技术，A正确； B、捐献者取卵前注射促性腺激素可实现超数排卵，从而获得多个卵母细胞，B正确； C、该技术仅替换了母亲卵母细胞的细胞质，子代细胞核中的遗传物质一半来自母亲，母亲染色体携带的遗传病基因仍可传递给子代，因此该技术只能避免母亲线粒体（细胞质）遗传病的传递，不能避免细胞核中致病基因的传递，C错误； D、由于人们对细胞所需的全部营养尚未完全研究清楚，因此培养受精卵时，需在培养液中加入动物血清等天然成分补充未知营养，D正确。 9. 关于PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳及DNA粗提取与鉴定实验，下列叙述错误的是（　　） A. PCR缓冲液中需加入镁离子以激活DNA聚合酶活性 B. PCR扩增时适当降低复性温度可减少非特异性条带 C. DNA鉴定实验中对照组需加入2 mol/L NaCl与二苯胺 D. DNA在琼脂糖凝胶中的迁移速率与分子大小成反比 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR反应中使用的耐高温DNA聚合酶需要镁离子作为辅助因子激活其活性，因此PCR缓冲液中需添加镁离子，A正确； B、复性温度决定引物和模板结合的严谨性，适当升高复性温度可减少引物与非互补序列的结合，降低非特异性条带；适当降低复性温度会增加引物与非特异性片段结合的概率，使非特异性条带增多，B错误； C、DNA鉴定实验中，对照组需加入不含DNA的2mol/LNaCl溶液与等量二苯胺，与实验组共同沸水浴，通过对照证明蓝色是DNA与二苯胺反应的结果，C正确； D、琼脂糖凝胶电泳时，DNA分子带负电，向正极迁移，DNA分子越大，在凝胶孔隙中移动阻力越大，即DNA迁移速率与DNA分子大小成反比，D正确。 10. 关于技术进步与科学发现之间的促进关系，下列叙述错误的是（　　） A. 微生物纯培养技术的建立促进发酵工程的发展 B. 动物细胞融合技术促进单克隆抗体制备的提出 C. RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明 D. 基因组编辑技术实现特定基因的定向突变 【答案】C 【解析】 【详解】A、微生物纯培养技术可获得无杂菌污染的单一微生物菌种，是发酵工程的核心基础技术，有效促进了发酵工程的发展，A正确； B、单克隆抗体制备的核心步骤是免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，该过程依赖动物细胞融合技术，因此动物细胞融合技术的发展促进了单克隆抗体制备的实现，B正确； C、PCR技术是体外扩增DNA的技术，其核心依赖热稳定DNA聚合酶（Taq酶）催化DNA子链的合成，RNA聚合酶催化的是转录过程，RNA聚合酶的发现与PCR技术的发明无关，C错误； D、基因组编辑技术（如CRISPR-Cas9技术）可精准定位目标基因序列并进行编辑，能够实现特定基因的定向突变，D正确。 11. 下图是制备抗白细胞介素­6（IL­6）单克隆抗体的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 步骤①给小鼠反复多次注射IL­6，能得到更多杂交瘤细胞 B. 经步骤③诱导后的细胞为同种核或异种核融合的杂交细胞 C. 步骤④通过选择培养基的作用，可得到大量的杂交瘤细胞 D. 步骤⑤进行克隆化培养时，常将杂交瘤细胞悬液进行稀释 【答案】D 【解析】 【详解】A、步骤①反复注射IL-6的作用是刺激小鼠产生更多能分泌抗IL-6抗体的浆细胞，杂交瘤细胞是后续浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到的，反复注射IL-6不能直接增加杂交瘤细胞数量，A错误； B、步骤③诱导动物细胞融合后，产物包含未融合的淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、同种核融合的细胞、异种核融合的杂交细胞，并非只有同种核或异种核融合的杂交细胞，B错误； C、步骤④是在选择培养基上筛选出杂交瘤细胞，淘汰未融合和同种核融合的细胞，无法直接得到大量杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需要经过克隆化培养才能大量增殖，C错误； D、步骤⑤克隆化培养时，需对杂交瘤细胞悬液进行稀释，目的是使每个培养孔中尽可能只分配到1个杂交瘤细胞，从而获得单克隆的细胞群，D正确。 12. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶，温度较高时易失去活性。为了提高T4溶菌酶的耐热性，科学家将该酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，T4溶菌酶耐热性大大提高。下列叙述错误的是（　　） A. 需依据T4溶菌酶的预期功能设计其结构并推测相应氨基酸序列 B. 该改造过程的核心是对T4溶菌酶基因进行改造，属于基因工程 C. T4溶菌酶的耐热性改变的根本原因是基因的碱基排列顺序改变 D. 改造后的T4溶菌酶需进一步测定酶活力等才能应用到生产实践 【答案】B 【解析】 【详解】A、蛋白质工程的基本流程为：从预期蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列，改造T4溶菌酶需遵循该流程，A正确； B、该改造属于蛋白质工程范畴，蛋白质工程虽然核心也是改造目的基因，B错误； C、蛋白质的结构由控制其合成的基因决定，T4溶菌酶氨基酸序列改变、耐热性改变的根本原因是对应基因的碱基排列顺序发生了改变，C正确； D、改造后的蛋白质功能不一定符合预期设计，需要进一步测定酶活力等功能指标，确认符合要求后才能投入生产应用，D正确。 13. 呕吐毒素（DON）是一种谷物中污染率较高的霉菌毒素。某团队从农田土壤中成功筛选出高效降解DON的菌株，实验步骤见图1。不同菌株对DON的降解率见图2。下列叙述错误的是（　　） A. 以DON为唯一碳源的选择培养基可筛选有降解能力的菌株 B. 整个实验过程中需设置未接种的选择培养基作为空白对照 C. 平板上出现形态大小不同的菌落说明筛选过程受到杂菌污染 D. 应挑选BA­20单菌落进行纯化鉴定，作为后续研究目标菌株 【答案】C 【解析】 【详解】A、以DON为唯一碳源的选择培养基中，仅可利用DON作为碳源的菌株能够存活繁殖，其它菌体会因为缺少碳源而不能存活，因此可筛选出具有DON降解能力的菌株，A正确； B、设置未接种的选择培养基作为空白对照，可检验培养基是否被杂菌污染，排除无关变量对实验结果的干扰，是微生物培养过程中的必要操作，B正确； C、农田土壤中存在多种可降解DON的菌株，不同菌株的菌落形态、大小等特征存在差异，因此平板上出现形态大小不同的菌落不一定是杂菌污染导致的，C错误； D、由图2可知，BA-20菌株对DON的降解率最高，因此应挑选该菌株的单菌落进行纯化鉴定，作为后续研究的目标菌株，D正确。 14. 紫色杆菌产生的紫色菌素（一种毒素，致死率高）能使培养基呈紫色，已知呋喃酮C30能抑制紫色菌素的产生。研究人员筛选出深海放线菌A，用甲醇提取其发酵产物并制成溶液，探究该提取物对紫色菌素的产生和紫色杆菌的生长的影响，结果如图1、图2所示。下列叙述正确的是（　　） A. 图1应采用平板划线法将紫色杆菌接种到平板培养基 B. 用无菌水浸泡圆纸片作为C组排除滤纸片对实验干扰 C. 本实验对照组为C组，透明圈直径反映抑制作用强弱 D. 该提取物不影响紫色杆菌生长，不易使其产生耐药性 【答案】D 【解析】 【详解】A、图1需要紫色杆菌在平板上均匀生长，才能观察透明圈的大小，应使用稀释涂布平板法接种；平板划线法的作用是分离单菌落，无法获得均匀分布的菌层，不适合该实验，A错误； B、该提取物是用甲醇提取的，因此C组（空白对照组）应该用浸泡了甲醇的圆纸片，目的是排除溶剂甲醇对实验的干扰，不能用无菌水，B错误； C、本实验中，除了C组（空白对照），A组（已知能抑制紫色菌素产生的呋喃酮C30处理）也属于对照组（阳性对照），并非只有C组是对照组，C错误； D、由图2可知，提取物处理的B组紫色杆菌数量变化，和对照组A、C组几乎一致，说明该提取物不影响紫色杆菌的生长；该提取物仅抑制紫色菌素（毒素）的合成，不会杀灭/抑制细菌生长，对细菌的选择压力小，因此不易使紫色杆菌产生耐药性，D正确。 15. “生态杠杆”理论是通过建立小面积湿地关键单元，利用关键生态恢复过程，实现整体生态系统的全面恢复与自我维持。图1为基于该理论的湿地恢复示意图，图2为广东海丰滨海湿地植被恢复过程示意图。下列有关叙述错误的是（　　） A. 修复后的湿地生态系统，间接价值远大于直接价值 B. 海马齿作为先锋植物，通过种间竞争提高秋茄成活率 C. “生态杠杆”效应通过正反馈机制实现修复效果放大 D. 合理布设海马齿和秋茄，体现了生态工程的自生原理 【答案】B 【解析】 【详解】A、湿地生态系统具有调节气候、蓄洪防旱等多种生态功能，这些生态功能属于间接价值，其间接价值远大于直接价值，A正确； B、海马齿作为先锋植物，能改善滩涂的土壤结构、盐分等局部环境，为后续种植秋茄树创造条件，是通过种间促进作用提高秋茄成活率，不是竞争，B错误； C、“生态杠杆”从小面积关键支点建立，到种群扩散、最终整体生态系统加速恢复，是通过正反馈机制放大初始修复效果，推动恢复过程不断加速，C正确； D、合理布设海马齿和秋茄，利用了生态系统中生物与生物、生物与环境之间的相互作用关系，体现了生态工程的自生原理，D正确。 16. 藤壶蛋白可加速创面闭合从而起到止血作用。为构建感知病理信号、分泌治疗剂修复溃疡性结肠出血部位的工程菌，研究人员从海洋节肢动物藤壶中获取藤壶蛋白基因并设计了血液诱导型基因回路，具体机理如下图所示。下列说法错误的是（　　） 注：Amp为转录放大器基因，其编码的产物ECFσ因子可激活P2启动子 A. PCR扩增藤壶蛋白基因时需知道基因的全部序列 B. 两种启动子均能与该工程菌的RNA聚合酶相结合 C. P1启动子可以被血红素激活，属于诱导型启动子 D. 该工程菌能通过感知出血部位实现局部靶向修复 【答案】A 【解析】 【详解】A、PCR扩增目的基因时，仅需要知晓目的基因两端的部分碱基序列以设计引物即可，无需获取基因的全部序列，A错误； B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动下游基因的转录，两种启动子均可与该工程菌的RNA聚合酶结合，B正确； C、由图可知，血红素进入细胞后可激活P1启动子，启动下游Amp基因的转录，说明P1启动子的活性依赖血红素诱导，属于诱导型启动子，C正确； D、出血部位存在血红素，可激活该工程菌的基因回路，使其表达藤壶蛋白，无出血部位无血红素，则不会启动藤壶蛋白的表达，因此该工程菌可实现局部靶向修复，D正确。 二、非选择题，本题包括5小题，共60分。 17. 荒漠草原退化是我国北方生态治理的难题。科研人员对宁夏盐池县退化荒漠草原进行补播乡土物种修复实验，补播2年后，主要指标结果如下表所示。 处理模式 物种丰富度（种/m2） 植被覆盖比例（%） 地上生物量（g/m2） 土壤有机碳储量（g/kg） 未补播草地 8.2 74.8 72.5 11.8 补播蒙古冰草＋牛枝子 5.1 89.7 124.7 15.25 补播蒙古冰草＋草木樨状黄芪 4.7 91.3 128.2 14.6 注：补播时对土壤进行隔带深翻耕（25 cm）处理，该处理会对原生植被根系造成一定损伤。 回答下列问题： （1）草原在防风固沙、保持水土方面具有重要作用，这体现了生物多样性的_________价值。近年来，宁夏盐池县荒漠草原出现明显退化，可能的原因是______________。 （2）据表分析，在补播修复作用下，____________，说明群落生产力提高。但该荒漠草原物种丰富度却呈下降趋势，请结合实验处理与种间关系的角度分析其原因是___________。 （3）有同学认为：补播乡土物种导致荒漠草原物种丰富度下降，说明该修复模式是失败的。你是否同意该观点，并说明理由______________。 （4）结合生态工程的协调原理，提出一项荒漠草原补播修复后应采取的关键管理措施_________。 【答案】（1） ①. 间接价值 ②. 人类活动（如过度放牧、滥垦滥挖、修建公路等）导致生境破坏；气候干旱 （2） ①. 植被覆盖比例和地上生物量提高 ②. ①深翻耕对原生植被造成物理损伤： ②补播的乡土物种在竞争中占据优势，抑制了部分原有物种的生长 （3）同意，物种丰富度下降，营养结构简单，抵抗力稳定性下降； 不同意，修复后植被覆盖比例、地上生物量和土壤有机碳储量均显著提高，说明荒漠草原生态系统的功能增强 （4）实施阶段性禁牧 【解析】 【小问1详解】 草原在防风固沙、保持水土方面具有重要作用，体现了在生态方面的价值，属于间接价值。宁夏盐池县荒漠草原出现明显退化，可能的原因是人类活动（如过度放牧、滥垦滥挖、修建公路等）导致生境破坏；气候干旱等。 【小问2详解】 从表格中看出，在补播修复作用下，植被覆盖比例和地上生物量提高，该荒漠草原物种丰富度却呈下降趋势可能的原因是深翻耕对原生植被造成物理损伤或补播的乡土物种在竞争中占据优势，抑制了部分原有物种的生长。 【小问3详解】 补播乡土物种导致荒漠草原物种丰富度下降，可以从两个角度分析，同意，物种丰富度下降，营养结构简单，抵抗力稳定性下降；或不同意，修复后植被覆盖比例、地上生物量和土壤有机碳储量均显著提高，说明荒漠草原生态系统的功能增强。 【小问4详解】 补播修复后物种丰富度降低，同时隔带深翻耕（25 cm）处理会对原生植被根系造成一定损伤，所以可以实施阶段性禁牧。 18. 研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。回答下列问题： （1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有_________。在组织培养过程中，根段细胞经过_________形成愈伤组织，此后调整培养基中_________可诱导愈伤组织再分化。 （2）已有研究表明转录因子W会影响愈伤组织的形成。 ①研究者利用生长素受体缺失型幼苗的茎尖在愈伤组织培养基中培养一段时间，测得W基因的相对表达量如图1所示，结果为_________。 ②研究人员利用野生型（WT）、突变体1（W基因缺失）、突变体2（W基因过表达）进一步设计实验，每组分化情况如图2所示，结果说明：_________。 （3）研究发现转录因子W会激活P基因的转录调控愈伤组织的形成。并通过后续实验证明该推测。请在下表中补充支持该结论的实验组设计。 实验分组 WT ①__________ P基因缺失突变体＋W基因过表达 愈伤组织大小 ＋＋ ＋＋＋＋ ②_______________ 注：“＋”的数量表示愈伤组织的大小。 （4）综合上述信息，在图3中用文字和箭头的形式完善生长素诱导愈伤组织形成的分子机制_________。 【答案】（1） ①. 全能性 ②. 脱分化（去分化） ③. 生长素和细胞分裂素的比例（植物激素的种类和比例） （2） ①. 与野生型植株相比，生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低 ②. W物质能促进愈伤组织形成，促进芽的分化 （3） ①. W基因过表达 ②. + （4） 【解析】 【小问1详解】 植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，已分化的植物细胞仍具有发育成完整个体的潜能；组织培养过程中，外植体先通过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化时，培养基中生长素和细胞分裂素的比例会调控分化方向，因此调整激素比例可诱导再分化。 【小问2详解】 ①由图1可知：与野生型植株（WT）相比，生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低。②由题意可知，突变体1的W基因缺失，不能合成W物质；突变体2的W基因过表达，合成的W物质较正常植株多；野生型含有W基因且W基因表达正常。分析图2可知：与野生型相比，突变体1的愈伤组织和芽较小，突变体2的愈伤组织和芽较大，表明W物质能促进愈伤组织形成，促进芽的分化。 【小问3详解】 W物质会激活P基因的转录，推测其通过P调控愈伤组织的形成。欲通过后续实验证明该推测，则依据表中信息可推知该实验的自变量是P基因的有无及W基因表达情况，因变量是愈伤组织大小，因此表中需要补充的一组应该是W基因过表达，此时愈伤组织应该是最大的；因为转录因子W会激活P基因的转录调控愈伤组织的形成。当P基因缺失突变体+W基因过表达时，愈伤组织的形成会受影响，愈伤组织大小为+”。 【小问4详解】 综上分析，生长素诱导愈伤组织形成的分子机制为：生长素能够促进W基因表达，其表达产物W物质能够激活P基因的转录，进而通过PLT7的调控来促进愈伤组织的形成。 19. 异源器官移植是替代受损或衰竭器官的有效方法。我国科学家通过将红色荧光标记的人诱导多能干细胞（iPSCs）注射到猪胚胎中，成功借助猪胚胎培育出人源性肾脏。为提高iPSCs在猪胚胎中的存活率，研究人员将抗凋亡基因和促增殖基因转入iPSCs，并诱导两者高表达，机制如图1所示。 回答下列问题： （1）iPSCs具有__________的潜能，在异种器官培育中发挥着关键作用。据图1分析，获得转基因iPSCs细胞后，需将其培养在含__________的培养液中，从而促进抗凋亡蛋白与促增殖蛋白的大量表达。 （2）人源性肾脏的嵌合体胚胎培育过程如图2所示。先将转基因iPSCs注入敲除P基因和M基因的早期胚胎中获得嵌合体胚胎，培养至__________期，再移植至代孕母猪体内，移植前需对代孕母猪进行同期发情处理，目的是__________。 （3）对胚胎进行解剖观察，观察胚胎中__________的分布可知iPSCs参与形成嵌合体胚胎的哪些组织器官。结果发现，人细胞绝大部分位于肾脏，而胚胎的其余部分则基本由猪细胞组成，形成该结果的原因是__________。 （4）科学家在嵌合胚胎中也发现了少数人源性神经细胞，为了规避这一伦理风险，请你提出一条合理的解决方案：__________。 【答案】（1） ①. 分化为多种组织和器官 ②. 四环素 （2） ①. 桑葚胚（或囊胚期） ②. 为胚胎发育提供合适的生理环境 （3） ①. 红色荧光 ②. 人细胞的竞争能力弱于猪细胞，因此其它部位人类细胞无法大量介入；猪胚胎缺乏形成肾脏所需的关键基因，无法形成肾脏，形成空缺，此时人细胞进入，发育形成肾脏 （4）敲除人类诱导多能干细胞中与神经系统发育密切相关的基因后重复该实验 【解析】 【小问1详解】 iPSCs是人诱导多能干细胞，具有分化为多种组织和器官的潜能，从图1看出，转录激活蛋白A与四环素结合后被激活再结合到调控区，调控基因的表达，所以获得转基因iPSCs细胞后，需将其培养在含四环素的培养液中，从而促进抗凋亡蛋白与促增殖蛋白的大量表达。 【小问2详解】 胚胎移植需要将嵌合体胚胎培养至桑葚胚或早期囊胚再移植至代孕母猪体内，移植前需对代孕母猪进行同期发情处理，目的是为胚胎发育提供合适的生理环境。 【小问3详解】 由于iPSCs被红色荧光标记，所以观察胚胎中红色荧光的分布可知iPSCs参与形成嵌合体胚胎的哪些组织器官。由于猪胚胎缺乏肾脏发育的关键基因P和M，无法形成猪源肾脏；iPSCs导 入猪胚胎后发育形成人源肾脏，所以人细胞绝大部分位于肾脏，而胚胎的其余部分则基本由猪细胞组成。 【小问4详解】 在嵌合胚胎中也发现了少数人源性神经细胞，所以为规避这一伦理风险，可以敲除人类诱导多能干细胞中与神经系统发育密切相关的基因后重复该实验。 20. 同源重组是指碱基序列相同的DNA片段（同源臂）通过链断裂、配对和重新连接而发生片段交换的过程。当上下同源臂同时发生交换时可引起目的基因的替换，以实现目的基因敲除，同源重组的效率与同源臂的特异性呈正相关。同源重组介导的目的基因敲除原理示意图如图1所示。 回答下列问题： （1）据图1分析，同源重组过程中，同源臂DNA双链的__________键发生断裂，断裂后形成的具有游离末端的片段与同源序列进行配对和交换，并在__________酶的催化下重新连接形成重组DNA分子。 （2）重组质粒的上游同源臂和下游同源臂可通过__________技术扩增获得，将重组质粒与受体细胞混合后进行电击处理，使受体细胞处于__________的状态，从而将重组质粒导入受体细胞。若受体细胞能够在添加潮霉素的培养基中形成菌落，__________（填“能”或“不能”）说明目的基因被成功敲除。 （3）为进一步筛选出目的基因被成功敲除的工程菌，挑取在潮霉素培养基中的3个菌落，分别提取DNA后，选择图1中引物__________进行PCR扩增，将扩增产物进行电泳后结果如图2所示，其中__________号菌落为目的基因被成功敲除的工程菌。 【答案】（1） ①. 磷酸二酯 ②. DNA连接 （2） ①. 聚合酶链式反应（PCR技术） ②. 容易吸收周围DNA分子的状态 ③. 不能 （3） ①. 引物1和引物4 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 DNA双链的磷酸二酯键连接脱氧核苷酸，同源重组中DNA断裂时，磷酸二酯键发生断裂；DNA片段重新连接形成重组DNA，需要DNA连接酶催化形成磷酸二酯键。 【小问2详解】 体外扩增特定DNA片段的技术是PCR技术；将重组质粒导入微生物受体细胞时，电击处理可使受体细胞处于感受态，易于吸收外源DNA；若重组质粒未发生同源重组替换，仅独立存在于受体细胞中，也会使细胞表达潮霉素抗性，因此“能在潮霉素培养基形成菌落”不能说明目的基因被成功敲除。 【小问3详解】 PCR扩增需要引物结合在待检测区域的两端，只有选位于同源臂外侧的引物1和引物4，才能完整扩增中间区域，区分目的基因是否被替换。计算扩增片段长度：未敲除时总片段长度为700+2200+1200=4100bp，成功敲除替换后总长度为700+1026+1200=2926bp；结合电泳结果，2号菌落扩增产物大小接近3000bp，符合成功敲除的长度，因此2号菌落为目的工程菌。 21. 麦角硫因是一种稳定性高的含硫组氨酸衍生物，在食品、化妆品及医药等领域具有重要的应用价值。真核生物中，麦角硫因以L­组氨酸和L­半胱氨酸为前体物质合成，图1为部分代谢途径，其中关键酶Egt1和Egt2分别由Tr1基因和Tr2基因编码。某研究团队为获得遗传稳定、副产物少且产物浓度高的工程菌株，开展了相关研究。 注：T7为噬菌体特异性启动子，可被IPTG诱导激活。 （1）将里氏木霉来源的Tr1基因和Tr2基因与质粒重组构建基因表达载体如图2所示，其中T7启动子的基本组成单位是___________；在构建重组质粒时，还应包含___________（写出2个）等结构元件。 （2）将该重组质粒导入经改造后的工程菌获得重组菌株E1，将E1接种于添加抗生素的选择培养基上培养，根据培养基上菌落的生长状况，结合___________方法检测E1是否表达Egt1酶和Egt2酶。 （3）研究人员在培育菌株E1时发现，向培养基中添加L­半胱氨酸时有利于麦角硫因产量的提升。结合图1分析，在不影响菌株E1的能量代谢的前提下，提出进一步改造菌株E1以提升麦角硫因产量的思路___________。 （4）将进一步改造优化的工程菌株接种于5L基础培养基中，于37℃，200转/分钟摇床的条件下培养，定期测定麦角硫因产量和菌种密度，结果如图3所示。据图分析，第__________小时添加IPTG进行麦角硫因发酵，有利于增加其产量，原因是___________。 （5）发酵过程中，除及时补充必需营养成分外，请从发酵条件优化和发酵进程监测的角度提出两点提高麦角硫因产量的建议___________。 【答案】（1） ①. 脱氧核糖核苷酸（脱氧核苷酸） ②. 终止子、复制原点 （2）抗原-抗体杂交 （3）在不影响sdaA酶功能的前提下，抑制yhaM基因表达（敲除yhaM基因），减少L-半胱氨酸的消耗；或增强tolC基因表达，促进细胞摄取胞外L-半胱氨酸，增加胞内L-半胱氨酸积累，为麦角硫因合成提供更多前体 （4） ①. 30 ②. 30h后菌体密度已经达到较高水平，获得了足量工程菌，此时诱导目的基因表达能提高麦角硫因总产量；若过早诱导，菌体生物量不足，总产量更低 （5）发酵条件优化：控制发酵的温度、pH、溶氧量，维持适宜条件，及时补充L-半胱氨酸等前体营养；发酵进程监测：定期检测菌密度、麦角硫因产量和营养残留量，及时调整条件，适时收集产物 【解析】 【小问1详解】 启动子是DNA片段，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸；完整的基因表达载体包含启动子、目的基因、终止子、复制原点、标记基因，本题图中已经存在启动子、目的基因、标记基因（卡那霉素抗性基因），因此还需要终止子、复制原点。 【小问2详解】 Egt1、Egt2酶的本质是蛋白质，检测目的基因是否表达出相应蛋白质，常用抗原-抗体杂交法，如果出现杂交区段，说明有相应的蛋白质。 【小问3详解】 L-半胱氨酸是合成麦角硫因的前体，题图显示L-半胱氨酸会被yhaM酶分解消耗，还可通过tolC控制的通道蛋白从胞外摄入；题干要求不影响能量代谢，因此不能干扰L-丝氨酸经sdaA酶生成丙酮酸的过程，只要增加胞内L-半胱氨酸含量即可提升麦角硫因产量。 【小问4详解】 T7启动子需要IPTG诱导激活，图3显示30h左右菌体密度已经达到峰值，先完成菌体增殖积累生物量，再诱导目的基因表达，可获得更高产量。 【小问5详解】 发酵工程需要从条件和监测两方面控制，保证菌种生长和产物合成的最佳条件，动态调整即可提高产量。具体操作有控制发酵的温度、pH、溶氧量，维持适宜条件，及时补充L-半胱氨酸等前体营养；定期检测菌密度、麦角硫因产量和营养残留量，及时调整条件，适时收集产物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二供题训练（B2） 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。 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。 一、选择题：本题包括16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. 汕头南澳岛在“蓝色海湾”整治中，统筹湿地修复、海域治理与渔业生产，构建一体化保护体系，实现生态与经济双赢。该模式最能体现生态工程的（　　） A. 整体原理 B. 循环原理 C. 协调原理 D. 自生原理 2. 化橘红是广东化州特有的名贵药用植物，其品质与当地独特的土壤、气候及长期人工选育密切相关。当地通过建立种质资源库、保护野生种群等措施加强保护。下列叙述正确的是（　　） A. 化橘红的药用功效体现生物多样性的间接价值 B. 不同品系化橘红的性状差异体现物种多样性 C. 保护野生化橘红种群有利于维持其遗传多样性 D. 建立种质资源库是保护化橘红最有效的措施 3. 长期使用化肥可导致土壤酸化，造成土壤肥力下降并污染环境。下列关于修复和改良酸化土壤的生态工程措施合理的是（　　） A. 大量施用生石灰改良土壤，可维持土壤长期酸碱平衡 B. 增施有机肥并推行秸秆还田以构建农田物质循环体系 C. 单一密植耐酸农作物，提高作物对酸性土壤的适应能力 D. 直接投放外来耐酸微生物制成的菌肥，快速提升土壤肥力 4. 发酵工程在食品、医药和农牧业等领域应用广泛。下列叙述正确的是（　　） A. 发酵工程的中心环节是灭菌，应注意避免杂菌污染 B. 青霉菌可用于发酵生产谷氨酸进而加工制成味精 C. 青贮饲料中添加乳酸菌有助于增强动物的免疫力 D. 通过提取、分离和纯化发酵产品获得单细胞蛋白 5. 聚乳酸是目前全球工业规模产量最高、应用最广的可生物降解塑料，生产工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 通入氧气可增加乳酸杆菌数量，提高生产效率 B. 乳酸杆菌具有耐酸性，随乳酸积累其繁殖加快 C. 发酵结束后，采取过滤和沉淀的方法获得乳酸 D. 使用秸秆代替玉米，可以减缓与人争粮的风险 6. 某研究团队为处理污水中的一种有害且难降解的有机化合物A，利用化合物A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制培养基，成功筛选出能高效降解化合物A的目的菌。实验步骤如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 实验所用的玻璃器皿和金属用具等都需要严格灭菌 B. 该实验可采用平板划线法在固体培养基上进行接种 C. 应选择化合物A含量最少的培养液继续接种培养 D. 获得的目的菌可直接加入污水用于污水环境治理 7. 下列关于高中生物学实验的部分操作正确的是（　　） 选项 实验名称 实验操作 A 制作果酒和果醋 葡萄酒制作完成后，拧紧瓶盖进行醋酸发酵 B 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 灭菌后的培养基在接种前和接种后均要倒置 C 菊花的组织培养 诱导愈伤组织形成时，需提供适宜时长与强度的光照 D DNA的粗提取与鉴定 向粗提取液中加入预冷的95%酒精以溶解DNA A. A B. B C. C D. D 8. “三亲婴儿”技术为患有线粒体遗传病的女性提供了更多生育机会，其培育过程可选用如下技术路线。下列叙述错误的是（　　） A. 三亲婴儿的培育涉及细胞培养、核移植和试管婴儿技术 B. 捐献者在取卵前需注射促性腺激素以获得多个卵母细胞 C. 该技术可避免母亲染色体携带的遗传病基因传递给子代 D. 培养受精卵时，需在培养液中加入动物血清等天然成分 9. 关于PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳及DNA粗提取与鉴定实验，下列叙述错误的是（　　） A. PCR缓冲液中需加入镁离子以激活DNA聚合酶活性 B. PCR扩增时适当降低复性温度可减少非特异性条带 C. DNA鉴定实验中对照组需加入2 mol/L NaCl与二苯胺 D. DNA在琼脂糖凝胶中的迁移速率与分子大小成反比 10. 关于技术进步与科学发现之间的促进关系，下列叙述错误的是（　　） A. 微生物纯培养技术的建立促进发酵工程的发展 B. 动物细胞融合技术促进单克隆抗体制备的提出 C. RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明 D. 基因组编辑技术实现特定基因的定向突变 11. 下图是制备抗白细胞介素­6（IL­6）单克隆抗体的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 步骤①给小鼠反复多次注射IL­6，能得到更多杂交瘤细胞 B. 经步骤③诱导后的细胞为同种核或异种核融合的杂交细胞 C. 步骤④通过选择培养基的作用，可得到大量的杂交瘤细胞 D. 步骤⑤进行克隆化培养时，常将杂交瘤细胞悬液进行稀释 12. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶，温度较高时易失去活性。为了提高T4溶菌酶的耐热性，科学家将该酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，T4溶菌酶耐热性大大提高。下列叙述错误的是（　　） A. 需依据T4溶菌酶的预期功能设计其结构并推测相应氨基酸序列 B. 该改造过程的核心是对T4溶菌酶基因进行改造，属于基因工程 C. T4溶菌酶的耐热性改变的根本原因是基因的碱基排列顺序改变 D. 改造后的T4溶菌酶需进一步测定酶活力等才能应用到生产实践 13. 呕吐毒素（DON）是一种谷物中污染率较高的霉菌毒素。某团队从农田土壤中成功筛选出高效降解DON的菌株，实验步骤见图1。不同菌株对DON的降解率见图2。下列叙述错误的是（　　） A. 以DON为唯一碳源的选择培养基可筛选有降解能力的菌株 B. 整个实验过程中需设置未接种的选择培养基作为空白对照 C. 平板上出现形态大小不同的菌落说明筛选过程受到杂菌污染 D. 应挑选BA­20单菌落进行纯化鉴定，作为后续研究目标菌株 14. 紫色杆菌产生的紫色菌素（一种毒素，致死率高）能使培养基呈紫色，已知呋喃酮C30能抑制紫色菌素的产生。研究人员筛选出深海放线菌A，用甲醇提取其发酵产物并制成溶液，探究该提取物对紫色菌素的产生和紫色杆菌的生长的影响，结果如图1、图2所示。下列叙述正确的是（　　） A. 图1应采用平板划线法将紫色杆菌接种到平板培养基 B. 用无菌水浸泡圆纸片作为C组排除滤纸片对实验干扰 C. 本实验对照组为C组，透明圈直径反映抑制作用强弱 D. 该提取物不影响紫色杆菌生长，不易使其产生耐药性 15. “生态杠杆”理论是通过建立小面积湿地关键单元，利用关键生态恢复过程，实现整体生态系统的全面恢复与自我维持。图1为基于该理论的湿地恢复示意图，图2为广东海丰滨海湿地植被恢复过程示意图。下列有关叙述错误的是（　　） A. 修复后的湿地生态系统，间接价值远大于直接价值 B. 海马齿作为先锋植物，通过种间竞争提高秋茄成活率 C. “生态杠杆”效应通过正反馈机制实现修复效果放大 D. 合理布设海马齿和秋茄，体现了生态工程的自生原理 16. 藤壶蛋白可加速创面闭合从而起到止血作用。为构建感知病理信号、分泌治疗剂修复溃疡性结肠出血部位的工程菌，研究人员从海洋节肢动物藤壶中获取藤壶蛋白基因并设计了血液诱导型基因回路，具体机理如下图所示。下列说法错误的是（　　） 注：Amp为转录放大器基因，其编码的产物ECFσ因子可激活P2启动子 A. PCR扩增藤壶蛋白基因时需知道基因的全部序列 B. 两种启动子均能与该工程菌的RNA聚合酶相结合 C. P1启动子可以被血红素激活，属于诱导型启动子 D. 该工程菌能通过感知出血部位实现局部靶向修复 二、非选择题，本题包括5小题，共60分。 17. 荒漠草原退化是我国北方生态治理的难题。科研人员对宁夏盐池县退化荒漠草原进行补播乡土物种修复实验，补播2年后，主要指标结果如下表所示。 处理模式 物种丰富度（种/m2） 植被覆盖比例（%） 地上生物量（g/m2） 土壤有机碳储量（g/kg） 未补播草地 8.2 74.8 72.5 11.8 补播蒙古冰草＋牛枝子 5.1 89.7 124.7 15.25 补播蒙古冰草＋草木樨状黄芪 4.7 91.3 128.2 14.6 注：补播时对土壤进行隔带深翻耕（25 cm）处理，该处理会对原生植被根系造成一定损伤。 回答下列问题： （1）草原在防风固沙、保持水土方面具有重要作用，这体现了生物多样性的_________价值。近年来，宁夏盐池县荒漠草原出现明显退化，可能的原因是______________。 （2）据表分析，在补播修复作用下，____________，说明群落生产力提高。但该荒漠草原物种丰富度却呈下降趋势，请结合实验处理与种间关系的角度分析其原因是___________。 （3）有同学认为：补播乡土物种导致荒漠草原物种丰富度下降，说明该修复模式是失败的。你是否同意该观点，并说明理由______________。 （4）结合生态工程的协调原理，提出一项荒漠草原补播修复后应采取的关键管理措施_________。 18. 研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化生芽的机制。回答下列问题： （1）离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有_________。在组织培养过程中，根段细胞经过_________形成愈伤组织，此后调整培养基中_________可诱导愈伤组织再分化。 （2）已有研究表明转录因子W会影响愈伤组织的形成。 ①研究者利用生长素受体缺失型幼苗的茎尖在愈伤组织培养基中培养一段时间，测得W基因的相对表达量如图1所示，结果为_________。 ②研究人员利用野生型（WT）、突变体1（W基因缺失）、突变体2（W基因过表达）进一步设计实验，每组分化情况如图2所示，结果说明：_________。 （3）研究发现转录因子W会激活P基因的转录调控愈伤组织的形成。并通过后续实验证明该推测。请在下表中补充支持该结论的实验组设计。 实验分组 WT ①__________ P基因缺失突变体＋W基因过表达 愈伤组织大小 ＋＋ ＋＋＋＋ ②_______________ 注：“＋”的数量表示愈伤组织的大小。 （4）综合上述信息，在图3中用文字和箭头的形式完善生长素诱导愈伤组织形成的分子机制_________。 19. 异源器官移植是替代受损或衰竭器官的有效方法。我国科学家通过将红色荧光标记的人诱导多能干细胞（iPSCs）注射到猪胚胎中，成功借助猪胚胎培育出人源性肾脏。为提高iPSCs在猪胚胎中的存活率，研究人员将抗凋亡基因和促增殖基因转入iPSCs，并诱导两者高表达，机制如图1所示。 回答下列问题： （1）iPSCs具有__________的潜能，在异种器官培育中发挥着关键作用。据图1分析，获得转基因iPSCs细胞后，需将其培养在含__________的培养液中，从而促进抗凋亡蛋白与促增殖蛋白的大量表达。 （2）人源性肾脏的嵌合体胚胎培育过程如图2所示。先将转基因iPSCs注入敲除P基因和M基因的早期胚胎中获得嵌合体胚胎，培养至__________期，再移植至代孕母猪体内，移植前需对代孕母猪进行同期发情处理，目的是__________。 （3）对胚胎进行解剖观察，观察胚胎中__________的分布可知iPSCs参与形成嵌合体胚胎的哪些组织器官。结果发现，人细胞绝大部分位于肾脏，而胚胎的其余部分则基本由猪细胞组成，形成该结果的原因是__________。 （4）科学家在嵌合胚胎中也发现了少数人源性神经细胞，为了规避这一伦理风险，请你提出一条合理的解决方案：__________。 20. 同源重组是指碱基序列相同的DNA片段（同源臂）通过链断裂、配对和重新连接而发生片段交换的过程。当上下同源臂同时发生交换时可引起目的基因的替换，以实现目的基因敲除，同源重组的效率与同源臂的特异性呈正相关。同源重组介导的目的基因敲除原理示意图如图1所示。 回答下列问题： （1）据图1分析，同源重组过程中，同源臂DNA双链的__________键发生断裂，断裂后形成的具有游离末端的片段与同源序列进行配对和交换，并在__________酶的催化下重新连接形成重组DNA分子。 （2）重组质粒的上游同源臂和下游同源臂可通过__________技术扩增获得，将重组质粒与受体细胞混合后进行电击处理，使受体细胞处于__________的状态，从而将重组质粒导入受体细胞。若受体细胞能够在添加潮霉素的培养基中形成菌落，__________（填“能”或“不能”）说明目的基因被成功敲除。 （3）为进一步筛选出目的基因被成功敲除的工程菌，挑取在潮霉素培养基中的3个菌落，分别提取DNA后，选择图1中引物__________进行PCR扩增，将扩增产物进行电泳后结果如图2所示，其中__________号菌落为目的基因被成功敲除的工程菌。 21. 麦角硫因是一种稳定性高的含硫组氨酸衍生物，在食品、化妆品及医药等领域具有重要的应用价值。真核生物中，麦角硫因以L­组氨酸和L­半胱氨酸为前体物质合成，图1为部分代谢途径，其中关键酶Egt1和Egt2分别由Tr1基因和Tr2基因编码。某研究团队为获得遗传稳定、副产物少且产物浓度高的工程菌株，开展了相关研究。 注：T7为噬菌体特异性启动子，可被IPTG诱导激活。 （1）将里氏木霉来源的Tr1基因和Tr2基因与质粒重组构建基因表达载体如图2所示，其中T7启动子的基本组成单位是___________；在构建重组质粒时，还应包含___________（写出2个）等结构元件。 （2）将该重组质粒导入经改造后的工程菌获得重组菌株E1，将E1接种于添加抗生素的选择培养基上培养，根据培养基上菌落的生长状况，结合___________方法检测E1是否表达Egt1酶和Egt2酶。 （3）研究人员在培育菌株E1时发现，向培养基中添加L­半胱氨酸时有利于麦角硫因产量的提升。结合图1分析，在不影响菌株E1的能量代谢的前提下，提出进一步改造菌株E1以提升麦角硫因产量的思路___________。 （4）将进一步改造优化的工程菌株接种于5L基础培养基中，于37℃，200转/分钟摇床的条件下培养，定期测定麦角硫因产量和菌种密度，结果如图3所示。据图分析，第__________小时添加IPTG进行麦角硫因发酵，有利于增加其产量，原因是___________。 （5）发酵过程中，除及时补充必需营养成分外，请从发酵条件优化和发酵进程监测的角度提出两点提高麦角硫因产量的建议___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $