精品解析：云南昆明市嵩明县2025一2026学年下学期期中质量检测 高二生物学

2025—2026学年（下）期中质量检测 高二生物学 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. “一亲活水便成仙，始作酒香终作酸”，日常生活中，我们可以家庭酿制果酒和果醋，也可以工业上大规模生产，以下相关操作正确的是（　　） A. 家庭酿制果酒时利用的是果皮上附着的野生酵母菌，将温度控制在30～35℃进行发酵 B. 家庭酿制果酒完成后可打开瓶盖，盖上一层纱布进行果醋的发酵，温度控制在18～30℃ C. 工业生产中筛选酿醋菌种时，可在培养基中加入一定量的青霉素以防止杂菌污染 D. 发酵工程的中心环节是随时检测发酵液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程 2. 制作泡菜时可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。在用质量分数为5%的食盐水制作泡菜时，在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐的含量，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 盐水的质量分数是5%～20%，盐水浓度过高可能会抑制乳酸菌等的发酵，影响泡菜口味 B. 由图可知，发酵5～7 d是取食泡菜的最佳时间，此时泡菜品质、口味最佳 C. “陈泡菜水”中富含乳酸菌，可以增加泡菜坛中乳酸菌的数量，加速乳酸产生 D. 因为乳酸菌是严格厌氧菌，所以制作泡菜时要向坛边缘的水槽中注满水并注意经常补充 3. 枯草芽孢杆菌为好氧微生物，研究人员使用液体培养基对其进行扩大培养，下列说法错误的有（　　） A. 培养枯草芽孢杆菌的培养基中pH应调至中性或弱碱性 B. 应采用摇床振荡培养，保证氧气和营养物质跟菌体充分接触 C. 抽样检测培养液中活菌的数量时，可采用平板划线法 D. 培养基中一般应含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质 4. 黄曲霉素（C17H12O6）是黄曲霉菌的次级代谢产物，具有极强致癌性。研究人员利用黄曲霉素筛选出能高效降解黄曲霉素的菌株，部分实验过程如下图所示，以下说法错误的是（　　） A. 研究人员常从霉变的花生玉米中采样，原因是此环境下可能含有能降解黄曲霉素的菌株 B. 2号培养基计数结果比实际活菌数少的原因是两个或多个细胞在一起形成了一个菌落 C. 2号培养基是以黄曲霉素为唯一氮源的选择培养基，属于液体培养基 D. 过程③接种后的培养皿不能立即倒置培养的原因是为了防止菌液滴落 5. 普洱茶树的繁殖方法有播种、扦插、压条、植物组织培养等，如果取茶树的茎段或叶片进行离体培养，下列做法正确的有（　　） A. 外植体要用酒精和次氯酸钠溶液同时使用进行消毒 B. 接种时应将外植体倒插入诱导愈伤组织的培养基中 C. 培养的不同阶段需要更换培养基以及调整各种激素的浓度和比例 D. 诱导形成愈伤组织的过程中每日需给予适当时间和强度的光照 6. 关于植物体细胞杂交技术，下列说法错误的有（　　） A. 植物体细胞融合完成的标志是再生出细胞壁 B. 植物体细胞杂交技术的原理之一是细胞膜的流动性 C. 植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和障碍 D. 植物体细胞杂交技术属于有性生殖 7. 植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会破坏植物资源；有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，人们利用植物细胞产物的工厂化生产来获得目标产物。下列说法正确的是（　　） A. 植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术 B. 细胞产物的工厂化生产获得的次生代谢物是植物生长所必需的 C. 利用植物细胞工程获取其有效成分的过程中使用的是固体培养基 D. 该技术主要利用促进细胞生长的培养条件来提高单个细胞中次生代谢物的含量 8. 关于动物细胞培养技术，下列说法正确的是（　　） A. 动物细胞培养的原理有动物细胞核的全能性和动物细胞增殖 B. 动物细胞培养需要在培养基中添加琼脂以便于细胞贴壁 C. 动物细胞培养应置于含有95%O2和5%CO2的CO2培养箱中进行培养 D. 培养液需要定期更换以便清除代谢物和防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 9. 2023年1月，由西北农林科技大学奶牛种业创新团队培育的首批优质克隆奶牛在宁夏灵武市出生，培育克隆奶牛的流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 卵母细胞去核前，需将其在体外培养至MII期 B. 过程①中可用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚 C. 进行过程②前需对代孕丙牛进行同期发情处理 D. 与体细胞核移植技术相比，胚胎细胞核移植技术的成功率更低 10. 科学家在特定条件下，将高度分化的人体成熟脂肪细胞诱导为iPS细胞，下列叙述错误的是（　　） A. 该过程体现了人体成熟脂肪细胞具有全能性 B. iPS细胞制备方法之一是借助载体将特定基因导入细胞 C. 人体的成熟红细胞在相同诱导条件下，不可以转变为iPS细胞 D. 科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞 11. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，下列说法错误的是（　　） A. 过程①中需用外源促性腺激素对雌性杜泊羊进行超数排卵处理以获得更多的卵母细胞 B. 过程②中产生的精子需进行获能处理，获能液的常见有效成分有肝素、Ca2+载体等 C. 过程④中可取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，以获得雌性杜泊羊 D. 过程⑤的胚胎处于原肠胚时期，胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割 12. 为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程，下列说法正确的是（　　） A. 实验前给小鼠甲注射病毒A，只能从该小鼠的脾中得到一种B淋巴细胞 B. 图中筛选1应用抗原-抗体杂交，筛选出的杂交瘤细胞都是既能大量增殖，又能分泌抗病毒A抗体 C. 在筛选1之前需要诱导细胞融合，常用方法有PEG融合法、灭活病毒诱导法等 D. 图中筛选2含多次筛选，应在96孔板的每一个孔中尽量接种多个杂交瘤细胞 13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验，下列叙述错误的是（　　） A. DNA不溶于酒精但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理可以初步分离DNA和蛋白质 B. 过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C. 将白色丝状物或沉淀物溶于NaCl溶液后，向试管中加入二苯胺就会立即出现蓝色 D. 离心研磨液是为了加速细胞膜、细胞器和一些较大的杂质等的沉淀 14. 下列有关基因工程的基本工具和步骤的叙述中，正确的是（　　） A. 限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使特定部位的氢键断开 B. 基因工程的基本操作程序中，核心工作是将目的基因导入受体细胞 C. 启动子是DNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA D. 真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+ 15. 图为蛋白质工程操作的基本思路，下列相关叙述错误的是（　　） A. 图中④、⑤、⑥过程分别是转录、翻译、折叠 B. 蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质，不需要对基因进行操作 C. 根据蛋白质的氨基酸序列推测出的mRNA的碱基序列不是唯一的 D. 蛋白质工程的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求 16. 在2018年世界卫生组织公布的可能导致全球公共卫生危机的疾病中，有一种神秘的“X疾病”（DiseaseX），它是由未知病原体造成的大规模流行性疾病，一旦暴发可能导致数百万人死亡，如果它被恐怖分子用来制造生物武器，将会带来很严重的后果。下列关于生物武器的相关说法错误的是（　　） A. 这种未知病原体可能来自其他它动物或高科技实验室，还有可能是自然界中经过突变产生 B. 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，且致病能力强、攻击范围广 C. 不论何时应该不发展不生产不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散 D. 人体不会对利用转基因技术制造的新型致病菌产生免疫反应 二、非选择题：本题共5小题，除标注外，每空1分，共52分。 17. 云南蓝莓品质优良，含量丰富的糖类、脂质、蛋白质为人体提供营养。下图是蓝莓叶肉细胞进行光合作用的示意图，其中PSII和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物，Rubisco是催化CO2固定的酶。 据图一回答问题： （1）图中的生物膜为______，Rubisco酶的激活______（填“需要”、“不需要”）黑暗条件。 （2）据图一分析，驱动ATP合成所需的能量直接来自______（填“光能”、“有机物分解释放的化学能”、“膜两侧H+浓度差产生的电化学势能”），在C3还原的过程中除需要ATP水解为其提供能量外，还需要NADPH为该过程______。 （3）为研究环境因素对云南蓝莓生长的影响，科研人员研究了大棚内不同条件对蓝莓植株光合作用速率的影响，测得蓝莓植株CO2吸收速率随条件变化的结果如下图二所示。 ①本实验测得A点的实验数据需要______在条件下进行；A点时，产生CO2的场所有______。 ②已知C、D两点的CO2吸收速率相等。根据以上信息分析，该蓝莓植株在C点时固定CO2的速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）D点时固定CO2的速率，C、D两点固定的CO2来源于______。 ③若要提高蓝莓植株的产量，可适当增大昼夜温差，原因是______。 18. 南瓜（2n=40）通常是一种雌雄同株异花植物，它作为我国重要的粮食作物和饲料作物，具有重要的经济价值。现有一批纯合南瓜品种，研究人员将抗虫基因（A）和抗除草剂基因（B）插入了南瓜染色体DNA中，获得了若干转基因南瓜。在研究转基因南瓜遗传稳定性时，发现不同转基因南瓜自交后代中的抗虫、抗除草剂植株比例会存在较大差异。已知整合到染色体上的目的基因可能是1个，也可能是多个，多个目的基因可能整合在同一条染色体上，可能整合在同源染色体上，也可能整合在非同源染色体上。回答下列问题。 （1）南瓜基因组计划需要测______条染色体上的DNA序列。进行人工杂交实验，用南瓜做材料对比豌豆操作要简便，原因是______。 （2）若整合到南瓜染色体上的抗虫基因是1个，则转基因南瓜自交后代中抗虫植株占______。若转基因南瓜自交后代中抗虫植株∶不抗虫植株=15∶1，则至少有______个抗虫基因整合到了______染色体上。 （3）转基因南瓜Ⅰ自交后代中抗虫抗除草剂植株：不抗虫不抗除草剂植株=3∶1，转基因南瓜Ⅱ自交后代中抗虫不抗除草剂植株：抗虫抗除草剂植株：不抗虫抗除草剂植株=1∶2∶1，若仅有1个抗虫基因和1个抗除草剂基因整合到南瓜Ⅰ、南瓜Ⅱ植株染色体上，请在下图中标注相关基因在染色体上的位置______（注：在图中|上标注基因A和B的位置，如：|­A） 19. 人乳头瘤病毒（HPV）是一种具有多种亚型的DNA病毒，不同亚型引起的临床表现不同。人体免疫系统在抵抗病毒入侵的过程中，干扰素基因刺激因子（STING）是人体免疫功能的关键参与者。细胞中STING转运到高尔基体后，可激活STING信号通路，促进免疫相关基因的表达，如图1所示。请回答下列问题： （1）不同亚型HPV临床表现不同的根本原因是______。 （2）当HPV入侵时，囊泡将STING转运进入高尔基体，体现囊泡和高尔基体的膜具有______性。到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物，水解______直接提供能量，磷酸化激活干扰素调控因子IRF3。激活的IRF3通过______进入细胞核，促进细胞表达干扰素，抑制病毒增殖，干扰素基因表达的过程包括______。 （3）STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFκB，促进细胞表达抗原呈递相关蛋白，进而可将入侵病毒的抗原呈递在细胞表面，有利于T细胞通过______识别到病毒抗原后活化，裂解被病毒感染的靶细胞，这种免疫方式为______。 （4）目前HPV二价疫苗可预防高危型HPV16和HPV18的感染，该疫苗一般需接种三次，分析疫苗接种间隔时间不少于三个月的原因是______。 20. 目前，全国各地都在着力发展乡村经济，保护生态环境。在建设美丽乡村的实施路径中，南方丘陵山地果园生态工程是建设美丽乡村，发展生态农业的典型实践，如图为某生态果园方案设计示例。请结合图示及所学知识，回答下列问题。 （1）图中该农业生态系统中的生产者为______。沼渣和家禽家畜粪便作肥料，其中的有机物______（填“能”或“不能”）为农作物的生长提供能量。与化肥相比，施用上述肥料的优点是______（至少答出1点）。 （2）氮在生物群落和非生物环境之间是不断循环的，但还要往农田中不断施加富含氮元素的沼渣、沼液和家禽家畜粪便的原因是______。 （3）图中“果园养鸡”的设计，利用鸡捕食害虫和杂草，减弱了果树与杂草的______关系，调整了该生态系统的能量流动路径，使能量流向______。 （4）与传统果园相比，生态果园植被覆盖率提升、水土流失减轻；果实、蛋肉奶产出及生态旅游发展，为当地农民提供就业机会、推广栽培技术，以上这些优点体现了生态工程的______原理。 （5）该果园生态系统的建立，从研究能量流动的实践意义角度分析，其可实现______。 21. 某动物体内含有研究者感兴趣的目的基因，研究者欲将该基因导入大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和简单的操作步骤如下图所示。 注：LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色。 请根据以上信息回答以下问题： （1）在第①步中，利用PCR提取目的基因时需要引物，引物的作用是______。目的基因扩增完成后常采用______法来鉴定PCR的产物。 （2）在第②步中，应选择用_____（填“相同”或“不相同”）的限制酶或切割能产生______（填“相同”或“不相同”）末端的限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA片段。在第③步中，应加入______将目的基因片段拼接到载体的切口处，形成重组DNA分子。 （3）在第④步中将连接产物导入大肠杆菌之前，应用______处理大肠杆菌，目的是使细胞处于一种______的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。 （4）科研人员将转化后的宿主菌用______法接种在含有氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上，以此筛选出成功导入重组质粒的宿主菌。含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现______色，原因是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年（下）期中质量检测 高二生物学 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. “一亲活水便成仙，始作酒香终作酸”，日常生活中，我们可以家庭酿制果酒和果醋，也可以工业上大规模生产，以下相关操作正确的是（　　） A. 家庭酿制果酒时利用的是果皮上附着的野生酵母菌，将温度控制在30～35℃进行发酵 B. 家庭酿制果酒完成后可打开瓶盖，盖上一层纱布进行果醋的发酵，温度控制在18～30℃ C. 工业生产中筛选酿醋菌种时，可在培养基中加入一定量的青霉素以防止杂菌污染 D. 发酵工程的中心环节是随时检测发酵液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程 【答案】D 【解析】 【详解】A、家庭酿制果酒利用的是果皮上附着的野生酵母菌，酵母菌适宜生长温度为28∘C左右，A错误； B、果醋发酵的菌种为醋酸菌，属于好氧菌，打开发酵瓶盖盖纱布可保证通气、阻挡杂菌，但醋酸菌发酵的适宜温度为30∼35∘C，B错误； C、酿醋的核心菌种醋酸菌属于细菌，会被青霉素抑制甚至杀死，因此不能加入青霉素防止杂菌污染，C错误； D、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，发酵过程中需要随时检测发酵液中的微生物数量、产物浓度等指标，以了解发酵进程，及时调整发酵条件，D正确。 2. 制作泡菜时可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。在用质量分数为5%的食盐水制作泡菜时，在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐的含量，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 盐水的质量分数是5%～20%，盐水浓度过高可能会抑制乳酸菌等的发酵，影响泡菜口味 B. 由图可知，发酵5～7 d是取食泡菜的最佳时间，此时泡菜品质、口味最佳 C. “陈泡菜水”中富含乳酸菌，可以增加泡菜坛中乳酸菌的数量，加速乳酸产生 D. 因为乳酸菌是严格厌氧菌，所以制作泡菜时要向坛边缘的水槽中注满水并注意经常补充 【答案】B 【解析】 【详解】A、制作泡菜的盐水质量分数通常为5%~20%，盐水浓度过高时，会使乳酸菌等微生物渗透失水，生命活动受抑制，发酵过程受阻，乳酸产生量少，影响泡菜口味，A正确； B、亚硝酸盐含量过高时食用会危害人体健康，取食泡菜的最佳时间应为亚硝酸盐含量较低且稳定的时期，由图可知5~7d亚硝酸盐含量处于较高水平，不适宜取食，B错误； C、“陈泡菜水”中含有大量活性乳酸菌，加入后相当于接种乳酸菌，可增大泡菜坛中乳酸菌的初始数量，加快乳酸发酵进程，加速乳酸产生，C正确； D、乳酸菌为严格厌氧菌，坛边缘水槽注满水可形成密封的无氧环境，满足乳酸菌发酵的无氧条件，水分蒸发后需及时补充，避免空气进入坛内，D正确。 3. 枯草芽孢杆菌为好氧微生物，研究人员使用液体培养基对其进行扩大培养，下列说法错误的有（　　） A. 培养枯草芽孢杆菌的培养基中pH应调至中性或弱碱性 B. 应采用摇床振荡培养，保证氧气和营养物质跟菌体充分接触 C. 抽样检测培养液中活菌的数量时，可采用平板划线法 D. 培养基中一般应含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质 【答案】C 【解析】 【详解】A、细菌适宜生长的pH环境为中性或弱碱性，枯草芽孢杆菌属于细菌，因此其培养基pH应调至中性或弱碱性，A正确； B、枯草芽孢杆菌是好氧微生物，摇床振荡培养既可以提升培养液的溶氧量，还能让菌体与营养物质充分接触，有利于其繁殖，B正确； C、平板划线法的功能是分离纯化微生物，无法用于活菌计数，抽样检测活菌数量应采用稀释涂布平板法，C错误； D、培养基的基本营养成分一般包括水、碳源、氮源和无机盐，部分特殊培养基还需额外添加生长因子，D正确。 4. 黄曲霉素（C17H12O6）是黄曲霉菌的次级代谢产物，具有极强致癌性。研究人员利用黄曲霉素筛选出能高效降解黄曲霉素的菌株，部分实验过程如下图所示，以下说法错误的是（　　） A. 研究人员常从霉变的花生玉米中采样，原因是此环境下可能含有能降解黄曲霉素的菌株 B. 2号培养基计数结果比实际活菌数少的原因是两个或多个细胞在一起形成了一个菌落 C. 2号培养基是以黄曲霉素为唯一氮源的选择培养基，属于液体培养基 D. 过程③接种后的培养皿不能立即倒置培养的原因是为了防止菌液滴落 【答案】C 【解析】 【详解】A、霉变的花生、玉米中富含黄曲霉素，该环境更容易筛选出能降解黄曲霉素的菌株，因此常在此处采样，A正确； B、2号培养基采用稀释涂布平板法计数时，若两个或多个活菌连在一起，平板上仅会形成一个菌落，因此计数结果比实际活菌数少，B正确； C、黄曲霉素分子式为C17H12O6，不含氮元素，无法作为氮源；且2号培养基为可形成单菌落的固体培养基，并非液体培养基，C错误； D、过程③接种后菌液尚未被培养基完全吸收，立即倒置会导致菌液滴落，影响菌落的正常生长分离，因此不能立即倒置培养，D正确。 5. 普洱茶树的繁殖方法有播种、扦插、压条、植物组织培养等，如果取茶树的茎段或叶片进行离体培养，下列做法正确的有（　　） A. 外植体要用酒精和次氯酸钠溶液同时使用进行消毒 B. 接种时应将外植体倒插入诱导愈伤组织的培养基中 C. 培养的不同阶段需要更换培养基以及调整各种激素的浓度和比例 D. 诱导形成愈伤组织的过程中每日需给予适当时间和强度的光照 【答案】C 【解析】 【详解】A、外植体消毒需先后用酒精、次氯酸钠溶液单独处理，每次处理后均要用无菌水冲洗残留药剂，并非同时使用两种溶液消毒，A错误； B、接种时应将外植体的形态学下端适当插入培养基，倒插会影响极性运输以及后续营养吸收、分化过程，无法正常培养，B错误； C、植物组织培养的脱分化、生芽诱导、生根诱导等不同阶段，所需生长素和细胞分裂素的浓度、比例存在差异，因此需要更换培养基并调整激素配比，C正确； D、诱导愈伤组织的阶段为脱分化阶段，该阶段需要避光处理，光照会抑制愈伤组织形成，不需要给予光照，D错误。 6. 关于植物体细胞杂交技术，下列说法错误的有（　　） A. 植物体细胞融合完成的标志是再生出细胞壁 B. 植物体细胞杂交技术的原理之一是细胞膜的流动性 C. 植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和障碍 D. 植物体细胞杂交技术属于有性生殖 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物体细胞融合过程中，原生质体融合完成的标志是再生出细胞壁，A正确； B、植物体细胞杂交过程中，原生质体融合的原理是细胞膜的流动性，该技术的原理还包括植物细胞的全能性，因此细胞膜的流动性是其原理之一，B正确； C、植物体细胞杂交可以将不同物种的植物体细胞融合获得杂种细胞，再培育为杂种植株，打破了物种间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍，C正确； D、有性生殖需要经过两性生殖细胞的结合形成合子，再由合子发育为新个体，植物体细胞杂交过程中没有经过两性生殖细胞的融合，属于无性生殖，D错误。 7. 植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会破坏植物资源；有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，人们利用植物细胞产物的工厂化生产来获得目标产物。下列说法正确的是（　　） A. 植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术 B. 细胞产物的工厂化生产获得的次生代谢物是植物生长所必需的 C. 利用植物细胞工程获取其有效成分的过程中使用的是固体培养基 D. 该技术主要利用促进细胞生长的培养条件来提高单个细胞中次生代谢物的含量 【答案】A 【解析】 【详解】A、植物细胞培养的定义就是在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术，A正确； B、次生代谢物不是植物生长发育所必需的物质，初生代谢物（如糖类、蛋白质等）才是植物生长必需的，B错误； C、细胞产物工厂化生产通常使用液体培养基进行悬浮培养，便于细胞充分接触营养、扩大培养规模，不需要使用固体培养基，C错误； D、该技术是通过促进细胞增殖、增加细胞总数量来提高次生代谢物的总产量，并非提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。 8. 关于动物细胞培养技术，下列说法正确的是（　　） A. 动物细胞培养的原理有动物细胞核的全能性和动物细胞增殖 B. 动物细胞培养需要在培养基中添加琼脂以便于细胞贴壁 C. 动物细胞培养应置于含有95%O2和5%CO2的CO2培养箱中进行培养 D. 培养液需要定期更换以便清除代谢物和防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 【答案】D 【解析】 【详解】A、动物细胞培养的原理是动物细胞增殖，动物细胞核的全能性是动物体细胞核移植技术的原理，动物细胞培养过程不体现细胞核的全能性，A错误； B、琼脂是固体培养基的凝固剂，动物细胞培养使用液体培养基，不需要添加琼脂，细胞贴壁依赖培养容器的表面特性，与琼脂无关，B错误； C、动物细胞培养的气体环境为95%空气和5%CO₂，过高浓度的氧气会对细胞造成氧化损伤，C错误； D、动物细胞培养过程中细胞代谢会产生代谢废物，积累后会对细胞产生毒害作用，因此需要定期更换培养液以清除代谢物、补充营养，D正确。 9. 2023年1月，由西北农林科技大学奶牛种业创新团队培育的首批优质克隆奶牛在宁夏灵武市出生，培育克隆奶牛的流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 卵母细胞去核前，需将其在体外培养至MII期 B. 过程①中可用乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚 C. 进行过程②前需对代孕丙牛进行同期发情处理 D. 与体细胞核移植技术相比，胚胎细胞核移植技术的成功率更低 【答案】D 【解析】 【详解】A、核移植所用的卵母细胞需要在体外培养至MII（减数第二次分裂）期，此时卵母细胞的细胞质具备支持细胞核全能性表达的条件，适合作为核移植的受体细胞，A正确； B、重构胚需要经过激活才能启动分裂和发育进程，乙醇、蛋白酶合成抑制剂、钙离子载体等都是常用的重构胚化学激活试剂，B正确； C、过程②是胚胎移植，胚胎移植前需要对代孕丙牛进行同期发情处理，保证代孕母牛的生殖生理状态和供体一致，为移入的胚胎提供适宜的存活环境，C正确； D、胚胎细胞分化程度低，全能性更容易恢复，体细胞分化程度高，全能性难以恢复，因此胚胎细胞核移植的成功率比体细胞核移植更高，D错误。 10. 科学家在特定条件下，将高度分化的人体成熟脂肪细胞诱导为iPS细胞，下列叙述错误的是（　　） A. 该过程体现了人体成熟脂肪细胞具有全能性 B. iPS细胞制备方法之一是借助载体将特定基因导入细胞 C. 人体的成熟红细胞在相同诱导条件下，不可以转变为iPS细胞 D. 科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞全能性指细胞发育为完整个体或分化成各种细胞的能力，脂肪细胞转化为iPS仅体现细胞重编程(逆分化)，未体现全能性，A错误； B、iPS细胞（诱导多能干细胞）的常规制备方法就是通过载体将特定重编程基因导入高度分化的体细胞，诱导其发生去分化形成多能干细胞，B正确； C、人体的成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，不具备完整的遗传物质，无法被诱导转变为iPS细胞，C正确； D、iPS细胞可由患者自身体细胞诱导获得，既避免了胚胎干细胞相关的伦理争议，又能降低移植后的免疫排斥反应，因此普遍认为其应用前景优于胚胎干细胞，D正确。 11. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，下列说法错误的是（　　） A. 过程①中需用外源促性腺激素对雌性杜泊羊进行超数排卵处理以获得更多的卵母细胞 B. 过程②中产生的精子需进行获能处理，获能液的常见有效成分有肝素、Ca2+载体等 C. 过程④中可取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，以获得雌性杜泊羊 D. 过程⑤的胚胎处于原肠胚时期，胚胎分割时要注意将内细胞团均等分割 【答案】D 【解析】 【详解】A、过程①为获取卵母细胞，对雌性杜泊羊注射外源促性腺激素可实现超数排卵，获得更多卵母细胞，A正确； B、体外受精前需对精子进行获能处理，对于牛羊等家畜的精子，常用肝素、Ca2+载体等配制的获能液诱导获能，B正确； C、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，不会影响胚胎后续发育，可筛选获得雌性杜泊羊，C正确； D、胚胎分割应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚时期的胚胎，原肠胚细胞已发生高度分化不适宜分割；且内细胞团是囊胚的特有结构，过程⑤的胚胎处于囊胚时期而非原肠胚，D错误。 12. 为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程，下列说法正确的是（　　） A. 实验前给小鼠甲注射病毒A，只能从该小鼠的脾中得到一种B淋巴细胞 B. 图中筛选1应用抗原-抗体杂交，筛选出的杂交瘤细胞都是既能大量增殖，又能分泌抗病毒A抗体 C. 在筛选1之前需要诱导细胞融合，常用方法有PEG融合法、灭活病毒诱导法等 D. 图中筛选2含多次筛选，应在96孔板的每一个孔中尽量接种多个杂交瘤细胞 【答案】C 【解析】 【详解】A、实验前给小鼠甲注射病毒A，小鼠脾中会存在多种B淋巴细胞，包括识别其他抗原的B细胞，以及识别病毒A不同抗原位点的B细胞，并非只有一种，A错误； B、筛选1是利用选择培养基筛选，目的是去除未融合的细胞和同种细胞融合的细胞，得到的杂交瘤细胞不一定能分泌抗病毒A的抗体，抗原-抗体杂交是筛选2所用的方法，B错误； C、诱导动物细胞融合的常用方法包括PEG（聚乙二醇）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，C正确； D、筛选2的目的是获得能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞，因此96孔板的每个孔中应尽量接种单个杂交瘤细胞，实现单克隆化培养，D错误。 13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验，下列叙述错误的是（　　） A. DNA不溶于酒精但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理可以初步分离DNA和蛋白质 B. 过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C. 将白色丝状物或沉淀物溶于NaCl溶液后，向试管中加入二苯胺就会立即出现蓝色 D. 离心研磨液是为了加速细胞膜、细胞器和一些较大的杂质等的沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，而部分蛋白质可溶于酒精，利用该原理可去除部分蛋白质，初步分离DNA和蛋白质，A正确； B、低温可抑制DNA酶的活性，避免DNA被降解，因此过滤液沉淀过程放在4℃冰箱中进行可防止DNA降解，B正确； C、用二苯胺鉴定DNA时，将DNA溶于NaCl溶液后加入二苯胺试剂，还需要沸水浴加热才能出现蓝色，C错误； D、离心研磨液可利用离心力使细胞膜碎片、细胞器及较大杂质快速沉淀，从而在上清液中获得含DNA的滤液，D正确。 14. 下列有关基因工程的基本工具和步骤的叙述中，正确的是（　　） A. 限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使特定部位的氢键断开 B. 基因工程的基本操作程序中，核心工作是将目的基因导入受体细胞 C. 启动子是DNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA D. 真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+ 【答案】D 【解析】 【详解】A、限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，断开特定部位的磷酸二酯键，A错误； B、基因工程基本操作程序的核心工作是基因表达载体的构建，B错误； C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动基因转录出mRNA，C错误； D、真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，PCR反应需要DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接形成子链，因此反应缓冲液中一般要添加Mg2+，D正确。 15. 图为蛋白质工程操作的基本思路，下列相关叙述错误的是（　　） A. 图中④、⑤、⑥过程分别是转录、翻译、折叠 B. 蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质，不需要对基因进行操作 C. 根据蛋白质的氨基酸序列推测出的mRNA的碱基序列不是唯一的 D. 蛋白质工程的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求 【答案】B 【解析】 【详解】A、④过程以目的基因的一条链为模板合成mRNA，属于转录；⑤过程以mRNA为模板合成多肽链，属于翻译；⑥过程多肽链盘曲折叠形成具有三维结构的蛋白质，属于折叠，A正确； B、蛋白质工程是通过改造或修饰基因来实现的，可见蛋白质工程是通过对基因操作实现的，B错误； C、密码子具有简并性，绝大多数氨基酸可对应多种密码子，因此根据氨基酸序列推测出的mRNA的碱基序列不是唯一的，C正确； D、蛋白质工程的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求，但实际是通过改造和修饰基因实现的，D正确。 16. 在2018年世界卫生组织公布的可能导致全球公共卫生危机的疾病中，有一种神秘的“X疾病”（DiseaseX），它是由未知病原体造成的大规模流行性疾病，一旦暴发可能导致数百万人死亡，如果它被恐怖分子用来制造生物武器，将会带来很严重的后果。下列关于生物武器的相关说法错误的是（　　） A. 这种未知病原体可能来自其他它动物或高科技实验室，还有可能是自然界中经过突变产生 B. 生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，且致病能力强、攻击范围广 C. 不论何时应该不发展不生产不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散 D. 人体不会对利用转基因技术制造的新型致病菌产生免疫反应 【答案】D 【解析】 【详解】A、未知病原体可由野生动物跨物种传播至人类，也可能来自实验室泄露，还可通过自然突变产生，A正确； B、生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类以及经基因重组的致病菌等，其具有致病能力强、攻击范围广的特点，B正确； C、我国对生物武器的态度为：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，C正确； D、利用转基因技术制造的新型致病菌属于抗原，进入人体后会被免疫系统识别并产生免疫反应，只是由于人类此前未接触过该致病菌，没有对应的记忆细胞和特异性抗体，免疫防御效果较差，并非不会产生免疫反应，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，除标注外，每空1分，共52分。 17. 云南蓝莓品质优良，含量丰富的糖类、脂质、蛋白质为人体提供营养。下图是蓝莓叶肉细胞进行光合作用的示意图，其中PSII和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物，Rubisco是催化CO2固定的酶。 据图一回答问题： （1）图中的生物膜为______，Rubisco酶的激活______（填“需要”、“不需要”）黑暗条件。 （2）据图一分析，驱动ATP合成所需的能量直接来自______（填“光能”、“有机物分解释放的化学能”、“膜两侧H+浓度差产生的电化学势能”），在C3还原的过程中除需要ATP水解为其提供能量外，还需要NADPH为该过程______。 （3）为研究环境因素对云南蓝莓生长的影响，科研人员研究了大棚内不同条件对蓝莓植株光合作用速率的影响，测得蓝莓植株CO2吸收速率随条件变化的结果如下图二所示。 ①本实验测得A点的实验数据需要______在条件下进行；A点时，产生CO2的场所有______。 ②已知C、D两点的CO2吸收速率相等。根据以上信息分析，该蓝莓植株在C点时固定CO2的速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）D点时固定CO2的速率，C、D两点固定的CO2来源于______。 ③若要提高蓝莓植株的产量，可适当增大昼夜温差，原因是______。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 不需要 （2） ①. 膜两侧H+浓度差产生的电化学势能 ②. 提供能量，同时作为还原剂 （3） ①. 22℃、黑暗 ②. 线粒体基质（可以多答细胞质基质，但不能只答细胞质基质） ③. 小于 ④. 细胞呼吸产生的CO2和从外界环境吸收的CO2 ⑤. 白天适当升高温度可以促进光合作用合成有机物，而晚上适当降温可以减弱细胞呼吸、减少有机物的消耗 【解析】 【小问1详解】 图中所示为光合作用的光反应过程，光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，因此该生物膜为类囊体薄膜。Rubisco的激活依赖光反应产生的相关条件，黑暗无法进行光反应，因此其激活不需要黑暗条件。 【小问2详解】 由图可知，光反应使类囊体膜两侧形成H⁺浓度差，H⁺顺浓度梯度通过ATP合成酶时，膜两侧H⁺浓度差产生的电化学势能直接驱动ATP合成。在C₃还原过程中，ATP提供能量，NADPH作为还原剂，同时也可为反应提供能量。 【小问3详解】 ① A点光照强度为0，此时测定的是呼吸速率，需要在22℃、黑暗条件下进行，避免光合作用干扰实验结果。黑暗条件下蓝莓可进行有氧呼吸（CO₂产生于线粒体基质）和产酒精的无氧呼吸（CO₂产生于细胞质基质），因此产生CO₂的场所是细胞质基质和线粒体基质。 ② 固定CO₂的速率是总光合速率，总光合速率=净光合速率（CO₂吸收速率）+呼吸速率。由图可知：17℃（C点温度）呼吸速率为11.2，22℃（D点温度）呼吸速率为22.4，两点净光合速率相等，因此C点固定CO₂的速率小于D点。C、D两点净光合速率大于0，说明光合速率大于呼吸速率，光合作用固定的CO₂来自细胞呼吸产生的CO₂和外界环境中的CO₂。 ③ 适当增大昼夜温差：白天温度较高，可提高光合作用强度，促进光合作用合成有机物；夜间温度低，可降低细胞呼吸强度，可以减少有机物的消耗，最终一昼夜积累的有机物更多，从而提高产量。 18. 南瓜（2n=40）通常是一种雌雄同株异花植物，它作为我国重要的粮食作物和饲料作物，具有重要的经济价值。现有一批纯合南瓜品种，研究人员将抗虫基因（A）和抗除草剂基因（B）插入了南瓜染色体DNA中，获得了若干转基因南瓜。在研究转基因南瓜遗传稳定性时，发现不同转基因南瓜自交后代中的抗虫、抗除草剂植株比例会存在较大差异。已知整合到染色体上的目的基因可能是1个，也可能是多个，多个目的基因可能整合在同一条染色体上，可能整合在同源染色体上，也可能整合在非同源染色体上。回答下列问题。 （1）南瓜基因组计划需要测______条染色体上的DNA序列。进行人工杂交实验，用南瓜做材料对比豌豆操作要简便，原因是______。 （2）若整合到南瓜染色体上的抗虫基因是1个，则转基因南瓜自交后代中抗虫植株占______。若转基因南瓜自交后代中抗虫植株∶不抗虫植株=15∶1，则至少有______个抗虫基因整合到了______染色体上。 （3）转基因南瓜Ⅰ自交后代中抗虫抗除草剂植株：不抗虫不抗除草剂植株=3∶1，转基因南瓜Ⅱ自交后代中抗虫不抗除草剂植株：抗虫抗除草剂植株：不抗虫抗除草剂植株=1∶2∶1，若仅有1个抗虫基因和1个抗除草剂基因整合到南瓜Ⅰ、南瓜Ⅱ植株染色体上，请在下图中标注相关基因在染色体上的位置______（注：在图中|上标注基因A和B的位置，如：|­A） 【答案】（1） ①. 20 ②. 南瓜花为单性花，不需要人工去雄 （2） ①. 3/4 ②. 2 ③. 非同源 （3） 说明：南瓜Ⅰ的A、B在同一条染色体上，南瓜Ⅱ的A和B在同一对同源染色体上，且A与b连锁，a与B连锁，染色体不管哪对都行 【解析】 【小问1详解】 南瓜（2n=40）通常是一种雌雄同株异花植物，即南瓜没有性别划分，没有性染色体，因此南瓜基因组计划需要测20条染色体上的DNA序列。进行人工杂交实验，用南瓜做材料对比豌豆操作要简便，原因是南瓜花为单性花，不需要人工去雄，只需要套袋、而后授粉，再套袋。 【小问2详解】 若整合到南瓜染色体上的抗虫基因是1个，则转基因南瓜相当于杂种，可表示为Aa，其自交后代中抗虫植株占3/4。若转基因南瓜自交后代中抗虫植株∶不抗虫植株=15∶1，该比例为9∶3∶3∶1的变式，则转基因南瓜相当于双杂类型，即至少有2个抗虫基因整合到了非同源染色体上（或两对同源染色体上）。 【小问3详解】 转基因南瓜Ⅰ自交后代中抗虫抗除草剂植株∶不抗虫不抗除草剂植株=3∶1，说明抗虫对不抗虫、抗除草剂对不抗除草剂为显性，根据子代性状分离比可知，抗虫基因和抗除草基因连锁；转基因南瓜Ⅱ自交后代中抗虫不抗除草剂植株：抗虫抗除草剂植株：不抗虫抗除草剂植株=1∶2∶1，该比例说明相关的两对基因位于两对同源染色体上，且抗虫基因和不抗除草剂基因连锁、不抗虫基因和抗除草剂基因连锁；若仅有1个抗虫基因和1个抗除草剂基因整合到南瓜Ⅰ、南瓜Ⅱ植株染色体上，则相关基因所处的位置如图所示： 即南瓜Ⅰ的A、B在同一条染色体上，南瓜Ⅱ的A和B在同一对同源染色体上，且A与b连锁，a与B连锁，染色体不管哪对都行。 19. 人乳头瘤病毒（HPV）是一种具有多种亚型的DNA病毒，不同亚型引起的临床表现不同。人体免疫系统在抵抗病毒入侵的过程中，干扰素基因刺激因子（STING）是人体免疫功能的关键参与者。细胞中STING转运到高尔基体后，可激活STING信号通路，促进免疫相关基因的表达，如图1所示。请回答下列问题： （1）不同亚型HPV临床表现不同的根本原因是______。 （2）当HPV入侵时，囊泡将STING转运进入高尔基体，体现囊泡和高尔基体的膜具有______性。到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物，水解______直接提供能量，磷酸化激活干扰素调控因子IRF3。激活的IRF3通过______进入细胞核，促进细胞表达干扰素，抑制病毒增殖，干扰素基因表达的过程包括______。 （3）STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFκB，促进细胞表达抗原呈递相关蛋白，进而可将入侵病毒的抗原呈递在细胞表面，有利于T细胞通过______识别到病毒抗原后活化，裂解被病毒感染的靶细胞，这种免疫方式为______。 （4）目前HPV二价疫苗可预防高危型HPV16和HPV18的感染，该疫苗一般需接种三次，分析疫苗接种间隔时间不少于三个月的原因是______。 【答案】（1）不同HPV的DNA碱基排列顺序不同 （2） ①. 流动 ②. ATP ③. 核孔 ④. 转录和翻译 （3） ①. （特异性）受体 ②. 细胞免疫 （4）第二次接种疫苗后，机体产生的抗体浓度在一段时间内维持在较高水平，要等到抗体浓度下降到一定程度后，再接种疫苗才能刺激机体产生更强的免疫反应 【解析】 【小问1详解】 不同亚型HPV临床表现不同的根本原因是不同HPV的DNA碱基排列顺序不同，进而表达的抗原蛋白有差异，因而临床表现不同。 【小问2详解】 结合图示可知，当HPV入侵时，囊泡将STING转运进入高尔基体，体现囊泡和高尔基体的膜具有流动性。到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物，水解ATP直接提供能量，因为ATP是直接供能物质，磷酸化激活干扰素调控因子IRF3。激活的IRF3通过核孔进入细胞核，促进细胞表达干扰素，抑制病毒增殖，干扰素基因表达的过程包括转录和翻译两个过程。 【小问3详解】 STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFκB，促进细胞表达抗原呈递相关蛋白，进而可将入侵病毒的抗原呈递在细胞表面，有利于T细胞通过（特异性）受体识别到病毒抗原后活化，进而激活细胞毒性T细胞，裂解被病毒感染的靶细胞，这种免疫方式为细胞免疫。 【小问4详解】 目前HPV二价疫苗可预防高危型HPV16和HPV18的感染，该疫苗一般需接种三次，目的是获得更多的抗体和记忆细胞，但疫苗接种间隔时间不少于三个月，这是因为第二次接种疫苗后，机体产生的抗体浓度在一段时间内维持在较高水平，要等到抗体浓度下降到一定程度后，再接种疫苗才能刺激机体产生更强的免疫反应，否则较高水平的抗体会与第二次注射的抗原发生特异性结合，导致免疫效果减弱。 20. 目前，全国各地都在着力发展乡村经济，保护生态环境。在建设美丽乡村的实施路径中，南方丘陵山地果园生态工程是建设美丽乡村，发展生态农业的典型实践，如图为某生态果园方案设计示例。请结合图示及所学知识，回答下列问题。 （1）图中该农业生态系统中的生产者为______。沼渣和家禽家畜粪便作肥料，其中的有机物______（填“能”或“不能”）为农作物的生长提供能量。与化肥相比，施用上述肥料的优点是______（至少答出1点）。 （2）氮在生物群落和非生物环境之间是不断循环的，但还要往农田中不断施加富含氮元素的沼渣、沼液和家禽家畜粪便的原因是______。 （3）图中“果园养鸡”的设计，利用鸡捕食害虫和杂草，减弱了果树与杂草的______关系，调整了该生态系统的能量流动路径，使能量流向______。 （4）与传统果园相比，生态果园植被覆盖率提升、水土流失减轻；果实、蛋肉奶产出及生态旅游发展，为当地农民提供就业机会、推广栽培技术，以上这些优点体现了生态工程的______原理。 （5）该果园生态系统的建立，从研究能量流动的实践意义角度分析，其可实现______。 【答案】（1） ①. 果树、牧草 ②. 不能 ③. 增加土壤有机质，改善土壤结构，提高土壤肥力，减少化肥，减少环境污染（答出1点，合理即可） （2）农田中的氮元素随农产品输出生态系统，需要不断补充 （3） ①. 种间竞争 ②. 对人类最有益的部分 （4）整体 （5）能量的多级利用，提高能量利用率 【解析】 【小问1详解】 生产者是生态系统中能固定太阳能的自养生物，该系统中生产者为果树和套种的牧草；农作物的能量最终来源是太阳能，有机物只能被分解为无机物后被作物吸收，不能直接为作物提供能量；相比化肥，有机肥可以增加土壤有机质，改善土壤结构，提高土壤肥力，减少花费，减少环境污染等。 【小问2详解】 农田是输出农产品的人工生态系统，农田中的氮元素随农产品输出生态系统，需要不断补充。 【小问3详解】 果树和杂草争夺阳光、矿质营养和生存空间，属于种间竞争关系；该设计调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。 【小问4详解】 该生态工程同时兼顾了生态效益（保持水土、保护生态）、经济效益（增产增收、发展旅游）和社会效益（提供就业），统一协调自然-经济-社会整体效益，符合生态工程的整体原理。 【小问5详解】 该设计充分利用了各营养级、废弃物中的能量，从能量流动的实践角度，实现了能量的多级利用，提高了能量利用率，使能量持续高效流向对人类有益的部分。 21. 某动物体内含有研究者感兴趣的目的基因，研究者欲将该基因导入大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和简单的操作步骤如下图所示。 注：LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色。 请根据以上信息回答以下问题： （1）在第①步中，利用PCR提取目的基因时需要引物，引物的作用是______。目的基因扩增完成后常采用______法来鉴定PCR的产物。 （2）在第②步中，应选择用_____（填“相同”或“不相同”）的限制酶或切割能产生______（填“相同”或“不相同”）末端的限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA片段。在第③步中，应加入______将目的基因片段拼接到载体的切口处，形成重组DNA分子。 （3）在第④步中将连接产物导入大肠杆菌之前，应用______处理大肠杆菌，目的是使细胞处于一种______的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。 （4）科研人员将转化后的宿主菌用______法接种在含有氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上，以此筛选出成功导入重组质粒的宿主菌。含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现______色，原因是______。 【答案】（1） ①. 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 ②. 琼脂糖凝胶电泳 （2） ①. 相同 ②. 相同 ③. DNA连接酶 （3） ①. Ca2+ ②. 能吸收周围环境中DNA分子 （4） ①. 稀释涂布平板 ②. 白 ③. 因为重组质粒的LacZ基因被破坏，不能编码产生β-半乳糖苷酶来分解X-gal而使菌落呈白色 【解析】 【小问1详解】 目的基因主要是指编码目标蛋白质的基因。在第①步中，利用PCR获取目的基因时需要2种引物，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。目的基因扩增完成后常采用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定PCR的产物。 【小问2详解】 在第②步中， 为便于切割后的质粒与目的基因的连接，应选择用“相同”的限制酶分别切割质粒和目的基因，进而使得目的基因和质粒的两端产生“不相同”的末端，可避免自连，但切割质粒和含有目的基因的DNA片段后两者两端的末端应该彼此相同，在第③步中，应加入DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，形成重组DNA分子。 【小问3详解】 在第④步中将连接产物导入大肠杆菌之前，常用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌细胞成为感受态细胞，即能吸收周围环境中DNA分子的状态，进而提高转化的效率。 【小问4详解】 由题图可看出，酶切位点位于LacZ基因中，因此重组质粒中的LacZ基因不能表达。根据LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gl产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色；否则菌落为白色，据此，为了筛选成功导入目的基因的大肠杆菌，其操作过程为：科研人员将转化后的宿主菌用稀释涂布平板法接种在含有氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上，以此筛选出成功导入重组质粒的宿主菌。含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现白色，因为重组质粒的LacZ基因被破坏，不能编码产生β-半乳糖苷酶来分解X-gal而使菌落呈白色。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $