精品解析：河北省雄安新区2025-2026学年高二下学期7月期末考试生物试题

2025-2026学年第二学期期末教学质量检测 高二生物 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 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。 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。 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. 种群数量调查的具体方法因生物种类而异。下列叙述错误的是（ ） A. 采用标记重捕法时，重捕前要间隔适宜时长以确保标记个体在调查区域内随机分布 B. 利用红外触发相机的自动拍摄技术，可以持续对东北虎等濒危动物的数量进行监测 C. 调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛禽和猛兽时，不宜采用样方法和标记重捕法 D. 土壤小动物往往具有趋光性，可采用黑光灯诱捕法调查其种群密度 2. 在神农架林区分布着某种食肉动物，其性情凶狠且行动敏捷，常单独或数只集群捕猎较大的草食动物，主要以啮齿动物、鸟、鸟卵、昆虫及野果为食，酷爱吃蜂蜜，又被称为"蜜狗"。下列叙述错误的是（ ） A. 神农架林区的外貌和结构随季节而发生的规律性变化不属于群落演替 B. 神农架林区的物种组成是区别于其他群落的重要特征，也是决定其群落性质的最重要因素 C. 极端恶劣天气或自然灾害对"蜜狗"种群的作用强度与其种群密度有关 D. "蜜狗"的栖息空间较大、食物来源较广等条件使其具有较宽的生态位 3. 在石家庄境内，滹沱河被称为"母亲河"，其治理与生态修复是近年来石家庄发展的重点。如今滹沱河已从昔日的"风沙源"转变为石家庄的"生态客厅"和市民休闲的好去处，实现了"河畅、水清、岸绿、景美"的目标。下列叙述正确的是（ ） A. 滹沱河具有防洪、灌溉和水产养殖功能，体现了生物多样性的直接价值 B. 建立滹沱河生态风景区属于生物多样性保护措施中的易地保护 C. 种植耐涝的本地水生植物体现了生态工程的协调原理 D. 在湿地保护中，通过增加水体溶氧量，有利于加快生态系统中能量的循环利用 4. 生态金字塔是用来描述生态系统中不同营养级之间能量、生物量或数量关系的模型，一般如图所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同的营养级。下列叙述错误的是（ ） A. 同一种动物可能会出现在图中Ⅱ、Ⅲ两个营养级中 B. 营养级是指处于食物链同一环节上同种生物全部个体的总和 C. 若环境中存在难降解污染物，则Ⅲ中的生物体内污染物浓度最高 D. 数量金字塔可能会呈现上宽下窄倒置的金字塔形 5. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是（ ） A. 传统白酒的酿造过程需要严格执行无菌操作并对酵母菌进行纯化培养 B. 发酵过程中，原料中有机物的总量和种类都会不断减少 C. 从窖泥中分离的酿酒酵母进行扩大培养时，应在无氧环境中进行 D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物 6. 科研人员从富含腐殖质的黑土壤中筛选、诱变并选育出高产纤维素酶菌株，流程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 以纤维素为唯一碳源的CMC培养基上长出的菌落不一定是产纤维素酶的菌株 B. 挑取菌落的接种环，常用灼烧灭菌法进行灭菌处理 C. 诱变处理的目的是提高菌株的突变率，以期获得高产菌株 D. 用稀释涂布平板法对活菌进行计数时，统计结果往往比实际值偏大 7. 关于微生物的培养与应用，下列叙述正确的是（ ） A. 培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性 B. 利用醋酸菌制作果醋时，应拧紧瓶盖密闭发酵 C. 消毒能杀灭物体内外的一切微生物，包括芽孢和孢子 D. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白，可以制成微生物饲料 8. 某杂种植株的获取过程如图所示，下列相关分析错误的是（ ） A. 渗透压稳定剂可以防止去壁后的原生质体吸水涨破 B. 叶片消毒后需用无菌水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用 C. ④过程常采用电融合法、PEG融合法和灭活病毒诱导法等 D. ⑤是植物组织培养，培养基中生长素和细胞分裂素的比例会影响器官分化 9. 诱导多能干细胞（iPS细胞）是类似胚胎干细胞的一类细胞，科研人员把四种转录因子基因转入人体（供体）的体细胞中，诱导获得iPS细胞后再应用于供体本身。这一研究成果为某些疾病的基础研究及其临床应用提供了新思路。下列叙述错误的是（ ） A. iPS细胞具有多向分化潜能和自我更新的能力 B. 培养iPS细胞时要保证无菌无毒环境，并定期更换培养液 C. iPS细胞可由成纤维细胞经相关因子诱导转化而来，类似于再分化 D. 用患者体细胞诱导产生的iPS细胞进行自体移植，理论上可以避免免疫排斥反应 10. 我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生，标志着我国在克隆领域又迈出了一大步。如图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图，下列叙述正确的是（ ） A. 克隆猫“大蒜”的遗传性状主要由卵母细胞供体决定 B. 哺乳动物胚胎细胞核移植比体细胞核移植的成功率更高 C. 激活后的重组细胞一般需体外培养到原肠胚期再进行移植 D. 胚胎移植前需使用免疫抑制剂处理代孕猫，避免发生免疫排斥反应 11. 草甘膦抗性基因一条链的两端序列如下图，采用PCR技术扩增草甘膦抗性基因时应选用的引物组合是（ ） A. 5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TCTGTTGAAT-3' B. 5’-CTTGGATGAT-3’和5’-TAAGTTGTCT-3’ C. 5’-ATTCAACAGA-3’和5’-ATCATCCAAG-3’ D. 5’-ATTCAACAGA-3’和5’-GAACCTACTA-3’ 12. DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离和鉴定DNA片段的技术。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等有关。下列叙述错误的是（ ） A. 电泳缓冲液在电泳过程中能维持适宜的pH，并具有一定的导电性 B. DNA分子在电场作用下，会朝着与它所带电荷相同的电极移动 C. 当指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时应停止电泳 D. 不同构象的DNA在相同浓度的凝胶中迁移速率可能不同 13. 水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂。利用某工程手段将水蛭素第47位的天冬酰胺替换成赖氨酸，可以提高其抗凝血活性，能有效预防和治疗血栓，流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 对水蛭素的改造过程利用了蛋白质工程，不需要对基因进行操作 B. 水蛭素改造的基本思路与天然蛋白质的合成过程相同 C. b是mRNA，依据蛋白质的氨基酸序列只能推测出b的一种核糖核苷酸序列 D. 通过检测活体小鼠尾静脉出血的时间以鉴定改造后水蛭素的抗凝血活性 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，选对但不全得1分，有选错得0分。 14. 如图可表示某些生物学概念之间的关系，下列选项与该图不相符的是（ ） A. 1表示生态系统的基本功能，则2~4可表示物质循环、能量流动、信息传递 B. 1表示处于生态平衡的生态系统的特征，则2~4可表示结构平衡、功能平衡、收支平衡 C. 1表示生物多样性，则2~4可表示基因多样性、遗传多样性、物种多样性 D. 1表示生态系统中的信息种类，则2~4可表示物理信息、化学信息、生物信息 15. 党的二十大报告提出要“全方位夯实粮食安全根基”。提高粮食产量，维护粮食安全和生态环境安全，离不开生物学原理。下列说法错误的是（ ） A. 用性引诱剂诱杀雄虫，主要是通过提高害虫的死亡率来降低种群密度 B. 桑基鱼塘生产模式中将蚕粪喂鱼，可以提高生态系统的能量传递效率 C. 立体农业充分利用了群落的空间结构和季节性，可以提高资源利用率 D. 与喷洒广谱化学农药相比，利用本地天敌防治棉铃虫更有利于维持农田的生态平衡 16. 与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关叙述正确的是（ ） A. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节 B. 发酵工程以单一菌种的固体发酵及半固体发酵为主 C. 利用发酵工程可以生产微生物肥料来增进土壤肥力、改良土壤结构 D. 利用发酵工程生产的微生物农药，可利用微生物或其代谢物防治病虫害，属于生物防治 17. 中国首例 “设计试管婴儿” 的父母均为地中海贫血基因的携带者，二人育有一患重度地中海贫血的女儿。为了治疗该女孩，设计并生出了一个健康孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植。其过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. “设计试管婴儿” 往往需要对胚胎进行遗传学诊断 B. “设计试管婴儿技术” 与 “试管婴儿技术” 都不存在伦理问题 C. “设计试管婴儿” 和 “试管婴儿” 均为有性生殖 D. “设计试管婴儿” 与 “试管婴儿” 都需要进行胚胎选择，两者选择的目的相同 18. 不对称PCR常用于制备DNA探针，其本质还是PCR，核心区别在于引物比例。如图所示。在PCR反应体系中加入一对数量不等的引物，第一阶段扩增产物是双链DNA，当限制性引物耗尽后进入第二阶段，此时非限制性引物将引导合成大量单链DNA探针。下列叙述正确的是（ ） A. DNA探针的基本组成单位是脱氧核苷酸 B. 限制性引物与非限制性引物之间不能发生碱基互补配对 C. 限制性引物的作用是增加第二阶段扩增的模板 D. 制备的单链DNA探针与目标DNA的 β 链序列相同 三、非选择题：本题共5题，共59分。 19. 由于受工厂排污和生活污水的影响，某湖泊水质变差，出现水体 “富营养化” 的现象。河蚬以水中微小生物和有机碎屑为食，会使水质变清。科研人员在富营养化水体中放入不同密度的河蚬，一段时间后统计水体总氮（TN）和总磷（TP），结果如图所示。回答下列问题： （1）河蚬在生态系统的组成成分中属于____________，该生态系统中河蚬等各种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于____________，这是群落中物种之间以及生物与环境之间的____________结果。 （2）据图分析，在湖泊中放养____________密度河蚬，对水体中氮和磷的去除率最高。水体富营养化后，还可以引入苦草和睡莲等植物，这些植物主要通过与浮游藻类竞争____________（答2点）等，抑制藻类生长，改善水质。相比秋季，夏季氮磷的去除率更高，原因可能是____________。该湖泊在进行生态修复的过程中，其群落演替类型属于____________。 （3）下表表示该湖泊中能量流经第二和第三营养级的情况 （表中数值代表能量，单位kJ），表中①的数值为____________kJ，输入该生态系统的总能量____________（填“大于”、“等于”或“小于”）该生态系统各营养级的呼吸作用散失的能量及分解者通过分解作用散失的能量之和。 用于生长发育繁殖的能量 呼吸作用散失量 流入分解者 未利用 第二营养级 ① 223.5 355 30.09 第三营养级 134.5 367.4 86.62 10.54 20. 测定水样是否符合饮用水卫生标准，常用滤膜法测定大肠杆菌的数目。滤膜法的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到含有伊红美蓝的培养基（EMB培养基）上培养→统计菌落数目，流程示意图如下图所示。其中指示剂伊红美蓝可使大肠杆菌菌落呈现紫黑色。回答下列问题： （1）过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶，其中需要进行灭菌处理的是____，与过滤有关的操作都要在____旁进行。 （2）将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，这属于微生物培养中的____操作。从物理状态角度分析，EMB培养基属于____培养基，从功能上分析属于____培养基。使用后的培养基在丢弃前需要进行灭菌处理，目的是____。 （3）某兴趣小组尝试按照上述方法进行测定，无菌操作下将10mL待测水样加入到90mL无菌水中，稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124，紫黑色菌落数平均为31，则推测1L待测水样中的大肠杆菌数目为____。 （4）纸片扩散法药物敏感实验是在涂有细菌的琼脂固体培养基上按照一定要求贴上浸有不同种类抗生素的纸片，培养一段时间后测量抑菌圈的大小，从而得出受试菌株药物敏感性的结论。科学家用大肠杆菌作为受试菌株进行药敏实验，某次实验结果如图所示。本实验接种大肠杆菌时，选用的是____法。抗生素在培养基中的扩散速率____（填“会”或“不会”）影响抑菌圈的大小。假定实验中的抗生素扩散速率相同，则形成的抑菌圈越____，说明大肠杆菌对该种抗生素越敏感。Ⅳ抑菌圈中出现菌落可能的原因是____。 21. 不对称体细胞杂交技术，即通过射线、紫外线等处理供体（提供少量遗传物质的细胞）原生质体，造成部分染色体断裂、易位、消除，用碘乙酰胺（IOA）处理受体原生质体，抑制其细胞分裂，之后融合时只将供体部分染色体或基因转移到受体亲本。花椰菜（2n=18）易受黑腐病菌的危害，叶片表面出现病斑，严重影响生长。野生黑芥（2n=16）具有黑腐病抗性，该抗性遗传模式比较复杂，涉及的基因分布于多条染色体上。育种科学家尝试利用不对称体细胞杂交技术培育抗黑腐病的花椰菜，流程如图所示。回答下列问题： （1）请补充图中①②④的内容：①____（填写相关酶名称）；②____；④____（填结构名称）。 （2）与杂交育种相比，植物体细胞杂交技术育种的优势是____。 （3）花椰菜和黑芥体细胞杂交获得的杂种植株染色体数目介于19~68之间，染色体数目不等的原因是____。最好选择染色体数目介于____之间的再生植株进行后续育种研究。 （4）如何通过实验检验杂种植株是否培育成功？请简要写出思路：____。 （5）有人提出可以将野生黑芥中黑腐病的抗性基因导入花椰菜使其获得抗性，但研究过程具有较大困难。根据本文信息分析其原因是____。 22. 手足口病由多种肠道病毒感染引起，主要表现为手、足和口腔黏膜等处疱疹，柯萨奇病毒A组2型（CV-A2）是引发该病的主要病原体之一，所以制备抗CV-A2的单克隆抗体对检测和治疗手足口病具有重要意义。回答下列问题： （1）将纯化的CV-A2抗原间隔多次注射给小鼠，一段时间后，取免疫小鼠的____细胞与体外培养的____细胞，诱导融合后，经过选择培养基筛选、再进行________，最终筛选获得13株杂交瘤细胞，这些杂交瘤细胞的特征是________________。 （2）科研人员对上述13株杂交瘤细胞再进一步筛选，通过抗CV-A2单抗特异性分析结果（图1）可知，应选择第____株杂交瘤细胞进行大规模培养获取大量的单克隆抗体，理由是________________。 （3）科研人员使用高、中、低3个浓度的CV-A2抗原稀释液，对不同温度下放置3d的抗CV-A2单抗进行检测，图2结果显示：在37℃和4℃的条件下放置3d后，各稀释液浓度下的检测值差异____（填“显著”或“不显著”），表明单抗稳定性____（填“良好”或“较差”）。 （4）制备的抗CV-A2单抗可用于手足口病病毒类型的检测，其依据的原理是________。 23. 赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把赖氨酸含量高的某种蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%。回答下列问题： （1）利用PCR技术扩增R基因时，PCR缓冲液中需要加入________酶。在将PCR反应体系中各成分加入微量离心管后要进行离心，离心的目的是______。用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸，若设计的引物过短，其特异性会较____（填“高”或“低”）。若离心管中加入模板m个，则循环5次共需要消耗______对引物。 （2）基因表达载体上启动子的作用是______，驱动目的基因转录。为了避免图中R基因和质粒的自连或反向连接，提高重组效率，应该选择的限制酶是________。若目的基因和载体被限制酶切割后均产生平末端，则选用________（填“T4DNA连接酶”或“E.coliDNA连接酶”）连接效率更高。若通过逆转录的方法获得的目的基因中不含限制酶的识别序列，则PCR扩增该目的基因时需要在引物的______（填“3”或“5”）端加入限制酶的识别序列，才能完成基因表达载体的构建。 （3）随着转化方法的突破，农杆菌侵染玉米这种单子叶植物也取得了成功。科研人员从新鲜的玉米叶片上取下圆形小片与农杆菌共培养，当农杆菌侵染玉米细胞后，能将Ti质粒上的______转移到被侵染的细胞，并将其整合到受体细胞的______上。在含有四环素的培养基上存活的细胞______（填“一定”或“不一定”）成功导入了R基因，原因是________________。在分子水平检测R基因在玉米中是否成功表达可以采用______技术。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期期末教学质量检测 高二生物 （本试卷满分100分，考试时间75分钟） 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。 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。 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. 种群数量调查的具体方法因生物种类而异。下列叙述错误的是（ ） A. 采用标记重捕法时，重捕前要间隔适宜时长以确保标记个体在调查区域内随机分布 B. 利用红外触发相机的自动拍摄技术，可以持续对东北虎等濒危动物的数量进行监测 C. 调查生活在隐蔽、复杂环境中的猛禽和猛兽时，不宜采用样方法和标记重捕法 D. 土壤小动物往往具有趋光性，可采用黑光灯诱捕法调查其种群密度 【答案】D 【解析】 【详解】A、标记重捕法中，标记后需间隔适宜时长再重捕，目的是让标记个体在调查区域内与未标记个体充分混合、随机分布，避免标记个体分布不均导致调查结果出现误差，A正确； B、东北虎等濒危动物数量少、活动范围大，红外触发相机可在不干扰动物生存的情况下持续拍摄，通过个体独特的斑纹等特征识别计数，可实现对其数量的长期监测，B正确； C、样方法适用于活动能力弱、活动范围小的生物，标记重捕法需要能够顺利捕获、标记个体且后续可实现重捕；隐蔽复杂环境中的猛禽、猛兽活动能力极强、难以捕获和重捕，因此不宜采用样方法和标记重捕法，C正确； D、黑光灯诱捕法的原理是利用部分昆虫的趋光性，适用于调查趋光性夜行昆虫的种群密度；土壤小动物大多具有趋暗、趋湿、避高温的特性，无明显趋光性，调查其种群密度或丰富度应采用取样器取样法，D错误。 2. 在神农架林区分布着某种食肉动物，其性情凶狠且行动敏捷，常单独或数只集群捕猎较大的草食动物，主要以啮齿动物、鸟、鸟卵、昆虫及野果为食，酷爱吃蜂蜜，又被称为"蜜狗"。下列叙述错误的是（ ） A. 神农架林区的外貌和结构随季节而发生的规律性变化不属于群落演替 B. 神农架林区的物种组成是区别于其他群落的重要特征，也是决定其群落性质的最重要因素 C. 极端恶劣天气或自然灾害对"蜜狗"种群的作用强度与其种群密度有关 D. "蜜狗"的栖息空间较大、食物来源较广等条件使其具有较宽的生态位 【答案】C 【解析】 【详解】A、群落演替是指随着时间推移，一个群落被另一个群落替代的过程，神农架林区外貌和结构随季节的规律性变化属于群落的季节性，未发生群落类型的替代，不属于群落演替，A正确； B、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质的最重要因素，B正确； C、极端恶劣天气、自然灾害属于非密度制约因素，其对种群的作用强度与种群密度无关，C错误； D、生态位包含物种的栖息空间、占用资源类型等特征，“蜜狗”栖息空间大、食物来源广，可利用的环境资源多，因此生态位较宽，D正确。 3. 在石家庄境内，滹沱河被称为"母亲河"，其治理与生态修复是近年来石家庄发展的重点。如今滹沱河已从昔日的"风沙源"转变为石家庄的"生态客厅"和市民休闲的好去处，实现了"河畅、水清、岸绿、景美"的目标。下列叙述正确的是（ ） A. 滹沱河具有防洪、灌溉和水产养殖功能，体现了生物多样性的直接价值 B. 建立滹沱河生态风景区属于生物多样性保护措施中的易地保护 C. 种植耐涝的本地水生植物体现了生态工程的协调原理 D. 在湿地保护中，通过增加水体溶氧量，有利于加快生态系统中能量的循环利用 【答案】C 【解析】 【详解】A、生物多样性的间接价值指其生态调节功能，防洪、灌溉属于生态调节功能，体现的是间接价值，仅水产养殖属于直接价值，A错误； B、建立滹沱河生态风景区是在原地对生态系统开展保护，属于就地保护，易地保护是将保护对象迁出原地进行专门保护，B错误； C、协调原理要求生态工程建设需考虑生物与环境、生物与生物的协调适配，种植耐涝的本地水生植物既适配当地水环境，也可避免外来物种入侵，符合协调原理，C正确； D、生态系统中能量的流动特点是单向流动、逐级递减，无法循环利用，可循环利用的是生态系统的物质，D错误。 4. 生态金字塔是用来描述生态系统中不同营养级之间能量、生物量或数量关系的模型，一般如图所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同的营养级。下列叙述错误的是（ ） A. 同一种动物可能会出现在图中Ⅱ、Ⅲ两个营养级中 B. 营养级是指处于食物链同一环节上同种生物全部个体的总和 C. 若环境中存在难降解污染物，则Ⅲ中的生物体内污染物浓度最高 D. 数量金字塔可能会呈现上宽下窄倒置的金字塔形 【答案】B 【解析】 【详解】A、杂食性动物可同时捕食生产者和初级消费者，因此同一种动物可能属于第二营养级（Ⅱ）和第三营养级（Ⅲ），A正确； B、营养级是指处于食物链同一环节上所有生物的总和，并非仅包含同种生物，B错误； C、难降解污染物会沿食物链发生生物富集作用，营养级越高的生物体内污染物浓度越高，Ⅲ是图中最高营养级，其体内污染物浓度最高，C正确； D、数量金字塔可出现倒置情况，例如“树→虫→食虫鸟”的食物链中，第一营养级的树的数量远少于第二营养级的虫的数量，可呈现上宽下窄的形态，D正确。 5. 中国传统白酒多以泥窖为发酵基础，素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟，以糟养泥”之说。多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。下列叙述正确的是（ ） A. 传统白酒的酿造过程需要严格执行无菌操作并对酵母菌进行纯化培养 B. 发酵过程中，原料中有机物的总量和种类都会不断减少 C. 从窖泥中分离的酿酒酵母进行扩大培养时，应在无氧环境中进行 D. 从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物 【答案】D 【解析】 【详解】A、传统白酒酿造属于传统发酵技术，依赖窖泥、原料表面的天然混合微生物完成发酵，无需严格无菌操作，也不需要对酵母菌进行纯化培养，A错误； B、发酵过程中微生物通过呼吸作用分解有机物，因此原料中有机物总量不断减少，但微生物代谢会生成多种中间代谢产物、小分子有机物，有机物种类会增多，B错误； C、酵母菌是兼性厌氧菌，有氧条件下进行有氧呼吸释放大量能量，繁殖速率快，因此对酿酒酵母进行扩大培养时需要在有氧环境中进行，无氧条件下酵母菌繁殖速率低，主要进行酒精发酵，C错误； D、谷物原料的主要成分是淀粉，能在酒糟中生存的微生物可分解淀粉获取碳源，因此可从酒糟中分离出产淀粉酶的微生物，D正确。 6. 科研人员从富含腐殖质的黑土壤中筛选、诱变并选育出高产纤维素酶菌株，流程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 以纤维素为唯一碳源的CMC培养基上长出的菌落不一定是产纤维素酶的菌株 B. 挑取菌落的接种环，常用灼烧灭菌法进行灭菌处理 C. 诱变处理的目的是提高菌株的突变率，以期获得高产菌株 D. 用稀释涂布平板法对活菌进行计数时，统计结果往往比实际值偏大 【答案】D 【解析】 【详解】A、以纤维素为唯一碳源的CMC培养基属于选择培养基，部分不能产纤维素酶的杂菌可利用产纤维素酶菌株分解纤维素产生的小分子有机物生长，因此长出的菌落不一定是产纤维素酶的菌株，A正确； B、挑取菌落的接种环为金属接种工具，常用灼烧灭菌法进行灭菌，B正确； C、紫外线、60Co-γ射线属于物理诱变因子，诱变处理可提高菌株的突变率，基因突变具有不定向性，可从中筛选获得高产菌株，C正确； D、用稀释涂布平板法对活菌计数时，若两个或多个活菌连在一起，平板上只会形成一个菌落，因此统计结果往往比实际值偏小，D错误。 7. 关于微生物的培养与应用，下列叙述正确的是（ ） A. 培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性 B. 利用醋酸菌制作果醋时，应拧紧瓶盖密闭发酵 C. 消毒能杀灭物体内外的一切微生物，包括芽孢和孢子 D. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白，可以制成微生物饲料 【答案】A 【解析】 【详解】A、培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性，培养真菌时需要将培养基调至酸性，A正确； B、醋酸菌是好氧型微生物，制作果醋时需要持续通入无菌空气，拧紧瓶盖密闭会导致醋酸菌缺氧死亡，无法完成发酵，B错误； C、灭菌可以杀死环境中的一切微生物，包括芽孢和孢子，消毒只能杀死物体表面或内部一部分微生物，一般不能杀灭芽孢和孢子，C错误； D、单细胞蛋白指的是通过发酵获得的微生物菌体本身，并非从微生物细胞中提取的成分，可直接用于制作微生物饲料，D错误。 8. 某杂种植株的获取过程如图所示，下列相关分析错误的是（ ） A. 渗透压稳定剂可以防止去壁后的原生质体吸水涨破 B. 叶片消毒后需用无菌水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用而产生毒害作用 C. ④过程常采用电融合法、PEG融合法和灭活病毒诱导法等 D. ⑤是植物组织培养，培养基中生长素和细胞分裂素的比例会影响器官分化 【答案】C 【解析】 【详解】A、去壁后的原生质体没有细胞壁的保护，若外界渗透压较低会吸水涨破，渗透压稳定剂可维持溶液渗透压，避免原生质体吸水涨破，A正确； B、叶片消毒所用的消毒剂对植物细胞存在毒害作用，消毒后用无菌水多次冲洗可去除残留消毒剂，避免其长时间作用损伤细胞，B正确； C、④为原生质体融合过程，植物原生质体融合的常用方法有电融合法、PEG融合法等，灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的方法，不适用于植物原生质体融合，C错误； D、⑤是植物组织培养过程，培养基中生长素和细胞分裂素的比例会调控器官分化方向：生长素比例偏高时利于根的分化，细胞分裂素比例偏高时利于芽的分化，D正确。 9. 诱导多能干细胞（iPS细胞）是类似胚胎干细胞的一类细胞，科研人员把四种转录因子基因转入人体（供体）的体细胞中，诱导获得iPS细胞后再应用于供体本身。这一研究成果为某些疾病的基础研究及其临床应用提供了新思路。下列叙述错误的是（ ） A. iPS细胞具有多向分化潜能和自我更新的能力 B. 培养iPS细胞时要保证无菌无毒环境，并定期更换培养液 C. iPS细胞可由成纤维细胞经相关因子诱导转化而来，类似于再分化 D. 用患者体细胞诱导产生的iPS细胞进行自体移植，理论上可以避免免疫排斥反应 【答案】C 【解析】 【详解】A、iPS细胞类似胚胎干细胞，胚胎干细胞具有自我更新能力和多向分化潜能，iPS细胞也具备该特点，A正确； B、培养iPS细胞属于动物细胞培养，动物细胞培养需要保证无菌无毒的环境，且需定期更换培养液以清除代谢废物，避免代谢产物积累对细胞造成伤害，B正确； C、成纤维细胞是高度分化的体细胞，经诱导转化为未分化状态的iPS细胞，该过程类似于脱分化；再分化是指脱分化后的细胞再次分化形成不同组织细胞的过程，C错误； D、用患者自体体细胞诱导产生的iPS细胞，遗传物质与患者自身一致，细胞表面抗原相同，自体移植理论上不会引发免疫排斥反应，D正确。 10. 我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生，标志着我国在克隆领域又迈出了一大步。如图为克隆猫“大蒜”培育过程的示意图，下列叙述正确的是（ ） A. 克隆猫“大蒜”的遗传性状主要由卵母细胞供体决定 B. 哺乳动物胚胎细胞核移植比体细胞核移植的成功率更高 C. 激活后的重组细胞一般需体外培养到原肠胚期再进行移植 D. 胚胎移植前需使用免疫抑制剂处理代孕猫，避免发生免疫排斥反应 【答案】B 【解析】 【详解】A、克隆猫“大蒜”的细胞核来自原死亡猫“大蒜”的体细胞，生物的性状主要由细胞核中的遗传物质决定，因此其遗传性状主要由体细胞核供体（原猫“大蒜”）决定，卵母细胞仅提供细胞质，只决定少量性状，A错误； B、胚胎细胞的分化程度远低于体细胞，全能性更容易被诱导表达，因此哺乳动物胚胎细胞核移植的成功率比体细胞核移植更高，B正确； C、激活后的重组细胞一般需体外培养到桑椹胚或囊胚期再进行胚胎移植，原肠胚细胞分化程度高，移植成功率很低，不适用于胚胎移植，C错误； D、受体代孕猫对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，是胚胎移植的生理学基础之一，无需使用免疫抑制剂处理，D错误。 11. 草甘膦抗性基因一条链的两端序列如下图，采用PCR技术扩增草甘膦抗性基因时应选用的引物组合是（ ） A. 5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TCTGTTGAAT-3' B. 5’-CTTGGATGAT-3’和5’-TAAGTTGTCT-3’ C. 5’-ATTCAACAGA-3’和5’-ATCATCCAAG-3’ D. 5’-ATTCAACAGA-3’和5’-GAACCTACTA-3’ 【答案】A 【解析】 【详解】在进行PCR操作时，引物应分别与基因两条链的3′端根据碱基互补配对原则结合，图所示碱基序列磷酸端为5′端，羟基（-OH）端为3′端，草甘膦抗性基因上面那条链的右边为3’端，引物5'-CTTGGATGAT-3'与该链的3'端互补结合；草甘膦抗性基因下面那条链的左边为3’端，引物5’-TCTGTTGAAT-3’与该链的3'端互补结合”，A符合题意。 12. DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离和鉴定DNA片段的技术。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等有关。下列叙述错误的是（ ） A. 电泳缓冲液在电泳过程中能维持适宜的pH，并具有一定的导电性 B. DNA分子在电场作用下，会朝着与它所带电荷相同的电极移动 C. 当指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时应停止电泳 D. 不同构象的DNA在相同浓度的凝胶中迁移速率可能不同 【答案】B 【解析】 【详解】A、电泳缓冲液含有缓冲对，可维持电泳过程中pH适宜，同时缓冲液中的离子可使其具备导电性，保障电场正常形成，A正确； B、DNA分子在电场作用下会朝着与所带电荷相反的电极移动，B错误； C、电泳时指示剂（如溴酚蓝）的迁移速率快于多数DNA片段，当其前沿接近凝胶边缘时停止电泳，可避免DNA片段跑出凝胶，C正确； D、DNA迁移速率与构象有关，不同构象的DNA在相同浓度的凝胶中迁移速率可能不同，D正确。 13. 水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂。利用某工程手段将水蛭素第47位的天冬酰胺替换成赖氨酸，可以提高其抗凝血活性，能有效预防和治疗血栓，流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 对水蛭素的改造过程利用了蛋白质工程，不需要对基因进行操作 B. 水蛭素改造的基本思路与天然蛋白质的合成过程相同 C. b是mRNA，依据蛋白质的氨基酸序列只能推测出b的一种核糖核苷酸序列 D. 通过检测活体小鼠尾静脉出血的时间以鉴定改造后水蛭素的抗凝血活性 【答案】D 【解析】 【详解】A、蛋白质工程的本质是通过改造或合成基因实现对蛋白质的改造，对水蛭素的改造属于蛋白质工程，必须对基因进行操作，A错误； B、天然蛋白质的合成过程是遵循中心法则从DNA到RNA再到蛋白质，而水蛭素改造（蛋白质工程）的基本思路是从预期蛋白质功能出发，反向推导得到对应的基因序列，二者思路不同，B错误； C、密码子具有简并性，即一种氨基酸可对应多种密码子，因此依据蛋白质的氨基酸序列推测得到的mRNA（b）核糖核苷酸序列不止一种，C错误； D、若改造后水蛭素抗凝血活性更高，会延缓凝血过程，小鼠尾静脉出血时间会更长，因此可通过该方法鉴定其抗凝血活性，D正确。 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，选对但不全得1分，有选错得0分。 14. 如图可表示某些生物学概念之间的关系，下列选项与该图不相符的是（ ） A. 1表示生态系统的基本功能，则2~4可表示物质循环、能量流动、信息传递 B. 1表示处于生态平衡的生态系统的特征，则2~4可表示结构平衡、功能平衡、收支平衡 C. 1表示生物多样性，则2~4可表示基因多样性、遗传多样性、物种多样性 D. 1表示生态系统中的信息种类，则2~4可表示物理信息、化学信息、生物信息 【答案】CD 【解析】 【详解】A、生态系统的基本功能就是物质循环、能量流动、信息传递三类，符合图示关系，A不符合题意； B、处于生态平衡的生态系统的特征包括结构平衡、功能平衡、收支平衡三类，符合图示关系，B不符合题意； C、生物多样性包含遗传（基因）多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次，选项中基因多样性和遗传多样性是同一概念，存在重复，且缺少生态系统多样性，不符合图示关系，C符合题意； D、生态系统中的信息种类分为物理信息、化学信息、行为信息三类，不符合图示关系，D符合题意； 15. 党的二十大报告提出要“全方位夯实粮食安全根基”。提高粮食产量，维护粮食安全和生态环境安全，离不开生物学原理。下列说法错误的是（ ） A. 用性引诱剂诱杀雄虫，主要是通过提高害虫的死亡率来降低种群密度 B. 桑基鱼塘生产模式中将蚕粪喂鱼，可以提高生态系统的能量传递效率 C. 立体农业充分利用了群落的空间结构和季节性，可以提高资源利用率 D. 与喷洒广谱化学农药相比，利用本地天敌防治棉铃虫更有利于维持农田的生态平衡 【答案】AB 【解析】 【详解】A、用性引诱剂诱杀雄虫仅会使少量雄虫死亡，对种群整体死亡率影响很小，其核心作用是破坏害虫种群的性别比例，导致雌性个体无法正常交配产卵，通过大幅降低害虫出生率来降低种群密度，并非主要通过提高死亡率实现，A错误； B、桑基鱼塘中将蚕粪喂鱼，实现了能量的多级利用，提高的是生态系统的能量利用率（让更多能量流向对人类有益的部分）；而能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，一般稳定在10%~20%，无法通过人为调整提高，B错误； C、立体农业利用了群落的垂直空间结构分层规律，同时结合不同作物的生长季节性差异，可充分利用光照、水分、矿质元素等资源，显著提高资源利用率，C正确； D、喷洒广谱化学农药会造成环境污染，还会大量杀死农田中的有益生物，易导致害虫抗药性快速增强；利用本地天敌防治棉铃虫属于生物防治，能长期控制害虫种群数量，减少对生态系统的干扰，更有利于维持农田生态平衡，D正确。 16. 与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列有关叙述正确的是（ ） A. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节 B. 发酵工程以单一菌种的固体发酵及半固体发酵为主 C. 利用发酵工程可以生产微生物肥料来增进土壤肥力、改良土壤结构 D. 利用发酵工程生产的微生物农药，可利用微生物或其代谢物防治病虫害，属于生物防治 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、发酵罐内发酵是发酵产物合成的核心阶段，是发酵工程的中心环节，A正确； B、发酵工程以严格无菌条件下单一菌种的液体发酵为主，传统发酵技术多以混合菌种的固体发酵、半固体发酵为主，B错误； C、利用发酵工程可以生产根瘤菌剂、固氮菌剂等微生物肥料，施用后可增加土壤中有益微生物含量，起到增进土壤肥力、改良土壤结构的作用，C正确； D、利用发酵工程生产的微生物农药，通过微生物本身或其代谢产物灭杀病虫害，无化学农药的污染问题，属于生物防治，D正确。 17. 中国首例 “设计试管婴儿” 的父母均为地中海贫血基因的携带者，二人育有一患重度地中海贫血的女儿。为了治疗该女孩，设计并生出了一个健康孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植。其过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. “设计试管婴儿” 往往需要对胚胎进行遗传学诊断 B. “设计试管婴儿技术” 与 “试管婴儿技术” 都不存在伦理问题 C. “设计试管婴儿” 和 “试管婴儿” 均为有性生殖 D. “设计试管婴儿” 与 “试管婴儿” 都需要进行胚胎选择，两者选择的目的相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A、“设计试管婴儿”需要筛选出不携带致病基因、配型符合治疗要求的胚胎，因此往往需要对胚胎进行遗传学诊断，A正确； B、“设计试管婴儿技术”存在明显伦理争议，如存在将新生儿当作救治患者的“工具”的争议，还可能引发非医疗目的的基因筛选、性别选择等伦理问题，并非不存在伦理问题，B错误； C、“设计试管婴儿”和“试管婴儿”都经过精子和卵细胞体外结合形成受精卵的过程，均属于有性生殖，C正确； D、普通试管婴儿选择胚胎的目的是筛选发育活力好的胚胎，提升移植受孕成功率；设计试管婴儿选择胚胎的目的是筛选符合特定遗传学要求的胚胎，二者选择目的不同，D错误。 18. 不对称PCR常用于制备DNA探针，其本质还是PCR，核心区别在于引物比例。如图所示。在PCR反应体系中加入一对数量不等的引物，第一阶段扩增产物是双链DNA，当限制性引物耗尽后进入第二阶段，此时非限制性引物将引导合成大量单链DNA探针。下列叙述正确的是（ ） A. DNA探针的基本组成单位是脱氧核苷酸 B. 限制性引物与非限制性引物之间不能发生碱基互补配对 C. 限制性引物的作用是增加第二阶段扩增的模板 D. 制备的单链DNA探针与目标DNA的 β 链序列相同 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、DNA探针的本质是单链DNA，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，A正确； B、若限制性引物与非限制性引物之间能发生碱基互补配对，会形成引物二聚体，无法结合模板链完成扩增，因此二者之间不能发生碱基互补配对，B正确； C、第一阶段两种引物共同参与，扩增得到大量双链DNA，这些双链DNA是第二阶段单链合成的模板，因此限制性引物可通过参与第一阶段双链DNA的合成，增加第二阶段的扩增模板，C正确； D、第二阶段中，非限制性引物结合目标 DNA 的β链（3’→5’）并以其为模板延伸，合成的单链探针与 β 链互补，即与 α 链序列相同，D错误。 三、非选择题：本题共5题，共59分。 19. 由于受工厂排污和生活污水的影响，某湖泊水质变差，出现水体 “富营养化” 的现象。河蚬以水中微小生物和有机碎屑为食，会使水质变清。科研人员在富营养化水体中放入不同密度的河蚬，一段时间后统计水体总氮（TN）和总磷（TP），结果如图所示。回答下列问题： （1）河蚬在生态系统的组成成分中属于____________，该生态系统中河蚬等各种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于____________，这是群落中物种之间以及生物与环境之间的____________结果。 （2）据图分析，在湖泊中放养____________密度河蚬，对水体中氮和磷的去除率最高。水体富营养化后，还可以引入苦草和睡莲等植物，这些植物主要通过与浮游藻类竞争____________（答2点）等，抑制藻类生长，改善水质。相比秋季，夏季氮磷的去除率更高，原因可能是____________。该湖泊在进行生态修复的过程中，其群落演替类型属于____________。 （3）下表表示该湖泊中能量流经第二和第三营养级的情况 （表中数值代表能量，单位kJ），表中①的数值为____________kJ，输入该生态系统的总能量____________（填“大于”、“等于”或“小于”）该生态系统各营养级的呼吸作用散失的能量及分解者通过分解作用散失的能量之和。 用于生长发育繁殖的能量 呼吸作用散失量 流入分解者 未利用 第二营养级 ① 223.5 355 30.09 第三营养级 134.5 367.4 86.62 10.54 【答案】（1） ①. 消费者、分解者 ②. 充分利用环境资源 ③. 协同进化 （2） ①. 高 ②. 阳光和无机盐 ③. 夏季温度高，微生物和藻类代谢旺盛，繁殖快，对氮磷的利用效率更高；夏季河蚬等生物活性高，对氮磷的去除能力更强 ④. 次生演替 （3） ①. 886.99 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 河蚬取食微小生物、有机碎屑，故属于消费者和分解者。不同物种占据专属稳定生态位，可避免物种间过度竞争，充分利用环境中各类资源，提升整个群落资源利用效率。群落内不同物种之间、生物与无机环境之间，在长期相互影响中不断进化和发展，最终形成各自稳定的生态位，该过程为协同进化。 【小问2详解】 根据柱状图可知对照组TN、TP 含量最高；低密度、中密度组氮磷含量下降；高密度组 TN、TP 数值最低，代表水体氮磷去除效果最好。苦草和睡莲等植物主要通过与浮游藻类竞争阳光和N、P等无机盐来抑制藻类生长。夏季温度高，微生物和藻类代谢旺盛，繁殖快，对氮磷的利用效率更高；夏季河蚬等生物活性高，对氮磷的去除能力更强。所以相比秋季，夏季氮磷的去除率更高。该湖泊存在底泥、植物繁殖体、微生物等生物基础，因此修复过程属于次生演替。 【小问3详解】 能量流动过程中，同化量=用于生长发育繁殖的能量＋呼吸作用散失量=（流入分解者的能量＋未利用的能量＋流向下一营养级的能量）＋呼吸作用散失的能量，则图中数据关系为①＋223.5=（355＋30.09＋134.5＋367.4）＋223.5，其中134.5＋367.4为流入下一营养级的能量，可推知①=886.99kJ；输入该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能，除了包括该生态系统各营养级的呼吸作用散失的能量及分解者通过分解作用散失的能量之和外，还包括储存于生物体内及沉积底泥中有机碎屑中的能量。 20. 测定水样是否符合饮用水卫生标准，常用滤膜法测定大肠杆菌的数目。滤膜法的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到含有伊红美蓝的培养基（EMB培养基）上培养→统计菌落数目，流程示意图如下图所示。其中指示剂伊红美蓝可使大肠杆菌菌落呈现紫黑色。回答下列问题： （1）过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶，其中需要进行灭菌处理的是____，与过滤有关的操作都要在____旁进行。 （2）将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，这属于微生物培养中的____操作。从物理状态角度分析，EMB培养基属于____培养基，从功能上分析属于____培养基。使用后的培养基在丢弃前需要进行灭菌处理，目的是____。 （3）某兴趣小组尝试按照上述方法进行测定，无菌操作下将10mL待测水样加入到90mL无菌水中，稀释后的菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124，紫黑色菌落数平均为31，则推测1L待测水样中的大肠杆菌数目为____。 （4）纸片扩散法药物敏感实验是在涂有细菌的琼脂固体培养基上按照一定要求贴上浸有不同种类抗生素的纸片，培养一段时间后测量抑菌圈的大小，从而得出受试菌株药物敏感性的结论。科学家用大肠杆菌作为受试菌株进行药敏实验，某次实验结果如图所示。本实验接种大肠杆菌时，选用的是____法。抗生素在培养基中的扩散速率____（填“会”或“不会”）影响抑菌圈的大小。假定实验中的抗生素扩散速率相同，则形成的抑菌圈越____，说明大肠杆菌对该种抗生素越敏感。Ⅳ抑菌圈中出现菌落可能的原因是____。 【答案】（1） ①. 滤杯、滤膜和滤瓶 ②. 酒精灯火焰 （2） ①. 接种 ②. 固体 ③. 鉴别 ④. 防止培养基中的微生物污染环境，对操作人员造成危害 （3）3.1×103个 （4） ①. 稀释涂布平板 ②. 会 ③. 大 ④. 大肠杆菌产生了抗性突变 【解析】 【小问1详解】 微生物实验中，所有接触待培养水样的器具都需要灭菌，过滤待测水样需要用到滤杯、滤膜和滤瓶，所以需要进行灭菌处理的有滤杯、滤膜和滤瓶，与过滤有关的操作都要在酒精灯火焰旁进行，其目的是防止杂菌的污染。 【小问2详解】 将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，可将滤膜上的菌体“复印”在培养基上，使其在培养基上生长，这属于微生物培养中的接种操作；从物理状态分析，EMB培养基属于固体培养基，从功能上分析，由于培养基上加有伊红美蓝，所以属于鉴别培养基。使用后的培养基带有活菌，丢弃前灭菌是为了防止培养基中的微生物污染环境，对操作人员造成危害。 【小问3详解】 由于黑色菌落为大肠杆菌，稀释了10倍，所以可推测1升待测水样中的大肠杆菌数目为31÷100×10×1000=3100个。 【小问4详解】 纸片扩散法需要将大肠杆菌均匀涂布在整个培养基表面，因此接种方法为稀释涂布平板法；抗生素的扩散速率直接影响其作用范围，因此会影响抑菌圈的大小；若扩散速率相同，抑菌圈越大说明抗生素抑菌效果越强，即大肠杆菌对该抗生素越敏感。抑菌圈内长出菌落，是因为大肠杆菌种群中产生了抗该抗生素的突变个体，这些突变菌不受抗生素抑制，可以在抑菌圈内生长繁殖形成菌落。 21. 不对称体细胞杂交技术，即通过射线、紫外线等处理供体（提供少量遗传物质的细胞）原生质体，造成部分染色体断裂、易位、消除，用碘乙酰胺（IOA）处理受体原生质体，抑制其细胞分裂，之后融合时只将供体部分染色体或基因转移到受体亲本。花椰菜（2n=18）易受黑腐病菌的危害，叶片表面出现病斑，严重影响生长。野生黑芥（2n=16）具有黑腐病抗性，该抗性遗传模式比较复杂，涉及的基因分布于多条染色体上。育种科学家尝试利用不对称体细胞杂交技术培育抗黑腐病的花椰菜，流程如图所示。回答下列问题： （1）请补充图中①②④的内容：①____（填写相关酶名称）；②____；④____（填结构名称）。 （2）与杂交育种相比，植物体细胞杂交技术育种的优势是____。 （3）花椰菜和黑芥体细胞杂交获得的杂种植株染色体数目介于19~68之间，染色体数目不等的原因是____。最好选择染色体数目介于____之间的再生植株进行后续育种研究。 （4）如何通过实验检验杂种植株是否培育成功？请简要写出思路：____。 （5）有人提出可以将野生黑芥中黑腐病的抗性基因导入花椰菜使其获得抗性，但研究过程具有较大困难。根据本文信息分析其原因是____。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 射线、紫外线 ③. 细胞壁 （2）克服远缘杂交不亲和的障碍，打破生殖隔离，实现不同物种间的基因交流，培育作物新品种 （3） ①. 融合过程中供体部分染色体断裂、易位、消除，染色体随机整合到受体细胞中，导致杂种细胞染色体数目发生随机变化 ②. 19~34 （4）对杂种植株接种黑腐病菌，观察叶片是否出现病斑，若未出现病斑则说明培育成功 （5）黑腐病抗性遗传模式复杂，涉及的基因分布于多条染色体上，难以确定所有抗性基因并完成分离、导入操作 【解析】 【小问1详解】 据图分析，①为利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体的过程。黑芥作为供体，需要通过②射线、紫外线等因素处理供体（提供少量遗传物质的细胞）原生质体，造成部分染色体断裂、易位、消除。植物原生质体融合方法③有PEG、电融合等技术。融合的原生质体再生出④细胞壁后通过组织培养获得杂种植株。 【小问2详解】 杂交育种只能在同种、近缘可杂交物种间进行；体细胞杂交能让不同物种原生质体融合，克服远缘杂交不育，打破生殖隔离，实现不同物种间的基因交流，培育作物新品种。 【小问3详解】 由于融合原生质体的种类、数量及丢失的染色体数目不同，因此花椰菜和黑芥体细胞杂交获得的再生植株染色体数目介于 19和68之间，染色体数目不等。利用不对称体细胞杂交技术培育抗黑腐病的花椰菜，由于花椰菜（2n=18）为受体，需要含有花椰菜的全部染色体，也需要黑芥（2n=16）携带抗黑腐病等抗性基因，因此再生植株至少含有18+1=19条染色体，花椰菜和黑芥总的染色体数为34，因此最好选择染色体数目介于19~34之间的再生植株进行后续育种研究。 【小问4详解】 检验杂种植株是否培育成功可以对杂种植株接种黑腐病菌，观察叶片是否出现病斑，若未出现病斑则说明杂种植株具有抗性培育成功。 【小问5详解】 据题干信息可知黑腐病抗性遗传模式比较复杂，涉及的基因分布于多条染色体上，所以难以确定所有抗性基因并完成分离、导入操作。 22. 手足口病由多种肠道病毒感染引起，主要表现为手、足和口腔黏膜等处疱疹，柯萨奇病毒A组2型（CV-A2）是引发该病的主要病原体之一，所以制备抗CV-A2的单克隆抗体对检测和治疗手足口病具有重要意义。回答下列问题： （1）将纯化的CV-A2抗原间隔多次注射给小鼠，一段时间后，取免疫小鼠的____细胞与体外培养的____细胞，诱导融合后，经过选择培养基筛选、再进行________，最终筛选获得13株杂交瘤细胞，这些杂交瘤细胞的特征是________________。 （2）科研人员对上述13株杂交瘤细胞再进一步筛选，通过抗CV-A2单抗特异性分析结果（图1）可知，应选择第____株杂交瘤细胞进行大规模培养获取大量的单克隆抗体，理由是________________。 （3）科研人员使用高、中、低3个浓度的CV-A2抗原稀释液，对不同温度下放置3d的抗CV-A2单抗进行检测，图2结果显示：在37℃和4℃的条件下放置3d后，各稀释液浓度下的检测值差异____（填“显著”或“不显著”），表明单抗稳定性____（填“良好”或“较差”）。 （4）制备的抗CV-A2单抗可用于手足口病病毒类型的检测，其依据的原理是________。 【答案】（1） ①. B淋巴 ②. 骨髓瘤 ③. 克隆化培养和抗体检测 ④. 既能无限增殖，又能分泌抗CVA2的特异性抗体 （2） ①. 4 ②. 该株杂交瘤细胞对应的吸光度最高，说明其产生的单抗与CVA2抗原结合能力最强，抗体特异性高、含量高 （3） ①. 不显著 ②. 良好 （4）抗原与抗体的结合具有特异性，抗CVA2单抗只能特异性识别并结合CVA2抗原，根据是否出现结合反应可判断病毒类型 【解析】 【小问1详解】 单克隆抗体制备流程为多次注射抗原给小鼠，刺激小鼠脾脏 B 淋巴细胞增殖分化，将B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合，融合后先经选择培养基筛选出杂交瘤细胞，因为筛选的杂交瘤细胞不都能产生特定抗体，需再进行克隆化培养和抗体阳性检测，获得既能无限增殖，又能分泌抗CVA2的特异性抗体的杂交瘤细胞。 【小问2详解】 分析图可知，纵坐标吸光度大小反映与抗原结合的单抗含量高低，所以第4株杂交瘤细胞产生的单克隆抗体特异性强且含量最高，应选择第4株杂交瘤细胞进行大规模培养获取大量的单克隆抗体。 【小问3详解】 图2同一抗原浓度下，37℃放置 3d（黑柱）与 4℃放置 3d（白柱）检测值高度接近，二者数值差距很小，差异不显著；说明温度变化短期存放后，单抗结合抗原的能力未明显下降，稳定性良好。 【小问4详解】 抗原与抗体的结合具有特异性，抗CVA2单抗只能特异性识别并结合CVA2抗原，根据是否出现结合反应可判断病毒类型。 23. 赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把赖氨酸含量高的某种蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%。回答下列问题： （1）利用PCR技术扩增R基因时，PCR缓冲液中需要加入________酶。在将PCR反应体系中各成分加入微量离心管后要进行离心，离心的目的是______。用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸，若设计的引物过短，其特异性会较____（填“高”或“低”）。若离心管中加入模板m个，则循环5次共需要消耗______对引物。 （2）基因表达载体上启动子的作用是______，驱动目的基因转录。为了避免图中R基因和质粒的自连或反向连接，提高重组效率，应该选择的限制酶是________。若目的基因和载体被限制酶切割后均产生平末端，则选用________（填“T4DNA连接酶”或“E.coliDNA连接酶”）连接效率更高。若通过逆转录的方法获得的目的基因中不含限制酶的识别序列，则PCR扩增该目的基因时需要在引物的______（填“3”或“5”）端加入限制酶的识别序列，才能完成基因表达载体的构建。 （3）随着转化方法的突破，农杆菌侵染玉米这种单子叶植物也取得了成功。科研人员从新鲜的玉米叶片上取下圆形小片与农杆菌共培养，当农杆菌侵染玉米细胞后，能将Ti质粒上的______转移到被侵染的细胞，并将其整合到受体细胞的______上。在含有四环素的培养基上存活的细胞______（填“一定”或“不一定”）成功导入了R基因，原因是________________。在分子水平检测R基因在玉米中是否成功表达可以采用______技术。 【答案】（1） ①. 热稳定DNA聚合（Taq） ②. 使反应体系中的各成分充分混合，保证反应顺利进行 ③. 低 ④. 31m （2） ①. RNA聚合酶识别和结合的部位 ②. EcoRⅠ和PstⅠ ③. T4DNA连接酶 ④. 5′ （3） ①. T-DNA ②. 染色体DNA ③. 不一定 ④. 四环素抗性基因和R基因不一定同时成功整合到受体细胞的染色体上，存活的细胞可能仅导入了四环素抗性基因，未导入R基因 ⑤. 抗原-抗体杂交 【解析】 【小问1详解】 PCR反应需要高温变性，因此需要热稳定的TaqDNA聚合酶；加样后离心的目的是使反应体系中的各成分充分混合，保证反应顺利进行。引物过短会导致非特异性结合增多，特异性降低。PCR循环n次后，总DNA数为m×2n，除去原始模板的2m条链，新合成2m(2n−1)条单链，每对引物对应2条单链，因此引物对数为m(2n−1)，n=5时，结果为31m对。 【小问2详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动目的基因转录。要避免目的基因和质粒自连或反向连接，需要选择两种不同限制酶，且必须接入T-DNA中才能转入受体细胞：T-DNA上含有EcoRⅠ和PstⅠ酶切位点，而R基因左边可被PstⅠ切割、右边可被EcoRⅠ切割，因此选择R基因外侧的PstⅠ和EcoRⅠ切割。相比于E.coliDNA连接酶T4​DNA连接酶对平末端的连接效率更高。DNA延伸从引物3'端开始，因此需要将限制酶识别序列加在引物的5'端，不会影响引物延伸。 【小问3详解】 农杆菌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DNA上。由于四环素抗性基因和R基因不一定同时成功整合到受体细胞的染色体上，存活的细胞可能仅导入了四环素抗性基因，未导入R基因，受体细胞也能在含四环素的培养基上存活，因此存活细胞不一定成功导入R基因。分子水平检测目的基因是否翻译出蛋白质（表达），采用抗原-抗体杂交技术。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $