精品解析：湖南省株洲市第二中学2025—2026学年高二上学期期中考试生物试题

株洲市二中2025年上学期高二年级期中考试试卷 生物试题 时量：75分钟　分值：100分 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。 1. 土壤中的众多微生物在承担分解者作用的同时，也给人类带来了许多的便利。下列关于微生物代谢的原理和应用，叙述错误的是（ ） A. 酵母菌可通过无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精 B. 尿素分解菌可利用尿素作为碳源和氮源 C. 醋酸菌可通过有氧呼吸将乙醇转化为乙酸 D. 毛霉能将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 2. 下列关于酵母菌通过平板划线法获得纯培养的叙述，正确的是（ ） A. 酵母菌的纯培养物就是不含有代谢废物的培养物 B. 纯培养常用的培养基从物理性质上属于液体培养基 C. 培养皿、接种环等均需牛皮纸包紧后进行干热灭菌 D. 经接种环连续划线操作可将聚集的菌种逐渐稀释 3. 某同学利用恒温水浴锅对生牛奶消毒处理后进行微生物检测，过程如图。下列叙述错误的是（ ） A. 恒温水浴处理牛奶可杀死其中的绝大部分微生物且基本不破坏营养成分 B. 步骤①过程为防止杂菌污染需要无菌操作常在酒精灯火焰附近进行 C. 步骤②时至少要接种3个平板并将其与1个未接种平板共同培养 D. 消毒后的牛奶中每毫升含有的微生物数量约为4.7×104个 4. 菌株A和B用基本培养基（营养缺陷型菌株不能生长）单独培养二者均不能生长，但在完全培养基中可以生长；若将菌株A和B在完全培养基中混合培养，再取菌液涂布在基本培养基上，培养平板上会出现菌落。为解释该现象，研究者提出了两种假说： 假说1：在混合培养过程中一些物质从一个菌株中释放出来后被另一个菌株吸收； 假说2：在混合培养过程中，两种菌株发生了杂交，出现了基因重组。 为判断哪种假说正确，用如图所示的装置放置一段时间后开展实验。下列叙述错误的是（ ） A. U型管中培养液为基本培养液 B. 若将两侧菌液接种在基本培养基上均有菌落产生，则假说1正确 C. 若将两侧菌液接种在完全培养基上均有菌落产生，则假说1错误 D. 若要验证假说2还需要去除实验装置滤片后再混合培养一段时间 5. 藻类产生的虾青素具有抗氧化等多种药理活性。研究人员诱导转基因水稻外植体形成愈伤组织，制备水稻胚乳悬浮细胞，对虾青素进行工厂化生产。下列叙述不合理的是（ ） A. 将虾青素基因与胚特异性启动子重组 B. 在诱导愈伤组织的培养基中添加植物激素 C. 胚乳细胞产生的虾青素为其次生代谢物 D. 对分离纯化的虾青素进行活性鉴定 6. 细菌纤维素（BC）是一种环境友好型生物材料，应用前景广泛。菌株K生产的BC为白色，研究人员改造菌株K使其能生产出黑色BC。已知黑色素沉积能使白色BC转变为黑色BC，为此研究人员向菌株K中导入酪氨酸酶基因，获得的菌株T能合成黑色素。为探究菌株T合成黑色素的最适pH，测得下图结果。下列叙述错误的是（ ） A. 菌株K合成BC的单体是葡萄糖 B. 长期pH=10时会导致菌株T的死亡 C. pH=4时菌株T能存活但不持续产黑色素 D. pH=8时最有利于保证黑色素的产量 7. 铁皮石斛的次生代谢产物可能具有抗肿瘤活性。由于近年来的过度采挖、自然生境的破坏，铁皮石斛资源日益枯竭。通过现代生物技术的手段可以实现铁皮石斛的工厂化快繁，从而取代和保护铁皮石斛的野生资源。某研究员研究植物激素对铁皮石斛丛芽（植物组培中出现的多个芽聚集在一起的结构）生根的影响，结果如表。相关叙述正确的是（ ） NAA 6-BA 生根率（%） 根数 根长（cm） 健壮度 0.1 2 81.08 8.73 0.79 ++ 0.3 2 96.67 10.91 1.01 ++++ 0.5 2 77.78 4.56 0.68 ++ 0.1 4 51.32 5.3 0.71 +++ 0.3 4 65.74 4.2 0.62 ++++ 0.5 4 42.86 2.14 0.41 ++ “+”越多表示越健壮 A. 以诱导生根为目的时，最适的激素配比为NAA0.3mg·L-1和6-BA4mg·L-1 B. 在NAA浓度不变的情况下，随6-BA浓度升高，诱导生根的效果增强 C. 根据表中结果无法推导出NAA和6-BA对铁皮石斛丛芽生根作用有抑制作用 D. 较低浓度的6-BA有利于铁皮石斛生根，NAA促进生根的能力与浓度呈正相关 8. 胚胎干细胞（ES）需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用。相关叙述错误的是（ ） A. 饲养层细胞增殖时会发生接触抑制 B. 饲养层细胞能与ES进行信息交流 C. LIF可影响ES的基因选择性表达 D. LIF的主要作用是为ES提供营养 9. CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，Cas9基因表达的Cas9蛋白能在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。原理如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 为实现目标DNA的编辑，需设计出特异性识别目标DNA的SgRNA序列 B. Cas9蛋白与限制性核酸内切酶的结构和功能相同且均能切割磷酸二酯键 C. SgRNA序列长度越长一般Cas9蛋白切割DNA双链的精确性越高 D. 基因编辑是否成功可通过对编辑后的DNA进行PCR扩增后再测序来确定 10. 抗体—药物偶联物（ADC）通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，其作用机制如图，相关叙述错误的是（ ） A. 利用常规血清抗体制备的抗体—药物偶联物的靶向毒性与单克隆抗体的一致 B. 单克隆抗体制备过程中需用肿瘤抗原对小鼠进行免疫以获得B淋巴细胞 C. 若ADC中接头不稳可能使与抗体分离的细胞毒素在体内暴露造成脱靶毒性 D. 肿瘤细胞吞噬ADC后经溶酶体裂解会释放出细胞毒素促进肿瘤细胞凋亡。 11. 采用PCR技术可获取并扩增目的基因。下列说法正确的是（ ） A. 若PCR的模板是mRNA，完成扩增只需要一种引物 B. PCR反应体系中需加入含Mg2+的缓冲液激活Taq酶 C. 复性温度太高会导致引物和模板的非特异性结合增加 D. 一个DNA模板完成第20轮循环需要（220-2）个引物 12. 科研人员利用花菜对DNA的粗提取实验进行改进。使用不同的研磨液过滤提取DNA、加酒精后用不同的去杂质方法纯化DNA，并进行相关检测，结果如下表。OD260/OD280的比值可检查DNA纯度，纯DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低。下列叙述正确的是（ ） 研磨提取 加酒精后去杂质 研磨液的NaCl浓度（mol/L） 沉淀质量（g） 提取的DNA浓度（ng/μL） OD260/OD280 去杂质方式 沉淀质量（g） 纯化的DNA浓度（ng/μL） OD260/OD280 0.14 0.0789 59.5 1.29 离心 0.068 81.5 1.53 2 0.0409 100.6 1.57 4℃冰箱静置 0.1028 336.4 1.41 A. 研磨液配制过程中，需用2mol/L的HCl溶液将研磨液调至弱碱性 B. 与0.14mol/L相比，用2mol/L的NaCl溶液研磨得到的沉淀物中的DNA浓度更高 C. 去杂质时离心与4℃冰箱静置均可将DNA沉淀下来，且后者获得的纯度更高 D. DNA分子在碱性溶液中加热降解后可与二苯胺反应生成蓝色络合物 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 基因a与基因b在DNA分子上的位置如下图所示。启动子1可调控基因a的表达，启动子2可调控基因b的表达，箭头代表转录的方向。下列叙述正确的是（ ） A. 磷酸端为链的3′端，-OH端为链的5′端 B. 基因a编码链是甲链，基因b进行转录的模板链是甲链 C. 基因a或基因b转录出的RNA不一定可作为翻译的模板 D. 启动子即基因转录起始位点，RNA聚合酶移动到终止密码子时停止转录 14. 新冠病毒试纸条结构如图1，检验原理如下：检测试纸条偶合物垫上覆盖有胶体金粒子标记的抗N蛋白单克隆抗体（简称金标抗体，聚集时形成一条红线），其数目远远多于被检测的新型冠状病毒抗原数量。检测时结合了新冠抗原的金标抗体和未结合抗原的金标抗体在虹吸力的作用下依次经过检测区（T线）和质控区（C线），其中检测区硝酸纤维膜（NC膜）上包被有抗N蛋白单克隆抗体，质控区包被有二抗（能与抗N蛋白单克隆抗体结合的抗体）。图2所示为检测结果。下列叙述正确的是（ ） A. 图1中新冠病毒试纸条上能够结合新冠病毒N蛋白的抗体共有2种 B. 固定在检测区的抗体与金标抗体需要竞争性结合在抗原相同位点 C. 图2中A的T线和C线均存在结合了新冠病毒N蛋白的金标抗体 D. 图2中B的T线不显示红色的原因是试纸条失效 15. 目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示，图中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成a、b、c三个细胞，染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列叙述错误的是（ ） A. 卵子发育到MⅡ期才具备与精子受精的能力 B. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，孵化后进入囊胚期 C. 若细胞a的染色体组成为MP1，则细胞b的染色体组成为MP2 D. 这对双胞胎来源于母亲的染色体相同，来源于父亲的染色体不一定不同 16. 黑腐病是困扰花椰菜种植的一大问题，研究人员通过植物体细胞杂交的方式，拟让花椰菜获得了黑芥的黑腐病抗性基因。实验完成后，研究者先利用流式细胞仪测定所得植株的细胞中DNA含量，结果如图1.研究者再对这些植株细胞的DNA用特定引物PCR后电泳，结果如图2.下列叙述错误的是（ ） A. 融合细胞获得再生植株的技术是植物组织培养技术 B. 图1中最可能属于杂种植株细胞的是⑥ C. 图2中属于杂种植物细胞的是X1和X2 D. 图2中X3形成过程中出现了来自黑芥的DNA丢失 三、非选择题（本大题共5小题，共60分） 17. 图示为某高等植物叶肉细胞内的两个重要反应。图甲显示的光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是叶绿体光吸收的功能单位。PSⅡ吸收光能的分配有三个去路：①光化学反应所利用的能量；②调节性的热量耗散；③非调节性的能量耗散，研究发现，若③部分的分配占比过大将对PSⅡ的结构产生破坏。图乙是另外一个发生在生物膜上的反应。 （1）甲中PSⅡ吸收光能的分配的三个去路中①为光化学反应所利用的能量储存在________________中。乙反应发生的场所为________________。 （2）甲、乙所示两个反应ATP合成所需能量的直接来源是________________。除甲、乙两个场所，该细胞合成ATP的场所还有________________。 （3）为探索叶片对光的适应及响应机制，将该植物长期遮阴培养后，置于全光照下继续培养一段时间。并进行相关检测，结果如下表所示： 条件 遮阴 全光照 PSⅡ光能转化效率（%） 82.3 47.6 光合电子传递效率（μmol·m-2·s-1） 71.2 36.8 从光能分配角度分析，该植物对全光照的适应能力较弱的原因是________________。据此推测阴生植物比阳生植物在弱光下的PSⅡ吸收的光能分配到光化学反应所利用的能量和调节性的热量耗散占比更________________。 18. 5-羟色胺（5-HT）是一种能使人产生愉悦情绪的神经递质，其合成受Tph1酶的控制。脑肠轴是大脑与肠道互相沟通的一条双向调节轴，主要由肠神经系统、神经免疫系统、中枢神经系统和下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴）等构成。肠道微生物可通过脑肠轴向大脑传递5-HT和多巴胺等物质，约95%的5-HT储存于肠道。慢性压力会激活HPA轴，促进皮质醇的分泌，高水平的皮质醇会促进巨噬细胞产生更多的促炎因子，促炎因子加剧肠道炎症并提高肠道的通透性，肠道中有害物质泄露到血液，使人更易受到情绪障碍的干扰。 （1）慢性压力下，下丘脑细胞产生________________（填激素名称）通过HPA轴促进皮质醇的分泌，下丘脑对皮质醇分泌过程的调节属于________________。 （2）食物中的微生物进入肠道后，肠上皮细胞及黏膜会抵御微生物侵入机体，这属于免疫系统的第________________道防线，体现了免疫系统的________________功能。 （3）研究发现，双歧杆菌会促进Tph1酶基因的表达，并透过肠道上皮肠嗜铬细胞分泌5-HT进入血液循环。此外，微生物的代谢产物短链脂肪酸也可增加5-HT的生成。由此可知，抑郁人群服用抗生素对其症状的缓解具有________________作用。慢性压力的释放能够缓解情绪障碍的原因是________________。 19. 植物的重要值是生态学研究中用于量化某一物种在群落中相对重要性和相对优势度的一个综合指标，其中对于苏铁而言，相对优势度可用相对盖度来衡量，而相对盖度是指某种植物在地面的覆盖面积占样方面积的比例。科研人员对我国某苏铁自然保护区内部分木本植物进行调查，结果如图及下表所示。苏铁是一种耐火能力较强的植物。回答问题： 2020-2023年群落各种群的变化 物种 年死亡率/% 年补员率/% 种群大小变化率/% 苏铁 0.15 0.18 0.04 铁橡栎 0.70 6.46 5.75 滇榄桑 0.24 15.03 14.79 蒙桑 1.08 6.57 5.49 岩柿 0 4.01 4.04 山槐 0 11.60 11.60 （1）调查期间，该自然保护区内所调查物种种群密度__________（填“增大”或“减小”），作此判断的依据是__________。 （2）研究结果表明，随着时间的推移，将不利于苏铁的就地保护，原因是__________。 （3）科研人员为了探究改善该苏铁自然保护区内苏铁的生境的方法，在划定区域内拟使用计划烧除（除去地面上积累物）的方法进行干预，预测一段时间后，计划烧除组与对照组比较，计划烧除组苏铁的相对盖度将__________，原因是______________________________________（答出2点即可）。但该干预措施的缺点是导致计划烧除组的__________降低，不利于提高该生态系统的稳定性。 20. 大量农作物的秸秆及其附属物的焚烧，曾经一度成为人们的热门话题。有的人认为，秸秆焚烧省时省力，焚烧后的灰烬可以肥田；有的人认为，秸秆焚烧产生的烟雾对环境有害，也易引发火灾；有的人认为，可以利用现代生物技术处理农作物秸秆及其附属物，以获得更大的经济效益和社会效益。请回答下列问题： （1）玉米秸秆中的纤维素能被土壤中的纤维素分解菌分解，若要从土壤中筛选出纤维素分解菌，配制的培养基除了需要有水、无机盐和氮源外，还需要添加纤维素作为__________。若在含有纤维素的培养基中加入__________时会形成红色复合物，纤维素分解菌分解纤维素导致复合物不能形成，利用这一原理可用于鉴别该菌。 （2）玉米棒脱粒后的玉米芯含较多的木聚糖，利用从土壤中筛选出来的菌株H发酵，能使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖，发酵设备如图所示： ①为了得到使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖的性状优良的菌种，可以从土壤中直接筛选，也可以通过诱变育种或__________获得。若从土壤中获得目的菌后，为进一步纯化目的菌并计数可将稀释度合适的、含有目的菌的土壤溶液，利用__________法接种到培养基上，以获得单个菌落。在对发酵罐接种之前还需要对菌种进行__________培养，以生产更多的菌种。 ②发酵过程中需要不断搅拌的目的是__________（答出两点即可）。 21. 白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如图。其中，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Puror为嘌呤霉素抗性基因，BclⅠ、NotⅠ、XbaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶酶切位点，括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题。 限制酶 BclⅠ NotⅠ XbaⅠ Sau3AⅠ 识别序列及切割位点 T↓GATCA GC↓GGCCGC T↓CTAGA ↓GATC （1）为使获得的SLA-2基因与质粒1定向连接构建基因表达载体，扩增SLA-2基因时应选用的引物为______。 a．5′-GCGATCATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ b．5′-GCTCTAGAATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ c．5′-GTTTGATCACTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ d．5′-GTTGCGGCCGCTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ （2）过程②的大肠杆菌常用__________处理，使其易吸收重组后的质粒1，然后采用含__________的平板筛选。 （3）构建重组质粒3的目的是__________。为鉴定与验证重组质粒3，研究人员用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切质粒2和重组质粒3后电泳并比较。结果如图，推测图中电泳条带X的长度为__________bp。 （4）培养的稳定高表达SLA-2基因的猪肾上皮细胞株需满足的条件有适宜的营养、温度、pH和渗透压和__________（答出2点即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 株洲市二中2025年上学期高二年级期中考试试卷 生物试题 时量：75分钟　分值：100分 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。 1. 土壤中的众多微生物在承担分解者作用的同时，也给人类带来了许多的便利。下列关于微生物代谢的原理和应用，叙述错误的是（ ） A. 酵母菌可通过无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精 B. 尿素分解菌可利用尿素作为碳源和氮源 C. 醋酸菌可通过有氧呼吸将乙醇转化为乙酸 D. 毛霉能将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸 【答案】B 【解析】 【详解】A、酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下可以通过无氧呼吸将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，A正确； B、尿素分解菌能将尿素分解为氨和CO2，氨作为尿素分解菌生长的氮源，但尿素分解菌不是自养生物不能利用CO2作为碳源，其碳源通常来自培养基中的其他有机物（如葡萄糖），B错误； C、醋酸菌是好氧细菌，在氧气充足、缺少糖源的条件下，可以通过有氧呼吸将乙醇转化为乙酸，C正确； D、毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，是腐乳制作的重要原理，D正确。 2. 下列关于酵母菌通过平板划线法获得纯培养的叙述，正确的是（ ） A. 酵母菌的纯培养物就是不含有代谢废物的培养物 B. 纯培养常用的培养基从物理性质上属于液体培养基 C. 培养皿、接种环等均需牛皮纸包紧后进行干热灭菌 D. 经接种环连续划线操作可将聚集的菌种逐渐稀释 【答案】D 【解析】 【详解】A、纯培养物是指只含有一种微生物的培养物，并非不含代谢废物，A错误； B、平板划线法使用固体培养基（含琼脂），B错误； C、接种环采用灼烧灭菌法，培养皿可采用干热灭菌，C错误； D、平板划线法通过连续划线操作将聚集的菌种逐渐稀释，最终获得单个菌落，D正确。 3. 某同学利用恒温水浴锅对生牛奶消毒处理后进行微生物检测，过程如图。下列叙述错误的是（ ） A. 恒温水浴处理牛奶可杀死其中的绝大部分微生物且基本不破坏营养成分 B. 步骤①过程为防止杂菌污染需要无菌操作常在酒精灯火焰附近进行 C. 步骤②时至少要接种3个平板并将其与1个未接种平板共同培养 D. 消毒后的牛奶中每毫升含有的微生物数量约为4.7×104个 【答案】D 【解析】 【详解】A、巴氏消毒法（恒温水浴）可杀死绝大部分微生物且基本不破坏营养成分，A正确； B、接种应在酒精灯火焰附近进行以防止杂菌污染，B正确； C、为了保证计数结果的准确性，步骤②（涂布分离培养）至少要接种3个平行重复平板，同时设置1个未接种的空白培养基共同培养，用于检验培养基是否被杂菌污染，C正确； D、据图中数据计算：菌落数为47，消毒后的牛奶稀释倍数为102，每毫升菌数=4.7×103，D错误。 4. 菌株A和B用基本培养基（营养缺陷型菌株不能生长）单独培养二者均不能生长，但在完全培养基中可以生长；若将菌株A和B在完全培养基中混合培养，再取菌液涂布在基本培养基上，培养平板上会出现菌落。为解释该现象，研究者提出了两种假说： 假说1：在混合培养过程中一些物质从一个菌株中释放出来后被另一个菌株吸收； 假说2：在混合培养过程中，两种菌株发生了杂交，出现了基因重组。 为判断哪种假说正确，用如图所示的装置放置一段时间后开展实验。下列叙述错误的是（ ） A. U型管中培养液为基本培养液 B. 若将两侧菌液接种在基本培养基上均有菌落产生，则假说1正确 C. 若将两侧菌液接种在完全培养基上均有菌落产生，则假说1错误 D. 若要验证假说2还需要去除实验装置滤片后再混合培养一段时间 【答案】C 【解析】 【详解】A、U型管中培养液应为基本培养液，以排除完全培养基中营养物质的干扰，A正确； BC、假说1认为存在物质交换，若将两侧菌液分别接种在基本培养基上均有菌落产生，则说明营养缺陷型菌株获得了生长所需物质，支持假说1，若接种在完全培养基上，菌株本身就能生长，不能说明任何问题，C错误，B正确； D、若要验证假说2（基因重组），需去除滤片使两菌直接接触后混合培养再检测，D正确。 5. 藻类产生的虾青素具有抗氧化等多种药理活性。研究人员诱导转基因水稻外植体形成愈伤组织，制备水稻胚乳悬浮细胞，对虾青素进行工厂化生产。下列叙述不合理的是（ ） A. 将虾青素基因与胚特异性启动子重组 B. 在诱导愈伤组织的培养基中添加植物激素 C. 胚乳细胞产生的虾青素为其次生代谢物 D. 对分离纯化的虾青素进行活性鉴定 【答案】A 【解析】 【详解】A、将虾青素基因与胚乳特异性启动子重组，这样可以使虾青素基因在水稻胚乳细胞中特异性表达，有利于在水稻胚乳悬浮细胞中生产虾青素，A错误； B、诱导愈伤组织，培养基中需添加生长素和细胞分裂素等植物激素，B正确； C、次生代谢物是指是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等），一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物。虾青素不是水稻生命活动所必需的，属于次生代谢物，C正确； D、对分离纯化的产物进行活性鉴定是必要的后续步骤，D正确。 6. 细菌纤维素（BC）是一种环境友好型生物材料，应用前景广泛。菌株K生产的BC为白色，研究人员改造菌株K使其能生产出黑色BC。已知黑色素沉积能使白色BC转变为黑色BC，为此研究人员向菌株K中导入酪氨酸酶基因，获得的菌株T能合成黑色素。为探究菌株T合成黑色素的最适pH，测得下图结果。下列叙述错误的是（ ） A. 菌株K合成BC的单体是葡萄糖 B. 长期pH=10时会导致菌株T的死亡 C. pH=4时菌株T能存活但不持续产黑色素 D. pH=8时最有利于保证黑色素的产量 【答案】B 【解析】 【详解】A、纤维素的基本组成单体是葡萄糖，细菌纤维素属于纤维素，A正确； B、从左图可知，pH=10条件下，前期菌株T可以快速合成黑色素，说明pH=10条件下，菌株可以存活。后期黑色素积累量不再上升，有可能菌株T仍有代谢活性、并未死亡，只是酪氨酸酶可能失活或相关生产黑色素的过程停滞，B错误； C、据左图可知，pH=4时，有初始的黑色素合成，说明菌株T可以存活。但据右图可知，短时间合成黑色素后，黑色素积累量保持基本稳定，说明其无法持续合成黑色素，C正确； D、由左图可知，在pH=8时黑色素的初始产生速率不是最高，但据右图可知，随时间推移，该pH条件下黑色素的积累量高于其他pH条件，有利于保证黑色素的产量，D正确。 7. 铁皮石斛的次生代谢产物可能具有抗肿瘤活性。由于近年来的过度采挖、自然生境的破坏，铁皮石斛资源日益枯竭。通过现代生物技术的手段可以实现铁皮石斛的工厂化快繁，从而取代和保护铁皮石斛的野生资源。某研究员研究植物激素对铁皮石斛丛芽（植物组培中出现的多个芽聚集在一起的结构）生根的影响，结果如表。相关叙述正确的是（ ） NAA 6-BA 生根率（%） 根数 根长（cm） 健壮度 0.1 2 81.08 8.73 0.79 ++ 0.3 2 96.67 10.91 1.01 ++++ 0.5 2 77.78 4.56 0.68 ++ 0.1 4 51.32 5.3 0.71 +++ 0.3 4 65.74 4.2 0.62 ++++ 0.5 4 42.86 2.14 0.41 ++ “+”越多表示越健壮 A. 以诱导生根为目的时，最适的激素配比为NAA0.3mg·L-1和6-BA4mg·L-1 B. 在NAA浓度不变的情况下，随6-BA浓度升高，诱导生根的效果增强 C. 根据表中结果无法推导出NAA和6-BA对铁皮石斛丛芽生根作用有抑制作用 D. 较低浓度的6-BA有利于铁皮石斛生根，NAA促进生根的能力与浓度呈正相关 【答案】C 【解析】 【详解】A、表中NAA0.3mg·L⁻¹、6-BA2mg·L⁻¹时生根率96.67%、根数10.91、根长1.01cm、健壮度最高（++++），为最适配比，A错误； B、在NAA浓度不变的情况下，随6-BA浓度升高，所有指标（生根率、根数、根长）均下降，说明诱导生根效果减弱，而非增强，B错误； C、实验未设置空白对照组（即无激素处理），因此无法判断NAA和6-BA是否具有抑制作用，C正确； D、分析可知，较低浓度的6-BA有利于铁皮石斛生根；NAA为0.3时效果优于0.5，说明其促进能力与浓度非正相关，D错误。 8. 胚胎干细胞（ES）需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用。相关叙述错误的是（ ） A. 饲养层细胞增殖时会发生接触抑制 B. 饲养层细胞能与ES进行信息交流 C. LIF可影响ES的基因选择性表达 D. LIF的主要作用是为ES提供营养 【答案】D 【解析】 【分析】哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。 【详解】A、饲养层细胞属于动物细胞，增殖时会发生接触抑制，A正确； B、根据题意：胚胎干细胞（ES）需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用，可以推测饲养层细胞能与ES进行信息交流，B正确； C、向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用，即让胚胎干细胞（ES）保持未分化状态并增殖，因此LIF可影响ES的基因选择性表达，C正确； D、LIF的主要作用是给ES传递信息，D错误。 故选D。 9. CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，Cas9基因表达的Cas9蛋白能在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。原理如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 为实现目标DNA的编辑，需设计出特异性识别目标DNA的SgRNA序列 B. Cas9蛋白与限制性核酸内切酶的结构和功能相同且均能切割磷酸二酯键 C. SgRNA序列长度越长一般Cas9蛋白切割DNA双链的精确性越高 D. 基因编辑是否成功可通过对编辑后的DNA进行PCR扩增后再测序来确定 【答案】B 【解析】 【详解】A、SgRNA通过碱基互补配对引导Cas9蛋白定位目标DNA序列，因此必须设计特异性SgRNA序列才能实现精准编辑，A正确； B、Cas9蛋白与限制性核酸内切酶功能相似（均切割DNA磷酸二酯键），但结构不同，且Cas9需sgRNA引导识别特定序列，限制酶不需引导，"结构和功能相同"表述错误，B错误； C、sgRNA序列越长特异性越强，切割精确性越高，C正确； D、编辑后目标区域可通过PCR扩增富集，再经测序比对序列变化，确认基因编辑是否成功，D正确。 10. 抗体—药物偶联物（ADC）通过细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，其作用机制如图，相关叙述错误的是（ ） A. 利用常规血清抗体制备的抗体—药物偶联物的靶向毒性与单克隆抗体的一致 B. 单克隆抗体制备过程中需用肿瘤抗原对小鼠进行免疫以获得B淋巴细胞 C. 若ADC中接头不稳可能使与抗体分离的细胞毒素在体内暴露造成脱靶毒性 D. 肿瘤细胞吞噬ADC后经溶酶体裂解会释放出细胞毒素促进肿瘤细胞凋亡。 【答案】A 【解析】 【详解】A、常规血清抗体属于多克隆抗体，含有多种不同特异性的抗体，靶向特异性差；单克隆抗体是单一特异性抗体，靶向精准。因此二者制备的ADC靶向毒性不一致，A错误； B、制备针对肿瘤抗原的单克隆抗体，需要用肿瘤抗原免疫小鼠，刺激小鼠产生能分泌对应抗体的B淋巴细胞，B正确； C、如果接头不稳定，细胞毒素提前从抗体上脱落，游离的毒素会无差别作用于正常细胞，造成脱靶毒性，C正确； D、ADC通过胞吞进入肿瘤细胞，溶酶体裂解后释放细胞毒素，最终诱导肿瘤细胞凋亡，D正确。 11. 采用PCR技术可获取并扩增目的基因。下列说法正确的是（ ） A. 若PCR的模板是mRNA，完成扩增只需要一种引物 B. PCR反应体系中需加入含Mg2+的缓冲液激活Taq酶 C. 复性温度太高会导致引物和模板的非特异性结合增加 D. 一个DNA模板完成第20轮循环需要（220-2）个引物 【答案】B 【解析】 【详解】A、以mRNA为模板需先逆转录为cDNA，且PCR扩增需一对引物，A错误； B、PCR反应体系中需加入含Mg2+的缓冲液，Mg2+是TaqDNA聚合酶的激活剂，B正确； C、复性温度过高引物与模板结合困难，非特异性结合减少而非增加，C错误； D、合成1个DNA分子需要2个引物，一个模板完成第20轮循环会合成220-219个DNA，因此需要的引物为（220-219）×2=220个，D错误。 12. 科研人员利用花菜对DNA的粗提取实验进行改进。使用不同的研磨液过滤提取DNA、加酒精后用不同的去杂质方法纯化DNA，并进行相关检测，结果如下表。OD260/OD280的比值可检查DNA纯度，纯DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低。下列叙述正确的是（ ） 研磨提取 加酒精后去杂质 研磨液的NaCl浓度（mol/L） 沉淀质量（g） 提取的DNA浓度（ng/μL） OD260/OD280 去杂质方式 沉淀质量（g） 纯化的DNA浓度（ng/μL） OD260/OD280 0.14 0.0789 59.5 1.29 离心 0.068 81.5 1.53 2 0.0409 100.6 1.57 4℃冰箱静置 0.1028 336.4 1.41 A. 研磨液配制过程中，需用2mol/L的HCl溶液将研磨液调至弱碱性 B. 与0.14mol/L相比，用2mol/L的NaCl溶液研磨得到的沉淀物中的DNA浓度更高 C. 去杂质时离心与4℃冰箱静置均可将DNA沉淀下来，且后者获得的纯度更高 D. DNA分子在碱性溶液中加热降解后可与二苯胺反应生成蓝色络合物 【答案】A 【解析】 【详解】A、DNA在弱碱性环境下更稳定，研磨时加入的研磨液呈弱碱性。研磨液配制过程中，需用2mol/L的HCl溶液将研磨液调至弱碱性，A正确； B、表格显示，2mol/LNaCl研磨后提取的DNA浓度更高（100.6ng/μLvs59.5ng/μL），但这是由于高盐浓度下DNA溶解度高，杂质沉淀更多，而非沉淀物中DNA浓度更高。实际上，高盐浓度下DNA溶解于上清液，沉淀物中的DNA更少，B错误； C、离心处理后的OD₂₆₀/OD₂₈₀比值（1.53）高于4℃静置（1.41），说明前者获得的纯度更高，C错误； D、粗提取的DNA丝状物溶于盐溶液（氯化钠溶液）中，加入二苯胺试剂，在沸水浴、酸性条件下生成蓝色复合物，D错误。 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 基因a与基因b在DNA分子上的位置如下图所示。启动子1可调控基因a的表达，启动子2可调控基因b的表达，箭头代表转录的方向。下列叙述正确的是（ ） A. 磷酸端为链的3′端，-OH端为链的5′端 B. 基因a编码链是甲链，基因b进行转录的模板链是甲链 C. 基因a或基因b转录出的RNA不一定可作为翻译的模板 D. 启动子即基因转录起始位点，RNA聚合酶移动到终止密码子时停止转录 【答案】BC 【解析】 【详解】A、DNA链的磷酸端为5'端，-OH端为3'端，A错误； B、启动子1控制基因a，转录方向向右，模板链为乙链，编码链为甲链；启动子2控制基因b，转录方向向左，模板链为甲链，B正确； C、转录产物可能是rRNA、tRNA等非翻译模板，C正确； D、RNA聚合酶结合启动子（启动子是RNA聚合酶识别结合的调控序列，并非转录起始位点），终止转录在终止子序列，而非终止密码子，D错误。 14. 新冠病毒试纸条结构如图1，检验原理如下：检测试纸条偶合物垫上覆盖有胶体金粒子标记的抗N蛋白单克隆抗体（简称金标抗体，聚集时形成一条红线），其数目远远多于被检测的新型冠状病毒抗原数量。检测时结合了新冠抗原的金标抗体和未结合抗原的金标抗体在虹吸力的作用下依次经过检测区（T线）和质控区（C线），其中检测区硝酸纤维膜（NC膜）上包被有抗N蛋白单克隆抗体，质控区包被有二抗（能与抗N蛋白单克隆抗体结合的抗体）。图2所示为检测结果。下列叙述正确的是（ ） A. 图1中新冠病毒试纸条上能够结合新冠病毒N蛋白的抗体共有2种 B. 固定在检测区的抗体与金标抗体需要竞争性结合在抗原相同位点 C. 图2中A的T线和C线均存在结合了新冠病毒N蛋白的金标抗体 D. 图2中B的T线不显示红色的原因是试纸条失效 【答案】A 【解析】 【详解】A、依题意，试纸条上有金标抗体和检测区固定抗体两种抗N蛋白抗体，A正确； B、金标抗体和T线固定抗体结合抗原不同位点，并非竞争性结合相同位点，B错误； C、C线显红色是因为未结合抗原的金标抗体被二抗捕获聚集，并非“结合了新冠病毒N蛋白的金标抗体”，C错误； D、B试纸条C线显红色说明试纸条有效，T线不红表示结果为阴性（未检出抗原），D错误。 15. 目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示，图中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成a、b、c三个细胞，染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列叙述错误的是（ ） A. 卵子发育到MⅡ期才具备与精子受精的能力 B. 受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的，孵化后进入囊胚期 C. 若细胞a的染色体组成为MP1，则细胞b的染色体组成为MP2 D. 这对双胞胎来源于母亲的染色体相同，来源于父亲的染色体不一定不同 【答案】B 【解析】 【详解】A、卵子发育到减数第二次分裂中期（MⅡ期）才具备受精能力，A正确； B、囊胚期时，囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化，B错误； C、来自母系的染色体为M，来自父系的染色体为P1、P2，经过复制后，染色体进行组合，若细胞a的染色体组成为MP1，细胞c的染色体均来自父亲，其染色体组成为P1P2，细胞b的染色体组成为MP2，C正确； D、细胞a的染色体组成为MP1，细胞b的染色体组成为MP2，这对双胞胎发育为姐弟，来源于父亲的性染色体不同，D正确。 16. 黑腐病是困扰花椰菜种植的一大问题，研究人员通过植物体细胞杂交的方式，拟让花椰菜获得了黑芥的黑腐病抗性基因。实验完成后，研究者先利用流式细胞仪测定所得植株的细胞中DNA含量，结果如图1.研究者再对这些植株细胞的DNA用特定引物PCR后电泳，结果如图2.下列叙述错误的是（ ） A. 融合细胞获得再生植株的技术是植物组织培养技术 B. 图1中最可能属于杂种植株细胞的是⑥ C. 图2中属于杂种植物细胞的是X1和X2 D. 图2中X3形成过程中出现了来自黑芥的DNA丢失 【答案】B 【解析】 【详解】A、融合细胞获得再生植株需通过植物组织培养技术，A正确； B、根据流式细胞仪测定结果可知峰值 ①②和③多集中在 50、75 左右，可能代表未融合的两种细胞，而④和⑤是 100左右（两种细胞融合过程中可能导致DNA丢失），可能代表杂种细胞，而 ⑥是 150，是75的两倍，可能是某一种细胞的两个细胞融合在一起，不属于杂种细胞，B错误； C、图2中X₁和X₂同时含有花椰菜和黑芥的特征DNA条带（两条带），属于杂种植物细胞，C正确； D、X₃只有花椰菜条带，说明在融合或培养过程中来自黑芥的DNA丢失，D正确。 三、非选择题（本大题共5小题，共60分） 17. 图示为某高等植物叶肉细胞内的两个重要反应。图甲显示的光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是叶绿体光吸收的功能单位。PSⅡ吸收光能的分配有三个去路：①光化学反应所利用的能量；②调节性的热量耗散；③非调节性的能量耗散，研究发现，若③部分的分配占比过大将对PSⅡ的结构产生破坏。图乙是另外一个发生在生物膜上的反应。 （1）甲中PSⅡ吸收光能的分配的三个去路中①为光化学反应所利用的能量储存在________________中。乙反应发生的场所为________________。 （2）甲、乙所示两个反应ATP合成所需能量的直接来源是________________。除甲、乙两个场所，该细胞合成ATP的场所还有________________。 （3）为探索叶片对光的适应及响应机制，将该植物长期遮阴培养后，置于全光照下继续培养一段时间。并进行相关检测，结果如下表所示： 条件 遮阴 全光照 PSⅡ光能转化效率（%） 82.3 47.6 光合电子传递效率（μmol·m-2·s-1） 71.2 36.8 从光能分配角度分析，该植物对全光照的适应能力较弱的原因是________________。据此推测阴生植物比阳生植物在弱光下的PSⅡ吸收的光能分配到光化学反应所利用的能量和调节性的热量耗散占比更________________。 【答案】（1） ①. ATP和NADPH（[H]） ②. 线粒体内膜 （2） ①. H⁺跨膜浓度梯度（质子驱动力） ②. 细胞质基质、线粒体基质 （3） ①. 全光照下PSⅡ光能转化效率和光合电子传递效率均显著下降，说明光能分配到③非调节性热耗散的比例增大，对PSⅡ结构产生破坏，适应能力较弱 ②. 大 【解析】 【小问1详解】 甲反应为光反应，将光能转化为电能，后者又被转化为化学能储存在ATP、NADPH中。乙图中有H+和氧气结合形成水，为有氧呼吸第三阶段，反应的场所是线粒体内膜。 【小问2详解】 甲反应为光反应，乙反应为有氧呼吸第三阶段，由图可知，H+顺浓度梯度的运输过程中形成了ATP，故合成ATP所需的能量均来自膜两侧H+浓度差。该细胞可通过光合作用和有氧呼吸合成ATP，光合作用合成ATP的场所是叶绿体类囊体薄膜，有氧呼吸合成ATP的场所是细胞质基质和线粒体基质、线粒体内膜，因此除甲乙两个场所，该细胞合成ATP的场所还有细胞质基质、线粒体基质。 【小问3详解】 由题干可知，非调节性的能量耗散的分配比过大将对PSⅡ的结构产生破坏，结合表中数据可知，全光照下，PSⅡ光能转化效率较低，即该植物叶片PSⅡ吸收的光能分配到非调节性的能量耗散的占比过大，对PSⅡ结构造成破坏，导致PSⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低，使该植物对全光照的适应能力较弱。对于阴生植物与阳生植物的比较：阴生植物长期适应弱光环境，其PSⅡ吸收的光能应更高效地用于光化学反应（①），同时需要一定的调节性热量耗散（②）来应对偶尔的强光，而非调节性能量耗散（③）应尽可能少。因此，在弱光下，阴生植物PSⅡ吸收的光能分配到光化学反应和调节性热量耗散的占比应更大，而非调节性能量耗散占比更少。 18. 5-羟色胺（5-HT）是一种能使人产生愉悦情绪的神经递质，其合成受Tph1酶的控制。脑肠轴是大脑与肠道互相沟通的一条双向调节轴，主要由肠神经系统、神经免疫系统、中枢神经系统和下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴）等构成。肠道微生物可通过脑肠轴向大脑传递5-HT和多巴胺等物质，约95%的5-HT储存于肠道。慢性压力会激活HPA轴，促进皮质醇的分泌，高水平的皮质醇会促进巨噬细胞产生更多的促炎因子，促炎因子加剧肠道炎症并提高肠道的通透性，肠道中有害物质泄露到血液，使人更易受到情绪障碍的干扰。 （1）慢性压力下，下丘脑细胞产生________________（填激素名称）通过HPA轴促进皮质醇的分泌，下丘脑对皮质醇分泌过程的调节属于________________。 （2）食物中的微生物进入肠道后，肠上皮细胞及黏膜会抵御微生物侵入机体，这属于免疫系统的第________________道防线，体现了免疫系统的________________功能。 （3）研究发现，双歧杆菌会促进Tph1酶基因的表达，并透过肠道上皮肠嗜铬细胞分泌5-HT进入血液循环。此外，微生物的代谢产物短链脂肪酸也可增加5-HT的生成。由此可知，抑郁人群服用抗生素对其症状的缓解具有________________作用。慢性压力的释放能够缓解情绪障碍的原因是________________。 【答案】（1） ①. 促肾上腺皮质激素释放激素（CRH） ②. 分级调节 （2） ①. 一 ②. 免疫防御 （3） ①. 阻碍 ②. 慢性压力释放后，HPA轴活性降低，皮质醇水平下降，促炎因子生成减少，肠道炎症减轻，通透性恢复正常，有害物质向血液中泄露减少，从而缓解情绪障碍 【解析】 【小问1详解】 慢性压力下，下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，垂体释放促肾上腺皮质激素（ACTH）作用于肾上腺皮质，促进皮质醇分泌，这种分层调控属于分级调节。 【小问2详解】 肠上皮细胞及黏膜属于皮肤和黏膜屏障，是第一道防线。免疫系统的基本功能包括免疫防御（抵御病原体入侵）、免疫自稳和免疫监视，食物中的微生物进入肠道后，肠上皮细胞及黏膜会抵御微生物侵入机体体现的是免疫防御功能。 【小问3详解】 双歧杆菌可促进Tph1酶基因表达进而促进5-HT合成，抗生素会杀灭双歧杆菌等肠道有益菌，减少5-HT生成，因此对抑郁症状缓解具有阻碍作用。慢性压力释放后，HPA轴活性降低，皮质醇水平下降，促炎因子生成减少，肠道炎症减轻，通透性恢复正常，有害物质向血液中泄露减少，从而缓解情绪障碍。 19. 植物的重要值是生态学研究中用于量化某一物种在群落中相对重要性和相对优势度的一个综合指标，其中对于苏铁而言，相对优势度可用相对盖度来衡量，而相对盖度是指某种植物在地面的覆盖面积占样方面积的比例。科研人员对我国某苏铁自然保护区内部分木本植物进行调查，结果如图及下表所示。苏铁是一种耐火能力较强的植物。回答问题： 2020-2023年群落各种群的变化 物种 年死亡率/% 年补员率/% 种群大小变化率/% 苏铁 0.15 0.18 0.04 铁橡栎 0.70 6.46 5.75 滇榄桑 0.24 15.03 14.79 蒙桑 1.08 6.57 5.49 岩柿 0 4.01 4.04 山槐 0 11.60 11.60 （1）调查期间，该自然保护区内所调查物种种群密度__________（填“增大”或“减小”），作此判断的依据是__________。 （2）研究结果表明，随着时间的推移，将不利于苏铁的就地保护，原因是__________。 （3）科研人员为了探究改善该苏铁自然保护区内苏铁的生境的方法，在划定区域内拟使用计划烧除（除去地面上积累物）的方法进行干预，预测一段时间后，计划烧除组与对照组比较，计划烧除组苏铁的相对盖度将__________，原因是______________________________________（答出2点即可）。但该干预措施的缺点是导致计划烧除组的__________降低，不利于提高该生态系统的稳定性。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 表格中所有调查物种的种群大小变化率均大于0，说明种群数量在增长，因此种群密度增大 （2）其他树种（如铁橡栎、滇榄桑等）的种群增长率更高，竞争力增强，逐渐排挤苏铁，不利于苏铁的就地保护。 （3） ①. 增大 ②. ①计划烧除可减少地表枯落物积累，改善地表光照和透气条件，有利苏铁幼苗生长；②苏铁耐火，烧除可减少其他耐火能力弱的竞争者，减轻竞争压力；③烧除后的草木灰可为苏铁提供矿质养分（答出2点即可） ③. 物种多样性（或丰富度） 【解析】 【小问1详解】 种群大小变化率为正代表种群数量净增长，所有被调查物种的该指标都大于0，种群数量上升，对应种群密度增大。 【小问2详解】 表中其他物种的种群大小变化率（5.75、14.79等）远大于苏铁（0.04），说明它们在群落中的优势度不断上升，竞争力增强，逐渐排挤苏铁，不利于苏铁的就地保护。 【小问3详解】 预测一段时间后，计划烧除组与对照组比较，计划烧除组苏铁的相对盖度将增大，原因是：①计划烧除可减少地表枯落物积累，改善地表光照和透气条件，有利苏铁幼苗生长；②苏铁耐火，烧除可减少其他耐火能力弱的竞争者，减轻竞争压力；③烧除后的草木灰可为苏铁提供矿质养分。计划烧除可能杀死部分不耐火植物，导致物种多样性下降，生态系统的自我调节能力减弱，稳定性降低。 20. 大量农作物的秸秆及其附属物的焚烧，曾经一度成为人们的热门话题。有的人认为，秸秆焚烧省时省力，焚烧后的灰烬可以肥田；有的人认为，秸秆焚烧产生的烟雾对环境有害，也易引发火灾；有的人认为，可以利用现代生物技术处理农作物秸秆及其附属物，以获得更大的经济效益和社会效益。请回答下列问题： （1）玉米秸秆中的纤维素能被土壤中的纤维素分解菌分解，若要从土壤中筛选出纤维素分解菌，配制的培养基除了需要有水、无机盐和氮源外，还需要添加纤维素作为__________。若在含有纤维素的培养基中加入__________时会形成红色复合物，纤维素分解菌分解纤维素导致复合物不能形成，利用这一原理可用于鉴别该菌。 （2）玉米棒脱粒后的玉米芯含较多的木聚糖，利用从土壤中筛选出来的菌株H发酵，能使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖，发酵设备如图所示： ①为了得到使木聚糖转化为木寡糖等高附加值低聚糖的性状优良的菌种，可以从土壤中直接筛选，也可以通过诱变育种或__________获得。若从土壤中获得目的菌后，为进一步纯化目的菌并计数可将稀释度合适的、含有目的菌的土壤溶液，利用__________法接种到培养基上，以获得单个菌落。在对发酵罐接种之前还需要对菌种进行__________培养，以生产更多的菌种。 ②发酵过程中需要不断搅拌的目的是__________（答出两点即可）。 【答案】（1） ①. 唯一碳源 ②. 刚果红 （2） ①. 基因工程育种 ②. 稀释涂布平板 ③. 扩大 ④. 增加培养液中的溶氧量；使菌种与营养物质充分接触，提高发酵效率 【解析】 【详解】（1）筛选纤维素分解菌的培养基以纤维素为唯一碳源；刚果红能与纤维素形成红色复合物，纤维素被分解后培养基中出现透明圈，可用于鉴别纤维素分解菌。 （2）①可从土壤中筛选，也可通过诱变育种或基因工程育种获得优良菌种。纯化并计数应采用稀释涂布平板法，可获得单个菌落并计数。接种前需对菌种进行扩大培养以获得足够数量。②搅拌在发酵过程中可促进氧气溶解（好氧发酵），同时使培养基成分均匀分布，菌体与底物充分接触。 21. 白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如图。其中，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Puror为嘌呤霉素抗性基因，BclⅠ、NotⅠ、XbaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶酶切位点，括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题。 限制酶 BclⅠ NotⅠ XbaⅠ Sau3AⅠ 识别序列及切割位点 T↓GATCA GC↓GGCCGC T↓CTAGA ↓GATC （1）为使获得的SLA-2基因与质粒1定向连接构建基因表达载体，扩增SLA-2基因时应选用的引物为______。 a．5′-GCGATCATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ b．5′-GCTCTAGAATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ c．5′-GTTTGATCACTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ d．5′-GTTGCGGCCGCTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ （2）过程②的大肠杆菌常用__________处理，使其易吸收重组后的质粒1，然后采用含__________的平板筛选。 （3）构建重组质粒3的目的是__________。为鉴定与验证重组质粒3，研究人员用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切质粒2和重组质粒3后电泳并比较。结果如图，推测图中电泳条带X的长度为__________bp。 （4）培养的稳定高表达SLA-2基因的猪肾上皮细胞株需满足的条件有适宜的营养、温度、pH和渗透压和__________（答出2点即可）。 【答案】（1）bd （2） ①. Ca2+（或氯化钙） ②. 氨苄青霉素 （3） ①. 将SLA-2基因和嘌呤霉素抗性基因（Puro）连接在同一载体上，以便转染猪肾上皮细胞后利用嘌呤霉素筛选稳定高表达细胞株 ②. 964 （4）无菌无毒的环境、95%空气和5%CO2的气体环境（或定期更换培养液、控制气体环境） 【解析】 【小问1详解】 引物之间不能进行配对，引物需与经内切酶剪切过的黏性末端互补配对，为防止基因发生自身环化和反向链接，需要双限制酶切，经分析表格中相关内切酶的切割位点和引物序列，氨苄青霉素抗性基因可被BclⅠ识别，应在剩下的3种酶中选择，依据选项所给序列结合3种限制酶的识别序列可知，BclⅠ酶能识别切割的序列Sau3AⅠ均能识别且切割，故应选择XbaⅠ和NotI两种限制酶，为使SLA-2基因与质粒1定向连接，应在引物5'端分别引入XbaⅠ和NotⅠ切位点（质粒1上对应酶切位点）。引物b含XbaI位点，引物d含NotI识别序列（GCGGCCGC），可保证基因定向插入。引物a含Sau3AⅠ识别序列（GATC），c含BclI和Sau3AⅠ序列。 【小问2详解】 重组质粒转化处于感受态的大肠杆菌，常用Ca2+（或氯化钙）处理大肠杆菌，其易吸收重组后的质粒。质粒含有氨苄青霉素抗性基因，则转化后采用含氨苄青霉素的平板筛选。 【小问3详解】 构建重组质粒3的目的是将SLA-2基因和嘌呤霉素抗性基因（Puro）连接在同一载体上，以便转染猪肾上皮细胞后利用嘌呤霉素筛选稳定高表达细胞株。基因位于启动子与终止子之间才能正常表达，所以过程⑤需将SLA-2基因插入启动子与终止子之间。根据酶的识别序列可知，Sau3AⅠ也能切割BclⅠ所识别的序列，则用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切质粒2后获得的序列为964（2273-1310+1=964bp）、178(2450-2273+1=178bp)、3303(4445-964-178=3303bp)，根据电泳图谱可知，分子量越大的片段，迁移速率越慢，跑得越近，故电泳条带X的长度为964bp。 【小问4详解】 动物细胞培养需满足无菌无毒、适宜温度pH渗透压、95%空气和5%CO2的气体环境（或定期更换培养液、控制气体环境） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $