精品解析：上海市复旦大学附属复兴中学2026-2027学年高三上学期10月月考生物试题

复旦大学附属复兴中学2026学年第一学期10月质量检测练习 高三年级生物试卷 无瓣海桑与互花米草（22分） 1. “红树”是生长在海岸潮间带（介于平均高潮线与平均低潮线之间的滩涂）、周期性受海水浸淹的木本植物的统称。珠海市淇澳岛原有大面积天然红树林，因围海养殖和互花米草（原产北美，多年生草本）入侵，该岛红树林面积一度锐减至32公顷。1999年起，研究人员从南亚引种速生红树植物无瓣海桑（海桑科常绿乔木，具发达的笋状呼吸根），用于抑制互花米草蔓延。 （1）下列关于淇澳岛红树林的叙述，正确的是__________。 A. 该岛上的全部红树植物构成一个种群 B. 该岛上的全部生物构成一个群落 C. 无瓣海桑与互花米草共同构成一个群落 D. 该岛上的红树植物、底栖动物和鸟类共同构成一个生态系统 （2）图1示意红树林群落中植被的分布情况。自平均高潮线向平均低潮线，半红树植物、红树植物、伴生植物等呈带状、镶嵌分布，这体现了群落的__________（水平/垂直）结构。图1中“基围鱼塘”是当地居民长期围垦形成的人工水面，这一事实说明了__________________________________________。 （3）图2为红树植物根奇特的造型，对该现象的解释符合生物学原理的有__________。 A. 板状根有利于红树承受潮汐冲击 B. 呼吸根有利于根部细胞获取氧气 C. 说明红树能主动适应潮间带环境 D. 是长期定向变异进化的结果 （4）调查淇澳岛地区人工引种的无瓣海桑种群密度的常用传统手段是__________（样方法/标记重捕法）。现在可利用无人机遥感技术替代人工调查，由影像直接辨认并统计无瓣海桑的株数。若要用无人机影像统计出的株数表示种群密度，还必须获取的关键信息是__________________。 （5）为揭示无瓣海桑控制互花米草蔓延的机制，研究员对无瓣海桑林进行了调查，结果如表1。 无瓣海桑林的林龄/年 平均高度/m 林冠层郁闭度 平均数量（株/100 m2） 5 11.8 84% 19.9 10 14.9 67% 15.4 16 17.8 56% 9.8 表1 注：互花米草植株高度一般为1～3 m；林冠郁闭度为林冠在地面的投影面积占林地总面积的比例，影响光透过林冠； 表中“平均数量（株/100 m2）”反映的种群数量特征是__________。从种内关系的角度解释无瓣海桑种群密度改变的原因__________________________________________________________________________。 （6）研究人员另取无瓣海桑林下土壤制备浸出液，配制成不同浓度处理互花米草，结果如表2。 无瓣海桑土壤浸出液浓度（g/mL） 互花米草发芽率（%） 根长（cm） 苗高（cm） 0 86.7 3.9 3.8 0.25 83.3 4.2 4.1 0.5 78.9 3.6 3.7 1.0 73.3 2.6 2.7 表2 注：互花米草种子在发芽期对化学物质较为敏感，常用于土壤化感作用（指植物分泌化学物质进入土壤影响其他生物生长）的测定。 ①本实验的自变量是__________；设置浸出液浓度为0的一组，目的是__________________。 ②有同学根据表2得出“无瓣海桑土壤浸出液对互花米草只有抑制作用”的结论。请判断该结论是否合理，并用表中的数据说明理由__________________________________________________________。 （7）无瓣海桑与互花米草的种间关系为__________。综合表1、表2的数据，推测无瓣海桑抑制互花米草蔓延的可能机制__________________________________________________________________________。 （8）研究人员设想：先利用无瓣海桑覆盖并压制互花米草，再逐步以本土红树植物取代无瓣海桑。下图示意该设想的5个阶段。将图片进行正确排序__________（用编号和箭头排序）。该演替过程属于__________（初生/次生）演替。 “污染”的手机（17分） 2. 有国外期刊撰文指出“手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多18倍”。为了验证该说法，A、B两组研究人员分别进行实验研究。A、B两组的实验操作流程和实验结果如图。表是2种可供选择的培养基配方。 培养基名称 配方（/L） 培养基1 蛋白胨10 g，牛肉膏5 g，NaCl 5 g，蒸馏水1000 mL，琼脂15 g 培养基2 葡萄糖10 g，KH2PO4 0.2 g，MgSO4 0.2 g，NaCl 0.2 g，CaSO4 5 g，蒸馏水1000 mL，琼脂15 g （1）根据实验目的，应选择表中培养基__________（1或2），原因是__________________________。 （2）在取样环节，合理的操作应包括__________________________。（编号选填） ①用无菌棉拭子取样 ②用无菌接种环取样 ③在不同样品表面任选5个点取样 ④在不同样品表面选固定面积的区域内取样 ⑤在取样部位反复涂抹5次 ⑥将采集到的样本置于无菌试管内封闭备用 （3）研究人员欲通过菌落计数的方法，比较手机屏幕和马桶按钮的细菌污染情况。据图分析，正确的操作是__________。 A. 操作Ⅰ可将待测样本放入无菌生理盐水 B. 接种时用接种环进行划线 C. 接种时用涂布棒（器）进行涂布 D. 接种后的培养基平板需倒置放在恒温箱中培养2-3天 （4）A、B两组各自完成了实验，但实验结果却截然不同。经检查，两组操作步骤均正确，对实验结果分析合理的是__________ A. 可能因为取样部位不同 B. 可能因为细菌的生长速度不同 C. 样本数少，影响实验结果可信度 D. 未考虑个人卫生习惯和取样环境等因素 （5）用菌落计数法统计的实际含菌量往往比真实值偏低，原因是__________。 A. 可能多个细菌形成一个菌落 B. 并非所有细菌都能在该培养基上形成菌落 C. 该培养条件下可能不形成菌落 D. 一个细菌可能形成多个菌落 （6）结合A、B两组结果相反的事实，谈谈对“手机屏幕细菌是马桶18倍”这类媒体说法，在科学传播中可能被质疑的原因__________________________________________________________。（至少1个方面） 癌症的细菌疗法（21分） 3. 癌细胞周围的内环境（微环境）特征与正常组织有很多不同。研究发现癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗，同时导致血管异常化，减少正常组织氧气的供应。 （1）相对于正常细胞，癌细胞内发生变化可能有__________。 A. 无氧呼吸增强 B. 细胞周期变长 C. 糖酵解速度加快 D. 葡萄糖摄入加快 （2）推测与正常细胞微环境相比，癌细胞所处的微环境具有__________的特征。 A. O2含量高 B. O2含量低 C. pH较高 D. pH较低 肿瘤患者体内T细胞产生的IFN-γ（抗癌因子）会减少，科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症，如图1所示，其中ori是复制起点，AMP是氨苄青霉素抗性基因，EcoRⅠ等是限制酶的酶切位点。已知Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL，在大于42℃时Clts蛋白失活。用超声诱导可产生短暂热效应，能提高温度。 （3）根据题意判断，可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为__________（厌氧/需氧）。 （4）该基因工程所需的目的基因为__________基因。 （5）现通过PCR来扩增目的基因，图2中能起到扩增作用的引物是__________。 A. 引物1 B. 引物2 C. 引物3 D. 引物4 （6）下列关于重组温控质粒的说法正确的是__________。 A. 多种限制性内切酶酶切位点有利于目的基因与质粒拼接 B. PR和PL双启动子的作用可能是保证目的基因的正常表达 C. 能在氨苄青霉素培养基中生长的是含有重组质粒的工程菌 D. 30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达 某研究小组为研究“细菌疗法”的治疗效果，按照图3的流程进行实验，实验分组和实验结果见表。 组别 实验处理 血清IFN-γ（pg·mL-1） 肿瘤体积/mm3 组1 静脉注射生理盐水，不施加超声 12±3 852±64 组2 静脉注射含工程菌的生理盐水，不施加超声 15±4 838±71 组3 静脉注射含工程菌的生理盐水，并施加超声 98±12 316±45 （7）根据表实验方案，还不能证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ，抑制乳腺癌细胞生长”。若要证明这个结论，需要________________________________________________________________________________。 （8）联系已学知识和上述信息，分析采用“细菌疗法”治疗癌症的优点__________。 A. 实现肿瘤的靶向治疗 B. 根据需要无创调控IFN-γ的量 C. 工程菌在体内不被破坏，持久发挥效应 D. 对正常细胞伤害小 抗黑腐病花椰菜（20分） 4. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗病基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失分裂能力。抗黑腐病杂种花椰菜的制备流程如图1所示，图2为杂种花椰菜组培时依次经历的几个阶段。 （1）图1中过程①所需的酶是__________________。 （2）图1中过程②后的混合体系中同时存在未融合的原生质体、同种原生质体的融合体和杂种细胞。要筛选出真正的杂种细胞，所选细胞应具备的特点有_______。 A. 能再生出细胞壁并进行持续的细胞分裂 B. 经鉴定含有花椰菜与黑芥两种生物的核遗传物质 C. 只含有花椰菜的核遗传物质 D. 具有黑腐病抗性 （3）图2中各培养阶段________。 A. 均需在无菌条件下进行 B. 所用培养基的物理性质各不相同 C. 培养基中植物激素的比例各不相同 D. 所用培养基中（除植物激素外）基本营养物质的种类相同 （4）若将图2中阶段Ⅱ的丛芽转移至无植物激素的培养基，一段时间后也能生根。下列分析合理的是________。 A. 原有培养基中高浓度生长素对根生长的抑制作用解除 B. 根的分化不需要生长素，无激素培养基即可完成 C. 芽顶端产生的生长素向基部（形态学下端）运输，促进生根 D. 芽顶端产生的细胞分裂素向基部运输，促进生根 （5）再生植株中仅少部分表现为抗病，对此下列解释合理的是________。 A. 混合体系中未融合的花椰菜原生质体和花椰菜同源融合体也能分裂、再生，由此得到的植株不含黑芥遗传物质 B. 紫外线引发的染色体片段化具有随机性，含抗病基因的片段不一定保留在杂种植株中 C. 两种生物核遗传物质融合后，黑芥的抗病基因可能因遗传背景改变而未表达 D. 再生过程中抗病基因极易发生突变，使多数植株丧失抗性 研究者对部分筛选出的杂种新植株的染色体数进行了统计，结果如表。 植株 花椰菜 黑芥 杂种植株1 杂种植株2 杂种植株3 染色体条数 18 16 34 30 58 （6）在统计植株染色体数目时，需选择观察__________。 A. 根尖分生区分裂中期 B. 花粉母细胞减数分裂Ⅰ中期 C. 根尖伸长区分裂后期 D. 花粉母细胞减Ⅱ中期 （7）表中杂种植株2表现为抗病，且生长状况良好（染色体组成完整、平衡的植株生长状况良好）。其染色体中来自花椰菜和来自黑芥的条数最可能为__________。 A. 15条、15条 B. 18条、12条 C. 20条、10条 D. 29条、1条 （8）随着杂种新植株的大规模种植，有人预测将来依旧会发生黑腐病害，其预测依据有__________（编号选填）。 ①该品种的大规模种植对黑腐病菌种群构成了定向选择压力 ②在黑腐病菌种群中，有概率出现能抵抗该抗病性的毒性突变株 ③作物遗传背景单一，新植株容易被黑腐病菌突变株大面积感染 五、微藻改造（20分） 5. 微藻（如衣藻）可通过光合作用等代谢途径将CO2转化为多种有机物，可被用于处理工业废气、制备生物柴油，但高浓度CO2条件下微藻的细胞质酸化会抑制其增殖。研究人员从烟草中提取了一种能特异性转运H+的载体蛋白基因——PMA基因（4691 bp）导入微藻细胞，以提高其对CO2的耐受度。图1展示了构建转基因微藻的部分过程，其中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Bler表示博来霉素抗性基因，氨苄青霉素对细菌有毒性，博来霉素对藻类、哺乳动物、植物有毒性。 （1）获取目的基因时，经常在引物末端引入限制酶识别序列，方便后续的DNA重组。图2所示的DNA分子经PCR扩增后应选用的限制酶为__________。（编号选填） ①EcoRⅠ 5'-GAATTC-3' ②HindⅢ 5'-AAGCTT-3' ③XhoⅠ 5'-CTCGAG-3' ④BamHⅠ 5'-GGATCC-3' ⑤BglⅡ 5'-AGATCT-3' ⑥XbaⅠ 5'-TCTAGA-3' （2）图1中先将重组质粒导入大肠杆菌的目的是______________________________________________。 （3）经筛选得到若干目标藻株后，通过电泳对其进行目的基因鉴定，图3为部分实验结果，其中A泳道的样品为野生微藻都具有的actin基因的扩增产物。下列分析正确的有__________。 A. 藻株1为导入空载质粒的微藻 B. 藻株2、3含有目的基因PMA C. 设置A泳道的目的是保证实验的有效性 D. 依据标准DNA可以知道基因的准确长度 经基因鉴定后获得了a，b两个藻株，为了评估其对高浓度CO2的耐受度，科学家检测了实验开始2 h时各藻株的胞内pH以及总光合速率等指标如表。 项目 野生藻株 藻株a 藻株b 胞内pH 6.56 6.65 6.76 总光合速率/nmol O2·106 cells-1 min-1 1.073 2.926 2.061 （4）有同学认为应选择藻株b作为后续工业应用的微藻，你认为合理吗？试阐明理由__________________________________________________________________。 研究人员尝试利用发酵罐培养转基因微藻来处理燃煤烟气，以评估转基因微藻工业应用的可行性。 （5）如果要设计实验所需的发酵罐，需要考虑的因素有__________。 A. 在进气口处安装空气过滤除菌装置 B. 罐体选择透光材质，并增加补光灯 C. 添加搅拌器以满足转基因微藻对溶解氧的需求 D. 添加温度、pH电极等以便对培养环境进行监测 （6）生产14天后，科研人员对罐中的微藻液进行取样，欲检测微藻的细胞数量，可采用的方法是__________。（编号选填）。此外，为评估微藻对燃煤烟气的转化能力，可用于检测的指标有__________（编号选填） ①显微镜计数法②稀释涂布平板法③平板划线法④O2的消耗速率⑤有机物积累速率⑥进入与排出气体中的CO2含量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 复旦大学附属复兴中学2026学年第一学期10月质量检测练习 高三年级生物试卷 无瓣海桑与互花米草（22分） 1. “红树”是生长在海岸潮间带（介于平均高潮线与平均低潮线之间的滩涂）、周期性受海水浸淹的木本植物的统称。珠海市淇澳岛原有大面积天然红树林，因围海养殖和互花米草（原产北美，多年生草本）入侵，该岛红树林面积一度锐减至32公顷。1999年起，研究人员从南亚引种速生红树植物无瓣海桑（海桑科常绿乔木，具发达的笋状呼吸根），用于抑制互花米草蔓延。 （1）下列关于淇澳岛红树林的叙述，正确的是__________。 A. 该岛上的全部红树植物构成一个种群 B. 该岛上的全部生物构成一个群落 C. 无瓣海桑与互花米草共同构成一个群落 D. 该岛上的红树植物、底栖动物和鸟类共同构成一个生态系统 （2）图1示意红树林群落中植被的分布情况。自平均高潮线向平均低潮线，半红树植物、红树植物、伴生植物等呈带状、镶嵌分布，这体现了群落的__________（水平/垂直）结构。图1中“基围鱼塘”是当地居民长期围垦形成的人工水面，这一事实说明了__________________________________________。 （3）图2为红树植物根奇特的造型，对该现象的解释符合生物学原理的有__________。 A. 板状根有利于红树承受潮汐冲击 B. 呼吸根有利于根部细胞获取氧气 C. 说明红树能主动适应潮间带环境 D. 是长期定向变异进化的结果 （4）调查淇澳岛地区人工引种的无瓣海桑种群密度的常用传统手段是__________（样方法/标记重捕法）。现在可利用无人机遥感技术替代人工调查，由影像直接辨认并统计无瓣海桑的株数。若要用无人机影像统计出的株数表示种群密度，还必须获取的关键信息是__________________。 （5）为揭示无瓣海桑控制互花米草蔓延的机制，研究员对无瓣海桑林进行了调查，结果如表1。 无瓣海桑林的林龄/年 平均高度/m 林冠层郁闭度 平均数量（株/100 m2） 5 11.8 84% 19.9 10 14.9 67% 15.4 16 17.8 56% 9.8 表1 注：互花米草植株高度一般为1～3 m；林冠郁闭度为林冠在地面的投影面积占林地总面积的比例，影响光透过林冠； 表中“平均数量（株/100 m2）”反映的种群数量特征是__________。从种内关系的角度解释无瓣海桑种群密度改变的原因__________________________________________________________________________。 （6）研究人员另取无瓣海桑林下土壤制备浸出液，配制成不同浓度处理互花米草，结果如表2。 无瓣海桑土壤浸出液浓度（g/mL） 互花米草发芽率（%） 根长（cm） 苗高（cm） 0 86.7 3.9 3.8 0.25 83.3 4.2 4.1 0.5 78.9 3.6 3.7 1.0 73.3 2.6 2.7 表2 注：互花米草种子在发芽期对化学物质较为敏感，常用于土壤化感作用（指植物分泌化学物质进入土壤影响其他生物生长）的测定。 ①本实验的自变量是__________；设置浸出液浓度为0的一组，目的是__________________。 ②有同学根据表2得出“无瓣海桑土壤浸出液对互花米草只有抑制作用”的结论。请判断该结论是否合理，并用表中的数据说明理由__________________________________________________________。 （7）无瓣海桑与互花米草的种间关系为__________。综合表1、表2的数据，推测无瓣海桑抑制互花米草蔓延的可能机制__________________________________________________________________________。 （8）研究人员设想：先利用无瓣海桑覆盖并压制互花米草，再逐步以本土红树植物取代无瓣海桑。下图示意该设想的5个阶段。将图片进行正确排序__________（用编号和箭头排序）。该演替过程属于__________（初生/次生）演替。 【答案】（1）B （2） ①. 水平 ②. 人类活动可以改变群落的演替方向 （3）ABC （4） ①. 样方法 ②. 对应调查区域的总面积 （5） ①. 种群密度 ②. 随着无瓣海桑林龄增加，植株不断生长，对光照、空间、土壤养分等资源的种内竞争加剧，竞争力弱的个体逐渐死亡，导致种群密度随林龄增长逐渐降低 （6） ①. 无瓣海桑土壤浸出液的浓度 ②. 作为空白对照，排除浸出液溶剂等无关变量对实验结果的干扰，与实验组对比明确不同浓度浸出液对互花米草生长的影响 ③. 不合理，当浸出液浓度为0.25g/mL时，互花米草的根长、苗高均高于浓度为0的对照组，说明低浓度的无瓣海桑土壤浸出液对互花米草的生长存在促进作用，并非只有抑制作用 （7） ①. 种间竞争 ②. 无瓣海桑为速生乔木，植株高度远高于互花米草，林冠郁闭后遮挡光照，抑制低矮的互花米草的光合作用；同时无瓣海桑根系分泌的化感物质进入土壤，高浓度下可抑制互花米草的种子萌发和幼苗生长，双重作用共同抑制互花米草蔓延。 （8） ①. ②→①→③→⑤→④ ②. 次生 【解析】 【小问1详解】 A、种群是同一区域内同种生物的全部个体，红树是多种木本植物的统称，不属于一个种群，A错误； B、群落是同一区域内所有生物种群的集合，该岛上的全部生物构成一个群落，B正确； C、群落包含区域内所有生物，无瓣海桑和互花米草仅为两种植物，无法构成群落，C错误； D、生态系统由生物群落与无机环境共同组成，仅红树、底栖动物和鸟类缺少非生物的物质和能量等组分，不能构成生态系统，D错误。 【小问2详解】 不同地段因地形、潮间带淹水时长等差异，植被呈带状镶嵌分布，属于群落的水平结构；天然滩涂被人类改造为基围鱼塘，说明人类活动能够改变群落自然演替的方向。 【小问3详解】 A、板状根向四周延展，可增强植株的支撑能力，抵御潮汐的冲击，A正确； B、潮间带滩涂缺氧，向上伸出水面的呼吸根可以帮助根部获取氧气，满足呼吸需求，B正确； C、红树的特殊根系是长期适应潮间带特殊环境的表现，C正确； D、变异是不定向的，自然选择是定向的，红树的特征是长期自然选择的结果，并非定向变异的产物，D错误。 【小问4详解】 无瓣海桑是木本植物，活动能力弱、活动范围小，调查种群密度的传统方法为样方法；种群密度的定义是单位面积内的个体数，因此仅统计总株数还需要获取调查区域的总面积，才能计算出种群密度。 【小问5详解】 单位面积内的植株数量反映的种群数量特征是种群密度；从种内关系角度，林龄增大后植株个体长高长大，对有限的空间、光照、养分的争夺愈发激烈，种内竞争淘汰了部分弱势个体，使得单位面积的株数下降。 【小问6详解】 ①自变量是实验中研究者主动操纵、人为改变的变量，本实验的处理方式是向互花米草施加不同浓度的无瓣海桑林下土壤浸出液，因此本实验的自变量为无瓣海桑土壤浸出液的浓度。设置浸出液浓度为0的一组，目的是作为空白对照，排除浸出液溶剂等无关变量对实验结果的干扰，与实验组对比明确不同浓度浸出液对互花米草生长的影响。 ②不合理，当浸出液浓度为0.25g/mL时，互花米草的根长、苗高均高于浓度为0的对照组，说明低浓度的无瓣海桑土壤浸出液对互花米草的生长存在促进作用，并非只有抑制作用。 【小问7详解】 无瓣海桑和互花米草争夺光照、空间、土壤养分等资源，属于种间竞争关系。无瓣海桑为速生乔木，植株高度远高于互花米草，林冠郁闭后遮挡光照，抑制低矮的互花米草的光合作用；同时无瓣海桑根系分泌的化感物质进入土壤，高浓度下可抑制互花米草的种子萌发和幼苗生长，双重作用共同抑制互花米草蔓延。 【小问8详解】 科学家设想用引入种无瓣海桑替代入侵物种互花米草，后再用本土红树物种代替无瓣海桑，按照该设想演替过程排序为：演替的初始状态是互花米草入侵占据滩涂（阶段②），之后引种无瓣海桑压制互花米草（阶段①），且在与阳光的竞争中无瓣海桑占据优势，无瓣海桑逐步生长覆盖区域（阶段①→③），随后引种本地红树植物（阶段⑤），无瓣海桑逐渐死亡，最终形成稳定的本土红树林群落（阶段⑤），因此排序为②→①→③→⑤→④；由题意可知，红树林植被退化形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据，之后又形成无瓣海桑群落，这一过程中，原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，故由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为次生演替。 “污染”的手机（17分） 2. 有国外期刊撰文指出“手机屏幕比马桶按钮单位面积上的细菌多18倍”。为了验证该说法，A、B两组研究人员分别进行实验研究。A、B两组的实验操作流程和实验结果如图。表是2种可供选择的培养基配方。 培养基名称 配方（/L） 培养基1 蛋白胨10 g，牛肉膏5 g，NaCl 5 g，蒸馏水1000 mL，琼脂15 g 培养基2 葡萄糖10 g，KH2PO4 0.2 g，MgSO4 0.2 g，NaCl 0.2 g，CaSO4 5 g，蒸馏水1000 mL，琼脂15 g （1）根据实验目的，应选择表中培养基__________（1或2），原因是__________________________。 （2）在取样环节，合理的操作应包括__________________________。（编号选填） ①用无菌棉拭子取样 ②用无菌接种环取样 ③在不同样品表面任选5个点取样 ④在不同样品表面选固定面积的区域内取样 ⑤在取样部位反复涂抹5次 ⑥将采集到的样本置于无菌试管内封闭备用 （3）研究人员欲通过菌落计数的方法，比较手机屏幕和马桶按钮的细菌污染情况。据图分析，正确的操作是__________。 A. 操作Ⅰ可将待测样本放入无菌生理盐水 B. 接种时用接种环进行划线 C. 接种时用涂布棒（器）进行涂布 D. 接种后的培养基平板需倒置放在恒温箱中培养2-3天 （4）A、B两组各自完成了实验，但实验结果却截然不同。经检查，两组操作步骤均正确，对实验结果分析合理的是__________ A. 可能因为取样部位不同 B. 可能因为细菌的生长速度不同 C. 样本数少，影响实验结果可信度 D. 未考虑个人卫生习惯和取样环境等因素 （5）用菌落计数法统计的实际含菌量往往比真实值偏低，原因是__________。 A. 可能多个细菌形成一个菌落 B. 并非所有细菌都能在该培养基上形成菌落 C. 该培养条件下可能不形成菌落 D. 一个细菌可能形成多个菌落 （6）结合A、B两组结果相反的事实，谈谈对“手机屏幕细菌是马桶18倍”这类媒体说法，在科学传播中可能被质疑的原因__________________________________________________________。（至少1个方面） 【答案】（1） ①. 1 ②. 培养基1属于通用培养基，可满足多种微生物的营养需要（培养基2是无氮培养基，不能满足多种微生物生长的需要） （2）①④⑤⑥ （3）ACD （4）ACD （5）ABC （6） 手机的取样和马桶的取样都不相同；实验室里能培养出来的只是特定条件下能生长的细菌，不代表真实总量 【解析】 【小问1详解】 该实验的目的是培养不分种类的微生物，培养基1属于通用培养基，可以满足多种微生物的营养需要，而培养基2中没有氮源，属于选择培养基，所以应该选择培养基1。 【小问2详解】 在取样环节，根据图示可知合理的操作为：先用无菌棉拭子取样，然后需要在样品表面选固定面积的区域内取样，在取样部位反复涂抹5次并将采集到的样本置于无菌试管内封闭备用。故选①④⑤⑥。 【小问3详解】 A、操作Ⅰ将待测样本放入无菌生理盐水中，目的是对样本进行梯度稀释，符合菌落计数前期处理要求，A正确； B、平板划线法无法实现准确的菌落计数，该方法仅用于分离单菌落，因此该操作不符合菌落计数需求，B错误； C、菌落计数的常规接种方式是使用涂布棒（器） 进行涂布分离，能够将菌液均匀分散在平板表面，便于后续统计单菌落数量，C正确； D、接种后培养基平板倒置放在恒温箱中培养2- 3天，可以防止冷凝水滴落污染培养基、避免菌落蔓延，是微生物培养的标准操作，D正确。 【小问4详解】 A、B两组各自完成了实验，但实验结果却截然不同，可能的原因是取样部位不同，样本数少，影响实验结果可信度，也可能是未考虑个人卫生习惯和取样环境等因素，ACD正确，B错误。 【小问5详解】 A、当多个连在一起的细菌共同生长时，只会形成一个菌落，这样统计得到的菌落数会少于实际细菌总数，会让统计值比真实值偏低，A正确； B、不同细菌营养需求、生长条件存在差异，实验所用培养基无法满足所有细菌生长繁殖需求，部分细菌无法在该培养基上形成菌落，会导致统计的含菌量低于真实值，B正确； C、除了培养基的限制，培养温度、氧气、pH等条件也可能不适合部分细菌生长，这类细菌在该培养条件下无法形成菌落，也会让统计结果比真实值偏低，C正确； D、单个细菌不可能形成多个菌落，该表述本身不符合微生物生长的实际规律，也不会造成统计值偏低，D错误。 【小问6详解】 A、B两组操作都正确，结果却相反，最可能的原因是“手机的取样和马桶的取样都不相同”。实验室里能培养出来的只是特定条件下能生长的细菌，不代表真实总量。 癌症的细菌疗法（21分） 3. 癌细胞周围的内环境（微环境）特征与正常组织有很多不同。研究发现癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗，同时导致血管异常化，减少正常组织氧气的供应。 （1）相对于正常细胞，癌细胞内发生变化可能有__________。 A. 无氧呼吸增强 B. 细胞周期变长 C. 糖酵解速度加快 D. 葡萄糖摄入加快 （2）推测与正常细胞微环境相比，癌细胞所处的微环境具有__________的特征。 A. O2含量高 B. O2含量低 C. pH较高 D. pH较低 肿瘤患者体内T细胞产生的IFN-γ（抗癌因子）会减少，科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症，如图1所示，其中ori是复制起点，AMP是氨苄青霉素抗性基因，EcoRⅠ等是限制酶的酶切位点。已知Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL，在大于42℃时Clts蛋白失活。用超声诱导可产生短暂热效应，能提高温度。 （3）根据题意判断，可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为__________（厌氧/需氧）。 （4）该基因工程所需的目的基因为__________基因。 （5）现通过PCR来扩增目的基因，图2中能起到扩增作用的引物是__________。 A. 引物1 B. 引物2 C. 引物3 D. 引物4 （6）下列关于重组温控质粒的说法正确的是__________。 A. 多种限制性内切酶酶切位点有利于目的基因与质粒拼接 B. PR和PL双启动子的作用可能是保证目的基因的正常表达 C. 能在氨苄青霉素培养基中生长的是含有重组质粒的工程菌 D. 30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达 某研究小组为研究“细菌疗法”的治疗效果，按照图3的流程进行实验，实验分组和实验结果见表。 组别 实验处理 血清IFN-γ（pg·mL-1） 肿瘤体积/mm3 组1 静脉注射生理盐水，不施加超声 12±3 852±64 组2 静脉注射含工程菌的生理盐水，不施加超声 15±4 838±71 组3 静脉注射含工程菌的生理盐水，并施加超声 98±12 316±45 （7）根据表实验方案，还不能证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ，抑制乳腺癌细胞生长”。若要证明这个结论，需要________________________________________________________________________________。 （8）联系已学知识和上述信息，分析采用“细菌疗法”治疗癌症的优点__________。 A. 实现肿瘤的靶向治疗 B. 根据需要无创调控IFN-γ的量 C. 工程菌在体内不被破坏，持久发挥效应 D. 对正常细胞伤害小 【答案】（1）ACD （2）BD （3）厌氧 （4）IFN-γ基因 （5）AD （6）ABD （7）单独静脉注射生理盐水+超声的对照组，以排除超声的作用 （8）ABD 【解析】 【小问1详解】 ACD、癌细胞的无氧呼吸强度比正常细胞强，即癌细胞糖酵解显著增强，葡萄糖摄入加快，ACD正确；B、癌细胞在适宜条件下能无限增殖，DNA与蛋白质合成均增强，细胞周期时间缩短，B错误。 【小问2详解】 癌细胞的特征之一是在适宜条件下能无限增殖，需要消耗大量的葡萄糖，产生大量的代谢产物和CO2，使pH降低；同时癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗，使癌细胞所处的微环境O2含量低，因此癌细胞所处的微环境中O2含量低，pH较低，BD正确，AC错误。 【小问3详解】 癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗，使癌细胞所处的微环境O2含量低，因此用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症，细菌所处环境为低氧环境，因此可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为厌氧。 【小问4详解】 据题意可知，科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症，因此需要将目的基因IFN-γ基因与质粒连接形成重组质粒。 【小问5详解】 DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此要想扩增出目的基因，应该用引物1和4，AD正确，BC错误。 【小问6详解】 A、质粒具有多种限制性核酸内切酶的酶切位点，所以可以作为多种目的基因的运载体，用不同的限制酶切割，也可以产生相同的黏性末端，便于连接；或不同限制酶切割，产生不同的黏性末端，可以避免目的基因和载体的自身连接，提高重组效率，A正确； B、双启动子的作用可能是保证目的基因的高水平表达（高效转录），B正确； C、据题意可知，插入目的基因不会破坏标记基因（氨苄青霉素抗性基因），因此重组质粒和非重组质粒都能在氨苄青霉素培养基中生长，C错误； D、Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL，在大于42℃时Clts蛋白失活，因此30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达，D正确。 【小问7详解】 从结果看超声和工程菌都有的条件下，IFN-γ变多，肿瘤体积会变小。由于缺乏单独静脉注射生理盐水+超声的对照组，不能排除肿瘤体积变小是由于超声的作用，故根据上述实验方案，不能证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ，抑制乳腺癌细胞生长”。 【小问8详解】 AD、细菌在侵染宿主细胞具有专一性，因此采用“细菌疗法”治疗癌症能实现肿瘤的靶向治疗，对正常细胞伤害小，AD正确； B、题中显示超声处理能诱导工程菌表达IFN-γ，因此可以根据需要无创调控IFN-γ的量，B正确； C、工程菌发挥作用后会被机体免疫系统清除，不能持久发挥效应，C错误。 抗黑腐病花椰菜（20分） 4. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗病基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失分裂能力。抗黑腐病杂种花椰菜的制备流程如图1所示，图2为杂种花椰菜组培时依次经历的几个阶段。 （1）图1中过程①所需的酶是__________________。 （2）图1中过程②后的混合体系中同时存在未融合的原生质体、同种原生质体的融合体和杂种细胞。要筛选出真正的杂种细胞，所选细胞应具备的特点有_______。 A. 能再生出细胞壁并进行持续的细胞分裂 B. 经鉴定含有花椰菜与黑芥两种生物的核遗传物质 C. 只含有花椰菜的核遗传物质 D. 具有黑腐病抗性 （3）图2中各培养阶段________。 A. 均需在无菌条件下进行 B. 所用培养基的物理性质各不相同 C. 培养基中植物激素的比例各不相同 D. 所用培养基中（除植物激素外）基本营养物质的种类相同 （4）若将图2中阶段Ⅱ的丛芽转移至无植物激素的培养基，一段时间后也能生根。下列分析合理的是________。 A. 原有培养基中高浓度生长素对根生长的抑制作用解除 B. 根的分化不需要生长素，无激素培养基即可完成 C. 芽顶端产生的生长素向基部（形态学下端）运输，促进生根 D. 芽顶端产生的细胞分裂素向基部运输，促进生根 （5）再生植株中仅少部分表现为抗病，对此下列解释合理的是________。 A. 混合体系中未融合的花椰菜原生质体和花椰菜同源融合体也能分裂、再生，由此得到的植株不含黑芥遗传物质 B. 紫外线引发的染色体片段化具有随机性，含抗病基因的片段不一定保留在杂种植株中 C. 两种生物核遗传物质融合后，黑芥的抗病基因可能因遗传背景改变而未表达 D. 再生过程中抗病基因极易发生突变，使多数植株丧失抗性 研究者对部分筛选出的杂种新植株的染色体数进行了统计，结果如表。 植株 花椰菜 黑芥 杂种植株1 杂种植株2 杂种植株3 染色体条数 18 16 34 30 58 （6）在统计植株染色体数目时，需选择观察__________。 A. 根尖分生区分裂中期 B. 花粉母细胞减数分裂Ⅰ中期 C. 根尖伸长区分裂后期 D. 花粉母细胞减Ⅱ中期 （7）表中杂种植株2表现为抗病，且生长状况良好（染色体组成完整、平衡的植株生长状况良好）。其染色体中来自花椰菜和来自黑芥的条数最可能为__________。 A. 15条、15条 B. 18条、12条 C. 20条、10条 D. 29条、1条 （8）随着杂种新植株的大规模种植，有人预测将来依旧会发生黑腐病害，其预测依据有__________（编号选填）。 ①该品种的大规模种植对黑腐病菌种群构成了定向选择压力 ②在黑腐病菌种群中，有概率出现能抵抗该抗病性的毒性突变株 ③作物遗传背景单一，新植株容易被黑腐病菌突变株大面积感染 【答案】（1）纤维素酶和果胶酶 （2）AD （3）ACD （4）C （5）ABC （6）A （7）B （8）①②③ 【解析】 【小问1详解】 分析图示信息可知，过程①为采用酶解法去除细胞壁的过程，该过程使用纤维素酶和果胶酶。 【小问2详解】 ABD、经过 PEG诱导融合之后体系里有多种原生质体，黑芥原生质体经紫外线处理已经失去分裂能力，所以真正的杂种细胞要可以再生细胞壁、持续分裂；细胞含有花椰菜核遗传物质以及携带抗病片段的黑芥遗传物质，具备黑腐病抗性，AD正确，B错误； C、因为黑芥染色体已经片段化，一般不会保留全套核遗传物质，C错误。 【小问3详解】 植物组织培养全过程都要求无菌操作，防止杂菌污染；脱分化、生芽、生根阶段培养基中生长素与细胞分裂素的比例不同，诱导不同分化方向；基础营养物质（蔗糖、无机盐、维生素等）种类基本一致；培养基一般都使用固体培养基，物理性质相同，B错误，ACD正确。 【小问4详解】 A、在生芽培养基中，生长素/细胞分裂素比值低，所以原有培养基中生长素对根生长无抑制作用，A错误； B、根分化仍然需要生长素，B错误； C、丛芽自身可以合成生长素，生长素由芽顶端通过极性运输运到基部，促进根的发生，C正确； D、细胞分裂素不主要促进生根，D错误。 【小问5详解】 再生植株少部分抗病，一方面是未融合、同种融合的花椰菜原生质体也可再生，不含抗病基因；另一方面紫外线造成的染色体断裂是随机的，抗病基因片段不一定保留；就算保留抗病基因，也可能因为细胞内遗传背景改变导致基因不表达；抗病基因不会极易突变，D不合理，ABC正确。 【小问6详解】 观察染色体数目选择根尖分生区有丝分裂中期，这个时期染色体形态稳定、数目清晰，适合计数；伸长区细胞不分裂，减数分裂的细胞不适合用来统计植株体细胞染色体，A正确。 【小问7详解】 花椰菜染色体18条、黑芥16条，杂种植株2一共30条，生长良好说明花椰菜染色体完整（18条），再加上来自黑芥的12条染色体，总数刚好30条，B符合题意。 【小问8详解】 大规模种植单一抗病品种，会对病原菌产生定向选择；病原菌群体本身存在变异，有可能出现突破抗性的毒性突变株；品种遗传背景单一，一旦出现致病突变株容易大面积爆发病害，①②③均合理。 五、微藻改造（20分） 5. 微藻（如衣藻）可通过光合作用等代谢途径将CO2转化为多种有机物，可被用于处理工业废气、制备生物柴油，但高浓度CO2条件下微藻的细胞质酸化会抑制其增殖。研究人员从烟草中提取了一种能特异性转运H+的载体蛋白基因——PMA基因（4691 bp）导入微藻细胞，以提高其对CO2的耐受度。图1展示了构建转基因微藻的部分过程，其中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Bler表示博来霉素抗性基因，氨苄青霉素对细菌有毒性，博来霉素对藻类、哺乳动物、植物有毒性。 （1）获取目的基因时，经常在引物末端引入限制酶识别序列，方便后续的DNA重组。图2所示的DNA分子经PCR扩增后应选用的限制酶为__________。（编号选填） ①EcoRⅠ 5'-GAATTC-3' ②HindⅢ 5'-AAGCTT-3' ③XhoⅠ 5'-CTCGAG-3' ④BamHⅠ 5'-GGATCC-3' ⑤BglⅡ 5'-AGATCT-3' ⑥XbaⅠ 5'-TCTAGA-3' （2）图1中先将重组质粒导入大肠杆菌的目的是______________________________________________。 （3）经筛选得到若干目标藻株后，通过电泳对其进行目的基因鉴定，图3为部分实验结果，其中A泳道的样品为野生微藻都具有的actin基因的扩增产物。下列分析正确的有__________。 A. 藻株1为导入空载质粒的微藻 B. 藻株2、3含有目的基因PMA C. 设置A泳道的目的是保证实验的有效性 D. 依据标准DNA可以知道基因的准确长度 经基因鉴定后获得了a，b两个藻株，为了评估其对高浓度CO2的耐受度，科学家检测了实验开始2 h时各藻株的胞内pH以及总光合速率等指标如表。 项目 野生藻株 藻株a 藻株b 胞内pH 6.56 6.65 6.76 总光合速率/nmol O2·106 cells-1 min-1 1.073 2.926 2.061 （4）有同学认为应选择藻株b作为后续工业应用的微藻，你认为合理吗？试阐明理由__________________________________________________________________。 研究人员尝试利用发酵罐培养转基因微藻来处理燃煤烟气，以评估转基因微藻工业应用的可行性。 （5）如果要设计实验所需的发酵罐，需要考虑的因素有__________。 A. 在进气口处安装空气过滤除菌装置 B. 罐体选择透光材质，并增加补光灯 C. 添加搅拌器以满足转基因微藻对溶解氧的需求 D. 添加温度、pH电极等以便对培养环境进行监测 （6）生产14天后，科研人员对罐中的微藻液进行取样，欲检测微藻的细胞数量，可采用的方法是__________。（编号选填）。此外，为评估微藻对燃煤烟气的转化能力，可用于检测的指标有__________（编号选填） ①显微镜计数法②稀释涂布平板法③平板划线法④O2的消耗速率⑤有机物积累速率⑥进入与排出气体中的CO2含量 【答案】（1）①⑤ （2）扩增重组质粒（目的基因） （3）ABC （4）有合理性。藻株b的胞内pH下降少，避免了胞质酸化，有利于微藻增殖，吸收更多CO2；同时，藻株b的总光合速率比较高，能吸收更多的CO2。但是，藻株b的总光合速率小于藻株a，综合考虑胞质酸化对增殖的影响和光合速率，藻株b吸收CO2的总量不一定高于藻株a;而且，实验只进行了2h，随着实验时间的增加，二者的胞内pH和总光合速率可能还会发生变化 （5）ABD （6） ①. ①② ②. ⑤⑥ 【解析】 【小问1详解】 PCR扩增时从模板链的3'→5'，引物和DNA模板链复制起始端互补配对，因此扩增PMA基因时选择引物2和3，根据引物2的碱基序列可知对应的限制酶为⑤Bgl Ⅱ，根据引物3的碱基序列可知对应的限制酶是①EcoR Ⅰ。 【小问2详解】 根据图示可知，导入重组质粒的大肠杆菌经过培养后提取了大量的重组质粒，因此说明将重组质粒导入大肠杆菌的目的是利用大肠杆菌大量扩增重组质粒。 【小问3详解】 A、藻株1的P泳道无条带，说明没有扩增出目的基因，可能为导入空载质粒的微藻，A正确； B、藻株2和3的P泳道均出现条带，说明成功导入了目的基因PMA，B正确； C、A泳道的actin基因为野生微藻共有的，作为对照可以说明电泳过程是正常发生的，P泳道没有条带说明目的基因未成功导入，C正确； D、根据标准DNA已知长度的条带制作标准曲线，可以估算基因的长度（碱基对数量），但不能知道准确长度，D错误。 【小问4详解】 选择藻株b作为后续工业应用的微藻有合理性。藻株b的胞内pH下降少，避免了胞质酸化，有利于微藻增殖，吸收更多CO2；同时，藻株b的总光合速率比较高，能吸收更多的CO2。但是，藻株b的总光合速率小于藻株a，综合考虑胞质酸化对增殖的影响和光合速率，藻株b吸收CO2的总量不一定高于藻株a；而且，实验只进行了2h，随着实验时间的增加，二者的胞内 pH和总光合速率可能还会发生变化。 【小问5详解】 A、发酵需防止杂菌污染，进气口安装空气过滤除菌装置可过滤空气中杂菌，A正确； B、若培养微藻，微藻需光照进行光合作用，罐体选透光材质并补光，满足其生长需求，B正确； C、由于微藻光合作用需要消耗二氧化碳，因此搅拌器能促进气体交换，有利于微藻吸收二氧化碳，C错误； D、温度、pH会影响微生物生长代谢，安装电极实时监测培养环境，便于调控，D正确。 【小问6详解】 微藻的细胞数量，可采用显微镜计数法直接计数，也可以通过稀释涂布平板进行计数，平板划线法无法对细胞进行计数，故可采用的方法是①②。为评估微藻对燃煤烟气的转化能力，即固定二氧化碳的能力，二氧化碳用于光合作用合成有机物，因此可用于检测的指标有有机物积累速率、进入与排出气体中的CO2含量，光合作用产生氧气，可以用氧气的产生速率作为指标，因此可用于检测的指标有⑤⑥。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $