2024重庆万州区高二下学期7月期末考试生物含解析

这是一份2024重庆万州区高二下学期7月期末考试生物含解析，共30页。试卷主要包含了考试时间，73，64，33，41等内容，欢迎下载使用。
高二生物学试题卷
注意事项：
1．考试时间：75分钟；满分：100分；试题卷总页数：6页。
2．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。
3．需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑。需要书写的地方一律用0.5mm签字笔。
4．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
5．考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（共45分）
一、单选题（本题共15个小题，每小题3分，共45分。）
1. 某草地生态系统生活着多种动物和植物，图1为该生态系统组成成分之间的关系，图2为该生态系统的部分食物网。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 与图1相比，图2中没有非生物的物质和能量以及分解者
B. 图1中A是消费者，能够加快生态系统物质循环
C. 图2所示的食物网共包含7条食物链，鹰占有4个营养级
D. 若其他条件不变，蛇消失一段时间后，鹰的数量可能会增多
2. 蚜虫的粪便中有含糖分的黏液，称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”，常用触角拍打蚜虫背部，通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时，会从尾部发出报警信息素，将危险信息通知其他蚜虫，同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫的天敌。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息
B. 蚂蚁吃“蜜露”的过程中，蚜虫同化的能量的一部分传递到蚂蚁
C. 化学信息可以在同种或异种生物间传递
D. 信息能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
3. 碳是构成生物体的重要元素之一。下图为碳循环的示意图，甲~丁表示生态系统的组成成分，a~d 表示丙中的四种生物，①~⑦表示相关的生理作用。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 甲是生产者，丙是消费者，丁是分解者
B. ①②③④过程中碳元素主要以CO2的形式存在
C. 碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复
D. 甲→a→c→b可能是图中生态系统中的一条食物链
4. 禽粮互作是一种适合北方农区有机玉米地散养柴鸡的方法，让鸡自由觅食昆虫、嫩草、腐殖质等，人工科学补料为辅。通过养鸡控制“害虫”和“杂草”对农作物的危害，减少或杜绝农药的使用，利用鸡粪提高土壤肥力，间接保证农作物的产量和质量。下列说法错误的是（ ）
A. 禽粮互作调整了该生态系统中的能量流动关系
B. 生产者固定的能量不是流经该生态系统的总能量
C. 该模式充分利用了农田的空间资源，提高了能量传递效率
D. 通过养鸡控制“害虫”和“杂草”对农作物的危害属于生物防治
5. 设计生态工程的常用方法之一是给食物链（网）“加环”，下图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法错误的是（ ）
A. 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益
B. 用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用
C. 图中的箭头可表示物质循环和能量流动
D. 该生态工程的运转离不开人的管理
6. 生态足迹理论将生态承载力（单位：10-2hm2）和生态足迹（单位：10-2hm2）相比较，得到生态赤字或生态盈余，用于评价区域的可持续发展状况。测得某省4市相关数据如表所示。下列叙述错误的是（ ）
注：万元GDP生态足迹是指产生一万元GDP所消耗的生态足迹，通常用来反映资源的利用效益。
A. 4市均出现生态赤字，处于不可持续发展状态
B. 乙市万元GDP生态足迹最大，资源的利用效益最高
C 丙市人均生态承载力最大，区域提供资源能力最强
D. 丁市人均生态足迹最大，对生态和环境的影响最大
7. 桂北山区侗族、苗族人民喜食酸鱼，其制作原理是：凉米饭里混入乳酸菌，放置过程中，乳酸菌起发酵作用，产生了大量的乳酸类物质，渗入鱼肉中，既起到了防腐的作用，又改变了鱼片的风味，并能使之成熟。成熟后开封口，即可取而食之。以下关于酸鱼的说法正确的是（ ）
A. 腌制酸鱼时需要水封坛沿以利于乳酸菌的发酵
B. 酸鱼的制作过程需要对原料和容器进行严格的灭菌操作
C. 发酵初期坛沿有气泡冒出是由于乳酸菌发酵产生了二氧化碳
D. 酸鱼中除了乳酸菌没有其它杂菌，直接生食对身体没有什么损伤
8. 甘蔗榨糖后的废弃液——糖蜜中含有较多蔗糖，为了提高甘蔗的整体利用价值，中国科学家运用生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌，以糖蜜为原料，通过发酵工程生产 PHA 等新型高附加值可降解材料。嗜盐单胞菌产生的 PHA 在营养物质丰富时会贮存在细胞中，营养物质不足则被分解以维持细胞代谢。以下说法正确的是（ ）
A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节
B. 选育好的菌种需要经扩大培养后再接种至发酵罐中
C. 发酵过程糖蜜浓度越高越有利于嗜盐单胞菌的生长繁殖
D. 直接将培养液过滤即可以从滤液中获得 PHA
9. 青蒿素是很好的抗疟疾药物，但在植物中含量较低。下图为组织培养获得含青蒿素较高的青蒿根的基本流程，相关叙述错误的是（ ）

A. 用体积分数为 70%的酒精溶液等试剂来处理外植体
B. 步骤③加入抗生素可以杀死发根农杆菌及其他细菌
C. 从愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是其不含相关基因
D. 步骤④中细胞分裂素用量与生长素用量的比值应小于 1
10. 人肌红蛋白(My)是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一。为制备抗 My 的单克隆抗体， 科研人员通过细胞工程技术获得杂交瘤细胞进行动物细胞培养，获取上清液进行抗体阳性检测，检测原理如图所示。以下说法错误的是（ ）

A. 将能表达 My 基因的细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，用于制备抗 My 的单克隆抗体
B. 单克隆抗体的制备解决了血清抗体产量低、纯度低、特异性差的问题
C. 抗体检测过程中，将人肌红蛋白作为抗原固定
D. 根据是否显色来判断是否有抗 My 的单克隆抗体产生
11. 海拉(HeLa) 细胞是 1951 年从一位患宫颈癌的美国病人身上分离出来的宫颈癌细胞，在实验室中进行培养，迄今为止仍被广泛用于科学研究。为初步验证药物 P1和 P2的抗癌效果，研究人员将在培养液中悬浮生长的海拉细胞随机分成 3 份进行实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 将癌变的组织分散为单个的细胞，可用机械的方法或胃蛋白酶处理
B. 原代培养的癌细胞因接触抑制，需要胰蛋白酶处理后进行分瓶培养
C. 实验结果显示药物 P2的抗癌效果比药物P1的效果好
D. 无法判断药物 P1和 P2对正常细胞生长是否有抑制作用
12. 孤独症谱系障碍与SHANK3基因的分子缺陷密切相关，我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统，对猕猴的SHANK3基因进行编辑，首次获得该病的模型猴。CRISPR/Cas9基因编辑系统的Cas9蛋白通过识别特定核苷酸序列、切除SHANK3基因部分序列，使其失去作用。说法错误的是（ ）

A. Cas9是一种限制酶，断开SHANK3基因中特定部位的磷酸二酯键
B. 自然条件下精子在雌性动物的生殖道内获得受精能力，在输卵管中完成受精作用
C. 对母猴乙注射促性腺激素进行同期发情处理，使其生殖器官的生理变化与母猴甲同步
D. 对卵母细胞、受精卵、早期胚胎的培养，都需要一定的CO2浓度维持培养液的pH
13. 科学家利用耐盐碱植物中耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系，过程如图所示。下列说法不正确的 是（ ）
A. 阶段Ⅰ、Ⅱ分别采用重组 DNA 技术、植物组织培养技术
B. 可采用抗原—抗体杂交技术对耐盐基因的表达产物进行检测
C. 水稻细胞内检测到耐盐基因的表达产物，并不能说明育种已成功
D. 常采用显微注射法将目基因导入水稻细胞
14. 生物体的结构对其功能起着决定性的作用，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 大肠杆菌进行生命活动所需的能量主要由线粒体提供
B. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流的必需结构
C. 胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快
D. 蓝细菌中核糖体的形成与核仁有关
15. 当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时，无活性BiP-PBRK复合物发生解离，形成游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出。PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化，一方面抑制多肽链进入内质网，另一方面促进 BiP 表达量增加。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 当BiP-PERK复合物存在时，多肽链进入内质网折叠和加工
B. 当PERK以游离状态存在时，内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡
C. 提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常
D. PERK 解离后发生磷酸化的过程，需要消耗能量
第Ⅱ卷（共55分）
二、非选择题，共5小题，共55分，考生根据要求作答。
16. 塘泥肥桑，桑茂蚕肥，形成良性循环。图为重庆某地桑基鱼塘中的能量流动简图，请据图回答下列问题：

（1）浮游植物和鱼之间的能量传递效率___12%（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）图中将蚕粪投入鱼塘供鱼食用，蚕粪中的能量是属于第___营养级的。从生态系统组成成分的角度分析，鱼属于该生态系统中的___。蚕粪因成本低被用作鱼塘的饵料，但蚕粪盲目投入过多可能引起鱼群死亡，请分析原因___。
（3）鱼类对声音、光、气味、温度等___信息能做出相应的反应，从而采取捕食、繁殖等行为。桑基鱼塘生态系统既能够为人类提供食物、生活用品，也能够调节气候、涵养水源等，这体现了生物多样性的___价值。运转良好的桑基鱼塘，可实现“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘泥培桑”，这主要应用的生态工程基本原理是___。生态农业比单一农业经济效益高，从能量流动的角度来看，是因为生态农业___。
17. 传统影像学诊断在发现转移瘤形成时往往已延误最佳治疗时机。目前可通过液体活检来检查血液中的循环肿瘤细胞（CTCs），用以诊断是否存在癌症转移，步骤如下：
注：上皮组织细胞来源的CTCs与正常白细胞表面蛋白质的一些差异（如下表）
细胞表面抗原标志物表达差异

（1）制备单克隆抗体：首先用CD45蛋白对小鼠进行免疫，然后经过图1的①、②、③、④等步骤，获得大量单克隆抗体A；再用EpCAM免疫小鼠，经过相同步骤获得单克隆抗体B。
步骤①涉及到的细胞工程技术主要有________和________。
步骤②通常使用选择培养基，主要目的是筛选出________________。
步骤③主要需要经过________和抗体检测，并经多次筛选，最终获得________________________。
步骤④是大规模培养，主要方法有：________________和________________。体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞会因为________________（至少答出两点）而分裂受阻，需进行传代培养。
（2）利用免疫磁珠进行分离：取待测人员少量血液于采集管内，将连接有单克隆抗体________（填“A”或“B”）的磁珠加入采集管，外加磁场使磁珠定向移动到指定区域并取出，这样可以排除非肿瘤细胞的干扰；再将连接有单克隆抗体________（填“A”或“B”）的磁珠加入采集管，外加磁场使磁珠定向移动到指定区域取出，收集CTCs。
（3）计数并诊断：若出现________（细胞）数量超出正常范围，即可诊断发生癌细胞转移。
18. 塑料制品方便人们生活的同时，也造成了短时期难以降解的“白色污染”。塑料制品的主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，研究人员欲比较大肠杆菌 YT1和芽孢杆菌 YP1 两类细菌降解 PE [化学式为(C2H4)n]的能力。
（1）配置培养基，接种菌株后表层覆盖 PE 塑料。分组实验结果如表所示：
①培养这两种菌株时用到的是_______________（填“液体”或“固体”）培养基，PE 的作用是给微生物提供_______________，除此之外培养基中还需要添加的主要营养物质有_______________。
②从表中数据可知，降解 PE 能力较强的菌株是_______________；培养基 1 中形成两个降解圈大小一样的菌落 a、b（如下图），菌株 a 和菌株 b 降解 PE 的能力是否一样？_______________，理由是 _______________

（2）将筛选到的菌株用于治理“白色污染”时，有可能造成其它的环境污染问题，原因可能是_______________。（答出一点即可）
19. 青霉素能够破坏细菌的细胞壁，从而杀死细菌，对革兰氏阳性菌有效，而对革兰氏阴性菌无效。工业上常用产黄青霉菌来生产青霉素，图a为生产流程图，请回答下列问题：

（1）在制备该培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将pH调至__________性，接种之前的过程①、②都属于__________。
（2）患者在使用青霉素前需要根据医嘱进行皮试，其目的是_____________________________。
（3）青霉菌在代谢过程产生的青霉素具有杀菌作用，有同学认为无需对培养液进行严格灭菌，你是否同意这样的观点？__________。为什么________________________________________________。
（4）青霉素发酵是高耗氧过程，发酵过程中持续高效地供氧是保证青霉素持续高产的关键。血红蛋白具有很强的携带O2的能力，将其引入青霉菌，是提高青霉素产能的思路之一。血红蛋白不仅存在于人和动物的红细胞中，也存在于某些植物细胞中（如豆血红蛋白），还存在于某些细菌细胞中（如透明颤菌）。研究人员为了将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌，设计了图b所示的方案：

溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，蜗牛酶是从以植物和真菌为食的蜗牛消化道中提取的酶。处理①、②所用的酶分别是上述两种酶中的__________，请简述处理④从融合细胞中筛选目的菌株的基本思路：_____________________________________。
20. 北京航空航天大学杨军教授成功从黄粉虫幼虫消化道中分离出能降解聚乙烯塑料的降解菌——微小杆菌YT2。下图是从黄粉虫肠道中分离、纯化目的微生物的过程。
（1）图中有选择培养和富集培养，选择培养的作用是___。与富集培养基相比，图中选择培养基的区别主要在于___，尽管作用不同，但培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
（2）纯化过程用到了稀释涂布平板法，其原理是___。
（3）某真菌的w基因可编码一种高效降解纤维素的酶，已知w基因（如图）转录方向为从左往右。为使微小杆菌YT2产生该酶，以图中质粒为载体，进行转基因操作。
①应使用限制酶___切割图中质粒，使用限制酶___切割图中含w基因的DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。
②与质粒中启动子结合的酶是___。启动子通常具有物种特异性，在质粒中插入w基因，其上游启动子应选择___（填“植物”“真菌”或“微小杆菌YT2”）启动子。城市
人均生态足迹
人均生态承载力
万元GDP生态足迹
甲
120
6．73
31．81
乙
217
7．64
131．83
丙
32
9．33
43．05
丁
258
6．98
78．41
蛋白种类
细胞类型
CD45
EpCAM
白细胞
有
无
CTCs
无
有
培养基及接种菌株
培养基 1
培养基 2
单独培养并接种 YT1
单独培养并接种YP1
降解圈（直径 D/mm）
3．5
1．8
限制酶
BamHⅠ
EcRⅠ
MfeⅠ
KpnⅠ
HindⅢ
识别序列和切割位点（5’-3’）
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTG
GGTAC↓C
A↓AGCTT
秘密★启用前
重庆市部分区2023-2024学年度第二学期期末联考
高二生物学试题卷
注意事项：
1．考试时间：75分钟；满分：100分；试题卷总页数：6页。
2．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。
3．需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑。需要书写的地方一律用0.5mm签字笔。
4．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
5．考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（共45分）
一、单选题（本题共15个小题，每小题3分，共45分。）
1. 某草地生态系统生活着多种动物和植物，图1为该生态系统的组成成分之间的关系，图2为该生态系统的部分食物网。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 与图1相比，图2中没有非生物的物质和能量以及分解者
B. 图1中A是消费者，能够加快生态系统的物质循环
C. 图2所示的食物网共包含7条食物链，鹰占有4个营养级
D. 若其他条件不变，蛇消失一段时间后，鹰的数量可能会增多
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：图1中C是无机环境、D是生产者、A代表消费者，B代表分解者；图2表示食物链和食物网，图中有8条食物链。
【详解】A、图1中代表的是物质循环过程，其中包含了生态系统的各个组分，与图1相比，图2中只有生产者和消费者，其中没有非生物的物质和能量以及分解者，A正确；
B、图1中的成分A代表消费者，主要是由动物构成，能取食动植物，进而加快生态系统的物质循环，B正确；
C、食物链起点为生产者（该图的植物），终点为不流向其他消费者的营养级（该图的鹰），因此图2中的生态系统中共有8条食物链，鹰占有4个营养级，分别是第三、四、五和六营养级，C错误；
D、若其他条件不变，只是蛇消失，则鹰的营养级会有所下降，因此，一段时间后，鹰的数量可能增多，D正确。
故选C。
2. 蚜虫的粪便中有含糖分的黏液，称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”，常用触角拍打蚜虫背部，通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时，会从尾部发出报警信息素，将危险信息通知其他蚜虫，同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫的天敌。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息
B. 蚂蚁吃“蜜露”的过程中，蚜虫同化的能量的一部分传递到蚂蚁
C. 化学信息可以在同种或异种生物间传递
D. 信息能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统中信息的类型（1）物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。（2）化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。（3）行为信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。
2.信息传递在生态系统中的作用（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）生物种群的繁衍离不开信息的传递。（3）调节生物的之间关系，以维持生态系统的稳定。
【详解】A、蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率对于蚜虫来说是物理信息，A正确；
B、蜜露是蚜虫的粪便的一部分，而粪便不属于蚜虫同化的能量，B错误；
C、化学信息可以在同种或异种生物间传递，因而可能起到调节种间关系的作用，C正确；
D、题意显示，“蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时，会从尾部发出报警信息素，将危险信息通知其他蚜虫，同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫的天敌，该现象说明信息能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，D正确。
故选B。
3. 碳是构成生物体的重要元素之一。下图为碳循环的示意图，甲~丁表示生态系统的组成成分，a~d 表示丙中的四种生物，①~⑦表示相关的生理作用。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 甲是生产者，丙是消费者，丁是分解者
B. ①②③④过程中碳元素主要以CO2的形式存在
C. 碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复
D. 甲→a→c→b可能是图中生态系统中的一条食物链
【答案】D
【解析】
【分析】 物质循环是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。
【详解】A、只有一个箭头指向甲，甲是生产者，丙和甲都指向丁，丁是分解者，丙是消费者，A正确；
B、①生产者固定大气中的二氧化碳，②③④生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用产生的二氧化碳，这些过程中碳元素主要以CO2的形式存在，B正确；
C、碳元素在图中生物成分和非生物成分之间循环往复，循环利用，C正确；
D、生物富集现象，沿着食物链营养级越高，含有的金属应该越多，a应该是食物链中营养级最高的一个，D错误。
故选D。
4. 禽粮互作是一种适合北方农区有机玉米地散养柴鸡的方法，让鸡自由觅食昆虫、嫩草、腐殖质等，人工科学补料为辅。通过养鸡控制“害虫”和“杂草”对农作物的危害，减少或杜绝农药的使用，利用鸡粪提高土壤肥力，间接保证农作物的产量和质量。下列说法错误的是（ ）
A. 禽粮互作调整了该生态系统中的能量流动关系
B. 生产者固定的能量不是流经该生态系统的总能量
C. 该模式充分利用了农田的空间资源，提高了能量传递效率
D. 通过养鸡控制“害虫”和“杂草”对农作物的危害属于生物防治
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析，禽粮互作模式，充分利用农田空间，提高耕地利用率，该模式利用了循环、整体的生态学原理，使能量朝着有益于人类的方向流动。
【详解】A、禽粮互作调整了该生态系统中的能量流动关系，使能量朝着有益于人类的方向流动，A正确；
B、流经该农业生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能和人工投入的能量，B正确；
C、此种模式充分利用了农田空间，提高了能量利用率，但不能提高营养级间的能量传递效率，C错误；
D、通过放养鸡控制“害虫”和“杂草”对农作物的危害属于生物防治，该防治方法的优势是不污染环境，且效果持久，D正确。
故选C。
5. 设计生态工程常用方法之一是给食物链（网）“加环”，下图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法错误的是（ ）
A. 用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益
B. 用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用
C. 图中的箭头可表示物质循环和能量流动
D. 该生态工程的运转离不开人的管理
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：该生态系统中，人起到了决定性的作用。玉米和农作物属于生产者，是生态系统的主要成分；禽畜属于消费者；食用菌和蛆蛹属于分解者，用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用；用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可提高经济效益。
【详解】A、用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可提高经济效益，A正确；
B、用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质和能量的多级利用，B正确；
C、图中的箭头不能表示能量流动，因为能量流动是沿食物链（网）单向进行的，C错误；
D、该生态系统人起到了决定性的作用，离开人的管理后，该生态工程就不能正常运转，D正确。
故选C。
6. 生态足迹理论将生态承载力（单位：10-2hm2）和生态足迹（单位：10-2hm2）相比较，得到生态赤字或生态盈余，用于评价区域可持续发展状况。测得某省4市相关数据如表所示。下列叙述错误的是（ ）
注：万元GDP生态足迹是指产生一万元GDP所消耗的生态足迹，通常用来反映资源的利用效益。
A. 4市均出现生态赤字，处于不可持续发展状态
B. 乙市万元GDP生态足迹最大，资源的利用效益最高
C. 丙市人均生态承载力最大，区域提供资源能力最强
D. 丁市人均生态足迹最大，对生态和环境的影响最大
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹是指某区域满足人口生存所需的、具有生物生产力的地域面积。生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力。一个地区的生态承载力小于生态足迹时，出现生态赤字。
【详解】A、一个地区的生态承载力小于生态足迹时，出现生态赤字，4市均出现生态赤字，处于不可持续发展状态，A正确；
B、生态足迹是指某区域满足人口生存所需的、具有生物生产力的地域面积，乙市万元GDP生态足迹最大，资源的利用效益最低，B错误；
C、生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力，丙市人均生态承载力最大，区域提供资源能力最强，C正确；
D、生态足迹是指某区域满足人口生存所需的、具有生物生产力的地域面积，丁市人均生态足迹最大，对生态和环境的影响最大，D正确。
故选B。
7. 桂北山区侗族、苗族人民喜食酸鱼，其制作原理是：凉米饭里混入乳酸菌，放置过程中，乳酸菌起发酵作用，产生了大量的乳酸类物质，渗入鱼肉中，既起到了防腐的作用，又改变了鱼片的风味，并能使之成熟。成熟后开封口，即可取而食之。以下关于酸鱼的说法正确的是（ ）
A. 腌制酸鱼时需要水封坛沿以利于乳酸菌的发酵
B. 酸鱼的制作过程需要对原料和容器进行严格的灭菌操作
C. 发酵初期坛沿有气泡冒出是由于乳酸菌发酵产生了二氧化碳
D. 酸鱼中除了乳酸菌没有其它杂菌，直接生食对身体没有什么损伤
【答案】A
【解析】
【分析】酸鱼的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将葡萄糖氧化为乳酸。
【详解】A、酸鱼制作使用了乳酸菌，利用乳酸菌无氧呼吸产乳酸的反应，所以腌制酸鱼时需要水封坛沿，制造无氧环境，以利于乳酸菌的发酵，A正确；
B、随着发酵过程的进行，环境逐渐变得无氧、呈酸性，在这样的条件下大多数微生物不能生存，所以酸鱼的制作过程不需要对原料和容器进行严格的灭菌处理，B错误；
C、乳酸菌无氧呼吸不产生二氧化碳，在发酵初期，由于发酵坛内有少量氧气，酵母菌会进行有氧呼吸产生二氧化碳，C错误；
D、酸鱼是生鱼直接制作的，没有经过严格的灭菌操作，可能会有误食寄生虫或其他致病微生物的风险，D错误。
故选A。
8. 甘蔗榨糖后的废弃液——糖蜜中含有较多蔗糖，为了提高甘蔗的整体利用价值，中国科学家运用生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌，以糖蜜为原料，通过发酵工程生产 PHA 等新型高附加值可降解材料。嗜盐单胞菌产生的 PHA 在营养物质丰富时会贮存在细胞中，营养物质不足则被分解以维持细胞代谢。以下说法正确的是（ ）
A. 菌种的选育是发酵工程的中心环节
B. 选育好的菌种需要经扩大培养后再接种至发酵罐中
C. 发酵过程糖蜜浓度越高越有利于嗜盐单胞菌的生长繁殖
D. 直接将培养液过滤即可以从滤液中获得 PHA
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。
【详解】A、发酵罐内发酵才是发酵工程的中心环节，A错误；
B、在发酵工程中选育出优良的菌种，要扩大培养后才能接种到发酵罐内发酵，B正确；
C、发酵过程糖蜜浓度太高会使嗜盐单胞菌失水过多而死亡，C错误；
D、嗜盐单胞菌产生的 PHA 在营养物质丰富时会贮存在细胞中，因此直接将培养液过滤即不可以从滤液中获得 PHA，D错误。
故选B。
9. 青蒿素是很好的抗疟疾药物，但在植物中含量较低。下图为组织培养获得含青蒿素较高的青蒿根的基本流程，相关叙述错误的是（ ）

A. 用体积分数为 70%的酒精溶液等试剂来处理外植体
B. 步骤③加入抗生素可以杀死发根农杆菌及其他细菌
C. 从愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是其不含相关基因
D. 步骤④中细胞分裂素用量与生长素用量的比值应小于 1
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织)，愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。
【详解】A、植物组织培养建立无菌体系时，需要用到体积分数70%的酒精溶液对外植体进行消毒，A正确；
B、为避免杂菌污染，植物组织培养过程需要无菌操作，步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是杀死发根农杆菌及其它细菌(或杀菌)，B正确；
C、同一植株的所有细胞基因都相同，愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是因为相关基因没有在愈伤组织表达，C错误；
D、④是分化出根的过程，该过程中细胞分裂素用量与生长素用量的比值应小于 1，D正确。
故选C。
10. 人肌红蛋白(My)是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一。为制备抗 My 的单克隆抗体， 科研人员通过细胞工程技术获得杂交瘤细胞进行动物细胞培养，获取上清液进行抗体阳性检测，检测原理如图所示。以下说法错误的是（ ）

A. 将能表达 My 基因的细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，用于制备抗 My 的单克隆抗体
B. 单克隆抗体的制备解决了血清抗体产量低、纯度低、特异性差的问题
C. 抗体检测过程中，将人肌红蛋白作为抗原固定
D. 根据是否显色来判断是否有抗 My 的单克隆抗体产生
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合制备单克隆抗体，表达My基因的细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，不能制备抗My的单克隆抗体，A错误；
B、单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优势在于特异性强，灵敏度高，可大量制备，B正确；
C、而抗原和抗体的结合具有特异性，故利用人肌红蛋白作为抗原固定来检测抗体，C正确；
D、酶标抗体可与待检测抗体结合，且携带的酶可与相应底物反应显色，因此根据是否显色来判断是否有抗 My 的单克隆抗体产生，D正确。
故选A。
11. 海拉(HeLa) 细胞是 1951 年从一位患宫颈癌的美国病人身上分离出来的宫颈癌细胞，在实验室中进行培养，迄今为止仍被广泛用于科学研究。为初步验证药物 P1和 P2的抗癌效果，研究人员将在培养液中悬浮生长的海拉细胞随机分成 3 份进行实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 将癌变的组织分散为单个的细胞，可用机械的方法或胃蛋白酶处理
B. 原代培养的癌细胞因接触抑制，需要胰蛋白酶处理后进行分瓶培养
C. 实验结果显示药物 P2的抗癌效果比药物P1的效果好
D. 无法判断药物 P1和 P2对正常细胞生长是否有抑制作用
【答案】D
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养；
2、接触抑制是指当贴壁细胞生长到表面相互接触时，会出现停止分裂增殖的现象。
3、题图分析：由图可知，两种药物都对癌细胞起抑制作用，
【详解】A、将癌变的组织分散为单个的细胞，可用机械的方法或胰蛋白酶处理、胶原蛋白酶，A错误；
B、海拉细胞为癌细胞，在体外适宜的条件可以无限增殖，在细胞培养过程中不会出现接触抑制现象，B错误；
C、在药物浓度小于药物P1和药物P2两曲线交点对应的浓度时，药物P1抑制癌细胞效果好，大于该交点对应的浓度时，药物P2抑制癌细胞效果好，C错误；
D、缺少药物处理正常细胞的实验，无法判断药物P1 和 P2 对正常细胞生长是否有抑制作用，D正确。
故选D。
12. 孤独症谱系障碍与SHANK3基因分子缺陷密切相关，我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统，对猕猴的SHANK3基因进行编辑，首次获得该病的模型猴。CRISPR/Cas9基因编辑系统的Cas9蛋白通过识别特定核苷酸序列、切除SHANK3基因部分序列，使其失去作用。说法错误的是（ ）

A. Cas9是一种限制酶，断开SHANK3基因中特定部位的磷酸二酯键
B. 自然条件下精子在雌性动物的生殖道内获得受精能力，在输卵管中完成受精作用
C. 对母猴乙注射促性腺激素进行同期发情处理，使其生殖器官的生理变化与母猴甲同步
D. 对卵母细胞、受精卵、早期胚胎的培养，都需要一定的CO2浓度维持培养液的pH
【答案】C
【解析】
【分析】限制酶能够识别DNA中特定的核苷酸序列，切割的部位是核苷酸之间的磷酸二酯键，从而将DNA分子切成两段，出现黏性末端或平末端。
【详解】A、Cas9 蛋白的作用是通过识别特定核苷酸序列、切除 SHANK3 基因部分序列，所以它是一种限制酶，断开 SHANK3 基因中特定部位的磷酸二酯键，A正确；
B、自然条件下精子在雌性动物的生殖道内获得受精能力（即获能），在输卵管中完成受精作用，B正确；
C、对母猴乙注射孕激素进行同期发情处理，使其生殖器官的生理变化与母猴甲同步，C错误；
D、动物细胞培养在培养箱中进行，在对卵母细胞、受精卵、早期胚胎的培养过程中，培养箱要有一定的CO2浓度，用于维持培养液的pH，D正确。
故选C。
13. 科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系，过程如图所示。下列说法不正确的 是（ ）
A. 阶段Ⅰ、Ⅱ分别采用重组 DNA 技术、植物组织培养技术
B. 可采用抗原—抗体杂交技术对耐盐基因的表达产物进行检测
C. 水稻细胞内检测到耐盐基因的表达产物，并不能说明育种已成功
D. 常采用显微注射法将目的基因导入水稻细胞
【答案】D
【解析】
【分析】图示过程表示转基因水稻的培育过程。阶段Ⅰ表示将目的基因导入水稻细胞中，阶段Ⅱ表示利用植物组织培养技术将水稻细胞培养成完整植株。基因表达载体包括：目的基因、标记基因、启动子和终止子。目的基因分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。
【详解】A、阶段Ⅰ表示将目的基因导入水稻细胞中，采用了DNA重组技术；阶段Ⅱ表示利用植物组织培养技术将水稻细胞培养成完整植株，采用了植物组织培养技术，A正确；
B、耐盐基因表达产物是蛋白质，可用抗原-抗体杂交技术检测，B正确；
C、水稻细胞内检测到耐盐基因表达产物，并不能说明育种已成功，还要进一步检测该转基因植物是否能够在盐碱地中生长，C正确；
D、通常采用农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞，D错误。
故选D。
14. 生物体的结构对其功能起着决定性的作用，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 大肠杆菌进行生命活动所需的能量主要由线粒体提供
B. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流的必需结构
C. 胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快
D. 蓝细菌中核糖体的形成与核仁有关
【答案】C
【解析】
【分析】细胞间的信息交流主要有三种方式：（1）通过化学物质来传递信息；（2）通过细胞膜直接接触传递信息；（3）通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝，所以细胞间的信息交流不一定需要细胞膜上的受体。
【详解】A、大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，生命活动所需的能量来自细胞质，A错误；
B、植物细胞的信息交流通过胞间连丝，受体不是必须的，B错误；
C、胰岛细胞具有分泌胰岛素的功能，心肌细胞具有收缩的功能，高尔基体与分泌蛋白的合成和分泌有关，因此胰岛细胞比心肌细胞高尔基体膜成分的更新速度更快，C正确；
D、蓝细菌为原核生物，没有核仁，真核生物的核糖体形成与核仁有关，D错误。
故选C。
15. 当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时，无活性BiP-PBRK复合物发生解离，形成游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出。PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化，一方面抑制多肽链进入内质网，另一方面促进 BiP 表达量增加。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 当BiP-PERK复合物存在时，多肽链进入内质网折叠和加工
B. 当PERK以游离状态存在时，内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡
C. 提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常
D. PERK 解离后发生磷酸化的过程，需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白首先在附着于内质网上的核糖体中由氨基酸经脱水缩合形成多肽，然后内质网进行蛋白质的合成(具体是将多肽合成为具有空间结构的蛋白质)，接着以出芽的形式形成囊泡包裹蛋白质运输到高尔基体中进行加工、修饰和装配，接下来形成囊泡包裹成熟蛋白质运输到细胞膜，通过胞吐的方式排出细胞。
【详解】A、由题可知，当BiP-PERK复合物存在时，说明细胞中没有错误折叠蛋白在内质网聚集，则多肽链进入内质网折叠和加工，A正确；
B、由题可知，当PERK以游离状态存在时，BiP表达量增加，BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出，蛋白质被运出需要内质网形成囊泡，说明当PERK以游离状态存在时，内质网能产生包裹蛋白质的囊泡，B错误；
C、由题意可知，提高磷酸化激酶活性可促进PERK发生磷酸化，从而促进BiP表达量增加，BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出，即提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常，C正确；
D、由题可知，PERK被磷酸化激酶催化发生磷酸化，磷酸化的过程是有ATP能量的消耗，D正确。
故选B。
第Ⅱ卷（共55分）
二、非选择题，共5小题，共55分，考生根据要求作答。
16. 塘泥肥桑，桑茂蚕肥，形成良性循环。图为重庆某地桑基鱼塘中的能量流动简图，请据图回答下列问题：

（1）浮游植物和鱼之间的能量传递效率___12%（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）图中将蚕粪投入鱼塘供鱼食用，蚕粪中的能量是属于第___营养级的。从生态系统组成成分的角度分析，鱼属于该生态系统中的___。蚕粪因成本低被用作鱼塘的饵料，但蚕粪盲目投入过多可能引起鱼群死亡，请分析原因___。
（3）鱼类对声音、光、气味、温度等___信息能做出相应的反应，从而采取捕食、繁殖等行为。桑基鱼塘生态系统既能够为人类提供食物、生活用品，也能够调节气候、涵养水源等，这体现了生物多样性的___价值。运转良好的桑基鱼塘，可实现“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘泥培桑”，这主要应用的生态工程基本原理是___。生态农业比单一农业经济效益高，从能量流动的角度来看，是因为生态农业___。
【答案】（1）小于 （2） ①. 一 ②. 消费者和分解者 ③. 蚕粪投入过多会造成水中微生物大量繁殖，水体含氧量降低造成鱼类死亡
（3） ①. 物理、化学 ②. 直接和间接 ③. 物质循环再生 ④. 实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率
【解析】
【分析】能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。相邻两个营养级的传递效率=能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
【小问1详解】
56304/469200×100%＝12%，但由于鱼同化的能量有一部分来自蚕的粪便，因此浮游植物和鱼之间的能量传递效率小于12%。
【小问2详解】
同化量＝摄入量－粪便量，蚕粪中的能量不是蚕的同化量，属于桑的同化量，即第一营养级的同化量。鱼捕食浮游植物且利用蚕粪便中的能量，故鱼属于该生态系统中的消费者和分解者。蚕粪投入过多，会造成水中微生物大量繁殖，导致水体含氧量降低，造成鱼类死亡，故蚕粪盲目投入过多可能引起鱼群死亡。
【小问3详解】
声音、光、温度是物理信息，气味是化学信息。桑基鱼塘生态系统为人类提供食物、生活用品，体现了生物多样性的直接价值；桑基鱼塘生态系统能够调节气候、涵养水源，体现了生物多样性的间接价值。“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘泥培桑”，实现了废物利用，物质循环再生，主要应用的生态工程基本原理是物质循环再生。生态农业比单一农业经济效益高，从能量流动的角度来看，是因为生态农业实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率，进而提高了生态系统的经济效益，使能量持续高效的流向人类有益的部分。
17. 传统影像学诊断在发现转移瘤形成时往往已延误最佳治疗时机。目前可通过液体活检来检查血液中的循环肿瘤细胞（CTCs），用以诊断是否存在癌症转移，步骤如下：
注：上皮组织细胞来源的CTCs与正常白细胞表面蛋白质的一些差异（如下表）
细胞表面抗原标志物表达差异

（1）制备单克隆抗体：首先用CD45蛋白对小鼠进行免疫，然后经过图1的①、②、③、④等步骤，获得大量单克隆抗体A；再用EpCAM免疫小鼠，经过相同步骤获得单克隆抗体B。
步骤①涉及到的细胞工程技术主要有________和________。
步骤②通常使用选择培养基，主要目的是筛选出________________。
步骤③主要需要经过________和抗体检测，并经多次筛选，最终获得________________________。
步骤④是大规模培养，主要方法有：________________和________________。体外培养到一定时期的单克隆杂交瘤细胞会因为________________（至少答出两点）而分裂受阻，需进行传代培养。
（2）利用免疫磁珠进行分离：取待测人员少量血液于采集管内，将连接有单克隆抗体________（填“A”或“B”）的磁珠加入采集管，外加磁场使磁珠定向移动到指定区域并取出，这样可以排除非肿瘤细胞的干扰；再将连接有单克隆抗体________（填“A”或“B”）的磁珠加入采集管，外加磁场使磁珠定向移动到指定区域取出，收集CTCs。
（3）计数并诊断：若出现________（细胞）数量超出正常范围，即可诊断发生癌细胞转移。
【答案】（1） ①. 动物细胞培养 ②. 动物细胞融合 ③. 杂交瘤细胞 ④. 克隆化培养 ⑤. 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 ⑥. 体外大规模培养 ⑦. 注射到小鼠腹腔内增殖 ⑧. 细胞密度过大或有害代谢物的积累或培养液中营养物质缺乏
（2） ①. A ②. B
（3）CTCs
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
（2）获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
（3）克隆化培养和抗体检测。
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
（5）提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
a、步骤①涉及到的细胞工程技术主要有动物细胞培养和动物细胞融合。
b、根据单克隆抗体的制备过程可知：步骤②通常使用选择培养基，主要目的是筛选出杂交瘤细胞。c、根据单克隆抗体的制备过程可知：步骤③主要需要经过克隆化培养和抗体检测的两项操作，并经过多次筛选，最终获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
d、①根据单克隆抗体制备过程可知：大规模培养的方式有两种：体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞会因为细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。
【小问2详解】
根据题意分析可知：若要排除非肿瘤细胞干扰（负性筛选），则应取待测人员少量血液（一般7.5ml即可）于采集管内，将与单克隆抗体A相连的磁珠加入采集管，外加磁场使磁珠定向移动指定区域并取出；若要收集CTCs（阳性富集），则再将与单克隆抗体B相连的磁珠加入采集管，外加磁场使磁珠定向移动到指定区域取出。
【小问3详解】
若实验结果为CTCs阳性细胞计数超出正常范围，即可诊断发生癌细胞转移。
18. 塑料制品方便人们生活的同时，也造成了短时期难以降解的“白色污染”。塑料制品的主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，研究人员欲比较大肠杆菌 YT1和芽孢杆菌 YP1 两类细菌降解 PE [化学式为(C2H4)n]的能力。
（1）配置培养基，接种菌株后表层覆盖 PE 塑料。分组实验结果如表所示：
①培养这两种菌株时用到的是_______________（填“液体”或“固体”）培养基，PE 的作用是给微生物提供_______________，除此之外培养基中还需要添加的主要营养物质有_______________。
②从表中数据可知，降解 PE 能力较强的菌株是_______________；培养基 1 中形成两个降解圈大小一样的菌落 a、b（如下图），菌株 a 和菌株 b 降解 PE 的能力是否一样？_______________，理由是 _______________

（2）将筛选到的菌株用于治理“白色污染”时，有可能造成其它的环境污染问题，原因可能是_______________。（答出一点即可）
【答案】（1） ①. 固体 ②. 碳源 ③. 氮源、水、无机盐 ④. 大肠杆菌YT1 ⑤. 不一样 ⑥. 菌落a的降解圈与菌落直径之比大于菌落b的降解圈与菌落直径之比
（2）菌株大量繁殖是否会产生对环境有害的代谢产物、是否会产生二次污染
【解析】
【分析】选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【小问1详解】
①在该培养基上培养菌株后，要得到降解图作为观察指标，则要把菌接种在固体培养基上培养。PE是含碳化合物，给菌株生长提供碳源。培养基的主要营养物质有水、碳源、氮源、无机盐，所以配制培养基时除了PE提供碳源外，还要添加氮源、无机盐、水。
②大肠杆菌YT1在培养基上形成的降解圈明显大于芽孢杆菌YP1的降解圈，降解PE的能力更强。培养基 1 中形成两个降解圈大小一样的菌落 a、b，但菌落a的菌落直径小于菌落b，即菌落a的降解圈与菌落直径之比大于菌落b的降解圈与菌落直径之比，因此菌落a降解PE的能力强。
【小问2详解】
筛选到的菌株对PE有很强的降解能力，再降解PE的同时该菌株也会大量繁殖，所以用它来治理PE造成的污染问题时，要考虑菌株大量繁殖是否会产生对环境有害的代谢产物、是否会对环境产生二次污染等问题。
19. 青霉素能够破坏细菌的细胞壁，从而杀死细菌，对革兰氏阳性菌有效，而对革兰氏阴性菌无效。工业上常用产黄青霉菌来生产青霉素，图a为生产流程图，请回答下列问题：

（1）在制备该培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将pH调至__________性，接种之前的过程①、②都属于__________。
（2）患者在使用青霉素前需要根据医嘱进行皮试，其目的是_____________________________。
（3）青霉菌在代谢过程产生的青霉素具有杀菌作用，有同学认为无需对培养液进行严格灭菌，你是否同意这样的观点？__________。为什么________________________________________________。
（4）青霉素发酵是高耗氧过程，发酵过程中持续高效地供氧是保证青霉素持续高产的关键。血红蛋白具有很强的携带O2的能力，将其引入青霉菌，是提高青霉素产能的思路之一。血红蛋白不仅存在于人和动物的红细胞中，也存在于某些植物细胞中（如豆血红蛋白），还存在于某些细菌细胞中（如透明颤菌）。研究人员为了将透明颤菌的血红蛋白引入青霉菌，设计了图b所示的方案：

溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，蜗牛酶是从以植物和真菌为食的蜗牛消化道中提取的酶。处理①、②所用的酶分别是上述两种酶中的__________，请简述处理④从融合细胞中筛选目的菌株的基本思路：_____________________________________。
【答案】（1） ①. 酸 ②. 扩大培养
（2）检测是否对青霉素过敏
（3） ①. 不同意 ②. 青霉素只能杀死部分微生物，某些杂菌会分祕青霉素酶将青霉素分解掉
（4） ①. 蜗牛酶、溶菌酶 ②. 将融合细胞涂布在缺乏甲硫氨酸和精氨酸、但其他营养成分齐全的固体培养基上，在该培养基上长出的菌落即为杂种菌株
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【小问1详解】
在制备该培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要调节pH，若培养霉菌需要将pH调至酸性，因此培养青霉菌需要将pH调至酸性，接种之前的过程①、②都属于扩大培养，其目的是获得发酵罐中所需要的菌种数量。
【小问2详解】
患者在使用青霉素前需要根据医嘱进行皮试，其目的是检测是否对青霉素过敏，以保证使用青霉素过程中的安全。
小问3详解】
青霉菌在代谢过程产生的青霉素具有杀菌作用，有同学认为无需对培养液进行严格灭菌，这是不合理的，因为青霉素即使有杀菌作用，但其杀菌的范围是有限的，依然对一些细菌，如革兰氏阴性菌无效，因此需要对培养液进行灭菌。
【小问4详解】
青霉菌属于真菌，所以用蜗牛酶去除细胞壁，透明颤菌属于细菌，所以用溶菌酶去除细胞壁。实验中所用青霉菌不能在缺乏甲硫氨酸的培养基上生长，实验中所用透明颤菌不能在缺乏精氨酸的培养基上生长，其融合菌株能够缺陷互补，才能在缺乏甲硫氨酸和精氨酸的培养基上生长，因此可将杂种菌株筛选出来。
20. 北京航空航天大学杨军教授成功从黄粉虫幼虫消化道中分离出能降解聚乙烯塑料的降解菌——微小杆菌YT2。下图是从黄粉虫肠道中分离、纯化目的微生物的过程。
（1）图中有选择培养和富集培养，选择培养的作用是___。与富集培养基相比，图中选择培养基的区别主要在于___，尽管作用不同，但培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
（2）纯化过程用到了稀释涂布平板法，其原理是___。
（3）某真菌的w基因可编码一种高效降解纤维素的酶，已知w基因（如图）转录方向为从左往右。为使微小杆菌YT2产生该酶，以图中质粒为载体，进行转基因操作。
①应使用限制酶___切割图中质粒，使用限制酶___切割图中含w基因的DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。
②与质粒中启动子结合的酶是___。启动子通常具有物种特异性，在质粒中插入w基因，其上游启动子应选择___（填“植物”“真菌”或“微小杆菌YT2”）启动子。
【答案】（1） ①. 增加塑料降解菌（YT2），同时抑制或阻止其他种类微生物生长 ②. 以塑料为唯一的碳源
（2）当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌
（3） ①. Mfe Ⅰ、Hind Ⅲ ②. EcR Ⅰ、Hind Ⅲ ③. RNA聚合酶 ④. 微小杆菌YT2
【解析】
【分析】启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。
【小问1详解】
图中选择培养基以PVC塑料为唯一碳源，是为了增加塑料降解菌（YT2），同时抑制或阻止其他种类微生物生长，而富集培养基是为了获得更多的YT2，更多的是扩大培养，营养物质更加充足。因此与富集培养基相比，图中选择培养基的区别主要在于以塑料为唯一的碳源。
【小问2详解】
稀释涂布平板法：将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内，纯化过程用到了稀释涂布平板法，其原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。
【小问3详解】
①根据题图信息“图中w基因转录方向是从左往右”、“质粒启动子到终止子方向为顺时针”，故重组质粒的启动子应在 w基因左侧，终止子应在w基因右侧， w基因右侧只能用Hind Ⅲ切割，w基因左侧有 BamH I、 Kpn I、EcR I三种酶切位点，结合质粒情况及切割位点识别序列，应使用限制酶 Mfe I、Hind Ⅲ切割图中质粒，使用限制酶 EcR I、 Hind Ⅲ切割图中含w 基因的 DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。②RNA 聚合酶与基因的启动子结合，启动转录。为使微小杆菌 YT2产生该酶，其上游启动子应选择微小杆菌 YT2启动子，以使目的基因在微小杆菌中成功表达。
城市
人均生态足迹
人均生态承载力
万元GDP生态足迹
甲
120
6．73
31．81
乙
217
7．64
131．83
丙
32
9．33
43．05
丁
258
6．98
78．41
蛋白种类
细胞类型
CD45
EpCAM
白细胞
有
无
CTCs
无
有
培养基及接种菌株
培养基 1
培养基 2
单独培养并接种 YT1
单独培养并接种YP1
降解圈（直径 D/mm）
3．5
1．8
限制酶
BamHⅠ
EcRⅠ
MfeⅠ
KpnⅠ
HindⅢ
识别序列和切割位点（5’-3’）
G↓GATTC
G↓AATTC
C↓AATTG
GGTAC↓C
A↓AGCTT