[生物][期末]福建省龙岩市2023-2024学年高二下学期期末统考试题(解析版)

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1. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 种植转基因植物可能会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
B. “设计试管婴儿”与“试管婴儿”在胚胎植入前均需进行遗传学诊断
C. 我国禁止生殖性克隆人的原因之一是生殖性克隆人不利于人类的生存和进化
D. 我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策并反对生物武器的扩散
【答案】B
【详解】A、种植转基因植物可能会通过基因扩散使得某些野生植物含有目的基因，进而影响野生植物的生存和繁殖能力，从而影响野生植物的遗传多样性，A正确；
B、“设计试管婴儿”在胚胎植入前需进行遗传学诊断，而“试管婴儿”在胚胎植入前不需进行遗传学诊断，B错误；
C、生殖性克隆人不利于人类的生存和进化是我国禁止生殖性克隆人的原因之一，C正确；
D、我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策并反对生物武器的扩散，D正确。
故选B。
2. 我国传统发酵技术历史悠久，下列关于传统发酵食品制作的相关叙述，正确的是（ ）
A. 传统发酵以天然菌种为主，常因菌种差异等原因造成发酵食品品质不一
B. 制作腐乳主要利用细菌将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸
C. 酿酒和酿醋过程中，发酵液pH的变化趋势是前者上升，后者下降
D. 传统发酵过程为减少杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行消毒
【答案】A
【分析】直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。利用传统发酵技术制作的食品有酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。
【详解】A、传统发酵以天然菌种为主，这些菌种可以是原材料中存在的微生物，常因菌种差异等原因造成发酵食品品质不一，A正确；
B、制作腐乳主要利用酵母、曲霉和毛霉等将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，B错误；
C、在果酒制作的过程中,产物是酒精与二氧化碳,其中二氧化碳溶于水形成碳酸,其可使培养液pH下降；在果醋制作的过程中,产物是醋酸,醋酸属于酸性物质,也可使培养液的pH下降，C错误；
D、传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵，原料不能消毒和灭菌，D错误。
故选A。
3. 下列关于微生物的基本培养叙述正确的是（ ）
A. 培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利
B. 在以尿素为唯一氮源的培养基上长出的菌落均为尿素分解菌
C. 进行细菌的鉴定和分离时应使用固体培养基分析菌落特征和数量
D. 接种后需立即倒置培养以避免皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染
【答案】C
【分析】培养基的概念及营养构成：（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、培养基中的营养物质浓度不是越高越好，培养基的配制还应考虑渗透压，避免过高导致细菌细胞脱水死亡，A错误；
B、在以尿素为唯一氮源的培养基上长出的菌落既有尿素分解菌，也有自生固氮菌，B错误；
C、不同种类的细菌形成的菌落特征和速度等不同，故可以利用固体培养基分析菌落特征和数量进行细菌的鉴定和分离，C正确；
D、接种后需等到菌液被培养基吸收后倒置平板，目的是防止培养皿盖上的冷凝水滴落，造成污染，同时也能避免培养基中的水分蒸发过快，D错误。
故选C。
4. 某同学想从泡菜汁中筛选耐高盐乳酸菌，进行如下实验：取泡菜汁样品，划线接种于一定 NaCl浓度梯度的培养基，经培养得到单菌落。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 同时培养灭菌的空白平板以检测培养基灭菌是否合格
B. 筛选菌株的过程必须提供有氧、高盐且偏酸性条件
C. 泡菜汁样品需多次稀释后才能用于平板划线接种
D. 培养基中得到的单菌落均由乳酸菌繁殖形成
【答案】A
【分析】培养基的营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求，例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或弱碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、通过同时培养灭菌的空白平板，可检测培养基灭菌是否合格，若空白培养基无菌落生长，则证明灭菌合格，A正确；
B、乳酸菌是厌氧生物，培养时需要提供无氧环境，B错误；
C、平板划线接种时不需要稀释，C错误；
D、培养基中得到的单菌落可能包含酵母菌等其他菌落，D错误。
故选A。
5. 下列关于基因工程技术的叙述正确的是（ ）
A. 限制性内切核酸酶、载体是基因工程中常用的工具酶
B. 目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物
C. 基因工程可以使基因发生定向突变，从而培育新物种
D. 抗性基因可用于检测目的基因是否插入到受体细胞染色体上
【答案】B
【详解】A、基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶，A错误；
B、基因工程的目的基因可以来源于动物、植物和微生物，受体细胞也可以是动物、植物和微生物，B正确；
C、基因工程可以使目标生物的性状发生定向改变，使其符合人们的需求，但不会定向突变，同时转基因技术也不能培育新物种，C错误；
D、运载体上的抗性基因有利于检测目的基因是否导入重组细胞，但不能检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上，D错误。
故选B。
6. 治疗大面积烧伤时，常取烧伤病人的健康皮肤组织进行贴壁培养以获得大量自体健康皮肤，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 用胃蛋白酶处理烧伤病人的健康皮肤组织后制成细胞悬液
B. 培养液中添加抗生素以防止细胞代谢产物对细胞产生危害
C. 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时通常会停止分裂增殖
D. 通过细胞培养获得健康皮肤的过程说明动物细胞具有全能性
【答案】C
【分析】动物细胞培养过程：取动物胚胎或幼龄动物组织→剪碎组织→蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养（95%空气和5%的CO2）。
【详解】A、酶活性的发挥需要适宜的pH，动物细胞培养的pH会导致胃蛋白酶失活，故不能用胃蛋白酶处理烧伤病人的健康皮肤组织后制成细胞悬液，A错误；
B、抗生素能杀死细菌，培养时可添加适量的抗生素，以避免细菌污染，为防止细胞代谢产物对细胞产生危害应及时清除代谢产物，B错误；
C、动物细胞培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时， 细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制，C正确；
D、细胞全能性是指细胞发育为完整个体或分化为其他各种细胞的潜能，通过细胞培养获得健康皮肤的过程不能说明动物细胞具有全能性，D错误。
故选C。
7. 胚胎工程理论的发展和技术的应用提高了良种奶牛的繁育速度，保证了我国高品质牛奶的充足供应。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程，下列叙述正确的是（ ）

A. ①过程获得的卵母细胞要在体外培养到MⅠ时期才具备与精子受精的能力
B. 将处于原肠胚时期的早期胚胎（a）进行均等分割可获得2个健康胚胎（d）
C. 胚胎干细胞（e）可以分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞
D. ④过程需要向代孕母牛注射免疫抑制剂，以避免免疫排斥反应
【答案】C
【分析】胚胎分割属于无性生殖，胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，对囊胚期的胚胎进行分割时，要特别注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
【详解】A、①过程获得的卵母细胞要在体外培养到MⅡ时期才具备与精子受精的能力，A错误；
B、胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误；
C、胚胎干细胞（e）分化程度低，可以分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，C正确；
D、胚胎移植时受体对外来胚胎几乎不发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，D错误。
故选C。
8. 棉铃虫是棉田常见的害虫，在产卵时会释放出一种信息素。赤眼蜂能通过这些信息素很快找到棉铃虫的卵，将自身的卵产于其中并繁衍后代，影响棉铃虫的种群数量。下列说法正确的是（ ）
A. 棉铃虫释放的信息素不要通过空气、水等传播就会被赤眼蜂内信息受体接受
B. 该实例利用赤眼蜂防治棉铃虫有利于提高生态系统稳定性
C. 该实例说明信息能在棉铃虫和赤眼蜂之间双向传递
D. 该实例利用赤眼蜂防治棉铃虫属于化学防治
【答案】B
【分析】生态系统信息类型包括物理信息、化学信息、行为信息。
【详解】A、棉铃虫释放的信息素需要通过空气、水等传播才会被赤眼蜂内信息受体接受，进而影响赤眼蜂的行为，A错误；
B、利用赤眼蜂防治棉铃虫，从而调节棉铃虫的种群数量，有利于提高生态系统稳定性，B正确；
C、棉铃虫释放的信息素，赤眼蜂通过这些信息素很快找到棉铃虫的卵，将自身的卵产于其中并繁衍后代，说明信息能从棉铃虫单向传递给赤眼蜂，C错误；
D、该实例利用赤眼蜂防治棉铃虫属于生物防治，D错误。
故选B。
9. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A. 整个提取过程中可以不使用离心机
B. 鉴定过程中 DNA 双螺旋结构不发生改变
C. 研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，取上清液进一步实验
D. 仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
【答案】B
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离； ③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、在DNA的粗提取与鉴定实验中，可将获得的研磨液用纱布过滤后，在4℃的冰箱中放置几分钟，再取上清液，也可以直接将研磨液用离心机进行离心后取上清液，A正确；
B、鉴定过程中用沸水浴加热，DNA双螺旋结构会发生改变，B错误；
C、研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，DNA在上清液中进一步实验，C正确；
D、加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5分钟以上，且要等到冷却后再观察结果，这样才可以观察到较为明显的显色反应，仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰，D正确。
故选B。
10. T4溶菌酶耐热性差，若将该酶的第3位氨基酸进行改造（如图所示），并使第3位氨基酸和第97位氨基酸之间形成1个二硫键，可以大大提高其耐热性。下列叙述错误的是（ ）
A. 根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列可推测出多种脱氧核苷酸序列
B. T4溶菌酶耐热性提高的原因是其氨基酸的种类和数量均发生改变
C. 改造T4溶菌酶可利用基因定点突变技术，对相关基因进行改造
D. 改造后的T4溶菌酶需要进行功能鉴定才能应用于生产实践
【答案】B
【分析】蛋白质工程，即以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、由于一种氨基酸可能对应多种密码子，因此根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列可能推测出多种脱氧核苷酸序列，A正确；
B、根据题意“科学家通过相关研究，最终使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸”可知，T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类和排列顺序发生了改变，而氨基酸的数量没变，B错误；
C、根据题意，改造T4溶菌酶可以从合成蛋白质的基因进行改造，因此可利用基因定点突变技术，对相关基因进行改造，C正确；
D、该实例将蛋白质进行了改造，属于蛋白质工程的范畴，T4溶菌酶本质为蛋白质，可利用抗原—抗体特异性结合的特点对该酶进行检测，D正确。
故选B
11. 单倍体胚胎干细胞是指只含有一套染色体，但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。研究人员利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程①常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志
B. 在雌雄原核融合前需通过显微操作移除雄原核
C. 过程②中胚胎总体积不变，有机物种类不断增加
D. 孤雌单倍体胚胎干细胞中只含一条性染色体X或Y
【答案】D
【分析】胚胎干细胞具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
【详解】A、受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核，A正确；
B、由图可知，要获得孤雌单倍体胚胎干细胞，在雌雄原核融合前需通过显微操作移除雄原核，B正确；
C、在胚胎早期发育过程中，胚胎总体积不变，有机物种类不断增加，C正确；
D、精子中含有的性染色体为X染色体或Y染色体，卵细胞中含有的性染色体为X染色体，由图可知，在建立单倍体胚胎干细胞过程中，是去除雄原核，所以获得的单倍体干细胞中含有的性染色体是X染色体，而不含Y染色体，D错误。
故选D。
12. 模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下图为生物学中的某种模型，相关叙述正确的是（ ）
A. 若该模型表示植物体细胞杂交过程，则 A、B→C 过程需要在低渗溶液中进行
B. 若该模型表示动物体细胞核移植技术，则 D→E 需要进行超数排卵和同期发情处理
C. 若该模型表示基因工程中的农杆菌转化法，则C 表示重组 Ti质粒，D 表示植物细胞
D. 若该模型表示生态系统中的食物链和食物网，则C→D 之间碳主要以有机物形式传递
【答案】D
【分析】概念模型是指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象或活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型。
【详解】A、诱导原生质体融合的过程需要去除细胞壁，如果在低渗溶液中进行，原生质体会吸水涨破，A错误；
B、 D→E 需要进行同期发情处理，B错误；
C、 D表示农杆菌，C错误；
D、碳在生物群落内部以有机物形式传递，D正确。
故选D。
13. 某生态系统的物质循环与能量流动的部分情况如图所示，甲、乙、丙是该生态系统的组成成分，其中1~4 是乙中的四种生物。下列叙述错误的是（ ）
A. 该生态系统在物质和能量上不能自给自足
B. 图中甲、丙是实现生态系统物质循环的关键生态成分
C. 由生物1向生物2传递的能量最多占生物1同化量的20%
D. 大气中CO₂的来源除了①③④，还包括化石燃料的燃烧等
【答案】C
【分析】生态系统组成成分包括：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。甲和大气中CO2库是双箭头，所以甲生产者，乙是消费者(生物1是第二营养级，生物2、3是第三营养级，生物4是第四营养级)，丙是分解者。
【详解】A、生产者利用的是太阳能，生态系统在能量上不能自给自足，A正确；
B、甲和大气中CO2库是双箭头，所以甲生产者，乙是消费者(生物1是第二营养级，生物2、3是第三营养级，生物4是第四营养级)，丙是分解者。生产者和分解者是实现生态系统物质循环的关键生态成分，B正确；
C、能量传递效率指相邻营养级的同化量的比值，生物1是第二营养级，生物2、3是第三营养级，第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率在10%-20%之间，C错误；
D、结合图示可以看出，大气中CO2的来源除了①生产者的呼吸作用、③消费者的呼吸作用、④分解者的分解作用外，还包括化石燃料燃烧，D正确。
故选C。
14. 为了对重金属镉（Cd）污染的湿地生态系统进行生物修复，科研人员选择水芹菜、灯芯草和水葫芦三种湿地植物设置了4种配植方式，探究不同配植方式对湿地生态系统的修复效果，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 湿地生态系统可以净化水质体现了生物多样性的直接价值
B. 据图可知配植的植物种类越多越有利于去除湿地生态系统中的镉
C. ①组与②组对比，说明三种湿地植物中水葫芦去除镉的能力最强
D. 种植的湿地植物需及时无害化处理，减少镉富集到高营养级生物体内
【答案】D
【分析】题图分析：该实验的目的为探究植物配植方式对人工湿地Cd去除率的影响，自变量处理时间和植物的种类，因变量为Cd去除率。实验结果表明，随着处理时间的延长，人工湿地中配植种类更多样的植物会促进系统对Cd的去除。
【详解】A、湿地生态系统可以净化水质体现了生物多样性的间接价值，生物多样性的间接价值大于其直接价值，A错误；
B、据图可知水葫芦和灯芯草组合，即③组在初期效果最好，而④组虽然植物种类多，但除Cd效果不如③组，可见为了有效净化水质，需要合理配植植物种类，并不是越多越有利于去除湿地生态系统中的镉，B错误；
C、①组与②组对比，说明三种湿地植物中水葫芦去除镉的能力最强，C错误；
D、种植的湿地植物需及时无害化处理，这样可以减少镉富集到高营养级生物体内，否则可能会对人类造成影响，也可能引起二次污染，D正确。
故选D。
15. 大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌，其代谢产物能与伊红—亚甲蓝染料反应，使菌落呈深紫色。检测水样是否符合饮用水卫生标准时，常用滤膜法测定大肠杆菌的数目，流程如图所示。EMB 培养基为伊红—亚甲蓝培养基。下列对实验操作的分析错误的是（ ）
A. EMB培养基属于选择培养基，只有大肠杆菌能在其上正常生长
B. 将完成过滤之后的滤膜紧贴在 EMB 培养基上属于接种操作
C. 与细菌相比，对水样中的真菌进行计数时，所用滤膜微孔的直径更大
D. 根据培养基上深紫色菌落数目，可计算一定体积水样中大肠杆菌的数量
【答案】A
【分析】选择培养基是指在微生物学中，允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。
【详解】A、EMB培养基属于鉴别培养基，A错误；
B、由于过滤完后细菌黏附在滤膜上，将滤膜紧贴在EMB培养基上可以将黏附在滤膜上的菌种接种在培养基上，B正确；
C、真菌比细菌大，因此要截留真菌需要设置孔径更大的滤膜，C正确；
D、将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红—亚甲蓝培养基上培养，根据培养基上深紫色菌落数目，可计算一定体积水样中大肠杆菌的数量，D正确。
故选A。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分。 ）
16. 下图为当前流行的农村庭院生态工程示意图，请据图回答下列问题：
（1）该庭院生态系统的结构包括____________和______________，图中分解者的作用主要是__________________________。
（2）流经该生态系统的总能量是______________________。在“农作物→植食性昆虫→鸡”的食物链中，鸡粪便中的能量属于第__________营养级同化的能量。
（3）人们收获农作物后，农作物的秸秆可以有多种方式处理，除了图中所示方式外，下列可提高秸秆能量利用率的是（ ）
A. 利用秸秆生产食用菌B. 青贮、氨化处理形成饲料
C. 焚烧秸秆留灰做底肥D. 利用作物秸秆培养蚯蚓
（4）该生态工程实现了生活垃圾、动物粪便、沼渣等的充分利用，这体现了生态工程的_______原理。与传统的工程相比，农村庭院生态工程具有_________等特点（至少答两点）。
【答案】（1）①. 生态系统的组成成分 ②. 营养结构 ③. 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
（2）①. 生产者固定的能量和饲料有机物中的化学能 ②. 二
（3）ABD （4）①. 循环 ②. 少消耗、多效益、可持续
【分析】生产者通过光合作用，将太阳能固定的在它们所制造的有机物中。太阳能转化成化学能，从而可想以被生物所利用，因此，生产者可以说是生态系统的基石。消费者通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物（CO2、水、氨等），这些无机物排出体外后又可以被生产消费者者重新利用。可见，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。如果没有分解者，动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山，生态系统就会崩溃。因此，生产者、消费者和分解者是紧密联系，缺一不可的。
【小问1详解】
生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量。其中分解者将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
【小问2详解】
流经该生态系统的总能量是生产者固定的能量和饲料有机物中的化学能。在“农作物→植食性昆虫→鸡”的食物链中，鸡粪便中的能量属于上一营养级同化的能量，即属于植食性昆虫（第二营养级）同化的能量。
【小问3详解】
ABD、利用秸秆生产食用菌供人、牲畜使用、利用秸秆培养蚯蚓、青贮、氨化处理形成饲料作为牲畜饲料等实现了能量的多级利用，提高了能量利用率，ABD正确；
C、焚烧秸秆能量最终以热能的形式散失，底肥中的物质为无机盐，不能提供能量，C错误。
故选ABD。
【小问4详解】
“生活垃圾、动物粪便、沼渣等”的充分利用，这体现了生态工程的循环原理。与传统的工程相比，农村庭院生态工程具有消耗少、效益高、污染低、可持续发展等特点。
17. 大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达 12~38kg。大熊猫可利用竹子中 8%的纤维素和 27%的半纤维素，消化纤维素的能力远优于其他草食性动物。研究人员欲测定大熊猫肠道中纤维素分解菌的数量并从中筛选具有高效分解能力的菌株，部分操作过程如下图，请回答下列问题：
（1）为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以________为唯一碳源的固体培养基上进行培养，配制的培养基必须进行________灭菌处理。
（2）研究人员采用稀释涂布平板法分离纤维素分解菌，若每支试管稀释10倍，则图中a的数值应为___________ml。在统计菌落数时，宜选择__________号试管接种得到的培养物进行计数，由此计算出5g粪便中含纤维素分解菌的数目是__________个。不选择另一支试管接种得到的培养物进行计数的原因是____________。
（3）为获得高效分解纤维素的菌株，研究人员将分离得到的 4 株增殖能力较强的纤维素分解菌接种到纤维素—刚果红培养基中，在 37℃条件下培养 48h，当纤维素被纤维素分解菌分解后，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈，研究人员测得实验结果如下表所示。据表分析，分解纤维素能力最强的是__________________,理由是__________________。
注: EI=透明圈平均直径（mm） /菌落直径 （mm）
【答案】（1）①. 纤维素 ②. 高压蒸汽##湿热
（2）①. 2.7 ②. 4 ③. 7×108 ④. 5号试管接种的培养物中，有一个培养基上的菌落连成一片难以计数
（3）①. 菌株4 ②. 菌株4 的EI值最大（透明圈平均直径/菌落直径比值最大；菌落直径/透明圈平均直径比值最小），说明菌株4 分解纤维素的能力最强。
【分析】分解纤维素的微生物分离的实验原理：（1）土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长；（2）在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
若想筛选纤维素分解菌，应将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；对培养基灭菌的方法是高压蒸汽灭菌。
【小问2详解】
研究人员采用稀释涂布平板法分离纤维素分解菌，图中是将0.3ml菌液添加到aml无菌水中，若每支试管稀释10倍，则故a的数值应为2.7ml；稀释涂布平板法计数时应选择菌落数30-300之间的菌落，故在统计菌落数时，宜选择4号试管接种得到的培养物进行计数；图中共稀释105倍，由此计算出5g粪便中含纤维素分解菌的数目是（275＋285＋280）/3÷0.2×105×5=7×108个；图中5号试管接种的培养物中，有一个培养基上的菌落连成一片难以计数，故不选择该试管接种得到的培养物进行计数。
【小问3详解】
分析表格数据可知，菌株4 的EI值最大（透明圈平均直径/菌落直径比值最大；菌落直径/透明圈平均直径比值最小），说明菌株4 分解纤维素的能力最强，故分解纤维素能力最强的是菌株4。
18. 紧密连接蛋白（CLDN6）是一种跨膜蛋白，在乳腺癌等多种癌症中特异性高表达，能促进肿瘤发生、生长和迁移等。美登素（DM1）是一种抑制微管蛋白聚集的化疗药物，副作用较大。为实现DM1 对肿瘤细胞的靶向作用，研究人员以 CLDN6 为靶点制备相应单克隆抗体并构建抗体—药物偶联物（ADC），部分过程如图，请回答下列问题：

（1）上述过程中向小鼠体内注射的特定抗原是___，该处理的目的是_________。
（2）过程①中与诱导植物原生质体融合方法不同的是______诱导法。过程③经过多次的______________，可获得足够数量的能分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。
（3）抗体——药物偶联物（ADC）中a的作用是______。与直接注射 DM1相比， ADC在临床应用上具有的优势是__________________。
【答案】（1）①. （癌细胞的）紧密连接蛋白（CLDN6）②. 诱导小鼠产生能够分泌抗紧密连接蛋白（CLDN6）抗体的B淋巴细胞
（2）①. 灭活病毒 ②. 克隆化培养和抗体检测
（3）①. 能够特异性结合癌细胞表面的紧密连接蛋白 ②. ADC的美登素仅杀伤肿瘤细胞，对正常细胞影响小（或“靶点清楚，毒副作用小”）
【分析】单克隆抗体的制备过程：用特定抗原对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，从产生免疫反应小鼠的脾脏细胞中，得到了抗特定抗原的抗体，这说明在小鼠的脾细胞中形成了相应的B淋巴细胞。将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中产生的B淋巴细胞融合，再用特定的选择性培养基进行筛选。在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。对上述经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。最后，将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，这样，从细胞培养液或小鼠腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体了。
【小问1详解】
用特定抗原对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，从产生免疫反应小鼠的脾脏细胞中，可以得到能分泌抗特定抗原的抗体B淋巴细胞，所以要诱导小鼠产生能够分泌抗紧密连接蛋白（CLDN6）抗体的B淋巴细胞，需向小鼠体内注射的特定抗原紧密连接蛋白（CLDN6）。
【小问2详解】
诱导植物原生质体融合方法有电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等，诱导动物细胞融合的常用方法有电融合法、PEG融合法和灭活病毒诱导法等。故过程①中与诱导植物原生质体融合方法不同的是灭活的病毒诱导法。对经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
抗体——药物偶联物（ADC）通常由抗体、药物和接头三部分组成，图中a是抗体，其作用是特异性结合靶细胞（肿瘤细胞）表面的抗原（紧密连接蛋白），将连接的药物输送进入细胞。ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和药物对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚，毒副作用小等优点。
19. 抗菌肽通常是由短氨基酸序列构成的小肽，具有广谱的杀菌活性，利用基因工程生产抗菌肽的难题之一是大肠杆菌能识别外源蛋白并将其水解。某科研小组将抗菌肽基因与大肠杆菌自身的半乳糖苷酶基因连接，组成融合基因，通过质粒构建基因表达载体并导入大肠杆菌中，以获得大量的抗菌肽。图1、图2分别为融合基因和该实验所用质粒的结构示意图，请回答下列问题：
注: EcR Ⅰ、SmaⅠ、BamH Ⅰ、HindⅢ为能产生不同末端的限制酶, AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因。
（1）常用PCR技术获得大量的融合基因，PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、________三步，扩增反应体系应添加引物、模板、含Mg²⁺的缓冲液、___________、四种脱氧核苷酸等。引物的作用是____________。
（2）分析图 1 可知，利用 PCR 技术扩增融合基因时，应选择引物_____，循环 5次共需要消耗______个引物。
（3）为构建重组质粒并保证基因能定向插入质粒中，需选择限制酶___________切割质粒和含融合基因的DNA片段；为确定重组质粒是否构建成功，用上述选择的限制酶分别对融合基因PCR 产物、质粒和重组质粒进行完全酶切，再进行电泳，结果如图 3 所示。若重组质粒构建成功，请在图 3 中将酶切结果对应位置的条带涂黑。___________
（4）为筛选出成功导入重组质粒的大肠杆菌，可以用 的完全培养基进行筛选。
A. 只含氨苄青霉素B. 只含四环素
C. 同时含有氨苄青霉素和四环素D. 分别含有氨苄青霉素和四环素
【答案】（1）①. 延伸 ②. 耐高温的DNA 聚合酶##Taq酶 ③. 使 DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
（2）①. 引物2和引物4 ②. 62
（3）① BamHI和HindⅢ ②.
（4）D
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
PCR反应中的每次循环可分为变性、复性和延伸三步，扩增反应体系需要添加2种引物、模板、含Mg²⁺的缓冲液、耐高温的DNA 聚合酶（Taq酶）、四种脱氧核苷酸等。其中，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。
【小问2详解】
利用 PCR 技术扩增融合基因时，根据图示分析，应选择引物4和引物2，其原因是 引物只能连接在模板链的3'端，耐高温的DNA 聚合酶只能从引物的5'→3'方向延伸DNA 链。循环 5次共需要消耗引物数量为25 ×2-2=62个。
【小问3详解】
为构建重组质粒并保证基因能定向插入质粒中，需选择限制酶 BamH I 和HindⅢ，原因是 SmaⅠ会破坏目的基因，而 EcR Ⅰ不能保证目的基因定向连接。重组质粒是由质粒（长度小于6000bp，原因是限制酶 BamH I 和HindⅢ将长度6000bp中AmpR氨苄青霉素抗性基因切去了部分）和目的基因（即融合基因，长度为2000bp）组成的，故酶切结果对应位置如图： 。
【小问4详解】
要筛选出成功导入重组质粒的大肠杆菌，应采用影印法，一组用含四环素的培养基培养(重组质粒和非重组质粒均可以存活），一组用含有氨苄青霉素的培养基培养（进非重组质粒可以存活），两组对比，从含有四环素的培养基上筛选获得重组质粒。
故选D。
20. 油酸是一种单不饱和脂肪酸，稳定性高，具有较高的营养和保健功能。油酸含量是评价大豆油食用品质和稳定性的重要指标。研究人员利用转基因技术抑制大豆内源FAD2-1基因的表达，获得了油酸比例显著提高的大豆，请回答下列问题：
（1）将FAD2-1基因反向连接到质粒中，构建反义基因表达载体。FAD2-1基因、质粒的部分结构如下图所示：a~d 表示 FAD2-1基因的4个位点
构建反义基因表达载体时，将 FAD2-1 基因的___________（填图中的字母）位点连接到质粒T-DNA 的模板链启动子左端。反义基因表达载体转录产生的mRNA 可抑制细胞内 FAD2-1 基因的表达, 其原因是__________________,从而抑制FAD2-1基因的 mRNA 进行翻译。
（2）采用农杆菌转化法将反义基因表达载体导入受体细胞，培育高油酸转基因大豆，操作流程如下图：
①将反义基因表达载体导入农杆菌前，需要用______处理农杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
②过程Ⅱ称为_____________，该过程_________（填“有”或“没有” ）基因的选择性表达。
③过程Ⅲ所用培养基中需添加生长素和细胞分裂素，若生长素/细胞分裂素的值_________________（填“大于 1”、 “等于 1”或“小于 1” ）则有利于诱导生芽。
④若要检测过程Ⅳ获得的转基因大豆植株是否培育成功，收获大豆后应检测____________，可评价其效果。
【答案】（1）①. b ②. 反义基因转录产生的mRNA与FAD2－1基因转录产生的mRNA可发生碱基互补配对，形成双链RNA结构（反义基因转录产生的mRNA可以与FAD2－1基因转录产生的mRNA转录形成的mRNA结合）
（2）①. Ca2+ （CaCl2）②. 脱分化 ③. 有 ④. 小于1 ⑤. 大豆的油酸含量
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
据题可知，需要将FAD2－1基因反向连接到质粒中构建反义基因表达载体，故应将FAD2－1基因模板链的互补链接入重组表达载体的模板链中，再结合图示，观察转录方向，根据同向连接原则，将 FAD2-1 基因的b位点连接到质粒T-DNA 的模板链启动子左端；翻译是以mRNA为模板进行的，反义基因转录产生的mRNA与FAD2－1基因转录产生的mRNA可发生碱基互补配对，形成双链RNA结构（反义基因转录产生的mRNA可以与FAD2－1基因转录产生的mRNA转录形成的mRNA结合），从而抑制FAD2－1基因的mRNA进行翻译，抑制细胞内FAD2－1基因的表达。
【小问2详解】
①将反义基因表达载体导入农杆菌（微生物细胞）前，需要用Ca2+ （CaCl2）处理农杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
②过程Ⅱ是形成愈伤组织的过程，称为脱分化，该过程发生了基因的选择性表达。
③当若生长素/细胞分裂素的值小于1有利于诱导生芽，两者比例大于1利于生根。
④分析题意，研究人员利用转基因技术抑制大豆内源FAD2-1基因的表达，获得了油酸比例显著提高的大豆，若要检测过程Ⅳ获得的转基因大豆植株是否培育成功，收获大豆后应检测大豆的油酸含量。
菌株
透明圈平均直径（mm）
菌落直径（mm）
EI
菌株1
17.00
5.17
3.31
菌株2
21.68
6.63
3.33
菌株3
21.27
7.02
3.04
菌株4
19.60
4.97
4.04