豐臺區2023-2024學年度第二學期期中練習高二生物學（B卷）考試時間：90分鐘第I卷（選擇題共30分）一、單項選擇題：本部分共15題，每題2分，共30分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.傳統發酵技術制作的食品，極大地滿足了人們對飲食多元化的需求。下列說法正確的是（）A.制作腐乳時毛霉等多種微生物參與發酵過程B.制作泡菜時乳酸菌無氧呼吸產生乳酸和CO2C.果酒、果醋制作所利用的菌種都屬于原核生物D.糖源不足時，酒精不能作為醋酸菌的碳源和能源【答案】A【解析】【分析】1、在利用酵母菌發酵時最好是先通入足夠的無菌空氣，在有氧環境下一段時間使其繁殖，再隔絕氧氣進行發酵。2、泡菜制作所使用的微生物是乳酸菌，代謝類型是異養厭氧型，在無氧條件下乳酸菌能夠將蔬菜中的葡萄糖氧化為乳酸。3、腐乳制作的菌種主要是毛霉，代謝類型是異養需氧型。【詳解】A、自制腐乳時，多種微生物參與了發酵過程，其中毛霉起主要作用，A正確；B、乳酸菌無氧呼吸不產生CO2，B錯誤；C、參與果酒制作微生物是酵母菌，屬于真核生物，C錯誤；D、當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸，D錯誤。故選A。2.剛果紅是一種染料，可與纖維素形成紅色復合物，但不與纖維素的水解產物發生這種反應。研究人員利用該原理從土壤中分離纖維素分解菌并計數，培養結果如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A.剛果紅培養基可用于鑒別纖維素分解菌B.圖中菌落B分解纖維素的能力最強C.圖中培養基可用牛肉膏、蛋白胨配制D.用顯微鏡直接計數統計的結果往往比活菌實際數目多【答案】C【解析】【分析】分解纖維素的微生物的分離實驗的原理：①土壤中存在著大量纖維素分解酶，包括真菌、細菌和放線菌等，它們可以產生纖維素酶。纖維素酶是一種復合酶，可以把纖維素分解為纖維二糖，進一步分解為葡萄糖使微生物加以利用，故在用纖維素作為唯一碳源的培養基中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長。②在培養基中加入剛果紅，可與培養基中的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被分解后，紅色復合物不能形成，培養基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可鑒別纖維素分解菌。【詳解】A、根據題意，剛果紅是一種染料，可與纖維素反應形成紅色復合物，但不會與纖維素水解產物發生反應，培養基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈，因此剛果紅培養基可用于鑒別纖維素分解菌，A正確；B、有透明圈說明纖維素被纖維素酶催化降解，透明圈大小與纖維素酶的量與活性有關，透明圈越大，說明降解纖維素能力越強，由圖可知，菌落B周圍的透明圈較大，說明其降解纖維素的能力最強，B正確；C、該實驗的目的是從土壤中分離纖維素分解菌并計數，因此該剛果紅培養基應該以纖維素為唯一碳源，不能用牛肉膏、蛋白胨配制，C錯誤；D、由于顯微鏡直接計數時統計的數據包括了已經死亡的細菌，所以其統計的結果往往比活菌實際數目多，D正確。故選C。3.發酵工程與農業、食品工業、醫藥工業及其他工業生產有著密切的聯系。下列對發酵工程及其應用的敘述，正確的是（）A.啤酒的工業化生產中，酒精的產生積累主要在后發酵階段完成B.食品添加劑能改善食品的口味、色澤和品質，但會降低食品的營養C.發酵工程的產品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身D.用單細胞蛋白制成的微生物飼料，可通過發酵工程從微生物細胞中提取【答案】C【解析】【分析】發酵工程的基本環節：選育菌種：性狀優良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。發酵罐內發酵：這是發酵工程的中心環節。在發酵過程中，要隨時檢測培養液中的微生物數量、產物濃度等，以了解發酵進程。還要及時添加必需的營養組分，要嚴格控制溫度、pH和溶解氧等發酵條件。分離、提純產物：如果是發酵產品是微生物細胞本身，可在發酵結束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產品。如果產品是代謝物，可根據產物的性質采取恰當的提取、分離和純化措施來獲得產品。【詳解】A、啤酒發酵過程分為主發酵和后發酵兩個階段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成都是在主發酵階段完成，因此啤酒的工業化生產過程中，酒精的產生積累主要在主發酵階段完成，A錯誤；B、食品添加劑能改善食品的口味、色澤和品質，可以增加食品的營養，B錯誤；C、發酵工程的產品主要包括微生物的代謝物、酶及菌體本身（如單細胞蛋白），C正確；D、用單細胞蛋白制成的微生物飼料，其中的單細胞蛋白是微生物菌體，并不是通過發酵工程從微生物細胞中提取獲得，D錯誤。故選C。4.谷氨酸除用于制造味精外，還可以用來治療神經衰弱以及配制營養注射液等。利用發酵工程可以大量制備谷氨酸。下列有關谷氨酸發酵生產的過程，敘述錯誤的是（）A.發酵之前需要對谷氨酸菌種進行擴大培養B.分離、提純發酵產物是發酵過程的中心環節C.發酵液的酸堿度會改變菌種發酵產物的種類D.發酵結束后需要對培養液進行滅菌處理【答案】B【解析】【分析】發酵工程一般包括菌種的選育，擴大培養，培養基的配制、滅菌，接種，發酵，產物的分離、提純等方面；發酵工程以其生產條件溫和、原料來源豐富且價格低廉、產物專一、廢棄物對環境的污染小和容易處理等特點，在食品工業、醫藥工業和農牧業等許多領域得到了廣泛的應用，形成了規模龐大的發酵工業。【詳解】A、發酵罐的體積很大，發酵之前要對谷氨酸菌種進行擴大培養，A正確；B、發酵罐內的發酵是發酵過程的中心環節，該過程中需要嚴格控制pH、溶解氧和溫度等條件，B錯誤；C、環境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物代謝物的形成。例如，谷氨酸的發酵生產，在中性和弱堿性條件下會積累谷氨酸，在酸性條件下則容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，C正確；D、發酵結束后需要對培養液進行滅菌處理，避免對環境造成污染，D正確。故選B。5.下圖表示矮牽牛的植物組織培養過程，相關敘述正確的是（）A.矮牽牛是自養生物，培養基中無需添加有機碳源B.①、②、③過程所用的培養基相同C.獲得愈傷組織的過程一般需要給予光照D.用花粉和葉片做外植體獲得的植株基因型不同【答案】D【解析】【分析】植物組織培養過程是：離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成根、芽，最終形成植物體。【詳解】A、矮牽牛組織培養的培養基中需添加有機碳源作為營養物質，A錯誤；B、植物組織培養不同階段所需的營養成分以及激素配比是不同的，因此①、②、③過程所用的培養基不相同，B錯誤；C、獲得愈傷組織的過程一般不需要給予光照，愈傷組織再分化形成生有芽和根的幼苗過程中一般需要光照，C錯誤；D、體細胞的基因型相同，通過減數分裂形成花粉粒，可以導致等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合等，使得花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同，因此用花粉和葉片做外植體獲得的植株基因型不同，D正確。故選D。6.某農科所利用這兩種獼猴桃體細胞，通過細胞工程的方法培育出了獼猴桃新品種，培育過程如下圖所示。下列說法錯誤的是（）A.過程①需用纖維素酶和果膠酶進行去壁處理B.過程②利用了細胞膜的流動性實現a和b的融合C.獼猴桃新品種的培育體現了植物細胞的全能性D.植物體細胞雜交與植物組織培養的原理相同【答案】D【解析】【分析】題圖分析，表示植物體細胞雜交過程，過程①表示酶解法去除細胞壁獲得細胞原生質體的過程，過程②表示原生質體融合的過程，過程③表示再生出新的細胞壁的過程。【詳解】A、過程①是利用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞壁獲得原生質體的過程，A正確；B、過程②是原生質體融合的過程，可采用離心、電刺激、聚乙二醇為誘導劑等方法，原生質體a和b的融合過程依賴細胞膜的流動性，B正確；C、獼猴桃新品種的培育利用了植物體細胞雜交技術和植物組織培養技術，該過程中運用了植物細胞全能性的原理，C正確；D、植物體細胞雜交運用了細胞膜的流動性和植物細胞的全能性，而植物組織培養技術只運用了植物細胞的全能性，D錯誤。故選D。7.下圖為腎臟上皮細胞培養過程示意圖。下列有關敘述錯誤的是（）A.甲→乙過程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.傳代培養過程中需要定期更換培養液C.丙、丁過程均會出現細胞貼壁生長現象D.培養箱中含5%CO2的目的是促進細胞呼吸【答案】D【解析】【分析】據圖可知，圖示為腎臟上皮細胞培養過程示意圖，圖中甲表示剪碎腎臟組織塊，乙表示制成細胞懸液，丙表示原代培養，丁表示傳代培養。【詳解】A、甲剪碎腎臟組織塊→乙制成細胞懸液過程，需要將接觸抑制的細胞分開，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，分散成單個細胞，A正確；B、為防止代謝產物積累對細胞培養不利，傳代培養過程中需要定期更換培養液，B正確；C、丙表示原代培養，丁表示傳代培養，丙、丁過程均會出現細胞貼壁生長現象，C正確；D、培養箱中含5%CO2的目的是維持培養液的pH，D錯誤。故選D。8.和牛肉質鮮嫩、營養豐富。我國科學家通過胚胎工程技術，利用本地黃牛代孕來繁育和牛，主要步驟如圖所示。相關敘述正確的是（）A.為避免代孕牛對植入胚胎產生排斥反應，應注射免疫抑制劑B.受精卵發育成早期胚胎所需營養主要來源于培養基中的營養液C.步驟乙為胚胎移植，胚胎移植是胚胎工程的最終技術環節D.科學家可通過給和牛飼喂外源促性腺激素，促使其超數排卵【答案】C【解析】【分析】分析題圖：步驟甲為受精作用，步驟乙為胚胎移植，其中誘導超數排卵用的是促性腺激素。【詳解】A、受體子宮一般不會對植入胚胎產生排斥反應，因此不需要給代孕牛注射免疫抑制劑，A錯誤；B、受精卵發育成早期胚胎所需營養主要來源于卵細胞中的細胞質，B錯誤；C、步驟乙為胚胎移植，胚胎移植是胚胎工程的最后一道“技術工序”，實質是早期胚胎在相同或相似的生理環境條件下空間位置的轉移，C正確；D、促性腺激素的本質是蛋白質（多肽），飼喂會使其分解而失去作用，D錯誤。故選C。9.基因芯片是一種核酸序列分析工具，將大量不同的、已知序列DNA片段固定在玻璃片的不同位置即獲得基因芯片。用帶有熒光標記的樣品與基因芯片雜交，根據每一個位置的熒光強度估計樣品中特定序列核酸含量。關于基因芯片的敘述錯誤的是（）A.基本原理是堿基互補配對原則B.不能檢測樣品中RNA的相對含量C.可用于基因表達分析和基因診斷等D.可以一次性對樣品大量序列進行檢測【答案】B【解析】【分析】基因芯片可以用于疾病的檢測，進行的是核酸分子雜交。【詳解】A、利用基因芯片可檢測特定DNA序列的基本原理是堿基互補配對原則，A正確；B、根據題意“用帶有熒光標記的樣品與基因芯片雜交”可知能夠檢測樣品中RNA的相對含量，B錯誤；C、由于可以診斷特定序列核酸的含量，所以可用于基因表達分析和基因診斷等，C正確；D、由“將大量不同的、已知序列DNA片段固定在玻璃片的不同位置就獲得基因芯片”可知一次可以檢測大量基因的表達水平，D正確。故選B。10.利用PCR技術分析糞便已成為珍稀野生動物種群調查的有效手段。同種生物不同個體在同源染色體某些位置上DNA片段長度存在差異，這些片段可作為辨別不同個體的依據。下列敘述正確的是（）A.需去除糞便中微生物DNA以免干擾實驗結果B.設計PCR引物時需要考慮物種特異性C.反應體系中需加入四種堿基作為原料D.PCR體系需要加入限制性內切核酸酶【答案】B【解析】【分析】PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術；過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復性：引物結合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈，PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開。【詳解】A、由于不同的生物DNA具有特異性，故利用PCR技術辨別不同個體時不需要去除糞便中微生物的DNA，A錯誤；B、引物是一端目的基因的核苷酸序列，設計PCR引物時需要考慮物種特異性，B正確；C、PCR是對目的基因進行擴增的技術，反應體系中需加入四種脫氧核苷酸作為原料，C錯誤；D、PCR體系不需要加入限制性內切核酸酶，需加入耐高溫的DNA聚合酶，D錯誤。故選B。11.對圖中潮霉素抗性基因和psy基因轉錄的描述錯誤的是（）A.潮霉素抗性基因和psy基因轉錄方向不同B.轉錄時，均以基因的一條鏈為模板C.轉錄時，RNA延伸方向均為5′→3′D.DNA聚合酶催化轉錄過程【答案】D【解析】【分析】轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，該過程主要在細胞核中進行，需要RNA聚合酶參與。【詳解】A、啟動子是RNA聚合酶識別并結合的位點，使轉錄開始，終止子是轉錄在需要的地方停止，識圖分析可知，根據圖中潮霉素抗性基因和psy基因的啟動子和終止子的位置可知，潮霉素抗性基因轉錄方向向左，psy基因轉錄方向向右，二者的轉錄方向不同，A正確；B、轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，B正確；C、轉錄時，在RNA聚合酶的作用下，RNA子鏈延伸方向均為5′→3′，C正確；D、RNA聚合酶催化轉錄過程的進行，D錯誤。故選D。12.擬南芥的A基因與植物的抗病性直接相關。我國科研人員嘗試將擬南芥的A基因導入黃瓜，以提高黃瓜對枯萎病和白粉病的抗性。下列分析錯誤的是（）A.可采用農桿菌轉化法將A基因導入黃瓜細胞B.構建A基因的表達載體是這項技術的核心C.黃瓜細胞中檢測到A基因說明此項研究取得成功D.利用植物組織培養技術將轉基因黃瓜細胞培育成植株【答案】C【解析】【分析】基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測與鑒定。【詳解】A、農桿菌轉化法是將目的基因導入植物細胞最常用的方法，可采用農桿菌轉化法將A基因導入黃瓜細胞，A正確；B、基因表達載體的構建是基因工程的核心，B正確；C、黃瓜細胞中檢測到A基因意味著目的基因已經成功導入并表達，但此項研究是否取得成功還需在個體水平上進行鑒定，C錯誤；D、將轉基因水稻細胞培育成植株需要采用植物組織培養技術，該過程體現了植物細胞的全能性，D正確。故選C。13.利用新鮮菜花作為實驗材料提取DNA時，錯誤的是（）A.可將菜花置于清水中，細胞吸水破裂后將DNA釋放出來B.離心后上清液中加入95%冷酒精，出現的白色絲狀物就是粗提的DNAC.將白色絲狀物置于2mol/L的NaCl溶液中，會發生溶解現象D.可利用DNA在沸水浴下遇到二苯胺試劑呈現藍色反應的特性對其進行鑒定【答案】A【解析】【分析】1、DNA的溶解性：（1）DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，利用這一特點，選擇適當的鹽濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質沉淀，或者相反，以達到分離目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質則溶于酒精。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質進一步的分離。2、DNA的鑒定：在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。【詳解】A、菜花是植物細胞，其細胞壁有保護和支撐的作用，不會吸水漲破，需要用洗滌劑瓦解細胞膜，A錯誤；B、DNA不溶于酒精溶液，在上清液中加入等體積的95%的冷酒精，白色絲狀物是粗提取的DNA，B正確；C、DNA在2mol/L的氯化鈉溶液中溶解度較大，所以將晾干的白色絲狀物置于2mol/L的NaCl溶液中，會發生溶解現象，C正確；D、DNA在沸水浴條件下遇到二苯胺試劑呈現藍色反應，可利用該原理對DNA進行鑒定，D正確。故選A。14.酪醇具有抗癌、降血脂等眾多藥理作用。科研人員通過蛋白質工程改造合成酪醇路徑中的限速酶CtPDC，以提高酪醇的產量。對此過程的理解錯誤的是（）A.不能直接改造CtPDC酶的空間結構B.此項技術的操作思路與中心法則一致C.可以生產自然界不存在的蛋白質D.最終還是要通過改造或合成基因來完成【答案】B【解析】【分析】蛋白質工程的過程為：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因）。蛋白質工程是指以蛋白質的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行基因改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需要。【詳解】A、蛋白質改造工程師通過改變基因的結構進而改變表達的蛋白質的空間結構，因此不能直接改造CtPDC酶的空間結構，A正確；B、中心法則沒有從蛋白質到DNA的遺傳信息的傳遞規律，B錯誤；C、通過對基因的結構進行改造生產自然界不存在的蛋白質，C正確；D、蛋白質改造工程的過程是預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因），最終還是要通過改造或合成基因來完成，D正確。故選B。15.下列對于生物技術安全與倫理問題認識不合理的是（）A.通過防止轉基因作物花粉的傳播，減少對野生植物的基因污染B.通過禁止銷售、食用轉基因食品，提高轉基因產品的安全性C.對植入前的胚胎進行遺傳學診斷，有助于父母生育健康嬰兒D.參觀細菌戰歷史陳列館，可幫助人們認識生物武器的危害【答案】B【解析】【分析】目前對轉基因生物安全性的爭論主要是食物安全和環境安全，另外還有生物安全問題，轉基因生物的安全性問題。轉基因食品、產品上都要標注原料來自轉基因生物。當今社會的普遍觀點是反對生殖性克隆人實驗，但不反對轉基因；試管嬰兒可以設計嬰兒的性別，反對設計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術選擇性設計嬰兒。【詳解】A、轉基因作物可以通過花粉或種子將外源基因擴散到其他植物，從而對生態環境造成潛在的危害，所以通過防止轉基因作物花粉的傳播，減少對野生植物的基因污染，A正確；B、轉基因食品的安全性問題還有待進一步研究，現在還沒有禁止銷售、食用轉基因食品，可以通過標注轉基因食品，增加轉基因產品的安全性，B錯誤；C、胚胎植入前遺傳學診斷可以排除男女雙方或一方患有的多種遺傳病，有助于父母生育健康嬰兒，C正確；D、可以參觀細菌戰歷史陳列館或觀看相關影像資料，幫助人們認識生物武器的危害，D正確。故選B。Ⅱ卷（非選擇題共70分）二、非選擇題：本部分共6小題，共70分。16.蝦味醬油是一種原料純天然、風味獨特又有多種保健功效的醬油，其制作流程如下圖所示。（1）制曲前，大豆需要高溫蒸煮并冷卻，冷卻的目的是_______。（2）制曲時，將米曲霉_____于大豆中，使米曲霉充分生長繁殖。在制曲容器內，上層的米曲霉數量比底層的多，說明米曲霉的代謝類型是______。（3）待米曲霉達到一定數量后，豆曲中加入適量食鹽水。食鹽水的作用主要是_____。（4）發酵過程中，米曲霉會將大豆中的葡萄糖徹底氧化分解，為其生命活動提供______，同時也可將大豆中的蛋白質分解成_____，從而產生獨特風味。【答案】（1）防止大豆溫度過高導致微生物死亡（2）①.接種②.異養需氧型（3）抑制微生物的生長（4）①.能量②.肽和氨基酸【解析】【分析】毛霉等微生物產生的蛋白酶可以將大豆中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以將脂肪水解成甘油和脂肪酸。【小問1詳解】制曲前，大豆需要高溫蒸煮并冷卻，冷卻的目的是防止大豆溫度過高導致微生物死亡。【小問2詳解】制曲時向大豆中加入米曲霉的過程，相當于接種過程；因為米曲霉是異養需氧型微生物，所以在氧氣豐富的容器上層繁殖較快，數量較多。【小問3詳解】待米曲霉達到一定數量后，豆曲中加入適量食鹽水，食鹽水的作用主要是抑制微生物的生長，原理是滲透壓升高，使細胞失水而死亡。【小問4詳解】米曲霉會將大豆中的葡萄糖徹底氧化分解，該過程中會產生ATP，為其生命活動提供能量；大豆中的蛋白質在酶的作用下會被分解為肽和氨基酸，從而產生獨特風味。17.固氮菌肥具有較好的固氮增肥作用，能改良土壤條件，對維持耕地生態系統的平衡性意義重大。某興趣小組欲從實驗室土樣中分離純化自生固氮菌，并制成固氮菌肥以檢測其功能。（1）為篩選自生固氮菌，配制的培養基中應該含有水、無機鹽和______。按照用途，該培養基為________培養基。（2）取10g實驗室土樣放入盛有90mL無菌水的錐形瓶中搖勻，再進行______獲得不同濃度的土壤溶液，分別涂布到平板上培養，此方法稱為_____，可用于菌落的______。繼續純化培養獲得自生固氮菌，選取合適的載體與固氮菌一起制成固氮菌肥。（3）取6份等量鹽堿土壤，分別施加不同質量固氮菌肥。實驗過程中，每隔3d取一次樣，測定土壤速效氮、全氮和微生物數量等指標。實驗結果如圖所示。①據圖分析，自變量為______。與對照組相比，施加固氮菌肥可以_____土壤中速效氮和全氮含量，鹽堿土中施加____g·kg-1固氮菌肥時速效氮和全氮含量提升最為顯著。②檢測土壤微生物的數量，發現施加固氮菌肥后比未投加菌肥時增加了193.1%。造成這種現象的原因可能是______。表明固氮菌肥有利于改良土壤。【答案】（1）①.碳源②.選擇（2）①.梯度稀釋②.稀釋涂布平板法③.分離、計數（3）①.菌肥投加量和檢測時間②.增加③.30④.固氮菌肥中含大量固氮菌，施加后土壤中微生物數量增加【解析】【分析】微生物常見的接種的方法：①平板劃線法：將已經熔化的培養基倒入培養皿制成平板，接種，劃線，在恒溫箱里培養。在線的開始部分，微生物往往連在一起生長，隨著線的延伸，菌數逐漸減少，最后可能形成單個菌落；②稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經過大量稀釋后，均勻涂布在培養皿表面，經培養后可形成單個菌落。【小問1詳解】為篩選自生固氮菌，培養基中不能含有氮源，為保證其正常生長，配制的培養基中應該含有水、無機鹽和碳源；按照用途，該培養基為選擇培養基，在該培養基上只有固氮菌能生存，其余不能生存。【小問2詳解】取10g實驗室土樣放入盛有90mL無菌水的錐形瓶中搖勻，再進行梯度稀釋獲得不同濃度的土壤溶液，分別涂布到平板上培養，該過程的方法是稀釋涂布平板法；稀釋涂布平板法可用于菌落的分離和計數。【小問3詳解】①據圖分析，自變量為菌肥投加量（橫坐標表示含義）和檢測時間（柱狀圖）；坐標圖中縱坐標是速效氮含量和全氮含量，據圖可知，對照組相比，施加固氮菌肥可以增加土壤中速效氮和全氮含量；與對照相比，圖示30g·kg-1固氮菌肥時速效氮和全氮含量提升最為顯著。②分析題意，施加固氮菌肥后比未投加菌肥時增加了193.1%，原因可能是固氮菌肥中含大量固氮菌，施加后土壤中微生物數量增加，表明固氮菌肥有利于改良土壤。18.草莓被譽為“水果皇后”，經濟價值高，但是由于某些病毒的感染導致品種退化，減產十分嚴重。科研人員展開以下研究。（1）SMoV是一種感染“紅顏”草莓的病毒，會引起草莓果實畸形。下表為感染病毒對草莓重量和產量的影響。品種名稱平均單株單次產量平均單果重果實1月2月3月1月2月3月畸形率紅顏（SMoV）22.4215.8229.297.4715.829.7612.50%紅顏（未感染型）24.245.532.369.3117.0611.096.25%結果顯示，與未感染病毒草莓相比，感染SMoV病毒草莓的平均單株單次產量和平均單果重均_____，果實畸形率_______，表明_______。（2）種植脫毒苗是解決草莓減產的方法之一，科研人員選擇莖尖為外植體，原因是______。先經過______形成愈傷組織，再經過_____可獲得脫毒匍匐莖。（3）科研人員繼續將以上得到的脫毒匍匐莖進行扦插生根，并研究不同IBA濃度對匍匐莖根系生長的影響，結果如圖。圖中CK為對照組，應用________處理。結果顯示______（濃度）的IBA為促進匍匐莖生根的最適濃度。（4）除了上述培育草莓脫毒苗，下列屬于植物細胞工程實際應用的有__________。①得到高產的青霉菌株②培育抗蟲棉③從野生人參細胞內提取人參皂苷④培育無子西瓜⑤工廠化生產紫杉醇【答案】（1）①.下降②.升高③.感染病毒會降低草莓重量和產量（2）①.莖尖病毒少甚至無病毒②.脫分化③.再分化（3）①.等量蒸餾水/等量清水②.6mg/L（4）②③⑤【解析】【分析】培育無病毒植株苗，應選擇不含病毒部分培養，而植物體新生部位不含病毒。【小問1詳解】據表格數據分析，與未感染病毒草莓相比，感染SMoV病毒草莓在1月-3月的平均單株單次產量和平均單果重均下降；未感染病毒草莓果實畸形率為6.25%，感染SMoV病毒草莓果實畸形率為12.50％，果實畸形率升高，這表明了感染病毒會大大降低草莓重量和產量。【小問2詳解】種植脫毒苗是解決草莓減產的方法之一，在培育脫毒草莓時可選不含病毒部分進行培養，科研人員選擇莖尖為外植體，原因是莖尖屬于新生部位病毒少甚至無病毒；外植體要先經過脫分化形成愈傷組織，再經過再分化可獲得脫毒匍匐莖。【小問3詳解】該實驗的自變量為不同IBA濃度，對照組應用等量蒸餾水/等量清水處理；據結果顯示，6mg/L的IBA處理根長最長，所以6mg/L的IBA為促進匍匐莖生根的最適濃度。【小問4詳解】①得到高產的青霉菌株，屬于發酵工程的應用；②培育抗蟲棉，涉及植物組織培養技術，屬于植物細胞工程的應用；③從野生人參細胞內提取人參皂苷采用的是植物組織培養技術，屬于植物細胞工程的應用；④培育無子西瓜，原理為染色體變異，不涉及植物組織培養技術和植物體細胞雜交技術，所以不屬于植物細胞工程的應用；⑤工廠化生產紫杉醇采用的是植物組織培養技術，屬于植物細胞工程的應用。19.犬細小病毒（CPV）主要感染幼犬，傳染性極強，死亡率也高。利用小鼠制備抗CPV單克隆抗體的基本流程如圖所示。（1）小鼠注射的特定抗原應為滅活的_______。步驟①中，免疫小鼠需要在一定時間內間隔注射3次，其目的是_____。制備單克隆抗體依賴的生物學技術有______和_____。（2）步驟②常使用與植物原生質體融合不同的方法如用_______促融。篩選時首先使用選擇培養基，主要目的是篩選出_______，然后需要加入______檢測并進行多次篩選，最終獲得無限增殖且能產生______的雜交瘤細胞。（3）體外培養雜交瘤細胞時通常需在培養液中添加_______等天然成分，以補充細胞生長所需的未知營養物質。（4）對疑似感染CPV的幼犬進行確診時，可用獲得的抗CPV單克隆抗體進行檢測，依據的原理是_______。【答案】（1）①.CPV②.加強免疫##刺激小鼠產生更多已免疫B淋巴細胞③.動物細胞培養④.動物細胞融合（2）①.滅活的病毒②.雜交瘤細胞③.抗體④.特異性抗體（3）動物血清（4）抗原與抗體特異性結合【解析】【分析】單克隆抗體制備流程：先給小鼠注射特定抗原使之發生免疫反應，之后從小鼠脾臟中獲取已經免疫的B淋巴細胞；誘導B細胞和骨髓瘤細胞融合，利用選擇培養基篩選出雜交瘤細胞；進行抗體檢測，篩選出能產生特定抗體的雜交瘤細胞；進行克隆化培養，即用培養基培養和注入小鼠腹腔中培養；最后從培養液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體。【小問1詳解】根據題意，利用小鼠制備抗CPV單克隆抗體，因此小鼠注射的特定抗原應為滅活的CPV。步驟①中，用滅活的CPV免疫小鼠需要在一定時間內間隔注射3次，其目的是加強免疫，刺激小鼠機體產生更多已免疫的B淋巴細胞。制備單克隆抗體依賴的生物技術有動物細胞培養和動物細胞融合（誘導B細胞和骨髓瘤細胞融合）等技術。【小問2詳解】在體外融合時需要誘導，與誘導植物原生質體融合不同的方法是圖中可用滅活的病毒促融。步驟②是誘導細胞融合，由于該過程中細胞融合是隨機的，故可能得到多種類型的雜交細胞，如可能得到B細胞-B細胞型、B細胞-骨髓瘤細胞型、骨髓瘤-骨髓瘤細胞型等，因此先使用選擇培養基篩選，主要目的是篩選出B細胞-骨髓瘤細胞型的雜交瘤細胞，經過克隆化培養后，利用抗原-抗體的特異性結合原理，加入性抗體檢測并進行多次篩選，最終獲得無限增殖且能產生特異性抗體的雜交瘤細胞。【小問3詳解】為補充細胞生長所需的未知營養物質和防止雜菌污染，需要在培養液中添加血清等一些天然成分，因血清含有細胞所必需的物質，可補充細胞生長所需的未知營養物質。【小問4詳解】對疑似感染CPV的幼犬進行確診時，由于抗原與抗體能夠特異性結合，可用獲得的抗CPV單克隆抗體進行抗原—抗體雜交檢測，若出現雜交帶，則證明感染。20.學習以下材料，回答問題。改造基因編輯系統：為提高基因編輯的精準性，減少脫靶，科研人員嘗試對基因編輯系統進行改造。CRISPR-Cas9是被普遍應用的基因編輯系統，由人工設計的sgRNA靶向目標基因，Cas9蛋白在sgRNA引導下切割目標基因的雙鏈DNA，使其斷裂，促使細胞啟動自然的DNA修復過程，但斷口處可能產生堿基錯配，從而使目標基因產生突變或缺失等。Cas9蛋白與sgRNA所形成的復合物的功能與基因操作工具中___A___的功能類似，但長期存在于細胞核中的Cas9蛋白也可能產生對非目標DNA的切割，從而造成脫靶。熱纖梭菌中Co和Do蛋白能以高親和力相互作用，形成復合物。科研人員將Cas9蛋白的N端和C端兩個片段分別與Co和Do蛋白融合，構建Cas9（N）-Co復合物和Cas9（C）-Do復合物，這兩個復合物在細胞中相遇時，Cas9恢復全酶活性（即此時才能正常發揮作用）。科研人員構建圖1所示的表達載體，導入受體細胞。為檢測上述基因編輯系統治療腫瘤的效果，科研人員在小鼠皮下移植腫瘤制作荷瘤小鼠。將構建好的上述載體注射到荷瘤小鼠的腫瘤部位，實驗組一段時間內定期用遠紅光照射荷瘤小鼠。檢測本系統對目標基因PLK（一種腫瘤標志基因，可促進細胞分裂）的編輯效果。實驗過程如下：提取不同組別小鼠腫瘤細胞的DNA，PCR擴增PLK基因片段，為增加錯配堿基數量，所得PCR產物熱變性后降溫復性。用T酶（可識別含錯配堿基的DNA并在錯配處切割）酶切復性后的PCR產物，電泳檢測結果如圖2所示。（1）文中“A”是指_______。（2）已知圖1中啟動子1為遠紅光誘導型啟動子，啟動子2為持續表達啟動子。據此分析，在沒有遠紅光照射時，受體細胞中_____（填“有”或“無”）Cas9（N）。Cas9（C）存在于_____。（3）與持續表達Cas9全酶相比，上述方法的優勢是僅在______誘導時才有全酶進入細胞核，減少Cas9全酶長時間在細胞核中對非目標DNA的切割。（4）據圖2核酸電泳分離的DNA分子大小可知：與黑暗組相比，遠紅光組增加了兩條更小的條帶，說明PCR產物被______。即PLK基因產生了突變，預測實驗組小鼠的腫瘤明顯______對照組。由此可見此系統對目標基因進行了編輯。【答案】（1）限制性內切核酸酶（2）①.無②.細胞質（3）遠紅光（4）①.酶切②.小于【解析】【分析】1、CRISPR-Cas9基因編輯系統是由sgRNA通過堿基互補配對原則準確地識別并結合到DNA的特定位點，從而引導切割Cas9蛋白到達準確位置進行DNA的切割，在隨后DNA自我修復過程中，容易隨機引起一些堿基對的插入和缺失，導致基因功能改變。2、基因工程的工具：①限制性內切核酸酶，又稱限制酶。這類酶主要是從原核生物中分離純化出來的，能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定部位將磷酸二酯鍵切開。②DNA連接酶，連接兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。③基因進入受體細胞的載體，質粒是最常用的載體，除此之外，還有噬菌體、動植物病毒等。小問1詳解】根據題干信息“人工設計的sgRNA靶向目標基因，Cas9蛋白在sgRNA引導下切割目標基因的雙鏈DNA，使其斷裂”可知Cas9蛋白與sgRNA所形成的復合物的功能與基因操作工具中限制性內切核酸酶的功能類似，作用于磷酸二酯鍵將DNA在特定位點切開。【小問2詳解】表達載體1中的啟動子1為遠紅光誘導型啟動子，在沒有遠紅光照射時則Cas9（N）蛋白基因不能發生轉錄，受體細胞中也就不能合成Cas9（N）蛋白；表達載體2中的啟動子2為持續表達啟動子，即使沒有受到遠紅光照射，Cas9（C）蛋白基因也能正常轉錄，并翻譯合成Cas9（C）蛋白，然后由表達載體2中的核外運序列引導蛋白質定位于細胞質，因此受體細胞中有Cas9（C）蛋白并且存在于細胞質。【小問3詳解】由于沒有遠紅光照射，受體細胞沒有合成Cas9（N）-Co復合物，Cas9（C）-Do復合物不能和Cas9（N）-Co復合物相遇，受體細胞中也就不會有Cas9蛋白存在；根據題干中“長期存在于細胞核中的Cas9蛋白也可能產生對非目標DNA的切割，從而造成脫靶”這一弊端，則上述方法通過“構建Cas9（N）-Co復合物和Cas9（C）-Do復合物，這兩個復合物在細胞中相遇時，Cas9可恢復全酶活性”，其優勢在于僅在遠紅光誘導時才有全酶進入細胞核，減少Cas9全酶長時間在細胞核中對非目標DNA的切割。【小問4詳解】定期用遠紅光照射荷瘤小鼠后，Cas9（N）