陕西省渭南市普通高中联盟2025-2026学年高二下学期3月阶段检测生物试题

渭南市普通高中联盟度第二学期阶段性检测（一）高二生物学试题注意事项：1．本试题共8页，满分100分，时间75分钟。2．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。5．测试范围：选择性必修二三（13章节）第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.巴西龟原产于美国中部至墨西哥北部，能在污染水源中生存，年产卵3~4次，每次产卵量可达数百枚（本土龟类如中华草龟每年仅产卵1~2次，每次产卵2~10枚），曾作为宠物引入我国，后因放生导致生态入侵。下列叙述错误的是（）A.巴西龟因其适应性强和繁殖力高等因素而成为入侵物种B.放生巴西龟可能会降低放生地生态系统的抵抗力稳定性C.巴西龟放生后，其种群数量一直呈“J”形曲线增长D.一般不引入巴西龟的天敌到放生地来防治巴西龟【答案】C【解析】【详解】A、巴西龟适应性强（能在污染水源中生存）、繁殖力高（年产卵次数多、数量大），因而能成为入侵物种，A正确；B、放生巴西龟会破坏本地食物网，降低生物多样性，导致生态系统自我调节能力减弱，抵抗力稳定性下降，B正确；C、"J"形增长需理想条件（资源无限、无天敌），但放生地空间、食物有限，其种群增长将受环境容纳量限制，最终呈"S"形曲线增长，C错误；D、引入新天敌可能引发次级生态入侵（如新物种破坏本地生态），故需优先采用物理/化学防治等安全手段，D正确。故选C。2.群落结构形成的非平衡说认为：组成群落的物种始终处在不断变化之中，自然界中的群落不存在全局稳定性。下图表示两个互相竞争的种群的种群密度在不同环境因素下的变化。下列叙述错误的是（）A.若环境条件稳定且持续足够长时间，会使某种生物由于种间竞争被淘汰B.若环境条件改变但相隔时间较长，则群落的物种组成会发生改变C.若环境变化比较频繁，一种生物不足以淘汰另一种生物，则二者可共存D.根据非平衡说，稳定环境中生态系统的稳定性高于变化频繁的环境【答案】D【解析】【详解】A、由左图可知，当环境条件稳定且持续足够长时间时，两种生物间会因种间竞争而淘汰在竞争中处于劣势的生物，A正确；B、环境改变后，不同物种对新环境的适应能力、竞争优势不同。若环境改变的“间隔时间长”，物种有足够时间响应环境变化（如适应、淘汰、新物种入侵），群落物种组成会发生改变，B正确；C、若环境变化比较频繁，一种生物无法在竞争中长时间处于优势，故不足以淘汰另一种生物，则二者可共存，C正确；D、生物多样性与稳定性正相关，稳定环境中，种间竞争可能导致物种淘汰，生物多样性降低，而变化频繁的环境中，物种因竞争被“打断”而共存，生物多样性更高。因此，变化频繁环境的生态系统的（抵抗力）稳定性更高，稳定环境的生态系统的（抵抗力）稳定性反而更低，D错误。故选D。3.中国丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区，其越冬栖息地主要在苏北地区，下列说法正确的是（）A.在苏北地区决定丹顶鹤越冬种群大小的直接因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率B.丹顶鹤的到来改变了苏北地区群落冬季的物种数目，属于群落演替C.丹顶鹤食性，数量动态等尚有很多未知生态学问题可供研究，这属于直接价值D.扎龙自然保护区草原植被、沼泽植被、水生植被和蘑菇等通过光合作用固定太阳能【答案】C【解析】【详解】A、在苏北地区，丹顶鹤是越冬种群，其繁殖地在黑龙江扎龙，因此在苏北地区不进行繁殖，出生率不适用。决定该越冬种群大小直接因素应为死亡率、迁入率和迁出率，A错误；B、群落演替是指群落类型随时间推移发生的有序、方向性变化。丹顶鹤季节性迁徙仅使苏北地区冬季物种数目暂时增加，属于周期性波动而非群落结构根本性改变，B错误；C、丹顶鹤的食性、数量动态等生态学问题尚待研究，属于科学研究价值，在生物多样性价值分类中，科学研究属于直接价值（直接价值包括食用、药用、工业原料、科研、文学艺术创作等），C正确；D、蘑菇属于分解者（真菌），不能进行光合作用；草原、沼泽及水生植被作为生产者可通过光合作用固定太阳能，D错误。故选C。4.某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（）A.植物数量对食草动物数量的作用强度与该种群密度有关，属于密度制约因素B.图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性【答案】B【解析】【详解】A、密度制约因素是指其影响程度与种群密度有密切关系的因素，植物为食草动物提供食物，植物数量对食草动物数量的作用强度与食草动物种群密度有关，所以属于密度制约因素，A正确；B、环境容纳量是指在相当长的一段时间内，环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点的纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a，B错误；C、从图中可以看出，食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节，C正确；D、生态系统有自我调节能力，但有一定的限度，过度放牧使得草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自动调节能力，从而降低草原生态系统的抵抗力稳定性，致使草原退化，D正确。故选B。5.安康市白河县白石河因硫铁矿开采而产生大量酸性废水（“磺水”），严重污染水体并威胁汉江水质。当地采用“KEP技术”将废弃矿渣转化为封堵材料，封堵矿洞、修建废渣贮存场，同步开展植被重建，构建“源头减量—过程控制—生态修复”的综合治理体系，最终实现水质达标。下列叙述正确的是（）A.“废弃矿渣转化为封堵材料”的做法，遵循了生态工程的循环原理B.该工程的核心目的是修复矿山植被，同时提升区域森林群落固碳功能C.酸性废水治理后，区域内所有生物的种群数量都会立即恢复至污染前水平D.汉江水质改善仅依赖该类生态工程的治理，与流域内其他生态系统无关联【答案】A【解析】【详解】A、将废弃矿渣转化为封堵材料，实现了废弃物的资源化利用，遵循了生态工程的循环原理，A正确；B、该工程的核心目标是治理酸性废水污染、实现水质达标，B错误；C、污染治理后生态系统恢复需经历群落演替过程，不同生物种群恢复速度各异，部分敏感物种可能已灭绝，C错误；D、汉江水质改善需依赖整个流域生态系统的协同作用，单一工程无法独立实现，D错误。故选A。6.下列关于实验操作的叙述，错误的是（）A.在接种过程中，试管口或锥形瓶口可通过火焰灼烧来灭菌B.在酒精灯火焰附近，用手指将培养皿打开一条合适的缝隙再倒入培养基C.右图进行平板划线的接种环共进行了5次灼烧灭菌D.PCR实验中使用的蒸馏水在使用前必须进行高压灭菌处理【答案】C【解析】【详解】A‌、在接种过程中，试管口或锥形瓶口等部位，可通过火焰灼烧进行灭菌，这样能有效杀灭可能存在的杂菌，防止杂菌污染，A正确；B‌、倒平板时，应将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，且操作要在酒精灯火焰旁进行，以保证无菌环境，B正确；C‌、平板划线时，接种前要灼烧接种环，每次划线结束后也要灼烧接种环，图中划了5个区域，那么接种环在接种前灼烧1次，每次划线后灼烧1次，共进行了6次灼烧灭菌，C错误；D‌、PCR实验中使用的蒸馏水在使用前必须进行高压灭菌处理，以去除水中可能存在的微生物等，防止对实验造成干扰，D正确。故选C。7.细菌X合成的T蛋白（分泌蛋白）和C蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势。用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放一张能吸附细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，测定其竞争指数（下层菌数/上层菌数），实验结果如图。下列说法正确的是（）甲组乙组丙组丁组下层菌野生型菌T基因敲除菌TC双基因敲除菌TC双基因敲除菌上层菌野生型菌野生型菌野生型菌T基因敲除菌竞争指数0.710.770.260.71A.采用平板划线法对刮下的菌体进行计数B.制备培养基时，应先灭菌再调pH至中性或弱碱性C.由实验结果可以推知，C蛋白可以增强T蛋白的作用D.由实验结果可以推知，T蛋白对细菌有毒害作用【答案】D【解析】【详解】A、平板划线法用于菌种分离，不能用于精确计数；微生物计数应采用稀释涂布平板法或血细胞计数板法，A错误；B、培养基制备应先调pH再灭菌，避免灭菌过程影响pH值，且调pH时可能引入杂菌，B错误；C、由丙组（双基因敲除菌在下层）竞争指数0.26显著低于乙组（T基因敲除菌在下层）的0.77可知：当C蛋白存在时（乙组），T蛋白缺失对竞争劣势影响较小；当C蛋白缺失时（丙组），竞争劣势加剧，说明C蛋白可减弱T蛋白的作用，C错误；D、乙组（T⁻）竞争指数（0.77）略高于甲组（WT），说明T蛋白缺失后竞争优势略有提升，说明T蛋白对细菌有毒害作用，D正确。故选D。8.抗生素是海水养殖中常用的有机抗菌药物，残留的抗生素会产生很多危害。研究人员欲从海水中筛选能高效降解不同抗生素的细菌，设计如下流程。下列相关叙述错误的是（）A.X培养基的作用是对采集到的微生物进行扩大培养B.组别1、2、3的培养基应以不同种类的抗生素作为唯一碳源C.不同组别的Z培养基上有可能分离出同种细菌D.图示流程、器材以及培养基也能用于筛选降解抗生素的真菌【答案】D【解析】【详解】A、X培养基属于富集培养基，作用是对采集到的微生物进行扩大培养，增加目标微生物的数量，A正确；B、实验目的是筛选能高效降解不同抗生素的细菌，所以组别1、2、3的培养基需要以不同种类的抗生素作为唯一碳源，这样只有能降解对应抗生素的微生物可以生长，B正确；C、不同抗生素可能被同一种细菌降解，因此不同组别的Z培养基上有可能分离出同种细菌，C正确；D、图示流程、器材以及培养基是针对细菌的筛选设计的，真菌的培养条件和细菌不同（比如培养基成分、培养温度等），因此不能直接用于筛选降解抗生素的真菌，D错误。故选D。9.为了从土壤中筛选出产蛋白酶的高产菌株，某同学采集了10g土壤样品，进行了如图筛选过程，并挑选出培养基上的5个菌落分别进行扩大培养。将分别浸过5种菌液的无菌圆纸片置于含高浓度蛋白质的平板培养基表面，结果如图所示。下列叙述正确的是（）A.图中第一次接种菌种应在酒精灯旁操作，使用的是平板划线法B.若三个甲平板上的平均菌落数为30个，则10g土样约含个蛋白分解菌C.为了使乙平板上的实验结果更可信，还可增设浸过无菌水的圆纸片进行对照D.乙平板上的圆纸片b中的菌株不能合成蛋白酶【答案】C【解析】【详解】A、图中步骤③是取稀释后的菌液涂布在平板上，使用的是稀释涂布平板法，而非平板划线法。第一次接种菌种应在酒精灯旁操作以避免杂菌污染，A错误；B、首先计算稀释倍数：初始：10g土样+90mL无菌水→稀释10倍。取2mL菌液加入18mL无菌水→稀释10倍。再依次等比稀释3次→再稀释103倍，总稀释倍数：103×103=106倍，每克土样中的菌落数计算：30

÷0.1​×106=3×108

个/克；10g土样中的菌落数：3×108×10=3×109个，但这里的菌落数是所有可培养微生物，B错误；C、为了排除无菌水或圆纸片本身对实验结果的干扰，增设浸过无菌水的圆纸片作为空白对照，可以验证实验结果的可信度，这是科学实验中常用的对照设计，C正确；D、乙平板上的透明圈是由于蛋白酶分解了培养基中的蛋白质形成的。透明圈越大，说明该菌株产蛋白酶的能力越强。圆纸片b周围有透明圈，说明其能合成蛋白酶；只是能力比a、c弱，D错误。故选C。10.为延长传统发酵糟辣椒的贮藏期，研究人员采用多种无菌技术对糟辣椒进行处理，实验结果如下。下列叙述错误的是（）贮藏时间/d不同无菌技术的菌落总数/（×103CFU/g）对照组辐射灭菌巴氏消毒高压蒸汽灭菌03.011.022.552.4673.551.533.052.89143.872.213.773.32注：CFU/g指每克糟辣椒中的菌落数A.传统发酵糟辣椒以混合菌种的固体发酵或半固体发酵为主B.菌落总数可采用稀释涂布平板法计数，该方法计数结果往往偏小C.与高压蒸汽灭菌相比，巴氏消毒对营养物质破坏小且抑菌效果好D.辐射灭菌的抑菌效果最显著，其长期贮藏应用价值值得深入研究【答案】C【解析】【详解】A、传统发酵糟辣椒利用天然菌群进行发酵，属于混合菌种的固体或半固体发酵，该描述符合传统发酵特点，A正确；B、稀释涂布平板法通过统计菌落数间接计数，但菌落可能重叠或被抑制，导致计数结果偏小，B正确；C、由表可知：巴氏消毒组贮藏14天菌落数为3.77×10³CFU/g，高压蒸汽灭菌组为3.32×10³CFU/g，说明巴氏消毒抑菌效果较差，C错误；D、辐射灭菌组初始菌落数最低（1.02×10³CFU/g），且贮藏期间增长缓慢，抑菌效果显著，具有研究价值，D正确故选C。11.发酵工程因生产条件温和、原料来源丰富、价格低廉等特点，在食品工业、生物制药等领域都得到了广泛的应用。下列关于发酵工程的应用，叙述错误的是（）A.性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得B.在发酵之前需要对菌种进行扩大培养C.如果发酵产物是青霉素，则培养基和发酵设备不需要进行严格的灭菌D.如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品【答案】C【解析】【详解】A、用于发酵的性状优良的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；B、发酵前需对菌种进行扩大培养，以增加菌体数量满足接种需求，B正确；C、在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉，因此，培养基和发酵设备都需要进行严格的灭菌，C错误；D、如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D正确。故选C。12.为加速我国北方冬春季秸秆原位还田的腐化过程，研究人员以冻牛粪为材料筛选出耐低温(10°C)的纤维素降解菌。下列相关叙述正确的是（）A.应选择菌落直径与周围透明圈直径比值大的菌落进行纯化B.选用冻牛粪为材料与其富含纤维素及含耐低温微生物有关C.用于筛选的培养基是加入刚果红染料的牛肉膏蛋白胨培养基D.初筛菌种前，要利用固体培养基在37°C条件下扩大培养目标菌种【答案】B【解析】【详解】A、由于刚果红染料与纤维素形成红色复合物，因此出现以纤维素降解菌为中心的透明圈，菌落直径与透明圈直径比值越小，分解纤维素的能力越强。A错误；B、筛选耐低温的纤维素降解菌需要到其所生活的环境中寻找，冻牛粪中富含纤维素，有很多微生物，冻牛粪因温度低，故其内的微生物是耐低温微生物。B正确；C、用于筛选的培养基以纤维素为唯一的碳源的固体培养基，加入刚果红染料是鉴别作用。C错误；D、初筛菌种前，要利用液体培养基在10℃条件下扩大培养目标菌种。D错误。故选B。13.如图表示植物细胞工程中利用愈伤组织培育植株或大量生产细胞产物的过程。下列叙述正确的是（）A.通过①④过程可将茎尖分生组织培养成脱毒苗B.②⑤过程为单倍体育种，可明显缩短育种年限C.①②脱分化过程没有发生基因的选择性表达D.⑥⑦过程均体现了植物细胞具有全能性【答案】A【解析】【详解】A、由于植物茎尖分生区附近的病毒极少甚至无病毒，因此可将茎尖分生组织通过①和④过程，培养成脱毒苗，A正确；B、②⑤过程是用花粉离体培养法获得单倍体的过程，再用秋水仙素处理单倍体获得植株的过程才是单倍体育种，单倍体育种可明显缩短育种年限，B错误；C、①②脱分化过程形成愈伤组织，实质上发生了基因的选择性表达，C错误；D、愈伤组织经⑥过程形成完整植株体现了植物细胞具有全能性，⑦过程培养愈伤组织细胞获得细胞产物，未体现植物细胞的全能性，D错误。故选A。14.水母雪莲（生长缓慢）是我国的一种名贵药材，主要活性成分为黄酮。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究。下列说法正确的是（）A.黄酮是植物生长所必需的次生代谢物B.该技术的原理是植物细胞的全能性C.该技术提高了单个细胞中黄酮的含量D.悬浮培养的培养液须高压蒸汽灭菌【答案】D【解析】【详解】A、黄酮是植物次生代谢产物，对植物生长非必需，主要用于防御或吸引传粉者等，A错误；B、悬浮培养技术利用的是植物细胞分裂和代谢能力，不涉及器官或个体再生，未体现细胞全能性（需发育成完整个体才体现全能性），B错误；C、悬浮培养通过扩大细胞数量提高黄酮总产量，但未改变单个细胞的代谢能力，故单个细胞中黄酮含量不变，C错误；D、悬浮培养需无菌环境，培养液经高压蒸汽灭菌可杀灭微生物，防止污染，D正确。故选D。15.“异源囊胚补全法”是将敲除生肾基因的猪受精卵培育至囊胚期，再向其导入人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞，然后移植到代孕母猪体内，培育出人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗（如图所示）。下列说法错误的是（）A.培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂B.过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团C.过程③操作之前需对代孕仔猪进行超数排卵和同期发情处理D.该技术培育的人源肾脏需考虑肾移植个体之间的遗传差异【答案】C【解析】【详解】A、培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂，A正确；B、过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团，从而保证人源肾细胞的正常发育，因为内细胞团会发育成完整胚胎，B正确；C、过程③操作之前需对代孕母猪进行同期发情处理，但不需要进行超数排卵处理，因为代孕母猪不提供卵母细胞，C错误；D、该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异，因为该方法获得的肾脏可能含有囊胚的细胞发育的部分，D正确。故选C。16.梅花鹿和马鹿的杂交后代生命力强、茸质好，但自然杂交很难完成，研究人员利用试管动物技术解决了这一问题，相关流程如图。下列叙述错误的是（）A.可用含促性腺激素的促排卵剂对梅花鹿甲进行超数排卵处理B.从马鹿乙采集的精子经离心和获能处理才能用于体外受精C.梅花鹿甲和丙为同种，因此不用进行组织相容性抗原的配型D.早期胚胎发育至囊胚阶段时，可均等分割内细胞团后再移植【答案】C【解析】【详解】A、根据试管动物技术，超数排卵通常用促性腺激素对雌性动物也就是梅花鹿甲进行处理，A正确；B、刚采集的精子不具备受精能力，必须经过离心和获能处理（如培养法或化学诱导法），才能与成熟的卵细胞完成受精，B正确；C、胚胎移植时并不进行组织相容性抗原配型，这是因为早期胚胎在子宫内发育时，母体对胚胎基本不发生免疫排斥反应，C错误；D、在胚胎分割操作中，囊胚阶段必须对内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。这样做可以得到多个基因型相同的胚胎，从而提高胚胎利用率，D正确。故选C。第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、非选择题（共5小题，合计52分）17.已知某种青花菜远缘植物的细胞质中存在抗除草剂基因，研究人员利用植物体细胞杂交技术，培育细胞质中存在抗除草剂基因的优良青花菜新品种，基本流程如图所示，图中字母代表相应的过程。回答下列问题。（1）图中_________（填“甲”或“乙”）植株是青花菜植株。（2）过程B中可用_________________（写出一种）等化学方法诱导原生质体融合。融合前需要去除植物的细胞壁获得原生质体，这一步利用的酶是______________。（3）由该实验可知，与传统杂交相比，植物体细胞杂交技术的优点是____________。从步骤D到步骤E需要更换新的培养基的原因是：随着培养时间的增加，培养基中___________不断减少，有害代谢产物逐渐积累，会抑制植物的生长；诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的_______________（填激素名称）的比例不同。（4）无菌技术是成功获得杂种植株的重要因素，下列各项中用化学药剂进行消毒的是________（填序号）。①培养皿②培养基③实验操作者的双手④锥形瓶⑤接种环⑥植株顶芽细胞【答案】（1）甲（2）①.PEG融合法/高Ca2+高pH融合法②.纤维素酶和果胶酶（3）①.可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种②.营养物质/有机物③.生长素和细胞分裂素（4）③⑥【解析】【分析】植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合形成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。图中A是获取原生质体的过程，B是原生质体间融合的过程，C是培养、筛选融合成功的细胞，D是脱分化过程，E是再分化过程。【小问1详解】青花菜远缘植物的细胞质中存在抗除草剂基因，则在植物体细胞杂交时应保留青花菜的细胞质，图中的乙原生质体细胞核失去活性，但细胞质正常，应是青花菜远缘植物，甲的原生质体细胞质失活，应表示青花菜植株。【小问2详解】诱导原生质体融合的方法有两大类：物理法和化学法，物理法包括电融合法和离心法；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+高pH融合法。即过程B可用PEG融合法/高Ca2+高pH融合法促融获得杂种细胞；因为植物细胞壁的组成成分为纤维素和果胶，因此融合前需用纤维素酶和果胶酶处理植物的细胞壁获得原生质体。【小问3详解】不同物种之间存在生殖隔离，故与传统杂交相比，植物体细胞杂交技术，即该实验方法的优点是可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，该技术的关键环节是B原生质体间的融合过程。从步骤D脱分化到步骤E再分化需要更换新的培养基的原因是：随着培养时间的增加，培养基中营养物质不断减少，有害代谢产物逐渐积累，会抑制植物的生长；且诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同，前者需要的该比例适中，后者比例根据诱导目标做出调整。【小问4详解】无菌技术是成功获得杂种植株的重要因素，③实验操作者的双手、⑥植株顶芽细胞需要用化学药剂进行消毒，①培养皿、②培养基、④锥形瓶、⑤接种环需要采用适当的方法进行灭菌。18.大肠杆菌可高产苏氨酸，但会混有自身产生的有毒物质。谷氨酸棒状杆菌也能产苏氨酸，但产量低，不会产生有毒物质。研究人员想通过改良谷氨酸棒状杆菌使其达到高产苏氨酸的目的。图1显示了谷氨酸棒状杆菌和大肠杆菌合成苏氨酸的部分途径。其中细胞膜上的字母代表的是转运蛋白。回答下列问题：（1）由图1可知，两种杆菌维持细胞内苏氨酸含量稳定依赖_______调节机制。从这一角度分析，大肠杆菌较谷氨酸棒状杆菌高产的原因可能是_______________。（2）科学家从土壤中筛选出了谷氨酸棒状杆菌，得到了一株产苏氨酸的菌株a。通过对菌株a的AK改良，得到了苏氨酸高产菌株b。部分操作过程如图2，其中培养基I和培养基Ⅱ的配方相同。从用途看，培养基属于_______培养基；在培养基Ⅱ上采用的接种方法是_______。（3）据图1可确定，与菌株a相比，菌株b中的AK______（填序号）。①与天冬氨酸结合力增强②与苏氨酸结合力增强③与天冬氨酸结合力下降④与苏氨酸结合力下降（4）研究发现天冬氨酸半醛经过多步反应会生成赖氨酸，其中关键酶X也会被一定浓度的赖氨酸抑制，但副产物赖氨酸仍然与苏氨酸的合成形成竞争。为提高苏氨酸的产量，从降低副产物赖氨酸合成的角度提2条改造谷氨酸棒状杆菌的思路___________________。【答案】（1）①.负反馈②.大肠杆菌上苏氨酸转运蛋白更多，对AK抑制较弱，大肠杆菌可以产生更多苏氨酸（2）①.选择②.平板划线法（3）④（4）敲除（或沉默）编码赖氨酸合成途径中关键酶X的基因；对关键酶X进行定点突变；抑制细胞膜上赖氨酸转运蛋白（如c）的活性（答2条即可）【解析】【分析】选择培养基通过添加特定营养物质或抑制其他微生物生长的成分，从混杂的微生物群体中筛选出目标菌株。平板划线法是通过连续划线将微生物逐步稀释，最终获得单菌落，主要用于菌株的纯化与分离，操作核心是“逐步稀释、获得单菌落”。【小问1详解】两种菌的苏氨酸积累到一定浓度后，都会抑制关键酶AK的活性，通过负反馈调节维持细胞内苏氨酸含量的稳定。从图中可见，大肠杆菌上苏氨酸转运蛋白更多，对AK抑制较弱，大肠杆菌可以产生更多苏氨酸。【小问2详解】培养基Ⅰ用于从土壤中筛选出产苏氨酸的谷氨酸棒状杆菌，属于选择培养基（通过特定营养或抑制成分筛选目标微生物）。从图2中“挑取单菌落并转接”的操作可知，培养基Ⅱ上采用的是平板划线法，该方法通过连续划线得到单菌落，便于纯化菌株。【小问3详解】菌株b是苏氨酸高产菌株，其核心改良是解除苏氨酸对关键酶AK的反馈抑制。若AK与苏氨酸的结合力下降（④），即使细胞内苏氨酸浓度升高，也无法有效抑制AK的活性，从而使苏氨酸持续合成、产量提高。故选④。【小问4详解】敲除（或沉默）编码赖氨酸合成途径中关键酶X的基因，直接阻断赖氨酸的合成，减少前体竞争；对关键酶X进行定点突变，使其对赖氨酸的反馈抑制作用更敏感，增强赖氨酸对自身合成途径的抑制，从而减少赖氨酸的生成；抑制细胞膜上赖氨酸转运蛋白（如c）的活性，使细胞内赖氨酸浓度升高，增强对关键酶X的反馈抑制，减少赖氨酸合成。19.嗜盐单胞菌可利用海水合成聚羟基脂肪酸酯（PHA，一种新型生物塑料），在细胞内形成由膜包裹的不溶性颗粒。研究人员从海水中分离得到一株嗜盐单胞菌，在非灭菌、高盐、高pH的发酵液中连续发酵生产PHA，其流程如图所示。回答下列问题：（1）发酵工程一般包括菌种的选育，________，培养基的配制、灭菌，接种，发酵罐内发酵，产品的分离、提纯等方面，其中的中心环节是______。（2）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g·L－1，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌，分析其原因：一是培养基的盐浓度过大，其他杂菌因________而死亡；二是pH为10的条件下，其他杂菌______，生长繁殖受抑制。（3）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵环境条件中的______________可能是高密度培养的限制因素。（4）青霉菌在一定条件下可产生青霉素，青霉素可以干扰细胞壁的合成，从而导致细菌死亡，具有杀菌的作用，有同学认为利用青霉菌发酵生产青霉素的过程中不必担心杂菌的污染，你是否认同这样的观点？____________。为什么？___________________。【答案】（1）①.扩大培养②.发酵罐内发酵（2）①.失水过多②.酶变性失活（3）氧气（O2或溶解氧）（4）①.不认同②.青霉素仅对细菌有效，若杂菌是真菌或其他微生物，青霉素无法抑制其生长，它们会与青霉菌竞争营养和空间，导致青霉素产量下降。此外，某些细菌可能对青霉素耐药，因此仍需严格控制杂菌污染【解析】【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。发酵工程的基本环节：选育菌种、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程的监控和发酵条件的控制会直接影响产品的质量和产量。一方面要随时检测培养液中微生物数量、产物浓度以了解发酵进程；另一方面要及时添加必备的营养物质来延长菌体生长稳定期的时间，以便得到更多的发酵产品；同时要严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，来保证产品的产量和质量。【小问1详解】发酵工程的核心环节是发酵罐内发酵；发酵工程的基本环节：选育菌种、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯等方面。【小问2详解】不需要灭菌的原因：一是培养基浓度过大，其他杂菌因渗透失水而死亡；二是pH=10的碱性条件下，其他杂菌因酶的空间结构被破坏（酶失活），生长繁殖受抑制。【小问3详解】溶氧量不足时，菌株进行无氧呼吸产生乙醇，同时有氧呼吸受抑制，细胞增殖和代谢产物合成受阻。因此发酵液中菌株细胞增殖和PHA均未达到预期，还产生少量乙醇等，说明发酵环境中氧气（O2或溶解氧）可能是高密度限制因素。【小问4详解】因为青霉素仅对细菌有效，若杂菌是真菌或其他微生物，青霉素无法抑制其生长，它们会与青霉菌竞争营养和空间，导致青霉素产量下降。此外，某些细菌可能对青霉素耐药，因此仍需严格控制杂菌污染。所以我不认同这样的观点。20.人参作为名贵中药材，素有“百草之王”的美誉，其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培，不仅生长周期漫长，还易受病虫害侵扰。为解决这些问题，科研人员制定的研究方案如下图。回答下列问题：（1）过程①使外植体（人参或胡萝卜的组织、细胞）转变为愈伤组织状态，该过程称为______。过程②通常使用______和果胶酶的混合液去除细胞壁以获得原生质体。（2）过程③常用一定浓度的PEG诱导融合，但高浓度的PEG会对原生质体产生毒性，且会持续诱导非特异性融合。PEG处理一定时间后，需向体系中加入过量的培养基进行稀释，其目的是_____。除了使用PEG诱导，常用的化学方法还有_____。（3）过程⑤和⑥体现了_____。人参皂苷属于人参的_____（填“初生”或“次生”）代谢物。与传统人工栽培提取模式相比，通过筛选和培养高产细胞来生产人参皂苷的优点有_____（答出两点即可）。（4）除了用以上方法，随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解人参皂苷合成的代谢途径和关键酶的基础上，可利用基因工程的方法改造酵母菌等微生物，再利用______工程生产人参皂苷。【答案】（1）①.脱分化②.纤维素酶（2）①.降低PEG浓度，终止融合并减少对原生质体的损伤②.高Ca2+高pH融合法（3）①.植物细胞的全能性②.次生③.保护野生人参资源、不占用土地、不受季节和天气限制、产量稳定、生产周期短（4）发酵【解析】【分析】1、植物组织培养过程：离体的植物组织经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官，最终形成完整的植株。2、植物体细胞杂交可以克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离，操作过程包括：原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。【小问1详解】外植体失去原有分化状态，转变为未分化愈伤组织的过程叫作脱分化；植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，需纤维素酶与果胶酶共同作用，才能去除细胞壁获得原生质体。【小问2详解】高浓度PEG具有毒性且会持续诱导融合，稀释可快速降低其浓度，从而终止融合反应并减轻对原生质体的损伤；除PEG法外，另一种常用的诱导原生质体融合的化学方法是高Ca2+—高pH融合法。【小问3详解】杂种细胞能够发育成完整植株体现了植物细胞的全能性；人参皂苷并非细胞基本生命活动所必需的代谢物，是次生代谢物；植物细胞大规模培养可摆脱天气和季节的限制，同时有效保护野生人参资源，不占用土地，还能实现产量稳定、缩短生产周期