2023-2024学年北京朝阳区高二(下)期末生物试卷含答案

2023-2024学年北京市朝阳区高二（下）期末生物试卷一、本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2分）大肠杆菌是发酵工程和基因工程常用的生物材料。下列关于大肠杆菌的叙述，正确的是（）A．以DNA为遗传物质 B．有成形的细胞核 C．通过有丝分裂增殖 D．属于自养型生物2．（2分）传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。如表中发酵食品制作使用的主要菌种或制作条件有错误的是（）选项食品名称主要菌种制作条件A腐乳毛霉有氧B泡菜酵母菌无氧C酸奶乳酸菌无氧D果醋醋酸菌有氧A．A B．B C．C D．D3．（2分）近年来，由于全球变暖，导致葡萄中糖的积累过多，造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高，葡萄酒品质下降。如图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径，相关叙述正确的是（）A．图中①、②的发生场所是线粒体，③的发生场所是细胞质基质 B．酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATP C．在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡 D．选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量4．（2分）某实验小组测定土壤中能分解尿素的活菌数，在实验组的每个平板上接种0.1mL稀释105倍的土样稀释液，培养后发现实验组4个平板上的菌落数分别为17、68、69、75，下列相关叙述正确的是（）A．用清水将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液后灭菌处理 B．接种所用的培养基是湿热灭菌处理后的牛肉膏蛋白胨培养基 C．如果未接种的对照组平板上有菌落出现，应重新进行实验 D．该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数为5.7×107个5．（2分）聚谷氨酸（γ﹣PGA）是一种用途广泛的大分子聚合物。研究人员尝试以含还原糖的芦苇水解液为原料，利用谷氨酸依赖型枯草芽孢杆菌发酵生产γ﹣PGA，发酵过程中分批向发酵罐中补充原料。发酵进程中各项指标变化如图所示，相关叙述错误的是（）A．发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理 B．发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件 C．分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平 D．发酵液γ﹣PGA产量与枯草芽孢杆菌数量同步达到最大值6．（2分）科研人员以携带葡萄灰比诺病毒的“阳光玫瑰”葡萄为材料，研究了外植体取材部位、光照处理和热处理方式对脱除病毒的影响，结果如表所示。相关叙述错误的是（）组号温度/光照+温度/黑暗接种部位存活率/%株系脱毒率/%138℃/16h+38℃/8h茎尖50.00—2同上第1腋芽33.33—3同上第2腋芽0—438℃/8h+32℃/8h茎尖88.89100.005同上第1腋芽94.44100.006同上第2腋芽94.4483.33A．接种前不应对外植体消毒，以免干扰各处理条件下的株系脱毒率 B．茎尖和第1、2腋芽都含有顶端分生组织，因此可以作为脱毒材料 C．研究人员未检测1～3组脱毒率的原因可能是该条件下外植体存活率较低 D．生产中应选择38℃/8h光照+32℃/8h黑暗，以第1腋芽为外植体脱毒7．（2分）细胞周期的分裂间期分为3个时期：DNA复制前的时期为G1期，DNA复制期为S期，DNA复制完成后的时期为G2期。研究人员用血清浓度不同的培养基培养乳腺癌细胞24h后，检测不同DNA含量的细胞数量，结果如图所示，由此可知低浓度血清培养能使细胞周期同步化，大部分细胞停留的时期是（）A．G1期 B．S期 C．G2期 D．分裂期8．（2分）我国科研工作者运用生物打印技术将肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞以分层方式分布在支架中，制备了如图所示的可用于肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架。相关叙述正确的是（）A．同一个体的肌腱细胞与骨细胞的形态、结构和功能差异是基因选择性缺失的结果 B．肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞能自我更新和分化为成年动物体内的任何一种细胞 C．体外培养两种干细胞均需要无菌无毒、36.5℃左右、pH7.2～7.4和适宜渗透压条件 D．利用多细胞支架治疗肌腱断裂可保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥9．（2分）克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆，相关叙述正确的是（）A．生殖性克隆动物与其供核亲本的遗传物质组成和性状完全相同 B．生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用 C．生殖性克隆和治疗性克隆都应用了体细胞核移植和胚胎移植技术 D．取自体的细胞核进行治疗性克隆，可治疗镰状细胞贫血等遗传病10．（2分）我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞（简称4CL干细胞）注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中，形成嵌合胚胎，并最终得到嵌合体猴，过程如图所示。相关叙述正确的是（）A．桑葚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合 B．嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织 C．嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴进行超数排卵和同期发情处理 D．嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代11．（2分）关于化合物分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（）A．利用加热后与斐林试剂生成砖红色沉淀的反应鉴定还原糖 B．利用常温条件下与二苯胺试剂呈现紫色的反应来鉴定DNA C．利用不同光合色素在层析液中溶解度的差异分离光合色素 D．利用能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的特性鉴定细胞中的脂肪12．（2分）PCR中子链合成的原料是4种脱氧核苷三磷酸（dNTP），包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP。dNTP是高能磷酸化合物，可以为子链合成提供能量。如果要利用含32P的dNTP合成具有放射性的DNA，32P应位于（）A．远离脱氧核糖的磷酸基团 B．中间磷酸基团 C．靠近脱氧核糖的磷酸基团 D．任意磷酸基团13．（2分）酵母人工染色体pYAC2是以酵母菌为受体细胞构建基因文库时的常用载体。如图为pYAC2的结构示意图，导入受体细胞前用限制酶BamHⅠ切割可使其成为线性的染色体。pYAC2适配的受体菌菌落呈红色，sup4基因表达能够抑制其性状表现，使菌落呈白色。相关叙述错误的是（）A．导入pYAC2的受体菌能够在不含色氨酸的培养基中生存 B．用BamHⅠ切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色体的两端 C．着丝粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在细胞分裂中丢失 D．将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选白色菌落14．（2分）油菜是我国的重要油料作物，其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种，其抗性机理如图所示，相关叙述正确的是（）A．将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜获得转基因植株 B．核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染 C．未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能合成转录因子B，不启动防御基因表达 D．转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达15．（2分）生物安全是国家安全的重要组成部分。以下选项中不符合相关法律法规，可能给我国带来生物安全风险的是（）A．从事生物医学新技术临床研究，应当通过伦理审查 B．病原微生物实验室将使用后的实验动物释放到野外环境中 C．任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种 D．禁止开发、制造或者以其他方式获取、储存、持有和使用生物武器二、本部分共6题，共70分。16．（12分）豆瓣酱是我国传统发酵食品，发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种，进而研究它们在发酵中的作用。（1）研究人员用稀释豆瓣酱酱醅，得到菌液，然后用法将菌液接种在固体培养基表面，培养一段时间后，根据菌落特征初步选择出几种微生物：葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。（2）为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率，分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内，并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系，在适宜条件下培养，定期检测菌液的吸光度（OD值）。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是，某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为。（3）3种抗生素对上述微生物的抑菌率如图所示。据图可知，向培养基中加入抗生素，控制其浓度为μg/mL，能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。17．（12分）枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。（1）愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，外植体经过转变成愈伤组织，培养基中是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。（2）不对称植物体细胞杂交操作过程如下：①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。②用化学诱导剂诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织。（3）研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。①过氧化氢酶的功能是。将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如图所示。显色条带为色，显色深浅由酶的决定。②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自的部分过氧化氢同工酶，原因可能是。（4）本研究中，获得多株杂种植株后下一阶段的研究方向是。18．（12分）抑郁症与肠道菌群之间存在密切的联系。我国科研人员发现某些肠道微生物产生的代谢物高香草酸（HVA）与抑郁症的发生有关，并对其相关机理进行了研究。（1）抑郁症患者血清HVA水平较低。研究人员取抑郁症患者和健康志愿者粪便样本进行肠道微生物体外培养，培养基中应含有水、和无机盐等营养物质，结果发现患者肠道菌群中缺乏能产生HVA的B菌。（2）检测发现抑郁症模型小鼠血清和脑组织中HVA水平均显著低于对照组健康小鼠，且肠道菌群中也缺乏B菌。研究人员对抑郁症模型小鼠进行HVA给药或肠道移植B菌，获得图1、图2所示实验结果。①图1结果表明移植B菌能产生HVA到达脑部，依据是。②将小鼠在无法逃离的水槽中放置5min，小鼠放弃挣扎、漂浮不动的总时长是评估抑郁症状的重要指标。图2结果表明。（3）已有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础，而细胞过度自噬参与了突触损伤。细胞自噬过程中，细胞质基质中的LC3﹣Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3﹣Ⅱ，LC3﹣Ⅱ定位到自噬体膜上，位于自噬体内膜上的LC3﹣Ⅱ最终在溶酶体中被降解（图3），因此细胞中两种LC3蛋白含量和两种蛋白的含量比（LC3﹣Ⅱ/LC3﹣Ⅰ）是细胞自噬水平的重要指标。研究人员以体外培养的小鼠海马神经细胞为材料，进行相关处理后检测细胞内LC3﹣Ⅰ、LC3﹣Ⅱ含量，结果如图4所示。①培养基中缺乏葡萄糖时，细胞自噬水平升高，从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义：。②图4中自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能，第4组与第2组的“LC3﹣Ⅱ/LC3﹣Ⅰ”的差异产生原因是。③实验结果表明，HVA能够通过减轻海马区突触损伤，从而改善抑郁症状。19．（12分）学习以下材料，回答（1）～（5）题。阿尔茨海默病早期诊断的新技术阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经系统的退行性病变。血浆外泌体是由活细胞分泌到血液中的囊泡。与健康人相比，AD患者血浆外泌体上蛋白质Aβ1﹣42含量显著升高，可作为AD诊断的生物标志物。我国科研人员开发了检测血浆外泌体Aβ1﹣42水平的新技术——免疫磁珠外泌体聚合酶链式反应（iMEP）技术。研究者首先将抗Aβ1﹣42抗体与DNA单链1结合成DNA﹣抗体偶联物，然后除去未偶联成功的游离抗体，获得纯化的DNA﹣抗体偶联物，纯化过程如下：单链1上的片段b通过碱基互补配对与预先偶联了纳米颗粒（SA）的单链2上的片段b*结合，偶联物随纳米颗粒沉淀。沉淀物溶解后再加入单链3，单链3与单链1竞争性杂交结合单链2，因此可将DNA﹣抗体偶联物从纳米颗粒上替换下来（图1）。CD63是外泌体表面特异性高表达的蛋白，且AD患者外泌体CD63含量与健康人相同。研究者将抗CD63抗体固定在磁珠上，抗体﹣磁珠偶联物能够结合血液外泌体，使其富集。再利用DNA﹣抗体偶联物结合外泌体表面的Aβ1﹣42，最后利用实时荧光定量PCR技术对DNA﹣抗体偶联物中的DNA进行指数扩增。PCR体系中含有荧光染料，该染料在游离状态不发光，与双链DNA结合后发出荧光，根据产物荧光强度可计算DNA模板量（图2）。iMEP技术能够灵敏地检测血液样本AD生物标志物的含量，还可以扩展到检测外泌体上其他生物标志物，因此有可能成为复杂临床环境中疾病筛查和进展监测的新工具。（1）制备抗Aβ1﹣42单克隆抗体时，多次注射到小鼠体内，从小鼠的脾脏中获得B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞诱导融合后，先筛选得到杂交瘤细胞，再进行培养和抗体检测，得到能分泌抗Aβ1﹣42抗体的杂交瘤细胞。（2）图1中DNA单链1的5′和3′末端碱基序列为：5′﹣CATGTT…CGACTA﹣3′，则DNA单链3的5′末端碱基序列应为，沉淀物溶解后加入的DNA单链3的量应（多于/等于/少于）溶液中DNA单链1的量。（3）研究人员用iMEP技术检测比较健康人与AD患者血液样本外泌体中Aβ1﹣42含量，下列关于该实验的叙述正确的是。（多选）A．应在两类样本的外泌体CD63总量相等的条件下检测Aβ1﹣42含量B．如果DNA﹣抗体偶联物中混有游离抗体，会导致检测值偏小C.PCR扩增的模板是单链，因此PCR体系中只需要加入一种引物D.AD患者血液样本PCR扩增终产物的荧光强度显著高于健康人（4）iMEP技术的优点之一是灵敏度高，其高灵敏度的原因是。（5）在iMEP技术中，同时使用两种DNA﹣抗体偶联物，并将PCR产物检测环节更改为电泳检测，可以同时检测两种生物标志物分子。此时使用的两种DNA﹣抗体偶联物之间的区别是。20．（12分）我国科研工作者对大豆群体进行基因检测和光合作用相关指标检测，发现Gm基因与光合作用效率有一定相关性。为培育高产大豆新品种，对Gm基因的作用进行了研究。（1）研究人员将Gm基因与高效表达启动子连接，用法导入野生型大豆细胞，获得Gm基因过表达大豆；利用基因编辑技术获得Gm基因敲除大豆。（2）检测3组大豆不同光照强度下的光合作用速率，获得图1所示结果，结果显示，说明Gm基因表达水平升高能提高大豆叶片在强光下的光能利用率。电镜观察不同植株叶绿体结构，结果如图2所示，与野生型相比，Gm高表达植株叶绿体中，这是其光能利用率提高的结构基础。（3）研究人员推测Gm蛋白通过与其他蛋白相互作用实现功能，利用酵母双杂交技术寻找Gm蛋白的互作蛋白。酵母双杂交的原理是：AD蛋白与BD蛋白在空间上充分接近时，能够与酵母细胞中LacZ基因启动子上游激活序列结合，启动LacZ基因表达，LacZ基因表达产物能催化培养基中X﹣gal形成蓝色物质（图3）。①该实验设置1个实验组和3个对照组。实验组如图3所示，将重组质粒1和2导入不具有色氨酸和亮氨酸合成能力的酵母细胞中，在固体培养基表面培养形成菌落。为实现检测目的，该培养基的成分特点应为。②对照组1的重组质粒1、2上携带的目的基因分别是BD基因和AD基因，对照组2和对照组3的重组质粒上携带的目的基因是、。③实验结果为，表明GL蛋白能够与Gm蛋白发生相互作用。GL蛋白是参与光反应的一种蛋白质，研究人员发现Gm蛋白能与多种参与光反应的蛋白相互作用，在叶绿体光损伤修复等生命活动中发挥重要功能。21．（10分）儿童早衰综合征是由L基因突变导致的。野生型L基因表达产物能被加工为LA和LC两种不同长度的蛋白质。早衰患者L基因上的11号外显子发生碱基替换，导致表达产物不能正确加工。研究人员利用Cre﹣loxP系统使野生型小鼠L基因发生同样的碱基替换，制备了早衰模型小鼠。（1）Cre﹣loxP系统工作的基本原理是：Cre酶识别DNA分子上两个相同的loxP序列，切割DNA，导致两个loxP中间的DNA片段丢失。研究人员用限制酶和处理loxP序列、终止子和其他序列，构建了基因打靶载体。将基因打靶载体用法注入小鼠受精卵中，进一步杂交筛选后，获得L基因11号外显子被替换的纯合LCS/CS小鼠（图1）。（2）分别提取LCS/CS小鼠和野生型小鼠DNA，用限制酶HindⅢ酶切后电泳，再用图1所示基因探针与酶切片段杂交，杂交后被标记条带如图2所示，LCS/CS小鼠为图2中号个体。（3）LCS/CS小鼠L基因表达产物只有LC，原因是。（4）研究人员进一步将Cre酶基因引入LCS/+小鼠和LCS/CS小鼠，在Cre酶作用下，LCS基因被编辑为LG基因，获得早衰模型小鼠。对几种小鼠的L蛋白进行检测，结果如图3所示，在图上补充画出LCS/+小鼠和LG/+小鼠的检测结果。

2023-2024学年北京市朝阳区高二（下）期末生物试卷参考答案与试题解析一、本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2分）大肠杆菌是发酵工程和基因工程常用的生物材料。下列关于大肠杆菌的叙述，正确的是（）A．以DNA为遗传物质 B．有成形的细胞核 C．通过有丝分裂增殖 D．属于自养型生物【分析】大肠杆菌属于原核生物，真核细胞和原核细胞的比较比较项目原核细胞真核细胞大小较小较大主要区别无以核膜为界限的细胞核，有拟核有以核膜为界限的细胞核细胞壁除支原体外都有，主要成分是糖类和蛋白质植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖生物膜系统无生物膜系统有生物膜系统细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器DNA存在形式拟核中：大型环状、裸露质粒中：小型环状、裸露细胞核中：和蛋白质形成染色体细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在增殖方式二分裂无丝分裂、有丝分裂、减数分裂可遗传变异方式基因突变基因突变、基因重组、染色体变异【解答】解：A、大肠杆菌属于原核生物，其细胞中含有DNA和RNA两种核酸，其遗传物质是DNA，A正确；B、大肠杆菌属于原核生物，其细胞中无成形的细胞核，B错误；C、大肠杆菌属于原核生物，其不能通过有丝分裂方式增殖，只能通过二分裂方式增殖，C错误；D、大肠杆菌属于异养型生物，D错误。故选：A。【点评】本题考查原核细胞和真核细胞的异同，首先要求考生明确大肠杆菌属于原核生物，其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的异同，能列表比较两者，再结合所学的知识准确答题。2．（2分）传统发酵食品是我国饮食文化的重要组成部分。如表中发酵食品制作使用的主要菌种或制作条件有错误的是（）选项食品名称主要菌种制作条件A腐乳毛霉有氧B泡菜酵母菌无氧C酸奶乳酸菌无氧D果醋醋酸菌有氧A．A B．B C．C D．D【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。2、泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌．在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。3、腐乳制作过程中多种微生物参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质转化成小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪转化成甘油和脂肪酸。【解答】解：A、制作腐乳利用的是毛霉，在腐乳发酵时，毛霉进行有氧呼吸产生蛋白酶将蛋白质分解为氨基酸等物质分解有关，A正确；B、制作泡菜利用的微生物是乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，制作果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸产生酒精，B错误；C、乳酸菌进行无氧呼吸产生的是乳酸，可以用其制作酸奶，C正确；D、醋酸菌是好氧菌，果醋的制作利用的其有氧呼吸产生醋酸，D正确。故选：B。【点评】本题考查传统发酵技术的应用，要求考生识记制作果酒、腐乳和泡菜的原理和步骤，意在考查考生的综合运用能力。3．（2分）近年来，由于全球变暖，导致葡萄中糖的积累过多，造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高，葡萄酒品质下降。如图①、②、③表示酿酒酵母中特定代谢途径，相关叙述正确的是（）A．图中①、②的发生场所是线粒体，③的发生场所是细胞质基质 B．酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATP C．在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡 D．选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量【分析】本题主要考查发酵和细胞呼吸的相关知识。其中①途径是有氧呼吸加无氧呼吸，②途径是有氧呼吸，③途径是无氧呼吸。【解答】A、图中①发生场所是线粒体加细胞质基质，②的发生场所是线粒体，而③的发生场所是细胞质基质，故A错误。B、酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATP。在酿酒过程中，酵母菌正是通过这种方式，将糖分转化为能量，从而完成葡萄酒的酿造，故B正确。C、在无氧条件下抑制③途径并不会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡。这是因为酵母细胞还会进行有氧呼吸，也会产生[H]，故C错误。D、选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种，的确能降低葡萄酒中乙醇含量，从而提升品质。然而，这并非易事，我们需要在尊重自然规律的基础上，运用现代科技手段，才能实现这一目标。目前是无法实现这一目标的，故D错误。故选：B。【点评】本题以葡萄酒为情境，考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所等相关知识，意在考查考生对基础知识的理解掌握，难度适中。4．（2分）某实验小组测定土壤中能分解尿素的活菌数，在实验组的每个平板上接种0.1mL稀释105倍的土样稀释液，培养后发现实验组4个平板上的菌落数分别为17、68、69、75，下列相关叙述正确的是（）A．用清水将土样制成1×103～107倍稀释的稀释液后灭菌处理 B．接种所用的培养基是湿热灭菌处理后的牛肉膏蛋白胨培养基 C．如果未接种的对照组平板上有菌落出现，应重新进行实验 D．该实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数为5.7×107个【分析】1、制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的基本过程为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板；2、分离尿素分解菌的方法：能合成脲酶的细菌才能分解尿素。配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌；3、鉴定尿素分解菌的方法：分解尿素的细菌的鉴定：细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。【解答】解：A、制备的土壤样液不能进行灭菌，灭菌会杀死其中的尿素分解菌，A错误；B、接种所用的培养基是湿热灭菌处理后的以尿素为唯一氮源的选择培养基，B错误；C、如果未接种的对照组平板上有菌落出现，可能是灭菌不彻底或培养基被杂菌污染，应重新进行实验，C正确；D、根据题意可知，平板中菌落数为17的计数时应舍弃，所以实验所用每克土样中能分解尿素的活菌数为（68+69+75）÷3÷0.1×105＝7.07×107个，D错误。故选：C。【点评】本题考查了微生物的分离与培养的有关知识，要求考生掌握培养基的配制方法以及成分，识记无菌技术的主要内容，掌握微生物的计数方法。5．（2分）聚谷氨酸（γ﹣PGA）是一种用途广泛的大分子聚合物。研究人员尝试以含还原糖的芦苇水解液为原料，利用谷氨酸依赖型枯草芽孢杆菌发酵生产γ﹣PGA，发酵过程中分批向发酵罐中补充原料。发酵进程中各项指标变化如图所示，相关叙述错误的是（）A．发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理 B．发酵过程中应监测控制温度、pH、溶解氧和罐压等条件 C．分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平 D．发酵液γ﹣PGA产量与枯草芽孢杆菌数量同步达到最大值【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。【解答】解：A、在进行微生物发酵培养时，发酵所用培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌处理，A正确；B、发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等都会影响发酵的效率，因此发酵过程中需要严格控制温度、pH、溶解氧、罐压、营养物质等条件，B正确；C、发酵过程中对原料会有消耗，分批补充原料利于控制发酵液中还原糖和谷氨酸钠水平，C正确；D、图中枯草芽孢杆菌数量达到最大值大约是发酵10h左右，而γ﹣PGA产量达到最大值大约是36h左右，二者并未同步，D错误。故选：D。【点评】本题主要考查发酵工程的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。6．（2分）科研人员以携带葡萄灰比诺病毒的“阳光玫瑰”葡萄为材料，研究了外植体取材部位、光照处理和热处理方式对脱除病毒的影响，结果如表所示。相关叙述错误的是（）组号温度/光照+温度/黑暗接种部位存活率/%株系脱毒率/%138℃/16h+38℃/8h茎尖50.00—2同上第1腋芽33.33—3同上第2腋芽0—438℃/8h+32℃/8h茎尖88.89100.005同上第1腋芽94.44100.006同上第2腋芽94.4483.33A．接种前不应对外植体消毒，以免干扰各处理条件下的株系脱毒率 B．茎尖和第1、2腋芽都含有顶端分生组织，因此可以作为脱毒材料 C．研究人员未检测1～3组脱毒率的原因可能是该条件下外植体存活率较低 D．生产中应选择38℃/8h光照+32℃/8h黑暗，以第1腋芽为外植体脱毒【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中外植体发育为完整植株的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。【解答】解：A、植物组织培养中外植体发育为完整植株必须要有严格的无菌条件，故接种前应对外植体消毒，A错误；B、茎尖和第1、2腋芽都含有顶端分生组织，病毒极少甚至无病毒，可以作为脱毒材料，B正确；C、分析图表可知，1～3组末检测株系脱毒率，可能因为在38℃/16h光照+38℃/8h黑暗条件下外植体存活率低，C正确；D、分析图表可知，38℃/8h光照+32℃/8h黑暗条件下，第1腋芽的存活率和株系脱毒率均较高，因此生产中应选择38℃/8h光照+32℃/8h黑暗，以第1腋芽为外植体脱毒，D正确。故选：A。【点评】本题主要考查植物组织培养等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和掌握。7．（2分）细胞周期的分裂间期分为3个时期：DNA复制前的时期为G1期，DNA复制期为S期，DNA复制完成后的时期为G2期。研究人员用血清浓度不同的培养基培养乳腺癌细胞24h后，检测不同DNA含量的细胞数量，结果如图所示，由此可知低浓度血清培养能使细胞周期同步化，大部分细胞停留的时期是（）A．G1期 B．S期 C．G2期 D．分裂期【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。分裂前的间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段，又人为地分为G1期、S期和G2期。【解答】解：ABCD、分裂前的间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段，又人为地分为G1期、S期和G2期，DNA复制前的时期为G1期，DNA复制期为S期，DNA复制完成后的时期为G2期，分析题图可知，DNA含量在500～1000的细胞处于S期，即DNA复制期，DNA含量为500的细胞处于G1期，DNA含量为1000的细胞处于G2期或分裂期，与对照组相比，低浓度血清培养下，DNA含量为1000的细胞数量明显减少，DNA含量为500的细胞数量增加，说明低浓度血清培养能使大部分细胞停留的G1期，A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题考查动物细胞细胞周期和有丝分裂的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。8．（2分）我国科研工作者运用生物打印技术将肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞以分层方式分布在支架中，制备了如图所示的可用于肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架。相关叙述正确的是（）A．同一个体的肌腱细胞与骨细胞的形态、结构和功能差异是基因选择性缺失的结果 B．肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞能自我更新和分化为成年动物体内的任何一种细胞 C．体外培养两种干细胞均需要无菌无毒、36.5℃左右、pH7.2～7.4和适宜渗透压条件 D．利用多细胞支架治疗肌腱断裂可保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥【分析】动物细胞培养：指从动物细胞中取出相关的组织，将它们分散成单个细胞，然后在适宜的条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养的条件：①营养：一般用液体培养基，要添加血清，以补充动物细胞所需的未知营养物质；②无菌无毒的环境：培养液定期更换以清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成危害；③温度、pH和渗透压：温度为36.5+0.5℃、pH为7.2﹣7.4。④气体环境：95%空气和5%二氧化碳。【解答】解：A、同一个体的肌腱细胞与骨细胞的遗传物质相同，但形态、结构和功能存在差异，这是基因选择性表达的结果，A错误；B、肌腱干细胞与骨髓间充质干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不能分化为成年动物体内的任何一种细胞，B错误；C、体外培养两种干细胞均需要提供适宜的条件，如无菌、无毒的环境；营养物质；适宜的温度、pH和渗透压：温度为36.5+0.5%℃C、pH为7.2﹣7.4；适宜的气体环境等，C正确；D、肌腱与骨组织界面再生的多细胞支架所利用的肌腱干细胞和骨髓间充质干细胞可来源于病人本身，将它用于病人体内，理论上可以避免发生免疫排斥反应，而不能保证异体来源的细胞移植不引起免疫排斥，D错误。故选：C。【点评】本题主要考查动物细胞培养等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和掌握。9．（2分）克隆技术可用于生殖性克隆和治疗性克隆，相关叙述正确的是（）A．生殖性克隆动物与其供核亲本的遗传物质组成和性状完全相同 B．生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用 C．生殖性克隆和治疗性克隆都应用了体细胞核移植和胚胎移植技术 D．取自体的细胞核进行治疗性克隆，可治疗镰状细胞贫血等遗传病【分析】治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织用于治疗性移植。生殖性克隆：指将克隆技术用于生育，即用于产生人类个体。【解答】解：A、生殖性克隆动物的部分遗传物质来自供细胞质的亲本，A错误；B、生殖性克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用，所以我国禁止生殖性克隆，B正确；C、治疗性克隆不需要进行胚胎移植，C错误；D、自体的细胞核含有与镰状细胞贫血有关的基因，不能取自体的细胞核进行治疗性克隆来治疗镰状细胞贫血等遗传病，D错误。故选：B。【点评】本题主要考查生殖性克隆和治疗性克隆等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和掌握。10．（2分）我国科研工作者将可表达绿色荧光蛋白的供体猕猴的胚胎干细胞（简称4CL干细胞）注射至与其遗传信息不同的猕猴胚胎中，形成嵌合胚胎，并最终得到嵌合体猴，过程如图所示。相关叙述正确的是（）A．桑葚胚阶段注入的4CL干细胞会与其他胚胎细胞发生融合 B．嵌合胚胎中的滋养层细胞将发育为嵌合体猴的各种组织 C．嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴进行超数排卵和同期发情处理 D．嵌合体猴可能通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代【分析】胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。胚胎干细胞，是高度未分化的细胞。如果进行体外培养，能够无限的增殖和分化。胚胎肝细胞还可以分化成多功能的细胞。胚胎干细胞具有多能性，可以分化成多种组织的能力但是无法独自发育成一个个体细胞。胚胎干细胞被称为一种“全能”细胞，可以分化成所有类型的细胞，并且携带生物体的全套遗传信息。【解答】解：A、4CL干细胞不会与其他胚胎细胞发生细胞融合，A错误；B、嵌合胚胎中的内细胞团细胞将发育为嵌合体猴的各种组织，B错误；C、嵌合胚胎移植前，需要对代孕母猴进行同期发情处理，不需要进行超数排卵处理，C错误；D、嵌合体猴中，若4CL干细胞可分化形成原始生殖细胞，遗传信息可通过有性生殖将4CL干细胞的遗传信息遗传给后代，D正确。故选：D。【点评】本题主要考查细胞工程和胚胎工程的相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和掌握。11．（2分）关于化合物分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（）A．利用加热后与斐林试剂生成砖红色沉淀的反应鉴定还原糖 B．利用常温条件下与二苯胺试剂呈现紫色的反应来鉴定DNA C．利用不同光合色素在层析液中溶解度的差异分离光合色素 D．利用能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的特性鉴定细胞中的脂肪【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。2、DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。3、叶绿体色素的提取和分离实验：（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。【解答】解：A、在水浴加热的条件下，斐林试剂可与还原糖发生颜色反应，因此利用与斐林试剂发生颜色变化的反应来鉴定还原糖，A正确；B、利用水浴加热条件下与二苯胺试剂呈现蓝色的反应来鉴定DNA，B错误；C、叶绿体中不同光合色素在层析液中溶解度不同，因此可对不同光合色素进行纸层析分离，C正确；D、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，据此可鉴定细胞中的脂肪，D正确。故选：B。【点评】本题考查DNA的粗提取和鉴定、叶绿体中色素的提取和分离实验、检测还原糖实验等，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。12．（2分）PCR中子链合成的原料是4种脱氧核苷三磷酸（dNTP），包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP。dNTP是高能磷酸化合物，可以为子链合成提供能量。如果要利用含32P的dNTP合成具有放射性的DNA，32P应位于（）A．远离脱氧核糖的磷酸基团 B．中间磷酸基团 C．靠近脱氧核糖的磷酸基团 D．任意磷酸基团【分析】1、ATP由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，细胞中ATP含量很低，ATP与ADP可以迅速转化，ATP和ADP的转化过程中能量来源不同，ATP水解释放的能量，来自特殊的化学键中的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。2、dNTP由含氮碱基、脱氧核糖和3个磷酸基团连接而成，包括dATP、dGTP、dCTP和dTTP，是高能磷酸化合物，可作为PCR中子链合成的原料，可以为子链合成提供能量。【解答】解：dNTP由含氮碱基、脱氧核糖和3个磷酸基团连接而成，DNA的基本组成单位脱氧核苷酸含有一个磷酸基团。dNTP若要合成DNA，需要将远离脱氧核糖和中间部位的两个磷酸基团脱去转化成脱氧核苷酸，故如果要利用含32P的dNTP合成具有放射性的DNA，32P应位于靠近脱氧核糖的磷酸基团，C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题主要考查DNA片段的扩增与电泳鉴定等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和掌握。13．（2分）酵母人工染色体pYAC2是以酵母菌为受体细胞构建基因文库时的常用载体。如图为pYAC2的结构示意图，导入受体细胞前用限制酶BamHⅠ切割可使其成为线性的染色体。pYAC2适配的受体菌菌落呈红色，sup4基因表达能够抑制其性状表现，使菌落呈白色。相关叙述错误的是（）A．导入pYAC2的受体菌能够在不含色氨酸的培养基中生存 B．用BamHⅠ切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色体的两端 C．着丝粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在细胞分裂中丢失 D．将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选白色菌落【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建。（3）将目的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测与鉴定。【解答】解：A、pYAC2上含有色氨酸合成酶基因（TRP1），导入pYAC2的受体菌能够合成色氨酸，能够在不含色氨酸的培养基中生存，A正确；B、pYAC2上有两个BamHⅠ切割位点，用BamHⅠ切割后，pYAC2成为线性的染色体，TEL端粒序列位于染色体的两端，B正确；C、着丝粒是确保细胞分裂时染色体正确分离的重要结构，pYAC2上的CEN4（着丝粒序列）可防止pYAC2在细胞分裂中丢失，C正确；D、分析题图可知，目的基因插入会破坏sup4基因，导致sup4基因不能表达，故pYAC2适配的受体菌菌落仍呈红色，将带有目的基因的重组pYAC2导入受体菌后应挑选红色菌落，D错误。故选：D。【点评】本题考查基因工程的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。14．（2分）油菜是我国的重要油料作物，其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种，其抗性机理如图所示，相关叙述正确的是（）A．将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜获得转基因植株 B．核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染 C．未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能合成转录因子B，不启动防御基因表达 D．转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。4、目的基因的检测与鉴定：（1）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——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解答】解：A、将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜，之后还需要对防御基因进行检测和鉴定，A错误；B、分析题图可知，核盘菌侵染转基因油菜后，油菜细胞会启动防御基因，转录出小干扰RNA，从而抵御核盘菌侵染，但并不会表达出蛋白质，B错误；C、未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能激活细胞内的转录因子B，导致防御基因不能表达，C错误；D、转基因油菜中的启动子pB只有在核盘菌侵染时才能激活目的基因的表达，“核盘菌侵染”属于诱导条件，该启动子属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达，D正确。故选：D。【点评】本题考查基因工程的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。15．（2分）生物安全是国家安全的重要组成部分。以下选项中不符合相关法律法规，可能给我国带来生物安全风险的是（）A．从事生物医学新技术临床研究，应当通过伦理审查 B．病原微生物实验室将使用后的实验动物释放到野外环境中 C．任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种 D．禁止开发、制造或者以其他方式获取、储存、持有和使用生物武器【分析】生物武器：包括治病菌类、病毒类和生物毒剂类，它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入、畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。【解答】解：A、从事生物医学新技术临床研究，应当通过伦理审查，严格遵守我国法规和伦理准则，A错误；B、病原微生物实验室将使用后的实验动物不能直接释放到野外环境中，可能会对环境造成污染，B正确；C、任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种，可能会引起物种入侵，C错误；D、生物武器造成人、畜大规模伤亡，也能大量损害植物，禁止开发、制造或者以其他方式获取、储存、持有和使用生物武器，D错误。故选：B。【点评】本题主要考查生物技术引发的伦理问题、转基因食品的安全性、生物武器对人类的威胁的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。二、本部分共6题，共70分。16．（12分）豆瓣酱是我国传统发酵食品，发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种，进而研究它们在发酵中的作用。（1）研究人员用无菌水稀释豆瓣酱酱醅，得到菌液，然后用稀释涂布平板法将菌液接种在固体培养基表面，培养一段时间后，根据菌落特征初步选择出几种微生物：葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。（2）为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率，分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内，并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系，在适宜条件下培养，定期检测菌液的吸光度（OD值）。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是不添加抗生素，某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为对照菌液OD值−实验组菌液OD值对照菌液OD值−空白培养体系OD值×（3）3种抗生素对上述微生物的抑菌率如图所示。据图可知，向培养基中加入抗生素萘夫西林钠，控制其浓度为1.454μg/mL，能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。【分析】稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。该方法可以用来可以计数，也可以观察菌落特征，是单菌落分离常用的方法之一。【解答】解：（1）研究人员用无菌水稀释豆瓣酱酱醅，得到菌液，避免外界杂菌的影响，然后用稀释涂布平板法将菌液接种在固体培养基表面，培养一段时间后，根据菌落特征初步选择出几种微生物。（2）科学探究实验过程中，需要遵循对照原则、单一变量原则和平行重复原则，除了自变量以外，其他的无关变量都需要适宜且相等，该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是不添加抗生素，菌液吸光度与菌体密度成正比，因此某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为对照菌液OD值−实验组菌液OD值对照菌液OD值−空白培养体系OD值（3）由题图可知，当萘夫西林钠浓度为1.454μg/mL时，该抗生素对葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba和融合魏斯氏菌W的抑菌率为100%，因此能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。故答案为：（1）无菌水稀释涂布平板（2）不添加抗生素对照菌液OD值−实验组菌液OD值对照菌液OD值−空白培养体系OD值（3）萘夫西林钠1.454【点评】本题考查学生从题中获取相关信息，并结合所学微生物实验培养以及发酵工程的知识做出正确判断，属于理解层次的内容，难度适中。17．（12分）枸杞是一味传统中药，野生黑果枸杞富含花青素，且抗逆性强，但比人工种植的宁夏枸杞个体小、产量低。研究人员尝试利用不对称植物体细胞杂交技术将野生黑果枸杞的抗逆性状转移到宁夏枸杞中。（1）愈伤组织细胞生长旺盛，是制备原生质体的良好材料。在特定的培养条件下，外植体经过脱分化转变成愈伤组织，培养基中生长素、细胞分裂素的浓度、比例是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。（2）不对称植物体细胞杂交操作过程如下：①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的染色体（DNA）部分断裂，用药物处理宁夏枸杞原生质体，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。②用化学诱导剂聚乙二醇（PEG）诱导原生质体融合，培养体系中只有两种不同枸杞的融合原生质体可分裂形成再生愈伤组织。（3）研究人员对3种愈伤组织的同工酶进行检测。同工酶是功能相同，但酶本身的分子结构、理化性质等方面有所不同的一组酶。①过氧化氢酶的功能是催化过氧化氢分解。将提取的愈伤组织蛋白质进行电泳，电泳后的凝胶浸泡在淀粉、KI和H2O2混合溶液中，已知KI遇O2生成I2，一段时间后过氧化氢酶所在部位显色，如图所示。显色条带为蓝色，显色深浅由酶的活性决定。②结果显示融合原生质体再生愈伤组织中缺乏来自宁夏枸杞和黑果枸杞的部分过氧化氢同工酶，原因可能是相关基因丢失或未表达。（4）本研究中，获得多株杂种植株后下一阶段的研究方向是依据其抗逆性进一步筛选。【分析】植物组织培养是一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织或细胞培养在人工配制的培养基上，使其发育成完整植株的技术。【解答】解：（1）植物组织培养，在特定的培养条件下，外植体经过脱分化转变成愈伤组织；培养基中生长素、细胞分裂素的浓度、比例是影响该过程中植物细胞发育方向的关键因素。（2）①对黑果枸杞原生质体进行辐射处理，使其细胞核中的染色体（DNA）部分断裂，导致其发生变异，使其细胞质中的某些酶失活，两种原生质体都失去分裂能力。②用化学诱导剂聚乙二醇（PEG）诱导植物细胞原生质体融合。（3）①过氧化氢酶的功能是催化过氧化氢分解。首先，过氧化氢酶的主要功能是催化过氧化氢分解为水和氧气。在实验中，通过特定的方法可以检测过氧化氢酶的活性。在进行同工酶电泳时，会使用特定的显色剂。如果存在过氧化氢酶，它会与显色剂发生反应，从而产生显色现象。通常，如果显色结果为蓝色，说明存在过氧化氢酶的作用。显色的深浅程度与过氧化氢酶的活性密切相关。②在对融合原生质体再生愈伤组织进行检测时，发现其中缺少宁夏枸杞和黑果枸杞部分过氧化氢同工酶。这意味着在融合过程中，可能由于相关基因丢失或未表达等其他遗传变化，导致某些原本存在于亲本中的过氧化氢同工酶基因没有在融合后的细胞中正常表达，或者表达量显著降低，以至于在检测中无法呈现出相应的同工酶条带。（4）比如可以进一步研究杂种植株的生长特性、生理特性、对环境的适应性、依据其抗逆性进一步筛选，或者探索如何提高杂种植株的产量、品质等方面。故答案为：（1）脱分化；生长素、细胞分裂素的浓度、比例（2）①染色体（DNA）；②聚乙二醇（PEG）（3）①催化过氧化氢分解；蓝；活性；②宁夏枸杞和黑果枸杞；相关基因丢失或未表达；（4）依据其抗逆性进一步筛选。【点评】本题考查植物体细胞杂交的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。18．（12分）抑郁症与肠道菌群之间存在密切的联系。我国科研人员发现某些肠道微生物产生的代谢物高香草酸（HVA）与抑郁症的发生有关，并对其相关机理进行了研究。（1）抑郁症患者血清HVA水平较低。研究人员取抑郁症患者和健康志愿者粪便样本进行肠道微生物体外培养，培养基中应含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质，结果发现患者肠道菌群中缺乏能产生HVA的B菌。（2）检测发现抑郁症模型小鼠血清和脑组织中HVA水平均显著低于对照组健康小鼠，且肠道菌群中也缺乏B菌。研究人员对抑郁症模型小鼠进行HVA给药或肠道移植B菌，获得图1、图2所示实验结果。①图1结果表明移植B菌能产生HVA到达脑部，依据是移植B菌的抑郁症模型小鼠脑组织中HVA水平显著高于抑郁症模型小鼠。②将小鼠在无法逃离的水槽中放置5min，小鼠放弃挣扎、漂浮不动的总时长是评估抑郁症状的重要指标。图2结果表明移植B菌或HVA给药都能促进抑郁症状改善。（3）已有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础，而细胞过度自噬参与了突触损伤。细胞自噬过程中，细胞质基质中的LC3﹣Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3﹣Ⅱ，LC3﹣Ⅱ定位到自噬体膜上，位于自噬体内膜上的LC3﹣Ⅱ最终在溶酶体中被降解（图3），因此细胞中两种LC3蛋白含量和两种蛋白的含量比（LC3﹣Ⅱ/LC3﹣Ⅰ）是细胞自噬水平的重要指标。研究人员以体外培养的小鼠海马神经细胞为材料，进行相关处理后检测细胞内LC3﹣Ⅰ、LC3﹣Ⅱ含量，结果如图4所示。①培养基中缺乏葡萄糖时，细胞自噬水平升高，从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义：为细胞生存提供氨基酸、葡萄糖等必需原料物质和能源物质。②图4中自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能，第4组与第2组的“LC3﹣Ⅱ/LC3﹣Ⅰ”的差异产生原因是第4组自噬抑制剂使自噬小体上LC3﹣Ⅱ降解速率下降，“LC3Ⅱ/LC3﹣Ⅰ”增加。③实验结果表明，HVA能够通过抑制海马神经细胞自噬减轻海马区突触损伤，从而改善抑郁症状。【分析】由单一个体繁殖所获得的微生物群体，称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养步骤有配制培养基、灭菌、接种、分离、培养等。【解答】解：（1）微生物体外培养，培养基中应含有水、碳源、氨源和无机盐等营养物质。（2）①图1中的抑郁症模型组+B菌的而小鼠脑组织中HVA水平与抑郁症模型组小鼠相比明显要高，所以可以表明移植B菌产生的HVA到达脑部，使抑郁症模型组+B菌的而小鼠脑组织中HVA水平升高。②图2中的抑郁症模型组+B菌的小鼠漂浮不动时长与抑郁症模型组小鼠相比明显要低很多，抑郁症模型组+HVA的小鼠漂浮不动时长与抑郁症模型组小鼠相比明显也低很多，这说明移植B菌或HVA给药都能促进抑郁症状改善。（3）①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获取维持生存所需的物质和能量，所以培养基中缺乏葡萄糖时，细胞自噬水平升高，从物质与能量的角度说明该现象对细胞生存的意义是为细胞生存提供氨基酸、葡萄糖等必需原料物质和能源物质。②图4中第2组为培养基中缺乏葡萄糖，细胞自噬水平会升高，细胞LC3﹣Ⅰ含量和LC3﹣Ⅱ含量都较低，且LC3﹣Ⅱ含量比LC3﹣Ⅰ含量还要少。另由题干信息知，细胞自噬过程中，细胞质基质中的LC3﹣I蛋白被剪切转化为LC3﹣Ⅱ，LC3﹣Ⅰ定位到自噬体膜上，位于自噬体内膜上的LC3﹣Ⅱ最终在溶酶体中被降解，图4中第4组为培养基中缺乏葡萄糖且加入自噬抑制剂，题干知自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能，从而使自噬体内的物质以及自噬体内膜上的LC3﹣Ⅱ降解速率减慢，而LC3﹣Ⅰ白仍可转化为LC3﹣Ⅱ，从而使LC3﹣Ⅱ/LC3﹣Ⅰ比值增加，并且高于第2组。③图4中第1组为培养基中添加有葡萄糖，图中细胞只含有LC3﹣Ⅰ，说明细胞基本上不发生自噬；图4中第2组为培养基中缺乏葡萄糖，细胞自噬水平会升高，细胞LC3﹣Ⅰ含量和LC3﹣Ⅱ含量都较低，且LC3﹣Ⅱ含量比LC3﹣Ⅰ含量还要少。图4中第4组为培养基中缺乏葡萄糖且加入自噬抑制剂，题干知自噬抑制剂能够抑制溶酶体功能，从而使自噬体内的物质以及自噬体内膜上的LC3﹣Ⅰ降解速率减慢，而LC3﹣Ⅰ蛋白仍可转化为LC3Ⅱ，从而使LC3﹣Ⅱ/LC3﹣Ⅰ比值增加，并且高于第2组细胞自噬组。图4中第3组为培养基中缺乏葡萄糖且加入HVA，LC3﹣Ⅱ/LC3﹣Ⅰ比值增加，并且高于第2组细胞自噬组，和第4组一样使LC3﹣Ⅱ/LC3﹣Ⅰ比值增加，并且高于第2组细胞自噬组，说明HVA和自噬抑制剂作用一样，能够抑制神经细胞自噬，从而减轻海马区突触损伤，从而改善抑郁症状。故答案为：（1）碳源、氮源（2）①移植B菌的抑郁症模型小鼠脑组织中HVA水平显著高于抑郁症模型小鼠②移植B菌或HVA给药都能促进抑郁症状改善（3）①为细胞生存提供氨基酸、葡萄糖等必需原料物质和能源物质②第4组自噬抑制剂使自噬小体上LC3Ⅱ降解速率下降，“LC3Ⅱ/LC3﹣Ⅰ”增加③抑制海马神经细胞自噬【点评】本题主要考查微生物的培养与分离、细胞工程等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和掌握。19．（12分）学习以下材料，回答（1）～（5）题。阿尔茨海默病早期诊断的新技术阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经系统的退行性病变。血浆外泌体是由活细胞分泌到血液中的囊泡。与健康人相比，AD患者血浆外泌体上蛋白质Aβ1﹣42含量显著升高，可作为AD诊断的生物标志物。我国科研人员开发了检测血浆外泌体Aβ1﹣42水平的新技术——免疫磁珠外泌体聚合酶链式反应（iMEP）技术。研究者首先将抗Aβ1﹣42抗体与DNA单链1结合成DNA﹣抗体偶联物，然后除去未偶联成功的游离抗体，获得纯化的DNA﹣抗体偶联物，纯化过程如下：单链1上的片段b通过碱基互补配对与预先偶联了纳米颗粒（SA）的单链2上的片段b*结合，偶联物随纳米颗粒沉淀。沉淀物溶解后再加入单链3，单链3与单链1竞争性杂交结合单链2，因此可将DNA﹣抗体偶联物从纳米颗粒上替换下来（图1）。CD63是外泌体表面特异性高表达的蛋白，且AD患者外泌体CD63含量与健康人相同。研究者将抗CD63抗体固定在磁珠上，抗体﹣磁珠偶联物能够结合血液外泌体，使其富集。再利用DNA﹣抗体偶联物结合外泌体表面的Aβ1﹣42，最后利用实时荧光定量PCR技术对DNA﹣抗体偶联物中的DNA进行指数扩增。PCR体系中含有荧光染料，该染料在游离状态不发光，与双链DNA结合后发出荧光，根据产物荧光强度可计算DNA模板量（图2）。iMEP技术能够灵敏地检测血液样本AD生物标志物的含量，还可以扩展到检测外泌体上其他生物标志物，因此有可能成为复杂临床环境中疾病筛查和进展监测的新工具。（1）制备抗Aβ1﹣42单克隆抗体时，多次注射Aβ1﹣42到小鼠体内，从小鼠的脾脏中获得B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞诱导融合后，先筛选得到杂交瘤细胞，再进行克隆化培养和抗体检测，得到能分泌抗Aβ1﹣42抗体的杂交瘤细胞。（2）图1中DNA单链1的5′和3′末端碱基序列为：5′﹣CATGTT…CGACTA﹣3′，则DNA单链3的5′末端碱基序列应为CGACTA，沉淀物溶解后加入的DNA单链3的量应多于（多于/等于/少于）溶液中DNA单链1的量。（3）研究人员用iMEP技术检测比较健康人与AD患者血液样本外泌体中Aβ1﹣42含量，下列关于该实验的叙述正确的是ABD。（多选）A．应在两类样本的外泌体CD63总量相等的条件下检测Aβ1﹣42含量B．如果DNA﹣抗体偶联物中混有游离抗体，会导致检测值偏小C.PCR扩增的模板是单链，因此PCR体系中只需要加入一种引物D.AD患者血液样本PCR扩增终产物的荧光强度显著高于健康人（4）iMEP技术的优点之一是灵敏度高，其高灵敏度的原因是抗CD63抗体﹣磁珠偶联物能够富集血液中外泌体；抗Aβ1﹣42单抗灵敏度高；实时荧光定量PCR能够放大信号。（5）在iMEP技术中，同时使用两种DNA﹣抗体偶联物，并将PCR产物检测环节更改为电泳检测，可以同时检测两种生物标志物分子。此时使用的两种DNA﹣抗体偶联物之间的区别是抗体不同；DNA单链长度不同。【分析】单克隆抗体制备流程：（1）对小鼠注射特定的抗原使小鼠产生免疫反应；（2）从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；（3）将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，再用特定的选择培养基进行筛选；（4）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；（5）对上述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量的能分泌所需抗体的细胞；（6）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。【解答】解：（1）抗体是在相应抗原刺激机体时产生的，该实验的目的是制备抗Aβ1﹣42单克隆抗体，因此要用多次注射Aβ1﹣42使小鼠产生免疫反应，以便从小鼠脾脏中获取足够的已经免疫的B淋巴细胞。由于一个B淋巴细胞只能产生一种抗体，因此，从免疫的小鼠中获取的B淋巴细胞可能产生不同抗体。为了获得单克隆抗体，经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞还要经克隆化培养和抗体检测，才能得到能分泌抗Aβ1﹣42抗体的杂交瘤细胞。（2）依题意，单链1上的片段b与单链2上的片段b*通过碱基互补配对结合，单链3与单链1竞争性杂交结合单链2，可知单链1上的片段b与单链3上的片段b碱基序列相同。又知，图1中DNA单链1的5′和3′末端碱基序列为：5′﹣CATGTT…CGACTA﹣3′，则DNA单链3的5′末端碱基序列应为CGACTA…。依题意，单链3与单链1竞争性杂交结合单链2，且要将DNA﹣抗体偶联物从纳米颗粒上替换下来，则沉淀物溶解后加入的DNA单链3的量应多于溶液中DNA单链1的量，才能成功将单链1从纳米颗粒上替换下来。（3）A、依题意，与健康人相比，AD患者血浆外泌体上蛋白质Aβ1﹣42含量显著升高。若要比较健康人与AD患者血液样本外泌体中Aβ1﹣42含量，则要先保证两类样本的外泌体数量相等。又知，AD患者外泌体CD63含量与健康人相同，因此，用iMEP技术检测比较健康人与AD患者血液样本外泌体中Aβ1﹣42含量时，应在两类样本的外泌体CD63总量相等的条件下检测Aβ1﹣42含量，A正确；B、依据检测的原理，若有游离抗体，则游离抗体也会与外泌体结合，但其上无单链DNA片段，无法被检测出来。因此，如果DNA﹣抗体偶联物中混有游离抗体，会导致检测值偏小，B正确；C、DNA﹣抗体偶联物上结合的是单链DNA片段，但复制一次后，会出现双链DNA片段，且检测时是检测双链DNA结合的荧光，即检测双链DNA分子的含量，因此，PCR体系中也要加入一对引物，C错误；D、依题意，AD患者血浆外泌体上蛋白质Aβ1﹣42含量显著升高，DNA﹣抗体偶联物与蛋白质Aβ1﹣42结合，则蛋白质Aβ1﹣42含量越高，结合的DNA﹣抗体偶联物越多，扩增产物更多，又知，荧光染料与双链DNA结合后发出荧光，因此，AD患者血液样本PCR扩增终产物的荧光强度显著高于健康人，D正确。故选：ABD。（4）依题意，抗CD63抗体﹣磁珠偶联物能够富集血液中外泌体、且抗Aβ1﹣42单抗本身灵敏度高、实时荧光定量PCR技术对DNA﹣抗体偶联物中的DNA进行指数扩增，因此，iMEP技术灵敏度高。（5）依题意，在iMEP技术中，要同时使用两种DNA﹣抗体偶联物分别检测不同的生物标志物，抗原﹣抗体的结合有特异性，若要检测不同生物标志物，则要使用不同的抗体。电泳的原理是带电粒子在电场的作用下，会向着与它所带电荷相反的电极移动，带电粒子在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象等有关。因此，若要采用电泳法检测不同产物，则此时使用的两种DNA﹣抗体偶联物上的DNA单链长度要不同。故答案为：（1）Aβ1﹣42克隆化（2）CGACTA多于（3）ABD（4）抗CD63抗体﹣磁珠偶联物能够富集血液中外泌体；抗Aβ1﹣42单抗灵敏度高；实时荧光定量PCR能够放大信号（5）抗体不同；DNA单链长度不同【点评】本题考查单克隆抗体的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。20．（12分）我国科研工作者对大豆群体进行基因检测和光合作用相关指标检测，发现Gm基因与光合作用效率有一定相关性。为培育高产大豆新品种，对Gm基因的作用进行了研究。（1）研究人员将Gm基因与高效表达启动子连接，用农杆菌转化法导入野生型大豆细胞，获得Gm基因过表达大豆；利用基因编辑技术获得Gm基因敲除大豆。（2）检测3组大豆不同光照强度下的光合作用速率，获得图1所示结果，结果显示