2021北京高三一模二模生物汇编：现代生物科技专题（教师版）

38/382021北京高三一模二模生物汇编：现代生物科技专题一．选择题（共26小题）1．（2021•东城区二模）将兰花细胞培养成幼苗过程中，下列不属于必需条件的是（）A．外植体细胞处于未分化状态 B．细胞处于离体状态 C．细胞具有完整的细胞核 D．营养物质和植物激素2．（2021•朝阳区二模）棉蚜是棉花的主要害虫之一。雪花莲凝集素（GNA）与尾穗苋凝集素（ACA）具有良好抗蚜虫效果。研究人员将GNA基因与ACA基因连接成融合基因GA，过程如图。下列叙述不正确的是（）A．构建植物表达载体，应选用BsaBI、KpnI和XhoI酶切 B．KpnI、XhoI双酶切可确保融合基因与载体的正确连接 C．用农杆菌转化法将目的基因转入棉花愈伤组织需无菌操作 D．可用DNA分子杂交或抗原﹣抗体杂交技术检测目的基因是否表达3．（2021•东城区二模）稻鸭共作是我国传统的生态种养模式，在水稻栽种后至抽穗前将鸭子放养在水稻田中。鸭子可为稻田除草、灭虫；稻田可为鸭子的生长提供食物等生活条件。下列对稻鸭共作模式的生态学优点的分析不正确的是（）A．稻鸭共作模式能够减少饲料的投入，降低饲养成本 B．稻鸭共作模式能够减少化学农药的使用，减轻环境污染 C．稻鸭共作模式很好地实现了物质和能量的循环利用 D．稻鸭共作模式的设计兼顾了生态效益和经济效益4．（2021•朝阳区二模）中华猕猴桃原产我国长江中下游，抗寒能力弱；狗枣猕猴桃原产俄罗斯，但果实小。将两种猕猴桃原生质体进行融合，得到果大且抗寒的杂种植株。以下分析错误的是（）A．此项技术体现了植物细胞具有全能性 B．使用的植物激素浓度和比例应保持不变 C．用PEG促进两个亲本的原生质体融合 D．杂种植株和两个亲本可能存在生殖隔离5．（2021•东城区二模）为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）（pBI121）结合，然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是（）A．用限制酶BsaBI和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA﹣ACA融合基因 B．与只用KpnI相比，KpnI和XhoI处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确 C．将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞 D．用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中6．（2021•西城区二模）获得抗除草剂转基因玉米的技术流程如图。相关叙述正确的是（）A．玉米DNA聚合酶可识别报告基因启动子 B．转化愈伤组织时需用氯化钙处理愈伤组织 C．需用含四环素的培养基筛选愈伤组织 D．将A自交可得到抗除草剂玉米纯合子7．（2021•丰台区二模）下列能够达到预期目的的实验操作是（）A．用高倍光学显微镜，观察叶肉细胞叶绿体的双层膜结构 B．用无水乙醇提取和分离紫色甘蓝叶片中的各种色素 C．用胰蛋白酶处理离体的动物组织，使其分散成单个细胞 D．利用选择培养基筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞8．（2021•通州区一模）核酸疫苗是一种新型疫苗，通过将编码病毒某种抗原蛋白的外源基因（X）导入动物体细胞内，以达到预防该病毒感染机体的目的。关于核酸疫苗的叙述不正确的是（）A．导入的外源基因X可作为抗原，表达的X蛋白就是抗体 B．核酸疫苗发挥作用需要核糖体、线粒体等细胞器的参与 C．生产核酸疫苗需要知道病毒核酸四种核苷酸的排列顺序 D．注射核酸疫苗后，机体会发生一系列反应产生细胞免疫9．（2021•通州区一模）下列使用现代生物科技手段达到所需目的的物质或过程，与生物体内有差异的是（）A．植物组织培养过程中形成的愈伤组织 B．PCR技术扩增基因时使用的DNA聚合酶 C．动物细胞培养时细胞正常分裂的代数是有限的 D．构建的基因表达载体中需要启动子来驱动转录10．（2021•顺义区二模）我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述不正确的是（）A．单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得 B．体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分 C．该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞 D．AdESCs的染色体组数与大鼠﹣小鼠体细胞融合的杂种细胞相同11．（2021•房山区一模）为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害，生物安已纳入国家安全体系。以下选项中会给我国带来生物安全风险的是（）A．将新冠患者的血浆采集后注射到危重患者体内 B．试管婴儿通过基因筛查技术阻断遗传疾病的遗传 C．利用生物技术改造的工程菌获得大量的抗生素 D．克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆12．（2021•房山区一模）基因编辑CRISPR/Cas9系统由Cas9蛋白和人工设计的gRNA构成。在gRNA引导下，Cas9与靶序列结合并将DNA双链切断。通过在Cas9基因中引入突变，获得了只有切割一条链活性的nCas9（C→A）或A→G（T→C）的碱基替换。下列相关说法不正确的是（）A．gRNA与靶序列特异性结合遵循碱基互补配对原则 B．利用CRISPR/Cas9系统可以使靶基因发生定点突变 C．可设计gRNA与靶基因的启动子区域互补、从而抑制靶基因复制 D．将CRISPR/Cas9技术应用人类疾病治疗时，需注意安全性及伦理问题13．（2021•房山区一模）为培育抗旱性强、可溶性糖含量高的甘薯KT，研究者设计如图流程。相关叙述不正确的是（）A．该过程不需要考虑甘薯A、B的亲缘关系远近 B．过程①需要通过酶解法处理后进行减数分裂 C．过程②需要高尔基体参与再生出新的细胞壁 D．过程③需要控制生长素和细胞分裂素的比例14．（2021•西城区一模）将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合形成抗体﹣药物偶联物（ADC），可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图。下列相关叙述错误的是（）A．体外培养单个浆细胞可持续大量获得单克隆抗体 B．ADC通过胞吞作用进入肿瘤细胞内 C．ADC在溶酶体中被裂解后释放出药物 D．选择性杀伤肿瘤细胞利用了单克隆抗体特异性强的特点15．（2021•石景山区一模）为检测某药物X的抗癌活性，在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞，使其贴壁生长，培养72小时后进行计数，比较实验组和对照组每个孔中细胞数目。下列有关叙述错误的是（）A．细胞培养液中通常需要加入血清等天然成分 B．可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数 C．对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水，其他条件一致 D．若实验组细胞数远低于对照组，可初步判断此药物有抗癌效果16．（2021•石景山区一模）如图为单克隆抗体的制备流程示意图。下列叙述正确的是（）A．甲是从已免疫的小鼠脾脏细胞中获得的致敏T淋巴细胞 B．①表示将骨髓瘤细胞去核后进行细胞融合 C．乙为融合细胞，同时具有细胞甲和骨髓瘤细胞的特性 D．②表示筛选能产生特异性抗体的细胞17．（2021•朝阳区一模）夏黑葡萄的V基因启动子上游存在一段调控基因表达的碱基序列。此碱基序列可与细胞中的某些蛋白结合，从而使启动子发挥功能，V基因可以表达。将V基因调控序列、启动子与金担子素抗性基因构建融合基因（如图）。再向酵母菌细胞中转入夏黑葡萄的F蛋白基因表达载体。下列相关叙述错误的是（）A．启动子可与RNA聚合酶结合从而使基因转录 B．可用含金担子素的培养基做选择培养基 C．重组质粒导入酵母菌中，金担子素抗性基因即可表达 D．若F蛋白与V基因调控序列结合，则酵母菌对金担子素有抗性18．（2021•门头沟区一模）“绿水青山就是金山银山”，环境治理与经济可持续发展将是时代的主旋律。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是（）A．温室效应加剧问题主要是通过各国的节能减排来解决 B．生物圈是一个在物质和能量上都能够自给自足的系统 C．生态农业遵循的生态学原理有物质循环再生和物种多样性 D．坚持低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡19．（2021•门头沟区一模）多巴胺（DA）是神经系统中关键的单胺类神经递质，广泛调节多种脊椎动物的许多复杂生理功能。为了实时监测体内多巴胺浓度的动态变化情况，通过将对结构变化敏感的荧光蛋白（cpEGFP）嵌入人源多巴胺受体，再结合现有的成像技术即可实现。这一成果解决了如何在拥有数十亿个神经细胞、数万亿个突触连接的大脑中精确检测神经递质释放的一个难题。结合以上信息和所学知识判断，以下说法错误的是（）A．神经递质是一类在细胞间充当信息分子的特殊物质 B．DA与DA受体结合后会引起后者空间结构发生变化 C．DA探针与基因诊断中的基因探针的化学本质相同 D．DA探针荧光强度的变化能够反映出DA浓度的变化20．（2021•丰台区一模）大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种运载体，具有氨苄青霉素抗性基因，该质粒中某限制酶的唯一切点位于lacZ基因中。在特定的选择培养基中，则大肠杆菌菌落呈蓝色；若lacZ基因被破坏（）A．试管1中应加入限制酶处理 B．试管2中用Ca2+处理，将重组载体导入不含lacZ基因的大肠杆菌中 C．若大肠杆菌的菌落为蓝色，则质粒未导入大肠杆菌 D．培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量卡那霉素21．（2021•丰台区一模）培养胡萝卜根组织可获得试管苗，其过程如图所示。下列叙述不正确的是（）A．用胡萝卜根段培养成试管苗，体现了细胞的全能性 B．⑤⑥过程所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 C．愈伤组织的细胞呈正方形，排列紧密，无大液泡 D．经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的遗传特性22．（2021•平谷区一模）下列高中生物学实验或实践活动中，无法达成目的的是（）A．消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上，培养获得愈伤组织 B．若选择洋葱鳞片叶内表皮观察质壁分离复原，显微镜视野应调暗 C．用稀释涂布平板法接种可以根据菌落数计算活菌数量 D．用同位素示踪技术筛选融合的原生质体23．（2021•平谷区一模）甲乙两种远缘植物体细胞融合会导致一方的染色体被排出，若甲细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，将抗黑胫病的黑芥与不抗黑胫病的甘型油菜进行体细胞杂交获得了抗黑胫病的甘型油菜新品种。过程如图所示。下列说法错误的是（）A．④过程用到了植物组织培养技术 B．抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段 C．②紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同 D．可利用聚乙二醇或灭活的病毒诱导两种植物原生质体融合24．（2021•门头沟区一模）如图为一富营养化河流生态修复工程的示意图，下列叙述错误的是（）A．曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力 B．吸附基质增加了微生物附着的表面积，提高了净化效果 C．植物浮床有吸收水体氮、磷的能力，可减少富营养化 D．增加水体透明度，恢复水草生长是该修复工程的目标之一25．（2021•门头沟区一模）酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强，但没有合成淀粉酶的能力；糖化酵母能合成淀粉酶，实现以淀粉为底物高效生产酒精的目的。下列叙述正确的是（）A．途径Ⅰ需用纤维素酶处理酵母菌，再利用PEG诱导融合 B．途径Ⅱ需要以淀粉酶基因作为目的基因构建表达载体 C．途径Ⅰ和途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌染色体数目相同 D．以淀粉转化为还原糖的效率作为最终鉴定目的菌的指标26．（2021•石景山区一模）如图为植物体细胞杂交过程示意图。在利用植物细胞A和B培育成为杂种植株过程中，运用的技术有（）A．干细胞技术和细胞融合技术 B．细胞融合技术和植物组织培养技术 C．细胞融合技术和细胞核移植技术 D．干细胞技术和植物组织培养技术二．实验题（共5小题）27．（2021•通州区一模）多发性硬化症是一种由纤维蛋白渗人大脑引发的神经系统疾病。科研人员欲应用生物工程技术治疗该病。请回答下面有关问题。（1）研究人员将纤维蛋白作为注射到小鼠体内，激活了小鼠的免疫，进而制备出抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8）范畴（填写下面正确选项）。A.基因工程B.细胞工程C.胚胎工程D.蛋白质工程（2）制备5B8的基本流程如下：从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取，与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合。然后用特定的筛选符合要求的杂交瘤细胞后，再通过克隆、检测、筛选、培养等环节，最终从小鼠腹水中提取到5B8。（3）活性氧（ROS）是氧分子正常代谢的副产物，当吞噬细胞中大量产生ROS并释放时，研究者检测了经5B8处理后吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量，结果如图一、图二。①作为标准参照的GADPH蛋白表达量稳定且含量丰富，可排除对实验结果的影响。②综合两幅图的检测结果，通过对比组可知，纤维蛋白可以，使其对神经元产生毒害；而通过对比组结果发现：5B8能。③经临床实验证实，单克隆抗体5B8确实对多发性硬化症有明显疗效。请根据上述结果分析其具有疗效的原因。28．（2021•东城区一模）中国甜柿的自然脱涩与乙醛代谢关键酶基因（PDC）密切相关，推测涩味程度可能与PDC基因的表达情况有关。（1）启动子位于基因首端，是RNA聚合酶识别和结合的位点，同时启动子区域还存在着许多调控蛋白的结合位点。（2）为筛选PDC基因的调控蛋白，科研人员进行了下列实验。①PDC基因的启动子序列未知，为获得大量该基因启动子所在片段，可利用限制酶将基因组DNA进行酶切的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游，根据和PDC基因编码序列设计引物进行PCR.利用质粒A（图1）构建含有PDC基因启动子片段的重组质粒并导入代谢缺陷型酵母菌，用不含的培养基可筛选出成功转化的酵母菌Y1H。②质粒G（图2）上的AD基因表达出的AD蛋白与启动子足够靠近时，能够激活后续基因转录，将逆转录形成的各种cDNA与质粒G连接后导入酵母菌，此时应选择质粒G中的位点（填序号1～5）作为cDNA的插入位点，最终获得携带不同cDNA片段的酵母菌群Y187。③重组酵母Y187与Y1H能够进行接合生殖，形成的接合子含有两种酵母菌质粒上的所有基因。若接合子能在含有金担子素的培养基中生存，则推测待测蛋白是PDC基因的调控蛋白29．（2021•平谷区一模）探究水体中氮和磷等营养物质适量增加对水生生态系统营养级的影响。科研人员在温室内，利用圆柱形容器，培养异养细菌、能进行光合作用的藻类和鞭毛藻、浮游动物（1）该生态系统中的生产者是，适量增加氮、磷，可以使增加。但是加入鱼后，在低营养和高营养两种处理下，的数量都会降低。（2）施加氮磷后，实验二中的高氮磷组与实验一的组相比，藻类和鞭毛藻的数量明显增多，原因是。（3）据实验一和实验二结果推测，在该实验过程中，浮游动物更偏爱捕食。（4）综合实验一和实验二结果说明某营养级的生物量受生物量的影响。30．（2021•朝阳区一模）水体富营养化是我国湖泊所面临最主要的生态环境问题之一。为研究河蚬对富营养水体的改善效果和机理，研究人员开展了相关研究。（1）河蚬通过滤食水中微小生物和有机碎屑为食，属于生态系统成分中的。（2）研究人员设计了不同河蚬密度的野外实验，实验期间测量不同处理组水体叶绿素a浓度与底栖藻的叶绿素a浓度变化情况，结果如图1、图2所示。注：水体叶绿素a浓度反映浮游藻类密度，底栖藻的叶绿素a浓度反映底栖藻类密度①图1所示实验结果显示，，出现上述结果的原因是。②图2所示实验结果表明，，实验中对照组的操作是。（3）苦草是一种常见的沉水植物，是修复水体富营养化的关键物种之一。研究人员尝试利用河蚬改善水体光照条件，促进沉水植被扩张或恢复。研究表明：苦草的相对生长率随河蚬密度的增加而显著升高。请参照（2），写出验证实验思路。（实验所用容器为聚乙烯桶，注入湖水70L）（4）综上分析，河蚬对富营养化水体环境治理和生态修复的作用可能的机理是。（5）若将上述研究成果应用于自然湖泊的实际修复中，还需要考虑哪些因素？。（6）河蚬可以食用，具有一定的经济价值。请从能量流动的角度说明投放河蚬如何使能量流向对人类最有益的方向。。31．（2021•丰台区一模）A型流感病毒会引起肺的炎性损伤，为研究中药二氢丹参酮（DHT）对上述损伤的治疗作用（1）检测DHTI的细胞毒性：科研人员将犬肾细胞置于含水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、的细胞培养液，培养在37℃、含5%CO2的培养箱中。将DHTI药物用DMSO溶解按预定的浓度梯度依次分组，加入培养的细胞中处理24h，检测结果如图所示时无细胞毒性。（2）将培养细胞依次分为正常组、接种流感病毒组和DHTI治疗组，检测方法为提取各组总RNA，逆转录为，设计特异性，用PCR的方法检测三组流感病毒基因M与NP的表达量，及几种细胞炎性因子的表达量。若DHTI有疗效，则实验结果应为。（3）科研人员建立体内小鼠流感病毒感染模型，测定肺损伤程度，结果显示DHTI对流感病毒感染小鼠的肺损伤有一定治疗作用，科研人员制备了抗PA﹣X蛋白（A型流感病毒复制需要的一种蛋白）的单克隆抗体①制备PA﹣X单抗时，可用免疫的小鼠的B细胞与融合，继而筛选出相应的杂交瘤细胞，大量培养获得相应抗体。②DHTI与PA﹣X单抗联合应用治疗肺损伤，实验结果说明DHTI与PA﹣X单抗联合应用比各自单独使用更好地治疗流感病毒引起的肺损伤。选出实验的分组处理。a.正常鼠b.模型鼠c.正常鼠+DHTId.模型鼠+DHTIe.正常鼠+PA﹣X单抗f.模型鼠+PA﹣X单抗g.正常鼠+DHTI与PA﹣X单抗联合h.模型鼠+DHTI与PA﹣X单抗联合三．解答题（共6小题）32．（2021•门头沟区一模）亨廷顿舞蹈病（HD）是由单基因（HTT）突变导致的神经退行性疾病，为制备其它神经退行性疾病的动物模型提供了参考。（1）CRISPR/Cas9系统的工作原理如图1所示：CRISPR/Cas9系统是由具有活性的Cas9﹣D10A和成对的具有向导作用的gRNA1和gRNA2构成。gRNA1和gRNA2通过原则特异性结合到目的基因特定的单链DNA片段；然后由Cas9﹣D10A识别并切断两个结合位点附近单链DNA中的键，进而产生两个缺口；再通过一定的基因重组方法将外源DNA片段在缺口处进行整合实现原位敲入（2）图2为150Q模型小鼠构建原理，科研人员以为模板，在其外显子1附近设计gRNA靶点序列，并构建包含gRNA基因、Cas9基因和的重组表达载体。（3）为培育出纯合150Q模型小鼠，科研人员进行了如下操作：①150Q模型小鼠F0代构建：将构建好的重组表达载体导入小鼠受精卵中，体外培养一段时间后，通过技术转移到若干雌性小鼠子宫中，适宜条件培养。25天后，通过技术鉴定得到转入成功的F0代小鼠6只。②150Q模型小鼠F1、F2、F3代构建：待F0代小鼠性成熟后，与健康的野生型小鼠进行交配培育F1代小鼠，经鉴定后，挑选其中的150Q模型小鼠与健康的野生型小鼠交配2代小鼠，使其中的150Q模型小鼠之间进行相互交配，培育出F3代小鼠。部分F3代小鼠基因型鉴定结果如图3所示：请据图判断，科研人员是否培育出纯合150Q模型小鼠，并写出判断依据。（4）有人认为成功导入150Q的小鼠即可直接用做HD小鼠模型进行相关研究，你是否同意该观点？若不同意，请说出需要进一步通过哪些方法来判断其是否可作为模型小鼠。33．（2021•门头沟区一模）盐城滨海湿地位于江苏省海岸带中部，是我国沿海面积最大的滩涂湿地分布区之一，也是我国生物多样性最丰富的区域之一。近年由于区域人口快速增长，该湿地系统一半的原始面积已经丧失或转换为其他土地用途，使得滨海湿地的栖息功能退化。为了有效指导盐城滨海湿地的修复，结果如表：植被类型/土地利用面积变化（hm2）1987年1992年1998年2002年2007年2011年2019年互花米草4581346943616386144561369313180芦苇31177312802212914270124781442913784碱蓬3324226354228537867496033311881草滩1762316372106347479572418805建设用地0114114742718574809水田164164882912918186482406427115养殖塘711398701744747507564756207571498（1）滨海湿地生态系统所有的动、植物以及属于一个。从如表中可以发现湿地栖息功能退化的原因除了人工用地增加以外，还有互花米草的快速扩张，推测互花米草是一种，与本地植被，使得原有的湿地景观特征和栖息结构发生巨大改变。（2）互花米草植株高大、密丛生长，对潮间带湿地生态系统的影响情况如图所示：①群落中白茅、芦苇、碱蓬、互花米草等植被的分布体现了群落的结构。②据图可知，互花米草是如何影响该生态系统的植被分布的？（3）广阔的潮间带滩涂湿地为多种水鸟提供了多样的栖息空间，科研人员通过法对湿地的禽类进行了种群密度的调查，发现种群数量大幅减少，潮间带的底栖动物是湿地鸟类的重要食物资源，分析湿地鸟类种类、数量减少的原因。（4）请提出2个对盐城滨海湿地的可行性修复建议。34．（2021•顺义区二模）自然界中某些细菌可通过代谢将原油转化为稳定无害的终产物，科学家为获得能有效修复原油污染土壤的工程菌展开相关研究。（1）获得能降解原油的目标菌可从取样，样品经（无菌水/蒸馏水）稀释后涂布于以原油为唯一碳源的固体培养基上培养，分离纯化后获得目标菌A。（2）目标菌A成膜性差，不能有效控制原油向深层土壤渗透。研究人员将假单胞菌的bdlA基因（约1300bp）导入目标菌A体内①假单胞菌遭受环境压力时，会分泌大量胞外复合物将自身包裹于其中形成细菌聚集膜样物（生物被膜），体现了生物对环境的。②图1为bdlA基因与pX系列质粒连接构建的重组质粒模式图，为初步检测构建是否成功，可选用限制酶对其切割，并对酶切产物及重组质粒进行凝胶电泳检测，结果如图2。据图2可初步判断重组质粒构建成功。（3）上述方法获得的两种工程菌命名为KT2和KT5，在不同时间测定实验组中工程菌及对照组中的生物被膜总量相对值，结果如图3所示。该结果表明。（4）若要将以上工程菌用于原油污染土壤的修复，举一例说明下一步还应进行哪些方面的研究？35．（2021•西城区一模）为满足对SARS﹣CoV﹣2（新冠病毒）和COVID﹣19（新冠肺炎）研究等方面的需要（1）新冠病毒与人体细胞表面的血管紧张素转化酶2（hACE2）结合后，进入细胞引起新冠肺炎。由于鼠源ACE2（mACE2），使新冠病毒不易感染小鼠。构成mACE2与hACE2的氨基酸的不同，都可能导致其空间结构不同。（2）利用CRISPR/Cas9技术将hACE2基因插入小鼠受精卵mACE2基因中（图1），获得表达hACE2的模型小鼠。①IRES序列可在mRNA内部介导核糖体与mRNA结合。为使hACE2基因和荧光蛋白基因（报告基因）在小鼠mACE2基因启动子驱动下共转录，且合成两种独立的蛋白。A.启动子B.终止子C.hACE2的cDNAD.荧光蛋白基因的cDNAE.IRES序列②获得F1代小鼠后，还需要通过检测目的基因是否导入。③模型小鼠机体中荧光的分布和强度可反映hACE2基因。（3）为寻找有效的抗原来研发新冠疫苗，用新冠病毒蛋白（S、N、M、E）分别免疫小鼠，而后用等量的新冠病毒感染模型小鼠，检测肺部组织中病毒含量①应选择蛋白来制备疫苗，依据是。②从感染后1天到3天，注射S免疫血清组小鼠病毒含量下降的原因可能有。36．（2021•海淀区一模）遗传毒性物质常存在于被化学物质污染的水体，可损伤生物的DNA，严重威胁人类健康。研究人员通过基因工程改造大肠杆菌，用于水质检测。（1）大肠杆菌DNA中存在可被遗传毒性物质激活的毒性响应启动子序列。将毒性响应启动子插入图1所示表达载体的P区，获得基因工程改造的大肠杆菌。当改造后的大肠杆菌遇到遗传毒性物质时，识别并与启动子结合，驱动噬菌体裂解基因（SRR），表达产物可使大肠杆菌裂解。（2）研究人员选取启动子sul准备与图1表达载体连接。图2显示了启动子sul内部存在的酶切位点，箭头表示转录方向。①据图1、2信息，克隆启动子sul时，在其A端和B端应分别添加限制性内切酶的酶切位点，从而确保启动子sul可与已被酶切的表达载体正确连接。②将重组表达载体导入大肠杆菌，置于含有的选择培养基中进行筛选、鉴定及扩大培养，获得工程菌sul。（3）研究人员陆续克隆了其他4种启动子（rec、imu、qnr、cda），分别连入表达载体，用同样的方法获得导人重组载体的工程菌①将5种工程菌和对照菌在LB培养基中培养一段时间后，检测菌体密度，结果如图3。图中结果显示，说明工程菌在自然生长状态下不会产生自裂解现象。②上述菌株在LB培养基中生长2h时加入遗传毒性物质，检测结果如图4。据图可知，5种工程菌均启动了对遗传毒性物质的响应作为最优检测菌株。（4）下列关于该工程菌的叙述，正确的包括。A.该工程菌可能用于检测土壤、蔬菜中的农药残留量B.该毒性响应启动子序列广泛存在于自然界所有物种中C.其表达产物可裂解大肠杆菌，检测后的剩余菌液可直接倒掉D.为长期保存该工程菌，应加入一定浓度的甘油冻存于﹣20℃37．（2021•平谷区一模）阅读以下材料，回答（1）﹣（4）题。自然界中的可再生资源来源广泛，含量丰富，种类多样，其含量在可再生资源中仅次于纤雄素。木聚糖是异质多糖，存在于植物细胞壁中，因此利用木聚糖首先需要将其降解为低聚木糖或者小分子的单糖形式，而这些能够降解木聚糖的酶则被称为木聚糖酶。来源于微生物的木聚糖酶种类繁多，应用广泛，主要利用细菌和真菌发酵生产，大多以大肠杆菌和毕赤酵母为宿主菌，但大肠杆菌和毕赤酵母的次级代谢产物均不能用于食品工业。枯草芽孢杆菌具有生长速度较快，对农作物安全，人畜无害，属于食品级安全微生物，并且枯草芽孢杆菌有完善的分泌系统枯草芽孢杆菌是一种商品化的有益菌，且已全基因组测序，此菌分泌多种脂肽类抗生素，loc基因负责罗克霉素的合成，其属于非核糖体肽合成酶途径基因，但其分泌量较低且热稳定性不高。而热袍菌属的海栖热袍菌所产生的极耐热木聚糖酶的热稳定性高，其最适反应温度高达105℃利用海栖热袍菌产生的木聚糖酶热稳定性高的特点，设计引物克隆极耐热木聚糖酶基因xynB和罗克霉素启动子ploc，并构建融合基因质粒载体，获得极耐热木聚糖酶高产重组枯草芽孢杆菌。（1）木聚糖和木聚糖酶共有元素有。（2）利用枯草芽孢杆菌做受体细胞的优点有。（3）融合基因的检测：根据罗克霉素启动子ploc和海栖热袍菌木聚糖酶基因xynB特定序列设计引物，扩增ploc和xynB。下划线表示限制酶识别序列，“，”处为酶切位点。引物引物序列（5′→3′）对应的酶plocFTTTGAGCT，CTCTAATTAGGAAGAATACTTTSacⅠplocRCACAGAAGGTAATATTTTCATTGATGAAGTCCTCATTATxynBFATAATGAGGACTTCATCAATGAAAATATTACCTTCTGTGxynBRTTTG，GATCCTCATTTTCTTTCTTCTATCTTTBamHⅠ为进一步检测融合基因碱基序列，利用表中所列限制酶提取重组芽孢杆菌中的融合基因如图甲，请将融合基因两端的黏性末端填写在数字处。1至4依次是，5至8依次是。（4）为鉴定重组枯草芽孢杆菌分泌极耐热木聚糖酶的能力，培养基中除木聚糖作为唯一碳源外还要加入等成分。将培养基分为三组，实验组接种工程菌，对照组1不进行处理，检测培养基中木聚糖的含量，结果（图乙）。（5）如果将重组枯草芽孢杆菌分泌的极耐热木聚糖酶应用于生产，还需要做哪些研究？。

2021北京高三一模二模生物汇编：现代生物科技专题参考答案一．选择题（共26小题）1．【分析】1、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件：①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度；④充足的养料。2、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照。3、植物组织培养中植物激素使用：物组织培养中关键性激素是生长素和细胞分裂素；同时使用生长素和细胞分裂素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。4、植物组织培养过程中分化成的幼苗需要移栽，移栽时，应先将培养瓶的封口膜打开一段时间，让试管苗在培养间生长几日；移栽时需用流水清洗根部的培养基；最后幼苗需移植到消过毒的新环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中。【解答】解：A、外植体细胞处于未分化状态不是植物组织培养的必需条件；B、细胞处于离体状态是将兰花细胞培养成幼苗的必需条件；C、细胞具有完整的细胞核才能表现出全能性，C错误；D、营养物质和植物激素是植物组织培养的必需条件。故选：A。【点评】本题考查植物组织培养的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断。2．【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感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：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。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、构建植物表达载体，根据图中GNA基因与ACA基因的酶切位点，应选择BsaBⅠ，A正确；B、图中质粒与ACA﹣GNA上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点，KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证两者正确连接；C、用农杆菌转化法将目的基因转入棉花愈伤组织需无菌操作；D、检测目的基因是否表达出产物用的是抗体﹣抗原杂交法。故选：D。【点评】本题考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确答题。3．【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构包括食物链和食物网。2、种间关系主要有竞争、寄生、捕食和互利共生等。3、生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。【解答】解：A、鸭为杂食性水禽，对稻田中几乎所有的杂草都有取食，降低饲养成本；B、鸭子可为稻田除草，减少化学农药的使用，B正确；C、能量不能循环利用；D、稻鸭共作模式的设计兼顾了生态效益和经济效益。故选：C。【点评】本题考查生态系统的结构和功能以及稳定性的相关知识知识，要求考生识记生态系统的组成成分和营养结构，掌握生态系统的功能，尤其是能量流动的具体过程，能结合所学的知识准确答题。4．【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。2、过程：（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等．化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。【解答】解：A、将两种猕猴桃原生质体进行融合，此项技术体现了植物细胞具有全能性；B、植物体细胞杂交过程中，B错误；C、可以用PEG（聚乙二醇）促进两个亲本的原生质体融合；D、杂种植株含有双亲的染色体，D正确。故选：B。【点评】本题考查植物体细胞杂交的过程，意在考查学生理解能力，难度不大。5．【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感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：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。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、由图可知：GNA，故用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA﹣ACA融合基因；B、图中质粒与ACA﹣GNA上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点，KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确；C、由于重组质粒含有卡那霉素的抗性基因，C错误；D、PCR技术可用于基因探针的制备，D正确。故选：C。【点评】本题考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确答题。6．【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感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：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。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、玉米RNA聚合酶可识别报告基因启动子；B、转化愈伤组织时需用农杆菌2+处理使农杆菌成为感受态细胞，然后使用感受态的农杆菌处理愈伤组织；C、需用含四环素的培养基筛选含重组质粒的农杆菌，再诱导愈伤组织再生出抗除草剂转基因玉米；D、该转基因玉米的基因型可表示为A_，D正确。故选：D。【点评】本题结合图形，主要考查基因工程和植物组织培养的相关知识，解答本题的关键是掌握基因工程的四个基本步骤和植物细胞组织培养技术的过程，能够正确分析图形，获取有效信息，再结合所学知识正确判断各选项。7．【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态．2、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。3、单克隆抗体的制备流程：人工诱导经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，再经筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，通过培养获得的杂交瘤细胞得到单克隆抗体。【解答】解：A、用电子显微镜，A错误；B、用无水乙醇提取紫色甘蓝叶片中的色素，B错误；C、用胰蛋白酶处理离体的动物组织，C正确；D、经过筛选培养及抗体检测，D错误。故选：C。【点评】本题考查叶绿体的观察、色素的提取和分离实验、动物细胞培养过程等相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。8．【分析】1、免疫预防是指患病前的预防，即把疫苗接种到人体内，使人产生对传染病的抵抗能力，增强了人的免疫力．通过预防接种，使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞），人们能够积极地预防多种传染病，但不能预防所有传染病。2、疫苗是指为了预防、控制传染病的发生、流行，用于人体预防接种的疫苗类预防性生物制品。预防接种用的生物制品包括疫苗、菌苗和类毒素。其中，由细菌制成的为菌苗；由病毒、立克次体、螺旋体制成的为疫苗，有时也统称为疫苗。【解答】解：A、导入人体的核酸疫苗在体内可以转录翻译出抗原，A错误；B、核酸疫苗发挥作用需要经过基因的表达、线粒体等细胞器的参与；C、生产核酸疫苗需要知道病毒核酸四种核苷酸的排列顺序；D、注射核酸疫苗后，机体会发生一系列反应产生细胞免疫。故选：A。【点评】本题主要考查免疫预防和基因工程的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．9．【分析】1、转录过程需要启动子来驱动。2、PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。3、正常动物细胞的分裂能力是有限的，传代次数也是有限的。【解答】解：A、植物组织培养过程中形成的愈伤组织与生物体无差异；B、PCR技术扩增基因时使用的DNA聚合酶是热稳定DNA聚合酶，这与题意相符；C、动物细胞培养时细胞正常分裂的代数是有限的，与题意不符；D、构建的基因表达载体中需要启动子来驱动转录，与题意不符。故选：B。【点评】本题考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤；识记植物组培养的过程；识记动物细胞培养的过程，能结合所学的知识准确答题。10．【分析】分析题图：小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期，取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞，取大鼠的精子体外培养到囊胚时期，取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞，两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs）。【解答】解：A、单倍体囊胚1能发育成孤雌单倍体胚胎干细胞，所采用的技术应为，A正确；B、动物细胞培养过程中，还需添加维生素、氨基酸，B正确；C、由于物种间存在生殖隔离，或者即便能完成也不能发育，C正确；D、结合分析可知，故体内有2个染色体组，是由体细胞融合产生，两者染色体组数不同。故选：D。【点评】本题结合图解，考查动物胚胎发育的过程，解答本题的关键是正确分析题图，从中提取有效信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查。11．【分析】1、转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）．对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。2、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。【解答】解：A、新冠患者的血液采集后是不可以输入到任何人身体里的，A错误。B、试管婴儿可以通过基因筛选技术来阻断遗传疾病的遗传；C、可以通过生物合成法、半化学合成法来产生抗生素，C正确；D、克隆技术是可以克隆器官的，D正确。故选：A。【点评】本题考查生物安全知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。12．【分析】题图分析：CRISPR/Cas9系统由Cas9蛋白和人工设计的gRNA构成。在gRNA引导下，Cas9与靶序列结合并将DNA双链切断。通过在Cas9基因中引入突变，获得了只有切割一条链活性的nCas9。将nCas9与胞嘧啶脱氨酶或腺嘌呤脱氨酶融合，通过单碱基编辑技术，能够对靶位点进行精准的碱基编辑，最终可以分别实现C→T（G→A）或A→G（T→C）的碱基替换。【解答】解：A、gRNA与靶序列特异性结合遵循碱基互补配对原则，A正确；B、利用CRISPR/Cas9系统可以使靶基因实现碱基替换，B正确；C、可设计gRNA与靶基因的启动子区域互补，C错误；D、根据题意分析可知，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA。由于其他DNA序列也含有与引导RNA互补配对的序列。因此将CRISPR/Cas7技术应用人类疾病治疗时，D正确。故选：C。【点评】本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。13．【分析】题图分析：图中①表示去除细胞壁，获得原生质体；②表示诱导原生质体融合形成杂种细胞；③表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。【解答】解：A、植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍、B的亲缘关系远近；B、过程①需要通过酶解法处理后去除细胞壁，B错误；C、杂种细胞形成的标志是形成新的细胞壁，C正确；D、过程③包括脱分化和再分化过程，D正确。故选：B。【点评】本题结合图解，考查植物体细胞杂交的过程，要求考生识记植物体细胞杂交的具体过程，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。14．【分析】1、分析题图，抗体﹣药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特异性识别，通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，溶酶体使其裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，引起细胞癌变的致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。3、细胞凋亡是指由基因所决定的自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也被称为编程性死亡。细胞坏死是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。【解答】解：A、浆细胞在体外培养条件下，A错误；B、看图可知，B正确；C、抗体﹣药物偶联物（ADC），ADC在溶酶体中被裂解后释放出药物；D、抗体﹣药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，D正确。故选：A。【点评】本题考查细胞癌变的机制和防治，要求考生能对题干中给出的模式图精准分析，归纳出ADC杀伤肿瘤细胞的过程，据此答题，难度适中。15．【分析】1、分析题意可知：该实验目的是检测药物X的抗癌活性，自变量是是否加入药物X，因变量是检测细胞数量。2、动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（CO2的作用是维持培养液的pH）。【解答】解：A、培养动物细胞时，A正确；B、对于已经贴壁生长的动物细胞，使肝癌细胞分散并脱落下来，B正确；C、实验组加入溶于二甲基亚矾的药物X，C错误；D、若实验组细胞数远低于对照组，D正确。故选：C。【点评】本题考查动物组织培养的相关知识，要求考生识记动物细胞培养的过程，能正确分析题干信息，再结合所学知识准确判断各选项。16．【分析】1、单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体．2、题图分析：①表示细胞融合过程，②表示筛选能产生特异性抗体的细胞．【解答】解：A、甲是从已免疫的小鼠脾脏细胞中获得的B淋巴细胞；B、①表示将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞进行细胞融合；C、乙为融合细胞，C错误；D、②表示筛选能产生特异性抗体的细胞，D正确。故选：D。【点评】本题考查了制备单克隆抗体的相关内容，要求学生熟记具体流程、原理、筛选目的、单克隆抗体的特点和应用。17．【分析】分析图形：图中重组质粒包含调控序列、启动子、终止子、金担子素抗性基因，其中金担子素抗性基因要成功表达，需要该调控序列与细胞中的某些蛋白结合，从而使启动子发挥功能，从而发生表达。【解答】解：A、启动子是RNA聚合酶结合部位，A正确；B、由图可知：图中基因表达载体中含有金担子素抗性基因，来判断目的基因是否导入受体细胞；C、由题意和图形可知：启动子发挥功能必须要调控序列和相应的蛋白质结合才能发生，金担子素抗性基因不能表达；D、若F蛋白与V基因调控序列结合，合成抗金担子素的物质，D正确。故选：C。【点评】本题结合图形，主要考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理和步骤，能正确分析图形和题干获取有效信息，再结合所学知识准确判断各选项，属于考纲中识记和理解层次的考查。18．【分析】1、能量流动的特点是：单向流动，逐级递减。2、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。【解答】解：A、温室效应形成的主要原因是化石燃料的燃烧，A正确；B、生物圈是一个在物质上都能自给自足的系统，逐级递减的，B错误；C、生态农业遵循的生态学原理有物质循环再生和物种多样性；D、由于化石燃料的大量开采使用，导致温室效应的发生，D正确。故选：B。【点评】本题考查生态系统的能量流动、生物多样性及碳循环等知识，要求考生识记生态系统中能量流动的特点；识记温室效应产生的原因及缓解措施；识记生物多样性的价值及实例，能结合所学的知识准确判断各选项。19．【分析】神经递质是指由突触前神经元合成并在末梢处释放，经突触间隙扩散，特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体，引致信号从突触前递质到突触后的一些化学物质。【解答】解：A、神经递质是一类充当信息分子的特殊物质，如乙酰胆碱；B、DA与DA受体结合后会引起后者空间结构发生变化，B正确；C、DA探针与基因诊断中的基因探针都是一段带有检测标记，与目的基因互补的脱氧核苷酸链；D、DA荧光探针只是使多巴胺这一化学信号转化为荧光信号，D错误。故选：D。【点评】本题考查神经调节和基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。20．【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感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：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。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、试管1中应加入DNA连接酶处理；B、试管2中用Ca7+处理，使大肠杆菌属于感受态，B正确；C、若大肠杆菌的菌落为蓝色，C错误；D、由题干信息可知标记基因是氨苄青霉素抗性基因，还应加入适量氨苄青霉素。故选：B。【点评】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。21．【分析】植物组织培养技术：1、题图分析：①→④表示处理外植体材料，⑤表示脱分化，⑥表示再分化。2、培养条件：①在无菌条件下进行人工操作。②保证水、无机盐、碳源（常用蔗糖）、氮源（含氮有机物）、生长因子（维生素）等营养物质的供应。③需要添加一些植物生长调节物质，主要是生长素和细胞分裂素。④愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，故需光照。【解答】解：A、利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗，A正确；B、步骤⑤脱分化和步骤⑥再分化的培养基中细胞分裂素和生长素的含量，B正确；C、愈伤组织的细胞是一团排列疏松而无规则、呈无定形状态的，C错误；D、经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的遗传特性。故选：C。【点评】本题主要考查植物组织培养的相关知识，意在考查学生理解植物组织培养的条件，掌握植物组织培养的应用，能结合所学的知识准确判断各选项，属于识记和理解层次的考查。22．【分析】1、植物组织培养的具体过程：外植体愈伤组织胚状体→新植体。2、植物细胞质壁分离和复原的条件有：①必须是活细胞；②细胞液与外界溶液必须有浓度差；③植物细胞必须有大的液泡（成熟的植物细胞），且液泡最好有颜色便于观察。3、统计菌落数目的方法：显微镜直接计数法、间接计数法（活菌计数法）。【解答】解：A、消毒后的转基因植物叶片接种到无菌培养基上，A正确；B、洋葱鳞片叶内表皮无颜色，显微镜视野应调暗；C、用稀释涂布平板法接种可以根据菌落数计算活菌数量；D、同位素示踪技术是从外面加入与生物体内的元素或物质完全共同运行的示踪物，不能起筛选作用。故选：D。【点评】本题考查植物组织培养、观察质壁分离及复原实验、测定某种微生物的数量、植物体细胞杂交等知识，要求考生识记植物组织培养的具体过程及条件；识记测定微生物数量的方法；识记观察质壁分离及复原实验的材料选择及相关操作，能结合所学的知识准确判断各选项。23．【分析】分析题图：①表示去壁过程，常用酶解法；②表示用紫外线照射使染色体断裂；③表示形成杂种细胞；④表示植物组织培养。【解答】解：A、④过程用到了植物组织培养技术；B、抗黑胫病的甘型油菜染色体上整合了黑芥的染色体片段；C、②紫外线照射剂量不同会导致黑芥染色体断裂程度不同；D、常用物理法或化学法处理诱导植物原生质体融合，D错误。故选：D。【点评】本题结合图解，考查植物体细胞杂交等相关知识，要求考生分析图中各过程的名称，提取题干信息，再结合所学的知识准确判断各选项。24．【分析】1、水体富营养化是指水体中氮、磷等植物营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，导致水体溶氧量下降，进而引起水生生物衰亡、水质恶化的现象。2、利用需氧微生物与厌氧微生物能够降解有机污染物的作用，植物的根系能够从水体中吸收氮、磷等矿质营养的作用，依据生态工程的基本原理进行合理设计，对污染的生态环境进行修复，从而达到改善和净化水质的目的。【解答】解：A、曝气可增加溶氧量，A错误；B、吸附基质增加了微生物附着的面积，可促进有机污染物的降解，B正确；CD、借助植物浮床，植物的根系从水体中吸收氮，可减少水体富营养化，恢复水生植物生长，可见，恢复水草生长是该修复过程的目标之一。故选：A。【点评】本题结合图解，考查生态恢复工程和治污生态工程，解答本题的关键是正确分析题图，并从中提取有效信息，再结合治污生态工程的原理答题。25．【分析】图示可知：途径Ⅰ是通过细胞融合技术获得目的酵母菌，原理是细胞膜的流动性，细胞融合的方法有物理法：电激、震动、离心，化学法：聚乙二醇（PEG）。途径Ⅱ是利用基因工程获得目的酵母菌，原理是基因重组。【解答】解：A、途径Ⅰ需用几丁质酶处理酵母菌去除其细胞壁，A错误；B、途径Ⅱ是将糖化酵母的淀粉酶基因提取出来通过构建基因表达载体导入酿酒酵母细胞中，B正确；C、途径Ⅰ是通过细胞融合技术获得目的酵母菌，途径Ⅱ最终获得的目的酵母菌染色体数目与酿酒酵母的染色体数目相同，C错误；D、通过两种途径改良酵母菌种，以次作为鉴定最终目的酵母的指标。故选：B。【点评】本题考查了细胞融合及基因工程的相关知识，要求考生要掌握这二者的相关知识并能进行实践应用，难度不大。26．【分析】分析题图：图示为植物体细胞杂交过程示意图，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。【解答】解：该图为植物体细胞杂交过程示意图。过程①②③是植物细胞杂交过程，体现了细胞膜具有一定的流动性，培育成杂种植株。故选：B。【点评】本题结合植物体细胞杂交过程示意图，考查植物体细胞杂交的相关知识，要求考生识记植物体细胞杂交的原理、具体过程及意义，能准确判断图中各步骤的名称；比较几种生物技术。二．实验题（共5小题）27．【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。（6）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，能大量制备。【解答】解：（1）科研人员将纤维蛋白作为抗原注射到小鼠体内，激活体液免疫过程。该项技术属于细胞工程范畴。（2）制备抗纤维蛋白的单克隆抗体5B8的基本技术流程为：先从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取的相应的B细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合获得杂交细胞；用特定的选择培养基进行筛选；在体外环境或小鼠收腔内；从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体8B8。（3）①由于细胞中GAPDH蛋白表达量稳定且含量丰富，在实验中可作为标准参照。②对比1和3组检测结果，可知纤维蛋白提高了吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量。通过对比1、2，使两种物质含量下降。③单克隆抗体588与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADPH氧化酶的量，从而减小对神经元的伤害。故答案为：（1）抗原B（2）相应的B淋巴细胞选择性培养基（3）①无关变量②4和21、5，使两种物质含量下降③单克隆抗体588与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADPH氧化酶的量，从而减小对神经元的伤害【点评】本题以“制备抗纤维蛋白的单克隆抗体”为载体，考查体液免疫、单克隆抗体制备相关知识。对应此类实验评价与修订的试题，需要考生拥有扎实的基础知识和基本技能，可以从取材、实验原理和方法、操作步骤、实验结果分析等方面着手分析，对实验进行评价。28．【分析】1、基因工程的工具：限制酶、DNA连接酶。2、基因工程的步骤：目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。【解答】解：（1）启动子与调控蛋白对基因的转录与否起调控作用，启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，后者为间接作用。（2）①该操作为目的基因和运载体的酶切和连接，限制酶切割后需要在DNA连接酶的作用下连接，且已知序列信息；由质粒A的图谱可知带有选择功能的基因片段有尿嘧啶合成基因，但是金担子素抗性基因无法启动，则在选择培养基配制时不加尿嘧啶。②cDNA片段需要插入启动子之后，且不能破坏其他蛋白质基因的表达。③依据题干，重组酵母Y187与Y1H接合子应同时含有质粒A，则接合子有质粒A为含有PDC基因；质粒G为可正常表达AD蛋白，若质粒A，则AD蛋白携带的待测蛋白靠近PDC基因启动子，并激活金担子素抗性基因的表达。故答案为：（1）转录水平（2）①DNA连接酶接头片段②4③接合子中待测蛋白与AD蛋白形成了融合蛋白，如果待测蛋白是PDC基因的调控蛋白，AD蛋白也能靠近PDC基因启动子并激活金担子素抗性基因的表达【点评】本题考查到了基因工程的细节内容，不仅要有基础知识的储备，还要有获取信息的能力和表达分析能力。题目作答过程中一定要根据题意来回答，千万不能抛开题目。29．【分析】分析题意可知：科研人员在温室内，利用圆柱形容器，培养异养细菌、能进行光合作用的藻类和鞭毛藻、浮游动物，以及在此基础上加入捕食浮游动物的鱼类，构成一个人工生态系统。【解答】解：（1）分析题干信息可知，该生态系统中的生产者是能进行光合作用的藻类和鞭毛藻，实验一中、磷，可以使浮游动物。但是加入鱼后（实验二），与实验一相比。（2）施加氮磷后，实验二中的高氮磷组与实验一的高氮磷组相比，原因是浮游动物明显减少，从而使藻类和鞭毛藻的数量明显增多，对有机物的分解作用增强。（3）分析数据可知，实验一中在低营养和高营养两种处理下，实验二中藻类的相对密度增加显著，浮游动物更偏爱捕食藻类。（4）综合实验一和实验二结果说明某营养级的生物量受食物、天敌以及微生物生物量的影响。故答案为：（1）藻类和鞭毛藻浮游动物浮游动物（2）高氮磷浮游动物明显减少，从而使藻类和鞭毛藻的数量明显增多，对有机物的分解作用增强（3）藻类（4）食物、天敌以及微生物【点评】本题考查生态系统中各组成成分的相互作用，意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。30．【分析】分析图1：自变量为不同河蚬密度和时间，因变量为水体叶绿素a浓度，由图可知：对照组的水体叶绿素a浓度随时间变化升高，实验组中水体叶绿素a浓度随时间变化降低（低密度组＞中密度组＞高密度组）。分析图2：由图可知：随着河蚬密度的增加，底栖藻的叶绿素a浓度逐渐升高。【解答】解：（1）河蚬通过滤食水中微小生物和有机碎屑为食，属于生态系统成分中的消费者和分解者。（2）①图1自变量为不同河蚬密度和时间，实验结果显示，实验组中水体叶绿素a浓度随时间变化降低，原因可能是河蚬滤食浮游藻类。②图2所示实验结果表明，河蚬能促进底栖藻生长。（3）要利用河蚬改善水体光照条件，促进沉水植被扩张或恢复。故可将实验分为对照组（无河蚬）、中密度河蚬组和高密度河蚬组，之后。定期采样。（4）综上分析，河蚬对富营养化水体环境治理和生态修复的作用可能的机理是河蚬通过滤食作用显著降低了浮游藻类的浓度，进而促进了苦草等沉水植物的生长和繁殖。（5）若将上述研究成果应用于自然湖泊的实际修复中，还需要考虑投放时间、河蚬与其他生物的相互影响。（6）河蚬可以食用，投放河蚬使其能量更好的流向人类。故答案为：（1）消费者和分解者（2）①对照组的水体叶绿素a浓度随时间变化升高，实验组中水体叶绿素a浓度随时间变化降低（低密度组＞中密度组＞高密度组），从而降低了水体叶绿素a浓度②河蚬能促进底栖藻生长无河蚬（3）实验分为对照组（无河蚬）、低密度河蚬组。在容器中种植一定数量的苦草幼苗，添加河蚬，记录并计算苦草的相对生长率（4）河蚬通过滤食作用显著降低了浮游藻类的浓度，改善了水体光照条件，降低了水体富营养化程度（5）投放时间、投放密度（生物量）（6）水中的微小生物和有机碎屑中的能量流向河蚬再流向人类（或“浮游植物和有机碎屑→河蚬→人”）【点评】本题结合曲线图，主要考查了生态环境的保护的相关知识，要求考生识记生态系统的组成成分；掌握能量流动的过程及特点，能正确分析图形，获取有效信息，再结合所学知识正确答题。31．【分析】1、动物细胞培养条件：（1）无菌无毒环境：无菌﹣﹣对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素．；无毒﹣﹣定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。（2）营养：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。（3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。（4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。其中O2是细胞代谢所必需的。CO2主要作用是维持培养液的pH。2、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。【解答】解：（1）动物细胞在含水、无机盐、氨基酸，并置于37℃2的培养箱中。分析柱形图可知，其存活率达到与正常组对照组同样的100%。（2）将培养细胞依次分为正常组、接种流感病毒组和DHTI治疗组，逆转录为cDNA，用PCR的方法检测三组流感病毒基因M与NP的表达量。若流感病毒基因M与NP的表达量及几种细胞炎性因子的表达量：流感病毒组大于DHTI治疗组大于正常组。（3）①制备PA﹣X单抗时，要用PA﹣X蛋白免疫的小鼠的B细胞与骨髓瘤细胞融合，进行克隆化培养获得相应抗体。②由于实验要设置对照，因此必须有正常鼠和模型鼠，因此要单独设置对模型鼠的3组处理、模型鼠+PA﹣X单抗，总上所述。故答案为：（1）血清10μM（2）cDNA引物（3）①PA﹣X蛋白骨髓瘤细胞②abdfh【点评】本题结合图解，考查单克隆抗体制备及免疫调节的相关探究性实验，要求考生明确实验的目的，能根据探究实验的原则完善实验步骤，同时能根据实验结果得出正确的实验结论，属于考纲理解和应用层次的考查。三．解答题（共6小题）32．【分析】1、由图1可知，CRISPR/Cas9基因编辑系统由gRNA和Cas9蛋白（能够切割DNA的酶）组成，其中gRNA是一段能和靶向基因上特定序列互补的单链RNA，从而定向引导Cas9蛋白与靶向基因结合，并在特定位点切割DNA。2、基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。大部分基因治疗的临床试验，都是先从病人体内获得某种细胞，进行培养。然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内，称为体外基因治疗。直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法叫体内基因治疗。【解答】解：（1）CRISPR/Cas9系统是由具有切割双链DNA活性的Cas9﹣D10A和成对的具有向导作用的gRNA3和gRNA2构成。gRNA1和gRNA2通过碱基互补配对原则特异性结合到目的基因特定的单链DNA片段，进而产生两个缺口，即外源DNA片段替换某基因的片段。（2）图2为150Q模型小鼠构建原理。由图2可知：科研人员以HIT基因所在的DNA链为模板，并构建包含gRNA基因。（3）①将培育好的受精卵移入子宫的过程是胚胎移植，检测胚胎是否移植成功是HIT技术检测。②由图7可知：图中F3代依然存在7Q的基因，故并未培育出纯合150Q模型小鼠。（4）成功导入150Q的小鼠不能直接用做HD小鼠模型进行相关研究，还需要进一步鉴定，得到F7代小鼠，再将F4代小鼠进行杂交，得到F5若均为行动迟缓或行动障碍的系数，则可作为模型小鼠。故答案为：（1）切割双链DNA碱基互补配对（2）HIT基因所在的DNA链150Q（3）胚胎移植HCGF5代依然存在7Q的基因（4）不同意将导入成功的小鼠进行杂交4代小鼠，再将F3代小鼠进行杂交，得到F5若均为行动迟缓或行动障碍的系数，则可作为模型小鼠【点评】本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合图中信息准确答题，有一定的难度。33．【分析】生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，称为生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力。该能力的基础是负反馈调节。物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越高。生态系统的稳定性具有相对性，当受