北京市丰台区2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题（B卷） 含解析

丰台区2023-2024学年度第二学期期中练习高二生物学（B卷）考试时间：90分钟第I卷（选择题共30分）一、单项选择题：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.传统发酵技术制作的食品，极大地满足了人们对饮食多元化的需求。下列说法正确的是（）A.制作腐乳时毛霉等多种微生物参与发酵过程B.制作泡菜时乳酸菌无氧呼吸产生乳酸和CO2C.果酒、果醋制作所利用的菌种都属于原核生物D.糖源不足时，酒精不能作为醋酸菌的碳源和能源【答案】A【解析】【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气，在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。2、泡菜制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。3、腐乳制作的菌种主要是毛霉，代谢类型是异养需氧型。【详解】A、自制腐乳时，多种微生物参与了发酵过程，其中毛霉起主要作用，A正确；B、乳酸菌无氧呼吸不产生CO2，B错误；C、参与果酒制作微生物是酵母菌，属于真核生物，C错误；D、当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，D错误。故选A。2.刚果红是一种染料，可与纤维素形成红色复合物，但不与纤维素的水解产物发生这种反应。研究人员利用该原理从土壤中分离纤维素分解菌并计数，培养结果如图所示。下列叙述错误的是（）A.刚果红培养基可用于鉴别纤维素分解菌B.图中菌落B分解纤维素的能力最强C.图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制D.用显微镜直接计数统计的结果往往比活菌实际数目多【答案】C【解析】【分析】分解纤维素的微生物的分离实验的原理：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，从而可鉴别纤维素分解菌。【详解】A、根据题意，刚果红是一种染料，可与纤维素反应形成红色复合物，但不会与纤维素水解产物发生反应，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，因此刚果红培养基可用于鉴别纤维素分解菌，A正确；B、有透明圈说明纤维素被纤维素酶催化降解，透明圈大小与纤维素酶的量与活性有关，透明圈越大，说明降解纤维素能力越强，由图可知，菌落B周围的透明圈较大，说明其降解纤维素的能力最强，B正确；C、该实验的目的是从土壤中分离纤维素分解菌并计数，因此该刚果红培养基应该以纤维素为唯一碳源，不能用牛肉膏、蛋白胨配制，C错误；D、由于显微镜直接计数时统计的数据包括了已经死亡的细菌，所以其统计的结果往往比活菌实际数目多，D正确。故选C。3.发酵工程与农业、食品工业、医药工业及其他工业生产有着密切的联系。下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的是（）A.啤酒的工业化生产中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成B.食品添加剂能改善食品的口味、色泽和品质，但会降低食品的营养C.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身D.用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取【答案】C【解析】【分析】发酵工程的基本环节：选育菌种：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。发酵罐内发酵：这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。分离、提纯产物：如果是发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取恰当的提取、分离和纯化措施来获得产品。【详解】A、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成，因此啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成，A错误；B、食品添加剂能改善食品的口味、色泽和品质，可以增加食品的营养，B错误；C、发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身（如单细胞蛋白），C正确；D、用单细胞蛋白制成的微生物饲料，其中的单细胞蛋白是微生物菌体，并不是通过发酵工程从微生物细胞中提取获得，D错误。故选C。4.谷氨酸除用于制造味精外，还可以用来治疗神经衰弱以及配制营养注射液等。利用发酵工程可以大量制备谷氨酸。下列有关谷氨酸发酵生产的过程，叙述错误的是（）A.发酵之前需要对谷氨酸菌种进行扩大培养B.分离、提纯发酵产物是发酵过程的中心环节C.发酵液的酸碱度会改变菌种发酵产物的种类D.发酵结束后需要对培养液进行灭菌处理【答案】B【解析】【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产物的分离、提纯等方面；发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。【详解】A、发酵罐的体积很大，发酵之前要对谷氨酸菌种进行扩大培养，A正确；B、发酵罐内的发酵是发酵过程的中心环节，该过程中需要严格控制pH、溶解氧和温度等条件，B错误；C、环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。例如，谷氨酸的发酵生产，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，C正确；D、发酵结束后需要对培养液进行灭菌处理，避免对环境造成污染，D正确。故选B。5.下图表示矮牵牛的植物组织培养过程，相关叙述正确的是（）A.矮牵牛是自养生物，培养基中无需添加有机碳源B.①、②、③过程所用的培养基相同C.获得愈伤组织的过程一般需要给予光照D.用花粉和叶片做外植体获得的植株基因型不同【答案】D【解析】【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。【详解】A、矮牵牛组织培养的培养基中需添加有机碳源作为营养物质，A错误；B、植物组织培养不同阶段所需的营养成分以及激素配比是不同的，因此①、②、③过程所用的培养基不相同，B错误；C、获得愈伤组织的过程一般不需要给予光照，愈伤组织再分化形成生有芽和根的幼苗过程中一般需要光照，C错误；D、体细胞的基因型相同，通过减数分裂形成花粉粒，可以导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合等，使得花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，因此用花粉和叶片做外植体获得的植株基因型不同，D正确。故选D。6.某农科所利用这两种猕猴桃体细胞，通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种，培育过程如下图所示。下列说法错误的是（）A.过程①需用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理B.过程②利用了细胞膜的流动性实现a和b的融合C.猕猴桃新品种的培育体现了植物细胞的全能性D.植物体细胞杂交与植物组织培养的原理相同【答案】D【解析】【分析】题图分析，表示植物体细胞杂交过程，过程①表示酶解法去除细胞壁获得细胞原生质体的过程，过程②表示原生质体融合的过程，过程③表示再生出新的细胞壁的过程。【详解】A、过程①是利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体的过程，A正确；B、过程②是原生质体融合的过程，可采用离心、电刺激、聚乙二醇为诱导剂等方法，原生质体a和b的融合过程依赖细胞膜的流动性，B正确；C、猕猴桃新品种的培育利用了植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术，该过程中运用了植物细胞全能性的原理，C正确；D、植物体细胞杂交运用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，而植物组织培养技术只运用了植物细胞的全能性，D错误。故选D。7.下图为肾脏上皮细胞培养过程示意图。下列有关叙述错误的是（）A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B.传代培养过程中需要定期更换培养液C.丙、丁过程均会出现细胞贴壁生长现象D.培养箱中含5%CO2的目的是促进细胞呼吸【答案】D【解析】【分析】据图可知，图示为肾脏上皮细胞培养过程示意图，图中甲表示剪碎肾脏组织块，乙表示制成细胞悬液，丙表示原代培养，丁表示传代培养。【详解】A、甲剪碎肾脏组织块→乙制成细胞悬液过程，需要将接触抑制的细胞分开，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，分散成单个细胞，A正确；B、为防止代谢产物积累对细胞培养不利，传代培养过程中需要定期更换培养液，B正确；C、丙表示原代培养，丁表示传代培养，丙、丁过程均会出现细胞贴壁生长现象，C正确；D、培养箱中含5%CO2的目的是维持培养液的pH，D错误。故选D。8.和牛肉质鲜嫩、营养丰富。我国科学家通过胚胎工程技术，利用本地黄牛代孕来繁育和牛，主要步骤如图所示。相关叙述正确的是（）A.为避免代孕牛对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂B.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养基中的营养液C.步骤乙为胚胎移植，胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节D.科学家可通过给和牛饲喂外源促性腺激素，促使其超数排卵【答案】C【解析】【分析】分析题图：步骤甲为受精作用，步骤乙为胚胎移植，其中诱导超数排卵用的是促性腺激素。【详解】A、受体子宫一般不会对植入胚胎产生排斥反应，因此不需要给代孕牛注射免疫抑制剂，A错误；B、受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞中的细胞质，B错误；C、步骤乙为胚胎移植，胚胎移植是胚胎工程的最后一道“技术工序”，实质是早期胚胎在相同或相似的生理环境条件下空间位置的转移，C正确；D、促性腺激素的本质是蛋白质（多肽），饲喂会使其分解而失去作用，D错误。故选C。9.基因芯片是一种核酸序列分析工具，将大量不同的、已知序列DNA片段固定在玻璃片的不同位置即获得基因芯片。用带有荧光标记的样品与基因芯片杂交，根据每一个位置的荧光强度估计样品中特定序列核酸含量。关于基因芯片的叙述错误的是（）A.基本原理是碱基互补配对原则B.不能检测样品中RNA的相对含量C.可用于基因表达分析和基因诊断等D.可以一次性对样品大量序列进行检测【答案】B【解析】【分析】基因芯片可以用于疾病的检测，进行的是核酸分子杂交。【详解】A、利用基因芯片可检测特定DNA序列的基本原理是碱基互补配对原则，A正确；B、根据题意“用带有荧光标记的样品与基因芯片杂交”可知能够检测样品中RNA的相对含量，B错误；C、由于可以诊断特定序列核酸的含量，所以可用于基因表达分析和基因诊断等，C正确；D、由“将大量不同的、已知序列DNA片段固定在玻璃片的不同位置就获得基因芯片”可知一次可以检测大量基因的表达水平，D正确。故选B。10.利用PCR技术分析粪便已成为珍稀野生动物种群调查的有效手段。同种生物不同个体在同源染色体某些位置上DNA片段长度存在差异，这些片段可作为辨别不同个体的依据。下列叙述正确的是（）A.需去除粪便中微生物DNA以免干扰实验结果B.设计PCR引物时需要考虑物种特异性C.反应体系中需加入四种碱基作为原料D.PCR体系需要加入限制性内切核酸酶【答案】B【解析】【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链，PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。【详解】A、由于不同的生物DNA具有特异性，故利用PCR技术辨别不同个体时不需要去除粪便中微生物的DNA，A错误；B、引物是一端目的基因的核苷酸序列，设计PCR引物时需要考虑物种特异性，B正确；C、PCR是对目的基因进行扩增的技术，反应体系中需加入四种脱氧核苷酸作为原料，C错误；D、PCR体系不需要加入限制性内切核酸酶，需加入耐高温的DNA聚合酶，D错误。故选B。11.对图中潮霉素抗性基因和psy基因转录的描述错误的是（）A.潮霉素抗性基因和psy基因转录方向不同B.转录时，均以基因的一条链为模板C.转录时，RNA延伸方向均为5´→3´D.DNA聚合酶催化转录过程【答案】D【解析】【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与。【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，使转录开始，终止子是转录在需要的地方停止，识图分析可知，根据图中潮霉素抗性基因和psy基因的启动子和终止子的位置可知，潮霉素抗性基因转录方向向左，psy基因转录方向向右，二者的转录方向不同，A正确；B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，B正确；C、转录时，在RNA聚合酶的作用下，RNA子链延伸方向均为5´→3´，C正确；D、RNA聚合酶催化转录过程的进行，D错误。故选D。12.拟南芥的A基因与植物的抗病性直接相关。我国科研人员尝试将拟南芥的A基因导入黄瓜，以提高黄瓜对枯萎病和白粉病的抗性。下列分析错误的是（）A.可采用农杆菌转化法将A基因导入黄瓜细胞B.构建A基因的表达载体是这项技术的核心C.黄瓜细胞中检测到A基因说明此项研究取得成功D.利用植物组织培养技术将转基因黄瓜细胞培育成植株【答案】C【解析】【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。【详解】A、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法，可采用农杆菌转化法将A基因导入黄瓜细胞，A正确；B、基因表达载体的构建是基因工程的核心，B正确；C、黄瓜细胞中检测到A基因意味着目的基因已经成功导入并表达，但此项研究是否取得成功还需在个体水平上进行鉴定，C错误；D、将转基因水稻细胞培育成植株需要采用植物组织培养技术，该过程体现了植物细胞的全能性，D正确。故选C。13.利用新鲜菜花作为实验材料提取DNA时，错误的是（）A.可将菜花置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来B.离心后上清液中加入95%冷酒精，出现的白色丝状物就是粗提的DNAC.将白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象D.可利用DNA在沸水浴下遇到二苯胺试剂呈现蓝色反应的特性对其进行鉴定【答案】A【解析】【分析】1、DNA的溶解性：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。2、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。【详解】A、菜花是植物细胞，其细胞壁有保护和支撑的作用，不会吸水涨破，需要用洗涤剂瓦解细胞膜，A错误；B、DNA不溶于酒精溶液，在上清液中加入等体积的95%的冷酒精，白色丝状物是粗提取的DNA，B正确；C、DNA在2mol/L的氯化钠溶液中溶解度较大，所以将晾干的白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象，C正确；D、DNA在沸水浴条件下遇到二苯胺试剂呈现蓝色反应，可利用该原理对DNA进行鉴定，D正确。故选A。14.酪醇具有抗癌、降血脂等众多药理作用。科研人员通过蛋白质工程改造合成酪醇路径中的限速酶CtPDC，以提高酪醇的产量。对此过程的理解错误的是（）A.不能直接改造CtPDC酶的空间结构B.此项技术的操作思路与中心法则一致C.可以生产自然界不存在的蛋白质D.最终还是要通过改造或合成基因来完成【答案】B【解析】【分析】蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。蛋白质工程是指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、蛋白质改造工程师通过改变基因的结构进而改变表达的蛋白质的空间结构，因此不能直接改造CtPDC酶的空间结构，A正确；B、中心法则没有从蛋白质到DNA的遗传信息的传递规律，B错误；C、通过对基因的结构进行改造生产自然界不存在的蛋白质，C正确；D、蛋白质改造工程的过程是预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是要通过改造或合成基因来完成，D正确。故选B。15.下列对于生物技术安全与伦理问题认识不合理的是（）A.通过防止转基因作物花粉的传播，减少对野生植物的基因污染B.通过禁止销售、食用转基因食品，提高转基因产品的安全性C.对植入前的胚胎进行遗传学诊断，有助于父母生育健康婴儿D.参观细菌战历史陈列馆，可帮助人们认识生物武器的危害【答案】B【解析】【分析】目前对转基因生物安全性的争论主要是食物安全和环境安全，另外还有生物安全问题，转基因生物的安全性问题。转基因食品、产品上都要标注原料来自转基因生物。当今社会的普遍观点是反对生殖性克隆人实验，但不反对转基因；试管婴儿可以设计婴儿的性别，反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿。【详解】A、转基因作物可以通过花粉或种子将外源基因扩散到其他植物，从而对生态环境造成潜在的危害，所以通过防止转基因作物花粉的传播，减少对野生植物的基因污染，A正确；B、转基因食品的安全性问题还有待进一步研究，现在还没有禁止销售、食用转基因食品，可以通过标注转基因食品，增加转基因产品的安全性，B错误；C、胚胎植入前遗传学诊断可以排除男女双方或一方患有的多种遗传病，有助于父母生育健康婴儿，C正确；D、可以参观细菌战历史陈列馆或观看相关影像资料，帮助人们认识生物武器的危害，D正确。故选B。Ⅱ卷（非选择题共70分）二、非选择题：本部分共6小题，共70分。16.虾味酱油是一种原料纯天然、风味独特又有多种保健功效的酱油，其制作流程如下图所示。（1）制曲前，大豆需要高温蒸煮并冷却，冷却的目的是_______。（2）制曲时，将米曲霉_____于大豆中，使米曲霉充分生长繁殖。在制曲容器内，上层的米曲霉数量比底层的多，说明米曲霉的代谢类型是______。（3）待米曲霉达到一定数量后，豆曲中加入适量食盐水。食盐水的作用主要是_____。（4）发酵过程中，米曲霉会将大豆中的葡萄糖彻底氧化分解，为其生命活动提供______，同时也可将大豆中的蛋白质分解成_____，从而产生独特风味。【答案】（1）防止大豆温度过高导致微生物死亡（2）①.接种②.异养需氧型（3）抑制微生物的生长（4）①.能量②.肽和氨基酸【解析】【分析】毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将大豆中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。【小问1详解】制曲前，大豆需要高温蒸煮并冷却，冷却的目的是防止大豆温度过高导致微生物死亡。【小问2详解】制曲时向大豆中加入米曲霉的过程，相当于接种过程；因为米曲霉是异养需氧型微生物，所以在氧气丰富的容器上层繁殖较快，数量较多。【小问3详解】待米曲霉达到一定数量后，豆曲中加入适量食盐水，食盐水的作用主要是抑制微生物的生长，原理是渗透压升高，使细胞失水而死亡。【小问4详解】米曲霉会将大豆中的葡萄糖彻底氧化分解，该过程中会产生ATP，为其生命活动提供能量；大豆中的蛋白质在酶的作用下会被分解为肽和氨基酸，从而产生独特风味。17.固氮菌肥具有较好的固氮增肥作用，能改良土壤条件，对维持耕地生态系统的平衡性意义重大。某兴趣小组欲从实验室土样中分离纯化自生固氮菌，并制成固氮菌肥以检测其功能。（1）为筛选自生固氮菌，配制的培养基中应该含有水、无机盐和______。按照用途，该培养基为________培养基。（2）取10g实验室土样放入盛有90mL无菌水的锥形瓶中摇匀，再进行______获得不同浓度的土壤溶液，分别涂布到平板上培养，此方法称为_____，可用于菌落的______。继续纯化培养获得自生固氮菌，选取合适的载体与固氮菌一起制成固氮菌肥。（3）取6份等量盐碱土壤，分别施加不同质量固氮菌肥。实验过程中，每隔3d取一次样，测定土壤速效氮、全氮和微生物数量等指标。实验结果如图所示。①据图分析，自变量为______。与对照组相比，施加固氮菌肥可以_____土壤中速效氮和全氮含量，盐碱土中施加____g·kg-1固氮菌肥时速效氮和全氮含量提升最为显著。②检测土壤微生物的数量，发现施加固氮菌肥后比未投加菌肥时增加了193.1%。造成这种现象的原因可能是______。表明固氮菌肥有利于改良土壤。【答案】（1）①.碳源②.选择（2）①.梯度稀释②.稀释涂布平板法③.分离、计数（3）①.菌肥投加量和检测时间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数量增加【解析】【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。【小问1详解】为筛选自生固氮菌，培养基中不能含有氮源，为保证其正常生长，配制的培养基中应该含有水、无机盐和碳源；按照用途，该培养基为选择培养基，在该培养基上只有固氮菌能生存，其余不能生存。【小问2详解】取10g实验室土样放入盛有90mL无菌水的锥形瓶中摇匀，再进行梯度稀释获得不同浓度的土壤溶液，分别涂布到平板上培养，该过程的方法是稀释涂布平板法；稀释涂布平板法可用于菌落的分离和计数。【小问3详解】①据图分析，自变量为菌肥投加量（横坐标表示含义）和检测时间（柱状图）；坐标图中纵坐标是速效氮含量和全氮含量，据图可知，对照组相比，施加固氮菌肥可以增加土壤中速效氮和全氮含量；与对照相比，图示30g·kg-1固氮菌肥时速效氮和全氮含量提升最为显著。②分析题意，施加固氮菌肥后比未投加菌肥时增加了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数量增加，表明固氮菌肥有利于改良土壤。18.草莓被誉为“水果皇后”，经济价值高，但是由于某些病毒的感染导致品种退化，减产十分严重。科研人员展开以下研究。（1）SMoV是一种感染“红颜”草莓的病毒，会引起草莓果实畸形。下表为感染病毒对草莓重量和产量的影响。品种名称平均单株单次产量平均单果重果实1月2月3月1月2月3月畸形率红颜（SMoV）22.4215.8229.297.4715.829.7612.50%红颜（未感染型）24.245.532.369.3117.0611.096.25%结果显示，与未感染病毒草莓相比，感染SMoV病毒草莓的平均单株单次产量和平均单果重均_____，果实畸形率_______，表明_______。（2）种植脱毒苗是解决草莓减产的方法之一，科研人员选择茎尖为外植体，原因是______。先经过______形成愈伤组织，再经过_____可获得脱毒匍匐茎。（3）科研人员继续将以上得到的脱毒匍匐茎进行扦插生根，并研究不同IBA浓度对匍匐茎根系生长的影响，结果如图。图中CK为对照组，应用________处理。结果显示______（浓度）的IBA为促进匍匐茎生根的最适浓度。（4）除了上述培育草莓脱毒苗，下列属于植物细胞工程实际应用的有__________。①得到高产的青霉菌株②培育抗虫棉③从野生人参细胞内提取人参皂苷④培育无子西瓜⑤工厂化生产紫杉醇【答案】（1）①.下降②.升高③.感染病毒会降低草莓重量和产量（2）①.茎尖病毒少甚至无病毒②.脱分化③.再分化（3）①.等量蒸馏水/等量清水②.6mg/L（4）②③⑤【解析】【分析】培育无病毒植株苗，应选择不含病毒部分培养，而植物体新生部位不含病毒。【小问1详解】据表格数据分析，与未感染病毒草莓相比，感染SMoV病毒草莓在1月-3月的平均单株单次产量和平均单果重均下降；未感染病毒草莓果实畸形率为6.25%，感染SMoV病毒草莓果实畸形率为12.50％，果实畸形率升高，这表明了感染病毒会大大降低草莓重量和产量。【小问2详解】种植脱毒苗是解决草莓减产的方法之一，在培育脱毒草莓时可选不含病毒部分进行培养，科研人员选择茎尖为外植体，原因是茎尖属于新生部位病毒少甚至无病毒；外植体要先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化可获得脱毒匍匐茎。【小问3详解】该实验的自变量为不同IBA浓度，对照组应用等量蒸馏水/等量清水处理；据结果显示，6mg/L的IBA处理根长最长，所以6mg/L的IBA为促进匍匐茎生根的最适浓度。【小问4详解】①得到高产的青霉菌株，属于发酵工程的应用；②培育抗虫棉，涉及植物组织培养技术，属于植物细胞工程的应用；③从野生人参细胞内提取人参皂苷采用的是植物组织培养技术，属于植物细胞工程的应用；④培育无子西瓜，原理为染色体变异，不涉及植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术，所以不属于植物细胞工程的应用；⑤工厂化生产紫杉醇采用的是植物组织培养技术，属于植物细胞工程的应用。19.犬细小病毒（CPV）主要感染幼犬，传染性极强，死亡率也高。利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体的基本流程如图所示。（1）小鼠注射的特定抗原应为灭活的_______。步骤①中，免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，其目的是_____。制备单克隆抗体依赖的生物学技术有______和_____。（2）步骤②常使用与植物原生质体融合不同的方法如用_______促融。筛选时首先使用选择培养基，主要目的是筛选出_______，然后需要加入______检测并进行多次筛选，最终获得无限增殖且能产生______的杂交瘤细胞。（3）体外培养杂交瘤细胞时通常需在培养液中添加_______等天然成分，以补充细胞生长所需的未知营养物质。（4）对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时，可用获得的抗CPV单克隆抗体进行检测，依据的原理是_______。【答案】（1）①.CPV②.加强免疫##刺激小鼠产生更多已免疫B淋巴细胞③.动物细胞培养④.动物细胞融合（2）①.灭活的病毒②.杂交瘤细胞③.抗体④.特异性抗体（3）动物血清（4）抗原与抗体特异性结合【解析】【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【小问1详解】根据题意，利用小鼠制备抗CPV单克隆抗体，因此小鼠注射的特定抗原应为灭活的CPV。步骤①中，用灭活的CPV免疫小鼠需要在一定时间内间隔注射3次，其目的是加强免疫，刺激小鼠机体产生更多已免疫的B淋巴细胞。制备单克隆抗体依赖的生物技术有动物细胞培养和动物细胞融合（诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合）等技术。【小问2详解】在体外融合时需要诱导，与诱导植物原生质体融合不同的方法是图中可用灭活的病毒促融。步骤②是诱导细胞融合，由于该过程中细胞融合是随机的，故可能得到多种类型的杂交细胞，如可能得到B细胞-B细胞型、B细胞-骨髓瘤细胞型、骨髓瘤-骨髓瘤细胞型等，因此先使用选择培养基筛选，主要目的是筛选出B细胞-骨髓瘤细胞型的杂交瘤细胞，经过克隆化培养后，利用抗原-抗体的特异性结合原理，加入性抗体检测并进行多次筛选，最终获得无限增殖且能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。【小问3详解】为补充细胞生长所需的未知营养物质和防止杂菌污染，需要在培养液中添加血清等一些天然成分，因血清含有细胞所必需的物质，可补充细胞生长所需的未知营养物质。【小问4详解】对疑似感染CPV的幼犬进行确诊时，由于抗原与抗体能够特异性结合，可用获得的抗CPV单克隆抗体进行抗原—抗体杂交检测，若出现杂交带，则证明感染。20.学习以下材料，回答问题。改造基因编辑系统：为提高基因编辑的精准性，减少脱靶，科研人员尝试对基因编辑系统进行改造。CRISPR-Cas9是被普遍应用的基因编辑系统，由人工设计的sgRNA靶向目标基因，Cas9蛋白在sgRNA引导下切割目标基因的双链DNA，使其断裂，促使细胞启动自然的DNA修复过程，但断口处可能产生碱基错配，从而使目标基因产生突变或缺失等。Cas9蛋白与sgRNA所形成的复合物的功能与基因操作工具中___A___的功能类似，但长期存在于细胞核中的Cas9蛋白也可能产生对非目标DNA的切割，从而造成脱靶。热纤梭菌中Co和Do蛋白能以高亲和力相互作用，形成复合物。科研人员将Cas9蛋白的N端和C端两个片段分别与Co和Do蛋白融合，构建Cas9（N）-Co复合物和Cas9（C）-Do复合物，这两个复合物在细胞中相遇时，Cas9恢复全酶活性（即此时才能正常发挥作用）。科研人员构建图1所示的表达载体，导入受体细胞。为检测上述基因编辑系统治疗肿瘤的效果，科研人员在小鼠皮下移植肿瘤制作荷瘤小鼠。将构建好的上述载体注射到荷瘤小鼠的肿瘤部位，实验组一段时间内定期用远红光照射荷瘤小鼠。检测本系统对目标基因PLK（一种肿瘤标志基因，可促进细胞分裂）的编辑效果。实验过程如下：提取不同组别小鼠肿瘤细胞的DNA，PCR扩增PLK基因片段，为增加错配碱基数量，所得PCR产物热变性后降温复性。用T酶（可识别含错配碱基的DNA并在错配处切割）酶切复性后的PCR产物，电泳检测结果如图2所示。（1）文中“A”是指_______。（2）已知图1中启动子1为远红光诱导型启动子，启动子2为持续表达启动子。据此分析，在没有远红光照射时，受体细胞中_____（填“有”或“无”）Cas9（N）。Cas9（C）存在于_____。（3）与持续表达Cas9全酶相比，上述方法的优势是仅在______诱导时才有全酶进入细胞核，减少Cas9全酶长时间在细胞核中对非目标DNA的切割。（4）据图2核酸电泳分离的DNA分子大小可知：与黑暗组相比，远红光组增加了两条更小的条带，说明PCR产物被______。即PLK基因产生了突变，预测实验组小鼠的肿瘤明显______对照组。由此可见此系统对目标基因进行了编辑。【答案】（1）限制性内切核酸酶（2）①.无②.细胞质（3）远红光（4）①.酶切②.小于【解析】【分析】1、CRISPR-Cas9基因编辑系统是由sgRNA通过碱基互补配对原则准确地识别并结合到DNA的特定位点，从而引导切割Cas9蛋白到达准确位置进行DNA的切割，在随后DNA自我修复过程中，容易随机引起一些碱基对的插入和缺失，导致基因功能改变。2、基因工程的工具：①限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定部位将磷酸二酯键切开。②DNA连接酶，连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键。③基因进入受体细胞的载体，质粒是最常用的载体，除此之外，还有噬菌体、动植物病毒等。小问1详解】根据题干信息“人工设计的sgRNA靶向目标基因，Cas9蛋白在sgRNA引导下切割目标基因的双链DNA，使其断裂”可知Cas9蛋白与sgRNA所形成的复合物的功能与基因操作工具中限制性内切核酸酶的功能类似，作用于磷酸二酯键将DNA在特定位点切开。【小问2详解】表达载体1中的启动子1为远红光诱导型启动子，在没有远红光照射时则Cas9（N）蛋白基因不能发生转录，受体细胞中也就不能合成Cas9（N）蛋白；表达载体2中的启动子2为持续表达启动子，即使没有受到远红光照射，Cas9（C）蛋白基因也能正常转录，并翻译合成Cas9（C）蛋白，然后由表达载体2中的核外运序列引导蛋白质定位于细胞质，因此受体细胞中有Cas9（C）蛋白并且存在于细胞质。【小问3详解】由于没有远红光照射，受体细胞没有合成Cas9（N）-Co复合物，Cas9（C）-Do复合物不能和Cas9（N）-Co复合物相遇，受体细胞中也就不会有Cas9蛋白存在；根据题干中“长期存在于细胞核中的Cas9蛋白也可能产生对非目标DNA的切割，从而造成脱靶”这一弊端，则上述方法通过“构建Cas9（N）-Co复合物和Cas9（C）-Do复合物，这两个复合物在细胞中相遇时，Cas9可恢复全酶活性”，其优势在于仅在远红光诱导时才有全酶进入细胞核，减少Cas9全酶长时间在细胞核中对非目标DNA的切割。【小问4详解】定期用远红光照射荷瘤小鼠后，Cas9（N）