北京市西城区2023-2024学年高二年级下册7月期末考试生物试题（含解析）

北京市西城区2023-2024学年度第二学期期末试卷

高二生物

本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无

效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第一部分

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.高原鼠兔是一种植食性鼠类，擅长挖洞，种群密度过高会对草场造成破坏，其干燥的粪便（草灵脂）可

入药。白腰雪雀有时会借住鼠兔的洞穴生活，并为鼠兔报警。下列说法错误的是（）

A.常采用标记重捕法调查高原鼠兔的种群密度

B.高原鼠兔在该生态系统中属于第二营养级

C.鼠兔粪便可入药体现生物多样性的直接价值

D.高原鼠兔和白腰雪雀之间存在互利共生关系

【答案】D

【解析】

【分析】1、种群密度调查方法：

（1）逐个计数法：适用于分布范围较小、个体较大的种群。

（2）黑光灯诱捕法：适用于有趋光性的昆虫。

（3）样方法：适用于植物或活动能力弱、活动范围小的动物。

（4）标记重捕法：适用于活动能力强、活动范围大的动物。

2、生物多样性的价值：

（1）直接价值：是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，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价值。

（2）间接价值：主要体现在调节生态系统的功能等方面。

（3）潜在价值：人们尚不清楚的价值。

【详解】A、高原鼠兔活动能力强，活动范围大，采用标记重捕法调查种群密度，A正确；

B、高原鼠兔是一种植食性鼠类，属于初级消费者，位于第二营养级，B正确；

C、直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作

等非实用意义的价值，鼠兔粪便可入药体现生物多样性的直接价值，C正确；

D、高原鼠兔和白腰雪雀之间的关系为原始合作，D错误。

故选D。

2.对我国近海某人工鱼礁区生态系统能量流动进行定量分析，部分研究数据如下图所示(单位为t-km2a-i)

下列叙述错误的是()

A.第I、第II营养级的生物量金字塔呈上宽下窄的倒置状

B.第H营养级用于生长、发育和繁殖的能量约为366.7tkm2a」

C.每年流向碎屑的能量都被分解者利用

D.研究结果体现能量流动逐级递减的特点

【答案】C

【解析】

【分析】分析图示可知：I为生产者，n为初级消费者、ni为次级消费者，w为三级消费者，v为四级消

费者。

【详解】A、生物量金字塔指的是单位时间内，每一营养级生物所容纳的有机物的总干重。在海洋生态系统

中，浮游植物的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量

可能低于浮游动物的生物量。因此第I、第II营养级的生物量金字塔可以呈现上宽下窄的倒置状，A正确；

B、第二营养级同化量(480t-km-2-a-1+410.4t-km-2-a-1)-呼吸消耗的能量(523.7t-km-2-a-1)=第^营养级用于

生长、发育和繁殖的能量(366.7tkm2aT),B正确；

C、据图所知，流向碎屑的能量，有一部分被第二营养级利用，再依次流入后面的营养级，C错误；

D、据图所知，流入某一营养级的能量，并未完全流入下一营养级，体现了能量流动逐级递减的特点，D正

确。

故选C。

3.研究者在反应体系中加入一定量小球藻、水蚤和富含有机氮、磷的污水。实验初期小球藻数量上升，水

蚤数量也上升，中期小球藻数量下降，水蚤数量也随之下降。下列说法正确的是()

A.氮、磷一小球藻一水蚤是一条捕食食物链

B.实验后期小球藻和水蚤的数量一定上升

C.小球藻和水蚤数量变化是负反馈调节的结果

D.实验说明水体的污染经治理一定能恢复原貌

【答案】C

【解析】

【分析】负反馈调节：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系

统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。

【详解】A、捕食食物链的起点是植物等生产者，而不是氮、磷，A错误；

B、实验初期小球藻、水蚤数量均上升，中期小球藻、水蚤数量均下降，但随着营养物质的消耗以及代谢废

物的积累，实验后期小球藻和水蚤的数量不一定上升（可能都会下降），B错误；

C、实验初期小球藻数量上升，水蚤的数量也上升，水蚤数量的上升反过来抑制了小球藻的增长，中期小

球藻数量下降，水蚤的数量也随之下降，说明反应器中的小球藻和水蚤的数量变化属于反馈调节，C正确；

D、该实验说明小球藻和水蚤数量变化存在负反馈调节，但不代表水体的污染经治理一定能恢复原貌，若污

染程度较重，超过了生态系统的自我调节能力，则不一定能恢复原貌，D错误。

故选C。

4.生物胺是一类小分子含氮化合物，低浓度对神经调节有重要作用，摄入过量则会引起心悸、头痛、呕吐

等症状。三种发酵产品中生物胺总量如表。下列说法错误的是（）

奶

发酵产品泡菜腐乳

酪

生物胺总量

7.4822.32508.05

//mg-kg-1

A.不同发酵食品中生物胺含量有差异

B.食用奶酪不会有任何食品安全问题

C.制作泡菜的主要菌种是乳酸菌

D.从生物胺含量角度建议少食用腐乳

【答案】B

【解析】

【分析】1、参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等

微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪

酸。

2、泡菜的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；泡菜的制作流程是：选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵；泡菜中的亚硝酸盐含

量可以用比色法测定，即在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应生成重氮盐，重氮

盐与N1蔡基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。

【详解】A、根据表格可知，不同发酵产品的生物胺含量有所差异，A正确；

B、任何食物都要按质按量摄入才能保证安全，食用奶酪不会有任何食品安全问题说法过于绝对，B错误；

C、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，C正确；

D、生物胺摄入过量则会引起心悸、头痛、呕吐等症状，腐乳中生物胺含量过高，建议少食，D正确。

故选B。

5.甲乙两个生物小组的“酵母菌纯培养”结果如图所示。下列说法正确的是()

A,两组平板都分成4个区进行划线

B.甲组操作过程需4次灼烧接种环

C.乙组适合对酵母菌活菌进行计数

D.单菌落大小反映菌种种类差异

【答案】B

【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。

【详解】A、由图可知，两组平板都分成3个区进行划线，A错误；

B、接种前需对接种环灼烧灭菌一次，每次划线后都灼烧一次，甲组共灼烧4次接种环，B正确;

C、活菌计数用稀释涂布平板法，图中为平板划线法，不可计数，C错误；

D、单菌落的性状、颜色等特征反映菌种种类差异，D错误。

故选B。

6.下列“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的相关操作，不能达到实验目的的是（）

A.配制以尿素为唯一氮源的选择培养基

B.从富含动物粪便和尿液的土壤中取样

C.将土壤浸出液灭菌后接种到培养基上

D.培养基倒置于恒温培养箱中进行培养

【答案】C

【解析】

【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

白陈和牛肉膏，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。另外，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。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培

养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提

供无氧的条件。

【详解】A、在以尿素为唯一氮源的培养基中分解尿素的微生物能生存，不能分解尿素的微生物不能生存，

故需配制以尿素为唯一氮源的选择培养基，A正确；

B、动物粪便和尿液中富含尿素，故可在从富含动物粪便和尿液的土壤中取样分离尿素分解菌，B正确；

C、土壤浸出液中含有分解尿素的细菌，灭菌会杀死细菌，故不能对浸出液灭菌，C错误；

D、培养基倒置于恒温培养箱中进行培养，可减少培养基表面水分的挥发，以及防止皿盖上冷凝的水珠滴落

到培养基上造成污染，D正确。

故选C。

7.在进行“菊花的组织培养”一段时间后，外植体周围出现黄色和白色的菌落，下列说法合理的是（）

A.该现象可能是微生物污染导致

B.外植体消毒时间越长组培越容易成功

C.培养基中添加生长素避免污染

D.出现菌落不影响外植体形成愈伤组织

【答案】A

【解析】

【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即己经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的

潜能；培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽

等器官进而形成新的植物体。

【详解】A、微生物污染是组织培养中常见的问题尤其是在无菌操作条件不严格的情况下，黄色和白色菌落

的出现很可能是细菌或真菌的生长，这些微生物可以从环境、培养基、甚至是植物材料本身带入，A正确;

B、外植体消毒时间越长，并不意味着组织培养就越容易成功。过长的消毒时间可能会对外植体造成伤害，

影响其生长或甚至导致死亡。消毒的目的是去除潜在的微生物污染，但需要找到一个平衡点，以确保外植

体的存活和健康，B错误；

C、培养基中添加生长素（如激素）是为了促进外植体的生长和分化，而不是为了避免污染。虽然生长素对植

物细胞的生长和分化至关重要，但它们并不能防止微生物污染，C错误；

D、出现菌落很可能会影响外植体形成愈伤组织，因为微生物污染可能会竞争营养物质，释放有害物质，甚

至直接侵害植物细胞，从而影响外植体的健康和愈伤组织的形成，D错误。

故选Ao

8.动物细胞培养分为贴壁培养和悬浮培养。科学家尝试驯化贴壁依赖性细胞一犬肾脏细胞（MDCK）,使

其能悬浮培养，结果如图所示。下列说法错误的是（）

601^

55一细胞适耳

一细胞逐月90

50

1:2传80

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0

111tli111।1Q

246810121416182022

时间/天

A.贴壁细胞在生长增殖时会出现接触抑制现象

B.细胞活率反映驯化过程中MDCK的适应程度

C.MDCK先适应悬浮培养环境再开始大量增殖

D.悬浮培养不需进行传代，适合规模化培养

【答案】D

【解析】

【分析】动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基

中，让这些细胞生长和增殖。过程：取动物组织块一剪碎组织T用胰蛋白酶处理分散成单个细胞一制成细

胞悬液一转入培养液中（原代培养）一放入二氧化碳培养箱培养一贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，

制成细胞悬液一转入培养液（传代培养）一放入二氧化碳培养箱培养。

【详解】A、贴壁细胞随着细胞的生长和增殖会出现接触抑制现象，从而停止生长和分裂，A正确；

B、该实验的目的将贴壁依赖性的MDCK驯化为能悬浮培养的细胞，细胞活率为因变量，反映驯化过程中

MDCK的适应程度，B正确；

C、由题图可知，随着驯化时间的延长，细胞活率先下降后增加，说明MDCK先适应悬浮培养环境再开始

大量增殖，C正确；

D、培养过程中由于营养物质的消耗及代谢废物的积累，不利于细胞增殖，故悬浮培养也需进行传代，D错

误。

故选D。

9.骨骼干细胞（SSC）具有自我更新能力和分化潜能，在骨骼发育中起重要作用。2024年我国科学家鉴定

出首个位于长骨干断端的骨骼干细胞群。下列说法错误的是（）

A.SSC属于成体干细胞

B.SSC具有无限增殖能力

C培养SSC需要提供。2和CO2

D.SSC可应用于骨骼的再生和修复

【答案】B

【解析】

【分析】成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞

和睾丸中的精原干细胞等。一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具

有发育成完整个体的能力。造血干细胞是发现最早、研究最多应用也最为成熟的一类成体干细胞，主要存

在于成体的骨髓、外周血和脐带血中。

【详解】A、成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，骨骼干细胞（SSC）具有自我更新能力和分化潜能,

在骨骼发育中起重要作用，故SSC属于成体干细胞，A正确；

B、SSC属于成体干细胞，可以分裂分化，但不具有无限增殖的能力，B错误；

C、培养SSC需要提供02和CO2,02是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH,C正确；

D、有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关，SSC具有自我

更新能力和分化潜能可应用于骨骼的再生和修复，D正确。

故选B。

10.为培育富含多聚不饱和脂肪酸的转基因奶牛，科研人员将相关合成基因转到甲牛成纤维细胞中，利用乙

牛的卵母细胞，通过核移植技术构建转基因重构胚，由代孕母牛丙生产转基因克隆牛。下列说法正确的是

()

A.通常用完整卵细胞作为核移植的受体细胞

B.重构胚在体外发育为早期胚胎不需提供营养

C.通过胚胎移植技术将早期胚胎转入丙牛子宫

D.转基因克隆牛的遗传物质与甲牛完全相同

【答案】C

【解析】

【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞

发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。

【详解】A、核移植技术中，需将卵细胞通过显微操作去核后再注射供体细胞核，A错误；

B、重构胚在体外发育为早期胚胎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，B错误；

C、受体丙牛具有健康的体质和正常的繁殖能力，故将早期胚胎转入丙牛子宫，C正确；

D、转基因克隆牛的遗传物质核基因完全来源于甲牛，质基因来源于甲牛和乙牛，因此不完全相同，D错误。

故选C。

11.“菌落PCR”可用于初步检测菌株是否成功导入含目的基因的重组质粒。下列说法错误的是（）

A.反应体系中要加入菌落DNA样本做模板

B.反应体系中要加入解旋酶和DNA连接酶

C.设计的引物应与目的基因相应互补序列结合

D,可依据PCR产物电泳结果判断目的基因是否成功导入

【答案】B

【解析】

【分析】PCR即聚合酶链式反应，该过程主要包含三个阶段，高温变性（解旋）、低温复性（引物与母链结

合）、中温延伸，需要加入模板、耐高温聚合酶、4中游离的脱氧核糖核甘酸、引物等。

【详解】A、反应体系中要加入菌落DNA样本做模板，以扩增DNA用于检测，A正确；

B、PCR过程中利用高温解旋，无需解旋酶，需要耐高温的DNA聚合酶，无需DNA连接酶，B错误；

C、设计的引物应与目的基因相应互补序列结合，以便引导子链的延伸，C正确；

D、可依据PCR产物电泳结果判断目的基因是否成功导入，与标样对比，若出现相关条带，则说明导入成

功，D正确。

故选B。

12.荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关。科学家利用Z基因和农杆菌的Ti质粒（如图，T-DNA为可转移

的DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（）

农杆菌Ti质粒

A.T-DNA能整合到小麦细胞染色体上

B.可用限制酶Clal和Sad处理Z基因

C.可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌

D,可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状

【答案】B

【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。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

一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

成蛋白质一抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【详解】A、农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，

并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，A正确；

B、限制酶Clal在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏标记基因卡那霉素抗性基因，限制酶Sad

在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏复制起点，不能用限制酶Clal和SacI处理Z基因，B错误;

C、农杆菌Ti质粒上存在卡那霉素抗性基因，可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌，C正确；

D、荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关，可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状，D正确。

故选B。

13.转基因产品（GMO）标识是为了表明该产品是由转基因生物生产、加工而成的特殊标识。我国《农业

转基因生物标识管理办法》中规定对GMO采取强制定性标识。下列说法错误的是（)

A.检测产品中有无目的基因即可确认是否为GMO

B.GMO定性标识是为消费者提供知情权和选择权

C.市场上带有标识的转基因产品都应经过安全检测

D.转基因产品研究工作中要注意防止造成基因污染

【答案】A

【解析】

【分析】基因工程（重组DNA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、检测产品中有无目的基因不可以确认是否为GMO,还需检测目的基因是否转录出mRNA,是

否翻译出蛋白质，此外，还需要进行个体生物学水平的鉴定，A错误；

B、GMO定性标识是为了表明该产品是由转基因生物生产、加工而成的特殊标识，为消费者提供知情权和

选择权，B正确；

C、市场上带有标识的转基因产品都应经过安全检测，符合相应标准后才能上市，C正确；

D、转基因产品研究工作中要注意防止造成基因污染，防止基因污染的方法有很多，如科学家将来自玉米的

a-淀粉酶基因与目的基因一起导入植物中，防止转基因花粉的传播，D正确。

故选Ao

14.我国科学家将ATP受体与叩EGFP（改造后的绿色荧光蛋白）进行融合，成功开发出监测动物体内ATP

动态变化的传感器，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（）

ATP受体一

cpEGFP——I

，/八、一绿色荧光

A.ATP传感器的构建是通过蛋白质工程实现的

B.受体与ATP结合后构象改变，发出绿色荧光

C.ATP传感器对ATP的结构类似物应无反应

D.ATP与传感器上受体的结合应是不可逆的

【答案】D

【解析】

【分析】分析题图可知，ATP受体与cpEGFP融合后与ATP结合，cpEGFP发出绿色荧光，可据此监测动物

体内ATP动态变化。

【详解】A、将ATP受体与cpEGFP（改造后的绿色荧光蛋白）进行融合，该过程依赖蛋白质工程技术，需

要通过设计相应的氨基酸序列来改造相关基因，A正确；

B、由题图可知，ATP与ATP受体结合后构象改变，与之融合的cpEGFP发出绿色荧光，B正确；

C、ATP传感器能监测动物体内ATP动态变化，与受体的特异性有关，故对ATP的结构类似物应无反应，

C正确；

D、ATP传感器监测动物体内ATP动态变化，说明ATP与传感器上受体的结合应是可逆的，D错误。

故选D。

15.下列关于高中生物学实验的说法，正确的是（）

A,可用带落叶的土壤探究微生物的分解作用

B.制作果醋前期需通气而后期需严格无氧

C.果酒制作过程发酵瓶应放在直射光下

D.粗提取的DNA可用双缩服试剂鉴定

【答案】A

【解析】

【分析】制作果醋利用的是醋酸菌，醋酸菌属于需氧型生物，发酵温度为30〜35℃,因此在果醋发酵过程

中，应通入充足的无菌空气；制作泡菜利用的是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的原理；参与果酒制作的微生物

是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，前期需氧，后期不需氧。

【详解】A、可用带落叶的土壤探究微生物的分解作用，实验组的土壤要进行灭菌处理，排除土壤微生物的

作用，A正确；

B、醋酸菌是好氧菌，全程需要持续通入无菌空气，B错误；

C、果酒制作过程发酵瓶不能放在直射光下以防止温度过高影响发酵效果，C错误；

D、粗提取的DNA可用二苯胺试剂鉴定，双缩版试剂鉴定蛋白质，D错误。

故选Ao

第二部分

本部分共6题，共70分。

16.红曲色素是广泛应用于食品等行业的天然色素，主要通过红曲霉菌发酵生产。现有商业菌株生产红曲色

素能力低，且会产生对动物肾脏、肝脏有毒害的桔青霉素。科研人员拟获得优质红曲霉菌。

(1)将待选菌样品接种到含大米研磨液的液体培养基中，扩大培养2天后进行—，依次分别涂布于固体

培养基上培养，通过观察—特征对菌种进行初步鉴定。

(2)以—菌株为对照进行发酵指标的比较，初步筛选出3种菌株。选取4种大米为基质进行发酵，结束

后检测相应物质的含量，结果如图I0

口稻花香米

)0.口长粒香米

”)o口珍珠米

行

桔

红)o.■泰香软米

青

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色)o-

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M3-2M7-5M9-2

菌株

图1

应选择—作为目标菌株进行后续生产研究。

(3)氮源种类及发酵温度对所选红曲霉菌代谢产物合成的影响如图2所示。

根据所有研究结果，依次写出红曲色素发酵罐中优选的碳源、氮源及控制的温度条件—=

【答案】(1)①.梯度稀释②.菌落

(2)①.现有商业②.M7-5

(3)泰香软米、谷氨酸/硝酸钠、前期30℃后期28℃

【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，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。

【小问1详解】

利用稀释涂布平板法接种微生物时，需要先对培养液稀释处理，因此将待选菌样品接种到含大米研磨液的

液体培养基中，扩大培养2天后进行梯度稀释，依次分别涂布于固体培养基上培养，通过观察菌落特征对

菌种进行初步鉴定。

【小问2详解】

现有商业菌株生产红曲色素能力低，且会产生对动物肾脏、肝脏有毒害的桔青霉素。科研人员拟获得优质

红曲霉菌。因此应以现有商业菌株为对照。据图1可知，M7-5较M3-2、M9-2生产红曲色素能力强，且桔

青霉素含量较低，故应选择M7-5作为目标菌株进行后续生产研究。

【小问3详解】

由图1可知，以泰国香米为原料时，M7-5红曲色素的产量最高，桔青霉素含量较低；由图2可知，几种碳

源相互比较，以谷氨酸为碳源时，红曲色素产量最高，以硝酸钠为碳源，桔青霉素含量最低，故碳源应选

择谷氨酸/硝酸钠，几种发酵温度相互比较，前期30℃后期28℃,红曲色素产量较高，桔青霉素含量最低。

综上所述，红曲色素发酵罐中优选的碳源、氮源及控制的温度条件依次为泰香软米、谷氨酸/硝酸钠、前期

30℃后期28℃o

17.学习以下材料，回答（1）〜（4）题。

利用植物体细胞杂交技术育种

植物体细胞杂交技术分为对称杂交和不对称杂交。对称杂交是指双亲细胞的遗传物质完整融合于杂种植株

中，但远缘体细胞杂交往往出现双亲染色体排斥及随机丢失、愈伤组织难以分化、杂种细胞形态异常等现

象。因此，科学家发展了不对称体细胞杂交技术，即通过射线、紫外线等因素处理供体（提供少量遗传物

质的细胞）原生质体，造成部分染色体断裂、易位、消除，用碘乙酰胺（IOA）处理受体原生质体，抑制其

细胞分裂，之后融合时只将供体部分染色体或基因转移到受体亲本。

花椰菜（2n=18）营养价值和经济价值较高，但其生产常受到多种病害影响。黑芥（2n=16）携带抗黑腐病

等抗性基因。以黑芥叶肉细胞为供体、花椰菜下胚轴细胞为受体，利用不对称体细胞杂交技术培育抗黑腐

病的花椰菜。融合后筛选杂种细胞的方法很多，可在显微镜下观察融合原生质体的形态、检测染色体数目，

通过流式细胞仪测定融合细胞DNA含量，观察杂种植株的性状表现等。

除花椰菜和黑芥外，育种工作者尝试进行多种作物的不对称体细胞杂交，如抗白叶枯病的疣粒野生稻和栽

培水稻杂交、耐盐抗病的野生高冰草和普通小麦杂交，以期获得优质高产的水稻和小麦。不对称杂交获得

的杂种植株大多表现为供体和受体的中间类型，但有少数杂种表型偏向受体植株，这些类型的杂种植株将

成为创新育种的理想材料。

（1）请在①〜⑤中补充恰当的名称，完善利用不对称体细胞杂交技术培育抗黑腐病花榔菜的部分技术流程:

①；②；③；④；⑤。

黑暗培养的花椰①花椰菜

菜下胚轴细胞—>

原生质体、

7）诱.显微镜下观察到

筛造6

含④（填结构）杂种植株

黑芥无菌苗①，黑芥.

的融合原生质体

的幼叶细胞原生质体

t处理

②

（2）利用植物体细胞杂交技术育种的优势体现在—（多选）。

A.与有性杂交育种相比，打破了生殖隔离的限制

B.与转基因育种相比，可转移未知或多基因控制的性状

C.与诱变育种相比，无需筛选即可获得纯种个体

D.与多倍体育种相比，染色体数目没有发生变化

（3）花椰菜和黑芥体细胞杂交获得的再生植株染色体数目介于19和68之间，染色体数目不等的原因是—o

最好选择染色体数目—的再生植株进行后续育种研究。

（4）在耐盐抗病的野生高冰草和普通小麦不对称体细胞杂交过程中，为快速获得优质高产小麦，科研小组

首选仅有的2株表型偏向小麦的杂种植株，将其作为育种材料，原因是—。

【答案】（1）①.纤维素酶和果胶酶②.射线、紫外线③.PEG/电融合④.叶绿体⑤.组

织培养（2）AB

（3）①.融合原生质体的种类、数量及丢失的染色体数目不同②.介于19〜34之间

（4）这2株杂种植株遗传物质几乎全部来自小麦，只需鉴定耐盐抗病性状即可

【解析】

【分析】植物体细胞杂交技术的一般流程：去壁、促融、组培。原理：细胞膜的流动性、细胞全能性。

【小问1详解】

据图分析，①为利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体的过程。黑芥作为供体，需要通过射线、

紫外线等因素处理供体（提供少量遗传物质的细胞）原生质体，造成部分染色体断裂、易位、消除。植物

原生质体融合方法有PEG/电融合技术。黑芥叶肉细胞含有叶绿体，以叶绿体作为观察指标筛选融合的原生

质体。融合的原生质体再生细胞壁后通过组织培养获得杂种植株。

【小问2详解】

A、有性杂交育种是同一物种不同个体之间进行的育种方式，植物体细胞杂交技术可以进行不同物种之间的

杂交，打破了生殖隔离的限制，A正确；

B、转基因育种会将目的基因导入受体细胞，而植物体细胞杂交技术会有部分染色体（基因）缺失，导致受

体获得供体的部分基因，且该部分基因未知，B正确；

C、植物体细胞杂交技术育种获得融合原生质体种类很多，同样需要进行筛选才可获得纯种个体，C错误；

D、植物体细胞杂交技术育种同时获得了受体和供体的染色体，染色体数目发生了改变，D错误。

故选AB-

【小问3详解】

由于融合原生质体的种类、数量及丢失的染色体数目不同，因此花椰菜和黑芥体细胞杂交获得的再生植株

染色体数目介于19和68之间，染色体数目不等。利用不对称体细胞杂交技术培育抗黑腐病的花椰菜，由

于花椰菜（2n=18）为受体，需要含有花椰菜的全部染色体，也需要黑芥（2n=16）携带抗黑腐病等抗性基

因，因此再生植株至少含有18+1=19条染色体，花椰菜和黑芥总的染色体数为34,因此最好选择染色体数

目介于19〜34之间的再生植株进行后续育种研究。

【小问4详解】

为了获得优质（耐盐抗病）高产小麦，小麦的遗传物质应该基本保留，只需要冰草的耐盐抗病基因即可，

因此科研小组首选仅有的2株表型偏向小麦的杂种植株，将其作为育种材料。

18.临床常采用化疗方法治疗癌症。化疗药物通过影响DNA合成、损伤DNA等方式杀伤肿瘤细胞，长期

使用易导致肿瘤细胞产生耐药性。科研人员以消化道恶性肿瘤一结直肠癌（CRC）组织为材料，期望通

过分析耐药机制找到新的治疗靶点。

对照持续施加5-FU

LGR4

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正常表达

40-

30-

20-

LGR410-

低表达口|~l一一

化疗药物

100pmLGR4抗体-+———

分组甲乙丙丁

荧光团的拖尾程度（箭头所示）

表征DNA损伤程度

图2

图1

（1）从CRC病人体内取出肿瘤组织，用—酶处理得到单个细胞进行体外培养。细胞分离和培养均需在—

环境下进行。

（2）通过多次给CRC细胞施加化疗药物5-FU,得到耐药性癌细胞（DR）,检测发现DR中LGR4蛋白表

达量显著高于CRC细胞。为探究LGR4的作用，研究者用LGR4正常表达和低表达的CRC细胞进行相关

实验，检测DNA损伤程度，结果如图1。实验结果表明LGR4参与耐药性的形成，判断的依据是—。

（3）LGR4是细胞膜上的受体蛋白，被激活后可调控细胞增殖、分化相关信号通路。研究者尝试制备LGR4

抗体作为治疗耐药性的药物。

①向小鼠体内注射—对其进行免疫，之后取—细胞与骨髓瘤细胞进行融合，通过系列筛选获得杂交瘤细

胞，生产高亲和力的抗体。

②在化疗的基础上，将上述抗体应用于DR的抗药性治疗，请在图2中补全实验分组的处理并图示预期结果

—（用"+”或"「表示添加或不添加）。

（4）进一步研究表明，LGR4被激活后会促进S基因的转录，S基因表达产物是细胞死亡的抑制因子。综

合上述结果和信息，分析施加LGR4抗体缓解耐药性的分子机制—。

【答案】（1）①.胰蛋白/胶原蛋白②.无菌无毒

（2）与LGR4正常表达组相比，低表达组在持续施加5-FU药物后，荧光团的拖尾严重/细胞DNA损伤明

显

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五

30

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(3)①.LGR4②.B淋巴口

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化疗药物

LGR4抗体

分组甲乙丙丁

（4）LGR4抗体与LGR4结合，使LGR4不能被激活，S基因表达产物减少，对细胞死亡的抑制作用减弱,

使癌细胞在化疗药物使用时更多死亡

【解析】

【分析】细胞一般要经过生长、增殖、衰老、凋亡的生命历程。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。

细胞凋亡有利于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。细胞癌变

的原因是在致癌因子的作用下，细胞中原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。

癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5〜6个基因突变，才出现癌细胞的所有特点。

【小问1详解】

细胞的分离和培养，从CRC（结直肠癌）病人体内取出肿瘤组织，首先需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理得

到单个细胞。这些酶能够分解细胞外基质和细胞间的粘连蛋白，从而使组织分解为单个细胞。细胞分离和

培养都需要在无菌无毒的环境下进行，以避免细胞受到微生物污染和有害物质的影响。

【小问2详解】

通过多次给CRC细胞施加化疗药物5-FU,得到耐药性癌细胞（DR）。研究发现，DR中LGR4蛋白表达量显

著高于CRC细胞。为探究LGR4的作用，研究者用LGR4正常表达和低表达的CRC细胞进行相关实验，

检测DNA损伤程度。实验结果表明，与LGR4正常表达组相比，低表达组在持续施加5-FU药物后，荧光

团的拖尾严重，即细胞DNA损伤明显。这说明LGR4参与耐药性的形成。

【小问3详解】

研究者尝试制备LGR4抗体作为治疗耐药性的药物。向小鼠体内注射LGR4对其进行免疫之后取B淋巴细

胞与骨髓瘤细胞进行融合，通过系列筛选获得杂交瘤细胞生产高亲和力的抗体。

在化疗的基础上将上述抗体应用于DR的抗药性治疗，预期结果是通过添加LGR4抗体，使得LGR4不能被

激活，从而减少S基因表达产物，对细胞死亡的抑制作用减弱，使癌细胞在化疗药物使用时更多死亡。故

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3o

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预期结果如图所示：O

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化疗药物

LGR4抗体

分组甲乙丙丁

【小问4详解】

LGR4被激活后会促进S基因的转录，S基因表达产物是细胞死亡的抑制因子。施加LGR4抗体后，LGR4

抗体与LGR4结合，使LGR4不能被激活，S基因表达产物减少，对细胞死亡的抑制作用减弱，使癌细胞在

化疗药物使用时更多死亡，这是缓解耐药性的分子机制。

19.高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。为探究其入侵的原因，

研究者在已被高羊茅成功入侵的草原进行系列实验。

(1)引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生态系统多样性、物种多样性与—多样性丧失，天然草原

群落因此发生改变的过程称为—o

(2)研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块(C：对照；N+：施氮肥：NP+：同时

施氮肥和磷肥；P+：施磷肥)，进行连续四年实验后随机选取每个地块Im?样方，进行相关分析。

①测定高羊茅健康成熟叶片的N、P含量及比值(N/P),结果如图1。

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N+NP+P+tN+NP+P+

图1

据此推测，被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮，理由是—。

②测定高羊茅叶片上当地食草昆虫一虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度。

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图2

图2结果显示：施磷肥地块—，对叶片的啃食程度大。

（3）研究发现，高羊茅体内均含内共生真菌——麦角菌，麦角菌能产生有毒物质麦角碱。检测不同地块高

羊茅中的麦角碱含量与虎蛾幼虫的相关数据，结果如图3。

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图3

进一步观察发现，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长。请综合上述所

有信息，对高氮低磷环境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推测—o若要证实此推测，还需要提供的实验

数据是—之间的相关性。

【答案】（1）①.基因/遗传②.群落演替/次生演替

（2）①.①与对照组相比，只要施加磷肥，叶片含磷量显著提高，N/P明显下降，而施加氮肥对叶片含

氮量及N/P基本无影响，说明土壤中缺磷而不缺氮②.高羊茅叶片上虎蛾幼虫密度大

高氮低高羊茅叶片中共生虎蛾幼虫受毒取食的高_高羊茅数量逐渐增

磷环境—*菌产生的麦角碱多—害，生长缓慢一羊茅减少一”加，形成竞争优势

（3）①.[

幼虫发育为成*

箸谕/I懿々f产生的子代数量减少高羊茅入侵

②.土壤中的N、P含量（叶片中的N/P）和高羊茅中麦角碱含量

【解析】

【分析】根据图1分析可知：自变量为施肥的种类，因变量为叶片的N、P含量及