广东省珠海市2022-2023学年高二下学期期末质量监测生物试卷(解析版)

这是一份广东省珠海市2022-2023学年高二下学期期末质量监测生物试卷(解析版)，共29页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁， 我国三北地区等内容，欢迎下载使用。

本试卷共10页，35小题，满分100分。考试用时90分钟。
注意事项：1.答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，将条形码横贴在每张答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共30小题，每小题2分，共60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. 为了筛选出能富集镉的植物，科研人员在镉污染区调查时发现某种双子叶植物A长势良好，可作为修复镉污染的理想作物。镉转运系数是指植物地上部分镉含量/根部镉含量。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 可用样方法来调查镉污染区内植物A的种群密度，以评估其生存状况
B. 研究植物A的种群密度及其种间关系等，属于对该物种生态位的研究
C. 通过收割植物地上部分来修复镉污染，应种植镉转运系数较大的品种
D. 植物A吸收的镉，可沿着食物链向更高营养级单向流动、逐级递减
【答案】D
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用的资源位置，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
【详解】A、一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法，所以调查植物A的种群密度常采用样方法，A正确；
B、生态位是指个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用的资源位置，以及与其他物种的关系等，所以研究区域内植物A的出现频率、植株高度以及与其他生物的种间关系等特征，这些都属于在研究该物种的生态位，B正确；
C、镉转运系数指的是植物地上部分镉含量/根部镉含量，一般在镉污染区收割植物地上部分进行处理，所以应选用地上部分镉含量所占比重大的进行种植，即应选用镉转运系数较大的品种进行种植，C正确；
D、植物A吸收的镉，可沿着食物链向更高营养级单向流动、逐级递增，D错误。
故选D。
2. 北京2022年冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通体系、垃圾回收利用体系等多项举措，兑现了“绿色办奥”的庄严承诺，成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 对动植物的监测及救助措施可有效保护物种多样性
B. 将濒危动物迁到动物救助中心加以保护属于易地保护
C. 低碳交通体系与垃圾回收利用体系可有效降低碳排放
D. 适当提高居民食物中的蔬菜占比，可增大生态足迹
【答案】D
【分析】生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
生物多样性间接价值是指对生态系统起到重要调节功能的价值，如森林和草地对水土的保护作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区和名胜风景区等，是对生物多样性最有效的保护。就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实行易地保护。
【详解】A、对动植物的监测及救助措施可有效保护各种动植物，即保护了物种多样性，A正确；
B、将濒危动物迁到动物救助中心加以保护属于易地保护，B正确；
C、低碳交通体系（步行、自行车等）与垃圾回收利用体系可以减少碳的排放，C正确；
D、适当提高居民食物中的蔬菜占比，提高了能量的利用效率，可降低生态足迹，D错误。
故选D。
3. 科学家利用遥感影像技术，对红树林样方不间断拍摄，估算优势种的种群密度，并以此为依据确定存活区、中度退化区、高度退化区。下表是对某红树林生态系统的三种区域进行相关调查的结果，据表分析下列相关叙述错误的是（ ）
注：多样性指数越高，生物多样性越丰富；生物量是指单位面积中生物的总干重
A. 红树林有净化水体的作用，其中存活区的净化能力更强
B. 调查期间存活区内生物群落的物种组成是固定不变的
C. 可通过控制排污、引进适宜物种等措施实现退化区修复
D. 湿地修复应遵循整体、协调、循环、自生等生态学原理
【答案】B
【分析】生物多样性具有直接价值、间接价值、潜在价值：（1）直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等；（2）间接价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，调节碳氧平衡，在调节全球气候变化中的作用，主要指维持生态系统的平衡的作用等等；（3）潜在价值是指目前人类尚不清楚的价值。
生态平衡并不是指生态系统一成不变，而是一种动态的平衡。
【详解】A、据表格可知，存活区的生物多样性指数最高，总氮量和总磷量最低，所以对污水净化能力较强的是存活区，A正确；
B、生物群落处于动态变化中的，调查期间存活区内生物群落的物种组成并不是固定不变的，B错误；
C、为实现退化区修复，可通过控制排污改善环境，可以引进适宜物种，扩大本土树种的种植，增加物种多样性，增加营养结构的复杂性，从而提升生态系统的稳定性，C正确；
D、生态学的基本原理有整体、协调、循环、自生等原理，用生态工程对退化区湿地进行修复需要遵循以上的原理，D正确。
故选B。
4. 建立自然保护区是保护生物多样性的重要举措之一，保护生物多样性的意义有（ ）
①维持生态系统稳定 ②提供多样的食物来源
③减少工业能源消耗 ④提供多种的药物来源
A. ①②③B. ①②④C. ①③④D. ②③④
【答案】B
【分析】生物多样性：生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性；包括：物种多样性、基因多样性、生态系统多样性；生物多样性的价值：（1）潜在价值：目前人类不清楚的价值；（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）直接价值：对人类食用、药用和工业原料等实用意义的，有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作的价值。
【详解】①生态系统中生物多样性越丰富，生态系统的结构越复杂，生态系统的稳定性越强，①正确；
②④生物多样性对人的生存至关重要，人类所需要的食物来自各种生物，自然界的生物资源也为人类提供大量的生产原料，许多植物是药物的来源，②④正确；
③保护生物多样性并不能减少工业能源的消耗，③错误；
综上所述，①②④正确，③错误，B正确，ACD错误。
故选B。
5. 在我国西北半干旱地区，常用豆科植物柠条来进行人工固沙。柠条长成灌丛的过程中，逐渐出现了画眉草、叶蛾、甲虫、园蛛等生物，在柠条根系周围土壤中还生活着大量的真菌、细菌。下列有关该生态系统的叙述中，正确的是（ ）
A. 该地区的画眉草→叶蛾→园蛛→细菌构成了一条食物链
B. 叶蛾、甲虫、园蛛等动物获取物质和能量的途径是一样的
C. 画眉草、叶蛾等生物的出现提高了该地区的物种丰富度
D. 用柠条进行人工固沙，体现了生物多样性的直接价值
【答案】C
【分析】生物多样性的价值： 直接价值：对人类有食用、药用、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。 间接价值：对生态系统起到重要调节作用的价值，也叫做生态功能，例如保持水土、蓄洪抗旱等。 潜在价值：目前人类尚不清楚的价值。
【详解】A、食物链中包含生产者和消费者，细菌属于分解者，故该地区的画眉草→叶蛾→园蛛→细菌无法构成一条食物链，A错误；
B、叶蛾、甲虫、园蛛等动物获取物质和能量的途径不是一样的，如叶蛾以植物为食，而甲虫、园蛛为杂食性动物，B错误；
C、物种丰富度是指物种数目的多少，画眉草、叶蛾等生物的出现提高了该地区的物种丰富度，C正确；
D、用柠条进行人工固沙，对生态系统起到重要调节作用的价值，体现了生物多样性的间接价值，D错误。
故选C。
6. 某课外兴趣小组研究了一块玉米地的能量流动情况，部分能量流动关系和数据（相对值）如下图所示，下列相关分析错误的是（ ）

A. 玉米用于生长、发育和繁殖的能量是150
B. 蝗虫粪便中的量属于蝗虫同化量中的一部分
C. 青蛙每增重1Kg，大约需要消耗玉米62.5Kg
D. 流入该玉米地的能量最终以热能的形式散失
【答案】B
【分析】题意分析：这条食物链中，玉米是生产者，属于第一营养级，蝗虫、青蛙属于消费者，分别是第二、三营养级。能量流动的特点表现为单向流动、逐级递减的特点。
【详解】A、玉米用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸作用散失的热能＝500－350＝150，A正确；
B、蝗虫粪便中的量属于玉米同化量中的一部分，B错误；
C、青蛙每增重1Kg，大约需要消耗玉米的重量为：1÷（8÷50）÷（50÷500）＝62.5Kg，C正确；
D、流入该玉米地的能量包括呼吸作用散失的热能和用于自身生长发育、繁殖的能量，而自身生长发育、繁殖的能量（流向下一营养级、流向分解者）也最终以热能的形式散失，D正确。
故选B。
7. 下图为生态系统碳循环示意图，下列相关分析正确的是（ ）

A. 碳循环是指CO2在生物群落与无机环境之间的循环
B. 图中A是生产者，B、D、E是消费者，C是分解者
C. B、D作为消费者，其取食、消化能促进碳循环进行
D. 无机环境中的CO2等物质与能量被生物群落反复利用
【答案】C
【分析】生态系统的碳循环指的是碳元素在生物群落与无机环境往返的过程，生态系统中的碳在生物群落与无机环境之间是以CO2的形式循环的，而碳在生物群落间的传递形式是有机物。
【详解】A、碳循环是指碳元素在生物群落与无机环境之间的循环，生物群落内部以含碳有机物的形式进行，A错误；
B、据图分析，图中A是生产者，B、D是消费者，C是无机环境，E是分解者，B错误；
C、消费者具有促进物质循环的作用，故B、D作为消费者，其取食、消化能促进碳循环进行，C正确；
D、生态系统中的能量不能被生物群落反复利用，物质可以循环利用，D错误。
故选C。
8. 科学家发现，蜜蜂在找到蜜源以后，可以通过“跳舞”向同伴传递蜜源情况，如圆圈舞表示蜜源较近，摆尾舞表示蜜源较远，究竟距离多远与摆尾速度有关。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 鸟类的“求偶炫耀”与蜜蜂“跳舞”都属于行为信息
B. 蜜蜂通过“跳舞”传递蜜源信息，有利于维持其正常的生命活动
C. 只有蜜蜂才能对信息作出反应，说明信息传递只发生在群落内部
D. 信息传递的完成需信息源、信道和信息受体，三者缺一不可
【答案】C
【分析】生态系统中信息的种类：
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【详解】A、鸟类的“求偶炫耀”与蜜蜂“跳舞”都属于动物的特殊行为，属于行为信息，A正确；
B、蜜蜂在发现蜜源后，可通过“跳舞”来告知同伴蜜源的方位，其它蜜蜂据此判断找到蜜源，说明生命活动的正常进行，离不开信息的作用，B正确；
C、信息传递可以发生在生物与生物之间或生物与无机环境之间，C错误；
D、信息传递的完成需信息源（蜜源）、信道（“跳舞”这种行为）和信息受体（其他蜜蜂），三者缺一不可，D正确。
故选C。
9. 我国三北地区（西北、华北和东北）曾经是森林茂密、草原肥美之地，由于人类活动及自然的影响，植被一度遭到破坏，土地荒漠化和水土流失严重。三北防护林生态工程是我国在三北地区建造的大型人工林系统，截止2020年底，已累计完成植树造林3174.29万公顷，大大改善了环境，促进了区域经济社会可持续发展。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 在植被遭到破坏的过程中，三北地区生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性同步下降
B. 控制人类干扰及适当的物质和能量投入，可促进三北地区生态系统内部结构与功能的协调
C. 多栽种南方树种，可快速提高物种多样性，加快恢复三北地区生态系统稳定性的进程
D. 再经过若干年人工林建设，三北防护林生态系统稳定性将达到与原始森林相当的水平
【答案】B
【分析】一般而言，生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高；反之，生物种类越少，营养结构越简单，生态系统的自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低。
【详解】A、在植被遭到破坏的过程中，生物种类减少，营养结构变得简单，故三北地区生态系统的抵抗力稳定性下降，而恢复力稳定性上升，A错误；
B、控制人类干扰及适当的物质和能量投入，可促进三北地区生态系统内部结构与功能的协调，为了维持生态系统的生态平衡，B正确；
C、南方树种栽种在三北地区，不易成活，不能提高物种多样性，C错误；
D、人工林建设能在一定程度提高物种丰富度，但数量是有限的，且种类较单一，故再经过若干年人工林建设，三北防护林生态系统稳定性达不到与原始森林相当的水平，D错误。
故选B。
10. 酒酿是蒸熟的糯米在根霉菌和酵母菌的共同作用下形成的一种米酒。根霉菌能将淀粉转化为葡萄糖，酵母菌能将葡萄糖转化为酒精。下列相关分析正确的是（ ）
A. 环境温度对酒酿制作影响不明显
B. 根霉菌不能产生分解葡萄糖的酶
C. 酵母菌酒精发酵会产生酒精和H2O
D. 若保存不当，酒酿可能会变酸
【答案】D
【分析】酵母菌同化作用代谢类型是异养型，异化作用代谢类型是兼性厌氧型，可利用其无氧呼吸的产物进行酿酒。
【详解】A、环境温度影响酵母菌的无氧呼吸强弱，从而对酒精的产量造成影响，A错误；
B、据题干信息可知，根霉菌能将淀粉转化为葡萄糖，故根霉菌能产生分解葡萄糖的酶，B错误；
C、酵母菌无氧呼吸能产生酒精，在产生酒精的同时能产生少量的CO2，不能产生H2O，C错误；
D、若保存不当，密封不严，空气中的氧气进入，会使酒精氧化成乙酸，导致酒酿可能会变酸，D正确。
故选D。
11. 微生物培养时，常利用无菌技术来避免杂菌污染。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 无菌技术主要包括消毒和灭菌，消毒和灭菌的杀菌程度存在差异
B. 配置好的培养基转移到锥形瓶中，再放入干热灭菌箱中进行灭菌
C. 倒平板时应把培养皿盖完全打开，以免培养基溅到培养皿盖上
D. 接种前接种环必须灼烧灭菌，接种完成后接种环不用灼烧灭菌
【答案】A
【分析】获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。无菌技术围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括以下几个方面：（1）对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；（2）将用于微生物培养的器皿 、接种用具和培养基等进行灭菌；（3）为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；（4）实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
【详解】A、无菌技术主要包括消毒和灭菌，消毒是不彻底的，只能消灭大部分的细菌、病原体，而灭菌是彻底的，可以消灭所有的细菌、病原体，A正确；
B、配置好的培养基转移到锥形瓶中，再通过高压蒸汽灭菌法进行灭菌，B错误；
C、倒平板时不能把培养皿盖完全打开，以免外来杂菌带来污染，C错误；
D、接种前接种环必须灼烧灭菌，接种完成后接种环也需要灼烧灭菌，防止对环境造成污染，D错误。
故选A。
12. 橘子等水果放久了，其表面会长出白色、黄色或绿色的霉斑。现用平板划线法和稀释涂布平板法分别接种同一霉斑于同种培养基甲、乙上，培养相同时间后得到菌落。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 进行微生物分离和纯化只能用平板划线法
B. 两种接种方法都常用于样品中活菌的计数
C. 甲、乙培养基上菌落的分布状况基本一致
D. 甲、乙培养基上菌落的形态特征基本一致
【答案】D
【分析】微生物培养的关键是无菌操作，微生物培养过程中除考虑营养条件外，还要考虑pH、温度和渗透压等条件，需对培养基和培养皿进行消毒，可以通过稀释涂布平板法或显微镜计数法进行统计计数。
【详解】A、进行微生物分离和纯化可用平板划线法或稀释涂布平板法，A错误；
B、两种接种方法中只有稀释涂布平板法可用于样品中活菌的计数，B错误；
C、甲、乙培养基上菌落的分布状况不一致，乙培养基上菌落分布相对均匀，C错误；
D、由于甲、乙培养基都是接种同一霉斑，故甲、乙培养基上菌落的形态特征基本一致，D正确。
故选D。
13. 某兴趣小组培养小鼠肠道细菌并对其中大肠杆菌数量进行统计。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 制作培养基时要满足微生物生长对pH的要求，应在灭菌前调pH
B. 配制伊红-亚甲蓝琼脂培养基，根据菌落色泽可对大肠杆菌进行鉴别
C. 统计大肠杆菌数量时，一般选择菌落数为30~300的1个平板进行计数
D. 当多个细胞连在一起时只形成一个菌落，因此菌落数比实际活菌数少
【答案】C
【分析】培养基的理化特性影响微生物的生长。不同的微生物代谢需求不同，只有满足目标微生物的代谢需求，才能使其快速生长。“细菌喜荤，霉菌喜素”，是说细菌培养基 中要含有较高的有机氮，因此常用蛋白胨和酵母提取物等来配制；霉菌培养基一般用 可溶性淀粉加无机物配制，或用添加蔗糖的豆芽汁等配制。此外，细菌通常要求在中 性偏碱的环境中生长，霉菌要求在中性偏酸的环境中生长，因此在制备培养基时要注 意调节培养基的pH。
【详解】A、微生物对PH有一定的要求，细菌中性偏碱，霉菌中性偏酸，因此制作培养基时要满足微生物生长对pH的要求，应在灭菌前调pH，A正确；
B、大肠杆菌菌落在伊红-亚甲蓝琼脂培养基上呈深紫色并带有金属光泽，因此根据菌落色泽可对大肠杆菌进行鉴别，B正确；
C、统计大肠杆菌数量时，一般选择菌落数为30~300的3个平板进行计数，避免偶然性的发生，保证实验数据的科学性，C错误；
D、当多个细胞连在一起时只形成一个菌落，因此菌落数比实际活菌数少，D正确。
故选C。
14. 某土壤细菌可将尿素（CH4N2O）分解为CO2和NH3，但分解产物CO2不能为该菌提供营养。现要筛选出该土壤细菌，仅考虑碳源和氮源，下列培养基配制合理的是（ ）
A. 培养基只提供尿素，尿素既是碳源也是氮源
B. 培养基只提供葡萄糖，氮源可以从空气中获得
C. 培养基提供尿素作为氮源，同时提供葡萄糖作为碳源
D. 培养基提供牛肉膏蛋白胨，牛肉膏蛋白胨既是碳源也是氮源
【答案】C
【分析】各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐等营养物质。
在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】A、尿素中虽然含有碳和氮，土壤中能分解尿素的细菌只能利用尿素分解产物NH3作为氮源，不能利用尿素分解产物CO2作为碳源，所以尿素不能作为土壤细菌的碳源，只能作为氮源，A错误；
B、分离纯化的土壤细菌只能利用土壤中的氮源，不能从空气中固氮，B错误；
C、筛选分离能分解尿素的土壤细菌，则应以尿素为唯一氮源，但这些目的菌不能利用尿素分解产物CO2，因此需要葡萄糖作为碳源，C正确；
D、牛肉膏蛋白胨虽然含有碳和氮，但是其中的氮源和碳源能被大多数微生物利用，不能起到筛选作用，D错误。
故选C。
15. 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耐低温（10℃）的纤维素降解菌。下列相关叙述不合理的是（ ）
A. 选用冻牛粪为筛选材料，是因为其中富含纤维素和耐低温微生物
B. 获取不含代谢废物的纯培养物，是筛选纤维素降解菌的重要基础
C. 筛选纤维素降解菌的选择培养基，应以纤维素为唯一的碳源
D. 在含纤维素的固体培养基中加入刚果红，根据透明圈大小挑选菌落
【答案】B
【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
【详解】A、牛的粪便中有纤维素分解菌，而冻牛粪中能存活的纤维素分解菌是耐低温的，冻牛粪中的纤维素不易被分解，含量比鲜牛粪中的高，因此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，A正确；
B、由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，指的是没有被杂菌污染的微生物，而不是不含有代谢废物的微生物培养物，B错误；
C、筛选纤维素降解菌的选择培养基，应以纤维素为唯一的碳源，确保存活的细菌一定能够利用纤维素，C正确；
D、在含纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红可与纤维素形成红色复合物，而纤维素被降解区出现透明圈，透明圈直径与菌落直径比值越大（透明圈大小），纤维素分解菌的降解能力越强，故可以此来挑选菌落，D正确。
故选B。
16. 为解决全球塑料污染问题，某研究团队从食塑料蜡虫肠道中分离细菌，用于降解聚乙烯（PE）。将分离的两种细菌（YT1和YP1）在PE薄膜培养液中培养，培养液中细胞数量变化以及PE失重率变化如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可用平板划线法从蜡虫肠道中分离目的细菌
B. PE薄膜培养液中应含有葡萄糖等碳源
C. 两种细菌种群数量变化呈“J”形增长
D. YT1细菌分解PE的能力强于YP1细菌
【答案】A
【分析】据图分析可知，两种细菌的细胞数目在PE薄膜培养液中都是先缓慢增加，后快速增加，最终趋于稳定，符合“S”形增长；PE失重率变化曲线可知YP1明显高于YT1。
【详解】A、从蜡虫肠道中分离目的细菌可采用稀释涂布平板法或平板划线法，A正确；
B、本实验研究细菌对聚乙烯（PE）的降解作用，所以PE薄膜培养液为选择培养基，仅由PE提供能量，不含葡萄糖等其他碳源，B错误；
C、分析细胞数量变化曲线可知两种细菌的细胞数目在PE薄膜培养液中都是先缓慢增加，后快速增加，最终趋于稳定，符合“S”形增长，C错误；
D、用YP1细菌处理PE失重率明显高于YT1细菌，且其细菌数目少，因此，YP1细菌分解PE的能力强于YT1细菌，D错误。
故选A。
17. 20世纪70年代，多种限制酶、DNA连接酶和逆转录酶被相继发现。这些工具酶的发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。下列有关上述工具酶的叙述正确的是（ ）
A. 不同限制酶切割DNA所形成的黏性末端一定不同
B. DNA连接酶只能连接DNA片段互补的黏性末端
C. 可通过逆转录酶催化DNA的合成，获取目的基因
D. 三种工具酶都是从原核生物中分离纯化得到的
【答案】C
【分析】限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来，这种酶在原核生物中的作用是识别DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开；DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键，能够恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、不同限制酶识别的DNA序列一定不同，但切割DNA所形成的黏性末端有可能相同，A错误；
B、T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端，B错误；
C、以目的基因转录而来的mRNA为模板通过逆转录酶催化合成cDNA，可用来获取目的基因，C正确；
D、三种工具酶不都是从原核生物中分离纯化得到的，如逆转录酶来自病毒、T4 DNA连接酶来自T4 噬菌体，D错误。
故选C。
18. 下列有关PCR的叙述错误的是（ ）
A. PCR技术所扩增的基因部分序列已知
B. PCR用的DNA聚合酶是一种耐高温酶
C. 引物与DNA单链3’端互补序列结合
D. PCR反应缓冲液中一般需要添加Ca2+
【答案】D
【分析】PCR技术：
概念：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。
原理：DNA复制。
前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
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）。
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、利用PCR对目的基因进行扩增时只需要知道目的基因两端的序列即可，根据两端的序列设计引物，A正确；
B、PCR过程中变性阶段温度为90-95摄氏度，PCR反应体系中需要添加耐高温DNA聚合酶，B正确；
C、脱氧核苷酸链是有方向的，一端为5'端，另一端为3'端，合成子链时从子链的5'端→3'端，引物与DNA单链3’端互补序列结合，C正确；
D、PCR反应缓冲液中一般需要添加Mg2+，Mg2+能激活耐高温DNA聚合酶，D错误。
故选D。
19. 基因工程的核心是构建基因表达载体，下列有关载体的叙述错误的是（ ）
A. 携带目的基因进入受体细胞的载体通常是天然质粒
B. 载体中的目的基因可能随受体DNA进行同步复制
C. 载体中的启动子和终止子可调控目的基因的表达
D. 载体中的标记基因可以筛选含有载体的受体细胞
【答案】A
【分析】基因表达载体的构建：（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用；（2）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。启动子是RNA聚合酶的识别和结合的位点，能启动转录过程；终止子控制着转录的结束。
在基因操作过程中使用运载体有两个目的：（1）一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；（2）二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制（称为克隆）。
作为载体必需具有四个条件：（1）在受体细胞中能保存下来并能大量复制；（2）有一个至多个限制酶切点，而且每种酶切位点最好只有一个；（3）有一定的标记基因，便于进行筛选；（4）对受体细胞无害。
【详解】A、携带目的基因进入受体细胞的载体通常是经过改造的质粒，A错误；
B、载体中的目的基因可能随受体DNA进行同步复制，便于其稳定存在，B正确；
C、载体中的启动子和终止子可调控目的基因的表达，启动子驱动转录，终止子终止转录，C正确；
D、载体中的标记基因可以筛选含有载体的受体细胞，如氨苄青霉素抗性基因等，D正确。
故选A。
20. 木质素不容易被牲畜消化利用，农作物秸秆中木质素含量高是其饲用化利用主要限制因素。现从黄孢原毛平革菌中提取木质素降解酶基因并构建高表达工程菌，以提高秸秆的饲用价值。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 木质素降解酶基因是目的基因
B. 可用显微注射法对工程菌进行转化
C. PCR技术可检测目的基因是否导入工程菌
D. 能高效表达木质素降解酶是工程菌构建成功的标志
【答案】B
【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。
【详解】A、需要提取木质素降解酶基因并构建高表达工程菌，以提高秸秆的饲用价值，因此目的基因是木质素降解酶基因，A正确；
B、显微注射法常用于将目的基因导入动物细胞，工程菌一般用Ca2+处理增大通透性，B错误；
C、通过已知的目的基因设计引物，检测工程菌种是否成功导入了目的基因，C正确；
D、工程菌构建成功的标志是产生的工程菌能高效表达木质素降解酶，降解木质素，D正确。
故选B。
21. 基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（ ）
A. 屠呦呦采用乙醚浸提法提取青蒿素
B. 利用乳腺生物反应器生产医药产品
C. 制造降解多种污染物的“超级细菌”
D. 制造生产绿色清洁能源的基因工程菌
【答案】A
【分析】植物基因工程应用：（1）抗虫转基因植物；（2）抗病转基因植物；（3）抗逆转基因植物；（4）转基因改良植物品质等；
动物基因工程的成果：（1）提高动物的生长速度：外源生长激素基因；（2）改善畜产品的
医药卫生方面的成果：主要是生产基因工程药物，如人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、干扰素等；
环境保护方面：环境监测和对污染环境的净化等。
【详解】A、从青蒿中提取青蒿素，这没有采用基因工程技术，不属于基因工程的应用，A正确；
B、利用乳腺生物反应器生产药物，是将药物的基因转到乳腺细胞中表达，这属于动物基因工程的应用，B错误；
C、制造一种能降解多种污染物的“超级细菌”，是将相关污染物的水解酶基因转到同一个细菌中，这属于基因工程的应用，C错误；
D、制造一种能产生绿色清洁能源的工程菌，需要将相关基因转到细菌中，得到基因工程菌，这属于基因工程的应用，D错误。
故选A。
22. T4溶菌酶是一种重要的工业用酶。研究人员发现，用半胱氨酸替换T4溶菌酶第3位的异亮氨酸，可以提高其耐热性。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 改造T4溶菌酶，可通过直接替换T4溶菌酶中的氨基酸来实现
B. 改造T4溶菌酶，可通过直接改变相应mRNA的碱基序列来实现
C. 改造T4溶菌酶，可对原有基因序列进行改造进而实现氨基酸替换
D. 原有 T4溶菌酶耐热性低，是因为高温下T4溶菌酶的肽键易断裂
【答案】C
【分析】蛋白质工程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。
蛋白质工程的过程：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）。
【详解】ABC、蛋白质工程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，AB错误，C正确；
D、结合题干“用半胱氨酸替换T4溶菌酶第3位的异亮氨酸，可以提高其耐热性”，可知原有 T4溶菌酶耐热性低，并不是因为高温下T4溶菌酶的肽键易断裂，D错误。
故选C。
23. 基因组编辑技术是一种对特定目标基因进行修饰的技术。如下图是对某生物DNA进行编辑的过程，该过程用引导RNA指引Cas9蛋白（是一种核酸内切酶，功能与限制酶相似）结合到特定的靶位点，并进行切割，实现基因敲除、外源基因定点插入、基因定点突变等。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 引导RNA依靠碱基互补配对来识别目标基因
B. Cas9通过断裂DNA双链间氢键来切割目标基因
C. 该基因组编辑技术可用于基因组功能的研究
D. 使用该技术治疗疾病，需要进行安全性评估
【答案】B
【分析】据图分析可知，引导RNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行定点切割。
【详解】A、据图可知，引导RNA中有一段序列可通过碱基互补配对来识别目标基因，A正确；
B、据图可知，Cas9通过断裂DNA两条中相邻核苷酸之间的磷酸二酯键来切割目标基因，B错误；
C、根据基因组编辑技术破坏某基因后生物体的功能变化，可推测该基因的功能，C正确；
D、基因工程相关技术的安全性还需考证，故使用该技术治疗疾病，需要进行安全性评估，D正确。
故选B。
24. 甘蔗是重要的制糖原料，受到花叶病毒侵染后会引起减产。生产实践中通过诱变处理可以培育出抗花叶病毒的甘蔗，从而避免由该病毒导致的制糖量减少。下图为培育抗花叶病毒甘蔗的简要流程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 外植体经无菌水清洗后接种，即可正常形成愈伤组织
B. 在①与②过程中，需要给予适当时间和强度的光照
C. 愈伤组织细胞处于增殖状态，易经诱变产生突变体
D. 选取甘蔗茎尖进行组织培养，也可获得抗病新品种
【答案】C
【分析】作物脱毒材料：分生区（如茎尖）细胞；植物脱毒方法：进行组织培养；结果：形成脱毒苗。
突变体的利用：（1）原因：在植物组织培养的过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变；（2）利用：筛选出对人们有利的突变体培育成新品种。
【详解】A、外植体需消毒后经无菌水清洗后再接种，A错误；
B、在①脱分化过程中不需要给予光照，因为光照促进分化，不利于愈伤组织的形成，B错误；
C、愈伤组织一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，C正确；
D、选取甘蔗茎尖（几乎不存在病毒）进行组织培养，可获得脱毒苗（几乎不含病毒），但该幼苗不一定具有抗病毒的特点，D错误。
故选C。
25. 甲、乙两种植物分别具有较强抗寒能力和耐盐性。研究人员期望利用植物体细胞杂交技术，培育抗寒、耐盐的新品种。下图为实验流程图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 不能利用杂交育种培育上述新品种，因为甲、乙植物存在生殖隔离
B. ①过程利用了酶的专一性，②过程的理论基础是植物细胞的全能性
C. 低温、高盐的环境下种植杂种植株，可筛选出抗寒、耐盐的新品种
D. 若甲、乙植物的基因表达存在相互干扰，则可能导致新品种培育失败
【答案】B
【分析】据图分析，①为原生质体的获得；②为原生质体融合；③是杂种细胞通过植物组织培养技术获得杂种植株。
【详解】A、由于甲和乙是两个不同的物种，两者之间存在生殖隔离，因此不能通过杂交育种培育上述新品种，A正确；
B、①过程利用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞细胞壁获得原生质体，体现了酶的专一性，③过程的理论基础是植物细胞的全能性，单个细胞发育成一个完整的个体，B错误；
C、可以利用低温、高盐的环境筛选出抗寒、耐盐的新品种，C正确；
D、若甲、乙植物的基因表达存在相互干扰，则相应的蛋白质无法合成，性状无法产生，则可能导致新品种培育失败，D正确。
故选B。
26. 小麦的抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性，易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性。下图为研究人员培育稳定遗传的既抗倒伏又抗条锈病新品种小麦的两种方案。下列相关叙述错误的是（ ）
A. ②代表减数分裂，③代表受精作用
B. ①代表杂交过程，④代表自交过程
C. ⑤过程需连续多代自交才可获得纯合子
D. ①②③育种方案能明显缩短育种年限
【答案】A
【分析】自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、②代表花药离体培养获得单倍体，③代表秋水仙素处理使染色体加倍，A错误；
B、①代表抗倒伏易感病（DDTT）与易倒伏抗病（ddtt）杂交获得DdTt（抗倒伏易感病）的过程，④代表DdTt自交获得D_tt（抗倒伏抗病）的过程，B正确；
C、⑤过程表示D_tt（抗倒伏抗病）连续自交多代、逐代淘汰获得稳定遗传的纯合子DDtt（抗倒伏抗病），C正确；
D、①②③育种方案为单倍体育种，一般需要2年时间即可完成，明显缩短了育种年限，D正确。
故选A。
27. 科学家通过体外诱导体细胞，获得了诱导多能干细胞（iPS细胞），iPS细胞在医药领域具有良好的应用前景。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 体外培养iPS细胞时，培养液中需添加血清，并定期更换培养液
B. 由iPS细胞分化形成的神经细胞和肝细胞等重新具有了细胞周期
C. 源自病人体细胞的iPS细胞，用于器官移植可避免免疫排斥反应
D. 由iPS细胞产生的特定细胞，可用于药物安全性和有效性的检测
【答案】B
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程；细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、体外培养iPS细胞时，培养液中需添加血清，并定期更换培养液，防治代谢废物大量积累影响细胞增殖，A正确；
B、神经细胞是高度分化的细胞，没有细胞周期，B错误；
C、源自病人体细胞的iPS细胞，遗传物质相同，具有相同MHC，用于器官移植可避免免疫排斥反应，C正确；
D、药物实验无法直接用于个体，因此其安全性和有效性的检测可以由iPS细胞产生的特定细胞来进行实验，D正确。
故选B。
28. 2017年，中国科学家通过体细胞核移植技术，首次培育成功了克隆猴“中中”和“华华”，引起了世界轰动。在此之前，科学家已经成功培育了胚胎细胞克隆猴。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 体细胞克隆与胚胎细胞克隆原理相同、难度相当
B. 体细胞克隆猴证明了动物体细胞具有全能性
C. 克隆动物的遗传特性与核供体动物完全相同
D. 克隆动物可作为模型动物用于疾病和药物研究
【答案】D
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟，可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体。动物体细胞核移植技术和克隆动物的原理：已分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
【详解】A、由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，A错误；
B、体细胞克隆猴证明了动物体细胞的细胞核具有全能性，B错误；
C、克隆动物的遗传特性与核供体动物不完全相同，受环境和受体细胞质的影响，C错误；
D、克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助，D正确。
故选D。
29. 利用胚胎工程技术可充分发挥雌性家畜优良个体的繁殖潜力。下列对相关技术的叙述正确的是（ ）
A. 体外受精是直接将采集来的卵母细胞与获能处理的精子在体外融合
B. 超数排卵是用性激素处理雌性优良供体使其排卵数显著增加的过程
C. 胚胎移植是将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内
D. 胚胎分割是指用机械方法将囊胚、原肠胚等早期胚胎分割成若干等份
【答案】C
【分析】受精作用是指在生物体的有性生殖过程中，精子和卵细胞通常要融合在一起，才能发育成新个体。
【详解】A、采集来的卵母细胞需要再体外培养成熟才能与获能处理的精子在体外融合，A错误；
B、超数排卵是用促性腺激素处理雌性优良供体使其排卵数显著增加的过程，B错误；
C、胚胎移植是将早期胚胎（桑椹胚、早期囊胚）移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，C正确；
D、胚胎分割是指用机械方法将桑椹胚、囊胚等早期胚胎分割成若干等份，原肠胚已经发生分化，无法进行分割，D错误。
故选C。
30. 生物技术日新月异，在造福人类的同时也带来一些安全性问题与伦理问题。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 大面积种植转基因抗虫棉，会导致种植区内棉铃虫灭绝
B. 只要有证据表明转基因产品有害，就应禁止转基因技术
C. 治疗性克隆可以治疗人类疾病，因此不会面临伦理问题
D. 生物武器极大地威胁人类的生存，应彻底销毁生物武器
【答案】D
【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的个体，治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞、组织、器官，用它们来修复或替代受损的细胞组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。
【详解】A、大面积种植转基因抗虫棉，短时间能降低种植区内棉铃虫的数量，但并不会导致种植区内棉铃虫灭绝，少数具有抗性的棉铃虫依然存活，A错误；
B、转基因作为一项技术本身是中性的，有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的应用，而不是禁止转基因技术的应用，B错误；
C、生殖性克隆与治疗性克隆两者有着本质区别，我国不反对治疗性克隆，并不说明治疗性克隆不会面临伦理问题，C错误；
D、生物武器是利用生物战剂杀伤人员、牲畜、毁坏植物的武器，会给人类的生存安全构成了严重威胁，应严格禁止生产和使用，彻底销毁生物武器，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共40分。
31. 今年，广东早稻播种面积达1300多万亩。为生产绿色无公害优质早稻米，广东省推广“水稻+养鸭”的绿色优质高效生产模式，其中鸭子可以取食水稻老黄叶、杂草及稻飞虱等害虫，鸭粪可作为稻田的肥料。具体如下图所示。
请回答下列问题：
（1）上述稻田生态系统_________（能/不能）在物质和能量方面维持自给自足，其中的鸭粪、菌糠作为有机肥________（能/不能）为农作物提供能量。
（2）与传统水稻生产相比，“水稻+养鸭”生产模式可以实现绿色优质高效地输出产品。首先，该生产模式实现了“废弃物资源化”，使能量更多地被人类利用。上图中能实现“废弃物资源化”的环节主要有______________________________，这些环节体现了生态工程的________原理。其次，该生产模式可以产出绿色无公害早稻米。请分析能实现绿色无公害的具体原因有__________________________________（答出两点即可）。
（3）为了提高水稻产量，除上图所示措施外，还应采取的人工管理措施有_________________（答出两点即可）。
【答案】（1）①. 不能 ②. 不能
（2）①. 鸭粪→有机肥；菌糠还田；秸秆发酵作为栽培基料 ②. 循环、再生 ③. 利用鸭来消灭水稻田中的害虫，减少农药和杀虫剂的使用；鸭粪和菌糠还田形成有机肥用于水稻，减少工业肥料的使用
（3）适时灌溉；定期清理杂草
【分析】图示属于生态农业的生产模式，通过“加环”可使能量更多的被人类利用，提高了能量的利用率。
（1）稻田生态系统有农产品的产出，即有物质和能量的流出，就需要物质和能量的输入，因此上述稻田生态系统不能在物质和能量方面维持自给自足。生产者利用的是太阳能，不能利用鸭粪、菌糠等有机肥中的化学能。
（2）上图中能实现“废弃物资源化”的环节主要有鸭粪→有机肥；菌糠还田形成有机肥；秸秆发酵形成栽培基料，这些环节体现了生态工程的循环、再生原理。能实现绿色无公害的具体原因有利用鸭来消灭水稻田中的害虫，减少农药和杀虫剂的使用；鸭粪和菌糠还田形成有机肥用于水稻，减少工业肥料的使用。
（3）为了提高水稻产量，除上图所示措施外，还应采取的人工管理措施有适时灌溉；定期清理杂草。
32. 生态系统通过自我调节维持相对稳定。下图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图，下图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动示意图。
请回答下列问题：
（1）图A中，若甲、乙、丙构成了一条食物链，其中属于第三营养级的是__________。若作为一个完整的生态系统，除了图中所示成分外，还应包括_________________________。
（2）图A中甲、乙、丙之间相互影响，通过调节使草原生态系统维持相对稳定，这种调节方式称为____________。
（3）图B与图A的调节方式____________（是/不是）相同。图B的调节方式会导致原有湖泊生态系统的稳态遭到加速破坏，试分析产生这个结果的原因是___________________。
【答案】（1）①. 丙 ②. 分解者、非生物的物质和能量
（2）负反馈调节 （3）①. 不是 ②. 湖泊污染，鱼类死亡，造成鱼类减少，污染加剧，生态系统的自我调节能力是有一定限度的，而污染加剧，使鱼类死亡更多，鱼类数量进一步减少，最终结果是打破该生态系统原有的稳态
【分析】据图A分析可知，甲的增多会抑制乙的增多，丙的增多会抑制甲的增多，因此乙是生产者，属于第一营养级，甲为第二营养级，丙为第三营养级，所以图A所示生物可构成一条食物链为乙→甲→丙，它们表示的是负反馈调节机制；图B所示为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。
（1）据图A分析可知，甲的增多会抑制乙的增多，丙的增多会抑制甲的增多，因此乙是生产者，属于第一营养级，甲为第二营养级，丙为第三营养级，所以图A所示生物可构成一条食物链为乙→甲→丙。若作为一个完整的生态系统，除了图中所示成分外，还应包括分解者、非生物的物质和能量。
（2）图A中甲、乙、丙之间相互影响，通过调节使草原生态系统维持相对稳定，这种调节方式称为负反馈调节。
（3）图A为负反馈调节，图B所示为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态，图B与图A的调节方式不是相同。图B的调节方式会导致原有湖泊生态系统的稳态遭到加速破坏，产生这个结果的原因是：湖泊污染，鱼类死亡，造成鱼类减少，污染加剧，生态系统的自我调节能力是有一定限度的，而污染加剧，使鱼类死亡更多，鱼类数量进一步减少，最终结果是打破该生态系统原有的稳态。
33. 枯草芽孢杆菌能合成并分泌蛋白酶，蛋白酶在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值。某科研小组为筛选枯草芽孢杆菌的蛋白酶高产株，将无菌圆纸片（a-e）分别用不同枯草芽孢杆菌菌株分泌物提取液浸泡，并置于含某种高浓度蛋白质的平板培养基表面，后在37℃恒温箱中培养2~3天，结果如下图所示。
请回答下列问题：
（1）在培养枯草芽孢杆菌时，培养基中的葡萄糖不仅可作为枯草芽孢杆菌合成含碳有机物的原料，还能为枯草芽孢杆菌的生长和繁殖提供___________。
（2）为使实验数据更加可信，相关实验操作中还应增设浸过___________的圆纸片进行对照实验。上图中，菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的可能原因是_______________ 。
（3）据上图分析，大规模产业化首选的菌株是___________（填字母）。为进一步提高该菌株产酶的能力，可采用射线辐照进行___________育种。
（4）在适宜条件下，将酶在不同温度下保温足够长的时间，并测其酶活性。下图为枯草芽孢杆菌内蛋白酶和其它酶的热稳定性数据。
依据上图分析，在工业化生产中，为大幅降低发酵液中其他酶活性的同时尽量保持蛋白酶的较高活性，最好将枯草芽孢杆菌发酵液在___________（填温度范围）保温一定时间，再制备酶制剂。
【答案】（1）能量 （2）①. 无菌水 ②. 无蛋白酶（或分泌蛋白酶少或蛋白酶活性低）
（3）①. a ②. 诱变 （4）60~70℃
【分析】微生物的营养物质有5类，分别是水、无机盐、碳源、氮源及生长因子。
培养基按功能分为选择培养基和鉴别培养基：①选择培养基：培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物生长，培养、分离出特定的微生物（如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度的食盐）。②鉴别培养基：根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品，鉴别不同种类的微生物，如可用伊红-美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽）。
（1）在培养枯草芽孢杆菌时，培养基中的葡萄糖不仅可作为枯草芽孢杆菌合成含碳有机物的原料，还能为枯草芽孢杆菌的生长和繁殖提供能量。
（2）为增加实验数据的可信度，排除圆纸片本身和其他无关变量的影响，还应在相关实验操作中增设浸过无菌水的圆纸片进行对照。灭菌后培养基中高浓度的蛋白质导致培养基不透明，菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的可能原因是无蛋白酶或分泌蛋白酶少或蛋白酶活性低。
（3）若用于生产，首选的菌株应是a，在图中a形成的透明区域最大，说明含蛋白酶最多。为进一步提高该菌株产酶的能力，可采用射线辐照进行诱变育种。
（4）据图分析，蛋白酶60~70℃活性较高，此时，其他酶活性较低，因此可以将枯草芽孢杆菌发酵液在60~70℃保温一定时间，从而将蛋白酶与其他酶的活性相区分。
34. 成纤维细胞生长因子（FGF20）能在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中特异性表达，可作为潜在的肿瘤标志物，因此可将抗FGF20抗体用于癌症早期的诊断筛查。有研究者设计了如下图所示制备抗FGF20单克隆抗体的流程。

请回答下列问题：
（1）上图中给小鼠注射的抗原应该是_____________。①过程常用_____________处理剪碎后的小鼠脾脏，使其分散成单个细胞，加入培养液制成细胞悬液。
（2）②过程诱导细胞融合的方法中有别于植物细胞工程的方法是_____________，诱导融合后可能形成_______种杂交细胞（只考虑两个细胞的融合），并进一步筛选出具有_______________特点的杂交瘤细胞。
（3）研究者将制备的抗FGF20单克隆抗体与特定化疗药物结合形成抗体——药物偶联物（ADC），在靶向治疗肺癌、胃癌和结肠癌中获得了较好的疗效。但利用ADC在靶向治疗肝癌时效果不佳。请推测可能的原因是：__________________________________。
【答案】（1）①. 成纤维细胞生长因子（FGF20）②. 胰蛋白酶
（2）①. 灭活病毒诱导法 ②. 3##三 ③. 无限增殖、产生特异性抗体
（3）成纤维细胞生长因子（FGF20）不能在肝癌细胞中特异性表达
【分析】（1）成纤维细胞生长因子（FGF20）能在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中特异性表达，可作为潜在的肿瘤标志物，因此可将抗FGF20抗体用于癌症早期的诊断筛查，故上图中给小鼠注射的抗原应该是成纤维细胞生长因子（FGF20）。由于细胞间的物质是蛋白质，因此为了获得单个细胞，图中①过程可用胰蛋白酶处理剪碎后的小鼠脾脏，使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液。
（2）②过程诱导细胞融合的方法中有别于植物细胞工程的方法是灭活病毒诱导法，诱导融合后可能形成3种杂交细胞（B淋巴细胞—B淋巴细胞、B淋巴细胞—骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞），并进一步筛选出具有无限增殖、产生特异性抗体特点的杂交瘤细胞。
（3）结合题干“成纤维细胞生长因子（FGF20）能在肺癌、胃癌和结肠癌细胞中特异性表达，可作为潜在的肿瘤标志物”可推测，抗体——药物偶联物（ADC），在靶向治疗肺癌、胃癌和结肠癌中获得了较好的疗效。但利用ADC在靶向治疗肝癌时效果不佳，其可能的原因是成纤维细胞生长因子（FGF20）不能在肝癌细胞中特异性表达。
35. 基因工程的实质是将一种生物体的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新的产物。其中，构建基因表达载体是基因工程的核心工作。为了满足生产实践的需要，有时会在载体中人工构建诱导型启动子，当诱导因子存在时，可以激活或抑制目的基因的表达。请回答下列问题：
（1）启动子是一段特殊的DNA序列，是___________酶识别和结合的部位。其中，诱导型启动子由激活、响应等多个元件构成，其构建过程需要____________________（填酶的名称）。
（2）某研究团队欲构建由冷诱导型启动子（CBF3）驱动IPT基因（细胞分裂素合成关键酶基因）的植物表达载体。他们将CBF3连接在IPT基因的5′末端，获得了CBF3-IPT融合基因（图1），并将其插入pBI121质粒的T-DNA区（图2），成功构建了表达载体。
①据图1、图2信息推断，该团队构建基因表达载体，使用了两种限制酶，这两种酶是___________。使用这两种酶进行酶切既可以保证______________，又可以保证________________。
②将重组表达载体导入农杆菌，置于含有____________的选择培养基中进行筛选、鉴定及扩大培养，继而用农杆菌介导，实现植物的遗传转化。
【答案】（1）①. RNA聚合 ②. 限制酶、DNA连接酶
（2）①. HindⅢ和XmaⅠ ②. 目的基因和质粒不会发生自身环化 ③. 目的基因和质粒正向连接 ④. 氨苄青霉素
【分析】（1）启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的部位。其中，诱导型启动子由激活、响应等多个元件构成，其构建过程需要限制酶（催化磷酸二酯键的断裂）、DNA连接酶（催化磷酸二酯键的形成）。
（2）①据图1、图2信息推断，该团队构建基因表达载体，使用了两种限制酶，这两种酶是HindⅢ和XmaⅠ，不会破坏融合基因。使用这两种酶进行酶切既可以保证目的基因和质粒不会发生自身环化，又可以保证目的基因和质粒正向连接。
②结合图2可知，将重组表达载体导入农杆菌，置于含有氨苄青霉素的选择培养基中进行筛选、鉴定及扩大培养，继而用农杆菌介导，实现植物的遗传转化。组别
高度退化区
中度退化区
存活区
多样性指数
1.78
2.01
2.30
生物量(g/m2)
90.79
110.19
365.95
总氮(mg/L)
0.081
0.015
0.008
总磷(mg/L)
1.09
0.79
0.71