北京市顺义一中2024-2025学年高二下学期期中生物试题（原卷版+解析版）

这是一份北京市顺义一中2024-2025学年高二下学期期中生物试题（原卷版+解析版），共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。请将选择题答案填在机读卡上。
1. 某弃耕地的主要食物链为植物→田鼠→鼬。鼬能依据田鼠留下的气味进行猎捕，田鼠同样也能够依据鼬的气味躲避猎捕。对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表（单位：J·hm-2·a-1）下列叙述不正确的是（ ）
A. 田鼠属于初级消费者，处于第二营养级
B. 田鼠用于生长发育繁殖的能量为3.5×107J·hm-2·a-1
C. 鼬同化量的一部分通过粪便输出体外
D. “气味”可以作为信息调节种间关系
2. 生态农业的一个重要特征是混合种（养）殖，下图为某稻蟹共作系统内的部分结构。下列叙述正确的是（ ）
A. 流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
B. 该生态系统的基石是杂草、水稻、藻类等生产者
C. 水稻可利用河蟹粪便中的能量，实现了能量的循环利用
D. 稻蟹共作模式生态系统可不依赖外部投入实现物质循环
3. 下列有关生态系统信息传递的叙述不正确的是（ ）
A. 生态系统中信息的来源只有生物
B. 生态系统中信息的传递需要媒介
C. 生物通过信息传递维持种群数量的稳定，调节种间关系
D. 人可以模拟动物的信息控制昆虫繁殖，提高农作物产量
4. 课外小组设计小生态缸，下列不利于生态缸长时间维持稳定的是（ ）
A. 生态缸中必须包括一定量的腐食性生物、细菌等
B. 需要依据能量的传递规律推算各生物成分的数量
C. 生态缸需要放置在可以被阳光直接照射到的地方
D. 生态缸中的动植物最好从自然环境中选择
5. 中华穿山甲为国家一级保护动物，主要生活在长江流域以南地区的杂木林或灌丛等隐蔽条件好的生境中。截至2019年，该物种数量下降约90%。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 其鳞片可入药体现间接价值
B. 该物种数量下降使其基因多样性降低
C. 划定其保护地属于就地保护
D. 森林开垦可能会导致其栖息地
6. 2060年前，实现碳中和已被纳入我国生态文明建设的总体布局。碳汇是指森林和海洋等同化CO₂的能力。我国科学家提出在海水养殖区建造“BCP—MCP”地球生态工程， 以提高海洋碳汇。BCP是指浮游植物通过光合作用固定在有机物中的碳，MCP是指利用微生物产生难分解的有机物所固定的碳。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. “BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和进程
B. 与MCP相比，BCP 固定的碳不再参与物质循环
C. 该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理
D. 参与BCP的生物属于该生态系统的第一营养级
7. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢（“酢”同“醋”）法”酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列叙述不正确的是（ ）
A. 此酿醋方法依据的原理是特定的微生物可将酒精转化为醋酸
B. 加水稀释的目的是避免酒精浓度过高抑制微生物的生长繁殖
C. “衣（指菌膜）生”是酵母菌在发酵液表面大量繁殖形成的
D. “挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶液中的氧
8. 利用传统发酵技术和发酵工程生产产品，下列说法正确的是（ ）
A. 传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理不同
B. 两者均可获得高纯度微生物菌体本身及其代谢产物
C. 发酵工程利用微生物进行发酵，传统发酵技术不是利用微生物
D. 传统发酵技术通常在自然条件下进行，发酵工程可人为控制发酵条件
9. 某学校利用平板划线法接种进行酵母菌的纯培养，实验中发现了一些异常现象，下列分析不合理的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
10. 科研工作者通过体细胞杂交技术获得“番茄-马铃薯”，但“番茄-马铃薯”并没有发育成地上结番茄，地下长马铃薯的理想植株，下列最可能的原因是（ ）
A 实验中不宜采用聚乙二醇促进细胞融合
B. 在植物组培操作中细胞被微生物感染
C. 两种生物的基因直接或间接相互作用的结果
D. 在植物组培中激素的种类及比例设计不合理
11. 动物细胞培养和植物组织培养技术都是细胞工程的基础性技术，两种技术都（ ）
A. 能实现大量获得细胞产物
B. 以细胞的全能性为技术原理
C. 需要使用液体培养基
D. 使用酶将组织分散为细胞
12. 牛的雄性胚胎中有特异性H-Y抗原。在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体，筛选出所需胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列叙述不正确的是（ ）
A. 用H-Y抗原免疫母牛也可获得相应抗体
B. 分泌HY单抗的是单一细胞形成的细胞群
C. 可在囊胚期取样滋养层进行性别鉴别
D. 鉴别后选取雄性胚胎进行胚胎移植
13. 2017年批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，其培育过程的技术流程如下图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. “三亲婴儿”体内拥有三个亲本的基因
B. 将受精卵直接植入母体的子宫可提高胚胎成活率
C. 该技术流程可避免由母亲携带的细胞质基因控制的遗传病
D. 该培育过程涉及动物细胞培养、细胞核移植、体外受精等技术
14. 构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列箭头指向位置属于DNA 连接酶作用位点的是（ ）
A. B.
C. D.
15. 为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中（如图）。
为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是（ ）
A. ①+③B. ①+②C. ③+②D. ③+④
二、非选择题（共70分）
16. 珊瑚礁生态系统不仅是重要的渔业产量区域，更具有防浪护岸的生态学效应。
（1）对某珊瑚礁生态系统能量流动进行研究，首先需要把各物种归属于特定的营养级，动物组织的同位素比值（δ值）可为此提供依据，其中δ15N随着营养级的升高而增大。测定该生态系统多种消费者在不同季节体内δ15N和δ13C值，结果如图1。

由图可知，同一物种所处营养级_____，推测原因是_____。
（2）为进一步研究营养关系，研究人员绘制了该生态系统能量流动关系图，如图2（单位：t·km-2·a-1）。

①输入该生态系统第二营养级的能量除来自生产者外，还来自_____。
②第二营养级流到第三营养级的能量传递效率仅为_____（保留小数点后1位），原因是_____。
③测得食物网中某种鲈鱼的营养级是3．64而非一个整数的原因是_____。
（3）珊瑚礁生态系统中红腹海参等动物会消耗大量能量，但不能有效传递给更高营养级，有人提出可增加红腹海参的采捕量。请对此说法的可行性进行评价并阐述理由。_____
17. 禾谷镰刀菌（Fg）引起的赤霉病是小麦的主要病害之一，从小麦种子内筛选抑制Fg的内生菌，为生物防治制剂的开发提供理论支撑。
（1）取小麦种子用酒精冲洗表面进行_____，研磨后加入适量_____进行梯度稀释，接种至平板培养获得内生菌，可根据_____进行菌种的初步鉴定，挑取不同的单菌落进行纯化，得到若干内生菌菌株。
（2）采用平板对峙培养法筛选具有抑制 Fg 功能的内生菌，用直径 1 cm的打孔器取Fg菌饼，接种于培养基中央，分别在不同平板上将等量待测内生菌接种在距Fg2cm处，以_____的平板为对照。一段时间后结果如图1，测量各组 Fg菌落半径，计算抑菌率如图2。图中抑制率的计算公式为_____，实验结果说明_____。

（3）继续研究JB7的抑菌机制，用JB7培养液上清液处理Fg孢子，使用AO/PI双荧光染色评估 Fg孢子细胞膜损伤情况，AO染料可以通过完整的细胞膜，呈现绿色荧光；PI 染料则通过破损的细胞膜，呈现橙红色荧光，实验结果如图3。

实验结果说明JB7 使 Fg细胞膜受到损伤，图中 a 和 b 处的荧光颜色分别是_____。
（4）欲继续研究JB7是否通过分泌水解酶，以及分泌哪些水解酶发挥抑菌作用，请从下列选项中选择药品配制培养基，通过观察透明圈进行判断（选择完成一种培养基配方即可）。
判断是否分泌纤维素酶的培养基配方：_____。判断是否分泌葡聚糖酶的培养基配方：_____。
A.葡聚糖 B.琼脂 C.纤维素钠 D.蛋白胨 E.MgSO4等无机盐 F.蒸馏水
18. 甘蔗是蔗糖的主要来源，甘蔗R具有高产高糖的优良特性但耐寒性差；甘蔗G 是耐寒品种。科研人员利用植物体细胞杂交技术以期快速培育出耐寒性更强且性状更优良的甘蔗新品种。
（1）如图1，利用_____去除细胞壁获得原生质体。分别加入 IOA 和 R-6G钝化后诱导原生质体融合。仅有杂种原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是_____。
（2）科研人员发现制备原生质体及原生质体融合后均会不同程度发生氧化褐变、细胞壁再生困难的现象。为解决这一问题，科研人员利用甘蔗杂种原生质体进行以下实验。
①由图2可知，甘蔗杂种原生质体再生过程中最好使用_____。
②科研人员推测激素通过促进果胶合成关键酶基因GAUT 表达，从而促进细胞壁再生，请将下表补充完整为该推测提供证据（选填下列字母）。
a.不使用激素
b.使用激素组合1
c.使用激素组合 2
d.原生质体中2，4-D和6-BA含量
e.完成再生壁的细胞比例
③上表实验是否能够达成完整验证推测的目的?请简述理由_____。
19. 人类乳头瘤病毒（HPV）有多种亚型，HPV45属于高危型，与宫颈癌的发生密切相关。L1蛋白是组成HPV病毒衣壳的主要结构蛋白，科研人员进行了抗HPV45L1蛋白单克隆抗体的制备及研究。
（1）提取HPV45型病毒的L1蛋白，间隔多次注射到小鼠体内。一段时间后，取小鼠的脾脏组织，剪碎后用_____________处理，使其分散成单个细胞，将得到的脾脏细胞与小鼠_____________细胞诱导融合，筛选出杂交瘤细胞。
（2）将得到的杂交瘤细胞接种到多孔培养板中培养，分别取其上清液进行抗体阳性检测。检测的原理及操作流程如图1，实验结果如图2.
①实验过程中，将______________作为抗原固定，分别取_____________加入到反应体系，然后加入酶标抗体，测吸光值，颜色越深吸光值越高。
②图2结果表明_________________________________________________________________。
③依据实验结果，研究人员推测上清液C中的抗体与L1蛋白结合的位点是HPV45型病毒识别并侵染人体细胞的关键位点，为验证推测进行如下实验。
取上清液C，分离提纯其中的抗体。取抗体，加入到HPV45型病毒和小鼠宫颈细胞的混合液中，培养一段时间。若预期结果为宫颈细胞被病毒侵染，则推测正确。请对实验方案和实验结果分析进行评价并修正_____________。
（3）科研人员制备的抗HPV45L1蛋白的单克隆抗体，在医学方面的应用有______________。
20. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。
世界首例生物节律紊乱体细胞克隆猴模型的构建
生物节律紊乱与睡眠障碍、神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）、精神类疾病等密切相关。我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了体细胞BMAL1基因（产生昼夜节律必需）敲除的生物节律紊乱猕猴，为相关疾病研究提供了新型动物模型。
CRISPR/Cas9基因编辑系统能在DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时会发生基因突变而导致靶基因失活。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对多枚猕猴受精卵的BMAL1基因进行敲除，经胚胎移植后获得多只猕猴，有5只表现出BMAL1基因突变，分别命名为A3、A4、A6、A8、A10．这些BMAL1基因敲除猴不再按24小时周期活动，夜间活动明显增多，表现出昼夜活动和睡眠紊乱、焦虑和精神分裂症等症状。其中A6个体的基因敲除最完全，睡眠紊乱症状最明显。野生型和A6的BMAL1基因部分序列如图所示。

第一代BMAL1基因敲除猴不同个体表现出不同程度的节律紊乱症状。为进一步获得理想动物模型，研究团队采集A6个体的成纤维细胞，经SCNT后获得多只BMAL1基因敲除猴。实验大致分为四步。第一，在纺锤体成像显微系统下，通过压电驱动移液管快速去除卵母细胞的纺锤体一染色体复合物；第二，将成纤维细胞引入卵黄周间隙，用病毒介导成纤维细胞与去核卵母细胞融合；第三，在37℃条件下培养，使重构胚在培养基中活化、发育；第四，将325个处于早期的胚胎移植给6 5只代孕母猴，最终获得5只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。
基因检测结果表明，第二代的5只猕猴均具有与A6相同的BMAL1双等位基因突变，且外周血mRNA中不存在野生型BMAL1的转录产物，证明猕猴体内BMAL1基因表达缺失。它们均表现出较多的夜间运动和更严重的睡眠障碍等症状，是更为理想的动物模型。
第二代BMAL1基因敲除猕猴模型的成功构建，预示着批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代正式开启。
（1）实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至_____期。
（2）结合资料，以下说法不合理的是_____。
A. 经CRISPR/Cas9基因编辑和胚胎移植获得的第一代5只模型猴基因型相同
B. A6BMAL1基因所在的一对同源染色体上的碱基变化完全相同
C. 从A6获取的成纤维细胞在用于SCNT之前需进行细胞培养
D. 利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只猕猴基因型相同
（3）请利用箭头加文字的形式完善第二代BMAL1基因敲除猴的基本构建流程。_____

（4）与传统动物模型小鼠相比，利用猕猴进行人类疾病药物研发的优势是_____，与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是_____。
21. 土壤盐碱化问题已经成为全球性难题，培育耐盐碱农作物是解决人类粮食安全和农业发展的重要途径。
（1）为研究高粱盐碱响应通路中相关基因AT1的作用，研究人员构建过表达植株（AT1-OE）。以高粱cDNA为模板，利用_____方法获取目的基因。如图1，选取最佳限制酶_____处理目的基因和质粒，构建重组质粒并转入农杆菌。将转化成功的农杆菌与高粱愈伤组织共培养，筛选T-DNA成功转入的愈伤组织，使用既能杀死原核细胞，又能杀死真核细胞的潮霉素，效果优于仅能杀死原核细胞的抗生素（如卡那霉素），原因是_____。进一步筛选获得所需愈伤组织，经_____发育成完整植株。同时构建基因敲除植株（AT1-KO）。
（2）检测植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量，结果发现：相比野生型植株，AT1-KO植株_____，AT1-OE植株表型相反，说明AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用。
（3）高碱条件下，植物细胞内H2O2含量升高，推测AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用。利用免疫共沉淀方法进行研究，实验原理如图2，若靶蛋白A和待测蛋白B有相互作用，用磁珠偶联抗A抗体使A沉淀，则B也会被沉淀下来。利用抗GFP抗体与磁珠偶联，对实验组和对照组总蛋白进行免疫共沉淀，实验结果如图3。
①检测总蛋白的目的是_____。
②通过条带_____可以判断，AT1与PIP2有相互作用。若想进一步验证该相互作用，可用_____抗体与新磁珠偶联再次进行实验。
（4）细胞内过量的H2O2积累会导致氧化应激，从而导致植物细胞死亡，降低植物存活率。研究显示PIP2磷酸化能够促进H2O2外排。综合上述信息，解释敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是_____。
2025北京顺义一中高二（下）期中
生物
一、选择题：在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。请将选择题答案填在机读卡上。
1. 某弃耕地的主要食物链为植物→田鼠→鼬。鼬能依据田鼠留下的气味进行猎捕，田鼠同样也能够依据鼬的气味躲避猎捕。对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表（单位：J·hm-2·a-1）下列叙述不正确的是（ ）
A. 田鼠属于初级消费者，处于第二营养级
B. 田鼠用于生长发育繁殖的能量为3.5×107J·hm-2·a-1
C. 鼬同化量的一部分通过粪便输出体外
D. “气味”可以作为信息调节种间关系
【答案】C
【解析】
【分析】在生态系统中，输入到每个营养级的能量（同化量）的去路有：用于自身呼吸消耗；用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量，其去向有：流向下一营养级（最高营养级除外）；流向分解者；未被利用的能量｡
【详解】A、在“植物→田鼠→鼬”这条食物链中，田鼠属于初级消费者，处于第二营养级，A正确；
B、田鼠用于生长发育繁殖的能量＝田鼠的同化量－田鼠的呼吸量＝7.50×108－7.15×108＝3.5×107（J·hm-2·a-1），B正确；
C、鼬排出的粪便中的能量属于田鼠的同化量的一部分，C错误；
D、鼬能依据田鼠留下的气味进行猎捕，田鼠同样也能够依据鼬的气味躲避猎捕。可见，“气味”可以作为信息调节生物的种间关系，D正确。
故选C。
2. 生态农业的一个重要特征是混合种（养）殖，下图为某稻蟹共作系统内的部分结构。下列叙述正确的是（ ）
A. 流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
B. 该生态系统的基石是杂草、水稻、藻类等生产者
C. 水稻可利用河蟹粪便中的能量，实现了能量的循环利用
D. 稻蟹共作模式生态系统可不依赖外部投入实现物质循环
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统：（1）概念：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统；（2）结构：组成成分和营养结构；（3）功能：能量流动、物质循环和信息传递。在生态系统中，能量单向流动、逐级递减；物质循环具有全球性，且物质循环往复运动。
【详解】A、流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和饵料中的化学能，A错误；
B、生产者是自养生物，是生态系统的基石，该生态系统的生产者有杂草、水稻、藻类等，B正确；
C、生态系统的能量流动是逐级递减的，不能循环利用，C错误；
D、稻蟹共作模式生态系统无法实现自给自足，需要外界投入物质及能量，D错误。
故选B。
3. 下列有关生态系统信息传递的叙述不正确的是（ ）
A. 生态系统中信息的来源只有生物
B. 生态系统中信息的传递需要媒介
C. 生物通过信息传递维持种群数量的稳定，调节种间关系
D. 人可以模拟动物的信息控制昆虫繁殖，提高农作物产量
【答案】A
【解析】
【分析】1、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；
2、信息传递在生态系统中的作用（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递；（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定；
3、应用：（1）提高农产品和畜产品产量；（2）对有害动物进行控制。
【详解】A、生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，可来源于生物和无机环境，A错误；
B、生态系统中信息的传递需要媒介，B正确；
C、生物通过信息传递维持种群数量的稳定，调节种间关系，以维持生态系统的稳定，C正确；
D、信息传递在农业生产中的应用可以提高农产品产量，对有害动物进行控制，所以人可以模拟动物的信息控制昆虫繁殖，提高农作物产量，D正确。
故选A。
4. 课外小组设计小生态缸，下列不利于生态缸长时间维持稳定的是（ ）
A. 生态缸中必须包括一定量的腐食性生物、细菌等
B. 需要依据能量的传递规律推算各生物成分的数量
C. 生态缸需要放置在可以被阳光直接照射到的地方
D. 生态缸中的动植物最好从自然环境中选择
【答案】C
【解析】
【分析】生态瓶制作要求：生态瓶必须是封闭的；生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全（具有生产者、消费者和分解者）；生态瓶材料必须透明；生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间；生态瓶采光用较强的散射光；选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大。
【详解】A、生态缸中必须包括一定量的腐食性生物、细菌等分解者，将有机物废物分解，有利于生态缸长时间维持稳定，A不符合题意；
B、要依据能量的传递规律，单向流动，逐级递减，推算各生物成分的数量，有利于生态缸长时间维持稳定，B不符合题意；
C、该生态系统需要能量的输入，且生态缸需要放置在一个有适宜散射光的位置才能正常运转，放置在可以被阳光直接照射到的地方不利于生态缸长时间维持稳定，C符合题意；
D、生态缸中的动植物最好从自然环境中选择，有利于生态缸长时间维持稳定，D不符合题意。
故选C。
5. 中华穿山甲为国家一级保护动物，主要生活在长江流域以南地区的杂木林或灌丛等隐蔽条件好的生境中。截至2019年，该物种数量下降约90%。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 其鳞片可入药体现间接价值
B. 该物种数量下降使其基因多样性降低
C. 划定其保护地属于就地保护
D. 森林开垦可能会导致其栖息地
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、生物多样性的价值有潜在价值（目前人类尚不清楚）、间接价值（对生态系统起到重要调节功能）和直接价值（对人类有实用意义和非实用意义）。
3、保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施。主要有：就地保护，即建立自然保护区；易地保护，如建立遗传资源种质库、植物基因库，以及野生动物园和植物园及水族馆等；制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。
【详解】A、其鳞片可入药体现直接价值，A错误；
B、物种数量下降使其基因多样性降低，B正确；
C、划定其保护地属于对生物多样性的就地保护，也是最有效的保护，C正确；
D、森林开垦等人类活动可导致某些野生物种的栖息地丧失或碎片化，D正确。
故选A。
6. 2060年前，实现碳中和已被纳入我国生态文明建设的总体布局。碳汇是指森林和海洋等同化CO₂的能力。我国科学家提出在海水养殖区建造“BCP—MCP”地球生态工程， 以提高海洋碳汇。BCP是指浮游植物通过光合作用固定在有机物中的碳，MCP是指利用微生物产生难分解的有机物所固定的碳。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. “BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和进程
B. 与MCP相比，BCP 固定的碳不再参与物质循环
C. 该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理
D. 参与BCP的生物属于该生态系统的第一营养级
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、“BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和，A正确；
B、BCP固定碳可以通过呼吸作用等释放到大气中，再次参与物质循环，B错误；
C、该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理，C正确；
D、参与BCP的生物是浮游植物，属于该生态系统的第一营养级，D正确。
故选B。
7. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢（“酢”同“醋”）法”的酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列叙述不正确的是（ ）
A. 此酿醋方法依据的原理是特定的微生物可将酒精转化为醋酸
B. 加水稀释的目的是避免酒精浓度过高抑制微生物的生长繁殖
C. “衣（指菌膜）生”是酵母菌在发酵液表面大量繁殖形成的
D. “挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶液中的氧
【答案】C
【解析】
【分析】果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是—种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解为醋酸; 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30-35℃。
【详解】A、该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，A正确；
B、加水的目的是对"酒"进行稀释，避免酒精浓度过高杀死醋酸菌（失水过多），B正确；
C、醋酸菌对氧气的含量特别敏感，"衣" 位于变酸的酒表面，是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的，C错误；
D、醋酸菌是一种好氧菌，"挠搅"有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中溶解氧，D正确。
故选C。
8. 利用传统发酵技术和发酵工程生产产品，下列说法正确的是（ ）
A. 传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理不同
B. 两者均可获得高纯度微生物菌体本身及其代谢产物
C. 发酵工程利用微生物进行发酵，传统发酵技术不是利用微生物
D. 传统发酵技术通常在自然条件下进行，发酵工程可人为控制发酵条件
【答案】D
【解析】
【分析】1、发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
2、酿酒是利用酵母菌的代谢。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；酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。
【详解】A、传统发酵技术酿酒与发酵工程酿酒的基本原理相同，均是利用酵母菌在无氧条件下代谢产生酒精，A错误；
B、传统发酵技术无法获得高纯度微生物菌体本身，B错误；
C、发酵工程和传统发酵技术均是利用微生物进行发酵，C错误；
D、传统发酵技术通常在自然条件下进行，发酵工程则在人为控制温度、pH等发酵条件下进行，D正确。
故选D。
9. 某学校利用平板划线法接种进行酵母菌的纯培养，实验中发现了一些异常现象，下列分析不合理的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】平板划线法纯化菌种时不同阶段灼烧接种环的目的不同：（1）第一次操作：杀死接种环上原有的微生物。（2）每次划线之前：杀死上次划线后接种环上残留的菌种，使下次划线的菌种直接来源于上次划线的末端。（3）划线结束后：杀死接种环上残存的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。
【详解】A、若培养基灭菌不彻底，则未接种的平板上也会有菌落产生，A错误；
B、接种环灼烧后未冷却处理，则会杀死接种的菌液，因而接种后的平板上未形成酵母菌菌落，B正确；
C、未进行倒置培养，则皿盖上冷凝的水滴会滴落到平板上，C正确；
D、每次划线前都重新蘸取菌液相当于未将菌液稀释，因而平板上可能未分离出单个菌落，D正确。
故选A。
10. 科研工作者通过体细胞杂交技术获得“番茄-马铃薯”，但“番茄-马铃薯”并没有发育成地上结番茄，地下长马铃薯的理想植株，下列最可能的原因是（ ）
A. 实验中不宜采用聚乙二醇促进细胞融合
B. 在植物组培操作中细胞被微生物感染
C. 两种生物的基因直接或间接相互作用的结果
D. 在植物组培中激素的种类及比例设计不合理
【答案】C
【解析】
【分析】植物体细胞杂交的重大意义在于克服了不同生物远缘较不亲和的障碍，扩大了用于杂交的亲本组合范围。
【详解】基因影响性状，通过体细胞杂交技术获得“番茄-马铃薯”，但“番茄-马铃薯”并没有发育成地上结番茄，地下长马铃薯的理想植株，原因可能是两种生物的基因直接或间接相互作用的结果，导致彼此影响或干扰所致，C符合题意。
故选C。
11. 动物细胞培养和植物组织培养技术都是细胞工程的基础性技术，两种技术都（ ）
A. 能实现大量获得细胞产物
B. 以细胞的全能性为技术原理
C. 需要使用液体培养基
D. 使用酶将组织分散为细胞
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：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。
2、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。
【详解】A、动物细胞培养的可获得大量的细胞或细胞产物，生产实践中可将外植体脱分化获得愈伤组织，再经过细胞分裂可获得大量细胞进而获得大量细胞产物，即动物细胞培养和植物组织培养技术都能实现大量获得细胞产物，A正确；
B、动物细胞培养过程中没有发育成完整个体，也没有分化成其他各种细胞，没有体现细胞的全能性，B错误；
C、植物组织培养技术使用固体培养基，动物细胞培养一般使用液体培养基，C错误；
D、植物组织培养技术不需要用酶将组织分散成细胞，动物细胞培养需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织分散为细胞，D错误。
故选A。
12. 牛的雄性胚胎中有特异性H-Y抗原。在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体，筛选出所需胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列叙述不正确的是（ ）
A. 用H-Y抗原免疫母牛也可获得相应抗体
B. 分泌HY单抗的是单一细胞形成的细胞群
C. 可在囊胚期取样滋养层进行性别鉴别
D. 鉴别后选取雄性胚胎进行胚胎移植
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、H-Y抗原免疫母牛，使其体内产生体液免疫，产生相应的浆细胞，获得相应的抗体，A正确；
B、单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌，杂交瘤细胞是由B细胞和骨髓瘤细胞融合形成的，是单一细胞形成的细胞群，B正确；
C、可在囊胚期取样滋养层进行性别鉴别，C正确；
D、实验目的是利用乳腺生物反应器进行生物制药，所以应该选取雌性胚胎进行胚胎移植，D错误。
故选D。
13. 2017年批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，其培育过程的技术流程如下图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. “三亲婴儿”体内拥有三个亲本的基因
B. 将受精卵直接植入母体的子宫可提高胚胎成活率
C. 该技术流程可避免由母亲携带的细胞质基因控制的遗传病
D. 该培育过程涉及动物细胞培养、细胞核移植、体外受精等技术
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：图示表示“三亲婴儿”的培育过程，该过程中采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术及胚胎移植技术。
【详解】A、图中“三亲婴儿”是经过核移植和体外受精产生的，细胞质基因来自于卵母细胞捐献者，婴儿其细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，所以“三亲婴儿”体内拥有三个亲本的基因，A正确；
B、将受精卵直接植入母体的子宫不易成活，一般选用发育完好的桑椹胚时期或者囊胚期进行胚胎移植可提高胚胎成活率，B错误；
C、该技术流程受精卵细胞质来自于捐献者卵母细胞，可避免由母亲携带的细胞质基因控制的遗传病，C正确；
D、据题图分析，该培育过程涉及动物细胞培养、细胞核移植、体外受精等技术，D正确。
故选B。
14. 构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列箭头指向位置属于DNA 连接酶作用位点的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】1、限制性内切核酸酶：又称限制酶，主要来源于原核生物，能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，切割的结果是形成黏性末端或平末端。
2、DNA连接酶常用T4 DNA连接酶和Ecli DNA连接酶，T4 DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端，不过连接平末端的效率低；Ecli DNA连接酶只能连接黏性末端。
【详解】构建重组质粒需要使用DNA 连接酶，其作用是将限制酶切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，单链DNA中，5'端存在游离的磷酸基团，3'端存在_OH，两个DNA片段之间的磷酸基团和_OH在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键，C正确，ABD错误。
故选C。
15. 为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中（如图）。
为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是（ ）
A. ①+③B. ①+②C. ③+②D. ③+④
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示中引物的位置可知，引物①扩增的片段含有启动子和HMA3基因，引物③扩增的片段不含启动子，引物②扩增的片段既含有启动子，又含有HMA3基因序列。
【详解】图示中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中，若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子，需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列，应选择的引物组合是①+②，即B正确，ACD错误。
故选B。
二、非选择题（共70分）
16. 珊瑚礁生态系统不仅是重要的渔业产量区域，更具有防浪护岸的生态学效应。
（1）对某珊瑚礁生态系统能量流动进行研究，首先需要把各物种归属于特定的营养级，动物组织的同位素比值（δ值）可为此提供依据，其中δ15N随着营养级的升高而增大。测定该生态系统多种消费者在不同季节体内δ15N和δ13C值，结果如图1。

由图可知，同一物种所处营养级_____，推测原因是_____。
（2）为进一步研究营养关系，研究人员绘制了该生态系统能量流动关系图，如图2（单位：t·km-2·a-1）。

①输入该生态系统第二营养级的能量除来自生产者外，还来自_____。
②第二营养级流到第三营养级的能量传递效率仅为_____（保留小数点后1位），原因是_____。
③测得食物网中某种鲈鱼的营养级是3．64而非一个整数的原因是_____。
（3）珊瑚礁生态系统中红腹海参等动物会消耗大量能量，但不能有效传递给更高营养级，有人提出可增加红腹海参的采捕量。请对此说法的可行性进行评价并阐述理由。_____
【答案】（1） ①. 不同季节会发生改变 ②. 该物种在不同季节食物组成有差异
（2） ①. 有机碎屑 ②. 9．7% ③. 第二营养级生物的代谢活动（呼吸）会消耗大量能量，且有很大一部分能量会流向分解者 ④. 该种鲈鱼在不同的食物链占据不同的营养级，因此营养级平均值不为整数
（3）不可行，增加采捕可能会降低生物多样性，不利于生态系统的稳定性（或可行，这类动物导致生态系统能量利用率低，适当增加采捕量有利于更多的能量传递给更高营养级）
【解析】
【分析】能量通过食物链和食物网逐级传递，太阳能是所有生命活动的能量来源。它通过绿色植物的光合作用进入生态系统，然后从绿色植物转移到各种消费者，但是人为干预的生态系统，能量来源还包括人为的有机物输入的能量。能量流动的特点是：①单向流动，②逐级递减。
【小问1详解】
从图中可以看出，同一编号即同一物种在不同的季节中δ15N的值不同，其中δ15N随着营养级的升高而增大，因此可以推测，同一物种所处营养级不同季节会发生改变，其原因是该物种在不同季节食物组成有差异。
【小问2详解】
①从图中可以看出，输入第二营养级（Ⅱ）的能量来自于生产者和有机碎屑；
②第二营养级同化的能量有3611+5438=9049，第三营养级同化的能量有873.3，所以二者之间的传递效率为873.3÷9049≈9．7%。
③由于该种鲈鱼在不同的食物链占据不同的营养级，因此营养级平均值不为整数，可能是3．64。
【小问3详解】
这种方案可以从两个方面回答，不利的方面是增加采捕可能会降低生物多样性，不利于生态系统的稳定性，有利的方面是这类动物导致生态系统能量利用率低，适当增加采捕量有利于更多的能量传递给更高营养级。
17. 禾谷镰刀菌（Fg）引起的赤霉病是小麦的主要病害之一，从小麦种子内筛选抑制Fg的内生菌，为生物防治制剂的开发提供理论支撑。
（1）取小麦种子用酒精冲洗表面进行_____，研磨后加入适量_____进行梯度稀释，接种至平板培养获得内生菌，可根据_____进行菌种的初步鉴定，挑取不同的单菌落进行纯化，得到若干内生菌菌株。
（2）采用平板对峙培养法筛选具有抑制 Fg 功能的内生菌，用直径 1 cm的打孔器取Fg菌饼，接种于培养基中央，分别在不同平板上将等量待测内生菌接种在距Fg2cm处，以_____的平板为对照。一段时间后结果如图1，测量各组 Fg菌落半径，计算抑菌率如图2。图中抑制率的计算公式为_____，实验结果说明_____。

（3）继续研究JB7的抑菌机制，用JB7培养液上清液处理Fg孢子，使用AO/PI双荧光染色评估 Fg孢子细胞膜损伤情况，AO染料可以通过完整的细胞膜，呈现绿色荧光；PI 染料则通过破损的细胞膜，呈现橙红色荧光，实验结果如图3。

实验结果说明JB7 使 Fg细胞膜受到损伤，图中 a 和 b 处的荧光颜色分别是_____。
（4）欲继续研究JB7是否通过分泌水解酶，以及分泌哪些水解酶发挥抑菌作用，请从下列选项中选择药品配制培养基，通过观察透明圈进行判断（选择完成一种培养基配方即可）。
判断是否分泌纤维素酶的培养基配方：_____。判断是否分泌葡聚糖酶的培养基配方：_____。
A.葡聚糖 B.琼脂 C.纤维素钠 D.蛋白胨 E.MgSO4等无机盐 F.蒸馏水
【答案】（1） ①. 消毒 ②. 无菌水 ③. 菌落特征
（2） ①. 只接种Fg ，不接种内生菌 ②. 抑制率=（对照组菌落直径-实验组菌落直径）/对照组菌落直径×100% ③. 几种内生菌对Fg 均有抑制作用 （3）绿色、橙红色
（4） ①. BCDEF ②. ABDEF
【解析】
【分析】培养基：（1）根据是否加琼脂等凝固剂分为固体培养基和液体培养基。（2）一般都含水、碳源、氮源和无机盐；（3）培养真菌PH调至酸性、培养细菌PH调至中性或弱碱性、培养乳酸杆菌添加维生素；
【小问1详解】
消毒指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。取小麦种子用酒精冲洗表面进行消毒，研磨后加入适量无菌水进行梯度稀释，接种至平板培养获得内生菌，可根据颜色、性状、隆起程度等菌落特征对菌种进行初步鉴定，挑取不同的单菌落进行纯化，进而得到若干内生菌菌株。
【小问2详解】
筛选具有抑制 Fg 功能的内生菌可采用平板对峙培养法，即用直径 1 cm的打孔器取Fg菌饼，接种于培养基中央，分别在不同平板上将等量待测内生菌接种在距Fg2cm处，以只接种Fg ，不接种内生菌的平板做对照，以排除无关变量的干扰，增强实验结果的说服力。一段时间后结果如图1，测量各组 Fg菌落半径，根据抑制率=（对照组菌落直径-实验组菌落直径）/对照组菌落直径×100%，计算抑制率并绘制图2。分析实验结果可知，几种内生菌的抑制率均高于对照组，说明几种内生菌对Fg 均有抑制作用。
【小问3详解】
AO染料可以通过完整的细胞膜，呈现绿色荧光，故图中 a处的荧光颜色是绿色；JB7 使 Fg细胞膜受到损伤，PI 染料则通过破损的细胞膜，呈现橙红色荧光，图中 b 处的荧光颜色是橙红色。
【小问4详解】
判断是否分泌纤维素酶的培养基要以纤维素为唯一碳源，故培养基配方为BCDEF；判断是否分泌葡聚糖酶的培养基要以葡聚糖为唯一碳源，故培养基配方为ABDEF。
18. 甘蔗是蔗糖的主要来源，甘蔗R具有高产高糖的优良特性但耐寒性差；甘蔗G 是耐寒品种。科研人员利用植物体细胞杂交技术以期快速培育出耐寒性更强且性状更优良的甘蔗新品种。
（1）如图1，利用_____去除细胞壁获得原生质体。分别加入 IOA 和 R-6G钝化后诱导原生质体融合。仅有杂种原生质体可持续分裂形成再生细胞团，原因是_____。
（2）科研人员发现制备原生质体及原生质体融合后均会不同程度发生氧化褐变、细胞壁再生困难现象。为解决这一问题，科研人员利用甘蔗杂种原生质体进行以下实验。
①由图2可知，甘蔗杂种原生质体再生过程中最好使用_____。
②科研人员推测激素通过促进果胶合成关键酶基因GAUT 表达，从而促进细胞壁再生，请将下表补充完整为该推测提供证据（选填下列字母）。
a.不使用激素
b.使用激素组合1
c.使用激素组合 2
d.原生质体中2，4-D和6-BA的含量
e.完成再生壁的细胞比例
③上表实验是否能够达成完整验证推测的目的?请简述理由_____。
【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 杂种原生质体生理互补，细胞呼吸正常，能正常分裂；而未融合或同种融合原生质体会在细胞呼吸不同阶段受到抑制从而无法正常分裂
（2） ①. 激素组合1 ②. a ③. e ④. a ⑤. 不能，还需进行实验验证使用激素组合对GAUT基因表达量的影响
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。操作步骤：先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁得到原生质体，再利用聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高PH融合法或电融合法、离心法诱导原生质体融合，融合后的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。
【小问1详解】
分析题图1，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体。诱导原生质体融合后，只有杂种原生质体可持续分裂形成再生细胞团，而未融合或同种融合原生质体不能分裂，因为杂种原生质体生理互补，细胞呼吸正常，能正常分裂；而未融合或同种融合原生质体会在细胞呼吸不同阶段受到抑制从而无法正常分裂
【小问2详解】
分析题图2可知，与使用激素组合 2相比，使用激素组合1的甘蔗杂种原生质体完成再生壁的细胞比例较高，故甘蔗杂种原生质体再生过程中最好使用激素组合 1。为验证激素通过促进果胶合成关键酶基因GAUT 表达，从而促进细胞壁再生，可进行如下实验设计：将甘蔗杂种原生质体随机均分为1、2、3三组，1组不使用激素，原生质体中转入过量表达GAUT基因载体；2组不使用激素，原生质体中转入抑制GAUT基因表达载体；3组不使用激素，不转入基因的原生质体。在相同且适宜的条件下培养一段时间，检测各组完成再生壁的细胞比例。但由于没有进行实验验证使用激素组合对GAUT基因表达量的影响，故上表实验不能够达成完整验证推测的目的。
19. 人类乳头瘤病毒（HPV）有多种亚型，HPV45属于高危型，与宫颈癌的发生密切相关。L1蛋白是组成HPV病毒衣壳的主要结构蛋白，科研人员进行了抗HPV45L1蛋白单克隆抗体的制备及研究。
（1）提取HPV45型病毒的L1蛋白，间隔多次注射到小鼠体内。一段时间后，取小鼠的脾脏组织，剪碎后用_____________处理，使其分散成单个细胞，将得到的脾脏细胞与小鼠_____________细胞诱导融合，筛选出杂交瘤细胞。
（2）将得到的杂交瘤细胞接种到多孔培养板中培养，分别取其上清液进行抗体阳性检测。检测的原理及操作流程如图1，实验结果如图2.
①实验过程中，将______________作为抗原固定，分别取_____________加入到反应体系，然后加入酶标抗体，测吸光值，颜色越深吸光值越高。
②图2结果表明_________________________________________________________________。
③依据实验结果，研究人员推测上清液C中的抗体与L1蛋白结合的位点是HPV45型病毒识别并侵染人体细胞的关键位点，为验证推测进行如下实验。
取上清液C，分离提纯其中的抗体。取抗体，加入到HPV45型病毒和小鼠宫颈细胞的混合液中，培养一段时间。若预期结果为宫颈细胞被病毒侵染，则推测正确。请对实验方案和实验结果分析进行评价并修正_____________。
（3）科研人员制备的抗HPV45L1蛋白的单克隆抗体，在医学方面的应用有______________。
【答案】 ①. 胰蛋白酶 ②. 骨髓瘤细胞 ③. L1蛋白 ④. 不同浓度的4种杂交瘤细胞上清液和未免疫的小鼠血清 ⑤. 四种杂交瘤细胞上清液均产生了抗体阳性反应，且上清液C中抗体的亲和力最强 ⑥. 第一，缺少对照：需增加从上清液F、B、G中分离提纯抗体和无关抗体的对照组；
第二，操作顺序错误：应先将HPV45型病毒与不同上清液中的抗体混合，再加入小鼠宫颈细胞；
第三，检测因变量有误：应计数并统计各组被病毒侵染的宫颈细胞比例 ⑦. 用于HPV45病毒感染的诊断、治疗、定位
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是：首先利用已免疫的B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合，再通过特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，然后再通过细胞培养用专一抗体检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。该杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体，因此利用符合要求的杂交瘤细胞再进行体外培养或体内培养获得单克隆抗体。
【详解】（1）取小鼠的脾脏组织，剪碎后用胰蛋白酶使其分散成单个细胞。将得到的脾脏细胞与骨髓瘤细胞诱导融合后，通过选择培养基筛选等可筛选得到所需的杂交瘤细胞。
（2）①据题意及图1可知，抗HPV45L1蛋白单克隆抗体的制备过程中，L1蛋白是抗原，将其固定后分别不同浓度的4种杂交瘤细胞上清液和未免疫的小鼠血清在反应体系中反应，并测定反应体系的吸光值。
②据图2分析可知，C、B、F、G四种杂交瘤细胞上清液均产生了抗体阳性反应，且上清液C中抗体的亲和力最强。
③若上清液C中的抗体与L1蛋白结合的位点是HPV45型病毒识别并侵染人体细胞的关键位点，则用C中的抗体处理HPV45型病毒将会使其失去侵染宫颈细胞的能力，“取上清液C，分离提纯其中的抗体。取抗体，加入到HPV45型病毒和小鼠宫颈细胞的混合液中，培养一段时间。若预期结果为宫颈细胞被病毒侵染，则推测正确。 ”的实验方案存在干扰，不能较好验证推测。应作如下修改：第一，增设对照组，增加从上清液F、B、G中分离提纯抗体和无关抗体的对照组；第二，先将HPV45型病毒与不同上清液中的抗体混合，再加入小鼠宫颈细胞，以免有抗体处理前HPV45型病毒已侵染宫颈细胞而干扰实验结果；第三，计数并统计各组被病毒侵染的宫颈细胞比例，不太可能所有宫颈细胞均被侵染。
（3）HPV45病毒感染的诊断、治疗、定位等均是抗HPV45L1蛋白的单克隆抗体的医学用途。
【点睛】本题考查了单克隆抗体的制备过程和动物细胞培养的条件，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。从题干提取有效信息结合相关知识综合分析是解题的关键。
20. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。
世界首例生物节律紊乱体细胞克隆猴模型的构建
生物节律紊乱与睡眠障碍、神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）、精神类疾病等密切相关。我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了体细胞BMAL1基因（产生昼夜节律必需）敲除的生物节律紊乱猕猴，为相关疾病研究提供了新型动物模型。
CRISPR/Cas9基因编辑系统能在DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时会发生基因突变而导致靶基因失活。研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对多枚猕猴受精卵的BMAL1基因进行敲除，经胚胎移植后获得多只猕猴，有5只表现出BMAL1基因突变，分别命名为A3、A4、A6、A8、A10．这些BMAL1基因敲除猴不再按24小时周期活动，夜间活动明显增多，表现出昼夜活动和睡眠紊乱、焦虑和精神分裂症等症状。其中A6个体的基因敲除最完全，睡眠紊乱症状最明显。野生型和A6的BMAL1基因部分序列如图所示。

第一代BMAL1基因敲除猴的不同个体表现出不同程度的节律紊乱症状。为进一步获得理想动物模型，研究团队采集A6个体的成纤维细胞，经SCNT后获得多只BMAL1基因敲除猴。实验大致分为四步。第一，在纺锤体成像显微系统下，通过压电驱动移液管快速去除卵母细胞的纺锤体一染色体复合物；第二，将成纤维细胞引入卵黄周间隙，用病毒介导成纤维细胞与去核卵母细胞融合；第三，在37℃条件下培养，使重构胚在培养基中活化、发育；第四，将325个处于早期的胚胎移植给6 5只代孕母猴，最终获得5只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。
基因检测结果表明，第二代的5只猕猴均具有与A6相同的BMAL1双等位基因突变，且外周血mRNA中不存在野生型BMAL1的转录产物，证明猕猴体内BMAL1基因表达缺失。它们均表现出较多的夜间运动和更严重的睡眠障碍等症状，是更为理想的动物模型。
第二代BMAL1基因敲除猕猴模型的成功构建，预示着批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代正式开启。
（1）实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至_____期。
（2）结合资料，以下说法不合理的是_____。
A. 经CRISPR/Cas9基因编辑和胚胎移植获得的第一代5只模型猴基因型相同
B. A6的BMAL1基因所在的一对同源染色体上的碱基变化完全相同
C. 从A6获取的成纤维细胞在用于SCNT之前需进行细胞培养
D. 利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只猕猴基因型相同
（3）请利用箭头加文字的形式完善第二代BMAL1基因敲除猴的基本构建流程。_____

（4）与传统动物模型小鼠相比，利用猕猴进行人类疾病药物研发的优势是_____，与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是_____。
【答案】（1）MⅡ（减数第二次分裂中、减数分裂Ⅱ中） （2）AB
（3） （4） ①. 猕猴与人亲缘关系更近，能更准确评估药效 ②. 遗传背景一致，基因敲除完全，节律紊乱症状明显
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，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。具体程序是：（1）核供体准备：将胚胎或体细胞制成单个胚胎细胞或单个体细胞。（2）核受体：卵母细胞的去核。（3）核移植：将单个胚细胞或体细胞注入到去核的卵母细胞中。（4）细胞融合：将二者在一定融合条件下进行融合，而后培养。（5）核移植后卵母细胞的激活：将融合后的胚胎在一定条件下激活并培养。 （6）核移植胚胎培养：核移植胚胎在一定条件下进行培养，使其发育成早期胚胎，进行移植或冷冻保存。
【小问1详解】
实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至减数第二次分裂中期（MⅡ）。
【小问2详解】
A、根据题干信息“有5只表现出BMAL1基因突变，分别命名为A3、A4、A6、A8、A10，其中A6个体的基因敲除最完全，睡眠紊乱症状最明显”，说明第一代5只模型猴基因型不同，A错误；
B、根据图中显示的A6个体基因部分序列，可以发现一对同源染色体上的碱基变化不完全相同，有一条染色体上基因序列要长些，B错误；
C、从A6获取的成纤维细胞在进行体细胞核移植之前需要体细胞核移植，C正确；
D、利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只猕猴属于第二代体细胞克隆猴，它们均表现出较多的夜间运动和更严重的睡眠障碍等症状，是更为理想的动物模型，所以基因型相同，D正确。
故选AB。
【小问3详解】
根据题干信息：
第一，在纺锤体成像显微系统下，通过压电驱动移液管快速去除卵母细胞的纺锤体一染色体复合物；
第二，将成纤维细胞引入卵黄周间隙，用病毒介导成纤维细胞与去核卵母细胞融合；
第三，在37℃条件下培养，使重构胚在培养基中活化、发育；
第四，将325个处于早期的胚胎移植给6 5只代孕母猴，最终获得5只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。
所以基本流程图如下：
【小问4详解】
与传统动物模型小鼠相比，利用猕猴进行人类疾病药物研发的优势是猕猴与人亲缘关系更近，能更准确评估药效；
第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是遗传背景一致，基因敲除完全，节律紊乱症状明显。
21. 土壤盐碱化问题已经成为全球性难题，培育耐盐碱农作物是解决人类粮食安全和农业发展的重要途径。
（1）为研究高粱盐碱响应通路中相关基因AT1的作用，研究人员构建过表达植株（AT1-OE）。以高粱cDNA为模板，利用_____方法获取目的基因。如图1，选取最佳限制酶_____处理目的基因和质粒，构建重组质粒并转入农杆菌。将转化成功的农杆菌与高粱愈伤组织共培养，筛选T-DNA成功转入的愈伤组织，使用既能杀死原核细胞，又能杀死真核细胞的潮霉素，效果优于仅能杀死原核细胞的抗生素（如卡那霉素），原因是_____。进一步筛选获得所需愈伤组织，经_____发育成完整植株。同时构建基因敲除植株（AT1-KO）。
（2）检测植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量，结果发现：相比野生型植株，AT1-KO植株_____，AT1-OE植株表型相反，说明AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用。
（3）高碱条件下，植物细胞内H2O2含量升高，推测AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用。利用免疫共沉淀方法进行研究，实验原理如图2，若靶蛋白A和待测蛋白B有相互作用，用磁珠偶联抗A抗体使A沉淀，则B也会被沉淀下来。利用抗GFP抗体与磁珠偶联，对实验组和对照组总蛋白进行免疫共沉淀，实验结果如图3。
①检测总蛋白的目的是_____。
②通过条带_____可以判断，AT1与PIP2有相互作用。若想进一步验证该相互作用，可用_____抗体与新磁珠偶联再次进行实验。
（4）细胞内过量的H2O2积累会导致氧化应激，从而导致植物细胞死亡，降低植物存活率。研究显示PIP2磷酸化能够促进H2O2外排。综合上述信息，解释敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是_____。
【答案】（1） ①. PCR ②. BamH I和EcR I ③. 未转入T-DNA的植物细胞无法生长 ④. 再分化
（2）幼苗长势好、作物产量高
（3） ①. 确保免疫共沉淀前的样品中有靶蛋白A和待测蛋白B ②. 3 ③. 抗PIP2
（4）高碱环境中AT1与PIP2相互作用抑制其磷酸化，从而抑制H2O2外排，导致植物细胞死亡；敲除AT1基因后，PIP2磷酸化上升，促进H2O2外排，作物存活率提高。
【解析】
【分析】基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
以高粱cDNA为模板，利用PCR技术可获得目的基因；为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接，需要用两种酶进行切割，据图可知，XhI会破坏标记基因，故不能选择，结合目的基因和质粒的限制酶位点可知，BamH I和EcR I为最佳限制酶；T-DNA能够将目的基因导入受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，故使用既能杀死原核细胞，又能杀死真核细胞的潮霉素筛选时，未转入T-DNA的植物细胞无法生长，筛选效果会优于仅能杀死原核细胞的抗生素；植物组织培养过程中，由愈伤组织培育为完整植株的过程是再分化。
【小问2详解】
分析题意可知，基因敲除植株是AT1-KO，而过表达植株是AT1-OE，野生型是对照组，若AT1在高粱碱胁迫的响应过程中起负调控作用，则预期结果应为：相比野生型植株，AT1-KO植株幼苗长势好、作物产量高，AT1-OE植株表型相反。
【小问3详解】
①结合题意“若靶蛋白A和待测蛋白B有相互作用，用磁珠偶联抗A杭体使A沉淀，则B也会被沉淀下来”可知，该过程中靶蛋白A和待测蛋白B是重要检测目标，故检测总蛋白的目的是确保免疫共沉淀前的样品中有靶蛋白A和待测蛋白B。
②据图可知，对总蛋白进行抗PIP2抗体检测时对照组和实验组均有条带3出现，转入空质粒的对照组对免疫共沉淀蛋白进行抗PIP2抗体检测时无条带3出现，而转入重组质粒的实验组有条带3出现，说明AT1与PIP2有相互作用，能够相互反应、结合；由于实验假设是AT1可能与运输H2O2的通道蛋白PIP2有相互作用，若想进一步验证该相互作用，可用抗PIP2抗体与新磁珠偶联再次进行实验。
【小问4详解】
分析题意，PIP2磷酸化能够促进H2O2外排，综合上述信息，敲除AT1基因能显著提高植株耐盐碱性的原因是：碱环境中AT1与PIP2相互作用抑制其磷酸化，从而抑制H2O2外排，导致植物细胞死亡；敲除AT1基因后，PIP2磷酸化上升，促进H2O2外排，作物存活率提高。
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1011
1.05×109
7.50×108
7.15×108
2.44×107
2.25×107
2.18×107
选项
异常现象
原因分析
A
平板上产生了杂菌菌落，但未接种的平板上无菌落产生
培养基灭菌不彻底
B
接种后的平板上未形成酵母菌菌落
接种环灼烧后未冷却处理
C
平板上有大量水滴
未进行倒置培养
D
平板上未分离出单个菌落
每次划线前都重新蘸取菌液
组别
激素使用
实验处理
检测指标
1
_____
原生质体中转入过量表达GAUT基因载体
_____
2
a
原生质体中转入抑制GAUT基因表达载体
3
_____
不转入基因的原生质体
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1011
105×109
7.50×108
7.15×108
2.44×107
2.25×107
2.18×107
选项
异常现象
原因分析
A
平板上产生了杂菌菌落，但未接种的平板上无菌落产生
培养基灭菌不彻底
B
接种后的平板上未形成酵母菌菌落
接种环灼烧后未冷却处理
C
平板上有大量水滴
未进行倒置培养
D
平板上未分离出单个菌落
每次划线前都重新蘸取菌液
组别
激素使用
实验处理
检测指标
1
_____
原生质体中转入过量表达GAUT基因载体
_____
2
a
原生质体中转入抑制GAUT基因表达载体
3
_____
不转入基因的原生质体