北京延庆区2024-2025学年高二下学期期中生物试题（解析版）

这是一份北京延庆区2024-2025学年高二下学期期中生物试题（解析版），文件包含分层练习12第五章第七讲功和机械能教师版docx、分层练习12第五章第七讲功和机械能学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔按要求在答题卡上作答，题号要对应，填涂要规范；第二部分必须用黑色字迹的签字笔在答题纸上作答。
第一部分 选择题
本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合要求的一项。
1. 关于蓝细菌（蓝藻）与黑藻的相同之处，下列表述不正确的是（ ）
A. 细胞膜的基本骨架是脂双层B. 均在核糖体上合成蛋白质
C. 遗传物质均为DNAD. 均在叶绿体进行光合作用
【答案】D
【分析】原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复杂的细胞器（只有核糖体一种细胞器）；只能进行二分裂生殖，属于无性生殖，不遵循孟德尔的遗传定律；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。
真核生物：有被核膜包被的成形的细胞核，有核膜、核仁和染色质；有复杂的细胞器（包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等）；能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。
【详解】A、细胞膜的基本骨架均为磷脂双层（脂双层），原核与真核生物均符合，A正确；
B．原核细胞和真核细胞都有核糖体，蛋白质合成均在核糖体上进行，B正确；
C、细胞生物的遗传物质均为DNA，蓝细菌与黑藻均为细胞生物，C正确；
D、蓝细菌无叶绿体，光合作用依赖细胞膜内的光合膜系统；黑藻光合作用在叶绿体中进行，D错误；
故选D。
2. 蛋白质、DNA和多糖是细胞中重要的化合物，下列叙述不正确的是（ ）
A. 都是生物大分子
B. 都以碳链为基本骨架
C. 所含元素种类相同
D. 都是由许多单体连接成的多聚体
【答案】C
【分析】蛋白质、DNA和多糖是三种生物大分子，它们都是由单体连接而成的多聚体，以碳链为基本骨架。
【详解】A、蛋白质由氨基酸组成，DNA由脱氧核苷酸组成，多糖由单糖组成，三者均为生物大分子，A正确；
B、生物大分子均以碳链为基本骨架，这是有机物的共同特征，B正确；
C、蛋白质含C、H、O、N（可能含S），DNA含C、H、O、N、P，多糖仅含C、H、O，三者元素种类不同，C错误；
D、蛋白质、DNA和多糖分别由氨基酸、脱氧核苷酸、单糖通过脱水缩合连接成多聚体，D正确。
故选C。
3. 哺乳动物的血红蛋白含4条肽链，由574个氨基酸组成。β链上谷氨酸被缬氨酸取代会使人患镰状细胞贫血（SCA）。下列叙述不正确的是（ ）
A. 氨基酸替换不改变蛋白空间结构
B. SCA患者血红蛋白携氧功能异常
C. 各种氨基酸之间的区别在于R基的不同
D. 一个血红蛋白含有570个肽键
【答案】A
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、氨基酸替换可能导致蛋白质空间结构变化，进而影响功能，A错误；
B、SCA患者血红蛋白因结构异常，在低氧条件下易聚集，导致红细胞变形，携氧能力下降，B正确；
C、氨基酸的差异由R基决定，不同R基赋予氨基酸不同特性，C正确；
D、血红蛋白含4条肽链，肽键数=氨基酸总数-肽链数=574-4=570，D正确；
故选A。
4. 下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
B. 根据细胞代谢的需要，细胞内的线粒体数量处于动态变化中
C. 人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少
D. 高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
【答案】B
【分析】细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化，细胞内含有多种细胞器，各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。
【详解】A、细胞质基质含RNA（如mRNA、tRNA等），不含DNA；线粒体基质含线粒体DNA和RNA；叶绿体基质含叶绿体DNA和RNA，三者核酸种类不同，A错误；
B、线粒体数量会随细胞代谢需求动态变化，如代谢旺盛的细胞中线粒体增多，B正确；
C、未分化细胞代谢活动较弱，内质网不发达；而胰腺外分泌细胞需分泌大量酶（分泌蛋白），粗面内质网发达，C错误；
D、分泌蛋白的合成在核糖体，高尔基体仅参与加工、包装及膜泡运输，未直接参与合成，D错误；
故选B。
5. 中国的许多传统美食制作过程都蕴含了生物技术。下列叙述不正确的是（ ）
A. 泡菜制作过程中，密封处理有利于乳酸菌发酵
B. 馒头制作过程中，利用酵母菌进行呼吸作用产生CO2
C. 米酒制作过程中，将容器密封有利于酵母菌酒精发酵
D. 腐乳制作过程中，利用了毛霉等产生的蛋白酶
【答案】C
【详解】A、乳酸菌为厌氧菌，密封环境抑制其他杂菌繁殖，促进乳酸菌无氧发酵，A正确；
B、酵母菌为兼性厌氧菌，制作馒头时，初期有氧呼吸产生大量CO2使面团膨胀，后期无氧呼吸也产生CO2，B正确；
C、米酒制作需先糖化（霉菌需氧分解淀粉为葡萄糖）后酒精发酵（酵母菌无氧产酒精）。若全程密封，霉菌无法进行糖化，导致酵母菌缺乏底物，C错误；
D、毛霉分泌的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子物质，D正确。
故选C。
6. 如图为选育高产β-胡萝卜素的布拉霉藻的过程。随β-胡萝卜素含量增加，藻体颜色从黄色加深至橙红色。未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 过程①属于诱变育种
B. 过程③应选择黄色菌株进行富集培养
C. 过程②可采用平板划线法接种
D. 培养基中添加β - 紫罗酮起选择作用
【答案】B
【分析】选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时阻止或抑制其他微生物生长。
【详解】A、该实验是选育高产β-胡萝卜素的布拉霉藻的过程，过程①是通过紫外线照射使其发生突变，因此属于诱变育种，A正确；
B、随β-胡萝卜素含量增加，藻体颜色从黄色加深至橙红色，因此过程③应选择橙红色的菌株进行富集培养，以便获得高产β-胡萝卜素的布拉霉藻，B错误；
C、过程②可采用平板划线法接种，以分离获得所需要的单菌落，C正确；
D、由于未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长，因此培养基中添加β - 紫罗酮起选择作用，D正确。
故选B。
7. 在食醋酿造的酒精发酵阶段，除了酒精含量显著增加外，乳酸、乙酸等有机酸含量也略有增加。检测不同阶段发酵醪液（加入了酒曲的原料和水）中细菌的相对丰度（数量占比），结果如图。

相关说法错误的是（ ）
A. 酒曲可为发酵提供产生酒精的微生物
B. 食醋酒精发酵阶段需提供无菌空气
C. 解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受力
D. 细菌的丰度变化会影响食醋的风味
【答案】B
【分析】（1）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。
（2）参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酿造食醋的过程中的酒精发酵阶段，能产生酒精的微生物是酵母菌，发酵醪液加入了酒曲，故酵母菌是由酒曲提供的，A正确；
B、食醋酒精发酵阶段的产物是酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，要严格密封，B错误；
C、在食醋酿造的酒精发酵阶段，酒精含量显著增加，从柱形图可以看出解淀粉乳杆菌含量也在增加，故解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受性，C正确；
D、不同的微生物会产生不同的代谢产物，故细菌的丰度变化会影响食醋的风味，D正确；
故选B。
8. 用一定剂量的紫外线处理具有抗盐特性的拟南芥原生质体可使其染色体片段化，再利用此原生质体与水稻原生质体融合，以获得抗盐水稻植株。以下说法不正确的是（ ）
A. 植物体细胞杂交技术实现了远缘杂交育种
B. 用一定浓度的盐水浇灌以筛选抗盐水稻植株
C. 通过调整植物激素的比例诱导生芽或生根
D. 使用灭活的病毒诱导两种原生质体的融合
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交技术： 就是将不同种的植物体细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交的优点是：克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种。
【详解】A、植物体细胞杂交技术能克服不同物种间的生殖隔离，实现远缘杂交育种，A正确；
B、用一定浓度盐水浇灌可淘汰不抗盐的植株，保留抗盐性状的植株，属于个体水平的筛选，B正确；
C、植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的比例调控器官分化（高生长素促根，高细胞分裂素促芽），C正确；
D、灭活病毒诱导细胞融合仅用于动物细胞，植物原生质体融合常用聚乙二醇（PEG）或离心法，D错误。
故选D
9. 下列与动物细胞培养有关的叙述，不正确的是（ ）
A. 动物细胞培养的原理是细胞的全能性
B. CO₂的作用是维持细胞培养液pH的相对稳定
C. 动物细胞培养需要添加一定量的动物血清
D. 可以用体外培养的人体细胞培养病毒
【答案】A
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
【详解】A、动物细胞培养原理是细胞增殖，A错误；
B、进行动物细胞培养时，需要提供95％的空气和5％CO2，CO₂的作用是维持细胞培养液pH的相对稳定，B正确；
C、由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，动物细胞培养需要添加一定量的动物血清，C正确；
D、病毒需要寄生在活细胞中，可以用体外培养的人体细胞培养病毒，D正确。
故选A。
10. 利用基因工程技术，将T-DNA片段插入到A基因中导致A基因突变，可获得突变体。为获知T-DNA插入位置，可用PCR技术进行扩增，应从下图选择的引物组合是（ ）
A. 引物Ⅰ与引物ⅡB. 引物Ⅰ与引物Ⅲ
C. 引物Ⅱ与引物ⅣD. 引物Ⅲ与引物Ⅳ
【答案】C
【分析】引物通常是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与靶区域一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与靶区域另一端的另一条DNA模板链互补，其功能是作为核苷酸聚合作用的起始点，核酸聚合酶可由其3端开始合成新的核酸链。
【详解】引物Ⅰ与引物Ⅱ延伸方向向右，引物Ⅲ与引物Ⅳ延伸方向向左，引物组合只能是Ⅰ与Ⅲ，Ⅰ与Ⅳ，Ⅱ与Ⅲ，Ⅱ与Ⅳ。本题为获知T-DNA插入位置，应该扩增包括T-DNA和两侧A基因片段，故选引物Ⅱ与引物Ⅳ，C正确，ABD错误。
故选C。
11. 化疗会造成癌症病人血小板减少，血小板生成素（TPO）可促进血小板产生。研究人员将含人TPO基因的表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞中，获得有生物活性的TPO并应用于临床。下列叙述不正确的是（ ）
A. 构建表达载体需要解旋酶和DNA聚合酶
B. 用PCR技术可获取和扩增人TPO基因
C. 表达载体包括TPO基因、标记基因、启动子和终止子等
D. 用抗原—抗体杂交技术可检测TPO基因的表达情况
【答案】A
【分析】基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
1、启动子在基因的首端，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；
2、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；
3、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
【详解】A、构建表达载体需要限制酶切割目的基因和载体，并用DNA连接酶连接，不需要解旋酶和DNA聚合酶。解旋酶用于DNA复制时解开双链，而构建载体时无需此过程，A错误；
B、PCR技术可通过体外扩增快速获取大量人TPO基因，B正确；
C、表达载体必须包含目的基因（TPO基因）、标记基因、启动子（启动转录）和终止子（终止转录）等结构，C正确；
D、抗原—抗体杂交技术通过特异性结合检测TPO蛋白（基因表达的产物），D正确。
故选A。
12. 科研人员在常规PCR基础上发展出同时检测多种病原体的多重PCR技术，检测原理（a、b）及结果（c）如下图。下列叙述错误的是（ ）
A. 需要针对不同病原体设计特异性引物和荧光探针
B. 图中b是PCR反应的复性过程
C. 多重PCR同时完成对4种病原体的检测
D. 由结果推测该检测样品中有A病原体的核酸
【答案】B
【分析】PCR技术：
（1）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。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
（4）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）。（5）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、不同的病原体的碱基序列是不同的，因此需要根据病原体的碱基序列设计不同的特异性引物和荧光探针，A正确；
B、图中b是PCR反应的延伸过程，该过程中发生合成子链的过程，B错误；
CD、科研人员在常规PCR基础上发展出同时检测多种病原体的多重PCR技术，由图c可知，多重PCR同时完成对（A、B、C、D）4种病原体的检测，实验组中B、C、D的剩余探针荧光强度与阴性对照组相似，说明该检测样品中没有B、C、D病原体的核酸，实验组中A的剩余探针荧光强度与阴性对照组不同，说明该检测样品中有A病原体的核酸，CD正确。
故选B。
13. 关于现代生物技术的应用叙述，不正确的是（ ）
A. 植物组织培养技术可用于转基因植物的培育
B. 动物细胞培养技术可以克隆出动物个体
C. 单克隆抗体技术可用于制备“生物导弹”
D. 蛋白质工程可以改造自然界现有的蛋白质
【答案】B
【详解】试题分析：植物组织培养技术可用于转基因植物的培育，A正确；
由于动物细胞的全能性难以表达，动物细胞培养技术不能克隆出动物个体，B错误；
将抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物相结合，制成“生物导弹”，可以将药物定向带到癌细胞部位杀死癌细胞，C正确；
蛋白质工程可以改造自然界现有的蛋白质，D正确。
考点：本题考查细胞工程和蛋白质工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。
14. 下列实验需要利用光学显微镜进行观察或统计的是（ ）
A. 计数平板上尿素分解菌的菌落数量
B. 利用二苯胺鉴定DNA的粗提物
C. 生物组织中脂肪的检测和观察
D. 观察菊花外植体的生长状况
【答案】C
【分析】统计菌落数目的方法（1）显微镜直接计数法：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量。（2）间接计数法：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测样品中大约含有多个活菌。
DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、计数平板上尿素分解菌的菌落数量时，菌落为肉眼可见的聚集体，直接通过平板上的菌落数目进行统计，无需显微镜，A不符合题意；
B、利用二苯胺鉴定DNA时，通过颜色变化（蓝色）直接观察，属于宏观现象，无需显微镜，B不符合题意；
C、生物组织中脂肪的检测通常采用苏丹染色法，需制作临时装片并在显微镜下观察细胞内的橘红色脂肪颗粒，必须使用显微镜，C符合题意；
D、观察菊花外植体的生长状况（如污染、愈伤组织形成等）可通过肉眼或放大镜完成，无需显微镜，D不符合题意。
故选C。
15. 下列关于生物技术安全性与伦理问题的叙述，不正确的是（ ）
A. 加强对高风险实验室的监管，避免病原微生物的泄露
B. 目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡
C. 利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞，进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病
D. 利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期得到智力超群的“完美婴儿”
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、高风险实验室的病原微生物若泄露可能引发公共安全问题，加强监管是必要的安全措施，符合生物安全原则，A正确；
B、转基因植物的目的基因可能通过花粉传播到其他植物，导致基因污染，破坏生态平衡，属于转基因技术的潜在风险，B正确；
C、iPS细胞由成纤维细胞诱导形成，可用于治疗阿尔茨海默病等疾病，属于治疗性克隆的合理应用，不涉及伦理争议，C正确；
D、基因编辑设计试管婴儿以追求“完美婴儿”属于非医学目的的基因改造，违背伦理道德，且可能引发社会不公，D错误。
故选D。
第二部分 非选择题
本部分共6小题，共70分。
16. 研究发现，错误折叠的蛋白质会聚集，影响细胞的功能，细胞内损伤的线粒体等细胞器也会影响细胞的功能。细胞通过下图所示机制进行调控，以确保自身生命活动正常进行，A~C代表结构。请据图回答下列问题：（[ ]内填字母，横线上填文字）。
（1）泛素是一种存在于大部分真核细胞中的小分子蛋白，它的主要功能是标记需要分解掉的蛋白质，也可以标记跨膜蛋白。泛素在细胞内的[ ]________上合成。
（2）错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体被泛素标记后与________特异性结合，被包裹进吞噬泡，与来自[ ]________的初级溶酶体融合形成次级溶酶体，此过程体现了生物膜具有_________。
（3）次级溶酶体将错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体降解并释放出________、甘油、磷酸及其他衍生物和单糖等物质。
（4）动物细胞溶酶体内含多种水解酶，不作用于细胞正常结构成分。溶酶体内pH≤5，而细胞质基质pH≤7，下列推测不合理的是________（填字母）。
A. 正常情况下，水解酶不能通过溶酶体膜
B. 溶酶体膜经过修饰，不被溶酶体内的水解酶水解
C. 其水解酶由溶酶体自身合成和加工
D. 酸性环境有利于维持溶酶体内水解酶的活性
（5）从物质与能量、稳态与平衡的视角，阐明泛素化降解的意义________。
【答案】（1）[A]核糖体
（2）①. 自噬受体 ②. [C]高尔基体 ③. 流动性
（3）氨基酸 （4）C
（5）泛素化降解可以把错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体等细胞器运送到溶酶体降解，生成基本原料，进而重新用于物质的合成，避免了物质和能量的浪费，维持了细胞内的稳态，以确保自身生命活动的正常进行
【分析】分析题图：图中A为核糖体，B为内质网，C为高尔基体。核糖体是细胞内蛋白质的合成车间。
【解析】（1） 泛素是一种蛋白质，而蛋白质的合成场所是A核糖体。
（2） 由图可知，错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体被泛素标记后与自噬受体特异性结合；初级溶酶体来自C高尔基体；吞噬泡与初级溶酶体融合的过程体现了生物膜具有一定的流动性。
（3）由于蛋白质的基本单位是氨基酸，而线粒体是一种细胞器，含有膜结构（包括磷脂和蛋白质等成分）等，故次级溶酶体将错误折叠的蛋白质和损伤的线粒体降解能释放出氨基酸、甘油、磷酸及其他衍生物和单糖等物质。
（4）A、水解酶是大分子物质，不作用于细胞的正常结构成分，说明正常情况下，水解酶不能通过溶酶体膜，A正确；
B、水解酶不能通过溶酶体膜，可能是因为溶酶体膜经过修饰，不被溶酶体内水解酶水解，B正确；
C、水解酶的本质是蛋白质，合成场所是核糖体，C错误；
D、溶酶体内的酸性环境储存多种水解酶，说明酸性环境有利于维持溶酶体内水解酶的活性，D正确。
故选C。
（5）泛素化降解可以把错误折叠蛋白质和损伤的线粒体等细胞器运送到溶酶体降解，生成基本原料，进而重新用于物质的合成，避免了物质和能量的浪费，维持了细胞内的稳态，以确保自身生命活动的正常进行。
17. 苯丙酮尿症（PKU）患者表现为苯丙氨酸的代谢产物—―苯丙酮酸过度积累，阻碍脑的发育，造成智力低下，因此患者需要严格限制饮食中苯丙氨酸和蛋白质的含量。科研人员尝试筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌，用于生产PKU患者可安全食用的酸奶。
（1）筛选苯丙氨酸降解菌的液体培养基成分如下：葡萄糖、磷酸氢二钾、乙酸钠、硫酸镁，还需加入_____________，加水定容后调节pH，用_____________法灭菌，冷却后接种不同乳酸杆菌的菌种，25℃条件下培养3天。
（2）筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株，需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率，计算公式为_____________。本实验中还需设置不接菌的空白对照，目的是____________。
（3）将筛选出的Y与F两种菌株制成菌悬液，取少量加至人工胃液中消化2小时，使用______________法测定活菌数，检测其人工胃液耐受性。再转入人工肠液中，用同样的方法检测耐受性，结果如图：
据图判断，应选择Y菌株进行后续研究，依据是____________。
（4）为研究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶，还需将其与目前常用的酸奶发酵剂YF－L（以保加利亚乳杆菌为主）混合，进行酸奶发酵实验。请在下表中完善实验方案。
【答案】（1）①. 苯丙氨酸 ②. 湿热灭菌或高压蒸汽灭菌
（2）①. ②. 排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰
（3）①. 稀释涂布平板 ②. 两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖，而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株。
（4）①. YF－L中加入不同浓度的Y菌株 ②. 苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等
【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。
【解析】（1）选择培养基是指 在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长的培养基，分析题意，本实验目的是筛选能降解苯丙氨酸的乳酸杆菌，故除加上以上成分外，还应以苯丙氨酸为唯一氮源，培养基需要再加入苯丙氨酸；对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法）。
（2）筛选苯丙氨酸降解能力强的菌株，需计算不同菌株的苯丙氨酸降解率，计算公式为接种前的苯丙氨酸含量−培养后的苯丙氨酸含量/接种前的苯丙氨酸含量×100%；为排除杂菌污染、苯丙氨酸自然降解等对实验结果的干扰，本实验中还需设置不接菌的空白对照：若空白对照出现菌种，则证明培养基被杂菌污染，应重新配置。
（3）能够测定活菌数目的接种方法是稀释涂布平板法；据图可知，两种菌株在人工胃液中存活率无差异且均可繁殖，而Y菌株在人工肠液中存活率高于F菌株，故应选择Y菌株进行后续研究。
（4）分析题意，本实验目的是探究Y菌株能否作为辅助发酵剂用于生产PKU患者可食用的酸奶，则实验的自变量是Y菌的有无及浓度，因变量是酸奶品质，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据此可知，实验组是在YF－L中加入不同浓度的Y菌株，检测指标是对因变量进行测定，可通过苯丙氨酸浓度、蛋白质含量、乳酸产量、菌落数、发酵过程中的pH变化等进行测定。
18. 花椰菜（2n=18）是人们喜爱的蔬菜，种植时容易被病菌侵害，形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。
（1）科研人员分别取紫罗兰叶片和黑暗处发芽的花椰菜胚轴，经_________酶处理得到两种原生质体，诱导两种原生质体融合。在显微镜下观察融合的活细胞中有__________，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。通过_________技术形成试管苗，进一步选择叶片形态特征介于二者之间的植株作为待测植株。
（2）通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如下图所示。据图判断，4、5号为杂种植株，判断的依据是_________。
（3）检测筛选到的杂种植株的染色体数目，发现大多数细胞为28条。取杂种植株部分组织，用流式细胞仪测定了约250个细胞的DNA含量，请在图3的框内绘出你的预期结果_________。
（4）为了培育具有抗病性状的花椰菜新品种，还需要在个体水平进行抗性测试。请你写出实验组的处理条件、检测的最佳指标，并预期实验结果_________。
【答案】（1）①. 纤维素酶和果胶（酶）②. 叶绿体 ③. 植物组织培养
（2）4和5具有紫罗兰和花椰菜两种植物的特异性蛋白质
（3）见图（最高点的横坐标不能超过200）

（4）用病菌悬浮液均匀喷洒杂种植株的叶面（实验处理），一段时间后，检测病斑面积占叶面积的比值，抗病植株的比值低于对照组
【分析】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。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；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；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【解析】（1）在黑暗中生长的胚轴是白色的，细胞内不含叶绿体，因此科研人员分别取紫罗兰叶片和黑暗处发芽的花椰菜胚轴，经纤维素酶和果胶酶处理后，得到两种原生质体。用PEG试剂诱导两种原生质体融合，由于叶片细胞内含有叶绿体，而融合的细胞相对的较大，因此选择特征为含有叶绿体且形态较大的细胞，通过植物组织培养技术形成试管苗。
（2） 对比图示中电泳结果可知，4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明是杂种细胞。
（3） 根据流式细胞仪测定了约250个细胞的DNA含量变化图分析，花椰菜绝大多数处于50，紫罗兰绝大多数处于150，因此杂种细胞的DNA含量应大多数处于200，其图示如下 。
（4）为了培育具有抗病性状的花椰菜新品种，还需要在个体水平进行抗性测试，需要营造有病毒的环境中，因此 用病菌悬浮液均匀喷洒杂种植株的叶面（实验处理），一段时间后，检测病斑面积占叶面积的比值，抗病植株的比值低于对照组。
19. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输，其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉，进入其中的筛管—伴胞复合体（SE-CC），再进一步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中，蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输（图1）可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”（SU载体），SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度，SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现，叶片中SU载体含量呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制，对于了解光合产物在植物体内的分配规律，进一步提高作物产量具有重要意义。
（1）在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于______。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间的方式属于______。
（2）与乙方式比，甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过______这一结构完成的。
（3）下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有______。
A. 用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低
B. 将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光
C. 与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
（4）除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外，本文还介绍了蔗糖能调节______的含量，体现了蔗糖的信息传递功能。
【答案】（1）①. 协助扩散（或易化扩散） ②. 主动运输
（2）胞间连丝 （3）AC
（4）SU载体
【分析】分析题意可知，光合产物进入筛管的方式主要有两种：甲方式是通过胞间连丝的形式进行；乙方式共分为三个阶段，采用乙方式的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。结合物质跨膜运输的特点分析作答。
【解析】（1）在乙方式中，蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外过程中，运输需要载体蛋白，且由题意“韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运”可知运输方向为顺浓度梯度，故方式为协助扩散/易化扩散。由“胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间，在此形成较高的H+浓度”可知，为逆浓度运输，为主动运输。
（2）结合题意可知，乙方式的跨膜运输需要浓度差和载体蛋白等协助，与其相比，甲方式“叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC”，即甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过胞间连丝这一结构完成的。
（3） A、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片，蔗糖进入SE-CC的速率降低，说明物质运输方式需要载体蛋白协助，符合乙中的②过程，A正确；
B、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞，SE-CC中出现荧光，推测叶肉细胞中的蔗糖可能通过不同细胞间的胞间连丝进入SE-CC，即可能是甲方式，B错误；
C、与野生型相比，SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉，说明SU是将叶肉细胞中的蔗糖转运进SE-CC中的重要载体，符合乙方式中的③过程，C正确。
故选AC。
（4） 结合题意"叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响，呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高，叶片中SU载体减少，反之则增加"可知，蔗糖能调节SU载体的含量，即蔗糖可以调节一些生命活动，体现了蔗糖的信息传递功能。
20. 脂联素（APN）是蛋白类激素。血清中APN的含量可直接反映人体健康状况，低水平的APN可能与肥胖、糖尿病、心血管疾病等相关。开发APN快速检测方法具有重要的意义。
（1）科研人员通过多次注射APN对实验小鼠进行免疫，然后取上述小鼠的脾脏组织，用______处理获得单细胞后，再与小鼠的________混合，并加入______（试剂）促进融合，经选择、培养，最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。
（2）为确定A1、A2、A3的抗原结合位点是否相同，将等量A1、A2、A3分别固定于反应体系中并结合APN，再分别加入酶E标记的A1、A2、A3，反应后洗掉未结合抗体，加入酶E的底物（可被酶E催化发生显色反应），通过与对照组比较颜色变浅的程度计算出结合抑制率，结果如表。以抑制率50%为界值进行实验数据分析，该实验所得结论是________。
（3）传统的双抗夹心法可以快速检测样本中有无特定抗原，原理如图1。当胶体金停留在T线或C线，将显现出红色。仅C线显红色，为阴性结果；T线和C线均显红色，为阳性结果；C线不显色，为无效结果。请解释产生阳性结果的原理______。
（4）有人在此基础上研发了双抗夹心法分段半定量检测，如图2。三条T线（T1、T2、T3）分别包埋一定量的相同抗体。
①利用上述研究获得的单克隆抗体对血清中APN半定量检测，在图2的金垫、T线、C线包埋的抗体分别是：________、A1、抗A2的抗体。
②检测线出现红色条带数量________，血清中APN的相对含量越多。
【答案】（1）① 胰蛋白酶 ②. 骨髓瘤细胞 ③. PEG
（2）A2、A3结合同一抗原位点，A1结合另一抗原位点
（3）样品中的S抗原与抗体1结合形成S-抗体1-胶体金复合物，一起层析至T线时，抗体2与复合物中S抗原结合，将胶体金留在T线处显红色，多余的复合物继续层析至C线，抗体1的抗体与复合物中的抗体1结合，将胶体金留在C线处显红色
（4）①. A2 ②. 越多
【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。
【解析】（1）科研人员通过多次注射脂联素（APN）作为抗原，对实验小鼠进行免疫，产生相应的B淋巴细胞，然后从脾脏中收集B淋巴细胞，取上述小鼠的脾脏组织，用胰蛋白酶处理获得单细胞后，然后与骨髓瘤细胞混合，在PEG的作用下促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，经选择、培养，最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。
（2） 据表可知，A2、A3的抑制率相同，A2、A3与A1的抑制率不同，则说明A2、A3结合同一抗原位点，A1结合另一抗原位点。
（3） 据图可知，产生阳性结果的原理是样品中的S抗原与抗体1结合形成S-抗体1-胶体金复合物，一起层析至T线时，抗体2与复合物中S抗原结合，将胶体金留在T线处显红色，多余的复合物继续层析至C线，抗体1的抗体与复合物中的抗体1结合，将胶体金留在C线处显红色。
（4） ①由于C线是抗A2的抗体，则金垫中的抗体是A2抗体，T线上的抗体应该与金垫上的抗体不同，则应该是A1抗体。②由于抗原抗体的特异性结合，则检测线出现红色条带数量越多，APN的相对含量越多。
21. 向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器，可制备出在特定环境中优先生长的工程菌，应用于生物治疗。
（1）研究者利用图1所示的原理分别设计氧气传感器和乳酸传感器。
①利用基因工程技术构建含氧传感器的大肠杆菌工程菌时，需将含有______和特定基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用______处理的大肠杆菌细胞内。
②根据图1，氧气传感器在有氧的条件下______（促进/抑制）特定基因的表达；乳酸传感器在有乳酸的条件下______（促进/抑制）特定基因的表达。
（2）研究者用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。请据图1提出改造重组质粒以提高灵敏度的一条措施：_______。
（3）将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素。请选填下列字母到图2中，利用所给出的材料，构建下图所示的两种工程菌________。
传感器的类型： a.氧气传感器 b.乳酸传感器
可选择的特定基因：c.细菌生长必需的asd基 d.细菌生长必需glms基因 e.对细菌生长有毒性的T基因
受体菌类型：甲：普通细菌 乙：asd基因缺失突变型细菌 丙：asd基因与glms基因双缺失突变型细菌
【答案】（1）①. 启动子A ②. Ca2+ ③. 抑制 ④. 促进
（2）修改启动子C以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C的结合；修改启动子B以增强L基因的表达；增加L蛋白基因的拷贝数
（3）见下图（构建丙菌时，c与d位置可互换）
【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。
【解析】（1）①启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可以驱动基因的转录，结合题意可知，构建基因表达载体时，需要将含有启动子A和特定基因的DNA片段与载体连接；将目的基因导入微生物细胞时，需要用Ca2＋处理微生物细胞，使其处于感受态。②根据图1，氧气传感器在有氧的条件下抑制转录因子与启动子A的结合，抑制表达；乳酸传感器在有乳酸的条件下会抑制L蛋白转变为阻遏蛋白，而阻遏蛋白抑制启动子C，因此乳酸传感器在有乳酸的条件下促进特定基因的表达。
（2） 分析题意，用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低，结合题图可知，原因可能是启动子C过量表达或者L基因表达不足所致，故可修改启动子C以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C的结合；修改启动子B以增强L基因的表达；增加L蛋白基因的拷贝数。
（3）结合图1可知，氧气传感器中特定基因在有氧气的情况下不表达，在无氧气的情况下表达，特定基因表达，乳酸传感器中特定基因在有乳酸的情况下特定基因表达，在无乳酸的情况下不表达，分析题意，该实验目的是构建在缺氧和高乳酸条件同时存在时才能增殖的工程菌及仅缺氧且无乳酸条件见下增殖的工程菌，两者的区别在于有无乳酸，因此不同的点在于乳酸传感器的不同，将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素，结合图1信息可知，在无氧和无乳酸情况下，可选择工程菌丙：asd基因与glms基因双缺失突变型细菌，传感器1加入c.细菌生长必需的asd基因，且该基因在无氧条件下表达，传感器2加入 d.细菌生长必需glms基因，该基因在高乳酸的情况下表达，从而构建在无氧和高乳酸情况下才能增殖的工程菌，图示如下：
，且c与d的位置可以互换，因为在无氧和高乳酸的条件下两种基因均能表达。同理，在无氧和无乳酸情况下，可选择工程菌乙asd基因缺失突变型细菌，传感器1加入c.细菌生长必需的asd基因，且该基因在无氧条件下表达，传感器2加入对细菌生长有毒性的T基因，该基因在无乳酸的情况下不表达，从而构建在无氧和无乳酸情况下增殖的工程菌，图示如下： 。
组别
实验处理
检测指标
对照组：YF－L
将菌株接种于全脂复原乳中，42°C发酵至pH4．5左右，置于4℃下冷藏24h。
____________（至少写出2个）
实验组：____________
抑制率（%）
E酶标抗体
A1
A2
A3
固相抗体
A1
61
23
33
A2
18
71
56
A3
27
63
73