【生物】北京市海淀区一零一中学2018-2019学年高二下学期期中考试试题（解析版）

北京市海淀区一零一中学2018-2019学年
高二下学期期中考试试题
第一部分
1.下列有关DNA粗提取与鉴定过程的叙述中，正确的是
A. 将猪的成熟红细胞置于清水中，红细胞涨破后将DNA释放出来
B. 用2mol/L的氯化钠溶液溶解提取物并离心后，须保留上清液
C. 在提取液中加入75%的冷冻酒精后蛋白质会与DNA分离并析出
D. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后溶液迅速变为蓝色
【答案】B
【解析】
【详解】A、猪为哺乳动物，其成熟红细胞不含细胞核和细胞器，不含DNA，A错误；
B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，氯化钠溶液为2mol/L时，DNA溶解度最大，所以用2mol/L的氯化钠溶液溶解提取物并离心后，须保留上清液，B正确；
C、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，在提取液中加入95%的冷冻酒精后蛋白质会与DNA分离并析出，C错误；
D、需将提取的丝状物加入2mol/L的 NaCl溶液中溶解，再加入二苯胺试剂，混匀后将试管置于沸水中水浴加热5min，指示剂将变蓝，D错误。
故选B。
2.下图为DNA分子结构示意图，下列有关叙述正确的是

A. 若该DNA分子中G—C碱基对比例较高，则热稳定性较低
B. ④由①②③组成，它代表DNA的基本组成单位之一
C. DNA复制时，⑨断裂需解旋酶，②和③连接需DNA聚合酶
D. 已知复制时⑦可脱氨为“U”，则能产生U—G碱基对
【答案】B
【解析】
【详解】A、由题图可知，G、C之间由3个氢键连接，A、T之间由2个氢键连接，该DNA分子中G-C碱基对比例较高，则热稳定性较高，A错误； 
B、由题图可知，④由一分子①磷酸、一分子②脱氧核糖和一分子③胞嘧啶组成，是胞嘧啶脱氧核苷酸，是DNA的基本组成单位之一，B正确； 
C、DNA复制时，解旋酶使⑨氢键断裂，DNA聚合酶连接的是两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误； 
D、DNA复制时，遵循碱基互补配对原则，其中A和T配对，不会出现A和U的配对，D错误。 
故选B。
3.下列关于建立cDNA文库过程的叙述中，不正确的一项是
A. 从特定组织或细胞中提取DNA或RNA
B. 用逆转录酶合成mRNA的互补单链DNA
C. 以新合成的单链DNA为模板合成双链DNA
D. 新合成的双链DNA需要连接在运载体上
【答案】A
【解析】
【详解】A、cDNA文库中的DNA来源于mRNA的反转录过程，所以不需要从特定组织或细胞中提取DNA或RNA，A错误； 
BC、利用mRNA在逆转录酶的作用下反转录合成互补的单链DNA片段，以新合成的单链DNA为模板再互补形成双链DNA，BC正确； 
D、在cDNA文库中，合成的互补DNA片段需要连接在载体上，D正确。 
故选A。
4.从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是
A. 合成编码目的肽的DNA片段
B. 构建含目的肽DNA片段的表达载体
C. 依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽
D. 筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
【答案】C
【解析】
【详解】该题目属于蛋白质工程，已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的DNA片段，故A错误；是需要构建含目的肽DNA片段的表达载体，但这不是第一步，故B错误；蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计P1氨基酸序列，从而推出其基因序列，故C正确；该基因表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽P1，目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，而目的多肽是抗菌性强但溶血性弱，所以必需对其改造，保持其抗菌性强，抑制其溶血性，故D错误。
5.下列关于基因工程及转基因食品安全性的叙述，正确的是
A. 基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因
B. 种植转基因抗虫作物可减少农药的使用量
C. 转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
D. 转入外源基因的甘蔗不存在安全性问题
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因工程经常以抗生素抗性基因作为标记基因，A错误； 
B、种植转基因抗虫作物的出现可减少农药的使用量，B正确； 
C、转基因作物被动物食用后，会被动物体消化吸收，所以目的基因不可能直接转入动物体细胞中，C错误； 
D、转入外源基因的甘蔗也可能会通过花粉扩散外源基因，有可能造成“基因污染”，因此存在安全性问题，D错误。
故选B。
6.下列关于克隆技术的叙述，正确的是（ ）
A. 植物组织培养和动物细胞培养的原理都是细胞的全能性
B. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以克服生殖隔离得到新个体
C. 动物细胞工程需要在无菌条件下进行，植物细胞工程不需要
D. 植物组织培养可用于单倍体育种，动物体细胞核移植可以培养克隆动物
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物组织培养的原理是细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增值，A错误；
B、动物细胞融合可以形成杂种细胞，但是不能得到新个体，B错误；
C、植物细胞工程和动物细胞工程都需要在无菌条件下进行，C错误；
D、植物组织培养可用于单倍体育种，动物体细胞核移植可以培养克隆动物，D正确。
答案选D。
7.下图为烟草植物组织培养过程的示意图。下列有关叙述正确的是

A. 对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B. 过程②应使用适宜的培养基，在避光环境中进行
C. 过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达
D. 用人工种皮包裹X细胞，可获得烟草的人工种子
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物组织培养技术应在无菌条件下进行，对过程①获取的根组织块应做消毒处理，而彻底灭菌会导致组织细胞死亡，A错误；
B、过程②为脱分化，应根据要求使用适宜的培养基，在避光的环境中进行，B正确；
C、过程③表示再分化，C错误；
D、人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，D错误。
故选B。
8.在下列自然现象或科学研究成果中，能体现细胞全能性的是
A. 壁虎断尾后重新长出尾部
B. 胡萝卜根的愈伤组织培养成完整植株
C. 用体外培养的皮肤治疗烧伤病人
D. 蚕豆种子发育成幼苗
【答案】B
【解析】
【详解】A、壁虎断尾后重新长出尾部，没有形成新个体，不能体现细胞的全能性，A错误； 
B、胡萝卜根的愈伤组织培养成完整植株，体现了细胞全能性，B正确； 
C、用体外培养的皮肤治疗烧伤病人属于自体移植，利用的是细胞增殖的原理，该过程没有形成新个体，不能体现细胞的全能性，C错误； 
D、蚕豆的种子发育成幼苗，属于正常发育，不能体现全能性，D错误。 
故选B。
9.下列有关动物细胞培养技术的叙述，正确的是
A. 用于培养的细胞多取自胚胎或幼龄动物，因为它们的全能性高
B. 动物细胞培养过程中可能发生突变，进而能够在体外无限增殖
C. 动物细胞培养的主要目的是为了获得细胞分泌的蛋白质
D. 在培养过程中通常要通入5%的CO2刺激细胞呼吸
【答案】B
【解析】
【详解】A、用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官是因为这些细胞具有比较强的增殖能力，A错误；
B、动物细胞培养的传代培养中，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，即能够在体外无限增殖，B正确；
C、动物细胞培养的目的是为了获得细胞产物或细胞群，C错误；
D、培养过程中加入CO2是为了维持培养液pH的相对稳定，D错误。
故选B。
10.下图为受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个发育时期，下列叙述不正确的是

A. ①过程发生同源染色体分离 B. ②过程通过有丝分裂增殖
C. 从a中可分离得到胚胎干细胞 D. ②→④细胞分化程度逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】A、①是受精作用，该过程中不会发生同源染色体分离，A错误；
B、②过程为卵裂，通过有丝分裂增殖，B正确；
C、a时期为囊胚，其中的内细胞团细胞具有全能性，因此可分离到胚胎干细胞，C正确；
D、②→④为受精卵通过分裂和分化形成原肠胚的过程，细胞分化程度逐渐增大，D正确。
故选A。
11.下列有关胚胎干细胞的叙述，不正确的是（ ）
A. 能分化为多种细胞 B. 不具有发育的全能性
C. 保持细胞分裂能力 D. 分化过程一般不可逆
【答案】B
【解析】
【详解】胚胎干细胞具有发育的全能性，能分化成多种细胞，A正确；胚胎干细胞具有发育的全能性，B错误；胚胎干细胞在体外培养条件下，可不断增殖而不发生分化，C正确；细胞分化过程一般是不可逆的，D正确。
12.下列关于培养基的叙述，不正确的是
A. 从土壤中分离分解纤维素的微生物，可以先用不加刚果红的液体培养基选择培养，以增加纤维素分解菌的浓度
B. 可利用液体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型
C. 培养微生物时，不是任何培养基中都需要添加水、碳源、氮源、无机盐
D. 感染杂菌的培养基和使用过的培养基都必须经灭菌处理后才能丢弃
【答案】B
【解析】
【详解】A、从土壤中分离分解纤维素的微生物，可以先用不加刚果红的液体培养基选择培养，以增加纤维素分解菌的浓度，从而确保能够从样品中分离到所需的微生物，A正确；
B、可利用固体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型，B错误；
C、微生物培养基的主要营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等，有的还需要生长因子等特殊的营养，但不是任何培养基中都需要添加水、碳源、氮源、无机盐，如培养自养微生物时，不需要添加碳源，培养自生固氮菌不需要添加氮源，C正确；
D、感染杂菌的培养基和使用过的培养基都必须经灭菌处理后才能丢弃，以防止微生物污染环境和感染实验者，D正确。
故选B。
13.微生物培养过程中，要十分重视无菌操作，现代生物学实验中的许多方面也要进行无菌操作，防止杂菌污染。请分析下列操作中错误的是
A. 消毒可以杀死物体表面微生物和内部的部分微生物
B. 接种操作要在酒精灯火焰附近进行
C. 大多数培养基要进行高压蒸气灭菌
D. 加入培养基中的指示剂和染料不需要灭菌
【答案】D
【解析】
【详解】A、消毒只能杀死物体表面或内部的部分微生物，A正确；
B、酒精灯火焰附近存在一个无菌区，为了无菌操作，接种操作要在酒精灯火焰附近进行，B正确；
C、大多数培养基要进行高压蒸气灭菌，C正确；
D、加入培养基中的指示剂和染料也需要灭菌，D错误。
故选D。
14.在果酒、果醋和泡菜制作中，下列有关叙述正确的是
A. 果醋发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌进入
B. 泡菜发酵中期乳酸菌大量繁殖产生乳酸能抑制杂菌繁殖
C. 用自然菌种发酵酿酒时，需将装好新鲜果汁的发酵瓶高压蒸气灭菌
D. 可以直接根据泡菜汁颜色的深浅估测出泡菜中亚硝酸盐含量的高低
【答案】B
【解析】
【详解】A、醋酸菌是一种好氧细菌，果醋发酵阶段需要氧气，故不能封闭充气口，A错误；
B、泡菜发酵中期乳酸菌大量繁殖产生乳酸使发酵液的PH降低，能抑制杂菌繁殖，B正确；
C、若将封有葡萄汁的发酵瓶进行高压蒸汽灭菌，会杀死酵母菌菌种，不能发酵产生酒精，C错误；
D、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后，与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合成玫瑰红色染料，将其与标准显色液比较玫瑰红色的深浅来估算亚硝酸盐的含量，D错误。
故选B。
15.下图为腐乳制作过程的流程图，下列说法不正确的是

A. 毛霉为好氧型真菌，码放豆腐时要留出一定缝隙
B. 加盐腌制可析出豆腐中的水分，抑制微生物的生长
C. 加卤汤腌制中，毛霉菌体能合成和分泌大量蛋白酶
D. 密封瓶口时，最好将瓶口通过酒精灯火焰减少污染
【答案】C
【解析】
【详解】A、毛霉是异养需氧型微生物，所以为避免其无氧呼吸，码放豆腐时要留出一定缝隙，A正确；
B、加盐可以析出豆腐中的水分使之变硬，同时能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质，B正确；
C、毛霉为好氧菌，密封腌制中，毛霉菌体不能生存，即不能合成和分泌大量蛋白酶，C错误；
D、用胶条密封瓶口时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，以防止瓶口污染，D正确。
故选C。
第二部分
16.水稻穗粒数可影响水稻产量。研究者筛选到一株穗粒数异常突变体，并进行了相关研究。
（1）农杆菌Ti质粒上的T-DNA序列，可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物的__________中，导致被插入的基因功能丧失。研究者用此方法构建水稻突变体库，并从中筛选到穗粒数异常突变体。
（2）研究者分别用EcoRⅠ、Hind Ⅲ、BamHⅠ三种限制酶处理突变体的总DNA，用Hind Ⅲ处理野生型的总DNA，处理后进行电泳，使长短不同的DNA片段______。电泳后的DNA与DNA分子探针（含放射性同位素标记的T-DNA片段）进行杂交，得到下图所示放射性检测结果。

①由于杂交结果中___________，表明T-DNA成功插入到水稻染色体基因组中。（注：T-DNA上没有EcoRⅠ、Hind Ⅲ、BamHⅠ三种限制酶的酶切位点）
②不同酶切结果，杂交带的位置不同，这是由于________________。
③由实验结果断定突变体为T-DNA单个位点插入，依据是___________。
（3）研究者用某种限制酶处理突变体的DNA（如下图所示），用_______将两端的黏性末端连接成环，以此为模板，再利用图中的引物__________组合进行PCR，___________出T-DNA插入位置两侧的未知序列。经过与野生型水稻基因组序列比对，确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中。

（4）研究发现，该突变体产量明显低于野生型，据此推测B基因可能_____（填“促进”或“抑制”）水稻穗粒的形成。
（5）育种工作者希望利用B基因，对近缘高品质但穗粒数少的低产水稻品系2进行育种研究，以期提高其产量，下列思路最可行的一项是（ ）
a.对水稻品系2进行60Co照射，选取性状优良植株
b.培育可以稳定遗传的转入B基因的水稻品系2植株
c.将此突变体与水稻品系2杂交，筛选具有优良性状的植株
【答案】 (1). 染色体DNA（或“核基因组”） (2). 分离 (3). 突变体在不同限制酶处理时均出现杂交带，野生型无杂交带，Ti质粒有杂交带 (4). 不同限制酶处理后含T-DNA的片段长度不同 (5). 用三种不同限制酶处理都只得到一条杂交带，而野生型无杂交带 (6). DNA连接酶 (7). ①、④ (8). 扩增 (9). 促进 (10). b
【解析】
【详解】（1）农杆菌Ti质粒上的T-DNA序列，可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中，导致被插入的基因功能丧失。
（2）电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同，产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离，所以用Hind Ⅲ处理野生型的总DNA后，会得到不同片段的DNA，进行电泳后，长短不同的DNA片段会分离。
①分析杂交结果可知，由于杂交结果中突变体在不同限制酶处理时，均出现杂交带，野生型无条带，Ti质粒有杂交带，表明T-DNA成功插入到水稻染色体基因组中。 
②由于不同限制酶处理后含T-DNA的片段长度不同，所以不同酶切结果，杂交带的位置不同。
③由于用三种不同限制酶处理都只得到一条杂交带，而野生型无杂交带，说明突变体为T-DNA单个位点插入。
（3）连接DNA黏性末端需要用DNA连接酶。由于T-DNA的插入具有随机性，通过突变体水稻基因组与野生型水稻基因组序列比对可确定插入的部位，为实施该比对操作需要利用图中的引物①、④对下图突变体DNA的未知序列进行PCR扩增。经过与野生型水稻基因组序列比对，确定T-DNA插入了2号染色体上的B基因中。
（4）研究发现，种植后该突变体产量明显低于野生型，据此推测B基因可能促进水稻穗粒的形成。
（5）利用B基因，对近缘高品质但穗粒数少的低产水稻品系2进行育种研究，以期提高其产量，可以培育可以稳定遗传的转入B基因的水稻品系2植株。综上所述，ac不符合题意，b符合题意。
17.紫杉醇是一种高效、低毒、广谱的天然抗癌药物。利用红豆杉细胞培养生产紫杉醇是最有可能解决紫杉醇药源紧缺问题的途径。科学家经过多年研究，终于成功利用生物技术人工合成出大量的紫杉醇。
（1）通过_______法和放在_____（较高渗/较低渗）条件下能制备出红豆杉细胞的原生质体。
（2）将紫杉醇合成的关键酶基因导入红豆杉原生质体中，再生出细胞壁，与再生细胞壁直接相关的细胞器是________。将转基因成功的细胞作为_________，接种到MS培养基上。在MS培养基中，往往还要添加___________，促进细胞分裂和愈伤组织形成。愈伤组织细胞的特点是____________，并能产生紫杉醇。
（3）紫杉醇可以使细胞内的微管蛋白和组成微管的微管蛋白二聚体失去动态平衡，导致细胞在有丝分裂时不能形成______________，进而抑制了细胞分裂和增殖，使癌细胞停止在有丝分裂________期, 直至细胞凋亡，起到抗癌作用。
(4) 生物的代谢产物分为初级代谢产物和次级代谢产物。初级代谢产物是生物代谢活动产生的自身生长和繁殖必需的物质；次级代谢产物是生物生长到一定阶段才产生的、对该生物没有明显生理功能，或并非该生物生长和繁殖所必需的物质。结合（3）的信息，你认为紫杉醇是该植物的_____（初级/次级）代谢产物。
【答案】 (1). 酶解 (2). 较高渗 (3). 高尔基体 (4). 外植体 (5). 细胞分裂素和生长素（或“植物激素”） (6). 排列疏松而无规则，高度液泡化的薄壁细胞 (7). 纺锤体 (8). 前 (9). 次级
【解析】
【详解】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可通过酶解法和放在较高渗条件下制备出红豆杉细胞的原生质体。
（2）高尔基体与植物细胞壁的形成有关。将转基因成功的细胞作为外植体，接种到MS培养基上，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂，脱分化和再分化的关键性激素，所以在MS培养基中，往往还要添加细胞分裂素和生长素，促进细胞分裂和愈伤组织形成。愈伤组织细胞的特点是排列疏松而无规则，高度液泡化的薄壁细胞，并能产生紫杉醇。
（3）紫杉醇可以使细胞内的微管蛋白和组成微管的微管蛋白二聚体失去动态平衡，导致细胞在有丝分裂时不能形成纺锤体，进而抑制了细胞分裂和增殖，使癌细胞停止在有丝分裂前期, 直至细胞凋亡，起到抗癌作用。
（4）紫杉醇可以使细胞内的微管蛋白和组成微管的微管蛋白二聚体失去动态平衡，导致细胞在有丝分裂时不能形成纺锤体，进而抑制了细胞分裂和增殖，说明紫杉醇并非是该生物生长和繁殖所必需的物质，所以紫杉醇是该植物的次级代谢产物。
18.表皮生长因子受体（EGFR）在某些癌细胞表面明显增多，针对EGFR的靶向治疗越来越受到研究者的关注。
（1）研究者提取了癌细胞表面的EGFR，并注射到小鼠体内。一段时间后，取小鼠的脾脏组织，剪碎后用____________使其分散成单个细胞。将得到的脾脏细胞与____________细胞诱导融合后，依次通过选择培养基筛选和____________检测，筛选得到所需的________细胞，并从细胞培养液中获得待测单克隆抗体。
（2）研究者将待测单克隆抗体作为_________注射到异种动物体内进行免疫，制备出__________的抗体，然后将辣根过氧化物酶与该抗体结合，制备出酶标记抗体。将_________结合到固相载体上，加入待测的单克隆抗体，再将酶标记抗体加入反应体系。然后向反应体系中加入白色底物（可被辣根过氧化物酶催化形成蓝色产物），反应体系中_________可以反映出待测单克隆抗体的含量高低。
（3）研究者分析所制备单克隆抗体的结构，设计新的氨基酸序列，通过分子生物学的手段对控制合成该抗体的_________进行修饰或改造，从而解决鼠源抗体在人体内的免疫排斥问题。研究者要利用大肠杆菌来表达新的单克隆抗体，降低生产成本，还需要解决抗体在大肠杆菌细胞内翻译后无法_________的问题。
【答案】 (1). 胰蛋白酶 (2). 骨髓瘤 (3). 专一抗体阳性（或“抗原-抗体杂交”） (4). 杂交瘤 (5). 抗原 (6). 抗EGFR单克隆抗体 (7). EGFR (8). 蓝色的深浅 (9). 基因 (10). 正确加工
【解析】
【详解】（1）研究者提取了癌细胞表面的EGFR，并注射到小鼠体内。一段时间后，取小鼠的脾脏组织，剪碎后用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞。将得到的脾脏细胞与骨髓瘤细胞经灭火的病毒诱导融合后，先通过选择培养基筛选出杂交瘤细胞，然后通过专一抗体阳性检测，筛选得到所需的能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，并从细胞培养液中获得待测单克隆抗体。
（2）将待测单克隆抗体作为抗原注射到异种动物体内进行免疫，可制备出抗EGFR单克隆抗体的抗体，然后将辣根过氧化物酶与该抗体结合，制备出酶标记抗体。将EGFR结合到固相载体上，加入待测的单克隆抗体，再将酶标记抗体加入反应体系。然后向反应体系中加入白色底物，由于白色底物可被辣根过氧化物酶催化形成蓝色产物，所以反应体系中蓝色的深浅可以反映出待测单克隆抗体的含量高低。
（3）蛋白质工程的实质是改造相应的基因，所以可通过分子生物学的手段对控制合成该抗体的基因进行修饰或改造，从而解决鼠源抗体在人体内的免疫排斥问题。单克隆抗体属于分泌蛋白，需要内质网、高尔基体等细胞器的加工和分泌，而大肠杆菌没有复杂的细胞器，所以要利用大肠杆菌来表达新的单克隆抗体，降低生产成本，还需要解决抗体在大肠杆菌细胞内翻译后无法正确加工的问题。
19.目前在经济作物栽培中使用的赤霉素（GA3）大多是来自于发酵工业的产品。为提高发酵过程中赤霉素的产量，有关人员对发酵工艺开展了优化研究。请回答：
（1）下表是在不同发酵温度下，经过190小时（h）发酵后测得的赤霉菌菌丝得率（每消耗1 g还原糖所产菌丝干重）。
温度（℃）
25
28
30
32
35
菌丝得率（g/g）
0.32
0.36
0.42
0.43
0.38
上表中数据显示，发酵温度为_________时赤霉菌菌丝得率最高。
（2）下面图1为不同发酵温度条件下赤霉菌产赤霉素的速率（每小时、每升菌液中的合成产物量）。

综合上表中数据和图1所示结果可知，菌丝得率和GA3合成速率的________温度不同。
（3）依据上述实验结果，采用分阶段变温调控的发酵工艺后，与恒温发酵相比，GA3的产量明显提高。发酵过程中菌丝干重、残糖浓度及GA3浓度的变化如图2。发酵过程中残糖浓度下降的原因是________。
（4）鉴于菌丝产量、GA3合成速率以及维持高水平GA3产率的时间共同决定了GA3的最终产量，请综合图表中的信息，简述图2所示发酵过程前、中、后期采用3种不同温度的设计思路：______。
【答案】 (1). 32℃ (2). 最适 (3). 糖类被用于菌丝生长和各种代谢产物合成的碳源及能量供给 (4). 由于菌丝得率和GA3合成速率的最适温度不同，而菌丝总量和GA3合成速率共同影响GA3的最终产量。所以，在发酵过程的前期，采用32℃适合菌丝快速生长，以便产生更多的菌丝，在中期采用30℃有利于快速提高GA3的合成速率，而采用28℃则有利于延长赤霉菌高水平合成GA3的时间
【解析】
【详解】（1）由表格中数据可知，32℃时赤霉菌菌丝得率最高。
（2）由图1可知，温度为30℃、发酵时间为70h的时候赤霉菌产赤霉素的速率最高，而赤霉菌菌丝得率最高时的温度是32℃，所以菌丝得率和GA3合成速率的最适温度不同。
（3）由于菌丝生长、各种代谢产物（或赤霉素合成）所需的碳源及能量都主要由糖类提供，所以发酵过程中残糖浓度会下降。
（4）菌丝产量、GA3合成速率以及维持高水平GA3产出率的时间共同决定了GA3的最终产量。所以，在发酵过程的前期，采用32℃适合菌丝快速生长，以便产生更多的菌丝，在中期采用30℃有利于快速提高GA3的合成速率，而采用28℃则有利于延长赤霉菌高水平合成GA3的时间
20.土壤是“微生物的天然培养基”，下面是有关土壤中分解尿素的细菌的分离和计数的实验过程，请根据下图回答相关问题：

（1）为分离出土壤中分解尿素的细菌，应该用_______的选择培养基进行分离，并加入____________指示剂进行鉴别。
（2）若取土样5g，应加入______配制成稀释10倍的土壤溶液。因土壤中细菌密度很大，需要不断加以稀释，配制成如上图所示的不同浓度的土壤溶液，取样稀释前，一定要____________以减少误差。将103～107倍的稀释液分别吸取0.1mL加入到固体培养基上，用____________将菌液分散，每个浓度稀释液至少接种_________个平板，以减少实验误差。
（3）将接种的培养皿_________在37℃的_________箱中培养24～48h，观察并统计________，结果如下表所示。找出合适浓度，推测出每克土样中细菌数为_________________。
稀释倍数
103
104
105
106
107
菌落数（个）
>500
367
248
26
18
【答案】 (1). 以尿素为唯一氮源 (2). 酚红 (3). 45mL无菌水 (4). 摇匀（振荡、混匀） (5). 涂布器 (6). 3 (7). 倒置 (8). 恒温培养 (9). 菌落数 (10). 2.48×108
【解析】
【详解】（1）尿素分解菌能分解尿素作为氮源，而其他微生物在只有尿素作为唯一氮源的培养基上会因为缺少氮源而不能生长，所以为分离出土壤中分解尿素的细菌，应该用以尿素为唯一氮源的选择培养基进行分离，并加入酚红指示剂进行鉴别，当尿素被分解形成氨后，会使培养基的PH升高指示剂将变红。
（2）若取土样5g，应加入45mL无菌水配制成稀释10倍的土壤溶液。取样稀释前，一定要震荡使菌体分布均匀，以减少误差。将103～107倍的稀释液分别吸取0.1mL加入到固体培养基上，用涂布器将菌液分散，每个浓度稀释液至少接种3个平板，以减少实验误差。
（3）将接种的培养皿倒置在37℃的恒温培养箱中培养24～48h，观察并统计菌落数。由于计数时合适的稀释倍数应以平板上出现30-300个菌落的为宜，所以稀释倍数应为105，所以根据表格数据可推测出每克土样中细菌数为248÷0.1×105=2.48×108个。
21.在互联网高度发达的今天，你一定知道什么是“关键词”。利用关键词，在互联网上你可以轻松地查找所需要的信息。关键词承载着所要表达的关键信息。
（1）请写出教材介绍基因工程的基本操作步骤中的五个“关键词”。__________
（2）简述将生长速度较快的奇努克三文鱼生长激素基因转入大西洋三文鱼基因组中，生产出转基因三文鱼的基本过程。___________________________
（3）分析（2）中获得转基因三文鱼对生态环境可能造成的影响。____________
【答案】 (1). 目的基因、运载体（质粒）、限制酶、DNA连接酶、受体细胞（大肠杆菌） (2). 包含获取目的基因、构建基因表达载体、将基因表达载体导入受体细胞、筛选导入目的基因的受体细胞、目的基因的检测与鉴定等过程。表述符合原理、逻辑通顺即可 (3). 有利：
资源消耗：转基因三文鱼生长迅速，因此每单位产出消耗的资源更少；
物种多样性：可以缓解重度捕捞野生三文鱼的压力，保护生态环境。
可能的危害：
基因扩散：扩散到野生品种中，破坏生态平衡。
外来物种入侵：成为优势种，与本地物种形成竞争，对捕食对象的生存造成压力等，威胁生态系统中的其他生物生存
【解析】
【详解】（1）基因工程的基本操作步骤中的五个“关键词”为目的基因、运载体（质粒）、限制酶、DNA连接酶、受体细胞（大肠杆菌）。
（2）通过基因工程将生长速度较快的奇努克三文鱼生长激素基因转入大西洋三文鱼基因组中，并通过动物细胞培养和早期胚胎培养等技术生产出转基因三文鱼。具体步骤如下：将生长速度较快的奇努克三文鱼生长激素基因与运载体在生物体外先构建基因表达载体，然后将基因表达载体导入大西洋三文鱼的受精卵中，将此受精卵细胞培养并筛选导入目的基因的受体细胞进一步培养，并对转基因个体进行检测，以筛选目的基因表达的个体。
（3）转基因三文鱼对生态环境可能有利的方面为：①资源消耗：转基因三文鱼生长迅速，因此每单位产出消耗的资源更少；②物种多样性：可以缓解重度捕捞野生三文鱼的压力，保护生态环境。对生态环境可能有害的方面为：①基因扩散：扩散到野生品种中，破坏生态平衡。②外来物种入侵：成为优势种，与本地物种形成竞争，对捕食对象的生存造成压力等，威胁生态系统中的其他生物生存。