高級中學名校試卷PAGEPAGE1江蘇省蘇州市2024-2025學年高二下學期期中調研一、單項選擇題：共14題，每題2分，共28分。每題只有一個選項最符合題意。1.北京冬奧會期間，多個賽場的生態(tài)廁所利用了微生物的降解技術，全程不用水但無臭無味。這項“黑科技”中的小小微生物將排泄物降解，最終變成有機肥料，實現(xiàn)了資源再利用。下列敘述正確的是（）A.生態(tài)廁所用到的微生物屬于捕食鏈的最高營養(yǎng)級B.微生物的降解作用實質就是其細胞內的呼吸作用C.用硝化細菌除臭是因其能將有臭味的NH3等物質氧化為無味的產(chǎn)物D.微生物降解產(chǎn)生的肥料被植物吸收，實現(xiàn)了物質和能量的循環(huán)利用【答案】B〖祥解〗生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動調節(jié)能力，生物種類越多，營養(yǎng)結構越復雜，自我調節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性越高，恢復力穩(wěn)定性越低。【詳析】A、食物鏈是由生產(chǎn)者和消費者組成的，微生物主要是分解者，不屬于捕食鏈的營養(yǎng)級。捕食鏈的營養(yǎng)級從生產(chǎn)者開始，依次是初級消費者、次級消費者等，不包括分解者，A錯誤；B、微生物的降解作用是將復雜的有機物分解為簡單的無機物或小分子有機物的過程，其實質是細胞內的呼吸作用，通過呼吸作用將有機物氧化分解，釋放能量，B正確；C、硝化細菌能將氨（NH3）氧化為亞硝酸，進而氧化為硝酸，這是硝化細菌的化能合成作用的一部分，并不是除臭的原理。除臭是因為微生物可以將有臭味的含氮等物質分解轉化，C錯誤；D、物質在生態(tài)系統(tǒng)中可以循環(huán)利用，但是能量是單向流動、逐級遞減的，不能循環(huán)利用，D錯誤。故選B。2.近年來，蘇州持續(xù)加大生態(tài)環(huán)境保護力度，良好的環(huán)境迎來了全球極度瀕危物種——青頭潛鴨在天福濕地公園棲息。下列敘述正確的是（）A.采用標記重捕法調查青頭潛鴨的種群數(shù)量以便于有效保護B.天福濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復過程中，群落發(fā)生了次生演替C.“放生”各種動物可增加生物多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性D.可建立青頭潛鴨自然保護區(qū)，將各地青頭潛鴨遷入并加以保護【答案】B〖祥解〗一、種群的數(shù)量特征：種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成、性別比例。種群密度是種群最基本的數(shù)量特征；出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定種群密度的大?。恍詣e比例直接影響種群的出生率；年齡組成預測種群密度變化。二、估算種群密度時，常用樣方法和標志重捕法。其中樣方法適用于調查植物或活動能力弱、活動范圍小的動物；標記重捕法適用于調查活動能力強、活動范圍大的動物。【詳析】A、青頭潛鴨是全球極度瀕危物種，數(shù)量稀少。標記重捕法適用于活動能力強、活動范圍大的動物，且要求種群數(shù)量相對較多，對于數(shù)量稀少的青頭潛鴨不適合采用標記重捕法調查其種群數(shù)量，A錯誤；B、次生演替是指在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。天福濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復過程中，原有生態(tài)系統(tǒng)被破壞，但土壤等條件還存在，所以群落發(fā)生了次生演替，B正確；C、隨意“放生”各種動物可能會帶來外來物種入侵等問題，破壞當?shù)厣鷳B(tài)平衡，不一定能增加生物多樣性和提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。只有合理引入物種才可能有積極作用，C錯誤；D、將各地青頭潛鴨遷入建立的自然保護區(qū)屬于易地保護措施。對于青頭潛鴨這種極度瀕危物種，應首先考慮就地保護，即在其原棲息地建立自然保護區(qū)，保護其生存環(huán)境，而不是將各地青頭潛鴨都遷入一個保護區(qū)，D錯誤。故選B。3.下列關于生態(tài)足跡的敘述，正確的是（）A.生態(tài)足跡是指在現(xiàn)有技術條件下，維持某一人口單位生存所需的生產(chǎn)資源B.飲食中多攝入蔬菜，降低肉食比例，可提高能量傳遞效率，減小生態(tài)足跡C.人口不斷增長后產(chǎn)生的廢棄污染物需被生態(tài)系統(tǒng)吸納和消化，會增加生態(tài)足跡D.提高資源利用率，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加強生態(tài)系統(tǒng)的修復可停止生態(tài)足跡的擴大【答案】C〖祥解〗生態(tài)足跡：又叫生態(tài)占用，指在現(xiàn)有技術條件下，維持某一人口單位（一個人、一個城市、一個國家或全人類）生存所需的生產(chǎn)資源和吸納廢物的土地及水域面積。生態(tài)足跡越大，代表人類所需的資源越多，對生態(tài)和環(huán)境的影響越大?！驹斘觥緼、生態(tài)足跡是指在現(xiàn)有技術條件下，維持某一人口單位（一個人、一個城市、一個國家或全人類）生存所需的生產(chǎn)資源和吸納廢物的土地及水域的面積，而不僅僅是生產(chǎn)資源，A錯誤；B、飲食中多攝入蔬菜，降低肉食比例，可減少能量在食物鏈中的損耗，使更多能量被人類利用，但能量傳遞效率是由生態(tài)系統(tǒng)本身的特性決定的，一般在10%-20%之間，不會因飲食結構的改變而提高，B錯誤；C、人口不斷增長，產(chǎn)生的廢棄污染物增多，需要更多的土地及水域等生態(tài)系統(tǒng)來吸納和消化這些污染物，也就意味著需要更多的生態(tài)空間，從而會增加生態(tài)足跡，C正確；D、提高資源利用率，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，加強生態(tài)系統(tǒng)的修復等措施可以減緩生態(tài)足跡的擴大速度，但由于人口增長、經(jīng)濟發(fā)展等因素的存在，很難完全停止生態(tài)足跡的擴大，D錯誤。故選C。4.碳達峰是指CO2的排放量達到峰值，碳中和是指CO2的排放量與吸收量相等。下列敘述正確的是（）A.碳循環(huán)發(fā)生在生物群落的各營養(yǎng)級之間，以有機物的形式傳遞B.碳中和時，所有生物呼吸作用釋放CO2量等于生產(chǎn)者固定CO2量C.碳中和后，生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)會明顯減慢，生態(tài)足跡也會明顯減少D.當我國實現(xiàn)碳達峰的目標后，空氣中的CO2濃度仍有可能會增加【答案】D〖祥解〗碳中和是指企業(yè)、團體或個人在一定時間內直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的CO2排放量，實現(xiàn)CO2的“零排放”。實現(xiàn)碳中和是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。【詳析】A、碳循環(huán)發(fā)生在生物群落和無機環(huán)境之間，而不僅僅是在生物群落的各營養(yǎng)級之間。在生物群落內碳以有機物的形式傳遞，但從整個碳循環(huán)角度看，碳在生物群落和無機環(huán)境之間以二氧化碳的形式進行交換，A錯誤；B、碳中和是指CO2的排放量與吸收量相等。生產(chǎn)者固定的CO2一部分用于自身呼吸作用釋放回大氣，還有一部分被消費者和分解者利用；而所有生物呼吸作用釋放的CO2除了來自生產(chǎn)者固定的碳，還有消費者和分解者自身有機物氧化分解產(chǎn)生的碳。所以碳中和時，不是所有生物呼吸作用釋放CO2量等于生產(chǎn)者固定CO2量，B錯誤；C、碳中和只是使CO2的排放量與吸收量達到平衡，并不會使生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)明顯減慢。生態(tài)足跡是指在現(xiàn)有技術條件下，維持某一人口單位（一個人、一個城市、一個國家或全人類）生存所需的生產(chǎn)資源和吸納廢物的土地及水域的面積。碳中和后，生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)等過程依然正常進行，生態(tài)足跡不會因為碳中和而明顯減少，C錯誤；D、當我國實現(xiàn)碳達峰的目標后，由于物質循環(huán)具有全球性，其他國家排放的二氧化碳同樣會影響二氧化碳的濃度，故空氣中的CO2濃度仍有可能會增加，D正確。故選D。5.為完成生態(tài)環(huán)境的保護任務，政府部門梳理出十大重點工作，包括增藍天、保碧水、護凈土、優(yōu)生態(tài)等。下列有關措施的敘述錯誤的是（）A.控制工業(yè)煤炭消費、減少微生物分解作用，可實現(xiàn)增藍天B.減少生活污水排放，加強污染河流的治理，有助于保碧水C.開展重金屬污染防控，加強農業(yè)用藥管理，有助于護凈土D.實施退耕還林還草工程，推進河湖生態(tài)修復，有助于優(yōu)生態(tài)【答案】A〖祥解〗生態(tài)系統(tǒng)所具有保持或恢復自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力，稱為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力。該能力的基礎是負反饋調節(jié)?！驹斘觥緼、微生物的分解作用屬于正常生命活動，若減少，將不利于生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，A錯誤；B、減少生活污水排放，加強河流污染防治，可以降低水污染程度，有助于保碧水，B正確；C、重金屬、農藥和化肥等是進入土壤的主要污染物，土壤的污染物主要通過生物富集作用，對生物造成危害，開展重金屬污染防控，加強農業(yè)用藥污染防治，有助于護凈土，C正確；D、實施退耕還林還草工程，推進河湖生態(tài)修復，可增加物種的多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力，有助于優(yōu)生態(tài)，D正確。故選A。6.油炸臭豆腐是我國一些地方的風味小吃。傳統(tǒng)臭豆腐制作時需將豆腐浸入含乳酸菌、芽孢桿菌等微生物的鹵汁中發(fā)酵。下列敘述錯誤的是（）A.乳酸菌和芽孢桿菌存在種間競爭關系B.豆腐中的蛋白質在微生物作用下形成短肽和氨基酸C.微生物發(fā)酵產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物使臭豆腐具特殊味道D.為防止雜菌污染，陳鹵汁需經(jīng)過滅菌后才能再利用【答案】D〖祥解〗多種微生物參與了豆腐發(fā)酵，如酵母、曲霉、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸，這些小分子物質有利于人體的消化和吸收?！驹斘觥緼、鹵汁中的乳酸菌和芽孢桿菌存在競爭關系，共同爭奪空間和食物，A正確；B、微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸，使味道鮮美，B正確。C、微生物發(fā)酵產(chǎn)生了不同的代謝物使得該臭豆腐具有特殊的味道，C正確；D、若對陳鹵汁進行滅菌，則會殺死陳鹵汁中的微生物，達不到制作臭豆腐的目的，因此利用陳鹵汁不需要經(jīng)過滅菌處理，D錯誤。故選D。7.消毒和滅菌是生物學實驗中的常規(guī)操作。下列敘述正確的是（）A.涂布器及實驗者的衣物、手等無需進行滅菌，消毒即可B.人工配制的培養(yǎng)基，通常在分裝滅菌后調節(jié)pHC.在火焰附近敞開皿蓋，將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿，立即蓋上皿蓋D.實驗結束后，對實驗室噴灑石炭酸同時配合紫外線照射【答案】D〖祥解〗微生物實驗室的培養(yǎng)的關鍵是無菌操作，無菌操作主要包括：①對實驗操作的空間、操作者的衣著和手進行清潔和消毒；②將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進行滅菌；③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行；④實驗操作時應避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品接觸?！驹斘觥緼、涂布器需要進行滅菌處理，而實驗者的衣物、手等進行消毒即可，A錯誤；B、人工配制的培養(yǎng)基，應在分裝前調節(jié)pH，然后再進行滅菌，若在分裝滅菌后調節(jié)pH，會導致培養(yǎng)基被污染，B錯誤；C、在火焰附近，應打開皿蓋的一條縫隙，將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿，然后立即蓋上皿蓋，而不是敞開皿蓋，C錯誤；D、實驗結束后，對實驗室噴灑石炭酸可以進行化學消毒，同時配合紫外線照射進行物理消毒，能有效地殺滅實驗室中的微生物，D正確。故選D。8.深海具有高壓、黑暗等極端環(huán)境特征。我國科考船在南海采集到深海冷泉沉積物，從中分離培養(yǎng)出罕見的微生物?？茖W家分離培養(yǎng)深海微生物過程如圖。下列敘述錯誤的是（）A.步驟Ⅰ培養(yǎng)基添加的DNA可為微生物生長提供碳源和氮源B.步驟Ⅱ應將試管在冰水混合物中迅速滾動，模擬冷泉環(huán)境C.與步驟Ⅰ相比，步驟Ⅱ中的①所用培養(yǎng)基中還需要添加瓊脂D.步驟Ⅲ從群落、個體和分子水平對微生物種類進行鑒定【答案】D〖祥解〗微生物培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽，此外還要滿足微生物生長對pH、特殊營養(yǎng)物質以及氧氣的要求?！驹斘觥緼、DNA的組成元素有C、H、O、N、P等，其中含有的碳元素可作為微生物生長的碳源，含有的氮元素可作為氮源，A正確；B、深海冷泉環(huán)境溫度低，步驟Ⅱ將試管在冰水混合物中迅速滾動，能夠模擬冷泉環(huán)境，B正確；C、步驟Ⅰ是液體培養(yǎng)基用于富集培養(yǎng)微生物，步驟Ⅱ中的①要獲得單菌落，所用培養(yǎng)基應為固體培養(yǎng)基，固體培養(yǎng)基需要添加瓊脂，C正確；D、步驟Ⅲ觀察菌落特征是從個體水平對微生物種類進行鑒定，電子顯微鏡觀察是從細胞水平對微生物種類進行鑒定，基因鑒定是從分子水平對微生物種類進行鑒定，并沒有從群落水平進行鑒定，D錯誤。故選D。9.賴氨酸營養(yǎng)缺陷型大腸桿菌在科研領域中具有廣泛的應用價值。下圖為科研人員利用野生型大腸桿菌誘變、純化賴氨酸缺陷型突變株的部分流程圖，①②③④代表培養(yǎng)基，a和b代表菌落。下列敘述錯誤的是（）A.④是基本培養(yǎng)基，①②③與其成分存在的差異是賴氨酸B.影印時應將細菌原位先后轉印至③④上，順序不能顛倒C.從③中挑取a菌落進行純化培養(yǎng)，可獲得所需的突變株D.長期保存菌種時，可將其與甘油混勻后置于-70℃環(huán)境中【答案】B〖祥解〗分析題圖：圖中首先利用稀釋涂布平板法分離細菌，然后運用影印法將菌種接種到兩種培養(yǎng)基中，分別是基本培養(yǎng)基、完全培養(yǎng)基；野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，而賴氨酸缺陷型突變株由于發(fā)生基因突變而無法合成賴氨酸只能在完全培養(yǎng)基上生長，據(jù)此利用培養(yǎng)基的種類，可以選擇出賴氨酸缺陷型突變株?！驹斘觥緼、野生型大腸桿菌菌株能在基本培養(yǎng)基上生長，賴氨酸缺陷型突變株無法合成賴氨酸，只能在完全培養(yǎng)基上生長，根據(jù)題意和題圖信息分析可知，①②③為完全培養(yǎng)基，要添加賴氨酸，④為基本培養(yǎng)基，不能添加賴氨酸，因此①②③與④成分存在的差異是賴氨酸，A正確；B、在③中生長的a菌落不能在④中生長，說明④中沒有添加賴氨酸，為基本培養(yǎng)基，影印時應將細菌原位先后轉印至④③上，順序不能顛倒，B錯誤；C、a菌落在培養(yǎng)基④中無法生長，在培養(yǎng)基中③可生長，說明a菌落是賴氨酸缺陷型菌落，故經(jīng)過原位影印及培養(yǎng)后，可從③中挑取a菌落進行純化培養(yǎng)，可獲得所需的突變株，C正確；D、長期保存菌種時，可將其與甘油混勻后置于-70℃環(huán)境中，保藏時間一般為2～4年左右，D正確。故選B。10.研究人員篩選出4種能降解木質素的假單胞桿菌，培養(yǎng)結果如圖1所示；選出高效菌株進一步探究木質素降解率和木質素添加量之間的關系，結果如圖2所示。下列敘述正確的是（）A.將一個未接種的平板與接種后的平板立即倒置，恒溫培養(yǎng)B.假單胞桿菌能吸收秸稈中的木質素，作為直接能源物質C.可選擇圖1中的c菌落進一步探究其降解木質素的能力D.木質素濃度過高可能會抑制細菌生長，導致降解率下降【答案】D〖祥解〗在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基?！驹斘觥緼、未接種的平板，其主要用于對照，檢測培養(yǎng)基是否被污染，接種后的平板需要等菌液干燥再恒溫培養(yǎng)，A錯誤；B、假單胞桿菌可降解木質素，但木質素不是其直接能源物質，細胞生命活動的直接能源物質是ATP，B錯誤；C、圖1中b菌落的直徑明顯大于其他菌落，說明b菌株的生長速度快或代謝活性強等，在降解木質素方面可能更具優(yōu)勢，應選擇b菌落進一步探究其降解木質素的能力，而不是c菌落，C錯誤；D、從圖2可以看出，隨著木質素添加量的增加，木質素降解率先上升后下降。當木質素濃度過高時，可能會對細菌的生長環(huán)境產(chǎn)生不良影響，如滲透壓改變、某些物質積累對細菌產(chǎn)生毒害等，從而抑制細菌生長，導致其降解木質素的能力下降，最終使得降解率降低，D正確。故選D。11.下列關于發(fā)酵工程及其應用的敘述，正確的是（）A.通過發(fā)酵工程可從微生物細胞中提取單細胞蛋白制成微生物飼料B.菌種選育是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)，優(yōu)良菌種可從自然界篩選出來C.通過發(fā)酵工程生產(chǎn)的蘇云金桿菌可制成微生物農藥，防治多種農林蟲害D.谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時，應將pH控制在中性和弱酸性條件下【答案】C〖祥解〗發(fā)酵罐內發(fā)酵是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。在發(fā)酵過程中，要隨時檢測培養(yǎng)液中的微生物數(shù)量、產(chǎn)物濃度等，以了解發(fā)酵進程?！驹斘觥緼、單細胞蛋白是指利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的微生物菌體本身，而不是從微生物細胞中提取出來的，A錯誤；B、發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)是發(fā)酵過程，而不是菌種選育，B錯誤；C、蘇云金桿菌能產(chǎn)生伴孢晶體和毒素，對多種農林害蟲有特異性的毒殺作用。通過發(fā)酵工程可以大量生產(chǎn)蘇云金桿菌，將其制成微生物農藥，用于防治多種農林蟲害，這種生物防治方法具有環(huán)保等優(yōu)點，C正確；D、谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時，當發(fā)酵液pH呈中性和弱堿性時，谷氨酸棒狀桿菌會積累谷氨酸；而當pH呈酸性時，谷氨酸棒狀桿菌會生成乙酰谷氨酰胺。所以應將pH控制在中性和弱堿性條件下，而不是中性和弱酸性條件，D錯誤。故選C。12.關于基因工程的工具，下列敘述正確的是（）A.限制酶具有特異性，不同限制酶識別的核苷酸序列都不同B.TaqDNA聚合酶的濃度過低會引起非特異性擴增產(chǎn)物量增加C.E．coliDNA連接酶只能連DNA片段互補的黏性末端，而不能連平末端D.為使目的基因準確插入，可將天然質粒上重復的限制酶識別位點刪除【答案】D〖祥解〗一、基因工程的工具：（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。（2）DNA連接酶：根據(jù)酶的來源不同分為兩類：E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。這二者都能連接黏性末端，此外T4DNA連接酶還可以連接平末端，但連接平末端時的效率比較低。（3）運載體：常用的運載體有質粒、噬菌體、動植物病毒等。二、作為運載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點；②要有標記基因（如抗性基因）；③能在宿主細胞中穩(wěn)定存在并復制；④是安全的，對受體細胞無害，而且要易從供體細胞分離出來?！驹斘觥緼、限制酶具有特異性，不同的限制酶識別的核苷酸序列和切割位點一般不同，但也存在識別序列相同的限制酶，如不同的限制酶可能都識別相同的回文序列，A錯誤；B、TaqDNA聚合酶是PCR技術中常用的DNA聚合酶。在PCR反應中，引物的濃度過低會引起非特異性擴增產(chǎn)物量增加，而不是TaqDNA聚合酶的濃度過低。TaqDNA聚合酶濃度過低主要會影響擴增效率等，而不是導致非特異性擴增產(chǎn)物量增加，B錯誤；C、E.coliDNA連接酶能連接DNA片段互補的黏性末端，也能連接平末端，只是對于平末端連接效率極低，C錯誤；D、在質粒上引入含有多種限制酶切割位點的多克隆位點，以便外源基因的重組。一般還要刪除重復的限制酶切割位點，使環(huán)狀的質粒經(jīng)限制酶處理后只在一處斷裂,從而保證外源基因的準確插入，D正確。故選D。13.下列關于基因工程的敘述，正確的是（）A.構建表達載體時需要在目的基因前加上起始密碼子B.農桿菌轉化法可以將目的基因隨機插入受體細胞的染色體DNA上C.標記基因中不能有限制酶的識別位點以防止其被破壞而失去作用D.導入人胰島素基因的大腸桿菌可直接生產(chǎn)出有活性的人胰島素【答案】B〖祥解〗據(jù)題文和選項的描述可知：本題考查學生對基因工程的基本操作程序的相關知識的識記和理解能力?！驹斘觥繕嫿ɑ虮磉_載體時需要在目的基因前加上啟動子，A錯誤；農桿菌的Ti質粒的T-DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體DNA上，依據(jù)農桿菌的這一特點，采用農桿菌轉化法，將目的基因插入Ti質粒的T-DNA上，可以將目的基因隨機插入受體細胞的染色體DNA上，B正確；標記基因中可以有限制酶的識別位點，為了防止標記基因被破壞而失去作用，在構建基因表達載體時，使用的限制酶應該不具有識別標記基因中的限制酶的識別位點的能力，C錯誤；導入人胰島素基因的大腸桿菌，因沒有內質網(wǎng)和高爾基體，不能對胰島素進行加工，所以不能直接生產(chǎn)出有活性的人胰島素，D錯誤。14.利用蛋白質工程對干擾素進行改造，可在一定條件下延長其保存時間。下列敘述錯誤的是（）A.蛋白質工程與中心法則的信息流動方向是一致的B.可用PCR技術檢測改造后的干擾素基因是否轉錄出了相應的mRNAC.經(jīng)改造后的干擾素基因能通過工程菌的繁殖實現(xiàn)遺傳D.蛋白質工程對干擾素的改造遇到的最大難題是按人類需求對高級結構進行設計【答案】A〖祥解〗蛋白質工程就是通過對蛋白質化學、蛋白質晶體學和蛋白質動力學研究，獲得有關蛋白質理化特性和分子特性的信息，在此基礎上對編碼蛋白質的基因進行有目的的設計和改造，通過基因工程技術獲得可以表達蛋白質的轉基因生物系統(tǒng)，這個生物系統(tǒng)可以是轉基因微生物、轉基因植物、轉基因動物，甚至可以是細胞系統(tǒng)。【詳析】A、蛋白質工程包含逆向設計（蛋白質→基因），與中心法則的方向不完全一致，A錯誤；B、先以mRNA為模板，在逆轉錄酶的作用下，按照堿基互補配對原則合成cDNA（互補DNA）。因為mRNA是以DNA為模板轉錄而來的，所以逆轉錄得到的cDNA與轉錄它的模板DNA序列互補，以逆轉錄得到的cDNA為模板，進行常規(guī)的PCR擴增。如果在PCR擴增產(chǎn)物中能檢測到預期大小的目的條帶，說明改造后的干擾素基因轉錄出了相應的mRNA，B正確；C、經(jīng)改造后的干擾素基因整合到工程菌的基因組中，隨著工程菌的繁殖，基因會進行復制并傳遞給子代細胞，從而實現(xiàn)遺傳，C正確；D蛋白質的高級結構非常復雜，受到多種因素的影響，目前人類對蛋白質高級結構的了解還很有限，很難按人類需求對高級結構進行設計，這是蛋白質工程對干擾素改造遇到的最大難題，D正確。故選A。二、多項選擇題：共4題，每題3分，共12分。每題有不止一個選項符合題意。每題全選對者得3分，選對但不全的得1分，錯選或不答的得0分。15.果園內大量廢棄枝條和落葉亂堆占用土地，焚燒后又污染環(huán)境。為解決此問題，政府建設了“生態(tài)橋”工程，將廢棄物加工成有機肥后施加到果園土壤中，減輕污染的同時也提高了水果的產(chǎn)量。下列敘述錯誤的有（）A.果園屬于人工生態(tài)系統(tǒng)，穩(wěn)定性通常高于當?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)B.果園中“生態(tài)橋”工程的實施，促進了果園生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)C.果園中“生態(tài)橋”工程的實施，使果園生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構更復雜D.流入果園中的總能量是果樹光合作用固定的能量和有機肥中的化學能【答案】ACD〖祥解〗生態(tài)農業(yè)是指運用生態(tài)學原理，在環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展的思想指導下，應用現(xiàn)代科學技術建立起來的多層次、多功能的綜合農業(yè)生產(chǎn)體系。生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利用和物質循環(huán)再生是生態(tài)學的一條基本原理，在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動和物質循環(huán)主要是通過食物鏈完成的能量轉換，也是一條物質傳遞鏈，從經(jīng)濟上看，還是一條價值增殖量，因此，遵循這一原理就可以使生態(tài)系統(tǒng)中的物質和能量被分層多級利用，提高能量的轉化效率，減少環(huán)境污染。【詳析】A、果園屬于人工生態(tài)系統(tǒng)，穩(wěn)定性的維持通?？咳说淖饔?，物種比較單一，其穩(wěn)定性不會高于當?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)，A錯誤；B、“生態(tài)橋”工程的實施，促進了果園生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，實現(xiàn)了物質的循環(huán)利用，B正確；C、將有機肥施加到果園中，有機肥能夠作為微生物的營養(yǎng)，故有機肥的施入會改變土壤微生物的組成和密度，而生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)結構指的是食物鏈和食物網(wǎng)，食物鏈和食物網(wǎng)是由生產(chǎn)者和消費者構成的，因此該措施并未使生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構變得復雜，C錯誤；D、流入果園中的總能量主要是果樹光合作用固定的能量，而有機肥中的化學能是生產(chǎn)者已經(jīng)固定的能量，D錯誤。故選ACD。16.某礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程的流程如圖所示。下列敘述正確的有（）A.該工程的關鍵是植被恢復及植被恢復所必需的土壤微生物群落的重建B.可根據(jù)當?shù)厮譅顩r和土壤條件，進行植樹種草，大量引入外來物種C.建立飼養(yǎng)場等綜合開發(fā)治理可能會帶來良好的生態(tài)、社會、經(jīng)濟效益D.養(yǎng)殖場的家畜糞肥經(jīng)微生物分解后可為當?shù)刂脖惶峁┪镔|和能量【答案】AC〖祥解〗礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程：（1）問題：礦區(qū)土體、土壤和植被，乃至整個地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的破壞。（2）對策：人工制造表土、多層覆蓋、特殊隔離、土壤侵蝕控制、植被恢復工程等，關鍵是植被恢復及其所必需的土壤微生物群落的重建?！驹斘觥緼、礦區(qū)廢棄地的土壤和植被遭到嚴重破壞，因此圖示工程的關鍵是植被恢復以及植被恢復所必需的土壤微生物群落的重建，A正確；B、大量引入外來物種可能導致外來物種入侵，使當?shù)厣锒鄻有詼p少，B錯誤；C、種植的牧草可為動物提供食物，動物的糞便可有利于土壤的形成，可為植物提供肥料，利于當?shù)刂脖坏纳L，養(yǎng)殖的動物還可以增加農民的收入，因此建立飼養(yǎng)場等綜合開發(fā)治理可能會帶來良好的生態(tài)、社會、經(jīng)濟效益，C正確；D、養(yǎng)殖場的家畜糞肥經(jīng)微生物分解后可為當?shù)刂脖惶峁┪镔|但是不能提供能量，D錯誤。故選AC。17.某興趣小組進行實驗探究新鮮牛奶的合適消毒溫度。下列相關實驗操作合理的有（）A.將配置好牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基置于121℃、100kPa條件下處理15～30minB.等量新鮮牛奶分別置于50℃、60℃、70℃、80℃恒溫水浴鍋中處理30minC.將處理后的牛奶進行梯度稀釋后，接種于平板上置于37℃下培養(yǎng)24hD.統(tǒng)計培養(yǎng)基上全部菌落數(shù)，以菌落數(shù)最少組的處理溫度即為最適消毒溫度【答案】AC〖祥解〗一、高壓蒸汽滅菌的原理：在密閉的蒸鍋內，其中的蒸汽不能外溢，壓力不斷上升，使水的沸點不斷提高，從而鍋內溫度也隨之增加。在100kPa的壓力下，鍋內溫度達121℃。在此蒸汽溫度下，可以很快殺死各種細菌及其高度耐熱的芽孢。二、巴氏消毒指的是70-75℃煮30min或80℃煮15分鐘；巴氏消毒既能殺死生牛（羊）乳中的微生物，還不會破壞牛（羊）乳中的營養(yǎng)成分?！驹斘觥緼、配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基需要采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌，即在121℃、100kPa條件下處理15～30min，A正確；B、巴氏消毒指的是70-75℃煮30min或80℃煮15分鐘，新鮮的牛奶應該采用巴氏消毒法進行消毒，將等量的新鮮牛奶分別置于50℃、60℃、70℃、80℃、90℃恒溫水浴鍋中處理30min，可對新鮮牛奶合適的消毒溫度進行探究，B錯誤；C、對處理后的牛奶進行梯度稀釋后，利用涂布法接種平板并在37℃下培養(yǎng)24h，C正確；D、由于溫度過高會影響蛋白質的結構，進而破壞牛奶中的營養(yǎng)成分，所以菌落數(shù)最少的組對應的溫度不一定是最適的消毒溫度，D錯誤。故選AC。18.某興趣小組為探究當?shù)剞r田土壤中分解尿素細菌的數(shù)量，進行了相關實驗。下列敘述正確的有（）A.能在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基上生長的微生物都能合成脲酶B.土壤樣液先在錐形瓶內進行富集培養(yǎng)，再等比稀釋后涂布計數(shù)C.甲組中a培養(yǎng)基上的菌落連成一片，可能是涂布不均勻造成的D.應以乙組計數(shù)，5g土壤中含分解尿素菌的估算數(shù)目是2.8×108個【答案】CD〖祥解〗本實驗是探究當?shù)剞r田土壤中分解尿素的細菌的數(shù)量，因此圖中接種的培養(yǎng)基是以尿素為唯一氮源的固體培養(yǎng)基，但在此培養(yǎng)基中能生長的微生物不一定都能合成脲酶，固氮菌也能在該培養(yǎng)基上生存【詳析】A、本實驗是探究當?shù)剞r田土壤中分解尿素的細菌的數(shù)量，因此圖中接種的培養(yǎng)基是以尿素為唯一氮源的固體培養(yǎng)基，但在此培養(yǎng)基中能生長的微生物不一定都能合成脲酶，固氮菌也能在該培養(yǎng)基上生存，A錯誤；B、土壤樣液先溶解在錐形瓶中，未進行富集培養(yǎng)，B錯誤；C、甲組中a培養(yǎng)基上的菌落連成一片，可能是涂布不均勻造成的，菌液未分散開，C正確；D、為了保證結果準確，一般選擇菌落數(shù)在30-300的平板進行計數(shù)，乙組中三個平板的菌落數(shù)分別為275、285、280，均在30-300之間，應以乙組計數(shù)。計算5g土壤中含分解尿素菌的估算數(shù)目時，應根據(jù)公式：每克樣品中的菌株數(shù)=（C÷V）×M（其中C代表某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的體積，M代表稀釋倍數(shù)）。5g該土壤含分解尿素的細菌數(shù)是（275+285+280）÷3÷0.1×105=2.8×108，D正確。故選CD。三、非選擇題：共5題，共60分。除特殊說明外，每空1分。19.濱海濕地是具有豐富自然資源的生態(tài)系統(tǒng)，其退化和喪失是一場全球性的生態(tài)危機?？蒲腥藛T通過分析退化原因，對某地受損濕地開展生態(tài)整治修復工程，恢復并構建了生態(tài)濕地。請回答下列問題：（1）水生植物是濕地生態(tài)系統(tǒng)的基礎，不僅能為水生動物和微生物提供___________，還可利用根系主要通過___________方式吸收水體中的N、P，并同化為___________（至少寫出2種物質）等有機物。（2）選擇凈化能力強的本地水生植物構建修復水體的植物群落，一方面可防止___________，保證當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的安全；另一方面可提高生物多樣性的程度，進而提高了該濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。上述遵循了生態(tài)工程的___________原理。（3）該濕地修復的首要任務是滿足濕地清潔水質的需求，研究者構建了復合生態(tài)凈化技術體系，其中清水涵養(yǎng)塘通過自然能造流系統(tǒng)，將底部水體提升到表層，使水體較為強烈的垂直混合，這樣有利于增加塘內___________；清水涵養(yǎng)塘能涵養(yǎng)清潔水源和調蓄水源，體現(xiàn)了生物多樣性的___________價值。（4）鳥類多樣性能作為評估濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的指標，為評估該濕地的修復成效，科研人員開展鳥類調查和研究，由圖1可知該濕地鳥類以___________為主，秋冬季濕地鳥類物種數(shù)處于相對較高水平，主要原因是___________。（5）增加碳存儲和減少碳釋放是實現(xiàn)碳中和的重要舉措，濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)相比陸地生態(tài)系統(tǒng)，具備更強的固碳能力，其原因之一是濕地周期性淹水條件使土壤微生物長期處于___________條件，導致土壤有機質解速率___________。（6）濕地也會排放CH4等溫室氣體。為比較恢復濕地與自然濕地對CO2、CH4等溫室氣體的減排能力，科研人員進行了相關實驗，據(jù)圖2結果概括本實驗的結論：___________?！敬鸢浮浚?）①.棲息和隱蔽場所②.主動運輸③.DNA、RNA、磷脂（2）①.（防止）外來物種入侵②.協(xié)調和自生（3）①.溶氧量②.間接（4）①.留鳥②.適宜的生態(tài)環(huán)境吸引了大量冬候鳥在秋冬季節(jié)遷入越冬（5）①.無氧（或缺氧）②.降低（6）與自然濕地相比，通過生態(tài)修復的恢復濕地能夠吸收更多的CO2、排放更少的CH4,具有更強的溫室氣體減排能力〖祥解〗一、群落的空間結構包括：（1）垂直結構：植物群落的垂直結構表現(xiàn)垂直方向上的分層性。垂直結構顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力；（2）水平結構：水平方向上由于光線明暗、地形起伏、濕度的高低等因素的影響，不同地段上分布著不同的生物種群；二、生物多樣性的價值：（1）直接價值：對人類有食用、藥用和工業(yè)原料等使用意義，以及有旅游觀賞、科學研究和文學藝術創(chuàng)作等非實用意義的；（2）間接價值：對生態(tài)系統(tǒng)起重要調節(jié)作用的價值（生態(tài)功能）；（3）潛在價值：目前人類不清楚的價值?！拘?詳析】水生植物能進行光合作用合成有機物，所以能為水生動物和微生物提供食物和棲息空間，水生植物根系吸收水體中的N、P等無機鹽離子主要通過主動運輸方式，因為主動運輸可以逆濃度梯度運輸離子，植物吸收的N、P等元素會參與自身的物質合成，同化為DNA、RNA、磷脂等有機物。【小問2詳析】選擇凈化能力強的本地水生植物構建修復水體的植物群落，一方面可防止外來物種入侵，因為外來物種可能會因缺乏天敵等因素大量繁殖，破壞當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡，保證當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的安全；另一方面可提高生物多樣性的程度，進而提高了該濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這遵循了生態(tài)工程的協(xié)調與自生原理。【小問3詳析】清水涵養(yǎng)塘通過自然能造流系統(tǒng)，將底部水體提升到表層，使水體較為強烈的垂直混合，這樣有利于增加塘內溶解氧，因為水體混合能使表層和底層水體交換，增加底層的氧氣含量，清水涵養(yǎng)塘能涵養(yǎng)清潔水源和調蓄水源，這體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值，間接價值主要是指對生態(tài)系統(tǒng)起到重要調節(jié)功能的價值。【小問4詳析】由圖可以看出，不論哪個季節(jié)，留鳥的物種數(shù)最多，可知該濕地鳥類以留鳥為主，秋冬季濕地鳥類物種數(shù)處于相對較高水平，主要原因是秋冬季陸地食物減少，而濕地有豐富的水生生物等食物資源，同時濕地為鳥類提供了適宜的生態(tài)環(huán)境。【小問5詳析】濕地周期性淹水條件使土壤處于無氧（或缺氧）條件，因為水多會占據(jù)土壤孔隙，導致氧氣含量降低。在缺氧條件下，土壤有機質分解速率降低，因為大多數(shù)參與有機質分解的微生物是好氧微生物，缺氧會影響它們的生命活動?！拘?詳析】從圖2可以看出，與自然濕地相比，通過生態(tài)修復的恢復濕地能夠吸收更多的CO2、排放更少的CH4,具有更強的溫室氣體減排能力。20.我國科學家運用合成生物學方法構建了一株嗜鹽單胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的廢棄液，含較多蔗糖）為原料，發(fā)酵生產(chǎn)一種新型可降解材料PHA（功能與塑料相似），期望提高甘蔗的整體利用價值。請回答下列問題：（1）為得到對蔗糖的耐受能力強和利用效率高的菌株H，可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為___________，并不斷提高其濃度，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)獲得目標菌株。培養(yǎng)過程中定期取樣并用___________的方法對活菌進行接種并計數(shù)，評估菌株增殖狀況。（2）發(fā)酵工程中獲得純凈發(fā)酵產(chǎn)物的關鍵是防止雜菌污染，常采用___________對培養(yǎng)液進行滅菌。菌株H具有嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性，能在未滅菌的開放式發(fā)酵系統(tǒng)（如圖1）中正常持續(xù)發(fā)酵60d以上。該系統(tǒng)可不滅菌的原因有___________。（3）在適宜溫度、pH等條件下進行擴大培養(yǎng)時，發(fā)現(xiàn)菌株H細胞增殖及PHA產(chǎn)量均未達到預期，且產(chǎn)生了少量乙醇等物質，說明發(fā)酵條件中___________可能是高密度培養(yǎng)的限制因素。為解決該問題，研究人員嘗試將透明顫菌血紅蛋白基因（vgb）轉入嗜鹽單胞菌。①圖2是人工合成的vgb基因，Pvgb是vgb的啟動子，能被___________識別以驅動基因轉錄，轉錄的模板鏈的5＇端位于___________（填“M”或“N”）端。②構建基因表達載體時，用DNA連接酶可作用于圖3中的___________（填“A”或“B”或“A和B”）。（4）甘蔗榨糖后的甘蔗渣含有大量纖維素。為高效降解甘蔗渣廢棄物，研究人員利用從土壤中篩選獲得的3株纖維素分解菌，在37℃條件下進行甘蔗渣降解實驗，結果如下表。在該條件下纖維素酶活力最高的是菌株___________，理由是___________。菌株甘蔗渣總重（g）甘蔗渣殘重（g）甘蔗渣失重（%）纖維素降解率（%）甲2.001.5124.5016.14乙2.001.5323.5014.92丙2.001.4229.0023.32【答案】（1）①.（唯一）碳源②.稀釋涂布平板（2）①.濕熱滅菌（高壓蒸汽滅菌）法②.鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌因失水過多而死亡；pH為10的條件下，其他雜菌的酶變性失活，生長繁殖受抑制（3）①.溶氧量②.RNA聚合酶③.N④.B（4）①.丙②.接種丙菌種的纖維素降解率最高〖祥解〗微生物常見的接種的方法：①平板劃線法：將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板，接種，劃線，在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部分，微生物往往連在一起生長，隨著線的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成單個菌落；②稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后，均勻涂布在培養(yǎng)皿表面，經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個菌落。【小問1詳析】在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基，為提高菌株H對蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液體培養(yǎng)基中將蔗糖作為唯一碳源，并不斷提高其濃度，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)（指培養(yǎng)一段時間后，將部分培養(yǎng)物轉入新配的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)）以獲得目標菌株；培養(yǎng)過程中定期取樣并對活菌進行接種并計數(shù)，常用稀釋涂布平板法。【小問2詳析】發(fā)酵工程中獲得純凈發(fā)酵產(chǎn)物的關鍵是防止雜菌污染，常采用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)液進行滅菌。這種方法可以在高溫高壓下徹底殺滅培養(yǎng)液中的各種微生物，包括芽孢和孢子；由題干信息可知，菌株H具有嗜鹽、酸堿耐受能力強等特性，因此當培養(yǎng)基鹽濃度為60g/L，pH為10時，菌株H可正常持續(xù)發(fā)酵60d以上，而鹽濃度為60g/L的條件下，其他雜菌因失水過多而死亡，且pH為10的條件下，其他雜菌的酶變性失活，生長繁殖受抑制，故該系統(tǒng)不需要滅菌?！拘?詳析】研究人員在工廠進行擴大培養(yǎng)，在適宜的營養(yǎng)物濃度、溫度、pH條件下發(fā)酵，結果發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中菌株H細胞增殖和PHA產(chǎn)量均未達到預期，并產(chǎn)生了少量乙醇等物質，這說明發(fā)酵條件中氧氣不足，使菌種進行無氧呼吸產(chǎn)生了乙醇，據(jù)此推測溶氧量是限制高密度培養(yǎng)的重要因素。啟動子Pvgb能被RNA聚合酶識別以驅動基因轉錄，在DNA分子中，轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，根據(jù)堿基互補配對原則，新合成的RNA鏈與模板鏈反向平行，所以轉錄的模板鏈的5＇端位于N端。3'端為-OH端，5'端為磷酸基團端，因此DNA連接酶作用的底物為圖3中的B?！拘?詳析】分析圖表可知：在相同條件下，丙菌株纖維素降解率最高，秸稈失重最多，說明其被分解的最多，即丙菌株纖維素分解菌纖維素酶的活力最高。21.草莓果實采后難以保鮮是生產(chǎn)實踐的難題。乙烯在調控果實成熟基因的協(xié)同表達中起著非常重要的作用。研究人員通過反義RNA技術抑制乙烯受體基因Ersl的表達，達到延長儲藏期的效果。CTAB法提取草莓葉片DNA的部分實驗步驟如圖1。請回答下列問題：（1）CTAB提取液中含有CTAB、EDTA、NaCl等物質，CTAB能破壞膜結構，使蛋白質變性，使核酸分離出來；EDTA是一種DNA酶抑制劑，加入其的目的是___________。氯仿、異戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿、異戊醇，而蛋白質等雜質可溶，實驗中加入氯仿、異戊醇離心后，應取①是___________（填“上清液”或“中層溶液”或“沉淀”），該步驟重復1—2次，繼續(xù)進行下面兩個步驟就可得到DNA粗制品。（2）通過上述方法獲得DNA后，DNA經(jīng)進一步提純后，通過PCR技術擴增Ersl。在PCR體系中，加入的dNTP可提供___________，耐高溫的DNA聚合酶需要___________激活，添加引物的序列不能過短，否則會導致其特異性___________（填“降低”或“升高”）。（3）為使目的基因與質粒連接，在設計PCR引物擴增Ersl時，需在引物的___________端添加限制酶XhoI的識別序列。經(jīng)XhoI酶切后的載體和Ersl進行連接（如圖2），連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有___________三種類型。為鑒定這些連接方式，選擇HpaI酶和BamHI酶對篩選的載體進行雙酶切，并對酶切后的DNA片段進行電泳分析。若電泳結果出現(xiàn)長度為___________的片段，該重組質粒即為所需的基因表達載體。（4）將篩選得到的重組質粒與用___________處理后的農桿菌混合，使重組質粒進入農桿菌。用陽性農桿菌感染植物細胞，在含___________的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，篩選所需的植物細胞經(jīng)過一系列處理，最終得到的轉基因植株的乙烯受體的合成受阻，其原因___________?！敬鸢浮浚?）①.減少DNA水解（，提高DNA的完整性和總量）②.上清液（2）①.原料和能量②.Mg2+③.降低（3）①.5，②.載體自連、Ers1與載體正向連接、Ers1與載體反向連接③.6400bp和300bp（4）①.Ca2+（CaCl2）②.潮霉素③.反義Ers1的轉錄產(chǎn)物通過與草莓體內Ers1的轉錄產(chǎn)物堿基互補配對結合，使翻譯過程受阻〖祥解〗引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸。用于PCR的引物長度通常為20~30個核苷酸【小問1詳析】EDTA是一種DNA酶抑制劑，加入其目的是??抑制DNA酶的活性，減少DNA水解（提高DNA的完整性和總量）。氯仿、異戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿、異戊醇，而蛋白質等雜質可溶，實驗中加入氯仿、異戊醇離心后，蛋白質等雜質溶解在下層，DNA存在于上清液?！拘?詳析】在PCR體系中，加入的dNTP可提供??合成DNA的原料和能量??。耐高溫的DNA聚合酶需要??Mg2???激活。添加引物的序列不能過短，否則會導致其特異性??降低??。【小問3詳析】為使目的基因與質粒連接，在設計PCR引物擴增Ersl時，需在引物的??5'??端添加限制酶XhoI的識別序列。經(jīng)XhoI酶切后的載體和Ersl進行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有載體自連、Ers1與載體正向連接、Ers1與載體反向連接三種類型。由圖根據(jù)Ersl的轉錄方向，可知，Ersl模板鏈的5，端，連接在XhoI的位置，所以選擇HpaI酶和BamHI酶對篩選的載體進行雙酶切，會產(chǎn)生6400bp和300bp兩個片段，則該重組質粒即為所需的基因表達載體?！拘?詳析】農桿菌是原核生物，需要Ca2+（CaCl2）處理，使其處于易于吸收外源DNA的狀態(tài)，完成將基因表達載體導入受體細胞的過程。其中基因表達載體上含有潮霉素抗性基因，屬于標記基因，故可在含潮霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)、篩選農桿菌，篩選所需的植物細胞經(jīng)過一系列處理，最終得到的轉基因植株，反義Ers1的轉錄產(chǎn)物通過與草莓體內Ers1的轉錄產(chǎn)物堿基互補配對結合，使翻譯過程受阻，使得到的植株的乙烯受體的合成受阻。22.β-鐮狀細胞貧血癥是由于β-珠蛋白基因突變導致的遺傳性溶血性疾病，可通過造血干細胞移植根治，但受匹配供體來源限制，受益患者不到10%?？蒲腥藛T嘗試利用CRISPR-Cas9基因編輯技術（原理如圖1）治療β-鐮狀細胞貧血癥。請回答下列問題：（1）血紅蛋白由兩條α肽鏈和兩條β或γ鏈組成，β-鐮狀細胞貧血癥致病基因攜帶者體內的一個血紅蛋白分子中異常β鏈可能有___________條。（2）CRISPR-Cas9系統(tǒng)能通過sgRNA的特征序列與靶DNA發(fā)生___________，準確引導Cas9蛋白切割靶DNA特定位置的___________（填化學鍵名稱），從而達到定向剪切的目的。DNA被剪切后，細胞會通過特定方式完成DNA的修復。（3）圖2是治療β-鐮狀細胞貧血癥的sgRNA構建過程示意圖。①過程甲對特征序列和重復序列擴增需在不同的PCR體系中進行，原因是___________。最早在經(jīng)歷___________個循環(huán)后出現(xiàn)產(chǎn)物A。②過程乙可分兩個環(huán)節(jié)，第一個環(huán)節(jié)，過程甲的產(chǎn)物A、B在高溫下解旋形成單鏈，復性后延伸，得到重組DNA片段，該環(huán)節(jié)___________（填“需要”或“不需要”）引物，原因是___________。第二個環(huán)節(jié)是對重組DNA片段的擴增，該環(huán)節(jié)中起作用的引物是___________。③將基因編輯系統(tǒng)導入___________（填受體細胞名稱）中，轉基因細胞可通過___________形成正常的紅細胞，從而有望解決供體缺乏和免疫排斥的問題。（4）研究發(fā)現(xiàn)，BCL11A蛋白能與γ-珠蛋白基因的調控序列（HBG）結合，調節(jié)該基因的表達。胎兒出生前半年，BCL11A表達量逐步提高，據(jù)圖3推測BCL11A對γ-珠蛋白合成起___________（填“促進”或“抑制”）作用。進一步研究發(fā)現(xiàn)，BCL11A基因還與淋巴細胞的生成有關，其表達受BCL11A增強子調節(jié)，據(jù)上述信息，為達到較好的治療目的，可采用的方案有___________。a．利用基因編輯系統(tǒng)導入正常的外源β-珠蛋白基因，修復細胞內的β-珠蛋白基因b．設計針對BCL11A基因的sgRNA構建CRISPR-Cas9系統(tǒng)，敲除BCL11A基因c．設計針對HBG的sgRNA構建CRISPR-Cas9系統(tǒng)，使BCL11A蛋白無法與之結合d．設計針對BCL11A增強子的sgRNA構建基因編輯系統(tǒng)，敲除BCL11A增強子【答案】（1）0或1或2（2）①.堿基互補配對②.磷酸二酯鍵（3）①.R1和F2部分互補，會影響PCR效果②.3③.不需要④.此時兩條DNA的同源部分即可作為其延伸的引物⑤.F1和R2⑥.取自病人自身的骨髓造血干細胞⑦.（增殖）分化（4）①.抑制②.acd〖祥解〗基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成；（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等，標記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。（3）將目的基因導入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法；（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA——分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質——抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【小問1詳析】β-鐮狀細胞貧血癥致病基因攜帶者體內有正常的血紅蛋白和異常的血紅蛋白，正常血紅蛋白含0條異常的β鏈，由于血紅蛋白由兩條α肽鏈和兩條β或γ鏈組成，異常血紅蛋白分子中異常β鏈可能有1或2，因此β-鐮狀細胞貧血癥致病基因攜帶者體內的一個血紅蛋白分子中異常β鏈可能有0或1或2?！拘?詳析】結合圖1分析，sgRNA能根據(jù)堿基互補配對原則，特異性的與靶DNA結合，準確引導Cas9蛋白切割靶DNA特定位置的磷酸二酯鍵，從而達到定向剪切的目的?！拘?詳析】①PCR擴增需要引物，R1和F2部分互補，會影響PCR效果，所以過程甲對特征序列和重復序列擴增需在不同的PCR體系中進行，PCR技術的原理是DNA雙鏈復制，要得到產(chǎn)物A，需要經(jīng)過下圖的復制通過圖中信息可知，第1次復制得到:①和②各1個;第2次復制得到4個DNA:①復制得和③、②復制得②和④;第3次復制得到8個DNA:①復制得①和③、③復制得③和⑤、②復制得②和④、④復制得④和⑤;從上面的分析可知，經(jīng)3輪循環(huán)產(chǎn)物后，才會出現(xiàn)第⑤種DNA分子即產(chǎn)物A，所以最早在經(jīng)歷3個循環(huán)后出現(xiàn)產(chǎn)物A。②第一個環(huán)節(jié)不需要引物，原因是該環(huán)節(jié)兩條DNA的同源部分即可作為其延伸的引物，在這個過程中，單鏈DNA可以通過自身的堿基互補配對進行延伸。第二個環(huán)節(jié)是對重組DNA片段的擴增，由圖可知，要得到完整的crRNA，需要引物F1和R2，因為PCR擴增需要引物與模板鏈結合，引導DNA聚合酶合成新的DNA鏈，在這個環(huán)節(jié)中，這兩個引物分別與重組DNA片段的兩端結合，引導DNA的合成。③將基因編輯系統(tǒng)導入造血干細胞中，因為造血干細胞具有分化成各種血細胞的能力，轉基因細胞可通過細胞（增殖）分化形成正常的紅細胞，從而有望解決供體缺乏和免疫排斥的問題?！拘?詳析】已知胎兒出生前半年，BCL11A表達量逐步提高，從圖中可以看出，在胎兒出生前半年，隨著BCL11A表達量的提高，胎兒血紅蛋白（HbF，由α2γ2組成，含有γ-珠蛋白）的合成百分比逐漸下降，而成人血紅蛋白（HbA，由α2β2組成，含有β-珠蛋白）的合成百分比逐漸上升。由此可推測BCL11A對γ-珠蛋白合成起??抑制??作用。??a、利用基因編輯系統(tǒng)導入正常的外源β-珠蛋白基因，修復細胞內的β-珠蛋白基因。該方案主要是針對β-珠蛋白基因本身進行修復，使BCL11A基因表達量增加，a正確。??b、設計針對BCL11A基因的sgRNA構建CRISPR-Cas9系統(tǒng)，敲除BCL11A基因。由于BCL11A蛋白能與γ-珠蛋白基因的調控序列（HBG）結合抑制γ-珠蛋白合成，且BCL11A基因還與淋巴細胞的生成有關，敲除BCL11A基因雖然可以解除對γ-珠蛋白合成的抑制，但也會影響淋巴細胞的生成，可能會引發(fā)其他嚴重的免疫問題，所以該方案不太可行，??b錯誤??。??c、設計針對HBG的sgRNA構建CRISPR-Cas9系統(tǒng)，使BCL11A蛋白無法與之結合。因為BCL11A蛋白通過與γ-珠蛋白基因的調控序列（HBG）結合來抑制γ-珠蛋白合成，使BCL11A蛋白無法與HBG結合，就可以解除對γ-珠蛋白合成的抑制，同時又不會影響B(tài)CL11A基因對淋巴細胞生成的正常調控，該方案可行，??c正確??。??d、設計針對BCL11A增強子的sgRNA構建基因編輯系統(tǒng)，敲除BCL11A增強子。BCL11A增強子調節(jié)BCL11A基因的表達，敲除BCL11A增強子可以降低BCL11A基因的表達量，進而減少BCL11A蛋白的合