2026长沙一中高二下学期4月阶段性测试生物试题含解析

这是一份2026长沙一中高二下学期4月阶段性测试生物试题含解析，文件包含专题01实数计算题专项训练数学沪科版新教材七年级下册解析版pdf、专题01实数计算题专项训练数学沪科版新教材七年级下册试题版pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共30页， 欢迎下载使用。
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(本题共12 小题，每小题2分，共24分。每题只有一个最佳答案。)
1. 我国自主研发的全球首款“异体通用型”药品，含人异体诱导多能干细胞（iPS）再生的脊髓神经祖细胞注射液，可改善脊髓损伤患者的运动功能。该药研发过程不涉及（ ）
A. 胚胎干细胞的伦理争议
B. 细胞的原代和传代培养
C. 给药后免疫排斥的监测
D. 调控基因的选择性表达
【答案】A
【解析】
【详解】A、iPS细胞是通过对成熟体细胞诱导重编程得到的多能干细胞，无需破坏胚胎获取，因此研发过程不涉及胚胎干细胞相关的伦理争议，A符合题意；
B、获取足量的iPS细胞及诱导其分化为脊髓神经祖细胞的过程，需要通过原代培养、传代培养完成细胞扩增，涉及该操作，B不符合题意；
C、该药品为异体来源的细胞制剂，研发阶段需要监测给药后的免疫排斥反应，以验证其安全性，涉及该操作，C不符合题意；
D、iPS细胞分化为脊髓神经祖细胞的实质是基因的选择性表达，研发过程需要定向调控相关基因的表达才能获得目标细胞，涉及该操作，D不符合题意。
故选A。
2. 某生物兴趣小组计划以新鲜牛奶为原料利用传统发酵技术制作酸奶。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 发酵前对牛奶进行巴氏消毒处理，可以杀死牛奶中的绝大多数微生物
B. 发酵过程中持续搅拌牛奶，以保证乳酸菌充分接触营养物质
C. 发酵时可以加入抗生素抑制杂菌，以保证乳酸菌成为优势菌群
D. 酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌
【答案】A
【解析】
【详解】A、巴氏消毒法可在不破坏牛奶营养成分的前提下，杀死牛奶中的绝大多数微生物，为后续乳酸菌发酵提供有利条件，A正确；
B、乳酸菌是厌氧型微生物，发酵需要无氧环境，持续搅拌会混入氧气，抑制乳酸菌的无氧呼吸，不利于乳酸发酵，B错误；
C、抗生素可抑制细菌的生长繁殖，乳酸菌属于细菌，加入抗生素会同时抑制乳酸菌的活性，导致发酵失败，C错误；
D、酸奶制作后期低温处理的目的是抑制乳酸菌等微生物的生长繁殖，延长酸奶保质期，低温会抑制乳酸菌的增殖，无法产生大量乳酸杆菌，D错误。
3. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A. 过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B. 离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C. 在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D. 粗提取的DNA中可能含有蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；
B、离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误；
C、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；
D、细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，可能有蛋白质不溶于酒精，在95%的冷酒精中与DNA一块儿析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。
故选B。
4. 细胞工程在社会生产中的应用日益广泛。下列叙述正确的是（ ）
A. 原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
B. 胚状体是愈伤组织再分化的结果，受基因选择性表达的调控
C. 动物细胞通常置于含有95%O2和5%CO2的培养箱中培养
D. 动物克隆过程中，核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、原生质体（去除细胞壁的植物细胞）因无细胞壁保护，在低渗溶液中会吸水涨破，故需在等渗溶液中保存以维持形态，A错误；
B、胚状体是植物组织培养中愈伤组织脱分化后再分化形成的结构，该过程受基因选择性表达调控，可发育成新个体，B正确；
C、动物细胞培养需在含5% CO₂的培养箱中维持pH，但O₂浓度通常为95%空气（约21% O₂），而非95% O₂（高氧会抑制细胞代谢），C错误；
D、动物核移植的受体细胞是去核的MⅡ期卵母细胞（次级卵母细胞），卵原细胞尚未成熟，不用于核移植，D错误。
故选B。
5. 在传统家庭制作米酒（甜酒酿）的过程中，通常会将蒸熟的糯米冷却后，与“酒曲”（含根霉、酵母菌等）混合，中间挖一个“酒窝”，并在28-30℃下密封保温1-2天。下列有关该过程的分析错误的是（ ）
A. 蒸熟糯米的主要目的包括杀菌、使淀粉糊化便于微生物利用
B. 挖“酒窝”可增加糯米与氧气的接触面积，同时便于观察出酒情况
C. “冷却”是为了防止高温杀死酒曲中的微生物，保证发酵的正常进行
D. 若密封时间过长，米酒可能会逐渐变酸，主要是因醋酸菌利用乙醇生成醋酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、蒸熟糯米时高温可杀灭糯米表面的杂菌，同时使淀粉糊化、结构更松散，便于微生物分泌的酶分解利用，A正确；
B、挖“酒窝”可增大糯米与氧气的接触面积，初期有利于酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，增加菌种数量，同时酒窝位置可直接观察出酒情况，B正确，；
C、酒曲中的根霉、酵母菌均为活微生物，高温会导致其蛋白质变性失活，“冷却”可避免高温杀死菌种，保证发酵正常进行，C正确；
D、醋酸菌是异养需氧型微生物，密封环境下缺乏氧气，醋酸菌无法生存和代谢，不能利用乙醇生成醋酸。米酒变酸多是密封不严混入醋酸菌导致，而非密封时间过长本身的结果，D错误。
故选D。
6. 为实现甲烷的资源化利用，某研究小组致力于筛选能将其转化为单细胞蛋白的甲烷氧化菌。该研究计划从土壤中筛选和纯化高效菌株，其核心步骤在于通过精确控制培养箱的气体环境来进行定向培养。下列叙述错误的是（ ）
A. 为了筛选出甲烷氧化菌，培养时应选择以甲烷为唯一碳源
B. 配制培养基后，需用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌
C. 待培养基冷却到50℃左右时倒平板，再将土样稀释涂布在培养基上
D. 通过发酵工程可以从甲烷氧化菌细胞中提取单细胞蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、依题意，甲烷氧化菌在有氧条件下能够氧化甲烷，因此为了筛选出甲烷氧化菌，可选择以甲烷为唯一碳源，A正确；
B、获得纯净的微生物培养物的关键是防止杂菌污染，配制培养基后，通常需要对培养基进行灭菌处理，对培养基进行灭菌时，常用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法，B正确；
C、对灭菌后的培养基进行倒平板操作时，培养基通常要冷却至50°C左右，在这个温度下操作，培养基不会凝固，也不至于烫手，C正确；
D、根据单细胞蛋白的概念，通过发酵获得的大量的微生物菌体就是单细胞蛋白，而不是从微生物细胞中提取单细胞蛋白，D错误。
故选D。
7. 某城市花粉浓度爆表引起人群“集中暴发式”过敏，司普奇拜单抗（治疗过敏性鼻炎的人源化单克隆抗体药物）由此走入大众视野。司普奇拜单抗特异性结合人体细胞的IL-4（某种受体），通过阻断细胞内IL-4和IL-13的信号通路以抑制炎症反应。下列叙述正确的是（ ）
A. 制备该单克隆抗体时要向实验动物多次注射过敏原
B. 司普奇拜单抗可治疗过敏，但不能被荧光标记，无法用于过敏的诊断
C. 初次筛选得到的抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞即可在体外大规模培养
D. 与鼠源单克隆抗体相比，司普奇拜单抗在使用中引起的免疫排斥反应更小
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体时，需向实验动物注射特定抗原（如IL-4受体蛋白），而非过敏原（如花粉）。过敏原是引发过敏反应的物质，与抗体作用的靶点无关，A错误；
B、单克隆抗体可通过荧光标记用于诊断（如免疫荧光技术），司普奇拜单抗作为抗体，理论上可被标记用于过敏相关研究或诊断，题干仅说明其治疗作用，未否定诊断潜力，B错误；
C、初次筛选得到的阳性杂交瘤细胞可能含多种抗体分泌细胞，需经多次克隆化培养和抗体检测，筛选出单克隆杂交瘤细胞后，方可体外大规模培养，C错误；
D、司普奇拜单抗为人源化单克隆抗体，与鼠源抗体相比，其蛋白质结构与人体更相似，可减少免疫排斥反应，D正确。
故选D。
8. 接受体外受精—胚胎移植的母体往往表现出焦虑、抑郁等心理，这会影响胚胎的免疫稳态、囊胚的孵化，进而影响胚胎滋养层的增殖等，降低胚胎移植的成功率。下列叙述正确的是（ ）
A. 胚胎工程中一般采用注射性激素的方法，使母体超数排卵
B. 欲获得更多的胚胎可对囊胚的滋养层细胞进行均等分割
C. 同种生物的早期胚胎移植之前无需检测是否存在免疫排斥
D. 为提高胚胎移植的成功率，胚胎应尽可能在体外多培养一段时间
【答案】C
【解析】
【详解】A、胚胎工程中使母体超数排卵需注射促性腺激素，A错误；
B、对囊胚阶段的胚胎进行分割时，需将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，B错误；
C、胚胎移植的生理学基础表明，同种生物的受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，因此移植前无需检测免疫排斥，C正确；
D、胚胎体外培养的环境与母体子宫内环境存在差异，若体外培养时间过长，会提升胚胎受损、变异的风险，反而降低移植成功率，通常胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段即可进行移植，D错误。
故选C。
9. 复合型免疫缺陷症是由于腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺失导致的遗传病，患者免疫系统功能异常，目前常采用体外基因治疗方案：抽取患者淋巴细胞，导入正常ADA 基因，培养后回输患者体内。下列关于该体外基因治疗的叙述，正确的是（ ）
A. 该治疗方案可彻底改变患者所有体细胞的基因组成
B. 淋巴细胞需在体外培养一段时间后再注入患者体内
C. 治疗的核心是将正常基因导入受体细胞以替代缺陷基因
D. 腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于获得性免疫缺陷病
【答案】B
【解析】
【详解】A、该治疗方案仅将正常ADA基因导入患者的淋巴细胞，仅改造了淋巴细胞的基因组成，患者其余体细胞的基因组成未发生改变，A错误；
B、将正常ADA基因导入淋巴细胞后，需要先在体外筛选出成功导入且能正常表达ADA基因的淋巴细胞，扩增到足够数量后再回输到患者体内，因此淋巴细胞需在体外培养一段时间再注入，B正确；
C、基因治疗的原理是将正常基因导入受体细胞，通过正常基因的表达产物弥补缺陷基因的功能不足，并不会替换细胞内原有的缺陷基因，C错误；
D、腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是遗传物质改变引发的先天性免疫缺陷病，获得性免疫缺陷病是后天因素（如HIV感染）导致的免疫功能异常，D错误。
10. 四倍体胚胎补偿技术是制备ES(胚胎干细胞)小鼠的重要技术。将小鼠正常2细胞时期的胚胎经过处理后形成四倍体胚胎。四倍体胚胎存在发育缺陷，只能分化为滋养层细胞进而发育为胎盘和胎膜。将ES细胞团注入四倍体囊胚腔后，两者聚合形成重构胚，经胚胎移植后可发育成完整的ES小鼠。下列相关说法错误的是（ ）
A. ES细胞是一种干细胞，存在于早期胚胎中
B. 可采用动物细胞融合技术获得四倍体胚胎
C. 胚胎移植前可获取滋养层细胞对ES小鼠进行遗传学诊断
D. 四倍体胚胎补偿技术涉及动物细胞培养、胚胎移植等技术
【答案】C
【解析】
【详解】
A、ES是胚胎干细胞，存在于早期胚胎中，A正确；
B、四倍体胚胎中含有四个染色体组，可用动物细胞融合技术将两个小鼠细胞融合，使细胞染色体数目加倍，B正确；
C、ES小鼠是由ES细胞发育而成的，而滋养层细胞来自四倍体胚胎，两者细胞不同，无法利用滋养层细胞对ES小鼠进行遗传学诊断，C错误；
D、四倍体胚胎补偿技术中需要动物细胞培养技术培养ES细胞，获得的重构胚需要用胚胎移植技术获得ES小鼠，D正确。
故选C。
11. 某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。（GFP基因是绿色荧光蛋白基因）。下列有关说法正确的是（ ）
A. 启动子1、2是DNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程
B. 转基因工程菌中TetR基因的表达是GFP基因表达的前提条件
C. 转基因工程菌中的GFP基因表达产物还需要内质网等细胞器的加工
D. 当环境中存在四环素时，大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光
【答案】D
【解析】
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程，A错误；
B、由图可知，TetR基因表达产生的TetR蛋白会抑制GFP基因的表达，所以TetR基因的表达不是GFP 基因表达的前提条件，B错误；
C、大肠杆菌是原核生物，原核生物没有内质网等复杂的细胞器，C错误；
D、从图中可以看出，当环境中存在四环素时，四环素与TetR蛋白结合，使得TetR蛋白对GFP基因的抑制作用被解除，从而GFP基因能够表达，大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光，D正确。
故选D。
12. 不对称PCR是一种通过控制引物浓度比例选择性扩增单链DNA的技术，其核心原理是使用限制性引物与非限制性引物按1：50的比例进行PCR扩增，初期生成双链DNA，当限制性引物耗尽后转为单链扩增，该方法可用于制备DNA探针，部分过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 该方法所用引物为一小段脱氧核糖核酸
B. 第一阶段的扩增以DNA的两条链为模板
C. 非限制性引物的作用是为单链扩增提供所需模板
D. 制备的单链DNA探针与目标DNA的α链相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、PCR 所用的引物是一小段单链 DNA，也就是脱氧核糖核酸，A正确；
B、第一阶段，扩增产物是双链DNA，因此该阶段扩增是以DNA的两条链为模板进行的，B正确；
C、限制性引物的作用是增加第二阶段扩增的模板，进而获得更多的非限制性引物引导的单链DNA探针，C错误；
D、第二阶段中，非限制性引物结合目标 DNA 的β链（3’→5’）并以其为模板延伸，合成的单链探针与 β 链互补，即与 α 链序列相同（而非互补），D正确。
故选C。
二、不定项选择题(本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。)
13. 为提高葡萄酒品质，某校师生利用如图所示技术流程，筛选出发酵速度快、具有较强酒精耐受力的优良酿酒酵母(无法利用赖氨酸)，其能在WL 培养基上形成奶油状略带绿色、球形的菌落。下列相关说法错误的是（ ）
注：YPD培养基和 WL 培养基是酵母菌培养常用培养基，其中WL培养基舍有指示剂溴甲酚绿。
A. Ⅲ属于选择培养基，依据其上生长的菌落特征，可挑选出优良酵母菌种
B. 进行酒精耐受力检测时，需重新制备添加不同浓度酒精的YPD培养基
C. 从Ⅲ中挑取菌种接种到Ⅳ上培养，若能生长，则可判定为优良酿酒酵母
D. Ⅰ、Ⅱ均为液体培养基，图中重复操作是为了提升酿酒酵母的酒精发酵能力
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、WL培养基Ⅲ含有指示剂溴甲酚绿，且优良酿酒酵母能在其上形成奶油状略带绿色、球形的菌落，属于鉴别培养基，而非选择培养基，A错误；
B、进行酒精耐受力检测时，需要重新制备添加不同浓度酒精的 YPD培养基，以此来筛选出酒精耐受力强的酵母菌，B正确；
C、优良酿酒酵母无法利用赖氨酸，而培养基Ⅳ是以赖氨酸为唯一氮源的培养基，因此优良酿酒酵母无法在Ⅳ上生长，C错误；
D、YPD培养基Ⅰ一般为固体培养基，YPD培养基Ⅱ为液体培养基；重复操作是为了筛选出更符合要求的酵母菌，而不是直接提升其酒精发酵能力，D错误。
14. 水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究，结果如表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 悬浮培养目的是提高单个水母雪莲细胞中黄酮含量
B. 黄酮不是水母雪莲细胞生长和生存所必需的
C. 氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的
D. 转速为85 r/min时不利于细胞分裂，有利于黄酮的积累
【答案】AD
【解析】
【详解】A、悬浮培养的目的是通过扩增水母雪莲的细胞数量，提高黄酮的总产量，而非提高单个细胞内的黄酮含量，A错误；
B、题干明确说明黄酮是次生代谢产物，次生代谢产物不是植物细胞生长和生存所必需的物质，B正确；
C、转速会影响培养液的溶氧量，由表格可知，在一定范围内随转速升高(溶氧量升高)，细胞相对生长速率、干重、黄酮产量均上升，说明氧气供给是细胞有氧呼吸的原料，为细胞生长、分裂和代谢提供能量，是必需的，C正确；
D、转速为85 r/min时，细胞相对生长速率和黄酮产量均低于 75 r/min的组别，说明既不利于细胞分裂，也不利于黄酮积累，D错误。
15. PCR技术可实现基因的定点突变。研究人员设计了与蛋白 A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基)如图1所示，研究人员按照如图2所示的方式进行4次PCR扩增，以获得定点突变的新的蛋白 A基因。下列相关叙述错误的是（ ）
A. PCR1体系和 PCR2体系必须分开进行
B. PCR2体系中产生双链等长的产物至少循环3轮
C. PCR4体系中应该加入引物 A 和 D
D. DNA 聚合酶从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸
【答案】BD
【解析】
【详解】A、PCR1和PCR2分别以不同的引物对蛋白A基因的不同片段进行扩增，如果不分开进行，引物会相互干扰，无法准确地扩增出所需的特定片段，所以PCR1体系和PCR2体系必须分开进行，A正确；
B、在PCR2中，两条链等长的产物需要至少2轮循环才能产生，B错误；
C、PCR4是最终获得完整的新的蛋白A基因的步骤，此时需要扩增出完整的基因，引物A和D可以分别结合在基因两端，从而扩增出完整的含有定点突变的新的蛋白A基因，所以PCR4体系中应该加入引物A和D，C正确；
D、DNA聚合酶具有特定的作用特点，它应该从引物的3'端开始，按照模板链的碱基序列，连接脱氧核苷酸，合成新的DNA链，D错误。
16. 某科研团队为建立具有红色荧光的转基因小鼠，将红色荧光基因 R 插入表达载体中，构建基因表达载体。已知图中R基因转录形成的mRNA序列为5'-UGAACGCUA……(中间序列)……GUCGACUCG—3'，其转录方向为从左到右，几种限制酶的识别序列和切割位点见下表。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 氨苄青霉素抗性基因的作用是鉴别和筛选含有质粒的受体细胞
B. 用限制酶EcR Ⅰ和 Hind Ⅲ可切割含R基因的DNA片段和图中的质粒
C. 若用PCR方法对R基因进行检测，所用的2种引物序列的前6个碱基分别为5'-GCTCAG-3'、5'-ACTTGC-3'
D. 若要改造R基因以提升荧光强度，可考虑蛋白质工程等
【答案】BC
【解析】
【详解】A、氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是鉴别和筛选含有质粒的受体细胞，A正确；
B、BamH I会破坏启动子，EcR I不在启动子和终止子之间，因此应该选择限制酶Mfe I、Hind Ⅲ切割质粒。若使用Mfe I切割含R基因的DNA片段，则会破坏目的基因，Mfe I的识别序列和EcR I相同，故应选用EcR I、Hind Ⅲ切割含R基因的DNA片段，B错误；
C、已知mRNA的序列为5'—UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG—3'，则模板链的序列为5'—CGAGTCGAC…(中间序列)…TAGCGTTCA—3'，互补链序列为5'—TGAACGCTA……(中间序列)…GTCGACTCG—3'。由于引物是根据目的基因两端的碱基序列设计的，且引物的延伸方向是5'端→3'端，所以PCR扩增时所需一对引物的前6个碱基序列为5'—TGAACG—3'、5'—CGAGTC—3'，C错误；
D、蛋白质工程可改造现有蛋白质，从而提升荧光强度，D正确。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、非选择题(本题包括5小题，共60分。)
17. 火龙果叶肉细胞中的有氧呼吸和光合作用的物质变化如图1所示，其中①~⑤为生理过程，a~h代表某种物质。研究人员将火龙果植株置于密闭、恒温的透明玻璃容器内进行相关实验，测得部分数据变化如图2所示。回答下列问题：
（1）图1中能够产生ATP的生理过程有_______(填序号)，⑤过程中[H]是_______的简写形式。
（2）火龙果叶肉细胞中光反应与暗反应在能量转化方面的联系是____________________。
（3）图2所示实验中，MN时段火龙果叶肉细胞的光合速率逐渐_____(填“上升”或“下降”)，其原因是____________________。45 min后，火龙果植株的光合速率为_____ml˙h-1 (不考虑 O₂ 含量变化对呼吸速率的影响)。
【答案】（1） ①. ①③④⑤ ②. NADH/还原型辅酶Ⅰ
（2）光反应将光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
（3） ①. 下降 ②. 密闭容器内CO₂被光合作用消耗，浓度逐渐降低，导致光合速率减慢 ③. 4×10−7
【解析】
【小问1详解】
据图1可知，①为光反应，②为暗反应，③为有氧呼吸第一阶段，④为有氧呼吸第二阶段，⑤为有氧呼吸第三阶段。有氧呼吸三个阶段都可以产生ATP，即图中③④⑤；光合作用中光反应可产生ATP，即图中①，故图1中能够产生ATP的生理过程有①③④⑤；⑤过程中[H]是呼吸作用产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ）的简写形式。
【小问2详解】
光反应和暗反应相互联系，能量上光反应将光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
【小问3详解】
MN段为光照阶段，密闭容器中，火龙果光合作用消耗CO2，CO2浓度持续降低，因此光合速率逐渐下降； 计算光合速率：黑暗阶段（0~15min），15min即1/4h，O2消耗量为(5-4)×10-7=1×10-7ml，因此呼吸速率=1×10-7÷1/4=4×10-7ml⋅h−1；45min后容器内O2含量不变，说明整个植株总光合速率等于呼吸速率，因此光合速率为4×10-7ml⋅h−1。
18. 废弃的塑料因难以降解，造成“白色污染”。聚羟基脂肪酸酯(PHA)具有类似塑料的理化特性，丢弃后易被土壤微生物降解，可代替部分塑料应用于生产生活。研究人员在某咸水湖中发现了一种能合成PHA 的嗜盐细菌，分离该细菌的基本流程如图所示。请回答下列问题：
（1）培养和分离产PHA嗜盐细菌的培养基的配方如下：牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl50g，水定容至1000mL。其中，蛋白胨能为嗜盐细菌的生长提供_____和维生素等营养物质。从咸水湖取回的样品中产PHA 嗜盐细菌的浓度较高，需经过程①和②连续两次10倍稀释，每次稀释时均从前面的容器中取1mL 样液，加入________。
（2）与Ⅰ号培养基相比，Ⅱ号培养基和Ⅲ号培养基中通常需加入_______。过程③的接种方法是________；若过程④进行了5次划线，则需要对接种环灼烧_____次。
（3）在一定的培养条件下，根据菌落的_________(答出两点)等特征，可初步判断其是否为产PHA 嗜盐细菌。现已初步判断培养皿d 中均为嗜盐细菌菌落，欲从培养皿d中进行取样，筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌，请简要写出操作过程：_____________________。
【答案】（1） ①. 碳源、氮源 ②. 9mL无菌水
（2） ①. 琼脂 ②. 稀释涂布平板法 ③. 6##六
（3） ①. 形状、大小、颜色 ②. 从培养基d中最后一次划线的末端附近挑取多个菌落，分别接种到等量的相同液体培养基中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测定并比较各组培养基中的PHA含量
【解析】
【小问1详解】
微生物的生长需要水，碳源、氮源和无机盐等营养物质，培养基中的蛋白胨能为微生物的生长提供碳源、氮源和维生素等营养物质。对样品溶液进行过程①和②连续两次10倍稀释，每次稀释均从前面的容器中取1mL样液，加入9mL无菌水，以实现10倍稀释。
【小问2详解】
Ⅰ号培养基是液体培养基，Ⅱ、Ⅲ号培养基均是固体培养基，通常需加入琼脂。根据菌落在培养皿上的分布情况可知，过程③的接种方法是稀释涂布平板法。过程④的接种方法是平板划线法，划线前后都要灼烧接种环，若过程④划线了5次，则共需要对接种环灼烧6次。
【小问3详解】
在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，常见的菌落特征有形状、大小、颜色等，根据菌落特征可初步判断其是否为产PHA 嗜盐细菌。从培养基d中进行取样，筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌的方法如下：从培养基d中最后一次划线的末端附近挑取多个菌落（划线分离时，随着划线次数增加，菌液浓度逐渐降低，最后一次划线的末端更容易获得单菌落，保证筛选菌株的纯度，避免混杂其他菌种对实验结果造成干扰），分别接种到等量的相同液体培养基中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测定并比较各组培养基中的PHA含量。PHA含量最高的培养基所对应的菌落即为产PHA能力强的嗜盐细菌。
19. 下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是本地黄牛。请回答下列问题：
（1）若图中的受精卵是通过体内受精得到的，则体内受精的场所是_____。若图中的受精卵是通过体外受精得到的，则需要提供发育至_____期的卵子和_____的精子。
（2）为了得到重构胚，需要对细胞____(填图中的字母)去核，“去核”实质上是去除_______。去核时，除了显微操作法，还可以采用_____等方法进行处理(答出一种即可)。
（3）早期胚胎中含有胚胎干细胞，一定条件下可以分化为成年动物体内的任何一种类型细胞，并进一步形成组织、器官甚至个体，原因是___________________。
（4）与克隆牛相比，试管牛更具有多样性，其原因是__________。
【答案】（1） ①. 输卵管 ②. 减数第二次分裂中/MⅡ ③. 获能
（2） ①. B ②. 纺锤体一染色体复合物 ③. 梯度离心/紫外线短时间照射/化学物质处理
（3）胚胎干细胞全能性高，具有生物体生长发育繁殖的全套遗传信息
（4）试管牛是有性生殖后代，其亲代减数分裂的过程中会发生基因重组，产生多样的配子；受精过程中精子与卵细胞随机结合，也会使后代具有多样性
【解析】
【小问1详解】
若图中的受精卵是通过体内受精培育的，体内受精的场所是输卵管。若图中的受精卵是通过体外受精得到的，卵母细胞应发育至减数第二次分裂中期(或MⅡ期)，此时的卵母细胞才具备受精能力，能与获能的精子结合。
【小问2详解】
重构胚是核移植技术的产物，需将供体细胞核移入去核的卵母细胞中。供体2(本地黄牛)通常作为卵母细胞供体，因此需对细胞B去核。卵母细胞在减数分裂过程中核膜核仁会消失，因此“去核”实质上是去除纺锤体一染色体复合物。在对卵母细胞进行去核时，除了显微操作外，还可以采用梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等方法处理。
【小问3详解】
胚胎干细胞，一定条件下可以分化为成年动物体内的任何一种类型细胞，并进一步形成组织、器官甚至个体，原因是胚胎干细胞全能性高，具有生物体生长发育繁殖的全套遗传信息，这些基因可在不同条件下选择性表达，控制细胞分化为不同类型。
【小问4详解】
试管牛是有性生殖后代，其亲代减数分裂的过程中会发生基因重组，产生多样的配子；受精过程中精子与卵细胞随机结合，也会使后代具有多样性。
20. 白桦是我国东北地区重要的绿化树种，土壤盐渍化严重制约其生长，而BpMYB5 基因是调控白桦耐盐性的关键基因。为验证该基因的耐盐功能，研究人员利用无缝克隆技术，将BpMYB5 基因与绿色荧光蛋白(eGFP)基因融合，构建了pBI121-BpMYB5-eGFP 过表达载体，开展相关实验研究。
注：KanR 为卡那霉素抗性基因，TetR 为四环素抗性基因。
（1）①过程是利用PCR 技术将质粒线性化，进行PCR扩增质粒时，需要质粒、引物、______、含 Mg²⁺的缓冲液和耐高温的 DNA 聚合酶；该过程中引物应选择_____。
（2）为确保BpMYB5 基因与eGFP 基因融合后能成功构建融合基因，并表达出完整的融合蛋白，在引物设计时，应去除 。
A. BpMYB5 基因中编码起始密码子的序列
B. BpMYB5 基因中编码终止密码子的序列
C. eGFP 基因中编码起始密码子的序列
D. eGFP 基因中编码终止密码子的序列
（3）已知相关基因的编码链(与模板链互补的DNA链)的部分序列如下表所示(AUG为起始密码子，UAG、UAA、UGA 为终止密码子)。为实现二者的无缝克隆且保证融合蛋白的正常表达，图中引物R₁ 的设计至关重要，该引物的碱基序列应为5'—_______—3'。
（4）实验人员将重组的pBI121 - BpMYB5 - eGFP载体(Ti 质粒)通过______法侵染经消毒后的白桦种子，为筛选出成功导入重组质粒的白桦种子，培养基上需要添加______。
（5）将筛选得到的转基因种子经培养可获得转基因白桦植株，通过观察_____以了解 BpMYB5 基因的表达水平和表达部位。
【答案】（1） ①. 四种脱氧核苷酸/dNTP ②. 引物2和引物3 （2）B
（3）GCTGGACATAAACAC
（4） ①. 农杆菌转化 ②. 卡那霉素
（5）绿色荧光强度和分布
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增的原料为四种脱氧核苷酸（dATP、dTTP、dCTP、dGTP，统称四种dNTP），此外还需要模板（质粒）、引物、含Mg²+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）；①过程为质粒的线性化，需要扩增质粒上启动子到终止子的片段，结合图示引物位置，引物2和引物3可与质粒的互补链结合，沿5'→3'方向扩增出目标线性化质粒，引物1和4则用于扩增目的基因，因此该过程选引物2和3。
【小问2详解】
要使BpMYB5基因与eGFP基因融合后表达出完整的融合蛋白，需保证两个基因的编码序列连续翻译，无提前终止的情况：
A、融合蛋白的翻译从BpMYB5基因的起始密码子开始，因此需保留BpMYB5的起始密码子序列，A错误；
B、若保留BpMYB5基因的终止密码子，翻译会在BpMYB5基因末端提前终止，无法合成包含eGFP的完整融合蛋白，因此需去除该序列，B正确；
C、 eGFP基因作为融合的下游基因，其起始密码子无需保留（翻译从上游BpMYB5的起始密码子开始），但这是基因融合的天然结果，并非引物设计时需主动去除的序列，C错误；
D、融合基因的翻译需在eGFP基因的终止密码子处结束，因此需保留eGFP的终止密码子序列，D错误。
【小问3详解】
无缝克隆的核心是让目的基因与线性化载体的末端存在互补序列，实现无酶连接；同时需保证融合基因翻译连续，结合题干序列分析：题中 BpMYB5 基因的3'端TAG对应终止密码子 UAG，那前一位密码子应该是 TTT所对应的UUU，按照融合蛋白能够正常表达的思路，下一个密码子应该是eGFP 基因5'端的ATG所对应的起始密码子AUG。eGFP 基因的5'端序列为CATGTCCAGC，在设计引物时，去掉eGFP 基因5'端的C，该序列需与 BpMYB5的3'端互补衔接，作为无缝克隆的同源序列；引物R₁为 BpMYB5 基因的下游引物，需包含eGFP 编码链的5'端互补序列和 BpMYB5 编码链的3'端互补序列，最终序列为5'-GCTGGACATAAACAC-3'。
【小问4详解】
题干中明确将重组质粒导入农杆菌，再通过农杆菌转化法侵染白桦种子(植物受体细胞)，该方法是植物基因工程中最常用的转化方法，利用农杆菌的 Ti质粒将T-DNA上的目的基因整合到植物细胞的染色体DNA上；重组质粒上的 KanR(卡那霉素抗性基因)为标记基因，四环素抗性基因(TetR)未被整合到重组质粒的T-DNA上，因此为筛选出成功导入重组质粒的白桦种子，需在培养基中添加卡那霉素，未导入重组质粒的细胞无卡那霉素抗性，会被抑制生长，仅有导入的细胞能存活。
【小问5详解】
实验中将 BpMYB5 基因与eGFP(绿色荧光蛋白)基因融合构建表达载体，绿色荧光蛋白可作为报告基因；绿色荧光的强度与融合蛋白的合成量呈正相关，反映BpMYB5 基因的表达水平(荧光越强，基因表达量越高)；绿色荧光的分布对应融合蛋白的分布位置，反映BpMYB5 基因的表达部位(如根、茎、叶的荧光分布，说明基因在该部位表达)。
21. 湖南是杂交水稻研究的摇篮，一粒种子改变了世界，而水稻又是全球最重要的粮食作物之一，提高其光合作用效率对于保障粮食安全具有重要意义。近年来，科学家们通过基因工程技术将蓝细菌中的相关基因导入水稻，以提高其光合效率和产量。回答下列问题：
（1）扩增目的基因。研究人员需要根据目的基因两端序列设计引物；在PCR扩增时，适当提高变性温度可以提高PCR扩增的特异性，原因是________。
（2）构建并鉴定重组质粒。表达载体与含目的基因的DNA片段如图1所示，据图分析，用一种限制酶与DNA连接酶构建重组质粒时，应选择的限制酶是________。完成构建后，取样、鉴定质粒时，选用限制酶________（填“E”“B”“H”或“X”）进行完全酶切并电泳，电泳结果如图2所示。图2中出现结果I的原因是________，出现结果Ⅱ、Ⅲ的原因是________。最后，根据电泳结果，筛选出正确的重组质粒。
（3）导入目的基因。将高效光合基因导入水稻细胞后，培养时在培养基中添加潮霉素（抑制蛋白质合成）的目的是_______。（填字母）
A. 促进受体细胞分裂
B. 筛选符合要求的水稻细胞
C. 抑制未导入质粒的细胞的生长
D. 诱导高效光合相关基因表达
（4）检测目的基因的表达。研究团队将蓝细菌的高效光合相关基因成功转入水稻细胞；但培养获得的转基因植株中，约30%个体的光合速率未显著提升，可能的原因有________（写出2点）。
【答案】（1）提高变性温度，可降低引物与非特异性扩增片段的结合（可减少非特异性结合区域）
（2） ①. B ②. E ③. 有质粒未接入目的基因 ④. 目的基因接入质粒时，有正接与反接两种情况 （3）C
（4）导入的基因不能正常表达（转录/翻译），导入的基因发生了突变；导入的基因发生甲基化
【解析】
【分析】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。启动子：启动转录，终止子：终止转录。
【小问1详解】
在PCR反应时，提高变性温度，可以降低引物与非特异性扩增片段的结合，原因是较高的变性温度使引物与模板结合的特异性增强，减少引物与非目的基因序列的错配结合，特异性越高，则有更多的碱基互补配对，就更耐热。
【小问2详解】
构建并鉴定重组质粒。表达载体与含目的基因的DNA片段如图1所示，据图分析，用一种限制酶与DNA连接酶构建重组质粒时，应选择的限制酶是B，因为在目的基因的两端有限制酶B的识别序列，质粒也有酶B的识别序列，完成构建后，取样、鉴定质粒时，选用限制酶E进行完全酶切并电泳，因为重组质粒目的基因前，启动子后有酶E的识别位点，并且标记基因上有酶E的识别位点。图2中出现结果Ⅰ的原因是有质粒未接入目的基因，电泳只出现未切割的质粒条带。因为没有导入质粒，就只有原本存在于细胞中的未切割质粒，在电泳中呈现一条条带。 出现结果Ⅱ、Ⅲ的原因是目的基因接入质粒时，有正接与反接两种情况，导致出现大小不同的条带。
【小问3详解】
ABCD、将高效光合基因导入水稻细胞后，培养时在培养基中添加潮霉素（抑制蛋白质合成）的目的是筛选符合要求的水稻细胞。因为只有导入了含潮霉素抗性基因（一般在表达载体上）的重组质粒的水稻细胞，抑制未导入质粒的细胞的生长，从而筛选出含有目的基因的细胞，C正确，ABD错误。
故选C。
【小问4详解】
导入的基因未正常转录/导入的基因转录后未正常翻译/导入的基因发生了突变/导入的基因不能正常表达，可能会导致培养获得的转基因植株中，约30%个体的光合速率未显著提升。转速/(r/ min)
55
65
75
85
相对生长速率
0.21
0.25
0.26
0.25
细胞干重/(g/L)
7.5
9.7
11.4
9.5
黄酮产量/(g/L)
0.2
0.27
0.32
0.25
限制酶
BamH l
Mfe l
EcR l
Hind Ⅲ
识别序列和切割位点
5'—G↓ GATCC-3'
5'—C↓AATTG-3'
5'—G↓ AATTC-3'

BpMYB5 基因序列
5'—AATGCCTAGT……GTGTTTTAGCAT-3'
eGFP 基因序列
5'—CATGTCCAGC……AACCCATAACCA-3'