河北省唐山市2020届高三生物上学期期末试题（附解析Word版）

河北省唐山市 2019-2020 学年高三上学期期末理综生物试题 一、选择题 1.酵母菌是一种常用的实验材料，下列相关的实验操作正确的是（　　） A. 高倍物镜下调节细准焦螺旋，可以观察到酵母菌中的核糖体 B. 可直接从静置的培养瓶中取出酵母菌培养液稀释后进行计数 C. 可通过观察澄清石灰水是否变浑浊，判断酵母菌的呼吸方式 D. 利用吡罗红甲基绿染色后，可以使酵母菌中的 RNA 呈现红色 【答案】D 【解析】 【分析】 1、观察 DNA 和 RNA 在细胞中分布实验的原理：甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲 和力不同，利用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，同时显示 DNA 和 RNA 在细胞中的分 布，观察的结果是细胞核呈绿色，细胞质呈红色，说明 DNA 主要分布在细胞核，RNA 主要分布 在细胞质。 2、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中： （1）检测 CO2 的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 （2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。 【详解】A、核糖体属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，A 错误； B、再吸取培养液之前需要将培养瓶振荡摇匀，B 错误； C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，因此不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊， 判断酵母菌的呼吸方式，C 错误； D、利用吡罗红甲基绿染色后，可以使酵母菌中的 RNA 呈现红色，D 正确。 故选 D。 【点睛】本题考查细胞观察实验、观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布实验、探究培养液中酵母 菌种群数量的动态变化等，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验 采用的方法、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。 2.感冒患者在发热门诊治疗时，医生会根据主要病原体是病毒还是细菌采取不同的治疗措施。 生物科研人员根据基因是有遗传效应的核酸片段，也在不断的研制某些基因疫苗来预防疾病。下列有关说法正确的是 A. 细菌和病毒都能发生基因突变使生物性状改变 B. 细菌和病毒都能在适合的普通培养基上进行增殖 C. 细菌和病毒都能利用自身核糖体合成蛋白质 D. 基因疫苗能直接刺激 B 淋巴细胞使其细胞周期变短 【答案】A 【解析】 【分析】 1、细菌属于原核生物中的一种，原核生物细胞与真核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜 包被的典型的细胞核。 2、病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，必须借助于活细胞才能代谢和繁殖。 常见的病毒有：艾滋病毒、流感病毒、SARS 病毒、烟草花叶病毒、噬菌体等等。 病毒的成分包括蛋白质和核酸（DNA 或 RNA）。 3、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，能导致基因结构的改变。基因突变具有 普遍性、随机性、不定向性、多害少利性和低频性。基因突变是新基因产生的途径，是生物 变异的根本来源。 【详解】A、基因突变具有普遍性，因此无论是低等生物还是高等生物都可能发生基因突变， A 正确； B、病毒只能寄生在活细胞中才能代谢和繁殖，因此细菌一般可在普通培养基上培养，而病毒 一般不能，B 错误； C、病毒没有细胞结构，也就没有核糖体，C 错误； D、基因疫苗本身不是抗原，基因疫苗不能直接使 B 细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞，D 错 误。 故选 A。 3.下列关于动物生命活动调节的叙述，正确的是 A. 神经递质和激素都是由细胞合成的小分子有机物 B. 突触后神经元的兴奋或抑制不仅取决于递质的种类，也与受体类型有关 C. 在适应寒冷刺激过程中，垂体可作为反射弧中的效应器组成部分 D. 神经递质和激素都通过与细胞膜上的受体结合后发挥作用 【答案】B【解析】 【分析】 1、神经递质存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因 此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突，兴奋在神经元间的传 递是单向的，且存在电信号-化学信号-电信号的转换，神经递质作用于突触后膜可以使突触后 膜兴奋或抑制。 【详解】A、神经递质和激素都是在细胞间传递信号的分子，A 错误； B、神经递质有兴奋性递质和抑制性递质，所以神经递质与突触后膜受体结合后，使突触后神 经元兴奋或抑制，B 正确； C、寒冷刺激引起促甲状腺激素释放激素分泌的器官是下丘脑，所以效应器是下丘脑；C 错误； D、少部分激素的受体在细胞内，如性激素的受体，D 错误； 故选 B。 4.运动生物化学研究发现：在跑步开始的 5 分钟内，心跳显著增快，心脏泵血加剧，但其程度 是不均匀的，被称为“心脏适应期”。跑步持续5 分钟后，心脏已经适应，心搏有力，泵血均 匀，并随时根据运动量的大小作出相应的调整。在跑步 20 分钟以内，提供运动能量的主要是 体内贮存的糖原，跑步 20 分钟以后，糖原大部分被耗尽，供能的主要来源转变为体内的脂肪。 下列相关叙述与事实不相符合的是 A. 在有氧运动中糖和脂肪都能分解产生二氧化碳和水 B. 有氧运动中脂肪氧化供能比糖类氧化供能耗氧量少 C. 以锻炼心肺功能为目的的跑步，时间不应少于 5 分钟 D. 以减肥健美为目的的跑步，时间不应少于 20 分钟 【答案】B 【解析】 【分析】 有氧呼吸的概念：有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有 机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，并释放能量，合成大量 ATP 的过程；无氧呼吸的产 物是乳酸或二氧化碳和酒精，酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应变成灰绿色，因此可以用重 铬酸钾检测细胞无氧呼吸的产物酒精。细胞有氧呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失， 用于维持体温，一部分转移动 ATP 中，共细胞生命活动需要。 【详解】A、在有氧运动中，糖和脂肪通过有氧呼吸，都能分解产生二氧化碳和水，A 正确；B、相同质量的脂肪耗氧量大于糖的耗氧量，B 错误； C、据题意可知，以锻炼心肺功能为目的的跑步，时间不应少于 5 分钟，C 正确； D、据题意可知，以减肥健美为目的的跑步，时间不应少于 20 分钟，因为 20min 后才开始消 耗体内脂肪，D 正确； 故选 B。 5.糯玉米为雌雄同株、单性花的二倍体植物，具有成熟期早、抗病性强、易倒伏等特点。育种 工作者为培育生产需要的糯性、抗病、矮茎个体，用纯合糯性高茎抗病玉米与非糯性矮茎不 抗病玉米杂交，F1 全为糯性高茎抗病,F1 自交获得 F2 表现型出现了糯性高茎抗病：糯性矮茎抗 病：非糯性高茎不抗病：非糯性矮茎不抗病=9：3：3：1 的数量比。下列有关说法不正确的是 A. 控制三对相对性状的非等位基因均表现为自由组合 B. F1 测交后代会出现糯性高茎抗病：糯性矮茎抗病：非糯性高茎不抗病：非糯性矮茎不抗病 =1：1：1：1 的数量比 C. F2 中糯性矮茎抗病植株自交，得到的子代中纯合子占 2/3 D. F1 花粉离体培养后经秋水仙素处理，能获得纯合糯性矮茎抗病个体 【答案】A 【解析】 【分析】 据题意可知，糯性、高茎、抗病为显性基因控制的，根据 F2 自由组合比例可知，这三对基因 没有位于 3 对同源染色体上，其中有两对基因位于一对同源染色体上。 【详解】A、根据 F2 自由组合比例可知，这三对基因没有位于 3 对同源染色体上，其中有两 对基因位于一对同源染色体上，A 错误； B、据题意可知，F1 自交获得 F2 表现型出现了糯性高茎抗病：糯性矮茎抗病：非糯性高茎不 抗病：非糯性矮茎不抗病=9：3：3：1 的数量比，则 F1 测交后代会出现糯性高茎抗病：糯性 矮茎抗病：非糯性高茎不抗病：非糯性矮茎不抗病=1：1：1：1 的数量比，B 正确； C、糯性、矮茎为隐性性状，只有抗病基因是显性，因而 F2 中糯性矮茎抗病植株自交，得到的 子代中纯合子占 2/3，C 正确； D、F1 是三对基因杂合，其花粉离体培养后经秋水仙素处理，能获得纯合糯性矮茎抗病个体， D 正确； 故选 A。 6.某种细菌（Z）能依赖其细胞膜上的 H+载体将胞内的 H+排出，该过程需要消耗 ATP。研究者得到该细菌 H+载体结构改变的一种突变体（T），并比较了 Z、T 分别纯培养时细菌数量和 培养液 pH 的变化规律，结果如图所示。下列相关分析正确的是 A. 细菌消耗的 ATP 来自细胞质基质和线粒体 B. T 细菌可能是主动运输排出 H+能力下降的一种突变体 C. pH 为 4.5 后 Z 细菌群体中个体的繁殖速率开始小于死亡速率 D. 培养环境的空间、资源有限和天敌增加使两种菌呈现“S”型增长 【答案】B 【解析】 【分析】 统计菌落数目的方法 （1）显微镜直接计数法 ①原理：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容积的样品中微生物数 量；②方法：用计数板计数； ③缺点：不能区分死菌与活菌。 （2）间接计数法（活菌计数法） ①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，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，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 ②操作 a、设置重复组，增强实验的说服力与准确性。 b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在 30～300 的平板进行计数。 ③计算公式：每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中 c 代表某一稀释度下平板上生长的平均 菌落数，V 代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M 代表稀释倍数。 【详解】A、细菌没有线粒体，A 错误； B、T 和 Z 培养液 pH 比较，T 组培养液中 pH 下降较慢，说明从胞内排出的 H+较少，T 细菌 可能是 H+载体功能降低的一种突变体，B 正确；C、pH 在 4.5 左右 Z 细菌增长速率较快，C 错误； D、据题意可知，两种菌呈现“S”型增长是培养环境的空间、资源有限以及 pH 影响所致，D 错 误； 故选 B。 7.为研究浮游藻类的光合作用，将一种绿藻培养至指数生长期，并以此为材料，测定了藻细胞 在不同条件下的净光合速度(Pn)。图甲为光合放氧测定装置的示意图；图乙是不同的 NaHCO3 浓度(pH=8.5，25℃)条件下测得 Pn 曲线图。请回答下列问题： （1）通过_____________，可研究光强、光质对光合作用的影响。 （2）在测定不同光照对 Pn 的影响时，需要精确控制温度，这是因为_________________。 （3）由于弱碱性的藻培养液中游离 CO2 浓度很低，藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶(CA)分 解水中的 HCO 获得 CO2。图乙中达到最大 Pn 值的最低 NaHCO3 浓度为________；在更高 NaHCO3 浓度下，Pn 不再增加的主要原因有______________、______________。 （4）绿藻培养过程中逐个计数是非常困难的，可以采用___________的方法计数。 【答案】 (1). 变换图甲中光源 (2). 光照和温度都能显著影响光合速率，温度还能明显 影响呼吸速率，净光合速率(Pn)是总光合速率与呼吸速率的差值，若不精确控制温度则难以确 定光照与净光合速率(Pn)的关系 (3). 120 mg· L－1 (4). 达到了 CO2 饱和点 (5). CA 量有限 (6). 抽样检测 【解析】 【分析】 1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最 适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而 增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当 光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】（1）可调光源可改变光照强度、光的波长（光质），从而可以研究光强和光质对光合 作用的影响，因此通过变换图甲中光源，可研究光强、光质对光合作用的影响。 （2）光照和温度都能显著影响光合速率，温度还能明显影响呼吸速率，净光合速率(Pn)是总 光合速率与呼吸速率的差值，若不精确控制温度则难以确定光照与净光合速率(Pn)的关系。 （3）由图可以看出，达到最大 Pn 值 最低 NaHCO3 浓度为 120m•L-1；在更高 NaHCO3 浓度 下，外界因素是 CO2 浓度达到了 CO2 饱和点，不能吸收更多的 CO2；内部因素是 CA 量不足， 不能催化分解更多的 HCO3-。 （4）绿藻培养过程中逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法计数。 【点睛】本题以图形为载体，考查了影响光合作用速率的环境因素等相关知识。考查了学生 识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力，有一定的难度。在 实验设计时，要注意遵循对照原则和单一变量原则，控制无关变量要相同且适宜。 8.冰叶日中花是植物耐盐性研究的模式植物，某校生物科技小组以种子的萌发率、发芽势及发 芽指数等为指标研究外源赤霉素（6-BA）对冰叶日中花种子萌发的影响，其结果如下图所示。 （注：发芽势是指在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供测样品种子 数的百分率；发芽率指测试种子发芽数占测试种子总数的百分比；发芽指数是种子的活力指 标。） 的（1）赤霉素的作用除促进种子萌发外，还具有促进___________和___________的作用。 （2）分析图 1 和图 2 实验结果，请你从发芽率、发芽势和发芽指数等方面帮助科研人员描述 外源 6-BA 对冰叶日中花种子萌发的影响： ①________________________________________； ②_______________________________________。 （3）某同学认为单独用赤霉素解释种子萌发率高与低存在不科学之处，该同学的判断依据是 ___________。 【答案】 (1). 细胞伸长 (2). 果实发育 (3). 与对照组相比，6-BA 对种子发芽率有 一定促进作用，总体呈现出先上升后下降的趋势，在 0.05mg/L 时发芽率最高，促进作用最强 (4). 不同浓度的 6-BA 对种子的发芽势和发芽指数影响不显著或几乎没有影响 (5). 种子萌 发过程中各种激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的结果 【解析】 【分析】 激素的种类和作用激素名称 合成部位 生理作用 应用 赤霉素 主要是未成熟的种子、 幼根和幼芽 促进细胞伸长，从而引 起植株增高；促进种子 萌发和果实发育 促进矮生性植物茎秆伸长；解除 种子休眠，提早用来播种 细 胞 分 裂 素 主要是根尖 促进细胞分裂和组织 分化 蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜 鲜绿，延长贮藏时间 乙烯 广泛存在于多种植物 的组织中，成熟的果实 中更多 促进果实成熟 促进香蕉、凤梨等果实成熟 脱落酸 根冠、萎蔫 叶片等， 将要脱落的器官和组 织中含量多 抑制细胞分裂，抑制植 物的生长，也能抑制种 子的萌发；促进叶和果 实的衰老和脱落 落叶或棉铃在未成熟前的大量 脱落 【详解】（1）赤霉素的作用有促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实发育。 （2）分析图 1 和图 2 实验结果可知，外源 6-BA 对冰叶日中花种子萌发的影响： ①与对照组相比，6-BA 对种子发芽率有一定促进作用，总体呈现出先上升后下降的趋势，在 0.05mg/L 时发芽率最高，促进作用最强； ②不同浓度的 6-BA 对种子的发芽势和发芽指数影响不显著或几乎没有影响。 （3）种子萌发过程中各种激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的结果， 因此单独用赤霉素解释种子萌发率高与低存在不科学之处。 【点睛】本题属于信息提取题，考查了植物激素在种子萌发过程中 生理作用，意在考查考 生的识图能力、分析能力和理解能力。 9.某湖泊生态系统有 A、B 两种鱼种群，种群 A 主要以生物 a 为食，种群 B 主要以生物 b 为食， 种群 A、B 都能以生物 c 为食物。A 种群的鱼类由于肉质鲜美而深受人们喜爱，当地养殖户在 增加 A 种群鱼类养殖的同时，也使湖中藻类爆发，产生了严重的污染。 （1）多年跟踪研究发现，种群 A、B 都局限在一定空间觅食，同时都逐渐减少对生物 c 的捕 食，这样可以________，是生物长期适应和________的结果。 （2）严重污染导致该湖泊生态系统_______稳定性下降，该稳定性强弱主要与 的 的_______________有关。 （3）为提升该生态系统稳定性，你可以提供哪些合理建议？（不少于 2 点建议） 建议：________________________________________________________________ 【答案】 (1). 减少物种 A、B 间的竞争 (2). 自然选择 (3). 抵抗力 (4). 生物种 类和数量多少及食物网（或营养结构）复杂程度 (5). 减少养殖面积，控制对生态系统的干 扰程度；实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调 【解析】 【分析】 1、生态系统的结构包括生态系统的成分（生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量） 和营养结构（食物链和食物网）。 2、能量流动特点：①单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依 次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动。②逐级递减：能量在沿食物链流动 的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是 10%-20%；可用能量金字塔表 示。 【详解】（1）多年跟踪研究发现，种群 A、B 都局限在一定空间觅食，同时都逐渐减少对生物 c 的捕食，这样可以减少物种 A、B 间的竞争，是生物长期适应和自然选择的结果。 （2）生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，抵抗力稳定性和营养结构的复杂 程度有关，严重污染导致该湖泊生态系统抵抗力稳定性下降，该稳定性强弱主要与生物种类 和数量多少及食物网（或营养结构）复杂程度有关。 （3）减少养殖面积，控制对生态系统的干扰程度；实施相应的物质、能量投入，保证生态系 统内部结构与功能的协调，提高生态系统的稳定性。 【点睛】本题结合表格数据，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统的营养结 构及能量流动的过程，能根据能量传递效率及表中数据准确写出食物网；识记生态系统的功 能，能结合所学的知识准确答题。 10.果蝇是遗传学研究的经典生物材料，性别决定类型为 XY 型。两个科研小组利用果蝇做研 究实验。 科研小组 A：经紫外线照射野生型（黑檀体）果蝇，后代中出现了一只灰体果蝇。 科研小组 B：选取果蝇的刚毛和截毛纯合品系分别进行正、反交，结果 F1 代均表现为刚毛。 对 F1 中的雌果蝇进行测交，后代中刚毛个体和截毛个体数量比为 1︰1。在刚毛和截毛性状遗 传中无突变和致死现象发生。分析回答下列问题： （1）果蝇适合做遗传学研究材料 原因有__________________________________（至少答出 2 点） （2）科研小组 A 经研究发现灰体果蝇出现是由于野生型果蝇 1 条染色体的片段缺失所致，则 灰体性状为_________。 （3）科研小组 B 认为果蝇截毛性状遗传方式不是伴 X 隐性遗传，判断的理由是___________。 欲进一步确定控制截毛性状的基因在常染色体还是在 X、Y 同源区段上，科研人员利用 F1 代 雌、雄个体相互交配，通过统计每对果蝇后代表现型并分析，请你对实验结果进行预测并得 出相应结论。_______ 【答案】 (1). ①具有明显且易于区分的相对性状②易于饲养，繁殖速度快③子代数量较多， 便于进行数学统计分析 (2). 隐性性状 (3). 果蝇的刚毛和截毛品系分别正反交，结果相 同，说明截毛的遗传方式不是伴 X 隐性遗传 (4). 若子代雌性和雄性个体中都有刚毛和截 毛个体，说明控制性状的基因位于常染色体上；若子代雌性个体均为刚毛，雄性个体刚毛和 截毛,或雌性个体有刚毛和截毛，雄性个体全为刚毛，说明控制性状的基因位于 X、Y 染色体 同源区段上 【解析】 【分析】 后代分离比推断法： （1）若后代分离比为显性：隐性=3：1，则亲本的基因型均为杂合子； （2）若后代分离比为显性：隐性=1：1，则亲本一定是测交类型，即一方是杂合子，另一方 为隐性纯合子； （3）若后代只有显性性状，则亲本至少有一方为显性纯合子。 【详解】（1）果蝇适合做遗传学研究材料的原因有①具有明显且易于区分的相对性状②易于 饲养，繁殖速度快③子代数量较多，便于进行数学统计分析。 （2）科研小组 A 经研究发现灰体果蝇出现是由于野生型果蝇 1 条染色体的片段缺失所致，则 灰体性状为隐性性状。 （3）通过果蝇的刚毛和截毛品系分别正反交，结果相同，说明截毛的遗传方式不是伴 X 隐。 为确定控制截毛性状的基因在常染色体还是在 X、Y 同源区段上，科研人员利用 F1 代雌、雄 个体相互交配，通过统计每对果蝇后代表现型并分析，若子代雌性和雄性个体中都有刚毛和 截毛个体，说明控制性状的基因位于常染色体上；若子代雌性个体均为刚毛，雄性个体刚毛 的和截毛，或雌性个体有刚毛和截毛，雄性个体全为刚毛，说明控制性状的基因位于 X、Y 染色 体同源区段上。 【点睛】本题考查基因的自由组合定律及其应用、伴性遗传及应用、遗传实验，要求考生掌 握基因自由组合定律的实质，学会熟练应用逐对分析法和后代分离比推断法解题；能根据题 干信息和图解，设计合理的实验验证相关的结论。 [生物-选修 1：生物技术实践] 11.根据有关微生物的知识，分析回答问题。 （1）当水体过于纯净时，硝化细菌会形成休眠体，这种休眠体被称为_________。 （2）采用固体培养基培养细菌时要倒置培养的原因是___________________________。 （3）检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样 分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空平板先 行培养了一段时间，这样做的目的是___________________________________。 （4）某同学在做微生物实验时，不小心把自生固氮菌和酵母菌混在一起，请你写出分离得到 纯度较高的自生固氮菌和酵母菌的实验原理__________________________。 （5）科学家发现，在某微生物产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油， 为降低生物柴油生产成本，可利用________________技术使脂肪酶能够重复使用。 【答案】 (1). 芽孢 (2). 防止冷却过程中凝结形成的水珠滴落在培养基上污染培养基 (3). 检测培养基平板灭菌是否合格 (4). 自生固氮菌能在无氮培养基上生长繁殖，而酵母菌 则不能；青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制自生固氮菌的生长繁殖 (5). 固 定化酶 【解析】 【分析】 阅读题干可知本题是微生物的实验室培养，根据问题的具体要求梳理相关知识点回答问题。 【详解】（1）当水体过于纯净时，硝化细菌会因缺少营养而停止生长繁殖，就会形成休眠体， 叫芽孢。 （2）微生物培养时需要将培养皿倒置的原因是防止冷却过程中凝结形成的水珠滴落在培养基 上污染培养基。 （3）微生物培养过程应该进行无菌操作，配制的培养基要进行高压蒸汽灭菌，可以将灭菌后 的空白平板进行培养以检测培养基灭菌是否彻底。 （4）自生固氮菌能在无氮培养基上生长繁殖，而酵母菌则不能，因此可以用无氮培养基筛选出自身固氮菌；而青霉素不影响酵母菌等真菌的生长繁殖，而会抑制圆褐固氮菌的生长繁殖， 因此在含有青霉素的培养基中可以筛选出酵母菌。 （5）化学结合法的固定化酶技术，该技术能使脂肪酶能够重复使用。 【点睛】本题综合考查了微生物的营养物质、筛选与分离、接种与培养等知识，意在强化学 生对微生物的实验室培养的相关过程的理解与运用。 [生物-选修 3：现代生物科技专题] 12.先导编辑技术是利用经过改造的 Cas9 蛋白，在基因组中的特定位点切断 DNA，随后逆转 录酶在 RNA 链的引导下在切断处进行基因编辑，其能实现更精准地对 DNA 进行编辑，该过 程流程如图所示。该技术可以实现基因的定点突变和整合，将修饰好的基因导入胚胎干细胞， 治疗人类某些单基因遗传病。 （1）基因重组技术工具中的_______酶与先导编辑工具中 Cas9 蛋白作用相似，但二者的不同 之处是前者____________________________________________________________。 （2）下图为由经过修饰的 pku 基因构建的重组载体，在转化胚胎干细胞时，只有重组载体中 整合区域正确整合到胚胎干细胞染色体 DNA 上才表示转化成功，而重组载体的其他区域将被 靶向分解。在转化中会出现错误整合，整合错误才会出现重组载体中的两个 HSV-tk 中至少会 有一个与 neor 一起整合到染色体 DNA 上而不被分解。已知含有标记基因 neor 的细胞具有 G418 的抗性。HSV-tkl、HSV-tk2 的产物都能把 DHPG 转化成有毒物质而使细胞死亡。 ①题干中的胚胎干细胞可以来自_____________________________，利用胚胎干细胞为受体细 胞是因为其功能上具有________________________。 ②胚胎干细胞在体外培养时需要满足的条件除一定的气体环境、充足营养、适宜的温度和 PH 外，还应保证____________条件，气体环境中的 CO2 的作用是_____________________。 ③转化后的各类胚胎干细胞要依次在含有 G418 和____________________的培养液中培养，在 双重选择下存活并增值的是正确整合的胚胎干细胞，原因是 ________________________________________。【答案】 (1). 限制酶（限制性核酸内切酶） (2). 识别双链 DNA 分子的某种特定核苷 酸序列，并且使每一条链中的特点部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 (3). 早期胚胎 或原始性腺 (4). 发育的全能性 (5). 无菌、无毒环境 (6). 维持培养液 PH (7). 同时含有 G418 和 DHPG (8). 能在含有 G418 的培养液存活说明转化后的胚胎干细胞中含 neor，能在同时含 G418 和 DHPG 的培养液中存活说明转化后的胚胎干细胞中含 neor 且不含 HSV-tk 【解析】 【分析】 1、根据题意分析可知，CRISPR/Cas9 系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导 RNA 能识别并结合特定的 DNA 序列，从而引导 Cas9 蛋白结合到相应位置并剪切 DNA，最终实现 对靶基因序列的编辑。由于其他 DNA 序列也含有与引导 RNA 互补配对的序列，造成引导 RNA 错误结合而出现脱靶现象。 2、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 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。将目的基因导入 植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有 效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的 DNA 是否插 入目的基因--DNA 分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了 mRNA--分子杂交技术；③检 测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴 定、活性鉴定等。 3、DNA 重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA 连接酶、运载体。 构建重组载体时，首先需用限制性核酸内切酶切割目的基因和运载体，再用 DNA 连接酶连接 目的基因和运载体形成重组载体。胚胎干细胞简称 ES 或 EK 细胞，来源于早期胚胎或原始性 腺（即囊胚期的内细胞团），因此获取的胚胎干细胞应取自囊胚的内细胞团。 【详解】（1）基因重组技术工具中的限制酶与先导编辑工具中 Cas9 蛋白作用相似，但二者的 不同之处是前者识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中的特点部位的 两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 的（2）①题干中的胚胎干细胞可以来自早期胚胎或原始性腺，利用胚胎干细胞为受体细胞是因 为其功能上具有发育的全能性。 ②胚胎干细胞在体外培养时需要满足的条件除一定的气体环境、充足营养、适宜的温度和 pH 外，还应保证无菌、无毒环境条件，气体环境中的 CO2 的作用是维持培养液 pH。 ③由题意可知，转化后的各类胚胎干细胞要依次在含有 G418 和同时含有 G418 和 DHPG 的培 养液中培养，在双重选择下存活并增值的是正确整合的胚胎干细胞，原因是能在含有 G418 的 培养液存活说明转化后的胚胎干细胞中含 neor，能在同时含 G418 和 DHPG 的培养液中存活说 明转化后的胚胎干细胞中含 neor 且不含 HSV-tk。 【点睛】本题信息量极大，但是设问相对简单，主要考察了基因工程、细胞工程的相关细节， 第三小问则属于思维拓展题，区分度较高。