四川西南四省八校仁寿一中等2020届高三生物9月联考试卷（附解析Word版）

四川省仁寿一中等西南四省八校 2020 届高三 9 月份联考试题 生物试题 1.下列与细胞器相关的叙述，正确的是（ ） A. 发菜细胞中有些酶要由内质网和高尔基体加工 B. 线粒体、叶绿体和核糖体中均能发生转录过程 C. 溶酶体内的水解酶能够分解衰老、损伤的细胞器 D. 细胞中的蛋白质都是由内质网上的核糖体合成的 【答案】C 【解析】 【分析】 原核细胞只含有核糖体这一种细胞器。DNA 主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体 中。转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程。溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水 解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。分泌蛋白是由内 质网上的核糖体合成的。 【详解】A、发菜细胞为原核细胞，其细胞内没有内质网和高尔基体，A 错误； B、线粒体和叶绿体中均含有少量的 DNA，因此均能发生转录过程，但核糖体中没有 DNA，不 能发生转录过程，B 错误； C、溶酶体内部含有多种水解酶，这些水解酶能够分解衰老、损伤的细胞器，C 正确； D、细胞中的蛋白质一般分为胞内蛋白和分泌蛋白两类，胞内蛋白一般是由游离在细胞质基质 中的核糖体合成的，而分泌蛋白则由附着在内质网上的核糖体合成，D 错误。 故选 C。 2.下列有关真核细胞的细胞核叙述，错误的是（ ） A. 核仁是细胞代谢和遗传的控制中心 B. 核孔能实现核质之间频繁的物质交换 C. 脱氧核糖核酸不能通过核孔进入细胞质 D. 核膜是双层膜参与生物膜系统的组成 【答案】A 【解析】 【分析】 细胞核的结构与功能如下图所示： 【详解】A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成 有关，A 错误； B、核孔能实现核质之间频繁的物质交换，B 正确； C、核孔对进出细胞核的物质具有严格的调控作用，表现出明显的选择性，如细胞核中的脱氧 核糖核酸（DNA）就不能通过核孔进入细胞质，C 正确； D、细胞的生物膜系统是由细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成的，核膜是双层膜，D 正 确。 故选 A。 3.下列有关生物膜的叙述，正确的是（ ） A. 生物膜是对生物体内所有膜结构的统称 B. 各种生物膜的化学组成和结构完全相同 C. 浆细胞内，单层膜的细胞器在抗体的加工运输过程中均发挥重要作用 D. 生物膜把各种细胞器分隔成多个小室，使多种化学反应同时进行、互不干扰 【答案】D 【解析】 【分析】 各种生物膜 组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，生物膜的构成与作用如下： 【详解】A、生物膜是对细胞内所有膜结构的统称，包括细胞膜、核膜及细胞器膜，A 错误； 的 B、各种生物膜的化学组成和结构很相似，B 错误； C、浆细胞内，溶酶体、内质网和高尔基体等均为单层膜的细胞器，内质网和高尔基体在抗体 的加工运输过程中均发挥重要作用，C 错误； D、生物膜把各种细胞器分隔成多个小室，使多种化学反应同时进行、互不干扰，D 正确。 故选 D。 4.某同学为观察植物细胞的质璧分离和复原，将同一植物相同部位的细胞均分为两组，分别 置于物质的量浓度一定且相等的物质 A 溶液和物质 B 溶液中，短时间发生质壁分离后，在 d 时刻将两组细胞置于蒸馏水中，实验过程中两组细胞的液泡体积随时间的变化分别用曲线 I、 Ⅱ表示如图所示，相关推测正确的是（ ） A. a 点前，有物质 A 通过细胞膜进入细胞 B. b 点时，细胞开始从外界溶液中吸收物质 B C. b 点前，液泡中的液体渗透压大于细胞质基质的渗透压 D. c 点时，两组实验中均无水分子进出细胞 【答案】A 【解析】 【分析】 本题考查植物细胞的质量分离和复原过程的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力， 运用所学知识综合分析问题的能力，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水 分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水 时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。 【详解】A、分析题图可知：两条曲线失水速率不同，可推测 a 点前，有水分子和物质 A 分子 通过细胞膜进出细胞(原因可能为 A、B 溶液浓度一样，但物质不同，导致 A 进入细胞，A 正确； B、b 点前，细胞一直表现为失水，b 点后细胞自动发生复原，原因是细胞内溶液浓度大于细 胞外的，故在 b 点前细胞开始从外界溶液中吸收物质 B，B 错误； C、b 点前，细胞表现为失水，故液泡中的液体渗透压小于细胞外物质 B 溶液渗透压，C 错误； D、c 点时，细胞质壁分离复原，进出细胞的水分子保持动态平衡，D 错误。 5.下列有关 ATP 的叙述，错误的是（ ） A. 植物叶肉细胞产生 ATP 的过程中并不都伴随有[H]的生成 B. 植物保卫细胞产生 ATP 的过程均在生物膜上进行 C. 酵母菌中组成 RNA 单体的成分可来源于 ATP 的水解产物 D. 细胞分裂时 ATP 水解速率和合成速率都加快 【答案】B 【解析】 【分析】 一分子 ATP 水解并脱去两个磷酸基团后余下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成 RNA 的单体 之一。ATP 的形成途径是在类囊体薄膜上进行的光合作用的光反应、在细胞质基质中进行的有 氧呼吸的第一阶段与无氧呼吸的第一阶段、在线粒体基质中进行的有氧呼吸的第二阶段、在 线粒体内膜上进行的有氧呼吸的第三阶段。细胞中 ATP 和 ADP 的相互转化时刻不停地发生并 且处于动态平衡之中。ATP 水解释放的能量可用于包括细胞分裂在内的生物体的生物活动。 【详解】A、植物叶肉细胞产生 ATP 的过程为光合作用和细胞呼吸，叶肉细胞有氧呼吸第三阶 段[H]和氧气结合形成水，释放大量能量，此过程产生 ATP，没有[H]的生成，而是消耗了[H]， A 正确； B、植物保卫细胞产生 ATP 的过程有光合作用和细胞呼吸，在细胞呼吸中产生 ATP 的场所有细 胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，在光合作用中产生 ATP 的场所是类囊体薄膜，B 错误； C、一分子 ATP 水解并脱去两个磷酸基团后余下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤核糖核苷 酸是组成 RNA 的单体之一，C 正确； D、细胞中 ATP 和 ADP 的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，细胞分裂时消耗的 能量直接来自 ATP 的水解，因此细胞分裂时 ATP 水解速率和合成速率都加快，D 正确。 故选 B。 6.下列有关细胞呼吸及其在生产、生活中应用的叙述，正确的是（ ） A. 若细胞既不吸收 O2 也不放出 CO2，说明细胞的呼吸作用已停止 B. 植物叶肉细胞呼吸作用产生的还原氢可用于光合作用暗反应 C. 用透气的纱布包扎伤口可避免人体组织细胞因缺氧而死亡 D. 中耕松士可促进根细胞有氧呼吸，有利于矿质离子的吸收 【答案】D 【解析】 【分析】 有氧呼吸是指细胞在氧 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 成 CO2 和 H2O，释放能量，生成许多 ATP 的过程。无氧呼吸是指细胞在缺氧的条件下，通过酶 的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物——酒精和 CO2 或乳酸，并释放出少 量的能量，生成少量 ATP 的过程。在有氧存在时，无氧呼吸会受到抑制。根细胞吸收矿质离 子的方式是主动运输，需要细胞呼吸提供能量。光反应为暗反应提供[H]和 ATP。 【详解】A、若细胞既不吸收 O2 也不放出 CO2，则可能是细胞进行无氧呼吸产生了乳酸，A 错 误； B、用于光合作用暗反应的还原氢是由光反应产生的，植物叶肉细胞呼吸作用产生的还原氢不 能用于光合作用暗反应，B 错误； C、由于氧气的存在能抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧病菌的繁殖，所以用透气的纱布包扎伤口可 以避免厌氧病菌的繁殖，有利于伤口的痊愈，C 错误； D、根细胞是以主动运输的方式吸收矿质离子的，需要细胞呼吸提供能量，中耕松士可以增加 土壤的含氧量，进而促进根细胞有氧呼吸，有利于矿质离子的吸收，D 正确。 故选 D。 7.下图中①～③是从几种真核生物细胞中分离出来的有机物，其中③只表示某种有机物的局 部结构。回答下列问题： （1）图中，物质①含有但质粒不含有的碱基是_____________（用字母表示），物质①的生理 功能是__________________________________________________________。 （2）图中，物质②主要分布在____________上，其作用是 _______________________________。 （3）若图中物质③能显著降低化学反应的活化能，则该物质是___________，细胞内控制该 物质合成的直接模板是____________________。 的 （4）请设计实验证明白萝卜贮藏根组织细胞中含有图中物质③（要求简要写出实验思路和预 期实验结果）：_____________________________________________________。 【答案】 (1). U (2). 转运氨基酸分子 (3). 叶绿体 类囊体薄膜 (4). 吸收 光能，用于光合作用（或“吸收、传递、转化光能”） (5). 酶 (6). mRNA (7). 实 验思路：将白萝卜贮藏根充分研磨获取组织样液；取组织样液和蛋白质标准样 液等量（2mL） 分别注入甲、乙两只试管中；向两只试管内分别注入 0. 1 g/mL 的 NaOH 溶液 1 mL，摇匀后分 别滴加 0. 01 g/mL 的 CuSO4 溶液 4 滴（或向两只试管内分别 加入等量的双缩脲试剂），观察 颜色变化。预期实验结果：甲、乙两只试管中均出现紫色现象。 【解析】 【分析】 依题意并分析题图：①～③分别表示 tRNA、叶绿素分子和蛋白质。 【详解】(1) 物质①为 tRNA，质粒为小型环状的 DNA 分子。可见，物质①含有但质粒不含有 的碱基是 U。tRNA 的生理功能是识别并转运氨基酸分子。 (2)物质②是叶绿素分子，主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，其作用是吸收光能，用于光合 作用（或“吸收、传递、转化光能”）。 (3) 物质③为蛋白质。绝大多数酶是蛋白质，酶的作用机理是能显著降低化学反应的活化能。 细胞内控制蛋白质合成的直接模板是 mRNA。 (4) 设计实验证明白萝卜贮藏根组织细胞中含有图中物质③所示的蛋白质，则其实验原理是： 蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，自变量是样液的不同，即实验组是白萝卜贮藏 根的组织样液，对照组是蛋白质标准样液，因变量为是否发生紫色反应，而对实验结果有影 响的无关变量应控制相同。综上分析，本实验思路为：将白萝卜贮藏根充分研磨获取组织样 液；取组织样液和蛋白质标准样液等量（2mL）分别注入甲、乙两只试管中；向两只试管内分 别注入 0. 1 g/mL 的 NaOH 溶液 1 mL，摇匀后分别滴加 0. 01 g/mL 的 CuSO4 溶液 4 滴（或向 两只试管内分别加入等量的双缩脲试剂），观察颜色变化。因该实验是验证性实验，结论是已 知的，即白萝卜贮藏根组织细胞中含有蛋白质，所以预期的实验结果为：甲、乙两只试管中 均出现紫色现象。 【点睛】对于物质鉴定实验，若需设立对照实验，则对照组应加入成分已知的物质，如本实 验的对照组可加入蛋白质标准样液。 8.人体细胞内的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器，其内部的 pH 为 5.0 左右（水解酶的 最适 pH）。如图表示吞噬细胞内溶酶体的产生和其作用过程。回答下列问题。 的 （1）溶酶体的膜含有________层磷脂分子；自噬溶酶体的形成体现了生物膜的结构特点是具 有__________________________。 （2）已知细胞质基质的 pH 为 7.0，那么细胞质基质中的 H+进入溶酶体内的方式是 _________________，溶酶体内少量的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，原因是 __________________________。 （3）硅肺是矿工常见的职业病，发病的原因是肺部吸入硅尘后，吞噬细胞会吞噬硅尘，而吞 噬细胞的溶酶体中缺乏_________________，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放 出来，破坏细胞结构，使吞噬细胞发生_______________（填“细胞凋亡”或“细胞坏死”）， 最终导致肺的功能受损。 【答案】 (1). 2 (2). 一定的流动性 (3). 主动运输 (4). 细胞质基质的 pH 为 7.0，溶酶体内水解酶的最适 pH 为 5.0 左右，溶酶体中的水解酶进入细胞质基质中，由于 pH 升高，其活性降低 (5). 分解硅尘（SiO2）的酶 (6). 细胞坏死 【解析】 【分析】 图示表示吞噬细胞内溶酶体的产生和作用过程。溶酶体由高尔基体“出芽”形成，分为异噬 溶酶体和自噬溶酶体。异噬溶酶体的作用是消化分解外来的病原体，而自噬溶酶体的作用是 消化分解细胞中衰老损伤的细胞器。 【详解】(1) 溶酶体的膜含有层磷脂分子；衰老的线粒体被来自内质网的膜包裹，而后与“溶 酶体”融合形成“自噬溶酶体”，可见，自噬溶酶体的形成体现了生物膜在结构上具有一定的 流动性。 (2) 已知细胞质基质的 pH 为 7.0，而溶酶体内部的 pH 为 5.0 左右，据此可知：细胞质基质中 的 H+进入溶酶体内是逆浓度梯度进行的，其方式是主动运输。溶酶体内水解酶的最适 pH 为 5.0 左右，细胞质基质的 pH 为 7.0，溶酶体中的水解酶进入细胞质基质中，由于 pH 升高，其活性 降低，所以少量的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤。 (3) 细胞坏死是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断而引起的细胞损 伤和死亡。吞噬细胞的溶酶体中缺乏分解硅尘（SiO2）的酶，而硅尘能破坏溶酶体膜，使其中 的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使吞噬细胞发生细胞坏死，最终导致肺的功能受损。 9.某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定 CO2 酶的活性显著高于野生型。 下图是在光合作用最适温度（25℃）大气 CO2 浓度、不同光照强度条件下测得的两者 CO2 吸收 速率曲线。回答下列问题。 （1）光照强度低于 C 时，突变型水稻的光反应强度___________（填“高于”“低于”或“等 于”）野生型，其原因是_______________________________。 （2）光照强度低于 C 时，限制突变型水稻光合速率的主要环境因素是______________；光照 强度大于 C 时，限制野生型光合速率的主要环境因素是_______________。 （3）突变型水稻在光照强度为 B 时，叶肉细胞的光合速率_____________（填“大于”“小 于”或“等于”）叶肉细胞的呼吸作用速率 （4）在光照强度为 C 的条件下，给野生型水稻提供 CO2 和 H218O，合成的淀粉中含有 18O，出现 此结果的原因是____________________________________________。 【答案】 (1).低于 (2).突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于 C 时， 对光能的吸收能力低于野生型 (3). 光照强度 (4). 二氧化碳浓度 (5). 大于 (6). 在细胞有氧呼吸第二阶段，H218O 与丙酮酸反应产生了 C18O2，光合作用暗反应利用 C18O2 合成的淀粉就含 18O 【解析】 【分析】 分析题图：曲线纵坐标 CO2 吸收速率反映的是植物光合作用固定的 CO2 速率与呼吸作用产生的 CO2 速率的差值，表示净光合速率。在 C 点之前，野生型的净光合速率大于突变型，而光照强 度大于 C 点，突变型的净光合速率大于野生型。 【详解】(1)依题意可知：突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于 C 时，对光 能的吸收能力低于野生型，因此突变型水稻的光反应强度低于野生型。 (2)光照强度低于 C 时，突变型水稻的光合速率随光照强度的增加而增加，因此限制突变型水 稻光合速率的主要环境因素是光照强度；光照强度大于 C 时，野生型水稻光合速率不再随光 照强度的增加而增加，说明光照强度不是限制光合速率的因素，因此限制野生型水稻光合速 率的主要环境因素是二氧化碳浓度。 (3) 突变型水稻在光照强度为 B 时，CO2 吸收速率为零，此时突变型水稻能进行光合作用的所 有细胞的光合速率与所有细胞的呼吸速率相等，因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼 吸速率。 (4) 在光照强度为 C 的条件下，给野生型水稻提供 CO2 和 H218O。H218O 被野生型水稻吸收后， 在细胞有氧呼吸第二阶段，H218O 与丙酮酸反应产生了C18O2，光合作用暗反应利用 C18O2 合成淀 粉，因此合成的淀粉中含有 18O。 【点睛】本题主要考查光照强度和 CO2 浓度对光合作用的影响，突变型水稻叶片有两个特点： 叶绿素含量低，而固定 CO2 酶的活性高。图中 C 点是个转折点，C 点前光照强度低，突变型水 稻光合速率低，C 点后光照强度高，突变型水稻光合速率高，需正确分析其原因。 10.回答下列关于豌豆杂交实验的问题： （1）孟德尔在豌豆杂交实验中，使用的科学研究方法是__________________________，发现 了分离定律和自由组合定律。细胞遗传学的研究结果表明，孟德尔所说的“成对的遗传因子” 位于________________________（填“同源染色体”“非同源染色体”或“姐妹染色单体”） 上 （2） 豌豆的高茎和矮茎、抗病和感病分别由独立遗传的两对等位基因 D/d、T/t 控制。现将 两种纯合豌豆进行杂交，获得 F1，再让 F1 自交，得到 F2 的表现型及比例为高茎抗病∶高茎感 病∶矮茎抗病∶矮茎感病=5∶3∶3∶1，两亲本的基因型为___________________________， 针对 F2 出现该比例的原因，研究者提出了一种假说认为 F1 产生的某种基因型的花粉败育，则 败育花粉的基因型为_______________________，若该假说成立，则在 F2 高茎抗病植株中，基 因型为 DdTt 的个体所占的比例为_________________。 （3）已知某种豌豆籽粒的黄色（Y）对绿色（y）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性。现 让黄色圆粒豌豆自交，子代黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=4∶2∶2∶1，对此合 理的解释是：__________________________________________________。 【答案】 (1). 假说一演绎法 (2). 同源染色体 (3). DDtt、ddTT (4). DT (5). 3/5 (6). 任意一对等位基因显性纯合即致死 【解析】 【分析】 ①孟德尔运用“假说一演绎法”，通过豌豆的杂交实验，发现了分离定律和自由组合定律。孟 德尔所说的“成对的遗传因子”就是位于一对同源染色体上的等位基因。②由题意可知：豌 豆的高茎和矮茎、抗病和感病的遗传遵循基因的自由组合定律，F2 的性状分离比为 5∶3∶3∶1， 即双显性个体少于理论值，说明同时含有两种显性基因的雌配子或雄配子致死。③黄色圆粒 豌豆自交，子代黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝4∶2∶2∶1，说明亲本黄色圆 粒豌豆的基因型为 YyRr，而且 YY 与 RR 均致死。 【详解】(1) 孟德尔在豌豆杂交实验中，使用“假说一演绎法”，发现了分离定律和自由组合 定律。孟德尔所说的“成对的遗传因子”位于同源染色体上。 (2) 两种纯合豌豆进行杂交，再让获得的 F1 自交，F2 出现 4 种表现型，说明 F1 的基因型为 DdTt， 理论上 F1 自交所得 F2 的性状分离比为 9∶3∶3∶1，而实际上却为 5∶3∶3∶1，即双显性个 体少于理论值，说明同时含有两种显性基因的雌配子或雄配子致死，进而推知：两亲本的基 因型为 DDtt、ddTT。若 F1 产生的某种基因型的花粉败育，则败育花粉的基因型为 DT，进而推 知：F2 高茎抗病植株的基因型及其比例为 DdTt∶DDTt∶DdTT＝3∶1∶1。可见，在 F2 高茎抗 病植株中，基因型为 DdTt 的个体所占的比例为 3/5。 (3) 黄色圆粒豌豆自交，子代出现 4 种表现型，说明亲本黄色圆粒豌豆的基因型为 YyRr，理 论上，子代黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1，而实际上却为 4∶2∶2∶1。若将 4∶2∶2∶1 拆开来分析，则有黄色∶绿色＝2∶1，圆粒∶皱粒＝2∶1，说 明在子代中不存在 YY 和 RR 的个体，进而推知任意一对等位基因显性纯合即致死。 【点睛】自由组合定律中异常分离比类试题的解题技巧： ①F1 双杂合子自交，看 F2 的性状分离比，若比例之和是(或小于)16，不管以什么样的比例呈 现，都符合基因的自由组合定律。 ②将特殊分离比与正常分离比(9∶3∶3∶1)进行对比，分析合并性状的类型。如分离比为 12∶3∶1，则为(9∶3)∶3∶1 的变形，类似的还有 9∶7、15∶1、9∶3∶4 等。再如分离比为 4∶2∶2∶1，则存在任意一对显性基因纯合致死的情况。 【生物选修 1：生物技术实践】 11.某研究小组对自来水和污染河水水样中的大肠杆菌含量进行了测定。回答下列问题： （1）检测自来水中大肠杆菌的数量，可选用伊红美蓝培养基。该培养基除了为大肠杆菌的生 长、繁殖提供水和氮源外，还要提供__________________（答出两点）等基本营养成分；制 备该培养基时应在灭菌之____（填“前”或“后”）调整 pH 至 7.6，以满足大肠杆菌生长的要 求；该培养基中加入伊红美蓝的作用是______________________________。 （2）研究小组使用“滤膜法”对污染严重的河流水体进行大肠杆菌活菌数的测定，需将水样 进行适当稀释，如取水样 1mL 加入_________mL 制备稀释倍数为 10 倍的稀释液，并照此依次 制备更高倍数的稀释液。取每个稀释倍数的菌液 5mL 进行过滤，然后将滤膜放置在伊红美蓝 培养基上培养。如果经过培养后，稀释倍数为 103 对应的 4 个平板上菌落数分别为 43、47、 42、48 个，那么每升河水约含大肠杆菌____________个。 （3）用上述方法统计样本中菌落数时需要设置对照组。若在调查中，某一实验组平板上菌落 数平均数为 46 个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了 6 个菌落，请分析说明空白对照 组出现菌落的可能性原因________________________________________________（答出三点 即可）。若将 40（即 46-6）个/平板作为实验组菌落数的平均值进行计算，则该做法________ （填“正确”或“不正确”）。 【答案】 (1). 碳源和先机盐 (2). 前 (3). 使大肠杆菌的菌落呈现黑色，便于对 大肠杆菌计数 (4). 无菌水 9 (5). 9×l06 (6). 培养基灭菌不合格、倒平板过程被 污染、培养皿灭菌不合格等 (7). 不正确 【解析】 【分析】 微生物培养基的配方中，一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。平板培养基配制的基本流程 为：计算→称量→溶化→调节 pH→灭菌→倒平板。在对水样进行系列稀释操作时，可先在第 一支试管中注入 1mL 水样与 9mL 无菌水，配成稀释倍数为 10 倍的稀释液，然后用移液管移从 10 倍稀释的试管中吸取 1mL 稀释液注入到第二支试管中，再在第二支试管中加入 9mL 无菌水， 配成稀释倍数为 100 倍的稀释液，并照此依次制备更高倍数的稀释液。计算样品菌液中的菌 株数时，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 代表样品菌液的稀释倍数。为了检测 培养基平板灭菌是否合格，可随机取若干灭菌后的空白平板进行对照培养一段时间，观察菌 落的有无。用稀释涂布平板法测定同一样品中的细菌数时，为了保证结果准确，在每一个梯 度浓度内，至少要涂布 3 个平板，确定对照组无菌后，选择菌落数在 30～300 的平板进行记 数，求其平均值。 【详解】(1)微生物培养基成分应包括水、氮源、碳源和无机盐等。制备该培养基时应在灭菌 之前调整 pH。含伊红美蓝的培养基为鉴别培养基，该培养基中加入伊红美蓝的作用是：使大 肠杆菌的菌落呈现黑色，便于对大肠杆菌计数。 (2) 制备稀释倍数为 10 倍的稀释液，需取水样 1mL 加入无菌水 9 mL。取每个稀释倍数的菌液 5mL 进行过滤，然后将滤膜放置在伊红美蓝培养基上培养。如果经过培养后，稀释倍数为 103 对应的 4 个平板上菌落数分别为 43、47、42、48 个，那么每升河水约含大肠杆菌的数目是[(43 ＋47＋42＋48)÷4]÷5×103×103＝9×106 个。 (3)若在调查中，某一实验组的平板上菌落数平均数为 46 个/平板，而空白对照组的一个平板 上出现了 6 个菌落，则空白对照组出现菌落可能性原因是：培养基灭菌不合格、倒平板过程 被污染、培养皿灭菌不合格等。为了保证结果准确，测定同一样品中的细菌数时，应在每一 个梯度浓度内至少要涂布 3 个平板，确定对照组无菌后，选择菌落数在 30～300 的平板进行 记数，求其平均值，因此若将 40（即 46-6）个/平板作为实验组菌落数的平均值进行计算， 则该做法是不正确的。 【点睛】解答本题的关键是理清培养基的营养与类型及用途，识记和理解实验室微生物的纯 化培养的方法、平板培养基配制的基本流程与无菌技术、微生物的分离与计数等相关知识。 在此基础上，从题意中提取有效信息，结合问题情境对各问题进行分析解答。 【生物选修 3：现代生物科技专题】 12.钙依赖蛋白激酶（CDPK）在植物的信号传导和提高植物抗性方面发挥着重要作用，科学家 通过将 CDPK 基因导入拟南芥中，来获得具有抗性的新品种。下图为某种质粒表达载体和含 CDPK 基因的 DNA 片段示意图，图中标记了限制酶的切割位点。回答下列问题： （1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括 ___________________________。为了使 CDPK 基因插入质粒中，应选取________________两 种限制性核酸内切酶分别切割质粒和含目的基因的 DNA 片段。 （2）将获取的 CDPK 基因进行 PCR 扩增，目前在 PCR 反应中使用 Taq 酶而不使用大肠杆菌 DNA 聚合酶的主要原因是________________________________________________。 （3）图中所示的质粒为 Ti 质粒，操作过程中需要把 CDFK 基因插入到质粒的 T-DNA 片段中， T-DNA 片段在转化中的作用是______________________________________________。为了检测 CDPK 基因是否导入成功，可以用________________________________作探针检测 CDPK 基因是 否导入拟南芥细胞，导入成功的标志是_________________________ 。 （4）为研究 CDPK 基因表达载体对拟南芥的遗传转化的影响，将转化后的拟南芥植株生长成 熟后，采集其种子，播种于含________________________的 MS 培养基中进行抗性筛选。 【答案】 (1). 基因组文库和 cDNA 文库 (2). Xbal 和 Small (3). Taq 酶热稳定性 高，而大肠杆菌 DNA 聚合酶在高温下会失活 (4). T-DNA 片段能携带 CDPK 基因整合到受体 细胞的染色体 DNA 上 (5). 放射性同位素标记的含有 CDPK 基因的 DNA 片段 (6). 显示 出杂交带 (7). 卡那霉素 【解析】 【分析】 分析题图：CDPK 基因为目的基因，卡那霉素抗性基因为标记基因。质粒上和含 CDPK 基因的 DNA 片段中含有的酶切位点相同，其中EcoRⅠ的识别位点位于质粒上的卡那霉素抗性基因的内部， HindIII 的识别位点位于 CDPK 基因的内部。CDPK 基因的左侧有 SmaⅠ与 EcoRⅠ的识别位点， 右侧有 Xbal I 的识别位点。 【详解】(1)基因文库包括基因组文库和 cDNA 文库。分析题图可知：质粒上和含 CDPK 基因的 DNA 片段中含有的酶切位点相同。CDPK 基因为目的基因，卡那霉素抗性基因为标记基因。若 使用 EcoRⅠ切割，则会破坏质粒中的卡那霉素抗性基因；若使用 HindIII 切割，则会破坏 CDPK 基因。CDPK 基因的两端分别含有 Xbal 和 SmalI 的识别位点，若用 Xbal 和 SmalI 切割含 CDPK 基因的 DNA 片段和质粒，则能保持 CDPK 基因和卡那霉素抗性基因结构的完整性。所以为了使 CDPK 基因插入质粒中，应选取 Xbal 和 Small 两种限制性核酸内切酶分别切割质粒和含目的基 因的 DNA 片段。 (2) 利用 PCR 技术扩增 CDPK 基因（目的基因）的过程是在较高温度下进行的，Taq 酶热稳定 性高，而大肠杆菌 DNA 聚合酶在高温下会失活，所以目前在 PCR 反应中使用 Taq 酶而不使用 大肠杆菌 DNA 聚合酶。 (3)质粒 T-DNA 片段在转化中的作用是：T-DNA 片段能携带 CDPK 基因整合到受体细胞的染色 体 DNA 上。检测 CDPK 基因是否导入成功，应采用 DNA 分子杂交技术，在该技术中，需用放射 性同位素标记的含有 CDPK 基因的 DNA 片段作探针。如果显示出杂交带，则标志着导入成功。 (4)因此项基因工程中的标记基因为卡那霉素抗性基因，所以应将转化后的拟南芥植株生长成 熟后，采集其种子，播种于含卡那霉素的 MS 培养基中进行抗性筛选。 【点睛】解题 关键是识记并理解标记基因的作用，识记并理解目的基因的获取、基因表达 载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定的操作过程及注意事项，据 的 的 此以图示呈现的信息为切入点，从中把握所蕴含的生物学信息。在此基础上结合题意对各问 题进行分析解答。