2021年高考生物全国真题分类汇编专题15 生物技术实践
试卷更新日期：2021-11-10 类型：二轮复习
一、单选题
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1. 某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（ ）A、增加模板DNA的量 B、延长热变性的时间 C、延长延伸的时间 D、提高复性的温度2. 中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是（ ）A、泡菜制作过程中，酵母菌将葡萄糖分解成乳酸 B、馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生CO2 C、米酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌生长 D、酸奶制作过程中，后期低温处理可产生大量乳酸杆菌3. 利用菠萝蜜制作果醋的大致流程为：先在灭菌的果肉匀浆中接种酵母菌，发酵6天后，再接入活化的醋酸杆菌，发酵5天。下列有关叙述错误的是（ ）A、乙醇既是醋酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖 B、酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖 C、酵母菌和醋酸杆菌发酵过程中控制通气的情况不同 D、接入醋酸杆菌后，应适当升高发酵温度4. 我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（ ）A、“引子”的彻底水解产物有两种 B、设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA C、设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列 D、土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别5. 含硫蛋白质在某些微生物的作用下产生硫化氢导致生活污水发臭。硫化氢可以与硫酸亚铁铵结合形成黑色沉淀。为探究发臭水体中甲、乙菌是否产生硫化氢及两种菌的运动能力，用穿刺接种的方法，分别将两种菌接种在含有硫酸亚铁铵的培养基上进行培养，如图所示。若两种菌繁殖速度相等，下列说法错误的是（ ）
A、乙菌的运动能力比甲菌强 B、为不影响菌的运动需选用液体培养基 C、该实验不能比较出两种菌产生硫化氢的量 D、穿刺接种等接种技术的核心是防止杂菌的污染6. 葡萄酒的制作离不开酵母菌。下列说法错误的是（ ）A、无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖 B、自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生型酵母菌 C、葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的 D、制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加7. 粗提取 DNA 时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是（ ）A、加入适量的木瓜蛋白酶 B、37～40℃的水浴箱中保温 10～15 分钟 C、加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精 D、加入 NaCl 调节浓度至 2mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0.14mol/L8. 下列操作能达到灭菌目的的是（ ）A、用免洗酒精凝胶擦手 B、制作泡菜前用开水烫洗容器 C、在火焰上灼烧接种环 D、防疫期间用石炭酸喷洒教室9. 孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（ ）
A、用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象 B、用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂 C、用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素 D、用洋葱鳞片叶粗提取DNA10. 社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）A、长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素 B、转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒 C、消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒 D、如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的11. 关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（ ）A、研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液 B、利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA C、依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离 D、利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质12. 人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（ ）A、对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌 B、使用无菌棉拭子从皮肤表面取样 C、用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布 D、观察菌落的形态和颜色等进行初步判断13. 下列关于原生质体和细胞计数的叙述，错误的是（ ）A、测定植物原生质体的密度时，可用血细胞计数板 B、红墨水不能进入活细胞，可用于检测细胞的存活状态并计数 C、涂布分离法和划线分离法均能得到单菌落，都可用于细胞计数 D、酵母菌在液体培养基中培养一段时间后，可用比浊计测定其密度14. 用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是（ ）A、将白萝卜切成小块 B、向容器中通入无菌空气 C、添加已经腌制过的泡菜汁 D、用沸水短时处理白萝卜块二、实验探究题
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15. 玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。(1)、玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为。(2)、为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”。
实验方案
预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米
II.转基因玉米×甲品系
III.转基因玉米自交
IV.野生型玉米×甲品系
①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1
②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1
③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1
④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
(3)、现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为。
(4)、为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1 ， F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
16. [选修1：生物技术实践]大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：
(1)、纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于培养基。(2)、配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是。(3)、简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路。(4)、为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的3株纤维素分解菌，在37℃条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株 ， 理由是。菌株
秸秆总重(g)
秸秆残重(g)
秸秆失重（%）
纤维素降解率（%）
A
2.00
1.51
24.50
16.14
B
2.00
1.53
23.50
14.92
C
2.00
1.42
29.00
23.32
17. [选修1：生物技术实践]葡萄酒生产过程中会产生大量的酿酒残渣（皮渣）。目前这些皮渣主要用作饲料或肥料，同时研究者也采取多种措施拓展其利用价值。
回答下列问题：
(1)、皮渣中含有较多的天然食用色素花色苷，可用萃取法提取。萃取前将原料干燥、粉碎的目的分别是 ， 萃取效率主要取决于萃取剂的。萃取过程需要在适宜温度下进行，温度过高会导致花色苷。研究发现，萃取时辅以纤维素酶、果胶酶处理可提高花色苷的提取率，原因是。(2)、为了解皮渣中微生物的数量，取10g皮渣加入90mL无菌水，混匀、静置后取上清液，用稀释涂布平板法将0.1mL稀释液接种于培养基上。104倍稀释对应的三个平板中菌落数量分别为78、91和95，则每克皮渣中微生物数量为个。(3)、皮渣堆积会积累醋酸菌，可从中筛选优良菌株。制备醋酸菌初筛平板时，需要将培养基的pH调至性，灭菌后须在未凝固的培养基中加入无菌碳酸钙粉末、充分混匀后倒平板，加入碳酸钙的目的是。培养筛选得到的醋酸菌时，在缺少糖源的液体培养基中可加入乙醇作为。(4)、皮渣堆积过程中也会积累某些兼性厌氧型乳酸菌。初筛醋酸菌时，乳酸菌有可能混入其中，且两者菌落形态相似。请设计一个简单实验，区分筛选平板上的醋酸菌和乳酸菌。（简要写出实验步骤和预期结果）18. [生物——选修1：生物技术实践]加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（“+”越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。
加酶洗衣粉A
加酶洗衣粉B
加酶洗衣粉C
无酶洗衣粉(对照)
血渍
+++
+
+++
+
油渍
+
+++
+++
+
根据实验结果回答下列问题：
(1)、加酶洗衣粉A中添加的酶是；加酶洗衣粉B中添加的酶是；加酶洗衣粉C中添加的酶是。(2)、表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有 ， 原因是。(3)、相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是。(4)、关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指。固定化酶在生产实践中应用的优点是（答出1点即可）。19. 回答下列（1）、（2）小题：(1)、某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。Ⅰ.从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或法，两种方法均能在固体培养基上形成。对分离的菌株进行诱变、和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
Ⅱ.固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除；③检验固定化菌株的。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是。
Ⅲ.对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是。
(2)、三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。Ⅰ.为保护三叶青的多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用技术，实现了三叶青的林下种植。
Ⅱ.依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成 ， 再分化形成毛状根。
Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次培养，培养基中添加抗生素的主要目的是。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的和温度，调节培养基成分中的 ， 获得大量毛状根，用于提取药用成分。
三、综合题
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20. 回答下列（1）、（2）小题：(1)、回答与甘蔗醋制作有关的问题：
①为了获得酿造甘蔗醋的高产菌株，以自然发酵的甘蔗渣为材料进行筛选。首先配制醋酸菌选择培养基：将适量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，调节pH，再高压蒸汽灭菌，经后加入3%体积的无水乙醇。然后将10 g自然发酵的甘蔗渣加入选择培养基，震荡培养24 h。用将少量上述培养液涂布到含CaCO3的分离培养基上，在30 ℃培养48h。再挑取分离培养基上具有的单菌落若干，分别接种到与分离培养基成分相同的培养基上培养24 h后，置于4 ℃冰箱中保存。
②优良产酸菌种筛选。将冰箱保存的菌种分别接入选择培养基，培养一段时间后，取合适接种量的菌液在30 ℃、150 r/min 条件下震荡培养。持续培养至培养液中醋酸浓度不再上升，或者培养液中含量达到最低时，发酵结束。筛选得到的优良菌种除了产酸量高外，还应有（答出2点即可）等特点。
③制醋过程中，可将甘蔗渣制作成固定化介质，经后用于发酵。其固定化方法为。
(2)、斑马鱼是一种模式动物，体外受精发育，胚胎透明、便于观察，可用于水质监测，基因功能分析以及药物毒性与安全性评价等。①由于人类活动产生的生活污水日益增多，大量未经处理的污水直接排入河流、湖泊会引起水体 ， 导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼，可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染程度。
②为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制，用 DNA 连接酶将该基因连接到质粒载体形成 ， 导入到大肠杆菌菌株 DH5α 中。为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基因的 DH5α 阳性细胞克降，质粒载体应含有（答出2点即可）。提取质粒后，采用法，将该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中，培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。
③为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选，可用分散斑马鱼囊胚的内细胞团，取分散细胞作为初始材料进行培养。培养瓶中添加成纤维细胞作为 ， 以提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率。
21. [选修1：生物技术实践]中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产pHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。
回答下列问题：
(1)、为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为 ， 并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有等。（答出两种方法即可）(2)、基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是。（答出两点即可）(3)、研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和pHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中可能是高密度培养的限制因素。(4)、菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产pHA，说明其能分泌。22. [生物——选修3：现代生物科技专题]PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
(1)、若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是（用数字序号表示）。(2)、操作③中使用的酶是 ， PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、三步，其中复性的结果是 。(3)、为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与 特异性结合。(4)、PCR（多聚酶链式反应）技术是指。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。23. [生物-选修：生物技术实践]工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程，利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题：
(1)、米曲霉发酵过程中，加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质，大豆中的可为米曲霉的生长提供氮源，小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供。(2)、米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖、大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的、能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和。米曲发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌，由此可以判断米曲霉属于(填“自养厌氧”*异养厌氧”或“异养好氧")微生物。(3)、在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于(填“真核生物“或“原核生物”)；添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是(答出1点即可)。