2 . I.铝是地壳中含量最多的金属元素，在酸性土壤中会有较多的离子态铝形成铝胁迫对植物生长发育造成影响,我国酸性土壤约占全国总土地面积的22%。土壤中离子态铝可以吸附在根尖细胞壁，降低细胞壁的弹性和可塑性，同时会对细胞内的生长素（IAA）进行调节，部分机理如图1。现有科研人员用一定浓度的铝溶液对植物拟南芥进行铝胁迫实验，图2为实验结果。

(1)据图2可知，遭受铝胁迫的拟南芥叶绿素含量降低，将影响到光合作用过程中______________ （编号选填）。
① 光能的吸收② 水的光解③ 三羧酸循环④ 卡尔文循环⑤ 糖生成⑥ 糖酵解
(2)据图2信息和已学知识分析铝胁迫拟南芥与对照组相比，鲜重发生明显变化的原因有             。

A．有机物合成速率降低

B．根的数目减少

C．外界溶液浓度低不利根吸水

D．根吸水的总面积较小

(3)结合图1、图2及相关信息，请分析铝胁迫下拟南芥的根长发生明显变化原因___________。
II.已有研究表明，甜菜体内的甜菜红素（一种紫红色的水溶性色素）对植物抵抗铝胁迫有一定的作用。现将与甜菜红素合成相关的基因BURY利用农杆菌转化到拟南芥中，经元件处理该基因可在拟南芥原本白色的根细胞中高效表达，以提高拟南芥抵抗铝胁迫的能力。表1和表2分别是实验过程中某一步骤所需的反应物质和反应条件。
表1

组分	体积（30μL)
载体	3μL
缓冲液	3μL
限制性内切核酸酶	0.5μL
蒸馏水	23.5μL

表1

2反应温度	反应时间
25-37℃	2h
65℃	20min
4℃	59min

(4)在表1、表2对应的步骤完成后，接下来的操作应是            

A．PCR获取并扩增BURY基因

B．构建含BURY基因的表达载体

C．将重组DNA分子导入拟南芥细胞

D．筛选含BURY基因的拟南芥细胞

(5)表2反应程序中65℃处理20min的目的应是           

A．载体DNA分子变性所需

B．载体DNA分子退火所需

C．使限制性内切核酸酶失活，结束反应

D．维持载体DNA分子的稳定结构

(6)以下最能说明抗铝胁迫的转基因拟南芥培育成功的是           。

A．BURY基因存在于根细胞

B．BURY基因转录出对应的mRNA

C．根部呈现紫红色

D．鲜重与野生型拟南芥没有显著差异

III.农杆菌是植物基因工程中常用到的一种细菌，下表为用来培养农杆菌的LB培养基配方，下图是对培养的农杆菌进行菌落计数。

胰蛋白胨	10.0g
酵母浸粉	5.0g
NaCl	10.0g
蒸馏水	1L
配制完成后，将pH调至7.0

(7)LB培养基中给农杆菌提供碳源和氮源的主要是表3中的__________________。
(8)图中的a、b、c、d中加入的都是LB培养基，结合图文信息判断，b、c、d中的是__________（编号选填）培养基，所采用的接种方法是__________（编号选填）。
① 液体② 固体③ 选择④ 鉴定⑤ 平板划线法⑥ 稀释涂布平板法
(9)经接种培养后，b、c、d中农杆菌菌落数分别为48、57、60，则在a中农杆菌的密度约为__________个/mL。
农杆菌转化是植物基因工程中常用的将重组DNA分子导入受体细胞的方法，一般植物的转化如图。但在转化拟南芥时可以使用蘸花法：待拟南芥开花后将花序浸润在农杆菌悬液中1-2min，或吸取农杆菌悬液滴加在花蕾上，定期重复操作几次，农杆菌会随着萌发的花粉管进入胚囊，含目的基因的表达载体进入囊胚中的卵细胞，受精后待果实成熟，即可获得含有目的基因的拟南芥种子。

(10)图的①-④过程中需要严格控制激素种类和比例的是____________ （图中编号选填），不同细胞中表选择表达的基因差异较大的过程有________ （图中编号选填）。
(11)若图中的植物细胞只有1个BURY基因导入并整合到了染色体上，那么在获得的转基因植物中，单个细胞内最多可同时存在________个BURY基因。
(12)农杆菌蘸花法转化拟南芥前，需将拟南芥植株已形成的果实和已经开放的花去掉，保留花序上的花蕾再进行菌悬液浸润花序，这样做的主要目的是         。

A．能保证在同一时段收获种子，便于管理

B．减少需要操作的花的数目，利于完全浸润

C．保证浸润后受精发育而来的种子有足够营养供给

D．提高含BURY基因的种子所占比例

(13)根据以上图文信息简要分析，为获得能合成甜菜红素的拟南芥，如图所示方法和蘸花法转化的差异（至少写出两点）_____________________。

3 . 大肠杆菌改造
I.甲醇（分子式CH₃OH）是一种重要的有机化工原料，价格低廉，来源广泛，但不能被大肠杆菌利用。为获得能够高效利用甲醇的大肠杆菌，研究人员根据图1所示甲基芽孢杆菌中的甲醇代谢途径，对大肠杆菌进行改造。其中，F6P、FBP是各种细胞进行糖酵解过程的重要中间产物，而甲醛和H6P是甲醇代谢途径中特有的。

图1

(1)甲基芽孢杆菌甲醇代谢途径中的各种酶都具有相同的____。（多选）
A化学本质       B 活性中心       C合成场所       D 空间结构
(2)酶4发挥作用的场所是____。（单选）
A质膜       B细胞质基质       C 线粒体       D核糖体
II.对大肠杆菌的改造过程如图2，其中I~IV代表操作步骤，Amp^r表示氨苄青霉素抗性基因。在步骤IV，研究人员向大肠杆菌中引入突变的dnaQ基因（正常dnaQ基因是DNA聚合酶保真性的关键），并利用以甲醇为唯一碳源的液体培养基进行连续培养，即可实现菌株的定向进化，从而获得高效利用甲醇的大肠杆菌。

图2

(3)图2获取的目的基因应包括甲基芽孢杆菌中的____。（编号选填）
①酶1基因②酶2基因③酶3基因④酶4基因
(4)图2步骤II为____。
(5)在图2步骤I和步骤II中，应选用的工具酶分别是____。（单选）

	步骤I	步骤II
A	DNA解旋酶、限制酶	DNA连接酶
B	DNA连接酶、限制酶	耐热DNA聚合酶
C	耐热DNA聚合酶、限制酶	DNA连接酶
D	耐热DNA聚合酶、DNA连接酶	限制酶

(6)引入突变的dnaQ基因影响的是下图所示的过程____。（编号选填）

(7)以下对步骤IV中大肠杆菌定向进化过程的分析，正确的是____。（多选）
A甲醇代谢相关基因发生定向突变
B 甲醇代谢相关基因发生随机突变
C使大肠杆菌更容易在通用培养基中生长
D使大肠杆菌更容易在以甲醇为唯一碳源的培养基中生长
(8)为尽快获得甲醇利用效率更高的菌株，在配制步骤IV所需培养基时，配方中除甲醇外至少还应该有____。（编号选填）
①葡萄糖②NH₄Cl③Amp④琼脂⑤水
(9)下列实验方法①~⑧中，可用于分离纯化能高效利用甲醇菌株的是____，可用于测定甲醇代谢有关酶活性的是____，可用于追踪大肠杆菌细胞中甲醇代谢情况的是____。（编号选填）
①分光光度法②差速离心法③显微注射法④显微镜计数法
⑤平板划线法⑥凝胶电泳法⑦稀释涂布法⑧同位素标记法
(10)图2改造大肠杆菌时涉及的生物工程有____。（多选）
A发酵工程       B 细胞工程       C基因工程       D 蛋白质工程

4 . 微生物
土壤中重金属Cr⁶⁺污染对植物的影响较大，并可通过食物链富集进入人和动物体内，危害人畜健康。科研人员期望通过实验筛选出对重金属铬具有耐受性和修复能力的细菌，实验流程如图。

(1)优质的菜田土富含有机质、矿物质和水分，其中有机质为微生物的生长提供了_____和生长因子。
(2)在筛选Cr⁶⁺耐性菌株的过程中，涉及的实验步骤有_____。

A．处理A需要向土壤中添加重铬酸钠至Cr6+达到一定离子浓度

B．采样土壤、接种工具、培养基和培养皿等工具和材料都需要高压灭菌

C．接种I可以采取划线法，接种工具是无菌玻璃刮铲

D．接种I可以采取稀释涂布法，可以在培养基上获得单菌落

(3)为了获得对Cr⁶⁺具有耐性菌株，固体培养基I应选用_____。

A．添加了1mM Cr6+的选择培养基	B．牛肉膏蛋白胨培养基
C．不添加Cr6+的选择培养基	D．添加了无污染菜田土的通用培养基

经过筛选和纯化后，研究人员获得了甲、乙、丙三种不同的耐铬菌株。为了进一步研究耐铬菌株对土壤中Cr⁶⁺的降解修复能力，将三种菌株转移到含有一定浓度Cr⁶⁺的液体培养基II中，25℃恒温摇床培养48h后，通过仪器检测培养基中剩余的Cr⁶⁺含量。结果如表。

	培养48h后培养基中剩余Cr6+含量
菌株	含1mM Cr6+的液体培养基	含2mM Cr6+的液体培养基
甲	53%	83%
乙	27%	64%
丙	44%	77%

(4)耐铬细菌可以通过胞内积累或者生物转化的方式降解Cr⁶⁺。在高浓度Cr⁶⁺的培养条件下，不同菌株对Cr⁶⁺的降解能力均下降，可能是提高Cr⁶⁺浓度_____。

A．促进了耐铬细菌对于Cr6+的协助扩散	B．抑制了耐铬细菌线粒体的呼吸作用
C．破坏了耐铬细菌的细胞膜结构	D．抑制了生物转化过程相关酶的活性

(5)研究发现，耐铬菌株乙含有Cr⁶⁺还原酶，能将Cr⁶⁺还原成Cr³⁺从而降低其毒性。若要进一步探究耐铬菌株乙降解Cr⁶⁺的最适条件，应该如何设计实验？请简述实验思路。_____

6 . 尾孢菌分泌的尾孢菌素会引发叶片病斑。实验室欲改良发酵条件提高尾孢菌素产量，用于研发药物。

(1)左图为温度对尾孢菌素产量的影响，为探究这一现象，请结合已有知识提出一条合理的假设：______________。
(2)尾孢菌生长培养基（S-7）中含葡萄糖1g/L+果糖3g/L+蔗糖6g/L。根据右图显示的不同碳源对尾孢菌素产量的影响推断，下列碳源优化万案最佳的是_______________。

A．葡萄糖6g/L+果糖4g/L	B．葡萄糖6g/L+果糖3g/L+蔗糖1g/L
C．葡萄糖4g/L+蔗糖6g/L	D．葡萄糖10g/L

研究者希望构建“细菌-尾孢菌”共培养发酵体系以提高尾孢菌素产量。共培养通常通过模拟自然环境来提高代谢物的产生，故研究者选取了带有病斑的叶片。
(3)为筛选“共培养”的细菌，在下列操作中选取并排序_______________。（填写编号）
①对病叶进行高温高压处理
②用无菌水清洗病叶
③切取病斑附近组织接种于固体培养基
④将实验材料转移至超净工作台
⑤挑取培养病斑附近组织的培养基中生长的菌落进行划线接种
(4)图为细菌B04与尾孢菌共培养时培养基中部分物质的变化。下列分析合理的是______________。

A．低浓度葡萄糖可促进尾孢菌素的生产	B．B04产尾孢菌素的能力比尾孢菌强
C．尾孢菌素的生产需要消耗大量能量	D．B04促进了尾孢菌对糖的利用

(5)结合已有知识，提出除上述两种途径以外的提高尾孢菌素产量的方法：______________。

9 . 微生物
横沙岛是上海的柑橘生产基地，柑橘果实采后贮藏期间极易受病原菌侵染而腐烂，造成重大经济损失，目前主要通过使用化学杀菌剂来控制采后病害。桔梅奇酵母是分离自柑橘果园叶片的新种酵母，可有效控制柑橘果实的腐烂，研究人员按照下图所示流程从柑橘叶片上分离得到一定浓度的桔梅奇酵母菌液，用于实验研究。

(1)图1中乙培养基比甲培养基多一种成分是__________，④所使用的接种方法是__________。
(2)实验过程中需要用高压灭菌法进行灭菌的是（　　）（多选）

A．培养基

B．柑橘叶片

C．接种环

D．培养皿

研究人员以桔梅奇酵母为研究对象，制备以桔梅奇酵母为主要活性成分的液体制剂即桔梅奇酵母菌悬液，并探究其对柑橘果实采后主要病害的控制效果。
(3)从简单易操作的角度看，实验中所需病原菌如何获取？
(4)与化学杀菌剂相比，将桔梅奇酵母菌悬液应用于柑橘防腐保鲜有哪些优缺点？
________________________________________________________________________________。
为了验证桔梅奇酵母菌悬液和活体桔梅奇酵母菌有一样的抑制柑橘果实腐烂的效果，科研人员在若干个柑橘果实中部等距离刺三个相同大小和深度的孔，并在孔内进行实验，实验过程如下表。

不同处理或测定	孔A	孔B	孔C
活病原菌	①	②	③
桔梅奇酵母悬液	+	-	⑤
活桔梅奇酵母菌	-	+	④
一段时间后测定
测定柑橘果实发病率	⑥	⑦	⑧

(5)表中①②③分别表示__________（用“+”或“-”表示），④和⑤分别表示__________，（用“+”或“-”表示）。
(6)如果实验成功，则⑥⑦⑧大小比较关系是__________（用编号和“=”或“>”或“<”表示）。