精品解析：吉林省长春市第二中学2024-2025学年高二下学期第二学程考试（期中）生物试题

2024——2025学年度高二年级下学期第二学程考试生物科试卷 一、单选题（本大题共15小题，每题只有一个选项符合题意，1-10每题2分，11-15每题3分） 1. 很多生活实例中蕴含着生物学原理，下列实例和生物学原理对应不准确的是（ ） A. 长时间存放的剩菜一般不宜食用——剩菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康 B. 泡菜坛内有时会长一层白膜——大量醋酸菌聚集在发酵液表面形成一层白膜 C. 用巴氏消毒法对牛奶消毒——既杀死牛奶中的微生物，又不破坏牛奶中的营养成分 D. 夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变为乙酸 【答案】B 【解析】 【分析】无菌技术是在医疗护理操作过程中，保持无菌物品、无菌区域不被污染、防止病原微生物入侵人体的一系列操作技术。无菌技术作为预防医院感染的一项重要而基础的技术，医护人员必须正确熟练地掌握，在技术操作中严守操作规程，以确保病人安全，防止医源性感染的发生。 【详解】A、长时间存放的剩菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康，A正确； B、泡菜坛内有时会长层白膜是大量酵母菌聚集在发酵液表面形成的，B错误； C、用巴氏消毒法对牛奶消毒既能杀死牛奶中的微生物，又不破坏牛奶中的营养成分，C正确； D、夏天开瓶后的红酒容易变酸是因为有氧条件下醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变为乙酸，D正确。 故选B。 2. 细胞都被认为是一个共同祖先细胞的后裔，而在进化中这个祖先细胞的根本性质是保守不变的，因此，科学家们可以将研究一种生物所得到的知识用于其他种的生物，从而催生了“模式生物”的出现，它们通常有个体较小，容易培养，操作简单、生长繁殖快的特点。如：噬菌体、大肠杆菌、酵母菌、拟南芥、果蝇和小白鼠等，下列关于“模式生物”描述，正确的是（ ） A. 大肠杆菌的有氧呼吸需要细胞内的线粒体参与 B. 大肠杆菌与酵母菌在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核 C. “模式生物”噬菌体、大肠杆菌、酵母菌都可在普通培养基中进行培养 D. “模式生物”能体现细胞的统一性，但不能体现细胞的多样性 【答案】B 【解析】 【分析】1、病毒：是一种个体微小、结构简单，一般只含一种核酸（DNA或RNA）和蛋白质组成的，必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构生物。 2、科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞。由真核细胞构成的生物叫作真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物。 【详解】A、大肠杆菌是原核生物，细胞中不含线粒体，A错误； B、大肠杆菌是原核生物，酵母菌是真核生物，两者在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核，B正确； C、噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞中，不能在普通培养基中进行培养，C错误； D、“模式生物”能体现细胞的统一性，也能体现细胞的多样性，D错误。 故选B。 3. 随着现代科技的不断发展，获得细胞产物的方法越来越多。下列相关叙述正确的是（ ） A. 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病是化学防治的有效手段 B. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可制成动物饲料的添加剂 C. 可利用基因工程菌生产药用蛋白，如经蛋白质工程改造的干扰素 D. 细胞产物的工厂化生产主要通过促进单个细胞中次生代谢产物含量的提高 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。 【详解】A、 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病是生物防治的有效手段，A错误； B、单细胞蛋白是指通过发酵工程获得的大量的微生物菌体，而不是从微生物细胞中提取的，B错误； C、基因工程菌是利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞构建而成的，可用于生产药用蛋白，如经蛋白质工程改造的干扰素，C正确； D、细胞产物的工厂化生产主要是通过培养大量细胞，而不是单纯促进单个细胞中代谢产物含量来提高产量，D错误。 故选C。 4. 生物安全是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康以及生态环境所产生的危害或潜在风险。下列叙述与我国政府相关法规或主张不符的是（　　） A. 禁止人的生殖性克隆和治疗性克隆 B. 禁止非医学需要的胎儿性别鉴定 C. 销售转基因农产品应有明确标注 D. 全面禁止和彻底销毁生物武器 【答案】A 【解析】 【分析】生物安全在农业领域中，指遗传修饰生物（如转基因作物）对人体及生态系统造成的安全性问题；在生态领域中，指外来有害生物的引进和扩散，对人类生产和健康造成不利影响的各种传染病、害虫、真菌、细菌、线虫、病毒和杂草等。除此之外，生物安全还包括生物遗传资源流失、实验室生物安全、微生物耐药性、生物恐怖袭击等。生物安全是人的健康、动植物健康、生态环境健康三者安全统一的概念。 【详解】A、我国禁止人人的生殖性克隆，但不反对治疗性克隆，A错误； B、我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，以避免引发伦理问题等，B正确； C、销售转基因农产品应有明确标注，以确保消费者的知情权，C正确； D、生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用．生物武器自诞生以来，给人类的生存安全构成了严重威胁，应全面禁止和彻底销毁生物武器，D正确。 故选A。 5. 植物细胞工程有着广泛的应用，相关叙述正确的是（ ） A. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能筛选出有用的突变体 B. 快速繁殖花卉的过程中，诱导愈伤组织期间需要光照 C. 利用花药离体培养获得大豆幼苗，直接从中选出优良性状的个体，能够缩短育种年限 D. 植物分生组织附近的病毒很少，甚至无病毒，可以用茎尖进行植物组织培养获得抗毒苗 【答案】A 【解析】 【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产； 【详解】A、选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能筛选出有用的突变体，因为愈伤组织细胞在进行旺盛的细胞分裂，诱发突变的几率高，A正确； B、快速繁殖花卉的过程中，诱导愈伤组织期间一般不需要光照，因为此时的植物细胞不能进行光合作用合成有机物，B错误； C、利用花药离体培养获得的大豆幼苗是单倍体，再经过诱导染色体数目加倍后，可直接从中选择出具有优良性状的个体，这样能够极大的缩短育种年限，C错误； D、植物分生组织附近的病毒很少甚至无病毒，因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，但不是抗毒苗，D错误。 故选A。 6. 我国野生梅花鹿数量极为稀少，是国家I级重点保护野生动物。为保存野生梅花鹿的遗传资源，研究人员以耳缘组织为材料，成功培养了原代梅花鹿细胞，同时对其进行了冻存（过程如图所示）。下列叙述错误的是（ ） A. 动物细胞培养一般使用液体培养基，属于合成培养基，通常需要加入血清等天然成分 B. 步骤①中常用胰蛋白酶处理、细胞出现贴壁后还需酶处理 C. 冻存后的细胞可在液氮中长期保存，未来可用于遗传资源恢复 D. 因为细胞培养需要在无菌条件下进行，所以需要定期更换培养液 【答案】D 【解析】 【分析】动物细胞培养时，取幼龄动物的组织，剪碎后，用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬浮液，转入细胞培养液中进行的培养是原代培养；当细胞贴满瓶壁，在用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬浮液，转入培养液中进行的是传代培养。 【详解】A、动物细胞培养一般用液体培养基，将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基属于合成培养基，但由于人们对细胞所需营养物质还没有完全搞清楚，所以通常要加入血清等天然成分，A正确； B、步骤①中常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块，使其分散成单个细胞制成细胞悬液。细胞悬浮液出现贴壁生长后，细胞间会相互接触产生接触抑制，所以还需用胰蛋白酶处理，使细胞分散以便传代培养，B正确； C、在液氮中温度极低，细胞代谢几乎停止，冻存后的细胞可在液氮中长期保存，未来技术成熟时可用于野生梅花鹿遗传资源的恢复，C正确； D、定期更换培养液可以清除细胞代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，同时也能为细胞补充营养物质，属于无毒处理，D错误。 故选D。 7. 下列关于DNA的粗提取与鉴定、核酸片段的扩增及电泳鉴定实验，叙述正确的是（ ） A. 取洋葱研磨液离心后的沉淀物来提取DNA，可利用二苯胺试剂鉴定DNA B. 为了提升提取效果，在析出DNA时使用的95%酒精需要进行预冷 C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关 D. 凝胶载样缓冲液中含指示剂，其可以在紫外灯下被检测出来 【答案】B 【解析】 【分析】DNA粗提取和鉴定的实验原理： （1）DNA的溶解性：①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的；②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。 （2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。 （3）DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、DNA主要存在于离心后的上清液中，而非沉淀物中，因此实验中取洋葱研磨液离心后的上清液来提取DNA，A错误； B、低温可抑制酶的活性，则为了提升提取效果，在析出DNA时使用的酒精需要进行预冷，B正确； C、DNA在凝胶中的迁移速率不仅与分子大小有关，还与凝胶浓度、电场强度等因素有关，C错误； D、琼脂糖凝胶电泳中的凝胶载样缓冲液中不含指示剂，不能在紫外灯下被检测出来，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 故选B。 8. 科学家将某些外源基因借助逆转录病毒导入成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（iPS细胞）。下列叙述错误的是（ ） A. iPS细胞的全能性比造血干细胞高 B. 外源基因经显微注射法导入小鼠成纤维细胞中 C. 干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞，应用iPS细胞可避免免疫排斥 D. 用iPS细胞治疗疾病存在导致肿瘤发生的风险 【答案】B 【解析】 【分析】胚胎干细胞（ES细胞）具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞，即iPS细胞。 【详解】A、iPS 细胞是诱导多能干细胞，全能性比造血干细胞高，A正确； B、外源基因借助逆转录病毒导入小鼠成纤维细胞中，B错误； C、干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞，前者只存在于早期胚胎中，而成体干细胞多来自于人体的组织且增殖能力有限，iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，能够避免免疫排斥问题，C正确； D、由于iPS细胞具有活跃的分裂能力，若不受控制可能转化为癌细胞，所以用它进行治疗时可能存在安全风险，D正确。 故选B。 9. 如下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是（ ） A. 由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大 B. 在桑葚胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔 C. 囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化 D. 图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的 【答案】C 【解析】 【分析】胚胎发育过程： （1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加； （2）桑葚胚：32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞]； （3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔； （4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。 【详解】A、由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，细胞数目不断增多，但胚胎总体积基本不变甚至略有减小，所以每个细胞的体积不断减小，而不是增大，A错误； B、在囊胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔，即囊胚腔，而桑葚胚阶段细胞还未出现分化，没有形成含有液体的腔，B错误； C、囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来这一过程称为孵化，C正确； D、图中高等动物个体发育的起点是受精卵，是通过有性生殖获得的，而不是无性生殖，D错误。 故选C。 10. 科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品，由此还发展了动物膀胱生物反应器等。下列说法错误的是（ ） A. 膀胱生物反应器优于乳腺生物反应器的方面包括不受性别、发育时期等限制 B. 构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和药用蛋白基因的启动子重组在一起 C. 需将目的基因导入受精卵，获得的转基因动物不只是乳腺细胞内具有目的基因 D. 分子水平上，通常采用PCR等技术检测动物的染色体DNA上是否插入了目的基因 【答案】B 【解析】 【分析】转基因动物生产药物：（1）基因来源：药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子（原理：基因的选择性表达）；（2）成果：乳腺生物反应器；（3）过程：将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵中，最终培育的转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁产生所需要的药物；（4）只有在产下雌性动物个体中，转入的基因才能表达。 【详解】A、雌性动物发育到一定阶段才能产生乳汁，乳腺生物反应器往往受动物生长发育的阶段和性别的限制，而膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制，A正确； B、构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，以保证药用蛋白基因能在乳腺中正常表达，B错误； C、的基因会整合到受精卵基因组中，因此所有细胞（包括非乳腺细胞）均含有目的基因，但仅在乳腺中表达，C正确； D、PCR可以扩增目的基因，分子水平上，通常采用PCR等技术检测动物的染色体DNA上是否插入了目的基因，该技术依据的原理是碱基互补配对，D正确。 故选B。 11. 细胞毒素类药物能有效杀伤肿瘤细胞，但也会对健康细胞造成伤害，科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物（ADC），ADC可选择性杀伤肿瘤细胞，其作用机制如图所示。下列叙述，正确的是（ ） A. ADC中的抗体能特异性识别并杀伤肿瘤细胞 B. ADC识别肿瘤细胞后，以主动运输的方式进入细胞 C. 含ADC的小泡与溶酶体融合后，溶酶体裂解释放药物引起细胞坏死 D. 利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤等疾病 【答案】D 【解析】 【分析】由题干信息分析可知，高效的细胞毒素类药物可高效的细胞毒素类药物，但同时也会对正常细胞产生伤害，而将细胞毒素与抗体结合，抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把细胞毒素一并带进靶细胞，引起靶细胞溶酶体膜的破裂，最后导致细胞凋亡，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 【详解】A、ADC中的抗体能特异性识别肿瘤抗原，ADC中的阿霉素是杀死肿瘤细胞的有效成分，A错误； B、ADC进入肿瘤细胞的过程，需要抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合，方式为胞吞，B错误； C、ADC进入靶细胞后，引起靶细胞溶酶体膜的破裂，最后导致细胞凋亡，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，C错误； D、利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病，D正确。 故选D。 12. 用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图1中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点 B. 用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团 C. 若用酶A和酶B同时处理该DNA片段，则电泳后得到5种产物 D. 电泳过程中，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动 【答案】C 【解析】 【分析】限制酶酶切，是一项基于DNA限制酶的基因工程技术，其基本原理是利用限制酶对DNA上特定序列的识别，来确定切割位点并实现切割，从而获得所需的特定序列。 【详解】A、图2的结果①得到的碱基对数分别是500、3500、6000，结果②得到的碱基对数分别是2000、8000，结合图1可推测Y是限制酶A的酶切位点，X代表的碱基对数为4500，即图1中有两个限制酶A的酶切位点，切割完后得到三个长度的片段：3500、（4500+1500）、500，正好与图2的酶①结果相符，A正确； B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段，可断开6个磷酸二酯键，最终得到6个游离的磷酸基团，B正确； C、由题干信息限制酶在对应切点一定能切开，可知用酶A和酶B同时处理该DNA可以得到4个DNA片段，电泳后得到4种产物，C错误； D、电泳过程中，DNA带负电荷会向正极移动，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，D正确。 故选C。 13. “三亲婴儿”的培育过程的技术流程如下图，相关叙述正确的是（ ） A. 三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核 B. 图中MⅡ期卵母细胞可与获得能量后的精子完成受精作用 C. 该培育过程涉及动物细胞培养、细胞核移植、体外受精技术 D. 卵母细胞捐献者的红绿色盲基因能够传递给“三亲婴儿” 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，“三亲婴儿”的培育过程涉及动物细胞培养（图中卵母细胞和重组细胞的培养）、细胞核移植（母亲卵母细胞的核移入捐献者去核卵母细胞中）、体外受精以及胚胎移植等技术。 【详解】A、结合图示可知，三亲婴儿的染色体来自两个亲本，即父亲和母亲，A错误； B、图中MⅡ期卵母细胞可与获得受精能力（而非能量）后的精子完成受精作用，B错误； C、由图可知，“三亲婴儿”的培育过程涉及动物细胞培养（图中卵母细胞和重组细胞的培养）、细胞核移植（母亲卵母细胞的核移入捐献者去核卵母细胞中）、体外受精以及胚胎移植等技术，C正确； D、捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内，而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质，故卵母细胞捐献者的红绿色盲基因不能够传递给“三亲婴儿”，D错误。 故选C。 14. 花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示，最多只考虑原生质体两两融合。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图2所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 在制备两种植物原生质体时，一般将细胞置于纤维素酶和胶原蛋白酶的低渗溶液中 B. 图1培育的杂种植株体细胞染色体数目最多可达到64条 C. 图2中属于杂种植株的是4和5，杂种植株是四倍体 D. 植物体细胞杂交技术打破了生殖隔离，实现了远缘杂交育种 【答案】A 【解析】 【分析】图1为植物体细胞杂交实验过程图解，①表示酶解法去除细胞壁，②表示原生质体融合。 图2分析，4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明是杂种植株；1、2、3号个体只有花椰菜中的蛋白质，说明不是杂种植株。 【详解】A、图1过程中的①是去除细胞壁获得原生质体，在等渗或略高渗溶液中进行，常用纤维素酶和果胶酶处理，A错误； B、图1培育的杂种植株体细胞染色体数目为32条，在有丝分裂后期，由于着丝粒的分裂，染色体数目可达64条，B正确； C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质，是杂种植株，杂种植株含有来自两个物种的四个染色体组，为四倍体，C正确； D、不同的物种之间存在生殖隔离，植物体细胞杂交技术可以培育出杂种植株，打破了生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍， D正确。 故选A。 15. 富含赖氨酸的蛋白质编码基因编码区共含678个碱基对，某生物兴趣小组利用了XbaI和SacI两种限制酶，运用农杆菌转化法，将该基因导入某植物叶片细胞，再经植物组织培养获得转基因植株。使转基因植物中赖氨酸的含量比对照组明显提高，如图所示是相关培育过程，下列说法错误的是（ ） A. Ti质粒是一种独立于拟核DNA之外，有自我复制能力的环状双链DNA分子 B. 图②过程采用农杆菌转化法，自然条件下农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力 C. 植物组织培养过程中，培养基可添加卡那霉素或新霉素对转基因植株进行筛选 D. 利用SacI和HindⅢ切割重组质粒后能得到1500bp片段，则表明目的基因插入了质粒中 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：该质粒上含有三个限制酶切点，科学家利用如图所示质粒，以及XbaⅠ和SacⅠ两种限制酶，运用农杆菌转化法，将目的基因导入受体细胞，说明目的基因插入的位置为1900bp所在位置，即目的基因片段替代了质粒中1900bp片段。若用SacⅠ和HindⅢ切割重组质粒后，会得到822+678=1500bp的新片段。 【详解】A、Ti质粒是一种独立于拟核DNA之外，有自我复制能力的环状双链DNA分子，经常作为基因工程中目的基因的运载体，A正确； B、图中②过程采用农杆菌转化法，农杆菌易侵染双子叶植物和裸子植物，自然条件下农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力，B正确； C、目的基因插入两个限制酶酶切位点之间，对卡那霉素抗性基因和新霉素抗性基因都无影响。之所以不能用卡那霉素筛选，是因为插入植物细胞染色体上的是质粒的T-DNA片段，而卡那霉素抗性基因不在此片段上，导入成功的植物细胞对卡那霉素无抗性，即植物组织培养过程中，培养基可添加新霉素对转基因植株进行筛选，C错误； D、由于重组质粒上移除1900bp而补充了目的基因的678个碱基对，加上未移除的822bp，所以用SacⅠ和HindⅢ切割重组质粒后，可得到822+678=1500bp的新片段，据此可确定目的基因正确插入了质粒，D正确。 故选C。 二、不定项选择题（本大题共5小题，每题4分，共20分，选对而不全得2分，多选错选不得分） 16. 下列有关发酵及发酵工程的叙述，正确的是（ ） A. 酵母菌酿酒过程中产生的气泡和醋酸菌以酒精为底物的醋酸发酵中产生的气泡一样多 B. 啤酒制作过程中，主发酵过程主要是为了促进酵母菌的大量繁殖，而后发酵主要是为了使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 C. 如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采取适当的过滤、沉淀等方法来获得产品 D. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主 【答案】CD 【解析】 【分析】发酵工程是指采用现代化工程技术手段，利用微生物的某些功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术；传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 【详解】A、醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，该过程不产生气体，即醋酸菌以酒精为底物的醋酸发酵中不产生气泡，A错误； B、啤酒制作过程中，酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成的；后发酵即在低温、密闭的条件下储存一段时间，B错误； C、如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，可采取过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品，C正确； D、传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，D正确。 故选CD。 17. 如图为蛋白质工程的基本操作过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 步骤①②表示基因的表达，步骤⑤需要用逆转录酶 B. I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤 C. 蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 D. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工修饰 【答案】BC 【解析】 【分析】蛋白质工程的基本流程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（基因）→DNA合成，最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。 【详解】A、步骤①②表示基因的表达，步骤⑤是直接通过相应的脱氧核苷酸序列改造或合成基因，不需要逆转录酶，A错误； B、蛋白质工程的基本流程是根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列，I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤，B正确； C、蛋白质工程的基础是了解蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，从而根据需求对蛋白质进行设计和改造，C正确； D、蛋白质工程技术中的操作对象是基因，不是蛋白质，D错误。 故选BC。 18. 下图为玉米组织培养的相关研究，亲本植物的基因型为Aa，A、B、C、D表示以亲本植物为材料进行的四种人工繁殖过程，图中融合细胞只考虑两两融合。下列叙述错误的是（ ） A. 图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用体积分数为70%的酒精消毒30s后，接着用次氯酸钠处理30min后，最后用无菌水清洗2～3次 B. 2，4-D常用于玉米组织培养，在配制分化芽培养基时需降低2，4-D比例 C. 图中①表示再分化过程，A过程得到的子代植株基因型为Aa D. 若让D过程获得的植株和亲本植株杂交，其后代中基因纯合的类型所占比例为1/3 【答案】ACD 【解析】 【分析】A表示利用生殖细胞得到单倍体植株；B表示通过胚状体进行无性繁殖，其中①为脱分化、再分化；C为植物组织培养；D表示植物体细胞杂交，其中②是诱导原生质体融合。 【详解】A、植物组织培养需要用体积分数为70%的酒精消毒30s后，用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次，A错误； B、为促进愈伤组织（由薄壁细胞组成）再分化，在配制分化芽培养基时需降低2，4-D的浓度，B正确； C、图中①是部分叶片形成胚状体的过程，需要经过脱分化和再分化，B植株是由亲本植株的叶片经过组织培养形成的，基因型为Aa，A过程是单倍体育种后需用秋水仙素处理单倍体植株得到纯合子，亲本基因型为Aa，其单倍体植株基因型为A、a，经秋水仙素处理后A过程得到的子代植株基因型应为AA或aa ，C错误； D、D植株是亲本细胞Aa经过体细胞杂交形成的，细胞中含有同源染色体，且同源染色体可以联会，所以是可育的，其基因型是AAaa，产生的配子AA：Aa：aa=1：4：1，当其与亲本Aa（产生的配子为A：a=1：1）杂交时，后代纯合子AAA和aaa所占的比例为1/6×1/2+1/6×1/2=1/6，D错误。 故选ACD。 19. 下图是小鼠孤雌生殖和孤雄生殖的示意图。用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC（孤雌单倍体干细胞），然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默，phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态，如图1。用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC（孤雄单倍体干细胞），然后对ahESC中的8个基因进行编辑，ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点，如图2。下列说法正确的是（ ） A. 卵母细胞转化为phESC的过程，类似于植物组织培养技术中的脱分化过程 B. 小鼠体内正常受精时，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志 C. ahESC与精子和去核卵细胞融合得到的细胞中，性染色体组成只能是XX或XY D. 只需要雌性小鼠便可以获得孤雌小鼠，只依赖雄性小鼠也可以得到孤雄小鼠 【答案】AB 【解析】 【分析】1、动物细胞融合，是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术，融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 2、在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中，植物细胞的分化程度逐渐降低，全能性逐渐升高。 3、用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，可得到大量卵母细胞。 题图分析：从图１、图２操作过程分析，孤雌小鼠细胞的细胞核是卵母细胞的细胞核形成，而孤雄小鼠细胞的细胞核相当于由两个精子细胞融合形成。 【详解】A、卵母细胞转化为phESC的过程中，细胞的分化程度降低，因此类似于植物组织培养中的脱分化过程，A正确； B、多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体，所以体内受精时，常以观察到两个极体或者雌雄原核作为受精的标志，B正确； C、孤雄单倍体干细胞ahESC是由精子培育形成的，含X染色体或含Y染色体。其与精子和去核卵细胞融合时，若ahESC与含X染色体的精子融合，则会形成XX或XY的性染色体组成；若ahESC与含Y染色体的精子融合，则会形成XY或YY的性染色体组成。综上所述，ahESC与精子和去核卵细胞融合后，得到的融合细胞的性染色体组成是XY、YY、XX，C错误； D、孤雌小鼠培育过程中不需要精子参与，但是孤雄小鼠培育过程中需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中，且重构的受精卵发育成的胚胎必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体，因此只需要雌性小鼠便可获得孤雌小鼠，而只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，D错误。 故选AB。 20. 重叠延伸PCR可实现定点基因诱变，其操作过程如下图（凸起处代表突变位点）。下列说法错误的是（ ） A. 过程①需要把两对引物同时加入一个扩增体系以提高扩增效率 B. 过程①需要3轮PCR才能得到图中所示PCR产物 C. 过程②的产物都可以完成延伸过程 D. 若过程④得到16个突变基因则需要消耗15个通用引物RP2 【答案】ABC 【解析】 【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以获取大量的目的基因。PCR扩增反应需要两种引物、模板DNA、原料（4种脱氧核苷酸）、酶（耐高温的DNA聚合酶）。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。 【详解】A、由图可知，过程①需要把两对引物分别加入两个扩增体系中以提高扩增效率，A错误； B、过程①需2轮PCR才能得到图中所示PCR产物，即两个引物之间的序列—等长的序列，因为引物EP1的结合位点在模板链的一端，B错误； C、过程②的产物不都可以完成延伸过程，因为子链只能从引物的3’端开始延伸，C错误； D、若过程④得到16个突变的基因，由于模板链中不含有通用引物，则产生的16个突变基因中共需要消耗16×2－2＝30个通用引物，而需要通用引物RP2的数量为30÷2＝15个，D正确。 故选ABC。 三、非选择题（本大题共4小题，共45分） 21. 某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A，其研究团队用化合物A、碳酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如下图所示，请分析回答问题。 请回答下列问题： （1）培养基中加入化合物A的目的是筛选“目的菌”，这种培养基属于选择培养基。“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________。 （2）培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量_________（填“增加”或“减少”）的培养液，接入新的培养液中连续培养，连续培养的目的是_________。 （3）转为用固体培养基培养时，常采用平板划线法或_________进行接种，后一种方法接种过程中所用的接种工具是________，应将接种的平板置于温度为37℃的________中培养。 （4）若要研究目的菌的生长规律，可挑取单个菌落进行液体培养，再采用______板进行计数。 （5）在实验中，研究者想统计“目的菌”数目，可以每隔24小时统计一次菌落数目，并选取_______时的记录作为结果。一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的菌液0.1mL培养后菌落数分别为155、160、176、149个，则每升原菌液中上述“目的菌”的数量约为______个。 （6）将目的菌用于环境保护实践时，还有哪些问题需要解决?______（答出1点即可）。 【答案】（1）化合物A （2） ①. 减少 ②. 增加目的菌数量 （3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 涂布器 ③. 恒温培养箱 （4）血细胞计数 （5） ①. 菌落数目稳定 ②. 1.6×1012 （6）对目的菌进行研究，检测其是否会产生对环境有害的代谢物；当使用大量目的菌时会不会使目的菌成为优势菌群，对其他微生物的生存构成威胁，从而打破微生物菌群的平衡等 【解析】 【分析】1、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养；在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 2、分析题干信息：该实验的目的是筛选出高效降解化合物A的细菌，在以化合物A为唯一碳源的培养基中只有能降解化合物A的微生物，才能以化合物A为碳源和氮源生长繁殖，不能利用化合物A的微生物因缺乏碳源和氮源，无法生长繁殖。 【小问1详解】 研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，培养目的菌，故“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的化合物A。 【小问2详解】 若培养液中含有目的菌，能利用化合物A，则培养若干天后，培养瓶中的化合物A含量应该减少，因此培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量减少的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量增加。 【小问3详解】 用固体培养基培养时，常采用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种，稀释涂布平板法所用的接种工具是涂布器，然后将接种的平板置于温度为37℃的恒温培养箱中培养。 【小问4详解】 若要研究目的菌的生长规律，可挑取单个菌落进行液体培养，再采用血细胞计数板进行计数。 【小问5详解】 接种微生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法还可用于对微生物进行计数。在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的土壤样液0.1mL，培养后菌落数分别为155、160、176、149个，则每毫升原菌液中上述目的菌的数量约为（155+160+176+149）÷4÷0.1×106×103=1.6×1012个。 【小问6详解】 将目的菌用于环境保护实践之前，还要对目的菌进行研究，检测其是否会产生对环境有害的代谢物；当使用大量目的菌时会不会使目的菌成为优势菌群，对其他微生物的生存构成威胁，从而打破微生物菌群的平衡等。 22. 如图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答： （1）方法I和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别是方法I涉及的生殖方式为______生殖，方法Ⅱ涉及的生殖方式为________生殖。 （2）方法Ⅱ中普遍使用的去核方法是_______法，卵母细胞中的“核”，其实是_______。 （3）公牛A的精子在体外完成获能，通常采用的获能液中常见的有效成分有_______（答出两种）等。 （4）胚胎移植前需对受体母牛进行_______处理，为供体的胚胎提供相同的生理环境，以确保胚胎移植后能正常发育。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的免疫学基础是________。 （5）应用胚胎分割技术，应选择发育良好、形态正常的__________进行分割。如需对早期胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的_________细胞进行鉴定。 【答案】（1） ①. 有性 ②. 无性 （2） ①. 显微操作去核法 ②. 纺锤体-染色体复合物 （3）肝素或钙离子载体 （4） ①. 同期发情 ②. 受体子宫不会对外来胚胎发生免疫排斥反应 （5） ①. 桑葚胚或囊胚 ②. 滋养层 【解析】 【分析】题图分析：图示是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法。方法Ⅰ是采用体外受精技术获得试管牛E的过程，因此试管牛E属于有性生殖产物；方法Ⅱ是采用核移植技术获得克隆牛F的过程，因此克隆牛F属于无性生殖产物。 【小问1详解】 方法Ⅰ是采用体外受精技术获得试管牛E的过程，因此试管牛E属于有性生殖产物；方法Ⅱ是采用核移植技术获得克隆牛F的过程，因此克隆牛F属于无性生殖产物。 【小问2详解】 方法Ⅱ中普遍使用的去核方法显微操作去核法，这里的核是纺锤体-染色体复合物，因为此时的核处于减数第二次分裂中期； 【小问3详解】 体外受精前要对精子在人工配制的获能液中进行获能处理，即公牛A的精子在体外完成获能，将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体获能液中处理，使得精子获能，故获能液中常见的有效成分有肝素或钙离子载体。 【小问4详解】 胚胎移植前需对受体母牛进行同期发情处理，为供体的胚胎提供相同的生理环境，以确保胚胎移植后能正常发育。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫不会对外来胚胎发生免疫排斥反应，这是胚胎移植的理论基础之一。 【小问5详解】 应用胚胎分割技术，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割。如需对早期胚胎进行性别鉴定，为避免对胚胎发育造成影响，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，故宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。 23. 回答下列与动、植物细胞工程相关的问题： I．紫杉醇是一种从红豆杉树皮中分离提纯的天然抗癌药物。为快速检测紫杉醇，研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体，制备过程如图所示。回答下列问题： （1）与小鼠骨髓瘤细胞融合前，己免疫的脾细胞（含浆细胞）_______（填“需要”或“不需要”）通过原代培养扩大细胞数量；灭活病毒可促进细胞融合，该过程中灭活病毒对细胞膜的作用是使细胞相互凝聚，细胞膜上的______，促使细胞膜打开，细胞发生融合。 （2）在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基，该培养基对________和______生长具有抑制作用。 （3）对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行________，经多次筛选，就可获得足够数量能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。若要在体外培养液中培养筛选的杂交瘤细胞，需要将培养液放置在95%空气和5%CO2的培养箱中培养，CO2的作用是______。 Ⅱ．人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，下图1是主要流程： （4）科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量，结果见图2，其中Re具有治疗心肌缺血的功能，Rg3具有抗癌作用。若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择______的愈伤组织。 （5）科研人员继续研究了Rg3和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的作用效果： ①首先培养胃癌细胞，将准备好的胃癌细胞悬浊液皮下接种小鼠裸鼠，每只裸鼠接种0.1mL细胞悬浊液。接种后2周可见背部长出肿块，证明接种成功。 ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。 请根据图3写出计算肿瘤体积变化的公式：_________。根据实验结果可以得出的结论有_______。 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 蛋白质分子和脂质分子重新排布 （2） ①. 未融合的亲本细胞 ②. 融合的具有同种核的细胞 （3） ①. 克隆化培养和抗体检测 ②. 维持培养液的pH （4）人参##人参种子胚 （5） ①. 给药后肿瘤体积/给药前肿瘤的体积 ②. 5-FU和Rg3均能抑制肿瘤生长，5-FU和Rg3联合给药效果更好       【解析】 【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体。 【小问1详解】 B淋巴细胞在体外不能大量增殖，故己免疫的脾细胞（含浆细胞）不需要通过原代培养扩大细胞数量；灭活病毒可促进细胞融合，该过程中灭活病毒对细胞膜的作用是使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，促使细胞膜打开，细胞发生融合。 【小问2详解】 在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。 【小问3详解】 对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。若要在体外培养液中培养筛选的杂交瘤细胞，需要将培养液放置在95%空气和5%CO2的培养箱中培养，CO2的作用是维持培养液的pH。 【小问4详解】 由图可知，Rg3具有抗癌作用，若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择人参（种子胚）的愈伤组织； 【小问5详解】 ①首先培养胃癌细胞，将准备好的胃癌细胞悬浊液皮下接种小鼠裸鼠，每只裸鼠接种0.1mL细胞悬浊液。接种后2周可见背部长出肿块，证明接种成功。 ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。 根据图3计算肿瘤体积变化的公式：给药后肿瘤体积/给药前肿瘤的体积。根据实验结果，分析图像，可以得出的结论有5-FU和Rg3均能抑制肿瘤生长，5-FU和Rg3联合给药效果更好。 24. 幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌，该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质，据此，研究者利用基因工程制备Hp疫苗。已知Ipp20基因表达时，双链DNA的一条链是编码链，另一条链是模板链如图1，基因的编码区是指基因中能够编码蛋白质的区域。该过程所选择的质粒及操作步骤如图2。回答下列问题： （1）基因工程的核心步骤是_______。质粒上的启动子是_______识别和结合的位点。 （2）Ipp20基因转录时，编码起始密码子的序列位于图1中的________区段。 A. 基因上游 B. 基因下游 C. 编码区3'端 D. 编码区5'端 （3）转录产生的mRNA前4个碱基序列为_______（方向为5'→3'）。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段，需要设计一对引物，引物的作用是______。其中结合到编码链上的引物序列是_______（方向为5'→3'，写出5'端4个碱基序列）。 （4）在PCR反应体系中一般需要加入Mg2+，目的是________。为避免外源DNA等因素的污染，微量离心管、枪头和蒸馏水等在PCR前需进行________处理，PCR产物常采用________方法进行鉴定。 （5）已知在构建基因表达载体时使用了限制酶XhoI和XbaI切割质粒和Ipp20基因。科研人员采用了影印法筛选含有目的基因的大肠杆菌（如图2），即用无菌的线毡布压在添加________（填“潮霉素”或“氯霉素”）培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在添加_________（填“潮霉素”或“氯霉素”）培养基B上。根据图示结果分析，符合要求的大肠杆菌菌落是________（填培养基中数字）。 【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. RNA聚合酶 （2）D （3） ①. 5'CUCG3'  ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3' 开始连接脱氧核苷酸 ③. 5'-TCTA3'  （4） ①. 激活DNA聚合酶 ②. 高压蒸汽灭菌 ③. 琼脂糖凝胶电泳 （5） ①. 潮霉素 ②. 氯霉素 ③. 3、5 【解析】 【分析】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)将目的基因导入受体细胞：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——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、抗病鉴定等。 【小问1详解】 基因表达载体的构建是最关键的环节，它决定了目的基因能否在受体细胞中稳定存在并正确表达。因此基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；启动子是位于基因上游的一段特定DNA序列。RNA聚合酶识别并结合启动子后，启动基因的转录过程，将遗传信息从DNA传递到mRNA。 【小问2详解】 在基因结构中，起始密码子（DNA序列中为ATG，对应mRNA中的AUG）标志着编码区的起始点。该序列位于编码区的5'端（即编码区的起始位置）。ABC错误，D正确。 故选D。 【小问3详解】 根据碱基互补配对的原则，mRNA与模板连互补，模板链与编码链互补，所以转录前8个碱基序列为 5'CUCG3'；设计引物序列的主要依据是Ipp20基因编码区两端的部分核苷酸序列，按照碱基互补配对原则，其中结合到编码链上的引物序列是5'-TCTA3'。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段，需要设计一对引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3' 开始连接脱氧核苷酸。 【小问4详解】 在PCR 反应体系中一般需要加入Mg2+，原因是激活DNA聚合酶。为避免外源DNA等因素的污染，微量离心管、枪头和蒸馏水等在PCR前需进行高压蒸汽灭菌处理，PCR产物常采用琼脂糖凝胶电泳方法进行鉴定。 【小问5详解】 在构建基因表达载体时使用了限制酶XhoI和XbaI切割质粒和Ipp20基因，会使质粒中的氯霉素抗性基因破坏，但是质粒中的潮霉素抗性基因没有被破坏。导入重组质粒的大肠杆菌能在含有潮霉素的培养基上生长，但不能在含有氯霉素的培养基上生长。为筛选出含有目的基因大肠杆菌，故培养基A、B中应分别添加潮霉素、氯霉素，根据图示结果分析，符合要求的大肠杆菌菌落是3、5。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024——2025学年度高二年级下学期第二学程考试生物科试卷 一、单选题（本大题共15小题，每题只有一个选项符合题意，1-10每题2分，11-15每题3分） 1. 很多生活实例中蕴含着生物学原理，下列实例和生物学原理对应不准确的是（ ） A. 长时间存放的剩菜一般不宜食用——剩菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康 B. 泡菜坛内有时会长一层白膜——大量醋酸菌聚集在发酵液表面形成一层白膜 C. 用巴氏消毒法对牛奶消毒——既杀死牛奶中的微生物，又不破坏牛奶中的营养成分 D. 夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变为乙酸 2. 细胞都被认为是一个共同祖先细胞的后裔，而在进化中这个祖先细胞的根本性质是保守不变的，因此，科学家们可以将研究一种生物所得到的知识用于其他种的生物，从而催生了“模式生物”的出现，它们通常有个体较小，容易培养，操作简单、生长繁殖快的特点。如：噬菌体、大肠杆菌、酵母菌、拟南芥、果蝇和小白鼠等，下列关于“模式生物”描述，正确的是（ ） A. 大肠杆菌的有氧呼吸需要细胞内的线粒体参与 B. 大肠杆菌与酵母菌在细胞结构上的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核 C. “模式生物”噬菌体、大肠杆菌、酵母菌都可在普通培养基中进行培养 D. “模式生物”能体现细胞的统一性，但不能体现细胞的多样性 3. 随着现代科技的不断发展，获得细胞产物的方法越来越多。下列相关叙述正确的是（ ） A. 利用放线菌产生的井冈霉素防止水稻枯纹病是化学防治的有效手段 B. 从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可制成动物饲料的添加剂 C. 可利用基因工程菌生产药用蛋白，如经蛋白质工程改造的干扰素 D. 细胞产物的工厂化生产主要通过促进单个细胞中次生代谢产物含量的提高 4. 生物安全是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康以及生态环境所产生的危害或潜在风险。下列叙述与我国政府相关法规或主张不符的是（　　） A. 禁止人的生殖性克隆和治疗性克隆 B. 禁止非医学需要的胎儿性别鉴定 C. 销售转基因农产品应有明确标注 D. 全面禁止和彻底销毁生物武器 5. 植物细胞工程有着广泛的应用，相关叙述正确的是（ ） A. 选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能筛选出有用的突变体 B. 快速繁殖花卉的过程中，诱导愈伤组织期间需要光照 C. 利用花药离体培养获得大豆幼苗，直接从中选出优良性状的个体，能够缩短育种年限 D. 植物分生组织附近的病毒很少，甚至无病毒，可以用茎尖进行植物组织培养获得抗毒苗 6. 我国野生梅花鹿数量极为稀少，是国家I级重点保护野生动物。为保存野生梅花鹿的遗传资源，研究人员以耳缘组织为材料，成功培养了原代梅花鹿细胞，同时对其进行了冻存（过程如图所示）。下列叙述错误的是（ ） A. 动物细胞培养一般使用液体培养基，属于合成培养基，通常需要加入血清等天然成分 B. 步骤①中常用胰蛋白酶处理、细胞出现贴壁后还需酶处理 C. 冻存后的细胞可在液氮中长期保存，未来可用于遗传资源恢复 D. 因为细胞培养需要在无菌条件下进行，所以需要定期更换培养液 7. 下列关于DNA的粗提取与鉴定、核酸片段的扩增及电泳鉴定实验，叙述正确的是（ ） A. 取洋葱研磨液离心后的沉淀物来提取DNA，可利用二苯胺试剂鉴定DNA B. 为了提升提取效果，在析出DNA时使用的95%酒精需要进行预冷 C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关 D. 凝胶载样缓冲液中含指示剂，其可以在紫外灯下被检测出来 8. 科学家将某些外源基因借助逆转录病毒导入成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（iPS细胞）。下列叙述错误的是（ ） A. iPS细胞的全能性比造血干细胞高 B. 外源基因经显微注射法导入小鼠成纤维细胞中 C. 干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞，应用iPS细胞可避免免疫排斥 D. 用iPS细胞治疗疾病存在导致肿瘤发生的风险 9. 如下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是（ ） A. 由受精卵形成囊胚的过程中进行卵裂，每个细胞的体积不断增大 B. 在桑葚胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔 C. 囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化 D. 图中性成熟的个体是通过无性生殖获得的 10. 科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品，由此还发展了动物膀胱生物反应器等。下列说法错误的是（ ） A. 膀胱生物反应器优于乳腺生物反应器的方面包括不受性别、发育时期等限制 B. 构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和药用蛋白基因的启动子重组在一起 C. 需将目的基因导入受精卵，获得的转基因动物不只是乳腺细胞内具有目的基因 D. 分子水平上，通常采用PCR等技术检测动物的染色体DNA上是否插入了目的基因 11. 细胞毒素类药物能有效杀伤肿瘤细胞，但也会对健康细胞造成伤害，科学家将细胞毒素与单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物（ADC），ADC可选择性杀伤肿瘤细胞，其作用机制如图所示。下列叙述，正确的是（ ） A. ADC中的抗体能特异性识别并杀伤肿瘤细胞 B. ADC识别肿瘤细胞后，以主动运输的方式进入细胞 C. 含ADC的小泡与溶酶体融合后，溶酶体裂解释放药物引起细胞坏死 D. 利用放射性同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断肿瘤等疾病 12. 用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是（ ） A. 图1中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点 B. 用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团 C. 若用酶A和酶B同时处理该DNA片段，则电泳后得到5种产物 D. 电泳过程中，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动 13. “三亲婴儿”的培育过程的技术流程如下图，相关叙述正确的是（ ） A. 三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核 B. 图中MⅡ期卵母细胞可与获得能量后的精子完成受精作用 C. 该培育过程涉及动物细胞培养、细胞核移植、体外受精技术 D. 卵母细胞捐献者的红绿色盲基因能够传递给“三亲婴儿” 14. 花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种如图1所示，最多只考虑原生质体两两融合。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图2所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 在制备两种植物原生质体时，一般将细胞置于纤维素酶和胶原蛋白酶的低渗溶液中 B. 图1培育的杂种植株体细胞染色体数目最多可达到64条 C. 图2中属于杂种植株的是4和5，杂种植株是四倍体 D. 植物体细胞杂交技术打破了生殖隔离，实现了远缘杂交育种 15. 富含赖氨酸的蛋白质编码基因编码区共含678个碱基对，某生物兴趣小组利用了XbaI和SacI两种限制酶，运用农杆菌转化法，将该基因导入某植物叶片细胞，再经植物组织培养获得转基因植株。使转基因植物中赖氨酸的含量比对照组明显提高，如图所示是相关培育过程，下列说法错误的是（ ） A. Ti质粒是一种独立于拟核DNA之外，有自我复制能力的环状双链DNA分子 B. 图②过程采用农杆菌转化法，自然条件下农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力 C. 植物组织培养过程中，培养基可添加卡那霉素或新霉素对转基因植株进行筛选 D. 利用SacI和HindⅢ切割重组质粒后能得到1500bp片段，则表明目的基因插入了质粒中 二、不定项选择题（本大题共5小题，每题4分，共20分，选对而不全得2分，多选错选不得分） 16. 下列有关发酵及发酵工程的叙述，正确的是（ ） A. 酵母菌酿酒过程中产生的气泡和醋酸菌以酒精为底物的醋酸发酵中产生的气泡一样多 B. 啤酒制作过程中，主发酵过程主要是为了促进酵母菌的大量繁殖，而后发酵主要是为了使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精 C. 如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采取适当的过滤、沉淀等方法来获得产品 D. 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主 17. 如图为蛋白质工程的基本操作过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 步骤①②表示基因的表达，步骤⑤需要用逆转录酶 B. I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤 C. 蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 D. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工修饰 18. 下图为玉米组织培养的相关研究，亲本植物的基因型为Aa，A、B、C、D表示以亲本植物为材料进行的四种人工繁殖过程，图中融合细胞只考虑两两融合。下列叙述错误的是（ ） A. 图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用体积分数为70%的酒精消毒30s后，接着用次氯酸钠处理30min后，最后用无菌水清洗2～3次 B. 2，4-D常用于玉米组织培养，在配制分化芽培养基时需降低2，4-D比例 C. 图中①表示再分化过程，A过程得到的子代植株基因型为Aa D. 若让D过程获得的植株和亲本植株杂交，其后代中基因纯合的类型所占比例为1/3 19. 下图是小鼠孤雌生殖和孤雄生殖的示意图。用化学方法激活小鼠成熟的卵母细胞得到phESC（孤雌单倍体干细胞），然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默，phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态，如图1。用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC（孤雄单倍体干细胞），然后对ahESC中的8个基因进行编辑，ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点，如图2。下列说法正确的是（ ） A. 卵母细胞转化为phESC的过程，类似于植物组织培养技术中的脱分化过程 B. 小鼠体内正常受精时，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志 C. ahESC与精子和去核卵细胞融合得到的细胞中，性染色体组成只能是XX或XY D. 只需要雌性小鼠便可以获得孤雌小鼠，只依赖雄性小鼠也可以得到孤雄小鼠 20. 重叠延伸PCR可实现定点基因诱变，其操作过程如下图（凸起处代表突变位点）。下列说法错误的是（ ） A. 过程①需要把两对引物同时加入一个扩增体系以提高扩增效率 B. 过程①需要3轮PCR才能得到图中所示PCR产物 C. 过程②的产物都可以完成延伸过程 D. 若过程④得到16个突变基因则需要消耗15个通用引物RP2 三、非选择题（本大题共4小题，共45分） 21. 某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、难以降解的有机化合物A，其研究团队用化合物A、碳酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基，成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如下图所示，请分析回答问题。 请回答下列问题： （1）培养基中加入化合物A的目的是筛选“目的菌”，这种培养基属于选择培养基。“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的________。 （2）培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量_________（填“增加”或“减少”）的培养液，接入新的培养液中连续培养，连续培养的目的是_________。 （3）转为用固体培养基培养时，常采用平板划线法或_________进行接种，后一种方法接种过程中所用的接种工具是________，应将接种的平板置于温度为37℃的________中培养。 （4）若要研究目的菌的生长规律，可挑取单个菌落进行液体培养，再采用______板进行计数。 （5）在实验中，研究者想统计“目的菌”数目，可以每隔24小时统计一次菌落数目，并选取_______时的记录作为结果。一位同学在4个平板培养基上分别接种稀释倍数为106的菌液0.1mL培养后菌落数分别为155、160、176、149个，则每升原菌液中上述“目的菌”的数量约为______个。 （6）将目的菌用于环境保护实践时，还有哪些问题需要解决?______（答出1点即可）。 22. 如图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答： （1）方法I和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别是方法I涉及的生殖方式为______生殖，方法Ⅱ涉及的生殖方式为________生殖。 （2）方法Ⅱ中普遍使用的去核方法是_______法，卵母细胞中的“核”，其实是_______。 （3）公牛A的精子在体外完成获能，通常采用的获能液中常见的有效成分有_______（答出两种）等。 （4）胚胎移植前需对受体母牛进行_______处理，为供体的胚胎提供相同的生理环境，以确保胚胎移植后能正常发育。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的免疫学基础是________。 （5）应用胚胎分割技术，应选择发育良好、形态正常的__________进行分割。如需对早期胚胎进行性别鉴定，宜取囊胚期的_________细胞进行鉴定。 23. 回答下列与动、植物细胞工程相关的问题： I．紫杉醇是一种从红豆杉树皮中分离提纯的天然抗癌药物。为快速检测紫杉醇，研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体，制备过程如图所示。回答下列问题： （1）与小鼠骨髓瘤细胞融合前，己免疫的脾细胞（含浆细胞）_______（填“需要”或“不需要”）通过原代培养扩大细胞数量；灭活病毒可促进细胞融合，该过程中灭活病毒对细胞膜的作用是使细胞相互凝聚，细胞膜上的______，促使细胞膜打开，细胞发生融合。 （2）在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基，该培养基对________和______生长具有抑制作用。 （3）对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行________，经多次筛选，就可获得足够数量能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。若要在体外培养液中培养筛选的杂交瘤细胞，需要将培养液放置在95%空气和5%CO2的培养箱中培养，CO2的作用是______。 Ⅱ．人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，下图1是主要流程： （4）科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量，结果见图2，其中Re具有治疗心肌缺血的功能，Rg3具有抗癌作用。若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择______的愈伤组织。 （5）科研人员继续研究了Rg3和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的作用效果： ①首先培养胃癌细胞，将准备好的胃癌细胞悬浊液皮下接种小鼠裸鼠，每只裸鼠接种0.1mL细胞悬浊液。接种后2周可见背部长出肿块，证明接种成功。 ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。 请根据图3写出计算肿瘤体积变化的公式：_________。根据实验结果可以得出的结论有_______。 24. 幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌，该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质，据此，研究者利用基因工程制备Hp疫苗。已知Ipp20基因表达时，双链DNA的一条链是编码链，另一条链是模板链如图1，基因的编码区是指基因中能够编码蛋白质的区域。该过程所选择的质粒及操作步骤如图2。回答下列问题： （1）基因工程的核心步骤是_______。质粒上的启动子是_______识别和结合的位点。 （2）Ipp20基因转录时，编码起始密码子的序列位于图1中的________区段。 A. 基因上游 B. 基因下游 C. 编码区3'端 D. 编码区5'端 （3）转录产生的mRNA前4个碱基序列为_______（方向为5'→3'）。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段，需要设计一对引物，引物的作用是______。其中结合到编码链上的引物序列是_______（方向为5'→3'，写出5'端4个碱基序列）。 （4）在PCR反应体系中一般需要加入Mg2+，目的是________。为避免外源DNA等因素的污染，微量离心管、枪头和蒸馏水等在PCR前需进行________处理，PCR产物常采用________方法进行鉴定。 （5）已知在构建基因表达载体时使用了限制酶XhoI和XbaI切割质粒和Ipp20基因。科研人员采用了影印法筛选含有目的基因的大肠杆菌（如图2），即用无菌的线毡布压在添加________（填“潮霉素”或“氯霉素”）培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在添加_________（填“潮霉素”或“氯霉素”）培养基B上。根据图示结果分析，符合要求的大肠杆菌菌落是________（填培养基中数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $