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福建省厦门市双十中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题（解析版）
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这是一份福建省厦门市双十中学2022-2023学年高二下学期期中生物试题（解析版），共21页。
厦门双十中学2022－2023学年度第二学期期中考试
高二生物试卷
（试卷满分：100分；考试时间：75分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
第I卷（选择题）
一、选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个选项最符合题目要求。
1. 下列有关显微镜叙述正确的是（ ）
A. ①中的a、b表示目镜，镜头a的放大倍数大于镜头b
B. ③中放大的是物像的面积，其中X应为4
C. 若要放大②中c处的细胞，应将装片左移
D. ③中换用高倍物镜前应先提升镜筒，以免镜头压坏装片
【答案】C
【解析】
【分析】显微镜的使用原理：（1）显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。（2）总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。（3）物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近；反之则放大倍数越小，距装片距离越远。（4）目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。（5）物镜上端有螺纹，而目镜无。（6）显微镜成像特点:显微镜成放大倒立的虚像，例如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动。移动规律：向偏向相同的方向移动（或同向移动）。
【详解】A、由图中可看出，a、b有螺纹，属于物镜，物镜长短和放大倍数成正比，因此，镜头a的放大倍数小于镜头b，A错误；
B、显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数，而非面积，由于视野中充满细胞，放大后视野中的细胞数与放大倍数的平方成反比，放大倍数为之前的4倍时，所观察到的细胞数目应为原先的1/16，所以X应为16×64＝1024，B错误；
C、显微镜成的像是左右相反、上下颠倒的虚像，视野中物像的移动方向与装片中实物的运动方向正好相反，所以要将左侧的c移到视野中央，应将装片左移，C正确；
D、在换用高倍物镜前无需提升镜筒，D错误。
故选C。
2. 如图为某单糖的概念模型，相关叙述正确的是（ ）
A. 若M为果糖，则①与斐林试剂共热有砖红色沉淀产生
B. 若②均由M构成，则②不都为细胞的生命活动供能
C. 若③为ATP，则单糖M可以是脱氧核糖
D. 若M为核糖，则③可以是T2噬菌体
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析，①为二糖，包括蔗糖、麦芽糖和乳糖；②为由单糖脱水缩合形成的多糖；③碱基、磷酸和五碳糖形成核苷酸。
【详解】A、果糖与葡萄糖缩合形成的糖为蔗糖，蔗糖是非还原糖，与斐林试剂共热（水浴加热）没有砖红色沉淀产生，A错误；
B、纤维素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖构成，淀粉、糖原是细胞内的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要物质，一般不为细胞的生命活动供能，B正确；
C、ATP为三磷酸腺苷，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；
D、T2噬菌体的遗传物质是DNA，构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，D错误。
故选B。
3. 豆制品营养丰富，其所含人体必需氨基酸与动物蛋白相似，同时也含有钙、磷、铁等人体需要的矿物质及维生素B、B，和纤维素等，却不含胆固醇。下列有关说法正确的是（ ）
A. 若豆科植物生长过程中缺乏大量元素磷，将影响生物膜、核酸、ATP等结构或物质的合成
B. 豆科植物生长过程中需要较多的氮元素，根瘤菌寄生于其体内是其适应性的表现
C. 胆固醇是一种生物大分子，存在于动物细胞膜上，并参与血液中脂质的运输
D. 豆制品中的铁被人体吸收后可用于成熟红细胞合成血红蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】互利共生是指两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，例如，豆科植物与根瘤菌之间，植物供给根瘤菌有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。
【详解】A、生物膜、核酸及ATP等结构或物质中均含磷，磷为大量元素，因此若豆科植物生长过程中缺乏大量元素磷，将影响生物膜、核酸、ATP等结构或物质的合成，A正确；
B、豆科植物的种子中蛋白质含量高，蛋白质的合成需要较多氮元素，但根瘤菌与豆科植物为互利共生关系，而非寄生关系，B错误；
C、胆固醇是小分子有机物，C错误；
D、人成熟红细胞丧失了细胞核、细胞器等结构，无法进行蛋白质的合成，D错误。
故选A。
4. 如图为细胞核结构模式图，下列错误的是（ ）
A. ①是遗传物质的载体，能被碱性染料染成深色
B. ②储存着大量遗传信息，是细胞代谢和遗传的控制中心
C. ③主要由磷脂和蛋白质组成，在细胞分裂中会消失重建
D. 酶和RNA通过核孔出入细胞核时需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【分析】分析图可知，图中①表示染色质，②表示核仁，③表示核膜。
【详解】A、①染色质是遗传物质载体，能被碱性染料染成深色，A正确；
B、遗传信息储存在染色质上的DNA中，B错误；
C、③表示核膜，主要成分是磷脂和蛋白质，在有丝分裂前期消失，末期重建，C正确；
D、由图示可知，蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔复合体进出细胞核需要消耗ATP水解释放的能量，D正确。
故选B。
5. 下列有关传统发酵技术应用的叙述，正确的是（ ）
A. 传统发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的
B. 果醋发酵液中，液面处的醋酸菌密度低于瓶底处的密度
C. 利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养后密封发酵
D. 用带盖瓶子制作葡萄酒时，拧松瓶盖的间隔时间不一定相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。
2、醋酸菌好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。
3、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
【详解】A、现代发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的，传统发酵技术的操作过程并不是在严格无菌的条件下进行的，A错误；
B、醋酸菌是好氧菌，果醋发酵液中，液面处的醋酸杆菌密度高于瓶底处的密度，B错误；
C、乳酸菌是厌氧菌，利用乳酸菌制作酸奶过程中，不需要通气，而需要一直密封，C错误；
D、用带盖瓶子制作葡萄酒时，二氧化碳产生速度先快后慢，拧松瓶盖的间隔时间可以先短后长，D正确。
故选D。
6. 红酸汤是苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是（ ）
A. 红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B. 装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C. 装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖
D. 红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正
【答案】B
【解析】
【分析】红酸汤制作需要用到乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，在无氧的条件下，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜品有一股特别的风味提升菜品的口感。
【详解】A、红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌，A错误；
B、装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量，B正确；
C、装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢，C错误；
D、如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。
故选B。
7. 限量补充培养法可用于检测营养缺陷型菌株（如图）。将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长、繁殖缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后，营养缺陷型菌株快速繁殖。下列叙述正确的是（ ）
A. 用紫外线照射可诱导野生型菌株发生定向突变
B. 精氨酸缺陷型菌株缺乏吸收利用精氨酸的能力
C. ③步骤加入精氨酸后抑制了野生型菌株的生长
D. 选择图乙中菌落B分离精氨酸营养缺陷型菌株
【答案】D
【解析】
【分析】将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。分析题图：A表示野生型菌株形成的较大的菌落，B表示营养缺陷型菌株形成的较小的菌落。
【详解】A、用紫外线照射诱导野生型菌株发生的变异是基因突变，是不定向的，A错误；
B、精氨酸缺陷型菌株缺乏将其他物质转化为精氨酸的能力，B错误；
C、图中A表示野生型菌株形成的菌落，将图乙与图甲对比可知，③步骤加入精氨酸后促进了野生型菌株的生长，C错误；
D、对比图甲和图乙并结合题干信息可知，③步骤加入精氨酸后B（精氨酸营养缺陷型菌株）快速繁殖，所以可以选择菌落B分离精氨酸营养缺陷型菌株，D正确。
故选D。
8. 下列有关微生物实验室培养的说法不正确的有几项（ ）
①微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤
②扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好
③稀释涂布平板法是需将不同稀释浓度的菌液分别涂布到固体培养基表面
④灭菌是指杀灭物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子
⑤用选择性培养基筛选特定菌种时，需要设置一组用完全培养基培养的实验作为对照，两者所接种的菌种不同
⑥稀释涂布平板法进行梯度稀释时，要用移液管吹吸试管中溶液几次，目的是达到足够稀释倍数
⑦平板划线在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来自第一次划线末端
A. 1 项 B. 2 项 C. 3 项 D. 4 项
【答案】B
【解析】
【分析】含有一种以上的微生物培养物称为混和培养物。如果在一个菌落中所有细胞均来自于一个亲代细胞，那么这个菌落称为纯培养。在进行菌种鉴定时，所用的微生物一般均要求为纯的培养物。得到纯培养的过程称为分离纯化，方法有许多种。
1、最简单的分离微生物的方法是平板划线法。用无菌的接种环取培养物少许在平板上进行划线。划线的方法很多，常见的比较容易出现单个菌落的划线方法有斜线法、曲线法、方格法、放射法、四格法等。当接种环在培养基表面上往后移动时，接种环上的菌液逐渐稀释，Z后在所划的线上分散着单个细胞，经培养，每一个细胞长成一个菌落。
2、涂布平板法。首先把微生物悬液通过适当的稀释，取一定量的稀释液放在无菌的已经凝固的营养琼脂平板上，然后用无菌的玻璃刮刀把稀释液均匀地涂布在培养基表面上，经恒温培养便可以得到单个菌落。
【详解】①微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤，①正确；
②液体的空间更大，营养也更多，菌体繁殖上限高，所以一般用液体扩大，固体用来活化或者保藏较多，②正确；
③稀释涂布平板法是将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内，③正确；
④灭菌是指采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。灭菌常用的方法有化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等，④正确；
⑤用选择性培养基筛选特定菌种时，需要设置一组用完全培养基培养的实验作为对照，两者所接种的菌种相同，⑤错误；
⑥梯度稀释过程中，用移液管把菌液从一支试管转移到下一支试管后，要用手指轻压移液管的橡皮头，吹吸三次的目的是使菌液与水充分混匀，⑥错误；
⑦平板划线在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来自第一次划线末端，⑦正确。
故选B。
9. 下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A. 动物细胞培养时，需对细胞进行一次脱分化和两次胰蛋白酶处理
B. 适宜条件下进行动物细胞培养，细胞周期的长短不随细胞培养进程而改变
C. 为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染，应将培养箱抽成真空以消毒、灭菌
D. 胚胎工程中常对桑椹胚或囊胚进行二分割，可以获得基因型完全相同的两个胚胎
【答案】D
【解析】
【分析】1、动物细胞培养过程：取动物胚胎或幼龄动物组织动--剪碎组织--用胰蛋白酶处理分散成单个细胞--制成细胞悬液--转入培养液中（原代培养）--放入二氧化碳培养箱培养--贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液--转入培养液（传代培养）--放入二氧化碳培养箱培养（95%空气和5%的CO2）。2、培养基的营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，经移植获得同卵双胚或多胚的技术。胚胎分割存在问题：胚胎分割的分数越多，操作的难度越大，移植的成功率也越低。
【详解】A、动物细胞培养不需要对细胞进行脱分化处理，A错误；
B、适宜条件下进行动物细胞培养，细胞周期的长短可随细胞培养进程而改变，B错误；
C、为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染可进行全过程的严格消毒、灭菌，并在培养液中适量添加抗生素，C错误；
D、胚胎工程中常对桑椹胚或囊胚进行二分割，可以获得基因型完全相同的两个胚胎，D正确。
故选D。
10. 关于“克隆羊”与“试管羊”的叙述，错误的是（ ）
A. 克隆羊是无性生殖的产物，试管羊是有性生殖的产物
B. 培育克隆羊需要进行核移植，培育试管羊需要进行体外受精
C. 培育克隆羊是细胞水平的技术，培育试管羊是DNA分子水平的技术
D. 克隆羊的染色体来自提供细胞核的亲本，试管羊的染色体来自双亲
【答案】C
【解析】
【分析】克隆羊是经过动物核移植技术得到的，试管羊是经过体外受精，再将胚胎移植后发育得到的。
【详解】A、克隆羊没有精子核卵细胞结合过程，直接通过核移植技术得到，是无性生殖的产物，试管羊通过体外精子和卵细胞结合形成受精卵发育而来，是有性生殖的产物，A正确；
B、培育克隆羊需要进行核移植，移入去核的卵母细胞发育而来，培育试管羊需要进行体外受精，进行胚胎移植发育而来，B正确；
C、培育克隆羊和培育试管羊都是在细胞水平上操作，都属于细胞水平技术，C错误；
D、克隆羊经过完整的细胞核移植，染色体来自提供细胞核的亲本，试管羊经过体外受精，染色体来自双亲，D正确。
故选C。
11. 如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲所表示的细胞不一定是受精卵细胞
B. 图中a过程包括桑葚胚、囊胚和原肠胚等阶段
C. 胚胎移植技术可以定向改变动物的遗传性状
D. 图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图：图示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。a表示早期胚胎发育过程，包括卵裂、桑葚胚和囊胚阶段； b表示胚胎分割移植过程。
【详解】A、图中甲所示的细胞不一定是受精卵，还可能是重组细胞或早期还未分化的胚胎细胞，A正确；
B、图中a过程包括卵裂、桑葚胚、囊胚阶段，不包括原肠胚阶段，因为原肠胚已经发生细胞的分化，不能进行胚胎的分割，B错误；
C、胚胎移植技术不能定向改变动物的遗传性状，C错误；
D、图示中没有显示核移植的过程，D错误。
故选A。
12. 某些膀胱上皮细胞可以产生一种称为尿血小板溶素的膜蛋白。科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法正确的是（ ）
A. 利用膀胱生物反应器生产人的生长激素属于蛋白质工程的应用
B. 需要将尿血小板溶素基因与生长激素基因的启动子重组在一起
C. 转基因小鼠中，人的生长激素基因只存在于膀胱上皮细胞中
D. 只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因工程的基本步骤包括：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。
2、基因工程主要应用于提高农作物的抗逆能力，改良农作物的品质，利用植物生产药物；在动物方面的应用，主要用于改良动物品种、建立生物反应器、器官移植，还可以生产基因药物和进行基因治疗。
【详解】A、结合分析可知，利用膀胱生物反应器生产人的生长激素，属于基因工程的应用，A错误；
B、在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达，故应将尿血小板溶素基因（目的基因）与膀胱组织基因的启动子等调控组建重组在一起，B错误；
C、导入成功的人生长激素基因存在于小鼠的所有细胞中，但只在膀胱组织细胞中才表达，C错误；
D、只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功，若证明该技术成功，则需要检测到成功表达的尿血小板溶素，可通过抗原-抗体杂交技术进行检测，D正确。
故选D。
13. “筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述错误的是（ ）
A. 基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒
B. 在小鼠胚胎细胞培养过程中，需要通过筛选才能获得具有无限分裂能力的细胞
C. 植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选
D. 单克隆抗体制备过程中，第二次筛选出的细胞既能无限增殖又能产特定抗体
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体制备过程中的两次筛选：筛选出杂交瘤细胞；筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
目的基因的检测和鉴定：DNA分子杂交，分子杂交法，抗原抗体杂交法等。
【详解】基因工程中通过标记基因筛选出的细胞可能含重组质粒，也可能只含质粒，A正确；在小鼠胚胎细胞培养过程中，不需要通过筛选就能获得具有无限分裂能力的细胞，如胚胎干细胞，B错误；植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞有未融合的胞或自身融合的细胞和杂种细胞，需要进行筛选，C正确；单克隆抗体制备过程中，第二次筛选即专一抗体检测，筛选出的细胞既能无限增殖又能产特定抗体，D正确。故选B。
阅读材料回答下列两个问题：2020年10月7日诺贝尔化学奖颁给了2位研究生物学的科学家，以表彰她们“开发出一种基因编辑方法”。基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引Cas9酶（一种能切割DNA的酶）结合到特定的切割位点。
14. 下列有关DNA的叙述不正确的是（ ）
A. 动物、植物体中DNA主要分布在细胞核中
B. 动物、植物和微生物的DNA所含的五碳糖、磷酸和碱基种类相同
C. DNA初步水解的产物为4种核糖核苷酸
D. DNA是储存、传递遗传信息的生物大分子
15. 下列有关基因编辑的叙述正确的是（ ）
A. sgRNA是合成Cas9酶的模板
B. sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C. Cas9酶可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键
D. B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
【答案】14. C 15. C
【解析】
【分析】分析题图：用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，进而将基因Ⅱ切除，连接基因Ⅰ和Ⅲ，形成新的B基因。
【14题详解】
A、动物细胞DNA主要分布在细胞核，其次是线粒体，植物细胞的DNA主要分布在细胞核，其次是线粒体和叶绿体，A正确；
B、不同生物体内DNA所含的五碳糖（都是脱氧核糖）、磷酸和碱基种类（都是A、T、G、C）相同，B正确；
C、DNA初步水解形成4种脱氧核苷酸，C错误；
D、DNA是遗传物质，是储存、传递遗传信息的生物大分子，D正确。
故选C。
【15题详解】
A、由题意知：sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，因此sgRNA不是合成Cas9酶的模板，A错误；
B、由图可知：靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对，B错误；
C、核酸内切酶Cas9可断裂脱氧核糖核苷酸之间的化学键，即磷酸二酯键，C正确；
D、被编辑后的B基因仍能进行转录，D错误。
故选C。
16. 下列关于基因工程及其应用的叙述正确的是（ ）
A. 若要生产转基因抗病水稻，可先将目的基因导入大肠杆菌中，再转入水稻细胞
B. 用氨基酸序列推测合成的目的基因与原基因的编码区中的外显子一致
C. 用PCR技术能检测饮用水中重金属物质的含量
D. 作为运载体要有多种限制酶的切点，但对一种限制酶而言，最好只有一个切点
【答案】D
【解析】
【分析】将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的）；（2）基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。（3）花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。
【详解】A、水稻属于单子叶植物，一般利用基因枪法将目的基因导入受体细胞，A错误；
B、由于密码子的简并性，用氨基酸序列推测合成的目的基因与原基因的编码区中的外显子不一定相同，B错误；
C、PCR技术的原理是DNA半保留复制，重金属物质不含DNA，因此用PCR技术不能检测饮用水中重金属物质的含量，C错误；
D、对某种限制酶而言，运载体最好只有一个限制酶切点，但运载体上还要有其他多种限制酶切点，D正确。
故选D。
17. 下列有关DNA连接酶的说法，正确的是（ ）
A. DNA连接酶和限制酶的作用恰好相反，DNA连接酶可以将限制酶切开的双链DNA片段“缝合”起来
B. DNA连接酶和DNA聚合酶一样能连接单链DNA片段
C. Ecoli DNA连接酶可以连接有平末端的DNA片段，也能连接有黏性末端的DNA片段
D. T4 DNA连接酶只能连接有平末端的DNA片段
【答案】A
【解析】
【分析】DNA连接酶：（1）根据酶的来源不同分为两类：EcoliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。（2）DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）DNA连接酶和DNA聚合酶的区别：①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键；②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来；③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板
【详解】A、DNA连接酶和限制酶的作用恰好相反，限制酶可将DNA双链片段切断，而DNA连接酶可以将限制酶切开的双链DNA片段“缝合”起来，A正确；
B、DNA连接酶不能连接单链DNA片段，DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到已有核苷酸片段上，B错误；
C、Ecoli DNA连接酶只能连接有黏性末端的DNA片段，C错误；
D、T4 DNA连接酶既可以连接有黏性末端的DNA片段，也可以连接有平末端的DNA片段，D错误。
故选A。
18. 在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是
A. 用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B. 用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C. 将重组DNA分子导入烟草原生质体
D. 用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
【答案】A
【解析】
【详解】限制性核酸内切酶切割的是DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，所以A错误；目的基因与运载体的连接由DNA连接酶催化连接，B正确；受体细胞为植物细胞，所以可以是烟草原生质体，C正确；目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，筛选的时候应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，D正确。
19. 若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组DNA（见图丙），限制酶的酶切位点分别是BglⅡ（A↓GATCT），EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3AⅠ（↓GATC）。下列分析合理的是（ ）
A. 用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D. 用EcoRⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶选择原则：（1）应选择切点位于目的基因两端的，不能位于目的基因内部，防止破坏目的基因，同时为避免目的基因和质粒自身环化或随意连接，可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。（2）根据质粒特点确定限制酶种类具体原则：①保证切割的黏性末端与目的基因的相同，以便两者能够连接。②保证切割后的质粒至少保留一个标记基因，以便进行筛选；保留复制原点，以便在受体细胞中维持稳定和表达。
【详解】A、用EcoRI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，可能会发生自身环化，且用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A错误；
B、用BglI和EcoRI切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段与运载体结合时容易发生反向连接，B错误；
C、用BglI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C错误；
D、只有用EcoRI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生不同的黏性末端，防止发生反向连接，这样目的基因插入运载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D正确。
故选D。
20. “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段，转入小鼠体内，获得每个活细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶，能随机识别两个相同的loxP序列，并将两段序列之间的DNA敲除。下列说法正确的是（ ）
A. 启动子M应当是一种只有脑组织中启动基因表达的启动子
B. 在没有Cre酶存在的条件下，小鼠某脑神经元活动时，发出荧光的颜色可能有3种
C. 在有Cre酶存在的条件下，小鼠某脑神经元活动时会发出红色或蓝色的荧光
D. 向小鼠细胞中转入图示基因时，应用PEG对受精卵细胞进行预处理
【答案】A
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，启动子M应当是一种只有脑组织中启动基因表达的启动子，以实现“脑彩虹”的出现，A正确；
B、当细胞中存在多对Cre酶识别位点和荧光基因时，只有在启动子之后且与启动子相邻的荧光蛋白基因才会表达，若该小鼠脑细胞中不存在Cre酶，只有与启动子相邻的荧光蛋白才起作用，故小鼠脑组织呈现的色彩为红色，B错误；
C、细胞内存在Cre酶时，能随机识别两个相同的loxP序列，并将两段序列之间的DNA敲除，若随机敲除两个LoxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为细胞为黄色；敲除两个LoxP2之间的黄色和红色荧光蛋白基因，此时为蓝色，不会出现红色，C错误；
D、PEG是聚乙二醇，可用于诱导动物细胞融合，而图示将目的基因导入小鼠细胞中所用方法是显微注射法，不需要用PEG处理，D错误。
故选A。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：本题包括5小题，共60分。
21. 蛋白质是生命活动的主要承担者。回答下列与蛋白质相关的问题：
（1）从氨基酸分子水平分析，决定蛋白质结构多样性的原因是__________。
（2）“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步加工、折叠或转运的蛋白质，由此推测其主要存在于__________（填细胞结构）中。“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质，由此推测，在动物细胞中其主要存在于___________（填细胞结构）上。
（3）胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的多肽类激素，其合成场所是___________。氨基酸的氮基与DNPB试剂结合后，能产生独特的黄色荧光，胰岛素与DNFB结合后再完全水解，发现每个胰岛素分子中只有一个甘氨酸和一个苯丙氨酸被DNPB标记了（两种氨基酸的R基团中没有氨基）。实验结果说明___________。分别用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶处理胰岛素，产生的多肽种类不同，说明不同蛋白酶的专一性不仅体现在能催化蛋白质或多肽水解，还体现在能识别____________形成的肽键。
【答案】（1）构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同
（2） ①. 内质网 ②. 线粒体内膜
（3） ①. 核糖体 ②. 胰岛素分子由两条肽链组成，且两条肽链一端的氨基酸分别是甘氨酸和苯丙氨酸 ③. 不同氨基酸
【解析】
【分析】蛋白质分子结构多样性的原因：
1、直接原因：（1）氨基酸分子的种类不同；（2）氨基酸分子的数量不同；（3）氨基酸分子的排列次序不同；（4）多肽链的空间结构不同。
2、根本原因：DNA分子的多样性。
【小问1详解】
从氨基酸分子水平分析，构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，决定了蛋白质结构的多样性。
【小问2详解】
核糖体上合成的多肽在内质网中进行初步折叠、组装或转运，根据“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步折叠、组装或转运的蛋白质，可推测其主要存在于内质网中。动物细胞通过细胞呼吸产生ATP，场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质，据此推测在动物细胞中其主要存在于线粒体内膜上。
【小问3详解】
核糖体是蛋白质合成场所，胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的多肽类激素，其合成场所是核糖体；氨基酸的氨基与 DNFB试剂结合，能产生独特的黄色荧光，而一条肽链至少有一个氨基位于一端，胰岛素与DNFB 结合后每个胰岛素分子中只有一个甘氨酸和一个苯丙氨酸被DNFB标记了，说明胰岛素分子由两条肽链组成，且两条肽链一端的氨基酸分别是甘氨酸和苯丙氨酸。用不同的蛋白酶处理胰岛素，产生的多肽种类不同，说明不同蛋白酶能识别不同氨基酸形成的肽键。
22. 利用微生物的发酵作用为人类造福，历史悠久，前景广阔。从传统发酵到现代大规模生产的发酵工程，不同微生物具有各自独特的作用。回答下列相关问题：
（1）夏天，葡萄酒暴露在空气中会变酸，这是因为当温度适宜、氧气___________（填“充足”或“缺乏”）、糖源_________（填“充足”或“缺乏”）时，醋酸菌能利用乙醇产生乙酸，反应式为_________。
（2）利用酵母菌酿制葡萄酒时，发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果，原因是____________。葡萄酒中乙醇的浓度一般不会超过16%，原因是__________。
（3）工业生产实践中，可以先利用纤维素分解菌处理植物秸秆，再通过酵母菌发酵最终可以获得乙醇。为了分离纤维素分解菌，需要配制______________的选择培养基。
（4）某同学欲从牛的瘤胃中分离得到纤维素分解菌。他将牛的瘤胃菌种提取液接种到适宜的培养基中，调节pH及温度至适宜条件，并持续通入无菌空气。一段时间后发现培养基中几乎没有菌落，原因可能是__________。
【答案】（1） ①. 充足 ②. 缺乏 ③.
（2） ①. 在缺氧且呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖，而其他微生物的生长繁殖受抑制 ②. 乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的生命活动
（3）以纤维素为唯一碳源
（4）瘤胃中的微生物为厌氧菌，接触空气后会死亡
【解析】
【分析】醋酸菌是好氧细菌，当氧气、糖源都充足时能将葡萄糖分解成乙酸；当缺少糖源时，则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。
1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18～25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】
根据上述分析可知，夏天，葡萄酒暴露在空气中会变酸，这是因为当氧气充足、糖源缺乏时，醋酸菌能利用乙醇产生醋酸，反应式为 ；
【小问2详解】
由于酵母菌进行旺盛的发酵时发酵液属于缺氧、酸性环境，而在缺氧且呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖，而其他微生物的生长繁殖受抑制，所以利用酵母菌酿制葡萄酒时，发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果。由于乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的生命活动，故葡萄酒中乙醇的浓度一般不会超过16%；
【小问3详解】
纤维素分解菌能合成纤维素酶，将纤维素分解，从中获取碳源，而其它微生物因不能合成纤维素酶而不能利用纤维素，故在工业生产实践中，为了分离纤维素分解菌，需要配制以纤维素为唯一碳源的选择培养基；
【小问4详解】
由于瘤胃中的微生物为厌氧菌，接触空气后会死亡（要在无氧条件下培养），所以将牛的瘤胃菌种提取液接种到适宜的培养基中，调节pH及温度至适宜条件，并持续通入无菌空气，一段时间后会发现培养基中几乎没有菌落。
23. 某生物兴趣小组从资料上获知：二氯二乙胺能阻止参与DNA复制的酶与DNA的相互作用。他们推测，二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，可作为一种癌症的化疗药物，并就此问题设计实验进行了探究。
实验材料：肝部长有肿瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸馏水，生理盐水，含有全部营养物质的细胞培养液，显微镜，血细胞计数板，试管，吸管，培养皿等。
（1）其中某位同学实验操作如下：（请将实验内容补充完整）
a．取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液，从小鼠肝部切取肿瘤组织，剪碎，并用____________处理，使其分散开来，配制成__________，将其均匀分成5份，置于5个培养皿中并编号。
b．取洁净的试管5支，加入等量的培养液，编号1、2、3、4、5，并在1－4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，5号试管中加入_________，作为对照组。
c．将步骤b中配制的溶液分别置于5个培养皿中，摇匀后，在冰箱中培养一段时间。
d．取出5个培养皿，振荡摇匀后，分别吸取适量的培养液，用___________（工具）在显微镜下观察计数并记录。
（2）请纠正该同学操作中的一处明显错误：_________。
（3）另一位同学按照正确的方法进行实验，得到的结果如图所示。
①在该实验中，自变量是二氯二乙胺浓度。
②根据实验结果，你能得出的结论是_________。
【答案】（1） ①. 胰蛋白酶 ②. 细胞悬液
③. 等量生理盐水 ④. 血细胞计数板
（2）在“冰箱中”应改为在“适宜温度下”或“恒温箱”中
（3）二氯二乙胺浓度二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，在一定范围内，随二氯二胺浓度的增大，抑制作用逐渐增强
【解析】
【分析】通过分析题干可知，二氯二乙胺通过阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用，来阻止DNA复制，最终妨碍细胞的分裂，如果是癌细胞，那么就会抑制癌细胞的增殖。
小问1详解】
本实验要探究二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，自变量为不同浓度的二氯二乙胺溶液，因变量为细胞数目。
a．获得正常单个细胞：取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液，从小鼠肝部切取肿瘤组织，剪碎，并用胰蛋白酶处理（胰蛋白酶能水解细胞表面的蛋白质），使其分散开来，配制成细胞悬液。
b．设置对照：取洁净的试管5支，加入等量的细胞悬液，编号l、2、3、4、5，并在1-4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，5号试管中加入等量生理盐水，作为对照组。
c．培养、观察：在相同且适应的条件下培养细胞。
d．取出5支试管，振荡摇匀后，分别吸取适量的细胞悬液，用血细胞计数板在显微镜下观察计数并记录。
【小问2详解】
根据探究实验的设计原则，无关变量要相同且适宜，该同学操作上一处明显的错误是培养的条件，应将在“冰箱中”改为在“适宜温度下”或“恒温箱”中。
【小问3详解】
分析实验结果，得出结论：在此实验过程中，二氯二乙胺浓度是自变量，通过结果中的数据显示，二氯二乙胺浓度越高，细胞的数量反而越少，则二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，在一定范围内，随二氯二胺浓度的增大，抑制作用逐渐增强。
24. 奶牛养殖业中乳腺炎和口蹄疫分别是由细菌和病毒引起的两种严重疾病。研究者利用生物技术培育出转乳铁蛋白肽（抗细菌）和人干扰素（抗病毒）的双转基因奶牛新品种。下图1为基因表达载体，图2为培育流程。
（1）构建基因表达载体时要用到的工具酶是__________。图1中新青霉素抗性基因的作用是作为标记基因以便_________。
（2）研究者根据乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因设计引物，对乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞等提取的RNA分子进行PCR，结果如下表：
PCR结果
乳腺细胞
口腔上皮细胞
蹄部细胞
乳铁蛋白肽基因引物
有PCR产物
无PCR产物
无PCR产物
人干扰素基因引物
有PCR产物
有PCR产物
有PCR产物
结果说明：牛乳铁蛋白肽基因只能在转基因奶牛的_________细胞中表达，人干扰素基因则可在转基因奶牛的_________细胞中表达，这与构建表达载体时__________的选择有关。
（3）该技术__________（填需要或不需要）对重组胚胎性别进行鉴定，理由是：__________。
【答案】（1） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 鉴别、筛选出含有目的基因的细胞（或胚胎）
（2） ①. 乳腺（细胞） ②. 全身（细胞）/多种体细胞 ③. 启动子
（3） ①. 不需要 ②. 牛胎儿成纤维细胞来自雄性个体，胚胎就是雄性，来自雌性个体，胚胎就是雌性
【解析】
【分析】据图分析，图1为基因表达载体，含有复制原点、启动子、终止子、目的基因（牛乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因）、标记基因。图2 转基因奶牛的培育过程，该过程利用了动物细胞培养技术、转基因技术、核移植技术、胚胎移植技术等。
【小问1详解】
基因工程过程中，构建基因表达载体时，用限制酶分别切割目的基因和质粒，然后DNA连接酶将目的基因和质粒连接，因此利用的工具酶是限制酶和DNA连接酶；图1中新霉素抗性基因是标记基因，用于鉴别、筛选出含有目的基因的细胞（或胚胎）。
【小问2详解】
根据表格分析，牛乳铁蛋白肽基因探针只在乳腺细胞出现了杂交带，说明该基因只能在转基因奶牛的乳腺细胞中表达；人干扰素基因探针在三种细胞都出现了杂交带，说明该基因可以在转基因奶牛的全身所有细胞中表达，这与构建表达载体时启动子的选择有关。
【小问3详解】
牛胎儿成纤维细胞来自雄性个体，胚胎就是雄性，来自雌性个体，胚胎就是雌性，因此不需要对重组胚胎性别进行鉴定。
25. 角蛋白酶（KerA）能降解角蛋白，在饲料工业中具有广阔的应用前景。实验小组将KerA基因导入大肠杆菌中，获得了能高效表达KerA的工程菌，如图表示KerA基因重组质粒的构建和筛选过程，（注：TikⅢ、BamHI、EcoRI和PstI表示限制酶，APr表示氨苄青霉素抗性基因，Ner表示新霉素抗性基因，大肠杆菌不含氨苄青霉素抗性基因和新霉素抗性基因）。请回答下列问题：
（1）构建重组质粒时宜选用_____两种限制酶切割目的基因和质粒，而不选用另外两种限制酶的原因是_____。
（2）将重组质粒导入大肠杆菌时要用_____处理大肠杆菌，目的是_____。大肠杆菌细胞作为原核细胞，常作为基因工程的受体细胞，其优点是_____（答出两点）。
（3）影印接种就是用丝绒做成与平板大小相近的印章，然后把长有菌落的母平板倒置在丝绒印章上，轻轻印一下，再把此印章在新的培养基平板上轻轻印一下。经培养后，比较平板上长出的菌落与母平板上的菌落位置，推测可能导入了重组质粒的菌落。筛选重组质粒时，培养基甲应添加的抗生素是_____，培养基乙添加的抗生素是_____，根据图示结果，从培养基甲中应选择编号为_____的菌落进行选择培养，其他菌落导入的是_____。
【答案】 ①. EcoRI和PstI ②. TikⅢ会破坏质粒的复制原点，而BamHI会破坏目的基因 ③. Ca2+ ④. 使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ⑤. 细胞结构简单、繁殖速度快、遗传物质相对较少 ⑥. 新霉素 ⑦. 氨苄青霉素 ⑧. b、c ⑨. 不含目的基因的普通质粒
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。从分子水平上检测目的基因的方法：（1）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。
【详解】（1）构建重组质粒时需要切割含目的基因的DNA片段和质粒，分析图示可知，应该用EcoRI和PstI两种限制酶同时进行切割，不使用其他两种酶切制的原因是TihⅢ会破坏质粒的复制原点，而BamHI会破坏目的基因。
（2）将外源DNA分子导入大肠杆菌前要用钙离子处理大肠杆菌，目的是增大大肠杆菌细胞膜的通透性，使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的感受态。原核细胞作为基因工程的受体细胞的优点在于细胞结构简单、繁殖速度快。遗传物质相对较少。
（3）PstI进行切割时破坏质粒上的氨苄青得素抗性基因，根据图示可知，b和c菌落能在培养基甲中增殖，但不能在培养基乙中增殖。因此培养甲添加的是新霉素，培养基乙添加的是氨苄青霉素。b、c菌落不能在培养基乙中生长，说明其插入了目的基因，质粒上的氨苄青霉素抗性基因被破坏；质粒上含有新霉素抗性基因的菌落仅仅能在新霉素培养基上增殖，因此其他菌落插入的是不含目的基因的普通质粒。
【点睛】本题考查基因工程的原理及技术，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤，能结合题干中信息答题，题目难度适中。
厦门双十中学2022－2023学年度第二学期期中考试
高二生物试卷
（试卷满分：100分；考试时间：75分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
第I卷（选择题）
一、选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有一个选项最符合题目要求。
1. 下列有关显微镜叙述正确的是（ ）
A. ①中的a、b表示目镜，镜头a的放大倍数大于镜头b
B. ③中放大的是物像的面积，其中X应为4
C. 若要放大②中c处的细胞，应将装片左移
D. ③中换用高倍物镜前应先提升镜筒，以免镜头压坏装片
【答案】C
【解析】
【分析】显微镜的使用原理：（1）显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。（2）总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。（3）物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近；反之则放大倍数越小，距装片距离越远。（4）目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。（5）物镜上端有螺纹，而目镜无。（6）显微镜成像特点:显微镜成放大倒立的虚像，例如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动。移动规律：向偏向相同的方向移动（或同向移动）。
【详解】A、由图中可看出，a、b有螺纹，属于物镜，物镜长短和放大倍数成正比，因此，镜头a的放大倍数小于镜头b，A错误；
B、显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数，而非面积，由于视野中充满细胞，放大后视野中的细胞数与放大倍数的平方成反比，放大倍数为之前的4倍时，所观察到的细胞数目应为原先的1/16，所以X应为16×64＝1024，B错误；
C、显微镜成的像是左右相反、上下颠倒的虚像，视野中物像的移动方向与装片中实物的运动方向正好相反，所以要将左侧的c移到视野中央，应将装片左移，C正确；
D、在换用高倍物镜前无需提升镜筒，D错误。
故选C。
2. 如图为某单糖的概念模型，相关叙述正确的是（ ）
A. 若M为果糖，则①与斐林试剂共热有砖红色沉淀产生
B. 若②均由M构成，则②不都为细胞的生命活动供能
C. 若③为ATP，则单糖M可以是脱氧核糖
D. 若M为核糖，则③可以是T2噬菌体
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析，①为二糖，包括蔗糖、麦芽糖和乳糖；②为由单糖脱水缩合形成的多糖；③碱基、磷酸和五碳糖形成核苷酸。
【详解】A、果糖与葡萄糖缩合形成的糖为蔗糖，蔗糖是非还原糖，与斐林试剂共热（水浴加热）没有砖红色沉淀产生，A错误；
B、纤维素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖构成，淀粉、糖原是细胞内的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要物质，一般不为细胞的生命活动供能，B正确；
C、ATP为三磷酸腺苷，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；
D、T2噬菌体的遗传物质是DNA，构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，D错误。
故选B。
3. 豆制品营养丰富，其所含人体必需氨基酸与动物蛋白相似，同时也含有钙、磷、铁等人体需要的矿物质及维生素B、B，和纤维素等，却不含胆固醇。下列有关说法正确的是（ ）
A. 若豆科植物生长过程中缺乏大量元素磷，将影响生物膜、核酸、ATP等结构或物质的合成
B. 豆科植物生长过程中需要较多的氮元素，根瘤菌寄生于其体内是其适应性的表现
C. 胆固醇是一种生物大分子，存在于动物细胞膜上，并参与血液中脂质的运输
D. 豆制品中的铁被人体吸收后可用于成熟红细胞合成血红蛋白
【答案】A
【解析】
【分析】互利共生是指两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，例如，豆科植物与根瘤菌之间，植物供给根瘤菌有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。
【详解】A、生物膜、核酸及ATP等结构或物质中均含磷，磷为大量元素，因此若豆科植物生长过程中缺乏大量元素磷，将影响生物膜、核酸、ATP等结构或物质的合成，A正确；
B、豆科植物的种子中蛋白质含量高，蛋白质的合成需要较多氮元素，但根瘤菌与豆科植物为互利共生关系，而非寄生关系，B错误；
C、胆固醇是小分子有机物，C错误；
D、人成熟红细胞丧失了细胞核、细胞器等结构，无法进行蛋白质的合成，D错误。
故选A。
4. 如图为细胞核结构模式图，下列错误的是（ ）
A. ①是遗传物质的载体，能被碱性染料染成深色
B. ②储存着大量遗传信息，是细胞代谢和遗传的控制中心
C. ③主要由磷脂和蛋白质组成，在细胞分裂中会消失重建
D. 酶和RNA通过核孔出入细胞核时需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【分析】分析图可知，图中①表示染色质，②表示核仁，③表示核膜。
【详解】A、①染色质是遗传物质载体，能被碱性染料染成深色，A正确；
B、遗传信息储存在染色质上的DNA中，B错误；
C、③表示核膜，主要成分是磷脂和蛋白质，在有丝分裂前期消失，末期重建，C正确；
D、由图示可知，蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔复合体进出细胞核需要消耗ATP水解释放的能量，D正确。
故选B。
5. 下列有关传统发酵技术应用的叙述，正确的是（ ）
A. 传统发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的
B. 果醋发酵液中，液面处的醋酸菌密度低于瓶底处的密度
C. 利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养后密封发酵
D. 用带盖瓶子制作葡萄酒时，拧松瓶盖的间隔时间不一定相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。
2、醋酸菌好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。
3、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。
【详解】A、现代发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的，传统发酵技术的操作过程并不是在严格无菌的条件下进行的，A错误；
B、醋酸菌是好氧菌，果醋发酵液中，液面处的醋酸杆菌密度高于瓶底处的密度，B错误；
C、乳酸菌是厌氧菌，利用乳酸菌制作酸奶过程中，不需要通气，而需要一直密封，C错误；
D、用带盖瓶子制作葡萄酒时，二氧化碳产生速度先快后慢，拧松瓶盖的间隔时间可以先短后长，D正确。
故选D。
6. 红酸汤是苗族人民的传统食品，它颜色鲜红、气味清香、味道酸爽。以番茄和辣椒为原料的红酸汤制作流程如下。下列相关叙述中正确的是（ ）
A. 红酸汤制作过程中用到的微生物主要是醋酸菌
B. 装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量
C. 装坛时不装满的原因是为了促进微生物繁殖
D. 红酸汤的制作中发酵时间越长，口味越纯正
【答案】B
【解析】
【分析】红酸汤制作需要用到乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，在无氧的条件下，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜品有一股特别的风味提升菜品的口感。
【详解】A、红酸汤制作过程中用到的微生物主要是乳酸菌，A错误；
B、装坛时加入成品红酸汤是为了增加发酵菌种的数量，B正确；
C、装坛时坛口留有一点空间而不装满的目的是防止番茄发酵后液体膨胀外溢，C错误；
D、如果发酵时间过长，会影响口感，D错误。
故选B。
7. 限量补充培养法可用于检测营养缺陷型菌株（如图）。将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长、繁殖缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。基本培养基中补充精氨酸后，营养缺陷型菌株快速繁殖。下列叙述正确的是（ ）
A. 用紫外线照射可诱导野生型菌株发生定向突变
B. 精氨酸缺陷型菌株缺乏吸收利用精氨酸的能力
C. ③步骤加入精氨酸后抑制了野生型菌株的生长
D. 选择图乙中菌落B分离精氨酸营养缺陷型菌株
【答案】D
【解析】
【分析】将诱变后的菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，营养缺陷型菌株生长缓慢，不出现菌落或形成微小菌落。分析题图：A表示野生型菌株形成的较大的菌落，B表示营养缺陷型菌株形成的较小的菌落。
【详解】A、用紫外线照射诱导野生型菌株发生的变异是基因突变，是不定向的，A错误；
B、精氨酸缺陷型菌株缺乏将其他物质转化为精氨酸的能力，B错误；
C、图中A表示野生型菌株形成的菌落，将图乙与图甲对比可知，③步骤加入精氨酸后促进了野生型菌株的生长，C错误；
D、对比图甲和图乙并结合题干信息可知，③步骤加入精氨酸后B（精氨酸营养缺陷型菌株）快速繁殖，所以可以选择菌落B分离精氨酸营养缺陷型菌株，D正确。
故选D。
8. 下列有关微生物实验室培养的说法不正确的有几项（ ）
①微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤
②扩大培养时用不加琼脂的液体培养基效果更好
③稀释涂布平板法是需将不同稀释浓度的菌液分别涂布到固体培养基表面
④灭菌是指杀灭物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子
⑤用选择性培养基筛选特定菌种时，需要设置一组用完全培养基培养的实验作为对照，两者所接种的菌种不同
⑥稀释涂布平板法进行梯度稀释时，要用移液管吹吸试管中溶液几次，目的是达到足够稀释倍数
⑦平板划线在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来自第一次划线末端
A. 1 项 B. 2 项 C. 3 项 D. 4 项
【答案】B
【解析】
【分析】含有一种以上的微生物培养物称为混和培养物。如果在一个菌落中所有细胞均来自于一个亲代细胞，那么这个菌落称为纯培养。在进行菌种鉴定时，所用的微生物一般均要求为纯的培养物。得到纯培养的过程称为分离纯化，方法有许多种。
1、最简单的分离微生物的方法是平板划线法。用无菌的接种环取培养物少许在平板上进行划线。划线的方法很多，常见的比较容易出现单个菌落的划线方法有斜线法、曲线法、方格法、放射法、四格法等。当接种环在培养基表面上往后移动时，接种环上的菌液逐渐稀释，Z后在所划的线上分散着单个细胞，经培养，每一个细胞长成一个菌落。
2、涂布平板法。首先把微生物悬液通过适当的稀释，取一定量的稀释液放在无菌的已经凝固的营养琼脂平板上，然后用无菌的玻璃刮刀把稀释液均匀地涂布在培养基表面上，经恒温培养便可以得到单个菌落。
【详解】①微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤，①正确；
②液体的空间更大，营养也更多，菌体繁殖上限高，所以一般用液体扩大，固体用来活化或者保藏较多，②正确；
③稀释涂布平板法是将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内，③正确；
④灭菌是指采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。灭菌常用的方法有化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等，④正确；
⑤用选择性培养基筛选特定菌种时，需要设置一组用完全培养基培养的实验作为对照，两者所接种的菌种相同，⑤错误；
⑥梯度稀释过程中，用移液管把菌液从一支试管转移到下一支试管后，要用手指轻压移液管的橡皮头，吹吸三次的目的是使菌液与水充分混匀，⑥错误；
⑦平板划线在第二区域内划线时，接种环上的菌种直接来自第一次划线末端，⑦正确。
故选B。
9. 下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A. 动物细胞培养时，需对细胞进行一次脱分化和两次胰蛋白酶处理
B. 适宜条件下进行动物细胞培养，细胞周期的长短不随细胞培养进程而改变
C. 为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染，应将培养箱抽成真空以消毒、灭菌
D. 胚胎工程中常对桑椹胚或囊胚进行二分割，可以获得基因型完全相同的两个胚胎
【答案】D
【解析】
【分析】1、动物细胞培养过程：取动物胚胎或幼龄动物组织动--剪碎组织--用胰蛋白酶处理分散成单个细胞--制成细胞悬液--转入培养液中（原代培养）--放入二氧化碳培养箱培养--贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液--转入培养液（传代培养）--放入二氧化碳培养箱培养（95%空气和5%的CO2）。2、培养基的营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。3、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，经移植获得同卵双胚或多胚的技术。胚胎分割存在问题：胚胎分割的分数越多，操作的难度越大，移植的成功率也越低。
【详解】A、动物细胞培养不需要对细胞进行脱分化处理，A错误；
B、适宜条件下进行动物细胞培养，细胞周期的长短可随细胞培养进程而改变，B错误；
C、为了防止早期胚胎培养过程中发生微生物污染可进行全过程的严格消毒、灭菌，并在培养液中适量添加抗生素，C错误；
D、胚胎工程中常对桑椹胚或囊胚进行二分割，可以获得基因型完全相同的两个胚胎，D正确。
故选D。
10. 关于“克隆羊”与“试管羊”的叙述，错误的是（ ）
A. 克隆羊是无性生殖的产物，试管羊是有性生殖的产物
B. 培育克隆羊需要进行核移植，培育试管羊需要进行体外受精
C. 培育克隆羊是细胞水平的技术，培育试管羊是DNA分子水平的技术
D. 克隆羊的染色体来自提供细胞核的亲本，试管羊的染色体来自双亲
【答案】C
【解析】
【分析】克隆羊是经过动物核移植技术得到的，试管羊是经过体外受精，再将胚胎移植后发育得到的。
【详解】A、克隆羊没有精子核卵细胞结合过程，直接通过核移植技术得到，是无性生殖的产物，试管羊通过体外精子和卵细胞结合形成受精卵发育而来，是有性生殖的产物，A正确；
B、培育克隆羊需要进行核移植，移入去核的卵母细胞发育而来，培育试管羊需要进行体外受精，进行胚胎移植发育而来，B正确；
C、培育克隆羊和培育试管羊都是在细胞水平上操作，都属于细胞水平技术，C错误；
D、克隆羊经过完整的细胞核移植，染色体来自提供细胞核的亲本，试管羊经过体外受精，染色体来自双亲，D正确。
故选C。
11. 如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲所表示的细胞不一定是受精卵细胞
B. 图中a过程包括桑葚胚、囊胚和原肠胚等阶段
C. 胚胎移植技术可以定向改变动物的遗传性状
D. 图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图：图示是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。a表示早期胚胎发育过程，包括卵裂、桑葚胚和囊胚阶段； b表示胚胎分割移植过程。
【详解】A、图中甲所示的细胞不一定是受精卵，还可能是重组细胞或早期还未分化的胚胎细胞，A正确；
B、图中a过程包括卵裂、桑葚胚、囊胚阶段，不包括原肠胚阶段，因为原肠胚已经发生细胞的分化，不能进行胚胎的分割，B错误；
C、胚胎移植技术不能定向改变动物的遗传性状，C错误；
D、图示中没有显示核移植的过程，D错误。
故选A。
12. 某些膀胱上皮细胞可以产生一种称为尿血小板溶素的膜蛋白。科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法正确的是（ ）
A. 利用膀胱生物反应器生产人的生长激素属于蛋白质工程的应用
B. 需要将尿血小板溶素基因与生长激素基因的启动子重组在一起
C. 转基因小鼠中，人的生长激素基因只存在于膀胱上皮细胞中
D. 只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因工程的基本步骤包括：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。
2、基因工程主要应用于提高农作物的抗逆能力，改良农作物的品质，利用植物生产药物；在动物方面的应用，主要用于改良动物品种、建立生物反应器、器官移植，还可以生产基因药物和进行基因治疗。
【详解】A、结合分析可知，利用膀胱生物反应器生产人的生长激素，属于基因工程的应用，A错误；
B、在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达，故应将尿血小板溶素基因（目的基因）与膀胱组织基因的启动子等调控组建重组在一起，B错误；
C、导入成功的人生长激素基因存在于小鼠的所有细胞中，但只在膀胱组织细胞中才表达，C错误；
D、只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功，若证明该技术成功，则需要检测到成功表达的尿血小板溶素，可通过抗原-抗体杂交技术进行检测，D正确。
故选D。
13. “筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述错误的是（ ）
A. 基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒
B. 在小鼠胚胎细胞培养过程中，需要通过筛选才能获得具有无限分裂能力的细胞
C. 植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选
D. 单克隆抗体制备过程中，第二次筛选出的细胞既能无限增殖又能产特定抗体
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体制备过程中的两次筛选：筛选出杂交瘤细胞；筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
目的基因的检测和鉴定：DNA分子杂交，分子杂交法，抗原抗体杂交法等。
【详解】基因工程中通过标记基因筛选出的细胞可能含重组质粒，也可能只含质粒，A正确；在小鼠胚胎细胞培养过程中，不需要通过筛选就能获得具有无限分裂能力的细胞，如胚胎干细胞，B错误；植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞有未融合的胞或自身融合的细胞和杂种细胞，需要进行筛选，C正确；单克隆抗体制备过程中，第二次筛选即专一抗体检测，筛选出的细胞既能无限增殖又能产特定抗体，D正确。故选B。
阅读材料回答下列两个问题：2020年10月7日诺贝尔化学奖颁给了2位研究生物学的科学家，以表彰她们“开发出一种基因编辑方法”。基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引Cas9酶（一种能切割DNA的酶）结合到特定的切割位点。
14. 下列有关DNA的叙述不正确的是（ ）
A. 动物、植物体中DNA主要分布在细胞核中
B. 动物、植物和微生物的DNA所含的五碳糖、磷酸和碱基种类相同
C. DNA初步水解的产物为4种核糖核苷酸
D. DNA是储存、传递遗传信息的生物大分子
15. 下列有关基因编辑的叙述正确的是（ ）
A. sgRNA是合成Cas9酶的模板
B. sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C. Cas9酶可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键
D. B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
【答案】14. C 15. C
【解析】
【分析】分析题图：用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，进而将基因Ⅱ切除，连接基因Ⅰ和Ⅲ，形成新的B基因。
【14题详解】
A、动物细胞DNA主要分布在细胞核，其次是线粒体，植物细胞的DNA主要分布在细胞核，其次是线粒体和叶绿体，A正确；
B、不同生物体内DNA所含的五碳糖（都是脱氧核糖）、磷酸和碱基种类（都是A、T、G、C）相同，B正确；
C、DNA初步水解形成4种脱氧核苷酸，C错误；
D、DNA是遗传物质，是储存、传递遗传信息的生物大分子，D正确。
故选C。
【15题详解】
A、由题意知：sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，因此sgRNA不是合成Cas9酶的模板，A错误；
B、由图可知：靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对，B错误；
C、核酸内切酶Cas9可断裂脱氧核糖核苷酸之间的化学键，即磷酸二酯键，C正确；
D、被编辑后的B基因仍能进行转录，D错误。
故选C。
16. 下列关于基因工程及其应用的叙述正确的是（ ）
A. 若要生产转基因抗病水稻，可先将目的基因导入大肠杆菌中，再转入水稻细胞
B. 用氨基酸序列推测合成的目的基因与原基因的编码区中的外显子一致
C. 用PCR技术能检测饮用水中重金属物质的含量
D. 作为运载体要有多种限制酶的切点，但对一种限制酶而言，最好只有一个切点
【答案】D
【解析】
【分析】将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的）；（2）基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。（3）花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。
【详解】A、水稻属于单子叶植物，一般利用基因枪法将目的基因导入受体细胞，A错误；
B、由于密码子的简并性，用氨基酸序列推测合成的目的基因与原基因的编码区中的外显子不一定相同，B错误；
C、PCR技术的原理是DNA半保留复制，重金属物质不含DNA，因此用PCR技术不能检测饮用水中重金属物质的含量，C错误；
D、对某种限制酶而言，运载体最好只有一个限制酶切点，但运载体上还要有其他多种限制酶切点，D正确。
故选D。
17. 下列有关DNA连接酶的说法，正确的是（ ）
A. DNA连接酶和限制酶的作用恰好相反，DNA连接酶可以将限制酶切开的双链DNA片段“缝合”起来
B. DNA连接酶和DNA聚合酶一样能连接单链DNA片段
C. Ecoli DNA连接酶可以连接有平末端的DNA片段，也能连接有黏性末端的DNA片段
D. T4 DNA连接酶只能连接有平末端的DNA片段
【答案】A
【解析】
【分析】DNA连接酶：（1）根据酶的来源不同分为两类：EcoliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。（2）DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）DNA连接酶和DNA聚合酶的区别：①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键；②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来；③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板
【详解】A、DNA连接酶和限制酶的作用恰好相反，限制酶可将DNA双链片段切断，而DNA连接酶可以将限制酶切开的双链DNA片段“缝合”起来，A正确；
B、DNA连接酶不能连接单链DNA片段，DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到已有核苷酸片段上，B错误；
C、Ecoli DNA连接酶只能连接有黏性末端的DNA片段，C错误；
D、T4 DNA连接酶既可以连接有黏性末端的DNA片段，也可以连接有平末端的DNA片段，D错误。
故选A。
18. 在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是
A. 用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B. 用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C. 将重组DNA分子导入烟草原生质体
D. 用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
【答案】A
【解析】
【详解】限制性核酸内切酶切割的是DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，所以A错误；目的基因与运载体的连接由DNA连接酶催化连接，B正确；受体细胞为植物细胞，所以可以是烟草原生质体，C正确；目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，筛选的时候应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，D正确。
19. 若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组DNA（见图丙），限制酶的酶切位点分别是BglⅡ（A↓GATCT），EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3AⅠ（↓GATC）。下列分析合理的是（ ）
A. 用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D. 用EcoRⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶选择原则：（1）应选择切点位于目的基因两端的，不能位于目的基因内部，防止破坏目的基因，同时为避免目的基因和质粒自身环化或随意连接，可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。（2）根据质粒特点确定限制酶种类具体原则：①保证切割的黏性末端与目的基因的相同，以便两者能够连接。②保证切割后的质粒至少保留一个标记基因，以便进行筛选；保留复制原点，以便在受体细胞中维持稳定和表达。
【详解】A、用EcoRI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，可能会发生自身环化，且用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A错误；
B、用BglI和EcoRI切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段与运载体结合时容易发生反向连接，B错误；
C、用BglI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C错误；
D、只有用EcoRI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生不同的黏性末端，防止发生反向连接，这样目的基因插入运载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D正确。
故选D。
20. “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，科学家可以了解大脑的活动。研究者设计如图所示的DNA片段，转入小鼠体内，获得每个活细胞仅含一个图示片段的转基因小鼠。Cre酶是该技术的关键酶，能随机识别两个相同的loxP序列，并将两段序列之间的DNA敲除。下列说法正确的是（ ）
A. 启动子M应当是一种只有脑组织中启动基因表达的启动子
B. 在没有Cre酶存在的条件下，小鼠某脑神经元活动时，发出荧光的颜色可能有3种
C. 在有Cre酶存在的条件下，小鼠某脑神经元活动时会发出红色或蓝色的荧光
D. 向小鼠细胞中转入图示基因时，应用PEG对受精卵细胞进行预处理
【答案】A
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，启动子M应当是一种只有脑组织中启动基因表达的启动子，以实现“脑彩虹”的出现，A正确；
B、当细胞中存在多对Cre酶识别位点和荧光基因时，只有在启动子之后且与启动子相邻的荧光蛋白基因才会表达，若该小鼠脑细胞中不存在Cre酶，只有与启动子相邻的荧光蛋白才起作用，故小鼠脑组织呈现的色彩为红色，B错误；
C、细胞内存在Cre酶时，能随机识别两个相同的loxP序列，并将两段序列之间的DNA敲除，若随机敲除两个LoxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为细胞为黄色；敲除两个LoxP2之间的黄色和红色荧光蛋白基因，此时为蓝色，不会出现红色，C错误；
D、PEG是聚乙二醇，可用于诱导动物细胞融合，而图示将目的基因导入小鼠细胞中所用方法是显微注射法，不需要用PEG处理，D错误。
故选A。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：本题包括5小题，共60分。
21. 蛋白质是生命活动的主要承担者。回答下列与蛋白质相关的问题：
（1）从氨基酸分子水平分析，决定蛋白质结构多样性的原因是__________。
（2）“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步加工、折叠或转运的蛋白质，由此推测其主要存在于__________（填细胞结构）中。“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质，由此推测，在动物细胞中其主要存在于___________（填细胞结构）上。
（3）胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的多肽类激素，其合成场所是___________。氨基酸的氮基与DNPB试剂结合后，能产生独特的黄色荧光，胰岛素与DNFB结合后再完全水解，发现每个胰岛素分子中只有一个甘氨酸和一个苯丙氨酸被DNPB标记了（两种氨基酸的R基团中没有氨基）。实验结果说明___________。分别用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶处理胰岛素，产生的多肽种类不同，说明不同蛋白酶的专一性不仅体现在能催化蛋白质或多肽水解，还体现在能识别____________形成的肽键。
【答案】（1）构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同
（2） ①. 内质网 ②. 线粒体内膜
（3） ①. 核糖体 ②. 胰岛素分子由两条肽链组成，且两条肽链一端的氨基酸分别是甘氨酸和苯丙氨酸 ③. 不同氨基酸
【解析】
【分析】蛋白质分子结构多样性的原因：
1、直接原因：（1）氨基酸分子的种类不同；（2）氨基酸分子的数量不同；（3）氨基酸分子的排列次序不同；（4）多肽链的空间结构不同。
2、根本原因：DNA分子的多样性。
【小问1详解】
从氨基酸分子水平分析，构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，决定了蛋白质结构的多样性。
【小问2详解】
核糖体上合成的多肽在内质网中进行初步折叠、组装或转运，根据“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步折叠、组装或转运的蛋白质，可推测其主要存在于内质网中。动物细胞通过细胞呼吸产生ATP，场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质，据此推测在动物细胞中其主要存在于线粒体内膜上。
【小问3详解】
核糖体是蛋白质合成场所，胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的多肽类激素，其合成场所是核糖体；氨基酸的氨基与 DNFB试剂结合，能产生独特的黄色荧光，而一条肽链至少有一个氨基位于一端，胰岛素与DNFB 结合后每个胰岛素分子中只有一个甘氨酸和一个苯丙氨酸被DNFB标记了，说明胰岛素分子由两条肽链组成，且两条肽链一端的氨基酸分别是甘氨酸和苯丙氨酸。用不同的蛋白酶处理胰岛素，产生的多肽种类不同，说明不同蛋白酶能识别不同氨基酸形成的肽键。
22. 利用微生物的发酵作用为人类造福，历史悠久，前景广阔。从传统发酵到现代大规模生产的发酵工程，不同微生物具有各自独特的作用。回答下列相关问题：
（1）夏天，葡萄酒暴露在空气中会变酸，这是因为当温度适宜、氧气___________（填“充足”或“缺乏”）、糖源_________（填“充足”或“缺乏”）时，醋酸菌能利用乙醇产生乙酸，反应式为_________。
（2）利用酵母菌酿制葡萄酒时，发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果，原因是____________。葡萄酒中乙醇的浓度一般不会超过16%，原因是__________。
（3）工业生产实践中，可以先利用纤维素分解菌处理植物秸秆，再通过酵母菌发酵最终可以获得乙醇。为了分离纤维素分解菌，需要配制______________的选择培养基。
（4）某同学欲从牛的瘤胃中分离得到纤维素分解菌。他将牛的瘤胃菌种提取液接种到适宜的培养基中，调节pH及温度至适宜条件，并持续通入无菌空气。一段时间后发现培养基中几乎没有菌落，原因可能是__________。
【答案】（1） ①. 充足 ②. 缺乏 ③.
（2） ①. 在缺氧且呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖，而其他微生物的生长繁殖受抑制 ②. 乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的生命活动
（3）以纤维素为唯一碳源
（4）瘤胃中的微生物为厌氧菌，接触空气后会死亡
【解析】
【分析】醋酸菌是好氧细菌，当氧气、糖源都充足时能将葡萄糖分解成乙酸；当缺少糖源时，则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。醋酸菌可用于制作各种风味的醋。
1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18～25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【小问1详解】
根据上述分析可知，夏天，葡萄酒暴露在空气中会变酸，这是因为当氧气充足、糖源缺乏时，醋酸菌能利用乙醇产生醋酸，反应式为 ；
【小问2详解】
由于酵母菌进行旺盛的发酵时发酵液属于缺氧、酸性环境，而在缺氧且呈酸性的发酵液中酵母菌可以生长繁殖，而其他微生物的生长繁殖受抑制，所以利用酵母菌酿制葡萄酒时，发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果。由于乙醇浓度较高时会抑制酵母菌的生命活动，故葡萄酒中乙醇的浓度一般不会超过16%；
【小问3详解】
纤维素分解菌能合成纤维素酶，将纤维素分解，从中获取碳源，而其它微生物因不能合成纤维素酶而不能利用纤维素，故在工业生产实践中，为了分离纤维素分解菌，需要配制以纤维素为唯一碳源的选择培养基；
【小问4详解】
由于瘤胃中的微生物为厌氧菌，接触空气后会死亡（要在无氧条件下培养），所以将牛的瘤胃菌种提取液接种到适宜的培养基中，调节pH及温度至适宜条件，并持续通入无菌空气，一段时间后会发现培养基中几乎没有菌落。
23. 某生物兴趣小组从资料上获知：二氯二乙胺能阻止参与DNA复制的酶与DNA的相互作用。他们推测，二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，可作为一种癌症的化疗药物，并就此问题设计实验进行了探究。
实验材料：肝部长有肿瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸馏水，生理盐水，含有全部营养物质的细胞培养液，显微镜，血细胞计数板，试管，吸管，培养皿等。
（1）其中某位同学实验操作如下：（请将实验内容补充完整）
a．取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液，从小鼠肝部切取肿瘤组织，剪碎，并用____________处理，使其分散开来，配制成__________，将其均匀分成5份，置于5个培养皿中并编号。
b．取洁净的试管5支，加入等量的培养液，编号1、2、3、4、5，并在1－4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，5号试管中加入_________，作为对照组。
c．将步骤b中配制的溶液分别置于5个培养皿中，摇匀后，在冰箱中培养一段时间。
d．取出5个培养皿，振荡摇匀后，分别吸取适量的培养液，用___________（工具）在显微镜下观察计数并记录。
（2）请纠正该同学操作中的一处明显错误：_________。
（3）另一位同学按照正确的方法进行实验，得到的结果如图所示。
①在该实验中，自变量是二氯二乙胺浓度。
②根据实验结果，你能得出的结论是_________。
【答案】（1） ①. 胰蛋白酶 ②. 细胞悬液
③. 等量生理盐水 ④. 血细胞计数板
（2）在“冰箱中”应改为在“适宜温度下”或“恒温箱”中
（3）二氯二乙胺浓度二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，在一定范围内，随二氯二胺浓度的增大，抑制作用逐渐增强
【解析】
【分析】通过分析题干可知，二氯二乙胺通过阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用，来阻止DNA复制，最终妨碍细胞的分裂，如果是癌细胞，那么就会抑制癌细胞的增殖。
小问1详解】
本实验要探究二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，自变量为不同浓度的二氯二乙胺溶液，因变量为细胞数目。
a．获得正常单个细胞：取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液，从小鼠肝部切取肿瘤组织，剪碎，并用胰蛋白酶处理（胰蛋白酶能水解细胞表面的蛋白质），使其分散开来，配制成细胞悬液。
b．设置对照：取洁净的试管5支，加入等量的细胞悬液，编号l、2、3、4、5，并在1-4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，5号试管中加入等量生理盐水，作为对照组。
c．培养、观察：在相同且适应的条件下培养细胞。
d．取出5支试管，振荡摇匀后，分别吸取适量的细胞悬液，用血细胞计数板在显微镜下观察计数并记录。
【小问2详解】
根据探究实验的设计原则，无关变量要相同且适宜，该同学操作上一处明显的错误是培养的条件，应将在“冰箱中”改为在“适宜温度下”或“恒温箱”中。
【小问3详解】
分析实验结果，得出结论：在此实验过程中，二氯二乙胺浓度是自变量，通过结果中的数据显示，二氯二乙胺浓度越高，细胞的数量反而越少，则二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，在一定范围内，随二氯二胺浓度的增大，抑制作用逐渐增强。
24. 奶牛养殖业中乳腺炎和口蹄疫分别是由细菌和病毒引起的两种严重疾病。研究者利用生物技术培育出转乳铁蛋白肽（抗细菌）和人干扰素（抗病毒）的双转基因奶牛新品种。下图1为基因表达载体，图2为培育流程。
（1）构建基因表达载体时要用到的工具酶是__________。图1中新青霉素抗性基因的作用是作为标记基因以便_________。
（2）研究者根据乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因设计引物，对乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞等提取的RNA分子进行PCR，结果如下表：
PCR结果
乳腺细胞
口腔上皮细胞
蹄部细胞
乳铁蛋白肽基因引物
有PCR产物
无PCR产物
无PCR产物
人干扰素基因引物
有PCR产物
有PCR产物
有PCR产物
结果说明：牛乳铁蛋白肽基因只能在转基因奶牛的_________细胞中表达，人干扰素基因则可在转基因奶牛的_________细胞中表达，这与构建表达载体时__________的选择有关。
（3）该技术__________（填需要或不需要）对重组胚胎性别进行鉴定，理由是：__________。
【答案】（1） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 鉴别、筛选出含有目的基因的细胞（或胚胎）
（2） ①. 乳腺（细胞） ②. 全身（细胞）/多种体细胞 ③. 启动子
（3） ①. 不需要 ②. 牛胎儿成纤维细胞来自雄性个体，胚胎就是雄性，来自雌性个体，胚胎就是雌性
【解析】
【分析】据图分析，图1为基因表达载体，含有复制原点、启动子、终止子、目的基因（牛乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因）、标记基因。图2 转基因奶牛的培育过程，该过程利用了动物细胞培养技术、转基因技术、核移植技术、胚胎移植技术等。
【小问1详解】
基因工程过程中，构建基因表达载体时，用限制酶分别切割目的基因和质粒，然后DNA连接酶将目的基因和质粒连接，因此利用的工具酶是限制酶和DNA连接酶；图1中新霉素抗性基因是标记基因，用于鉴别、筛选出含有目的基因的细胞（或胚胎）。
【小问2详解】
根据表格分析，牛乳铁蛋白肽基因探针只在乳腺细胞出现了杂交带，说明该基因只能在转基因奶牛的乳腺细胞中表达；人干扰素基因探针在三种细胞都出现了杂交带，说明该基因可以在转基因奶牛的全身所有细胞中表达，这与构建表达载体时启动子的选择有关。
【小问3详解】
牛胎儿成纤维细胞来自雄性个体，胚胎就是雄性，来自雌性个体，胚胎就是雌性，因此不需要对重组胚胎性别进行鉴定。
25. 角蛋白酶（KerA）能降解角蛋白，在饲料工业中具有广阔的应用前景。实验小组将KerA基因导入大肠杆菌中，获得了能高效表达KerA的工程菌，如图表示KerA基因重组质粒的构建和筛选过程，（注：TikⅢ、BamHI、EcoRI和PstI表示限制酶，APr表示氨苄青霉素抗性基因，Ner表示新霉素抗性基因，大肠杆菌不含氨苄青霉素抗性基因和新霉素抗性基因）。请回答下列问题：
（1）构建重组质粒时宜选用_____两种限制酶切割目的基因和质粒，而不选用另外两种限制酶的原因是_____。
（2）将重组质粒导入大肠杆菌时要用_____处理大肠杆菌，目的是_____。大肠杆菌细胞作为原核细胞，常作为基因工程的受体细胞，其优点是_____（答出两点）。
（3）影印接种就是用丝绒做成与平板大小相近的印章，然后把长有菌落的母平板倒置在丝绒印章上，轻轻印一下，再把此印章在新的培养基平板上轻轻印一下。经培养后，比较平板上长出的菌落与母平板上的菌落位置，推测可能导入了重组质粒的菌落。筛选重组质粒时，培养基甲应添加的抗生素是_____，培养基乙添加的抗生素是_____，根据图示结果，从培养基甲中应选择编号为_____的菌落进行选择培养，其他菌落导入的是_____。
【答案】 ①. EcoRI和PstI ②. TikⅢ会破坏质粒的复制原点，而BamHI会破坏目的基因 ③. Ca2+ ④. 使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 ⑤. 细胞结构简单、繁殖速度快、遗传物质相对较少 ⑥. 新霉素 ⑦. 氨苄青霉素 ⑧. b、c ⑨. 不含目的基因的普通质粒
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。从分子水平上检测目的基因的方法：（1）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。
【详解】（1）构建重组质粒时需要切割含目的基因的DNA片段和质粒，分析图示可知，应该用EcoRI和PstI两种限制酶同时进行切割，不使用其他两种酶切制的原因是TihⅢ会破坏质粒的复制原点，而BamHI会破坏目的基因。
（2）将外源DNA分子导入大肠杆菌前要用钙离子处理大肠杆菌，目的是增大大肠杆菌细胞膜的通透性，使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的感受态。原核细胞作为基因工程的受体细胞的优点在于细胞结构简单、繁殖速度快。遗传物质相对较少。
（3）PstI进行切割时破坏质粒上的氨苄青得素抗性基因，根据图示可知，b和c菌落能在培养基甲中增殖，但不能在培养基乙中增殖。因此培养甲添加的是新霉素，培养基乙添加的是氨苄青霉素。b、c菌落不能在培养基乙中生长，说明其插入了目的基因，质粒上的氨苄青霉素抗性基因被破坏；质粒上含有新霉素抗性基因的菌落仅仅能在新霉素培养基上增殖，因此其他菌落插入的是不含目的基因的普通质粒。
【点睛】本题考查基因工程的原理及技术，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤，能结合题干中信息答题，题目难度适中。
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