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河南省郑州市中牟县2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题（原卷版+解析版）
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这是一份河南省郑州市中牟县2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题（原卷版+解析版），文件包含河南省郑州市中牟县2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题原卷版docx、河南省郑州市中牟县2023-2024学年高二下学期期中考试生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
考试须知：1.试卷分Ⅰ、Ⅱ卷，共23题 2.满分100分，答题时间75分钟
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1. 生活中有不少运用传统发酵技术生产的食品。下列叙述正确的是（ ）
A. 制作酸奶的原理是通过乳酸菌发酵产生乳酸和CO₂
B. 制作泡菜的原理是利用蔬菜表面的醋酸菌发酵产生醋酸
C. 制作馒头时通过酵母菌进行呼吸作用产生 CO₂使面团松软
D. 制作腐乳时通过细菌分解豆腐中的蛋白质产生小分子肽和氨基酸
【答案】C
【解析】
【分析】乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称，泡菜的制作离不开乳酸菌。
【详解】A、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不含CO₂，A错误；
B、制作泡菜的原理是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，B错误；
C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2，馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生 CO2，C正确；
D、多种微生物参与了腐乳发酵过程，其中起主要作用的微生物是毛霉（不属于细菌），其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，D错误。
故选C。
2. 如图是植物组织培养的一般过程。下列相关说法中，错误的是（ ）
A. 此技术依据的原理是植物细胞的全能性
B. 过程a指的是脱分化，过程c指的是再分化
C. 通过a过程产生的b与离体的植物组织或细胞的形态结构相同
D. 若要进行细胞产物的工厂化生产，需将细胞培养到b阶段
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：图中a表示脱分化过程，b表示愈伤组织，c表示再分化过程，d可表示胚状体。
【详解】A、图示为植物组织培养技术，该技术依据的原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、过程a是由外植体培育为愈伤组织的过程，是脱分化过程，过程c是由愈伤组织形成胚状体等的过程，指的是再分化，B正确；
C、通过a过程产生的b（愈伤组织），愈伤组织是无定形的薄壁细胞，与离体的植物组织或细胞的形态结构不同，C错误；
D、若要进行细胞产物的工厂化生产，须将细胞培养到b愈伤组织阶段，D正确。
故选C。
3. 武夷山“大红袍”因其品质优良，被列入国家级非物质文化遗产名录的茶类中。利用植物组织培养手段快速繁殖优良品种，是实现武夷山岩茶高品质品种大规模生产的途径。下列哪项不是成功的要素（ ）
A. 对培养基、器械等都要进行高压蒸汽灭菌，并确保无菌操作
B. 为保持大红袍的优良遗传性状，应选用花粉进行离体培养
C. 对植物材料进行表面消毒时，既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物材料的耐受能力
D. 根据植物不同的营养需求，适当地调节培养基的营养成分及激素类物质的种类和比例
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植 物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。
【详解】A、植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素，因此要对培养基、器械等都要进行高压蒸汽灭菌，并确保无菌操作，A正确；
B、为保持大红袍的优良遗传性状，可采用无性繁殖如嫁接，花粉形成经过减数分裂，配子遗传物质发生重组，优良性状不一定得以维持，B错误；
C、对植物的活体材料进行表面消毒时，既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物材料的耐受能力，不能使细胞死亡，C正确；
D、根据植物不同时期的营养及发育需求，适当地调节培养基的营养成分及激素类物质的种类和比例，如生长素与细胞分裂素比值高，有利于根的分化，反之，利于芽的分化，D正确。
故选B
4. 为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中进行细胞悬浮培养。多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 利用植物组织培养技术可获得某些无法通过化学合成途径得到产物
B. 诱导外植体脱分化获得愈伤组织的过程通常要使用生长素和细胞分裂素
C. 经秋水仙素诱导能使细胞中染色体数目加倍，进而获得高产的多倍体细胞
D. 次生代谢产物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、植物细胞通过次级代谢能产生次级代谢物，利用植物组织培养技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物，A正确；
B、生长素和细胞分裂素能调节细胞的分裂和分化，诱导外植体脱分化获得愈伤组织的过程通常要使用生长素和细胞分裂素，B正确；
C、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，经秋水仙素诱导能使细胞中染色体数目加倍，进而获得高产的多倍体细胞，C正确；
D、次生代谢产物不是植物所必需的，次生代谢产物通常含量很低，应选择产量高的细胞进行培养，D错误。
故选D。
5. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称它为诱导多能干细胞（简称iIPS细胞），iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞，用于多种疾病的治疗，以下有关iPS细胞的说法正确的是（ ）
A. iPS细胞分化为多种组织细胞的过程表现了细胞的全能性
B. iPS细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质却不完全相同
C. iPS细胞只能分化成小鼠多种组织细胞，是因为它具有小鼠部分细胞的遗传物质
D. iPS细胞既可分化为神经元、也可用于制造心肌细胞是基因选择性表达的结果
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。
2、科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞），并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。
【详解】A、细胞具有全能性指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，iPS细胞分化为多种组织细胞的过程不能体现细胞的全能性，A正确；
B、iPS细胞分化成的多种细胞中核DNA相同，RNA与蛋白质不完全相同，B错误；
C、iPS细胞中的遗传物质与小鼠体细胞中相同，只能分化成小鼠多种组织细胞，是细胞中基因选择性表达的结果，C错误；
D、iPS细胞既可以分化为神经元、也可以分化为心肌细胞，是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达，D正确。
故选D。
6. 驱蚊草散发的气味可驱除一定范围内的蚊子，驱蚊草是由天竺葵体细胞和香茅草体细胞杂交得到的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是（ ）
A. 培育方法属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍
B. 培育过程中要用纤维素酶、果胶酶、PEG、高Ca2+—高pH试剂等
C. 驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草的有性杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离
D. 培育手段是植物体细胞杂交，它不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗的形成
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术的意义：在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
【详解】A、植物体细胞杂交技术属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，是培育作物新品种方面所取得的重大突破，A正确；
B、植物体细胞杂交培育过程中，要用纤维素酶、果胶酶去细胞壁，用PEG等试剂或高Ca2+—高pH试剂、离心、电融合等方法促进原生质融合，B正确；
C、天竺葵和香茅草是两种物种，具有生殖隔离，不能通过有性杂交而获得驱蚊草，C正确；
D、驱蚊草是通过天竺葵体细胞和香茅草体细胞杂交而得到的，在此技术中仍需要利用植物组织培养技术，有愈伤组织和试管苗的形成过程，D错误。
故选D。
7. 下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述错误的是（ ）
A. 精子获能后，才具有与处于MII期的卵母细胞受精的能力
B. 精原细胞和卵原细胞都可通过有丝分裂的方式增加数量
C. 精子入卵后，透明带会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵
D. 实际胚胎工程操作中常以观察到两个极体或者雌雄原核作为受精的标志
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。
【详解】A、卵母细胞必需发育到MⅡ期才具有受精能力，精子获能后才可与其发生受精作用，A正确；
B、有丝分裂能增加细胞的数量，精原细胞和卵原细胞通过有丝分裂的方式增加细胞数量，B正确；
C、精子触及到卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵，C错误；
D、精子入卵后，卵子完成减数分裂Ⅱ，因此卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体，D正确。
故选C。
8. 下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是（ ）
A. 图中①过程表示孵化，②过程表示胚胎发育
B. 高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束
C. 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
D. 原肠胚已分化成三个胚层，此阶段的细胞都是全能细胞
【答案】B
【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）桑椹胚：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、孵化是指透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来的过程，胚胎发育是指从受精卵发育到幼体的过程，因此图中①过程表示是胚胎发育，②过程表示胚胎发育和胚后发育，A错误；
B、桑椹胚的细胞全部是全能细胞，囊胚开始出现细胞分化，即高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束，B正确；
C、受精卵形成桑椹胚的过程中进行卵裂，细胞数目增多，但胚胎体积不变甚至略微减小，因此每个细胞的体积减小，C错误；
D、桑椹胚的细胞全部是全能细胞；囊胚开始出现细胞分化，其中内细胞团细胞是全能性；原肠胚出现了明显的细胞分化，其中的细胞不是全能细胞，D错误。
故选B。
9. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A. 用玻璃棒沿一个方向快速搅拌， 卷起丝状物，可提高DNA的粗提取量
B. 洋葱研磨液在4℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA水解酶的活性
C. 采用体积分数为95%的酒精溶液析出DNA的方法可去除部分杂质
D. 在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后呈蓝色
【答案】A
【解析】
【分析】DNA粗提取的原理：①DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，从而初步分离DNA和蛋白质。②DNA能溶于2 ml/L的NaCl溶液，从而溶解DNA。③在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，从而鉴定DNA。
【详解】A、用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌（快速搅拌会破坏DNA分子的完整性），能让DNA充分溶解于NaCl溶液中，可提高DNA的粗提取量，A错误；
B、洋葱研磨液在4℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA水解酶的活性，防止DNA降解，B正确；
C、DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离，进行DNA的粗提取，C正确；
D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会呈现蓝色，故在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后呈蓝色，D正确。
故选A。
10. 下面是四种不同质粒的示意图，其中ri为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达载体一般包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因。图中Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因，一般这些抗性基因作为基因工程的标记基因，而ri为复制必需的序列，因此该基因不能被破坏。
【详解】A、图中酶切位点在ri序列上，该序列被破坏，重组质粒将无法进行复制，因此含重组DNA的细胞既不能在四环素培养基上生长，也不能在氨苄青霉素培养基上生长，A错误；
B、图中酶切位点没有破坏三个基因，因此含重组DNA的细胞既能在四环素培养基上生长，也能在氨苄青霉素培养基上生长，B错误；
C、图中酶切位点在氨苄青霉素抗性基因（amp）上，氨苄青霉素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，C正确；
D、图中酶切位点在四环素抗性基因（tet）上，由于仅四环素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，D错误。
故选C。
11. 如图所示为培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A. 目基因和Ti质粒构建重组表达载体时需要用DNA聚合酶和DNA连接酶
B. 转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
C. 过程A需要的启动子，位于基因的下游，有了它才能驱动基因转录出mRNA
D. 过程B需要用Ca2+处理，以提高番茄细胞壁的通透性
【答案】B
【解析】
【分析】过程A是构建基因表达载体，过程B是将重组DNA导入受体细胞，C是通过组织培养技术获得转基因番茄。
【详解】A、目的基因和Ti质粒构建重组表达载体时需要用限制酶（分子的手术刀）和DNA连接酶（分子缝合针），A错误；
B、转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可从个体水平通过抗病毒接种实验进行鉴定，B正确；
C、启动子应位于基因的上游，有了它才能驱动基因转录出 mRNA，C错误；
D、Ca2+处理只能提高农杆菌细胞的细胞壁的通透性，不能提高番茄细胞壁的通透性，D错误。
故选B。
12. 海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南，从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市
B. 我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格
C. 我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性
D. 对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域
【答案】D
【解析】
【分析】转基因技术是一把双刃剑， 最重要的是要科学合理的利用这项技术，通过技术提高了很多农产品的收益、解决了饥饿问题和对遗传病的治疗带来新的希望；对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域。
【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A正确；
B、针对转基因技术的应用，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新;推广上要慎重，做到确保安全;管理上要严格，坚持依法监管，B正确；
C、国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》，这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权，又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性，C正确；
D、对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域，D错误。
故选D。
13. “试管婴儿”诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，下列与二者有关的说法正确的是（ ）
A. “设计试管婴儿” 和“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但二者选择的目的不同
B. “设计试管婴儿” 的技术属于“治疗性克隆”
C. 二者在移植前均利用了体外受精技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术
D. “设计试管婴儿” 必须得到政府的审批，而“试管婴儿”则不需要
【答案】A
【解析】
【分析】1、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。
2、设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、“试管婴儿”对胚胎检测的目的是质量检查，而“设计试管婴儿”对胚胎检测的目的是进行遗传学检测，以获得性状符合人们要求的胚胎，A正确；
B、“设计试管婴儿” 的技术属于“生殖性性克隆”，B错误；
C、“设计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断等技术，试管婴儿技术利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎质量检查等技术，C错误；
D、“设计试管婴儿”技术必须获得政府部门的相关批准证书，以防该技术的滥用，“试管婴儿”技术为许多不孕夫妇解决了不育问题，同样也需要得到政府的审批，D错误。
故选A。
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. 谷氨酸棒状杆菌是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，不能合成生物素的细菌细胞膜不完整，下图为通过发酵 工程生产的流程，下列有关说法正确的是（ ）
A. 从改变微生物遗传特性的角度出发，培育出优良菌种的育种方法主要有杂交育种、基因工程育种、细胞工程育种
B. 扩大培养的目的是增大菌种浓度
C. 扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是固体培养基
D. 谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，酸性条件下则容易形成谷氨酰胶和N-谷氨酰胺
【答案】BD
【解析】
【分析】培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。培养基根据用途可分为：基础培养基、营养培养基、鉴别培养基、选择培养基、特殊培养基。
【详解】A、从改变微生物遗传特性的角度出发，培育优良菌种的育种方法主要有：诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种等，A错误；
BC、扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是液体培养基，液体培养基有助于目的菌的生长，扩大培养的目的是增大菌种浓度，B正确，C错误；
D、发酵的条件会影响发酵的产物，谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，酸性条件下则容易形成谷氨酰胶和N-谷氨酰胺，D正确。
故选BD。
15. 下列有关生物工程的描述正确的是（ ）
A. 依据植物细胞的全能性，可利用花药进行单倍体育种
B. 依据基因重组原理，可利用植物细胞进行微型繁殖
C. 依据基因突变原理，可利用射线处理愈伤组织获得作物新品种
D. 体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加抗生素保证无毒条件
【答案】AC
【解析】
【分析】植物组织培养技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培养（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、利用花药进行单倍体育种属于植物组织培养，依据的原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、利用植物细胞进行微型繁殖，是依据细胞的全能性，B错误；
C、基因突变可产生新基因，进而产生新性状，依据基因突变原理，可利用射线处理愈伤组织获得作物新品种，C正确；
D、体外培养杂交瘤细胞时，需向培养液中加入一定量的抗生素，目的是防止杂菌污染，D错误。
故选AC。
16. 干扰素是由淋巴细胞产生的一种细胞因子， 在临床上常用于治疗病毒感染性疾病，科研人员通过构建基因工程菌来生产干扰素。下图为构建工程菌的流程图，图中质粒A.上m、n分别是启动子和终止子，目的基因的b链为模板链。下列叙述错误的是（ ）
A. ①过程需要逆转录酶，RNA可从淋巴细胞中获得
B. ②过程需在b链5＇端加接NcI的识别序列
C. ③过程目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制
D. 质粒A的复制和表达过程都遵循中心法则和碱基互补配对原则
【答案】BC
【解析】
【分析】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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；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。
【详解】A、①过程为逆转录，该过程需要逆转录酶，干扰素由淋巴细胞产生，因此可从淋巴细胞中获得控制干扰素合成的mRNA，A正确；
B、b链是模板链，转录只能从模板链的3′端开始，结合图中质粒上启动子和终止子的方向分析可知，应在a链5′端加接NcI的识别序列，b链5′端加接BamHI的识别序列，才能保证目的基因正向插入质粒，B错误；
C、③过程目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行转录，C错误；
D、质粒A的复制过程有A-T、T-A、C-G、G-C的碱基配对方式，表达过程有A-T、U-A、C-G、G-C的碱基配对方式，都遵循中心法则和碱基互补配对原则，D正确。
故选BC。
17. PCR技术的原理类似于细胞内DNA的复制，短时间内就可以在体外将目的基因扩增几百万倍。下列有关PCR技术的叙述，正确的是（ ）
A. 用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列
B. PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制
C. 延伸过程是溶液中的四种核糖核苷酸在DNA聚合酶作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链
D. 如果一个目的基因（双链DNA片段）在PCR仪中经n次循环可得到2n个目的基因
【答案】AD
【解析】
【分析】PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理：DNA复制。
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、用PCR方法扩增目的基因时，只要知道目的基因前后的序列用以设计引物就可以，不必知道基因的全部序列，A正确；
B、PCR过程中，DNA需要解旋，以解旋后的两条单链DNA为模板进行复制，B错误；
C、延伸过程是溶液中的四种脱氧核糖核苷酸在DNA聚合酶作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，C错误；
D、PCR技术的原理是DNA半保留复制，如果一个目的基因（双链DNA片段）在 PCR仪中经n次循环可得到目的基因2n个，D正确。
故选AD。
18. 水蛭素是一种蛋白质，科研人员拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，将赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺来提高其抗凝血活性，蛋白质工程流程如图所示。下列相关的表述中，正确的是（ ）
A. 物质a是改造后具有特定氨基酸序列的水蛭素肽链，物质b是与之对应的mRNA
B. 密码子有简并性，虽然物质b碱基序列可能不同，但所合成水蛭系的功能可能相同
C. 若改造、合成后的基因能正确表达，则所产生的水蛭素可以是自然界中不存在的蛋白质
D. 可用蛋白酶，水蛭素和pH分别为3，5，7，9、11的缓冲液来验证pH对水蛭素生物功能的影响
【答案】ABC
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找出相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、根据蛋白质工程的知识，物质a是改造后具有特定氨基酸序列的水蛭素肽链，物质b是与之对应的mRNA，A正确；
B、由于密码子具有简并性，推导获得的基因种类可能多样，即虽物质b的碱基序列可能不同，但所合成水蛭素的功能可能相同，B正确；
C、基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程则是通过改造或合成基因来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，若改造、合成后的基因能正确表达，则所产生的水蛭素是自然界中不存在的蛋白质，C正确；
D、由于蛋白酶的本质也是蛋白质，在pH为3、5、9、11的缓冲液中会变性失活，无法验证pH对水蛭素生物功能的影响，D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题包括5小题，共59分。
19. 我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是常以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母菌发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒，被称为"“液体面包”，是我们生活中常见的饮品。啤酒的工业化生产的流程为：发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止，请根据所学知识回答下列问题：
（1）啤酒制造流程中的糖化主要是利用大麦芽中本身携带的_____酶， 把淀粉分解成小分子糖类，以利于酵母菌的发酵，啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，主发酵阶段主要完成了酵母菌的繁殖、___和______，主发酵结束后要在_____的环境中储存一段时间进行后发酵，随着啤酒品种和口味要求的不同___也有所差异。
（2）欲分离获得生产用的优良菌种需要将微生物接种在培养基上分离培养，一般操作方法有两种，如图是___________法，这种方法所用的接种工具是____________；对这种接种工具进行灭菌的方法是__________。
（3）在酿造啤酒的过程中，要对发芽种子进行焙烤，其理由是______， 在发酵过程中，常常会加入酶制剂来提高澄清度并改善口感，如加入蛋白酶把蛋白质水解成_____________。经过过滤后生产出来的就是鲜啤（生啤），这时候的啤酒还不适合饮用，还要经过消毒处理，这样做的目的是_________________。
（4）啤酒的工业化生产与传统果酒的家庭制作相比，共同点有__________ （答出两条） 。
【答案】（1） ①. 淀粉 ②. 大部分糖的分解 ③. 代谢物的生成 ④. 低温、密闭 ⑤. 发酵温度和发酵时间
（2） ①. 平板划线 ②. 接种环 ③. 灼烧灭菌
（3） ①. 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 ②. 氨基酸 ③. 杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期
（4）都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精原理；都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯等方面。酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
【小问1详解】
根据酶的专一性，糖化过程中淀粉酶将淀粉分解成小分子糖类。啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，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。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【小问2详解】
图中的接种方法是平板划线法，接种工具是接种环，对接种环进行灭菌的方法是灼烧灭菌。
【小问3详解】
在酿造啤酒的过程中，要对发芽种子进行焙烤，其目的是杀死种子胚但不使淀粉酶失活，蛋白酶会将蛋白质水解为氨基酸，过滤后生产出来的就是鲜啤(生啤)，再次消毒后，可以杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期。
【小问4详解】
啤酒的工业化生产与传统果酒的家庭制作相比，共同点有都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理；都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖。
20. 幽门螺旋杆菌（简称Hp）是感染最广泛的细菌之一，大多数胃溃疡和十二指肠溃疡都与Hp感染有关，研究表明，Hp感染可使患胃癌的危险显著增加。14C呼气试验是临床用于检测Hp感染的常用方法，被检者空腹，用水送服一粒含14C标记的尿素胶囊，半小时后用一次性吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，再将吹完气的样品交给医生做检测，若测定呼出的气体含有14CO2，则表明存在Hp感染。结合以上信息回答问题：
（1）含有14CO2一定是由Hp而非人体产生的，这是因为Hp才能合成____________，从而能将14C标记的尿素分解成NH3和14CO2。若要想从胃病患者胃内采集的样本中分离出Hp，应该以_____________作为唯一氮源配制____________（填“固体”或“液体”）培养基，这种培养基从功能上分类属于_____________。除了氮源外，培养基中还应添加_____________（答出2点即可）等营养物质。
（2）检验人员测定胃内Hp的浓度时，应将得到的胃内样本用_____________稀释制成菌液，然后取0.1ml菌液滴加到培养基表面，用________法接种培养。若稀释倍数为103的三个平板菌落数分别是305、313、327，稀释倍数为104的三个平板菌落数分别是31、35、42，则初始菌液中的活菌数为每毫升____________个。实际的活菌数往往比统计值更大，这是因为_____________。
（3）Hp感染常用抗生素治疗，为比较不同抗生素的杀菌效果，在接种了Hp的平板上，贴上浸有不同抗生素的滤纸片，可以出现抑菌圈。临床上应选择抑菌圈____________（填“大”或“小”）的抗生素作为治疗药物，原因是____________。
【答案】（1） ①. 脲酶 ②. 尿素 ③. 固体 ④. 选择培养基 ⑤. 碳源、无机盐、水
（2） ①. 无菌水 ②. 稀涂布平板法 ③. 3.6×106 ④. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
（3） ①. 大 ②. 抑菌圈的出现是因为抗生素将Hp杀死所致，因此抑菌圈直径越大，表示抗生素对Hp杀伤作用越强，治疗效果越好
【解析】
【分析】培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【小问1详解】
幽门螺杆菌 （Hp）能产生脲酶，14C标记的尿素在脲酶的催化下能分解生成NH3和14CO2。对Hp进行纯化需要得到Hp单菌落，所以需要用到固体培养基。培养基应以尿素作为唯一氮源，可以允许能分解尿素的微生物（Hp）在此培养基中生长，同时抑制或阻止其他不能利用尿素的微生物的生长，这是选择培养基，除了氮源外，培养基中还应添加碳源、水、无机盐等营养物质。
【小问2详解】
胃内样本可用无菌水进行稀释制成菌液，可利用稀释涂布平板法进行纯化和计数，平板上的菌落数应在30~300之间，故选取稀释倍数为104的三个平板进行计数，初始菌液中每毫升的活菌数为（31+35+42）/3÷0.1×104=3.6×106个，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此实际的活菌数往往比统计值更大。
【小问3详解】
抗生素可抑制细菌的生长，抑菌圈的出现是因为抗生素将Hp杀死所致，因此抑菌圈直径越大，表示抗生素对Hp杀伤作用越强，治疗效果越好，故临床上应选择抑菌圈大的抗生素作为治疗药物。
21. 下图为细胞融合的简略过程，请据图回答下列问题。
（1）若A、B是植物细胞， A、B到C的过程中，常用的物理方法是__________，融合完成的标志是_______，形成的D细胞还要应用_______________技术才能形成完整植株。
（2）若A、B是动物细胞，一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织，然后用______使其分散成单个细胞。从A、B到C的过程中，常用的但不用于诱导植物细胞融合的手段是用_______诱导细胞融合，所形成的D称为_____________。
（3）若该过程是制备单克隆抗体的部分过程，A为小鼠B淋巴细胞，图中B为_______。A与B融合所依据的基本原理是______。
（4）若该过程是制备乙肝病毒表面抗体的部分过程，在A、B到C的过程中，所形成的C有_____种（只考虑两个细胞的相互融合），用来培养的D细胞应该是_________。获得D后，常用的培养方法是___________。
【答案】（1） ①. 电融合法、离心法 ②. 再生出新的细胞壁 ③. 植物组织培养
（2） ①. 机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法 ②. 灭活病毒 ③. 杂交细胞
（3） ①. 骨髓瘤细胞 ②. 细胞膜具有流动性
（4） ①. 3 ②. 杂交瘤细胞 ③. 在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程包含用酶解法去除细胞壁，得到原生质体，用物理或者化学方法诱导原生质体融合；动物细胞融合过程首先用胰蛋白酶处理动物组织，得到单个细胞，后用物理或者化学、生物方法诱导细胞融合，融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性。
单克隆抗体的制备运用了动物细胞培养、动物细胞融合技术，在此过程中，需要对培养基中的细胞多次筛选，以获得能在体外大量增殖，又能产生单一抗体的细胞。
【小问1详解】
若A、B是植物细胞， A、B融合为C的过程中，常用的物理方法是电融合法、离心法，融合完成的标志是再生出细胞壁。形成的D细胞（杂种细胞）还要应用植物组织培养技术才能形成完整植株。
【小问2详解】
动物细胞融合过程首先用胰蛋白酶处理动物组织，得到单个细胞。A、B到C的过程中常用的手段是灭活的病毒诱导，植物细胞不能用灭活的病毒进行诱导融合，A、B两种细胞融合形成的D为杂交细胞。
【小问3详解】
若该过程是制备单克隆抗体的部分过程，A为小鼠B淋巴细胞，图中B为骨髓瘤细胞（可无限增殖），A与B融合所依据的基本原理是细胞膜具有流动性。
【小问4详解】
若该过程仍是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有AA、BB、AB共3种两两相互融合的细胞，用来培养的D细胞应该是杂交瘤细胞，可用特定的选择性培养基进行培养并选出。获得D后，可在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从而获得大量的单克隆抗体。
22. 中国科学家经过反复试验，攻克了导致体细胞克隆猴失败的障碍，在全世界率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中” 和“华华”。培育流程如下图，回答相关问题：
（1）“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，该过程需要将卵母细胞去核，目前普遍使用的去核方法是__________法。已知胎猴和母猴的体细胞染色体数均为42条，则克隆小猴的体细胞的染色体数目是______条。
（2）科学家将Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用TSA处理重构胚，请推测这样做目的是______。 经Kdm4d 的mRNA和TSA处理后的基因碱基序列_______ （填 “会”或“不会”）发生改变。胚胎移植前，还需对代孕母猴进行________处理，以保证胚胎能够继续发育。
（3）为检测克隆猴体内某基因是否正常转录，可采用RT-PCR（反转录PCR）技术，原理是先在目标组织细胞中提取全部的________，将它们反转录为DNA片段，进行PCR扩增，这样如果能扩增出该基因，则说明该基因正常转录。PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需要提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种_________，4种________和耐高温的______________。PCR每次循环可以分为_______三步。若要检测该基因的翻译产物，可用_______________技术。
【答案】（1） ①. 显微操作 ②. 42
（2） ①. 调控相关基因的表达 ②. 不会 ③. 同期发情
（3） ①. mRNA ②. 引物 ③. 脱氧核苷酸 ④. DNA聚合酶 ⑤. 变性、复性和延伸 ⑥. 抗原—抗体杂交
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 具体程序是：(1)核供体准备：将胚胎或体细胞制成单个胚胎细胞或单个体细胞。(2)核受体：卵母细胞的去核。(3)核移植：将单个胚细胞或体细胞注入到去核的卵母细胞中。(4)细胞融合：将二者在一定融合条件下进行融合，而后培养。(5)核移植后卵母细胞的激活：将融合后的胚胎在一定条件下激活并培养。 (6)核移植胚胎培养：核移植胚胎在一定条件下进行培养，使其发育成早期胚胎，进行移植或冷冻保存。
PCR需要在一定的缓冲溶液中进行，需提供DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶、由于真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此PCR反应缓冲液中一般要添加 Mg2+，该过程需要通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
【小问1详解】
动物细胞核移植过程中，常采用显微操作去核法对卵母细胞去核。克隆小猴是将胎猴体细胞的细胞核注入到母猴去核的卵母细胞中然后经进一步培育形成的，因此克隆小猴体细胞中细胞核仅来自于胎猴，其含有的染色体数目等于胎猴体细胞的染色体数目，即42条。
【小问2详解】
体细胞与去核卵母细胞融合后形成重构胚，将Kdm4d的mRNA注入重构胚后，该mRNA可以在细胞内表达出组蛋白去甲基化酶，该酶与TSA组蛋白脱乙酰酶抑制剂一起改变组蛋白的甲基化或乙酰化状态来调控某些基因的表达。Kdm4d的mRNA和TSA处理只是影响相关基因的表达过程，二者全都属于表观遗传范畴，表观遗传不改变基因的碱基排列顺序。在胚胎移植前对代孕母猴进行同期发情处理，使其达到与供体相同的生理状态，为供体的胚胎植入代孕母猴体内提供了相同的生理环境。
【小问3详解】
由题干可知，在目标组织细胞中提取该物质后，需要经反转录生成DNA片段，可推知该物质为mRNA。PCR过程不仅需要目的DNA作为模板，还需要一对引物，该引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的，与模板链两端结合；同时还需要合成DNA的原料即4种游离的脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。PCR每个循环包括变性、复性、延伸三个步骤，每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增。该基因的翻译产物是蛋白质，若要检测蛋白质，可以采用抗原-抗体杂交技术。
23. 内皮素（ET）是一种含21个氨基酸的多肽，与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系。研究发现内皮素功能异常与内皮素主要受体ETA有关。科研人员通过构建表达载体，实现了ETA基因在细胞中高效表达。其过程如下图所示（图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为CCC↓GGG，限制酶XhⅠ的识别序列为C↓TCGAG）。请据图回答下列问题。
（1）图中ETA基因能够在大肠杆菌细胞内表达的原因是______________。
（2）过程①中需要用___________酶处理，过程③中，限制酶XhⅠ切割DNA形成的黏性末端是_______。用两种限制酶切割，获得不同的黏性末端，其主要目的是____________。
（3）图中的基因表达载体至少还缺少____________。
（4）已知荧光显微镜可以通过检测荧光的强度来判断SNAP基因是否表达及表达量。因此，利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因，目的是______________。
（5）人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体，内皮素与黑色素细胞膜上的受体结合后，会刺激黑色素细胞的增殖、分化并激活酪氨酸酶的活性，从而使黑色素增加。美容时可以利用注射ETA达到美白祛斑的效果，原因是__________________________，从而抑制了黑色素细胞的增殖和黑色素的形成。
【答案】（1）所有生物共用一套遗传密码
（2） ①. 逆转录 ②. ③. 使目的基因定向连接到载体上（避免目的基因及载体的任意连接）
（3）终止子 （4）检测ETA基因能否表达及表达量
（5）ETA能与内皮素结合（减少了内皮素与黑色素细胞膜上内皮素受体的结合）
【解析】
【分析】图中：①、②、③过程表示逆转录法获得目的基因的过程，④表示基因表达载体的构建过程，⑤表示利用限制酶切割质粒的过程，⑤表示将重组质粒导入受体细胞的过程，⑦表示目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
自然界中所有生物共用一套密码，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达。
【小问2详解】
①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化；③是利用限制酶XhⅠ切割DNA获得目的基因的过程，由于限制酶XhⅠ的识别序列为C↓TCGAG，因此其切割形成的黏性末端是 ，利用了两种限制酶切割目的基因和载体，从而获得了不同的黏性末端，这样可以防止目的基因及载体的任意连接，同时防止目的基因与运载体反向连接，即可以使目的基因定向连接到载体上。
【小问3详解】
基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等，图中的基因表达载体至少还缺少终止子。
【小问4详解】
可以通过检测荧光的强度来判断SNAP基因是否表达及表达量，因此，利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因，检测荧光的强度，可以检测ETA基因能否表达及表达量。
【小问5详解】
ETA能与内皮素结合，减少了内皮素与黑色素细胞膜上内皮素受体的结合，从而抑制了黑色素细胞的增殖和黑色素的形成，从而达到美容的目的。
考试须知：1.试卷分Ⅰ、Ⅱ卷，共23题 2.满分100分，答题时间75分钟
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1. 生活中有不少运用传统发酵技术生产的食品。下列叙述正确的是（ ）
A. 制作酸奶的原理是通过乳酸菌发酵产生乳酸和CO₂
B. 制作泡菜的原理是利用蔬菜表面的醋酸菌发酵产生醋酸
C. 制作馒头时通过酵母菌进行呼吸作用产生 CO₂使面团松软
D. 制作腐乳时通过细菌分解豆腐中的蛋白质产生小分子肽和氨基酸
【答案】C
【解析】
【分析】乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称，泡菜的制作离不开乳酸菌。
【详解】A、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不含CO₂，A错误；
B、制作泡菜的原理是利用乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，B错误；
C、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO2，馒头制作过程中，酵母菌进行呼吸作用产生 CO2，C正确；
D、多种微生物参与了腐乳发酵过程，其中起主要作用的微生物是毛霉（不属于细菌），其产生的蛋白酶可将豆腐中的蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，D错误。
故选C。
2. 如图是植物组织培养的一般过程。下列相关说法中，错误的是（ ）
A. 此技术依据的原理是植物细胞的全能性
B. 过程a指的是脱分化，过程c指的是再分化
C. 通过a过程产生的b与离体的植物组织或细胞的形态结构相同
D. 若要进行细胞产物的工厂化生产，需将细胞培养到b阶段
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：图中a表示脱分化过程，b表示愈伤组织，c表示再分化过程，d可表示胚状体。
【详解】A、图示为植物组织培养技术，该技术依据的原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、过程a是由外植体培育为愈伤组织的过程，是脱分化过程，过程c是由愈伤组织形成胚状体等的过程，指的是再分化，B正确；
C、通过a过程产生的b（愈伤组织），愈伤组织是无定形的薄壁细胞，与离体的植物组织或细胞的形态结构不同，C错误；
D、若要进行细胞产物的工厂化生产，须将细胞培养到b愈伤组织阶段，D正确。
故选C。
3. 武夷山“大红袍”因其品质优良，被列入国家级非物质文化遗产名录的茶类中。利用植物组织培养手段快速繁殖优良品种，是实现武夷山岩茶高品质品种大规模生产的途径。下列哪项不是成功的要素（ ）
A. 对培养基、器械等都要进行高压蒸汽灭菌，并确保无菌操作
B. 为保持大红袍的优良遗传性状，应选用花粉进行离体培养
C. 对植物材料进行表面消毒时，既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物材料的耐受能力
D. 根据植物不同的营养需求，适当地调节培养基的营养成分及激素类物质的种类和比例
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植 物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。
【详解】A、植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素，因此要对培养基、器械等都要进行高压蒸汽灭菌，并确保无菌操作，A正确；
B、为保持大红袍的优良遗传性状，可采用无性繁殖如嫁接，花粉形成经过减数分裂，配子遗传物质发生重组，优良性状不一定得以维持，B错误；
C、对植物的活体材料进行表面消毒时，既要考虑药剂的消毒效果，又要考虑植物材料的耐受能力，不能使细胞死亡，C正确；
D、根据植物不同时期的营养及发育需求，适当地调节培养基的营养成分及激素类物质的种类和比例，如生长素与细胞分裂素比值高，有利于根的分化，反之，利于芽的分化，D正确。
故选B
4. 为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中进行细胞悬浮培养。多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 利用植物组织培养技术可获得某些无法通过化学合成途径得到产物
B. 诱导外植体脱分化获得愈伤组织的过程通常要使用生长素和细胞分裂素
C. 经秋水仙素诱导能使细胞中染色体数目加倍，进而获得高产的多倍体细胞
D. 次生代谢产物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、植物细胞通过次级代谢能产生次级代谢物，利用植物组织培养技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物，A正确；
B、生长素和细胞分裂素能调节细胞的分裂和分化，诱导外植体脱分化获得愈伤组织的过程通常要使用生长素和细胞分裂素，B正确；
C、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，经秋水仙素诱导能使细胞中染色体数目加倍，进而获得高产的多倍体细胞，C正确；
D、次生代谢产物不是植物所必需的，次生代谢产物通常含量很低，应选择产量高的细胞进行培养，D错误。
故选D。
5. 科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称它为诱导多能干细胞（简称iIPS细胞），iPS细胞增殖分化后可形成多种组织细胞，用于多种疾病的治疗，以下有关iPS细胞的说法正确的是（ ）
A. iPS细胞分化为多种组织细胞的过程表现了细胞的全能性
B. iPS细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质却不完全相同
C. iPS细胞只能分化成小鼠多种组织细胞，是因为它具有小鼠部分细胞的遗传物质
D. iPS细胞既可分化为神经元、也可用于制造心肌细胞是基因选择性表达的结果
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。
2、科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞），并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。
【详解】A、细胞具有全能性指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，iPS细胞分化为多种组织细胞的过程不能体现细胞的全能性，A正确；
B、iPS细胞分化成的多种细胞中核DNA相同，RNA与蛋白质不完全相同，B错误；
C、iPS细胞中的遗传物质与小鼠体细胞中相同，只能分化成小鼠多种组织细胞，是细胞中基因选择性表达的结果，C错误；
D、iPS细胞既可以分化为神经元、也可以分化为心肌细胞，是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达，D正确。
故选D。
6. 驱蚊草散发的气味可驱除一定范围内的蚊子，驱蚊草是由天竺葵体细胞和香茅草体细胞杂交得到的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是（ ）
A. 培育方法属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍
B. 培育过程中要用纤维素酶、果胶酶、PEG、高Ca2+—高pH试剂等
C. 驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草的有性杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离
D. 培育手段是植物体细胞杂交，它不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗的形成
【答案】D
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术的意义：在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
【详解】A、植物体细胞杂交技术属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，是培育作物新品种方面所取得的重大突破，A正确；
B、植物体细胞杂交培育过程中，要用纤维素酶、果胶酶去细胞壁，用PEG等试剂或高Ca2+—高pH试剂、离心、电融合等方法促进原生质融合，B正确；
C、天竺葵和香茅草是两种物种，具有生殖隔离，不能通过有性杂交而获得驱蚊草，C正确；
D、驱蚊草是通过天竺葵体细胞和香茅草体细胞杂交而得到的，在此技术中仍需要利用植物组织培养技术，有愈伤组织和试管苗的形成过程，D错误。
故选D。
7. 下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述错误的是（ ）
A. 精子获能后，才具有与处于MII期的卵母细胞受精的能力
B. 精原细胞和卵原细胞都可通过有丝分裂的方式增加数量
C. 精子入卵后，透明带会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵
D. 实际胚胎工程操作中常以观察到两个极体或者雌雄原核作为受精的标志
【答案】C
【解析】
【分析】哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。
【详解】A、卵母细胞必需发育到MⅡ期才具有受精能力，精子获能后才可与其发生受精作用，A正确；
B、有丝分裂能增加细胞的数量，精原细胞和卵原细胞通过有丝分裂的方式增加细胞数量，B正确；
C、精子触及到卵细胞膜的瞬间，透明带会迅速发生生理反应，阻止其他精子入卵，C错误；
D、精子入卵后，卵子完成减数分裂Ⅱ，因此卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体，D正确。
故选C。
8. 下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是（ ）
A. 图中①过程表示孵化，②过程表示胚胎发育
B. 高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束
C. 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
D. 原肠胚已分化成三个胚层，此阶段的细胞都是全能细胞
【答案】B
【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）桑椹胚：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、孵化是指透明带破裂，囊胚从透明带中伸展出来的过程，胚胎发育是指从受精卵发育到幼体的过程，因此图中①过程表示是胚胎发育，②过程表示胚胎发育和胚后发育，A错误；
B、桑椹胚的细胞全部是全能细胞，囊胚开始出现细胞分化，即高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束，B正确；
C、受精卵形成桑椹胚的过程中进行卵裂，细胞数目增多，但胚胎体积不变甚至略微减小，因此每个细胞的体积减小，C错误；
D、桑椹胚的细胞全部是全能细胞；囊胚开始出现细胞分化，其中内细胞团细胞是全能性；原肠胚出现了明显的细胞分化，其中的细胞不是全能细胞，D错误。
故选B。
9. 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A. 用玻璃棒沿一个方向快速搅拌， 卷起丝状物，可提高DNA的粗提取量
B. 洋葱研磨液在4℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA水解酶的活性
C. 采用体积分数为95%的酒精溶液析出DNA的方法可去除部分杂质
D. 在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后呈蓝色
【答案】A
【解析】
【分析】DNA粗提取的原理：①DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，从而初步分离DNA和蛋白质。②DNA能溶于2 ml/L的NaCl溶液，从而溶解DNA。③在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，从而鉴定DNA。
【详解】A、用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌（快速搅拌会破坏DNA分子的完整性），能让DNA充分溶解于NaCl溶液中，可提高DNA的粗提取量，A错误；
B、洋葱研磨液在4℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA水解酶的活性，防止DNA降解，B正确；
C、DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离，进行DNA的粗提取，C正确；
D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会呈现蓝色，故在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后呈蓝色，D正确。
故选A。
10. 下面是四种不同质粒的示意图，其中ri为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达载体一般包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因。图中Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因，一般这些抗性基因作为基因工程的标记基因，而ri为复制必需的序列，因此该基因不能被破坏。
【详解】A、图中酶切位点在ri序列上，该序列被破坏，重组质粒将无法进行复制，因此含重组DNA的细胞既不能在四环素培养基上生长，也不能在氨苄青霉素培养基上生长，A错误；
B、图中酶切位点没有破坏三个基因，因此含重组DNA的细胞既能在四环素培养基上生长，也能在氨苄青霉素培养基上生长，B错误；
C、图中酶切位点在氨苄青霉素抗性基因（amp）上，氨苄青霉素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，C正确；
D、图中酶切位点在四环素抗性基因（tet）上，由于仅四环素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，D错误。
故选C。
11. 如图所示为培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A. 目基因和Ti质粒构建重组表达载体时需要用DNA聚合酶和DNA连接酶
B. 转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
C. 过程A需要的启动子，位于基因的下游，有了它才能驱动基因转录出mRNA
D. 过程B需要用Ca2+处理，以提高番茄细胞壁的通透性
【答案】B
【解析】
【分析】过程A是构建基因表达载体，过程B是将重组DNA导入受体细胞，C是通过组织培养技术获得转基因番茄。
【详解】A、目的基因和Ti质粒构建重组表达载体时需要用限制酶（分子的手术刀）和DNA连接酶（分子缝合针），A错误；
B、转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可从个体水平通过抗病毒接种实验进行鉴定，B正确；
C、启动子应位于基因的上游，有了它才能驱动基因转录出 mRNA，C错误；
D、Ca2+处理只能提高农杆菌细胞的细胞壁的通透性，不能提高番茄细胞壁的通透性，D错误。
故选B。
12. 海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南，从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市
B. 我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格
C. 我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性
D. 对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域
【答案】D
【解析】
【分析】转基因技术是一把双刃剑， 最重要的是要科学合理的利用这项技术，通过技术提高了很多农产品的收益、解决了饥饿问题和对遗传病的治疗带来新的希望；对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域。
【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A正确；
B、针对转基因技术的应用，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新;推广上要慎重，做到确保安全;管理上要严格，坚持依法监管，B正确；
C、国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》，这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权，又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性，C正确；
D、对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域，D错误。
故选D。
13. “试管婴儿”诞生后，继而出现了“设计试管婴儿技术”，下列与二者有关的说法正确的是（ ）
A. “设计试管婴儿” 和“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但二者选择的目的不同
B. “设计试管婴儿” 的技术属于“治疗性克隆”
C. 二者在移植前均利用了体外受精技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术
D. “设计试管婴儿” 必须得到政府的审批，而“试管婴儿”则不需要
【答案】A
【解析】
【分析】1、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。
2、设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、“试管婴儿”对胚胎检测的目的是质量检查，而“设计试管婴儿”对胚胎检测的目的是进行遗传学检测，以获得性状符合人们要求的胚胎，A正确；
B、“设计试管婴儿” 的技术属于“生殖性性克隆”，B错误；
C、“设计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断等技术，试管婴儿技术利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎质量检查等技术，C错误；
D、“设计试管婴儿”技术必须获得政府部门的相关批准证书，以防该技术的滥用，“试管婴儿”技术为许多不孕夫妇解决了不育问题，同样也需要得到政府的审批，D错误。
故选A。
二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. 谷氨酸棒状杆菌是谷氨酸发酵的常用菌种。细菌内合成的生物素参与细胞膜的合成，不能合成生物素的细菌细胞膜不完整，下图为通过发酵 工程生产的流程，下列有关说法正确的是（ ）
A. 从改变微生物遗传特性的角度出发，培育出优良菌种的育种方法主要有杂交育种、基因工程育种、细胞工程育种
B. 扩大培养的目的是增大菌种浓度
C. 扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是固体培养基
D. 谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，酸性条件下则容易形成谷氨酰胶和N-谷氨酰胺
【答案】BD
【解析】
【分析】培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。培养基根据用途可分为：基础培养基、营养培养基、鉴别培养基、选择培养基、特殊培养基。
【详解】A、从改变微生物遗传特性的角度出发，培育优良菌种的育种方法主要有：诱变育种、基因工程育种、细胞工程育种等，A错误；
BC、扩大培养时所用的培养基，从物理性质来看是液体培养基，液体培养基有助于目的菌的生长，扩大培养的目的是增大菌种浓度，B正确，C错误；
D、发酵的条件会影响发酵的产物，谷氨酸发酵在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，酸性条件下则容易形成谷氨酰胶和N-谷氨酰胺，D正确。
故选BD。
15. 下列有关生物工程的描述正确的是（ ）
A. 依据植物细胞的全能性，可利用花药进行单倍体育种
B. 依据基因重组原理，可利用植物细胞进行微型繁殖
C. 依据基因突变原理，可利用射线处理愈伤组织获得作物新品种
D. 体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加抗生素保证无毒条件
【答案】AC
【解析】
【分析】植物组织培养技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培养（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、利用花药进行单倍体育种属于植物组织培养，依据的原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、利用植物细胞进行微型繁殖，是依据细胞的全能性，B错误；
C、基因突变可产生新基因，进而产生新性状，依据基因突变原理，可利用射线处理愈伤组织获得作物新品种，C正确；
D、体外培养杂交瘤细胞时，需向培养液中加入一定量的抗生素，目的是防止杂菌污染，D错误。
故选AC。
16. 干扰素是由淋巴细胞产生的一种细胞因子， 在临床上常用于治疗病毒感染性疾病，科研人员通过构建基因工程菌来生产干扰素。下图为构建工程菌的流程图，图中质粒A.上m、n分别是启动子和终止子，目的基因的b链为模板链。下列叙述错误的是（ ）
A. ①过程需要逆转录酶，RNA可从淋巴细胞中获得
B. ②过程需在b链5＇端加接NcI的识别序列
C. ③过程目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制
D. 质粒A的复制和表达过程都遵循中心法则和碱基互补配对原则
【答案】BC
【解析】
【分析】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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；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。
【详解】A、①过程为逆转录，该过程需要逆转录酶，干扰素由淋巴细胞产生，因此可从淋巴细胞中获得控制干扰素合成的mRNA，A正确；
B、b链是模板链，转录只能从模板链的3′端开始，结合图中质粒上启动子和终止子的方向分析可知，应在a链5′端加接NcI的识别序列，b链5′端加接BamHI的识别序列，才能保证目的基因正向插入质粒，B错误；
C、③过程目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行转录，C错误；
D、质粒A的复制过程有A-T、T-A、C-G、G-C的碱基配对方式，表达过程有A-T、U-A、C-G、G-C的碱基配对方式，都遵循中心法则和碱基互补配对原则，D正确。
故选BC。
17. PCR技术的原理类似于细胞内DNA的复制，短时间内就可以在体外将目的基因扩增几百万倍。下列有关PCR技术的叙述，正确的是（ ）
A. 用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列
B. PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制
C. 延伸过程是溶液中的四种核糖核苷酸在DNA聚合酶作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链
D. 如果一个目的基因（双链DNA片段）在PCR仪中经n次循环可得到2n个目的基因
【答案】AD
【解析】
【分析】PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理：DNA复制。
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、用PCR方法扩增目的基因时，只要知道目的基因前后的序列用以设计引物就可以，不必知道基因的全部序列，A正确；
B、PCR过程中，DNA需要解旋，以解旋后的两条单链DNA为模板进行复制，B错误；
C、延伸过程是溶液中的四种脱氧核糖核苷酸在DNA聚合酶作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，C错误；
D、PCR技术的原理是DNA半保留复制，如果一个目的基因（双链DNA片段）在 PCR仪中经n次循环可得到目的基因2n个，D正确。
故选AD。
18. 水蛭素是一种蛋白质，科研人员拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，将赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺来提高其抗凝血活性，蛋白质工程流程如图所示。下列相关的表述中，正确的是（ ）
A. 物质a是改造后具有特定氨基酸序列的水蛭素肽链，物质b是与之对应的mRNA
B. 密码子有简并性，虽然物质b碱基序列可能不同，但所合成水蛭系的功能可能相同
C. 若改造、合成后的基因能正确表达，则所产生的水蛭素可以是自然界中不存在的蛋白质
D. 可用蛋白酶，水蛭素和pH分别为3，5，7，9、11的缓冲液来验证pH对水蛭素生物功能的影响
【答案】ABC
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找出相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、根据蛋白质工程的知识，物质a是改造后具有特定氨基酸序列的水蛭素肽链，物质b是与之对应的mRNA，A正确；
B、由于密码子具有简并性，推导获得的基因种类可能多样，即虽物质b的碱基序列可能不同，但所合成水蛭素的功能可能相同，B正确；
C、基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程则是通过改造或合成基因来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，若改造、合成后的基因能正确表达，则所产生的水蛭素是自然界中不存在的蛋白质，C正确；
D、由于蛋白酶的本质也是蛋白质，在pH为3、5、9、11的缓冲液中会变性失活，无法验证pH对水蛭素生物功能的影响，D错误。
故选ABC。
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题包括5小题，共59分。
19. 我国是世界上啤酒生产和消费大国。啤酒是常以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母菌发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒，被称为"“液体面包”，是我们生活中常见的饮品。啤酒的工业化生产的流程为：发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止，请根据所学知识回答下列问题：
（1）啤酒制造流程中的糖化主要是利用大麦芽中本身携带的_____酶， 把淀粉分解成小分子糖类，以利于酵母菌的发酵，啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，主发酵阶段主要完成了酵母菌的繁殖、___和______，主发酵结束后要在_____的环境中储存一段时间进行后发酵，随着啤酒品种和口味要求的不同___也有所差异。
（2）欲分离获得生产用的优良菌种需要将微生物接种在培养基上分离培养，一般操作方法有两种，如图是___________法，这种方法所用的接种工具是____________；对这种接种工具进行灭菌的方法是__________。
（3）在酿造啤酒的过程中，要对发芽种子进行焙烤，其理由是______， 在发酵过程中，常常会加入酶制剂来提高澄清度并改善口感，如加入蛋白酶把蛋白质水解成_____________。经过过滤后生产出来的就是鲜啤（生啤），这时候的啤酒还不适合饮用，还要经过消毒处理，这样做的目的是_________________。
（4）啤酒的工业化生产与传统果酒的家庭制作相比，共同点有__________ （答出两条） 。
【答案】（1） ①. 淀粉 ②. 大部分糖的分解 ③. 代谢物的生成 ④. 低温、密闭 ⑤. 发酵温度和发酵时间
（2） ①. 平板划线 ②. 接种环 ③. 灼烧灭菌
（3） ①. 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 ②. 氨基酸 ③. 杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期
（4）都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精原理；都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵罐内发酵、产品的分离、提纯等方面。酵母菌的新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
【小问1详解】
根据酶的专一性，糖化过程中淀粉酶将淀粉分解成小分子糖类。啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，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。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【小问2详解】
图中的接种方法是平板划线法，接种工具是接种环，对接种环进行灭菌的方法是灼烧灭菌。
【小问3详解】
在酿造啤酒的过程中，要对发芽种子进行焙烤，其目的是杀死种子胚但不使淀粉酶失活，蛋白酶会将蛋白质水解为氨基酸，过滤后生产出来的就是鲜啤(生啤)，再次消毒后，可以杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期。
【小问4详解】
啤酒的工业化生产与传统果酒的家庭制作相比，共同点有都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理；都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖。
20. 幽门螺旋杆菌（简称Hp）是感染最广泛的细菌之一，大多数胃溃疡和十二指肠溃疡都与Hp感染有关，研究表明，Hp感染可使患胃癌的危险显著增加。14C呼气试验是临床用于检测Hp感染的常用方法，被检者空腹，用水送服一粒含14C标记的尿素胶囊，半小时后用一次性吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，再将吹完气的样品交给医生做检测，若测定呼出的气体含有14CO2，则表明存在Hp感染。结合以上信息回答问题：
（1）含有14CO2一定是由Hp而非人体产生的，这是因为Hp才能合成____________，从而能将14C标记的尿素分解成NH3和14CO2。若要想从胃病患者胃内采集的样本中分离出Hp，应该以_____________作为唯一氮源配制____________（填“固体”或“液体”）培养基，这种培养基从功能上分类属于_____________。除了氮源外，培养基中还应添加_____________（答出2点即可）等营养物质。
（2）检验人员测定胃内Hp的浓度时，应将得到的胃内样本用_____________稀释制成菌液，然后取0.1ml菌液滴加到培养基表面，用________法接种培养。若稀释倍数为103的三个平板菌落数分别是305、313、327，稀释倍数为104的三个平板菌落数分别是31、35、42，则初始菌液中的活菌数为每毫升____________个。实际的活菌数往往比统计值更大，这是因为_____________。
（3）Hp感染常用抗生素治疗，为比较不同抗生素的杀菌效果，在接种了Hp的平板上，贴上浸有不同抗生素的滤纸片，可以出现抑菌圈。临床上应选择抑菌圈____________（填“大”或“小”）的抗生素作为治疗药物，原因是____________。
【答案】（1） ①. 脲酶 ②. 尿素 ③. 固体 ④. 选择培养基 ⑤. 碳源、无机盐、水
（2） ①. 无菌水 ②. 稀涂布平板法 ③. 3.6×106 ④. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
（3） ①. 大 ②. 抑菌圈的出现是因为抗生素将Hp杀死所致，因此抑菌圈直径越大，表示抗生素对Hp杀伤作用越强，治疗效果越好
【解析】
【分析】培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。
【小问1详解】
幽门螺杆菌 （Hp）能产生脲酶，14C标记的尿素在脲酶的催化下能分解生成NH3和14CO2。对Hp进行纯化需要得到Hp单菌落，所以需要用到固体培养基。培养基应以尿素作为唯一氮源，可以允许能分解尿素的微生物（Hp）在此培养基中生长，同时抑制或阻止其他不能利用尿素的微生物的生长，这是选择培养基，除了氮源外，培养基中还应添加碳源、水、无机盐等营养物质。
【小问2详解】
胃内样本可用无菌水进行稀释制成菌液，可利用稀释涂布平板法进行纯化和计数，平板上的菌落数应在30~300之间，故选取稀释倍数为104的三个平板进行计数，初始菌液中每毫升的活菌数为（31+35+42）/3÷0.1×104=3.6×106个，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此实际的活菌数往往比统计值更大。
【小问3详解】
抗生素可抑制细菌的生长，抑菌圈的出现是因为抗生素将Hp杀死所致，因此抑菌圈直径越大，表示抗生素对Hp杀伤作用越强，治疗效果越好，故临床上应选择抑菌圈大的抗生素作为治疗药物。
21. 下图为细胞融合的简略过程，请据图回答下列问题。
（1）若A、B是植物细胞， A、B到C的过程中，常用的物理方法是__________，融合完成的标志是_______，形成的D细胞还要应用_______________技术才能形成完整植株。
（2）若A、B是动物细胞，一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织，然后用______使其分散成单个细胞。从A、B到C的过程中，常用的但不用于诱导植物细胞融合的手段是用_______诱导细胞融合，所形成的D称为_____________。
（3）若该过程是制备单克隆抗体的部分过程，A为小鼠B淋巴细胞，图中B为_______。A与B融合所依据的基本原理是______。
（4）若该过程是制备乙肝病毒表面抗体的部分过程，在A、B到C的过程中，所形成的C有_____种（只考虑两个细胞的相互融合），用来培养的D细胞应该是_________。获得D后，常用的培养方法是___________。
【答案】（1） ①. 电融合法、离心法 ②. 再生出新的细胞壁 ③. 植物组织培养
（2） ①. 机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法 ②. 灭活病毒 ③. 杂交细胞
（3） ①. 骨髓瘤细胞 ②. 细胞膜具有流动性
（4） ①. 3 ②. 杂交瘤细胞 ③. 在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程包含用酶解法去除细胞壁，得到原生质体，用物理或者化学方法诱导原生质体融合；动物细胞融合过程首先用胰蛋白酶处理动物组织，得到单个细胞，后用物理或者化学、生物方法诱导细胞融合，融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性。
单克隆抗体的制备运用了动物细胞培养、动物细胞融合技术，在此过程中，需要对培养基中的细胞多次筛选，以获得能在体外大量增殖，又能产生单一抗体的细胞。
【小问1详解】
若A、B是植物细胞， A、B融合为C的过程中，常用的物理方法是电融合法、离心法，融合完成的标志是再生出细胞壁。形成的D细胞（杂种细胞）还要应用植物组织培养技术才能形成完整植株。
【小问2详解】
动物细胞融合过程首先用胰蛋白酶处理动物组织，得到单个细胞。A、B到C的过程中常用的手段是灭活的病毒诱导，植物细胞不能用灭活的病毒进行诱导融合，A、B两种细胞融合形成的D为杂交细胞。
【小问3详解】
若该过程是制备单克隆抗体的部分过程，A为小鼠B淋巴细胞，图中B为骨髓瘤细胞（可无限增殖），A与B融合所依据的基本原理是细胞膜具有流动性。
【小问4详解】
若该过程仍是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有AA、BB、AB共3种两两相互融合的细胞，用来培养的D细胞应该是杂交瘤细胞，可用特定的选择性培养基进行培养并选出。获得D后，可在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从而获得大量的单克隆抗体。
22. 中国科学家经过反复试验，攻克了导致体细胞克隆猴失败的障碍，在全世界率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中” 和“华华”。培育流程如下图，回答相关问题：
（1）“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，该过程需要将卵母细胞去核，目前普遍使用的去核方法是__________法。已知胎猴和母猴的体细胞染色体数均为42条，则克隆小猴的体细胞的染色体数目是______条。
（2）科学家将Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用TSA处理重构胚，请推测这样做目的是______。 经Kdm4d 的mRNA和TSA处理后的基因碱基序列_______ （填 “会”或“不会”）发生改变。胚胎移植前，还需对代孕母猴进行________处理，以保证胚胎能够继续发育。
（3）为检测克隆猴体内某基因是否正常转录，可采用RT-PCR（反转录PCR）技术，原理是先在目标组织细胞中提取全部的________，将它们反转录为DNA片段，进行PCR扩增，这样如果能扩增出该基因，则说明该基因正常转录。PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需要提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种_________，4种________和耐高温的______________。PCR每次循环可以分为_______三步。若要检测该基因的翻译产物，可用_______________技术。
【答案】（1） ①. 显微操作 ②. 42
（2） ①. 调控相关基因的表达 ②. 不会 ③. 同期发情
（3） ①. mRNA ②. 引物 ③. 脱氧核苷酸 ④. DNA聚合酶 ⑤. 变性、复性和延伸 ⑥. 抗原—抗体杂交
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞内，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 具体程序是：(1)核供体准备：将胚胎或体细胞制成单个胚胎细胞或单个体细胞。(2)核受体：卵母细胞的去核。(3)核移植：将单个胚细胞或体细胞注入到去核的卵母细胞中。(4)细胞融合：将二者在一定融合条件下进行融合，而后培养。(5)核移植后卵母细胞的激活：将融合后的胚胎在一定条件下激活并培养。 (6)核移植胚胎培养：核移植胚胎在一定条件下进行培养，使其发育成早期胚胎，进行移植或冷冻保存。
PCR需要在一定的缓冲溶液中进行，需提供DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶、由于真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此PCR反应缓冲液中一般要添加 Mg2+，该过程需要通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
【小问1详解】
动物细胞核移植过程中，常采用显微操作去核法对卵母细胞去核。克隆小猴是将胎猴体细胞的细胞核注入到母猴去核的卵母细胞中然后经进一步培育形成的，因此克隆小猴体细胞中细胞核仅来自于胎猴，其含有的染色体数目等于胎猴体细胞的染色体数目，即42条。
【小问2详解】
体细胞与去核卵母细胞融合后形成重构胚，将Kdm4d的mRNA注入重构胚后，该mRNA可以在细胞内表达出组蛋白去甲基化酶，该酶与TSA组蛋白脱乙酰酶抑制剂一起改变组蛋白的甲基化或乙酰化状态来调控某些基因的表达。Kdm4d的mRNA和TSA处理只是影响相关基因的表达过程，二者全都属于表观遗传范畴，表观遗传不改变基因的碱基排列顺序。在胚胎移植前对代孕母猴进行同期发情处理，使其达到与供体相同的生理状态，为供体的胚胎植入代孕母猴体内提供了相同的生理环境。
【小问3详解】
由题干可知，在目标组织细胞中提取该物质后，需要经反转录生成DNA片段，可推知该物质为mRNA。PCR过程不仅需要目的DNA作为模板，还需要一对引物，该引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的，与模板链两端结合；同时还需要合成DNA的原料即4种游离的脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。PCR每个循环包括变性、复性、延伸三个步骤，每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增。该基因的翻译产物是蛋白质，若要检测蛋白质，可以采用抗原-抗体杂交技术。
23. 内皮素（ET）是一种含21个氨基酸的多肽，与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系。研究发现内皮素功能异常与内皮素主要受体ETA有关。科研人员通过构建表达载体，实现了ETA基因在细胞中高效表达。其过程如下图所示（图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为CCC↓GGG，限制酶XhⅠ的识别序列为C↓TCGAG）。请据图回答下列问题。
（1）图中ETA基因能够在大肠杆菌细胞内表达的原因是______________。
（2）过程①中需要用___________酶处理，过程③中，限制酶XhⅠ切割DNA形成的黏性末端是_______。用两种限制酶切割，获得不同的黏性末端，其主要目的是____________。
（3）图中的基因表达载体至少还缺少____________。
（4）已知荧光显微镜可以通过检测荧光的强度来判断SNAP基因是否表达及表达量。因此，利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因，目的是______________。
（5）人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体，内皮素与黑色素细胞膜上的受体结合后，会刺激黑色素细胞的增殖、分化并激活酪氨酸酶的活性，从而使黑色素增加。美容时可以利用注射ETA达到美白祛斑的效果，原因是__________________________，从而抑制了黑色素细胞的增殖和黑色素的形成。
【答案】（1）所有生物共用一套遗传密码
（2） ①. 逆转录 ②. ③. 使目的基因定向连接到载体上（避免目的基因及载体的任意连接）
（3）终止子 （4）检测ETA基因能否表达及表达量
（5）ETA能与内皮素结合（减少了内皮素与黑色素细胞膜上内皮素受体的结合）
【解析】
【分析】图中：①、②、③过程表示逆转录法获得目的基因的过程，④表示基因表达载体的构建过程，⑤表示利用限制酶切割质粒的过程，⑤表示将重组质粒导入受体细胞的过程，⑦表示目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
自然界中所有生物共用一套密码，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达。
【小问2详解】
①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化；③是利用限制酶XhⅠ切割DNA获得目的基因的过程，由于限制酶XhⅠ的识别序列为C↓TCGAG，因此其切割形成的黏性末端是 ，利用了两种限制酶切割目的基因和载体，从而获得了不同的黏性末端，这样可以防止目的基因及载体的任意连接，同时防止目的基因与运载体反向连接，即可以使目的基因定向连接到载体上。
【小问3详解】
基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等，图中的基因表达载体至少还缺少终止子。
【小问4详解】
可以通过检测荧光的强度来判断SNAP基因是否表达及表达量，因此，利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因，检测荧光的强度，可以检测ETA基因能否表达及表达量。
【小问5详解】
ETA能与内皮素结合，减少了内皮素与黑色素细胞膜上内皮素受体的结合，从而抑制了黑色素细胞的增殖和黑色素的形成，从而达到美容的目的。
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