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四川省绵阳市安州中学2023-2024学年高二下学期期末模拟生物考试卷（Word版附解析）
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这是一份四川省绵阳市安州中学2023-2024学年高二下学期期末模拟生物考试卷（Word版附解析），文件包含四川省绵阳市安州中学2023-2024学年高二下学期期末模拟生物考试卷1Word版含解析docx、四川省绵阳市安州中学2023-2024学年高二下学期期末模拟生物考试卷1Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
一、单选题（每题只有一项符合题意）
1. 两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交叫做正反交，正交与反交是相对而言的，不是绝对的，正反交常用于判断基因的位置。下列有关正反交的叙述，错误的是（ ）
A. 若正反交子代的表现型不同，且都出现母本性状，最可能是细胞质遗传
B. 若正反交子代的表现型相同，且只有一种表现型，最可能是细胞核遗传
C. 若正反交子代的表现型不同，且出现父本性状，基因可能位于性染色体上
D. 只能用显隐性已知的纯合亲本进行正反交实验，否则无法判断基因的位置
【答案】D
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】AB、正反交实验可用于判断基因位于细胞质中还是细胞核中：若正反交子代的表现型不同，且都出现母本性状，最可能是细胞质遗传 ，若正反交子代的表现型相同，且只有一种表现型，最可能是细胞核遗传，AB正确；
C、若正反交子代的表现型不同，且出现父本性状，说明基因与性别相关联，则基因可能位于性染色体上，C正确；
D、显隐性性状未知的个体也可用正反交实验判断位置：若正反交子代的表现型不同，且都出现母本性状，最可能是细胞质遗传，D错误。
故选D。
2. 假说-演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，早期遗传研究的科学家们利用假说-演绎法得出了许多科学结论。下列有关假说-演绎法步骤的叙述，错误的是（ ）
A. 孟德尔通过测交实验得到64株后代中，有30株高茎，34株矮茎，这属于演绎推理
B. 孟德尔对两对性状杂交后，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比给予的解释，属于提出假说
C. 摩尔根通过观察果蝇白眼性状的遗传，提出为什么白眼性状总是与性别相关联的问题
D. 摩尔根的果蝇实验得出结论：白眼基因在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因
【答案】A
【解析】
【分析】假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
【详解】A、孟德尔通过测交实验得到64株后代中，有30株高茎，34株矮茎，这属于验证阶段，A错误；
B、孟德尔对两对性状杂交后，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比给予的解释，属于提出假说，内容是：控制两种性状的遗传因子在分离的时候互不干扰，他们可以自由组合，B正确；
C、摩尔根通过观察果蝇白眼性状的遗传，提出为什么白眼性状总是与性别相关联的问题 ，白眼全是雄性，C正确；
D、摩尔根的果蝇实验得出结论：白眼基因在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因，D正确。
故选A。
3. 在“建立减数分裂过程中染色体变化的模型”活动过程中，下列有关模型建构的叙述，正确的是（ ）
A. 同一对同源染色体应该用相同颜色的橡皮泥构建，大小要基本相同
B. 把长度相同、颜色不同的两条染色体成对并排放置，模拟同源染色体配对
C. 将减Ⅰ前期某条染色体上的姐妹染色单体末端交换一小部分片段，模拟互换
D. 该过程能帮助理解减数分裂产生配子具有多样性的原因，属于概念模型
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、一对同源染色体一条来自父方，一条来自母方，所以所用橡皮泥颜色不同，A错误；
B、把长度相同、颜色不同的两条染色体代表同源染色体，所以成对并排放置，模拟同源染色体配对，B正确；
C、互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而不是发生在一条染色体的姐妹染色单体之间，C错误；
D、该过程能帮助理解减数分裂产生配子具有多样性的原因，属于物理模型，D错误。
故选B。
4. 减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。下列有关减数分裂的叙述，正确的是（ ）
A. 真核生物和原核生物都能进行减数分裂产生生殖细胞
B. 减数分裂形成的子细胞的遗传物质是亲代细胞的一半
C. 减数分裂过程中染色体只复制一次，核DNA复制两次
D. 能进行减数分裂的高等生物，也一定能进行有丝分裂
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、原核生物不能进行减数分裂，减数分裂是真核生物进行分裂的方式，A错误；
B、减数分裂产生的子细胞中核遗传物质只有亲代细胞的一半，B错误；
C、减数分裂过程中核DNA复制一次，细胞分裂两次，C错误；
D、能进行减数分裂的高等生物一定也能进行有丝分裂，例如精原细胞可以成为初级精母细胞进入减数分裂过程，但它也可以进行有丝分裂，D正确。
故选D。
5. 人类的XY染色体有同源区段和非同源区段，同源区段可以有等位基因，如图1；图2是人类某种位于性染色体上的单基因（A/a）遗传病的患者家系图。下列判断错误的是（ ）
A. 该病为显性遗传病，图2中Ⅰ代和Ⅱ代患者均为杂合子
B. 控制该遗传病的基因位于图1中的Ⅱ同源区段上
C. 图2中Ⅱ-3和Ⅱ-4再生育一个女孩，患病的概率是1/2
D. 图2中Ⅲ-2与正常女性结婚，建议后代生男孩
【答案】D
【解析】
【分析】“有中生无”是显性遗传病，Ⅱ-3和Ⅱ-4患病，生出不患病的Ⅲ-3，说明该病为显性遗传病。根据题意可知，该病位于性染色体上，如果该病仅位于X染色体上，则Ⅱ-4患病，Ⅲ-3也患病，与题意不符；说明该病位于X、Y染色体的同源区段，即图1中的Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型为XAXa、XaYA。
【详解】AB、“有中生无”是显性遗传病，Ⅱ-3和Ⅱ-4患病，生出不患病的Ⅲ-3，说明该病为显性遗传病。根据题意可知，该病位于性染色体上，如果该病仅位于X染色体上，则Ⅱ-4患病，Ⅲ-3也患病，与题意不符；说明该病位于X、Y染色体的同源区段，即图1中的Ⅱ同源区段上，故图1中的Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型为XAXa、XaYA。Ⅰ-1患病但生出不患病的Ⅱ-2，说明其基因型为XAYa，故图2中Ⅰ代和Ⅱ代患者均为杂合子，AB正确；
C、Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型为XAXa、XaYA，他们再生育一个女孩（XAXa、XaXa），患病的概率是1/2，C正确；
D、图2中Ⅲ-2的基因型为1/2XAYA、1/2XaYA，与正常女性（XaXa）结婚，生男孩均患病，生女孩可能不患病，D错误。
故选D。
6. 某基因型为AAXBXb的个体，产生了一个基因型为AAXB的极体。推测产生该极体的过程中产生的卵细胞的基因型（只考虑一次分裂异常，没有A/a基因用“O”表示）最不可能的是（ ）
A. AXBB. AXbC. OXbD. OXB
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体（交叉）互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】考虑减数第二次分裂异常：(1)如果次级卵母细胞基因型是AAXBXB，现产生了AAXB的极体，则其姐妹染色单体没有分开，因此次级卵母细胞产生的极体基因型是OXB，第一次极体的基因型是AAXbXb，产生的极体基因型是AXb。(2)如果次级卵母细胞的基因型是AAXbXb，第一极体基因型是AAXBXB，第一极体分裂异常，姐妹染色单体没有分开，因此产生了AAXB和OXB的极体，而次级卵母细胞产生的卵细胞和极体的基因型是AXb。
考虑减数第一次分裂异常：由于同源染色体没有分开，可能形成AAAAXBXB和OOXbXb的次级卵母细胞或第一极体，如果次级卵母细胞的基因型是 AAAAXBXB，则会形成AAXB的卵细胞和极体，而OOXbXb会形成OXb的极体。
如果次级卵母细胞的基因型是OOXbXb，则会形成OXb的卵细胞。所以卵细胞的基因型可以是OXB、AXb、AAXB、OXb，所以不可能是AXB。A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7. 已知某种甲虫体色有黑色与花斑两种，由三对独立遗传的基因控制，三对基因均有显性基因时表现为黑色，其余为花斑。请结合下面多对基因独立遗传自交后代的性状和基因型的关系表分析，下列有关该种甲虫体色遗传的叙述，正确的是（ ）
A. 选取该种甲虫体色为花斑的雌雄个体杂交，后代不会出现黑色个体
B. 选用三对基因均杂合的甲虫雌雄个体杂交，性状分离比为27∶37
C. 甲虫群体中，控制体色遗传的各种基因型比例一定是（1∶2∶1）3
D. 若基因型相同的黑色甲虫杂交后代有9种基因型，则亲本基因型有6种可能
【答案】B
【解析】
【分析】该甲虫由三对独立遗传的基因控制，三对基因均有显性基因时表现为黑色，其余为花斑，用Aa、Bb、Cc、表示这三对基因，A_B_C_为黑色。
【详解】A、如果该性状由2对基因控制，花斑色AAbb和aaBB杂交，后代基因型都是AaBb，表现为黑色，A错误；
B、三对基因均杂合的甲虫（AaBbCc）雌雄个体杂交，后代黑色个体（A_B_C_）的比例为（3/4）3=27/64，所以花斑色的比例为1-27/64=37/64，所以性状分离比为27∶37，B正确；
C、由于该群体亲本基因型和各基因的基因频率未知，所以各种基因型比例是不确定的，C错误；
D、若基因型相同的黑色甲虫杂交后代有9种基因型，说明亲本含有2对等位基因，三对基因均有显性基因时表现为黑色，亲本基因型有AaBbCC、AABbCc、AaBBCc，共3种基因型，D错误。
故选B。
8. 玫瑰花的花瓣有重瓣和单瓣之分，重瓣对单瓣为显性，受一对等位基因控制。某育种工作者将花园里的单瓣玫瑰都去掉，留下重瓣玫瑰花自交，后代重瓣∶单瓣=4∶1，若将这些亲本植株全部与单瓣植株测交，后代重瓣与单瓣的比例为（ ）
A. 5∶2B. 3∶1C. 3∶2D. 4∶1
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】用Aa表示控制该性状的基因，重瓣花的基因型有AA和Aa，设AA为x，Aa为y，则子代重瓣：单瓣=（x+3/4y）：（1/4y）=4:1，则x：y=1:4，AA：Aa=1:4，产生的配子A：a=（1/5+4/5×1/2）:（4/5×1/2）=3:2，测交后代重瓣（Aa）与单瓣（aa）的比例为3:2。
故选C。
9. 正在分裂的某动物（2N）细胞，其染色体上基因组成如下图所示。下列推测正确的是（ ）
A. 该动物个体的基因型是AaBBB. 该细胞正处于有丝分裂中期
C. 出现Aa基因的原因只能是基因突变D. 该细胞分裂后期染色体数目为2N
【答案】D
【解析】
【分析】图示细胞不含同源染色体，含有姐妹染色单体，一条染色体上含有A和a基因，可能是发生了基因突变或基因重组。
【详解】A、根据题意可知，该动物的染色体数为2N，说明是二倍体，图示细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂，不能确定其同源染色体上的基因，故不能确定该动物个体的基因型，A错误；
B、该动物为二倍体，且图示细胞不含同源染色体，应表示减数第二次分裂前期，该细胞不能表示有丝分裂，B错误；
C、由于不能确定该动物个体的基因型，因此不能确定出现Aa基因的原因只能是基因突变，若该动物个体的细胞内含有Aa，则图示染色体上的Aa也可能是四分体时期的互换导致的基因重组形成的，C错误；
D、图示细胞为减数第二次分裂前期，染色体数为体细胞的一半，为N，该细胞分裂后期着丝粒断裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍为2N，D正确。
故选D。
10. 果蝇体细胞中有8条染色体。某生物兴趣小组对果蝇精巢中甲、乙、丙三个细胞的染色体和核DNA进行测定，结果如下图所示，图中①表示染色体数/8的比值，②表示核DNA数/染色体数的比值。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲细胞可能有16条染色单体B. 乙细胞可能没有同源染色体
C. 丙细胞的两极大小可能不同D. 减数分裂过程有甲、乙、丙三种细胞
【答案】B
【解析】
【分析】果蝇精巢中既可以进行有丝分裂，又可以进行减数分裂，有丝分裂后期染色体数为体细胞的二倍。
【详解】A、图中①表示染色体数/8的比值，甲细胞中该比值为2，说明细胞内的染色体数为16条，是体细胞内染色体数的二倍，可表示有丝分裂后期，②表示核DNA数/染色体数的比值，甲细胞中该比值为1，说明此时不含染色单体，A错误；
B、乙细胞中①染色体数/8的比值为1，说明乙细胞含有8条染色体，②核DNA数/染色体数的比值为1，说明不含姐妹染色单体，乙细胞可表示减数第二次分裂后期、有丝分裂形成的子细胞等时期，其中减数第二次分裂后期不含同源染色体，B正确；
C、丙细胞中①染色体数/8的比值为1，说明乙细胞含有8条染色体，②核DNA数/染色体数的比值为2，说明含姐妹染色单体，则丙细胞可表示减数第一次分裂过程，有丝分裂前期和中期，由于甲、乙和丙存在精巢内，无论减数分裂和有丝分裂细胞质都是均等分裂，因此丙细胞的两极大小不会出现不同，C错误；
D、图中①表示染色体数/8的比值，甲细胞中该比值为2，说明细胞内的染色体数为16条，是体细胞内染色体数的二倍，表示有丝分裂后期，不能表示减数分裂，D错误。
故选B。
11. 甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。下列评价错误的是（ ）
A. 丙装置设置有误，排气时可能会导致发酵液溢出
B. 三个装置中酵母菌均先有氧呼吸，再酒精发酵
C. 用酸性的重铬酸钾溶液鉴定装置中是否有酒精产生
D. 导致三个装置中发酵液pH下降的原因不同
【答案】B
【解析】
【分析】酿酒所用的微生物主要是酵母菌，它进行无氧呼吸的产物是酒精与二氧化碳。故在进行酒精发酵时应为无氧的环境，所以进气口与排气口都要关闭，每隔一段时间打开排气口，以排出产生的二氧化碳。据图分析，甲和丙同学的操作有误，甲同学未夹住发酵瓶的充气管，酵母菌可能不进行无氧呼吸；丙同学错在瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，这样发酵液会从排气管流出。
【详解】A、丙装置排气管在液面以下，排气时会导致发酵液从排气管溢出，A正确；
B、由于甲一直处于通气状态，故酵母菌可能一直有氧呼吸，不进行无氧呼吸产生酒精，B错误；
C、检测酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液，C正确；
D、甲同学未夹住发酵瓶的充气管，可能有醋酸菌污染，酵母菌呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸，导致pH降低；乙、丙中酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，导致pH降低，D正确。
故选B。
12. 第三代试管婴儿也称胚胎植入前遗传学诊断，精子和卵细胞形成受精卵发育成早期胚胎后植入子宫前对胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测，再进行胚胎移植。下列相关叙述正确的（ ）
A. 胚胎移植前遗传学诊断需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞
B. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应
C. 试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→原肠胚→囊胚阶段
D. 精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植的生理学基础有：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境；②早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能；③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能；④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。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，试管婴儿技术的成熟并不意味着就可以随意选择和定制孩子。
【详解】A、胚胎植入前遗传学诊断过程不需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞，因为此时羊水中不含有胚胎细胞，A错误；
B、胚胎移植的生理学基础之一是母体子宫对植入胚胎基本无免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能，能保证胚胎正常发育，B错误；
C、早期胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚，C错误；
D、精子入卵后，卵细胞膜会发生一种称作卵细胞膜反应的生理反应，从而防止其它精子进入卵细胞，D正确。
故选D。
13. 下图所示是利用高等哺乳动物的生殖细胞进行的体外受精技术培育试管动物的大致流程。下列说法错误的是（ ）
A. 哺乳动物的体外受精包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤
B. 在体外受精前，要对精子进行获能处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力
C. 卵细胞发育到MⅡ期时，才具有与精子受精的能力
D. 图中移植的胚胎遗传物质一半来自雌性供体，一半来自雄性供体
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示是体外受精技术培育试管动物的大致流程，体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精作用；试管动物的培育除了采用体外受精技术，还采用早期胚胎培养和胚胎移植技术。
【详解】A、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤，A正确；
B、精子需要获能后才能进行受精，因此在体外受精前，要对精子进行获能处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力，B正确；
C、卵细胞只有发育到MⅡ期才具备与精子受精的能力，C正确；
D、图中移植的胚胎核遗传物质一半来自雌性供体，一半来自雄性供体，但细胞质遗传物质来自卵细胞，D错误。
故选D。
14. 在胚胎移植过程中很多操作步骤都需要检查，为避免后期人力、物力、财力的浪费，下列相关说法错误的是（ ）
A. 胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否能正常发育到一定阶段
B. 胚胎移植前需要检查受体的免疫力，选择免疫缺陷型做受体有利于胚胎的存活
C. 胚胎移植前进行遗传病筛查对于动物繁育健康后代具有重要意义
D. 胚胎移植到受体的子宫后，还需对受体进行妊娠检查
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体；用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段，因为通常是只有进入桑葚胚或囊胚阶段的细胞才能被移植，A正确；
B、受体子宫对移入的胚胎不具有免疫排斥，因此，胚胎移植前不需要检查受体的免疫力，也不需要选择免疫缺陷型做受体，B错误；
C、胚胎移植前进行遗传病筛查有利于繁育健康的后代，从而提高胚胎移植的经济效益，C正确；
D、胚胎移植入子宫不代表妊娠成功，故需对其进行是否妊娠检查，D正确。
故选B。
15. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 所需培养基是按细胞所需的营养物质种类和量严格配制的
B. 培养细胞1是原代培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累而分裂受阻
C. 传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，无须再用酶处理
D. 体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，都会发生接触抑制现象
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程：取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用胶原蛋白酶）处理（消化），形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。
【详解】A、在配制动物细胞培养液时，除了需要添加一定的营养物质（如糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等）外，往往还需加入动物的血清和血浆等天然成分，同时所需培养基一般是按细胞所需的营养物质种类和量严格配制的，A正确；
B、培养细胞1是原代培养，该过程是获得组织细胞中进行的初次培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累等分裂受阻，B正确；
C、传代培养时，悬浮培养的细胞没有体现贴壁生长的现象，因而可以直接用离心法收集，无须再用酶处理，C正确；
D、体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，前者会发生接触抑制现象，后者不会，D错误。
故选D。
16. 为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，某科研小组设计了下图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 通常选择茎尖进行组织培养，从而获得脱毒苗，使植物具备抗毒能力
B. 紫杉醇是红豆杉基本生命活动必须的
C. 用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气
D. 同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体；
2、据图分析，红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织，一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体，进而培养成红豆杉植株；另一方面，愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞，从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。
【详解】A、茎尖处病毒较少，可利用茎尖进行组织培养获得脱毒苗，脱毒苗携带的病毒较少，但脱毒苗不一定具有抗毒能力，A错误；
B、紫杉醇是次生代谢物，一般不是植物基本生命活动必须的，B错误；
C、用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，有利于细胞进行有氧呼吸，C正确，
D、同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如由花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。
故选C。
17. 下图为酱油的制作流程，其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等，该过程需要提供营养物质、通入空气。下列说法错误的是（ ）
A. 米曲霉发酵过程中，大豆中蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源
B. 米曲霉分泌的酶可将大分子有机物水解为小分子有机物
C. 发酵池发酵阶段应密封进行，酵母菌与米曲霉对氧气需求相同
D. 发酵池中两种主要微生物产生的酒精、乳酸可以抑制杂菌生长
【答案】C
【解析】
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、大豆中的蛋白质含有N，可为米曲霉的生长提供氮源，A正确；
B、米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的蛋白酶、脂肪酶能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，B正确；
C、米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气，由此可以判断米曲霉属于异养需氧型，而酵母菌属于兼性厌氧生物，C错误；
D、发酵池中两种主要微生物产生酒精具有抑制杂菌的作用，产生的乳酸会营造酸性环境，也可以抑制杂菌生长，D正确。
故选C。
18. 金黄色葡萄球菌（SAU）是细菌性肺炎的病原体之一，A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎，为选出最佳疗效的抗生素，研究者将分别含等剂量抗生素A、B、C、D的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48h，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A. 可采用干热灭菌的方法对该实验使用的培养皿和培养基进行灭菌
B. 滤纸片b周围抑菌圈出现一个菌落，可能是形成该菌落的SAU发生了基因突变
C. 抗生素D治疗SAU感染的效果最好
D. 接种涂布后的培养皿立即放置于37℃的恒温箱中培养，注意不要倒置
【答案】B
【解析】
【分析】实验室常用的灭菌方法：
①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌；
②干热灭菌；能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；
③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa,温度为121°C的条件下，维持15～30min。
【详解】A、实验使用的培养皿可采用干热灭菌的方法进行灭菌，但培养基适宜采用高压蒸汽灭菌，A错误；
B、由图可知，滤纸片b周围抑菌圈中出现一个菌落，可能是形成该菌落的SAU发生了抗药性基因的突变而得以存活，B正确；
C、抑菌圈越大，说明该菌对此药敏感性越大，反之越小，因此抗生素A治疗SAU感染的效果最好，C错误；
D、接种后需要静置一段时间等涂布的菌液被培养基吸收后再倒置培养，D错误。
故选B。
19. 双向启动子可同时结合两个 RNA聚合酶来驱动下游基因的表达，研究人员构建了下图所示的表达载体，以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是（ ）
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入GUS 基因，需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
【答案】B
【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--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、活性鉴定等。
【详解】A、将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，A正确；
B、如果用SphI 酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒时就会破坏LUC基因，B错误；
C、如果成功导入含有壮观霉素抗性基因的基因表达载体，受体细胞就具有抗壮观霉素的能力，在含有壮观霉素的培养基上能生存，因此可以筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞，C正确；
D、双向启动子如果正常表达，就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶，催化底物分别产生荧光或生成蓝色物质，从而确定双向启动子的作用，D正确。
故选B。
20. 下图是“DNA的粗提取和鉴定”实验中几个重要操作的示意图，下列叙述错误的是（ ）
A. 实验的操作顺序是③②①④
B. 图①的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白质可溶于酒精
C. 图①需要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌，便于DNA的析出
D. 图④操作后加入二苯胺试剂充分振荡，可观察到颜色变蓝
【答案】D
【解析】
【分析】DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，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。
【详解】A、图中“DNA的粗提取和鉴定”的正确的实验操作顺序是③破碎细胞→②获取含DNA的滤液→①DNA析出→④DNA的鉴定，A正确；
B、图①的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白质可溶于酒精，这样可以进一步纯化DNA，B正确；
C、图①玻璃棒按照同一个方向轻缓搅拌，防止DNA断裂，便于DNA析出，C正确；
D、图④操作后加入二苯胺试剂充分振荡，经过水浴加热可观察到颜色变蓝，D错误。
故选D。
21. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。下列关于植物细胞工程的应用的叙述，错误的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】利用植物组织培养技术培育脱毒苗，获得不是抗病毒的新品种，还是原来的品种，不过没有病毒，仍然有可能感染病毒。快速繁殖，用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫微型繁殖，微型繁殖技术可以使作物保持优良品种的遗传特性，可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖。
【详解】A、快速繁殖，用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫微型繁殖，微型繁殖技术可以使作物保持优良品种的遗传特性，可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，其原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、由于植物顶端分生区几乎不含病毒，利用植物组织培养技术培育脱毒苗可以提高作物的产量和品质，B正确；
C、单倍体育种花药离体培养环节涉及植物组织培养技术，体现了植物细胞具有全能性，其优点是能明显缩短育种年限，C错误；
D、细胞的工厂化生产利用的是细胞次生代谢产物的产生，不受季节、天气等限制，D正确。
故选C。
22. 酒精是生物学实验中常用的试剂。下表列出了酒精在实验中的作用，表述错误的选项共有（ ）
A. 1项B. 2项C. 3项D. 4项
【答案】B
【解析】
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一：
1、如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；
2、观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用酒精洗去卡诺氏液；
3、绿叶中色素的提取和分离实验中可用无水乙醇来提取色素；
4、果酒和果醋制作实验、组织培养实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；
5、DNA的粗提取和鉴定中可用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA；
6、土壤小动物丰富度研究中，收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，防止诱虫器中小动物尸体腐烂。
【详解】①、体积分数为70%的酒精可导致蛋白质变性，可用于实验室和日常消毒，菊花的组织培养过程中，需要对工作台、外植体、操作人员的手等消毒，培养基需要灭菌，①错误；
②、由于色素不溶于水而溶于有机溶剂，所以酒精（无水乙醇）在绿叶中色素的提取和分离实验中作为有机溶剂起到提取色素的作用，②正确；
③、在脂肪的鉴定实验中，染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色，③正确；
④、观察植物根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，④错误；
⑤、土壤中小动物类群的丰富度研究中，收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，防止小动物尸体腐烂，⑤正确。
综上，①④错误，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
23. 消毒、灭菌、无菌操作是生物学实验中常见的操作。相关叙述正确的是（ ）
A. 对菊花外植体消毒，要用无水酒精配合使用一定浓度的次氯酸钠溶液
B. 可用干热灭菌法对实验中所使用的培养皿、金属用具等进行灭菌
C. 为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D. 对操作者的双手、衣着以及操作空间等，采用紫外线进行消毒
【答案】B
【解析】
【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌，常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。
【详解】A、对菊花外植体消毒，要用70%的酒精配合使用一定浓度的次氯酸钠溶液，A错误；
B、微生物操作应注意无菌操作，可用干热灭菌法对实验中所使用的培养皿、金属用具等进行灭菌，B正确；
C、对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌的方法是湿热灭菌法，常用的是高压蒸汽灭菌法，C错误；
D、对操作者的双手采用酒精进行消毒，紫外线会对人体造成伤害，衣着和操作空间可采用紫外线进行消毒， D错误。
故选B。
24. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲过程需要对实验小鼠进行消毒
B. 乙过程需要用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开
C. 丙过程表示原代培养，该过程中会出现接触抑制现象
D. 丁过程表示传代培养，传代培养的正常动物细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
【答案】D
【解析】
【分析】图示中甲表示从实验小鼠获取皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒；乙表示用胰蛋白酶将组织细胞分散成单个细胞；丙表示原代培养过程；丁表示传代培养。
【详解】A、离体动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，甲过程表示从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒，A正确；
B、皮肤细胞培养前需用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开，并制成细胞悬液，B正确；
C、丙过程表示原代培养，动物细胞原代培养该过程中会出现接触抑制现象，C正确；
D、丁过程表示传代培养，由于接触抑制，正常动物细胞培养时在培养瓶壁上只能形成单层细胞，D错误。
故选D。
25. 蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工改造
B. 蛋白质工程首先要建立蛋白质功能与结构的联系
C. 经蛋白质工程改造后的性状不可以遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程首先要建立蛋白质功能与结构的联系，然后依据所需蛋白质的功能，设计改造天然蛋白质的空间结构，推测出其氨基酸的序列，并根据“中心法则”逆推出基因的核苷酸序列，进而利用基因工程技术改变DNA上特定位点的核苷酸序列，最终将改造了的基因导入受体细胞后进行表达。可见，蛋白质工程是通过设计和改造编码蛋白质的基因获得特定功能的蛋白质。
【详解】A、由蛋白质工程的概念可知，蛋白质工程改造的是DNA上特定位点的核苷酸序列，不是蛋白质，A错误；
B、蛋白质工程首先要建立蛋白质功能与结构的联系，然后依据所需蛋白质的功能，设计改造天然蛋白质的空间结构，B正确；
C、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，由于是对基因进行的改造，遗传物质已经改变，属于可以遗传的变异，C错误；
D、蛋白质工程最终要获得特定功能的蛋白质，D错误。
故选B。
第II卷（非选择题）
26. 下图表示某雌性生物（2n=8）细胞分裂过程中有关模型图。图甲为其中一对同源染色体上的基因组成，图乙是由细胞甲通过减数分裂产生的一个卵细胞中该染色体上的基因情况，图丙为细胞内某种结构的数量变化曲线。回答下列问题：
（1）若产生图乙的过程没有发生基因突变，产生图乙这种细胞基因组成的原因，最可能是图甲细胞中______之间交换了一部分片段，发生该变化对应的时期在图丙中的______段。
（2）图丙代表细胞内______的数量变化；图中CD段该结构的具体数量为______，此时细胞处在______期；HI段该结构数量为0，原因是____________。
（3）在对该生物产生卵细胞进行分析时，还发现了一个基因组成为AaBb的卵细胞，产生该细胞最可能原因是____________。（只考虑一次分裂异常）
【答案】（1） ①. 同源染色体的非姐妹染色单体 ②. FG
（2） ①. 同源染色体对数 ②. 8##八 ③. 有丝分裂后 ④. 因减数第一次分裂过程同源染色体分离，使子细胞中都只有一套非同源染色体
（3）减Ⅰ后期AaBb所在的同源染色体没有分离，都进入到次级卵母细胞中，再进行正常的减数第二次分裂，形成含AaBb的卵细胞
【解析】
【分析】分析题甲可知，图中具有一对同源染色体，分析图丙可知，该结构在AB段数量为n，CD段数量为2n，经过GH段变化，HI段该结构数量为0，且该生物是二倍体，说明该结构表示同源染色体对数，
【小问1详解】
正常情况下，由细胞甲通过减数分裂产生的卵细胞中基因组成为AB或ab，但图乙细胞的基因组成为Ab，因为该过程没有发生基因突变，所以产生图乙这种细胞基因组成的原因，最可能是图甲细胞在减数第一次分裂前期（对应图丙中的FG段，图丙中的FG段表示减数第一次分裂）同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了一部分片段。
【小问2详解】
分析图丙可知，该结构的数量可为0、n或2n，且该生物为二倍体，因此图丙代表细胞内同源染色体对数的数量变化。图中CD段表示有丝分裂后期，该时期着丝粒分裂，染色体数加倍为体细胞中染色体数的2倍，结合题干“某雌性生物（2n=8）”可知，该时期同源染色体对数的具体数量为8。HI段该结构（同源染色体对数）数量为0，原因是在减数第一次分裂后期同源染色体分离，使子细胞中都只有一套非同源染色体，即不存在同源染色体。
【小问3详解】
正常情况下，该生物产生的卵细胞的基因组成为AB或ab，但该卵细胞的基因组成为AaBb，即含有等位基因，而且只考虑一次分裂异常，因此产生该细胞最可能原因是减Ⅰ后期AaBb所在的同源染色体没有分离，都进入到次级卵母细胞中，再进行正常的减数第二次分裂，形成含AaBb的卵细胞。
27. 月季花瓣呈现多种颜色，极具观赏价值。研究发现，类胡萝卜素及花青苷相对含量的差异和色素之间的相互作用使月季呈现不同的花色。已知二者分别由两对等位基因控制且独立遗传，类胡萝卜素的合成受b基因的控制，花青苷的合成受A基因的控制，A基因数量越多花青苷含量越多红色越深，如下图所示。回答下列问题：
（1）用一株粉色月季自交，后代出现了5种颜色的花，该粉色月季的基因型为______，子一代月季中开粉色花的月季所占比例为______。
（2）选取橙色花月季若干，随机交配，后代橙色∶黄色=15∶1，则亲本植株的基因型和比例为______。
（3）某月季园里有黄色、橙色、白色3种颜色花的月季，请选择合适的亲本，验证控制花色遗传的这两对等位基因位于两对不同的染色体上，简要写出实验设计思路，并预测结果______________________。
【答案】（1） ①. AaBb ②. 3/8
（2）Aabb：AAbb=1：1
（3）选择橙色月季与白色月季进行杂交得到F1，再让F1的粉色月季与黄色月季杂交得到F2，观察并统计F2中的表型及比例，若F2中粉色月季：白色月季：橙色月季：黄色月季=1：1：1：1，则说明控制花色遗传的这两对等位基因位于两对不同的染色体上
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
分析题图可知，白色的基因型是aaB-，橙色的基因型是A-bb，黄色的基因型是aabb，红色的基因型是AAB-，粉色的基因型是AaB-，故用一株粉色月季自交，后代出现了5种颜色的花，该粉色月季的基因型为AaBb，子一代月季中开粉色花的月季（AaBB、AaBb）所占比例为1/21/4+1/21/2=3/8。
【小问2详解】
橙色的基因型是A-bb，黄色的基因型是aabb，选取橙色花月季若干，随机交配，后代橙色∶黄色=15∶1，则aabb=1/16，则亲代产生配子abab=1/16，设亲代橙色花月季中Aabb占x，AAbb占1-x，则亲代产生ab的概率为1/2x，1/2x1/2x=1/16，则x=1/2，故则亲本植株的基因型和比例为Aabb：AAbb=1：1。
【小问3详解】
验证控制花色遗传这两对等位基因位于两对不同的染色体上，选择橙色月季与白色月季进行杂交得到F1，再让F1的粉色月季与黄色月季杂交得到F2，观察并统计F2中的表型及比例，若F2中粉色月季：白色月季：橙色月季：黄色月季=1：1：1：1，则说明控制花色遗传的这两对等位基因位于两对不同的染色体上。
28. 2019年新冠疫情爆发以来，疫情防控成为社会关注的热点问题。下图所示某科研团队运用基因工程研制新冠病毒疫苗的过程。质粒中lacZ基因编码的酶可以分解X-ga产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。回答下列问题：
（1）获取目的基因时，首先提取新冠病毒的RNA，再通过___过程获得cDNA（互补DNA），并可借助特异性引物通过PCR扩增图中的片段，PCR的原理是___，其中引物的作用是___，若一个含有目的基因的DNA扩增n代，则共消耗___对引物。
（2）图中过程①有两种限制酶选择方案（注：图中几种限制酶切割产生的末端不同）：方案一：选用BamHI一种限制酶：方案二：选用___两种限制酶：方案二优于方案一的原因是既能防止质粒和目的基因的自身环化，又能保证目的基因和质粒的正向连接。
（3）将重组质粒导入大肠杆菌之前，需要用一定浓度的Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于感受态。筛选含重组质粒的大肠杆菌时，须在培养大肠杆菌的通用培养基中加入___，培养一段时间后，挑选出___色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. DNA半保留复制 ③. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ④. 2n-1
（2）BamHⅠ、KpnⅠ或SalⅠ和KpnⅠ
（3） ①. 青霉素和X-gal ②. 白
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：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。
【小问1详解】
首先提取新冠病毒的RNA，再通过逆转录过程获得cDNA。PCR的原理是DNA半保留复制，其中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。由于每一个DNA子链合成都需要一个引物，因此若一个含有目的基因的DNA扩增n代，则形成的子代DNA含有2（n+1）条链，由于两条模板链不含引物，因此共消耗2（n+1）-2个引物，即消耗2n-1对引物；
【小问2详解】
为避免目的基因反接在质粒上，可选用两种不同的限制酶切割，而用SalⅠ切割质粒会破坏青霉素抗性基因，结合图中转录方向和限制酶切割位点，可选用BamHⅠ和KpnⅠ或SalⅠ和KpnⅠ来切割质粒和目的基因，既防止了目的基因和质粒的自身环化，又能保证目的基因和质粒的正向连接；
【小问3详解】
将重组质粒导入大肠杆菌之前，需要用一定浓度的Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA导入。目的基因拼接在质粒的lacZ基因上，打破了lacZ基因的序列，而单独导入空质粒的细胞内质粒中lacZ基因编码的酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，故筛选含重组质粒的大肠杆菌时，须在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X-gal，培养一段时间后，挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
29. 孔雀石绿（简称MG）是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危害人体健康，因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明。图中1~M是操作过程，回答下列问题：
（1）培养基的配制：MG降解菌富集培养基成分的特点是____。过程I~Ⅲ中需要无菌操作的是____，在无菌操作中，为避免被杂菌污染，需要注意的事项有____（答出2点即可）。
（2）MG高效降解菌株的富集：如图所示，将1.0g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中，将三角瓶置于30℃180r/min摇床中振荡培养1～2天，此操作的目的是____.
（3）MG高效降解菌株的分离和纯化：过程Ⅲ所利用的接种方法是____。在过程Ⅱ中重复次数为3次，在过程Ⅲ中三个培养基长出的菌落数量分别是142、163、154，则推测A中细菌的数量为____个/mL。
（4）MG高效降解菌株的鉴定：将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基（其他营养成分等适宜）上，鉴定目的菌的原理是____。
【答案】（1） ①. 以MG为唯一碳源 ②. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ③. 在超净台完成、在火焰旁完成、培养基用高压蒸汽灭菌等
（2）使目的菌充分接触培养液中的营养物质
（3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 1.53×108
（4）目的菌株通过降解MG来生长，使菌落周围的培养基变透明，出现透明圈，而不能降解MG的细菌不会产生透明圈
【解析】
【分析】1、培养基的基本组成成分：碳源、氮源、水、无机盐。
2、微生物常见的接种的方法有：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。在划线的开始部分，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梯度稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
要筛选出能降解MG的微生物，培养基的配制需要以MG作为唯一碳源。在微生物的实验室培养过程中，I~Ⅲ均需要进行无菌操作。防止杂菌污染，需要注意的事项有在酒精灯火焰附近进行接种、接种环要进行灼烧、在超净工作台上进行实验、培养基采用高压蒸汽灭菌等。
【小问2详解】
采用液体培养基摇床振荡培养的目的是使目的菌充分接触培养液中的营养物质，增大培养基中O2含量，增加目的菌株的浓度。
【小问3详解】
过程Ⅲ要对微生物进行计数，所利用的接种方法为稀释涂布平板法，在过程Ⅲ中三个培养基长出的菌落数量分别是142、163、154，平均数为153，涂布稀释液体积为0.1mL，在过程Ⅱ中重复次数为3次，稀释倍数为105倍，计算可得A中细菌的数量为153÷0.1×105=1.53×108个/mL。
【小问4详解】
MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明，若目的菌株能高效降解MG，则培养基变得透明，形成以目的菌株为中心的透明圈。1
2
n
性状组合类型
2
22
2n
性状分离比
3∶1
（3∶1）2
（3∶1）n
基因型种类
3
32
3n
基因型比例
1∶2∶1
（1∶2∶1）2
（1∶2∶1）n
选项
应用技术
原理或取材原因
优势
A
快速繁殖
植物细胞的全能性
繁殖快、保持亲本遗传特性
B
作物脱毒
植物顶端分生区几乎不含病毒
提高作物的产量和品质
C
单倍体育种
为适应培养条件发生新的突变
获得自然界没有的新物种
D
生产细胞产物
细胞可产生多种次生代谢产物
不受季节、天气等限制
选项
实验
酒精的作用
①
菊花的组织培养
工作台、外植体、培养基等的消毒
②
绿叶中色素的提取
溶解绿叶中的色素
③
检测生物组织中的脂肪
洗去浮色
④
观察植物根尖分生区组织细胞的有丝分裂
酒精和卡诺氏液一起制成解离液
⑤
研究土壤中小动物类群的丰富度
防止小动物尸体腐烂
一、单选题（每题只有一项符合题意）
1. 两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交叫做正反交，正交与反交是相对而言的，不是绝对的，正反交常用于判断基因的位置。下列有关正反交的叙述，错误的是（ ）
A. 若正反交子代的表现型不同，且都出现母本性状，最可能是细胞质遗传
B. 若正反交子代的表现型相同，且只有一种表现型，最可能是细胞核遗传
C. 若正反交子代的表现型不同，且出现父本性状，基因可能位于性染色体上
D. 只能用显隐性已知的纯合亲本进行正反交实验，否则无法判断基因的位置
【答案】D
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】AB、正反交实验可用于判断基因位于细胞质中还是细胞核中：若正反交子代的表现型不同，且都出现母本性状，最可能是细胞质遗传 ，若正反交子代的表现型相同，且只有一种表现型，最可能是细胞核遗传，AB正确；
C、若正反交子代的表现型不同，且出现父本性状，说明基因与性别相关联，则基因可能位于性染色体上，C正确；
D、显隐性性状未知的个体也可用正反交实验判断位置：若正反交子代的表现型不同，且都出现母本性状，最可能是细胞质遗传，D错误。
故选D。
2. 假说-演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，早期遗传研究的科学家们利用假说-演绎法得出了许多科学结论。下列有关假说-演绎法步骤的叙述，错误的是（ ）
A. 孟德尔通过测交实验得到64株后代中，有30株高茎，34株矮茎，这属于演绎推理
B. 孟德尔对两对性状杂交后，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比给予的解释，属于提出假说
C. 摩尔根通过观察果蝇白眼性状的遗传，提出为什么白眼性状总是与性别相关联的问题
D. 摩尔根的果蝇实验得出结论：白眼基因在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因
【答案】A
【解析】
【分析】假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
【详解】A、孟德尔通过测交实验得到64株后代中，有30株高茎，34株矮茎，这属于验证阶段，A错误；
B、孟德尔对两对性状杂交后，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比给予的解释，属于提出假说，内容是：控制两种性状的遗传因子在分离的时候互不干扰，他们可以自由组合，B正确；
C、摩尔根通过观察果蝇白眼性状的遗传，提出为什么白眼性状总是与性别相关联的问题 ，白眼全是雄性，C正确；
D、摩尔根的果蝇实验得出结论：白眼基因在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因，D正确。
故选A。
3. 在“建立减数分裂过程中染色体变化的模型”活动过程中，下列有关模型建构的叙述，正确的是（ ）
A. 同一对同源染色体应该用相同颜色的橡皮泥构建，大小要基本相同
B. 把长度相同、颜色不同的两条染色体成对并排放置，模拟同源染色体配对
C. 将减Ⅰ前期某条染色体上的姐妹染色单体末端交换一小部分片段，模拟互换
D. 该过程能帮助理解减数分裂产生配子具有多样性的原因，属于概念模型
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、一对同源染色体一条来自父方，一条来自母方，所以所用橡皮泥颜色不同，A错误；
B、把长度相同、颜色不同的两条染色体代表同源染色体，所以成对并排放置，模拟同源染色体配对，B正确；
C、互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而不是发生在一条染色体的姐妹染色单体之间，C错误；
D、该过程能帮助理解减数分裂产生配子具有多样性的原因，属于物理模型，D错误。
故选B。
4. 减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。下列有关减数分裂的叙述，正确的是（ ）
A. 真核生物和原核生物都能进行减数分裂产生生殖细胞
B. 减数分裂形成的子细胞的遗传物质是亲代细胞的一半
C. 减数分裂过程中染色体只复制一次，核DNA复制两次
D. 能进行减数分裂的高等生物，也一定能进行有丝分裂
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、原核生物不能进行减数分裂，减数分裂是真核生物进行分裂的方式，A错误；
B、减数分裂产生的子细胞中核遗传物质只有亲代细胞的一半，B错误；
C、减数分裂过程中核DNA复制一次，细胞分裂两次，C错误；
D、能进行减数分裂的高等生物一定也能进行有丝分裂，例如精原细胞可以成为初级精母细胞进入减数分裂过程，但它也可以进行有丝分裂，D正确。
故选D。
5. 人类的XY染色体有同源区段和非同源区段，同源区段可以有等位基因，如图1；图2是人类某种位于性染色体上的单基因（A/a）遗传病的患者家系图。下列判断错误的是（ ）
A. 该病为显性遗传病，图2中Ⅰ代和Ⅱ代患者均为杂合子
B. 控制该遗传病的基因位于图1中的Ⅱ同源区段上
C. 图2中Ⅱ-3和Ⅱ-4再生育一个女孩，患病的概率是1/2
D. 图2中Ⅲ-2与正常女性结婚，建议后代生男孩
【答案】D
【解析】
【分析】“有中生无”是显性遗传病，Ⅱ-3和Ⅱ-4患病，生出不患病的Ⅲ-3，说明该病为显性遗传病。根据题意可知，该病位于性染色体上，如果该病仅位于X染色体上，则Ⅱ-4患病，Ⅲ-3也患病，与题意不符；说明该病位于X、Y染色体的同源区段，即图1中的Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型为XAXa、XaYA。
【详解】AB、“有中生无”是显性遗传病，Ⅱ-3和Ⅱ-4患病，生出不患病的Ⅲ-3，说明该病为显性遗传病。根据题意可知，该病位于性染色体上，如果该病仅位于X染色体上，则Ⅱ-4患病，Ⅲ-3也患病，与题意不符；说明该病位于X、Y染色体的同源区段，即图1中的Ⅱ同源区段上，故图1中的Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型为XAXa、XaYA。Ⅰ-1患病但生出不患病的Ⅱ-2，说明其基因型为XAYa，故图2中Ⅰ代和Ⅱ代患者均为杂合子，AB正确；
C、Ⅱ-3和Ⅱ-4的基因型为XAXa、XaYA，他们再生育一个女孩（XAXa、XaXa），患病的概率是1/2，C正确；
D、图2中Ⅲ-2的基因型为1/2XAYA、1/2XaYA，与正常女性（XaXa）结婚，生男孩均患病，生女孩可能不患病，D错误。
故选D。
6. 某基因型为AAXBXb的个体，产生了一个基因型为AAXB的极体。推测产生该极体的过程中产生的卵细胞的基因型（只考虑一次分裂异常，没有A/a基因用“O”表示）最不可能的是（ ）
A. AXBB. AXbC. OXbD. OXB
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体（交叉）互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】考虑减数第二次分裂异常：(1)如果次级卵母细胞基因型是AAXBXB，现产生了AAXB的极体，则其姐妹染色单体没有分开，因此次级卵母细胞产生的极体基因型是OXB，第一次极体的基因型是AAXbXb，产生的极体基因型是AXb。(2)如果次级卵母细胞的基因型是AAXbXb，第一极体基因型是AAXBXB，第一极体分裂异常，姐妹染色单体没有分开，因此产生了AAXB和OXB的极体，而次级卵母细胞产生的卵细胞和极体的基因型是AXb。
考虑减数第一次分裂异常：由于同源染色体没有分开，可能形成AAAAXBXB和OOXbXb的次级卵母细胞或第一极体，如果次级卵母细胞的基因型是 AAAAXBXB，则会形成AAXB的卵细胞和极体，而OOXbXb会形成OXb的极体。
如果次级卵母细胞的基因型是OOXbXb，则会形成OXb的卵细胞。所以卵细胞的基因型可以是OXB、AXb、AAXB、OXb，所以不可能是AXB。A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7. 已知某种甲虫体色有黑色与花斑两种，由三对独立遗传的基因控制，三对基因均有显性基因时表现为黑色，其余为花斑。请结合下面多对基因独立遗传自交后代的性状和基因型的关系表分析，下列有关该种甲虫体色遗传的叙述，正确的是（ ）
A. 选取该种甲虫体色为花斑的雌雄个体杂交，后代不会出现黑色个体
B. 选用三对基因均杂合的甲虫雌雄个体杂交，性状分离比为27∶37
C. 甲虫群体中，控制体色遗传的各种基因型比例一定是（1∶2∶1）3
D. 若基因型相同的黑色甲虫杂交后代有9种基因型，则亲本基因型有6种可能
【答案】B
【解析】
【分析】该甲虫由三对独立遗传的基因控制，三对基因均有显性基因时表现为黑色，其余为花斑，用Aa、Bb、Cc、表示这三对基因，A_B_C_为黑色。
【详解】A、如果该性状由2对基因控制，花斑色AAbb和aaBB杂交，后代基因型都是AaBb，表现为黑色，A错误；
B、三对基因均杂合的甲虫（AaBbCc）雌雄个体杂交，后代黑色个体（A_B_C_）的比例为（3/4）3=27/64，所以花斑色的比例为1-27/64=37/64，所以性状分离比为27∶37，B正确；
C、由于该群体亲本基因型和各基因的基因频率未知，所以各种基因型比例是不确定的，C错误；
D、若基因型相同的黑色甲虫杂交后代有9种基因型，说明亲本含有2对等位基因，三对基因均有显性基因时表现为黑色，亲本基因型有AaBbCC、AABbCc、AaBBCc，共3种基因型，D错误。
故选B。
8. 玫瑰花的花瓣有重瓣和单瓣之分，重瓣对单瓣为显性，受一对等位基因控制。某育种工作者将花园里的单瓣玫瑰都去掉，留下重瓣玫瑰花自交，后代重瓣∶单瓣=4∶1，若将这些亲本植株全部与单瓣植株测交，后代重瓣与单瓣的比例为（ ）
A. 5∶2B. 3∶1C. 3∶2D. 4∶1
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】用Aa表示控制该性状的基因，重瓣花的基因型有AA和Aa，设AA为x，Aa为y，则子代重瓣：单瓣=（x+3/4y）：（1/4y）=4:1，则x：y=1:4，AA：Aa=1:4，产生的配子A：a=（1/5+4/5×1/2）:（4/5×1/2）=3:2，测交后代重瓣（Aa）与单瓣（aa）的比例为3:2。
故选C。
9. 正在分裂的某动物（2N）细胞，其染色体上基因组成如下图所示。下列推测正确的是（ ）
A. 该动物个体的基因型是AaBBB. 该细胞正处于有丝分裂中期
C. 出现Aa基因的原因只能是基因突变D. 该细胞分裂后期染色体数目为2N
【答案】D
【解析】
【分析】图示细胞不含同源染色体，含有姐妹染色单体，一条染色体上含有A和a基因，可能是发生了基因突变或基因重组。
【详解】A、根据题意可知，该动物的染色体数为2N，说明是二倍体，图示细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂，不能确定其同源染色体上的基因，故不能确定该动物个体的基因型，A错误；
B、该动物为二倍体，且图示细胞不含同源染色体，应表示减数第二次分裂前期，该细胞不能表示有丝分裂，B错误；
C、由于不能确定该动物个体的基因型，因此不能确定出现Aa基因的原因只能是基因突变，若该动物个体的细胞内含有Aa，则图示染色体上的Aa也可能是四分体时期的互换导致的基因重组形成的，C错误；
D、图示细胞为减数第二次分裂前期，染色体数为体细胞的一半，为N，该细胞分裂后期着丝粒断裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍为2N，D正确。
故选D。
10. 果蝇体细胞中有8条染色体。某生物兴趣小组对果蝇精巢中甲、乙、丙三个细胞的染色体和核DNA进行测定，结果如下图所示，图中①表示染色体数/8的比值，②表示核DNA数/染色体数的比值。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲细胞可能有16条染色单体B. 乙细胞可能没有同源染色体
C. 丙细胞的两极大小可能不同D. 减数分裂过程有甲、乙、丙三种细胞
【答案】B
【解析】
【分析】果蝇精巢中既可以进行有丝分裂，又可以进行减数分裂，有丝分裂后期染色体数为体细胞的二倍。
【详解】A、图中①表示染色体数/8的比值，甲细胞中该比值为2，说明细胞内的染色体数为16条，是体细胞内染色体数的二倍，可表示有丝分裂后期，②表示核DNA数/染色体数的比值，甲细胞中该比值为1，说明此时不含染色单体，A错误；
B、乙细胞中①染色体数/8的比值为1，说明乙细胞含有8条染色体，②核DNA数/染色体数的比值为1，说明不含姐妹染色单体，乙细胞可表示减数第二次分裂后期、有丝分裂形成的子细胞等时期，其中减数第二次分裂后期不含同源染色体，B正确；
C、丙细胞中①染色体数/8的比值为1，说明乙细胞含有8条染色体，②核DNA数/染色体数的比值为2，说明含姐妹染色单体，则丙细胞可表示减数第一次分裂过程，有丝分裂前期和中期，由于甲、乙和丙存在精巢内，无论减数分裂和有丝分裂细胞质都是均等分裂，因此丙细胞的两极大小不会出现不同，C错误；
D、图中①表示染色体数/8的比值，甲细胞中该比值为2，说明细胞内的染色体数为16条，是体细胞内染色体数的二倍，表示有丝分裂后期，不能表示减数分裂，D错误。
故选B。
11. 甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。下列评价错误的是（ ）
A. 丙装置设置有误，排气时可能会导致发酵液溢出
B. 三个装置中酵母菌均先有氧呼吸，再酒精发酵
C. 用酸性的重铬酸钾溶液鉴定装置中是否有酒精产生
D. 导致三个装置中发酵液pH下降的原因不同
【答案】B
【解析】
【分析】酿酒所用的微生物主要是酵母菌，它进行无氧呼吸的产物是酒精与二氧化碳。故在进行酒精发酵时应为无氧的环境，所以进气口与排气口都要关闭，每隔一段时间打开排气口，以排出产生的二氧化碳。据图分析，甲和丙同学的操作有误，甲同学未夹住发酵瓶的充气管，酵母菌可能不进行无氧呼吸；丙同学错在瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口，这样发酵液会从排气管流出。
【详解】A、丙装置排气管在液面以下，排气时会导致发酵液从排气管溢出，A正确；
B、由于甲一直处于通气状态，故酵母菌可能一直有氧呼吸，不进行无氧呼吸产生酒精，B错误；
C、检测酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液，C正确；
D、甲同学未夹住发酵瓶的充气管，可能有醋酸菌污染，酵母菌呼吸产生的乙醇被氧化成醋酸，导致pH降低；乙、丙中酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，导致pH降低，D正确。
故选B。
12. 第三代试管婴儿也称胚胎植入前遗传学诊断，精子和卵细胞形成受精卵发育成早期胚胎后植入子宫前对胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测，再进行胚胎移植。下列相关叙述正确的（ ）
A. 胚胎移植前遗传学诊断需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞
B. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应
C. 试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→原肠胚→囊胚阶段
D. 精子入卵后，卵细胞膜会发生反应阻止其他精子入卵
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植的生理学基础有：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境；②早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能；③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能；④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。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，试管婴儿技术的成熟并不意味着就可以随意选择和定制孩子。
【详解】A、胚胎植入前遗传学诊断过程不需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞，因为此时羊水中不含有胚胎细胞，A错误；
B、胚胎移植的生理学基础之一是母体子宫对植入胚胎基本无免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能，能保证胚胎正常发育，B错误；
C、早期胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚，C错误；
D、精子入卵后，卵细胞膜会发生一种称作卵细胞膜反应的生理反应，从而防止其它精子进入卵细胞，D正确。
故选D。
13. 下图所示是利用高等哺乳动物的生殖细胞进行的体外受精技术培育试管动物的大致流程。下列说法错误的是（ ）
A. 哺乳动物的体外受精包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤
B. 在体外受精前，要对精子进行获能处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力
C. 卵细胞发育到MⅡ期时，才具有与精子受精的能力
D. 图中移植的胚胎遗传物质一半来自雌性供体，一半来自雄性供体
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示是体外受精技术培育试管动物的大致流程，体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精作用；试管动物的培育除了采用体外受精技术，还采用早期胚胎培养和胚胎移植技术。
【详解】A、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤，A正确；
B、精子需要获能后才能进行受精，因此在体外受精前，要对精子进行获能处理，从而使精子具有与卵细胞受精的能力，B正确；
C、卵细胞只有发育到MⅡ期才具备与精子受精的能力，C正确；
D、图中移植的胚胎核遗传物质一半来自雌性供体，一半来自雄性供体，但细胞质遗传物质来自卵细胞，D错误。
故选D。
14. 在胚胎移植过程中很多操作步骤都需要检查，为避免后期人力、物力、财力的浪费，下列相关说法错误的是（ ）
A. 胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否能正常发育到一定阶段
B. 胚胎移植前需要检查受体的免疫力，选择免疫缺陷型做受体有利于胚胎的存活
C. 胚胎移植前进行遗传病筛查对于动物繁育健康后代具有重要意义
D. 胚胎移植到受体的子宫后，还需对受体进行妊娠检查
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体；用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、胚胎移植前，要对胚胎进行检查以确定其是否发育到桑葚胚或囊胚阶段，因为通常是只有进入桑葚胚或囊胚阶段的细胞才能被移植，A正确；
B、受体子宫对移入的胚胎不具有免疫排斥，因此，胚胎移植前不需要检查受体的免疫力，也不需要选择免疫缺陷型做受体，B错误；
C、胚胎移植前进行遗传病筛查有利于繁育健康的后代，从而提高胚胎移植的经济效益，C正确；
D、胚胎移植入子宫不代表妊娠成功，故需对其进行是否妊娠检查，D正确。
故选B。
15. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 所需培养基是按细胞所需的营养物质种类和量严格配制的
B. 培养细胞1是原代培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累而分裂受阻
C. 传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，无须再用酶处理
D. 体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，都会发生接触抑制现象
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养的流程：取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用胶原蛋白酶）处理（消化），形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。
【详解】A、在配制动物细胞培养液时，除了需要添加一定的营养物质（如糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等）外，往往还需加入动物的血清和血浆等天然成分，同时所需培养基一般是按细胞所需的营养物质种类和量严格配制的，A正确；
B、培养细胞1是原代培养，该过程是获得组织细胞中进行的初次培养，往往会因为细胞密度过大、有害物质积累等分裂受阻，B正确；
C、传代培养时，悬浮培养的细胞没有体现贴壁生长的现象，因而可以直接用离心法收集，无须再用酶处理，C正确；
D、体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，前者会发生接触抑制现象，后者不会，D错误。
故选D。
16. 为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，某科研小组设计了下图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 通常选择茎尖进行组织培养，从而获得脱毒苗，使植物具备抗毒能力
B. 紫杉醇是红豆杉基本生命活动必须的
C. 用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气
D. 同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体；
2、据图分析，红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织，一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体，进而培养成红豆杉植株；另一方面，愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞，从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。
【详解】A、茎尖处病毒较少，可利用茎尖进行组织培养获得脱毒苗，脱毒苗携带的病毒较少，但脱毒苗不一定具有抗毒能力，A错误；
B、紫杉醇是次生代谢物，一般不是植物基本生命活动必须的，B错误；
C、用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，有利于细胞进行有氧呼吸，C正确，
D、同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如由花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。
故选C。
17. 下图为酱油的制作流程，其中米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油所需的蛋白酶、脂肪酶等，该过程需要提供营养物质、通入空气。下列说法错误的是（ ）
A. 米曲霉发酵过程中，大豆中蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源
B. 米曲霉分泌的酶可将大分子有机物水解为小分子有机物
C. 发酵池发酵阶段应密封进行，酵母菌与米曲霉对氧气需求相同
D. 发酵池中两种主要微生物产生的酒精、乳酸可以抑制杂菌生长
【答案】C
【解析】
【分析】1、微生物培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。
【详解】A、大豆中的蛋白质含有N，可为米曲霉的生长提供氮源，A正确；
B、米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶中的蛋白酶、脂肪酶能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分，如将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸，B正确；
C、米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气，由此可以判断米曲霉属于异养需氧型，而酵母菌属于兼性厌氧生物，C错误；
D、发酵池中两种主要微生物产生酒精具有抑制杂菌的作用，产生的乳酸会营造酸性环境，也可以抑制杂菌生长，D正确。
故选C。
18. 金黄色葡萄球菌（SAU）是细菌性肺炎的病原体之一，A、B、C、D四种抗生素均可治疗SAU引起的肺炎，为选出最佳疗效的抗生素，研究者将分别含等剂量抗生素A、B、C、D的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于SAU均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48h，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A. 可采用干热灭菌的方法对该实验使用的培养皿和培养基进行灭菌
B. 滤纸片b周围抑菌圈出现一个菌落，可能是形成该菌落的SAU发生了基因突变
C. 抗生素D治疗SAU感染的效果最好
D. 接种涂布后的培养皿立即放置于37℃的恒温箱中培养，注意不要倒置
【答案】B
【解析】
【分析】实验室常用的灭菌方法：
①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌；
②干热灭菌；能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；
③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa,温度为121°C的条件下，维持15～30min。
【详解】A、实验使用的培养皿可采用干热灭菌的方法进行灭菌，但培养基适宜采用高压蒸汽灭菌，A错误；
B、由图可知，滤纸片b周围抑菌圈中出现一个菌落，可能是形成该菌落的SAU发生了抗药性基因的突变而得以存活，B正确；
C、抑菌圈越大，说明该菌对此药敏感性越大，反之越小，因此抗生素A治疗SAU感染的效果最好，C错误；
D、接种后需要静置一段时间等涂布的菌液被培养基吸收后再倒置培养，D错误。
故选B。
19. 双向启动子可同时结合两个 RNA聚合酶来驱动下游基因的表达，研究人员构建了下图所示的表达载体，以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是（ ）
A. 可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B. 为连入GUS 基因，需用SalI和SphI酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
C. 在培养基中添加壮观霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D. 可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
【答案】B
【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--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、活性鉴定等。
【详解】A、将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，A正确；
B、如果用SphI 酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒时就会破坏LUC基因，B错误；
C、如果成功导入含有壮观霉素抗性基因的基因表达载体，受体细胞就具有抗壮观霉素的能力，在含有壮观霉素的培养基上能生存，因此可以筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞，C正确；
D、双向启动子如果正常表达，就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶，催化底物分别产生荧光或生成蓝色物质，从而确定双向启动子的作用，D正确。
故选B。
20. 下图是“DNA的粗提取和鉴定”实验中几个重要操作的示意图，下列叙述错误的是（ ）
A. 实验的操作顺序是③②①④
B. 图①的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白质可溶于酒精
C. 图①需要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌，便于DNA的析出
D. 图④操作后加入二苯胺试剂充分振荡，可观察到颜色变蓝
【答案】D
【解析】
【分析】DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，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。
【详解】A、图中“DNA的粗提取和鉴定”的正确的实验操作顺序是③破碎细胞→②获取含DNA的滤液→①DNA析出→④DNA的鉴定，A正确；
B、图①的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白质可溶于酒精，这样可以进一步纯化DNA，B正确；
C、图①玻璃棒按照同一个方向轻缓搅拌，防止DNA断裂，便于DNA析出，C正确；
D、图④操作后加入二苯胺试剂充分振荡，经过水浴加热可观察到颜色变蓝，D错误。
故选D。
21. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。下列关于植物细胞工程的应用的叙述，错误的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】利用植物组织培养技术培育脱毒苗，获得不是抗病毒的新品种，还是原来的品种，不过没有病毒，仍然有可能感染病毒。快速繁殖，用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫微型繁殖，微型繁殖技术可以使作物保持优良品种的遗传特性，可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖。
【详解】A、快速繁殖，用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫微型繁殖，微型繁殖技术可以使作物保持优良品种的遗传特性，可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，其原理是植物细胞的全能性，A正确；
B、由于植物顶端分生区几乎不含病毒，利用植物组织培养技术培育脱毒苗可以提高作物的产量和品质，B正确；
C、单倍体育种花药离体培养环节涉及植物组织培养技术，体现了植物细胞具有全能性，其优点是能明显缩短育种年限，C错误；
D、细胞的工厂化生产利用的是细胞次生代谢产物的产生，不受季节、天气等限制，D正确。
故选C。
22. 酒精是生物学实验中常用的试剂。下表列出了酒精在实验中的作用，表述错误的选项共有（ ）
A. 1项B. 2项C. 3项D. 4项
【答案】B
【解析】
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一：
1、如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；
2、观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用酒精洗去卡诺氏液；
3、绿叶中色素的提取和分离实验中可用无水乙醇来提取色素；
4、果酒和果醋制作实验、组织培养实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；
5、DNA的粗提取和鉴定中可用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA；
6、土壤小动物丰富度研究中，收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，防止诱虫器中小动物尸体腐烂。
【详解】①、体积分数为70%的酒精可导致蛋白质变性，可用于实验室和日常消毒，菊花的组织培养过程中，需要对工作台、外植体、操作人员的手等消毒，培养基需要灭菌，①错误；
②、由于色素不溶于水而溶于有机溶剂，所以酒精（无水乙醇）在绿叶中色素的提取和分离实验中作为有机溶剂起到提取色素的作用，②正确；
③、在脂肪的鉴定实验中，染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色，③正确；
④、观察植物根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，④错误；
⑤、土壤中小动物类群的丰富度研究中，收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，防止小动物尸体腐烂，⑤正确。
综上，①④错误，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
23. 消毒、灭菌、无菌操作是生物学实验中常见的操作。相关叙述正确的是（ ）
A. 对菊花外植体消毒，要用无水酒精配合使用一定浓度的次氯酸钠溶液
B. 可用干热灭菌法对实验中所使用的培养皿、金属用具等进行灭菌
C. 为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D. 对操作者的双手、衣着以及操作空间等，采用紫外线进行消毒
【答案】B
【解析】
【分析】使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌，常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和湿热灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。
【详解】A、对菊花外植体消毒，要用70%的酒精配合使用一定浓度的次氯酸钠溶液，A错误；
B、微生物操作应注意无菌操作，可用干热灭菌法对实验中所使用的培养皿、金属用具等进行灭菌，B正确；
C、对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌的方法是湿热灭菌法，常用的是高压蒸汽灭菌法，C错误；
D、对操作者的双手采用酒精进行消毒，紫外线会对人体造成伤害，衣着和操作空间可采用紫外线进行消毒， D错误。
故选B。
24. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲过程需要对实验小鼠进行消毒
B. 乙过程需要用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开
C. 丙过程表示原代培养，该过程中会出现接触抑制现象
D. 丁过程表示传代培养，传代培养的正常动物细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
【答案】D
【解析】
【分析】图示中甲表示从实验小鼠获取皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒；乙表示用胰蛋白酶将组织细胞分散成单个细胞；丙表示原代培养过程；丁表示传代培养。
【详解】A、离体动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，甲过程表示从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒，A正确；
B、皮肤细胞培养前需用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开，并制成细胞悬液，B正确；
C、丙过程表示原代培养，动物细胞原代培养该过程中会出现接触抑制现象，C正确；
D、丁过程表示传代培养，由于接触抑制，正常动物细胞培养时在培养瓶壁上只能形成单层细胞，D错误。
故选D。
25. 蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工改造
B. 蛋白质工程首先要建立蛋白质功能与结构的联系
C. 经蛋白质工程改造后的性状不可以遗传
D. 蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程首先要建立蛋白质功能与结构的联系，然后依据所需蛋白质的功能，设计改造天然蛋白质的空间结构，推测出其氨基酸的序列，并根据“中心法则”逆推出基因的核苷酸序列，进而利用基因工程技术改变DNA上特定位点的核苷酸序列，最终将改造了的基因导入受体细胞后进行表达。可见，蛋白质工程是通过设计和改造编码蛋白质的基因获得特定功能的蛋白质。
【详解】A、由蛋白质工程的概念可知，蛋白质工程改造的是DNA上特定位点的核苷酸序列，不是蛋白质，A错误；
B、蛋白质工程首先要建立蛋白质功能与结构的联系，然后依据所需蛋白质的功能，设计改造天然蛋白质的空间结构，B正确；
C、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，由于是对基因进行的改造，遗传物质已经改变，属于可以遗传的变异，C错误；
D、蛋白质工程最终要获得特定功能的蛋白质，D错误。
故选B。
第II卷（非选择题）
26. 下图表示某雌性生物（2n=8）细胞分裂过程中有关模型图。图甲为其中一对同源染色体上的基因组成，图乙是由细胞甲通过减数分裂产生的一个卵细胞中该染色体上的基因情况，图丙为细胞内某种结构的数量变化曲线。回答下列问题：
（1）若产生图乙的过程没有发生基因突变，产生图乙这种细胞基因组成的原因，最可能是图甲细胞中______之间交换了一部分片段，发生该变化对应的时期在图丙中的______段。
（2）图丙代表细胞内______的数量变化；图中CD段该结构的具体数量为______，此时细胞处在______期；HI段该结构数量为0，原因是____________。
（3）在对该生物产生卵细胞进行分析时，还发现了一个基因组成为AaBb的卵细胞，产生该细胞最可能原因是____________。（只考虑一次分裂异常）
【答案】（1） ①. 同源染色体的非姐妹染色单体 ②. FG
（2） ①. 同源染色体对数 ②. 8##八 ③. 有丝分裂后 ④. 因减数第一次分裂过程同源染色体分离，使子细胞中都只有一套非同源染色体
（3）减Ⅰ后期AaBb所在的同源染色体没有分离，都进入到次级卵母细胞中，再进行正常的减数第二次分裂，形成含AaBb的卵细胞
【解析】
【分析】分析题甲可知，图中具有一对同源染色体，分析图丙可知，该结构在AB段数量为n，CD段数量为2n，经过GH段变化，HI段该结构数量为0，且该生物是二倍体，说明该结构表示同源染色体对数，
【小问1详解】
正常情况下，由细胞甲通过减数分裂产生的卵细胞中基因组成为AB或ab，但图乙细胞的基因组成为Ab，因为该过程没有发生基因突变，所以产生图乙这种细胞基因组成的原因，最可能是图甲细胞在减数第一次分裂前期（对应图丙中的FG段，图丙中的FG段表示减数第一次分裂）同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了一部分片段。
【小问2详解】
分析图丙可知，该结构的数量可为0、n或2n，且该生物为二倍体，因此图丙代表细胞内同源染色体对数的数量变化。图中CD段表示有丝分裂后期，该时期着丝粒分裂，染色体数加倍为体细胞中染色体数的2倍，结合题干“某雌性生物（2n=8）”可知，该时期同源染色体对数的具体数量为8。HI段该结构（同源染色体对数）数量为0，原因是在减数第一次分裂后期同源染色体分离，使子细胞中都只有一套非同源染色体，即不存在同源染色体。
【小问3详解】
正常情况下，该生物产生的卵细胞的基因组成为AB或ab，但该卵细胞的基因组成为AaBb，即含有等位基因，而且只考虑一次分裂异常，因此产生该细胞最可能原因是减Ⅰ后期AaBb所在的同源染色体没有分离，都进入到次级卵母细胞中，再进行正常的减数第二次分裂，形成含AaBb的卵细胞。
27. 月季花瓣呈现多种颜色，极具观赏价值。研究发现，类胡萝卜素及花青苷相对含量的差异和色素之间的相互作用使月季呈现不同的花色。已知二者分别由两对等位基因控制且独立遗传，类胡萝卜素的合成受b基因的控制，花青苷的合成受A基因的控制，A基因数量越多花青苷含量越多红色越深，如下图所示。回答下列问题：
（1）用一株粉色月季自交，后代出现了5种颜色的花，该粉色月季的基因型为______，子一代月季中开粉色花的月季所占比例为______。
（2）选取橙色花月季若干，随机交配，后代橙色∶黄色=15∶1，则亲本植株的基因型和比例为______。
（3）某月季园里有黄色、橙色、白色3种颜色花的月季，请选择合适的亲本，验证控制花色遗传的这两对等位基因位于两对不同的染色体上，简要写出实验设计思路，并预测结果______________________。
【答案】（1） ①. AaBb ②. 3/8
（2）Aabb：AAbb=1：1
（3）选择橙色月季与白色月季进行杂交得到F1，再让F1的粉色月季与黄色月季杂交得到F2，观察并统计F2中的表型及比例，若F2中粉色月季：白色月季：橙色月季：黄色月季=1：1：1：1，则说明控制花色遗传的这两对等位基因位于两对不同的染色体上
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
分析题图可知，白色的基因型是aaB-，橙色的基因型是A-bb，黄色的基因型是aabb，红色的基因型是AAB-，粉色的基因型是AaB-，故用一株粉色月季自交，后代出现了5种颜色的花，该粉色月季的基因型为AaBb，子一代月季中开粉色花的月季（AaBB、AaBb）所占比例为1/21/4+1/21/2=3/8。
【小问2详解】
橙色的基因型是A-bb，黄色的基因型是aabb，选取橙色花月季若干，随机交配，后代橙色∶黄色=15∶1，则aabb=1/16，则亲代产生配子abab=1/16，设亲代橙色花月季中Aabb占x，AAbb占1-x，则亲代产生ab的概率为1/2x，1/2x1/2x=1/16，则x=1/2，故则亲本植株的基因型和比例为Aabb：AAbb=1：1。
【小问3详解】
验证控制花色遗传这两对等位基因位于两对不同的染色体上，选择橙色月季与白色月季进行杂交得到F1，再让F1的粉色月季与黄色月季杂交得到F2，观察并统计F2中的表型及比例，若F2中粉色月季：白色月季：橙色月季：黄色月季=1：1：1：1，则说明控制花色遗传的这两对等位基因位于两对不同的染色体上。
28. 2019年新冠疫情爆发以来，疫情防控成为社会关注的热点问题。下图所示某科研团队运用基因工程研制新冠病毒疫苗的过程。质粒中lacZ基因编码的酶可以分解X-ga产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。回答下列问题：
（1）获取目的基因时，首先提取新冠病毒的RNA，再通过___过程获得cDNA（互补DNA），并可借助特异性引物通过PCR扩增图中的片段，PCR的原理是___，其中引物的作用是___，若一个含有目的基因的DNA扩增n代，则共消耗___对引物。
（2）图中过程①有两种限制酶选择方案（注：图中几种限制酶切割产生的末端不同）：方案一：选用BamHI一种限制酶：方案二：选用___两种限制酶：方案二优于方案一的原因是既能防止质粒和目的基因的自身环化，又能保证目的基因和质粒的正向连接。
（3）将重组质粒导入大肠杆菌之前，需要用一定浓度的Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于感受态。筛选含重组质粒的大肠杆菌时，须在培养大肠杆菌的通用培养基中加入___，培养一段时间后，挑选出___色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. DNA半保留复制 ③. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ④. 2n-1
（2）BamHⅠ、KpnⅠ或SalⅠ和KpnⅠ
（3） ①. 青霉素和X-gal ②. 白
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：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。
【小问1详解】
首先提取新冠病毒的RNA，再通过逆转录过程获得cDNA。PCR的原理是DNA半保留复制，其中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。由于每一个DNA子链合成都需要一个引物，因此若一个含有目的基因的DNA扩增n代，则形成的子代DNA含有2（n+1）条链，由于两条模板链不含引物，因此共消耗2（n+1）-2个引物，即消耗2n-1对引物；
【小问2详解】
为避免目的基因反接在质粒上，可选用两种不同的限制酶切割，而用SalⅠ切割质粒会破坏青霉素抗性基因，结合图中转录方向和限制酶切割位点，可选用BamHⅠ和KpnⅠ或SalⅠ和KpnⅠ来切割质粒和目的基因，既防止了目的基因和质粒的自身环化，又能保证目的基因和质粒的正向连接；
【小问3详解】
将重组质粒导入大肠杆菌之前，需要用一定浓度的Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA导入。目的基因拼接在质粒的lacZ基因上，打破了lacZ基因的序列，而单独导入空质粒的细胞内质粒中lacZ基因编码的酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，故筛选含重组质粒的大肠杆菌时，须在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X-gal，培养一段时间后，挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
29. 孔雀石绿（简称MG）是广泛使用的有机染料，在自然环境中极难降解，容易引起土壤污染，进而危害人体健康，因此从土壤中分离和筛选出高效的MG降解菌有非常重要的意义。已知MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明。图中1~M是操作过程，回答下列问题：
（1）培养基的配制：MG降解菌富集培养基成分的特点是____。过程I~Ⅲ中需要无菌操作的是____，在无菌操作中，为避免被杂菌污染，需要注意的事项有____（答出2点即可）。
（2）MG高效降解菌株的富集：如图所示，将1.0g土样接入含上述配制好的培养液的三角瓶中，将三角瓶置于30℃180r/min摇床中振荡培养1～2天，此操作的目的是____.
（3）MG高效降解菌株的分离和纯化：过程Ⅲ所利用的接种方法是____。在过程Ⅱ中重复次数为3次，在过程Ⅲ中三个培养基长出的菌落数量分别是142、163、154，则推测A中细菌的数量为____个/mL。
（4）MG高效降解菌株的鉴定：将纯化获得的菌种接种于含过量MG的固体培养基（其他营养成分等适宜）上，鉴定目的菌的原理是____。
【答案】（1） ①. 以MG为唯一碳源 ②. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ③. 在超净台完成、在火焰旁完成、培养基用高压蒸汽灭菌等
（2）使目的菌充分接触培养液中的营养物质
（3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 1.53×108
（4）目的菌株通过降解MG来生长，使菌落周围的培养基变透明，出现透明圈，而不能降解MG的细菌不会产生透明圈
【解析】
【分析】1、培养基的基本组成成分：碳源、氮源、水、无机盐。
2、微生物常见的接种的方法有：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。在划线的开始部分，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梯度稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
要筛选出能降解MG的微生物，培养基的配制需要以MG作为唯一碳源。在微生物的实验室培养过程中，I~Ⅲ均需要进行无菌操作。防止杂菌污染，需要注意的事项有在酒精灯火焰附近进行接种、接种环要进行灼烧、在超净工作台上进行实验、培养基采用高压蒸汽灭菌等。
【小问2详解】
采用液体培养基摇床振荡培养的目的是使目的菌充分接触培养液中的营养物质，增大培养基中O2含量，增加目的菌株的浓度。
【小问3详解】
过程Ⅲ要对微生物进行计数，所利用的接种方法为稀释涂布平板法，在过程Ⅲ中三个培养基长出的菌落数量分别是142、163、154，平均数为153，涂布稀释液体积为0.1mL，在过程Ⅱ中重复次数为3次，稀释倍数为105倍，计算可得A中细菌的数量为153÷0.1×105=1.53×108个/mL。
【小问4详解】
MG在水中溶解度低，含过量MG的固体培养基不透明，若目的菌株能高效降解MG，则培养基变得透明，形成以目的菌株为中心的透明圈。1
2
n
性状组合类型
2
22
2n
性状分离比
3∶1
（3∶1）2
（3∶1）n
基因型种类
3
32
3n
基因型比例
1∶2∶1
（1∶2∶1）2
（1∶2∶1）n
选项
应用技术
原理或取材原因
优势
A
快速繁殖
植物细胞的全能性
繁殖快、保持亲本遗传特性
B
作物脱毒
植物顶端分生区几乎不含病毒
提高作物的产量和品质
C
单倍体育种
为适应培养条件发生新的突变
获得自然界没有的新物种
D
生产细胞产物
细胞可产生多种次生代谢产物
不受季节、天气等限制
选项
实验
酒精的作用
①
菊花的组织培养
工作台、外植体、培养基等的消毒
②
绿叶中色素的提取
溶解绿叶中的色素
③
检测生物组织中的脂肪
洗去浮色
④
观察植物根尖分生区组织细胞的有丝分裂
酒精和卡诺氏液一起制成解离液
⑤
研究土壤中小动物类群的丰富度
防止小动物尸体腐烂
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