[生物][期末]河北省石家庄市2023-2024学年高二下学期期末试卷(解析版)

这是一份[生物][期末]河北省石家庄市2023-2024学年高二下学期期末试卷(解析版)，共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1. 野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（ ）
A. 种植此类草本植物可以减少水土流失
B. 菌渣作肥料实现了能量由菌渣向农作物的流动
C. 食用菌属于生态系统组成成分中的分解者
D. 菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
【答案】B
【分析】能量流动的特点：单向流动、逐级递减，物质可以循环利用，但能量是单向流动的，不能循环利用。
【详解】A、此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故种植此类草本植物可以减少水土流失，A正确；
B、菌渣中的能量不能由菌渣向农作物的流动，B错误；
C、食用菌是腐生真菌，属于生态系统组成成分中的分解者，C正确；
D、草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正确。
故选B。
2. 研究草原上某昆虫种群（破坏生态环境）的变化规律以及影响种群数量变化的因素，对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用具有重要意义。下列说法错误的是（ ）
A. 采用样方法调查该昆虫卵的密度，能够准确反映出该种群数量的变化趋势
B. 种群数量增长曲线为“J”形的前提条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等
C. 气候是影响昆虫的种群数量变化的非生物因素，也属于非密度制约因素
D. 可用人工合成的性引诱剂来降低该昆虫的种群密度，这种方法属于生物防治
【答案】A
【分析】影响种群数量变化的因素分两类：一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素。
【详解】A、昆虫卵的活动能力弱、活动范围小，可采用样方法调查该昆虫卵的密度，种群密度不能反映种群数量的变化趋势，年龄结构可以预测种群数量的变化趋势，A错误；
B、在食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件下，种群数量呈“J”形增长，B正确；
C、气候是影响种群数量波动的非密度制约因素，影响程度与种群密度无关，故也属于非密度制约因素，C正确；
D、在生产上可用人工合成的性引诱剂破坏该种群的性别比例，通过降低出生率来降低种群密度，这种方法属于生物防治，D正确。
故选A。
3. 用纸片扩散法测定某病原菌对各种抗生素敏感性的实验，是在某病原菌均匀分布的平板上，铺设含有不同种抗生素的纸片后进行培养。图示2为培养的结果，其中抑菌圈是在纸片周围出现的透明区域。下列分析正确的是（ ）

A. 在图示固体培养基上可用平板划线法或稀释涂布平板法接种病原菌
B. 图2中Ⅳ的抑菌圈中出现了部分菌落是病原菌与抗生素接触后发生了抗性变异
C. 接种后的平板在培养时的放置应如图1中②所示，可以防止污染
D. 不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响
【答案】D
【详解】A、图示固体培养基上需要菌液均匀分布，故在该固体培养基上采用的是稀释涂布平板法，不能使用平板划线法，A错误；
B、抗性变异在抗生素选择之前就已经存在，不是选择的结果，B错误；
C、倒好平板后应立即将其倒置,防止水蒸气落在培养基上造成污染，接种后的平板在培养时的放置应如图1中①所示，可以防止污染，C错误；
D、纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散，不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响，D正确。
故选D。
4. 袋装酸奶的包装上通常都会注明“胀袋勿食”。某同学选择—过期的胀袋密封酸奶，按图中的操作流程，研究其中的某微生物生长情况，有关叙述正确的是（ ）
A. 使用巴氏消毒法可以杀死牛奶中的微生物和芽孢，但不破坏其营养成分
B. 酸奶胀袋是由于其中的乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
C. 利用图示方法向培养基接种需要使用接种环，接种前和接种后都要对其进行灼烧灭菌
D. 若3个平板的平均菌落数是180个，则1mL酸奶中该微生物个数为9×106个
【答案】D
【详解】A、消毒只能杀死物体表面或内部的部分微生物，不能杀死芽孢，巴氏消毒法可以杀死牛奶中的绝大多数微生物，并且不破坏牛奶的营养成分，A错误；
B、乳酸菌无氧呼吸的产物只有乳酸一种，不会产生二氧化碳，B错误；
C、图示采用的接种方法是稀释涂布平板法，该方法所用的接种工具是涂布器，C错误；
D、分析图可知，图中接种的浓度是104，若3个平板的平均菌落数是180个，则1ml酸奶中该微生物个数为180÷0.2×104=9×106个，D正确。
故选D。
5. 生活饮用水中大肠杆菌超标会引起肠道外感染和急性腹泻，严重时会危及生命。某研究小组利用表中的伊红—亚甲蓝琼脂培养基对生活饮用水中的大肠杆菌进行培养和计数，生长在此培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色，并有金属光泽。下列叙述正确的是（ ）
A. 该培养基为选择培养基，只允许大肠杆菌生长繁殖
B. 该培养基中的K2HPO4只具有为微生物生长提供无机盐的作用
C. 可根据培养基上的深紫色菌落数推算出大肠杆菌的活菌数量
D. 为防止杂菌污染，应向培养基中添加适量抗生素
【答案】C
【分析】分析表格可知，该培养基中加入了显色剂，属于鉴别培养基，该培养基中的碳源有蔗糖、乳糖和蛋白胨，蛋白胨还可提供氮源，在配制培养基时应先调节pH，再灭菌后倒平板，若先灭菌，后调pH，可能在调pH的过程中再次引发杂菌污染。
【详解】A、该培养基中含伊红—亚甲蓝显色剂，根据用途划分该培养基属于鉴别培养基，A错误；
B、在培养基中加K2HPO4不仅可以为微生物生长提供无机盐的作用，还可以起到缓冲培养基pH值的作用，B错误；
C、在该培养基上生长的大肠杆菌，其菌落颜色为具有金属光泽的紫黑色，可以根据培养基上的深紫色菌落数计算出大肠杆菌的活菌数量，C正确；
D、不可以在培养基中添加抗生素，以免影响大肠杆菌的生长，D错误。
故选C。
6. 研究人员将一种抗逆基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染拟南芥细胞，获得了具有抗逆性的拟南芥品种。下列相关表述正确的是（ ）
A. 构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶
B. 需要将抗逆基因整合到Ti质粒的T-DNA片段内，这步属于构建基因表达载体
C. Ti质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等
D. 农杆菌转化法是我国科学界独创的将目的基因导入植物细胞的方法
【答案】B
【详解】A、构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶和DNA连接酶，不需要核酸酶，A错误；
B、T-DNA片段是可移动的DNA片段，故利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体时，是将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒的T-DNA片段内，B正确；
C、Ti质粒标记基因是DNA片段，不含尿嘧啶，C错误；
D、农杆菌转化法不是我国科学界独创的将目的基因导入植物细胞的方法，花粉管通道法是我国科学家独创的一种转化方法，D错误。
故选B。
7. 花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的新品种，如图1所示。通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果如图2所示。下列相关说法错误的是（ ）

A. 新品种的产生说明花椰菜和紫罗兰之间不存在生殖隔离
B. 图1中，②过程可以利用物理法和化学法诱导原生质体融合
C. 根据图2结果判定，最可能属于杂种植株的是4和5
D. 将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，根据病斑面积占叶片总面积的百分比可筛选抗病性强的杂种植株
【答案】A
【详解】A、花椰菜和紫罗兰是两个不同的物种，因此它们之间存在生殖隔离，A错误；
B、图1中，②过程是原生质体融合的过程，可以利用物理法和化学法诱导原生质体融合，B正确；
C、根据图谱分析4号和5号个体含有两种类型的蛋白质，最可能是杂种细胞，C正确；
D、可将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，筛选出抗病性强的杂种植株，D正确。
故选A。
8. SOD是一种抗氧化酶，它能催化自由基形成H2O2，增强植物的抗逆性。如图为培育能产生SOD的农作物新品种的一种方式。下列有关叙述正确的是（ ）

A. 过程①可以用动物病毒作为载体
B. ②需要进行照光培养，以诱导叶绿素的形成
C. ③表示再分化过程，此过程需要生长素和细胞分裂素等关键植物激素
D. 新品种的获得属于不可遗传的变异，不能将抗逆性状遗传给子代
【答案】C
【分析】植物组织培养中，生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。比值适中时，促进愈伤组织的形成。
【详解】A、①过程是将目的基因导入植物细胞，所以不能用动物病毒作为载体，A错误；
B、②过程是诱导形成愈伤组织，愈伤组织中不含叶绿素，所以不需要进行光照培养，B错误；
C、③表示再分化过程，此过程需要生长素和细胞分裂素等关键植物激素，生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化，比值低时，有利于芽的分化，C正确；
D、新品种的获得属于可遗传的变异，能将抗逆性状遗传给子代，D错误。
故选C。
9. 脐带间充质干细胞（MSCs）是指存在于新生儿脐带组织中的一种多功能干细胞，它能分化成许多种组织细胞，具有广阔的临床应用前景。科研人员采用不同浓度血清培养MSCs，48h后收集各组上清液，用以培养角膜上皮细胞（HCEcs），过程及结果如下表。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 本实验的自变量为血清浓度，目的是探究培养HCEcs的最适血清浓度
B. 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使HCEcs分散以检测吸光度
C. 在一定的血清浓度范围内，浓度较低时可能有利于获得更多的HCEcs
D. MSCs可能产生某种物质调控HCEcs的增殖
【答案】A
【详解】A、根据题意可知，科研人员采用不同浓度血清培养MSCs，实验目的是48h后收集各组上清液，用以培养角膜上皮细胞（HCEcs），A错误；
B、为检测HCEcs吸光度，可利用胰蛋白酶处理使HCEcs分散成单个细胞，B正确；
C、由表中数据可知，在所给血清浓度中，浓度为3%时，HCECs细胞数目最多，但与血清浓度为1%时的数据相差不大，可得出血清浓度较低时有利于获得更多的HCECs细胞，C正确；
D、利用不同的血清培养MSCs得到的上清液来培养HCEcs，其原因可能是MSCs在培养过程中产生某种物质调控HCECs增殖。高浓度血清培养MSCs细胞后取上清液继续培养HCEcs，HCEcs活细胞数量低于低浓度血清条件下的结果，可能是由于高浓度血清条件下培养的MSCs细胞数量更多，产生的不利于HCECs增殖的物质更多导致，D正确。
故选A。
10. 近年来，以大面积砍伐森林用于种植咖啡树为代价，换取了全球咖啡产量的持续上升。芬兰国家技术研究中心近期利用“细胞农业”技术（即通过细胞扩大培养形成产物），成功培育出第一杯“人造咖啡”。已知“人造咖啡”中含有咖啡因、单宁酸等植物基本生命活动的非必需物质，与普通咖啡几乎没有区别。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 利用“细胞农业”技术培育“人造咖啡”，可减少对森林的大面积砍伐
B. 利用“细胞农业”技术培育“人造咖啡”体现了植物细胞具有全能性
C. “人造咖啡”的生产主要是利用促进细胞增殖的培养条件，以增加目标产物的产量
D. “人造咖啡”中的咖啡因与单宁酸属于植物细胞的次生代谢物
【答案】B
【分析】植物细胞培养是在离体条件下，将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中进行震荡培养，得到分散成游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量细胞群体的一种技术。
【详解】A 、因为多国大面积砍伐森林用于种植咖啡树，而“人造咖啡”的出现可减少对森林的依赖，从而减少对森林的大面积砍伐，A正确；
B 、植物细胞的全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能，而利用“细胞农业”技术只是培养出了产物，不是发育成完整个体，不能体现细胞的全能性，B错误；
C 、液体悬浮培养可以增加细胞与培养液的接触面积，有利于物质交换，从而可能增加“人造咖啡”的产量，C正确；
D 、植物次生代谢产物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，咖啡因与单宁酸属于植物细胞的次生代谢产物，D正确。
故选B。
11. 为确定治疗性克隆技术是否适用于治疗糖尿病，科研人员利用人糖尿病模型鼠进行如图所示实验。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 小鼠皮肤细胞细胞核全能性的恢复依赖于自身细胞质
B. 获得的重组细胞经过程②后可直接获得胚胎干细胞悬浮液
C. 过程③的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达
D. 过程④采用胚胎移植技术
【答案】C
【分析】分析题图：①表示核移植过程，②表示早期胚胎培养，③表示诱导分化，④表示器官或细胞移植。
【详解】A、小鼠皮肤细胞细胞核全能性的恢复并不完全依赖于自身细胞质，虽然细胞质在提供支持和调控环境方面发挥重要作用，但细胞核的完整性和外部环境的调控同样不可或缺，A错误；
B、获得的重组细胞经过程②后需要用胰蛋白酶消化后将细胞分散开，才能获得胚胎干细胞悬浮液，B错误；
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，过程③是诱导分化过程，其关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达，C正确；
D、过程④采用器官或细胞移植，D错误。
故选C。
12. 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断，下列操作正确的是（ ）

A. 用限制酶切割获得目的基因时，有两个磷酸二酯键被水解
B. 质粒中的标记基因便于筛选出表达目的基因的细胞
C. 质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
D. 质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
【答案】C
【分析】分析题图：限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-↓GATC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，因此限制酶Ⅰ也能作用于限制酶Ⅱ的识别序列。由于限制酶Ⅱ能识别限制酶Ⅰ的识别序列，限制酶Ⅰ不能识别限制酶Ⅱ的识别序列．要将目的基因从该DNA链中提取出来，需要在目的基因左右切开，所以要用限制酶Ⅱ；质粒不能用限制酶Ⅱ，否则会将两个标记基因都给切割开。
【详解】A、根据题意分析图形可知，在用限制性核酸内切酶切割获得目的基因时，则目的基因的前后各有一个该限制酶的识别序列和切割位点，因此会有4个磷酸二酯键被水解，A错误；
B、质粒中的标记基因便于筛选出含有目的基因的受体细胞，B错误；
CD、若用限制酶Ⅱ切割质粒，两个标记基因都会被破坏，若用限制酶I切割目的基因只能切开一端，无法获取目的基因，因此质粒用限制性核酸内切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅱ切割，C正确、D错误。
故选C。
13. 使用再生水作为补给水源，可解决水资源短缺的难题，但容易引起水体富营养化。科研人员利用某湿地的多种沉水植物对富营养化水体进行修复，效果良好。下列相关叙述正确的是（ ）
A. N、P被沉水植物吸收后，可用于合成纤维素和蛋白质等大分子物质
B. 通过沉水植物修复水体，有利于提高生态系统的自我调节能力
C. 从湖心区到湖岸区分布着不同的植物，体现了群落的垂直结构
D. 富营养化水体的修复过程中，水体生物群落出现了初生演替
【答案】B
【分析】生物群落的结构包括空间结构—垂直结构和水平结构：群落垂直结构，在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响；群落水平结构，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。
【详解】A、纤维素是糖类物质，只含C、H、O三种元素，不含N、P，A错误；
B、通过沉水植物修复，增加水体的生物多样性，利于提高生态系统的自我调节能力，B正确；
C、从湖心区到湖岸区分布不同的植物，是水平方向的分布，是群落水平结构的体现，C错误；
D、富营养化水体的修复过程中，水体生物群落出现了次生演替，D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
14. 绒茧蜂将卵产在粉蝶幼虫体内，产卵时会将自身携带的P病毒同时注入。P病毒抑制粉蝶幼虫的免疫反应，保证绒茧蜂幼虫的正常发育。绒茧蜂幼虫从粉蝶幼虫体内钻出并化蛹前，粉蝶幼虫持续摄食植物并促进被摄食的植物释放挥发性物质，挥发性物质会吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵。下列有关说法错误的是
A. 植物释放的挥发性物质对粉蝶种群有利而对绒茧蜂不利（ ）
B. 题干材料涉及的种间关系主要有捕食和种间竞争
C. 上述事例说明只有通过化学信息才能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定
D. 上述各种生物的相互作用是长期协同进化的结果
【答案】B
【详解】A、题意显示，植物释放的挥发性物质会吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵，进而消灭绒茧蜂，起到了对粉蝶种群的保护作用，即该物质的释放对粉蝶种群有利而对绒茧蜂不利，A正确；
B、题干材料涉及的种间关系主要有捕食和寄生，不涉及种间竞争，B错误；
C、上述事例说明信息传递能够调节种间关系，维护生态系统的稳定，C正确；
D、上述各种生物的相互作用是长期协同进化的结果，体现了生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互选择中不断发展的过程，D正确。
故选B。
15. 据研究表明入侵植物通过3种途径影响食物网，如下图所示。途径Ⅰ：入侵植物能够直接被土著草食者取食，进入土著食物网；途径Ⅱ：入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者形成新的食物网结构；途径Ⅲ：入侵植物通过非营养作用影响土著生物群落和食物网结构。下图灰色部分表示入侵前土著食物网的物种组成，空心部分表示植物入侵后食物网的物种组成。裂俘燕麦作为入侵物种，入侵某草原后产生的碎屑改变土壤成分，导致食物网结构发生改变。下列叙述错误的是（ ）
A. 裂移燕麦的入侵属于通过途径Ⅲ影响食物网
B. 途径Ⅲ中C和P的种间关系为捕食和种间竞争
C. 途径I中入侵植物的加入会引起土著消费者C的生态位发生变化
D. 若食物网中食性广的消费者较少，则入侵植物更容易以途径Ⅰ影响食物网
【答案】BD
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。
【详解】A、裂移燕麦产生的碎屑能够增加半干旱系统中土壤的湿度，从而促进土著植物的生长，对食物网产生了强烈的上行效应，使土著草食者和捕食者丰度均呈现增加趋势，导致食物网结构发生改变，裂移燕麦的入侵属于通过途径Ⅲ影响食物网，A正确；
B、通过非营养作用影响土著生物群落和食物网结构，属于通过途径Ⅲ影响食物网，C和P的种间关系为捕食，没有种间竞争关系，B错误；
C、生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用，途径I中入侵植物的加入，使土著消费者C的能量获取途径发生变化，故土著消费者C生态位发生变化，C正确；
D、食物网中广食性消费者较多时，入侵植物能被土著草食者取食的可能性更大，则此时入侵植物主要通过途径Ⅰ影响食物网，D错误。
故选BD。
16. 我国农村有很多庭院生态系统，如图为某庭院生态系统设计实例，下列分析不正确的是（ ）

A. 大棚中的蔬菜被人和家畜食用，体现了潜在价值
B. 该实例体现了人类对能量的多级利用，提高了能量利用率
C. 该系统一定程度上缓解了农村饲料、燃料、肥料的缺乏问题
D. 该设计中各组分搭配与比例适当，形成结构有序的整体，体现了整体原理
【答案】A
【详解】A、大棚中的蔬菜被人和家畜食用，体现了直接价值，A错误；
B、该实例使得废物资源化，体现了物质循环再生和能量多级利用，提高了能量利用率，B正确；
C、建立沼气池，产生的沼气做燃料，沼渣经过处理可以用作肥料，蔬菜等可以用于喂养鸡鸭，从而缓解了农村农村饲料、燃料、肥料的缺乏问题，C正确；
D、生态系统需各组分搭配与比例适当，形成结构有序的整体，体现了生态工程中整体原理，D正确。
故选A。
17. 研究人员制备哺乳动物膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、受精卵获能
B. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受转基因动物性别和年龄的限制
C. 步骤③中代孕母体需做超数排卵处理
D. 转基因的动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞中都能表达W基因
【答案】ACD
【分析】分析题图：①表示将目的基因导入受体细胞；②表示早期胚胎培养；③表示胚胎移植。
【详解】A、①表示将目的基因导入受体细胞，常采用显微注射的方法将载体注入受精卵，继而对受精卵进行早期胚胎的培养（②），直到适合移植，A错误；
B、与乳腺生物反应器（只能是雌性，其性成熟）相比，膀胱生物反应器不受转基因动物性别和年龄的限制，B正确；
C、步骤③的代孕性体需进行同期发情处理，这样移植胚胎容易成功着床，C错误；
D、W基因是选择性表达，只在膀胱上皮细胞中表达，D错误。
故选ACD。
18. 研究人员通过RNA沉默技术，特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平，使苹果被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图，下列有关叙述正确的是（ ）

A. 细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的①②过程
B. “RNA沉默”的含义是mRNA不能翻译产生多酚氧化酶
C. 苹果褐变过程体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D. 目的基因与多酚氧化酶基因转录出的mRNA序列互补，且需同时在同一细胞内表达
【答案】ABD
【详解】A、图示中的①②过程分别为转录、翻译，多酚氧化酶基因的表达指多酚氧化酶基因控制多酚氧化酶合成的过程，需要经过转录、翻译两个过程，A正确；
B、据图可知，目的基因转录形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，形成RNA双链，使mRNA不能与核糖体结合，从而阻止了翻译过程，B正确；
C、苹果的褐变需要多酚氧化酶的参与，体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物体的性状，C错误；
D、要使目的基因转录形成的mRNA和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，应使目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5题，共59分。
19. 以下是一个草原生态系统的部分能量流动示意图（不考虑未利用的能量）。请据图回答下列问题：
（1）生态系统的结构包括______和______。
（2）图中A表示鼠______的能量，B表示鼠______的能量。
（3）生态系统能量流动的特点是______。生态系统的物质循环与能量流动具有不同的特点，氮在生物群落和非生物环境之间是不断循环的，但是农田中仍需要不断施加氮肥，原因是______。
【答案】（1）①. 组成成分 ②. 营养结构
（2）①. 同化 ②. 用于自身生长、发育、繁殖
（3）①. 单向流动、逐级递减 ②. 农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土壤
【分析】分析题图可知，A表示鼠的同化量，B表示鼠用于自身生长发育繁殖的能量（储存在体内的能量），C表示进入分解者中的能量。
【小问1详解】
生态系统的结构包括生态系统的组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）和营养结构（食物链和食物网）；
【小问2详解】
分析题图可知，图中的A表示鼠的同化量，B表示鼠用于自身生长、发育、繁殖的能量；
【小问3详解】
生态系统能量流动的主要特点是单向流动（沿着食物链的捕食关系进行）、逐级递减（由于每一营养级都有呼吸作用的热能散失等原因造成）；农田中仍需要不断施加氮肥，原因是农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全部归还土壤。
20. 水果在运输和储藏过程中的腐烂会对果农造成巨大损失。大多数的水果采后腐烂都是由病原菌引起的，如扩展青霉是腐烂苹果中常见的微生物之一，其代谢产物棒曲霉素（Pat）是一种具有致畸、致癌、致突变作用的毒素。为了解腐烂苹果中的Pat分布情况，研究人员将扩展青霉先活化再接种至苹果使其腐烂，苹果的病斑直径可代表腐烂程度。选择具有不同病斑直径的苹果，测定Pat含量，实验结果如下图所示。请回答以下问题：
菌种活化所需培养基配方：
（注：培养温度28℃，培养时间7d，振荡培养）
（1）根据培养基成分和培养条件，可判断扩展青霉的代谢类型为______。微生物培养基中一般都含有______等营养物质。可采用______法对培养基进行灭菌。培养扩展青霉时，一般需要将培养基调至______性。
（2）实验中，除测定不同腐烂程度苹果中的Pat含量，还测定了同一腐烂程度苹果的不同部位的Pat含量。将各腐烂苹果分为5个部位：①号部位为已腐烂部分，②号部位为病健交界处（腐烂与未腐烂部位的交界处）起0~5mm，③号部位为病健交界处起5～10mm，④号部位为病健交界处起10～15mm，⑤号部位为去除①~④号部位后的剩余部分。由图1可知，苹果腐烂程度越大Pat含量______。图2所示实验的自变量为______。
（3）研究人员还绘制了图3来表示腐烂程度不同的苹果中，Pat含量在腐烂部位和未腐烂部位的分布。仅根据图3结果，______（填“能”或“不能”）判断病斑直径大的苹果相比病斑直径小的苹果，未腐烂部位Pat含量的大小关系，原因是______。
【答案】（1）①. 异养厌氧型 ②. 水、‌碳源、‌氮源、‌无机盐等 ③. 高压蒸汽灭菌 ④. 酸
（2）①. 越高 ②. 病斑直径及同一腐烂程度苹果的不同部位
（3）①. 不能 ②. 由图2可知，2cm病斑的①号部位和④号部位的pat含量均略高于3cm病斑的①号部位和④号部位的pat含量
【小问1详解】
根据该培养基成分和培养条件，可判断扩展青霉的代谢类型为异养厌氧型，因为培养基中的蔗糖能为扩展青霉的生长繁殖提供碳源和能源，且培养条件为低氧条件；微生物培养基中一般都含有水、‌碳源、‌氮源、‌无机盐等营养物质，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌；由题意可知，扩展青霉是真菌，在培养真菌时，一般需要将培养基调至酸性；
【小问2详解】
由图1可知，苹果腐烂程度越大Pat含量越高，图2所示实验的自变量为病斑直径及同一腐烂程度苹果的不同部位；
【小问3详解】
由图2可知，2cm病斑的①号部位和④号部位的pat含量均略高于3cm病斑的①号部位和④号部位的pat含量，所以，不能得出病斑直径越大，测定的相同部位pat含量越高的结论。
21. 为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物（ADC），过程如图所示。请回答下列问题：
（1）单克隆抗体的制备涉及细胞工程中的______、______技术。
（2）步骤①常用方法包括PEG融合法、电融合法和______诱导法等。若经过步骤①后获得的细胞均为2个细胞融合而来，则经过该过程后，产生的融合细胞最多有______种。对杂交细胞用特定的选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行____________，再经过多次筛选才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
（3）单克隆抗体的特点是______（至少答出两点）。
（4）步骤④是将获得的a______和b______这2部分，通过接头结合在一起，从而获得ADC。
【答案】（1）①. 动物细胞培养技术 ②. 动物细胞融合
（2）①. 灭活病毒 ②. 3 ③. 克隆化培养和抗体检测
（3）特异性强、灵敏度高、可大量制备
（4）①. 单克隆抗体 ②. 治疗乳腺癌的药物
【小问1详解】
单克隆抗体的制备涉及细胞工程中的动物细胞培养技术、动物细胞融合技术；
【小问2详解】
①表示动物细胞的融合，常用化学药物PEG处理，诱导细胞融合，还有电融合法和灭活病毒诱导法；若经过步骤①后获得的细胞均为2个细胞融合而来，则经过该过程后，产生的融合细胞有B淋巴细胞融合细胞、骨髓瘤细胞融合细胞及B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞3种；对杂交细胞用特定的选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，再经过多次筛选才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞；
【小问3详解】
单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可大量制备等；
【小问4详解】
由图可知，④表示构建抗体药物偶联物时，将a单克隆抗体和治疗乳腺癌的药物b结合形成ADC。
22. 研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9，成功敲除了比格犬的载脂蛋白E（APOE）基因，培育出动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用“苹果”腹部皮肤体细胞作为样本，建立细胞系，取其细胞核注入如图“实验比格犬”去核卵母细胞中，形成早期胚胎后进行胚胎移植，得到了我国首只克隆犬“龙龙”。如图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图，回答下列问题：
（1）CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体，其中的______负责识别并结合特定DNA序列，引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑，在实践中发现该系统有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”的现象，实验发现sgRNA的序列长短影响成功率，sgRNA序列越长脱靶率越______（填“高”或“低”）。
（2）取“苹果”的皮肤细胞，并进行体细胞建系。体细胞在培养过程中需要一定的气体环境，将其置于含有______的混合气体的培养箱中进行培养。
（3）为了获得较多的卵母细胞，需要对供体“实验比格犬”注射______，获得的卵母细胞应在体外培养到______期。
（4）“龙龙”和“苹果”的性状______（填“完全”或“不完全”）相同，从遗传物质的角度分析其原因是______。
【答案】（1）①. sgRNA ②. 低
（2）95%空气加5%CO2
（3）①. 促性腺激素 ②. MII
（4）①. 不完全 ②. 卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响
【分析】动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）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）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。
【小问1详解】
CRISPR/Cas9系统中的sgRNA负责识别并结合特定DNA序列，引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑。sgRNA的序列长短影响成功率，sgRNA序列越长脱靶率越低，因为其通过碱基互补配对与待编辑序列结合。
【小问2详解】
动物细胞培养过程中需要一定的气体环境是95%空气加5%CO2的混合气体。
【小问3详解】
为了获得较多的卵母细胞，需要对供体“实验比格犬”注射促性腺激素做超数排卵，促性腺激素可促进卵巢产生更多的卵母细胞，获得的卵母细胞应在体外培养到MII期才能受精。
【小问4详解】
克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度来说，是因为卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，故“龙龙”和“苹果”的性状不完全相同。
23. 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-gal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，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。PCR得到的产物常采用______的方法来鉴定。
（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______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______。
（3）过程②一般先用______处理大肠杆菌细胞。筛选含重组质粒的大肠杆菌时，需在培养大肠杆菌的培养基中加入______，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. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ③. 2n-1 ④. 凝胶电泳分析
（2）①. BamHⅠ ②. SalⅠ和KpnⅠ ③. 避免质粒和目的基因自连及反接（或者两种酶切割DNA形成不同的黏性末端，可避免质粒和目的基因的自身环化和反向连接）
（3）①. Ca2+（CaCl2溶液）②. 青霉素和X-gal ③. 白
【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。
【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；PCR得到的产物常采用凝胶电泳分析的方法来鉴定；
【小问2详解】
含目的基因的DNA和质粒上都有BamHⅠ的酶切位点，可以用BamHⅠ切割DNA分子获得目的基因，再切割质粒，可得到重组质粒，由于基因的转录存在方向性，如果用一种限制酶，可能切割后的目的基因会自连，同时会使目的基因反接在质粒上。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】
过程②一般先用Ca2+（或CaCl2溶液）处理大肠杆菌细胞，使其成为感受态细胞；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。
成分
蛋白胨
蔗糖
乳糖
K2HPO4
显色剂（伊红—亚甲蓝）
琼脂
含量
10.0g
5.0g
2.0g
2.0g
0.2g
12.0g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL
实验步骤
A组
B组
C组
D组
配制不同浓度的血清
1%
3%
5%
10%
培养MSCs细胞48h后，取上清液
进行
进行
进行
进行
用上清液培养HCEcs
进行
进行
进行
进行
24h后测吸光度（数值越大代表活细胞数目越多）
0.67
0.68
0.52
0.48
组分
蔗糖
NaNO3
MgSO4
KCl
FeSO4
KH2PO4
蒸馏水
含量
30g
2g
0.5g
0.5g
0.01g
1g
定容至1000mL