河南省天一联考2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题（解析版）

这是一份河南省天一联考2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题（解析版），共20页。
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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. “何以解忧，唯有杜康。”杜康酒以优质小麦、糯高粱为酿酒原料，采取“高温制曲、香泥封窖、低温人池、长期发酵、混蒸续槽、量质摘酒、分级贮存、陈酿酯化、精心调配”等先进工艺制成。下列叙述正确的是（ ）
A. 小麦和糯高粱中的淀粉和纤维素都是酵母菌的能源物质
B. 高温制曲的目的是通过高温杀死酒曲中的所有微生物
C. “香泥封窖”是为了给酵母菌发酵提供一个无氧的环境
D. “长期发酵”的温度应保持在35℃以上，有利于酒精生产
【答案】C
【分析】发酵技术是指利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模的生产发酵产品的技术。
【详解】A、酵母菌不能分解纤维素，纤维素不能作为酵母菌的能源物质，A错误；
B、高温制曲过程中，适度高温有利于抑制杂菌的生长，但该高温下酵母菌可以生存，B错误；
C、“香泥封窖”是为了给酵母菌发酵提供一个无氧环境，促进酵母菌无氧呼吸产生酒精，C正确；
D、酵母菌发酵需要将温度控制在18～30℃，D错误。
故选C。
2. 界中米醋以优质的小米为原料，辅以麸皮、麦曲，并使用当地独特的井泉水精酿而成。界中米醋呈深褐色，酸中带香，久存不腐。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 缺少糖源时，醋酸菌可将乙醇直接转化为乙酸
B. 米醋制作全过程需要在严格密封的条件下完成
C. 在米醋发酵过程中，发酵液的pH会下降，温度会上升
D. 界中米醋久存不腐是因为其制作和保存均在无菌环境下
【答案】C
【分析】制作醋使用的微生物主要是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌。
【详解】A、缺少糖源时，醋酸菌可直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，A错误；
B、制作米醋使用的微生物主要是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行乙酸发酵，因此全过程需要在有氧的条件下完成，B错误；
C、发酵过程中，乙酸发酵产生乙酸，会使发酵液pH下降，醋酸菌代谢过程中会释放热能，使温度上升，C正确；
D、界中米醋久存不腐的原因可能是乙酸的pH较低，不利于杂菌繁殖，D错误。
故选C。
3. 淅川酸菜是河南特色传统美食，制作时将蔬菜经过择净、淘洗、滚水烫漂等工序处理后，趁热装入陶缸中，加点老浆水作引子，压实盖缸，让其自然发酵。在整个腌制过程中，不加食盐和其他添加剂，完全依靠乳酸菌和蔬菜自身的糖分进行发酵。下列说法正确的是（ ）
A. 蔬菜经滚水烫漂后需冷却至一定温度再加入发酵容器中
B. 加入老浆水可增加酸菜中乳酸菌的数量，缩短发酵时间
C. 发酵过程中，亚硝酸盐的含量逐渐下降至维持相对稳定
D. 酸菜制作前期需通入无菌空气，后期应严格保持无氧条件
【答案】B
【分析】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。泡菜的制作流程是：选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、结合题干信息，蔬菜经滚水烫漂处理后，是趁热装入陶缸中的，A错误；
B、加入老浆水可以增加酸菜中乳酸菌的数量，有利于缩短发酵时间，B正确；
C、发酵过程中，亚硝酸盐的含量先增加后下降至相对稳定，C错误；
D、参与酸菜制作的乳酸菌是厌氧菌，因此酸菜制作的全过程都要保持无氧条件，D错误。
故选B。
4. 歧杆菌是一类可分解乳糖产生半乳糖的细菌，半乳糖是构成脑神经系统中脑苷脂的成分，与婴儿出生后脑的迅速生长有密切关系。为筛选能高效分解乳糖产生半乳糖的菌株，某学校同学进行了流程如图所示的实验。下列叙述正确的是（ ）
A. 培养双歧杆菌的培养基应调整pH为酸性
B. Ⅰ号培养基以乳糖为唯一碳源，配制时需加入琼脂
C. 图中③过程和④过程所采用的接种方法可能相同
D. Ⅰ号培养基上的菌落形状、大小、颜色等都相同
【答案】B
【分析】一、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。不同的培养基的配方不同，但一般都含有水、无机盐、碳源和氮源。
二、微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同，但是核心都是要防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。微生物常见的接种的方法： (1)平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。(2) 稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、双歧杆菌属于细菌，培养细菌时，一般需要将培养基的pH调整为中性或弱碱性，A错误；
B、为筛选出能高效分解乳糖的菌株，应使用以乳糖为唯一碳源的固体培养基，B正确；
C、图中①②过程应为梯度稀释，③过程采用的接种方法为稀释涂布平板法，④过程采用的接种方法为平板划线法，C错误；
D、双歧杆菌是一类细菌，Ⅰ号培养基中的菌种可能不止一种，故Ⅰ号培养基上的菌落形状、大小、颜色等不一定都相同，D错误。
故选B。
5. 细菌素是某些细菌在代谢过程中产生的一类具有抑菌活性的多肽或前体多肽。某同学想筛选获得能高产细菌素的细菌，流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 细菌素是细菌的初生代谢物，可抑制其他微生物生长
B. 在进行分离培养时，第一次划线和最后一次划线不能连接
C. Ⅳ过程后培养基上不同细菌的菌落直径越小说明细菌素的抑菌效果越好
D. 若利用发酵工程生产细菌素，则发酵结束后需通过分离、纯化等措施来获得产品
【答案】A
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法： 将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、初生代谢物是生物生长和生存所必需的产物，细菌素是某些细菌代谢过程中产生的具有抑菌活性的多肽或前体多肽，可用于抑制其他细菌生长，应属于细菌的次生代谢物，A错误；
B、利用平板划线法进行分离培养时，第一次划线和最后一次划线要分开，B正确；
C、细菌菌落的直径越小，说明细菌素对细菌的抑制作用越强，效果越好，C正确；
D、如果产品是代谢物，可以根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，因此若利用发酵工程生产细菌素，则发酵结束后需通过分离、纯化等措施来获得产品，D正确。
故选A。
6. 我国科学家利用CRISPR-Cas12i新型基因编辑系统，对马铃薯的愈伤组织进行定向诱变，成功筛选出耐低温突变体。实验流程如下：①诱导马铃薯叶片形成愈伤组织；②通过基因枪递送CRISPR系统；③在4℃低温条件下连续培养3个月；④通过流式细胞仪检测细胞活性，分离存活细胞团；⑤诱导再分化形成新的植株。下列叙述正确的是（ ）
A. 步骤①需在光照条件下进行，以保证细胞脱分化
B. 步骤③的目的是低温诱导细胞染色体数目加倍
C. 步骤④过程没有体现植物细胞具有全能性
D. 步骤⑤再分化时培养基中无须添加有机物
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、诱导形成愈伤组织期间一般不需要光照，A错误；
B、低温条件下连续培养3个月是为了筛选耐低温突变体，而非诱导细胞染色体数目加倍，B错误；
C、步骤③④的目的是筛选符合要求的愈伤组织，没有涉及完整个体，没有体现植物细胞具有全能性，C正确；
D、在叶片分化之前，植物细胞不能进行光合作用，所以植物组织培养再分化过程中需要在培养基中加入有机营养物质，D错误。
故选C。
7. 2025年国际空间站公布实验成果：在微重力环境下，番茄与枸杞的原生质体融合效率较地球环境提高80%。实验采用聚乙二醇—激光融合法，融合细胞经特殊培养基培养形成“番茄—枸杞”嵌合体植株。检测发现，该植株叶片的类胡萝卜素含量显著增高，但果实发育异常。下列分析错误的是（ ）
A. 还可以用灭活病毒诱导法、电融合法等诱导原生质体融合
B. 两种植株的原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁
C. “番茄—枸杞”嵌合体植株不一定能结出枸杞味的番茄
D. 题述技术可以打破生殖隔离，实现杂交育种
【答案】A
【分析】诱导原生质体融合的化学试剂是聚乙二醇；原生质体融合的理论基础是细胞膜的流动性；植物组织培养包括脱分化和再分化，其原理是植物细胞具有全能性，涉及的细胞分裂方式是有丝分裂；植物体细胞杂交的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、植物体细胞杂交可用电融合法、离心法、PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等诱导融合，不可采用灭活病毒诱导法，A错误；
B、两种植株的原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁，B正确；
C、细胞中的基因表达受到多种因素影响，不一定完全按照人们的意愿进行，且据题可知，该植株果实发育异常，故“番茄—枸杞”嵌合体植株不一定能结出枸杞味的番茄，C正确；
D、植物体细胞杂交技术可以打破生殖隔离，实现杂交育种，D正确。
故选A。
8. 科学家通过将数百个人类诱导多能干细胞（iPS细胞）衍生的肝芽合并，成功构建了较大的肝脏类器官（hiPSC-LO）。当这些器官被移植到免疫缺陷的小鼠肝脏中时，它们能够发展成胆管和其他肝组织，并能够与宿主小鼠的肝脏血管系统形成连接。研究还发现，这些移植的器官能通过改变巨噬细胞的极化状态，部分逆转由化学物质引起的肝纤维化。下列有关叙述错误的是（ ）
A. iPS细胞类似于胚胎干细胞，但获取时无须破坏胚胎
B. 培养iPS细胞时要保证无菌无毒环境，并定期更换培养液
C. hiPSC-LO移植到肝衰竭小鼠体内，不会发生免疫排斥
D. hiPSC-LO移植可能成为治疗肝纤维化的一种新方法
【答案】C
【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来一类细胞，iPS与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。
【详解】A、iPS细胞的功能类似于胚胎干细胞，但其不来自胚胎，故获取时无须破坏胚胎，A正确；
B、培养动物细胞时要保证无菌无毒环境，并定期更换培养液，B正确；
C、据题可知，hiPSC-LO来源于人类诱导多能干细胞，其移植到免疫缺陷的小鼠肝脏中，未发生免疫排斥，但肝衰竭小鼠不是免疫缺陷小鼠，移植后可能发生免疫排斥，C错误；
D、据题可知，这些移植的器官能通过改变巨噬细胞的极化状态，部分逆转由化学物质引起的肝纤维化，故hiPSC-LO移植可能成为治疗肝纤维化的一种新方法，D正确。
故选C。
9. 胚胎工程的迅猛发展实现了家畜繁殖模式的改变，如图所示为某科研小组培育幼猪的两种模式。下列说法正确的是（ ）
A. 哺乳动物的受精过程和早期胚胎的发育均在子宫中完成
B. 被阻止释放的极体会成为胚胎的组成部分，发挥重要作用
C. 分析图示可知，两种繁殖模式得到的幼猪所含核基因相同
D. 图示流程涉及了体细胞核移植、胚胎移植、重组DNA等技术
【答案】B
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
【详解】A、在自然条件下，哺乳动物的受精过程在输卵管中完成，受精卵形成后在输卵管内进行有丝分裂，发育到一定阶段后进入子宫继续进行胚胎发育，A错误；
B、由图可知，孤雌生殖技术通过阻止次级卵母细胞释放极体，激活孤雌生殖从而获得早期胚胎，B正确；
C、孤雌生殖得到的幼猪的核基因来自良种母猪，细胞核移植得到的幼猪的核基因来自良种公猪，故两种幼猪的核基因不同，C错误；
D、图示流程涉及了体细胞核移植、胚胎移植等技术，未涉及重组DNA技术，D错误。
故选B。
10. 昆明理工大学科研团队首次成功利用猴诱导多能干细胞和体细胞核移植胚胎干细胞高效构建了类囊胚。在此之前，类囊胚主要源自全能胚胎干细胞。类囊胚与自然囊胚结构极其相似，能够模拟早期胚胎发育过程，为研究胚胎发育和再生医学提供了重要的模型。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 胚胎干细胞在进行传代培养时，可用胰蛋白酶处理细胞
B. 可将供体细胞注入MⅡ期去核卵母细胞以实现体细胞核移植
C. 鉴定类囊胚的性染色体组成时，常取滋养层细胞进行鉴定
D. 类囊胚源自全能胚胎干细胞，类囊胚中的细胞都具有全能性
【答案】D
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟，可以通过显微操作技术去除卵母细胞的核，核移植时，对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理，使用电刺激等方法可以激活重构胚使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、进行传代培养需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁细胞，以便细胞继续分裂增殖，A正确；
B、细胞核移植的过程中，通常是将供体细胞注入处于MⅡ期的去核卵母细胞中，因为MⅡ期的卵母细胞细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质，B正确；
C、类囊胚与自然囊胚结构极其相似，鉴定类囊胚的性染色体组成，常取滋养层细胞进行鉴定，C正确；
D、类囊胚的内细胞团可发育成胎儿的各种组织，具有全能性，滋养层细胞会发育成胎膜和胎盘，不具有全能性，D错误。
故选D。
11. 某同学实验时选取了长度为14kb（kb表示千碱基对）的某DNA分子，并用限制酶A、限制酶B进行充分酶切，结果如表，下列叙述错误的是（ ）
A. 该DNA分子上不含限制酶A的酶切位点
B. 酶A和酶B切割可能产生相同的黏性末端
C. DNA连接酶和限制酶都作用于磷酸二酯键
D. 限制酶需要在适宜温度下才能更好地发挥作用
【答案】A
【分析】转录、复制都是从模板链的3'端开始，因此新合成链的方向均为5'→3'。质粒作为基因的载体，与目的基因形成重组质粒时，需要形成相同的黏性末端，才能重新组合。
【详解】A、该DNA分子的大小为14kb，用限制酶A、B充分酶切后，分别得到1、2个片段，用二者共同酶切后得到3个片段，说明该DNA分子是环状DNA，含有1个限制酶A的酶切位点，A错误；
B、不同的限制酶可能切割出相同的黏性末端，B正确；
C、限制酶能使DNA链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，DNA连接酶能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，两者均作用于磷酸二酯键，C正确；
D、温度能够影响酶的活性，所以在适宜温度下限制酶才能更好地发挥作用，D正确。
故选A。
12. 如图是目的基因和酵母菌的质粒，表中为相关限制酶的识别序列。URA3为酵母菌筛选标记基因，缺失该基因的酵母菌（记为M）无法合成尿嘧啶；AmpR为氨苄青霉素抗性基因。下列相关叙述正确的是（ ）

A. BglⅡ和BamHⅠ切割后产生的平末端相同
B. 可选用BamHⅠ和EcRⅠ切割质粒和目的基因
C. 不能选用E.cliDNA连接酶连接目的基因和质粒
D. 可将重组质粒导入M中，用不含尿嘧啶的培养基来筛选
【答案】D
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目基因的获取：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、据表分析可知，BglⅡ和BamHⅠ切割后产生了相同的黏性末端，而不是平末端，A错误；
B、目的基因的两端只有BglⅡ和EcRⅠ的识别序列，故目的基因应该用这两种酶切割；为使目的基因crtZ能在受体细胞中表达，应将目的基因crtZ插入启动子和终止子之间，它们之间有BglⅡ、EcRⅠ、BamHⅠ和HindⅢ的识别位点，但BglⅡ有一个识别位点在启动子左边，如果使用此酶切割质粒，会将启动子切除，而BglⅡ和BamHⅠ切割后产生的黏性末端相同，为保证目的基因和质粒能连接在一起，应该用EcRⅠ和BamHⅠ切割质粒，B错误；
C、根据B项分析可知用BglⅡ和EcRⅠ切割目的基因，用EcRⅠ和BamHⅠ切割质粒，BglⅡ、EcRⅠ和BamHⅠ切割后产生的都是黏性末端，故可以用E.cliDNA连接酶连接目的基因和质粒，C错误；
D、氨苄青霉素是抗生素，对酵母菌的生长繁殖没有抑制作用，故筛选导入重组质粒的酵母菌时，应利用基因URA3，可将重组质粒先导入M（缺失基因URA3的酵母菌）中，M不能合成尿嘧啶，而导入重组质粒后可以合成尿嘧啶，故可用不含尿嘧啶的培养基来筛选，D正确。
故选D。
13. 基因工程中的载体包括克隆载体和表达载体等。克隆载体主要用于基因克隆，可复制、扩增和保存插入其中的外源基因。表达载体是一种经过特殊设计的DNA分子，可使携带的外源基因在特定的宿主细胞中稳定表达。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 克隆载体通常具有较强的复制能力和丰富的酶切位点
B. 表达载体中携带了调控外源基因表达的元件，但无须具备复制能力
C. 表达载体中可能含诱导型启动子，以使目的基因在特定细胞中表达
D. 克隆载体和表达载体中都含有标记基因，以便于重组DNA分子的筛选
【答案】B
【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、据题可知，克隆载体主要用于基因克隆，故需要有较强的复制能力，需要插入外源基因，故要有丰富的酶切位点，A正确；
B、表达载体能够使外源基因在特定的宿主细胞中稳定表达，故需要含有调控外源基因表达的元件，如启动子、终止子等，且要具备复制能力，B错误；
C、表达载体中可能含诱导型启动子，以使目的基因在特定细胞中表达，C正确；
D、克隆载体和表达载体中都含有标记基因，以便于重组DNA分子的筛选，D正确。
故选B。
14. 某学校生物学习小组进行了与DNA相关的实验，下列关于实验操作及结果的叙述，正确的是（ ）
A. 用猪血代替鸡血作为实验材料能提取到更多的DNA
B. 向DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴加热后可显示蓝色
C. 若设计的引物较长，则可适当降低复性温度以提高PCR准确度
D. 琼脂糖凝胶电泳的缓冲液中含指示剂，其可在紫外灯下被检测出来
【答案】B
【分析】DNA粗提取和鉴定的实验原理：（1）DNA的溶解性：①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14ml/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的；②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。（2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。（3）DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、猪（哺乳动物）成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，细胞内基本不含DNA，A错误；
B、向溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴加热数分钟，溶液呈现蓝色，B正确；
C、如果设计的引物较长，那么引物与模板之间的结合会较为稳定，因此需要适当提高复性温度，以确保引物与模板之间的特异性结合，C错误；
D、琼脂糖凝胶电泳的缓冲液中含指示剂，指示剂可指示PCR的进程，可被紫外灯检测出来的是被染色的DNA，D错误。
故选B。
15. 某科研团队开发了一款人工智能工具，用其对蛋白质进行设计和优化。结果显示，经过该工具优化的两种单克隆抗体对目标的黏附力增强了30倍。下列有关蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）
A. 天然蛋白质合成的过程与蛋白质工程基本思路相同
B. 蛋白质工程设计蛋白质结构要依据已知的基因序列
C. 该工具可以帮助人类设计和修改蛋白质的空间结构
D. 可利用DNA分子杂交技术检测是否有目标蛋白合成
【答案】C
【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。
【详解】A、天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，蛋白质工程的基本思路与中心法则相反，A错误；
B、蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是人类的需求，B错误；
C、该工具可以帮助人类设计和修改蛋白质的空间结构，C正确；
D、DNA分子杂交技术不能用于检测蛋白质是否合成，可用抗原—抗体杂交技术检测，D错误。
故选C。
16. 2020年12月26日，《中华人民共和国刑法修正案（十一）》正式通过。刑法第三百三十六条明确规定，严禁将基因编辑、克隆的人类胚胎植入人体或者动物体内，或者将基因编辑、克隆的动物胚胎植人人体内。下列有关生物技术的安全性与伦理问题的叙述，正确的是（ ）
A. “设计试管婴儿”需用到体外受精、胚胎培养、胚胎分割等技术
B. 治疗性克隆虽然不产生个体，但也需要进行监控和审查
C. 食用转基因食品时，食品中的基因会整合到人的基因组中
D. 若转基因植物的外源基因来自自然界，则不会存在安全性问题
【答案】B
【分析】一、治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植。生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。
二、转基因生物的安全性问题：食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
【详解】A、“设计试管婴儿”需用到体外受精、胚胎培养技术，未用到胚胎分割技术，A错误；
B、我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，B正确；
C、基因进入人体后会被酶分解成小分子，不可能通过食物将外来遗传信息整合到人的基因组中，C错误；
D、转基因技术的安全性问题需要经过验证才能得到证实，即使转基因植物的外源基因来自自然界，也可能存在安全性问题，D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 薄膜过滤计数法是一种常用的微生物检测方法，其原理是用具有微孔的过滤膜过滤待测液体，使液体中的微生物被滞留在过滤膜表面，从而实现微生物的分离和检测。某研究小组为探究某地下水水源的质量，欲通过薄膜过滤法检测其中大肠杆菌的数量，实验过程和结果如图所示。EMB培养基可用于检测大肠杆菌，PDA培养基可用于检测酵母菌。回答下列问题：
（1）对实验中的培养皿、滤杯、滤瓶等器具常见的灭菌方法有_______（答出2种）；要在酒精灯火焰旁倒平板的目的是_______。
（2）根据地下水质量国家标准，每100毫升地下水水源中大肠杆菌的菌落数小于3个属于Ⅲ（及以上）类水源，小于100个属于Ⅳ类水源，大于100个则属于Ⅴ类水源。上图是过滤了1升水样得到的结果，该地下水水源属于_______类水源。抽样检测活菌数量时，采用稀释涂布平板法比显微镜直接计数法更准确的原因是_______。
（3）根据图示，简述图中的接种操作过程：______。若要利用图示装置检测水样中酵母菌的数量，则实验装置需要做的改动有_______（答出2点）。
【答案】（1）①. 湿热灭菌、干热灭菌（答出2种）②. 防止杂菌污染培养基
（2）①. Ⅲ（及以上）②. 用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的细菌也计算在内
（3）①. 用无菌镊子将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上 ②. 选用微孔直径适当增大的滤膜；将EMB培养基换成PDA培养基（答出2点）
【分析】滤膜法是检测水样中大肠细菌群的方法，将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中，经过抽滤，细菌被截留在滤膜上，将滤膜贴于伊红美蓝培养基上，经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落，依据过滤水样计算每升或每100毫升水样中的大肠菌群数，操作简单、快速，主要适用于杂质较少的水样。
【小问1详解】对玻璃器皿常见的灭菌方法有湿热灭菌法和干热灭菌法。倒平板时要在酒精灯火焰旁进行的目的是防止杂菌污染培养基。
【小问2详解】据图分析，过滤了1升水样后，培养基上大肠杆菌的菌落数为17个，可知平均每100毫升水体中大肠杆菌的菌落数为1.7个。根据地下水质量国家标准，该地下水水源属于Ⅲ（及以上）类水源。用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的细菌也计算在内，所以计数活菌时稀释涂布平板法更准确。
【小问3详解】分析图示，图中的接种操作过程是用无菌镊子将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上。若要利用图示装置检测水样中酵母菌的数量，则要选用微孔直径适当增大的滤膜，因为酵母菌是真菌，其细胞直径比大肠杆菌（细菌）大；另外EMB培养基可用于检测大肠杆菌，PDA培养基可用于检测酵母菌，因此需要将EMB培养基换成PDA培养基。
18. 科研人员发现植物A（2n=14）具有耐干旱的特性，植物B（2n=16）具有含糖量高的特性，计划培育出耐干旱且含糖量高的植株，为此进行了如图1所示的实验。回答下列问题：
（1）“处理1”的目的是________，获得原生质体；制备原生质体
前需将两亲本的外植体用________依次进行消毒；进行细胞融合时，需将原生质体置于________（填“低渗”“等渗”或“高渗”）溶液中。
（2）若细胞甲是由两种细胞两两融合而成的，则细胞甲的染色体数为______条。在甲→试管苗的过程中需要更换培养基，原因是________。
（3）实验时发现，若使用聚乙二醇（PEG）使细胞融合，则不同浓度的PEG条件下，异源细胞融合率不同，实验结果如图2所示（PEG浓度较高时对细胞有毒害作用）；根据现有实验结果，PEG的最佳浓度为________。实验所得的试管苗还需要进行个体水平的筛选，需要进行的操作是________。
【答案】（1）①. 去除A、B两细胞的细胞壁 ②. 体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液 ③. 等渗
（2）①. 30 ②. 不同发育阶段所需的生长素和细胞分裂素的浓度、比例不同
（3）①. 35% ②. 在干旱的条件下种植试管苗，并检测含糖量，挑选出耐干旱且含糖量高的植株
【分析】植物体细胞杂交过程中需要先进行去壁处理，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可利用酶解法，即利用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁得到植物原生质体。
【小问1详解】两种细胞通过处理1得到了原生质体，所以处理1的目的是去除A、B两细胞的细胞壁。制备原生质体前需将两亲本的外植体用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液依次进行消毒。原生质体放入高渗溶液会失水，原生质体没有细胞壁的支持和保护，为防止其吸水涨破，在细胞融合时需将原生质体置于等渗溶液中。
【小问2详解】细胞甲是由两种细胞两两融合而成的，则细胞甲包含两种细胞的染色体，所以染色体数为16+14=30。由于不同发育阶段所需的生长素和细胞分裂素的浓度、比例不同，所以“甲→乙”过程和“乙→试管苗”过程需要更换培养基。
【小问3详解】PEG浓度为35%和40%时异源融合率相同，且均高于其他浓度下的异源融合率，但较低浓度的PEG对细胞的毒害作用较小，故应选择浓度为35%的PEG。目的植株应该兼具耐干旱特性和含糖量高的优势，所以试管苗的培养过程应该在干旱环境下进行，其目的是淘汰不耐旱的植株，同时检测含糖量，以筛选出符合要求的杂交植株。
19. 与单抗（单克隆抗体）药物相比，双抗（双特异性抗体）药物能同时结合两种不同的抗原表位，发挥两种靶点的识别协同作用，突破了单一疗法易产生耐药性等局限。图1为制备某种双抗的过程，图2为该双抗的部分作用机制。回答下列问题：

（1）培养骨髓瘤细胞时，培养液中除了营养物质外还要添加一定量的________等天然成分。过程①使用特定的选择培养基进行筛选的目的是________。
（2）本试验的目的是获得双特异性抗体，所以过程③注射的抗原A是________，过程⑤需要进行的操作是________。与从动物血清中分离的抗体相比，如图所示的双特异性抗体的优点是_______（答出3点）。
（3）动物细胞会自发融合，但效率很低，灭活病毒在动物细胞融合中的应用较为广泛。灭活病毒诱导动物细胞融合的原理是_______。
（4）单克隆抗体还可应用于筛选特定性别的胚胎。H-Y抗原由Y染色体上的基因编码，存在于雄性个体细胞的表面。可在早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体以及含荧光标记的第二抗体（可与H-Y单克隆抗体结合），筛选处于_______期的________（填“发荧光”或“不发荧光”）的胚胎进行移植，以多获得母牛。胚胎移植的实质是_______。
【答案】（1）①. 血清 ②. 筛选出杂交瘤细胞
（2）①. CD28 ②. 克隆化培养和双特异性抗体检测 ③. 可准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合；能同时识别癌细胞和T细胞，对癌症的疗效更好；可以大量制备；不易产生耐药性（答出3点且合理即可）
（3）病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合
（4）①. 桑葚胚或囊胚 ②. 不发荧光 ③. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此动物细胞培养液中除营养物质外，还要添加一定量的血清等天然成分。过程①是制备单克隆抗体过程中的第一次筛选，需要使用特定的选择培养基，筛选出杂交瘤细胞。
【小问2详解】本试验的目的是获得双特异性抗体PSMA-CD28，结合题图可知③注射的抗原A应是CD28。过程⑤是对经选择培养得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和双特异性抗体检测，以获得足够数量的能分泌所需双特异性抗体的杂交瘤细胞。与从动物血清中分离的抗体相比，双特异性抗体的优点是可准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合；能同时识别癌细胞和T细胞，对癌症的疗效更好；可以大量制备；不易产生耐药性。
【小问3详解】灭活病毒诱导动物细胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
【小问4详解】要多获得母牛，需筛选雌性胚胎；而H-Y抗原存在于雄性个体细胞的表面，故H-Y单克隆抗体会与雄性胚胎细胞表面的H-Y抗原结合，而含荧光标记的第二抗体可与H-Y单克隆抗体结合，故应筛选处于桑葚胚或囊胚期的不发荧光的胚胎进行移植。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
20. 利用基因工程将外源基因转化到受体中进行高效表达，可获得具有重要应用价值的生命系统，如转基因抗虫水稻、转基因奶山羊、转基因大肠杆菌等。回答下列问题：
（1）基因表达载体构建完成后，可利用________法或农杆菌转化法将表达载体导入水稻细胞；“农杆菌转化法”的“转化”与肺炎链球菌转化实验中的“转化”含义______（填“相同”或“不同”），理由是_______。
（2）若要获得转基因动物，则可采用________法将目的基因导入受精卵；若要获得同卵双胎或多胎，则可对囊胚阶段的胚胎进行________，操作过程中要注意_______。
（3）将基因表达载体导入大肠杆菌时，需要用Ca2+对大肠杆菌进行处理，目的是_______。
（4）设计一个实验方案，用于评估转基因抗虫水稻在实际田间条件下的抗虫效果。实验思路为_______。
【答案】（1）①. 花粉管通道 ②. 相同 ③. 都表示目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程
（2）①. 显微注射 ②. （胚胎）分割 ③. 将内细胞团均等分割
（3）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
（4）在实际田间条件下，选择若干条件相同的地块，分别种植转基因抗虫水稻和正常水稻，定期记录水稻损伤情况
【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。
【小问1详解】基因表达载体构建完成后，可利用花粉管通道法或农杆菌转化法将表达载体导入水稻细胞。农杆菌转化法和肺炎链球菌转化实验中的“转化”含义相同，都表示目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【小问2详解】若要获得转基因动物，则可采用显微注射法将目的基因导入受精卵；若要获得同卵双胎或多胎，则可对囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，操作过程中要注意将内细胞团均等分割。
【小问3详解】将基因表达载体导入大肠杆菌时，需要用Ca2+对大肠杆菌进行处理，目的是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。
【小问4详解】若要评估转基因抗虫水稻在实际田间条件下的抗虫效果，则必须让正常水稻和转基因抗虫水稻在实际田间进行对照种植，并定期记录水稻损伤情况，因此实验设计思路为：在实际田间条件下，选择若干条件相同的地块，分别种植转基因抗虫水稻和正常水稻，定期记录水稻损伤情况。
21. 聚合酶链式反应（PCR）是一种用于扩增特定DNA片段的分子生物学技术，它可看作生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能使微量的DNA大幅增加。回答下列问题：
（1）利用PCR扩增DNA时，子链DNA的延伸方向是_______；若一个基因在PCR中经过n轮循环，则需要________种引物，理论上共需要消耗_______个引物。
（2）反向PCR是通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如图1所示。据图1中的过程①②可知，碱基序列L左侧和R右侧的部分碱基序列应_______；其中已知序列如图2所示，请写出需要的引物序列：________（写出6个碱基即可）。
（3）利用电泳鉴定PCR产物时，在凝胶中DNA分子的迁移速率与_______（答出1点）等有关。电泳鉴定的结果如图3所示，请分析产生这个结果的可能原因：_______（答出2点）。
【答案】（1）①. 5'→3' ②. 2 ③. 2n+1-2
（2）①. 相同 ②. 5'-GCCTCT-3'，5'-ATAGTT-3'（顺序可颠倒）
（3）①. 凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象（答出1点即可） ②. 引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性或容易聚合形成二聚体；复性温度过低；TaqDNA聚合酶的质量不好（答出2点且合理即可）
【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；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 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。
小问1详解】PCR扩增时，应分别以DNA的两条链为模板合成新的子链DNA，DNA复制时子链的延伸方向为5'→3'。DNA有2条单链，所以需要2种引物，一个基因在PCR中经过n轮循环，一共得到2n个DNA，总共有2n+1条单链，除去2条模板链，每条新的单链都需要1个引物，故理论上共需要消耗（2n+1-2）个引物。
【小问2详解】根据图1可知，要将DNA片段L和R相连接，这两个片段被限制酶切割后需要有相同的黏性末端，所以L左侧和R右侧需要有相同的碱基序列。由于是反向PCR，所以引物的方向是已知基因序列由中间向两侧的5'→3'方向，模板为已知基因序列由中间向两侧的3'→5'方向片段，再根据碱基互补配对原则可写出引物，即5'-GCCTCT-3'，5'-ATAGTT-3'。
【小问3详解】利用电泳鉴定PCR产物时，在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关；根据电泳出的条带数量和长度可判断PCR的准确性，图3显示待测样品扩增结果不止一个条带，可能的原因有：引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性或容易聚合形成二聚体；复性温度过低；TaqDNA聚合酶的质量不好等。
实验用酶
限制酶A
限制酶B
限制酶A和限制酶B
得到的片段长度
14kb
6kb、8kb
3kb、5kb、6kb
限制酶
识别序列
BglⅡ
5'-A↓GATCT-3'
EcRⅠ
5'-G↓AAATTC-3'
BamHⅠ
5'-G↓GATCC-3'
HindⅢ
5'-A↓AGCTT-3'