河南省百师联盟2024-2025学年高二下学期4月联考生物试卷（解析版）

这是一份河南省百师联盟2024-2025学年高二下学期4月联考生物试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了 将诱导多能干细胞等内容，欢迎下载使用。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。
考试时间为75分钟，满分100分
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 每年七八月份牛肥马壮，是酿制马奶酒的季节。勤劳的人们将马奶贮于皮囊中，加以搅拌，数日后便乳脂分离，发酵成酒。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 搅拌马奶有利于乳酸菌等的快速繁殖
B. 若搅拌时被醋酸菌污染，马奶酒表面可能出现白膜
C. 发酵过程中，马奶中有机物的种类和含量均减少
D. 与制作果醋相比，制作马奶酒所需要的温度较低
【答案】C
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌是兼性厌氧性微生物，在缺氧条件下进行无氧呼吸，在氧气充足的条件下进行有氧呼吸，酵母菌具有核膜包被的细胞核，属于真核生物。
【详解】A、搅拌马奶有利于增加氧气及营养物质与酵母菌的接触，促进其有氧呼吸，释放大量能量，促进酿酒酵母的快速繁殖，A正确；
B、醋酸菌为需氧菌，若污染且氧气充足，醋酸菌会大量繁殖，马奶酒表面可能出现白膜，B正确；
C、发酵过程中，马奶中有机物的含量减少，但种类增多，发酵过程中以马奶作为底物产生了多种有机物，C错误；
D、制作果醋主要利用醋酸菌，多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃，酿酒酵母的最适生长温度约为28℃，制作马奶酒所需要的温度较低，D正确。
故选C。
2. 为从高粘度原油（主要是含碳有机物）中筛选得到高效降解石油污染物的细菌，研究者以山东原油污染污泥为研究对象进行如图所示实验。下列叙述正确的是（ ）

A. 培养基①的作用是增加目的菌株的种类
B. 图示表明，油泥混合液被稀释了105倍
C. 只有培养基②要以原油为唯一碳源
D. 培养基③采用的接种方法不能用于统计活菌的数量
【答案】D
【分析】一、培养基营养构成：各种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。
二、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、由图可知培养基①可富集目的菌株可增加目的菌株的数量，A错误；
B、图示表明培养基①的溶液被稀释了105倍但油泥混合液的稀释倍数无法确定，B错误；
C、培养基①②③均要以原油为唯一碳源，C错误；
D、培养基③采用了平板划线法接种微生物该方法无法用于活菌数量的统计，D正确。
故选D。
3. 我国每年产生的农业秸秆数量巨大，秸秆直接焚烧会造成大气污染、土壤损伤，绿色处理秸秆能有效减少农业废弃物，促进可持续发展。下图为发酵工程中利用水稻、玉米等农业秸秆生产柠檬酸的简要流程图。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 生产柠檬酸黑曲霉是异养厌氧型，其优良菌种只能从自然界中筛选出来
B. 发酵时罐内pH不断下降而抑制杂菌生长，因此发酵培养基不需要灭菌
C. 发酵结束后，对罐内发酵液可采取适当的过滤、沉淀措施获得柠檬酸
D. 利用农作物秸秆为原料进行生产可解决柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题
【答案】D
【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、黑曲霉是好氧菌而非异养厌氧菌，在发酵过程中需要氧气参与代谢活动。优良菌种不仅可以从自然界中筛选，还可以通过诱变育种、基因工程等现代生物技术进行培育，A错误；
B、虽然发酵时罐内pH不断下降能抑制部分杂菌生长，但这并不足以保证发酵过程不受杂菌污染。为了确保发酵的顺利进行和产品质量，发酵培养基仍然需要进行严格的灭菌处理，B错误；
C、发酵结束后，发酵液中除了柠檬酸外还含有黑曲霉菌体及其他杂质。仅采取过滤、沉淀措施无法获得纯净的柠檬酸，还需要进行进一步的分离和提纯等操作，C错误；
D、农作物秸秆来源广泛且数量巨大，以其为原料进行生产可以减少对大量粮食的消耗。这既解决了柠檬酸发酵消耗大量粮食的问题，又实现了农业废弃物的合理利用，具有良好的经济效益和生态效益，D正确。
故选D。
4. 怀菊花是河南省焦作市的特产，也是中国国家地理标志产品。怀菊花含有丰富的黄酮，有扩张冠状动脉的作用，能增加冠状动脉的血流量，对心绞痛有一定疗效。为了大量培养怀菊花，可通过植物组织培养技术生产无病毒、健康、高产的脱毒苗。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 怀菊花生长区含病毒极少，从此处取材易获得脱毒苗
B. 诱导形成愈伤组织的过程中需要提供光照和植物激素
C. 大量培养怀菊花的细胞，可用于黄酮的工厂化生产
D. 植物组织培养技术提高了怀菊花的繁殖速率和药用效果
【答案】C
【分析】植物组织培养技术具有广泛的应用，如植物繁殖的新途径（快速繁殖优良品种、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种和突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产，即大量培养明党参愈伤组织，直接提取药用成分。
【详解】A、植物分生区所含病毒极少，甚至无病毒，适宜取材生产脱毒苗，A错误；
B、诱导分生区形成愈伤组织的过程一般不需要光照，但需要植物激素，如生长素、细胞分裂素，B错误；
C、大量培养怀菊花的细胞，可实现其药用代谢产物黄酮的工厂化生产，C正确；
D、植物组织培养技术提高了怀菊花的繁殖速率，但没有改变药用效果，D错误。
故选C。
5. 运用植物细胞工程技术，可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产，下列有关说法错误的是（ ）
A. 利用紫草的植物细胞培养生产紫草宁时，不需要把外植体培养成完整的紫草植株
B. 细胞产物的工厂化生产可以提高单个细胞中次生代谢物的含量
C. 单倍体育种中，需经过植物组织培养和诱导染色体加倍，以得到能稳定遗传的优良品种
D. 利用花药通过植物组织培养获得的单倍体植株可作为研究遗传突变的理想材料
【答案】B
【分析】植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术，利用植物细胞培养来获得目标产物的过程是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、紫草宁是从细胞中提取的一种药物和色素，利用植物细胞培养生产紫草宁时，不需要把外植体培养成完整的紫草植株，A正确；
B、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高次生代谢物的总体含量，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，B错误；
C、单倍体育种中，需经过植物组织培养后，诱导染色体加倍，得到能稳定遗传的优良品种，C正确；
D、利用花药通过植物组织培养获得的单倍体植株，大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株隐性性状容易显现，因此可作为研究遗传突变的理想材料，D正确。
故选B。
6. 将诱导多能干细胞（iPSc）移植给急性心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列说法正确的是（ ）
A. 该实验中仅需正常小鼠作为对照组
B. 与高度分化的细胞相比，iPSc的分化潜能较弱
C. 选择病鼠自身细胞获得iPSc再移植，可避免免疫排斥
D. iPSc在培养过程中需定期更换培养液，以防止杂菌污染
【答案】C
【分析】诱导多能干细胞（iPSc）是类似胚胎干细胞的一种细胞，是具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
【详解】A、为了说明iPSc移植对急性心肌梗死小鼠的影响，该实验需要正常小鼠作为对照组，也需要急性心肌梗死小鼠作为对照组，A错误；
B、iPSc可分化形成多种组织细胞，与高度分化的细胞相比，iPSc的分化潜能较强，B错误；
C、iPSc来源于病鼠自身的体细胞的诱导，再移植回病鼠体内，可避免免疫排斥，C正确；
D、iPSc在培养过程中需定期更换培养液，以防止代谢产物积累对细胞自身造成伤害，D错误。
故选C。
7. 有研究者利用捐献的人类胚胎，在体外构建了人类胚胎甲状腺类器官(hFTO)培养系统，如图所示。在体外培养体系中通过激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO，从而模拟甲状腺的关键发育事件。下列叙述错误的是（ ）

A. 可利用机械方法将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞进行培养
B. 甲状腺细胞应置于95%O₂和5%CO₂的混合气体环境中培养
C. hMTO与hFTO相比,细胞中的RNA和蛋白质发生改变
D. 甲状腺类器官的培养过程中没有体现细胞的全能性
【答案】B
【分析】一、动物细胞培养的概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
二、动物细胞培养的条件：（1）培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质，如糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此通常需要加入血清等一些天然成分；（2）无菌、无毒的环境；（3）适宜的温度、pH和渗透压；（4）气体环境：95%的空气+5%的CO2。
【详解】A、可利用机械方法将胚胎甲状腺组织分散成单个细胞进行培养，A正确；
B、甲状腺细胞应置于95%空气和5%CO₂的混合气体环境中培养，B错误；
C、激活cAMP信号可诱导hFTO成熟为具有甲状腺激素分泌能力的hMTO，hMTO与hFTO相比，细胞中的RNA和蛋白质发生改变，遗传物质未改变，C正确；
D、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，甲状腺类器官的培养过程中没有体现细胞的全能性，D正确。
故选B。
8. 体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚
B. 动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术
C. 可利用上述原理，敲除人类胚胎的Wnt基因以提高出生率
D. 推测胚胎发育过程中，Wnt信号可能减少异常胎儿的出生
【答案】A
【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、胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚，A错误；
B、动物克隆的过程确实需要用到动物细胞培养来培养细胞，核移植技术将体细胞核移入去核卵母细胞，胚胎移植技术将重组胚胎移入代孕母体，B正确；
C、由题干信息可知，Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，所以敲除人类胚胎的Wnt基因可以提高出生率，C正确；
D、由题干信息可知，体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞，当使用Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后（Wnt信号阻断），供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，因此推测胚胎发育过程中，Wnt信号可能减少异常胎儿的出生，从而比Wnt信号阻断后胚胎出生率更低，D正确。
故选A。
9. “三亲婴儿”技术是指取出患病母亲卵细胞的核，导入女性捐赠者的去核卵母细胞中，再将重构卵母细胞和父亲的精子结合。下列有关"三亲婴儿"的叙述，不正确的是（ ）
A. 该技术可避免母亲的红绿色盲基因遗传给三亲婴儿
B. 培育三亲婴儿过程中用到了核移植技术，但不属于无性繁殖
C. 捐献者卵母细胞去掉的细胞核实际是纺锤体—染色体复合物
D. 三亲婴儿的遗传物质来自其父亲、母亲和捐赠者
【答案】A
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，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。原理是动物细胞核具有全能性，克隆动物的遗传物质来自双亲，其核遗传物质来自供核生物，而细胞质基因来自提供细胞质的生物。
【详解】A、红绿色盲基因位于细胞核内，母亲提供了细胞核，不能避免母亲的红绿色盲基因遗传给三亲婴儿，A错误；
B、“三亲婴儿”技术是指取出患病母亲卵细胞的核，导入女性捐赠者的去核卵母细胞中，再将重构卵母细胞和父亲的精子结合，用到了核移植技术，属于有性生殖，B正确；
C、捐献者卵母细胞处于减Ⅱ中期，去掉的细胞核实际是纺锤体—染色体复合物，C正确；
D、三亲婴儿的培育细胞质基因来自捐赠者，细胞核中的基因一半来自父方一半来自母方，D正确。
故选A。
10. 胚胎工程技术的应用为优良牲畜的大量繁殖提供了有效的解决办法，如奶牛活体采卵—体外胚胎生产（OPU-IVP）技术，该技术流程如图。已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引物，建立了用于奶牛胚胎性别鉴定的PCR体系（SRY-PCR）。下列叙述错误的是（ ）
A. 体外受精后，在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体说明受精成功
B. 活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C. 取滋养层细胞进行SRY-PCR，应选择结果为阴性的胚胎进行移植
D. 为防止受体母牛发生免疫排斥反应，胚胎移植前需要进行免疫检查
【答案】D
【分析】体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。（1）卵母细胞的采集和培养：①主要方法是用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后从输卵管中冲取卵子。②第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。（2）精子的采集和获能：①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理：包括培养法和化学诱导法。（3）受精：在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
【详解】A、在受精过程中，当在透明带和卵细胞膜间观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精，因为第一极体和第二极体的形成是受精过程中的重要标志，A正确；
B、激素作用的特点之一是作用于靶器官和靶细胞，活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素（如促性腺激素）只能作用于特定的靶细胞（如卵巢细胞），从而促进卵泡的发育和排卵，B正确；
C、已知雄性奶牛Y染色体上有一段雄性特异的高度重复序列，依据该重复序列设计引物建立的SRY - PCR体系可用于奶牛胚胎性别鉴定。雌性胚胎不含Y染色体，SRY - PCR结果为阴性；雄性胚胎含Y染色体，SRY - PCR结果为阳性，繁殖优良奶牛（雌性），所以应选择SRY - PCR结果为阴性的胚胎进行移植，C正确；
D、胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能，所以胚胎移植前不需要进行免疫检查，D错误。
故选D。
11. 下列有关基因工程的工具的叙述，正确的是（ ）
A. 基因工程的载体都是质粒
B. 限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列
C. 噬菌体可以作为动物基因工程的载体
D. 天然质粒均可以直接用作载体将目的基因送入受体细胞
【答案】B
【分析】基因工程的工具包含限制酶、DNA连接酶和载体。载体是运载着外源DNA进入宿主细胞的“车子”，即运载工具。
【详解】A、目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒，A错误；
B、限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，B正确；
C、噬菌体专门侵染大肠杆菌，不可作为动物基因工程的载体，C错误；
D、天然质粒往往不能直接作为载体，要根据不同的目的和需求进行人工改造，D错误。
故选B。
12. 某生物实验小组同学利用洋葱进行“DNA粗提取与鉴定”实验。下列操作错误的是（ ）
A. 用二苯胺对DNA进行鉴定时需在常温下进行，以保持DNA结构的稳定
B. 向粗提取的DNA中加入2ml·L-1的NaCl溶液可溶解DNA
C. 在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出
D. 为使洋葱细胞更快裂解，可在研磨过程中加入纤维素酶
【答案】A
【分析】一、DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：
①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；
②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；
③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色；
二、DNA粗提取与鉴定的实验中，不同操作步骤中加水的作用不同，破碎细胞获取含DNA的滤液时，加蒸馏水的目的是使血细胞涨破；出去滤液中的杂质时，加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液浓度使DNA析出。
【详解】A、用二苯胺对DNA进行鉴定时需要沸水浴加热，而不是在常温下进行。在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，常温下该反应无法有效进行，A错误；
B、DNA 在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度不同，在2ml·L-1的 NaCl 溶液中DNA的溶解度较大，所以向粗提取的DNA中加入2ml·L-1的NaCl溶液可溶解DNA，B正确；
C、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，所以在上清液中加入体积分数为95%的冷却酒精可使DNA沉淀析出，C正确；
D、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素酶可以分解细胞壁中的纤维素，使细胞壁破坏，从而使洋葱细胞更快裂解，D正确。
故选A。
13. PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（ ）

A. 若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度
B. 耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸
C. 每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同
D. PCR循环过程控制温度高低关系为a>b>c
【答案】C
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【详解】A、若设计的引物与模板不完全配对，可适当降低PCR复性的温度，以便引物与模板链结合，A错误；
B、耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的3＇端连接脱氧核苷酸，B错误；
C、每次循环解旋后的两条单链分别与两种引物结合，故每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同，C正确；
D、PCR循环过程，a为解旋需90℃以上，b为复性，温度需下降至50℃左右，c为延伸，需上升到72℃左，因此PCR循环过程控制的温度高低关系为a>c>b，D错误。
故选C。
14. 以下有关基因工程应用的说法正确的是（ ）
A. 用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B. 基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大的动物
C. 基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的农作物
D. 利用大肠杆菌可以直接生产出有活性的重组人胰岛素
【答案】C
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因 等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。
【详解】A、用基因工程培育的抗虫植物只能抗某种虫害，不能抗病毒，A错误；
B、基因工程用于畜牧业主要是为了改良动物品种，改善畜产品的品质，B错误；
C、基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物，如抗病转基因植物、抗逆转基因植物、转基因改良植物品质等，C正确；
D、人胰岛素是真核生物表达的蛋白质，大肠杆菌是原核生物，无内质网、高尔基体，利用大肠杆菌直接生产出的胰岛素无活性，还需要另外加工，D错误。
故选C。
15. 新型蛋白质进化模型EVOLVEpr可以利用氨基酸序列，仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构，从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是（ ）
A. 预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构
B. 氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸发生替换一定使蛋白质的结构和功能发生改变
C. EVOLVEpr在蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质
D. 通过EVOLVEpr得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产
【答案】D
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需求。
【详解】A、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发，对蛋白质的空间结构进行设计，不是肽键的结构和氨基酸的物理性质与结构，A错误；
B、氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸发生替换后蛋白质的结构和功能可能没有发生改变，尤其个别氨基酸的改变可能没有影响，B错误；
C、新型蛋白质进化模型EVOLVEpr可以利用氨基酸序列，蛋白质工程仍需要基因修饰或基因合成等手段，EVOLVEpr在蛋白质工程广泛应用后将还需要借助基因工程手段改造蛋白质，使得产品更优良，C错误；
D、通过EVOLVEpr得到的蛋白质还需要进行进一步的功能检测实验才可以投入生产，确保对人体安全没有副作用，D正确。
故选D。
16. 生物科技是一柄“双刃剑”，生物技术如果被误用或滥用将对人类健康、生态环境乃至国家安全造成重大威胁。下列叙述正确的是（ ）
A. 转基因农作物可能引起食品安全问题，但对生态环境没有影响
B. 生殖性克隆是为了获得治疗所需的克隆细胞，应给予一定支持
C. 我国反对生物武器及其技术和装备的扩散
D. 试管婴儿与克隆人一样，无性生殖，会引起伦理道德问题
【答案】C
【分析】针对转基因技术，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。我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
【详解】A、转基因农作物除了可能会引起食品安全问题，还可能会对生态环境造成不利影响，A错误；
B、生殖性克隆有很多伦理和道德问题，应予以禁止，为获得治疗所用的克隆细胞属于治疗性克隆，B错误；
C、生物武器具有传染性等特点，会对人类造成严重的威胁与伤害，我国反对生物武器及其技术和装备的扩散，C正确；
D、试管婴儿与克隆人不同，是有性生殖的结果，可能会引起伦理道德问题，D错误。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 洛阳浆面条又称浆饭，是洛阳市的传统小吃之一，浆面条的主料是面条，但煮浆面条的不是常用的清水，而是一种特制的酸味豆浆（也称酸浆）。下面是以绿豆为原料制备酸浆的传统工艺流程。在此过程中，淀粉分离和发酵产酸是酸浆加工的关键工序。回答下列问题。
（1）酸浆中的酸味主要来自乳酸菌在________条件下所产生的乳酸，绿豆液中的糖类为乳酸菌的生命活动提供了________。市场上购买的真空包装的酸浆在没有漏气的状态下发生了“胀袋”，有人认为是乳酸菌大量繁殖导致的，你________（填“认同”或“不认同”）他的观点，理由是______。
（2）研究人员通过筛选酸浆中的关键发酵菌株，优化发酵工艺，将额外添加了碳酸钙的培养基________法灭菌后倒平板，将经自然发酵得到的酸浆采用________法接种于平板上，进行分离和计数。在适宜条件下培养一段时间后，选取培养基上________（填“有”或“没有”）碳酸钙溶解圈的菌落，进一步纯化和培养。
（3）将得到的乳酸菌分别接种到绿豆液后，在相同条件下，检测相关指标，结果见下表。应优先选取菌株________作为优化发酵工艺的菌种，理由是________。
注：絮凝率与淀粉沉降分离速度呈正相关，淀粉沉降分离速度越快，酸浆品质越佳
【答案】（1）①. 无氧 ②. 碳源（和能源） ③. 不认同 ④. 乳酸菌代谢过程中不产生气体
（2）①. 高压蒸汽灭菌 ②. 稀释涂布平板 ③. 有
（3）①. B ②. 菌株B的发酵液酸味有清香味，且絮凝率高
【分析】乳酸菌是厌氧型细菌，其参加的发酵过程需在无氧条件下进行。
【小问1详解】乳酸菌是厌氧型细菌，需在无氧条件下进行发酵。绿豆液中的糖类为乳酸菌的生命活动提供了碳源，市场上购买的真空包装酸浆，在没有漏气的状态下发生了“胀袋”，说明有气体产生，乳酸菌代谢过程中不产生气体。
【小问2详解】对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。灭菌后倒平板，将经自然发酵得到的酸浆采用稀释涂布平板法接种于平板上，进行分离和计数。产酸菌能在含CaCO3的培养基上产生溶解圈，故需选取有碳酸钙溶解圈的单菌落作为目的菌种，进一步纯化，挑选出碳酸钙溶解圈大的菌落作为目标菌株扩大培养。
【小问3详解】对比表中A、B、C、D四种菌株，菌株B发酵液中酸味有清香味，且絮凝率最高，可作为优化发酵工艺的菌种。
18. 野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。据图回答：
（1）该过程用到的细胞工程技术称为______。
（2）过程①所需的酶是______，过程②中PEG的作用是______，经过②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有黑芥叶肉细胞的______（填写细胞器名称）存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的______，从而维持原生质体的形态和活性。原生质体经过细胞壁再生，进而脱分化形成______，其是处于无定形状态的______细胞。
（4）若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察并比较染色体的______。将杂种植株栽培在含有______的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。在植物组织培养的过程中，为了除去植物体表面的微生物，外植体需要先后用酒精和______处理，每次处理后都要用无菌水清洗。
【答案】（1）植物体细胞杂交和植物组织培养
（2）①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 诱导原生质体融合 ③. 绿色的叶绿体
（3）①. 渗透压 ②. 愈伤组织 ③. 未分化
（4）①. 形态和数目 ②. 含有黑腐病菌 ③. 次氯酸钠
【分析】由图可知，①用纤维素酶、果胶酶进行去壁处理，②表示用物理或化学方法诱导原生质体融合。
【小问1详解】图中培育抗黑腐病杂种黑芥一花椰菜植株的过程中，经过了植物原生质体的融合，经过了脱分化、再分化等过程，故用到了植物体细胞杂交和植物组织培养。
小问2详解】过程①去壁用纤维素酶和果胶酶，过程②中PEG可以诱导原生质体融合，经过②原生质体融合后，需要筛选出融合的杂种细胞，可以通过观察杂种细胞是否含有黑芥叶肉细胞的绿色的叶绿体来进行判断。
【小问3详解】原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压以维持原生质体的形态和活性，以避免原生质体的失水或吸水。原生质体再生细胞壁后，经过脱分化形成愈伤组织，其是处于无定形状态的未分化细胞。
【小问4详解】若分析再生植株的染色体变异类型（包括结构变异和数目变异），应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察并比较染色体的形态和数目。将杂种植株栽培在含有黑腐病菌的环境中，只有具有抗性的植株才能够存活。在植物组织培养的过程中，为了除去植物体表面的微生物，外植体需要先后用酒精和次氯酸钠处理，每次处理后都要用无菌水清洗。
19. 人肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T（cTnT）、肌钙蛋白I（cTnI）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。请据图分析回答下列问题：

（1）动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸、生长因子等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的________，以满足动物细胞培养的营养需要。
（2）每隔2周用________作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，其目的是_______。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的生物诱导因素是________。
（3）需用特定的________培养基对融合细胞进行筛选；甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是________，过程②表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得________。杂交瘤细胞的特点是_______。
（4）多次筛选后的杂交瘤细胞可注射到小鼠的腹腔内增殖，从腹水中提取cTnI单克隆抗体。检测cTnI单克隆抗体的原理是_______。
【答案】（1）动物血清
（2）①. cTnI ②. 加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞 ③. 灭活的病毒
（3）①. 选择 ②. 乙和丙 ③. 能产生特异性强、灵敏度高的抗cTnI抗体的杂交瘤细胞 ④. 既能迅速大量增殖，又能产生抗体
（4）抗原-抗体的特异性结合
【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】动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的动物血清，以满足动物细胞培养的营养需要。
【小问2详解】每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠1次，共注射3次，其目的是加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞；诱导动物细胞融合常用的生物诱导因素是灭活的病毒。
【小问3详解】图中过程①②依次表示单克隆抗体制备过程中的两次筛选，其中过程①第一次筛选是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，过程②第二次筛选是通过克隆化培养和抗体检测筛选出能产生抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。因此，甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是乙和丙，过程②的目的是筛选获得能产生特异性强、灵敏度高的抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量增殖，又能产生抗体。
【小问4详解】检测cTnI单克隆抗体的原理是抗原-抗体特异性结合，因为单克隆抗体具有特异性，能与相应的抗原发生特异性结合。
20. 基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的几十年间，得到了飞速的发展，目前已成为生物科学的核心技术。请回答下列相关的问题：
（1）植物基因工程技术在用于培育抗除草剂新品种时最好将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上，理由是_______。
（2）动物基因工程技术有可能使建立移植器官工厂的设想成为现实。人类移植器官短缺是一个世界性的难题，目前科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，________，或设法除去抗原决定基因，再结合________技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
（3）通过基因工程生产乙肝疫苗的过程如图所示：
②过程一般先用_________处理细菌细胞，使细胞处于一种_______的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
（4）利用乳腺生物反应器批量生产药物时，需要将药用蛋白基因与_______等调控元件重组在一起，才能最终实现目的基因的表达。
（5）用目的基因的片段作为探针，在基因工程的分子水平上可以检测_______和_______。
【答案】（1）使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达
（2）①. 以抑制抗原决定基因的表达 ②. 克隆
（3）①. Ca2+ ②. 能吸收周围环境中DNA分子
（4）乳腺蛋白基因启动子（乳腺中特异表达的基因的启动子）
（5）①. 目的基因是否插入到染色体DNA上 ②. DNA中目的基因是否转录出mRNA
【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】为了使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，培育转基因抗逆新品种时最好要将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上。
【小问2详解】利用基因工程方法对猪的器官进行改造时，需要将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
【小问3详解】②过程一般先用Ca2+处理细菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
【小问4详解】利用乳腺生物反应器批量生产药物时，需要将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起，才能最终实现目的基因的表达。
【小问5详解】用目的基因的片段作为探针，在基因工程的分子水平上可以检测目的基因是否插入到染色体DNA上、DNA中目的基因是否转录出mRNA。
21. 双表达载体是一种能够在同一载体上同时表达两个或多个基因的分子生物学工具。研究人员构建了含人工合成的抗Bt抗虫基因（Bt）和草甘膦（一种除草剂）抗性基因（M12）的植物双表达载体p，并培育出双抗性的转基因烟草，其过程如图1所示。回答下列问题：

（1）实验中选用农杆菌的原因是其含有_________。
（2）植物双表达载体p构建过程中需使用多种酶，酶①由_________（填多种限制酶名称）组成，酶③是_________。
（3）在过程⑤中，烟草细胞的筛选培养过程依次使用了3种培养基：培养基Ⅰ（MS+6-BA+NAA）、培养基Ⅱ（MS+6-BA+NAA+0.03mml/L草甘膦）和培养基Ⅲ（MS+NAA+0.05mml/L草甘膦）。其中6-BA为细胞分裂素类调节剂，NAA为生长素类调节剂。3种培养基中均加入了3%的蔗糖，其作用是________（答出2点），除提供营养物质外，培养基Ⅲ的功能是_______。
（4）图2为转化植株PCR扩增结果，片段甲和片段乙是从Bt和M12上扩增的片段，结合培育过程推测，片段________（填“甲”或“乙”）是从M12基因上扩增到的DNA片段，理由是________。

（5）上述转化植株还需在个体水平上做_________检测。
【答案】（1）Ti质粒（或T-DNA）
（2）①. XbaⅠ、HindⅢ ②. DNA连接酶
（3）①. 提供能量、提供碳源、调节渗透压、防止培养基污染、提供营养物质等 ②. 促进生根、进行筛选培养
（4）①. 甲 ②. 转化烟草是经过草甘膦筛选培养，A中3~8所有个体都含草甘膦抗性基因（M12），所有个体都含片段甲，但B中7、8不含片段乙，所以甲为M12上扩增的片段
（5）抗虫、抗草甘膦
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】农杆菌的Ti质粒上有含T-DNA，它是可转移的DNA片段，若将目的基因插入在T-DNA内，可实现将目的基因导入受体细胞的操作。
【小问2详解】据题意可知，要构建双表达载体p，需利用酶①和酶②分别切割含Bt基因的表达载体、含M12基因的表达载体，然后利用酶③将其连接起来，据图可知，EcRⅠ和XhⅠ在Bt基因的启动子与终止子之间，这两个限制酶不能使用，因此酶①是XbaⅠ、HindⅢ，两种酶共同切割，可以防止反向连接，酶③将其连接起来，因此酶③是DNA连接酶。
【小问3详解】蔗糖可作为能源物质，同时又含有碳元素，故蔗糖在此可起到提供能量、提供碳源、调节渗透压、防止培养基污染、提供营养物质等作用。培养基Ⅲ为MS+NAA+0.05mml/L草甘膦，NAA为生长素类调节剂，其可促进生根；草甘磷可对是否含抗性基因的烟草细胞进行筛选。
【小问4详解】由于转化烟草是经过草甘膦筛选培养，因此所有个体都含草甘膦抗性基因（M12），图2的A图显示结果中3~8所有个体都含片段甲，B图7、8不含片段乙，所以甲为M12上扩增的片段，乙为Bt上扩增的片段。
【小问5详解】由于转化植物应同时含有草甘膦抗性和抗虫的特性，故上述转化植株还需在个体水平上做抗虫、抗草甘膦检测。
菌株类型
检测指标
菌株A
菌株B
菌株C
菌株D
絮凝率（%）
51.61
65.42
53.87
61.37
发酵液pH
3.59
4.09
4.15
3.78
酸浆风味
腐味
清香味
清香味
弱清香味