广东省东莞市三校2024-2025学年高二下期中联考生物试卷（解析版）

这是一份广东省东莞市三校2024-2025学年高二下期中联考生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500的高山竹林中，喜食竹子尤喜嫩茎、竹笋。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 大熊猫生命活动的正常进行离不开体内各种细胞的密切合作
B. 大熊猫的肌肉细胞和酵母菌在结构上最主要的区别是有成形的细胞核
C. 竹茎属于植物的器官，竹子没有系统这一生命系统的结构层次
D. 竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的，并由细胞和细胞产物构成
【答案】B
【分析】生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。植物没有系统这一结构层次，多细胞生物完成复杂的生命活动需要依赖体内各种分化的细胞密切合作。
【详解】A、大熊猫是多细胞动物，需要依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，A正确；
B、大熊猫的肌肉细胞和酵母菌细胞都是真核细胞，均有成形的细胞核，B错误；
C、竹子属于绿色植物，竹茎属于植物的器官，植物没有系统这一生命系统层次，C正确；
D、细胞学说指出“一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成”，包括竹林内所有的动植物，D正确。
故选B。
2. 下列有关某浅色奶茶中的物质检测的说法，错误的是（ ）
A. 若奶茶和斐林试剂水浴加热后出现砖红色，则说明奶茶中含有糖类
B. 向奶茶中加入适量的苏丹Ⅲ染液后，奶茶中的脂肪被染成红色
C. 奶茶中的蛋白质加热变性后，仍可以与双缩脲试剂产生紫色反应
D. 向奶茶中加入适量的碘液，通过显色反应检测奶茶中是否含有淀粉
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、若奶茶和斐林试剂水浴加热出现砖红色，则说明奶茶中可能含还原糖，A正确；
B、向奶茶中加入适量的苏丹Ⅲ染液后，奶茶中的脂肪被染成橘黄色，B错误；
C、奶茶中的蛋白质加热变性后，其肽键没有被破坏，因此仍可以与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确；
D、淀粉遇碘液会呈现蓝色，所以可用碘液检测奶茶中是否含淀粉，若呈蓝色，则奶茶中含淀粉，D正确。
故选B。
3. 目前很多广告语存在科学性错误，下列你认为正确的是（ ）
A. “XX牌”鱼肝油，含有丰富的维生素D，有助于宝宝骨骼健康发育
B. 无糖饼干主要成分是淀粉，没有甜味，属于无糖食品
C. 菜地大棚蔬菜，天然种植，不含任何化学元素，是真正的绿色食品
D. “XX牌”口服液含有丰富的Fe、P、Zn等微量元素
【答案】A
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收，有助于宝宝骨骼健康，A正确；
B、无糖饼干主要成分是淀粉，淀粉属于多糖，在消化道会被水解成葡萄糖吸收，不属于无糖食品，B错误；
C、蔬菜本身就含有丰富的化学元素，任何生物都是由各种化学元素构成，C错误；
D、P属于大量元素，Fe、Zn属于微量元素，D错误。
故选A。
4. 关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（ ）
A. 在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气
B. 家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵
C. 葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D. 生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
【答案】C
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。
【详解】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确；
B、家庭制作白酒、啤酒和果酒酿制的过程使用的是水果自身附着的微生物，因此通常都不是纯种发酵，B正确；
CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。
故选C。
5. A、B、C、D四种抗生素均可治疗金黄色葡萄球菌(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48 h，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 实验中一般采用干热灭菌的方法对培养皿进行灭菌处理
B. 四种抗生素中，抗生素A治疗Sau感染引起的肺炎效果最好
C. 滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落，离抑菌圈越远抗药性越强
D. 接种涂布后的培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养
【答案】C
【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℃的条件下，维持15～30min。
【详解】A、干热灭菌法是指在干燥环境（如火焰或干热空气）进行灭菌的技术，可以对培养皿进行灭菌处理，A正确；
B、据抑菌圈的大小，抗生素D的抑菌圈最小，治疗Sau感染引起的肺炎效果最差；而抗生素A抑菌圈最大，则治疗Sau感染引起的肺炎效果最好，B正确；
C、滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落，离抑菌圈越远，药性变弱，说明菌落抗药性越弱，C错误；
D、接种涂布后的培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养，防止冷凝水滴落引发杂菌污染，D正确。
故选C。
6. 人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞融合前应去除细胞壁
B. 高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合
C. 融合的细胞即为杂交细胞
D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，A正确；
B、人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合，B正确；
C、融合的细胞中有人参根-人参根细胞、人参根-胡萝卜根细胞、胡萝卜根-胡萝卜根细胞，只有人参根-胡萝卜根细胞才是杂交细胞，C错误；
D、杂交细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。
故选C。
7. 下表细胞工程技术应用中各组所选择的实验材料及材料特点与实验目的匹配错误的是（ ）
A. 1和2B. 2和3C. 3和4D. 1和4
【答案】B
【分析】卵母细胞适于作为受体细胞，因为卵（母）细胞大，容易操作；卵（母）细胞质多，营养丰富；含有促使细胞全能性表达的物质。愈伤组织细胞分化程度低，全能性较高，细胞分裂能力强。花粉粒能用于单倍体育种，但不能用于植物体细胞杂交。
【详解】克隆动物用次级卵母细胞作为受体细胞，因为卵细胞大，营养丰富，且细胞质物质能有效调控核发育，1组正确；培育脱毒草莓时，应选用根尖或茎尖的材料，选材的原因是茎尖含病毒很少，甚至不含毒，但诱发突变不是选材的原因，2组错误；培育番茄—马铃薯超级杂种植株，应选用两种植物的体细胞，不能选用花粉粒，3组错误；烧伤患者的皮肤移植，可以选用自己的生发层细胞，分裂能力强，不会发生排斥反应，4组正确。
综上所述，2和3错误，B符合题意。
故选B。
8. 某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（中）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。下列叙述正确的是（ ）
A. 制备肝细胞悬液时能用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理肝组织
B. 恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸
C. 为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素
D. 本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小
【答案】D
【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养.。
培养条件：
（1）无菌、无毒的环境；添加一定量的抗生素；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）适宜的温度和pH。
（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值）。
【详解】A、动物细胞培养制备细胞悬液时，应用胰蛋白酶进行处理，不能用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理肝组织，因为胃蛋白酶需要酸性环境，而在该环境中细胞会死亡，A错误；
B、动物细胞培养的过程中，浓度为5%的CO2的作用是维持培养液的pH，B错误；
C、抗生素是用来杀菌的，不是杀病毒的，C错误；
D、为了检测药物对甲、乙的毒性大小，应设置培养液中不加该药物的对照实验，D正确。
故选D。
9. 抗体—药物偶联物(ADC)通过采用特定技术将具有生物活性的小分子药物连接到能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体上，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC的结构及其发挥作用的机理如图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A. 单克隆抗体制备过程中通常将免疫后得到的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合
B. 用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，在体外大规模培养可获得单克隆抗体
C. ADC通过抗体与细胞膜上的受体特异性结合，以主动运输的方式进入肿瘤细胞
D. ADC在肿瘤细胞里被溶酶体裂解，释放药物，使肿瘤细胞死亡
【答案】C
【分析】分析题图，抗体药物偶联物(ADC) 通过将具有生物活性的小分子药物与单克隆抗体结合，被肿瘤细胞特异性识别，通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，导致溶酶体裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、效应B细胞能够分泌抗体，但是不具有增殖能力，而骨髓瘤细胞具有无线增殖的能力，因此利用动物细胞融合技术将效应B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体，利用该细胞制备单克隆抗体，A正确；
B、单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选，一次是用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，即用96孔板培养和多次筛选杂交瘤细胞后，就可获得既能无限增殖，又能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、由题图可知，ADC进入肿瘤细胞是胞吞的方式，C错误；
D、ADC通过胞吞的方式进入肿瘤细胞，溶酶体使其裂解，释放药物，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，D正确。
故选C。
10. 下列关于哺乳动物早期胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
A. 受精卵开始卵裂后，首先发育为囊胚，之后依次是桑葚胚、原肠胚
B. 鉴别囊胚时期胚胎的性别，通常取少量内细胞团的细胞
C. 通过核移植、体外受精等方式获得的胚胎，必须经胚胎移植才能获得后代
D. 胚胎移植中，使用外源雌激素处理供体，可增加其排卵的数量
【答案】C
【分析】胚胎工程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，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术，经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。
【详解】A、受精卵开始卵裂后，首先发育为桑葚胚，之后是囊胚，再发育为原肠胚，A错误；
B、鉴别囊胚时期胚胎的性别，通常取少量滋养层的细胞，而不是内细胞团细胞，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，取内细胞团细胞会影响胚胎发育，B错误；
C、胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，通过核移植、体外受精等方式获得的胚胎，必须经胚胎移植才能获得后代，因为这些胚胎在体外培养无法正常发育成个体，只有移植到母体子宫内才能继续发育，C正确；
D、胚胎移植中，使用促性腺激素处理供体，可增加其排卵的数量，而不是外源雌激素，D错误。
故选C。
11. 下列不属于基因工程成果的是（ ）
A. 乳腺生物反应器生产药用蛋白B. 从大肠杆菌体内获得白细胞介素
C. 从大肠杆菌内获得生长激素D. 用高产青霉菌生产青霉素
【答案】D
【分析】植物基因工程的应用：（1）抗虫转基因植物；（2）抗病转基因植物；（3）抗逆转基因植物；（4）转基因改良植物品质。总之基因工程在农业上用于生产高产、稳产和具有优良品质的品种，能产生抗逆性品种。
动物基因工程的成果：（1）提高动物的生长速度；（2）改善畜产品的品质；（3）转基因动物生产药物；（4）转基因动物作器官移植的供体；
基因工程药物：如人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等。
【详解】乳腺生物反应器是用转基因动物生产药物，属于基因工程成果，A错误；从大肠杆菌体内获得白细胞介素及从大肠杆菌内获得生长激素都是将相关基因转入大肠杆菌从而得到的基因工程药物，属于基因工程成果，B、C错误；用高产青霉菌生产青霉素是利用基因突变的原理进行的诱变育种，不属于基因工程的范畴，D正确。
12. 科学家为提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶中第352位的苏氨酸变为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺变为异亮氨酸，下列说法中，正确的是（ ）
A. 蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B. 对天冬氨酸激酶的改造需要以基因工程为基础
C. 蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具
D. 经改造后的玉米赖氨酸含量提高这一性状不可遗传
【答案】B
【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，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。
【详解】A、蛋白质工程和基因工程操作对象都是基因，A错误；
B、基因指导蛋白质合成，蛋白质工程以基因工程为基础，即对天冬氨酸激酶（本质是蛋白质）的改造需要以基因工程为基础，B正确；
C、蛋白质工程的操作对象是基因，故需要酶和载体作为工具，C错误；
D、由题意可知，对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶进行了基因改造，其遗传物质发生改变，故经改造后的玉米赖氨酸含量提高这一性状是可以遗传的，D错误。
故选B。
13. 在人体中，胆固醇可与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白（LDL）进入血液，然后被运送到全身各处细胞。已知细胞摄取LDL有两种途径：一是LDL与细胞膜上的特异性受体结合后被胞吞，之后受体重新回到细胞膜上；二是LDL随机被胞吞（不需要与受体结合）。如图为体外培养的正常细胞和高胆固醇血症患者的细胞对LDL的摄取速率示意图。下列说法错误的是（ ）
A. LDL胞吞进入细胞时需要消耗能量
B. 当胞外LDL浓度大于35ug/mL时，正常细胞的LDL摄取速率改变
C. 高胆固醇血症患者可能通过途径二吸收LDL
D. 破坏LDL受体后，高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率会受影响
【答案】D
【分析】由图可知：当LDL浓度超过35μg/ml时，正常细胞斜率明显下降，且随LDL浓度增加，正常细胞与患者细胞的LDL摄取速率呈平行，即两者的差值不变。
【详解】A、胞吞物质需要消耗能量，胆固醇胞吞进入细胞时需要消耗能量，A正确；
B、由图可知，当胞外LDL浓度超过35μg/ml时，正常细胞的LDL摄取速率斜率明显下降，B正确；
C、分析曲线可知，患者细胞吸收LDL速率呈上升趋势，且在实验浓度范围内不存在饱和点，故推断该物质的运输与细胞膜上的受体无关，即LDL被随机内吞入细胞（不需要与受体结合），即题干信息途径二，C正确；
D、由C选项可知，患者细胞吸收LDL不需要与受体结合，故破坏LDL受体后，高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率不会受影响，D错误。
故选D。
14. 赖氨酸依赖型谷氨酸棒状杆菌不能在缺少赖氨酸的培养基上正常生长，如图为利用野生型谷氨酸棒状杆菌诱变和筛选获得赖氨酸依赖型突变菌的过程示意图。图中原位影印是指用无菌绒布轻盖在已长好菌落的培养基②上，然后不转动任何角度，将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上。下列叙述正确的是（ ）
A. 谷氨酸棒状杆菌可遗传变异的来源有基因突变和染色体变异
B. 采用图中的计数方法所得的菌落数往往比活菌的实际数目高
C. 培养基②③④的营养成分不完全相同，③培养基不含谷氨酸
D. 从④培养基中挑取甲菌落进行纯化培养可以获得所需突变菌
【答案】D
【分析】（1）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，是进行微生物培养的物质基础；
（2）培养基种类：培养基按照物理性质可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基；
（3）微生物的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。①平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。②稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
【详解】A、谷氨酸棒状杆菌是原核生物，无染色体结构，可遗传变异的来源只有基因突变，A错误；
B、用稀释涂布平板法来统计样品中活菌的数目有可能几个细菌同时在一起，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，而样品稀释度无论多高都很难使其中的细菌都单个分布于培养基上，故计数结果比实际值低，B错误；
C、紫外线照射菌液，使大肠杆菌产生基因突变，便于筛选赖氨酸营养缺陷突变株，由于基因突变频率较低，且不定向，因此发生赖氨酸营养缺陷型突变的菌种不多，②④中添加赖氨酸目的是使赖氨酸营养缺陷突变株能够在该培养基上生长，③不添加赖氨酸，赖氨酸营养缺陷突变株不能在其上繁殖形成菌落，通过③④对比，选择能在④中生长但是不能在③中生长的菌落即为赖氨酸营养缺陷突变株，故②④培养基中需添加赖氨酸，而③培养基中不能添加赖氨酸，即培养基②③④的营养成分不完全相同，③培养基不含赖氨酸，C错误；
D、甲菌落在③培养基内对应位置无菌落，因此从④培养基中挑取甲菌落进行纯化培养可以获得所需突变菌，D正确。
故选D。
15. 女性甲患有严重的线粒体遗传病，现从女性甲的卵母细胞中取得细胞核，植入女性乙的去核卵母细胞中，构建重组卵母细胞。用该重组卵母细胞与正常精子进行体外受精获得受精卵，经早期胚胎培养和胚胎移植，最后生育出健康婴儿，此类婴儿被称为“三亲婴儿”。下列有关说法错误的是（ ）
A. 卵母细胞去核前，需要培养到MⅡ期
B. 获得的受精卵需发育到原肠胚才能进行胚胎移植
C. 该技术虽然用到了核移植技术但仍属于有性生殖
D. “三亲婴儿”可能在伦理、法律等方面引发争议
【答案】B
【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。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。
（2）三亲婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
【详解】A、卵母细胞去核前，需要培养到减数第二次分裂中期（MII 期），此时卵母细胞具备受精能力，且细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，A正确；
B、早期胚胎通常需发育到囊胚时期就可以进行胚胎移植操作，B错误；
C、“三亲婴儿”技术包含了体外受精过程，因此属于有性生殖，C正确；
D、“三亲婴儿”因为含有三个亲本的遗传物质，因此在伦理、法律等方面可能引发争议，D正确。
故选B。
16. 2024年，全球首例接受经过CRISPR/Cas9基因编辑的猪肾脏移植手术取得成功。为了降低免疫排斥反应，研究者借助CRISPR/Cas9技术对移植的猪肾脏进行了基因编辑（敲除α-Gal基因，过程如图1）。CRISPR/Cas9工具主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图2。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 图1中受体细胞通常选择受精卵，注入受体细胞的常用方法是显微注射法
B. α-Gal基因控制的蛋白质可能是猪的主要组织相容性抗原
C. Cas9蛋白相当于限制酶，能作用于脱氧核糖和碱基之间的磷酸二酯键
D. 不同的向导RNA（sgRNA）需要根据目标基因设计不同识别序列
【答案】C
【分析】切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。迄今分离的限制酶有数千种，许多已经被商业化生产。它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
【详解】A、受精卵全能性最高，图1中受体细胞通常选择受精卵，注入受体细胞的常用方法是显微注射法，A正确；
B、为了降低免疫排斥反应，研究者借助CRISPR/Cas9技术对移植的猪肾脏敲除了α-Gal基因，α-Gal基因控制的蛋白质可能是猪的主要组织相容性抗原，B正确；
C、Cas9蛋白相当于限制酶，能作用于脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键，C错误；
D、sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，即sgRNA通过与目标DNA碱基互补配对引导Cas9蛋白定位，不同的向导RNA（sgRNA）需要根据目标基因设计不同识别序列，D正确。
故选C。
二、非选择题：5道大题，共60分。
17. 种子中储藏着大量淀粉、脂质和蛋白质，不同植物的种子中，这些有机物的含量差异很大。通常根据有机物的含量将种子分为淀粉种子、油料种子和豆类种子。下图是油料种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。回答下列问题：
（1）萌发的种子能从潮湿的土壤中吸收水分，细胞内_______（填“自由水”或“结合水”）含量增加。
（2）油料种子在成熟过程中，糖类和脂肪含量的变化情况是________。油料种子成熟与萌发过程中，糖类和脂肪是相互转化的，图中给出的依据是_______。
（3）油料种子萌发初期，干重会先增加。结合图2和有机物的化学元素组成特点，推测其原因是_______。
（4）谷类种子和油料种子分别以淀粉和脂肪为主要营养物质，种子萌发时这两种物质都氧化分解为CO2和H2O。现有谷类种子和油料种子各一组，请根据种子在适宜条件下萌发时氧气消耗量与二氧化碳释放量的关系，设计实验以确定种子的类型，简要写出：
实验思路：________；
预期实验结果及结论：________。
【答案】（1）自由水 （2）①. 糖类（可溶性糖和淀粉）含量减少，脂肪含量增多 ②. 两者的含量变化相反
（3）糖类的氧元素含量高于脂肪，萌发初期大量脂肪转变为葡萄糖和蔗糖，导致种子干重增加
（4）①. 实验思路：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值（或CO2释放量和O2消耗量的比值），并比较两组比值的大小 ②. 预期实验结果及结论：萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低（或CO2释放量和O2消耗量的比值高）的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高（或CO2释放量和O2消耗量的比值低）的一组为油料种子
【分析】（1）分析曲线图1：该图是油料种子成熟过程中部分有机物的含量变化图，分析可知可溶性糖在40天中都存在，第30天后淀粉不存在，脂肪从第10天开始增加。可见种子成熟时，糖类（可溶性糖和淀粉）含量减少．脂肪含量增多。
（2）分析曲线图2：该图是油料种子萌发过程中有机物的变化，分析可知油料种子萌发10天内，脂肪含量下降，糖类含量增加。
【解析】（1）萌发的种子能从潮湿的土壤中吸收水分，然后细胞内自由水的含量会增加，代谢活动增强。
（2）依据图1可知，油料种子在成熟过程中，糖类和脂肪含量的变化情况是：糖类（可溶性糖和淀粉）含量减少，脂肪含量增多；两者的含量变化相反，故糖类和脂肪是相互转化的。
（3）油料种子萌发初期，大量脂肪转变为葡萄糖和蔗糖，糖类的氧元素含量高于脂肪，所以脂肪转变为糖时，需要增加氧元素，干重会增加。
（4）谷类种子含有较多的淀粉，油料种子含有较多的脂肪。脂肪对于同质量的淀粉来说，脂肪含有更多的H，而含O较少，所以以脂肪为有氧呼吸的主要原料时，O2消耗量和CO2释放量的比值要大于以淀粉为原料时的比值。为了确定种子的类型，实验思路为：分别检测这两组种子萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值（或CO2释放量和O2消耗量的比值），并比较两组比值的大小。
预期实验结果及结论：萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值低（或CO2释放量和O2消耗量的比值高）的一组为谷类种子；萌发时O2消耗量和CO2释放量的比值高（或CO2释放量和O2消耗量的比值低）的一组为油料种子。
18. 中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖）为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值。工艺流程如图。
回答下列问题：
（1）为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为___________，并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用___________的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。此外，选育优良菌株的方法还有___________等。（答出两种方法即可）
（2）基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。该系统不需要灭菌的原因是___________。（答出两点即可）
（3）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中___________可能是高密度培养的限制因素。
（4）菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌___________。
【答案】①. 唯一碳源 ②. 稀释涂布 ③. 诱变育种、基因工程育种 ④. 盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制 ⑤. 氧气（O2或溶解氧）⑥. 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等
【分析】微生物的筛选和计数方法：
（1）实验室中微生物的筛选原理实验室筛选：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
（2）微生物常见的接种方法：稀释涂布平板法、平板划线法。
（3）测定微生物数量的方法：①直接计数法：常用显微镜直接技术法，一般适用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。②间接计数法：常用稀释平板计数法，平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品中一个微生物个体。
【详解】（1）根据题意分析，该实验的目的是提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，结合微生物的代谢需求，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源 。并不断提高其浓度，经多次传代培养（指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养）以获得目标菌株。培养过程中定期取样并用稀释涂布的方法进行菌落计数，评估菌株增殖状况。 此外，选育优良菌株的方法还有诱变育种、基因工程育种等。
（2）已知，菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为60g/L，pH为10时，菌株H可正常持续发酵60d以上，而盐浓度为60g/L的条件下，其他杂菌因失水过多而死亡；pH为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。
（3）分析题意，扩大培养时，营养物浓度、温度、pH等条件下适宜，而发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中氧气不足，使菌种进行无氧呼吸产生乙醇，即氧气（O2或溶解氧）是限制高密度培养的重要因素。
（4）根据酶的专一性可知，菌株H之所以能通过分解主要含蛋白质、淀粉、油脂等的餐厨垃圾来生产PHA，说明其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
19. 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示，请据图回答下列问题：
（1）过程①常用的酶是________。
（2）植物原生质体融合过程常利用化学试剂________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到________种不同的原生质体（只考虑细胞两两融合的情况），当观察到________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
（3）过程④的培养基中常需要添加营养成分和________等植物激素。
（4）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则番茄—马铃薯细胞在有丝分裂后期含_______条染色体。
【答案】（1）纤维素酶和果胶酶
（2）①. 聚乙二醇（或PEG）②. 3 ③. 融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光
（3）生长素和细胞分裂素
（4）2（m＋n）
【分析】根据题干信息可知，图示为植物体细胞杂交技术，由此可知图中的①是酶解法获取原生质体，②是诱导原生质体融合，③是脱分化，④是再分化。
【解析】（1）分析题图可知，过程①是利用酶解法获取原生质体，常用的酶是纤维素酶和果胶酶。
（2）植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇（或PEG）诱导融合；在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体（只考虑细胞两两融合的情况），即番茄原生质体自身融合、马铃薯原生质体自身融合、番茄和马铃薯原生质体相互融合；根据题意，红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，因此当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
（3）图中过程④是再分化，其培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素，可影响细胞分裂和细胞分化的方向。
（4）植物原生质体融合过程中，融合后形成的细胞内染色体数目等于融合前的两细胞核内染色体数之和，若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则番茄—马铃薯细胞中的染色体数为m＋n，在有丝分裂后期由于着丝粒分裂导致染色体数目加倍，故有丝分裂后期细胞内含2（m＋n）条染色体。
20. 中国科学院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，实验流程如图所示。请回答下列问题：
（1）体外培养动物细胞时，除需要满足无菌、无毒的环境及适宜的营养物质、温度等条件外，还需要满足的气体条件是________。
（2）为了获得更多甲的后代，在得到的重构胚发育到________或囊胚期时，对其进行分割；在分割囊胚阶段的胚胎时，应注意_______，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
（3）卵细胞、精子分别转化为phESC、ahESC，它们类似于胚胎干细胞，胚胎干细胞具有______的潜能。不考虑致死情况，得到的孤雄小鼠性染色体组成为_______。
（4）据图分析，只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，请写出两个理由：_______。
【答案】（1）95%空气和5%CO2的混合气体
（2）①. 桑葚胚 ②. 将内细胞团均等分割
（3）①. 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 ②. XX、XY或YY
（4）需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中（或卵母细胞中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件）；重构胚必须移植到雌性小鼠体内才能发育为个体
【分析】（1）卵细胞激活转化成phFSC，通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC，获得甲，从而得到孤雌小鼠。
（2）精子激活转化成ahFSC，通过基因编辑技术获得具卵细胞细胞核特点的ahESC，获得乙，从而得到孤雄小鼠。
【解析】（1）体外培养动物细胞时，除需要满足无菌、无毒的环境及适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制的气体条件是95%空气与5%CO2的混合气体，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（2）为了获得更多甲的后代，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后在显微镜下用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
（3）卵细胞、精子分别转化为phESC、ahESC，它们类似于胚胎干细胞，胚胎干细胞具有分化为成年动物体内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。不考虑致死情况，孤雌小鼠具有双母亲来源，因此其性染色体组成为XX，而孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子，精子的性染色体为X或Y，所以孤雄小鼠的性染色体组成可能是XX、XY或YY。
（4）结合题图可知，只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠，这是因为要获得孤雄小鼠需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中，而卵细胞来自雌性小鼠，另外获得重构胚必须移植到雌性小鼠体内才能发育为个体，可见离开雌性小鼠不能获得孤雄小鼠。
21. 定点诱变技术可以在体外改造目的DNA分子，进而研究基因的表达以及蛋白质的结构与功能之间的关系。经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法，操作过程如图甲。研究者欲改造某基因并将其导入大肠杆菌的质粒中保存，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，结构如图乙。回答下列问题：
（1）利用大引物PCR进行定点诱变需要进行两轮PCR（PCR1和PCR2），在PCR1中，至少需要______个循环才能获得相应的大引物模板。在PCR2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的______（填“①或“②”）。
（2）为实现质粒和改良基因的高效连接，选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是_______。
（3）在构建改良基因表达载体时，有的质粒含有改良基因，有的质粒为空白质粒，将含上述组件的溶液加入到大肠杆菌菌液中，适宜温度下培养一段时间后，再将菌液涂布在含氨苄青霉素和________的平板上。一段时间后，在培养基上出现白色和蓝色两种菌落，其中_______色菌落含有重组质粒，判断的依据是_______。
（4）与X射线诱变相比，该诱变技术的优点是_______。
【答案】（1）①. 两 ②. ②
（2）SmaⅠ的酶切末端为平末端，无法与改良基因上的黏性末端连接
（3）①. β-半乳糖苷 ②. 白 ③. 构建改良基因组质粒时破坏了LacZ基因
（4）目的性强、突变频率高
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选和获取：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。
【解析】（1）由图可知，大引物的两条链均带有突变位点，进行第一轮循环，得到一个不含突变位点的DNA，一个有一条链含有突变位点的DNA，进行第二轮循环，即可得到三个不含突变位点的DNA和一个两条链均含突变位点的DNA，所以需要经过2个循环才能获得相应的大引物模板。从大引物和目的基因的结合位点分析，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引|物两条链中的②链。
（2）限制酶XmaⅠ产生黏性末端，序列是CCGG，而限制酶SmaⅠ产生平末端，无法与改良基因上的黏性末端连接，所以为实现质粒和改良基因的高效连接，选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ。
（3）因LacZ基因编码的酶能分解β-半乳糖苷，产生蓝色物质，所以应加入β-半乳糖苷进行检测质粒上是否含有改良基因；白色菌落含有重组质粒，原因是重组质粒的LacZ基因在重组过程中被切断，不能编码相应的酶分解β-半乳糖苷。
（4）基因突变具有不定向性、低频性等特点，故与X射线诱变相比，该诱变技术目的性强、突变频率高。
组别
实验目的
实验材料
材料特点
1
克隆高产奶牛
次级卵母细胞与体细胞
次级卵母细胞去核留质
2
培育脱毒草莓
茎尖
分裂能力强，易诱发突变
3
培育西红柿-马铃薯超级杂种
花粉粒
易于获取，易于组织培养
4
烧伤患者皮肤细胞移植
自体皮肤生发层细胞
分裂能力强，且不会引起免疫排斥