辽宁省重点高中沈阳市郊联体2024-2025学年高二下学期期中考试生物试卷（解析版）

这是一份辽宁省重点高中沈阳市郊联体2024-2025学年高二下学期期中考试生物试卷（解析版），共25页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
注意事项：本试卷由第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分组成。第Ⅰ卷选择题部分，一律用2B铅笔按题号依次填涂在答题卡上；第Ⅱ卷非选择题部分，按要求答在答题卡相应位置上。
第Ⅰ卷 选择题（45分）
一、单项选择题：（共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 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. 白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程
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、白酒、啤酒和果酒酿制的过程也是微生物生长繁殖的过程，如发酵初期酵母菌大量繁殖，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。
2. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是（ ）
①灼烧接种环 ②冷却接种环，拔出试管棉塞
③试管口通过火焰 ④接种环蘸取菌液
⑤试管口通过火焰 ⑥接种环划线操作
⑦接种环划线方法 ⑧平板正置培养
A. ①②⑤⑥B. ③④⑥⑦C. ①②⑦⑧D. ①③④⑤
【答案】D
【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染，接种环、培养基、试管等都需要进行灭菌，实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。
【详解】由图可知，②中拔出棉塞后应握住棉塞上部；⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开，应只打开一条缝隙；⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；⑧中平板应倒置培养。①③④⑤正确。
故选D。
3. 迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（ ）
A. 迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体
B 诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸
C. 悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团
D. 茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
【答案】B
【分析】（1）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。
（2）植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，生长旺盛，分裂能力较强，A正确；
B、诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误；
C、悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，获得更多的营养物质和氧气，使得其可以进一步分裂，C正确；
D、加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物（不是植物生长所必须的）的合成速率，D正确。
故选B。
4. 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，利用其乳腺生产人生长激素，为加速转基因奶牛的繁育，对此转基因奶牛进行克隆，过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 细胞培养前，可采用胃蛋白酶将动物组织分散成单个细胞
B. 重构胚移植到代孕母牛体内之前不需要进行性别鉴定
C. 可采用蛋白酶合成抑制剂使供体细胞和去核卵母细胞融合
D. 试管牛和转基因克隆牛的培育原理、操作步骤完全不相同
【答案】B
【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葚胚或囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、细胞培养前，一般采用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将动物组织分散成单个细胞，不用胃蛋白酶，A错误；
B、供体奶牛细胞来自雌性奶牛，所以重组胚胎一定是雌性，不需要进行性别鉴定，B正确；
C、可采用电融合法、钙离子载体法等使供体细胞和去核卵母细胞融合，而不是蛋白酶合成抑制剂，C错误；
D、试管牛的培育原理是有性生殖，操作步骤包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等；转基因克隆牛的培育原理是无性生殖，操作步骤包括核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等。二者都有早期胚胎培养和胚胎移植等操作步骤，并非完全不相同，D错误。
故选B。
5. 波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（ ）
A. 选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理
B. 胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测
C. 普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体
D. 生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选
【答案】D
【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，供体和受体是同一物种。并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。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体，进行超数排卵处理，A正确；
B、胚胎移植前，采集部分滋养层细胞进行遗传学检测，B正确；
C、作为受体的杜泊母山羊只需具备健康的体质和正常繁殖能力即可，但山羊和绵羊是不同的物种，具有生殖隔离，不能将山羊的胚胎移植到绵羊子宫发育，即普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确；
D、生产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，D错误。
故选D。
6. 下列有关获取目的基因的叙述，错误的是（ ）
A. 目的基因就是编码蛋白质的基因
B. 筛选和获取目的基因是基因工程的第一步
C. 来自苏云金杆菌的Bt基因可作为转基因抗虫棉的目的基因
D. 序列比对工具的应用为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会
【答案】A
【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、目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可能是一些具有调控作用的因子，A错误；
B、目的基因的筛选与获取是实施基因工程的第一步，B正确；
C、从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因，作为培育转基因抗虫棉的目的基因，C正确；
D、随着测序技术的发展，以及序列数据库和序列比对工具等的应用，越来越多的基因的结构和功能为人们所知，这为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能，D正确。
故选A。
7. 下列有关基因工程中载体的说法正确的是 ( )
A. 在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒
B. 所有的质粒都可以作为基因工程中的载体
C. 质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子
D. 作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因
【答案】D
【分析】
【详解】A、在基因工程中，天然的质粒不能直接作为载体，需要进行人工改造，A错误；
B、不是所有的质粒都可以作为基因工程中的载体，质粒用作载体的基本要求是具有一至多个限制性核酸内切酶的识别位点和具有标记基因，B错误；
C、细菌为原核生物，没有染色体，质粒是一种独立于染色体外的环状DNA分子，C错误；
D、作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴别和选择的标记基因，D正确。
故选D。
8. BamHI、MbI、SmaI三种限制酶的识别序列和切割位点依次为5'-G↓GATCC-3'、5'↓GATC-3'、5′-CCC↓GGG-3'。下图表示某DNA片段的部分碱基序列，已知其余序列不含这三种限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（ ）
A. 若用SmaI完全切割该DNA，则其产物的长度为634bp、896bp、758bp
B. 若虚线方框内的碱基对被T-A替换，则用SmaI完全切割该DNA可产生3种片段
C. 若用MbI和BamHI切割DNA，可形成相同的黏性末端
D. 用SmaI切割DNA产生的片段，可用E．cliDNA连接酶重新将其连接
【答案】C
【分析】在基因工程中，限制性内切酶作用对象是磷酸二酯键，能识别DNA中特定的碱基序列并在特定的位置将DNA双链切开成为DNA片段；而DNA连接酶将双链的DNA分子连接，作用对象是磷酸二酯键。
【详解】A、限制酶SmaⅠ的酶切位点是5′-CCC↓GGG-3'，在图1中有两个限制酶SmaⅠ的酶切位点，DNA将被切割成三个片段，结合图解，三个片段的长度分别是637bp、890bp、761bp，A错误；
B、发生碱基对替换后，基因中只有一个限制酶SmaⅠ酶切位点，用SmaI完全切割后出现长度分别是634+896-3=1527bp、761bp的两种片段，B错误；
C、由题可知，MbI和BamHI识别序列的中间序列相同，因此若用MbI和BamHI切割DNA，可形成相同的黏性末端，C正确；
D、用SmaI切割DNA产生的片段产生的是平末端，E.cliDNA连接酶只能连接黏性末端，不能连接平末端，D错误。
故选C。
9. 下列相关实验操作正确的是（ ）
A. 配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
B. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果
C. 将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板
D. 将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落
【答案】B
【分析】PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果。
【详解】A、PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸，配制PCR反应体系时，加入4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料，A错误；
B、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，B正确；
C、将配制的酵母培养基高压灭菌并冷却到不烫手（50℃左右）后，在酒精灯火焰旁倒平板，C错误；
D、将接种环烧红，待冷却后（避免菌种被烫死），蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落，D错误。
故选B。
10. 反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 应选择引物2和引物3进行PCR扩增
B. 设计的引物中GC碱基含量越高，变性的温度越高
C. PCR产物是包含未知序列的链状DNA分子
D. 整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温的DNA聚合酶及逆转录酶
【答案】C
【分析】PCR只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR 的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。
【详解】A、观察可知，DNA子链合成方向为5'到3'，为扩增未知序列，应选择引物1和引物4，而非引物2和引物3，A错误；
B、由于GC碱基对含3个氢键，AT碱基对含2个氢键，所以引物中GC碱基含量越高，引物与模板链结合越牢固，退火的温度越高，B错误；
C、从及题干信息可得，DNA经限制酶切割、环化，加入特定引物，经PCR扩增，产物是中间为未知序列，两侧是已知序列的链状DNA分子，即包含所有已知序列和未知序列，C正确；
D、整个反向PCR过程需限制酶切割、DNA连接酶环化、耐高温DNA聚合酶合成子链，因未涉及RNA到DNA的逆转录，所以不需要逆转录酶，D错误。
故选C。
11. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验I)和“DNA的粗提取与鉴定”(实验Ⅱ)的实验操作，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 实验I中，PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理
B. 实验I中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，加样前应先接通电源
C. 实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA
D. 实验Ⅱ中，将白色丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴，用于鉴定DNA
【答案】C
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、实验Ⅰ中，PCR实验所需的枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理，移液器不需要进行高压蒸汽灭菌处理，A错误；
B、实验Ⅰ中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，应先加样后接通电源，B错误；
C、实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，由于DNA不溶于酒精溶液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA，C正确；
D、实验Ⅱ中，将丝状物溶于2ml/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用于鉴定DNA，D错误。
故选C。
12. 在基因工程中，常采用花粉管通道法和土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。下图为花粉管通道法的一般原理示意图。相关叙述正确的是（ ）
A. 花粉管通道法最大的优点是无须植物组织培养，技术简单
B. 花粉管通道法的操作方式不可以将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中
C. 植物生长各个时期均可通过花粉管通道导入外源DNA
D. 含外源DNA的种子发育成植株后均具有相应性状
【答案】A
【分析】花粉管通道法有多种操作方式：可以用微量注射器将含目的基因的DNA直接注入子房内；可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。
【详解】A、花粉管通道法是在植物授粉后，利用花粉管形成的自然通道将目的基因DNA溶液导入子房，直接在植株体内完成基因转化，无需进行植物组织培养，技术操作相对简单，A正确；
B、花粉管通道法的典型操作是在植物授粉后的一定时间内，将含目的基因的DNA溶液直接注入子房，利用花粉管通道将DNA导入受精卵或早期胚胎细胞，B错误；
C、花粉管通道法依赖于花粉管的形成，仅能在植物开花授粉的特定时期（如雌花受精前后）进行操作，而非植物生长的各个时期，C错误；
D、含外源DNA的种子中，目的基因可能未成功整合到植物基因组中，或存在基因沉默、表达效率低等情况，因此并非所有发育成的植株都能表现出相应性状，D错误。
故选A。
13. 近期，农业农村部根据国家生物育种产业化工作部署及有关法规标准规定，审定通过了部分转基因玉米、大豆品种，并向26家企业发放了转基因玉米、大豆种子生产经营许可证。同时明确，这些品种实际种植区域还要符合国家生物育种产业化有关安排。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能推广种植
B. 转基因食品可能是转基因生物本身或其加工产品
C. 转基因农作物产品一定可以增进人类健康
D. 使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识
【答案】C
【分析】转基因技术是一把双刃剑， 最重要的是要科学合理的利用这项技术，通过技术提高了很多农产品的收益、解决了饥饿问题和对遗传病的治疗带来新的希望；对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域。
【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A正确；
B、转基因食品可能是转基因生物本身（如转基因大豆）或其加工产品（如转基因大豆油等），B正确；
C、转基因农作物产品的安全性还尚未得到确定结论，故转基因农作物产品不一定可以增进人类健康，C错误；
D、转基因产品，应标注为“转基因××加工品（制成品）”或者“加工原料为转基因××”，使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识，D正确。
故选C。
14. 枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成，被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。通过将枯草杆菌蛋白酶分子表面的Asp（99）和Glu（156）改成Lys，使其在pH=6时的活力提高了10倍。下列说法正确的是（ ）
A. 需要通过改造基因实现对蛋白质中氨基酸的替换
B. 该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势
C. 经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传
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】A
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、蛋白质工程通过修改基因中的碱基序列，从而改变蛋白质的氨基酸序列，实现对蛋白质的定向改造，因此必须通过基因改造实现氨基酸替换，A正确；
B、蛋白质工程可以改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质，该成果能培育新品种，但不能产生新物种，B错误；
C、经蛋白质工程改造后的酶是通过基因重组产生的，其性状由改变的基因控制，能够遗传给后代，因此该性状是可遗传的，C错误；
D、蛋白质工程的最终目的是获得满足人类需求的蛋白质，获取基因序列是达成该目的的手段，而非最终目标，D错误。
故选A。
15. 下列关于生物安全的叙述，正确的是（ ）
A. 消除生物武器威胁、防止生物武器及其技术和设备扩散是生物安全防控的重要方面
B. 生殖性克隆和治疗性克隆都涉及细胞核移植技术，中国政府不接受任何克隆实验
C. 只要有证据表明某种转基因产品有害，就应该全面禁止转基因技术的应用
D. 设计试管婴儿与试管婴儿技术技术流程基本相同，都需要进行特定基因的检测
【答案】A
【分析】生物安全在农业领域中，指遗传修饰生物（如转基因作物）对人体及生态系统造成的安全性问题；在生态领域中，指外来有害生物的引进和扩散，对人类生产和健康造成不利影响的各种传染病、害虫、真菌、细菌、线虫、病毒和杂草等。除此之外，生物安全还包括生物遗传资源流失、实验室生物安全、微生物耐药性、生物恐怖袭击等。生物安全是人的健康、动植物健康、生态环境健康三者安全统一的概念。
【详解】A、在生物恐怖威胁不断上升、全球传染病疫情频发的情况下，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，A正确；
B、克隆人技术并未完全成熟。中国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但是不反对治疗性克隆，B错误；
C、转基因技术中，只要有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的使用，而不是禁止转基因技术的应用，C错误；
D、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，不需要进行基因检测；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，需要进行基因检测，D错误。
故选A。
二、不定项选择题：（共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一个或多个符合题目要求）
16. 细菌气溶胶是由悬浮于大气或附着于颗粒物表面的细菌形成的，利用空气微生物采样器对某市人员密集型公共场所采样并检测细菌气溶胶的浓度（菌落数/m3）。下列叙述正确的是（ ）
A. 采样前需对空气微生物采样器进行无菌处理
B. 细菌气溶胶样品恒温培养时需将平板倒置
C. 同一稀释度下至少对3个平板计数并取平均值
D. 稀释涂布平板法检测的细菌气溶胶浓度比实际值高
【答案】ABC
【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。计数时，首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细胞），再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。
【详解】A、为防止杂菌感染，接种前需要对培养基、培养皿、微生物采样器进行灭菌，对实验操作者的双手进行消毒，A正确；
B、纯化培养时，为防止污染培养基和水分蒸发，培养皿应倒置放在恒温培养箱内培养，B正确；
C、微生物计数时在同一稀释度下，应至少需要对3个菌落数目在30～300的平板进行计数，以确保实验的准确性，C正确；
D、使用稀释涂布平板法对微生物计数，数值往往偏小，原因是两个或多个细胞连在一起时，在平板上只能观察到一个菌落，D错误。
故选ABC。
17. 利用某种微生物发酵生产DHA油脂，可获取DHA（一种不饱和脂肪酸）。如图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是（ ）
A. DHA油脂的产量与生物量呈正相关
B. DHA油脂的产量与温度和溶解氧的变化无关
C. 葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量
D. 12～60h，DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高
【答案】BD
【分析】（1）发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、PH和溶解氧等发酵条件。
（2）题图分析：横坐标为发酵时间，纵坐标为发酵过程各种相关物质的含量及生物量。从图可知，随着发酵的进行，葡萄糖逐渐减少，发酵到96h左右减少至0；蛋白胨在0~12h间快速减少，然后缓慢减少，发酵到96小时左右减少至0；生物量和DHA油脂的产量随着发酵进程逐渐上升。
【详解】A、由图可知，DHA油脂的产量随着发酵进程逐渐增加，生物量也随着发酵进程逐渐增加，它们的变化呈正相关，A正确；
B、由图可知，生物量与DHA油脂的产量呈正相关，温度和溶解氧影响微生物的生长繁殖，进而影响DHA油脂的产量，DHA油脂的产量与温度和溶解氧的变化有关，B错误；
C、发酵液中葡萄糖被微生物吸收用于呼吸作用产生能量，供其合成DHA油脂，C正确；
D、DHA油脂是一种不饱和脂肪酸，含C、H、O不含N，所以在12～60h，DHA油脂的合成对碳源的需求高，不需要氮源，D错误。
故选BD。
18. 基因工程中需使用特定的限制酶切割基因载体，以便其与目的基因连接形成基因表达载体。研究人员将相同的基因载体分组并进行相应酶切处理(如表所示)，其中限制酶H1和H2识别序列不同。各组基因载体经酶切处理后，进行琼脂糖凝胶电泳检测，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该基因载体最有可能为环状DNA分子
B. 限制酶H1与H2在该载体上都有识别和切割位点
C. 限制酶H1与H2在该载体上的酶切位点最短相距0.2kb
D. 限制酶作用于该载体时会直接导致氢键和磷酸二酯键的断裂
【答案】ABC
【分析】基因工程中，在构建基因表达载体时，需使用同种限制酶切割目的基因与载体，使其形成相同末端以便使用DNA连接酶进行连接。可通过标记基因的作用来检测受体细胞是否含有目的基因。
【详解】A、由图可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，A正确；
B、当用一种限制酶切割载体时，产生的DNA片段等长，而用两种限制酶同时切割时，产生两种长度的DNA片段，所以两种限制酶在该载体上都有酶切位点，B正确；
C、用两种限制酶同时切割载体时，产生0.6kb和0.2kb两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点最短相距0.2kb，C正确；
D、限制酶切割载体时直接破坏的是作用位点上两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。
故选ABC。
19. 青蒿素是从黄花蒿中提取的一种有效抗疟化合物，某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，让青蒿素合成过程中的某一关键酶基因fps在野生黄花蒿中过量表达，其过程如下图所示。有关叙述正确的是（ ）
A. 也可用PCR技术直接扩增RNA来获取目的基因
B. 酶1、酶2和酶3作用的化学键都是磷酸二酯键
C. 本过程中，酶2的种类可以采用两种、甚至四种
D. 通过抗原—抗体杂交技术可检测fps基因是否表达出蛋白质
【答案】BCD
【分析】分析题可知，酶1表示逆转录酶，酶2表示限制酶，酶3表示DNA连接酶。
【详解】A、PCR技术的原理是DNA复制，PCR技术不能直接扩增RNA来获取目的基因，A错误；
B、分析图可知，酶1表示逆转录酶，可以催化合成cDNA，即催化磷酸二酯键的合成；酶2表示限制酶，可以切割DNA分子中的磷酸二酯键；酶3表示DNA连接酶，可以催化DNA分子中磷酸二酯键的合成，所以酶1、酶2和酶3作用的化学键都是磷酸二酯键，B正确；
C、相同的限制酶切割产生相同的黏性末端，不同的限制酶切割可以产生相同的黏性末端，因此为了成功构建表达载体，可以采用一种、两种甚至四种酶2切割含fps基因的DNA片段和质粒a，可防止质粒和目的基因的自身环化，C正确；
D、检测fps基因是否表达出蛋白质属于分子水平检测；用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，可检测fps基因是否表达出蛋白质，D正确。
故选BCD。
20. 脂肪酶被广泛应用于制药、食品、饮料、化妆品、医疗诊断等多个领域，但天然脂肪酶催化效率低，对非天然底物的选择性差。通过蛋白质工程获取高效脂肪酶是满足工业需求的重要措施，已知酶的活性中心包含催化位点和结合位点。下列叙述错误的是（ ）
A. 脂肪酶可为脂肪水解为甘油和脂肪酸的过程提供活化能
B. 通过蛋白质工程改造脂肪酶可以直接对脂肪酶的活性中心进行操作
C. 改造脂肪酶的前提是根据预期的脂肪酶的功能设计预期的蛋白质结构
D. 若通过氨基酸替换改造脂肪酶，则可通过碱基对的增添或缺失来改造基因
【答案】ABD
【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。蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找出相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、脂肪酶能够催化脂肪水解为甘油和脂肪酸，在此过程中，脂肪酶能够降低化学反应的活化能，A错误；
B、通过蛋白质工程改造脂肪酶，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造脂肪酶的活性中心，B错误；
C、改造脂肪酶的前提是：根据预期的脂肪酶的功能设计预期的蛋白质（脂肪酶）结构，C正确；
D、若通过氨基酸替换改造脂肪酶，则可通过碱基对的替换改造基因，D错误。
故选ABD。
第Ⅱ卷 非选择题（共55分）
三、综合题
21. 某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题：
（1）与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞（含浆细胞）________（填“需要”或“不需要”）通过原代培养扩大细胞数量；为促进细胞融合，该过程中可在细胞培养液中添加________。（化学试剂）
（2）在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT培养基），该培养基对________和________生长具有抑制作用。
（3）单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是________。
（4）构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是________。
【答案】（1）①. 不需要 ②. 聚乙二醇（PEG）
（2）①. 未融合的亲本细胞 ②. 融合的具有同种核的细胞
（3）检测抗体特异性（检测抗体种类）
（4）④
【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。
【解析】（1）浆细胞是高度分化的细胞，不能增殖，所以不需要通过原代培养扩大细胞数量。为促进细胞融合，该过程中可在细胞培养液中添加聚乙二醇（PEG）。
（2）在杂交瘤细胞筛选过程中，用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
（3）单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，是运用了抗原-抗体杂交技术，抗体检测呈阳性的细胞，即为所需的杂交瘤细胞。
（4）DNA连接酶能连接DNA片段，脱氧核苷酸的磷酸基团位于5'端，-OH位于3'端，①②③脱氧核苷酸链的两端基团有误；DNA连接酶能催化合成磷酸二酯键，即将一条脱氧核苷酸5'端的磷酸基团与另一条脱氧核苷酸链的3'端的-OH相连，④符合题意。
故选④。
22. 单细胞硅藻具有生产生物柴油的潜在价值。研究者将硅藻脂质合成相关的苹果酸酶（ME）基因构建到超表达载体，转入硅藻细胞，以期获得高产生物柴油的硅藻品系。回答下列问题：
（1）根据DNA和蛋白质在特定浓度乙醇溶液中________差异获得硅藻粗提DNA，PCR扩增得到目的基因。
（2）超表达载体的基本组件包括复制原点、目的基因、标记基因、________和________等。本研究中目的基因为________。
（3）PCR扩增时引物通过________原则与模板特异性结合。根据表达载体序列设计了图1所示的两条引物，对非转基因硅藻品系A和转ME基因硅藻候选品系B进行PCR检测，扩增产物电泳结果见图2。其中，样品1为本实验的________组，样品2有特异性扩增产物，结果表明________。
（4）利用单细胞硅藻生产生物柴油的影响因素包括胞内脂质含量和繁殖速率等。图3为硅藻胞内脂质含量检测结果。据图分析，相对于品系A，品系B的胞内脂质含量平均水平明显________。同时，还需测定________以比较在相同发酵条件下品系A与B的繁殖速率。
【答案】（1）溶解度 （2）①. 启动子 ②. 终止子（答案启动子和终止子不分顺序）③. 苹果酸酶基因（或ME基因）
（3）①. 碱基互补配对 ②. 对照 ③. 品系B硅藻细胞基因组中整合有ME基因（引物间的载体序列整合到硅藻细胞基因组中或“ME基因序列整合到硅藻细胞基因组中答案合理即可）
（4）①. 增加（或提高等合理即可）②. 细胞数量（或细胞密度）
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR的原理是DNA半保留复制。PCR的基本条件包括DNA模板、4种脱氧核苷三磷酸、2种引物、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液。
【解析】（1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA和蛋白质。因此，根据DNA和蛋白质在特定浓度乙醇溶液中的溶解度差异可以得到硅藻的粗提DNA。以此方法得到的粗提DNA可以作为PCR扩增目的基因的模板。
（2）基因表达载体除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子和终止子均为一段有特殊序列结构的DNA片段。它们分别位于目的基因的上下游。本研究中的目的基因是来源于硅藻的苹果酸酶（ME）基因。
（3）PCR是一项根据DNA半保留复制原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。即PCR扩增时引物通过碱基互补配对原则与模板特异性结合。对照实验一般要设置对照组和实验组。本实验的对照组中以非转基因的硅藻细胞基因组DNA作为PCR模板，而在实验组中以转ME基因的硅藻细胞基因组DNA作为模板。即样品1为本实验的对照组；样品2有特异性扩增产物，该结果说明ME基因序列整合到硅藻细胞基因组中。
（4）硅藻细胞内的脂质含量和繁殖速率是利用单细胞硅藻生产生物柴油的两个重要影响因素。据图3分析可知，相对于非转基因硅藻细胞品系A，转基因硅藻细胞品系B的胞内脂质含量平均值显著提高。在测定硅藻细胞内脂质含量的同时，还需测定在相同发酵条件下品系A与B的硅藻细胞数量，从而可筛选获得高产生物柴油的优良硅藻细胞品系。
23. 某同学采用基因工程技术在大肠杆菌中表达蛋白E.回答下列问题。
（1）该同学利用PCR扩增目的基因。PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段，其中DNA双链打开成为单链的阶段是________。
（2）质粒载体上有限制酶a、b、c的酶切位点，限制酶的切割位点如图所示。构建重组质粒时，与用酶a单酶切相比，用酶a和酶b双酶切的优点体现在________、________（答出2点即可）：使用酶c单酶切构建重组质粒时宜选用的连接酶是________。
（3）将重组质粒转入大肠杆菌前，通常先对受体细胞用________处理，处理后的细胞的特点是________。
【答案】（1）变性 （2）①. 避免质粒自身环化、避免目的基因自身环化 ②. 保证目的基因连接方向正确 ③. T4 DNA连接酶
（3）①. Ca2+ ②. 易于从周围环境中吸收DNA分子（或易于吸收外源DNA分子）
【分析】（1）基因工程基本工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
（2）基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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。
【解析】（1）PCR每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段，其中DNA双链打开成为单链的阶段是变性。
（2）构建重组质粒时，与单一酶酶切相比，采用的双酶切方法，可以形成不同的黏性末端，双酶切可以避免目的基因和质粒的反向连接、目的基因和质粒的自身环化。E.cliDNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，不能连接具有平末端的DNA片段。而T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端。酶c单酶切后形成平末端，需用T4DNA连接酶连接。
（3）大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，处于这种生理状态下的细胞称为感受态细胞。
24. 百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术研究。回答下列问题：
（1）体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前，先用_______去除细胞壁获得原生质体，使原生质体融合，得到杂种细胞后，继续培养，常用_______（填植物激素名称）诱导愈伤组织形成和分化，获得完整杂种植株。
（2）单倍体育种。常用________的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是________。
（3）基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L，该基因及其上游的启动子pL和下游的终止子结构如图a。图b是一种Ti质粒的结构示意图，其中基因gus编码GUS酶，GUS酶活性可反映启动子活性。
①研究病原微生物对L的启动子pL活性的影响。从图a所示结构中获取pL，首先选用_______酶切，将其与相同限制酶酶切的Ti质粒连接，再导入烟草。随机选取3组转基因成功的烟草（P1、P2和P3）进行病原微生物胁迫，结果如图c。由此可知：三种病原微生物都能诱导pL的活性增强，其中________的诱导作用最强。
②现发现栽培种百合B中也有L，但其上游的启动子与野生百合不同，且抗病性弱。若要提高该百合中L的表达量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路________。
【答案】（1）①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 生长素和细胞分裂素
（2）①. 花药离体培养 ②. 利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目
（3）①. HindⅢ、BamHⅠ ②. 交链格孢 ③. 设计引物利用PCR扩增野生百合的基因L及其pL；插入Ti质粒构建基因表达载体，利用农杆菌转化 法导入百合B的体细胞，经植物组织培养获得转基因植株；筛选L表达量提高的转基因百合；用病原体微 生物侵染转基因百合，检测其抗病能力（要体现基因工程的步骤和关键技术，最后要进行个体生 物学水平鉴定）
【解析】（1）因植物细胞细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，因此获得原生质体的方法是用纤维素酶和果胶酶对植物细胞进行处理。得到原生质体后使原生质体融合，形成杂种细胞，再用生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织形成和分化，从而获得完整的杂种植株。
（2）获得单倍体植株的常用方法是花药（花粉）离体培养；鉴定百合单倍体植株的方法是利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目，如果染色体数目减少一半，则获得的植株即为单倍体植株。
（3）根据目的片段以及质粒上限制酶的识别位点，启动子两侧都有两种酶，若要获得pL并连接到质粒上，可选用限制酶HindⅢ、BamHⅠ进行酶切，以替换Ti质粒中的启动子，从而达到根据GUS酶活性反映启动子活性的目的。根据图c的结果可知，交链格孢处理的每一组转基因烟草中的GUS酶活性都最高，可确定其诱导作用最强。欲培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，可利用转基因技术将百合B中L基因的启动子替换为野生百合中L基因的启动子pL，具体思路：设计引物利用PCR扩增野生百合的基因L及其pL；插入Ti质粒构建基因表达载体，利用农杆菌转化 法导入百合B的体细胞，经植物组织培养获得转基因植株；筛选L表达量提高的转基因百合；用病原体微 生物侵染转基因百合，检测其抗病能力（要体现基因工程的步骤和关键技术，最后要进行个体生 物学水平鉴定）
25. 番茄不耐寒，冬季容易冻坏，难以储藏。我国科研人员从某植物中提取了一种抗冻基因AtCOR15a，经过一系列过程获得转基因抗冻的番茄新品种，操作流程如图1。回答下列问题：
（1）图1中是采用________法将目的基因转移到番茄细胞中，并将其整合到该细胞的________上的。
（2）为了提高AtCOR15a基因的表达能力，可将AtCOR15a基因与外源强启动子连接，如图2所示。
利用PCR检测上述连接是否正确，可选择的引物组合是________（填字母），该PCR反应体系中需加入________酶。
A.②+③ B.①+③ C.③+④
（3）为了进一步提高番茄的储藏时间，可从该植物体内提取ErsⅠ基因（乙烯受体基因），按照如图3所示流程将ErsⅠ基因重新导回该植物，使转录产物与植物体内原有ErsⅠ基因的mRNA互补配对，致使该植物原有ErsⅠ基因翻译受抑制。已知限制酶EcRⅠ和XhⅠ、BamHⅠ切割后露出的黏性末端碱基序列不同，据图3分析，提取的目的基因A、B两端需分别添加________的识别序列。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是________。
【答案】（1）①. 农杆菌转化 ②. 染色体DNA
（2）①. B ②. 耐高温的DNA聚合（TaqDNA聚合）
（3）①. XhⅠ和EcRⅠ（顺序不能错）②. ErsⅠ基因（乙烯受体基因）反向连接后的转录产物与植物体内原有ErsⅠ基因的mRNA互补配对，致使该植物原有ErsI基因翻译受抑制，从而无法正常识别乙烯信号，进而延缓成熟（采分点是反向连接，两个mRNA结合，翻译过程被抑制）
【分析】基因工程的基本操作程序：第一步：目的基因的获取；第二步：基因表达载体的构建（核心）；第三步：将目的基因导入受体细胞1、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程；第四步：目的基因的检测和表达。
【解析】（1）由图1可知，利用了农杆菌，故将目的基因转移到番茄细胞使用的是农杆菌转化法，所以当其侵染番茄细胞后，将目的基因整合到该细胞的染色体DNA上。
（2）利用PCR检测连接是否成功，应当将强启动子和AtCOR15a基因都扩增出来，所以可选择的引物组合是①+③。
故选B。
该PCR反应体系中需加入TaqDNA聚合（耐高温DNA聚合）酶，以此来扩增DNA。
（3）利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，能进入细胞的是携带目的基因的T-DNA片段，LB、RB分别是T-DNA的左边界和右边界，因此ErsI 基因(乙烯受体基因)应反向插入LB和RB之间，故提取的目的基因A、B两端需分别添加XhI和EcRI。推测该方法提高番茄储藏时间的机理是：ErsⅠ基因（乙烯受体基因）反向连接后的转录产物与植物体内原有ErsⅠ基因的mRNA互补配对，致使该植物原有ErsI基因翻译受抑制，从而无法正常识别乙烯信号，进而延缓成熟。
分组
相应酶切处理
甲
限制酶H1
乙
限制酶H2
丙
限制酶H1+H2