贵州省黔南州2024-2025学年高二下学期期中考试生物试卷（解析版）

这是一份贵州省黔南州2024-2025学年高二下学期期中考试生物试卷（解析版），共17页。
2．答题前将姓名、准考证号、座位号准确填写在答题卡指定的位置上。
3．选择题须使用2B铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑，若需改动，须擦净另涂；非选择题在答题卡上对应位置用黑色墨水笔或黑色签字笔书写。在试卷、草稿纸上答题无效。
一、单选题：本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一项符合题目的要求。
1. 下列有关发酵工程应用的叙述，错误的是（ ）
A. 发酵工程生产的单细胞蛋白就是一个蛋白质分子
B. 通过基因工程改造的大肠杆菌发酵生产胰岛素，已实现工业化
C. 利用黑曲霉发酵可以生产柠檬酸，用于食品添加剂
D. 利用酵母菌发酵可以生产各种酒类，过程中要控制无氧条件
【答案】A
【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程；人们可以通过传统发酵技术或发酵工程来进行发酵生产；传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，发酵工程一般包括菌种的选育和培养物、产物的分离和提纯等环节，且发酵工程以单一菌种的液体发酵为主。
【详解】A、单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体，并非单一蛋白质分子，A错误；
B、通过基因工程将人胰岛素基因导入大肠杆菌，经过改造后的大肠杆菌可以发酵生产胰岛素，并且已经实现了工业化生产，B正确；
C、黑曲霉是生产柠檬酸的重要菌种，其代谢产物柠檬酸广泛用于食品添加剂，C正确；
D、酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸可以将葡萄糖转化为酒精，所以利用酵母菌发酵生产各种酒类时要控制无氧条件，D正确。
故选A。
2. 下列有关植物细胞工程在作物新品种培育中应用的叙述，正确的是（ ）
A. 单倍体育种中，花药离体培养获得的单倍体幼苗经秋水仙素处理后，得到的植株一定是纯合子
B. 微型繁殖过程中，细胞的遗传物质一定会发生改变，从而出现变异新品种
C. 植物体细胞杂交技术培育新品种，需要进行植物组织培养
D. 通过植物组织培养技术培育的植株，其后代不会出现性状分离
【答案】C
【详解】植物体细胞杂交技术是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
A、单倍体育种中，若原亲本为多倍体杂合体，花药离体培养得到的单倍体经秋水仙素处理后可能仍为杂合体（如四倍体杂合体Aa的花药可能含A或a，但若原为四倍体杂合体AAaa，则可能产生AA、Aa等花药，加倍后可能为AAAA或AAaa，仍为杂合体，A错误；
B、微型繁殖通过无性繁殖保持遗传稳定性，遗传物质通常不变，B错误；
C、植物体细胞杂交需将融合后的杂种细胞通过植物组织培养形成植株，C正确；
D、若原始植株为杂合体（如Aa），组织培养得到的植株仍为Aa，其自交后代会出现性状分离，D错误。
故选C。
3. 下列有关干细胞应用叙述，错误的是（ ）
A. 通过诱导多能干细胞技术，可将皮肤细胞诱导为胚胎干细胞
B. 胚胎干细胞可用于研究细胞分化和细胞凋亡的机制
C. 利用造血干细胞移植可以治疗白血病
D. 神经干细胞移植可能为治疗神经系统疾病带来新的希望
【答案】A
【分析】干细胞的分类：
（1）全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能。
（2）多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能。
（3）专能干细胞：只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。如神经干细胞可分化为各类神经细胞，造血干细胞可分化为红细胞、白细胞等各类血细胞。
【详解】A、诱导多能干细胞（iPS细胞）技术可将皮肤细胞等体细胞重编程为类似胚胎干细胞的多能干细胞，但并非直接诱导为胚胎干细胞。胚胎干细胞来源于早期胚胎，而iPS细胞是人工诱导的，两者来源不同，A错误；
B、胚胎干细胞具有全能性，可分化为多种细胞类型，因此可用于研究细胞分化和细胞凋亡的机制，B正确；
C、造血干细胞能分化形成血细胞和免疫细胞，移植造血干细胞可重建白血病患者的造血和免疫系统，C正确；
D、神经干细胞能分化为神经元和神经胶质细胞，移植后可能修复受损神经组织，对治疗神经系统疾病有潜在价值，D正确。
故选A。
4. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A. 酵母和菜花均可作为提取DNA材料
B. 向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色丝状物
C. DNA既溶于2ml/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水
D. DNA溶液加入二苯胺试剂后沸水浴加热，冷却后变蓝
【答案】B
【分析】DNA粗提取的原理主要基于DNA与其他物质在物理和化学性质上的差异，通过特定方法将DNA从生物材料中分离出来。DNA在不同浓度的氯化钠溶液中溶解度不同，在0.14ml/L的NaCl溶液中溶解度最低，此时DNA易析出；DNA不溶于酒精溶液（尤其是体积分数为95%的冷酒精），而蛋白质等杂质可溶于酒精。因此，用酒精处理可进一步提纯DNA，使DNA析出，同时去除部分杂质。
【详解】A、酵母菌为真核生物，细胞核中含DNA；菜花为植物细胞，细胞核中DNA含量丰富，均可作为提取DNA的材料，A正确；
B、向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，细胞吸水涨破释放DNA，但此时溶液中NaCl浓度可能未降至0.14ml/L（DNA溶解度最低点），DNA尚未大量析出，无法直接观察到玻璃棒上的白色丝状物，B错误；
C、DNA在2ml/L NaCl溶液中溶解度最高，在蒸馏水（NaCl浓度为0）中溶解度高于0.14ml/L时的最低点，因此DNA可溶于蒸馏水，C正确；
D、DNA与二苯胺试剂在沸水浴条件下反应生成蓝色复合物，需冷却后观察颜色变化，D正确。
故选B。
5. 传统发酵技术包括果酒、果醋和泡菜的制作等，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 泡菜制作过程中乳酸菌会将葡萄糖分解成乳酸和二氧化碳
B. 以上的发酵技术中，果酒发酵利用的微生物是真核生物
C. 果酒发酵结束后，可直接接种醋酸菌进行醋酸发酵
D. 果醋制作过程中，有机物中的能量均以热能的形式散失
【答案】B
【分析】果酒发酵的菌种为酵母菌，兼性厌氧微生物；泡菜的菌种主要是乳酸菌，严格厌氧；果醋的菌种为醋酸菌，需氧型微生物。
【详解】A、乳酸菌进行无氧呼吸时，将葡萄糖分解为乳酸，不产生二氧化碳。产二氧化碳的发酵过程（如酒精发酵）由酵母菌完成，A错误；
B、果酒发酵的微生物是酵母菌（真核生物），B正确；
C、果酒发酵为无氧环境，而醋酸菌需在有氧条件下将乙醇转化为醋酸。若直接接种需先通入氧气并调整温度（30-35℃），否则无法正常发酵，C错误；
D、醋酸菌分解有机物时，部分能量储存在ATP中，其余以热能散失，D错误。
故选B。
6. 如图为发酵工程生产产品的流程图，下列关于发酵工程技术的叙述错误的是（ ）
A. 发酵工程生产的微生物农药，是生物防治的重要手段
B. 发酵过程中要全程监控发酵罐中的pH、溶解氧和温度等指标
C. 发酵过程中环境条件会影响微生物的生长繁殖和代谢产物的形成
D. 通过发酵工程生产微生物饲料，可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】D
【分析】单细胞蛋白是指通过发酵技术培养微生物（如细菌、酵母菌、真菌等）而获得的大量微生物菌体，这些菌体富含蛋白质、氨基酸、维生素等营养成分，可作为食品或饲料的蛋白质来源。
【详解】A、发酵工程生产的微生物农药，因其具有环保、对有益生物影响小等优点，是生物防治的重要手段，A正确。
B、在发酵过程中，pH、溶解氧和温度等指标对微生物的生长和代谢影响很大，所以要全程监控这些指标，以保证发酵的顺利进行和产品的质量，B正确。
C、微生物的生长繁殖和代谢产物的形成都需要适宜的环境条件，发酵过程中环境条件的变化会对其产生影响，例如温度会影响酶的活性，从而影响微生物的代谢，C正确。
D、单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量的微生物菌体，而不是从微生物细胞中提取的，D错误。
故选D。
7. 在农业生产中，为提高农作物的产量，人们会向农田中施用大量的化学肥料。农田中化肥残留过多会影响土壤的理化性质。利用微生物分解残留化肥的效果较好，为了筛选并保存高效分解尿素的微生物，研究人员配制了两份培养基如下表所示。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 甲组培养基中为尿素分解菌提供碳源和氮源的分别是葡萄糖和尿素
B. 对平板进行划线时，灭菌后的接种环需从上次划线的末端划线
C. 可用平板划线法来统计土壤样品中分解尿素的活菌数量
D. 为了说明甲组培养基具有选择作用，可与乙组培养基做对照实验
【答案】C
【分析】甲培养基乙尿素作为唯一氮源，用于筛选尿素分解菌，乙为普通培养基。
【详解】A、甲培养基中葡萄糖作为主要碳源，尿素作为唯一氮源，尿素分解菌优先利用葡萄糖，故碳源为葡萄糖，氮源为尿素，A正确；
B、平板划线法中，每次划线前需灼烧接种环，冷却后从上次末端划线以稀释菌种，B正确；
C、平板划线法用于分离纯化菌种，无法统计活菌数（需稀释涂布平板法），C错误；
D、乙培养基为普通培养基，与甲对比可验证甲的选择作用（若甲中菌落数显著少于乙，说明甲抑制其他菌生长），D正确。
故选C。
8. 为了研究抗生素X对四种不同细菌（1、2、3、4）的作用效果，有人做了下图抗菌实验，下列有关分析不正确的是（ ）
（注：灰雾地带指的是在固体培养基上，微生物生长时形成的介于完全生长和完全不生长之间的区域。通常表现为菌落密度较低、颜色较浅或模糊不清的区域。）
A. 四天后细菌2的灰雾地带最短，说明抗生素X对细菌2的抑制效果最好
B. 抗生素X对细菌3的抑制效果较差，因为四天后细菌3的灰雾地带较长
C. 抗生素X对细菌4的抑制比对细菌1的抑制效果好
D. 可以用抗生素X去治疗由细菌1引起的疾病
【答案】D
【分析】分析图形：如果抗生素X对细菌没有抑制作用，则细菌能够在滤纸上上形成菌落；如果抗生素X对细菌有抑制作用，则细菌的菌落越小说明抗生素X对细菌的抑制作用越大，图形中细菌1不受抗生素X的影响，细菌2、3、4都受抗生素X的影响，并且抑制作用由小到大为：3＜4＜2。
【详解】A、观察，四天后细菌 2 的灰雾地带最短，这意味着在抗生素 X 的作用下，细菌 2 生长受抑制的程度最大，即抗生素 X 对细菌 2 的抑制效果最好，A 正确；
B、从图中看到四天后细菌 3 的灰雾地带较长，说明抗生素 X 对细菌 3 生长的抑制作用相对较弱，即抗生素 X 对细菌 3 的抑制效果较差，B 正确；
C、由图可知，细菌 4 的灰雾地带比细菌 1 的短，表明抗生素 X 对细菌 4 生长的抑制作用更强，也就是抗生素 X 对细菌 4 的抑制比对细菌 1 的抑制效果好，C 正确；
D、图中显示抗生素 X 对细菌 1 的抑制效果较差，存在较大的灰雾地带，所以不可以用抗生素 X 去治疗由细菌 1 引起的疾病，D 错误。
故选D
9. 关于植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术，下列叙述不正确的是（ ）
A. 诱导细胞融合都可采用聚乙二醇融合法或灭活病毒诱导法促融
B. 融合后的细胞不一定为杂种细胞，因此要对其进行筛选
C. 都突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
D. 两项技术的原理都涉及细胞膜的流动性
【答案】A
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、植物体细胞杂交使用聚乙二醇（PEG）或离心法诱导融合，而灭活病毒诱导法仅适用于动物细胞融合（因植物细胞有细胞壁阻碍病毒作用），A错误；
B、融合后的细胞可能为同种细胞融合（如A-A或B-B），需通过选择性培养基或特定标记筛选杂种细胞，B正确；
C、两种技术均绕过有性生殖的生殖隔离，实现远缘物种间遗传物质的组合（如“番茄-马铃薯”杂种细胞、杂交瘤细胞），C正确；
D、两种技术均以细胞膜的流动性为基础实现细胞融合，D正确。
故选A。
10. 下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. ①阶段细胞进行脱分化，同时①阶段体现了细胞的全能性
B. ②阶段细胞进行再分化，该过程只需提供生长素
C. 此兰花经花药培养所得植株为二倍体
D. 该培养过程需要在无菌、无毒条件下进行
【答案】D
【分析】分析题图：图示表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，其中①为脱分化过程，②为再分化过程，③为植物个体发育过程。
【详解】A、①阶段是脱分化，细胞由分化状态变为未分化状态，没有体现细胞的全能性，细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能，A 错误；
B、②阶段是再分化，该过程需要提供生长素和细胞分裂素等植物激素，以调控细胞的分化方向，B 错误；
C、单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体；此兰花是四倍体，经花药培养所得植株为单倍体，而不是二倍体，C 错误；
D、植物组织培养过程中，外植体容易受到微生物的污染，所以需要在无菌、无毒条件下进行，D 正确。
故选D。
11. 科学家运用不同的生物工程技术培育具有优良性状的牛，下列说法错误的是（ ）
A. 动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
B. 利用体外受精等技术可培育出与供体母牛遗传性状相同的试管牛
C. 胚胎移植等技术可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
D. 利用核移植等技术可培育具有亲本优良性状的克隆牛
【答案】B
【分析】动物细胞培养常用液体培养基，植物组织培养常用固体培养基。
【详解】A、动物细胞培养使用液体培养基，含葡萄糖、氨基酸、血清等；植物组织培养用固体培养基，含蔗糖、植物激素等，两者成分和状态均不同，A正确；
B、体外受精属于有性生殖，子代遗传物质来自精子和卵细胞的供体，与单一供体母牛遗传性状不可能完全相同，B错误；
C、胚胎移植可将多个胚胎植入代孕母体，使优良雌性一次产生更多后代，提高繁殖效率，C正确；
D、核移植技术中，克隆牛的核遗传物质来自供体细胞核，因此能保留核供体的优良性状，D正确。
故选B。
12. 为有效检测草莓灰霉病，农业科研团队尝试制备专用单克隆抗体，下列叙述正确的是（ ）
A. 向小鼠体内注射灰霉病菌的蛋白质外壳，目的是让小鼠产生大量吞噬细胞
B. 可用高温处理的方法诱导小鼠的免疫细胞与肿瘤细胞融合
C. 细胞融合后需用选择培养基进行筛选，得到的杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生抗体
D. 单克隆抗体能准确识别抗原的细微变化，并与多种抗原结合
【答案】C
【分析】单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。
【详解】A、向小鼠注射灰霉病菌的蛋白质外壳是为了激活B淋巴细胞，使其增殖分化为浆细胞并产生抗体，而非直接产生大量吞噬细胞。吞噬细胞（如树突状细胞）的作用是处理并呈递抗原，A错误；
B、诱导动物细胞融合的方法通常为聚乙二醇（PEG）或灭活病毒，高温会破坏细胞结构导致细胞死亡，无法完成融合，B错误；
C、第一次筛选使用选择培养基，未融合的B细胞和骨髓瘤细胞以及同种细胞融合形成的杂交细胞无法存活，只有杂交瘤细胞能存活。杂交瘤细胞继承了B细胞分泌抗体的能力和骨髓瘤细胞无限增殖的特性，因此能大量增殖并产生抗体（但需二次筛选获得单一抗体类型），C正确；
D、单克隆抗体具有高度特异性，只能与特定抗原结合，无法与多种抗原结合，D错误。
故选C。
13. 一对夫妇在咨询试管婴儿技术时，医生向他们介绍了受精和胚胎发育的关键步骤，下列有关描述正确的是（ ）
A. 获能的精子与卵子相遇后，精子通过释放出多种酶溶解卵细胞膜，从而进入卵子内部
B. 胚胎发育早期的卵裂过程中，细胞数目不断增加，但胚胎总体积并不增加
C. 透明带反应是防止多精入卵的一道屏障，该反应在精子进入卵子后立即发生
D. 囊胚阶段的胚胎会从透明带中孵化出来，此时胚胎已分化出三个胚层
【答案】B
【分析】受精作用是指精子与卵细胞结合形成受精卵的过程。当获能后的精子与卵子相遇时，首先它释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构，同时借助自身的运动接触卵细胞膜。在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带。然后，精子入卵。精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。精子入卵后，尾部脱离，原有的核膜破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子的核还大的核，叫作雄原核。与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。这个含有两个染色体组的合子就是受精卵。胚胎的早期发育的过程为受精卵→卵裂→桑葚胚→囊胚→原肠胚。在囊胚时期，囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。
【详解】A、获能的精子能够释放酶，主要溶解卵子的放射冠和透明带，而非直接溶解卵细胞膜。精子进入卵子需穿过透明带后与卵细胞膜融合，A错误；
B、卵裂阶段的细胞进行有丝分裂，数目增加，但胚胎总体积不变（甚至略微减小），单个细胞体积减小，B正确；
C、透明带反应发生在第一个精子接触卵子的透明带时，阻止其他精子进入，而非在精子进入卵子后发生，该反应是防止多精受精的第一道屏障，C错误；
D、囊胚阶段胚胎从透明带中孵化，但此时仅分化为内细胞团（发育为胎儿）和滋养层（发育为胎膜），三胚层分化发生于原肠胚阶段，D错误。
故选B。
14. 宠物犬养殖场为提高优质种犬的繁殖率，采用胚胎工程技术进行犬的繁殖，下列关于该操作过程的描述，正确的是（ ）
A. 进行体外受精时，从母犬卵巢中采集的卵子可直接与获能的精子在培养液中完成受精
B. 胚胎移植前，需将体外受精得到的早期胚胎培养至原肠胚阶段再移植到代孕母犬子宫内
C. 胚胎分割时，用分割针将囊胚的内细胞团均等分割成两份，每份胚胎的遗传物质基本相同
D. 胚胎分割后的两份胚胎移植到不同代孕母犬体内，导致产下的幼犬性别和毛色不同
【答案】C
【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、卵母细胞需在体外培养至成熟阶段（如MⅡ中期）才能与获能精子结合，卵巢中采集的卵子尚未成熟，不能直接受精，A错误；
B、胚胎移植通常在桑椹胚或囊胚阶段进行，原肠胚已开始分化且可能着床，无法用于移植，B错误；
C、囊胚分割时需均等分割内细胞团以保证胚胎正常发育，分割后胚胎遗传物质（核基因）基本相同，C正确；
D、胚胎分割属于无性繁殖，子代遗传物质相同，性别和毛色应一致，D错误；
故选C。
15. 某基因检测公司推出了“家庭健康风险筛查”服务，通过分析用户唾液中的DNA，检测与遗传性疾病相关的基因突变。检测流程包括DNA提取、PCR扩增和测序分析。下列关于该过程的描述，正确的是（ ）
A. DNA分子的两条链通过磷酸二酯键连接，碱基配对方式为A-U、C-G
B. PCR扩增时，需在反应体系中加入解旋酶、引物和四种核糖核苷酸等
C. DNA复制时，新合成的子链与母链碱基序列完全相同，遵循碱基互补配对原则
D. 利用PCR技术可将目的基因片段扩增数百万倍，其原理与细胞内DNA复制类似
【答案】D
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项根据DNA半保留复制的原理，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。
【详解】A、DNA两条链通过氢键连接，磷酸二酯键连接同一链的脱氧核糖和磷酸；DNA碱基配对为A-T、C-G，而非A-U，A错误；
B、PCR通过高温变性解链，无需解旋酶；扩增需四种脱氧核糖核苷酸（dNTPs），而非核糖核苷酸，B错误；
C、DNA复制时，子链与母链碱基互补配对，形成两条互补链，而非完全相同，C错误；
D、PCR利用高温变性、引物退火和DNA聚合酶延伸，原理与细胞内DNA半保留复制类似，D正确。
故选D。
16. 生物科技公司正在研发一种新型速效胰岛素，用于更好地控制糖尿病患者的血糖水平。科学家们通过对胰岛素基因进行改造，设计出一种新的胰岛素类似物，其结构与天然胰岛素相似，具有更快的起效时间。这一过程主要应用的技术是（ ）
A. 细胞工程，通过培养动物细胞生产胰岛素
B. 酶工程，通过优化胰岛素的生产工艺提高产量
C. 基因工程，通过将胰岛素基因导入大肠杆菌中生产天然胰岛素
D. 蛋白质工程，通过改造胰岛素基因的脱氧核苷酸序列，设计出功能更符合人类需求的胰岛素类似物
【答案】D
【分析】蛋白质工程概念及基本原理（1）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，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。（2）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。（3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。（4）基本途径：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），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、细胞工程培养动物细胞生产胰岛素，并没有对胰岛素基因进行改造以获得新的胰岛素类似物，A错误；
B、酶工程主要是优化生产工艺提高产量，不是对胰岛素基因进行改造设计新胰岛素类似物，B错误；
C、基因工程将胰岛素基因导入大肠杆菌中生产的是天然胰岛素，不是经过改造的新型胰岛素类似物，C错误；
D、 蛋白质工程通过改造胰岛素基因的脱氧核苷酸序列，设计出功能更符合人类需求的胰岛素类似物，与题干中对胰岛素基因进行改造设计新的胰岛素类似物相符，D正确。
故选D。
二、非选择题：本大题共5小题，共52分。请在答题卡的指定位置作答，超出答题范围的答案无效。
17. 发酵能让食物改头换面，拥有全新的模样和味道。利用传统发酵技术制作的果酒、果醋、泡菜极大地丰富了人们的饮食。如图1是传统发酵技术的部分制作装置及操作步骤示意图，图2为果酒与果醋发酵装置示意图，请据图回答下列问题：
（1）进行果酒制作时，在A装置中装入发酵液时，要留有约三分之一的空间，目的是______（答出两点）。人类酿制葡萄酒所使用的微生物主要是酵母菌，其属于______（真核/原核）微生物。B装置适用于果醋制作，将葡萄酒制作成果醋时，需要改变的环境条件具体是_______和_______。C装置在泡菜发酵坛盖沿上加水的目的是_______。
（2）图2装置进行发酵产生酒精时，排气口要通过一个长而弯曲的胶管d与瓶身连接，目的是_______。
（3）做酸菜鱼的泡菜是通过天然发酵而成，参与该发酵过程的主要微生物是______。泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________（写出两点影响因素）。
【答案】（1）①. 提供有氧条件促进酵母菌的大量繁殖；防止发酵液溢出 ②. 真核 ③. 通入无菌空气 ④. 将温度提高到30~35℃ ⑤. 密闭发酵坛，形成无氧环境
（2）避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)
（3）①. 乳酸菌 ②. 温度、食盐用量、腌制时间
【分析】果酒制作的菌种是酵母菌，起初为有氧条件，之后无氧进行酒精发酵；果醋制作的菌种是醋酸菌，要求氧气充足；腐乳制作的菌种多种微生物，起主要作用的是毛霉；泡菜制作的菌种是乳酸菌，条件是无氧、室温。
【解析】（1）进行果酒制作时，在A装置中装入发酵液时，要留有约三分之一的空间，不能装满，主要的目的是为了提供有氧条件促进酵母菌的大量繁殖，且可防止发酵液溢出。人类酿制葡萄酒所使用的微生物主要是酵母菌，其属于真核细胞微生物。果醋发酵需要有氧的环境，温度比果酒发酵要高，将葡萄酒制作成果醋时，通入无菌空气，将温度提高到30~35℃。制作泡菜，利用的是乳酸菌在无氧条件下，将糖分解为乳酸的原理，因此在发酵坛盖沿上加水的目的是密闭发酵坛，形成无氧环境。
（2）图2装置进行发酵产生酒精时，排气口要通过一个长而弯曲的胶管d与瓶身连接，目的是避免空气中其他微生物进入发酵装置。
（3）做酸菜鱼的泡菜是通过天然发酵而成，参与该发酵过程的主要微生物是乳酸菌。在泡菜制作过程中，温度、食盐用量、腌制时间等因素会影响亚硝酸盐含量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加；相反，如果温度适宜、食盐用量合适、腌制时间足够，则亚硝酸盐含量会在一定时间后下降并趋于稳定。
18. 如图为番茄—马铃薯植株的培育过程示意图，据图回答：

（1）该培育过程属于植物细胞工程中的_______技术，这一技术的优点是可以______。
（2）①②过程用到的酶是______。在③过程中，常用的物理方法一般是用_______诱导融合，细胞融合完成的标志是_____。
（3）该培育过程除了必要的营养和适宜的培养条件，还必须有植物激素以促进其完成⑤⑥过程，那么，发挥作用的激素主要有______。
【答案】（1）①. 植物体细胞杂交 ②. 克服远缘杂交不亲和的障碍
（2）①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 电融合法、离心法 ③. 杂种细胞再生出新的细胞壁
（3）生长素、细胞分裂素
【分析】图示表示植物体细胞杂交过程，①②是制备原生质体，③表示原生质体融合，④表示再生细胞壁，⑤⑥表示植物组织培养的脱分化和再分化过程。
【解析】（1）据图示可知，该栽培过程属于植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术，这一技术的优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍。
（2）过程①②表示利用酶解法去除植物细胞的细胞壁，细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此根据酶的专一性，应使用纤维素酶和果胶酶；③过程表示原生质体融合，常用的诱导融合的物理方法是电融合法、离心法，细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
（3）⑤⑥过程表示植物组织培养，植物组织培养过程中发挥作用的植物激素主要是指生长素和细胞分裂素，这两种激素的比例影响了细胞分化的方向。
19. 研究发现，土壤中某种微生物能降解石油。分离降解石油的菌株和探索其降解机制的实验过程如图所示。请回答下列相关问题：
（1）该实验所用的振荡培养的培养基只能以石油作为唯一碳源，其原因是______。该培养基按用途来分应为______培养基。
（2）振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快，原因是______（答出两点）。
（3）若要测定培养液中的活菌数量，可选用_______法进行计数，运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小，原因是______。
（4）为探究石油的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是______，该实验设计是否合理?_____（合理/不合理），理由是______。
【答案】（1）①. 只有能降解石油的微生物能正常生长繁殖 ②. 选择
（2）可以提高培养液中的溶解氧；增大与培养液的接触面积，提高吸收营养物质的效率
（3）①. 稀释涂布平板 ②. 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
（4）①. 目的菌能分泌降解石油的蛋白质 ②. 不合理 ③. 缺少对照实验
【分析】分析题图：图示是探索石油降解机制的实验过程，图甲中，首先用选择培养基从土壤中筛选菌种，再采用平板划线法分离出相应的菌种；图乙中：测定石油降解率。
【解析】（1）选择培养基只允许特定种类的微生物生长，又要抑制或阻止其他种类微生物生长，只有能降解石油的微生物能正常生长繁殖，因而必须以石油为唯一碳源只让目的菌株生存繁殖。该培养基按用途来分应为选择培养基。
（2）振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快，原因是振荡培养能提高培养液中溶解氧的含量，同时可使菌体与培养液充分接触，提高营养物质的利用率。
（3）微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中稀释涂布平板法可用于计数，故若要测定培养液中的活菌数量，可选用稀释涂布平板法进行计数。运用这种方法统计的结果往往较实际值偏小，原因是当两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到的只是一个菌落，即这些相连的细胞只形成了一个计数单位，导致统计的菌落数比实际的活菌数少。
（4）从图乙上清液中加入蛋白酶溶液可知是用于水解上清液中的某蛋白质的，由此可判定实验假设是目的菌株通过分泌某种蛋白质来降解石油；但是尚需设置不加入蛋白酶的对照组实验，否则没有说服力，因而不合理。
20. 器官移植是挽救器官衰竭患者生命的重要医疗手段，但免疫排斥问题一直制约着移植效果。小型猪的器官在结构和功能上与人类器官具有较高相似性，成为器官移植供体的理想研究对象。已知小型猪器官表面抗原由A基因控制，而人工合成的B基因模板链与A基因模板链互补。科研团队正通过B基因培育转基因猪，为解决器官移植免疫排斥问题提供新方案。回答下列相关问题：
（1）科学家可利用________技术获取大量B基因。在培育转基因猪的基因工程中，核心步骤是_______的构建，这一关键操作的目的有：①使目的基因______，②使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）将人工合成的B基因导入猪受精卵的常用方法是______，后续需进行胚胎早期培养。为了提高胚胎的利用率，可进行胚胎分割操作，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应将______均等分割，该部位细胞未来将发育成________。
（3）转基因猪可用于人类器官移植的原因是_______。
【答案】（1）①. PCR ②. 基因表达载体 ③. 在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代
（2）①. 显微注射法 ②. 内细胞团 ③. 胎儿的各种组织
（3）B基因和A基因转录的mRNA可以发生碱基互补配对，会阻止A基因的翻译过程，从而使器官表面不会出现抗原，移植后不会发生免疫排斥
【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：导入不同生物细胞方法不同。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
进行胚胎分割时，应选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚进行操作，应注意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进行一步发育。
【解析】（1）可通过PCR技术扩增获得大量目的基因。实施基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，其目的包括：①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给后代；②使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）通常采用显微注射法将目的基因导入动物受体细胞，动物的受体细胞一般选择受精卵；在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。内细胞团细胞将来发育成胎儿的各种组织。
（3）转基因猪的细胞核中既含有B基因又含有A基因，B基因的模板链与A基因的模板链互补，二者转录的mRNA可以发生碱基互补配对，会阻止A基因的翻译过程，从而使器官表面不会出现相应抗原，移植后不会发生免疫排斥。
21. 赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把赖氨酸含量多的蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%，回答下列问题。

（1）在构建基因表达载体时，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，提高重组效率，应该选择的限制酶是________。
（2）一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有复制原点、启动子、______以及标记基因，标记基因的作用是_______。
（3）在培育该转基因玉米时，将基因表达载体导入受体细胞的方法有_______，检测R基因是否表达的方法是_______。
【答案】（1）PstⅠ、EcRⅠ
（2）①. 终止子 ②. 筛选含有重组质粒的受体细胞（或便于重组目的基因的筛选与鉴定）
（3）①. 农杆菌转化法、花粉管通道法 ②. 抗原-抗体检测
【分析】构建基因表达载体：用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处。
【解析】（1）在构建基因表达载体时，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，需要使用两种不同的限制酶形成两个不同的末端，HindIII会破坏抗四环素基因（抗性基因），因此应该选取PstI、EcRI。
（2）基因表达载体除了目的基因外，还必须有复制原点、启动子、终止子以及标记基因。标记基因的作用是筛选含有重组质粒的受体细胞（或便于重组R基因的筛选与鉴定）。
（3）基因表达载体导入受体细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法。R基因正常表达将会产生对应的蛋白质，可用抗原—抗体杂交技术检测该蛋白质的产生。
编号
成分
甲
KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4、葡萄糖、尿素、琼脂和蒸馏水
乙
牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂、蒸馏水