湖北省七市州2024-2025学年高二下学期期末考试 生物试题（解析版）

这是一份湖北省七市州2024-2025学年高二下学期期末考试 生物试题（解析版），共22页。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36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. 几丁质是一种多糖，其分子链上的氨基（-NH2）和羟基（-OH）可与重金属离子发生反应，形成稳定络合物。下列叙述错误的是（ ）
A. 几丁质属于生物大分子
B. 组成几丁质的化学元素有C、H、O、N
C. 几丁质可用于处理废水中的重金属离子
D. 几丁质可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
【答案】D
【分析】蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。（蛋白质分子中含有很多肽键，在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色反应）。
【详解】A．几丁质是由多个单糖（N-乙酰葡萄糖胺）通过糖苷键连接形成的多糖，属于生物大分子，A正确；
B．几丁质的单体分子中含有氨基（-NH₂），氨基的组成元素包括氮（N），因此几丁质的元素组成为C、H、O、N，B正确；
C．题干明确提到几丁质的氨基和羟基可与重金属离子形成稳定络合物，因此可用于吸附废水中的重金属离子，C正确；
D．双缩脲试剂用于检测蛋白质中的肽键，而几丁质是多糖，不含肽键，无法与其发生紫色反应，D错误。
故选D。
2. 真核细胞分泌蛋白的合成和分泌过程需依次经过多个细胞器。下列有关这些细胞器的共同物质组成或特点方面的叙述，正确的是（ ）
A. 均含有磷脂B. 均含有蛋白质
C. 均含有核酸D. 均能发生碱基互补配对
【答案】B
【分析】分泌蛋白的合成与分泌依次经过核糖体、内质网、高尔基体等细胞器，同时需要线粒体提供能量。
【详解】A．核糖体无膜结构，不含磷脂，而内质网和高尔基体含磷脂，A不符合题意；
B．核糖体由蛋白质和RNA组成，内质网和高尔基体的膜含蛋白质，三者均含蛋白质，B符合题意；
C．仅核糖体含rRNA，内质网和高尔基体不含核酸，C不符合题意；
D．碱基互补配对仅发生于核糖体的翻译过程，内质网和高尔基体无此过程，D不符合题意；
故选B。
3. 某生物兴趣小组以新鲜的菠菜叶为材料，进行了“观察叶绿体和细胞质的流动”实验。下列叙述正确的是（ ）
A. 撕取新鲜菠菜叶的下表皮，制作临时装片
B. 显微镜下可观察到叶绿体具有双层膜结构
C. 以叶绿体的运动作为标志，可以观察到胞质的流动
D. 为避免污染镜头，本实验全过程需在低倍镜下进行
【答案】C
【分析】细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态。细胞质流动的观察以叶绿体作为参照物。
【详解】A．菠菜叶的下表皮细胞不含叶绿体，而叶肉细胞含有叶绿体，实验中应选择带有叶肉的下表皮（或叶肉细胞），而非单纯的下表皮，A错误。
B．叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，需通过电子显微镜观察，光学显微镜下仅能观察到叶绿体的形态和分布，B错误。
C．叶绿体为绿色，细胞质的流动需要以细胞器（如叶绿体）的运动为参照物，叶绿体的位置变化直接反映细胞质的流动方向，C正确。
D．实验中可先用低倍镜找到目标区域，再换高倍镜观察细节，高倍镜的使用不会污染镜头，只需规范操作即可，D错误。
故选C。
4. 为保护生活在隐蔽、复杂环境中的濒危动物东北虎和东北豹，我国于2021年设立了东北虎豹国家公园，并在公园内布设了若干台红外触发相机，对它们的种群数量进行监测。下列叙述错误的是（ ）
A. 设立东北虎豹国家公园属于就地保护
B. 东北虎和东北豹斑纹的特异性，是通过图像识别特定个体的基础
C. 通过对拍摄的影像资料分析，还可以判断东北虎和东北豹的年龄结构
D. 同一个体可出现在不同相机拍摄的影像中，可导致监测的结果比实际值偏大
【答案】D
【分析】种群的数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、种群密度、年龄结构、性别比例，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，性别比例直接影响种群的出生率，年龄结构可预测种群密度变化。
【详解】A、设立国家公园属于就地保护，即在原地对被保护的生态系统或物种建立保护区，A正确；
B、东北虎和东北豹的斑纹具有特异性，类似于人的指纹，是通过图像识别特定个体的基础，B正确；
C、通过对拍摄影像资料分析，能区分成年个体与幼年个体，故可判断年龄结构，C正确；
D、同一个体可出现在不同相机拍摄的影像中，但可以通过特异性的斑纹进行识别去除，在实际监测过程中，可能有些个体并未被红外相机捕捉到，监测结果比实际值偏小，D错误。
故选D。
5. 农业生产中有许多与虫害相关的谚语，如①防荒又防旱，小心蝗虫来捣乱；②要得花生好，经常薅草草；③除虫没有巧，第一动手早，春天杀一个，强过秋天杀万条；④草是虫的窝，无草不生虫。下列叙述错误的是（ ）
A. ①中干旱是影响东亚飞蝗种群数量的非密度制约因素
B. ②中花生和草为种间竞争关系，会竞争光照、无机盐等
C. ③中“动手”的最佳时间为害虫种群数量达到K/2时
D. ④中害虫的种群密度可能与草的种群密度呈正相关
【答案】C
【分析】影响种群个体数量的因素很多，有些因素的作用是随着种群密度而变化的，这种限制种群密度增长的因素被称为密度制约因素。如传染病在种群密度大的种群中更易传播，对种群数量的影响就大；反之，在密度小的种群中影响就小。有些因素对种群数量起抑制作用，但其作用强度和种群密度无关，被称为非密度制约因素，如气候因素。
【详解】A、干旱属于气候因素，对种群的影响与密度无关，属于非密度制约因素，A正确；
B、花生与杂草竞争光照、无机盐等资源，薅草可减轻二者之间的竞争，有利于花生的生长，B正确；
C、害虫种群在K/2时增长速率最大，此时防治效果差，最佳防治应在K/2之前，C错误；
D、草为害虫提供栖息环境或食物，草多可能导致害虫密度增大，二者呈正相关，D正确。
故选C。
6. 精油是植物产生的重要次生代谢物，具有很强的疏水性和挥发性，在植物抵抗病菌侵害以及防御昆虫和食草动物的咬食等方面发挥作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 精油首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始合成
B. 精油是植物生长所必需的产物，在整个生命过程中都产生
C. 有些精油可掺入到细菌的线粒体内膜中，以影响其ATP的合成
D. 有些精油能够调节种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
【答案】D
【分析】初生代谢是植物生长和生存必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。次生代谢不是植物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下进行。
【详解】A、精油属于次生代谢物（如萜类），其合成与核糖体无关，核糖体以氨基酸为原料合成的是蛋白质，而精油并非蛋白质，A错误；
B、精油属于次生代谢物，次生代谢物并非植物生长所必需，通常在特定阶段（如受胁迫时）产生，而初生代谢物（如糖类、蛋白质）才是生命活动必需且持续产生的，B错误；
C、细菌为原核生物，无线粒体，其ATP的合成发生在细胞膜而非线粒体内膜，C错误；
D、精油通过防御作用（如驱赶昆虫、抑制病菌），所以可调节植物与其他生物的种间关系，减少过度取食或感染，维持生态系统的稳定性，D正确。
故选D。
7. 某生物兴趣小组在老师的带领下调查了当地稻田生态系统的能量流动情况，绘制了该稻田生态系统的能量流动过程与人类干预环节示意图。下列叙述正确的是（ ）

A. 生产者和消费者呼吸作用散失的能量均可被分解者利用
B. 间作和套种均是通过提高光合作用速率来提高农作物产量的
C. 除草和杀虫均可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
D. 使用杀虫剂和诱虫器（含害虫信息素）防治害虫均属于化学防治
【答案】C
【分析】（1）生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。
（2）生物防治就是利用生物来防治病虫害。生物来防常用的方法有以菌治虫、以虫治虫和以鸟治虫等；它利用了生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境，是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。
【详解】A、生产者和消费者呼吸作用散失的能量以热能的形式散失到环境中，这部分能量不能被分解者利用，A错误；
B、间作和套种主要是通过提高光能利用率来提高农作物产量，而不是单纯提高光合作用速率，它们可以充分利用空间和光照等资源，B错误；
C、除草可以减少杂草与农作物竞争阳光、水分、无机盐等资源，杀虫可以减少害虫对农作物的侵害，二者均可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分（农作物），C正确；
D、使用杀虫剂防治害虫属于化学防治，而使用含害虫信息素的诱虫器防治害虫属于生物防治，D错误。
故选C。
8. 噬菌体是一种能感染细菌的病毒，最近科学家解析了一种复杂噬菌体的完整分子结构，这为人类进一步开发利用噬菌体奠定了基础。下列叙述错误的是（ ）
A. 从分子水平阐明噬菌体的结构，可能有助于人们利用液体培养基培养噬菌体
B. 从分子水平阐明噬菌体侵染机理，有望使噬菌体侵染经改造的动、植物细胞
C. 经适当改造的噬菌体，可用于治疗细菌感染，从而减少抗生素的使用
D. 经适当改造的噬菌体，可在基因工程中用作基因进入受体细胞的载体
【答案】A
【分析】噬菌体是细菌病毒，营完全寄生生活，不能用培养基进行培养。
【详解】A．噬菌体是病毒，不能独立代谢，必须依赖宿主细胞进行增殖。液体培养基无法直接培养噬菌体，需通过宿主细菌繁殖，A错误；
B．噬菌体侵染机理的阐明可能通过改造其宿主识别蛋白，使其侵染其他细胞（如动、植物细胞），这与基因工程中病毒载体的应用原理一致，B正确；
C．噬菌体可特异性裂解细菌，改造后可用于靶向治疗细菌感染，减少抗生素滥用，C正确；
D．噬菌体经改造后可作为基因工程的载体（如λ噬菌体载体），将目的基因导入受体细胞（如细菌），D正确；
故选A。
9. 在非洲塞伦盖蒂草原的长期研究中，科学家发现斑鬣狗与非洲野犬虽同为顶级捕食者，但斑鬣狗主要在黄昏捕食猎物，白天常以腐肉为食，野犬则主要在白天集群捕猎。下列叙述不正确的是（ ）
A. 推测斑鬣狗与非洲野犬可能具有快速奔跑的特点
B. 斑鬣狗与非洲野犬因捕猎时间不同而不存在种间竞争
C. 斑鬣狗与非洲野犬通过生态位分化实现资源分配与共存
D. 斑鬣狗在塞伦盖蒂草原生态系统中既是消费者也是分解者
【答案】B
【分析】草原较宽阔，动物善于奔跑、喜穴居，是适应草原的一种现象，毛色偏暗（毛色与草原环境颜色相或相近）、善于挖洞等，有利于躲避草原上天敌的追捕。
【详解】A、草原上的动物大都有挖洞或快速奔跑的特点，因此可推测斑鬣狗与非洲野犬可能具有快速奔跑的特点，A正确；
B、斑鬣狗与非洲野犬虽然捕猎时间不同，但可能捕食同一种猎物，也存在共同利用同样的有限资源和空间，故仍存在种间竞争，B错误；
C、斑鬣狗与非洲野犬通过捕食时间不同、食物类型差异实现生态位分化，从而实现资源分配与共存，C正确；
D、斑鬣狗既能捕食，又能食腐肉，故既是消费者也是分解者，D正确。
故选B。
10. 寒温带某森林火灾后，依次出现杂草地→白桦林→云杉林。云杉较白桦更高大，树冠更浓密。下列叙述错误的是（ ）
A. 火灾后该森林的土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体
B. 从白桦林到云杉林，林冠层的郁闭度逐渐减小，光能得到更为充分的利用
C. 演替过程中，群落中的物种数量和群落层次增多，趋向于恢复原来的群落
D. 演替过程未经历地衣和苔藓阶段，但在最终的云杉林中能找到地衣和苔藓
【答案】B
【分析】火灾后的演替属于次生演替，原有土壤条件和繁殖体可能保留，演替过程中群落结构逐渐复杂化，最终趋向恢复原有群落。
【详解】A、火灾后土壤条件基本保留，还可能保留了种子或繁殖体，符合次生演替特点，A正确；
B、云杉较白桦更高大且树冠更浓密，因此从白桦林到云杉林，林冠层郁闭度应逐渐增大，导致下层光照减少，B错误；
C、次生演替过程中群落中的物种数量和群落层次逐渐增多，群落结构复杂化，趋向恢复原有群落，C正确；
D、森林火灾后发生的次生演替无需经历地衣阶段，但云杉林阴湿环境可能支持地衣、苔藓生长，D正确。
故选B。
11. 我国是一个稻米生产大国，古代劳动人民早已认识到稻田中的鱼、蛙与水稻生长的互利关系。下图是“稻-鱼-蛙”共生生态系统物质和能量转化示意图，下列叙述正确的是（ ）

A. 在该生态系统中，水稻、鱼、蛙三者是互利共生关系
B. 水稻可直接吸收鱼、蛙粪便及肥料中的有机物，用于生长、发育、繁殖
C. 流入该生态系统的总能量是水稻固定的太阳能及肥料中有机物的化学能
D. 该生态系统投放的鱼和蛙的比例要适当，遵循的是生态工程的整体原理
【答案】D
【分析】生态工程的基本原理：
1、自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求：有效的选择生物组分并合理布设；创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
2、循环：指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。
3、协调：即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求：处理好协调问题，需要考虑环境容纳量。
4、整体：树立整体观，遵循整体原理。要求：遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等。
【详解】A、在该生态系统中，水稻、鱼、蛙虽然生活在一起，也能互利共存，但是还没有达到“相互依存”的程度，分开后均能独立生活，故不是互利共生关系，A错误；
B、水稻作为生产者，不能直接吸收粪便及肥料中的有机物，B错误；
C、流入该生态系统的总能量有水稻、杂草等生产者固定的太阳能及肥料中有机物的化学能，C错误；
D、该生态系统投放的鱼和蛙的比例要适当，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的，遵循的是生态工程的整体原理，D正确。
故选D。
12. 乳酸菌是一种益生菌，因能将碳水化合物发酵成乳酸而得名。在食品工业、农牧业等领域具有极高的应用价值。下列叙述错误的是（ ）
A. 乳酸菌无氧呼吸会产生乳酸和CO2
B. 制作传统泡菜利用了植物体表面天然的乳酸菌
C. 在培养乳酸杆菌时，需要在培养基中添加维生素
D. 在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜
【答案】A
【分析】培养基的营养构成：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。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、乳酸菌进行无氧呼吸时，其呼吸类型为乳酸发酵，终产物仅为乳酸，不产生CO2。产CO2的无氧呼吸属于酒精发酵（如酵母菌），A错误；
B、传统泡菜制作依赖蔬菜表面附着的天然乳酸菌，在无氧条件下发酵产生乳酸，B正确；
C、乳酸菌为异养型微生物，培养基中需添加碳源、氮源、水和维生素等生长因子，维生素是必需的营养物质，C正确；
D、青贮饲料中添加乳酸菌可通过快速产酸抑制腐败菌繁殖，降低pH值，从而延长饲料保存时间并提升品质，D正确。
故选A。
13. 有机氯农药以六六六、DDT为代表，是化学性质很稳定的农药，在自然条件下不易分解消失。虽然我国在1984年全面禁止生产和使用，但至今在某些土壤和作物体中尚有残留检出。有研究小组拟从甲、乙两份土样中分离筛选能降解有机氯农药的菌株，其中甲土样取自过去大量施用过六六六、DDT农药的果园，乙土样取自一直采用生物防治病虫害的生态果园。下列叙述错误的是（ ）
A. 六六六、DDT存在生物富集现象，这种现象是全球性的
B. 取样前未对取样工具进行灭菌处理，则无法筛选出目的菌株
C. 从甲土样中分离得到目的菌株的可能性高于乙土样
D. 筛选过程需要用到以有机氯农药为唯一碳源的固体培养基
【答案】B
【分析】在微生物学上，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，叫做选择培养基。
【详解】A．六六六、DDT等有机氯农药化学性质稳定，难以分解，可通过食物链逐级积累（生物富集），且能通过大气、水体等扩散至全球，故具有全球性，A正确；
B．取样工具未灭菌可能引入杂菌，土样本身含有目的菌，所以经过灭菌处理后的取样工具，取样后后续通过选择培养基仍可筛选出目标菌株，因此“无法筛选”的说法错误，B错误；
C．甲土样长期接触有机氯农药，其中能分解此类农药的菌株经过自然选择更易存活，故分离成功率高于乙土样，C正确；
D．筛选降解菌需以有机氯农药为唯一碳源，仅能分解该农药的微生物才能生长，其他微生物被抑制，D正确。
故选B。
14. 某同学选用如图载体将目的基因导入细菌中并将含有目的基因的细菌筛选出来。若在培养细菌的培养基中添加抗生素A，则应该选择的限制酶为（ ）
A. 酶①B. 酶②C. 酶③D. 酶①或酶③
【答案】A
【分析】若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有特点抗生素的固体培养基，即含有重组质粒的大肠杆菌在其中不能生长，而含有普通质粒的大肠杆菌能生长。
【详解】培养基中添加抗生素A，故不能用酶②切割，而酶②的识别序列GGATCC包含了酶③的识别序列GATC，即用酶③也会破坏抗生素A抗性基因。因此，只能用酶①，A正确。
故选A。
15. 科学家拟采用植物组织培养技术建立闭鞘姜快速繁殖技术体系。目前从外植体到试管苗的培养技术已趋成熟，但移栽成活率不高。研究人员在移栽前，用不同浓度的NAA+0.5mg/LIBA溶液处理试管苗，以探究适宜的闭鞘姜生根壮苗适宜的NAA浓度，结果如下表。下列叙述正确的是（ ）
注：同列不同小写字母表示差异显著。
A. 从外植体到试管苗要经历脱分化和再分化的过程，且全程无需光照
B. 前三组实验处理后，试管苗的生根数和最长根长均无显著差异
C. 在本实验中，NAA表现出低浓度促进生根、高浓度抑制生根的现象
D. 本实验条件下，闭鞘姜生根壮苗适宜的处理为1.0mg/LNAA+0.5mg/LIBA
【答案】D
【分析】在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素如细胞分裂素和生长素，细胞分裂素和生长素是促进茎尖细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。
【详解】A、脱分化过程需避光，但再分化阶段（如芽、叶形成）通常需要光照以促进叶绿体形成，A错误；
B、从表格数据可知，前三组实验处理后，试管苗的生根数无显著差异，但第③组的最长根长与前两组有显著差异，B错误；
C、实验未设置NAA浓度为0的对照组，无法判断低浓度是否促进生根。表中数据仅显示随NAA浓度升高，生根率等指标持续下降，未体现“低促进高抑制”的特点，C错误；
D、本实验条件下，第①组实验处理后，试管苗的生根率、根数、最长根长等指标均最高，故为最适宜处理，结合题干信息，该处理为1.0mg/LNAA+0.5mg/L的IBA，D正确。
故选D。
16. 2024年诺贝尔化学奖授予了大卫·贝克、德米斯·哈萨比斯和约翰·江珀，以表彰他们在蛋白质结构预测方面的贡献。他们开发的预测蛋白质结构的AI（人工智能）工具AlphaFld3能够高精度预测蛋白质与DNA、RNA或其他分子的相互作用。科学家利用该技术设计了一种单链环肽（侧链基团不形成新的化学键），可特异性结合成纤维细胞生长因子（FGF），促进血管分化。下列叙述错误的是（ ）
A. 蛋白质与DNA、RNA可通过氢键相互作用
B. FGF无其他分子结合时，无法促进血管分化
C. 科学家设计这种单链环肽所含的肽键数与组成该环肽的氨基酸数相等
D. 用AlphaFld3预测蛋白质与某些分子的相互作用辅助药物设计，属于蛋白质工程
【答案】D
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键。
【详解】A、蛋白质侧链基团可以含有氨基或羧基（羟基），它们能够与DNA、RNA之间形成氢键，从而产生相互作用，A正确；
B、依题意，环肽结合FGF后，促进血管分化，表明FGF无其他分子结合时，无法促进血管分化，B正确；
C、单链环肽首尾相连，每个氨基酸均参与形成肽键，故肽键数等于氨基酸数，C正确；
D、AlphaFld3只是预测蛋白质与某些分子的相互作用，并没有改造蛋白质，故不属于蛋白质工程，D错误。
故选D。
17. 类器官是指利用干细胞进行体外三维（3D）培养而形成的具有一定空间结构的组织类似物，与对应的人类器官拥有高度相似的组织学特征，并能重现该器官的生理功能。类器官的培养过程与动物细胞培养过程类似，但需要提供更接近细胞体内生长的环境，其基本流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 组织样本分散的过程可使用机械方法
B. 细胞外基质提供了细胞体内生长的空间环境
C. 培养箱需提供5%CO2，作为体液调节因子促进细胞呼吸
D 相较于单细胞，类器官用于药物毒性检测，结果更加可靠
【答案】C
【分析】动物细胞培养条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③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）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。
（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）。
【详解】A、用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，可将组织分散成单个细胞，A正确；
B、类器官的培养需要提供更接近细胞体内生长的环境，细胞外基质提供了细胞体内生长的空间环境，B正确；
C、培养箱需提供5%CO2的主要作用是维持培养液的pH，C错误；
D、类器官与对应的人类器官拥有高度相似的组织学特征，故相较于单细胞，类器官用于药物毒性检测，结果更加可靠，D正确。
故选C。
18. 某生物技术公司依据下图所示的技术流程，成功复活了“恐狼”。下列叙述正确的是（ ）
A. 改造灰狼细胞基因组主要使用DNA酶和DNA连接酶
B. 狗的受精卵中没有细胞核，“核”其实是纺锤体-染色体复合物
C. 早期胚胎需要发育到原肠胚期，再进行移植
D. “恐狼”幼崽含有恐狼、灰狼和狗的遗传信息
【答案】D
【分析】细胞核移植概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法以及密度梯度离心，紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。
【详解】A、改造灰狼细胞基因组主要使用限制酶和DNA连接酶，限制酶用于切割DNA，DNA连接酶用于连接目的基因和载体等，而不是DNA酶，DNA酶是用于水解DNA的，A错误；
B、狗的受精卵中存在细胞核，卵母细胞中的核其实是纺锤体-染色体复合物，B错误；
C、早期胚胎需要发育到桑椹胚或囊胚期，再进行移植，而不是原肠胚期，原肠胚期细胞已经发生了较明显的分化，不利于胚胎移植后的发育，C错误；
D、从图中可知，“恐狼”幼崽的DNA来自恐狼化石，经过改造导入灰狼细胞基因组，再注入狗的去核受精卵中发育而来，所以“恐狼”幼崽含有恐狼、灰狼和狗的遗传信息，D正确。
故选D
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 淡水水产养殖池塘水体富营养化较为严重，为推广水产绿色健康养殖技术，实现池塘养殖尾水的循环利用和达标排放，研究人员设计了如图所示的“三池两坝”池塘尾水处理模式。回答下列问题：

（1）“石笼坝”由分别装有大石块和小碎石的铁笼组成，用石笼坝和大量小石子铺在池塘底部形成物理过滤设施，养殖尾水经过池塘_____（填“上部”或“底部”）流入沉淀池。
（2）沉淀池从进水口开始种植睡莲等浮叶植物，同时在沉淀池边浅水区种植美人蕉、芦苇等水生植物，沉淀池深水区域种植金鱼藻、苦草沉水植物。
①沉淀池不同区域种植的植物，体现了群落的______（填“垂直”或“水平”）结构。若要调查沉淀池边美人蕉的种群密度，应采用______（填“五点取样法”或“等距取样法”）来进行取样。若要研究沉淀池边某种野生芦苇的生态位，除了要研究其种群密度外，还需要研究______（答出两点）。
②沉淀池不同区域种植的这些植物不仅能起到净化水质、降低水质富营养化的作用，还有美化环境的功能，这体现了生物多样性的_______价值。
（3）生物过滤坝则通过吸附有好氧微生物的多孔滤料对水体中的有机物进行生物降解。为加快微生物的分解作用，请从微生物代谢的角度，提出一条合理的措施。______。
（4）从生物过滤坝流出的水经曝气池充氧后，流入生态净化池。生态净化池中可适当种植芦苇、荷花等水生植物，放养一些滤食性鱼类。但放养的滤食性水生动物不宜过多，需要考虑生态净化池的生态承载力，这主要体现了生态工程的________原理。
【答案】（1）底部
（2）①. 水平 ②. 等距取样法 ③. 它在研究区域内的出现频率、植株高度、它与其他物种的关系 ④. 间接和直接
（3）增加溶解氧；适当控制水温
（4）协调
【分析】生态系统指生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
【解析】（1）石笼坝和大量小石子铺在池塘底部形成物理过滤设施，养殖尾水只有通过池塘底部流入沉淀池，才能起到过滤作用。
（2）①沉淀池不同区域，具有“镶嵌”特征，故体现了水平结构。沉淀池边为条状地带，不适合用五点取样法，适合用等距取样法。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
②净化水质、降低水质富营养化体现了生物多样性的生态功能，即间接价值，而美化环境体现了生物多样性的直接价值。
（3）好氧微生物的代谢主要受氧气浓度和温度的影响，故可增加溶解氧或适当控制水温。
（4）考虑生态承载力体现的是生态工程的协调原理。
20. 啤酒泡沫的稳定性是啤酒质量的重要参考标准。来自啤酒酵母的蛋白酶A会降解稳定啤酒泡沫的蛋白质。研究人员定向敲除了啤酒酵母的蛋白酶A基因，以提高啤酒泡沫的稳定性。回答下列问题：
（1）蛋白酶A是一种分泌蛋白，植物细胞和酵母菌均可产生。合成过程中，首先在______中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，并经_____（填细胞器）加工、折叠、修饰，最后以胞吐的形式分泌到胞外。
（2）在啤酒酵母中，部分蛋白酶A还会被分选到液泡（相当于动物细胞的溶酶体）中，激活羧肽酶Y，羧肽酶Y活性阳性菌落经过F溶液处理后会显红色，而阴性菌落则显黄色。某次实验中，研究人员不慎将野生型啤酒酵母（WT型）和蛋白酶A基因敲除的啤酒酵母（突变型）混杂在了菌液X中（不含其它杂菌），请设计实验将WT型和突变型分离纯化出来。______。
（3）啤酒酿造过程中，糖浆蒸煮阶段还需要加啤酒花，添加啤酒花的作用是_______。
（4）啤酒工业化生产过程中，需要定时取样检测发酵液中酵母菌的密度。某次发酵液取样后稀释100倍再镜检，结果如下图。若中方格内的酵母菌数刚好是五点取样平均数，则原发酵液中酵母菌的密度约为________个/mL。（注：血细胞计数板计数室深度为0.1mm）
（5）研究人员发现，即便接种突变型酵母纯种进行啤酒酿造，最后的啤酒中仍能检测出变性的蛋白酶A，推测变性的蛋白酶A的来源是_______。（已知突变型酵母完全不能合成蛋白酶A，酿造过程严格遵循无菌操作）
【答案】（1）①. 游离的核糖体 ②. （粗面）内质网、高尔基体
（2）将菌液X（稀释后，是否稀释不做要求）涂布（或用平板划线法接种）于含F溶液的马铃薯琼脂（或固体）培养基上，放入28℃左右的恒温培养箱中培养24~48h，红色菌落为WT型，黄色菌落为突变型
（3）产生风味组分 （4）4×108
（5）发芽的大麦（的种子的胚）或啤酒花
【分析】啤酒的工业化生产流程：①发芽：大麦种子发芽，释放淀粉酶；②焙烤：加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活；③碾磨：将干燥的麦芽磨成麦芽粉；④糖化：淀粉分解，形成糖浆；⑤蒸煮：产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌；⑥发酵：酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳；⑦消毒：杀死啤酒中的大多数微生物，延长保质期；⑧终止：过滤、调节、分装啤酒。
【解析】（1）分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
（2）分离纯化酵母菌，既可以用稀释涂布平板法，也可以用平板划线法，但两者都需要固体培养基，且分离纯化酵母菌的培养基是马铃薯培养基。另外，本题还需要对WT和突变型菌株进行筛选，依据题干所给信息，加入F溶液，通过菌落颜色即可作出判断，WT应为红色，突变型应为黄色。
（3）糖浆蒸煮过程添加的啤酒花的作用是产生风味组分。
（4）图示中方格共有16个酵母菌，为中方格的平均数。则平均每个小方格有16÷16＝1个酵母菌，计数室共有400个小方格，故计数室有酵母菌数为1×400=400个，血细胞计数板的一个计数室体积为0.1mm3=10−4mL。稀释液的酵母菌密度为400÷10−4=4×106个/mL，又稀释倍数为100倍，故原发酵液的酵母菌密度为4×108个/mL。
（5）由第（1）问题干可知，植物细胞和酵母菌均可产生蛋白酶A，故突变型酵母菌发酵液中变性的蛋白酶A最可能来自发芽的大麦种子的胚或啤酒花。
21. 禽白血病是由禽白血病病毒（ALV）感染引起的，给我国养禽业造成巨大的经济损失。ALV属于RNA病毒，P27蛋白是该病毒重要的抗原蛋白。研究人员拟利用大肠杆菌大量生产ALV的P27蛋白，进行后续系列研究。回答下列问题：
（1）获取编码P27蛋白的双链DNA（目的基因）是进行该项工作的第一步。其基本思路是：裂解ALV病毒→用________酶和脱氧核苷酸处理，得到病毒RNA与单链DNA的复合物→用_______酶处理，得到单链DNA→设计_______条引物用PCR技术扩增获得目的基因（PCR1）。
（2）若RNA病毒单链RNA与mRNA一样，可直接作为翻译的模板，则称单链（+）RNA病毒，ALV属于单链（+）RNA病毒。该病毒编码P27蛋白的RNA片段前15个碱基、后15个碱基序列分别如下序列甲、乙（注：AUG为起始密码子，UAA为终止密码子）：
甲：5'-AUGCCAGUAGUUAUA-3'；乙：5'-GCUAUCCAGCCCUAA-3'。
拟接入的质粒图谱如下图所示：
为了使PCR1得到的目的基因正确接入质粒，需要设计引物1、引物2，以目的基因为模板，进行第二次PCR（PCR2），设计的引物1、2的序列分别为（只需写出前12个碱基）：
引物1：5'-_______-3'，引物2：5'-_____-3'。
（3）已知P27蛋白全长有247个氨基酸，PCR2扩增得到的DNA片段长度为_____个碱基对。提取阳性克隆的重组质粒，用构建质粒时的限制酶酶切，得到的目的基因单链片段长度为_____个碱基。
（4）已知氨基酸的平均分子量为128，在诱导工程菌表达蛋白质后，研究人员提取了工程菌的蛋白质，并进行了凝胶电泳，得到的如图所示条带，图中条带______最可能是P27蛋白。
【答案】（1）①. 逆转录（反转录）②. RNA ③. 2
（2）①. GGATCCATGCCA ②. CTCGAGTTAGGG
（3）① 756 ②. 750
（4）②
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中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。
【解析】（1）（1）由RNA得到DNA的过程往往遵循以下流程：
最后还需要PCR技术扩增双链cDNA，故需要设计2条（一对）引物，分别与双链 DNA 的两条链结合。
（2）（2）目的基因中部含有EcRⅠ，故不选用EcRⅠ，只能选用BamHⅠ和XhⅠ，要使目的基因正确转录，需要在左、右两侧分别加BamHⅠ和XhⅠ，因此引物引物1需结合目的基因 5' 端，引入限制酶识别序列（BamHI识别序列为GGATCC），并包含起始密码子 AUG 对应的 DNA 序列（编码链为ATG）。RNA 5' 端前 6 个碱基为AUGCCA，对应 DNA 编码链为ATGCCA，故引物 1 前 12 个碱基为限制酶序列（6 个）+ 编码链前 6 个碱基，即 5'-GGATCCATGCCA-3'；引物 2需结合目的基因 3' 端，引入另一种限制酶识别序列（ XhI识别序列为CTCGAG），并包含终止密码子 UAA 对应的 DNA 序列（编码链为TAA）。RNA 3' 端前 6 个碱基为AAUCCC，对应 DNA 编码链为TTAGGG，故引物 2 前 12 个碱基为限制酶序列（6 个）+ 编码链前 6 个碱基的反向互补序列，即 5'-CTCGAGTTAGGG-3'。
（3）（3）P27蛋白全长247个氨基酸，加上终止密码子，共有密码子248个，基因序列长248×3=744个碱基对，再加上首尾增加的酶切位点识别序列各6个碱基对，PCR得到片段全长为744+6×2=756个碱基对。酶切截取目的基因示意图如下：
对于每一条链，相当于在原目的基因序列的基础上净增加6个碱基，故为744+6=750个碱基。
（4）（4）氨基酸平均分子量为128，两个氨基酸脱水缩合失去一分子水，分子量减少18，故可以近似用247×（128-18）进行估算，大致为27170，对应条带②。
22. 研究人员通过第21题的相关过程得到了足量的P27蛋白。现以得到并纯化的P27蛋白作为抗原，制备针对P27蛋白的单克隆抗体，用于监测禽白血病的发生。回答下列问题：
（1）给小鼠多次注射P27蛋白，一段时间后取小鼠脾脏用________酶处理，制成细胞悬液，并用相关技术（如流式细胞术）分离得到B淋巴细胞。
（2）诱导上述分离得到的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。诱导动物细胞融合的方法有多种，其中不适合诱导植物细胞融合的方法是________。用特定的培养基进行筛选，在该培养基上，________的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
（3）研究人员将得到的杂交瘤细胞悬浮液稀释到7-10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0．1mL细胞稀释液，其目的是_________。
（4）研究人员得到了某种单克隆抗体，并将其充分变性处理（破坏了二硫键，但没有破坏肽键），再进行凝胶电泳，发现有2条带，请从抗体结构模式的角度进行解释_________。
（5）为进一步探究所得单克隆抗体与P27蛋白结合的区段，研究人员结合蛋白质工程，设计并得到了一系列P27蛋白的截短肽段，再分别检测截短的肽段与抗体的结合情况，过程及结果如下图所示，据此可以推断该单克隆抗体与P27蛋白结合的氨基酸区间在_______aa之间（aa为氨基酸缩写）。
【答案】（1）胰蛋白酶或胶原蛋白酶
（2）①. 灭活病毒诱导法 ②. 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核
（3）使每个培养孔尽量只接种一个杂交瘤细胞（或答：进行克隆化培养）
（4）抗体由2条重链（长肽链）和2条轻链（短肽链）通过二硫键连接而成，变性处理破坏了二硫键使其拆分为重链和轻链，电泳时只显示重链和轻链的条带
（5）1~60
【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）要将脾脏组织分散为单个细胞，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
（2）诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，其中灭活的病毒诱导法不适用于诱导植物细胞融合。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）经选择培养的杂交瘤细胞需要进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。克隆化培养时，用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞，每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞。
（4）单克隆抗体是由2条重链（长肽链）和2条轻链（短肽链）通过二硫键连接而成的，充分变性处理破坏了二硫键，但没有破坏肽键，这样抗体就会分离成两条重链和两条轻链，由于重链和轻链的分子量不同，进行凝胶电泳时，就会出现2条带。
（5）依题意，单克隆抗体能结合1~80aa，不能结合60~140aa、130~190aa、180~247aa，即80个aa之前有结合位点，60个aa之后没有结合位点，故结合的区域在1~60a之间。
组别
NAA浓度（mg/L）
生根率（%）
根数
最长根长（cm）
①
1.0
99.26±1.28a
5.53±0.51a
7.51±0.61a
②
2.0
93.33±3.8b
4.87±0.31a
7.07±0.20a
③
3.0
86.66±2.22c
4.73±0.50a
5.90±1.12b
④
4.0
80.00±2.22d
3.40±0.56b
3.57±0.21c
⑤
5.0
74.07±3.40c
3.07±0.15b
2.83±0.35c
限制酶
EcRI
BamHI
XhI
识别序列及切割位点
G↓AATTC
G↓GATCC
C↓TCGAG