四川省成都市蓉城联考2024-2025学年高二下学期4月期中考试生物试卷（解析版）

这是一份四川省成都市蓉城联考2024-2025学年高二下学期4月期中考试生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了2×105=1等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 下列关于发酵与传统发酵技术的叙述，错误的是（ ）
A. 人们了解发酵的本质是从巴斯德开始的
B. 发酵过程中有机物的干重和种类均减少
C. 传统发酵以固体发酵或半固体发酵为主
D. 酱、醋和泡菜等是传统发酵技术的产物
【答案】B
【分析】酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下可以进行有氧呼吸产生大量的能量，有利于酵母菌的增殖；在无氧条件条件下产生酒精。醋酸菌是需氧型细菌，当缺少糖源时、氧气充足时，可将乙醇氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。
【详解】A、巴斯德通过实验证明发酵是由微生物引起的，使人们开始认识到发酵的本质与微生物活动相关，但并未揭示其化学本质（酶的作用），A正确；
B、发酵过程中，微生物将有机物分解为代谢产物（如酒精、乳酸等），导致有机物干重减少，但分解过程中会产生新的有机物种类（如乙醇、乙酸等），因此有机物种类应增加而非减少，B错误；
C、传统发酵技术（如制作腐乳、泡菜）常采用固体或半固体基质，，C正确；
D、酱、醋和泡菜均通过传统发酵技术制作，依赖天然微生物群落而非纯培养菌种，D正确。
故选B。
2. 制作泡菜、果酒和果醋离不开微生物的发酵。下列叙述正确的是（ ）
A. 泡菜制作过程中，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸和CO2
B. 果酒制作过程中，将容器密封可以促进酵母菌的生长繁殖
C. 果醋制作过程中，葡萄糖的氧化分解发生在醋酸菌的线粒体内
D. 制作泡菜、果酒和果醋所需的微生物都不能将CO2转变为有机物
【答案】D
【分析】酵母菌是兼性厌氧型微生物，在有氧条件下可以进行有氧呼吸产生大量的能量，有利于酵母菌的增殖；在无氧条件条件下产生酒精。醋酸菌是需氧型细菌，当缺少糖源时、氧气充足时，可将乙醇氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。
【详解】A、乳酸菌进行无氧呼吸（乳酸发酵），将葡萄糖分解为乳酸，不产生CO₂，A错误；
B、酵母菌在有氧条件下繁殖，密封后无氧环境抑制其繁殖，促进酒精发酵，B错误；
C、醋酸菌为原核生物，无线粒体，葡萄糖分解发生在细胞质基质，C错误；
D、乳酸菌、酵母菌、醋酸菌均为异养型微生物，不能利用CO₂合成有机物（无自养能力），D正确。
故选D。
3. 如图表示培养和纯化酵母菌的部分操作步骤，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行灭菌处理
B 步骤①待培养基温度降至50℃左右时进行倒平板操作
C. 步骤②的接种环灼烧后，迅速沾取菌液进行平板划线
D. 步骤③的培养基恒温培养后，可以对酵母菌进行计数
【答案】B
【分析】题图分析：①是倒平板，②是用接种环沾取菌液，③是进行平板划线，而后通过培养可获得单菌落。
【详解】A、实验操作的空间、操作者的衣着和手，需要进行清洁和消毒，A错误；
B、步骤①为倒平板，需要待培养基冷却至50℃左右时才能进行，B正确；
C、步骤②接种，接种环灼烧后应冷却到室温后蘸取菌液，否则会造成菌种受热死亡，C错误
D、平板划线法不能用来对菌落进行计数，D错误。
故选B。
4. 生物活动小组为探究当地农田土壤中分解尿素的细菌的数量，进行了取样、依次等比稀释、涂布平板、培养、计数等步骤，实验操作过程如下图，下列叙述正确的是（ ）
A. 以4号试管接种培养基计数，每克土壤中分解尿素菌的估算数目为1.4×108个
B. 图中接种的培养基是以尿素为唯一氮源的固体培养基，长出的菌落都能合成脲酶
C. 图中某一区域的菌落连成一片的原因可能是稀释倍数不够，也可能是涂布不均匀
D. 图中接种的方法是稀释涂布平板法，统计的菌落数往往比活菌的实际数目多
【答案】A
【分析】用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数 时，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30~300的进行记数，求其平均值，再通过计算得出土壤中细菌总数。
【详解】A、4号试管稀释的倍数为105，每克土壤中分解尿素菌的估算数目为(275+285+280)÷3÷0.2×105=1.4×108个/g，A正确；
B、以尿素为唯一氮源培养基筛选分解尿素细菌，但长出菌落可能是固氮菌等（可利用空气中氮 ），不一定都能合成脲酶分解尿素，B错误；
C、菌落连成一片，可能涂布不均匀（菌液没分散开 ），C错误；
D、稀释涂布平板法，一个菌落可能由多个活菌繁殖形成，统计菌落数往往比活菌实际数少，D错误。
故选A。
5. 啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法正确的是（ ）
A. 发芽过程中，大麦种子细胞合成的赤霉素可催化淀粉酶快速合成
B. 焙烤的目的是使淀粉酶变性失活，避免种子萌发时消耗有机物
C. 发酵是发酵工程的中心环节，需要严格控制温度、pH和溶氧量等
D. 蒸煮过程中，加入啤酒花可提供酵母菌以利于主发酵阶段的进行
【答案】C
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用产品的技术。
【详解】A、赤霉素作为植物激素，能促进大麦种子中α-淀粉酶的合成，但催化反应的是酶而非激素，赤霉素仅起调节作用，A错误；
B、焙烤的目的是通过高温杀死大麦的胚，终止发芽，同时保留淀粉酶活性用于后续糖化阶段，而非使淀粉酶变性失活，B错误；
C、发酵是发酵工程的核心环节，需严格控制温度、pH和溶氧量等条件，以确保酵母菌在最适环境中进行代谢活动，C正确；
D、蒸煮为高温灭菌过程，此时加入的啤酒花主要用于调味和防腐，而酵母菌需在蒸煮冷却后接种，高温会杀死酵母菌，D错误。
故选C。
6. 潘灯玉露是最具代表性的软叶类多肉植物，因其叶片晶莹剔透等特点，深受广大植 物爱好者青睐。但因潘灯玉露生长速度缓慢、分生能力有限，难以在短时间内大量 取得无性繁殖材料。为进一步满足市场对潘灯玉露的大量需求，某实验团队利用植物微型繁殖技术对其进行繁殖，下表为外源激素对脱分化的影响的相关数据。下列叙述正确的是（ ）
外源激素对胚性愈伤脱分化的影响
A. 选取无病虫害的潘灯玉露叶片为外植体，并用酒精、次氯酸钠溶液对其进行灭菌
B. 再分化需给予适当光照并按需调整培养基中植物激素等物质的用量
C. 配制0.10 mg/mLNAA+0.10 g/mL6-BA的MS培养基诱导脱分化的效果最好
D. 完成分化的试管苗在培养箱内生长几日即可移栽入土
【答案】B
【分析】微生物培养的关键是无菌操作。使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程称为灭菌，常用的方法有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。消毒是指用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体体表或内部的一部分微生物的过程。常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外线或化学药物消毒法等。
【详解】A、外植体处理需消毒而非灭菌，酒精和次氯酸钠用于消毒，灭菌会杀死细胞，故选取无病虫害的潘灯玉露叶片为外植体，并用酒精、次氯酸钠溶液对其进行消毒，A错误；
B、再分化需光照以促进叶绿体形成，且需调整生长素/细胞分裂素比例以诱导器官形成，B正确；
C、表格中最佳6-BA浓度为0.50 mg/L，且选项单位错误（0.10 g/mL=100 mg/mL，远超实际浓度），C错误；
D、试管苗移栽前需炼苗（逐步适应外界环境），而非直接移栽，D错误；
故选B。
7. 细胞融合是通过物理、化学或生物手段使两个或多个细胞膜发生重构，形成杂合细胞的过程。白菜—甘蓝的培育、杂交瘤技术都是此项技术的经典应用。下列有关这两项经典应用的叙述，正确的是（ ）
A. 两项应用的原理都是细胞膜具有一定的流动性且细胞具有全能性
B. 两项应用都能用物理、化学、灭活的病毒等方法来诱导原生质体或细胞融合
C. 两项应用都能突破生殖隔离，使远缘杂交成为可能
D. 两项应用都需要在低渗环境下完成细胞融合
【答案】C
【分析】本题考察细胞融合技术的应用及其原理，需结合选项逐一分析。
【详解】A、细胞融合的原理是细胞膜的流动性，但细胞全能性仅用于白菜—甘蓝的培育（需发育成植株），而杂交瘤技术无需细胞全能性（仅需细胞增殖），A错误；
B、灭活病毒仅用于动物细胞融合（如杂交瘤技术），植物细胞融合常用聚乙二醇或物理方法，B错误；
C、白菜—甘蓝的培育属于不同物种的细胞融合，突破生殖隔离；杂交瘤技术通常为同种动物细胞融合（如小鼠B细胞与骨髓瘤细胞），未突破生殖隔离。但题目可能强调技术本身可突破生殖隔离，C正确；
D、植物原生质体融合需等渗环境，动物细胞融合也在等渗溶液中进行，均无需低渗环境，D错误；
故选C。
8. 海拉细胞是1951年从一位宫颈癌患者身上分离出来的癌细胞通过体外培养形成的细胞，至今还仍被送到世界各地实验室，广泛地应用于科学研究。下列有关说法正确的是（ ）
A. 海拉细胞的培养应定期更换培养液，以保证无菌、无毒的培养环境
B. 海拉细胞的培养液中需要加入动物血清并进行干热灭菌
C. 海拉细胞需在满足95%O2和5%CO2气体条件的二氧化碳培养箱中进行
D. 海拉细胞与正常体细胞相比，培养时不会发生接触抑制
【答案】D
【分析】动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养；接触抑制是指当贴壁细胞生长到表面相互接触时，会出现停止分裂增殖的现象。
【详解】A、定期更换培养液的主要目的是补充营养物质和清除代谢废物，而维持无菌环境需通过添加抗生素等措施，并非更换培养液的主要作用，A错误；
B、动物细胞培养液中需加入动物血清以提供生长因子，但血清等成分遇高温会变性失活，需采用过滤灭菌而非干热灭菌，B错误；
C、动物细胞培养的气体环境通常为95%空气（含约20%O₂）和5%CO₂，其中CO₂用于维持培养液pH。若O₂浓度高达95%，会抑制细胞呼吸，导致细胞损伤，C错误；
D、海拉细胞是癌细胞，具有无限增殖特性，失去接触抑制，即使贴壁生长至相互接触仍可继续分裂，D正确。
故选D。
9. 2022年北京大学、昌平国家实验室邓宏魁课题组首次建立了利用化学小分子诱导人体细胞重编程为多能干细胞(人CiPS 细胞)的技术体系，并利用人CiPS 细胞初步实现了1型糖尿病的功能性治愈，过程如下图iPS 细胞治疗。下列有关说法正确的是（ ）
A. 两种治疗途径相比，iPS 细胞治疗无须破坏胚胎，应用前景优于治疗性克隆
B. 治疗性克隆所需的卵母细胞可在卵巢中采集且所得的细胞均处于 MⅡ期
C. iPS 细胞治疗可明显降低患者的排斥反应，而治疗性克隆不能
D. CiPS细胞、重构胚、桑葚胚、囊胚期的所有细胞都能表现全能性
【答案】A
【分析】细胞移植时，免疫排斥的本质是受体免疫系统识别 “外来细胞”（细胞表面的抗原不同）。若移植细胞来自自身（如iPS细胞由自身体细胞重编程而来、治疗性克隆用自身细胞核），因细胞表面抗原与受体高度一致，可降低免疫排斥反应 。
【详解】A、从图中可知，治疗性克隆需要构建重构胚，会涉及对胚胎的操作，而iPS细胞治疗是通过化学小分子诱导体细胞重编程为多能干细胞再分化为胰岛细胞进行治疗，无须破坏胚胎。在伦理等方面，iPS细胞治疗相对更具优势，应用前景优于治疗性克隆，A正确；
B、治疗性克隆所需的卵母细胞通常在输卵管中采集，从卵巢中采集的卵母细胞一般还需要在体外培养成熟至MⅡ期，B错误；
C、iPS细胞治疗和治疗性克隆都是利用患者自身细胞来源进行治疗（iPS细胞来自患者体细胞，治疗性克隆的细胞核来自患者体细胞），理论上都能降低患者的排斥反应，C错误；
D、CiPS细胞具有全能性，重构胚也具有全能性，桑葚胚的所有细胞都具有全能性，但囊胚期的细胞开始分化，内细胞团细胞具有全能性，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，不具有全能性，D错误。
故选A。
10. 2018年最后一头雄性北方白犀牛死亡，仅存的两头雌性北方白犀牛因年龄和健康问题已无法自然繁殖。2019年科学家利用冷冻保存的北方白犀牛精子与雌性北方白犀牛的卵细胞在实验室环境下结合，形成纯种胚胎，并计划将胚胎移植至南方白犀牛(系北方白犀牛的同物种的不同亚种)代孕母体内，但目前尚未公开成功妊娠案例。下列说法错误的是（ ）
A. 上述胚胎移植未成功可能是因为雌性北方白犀牛不能提供健康的卵细胞影响了胚胎质量
B. 移植的胚胎除了来自体外受精，还可来自体内受精、动物体细胞核移植、胚胎分割等技术手段
C. 上述胚胎移植未成功可能是因为南方白犀牛与北方白犀牛不是一个亚种，增大了实验难度
D. 通过受精形成健康的胚胎是胚胎工程的最终技术环节，它将推动胚胎工程其他技术的研究和应用
【答案】D
【分析】胚胎移植是试管婴儿过程中非常重要的一步，它是将体外受精后形成的胚胎移植入子宫腔，从而帮助女性妊娠的一项辅助生殖技术。
【详解】A、题干指出雌性北方白犀牛因年龄和健康问题无法自然繁殖，说明其卵细胞可能不健康，可能影响胚胎质量，A正确；
B、胚胎移植的胚胎来源包括体外受精、体内受精、核移植（如克隆技术）及胚胎分割等技术，B正确；
C、南方白犀牛与北方白犀牛为同物种不同亚种，生理差异可能导致胚胎移植失败，C正确；
D、胚胎工程的最终技术环节是胚胎移植，而非受精形成胚胎。受精形成胚胎是前期步骤，D错误。
故选D。
11. 下表为常用的限制性内切核酸酶（限制酶）及其识别序列和切割位点，下列说法错误的是（ ）
注：Y=C或T，R=A或G。
A. Sau3AⅠ限制酶不可切割BamHⅠ限制酶的识别核苷酸序列
B. HindⅡ和SmaⅠ切割后形成的末端可用T4 DNA连接酶连接
C. BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端
D. HindⅡ识别多种核苷酸序列，EcRⅠ识别一种核苷酸序列
【答案】A
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。
【详解】A、BamHⅠ限制酶识别的碱基序列为G↓GATCC，Sau3AⅠ酶的识别序列为↓GATC，G↓GATCC序列中包含↓GATC序列，故Sau3AⅠ限制酶可切割BamHⅠ酶的识别序列，A错误；
B、HindⅡ和SmaⅠ切割后形成的末端是平末端，平末端可以用T4DNA连接酶连接，B正确；
C、BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切出的黏性末端均为GATC，所以它们切割后会形成相同的黏性末端，C正确；
D、由题干中的信息“Y=C或T，R=A或G”可知，HindII识别多种核苷酸序列，EcRⅠ只能识别GAATTC这一种核苷酸序列，D正确。
故选A。
12. 研究人员用图1中质粒和图2中含目的基因的片段构建重组质粒（图中标注了相关限制酶切割位点），将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及PCR鉴定。下列叙述正确的是（ ）

A. 构建重组质粒的过程应选用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶
B. 使用DNA聚合酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组
C. 利用PCR鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物乙和引物丙
D. 含有重组质粒的大肠杆菌不能在添加氨苄青霉素的培养基上生存
【答案】D
【分析】（1）所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。（2）质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
【详解】A、选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，但BamHⅠ可能使质粒中的两种标记基因都被破坏，因此只能选BclⅠ和HindⅢ两种限制酶切割，A错误；
B、酶切后的质粒和目的基因片段要用DNA连接酶连接，构建重组载体，B错误；
C、PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链，故所用的引物组成为图2中引物甲和引物丙，C错误；
D、重组质粒的氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因正常，因此含有重组质粒的大肠杆菌不能在添加氨苄青霉素的培养基上生存，可以在添加四环素的培养基上生存，D正确。
故选D。
13. 为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图。下列相关说法正确的是（ ）
A. ①和②过程必需的酶分别是RNA聚合酶和Taq酶
B. 超表达载体中应含有四环素抗性基因作为标记基因
C. 将超表达载体导入红豆杉细胞的方法是农杆菌转化法
D. 改造的红豆杉细胞需组织培养至完整植株再进行紫杉醇提取
【答案】C
【分析】植物组织培养：依据植物细胞全能性，即已分化的细胞仍具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，流程需经脱分化（外植体→愈伤组织）、再分化（愈伤组织→胚状体→完整植株）。植物细胞培养：利用细胞增殖特性，将植物细胞分散成单个细胞，在液体培养基中悬浮培养，目的是大量增殖细胞、生产代谢产物（如本题紫杉醇），无需培育成完整植株。
【详解】A、①为逆转录过程，需要逆转录酶的催化，②为PCR扩增过程，需要使用Taq酶（DNA聚合酶），A错误；
B、图中显示可用潮霉素筛选成功导入目的基因的红豆杉细胞，据此推测超表达载体中含有标记基因——潮霉素抗性基因，B错误；
C、图中出现了农杆菌，说明将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法，C正确；
D、工厂化生产紫杉醇属于细胞产物的获得，只需要培养至愈伤组织阶段即可，D错误。
故选C。
14. 转基因技术诞生以来，发展迅速，广泛应用于农牧业增产、医药研发、物种保护和 食品生产等方面。下列有关基因工程的应用说法正确的是（ ）
A. 可通过诱变获得高产青霉素的转基因青霉菌，培育该菌株大量生产青霉素
B. 药用蛋白基因导入哺乳动物基因组，其乳腺就是一个生物反应器，分泌的乳汁中 含有大量药用蛋白
C. 工厂化生产的重组凝乳酶是基因工程和发酵工程结合的产物
D. 将基因工程生产的肠乳糖酶添加在牛奶中可提高人分解乳糖的能力
【答案】C
【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】A、通过诱变获得高产青霉素的菌株属于诱变得到的育株，不属于转基因青霉菌，A错误；
B、乳腺生物反应器不是指转基因动物的乳腺，而是指转基因动物，B错误；
C、工厂化生产的重组凝乳酶是将编码的凝乳酶基因导入大肠杆菌等工程菌的基因组，再通过工业发酵批量生产凝乳酶，故为基因工程和发酵工程结合的产物，C正确；
D、我国约有1/3的成年人对乳糖不耐受，为了解决这一问题，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响，D错误。
故选C。
15. 2024年诺贝尔化学奖授予以下三位科学家，以表彰其在蛋白质研究领域的突破性贡献：大卫·贝克开发了基于计算机算法的蛋白质设计技术，成功设计并合成自然界中不存在的全新功能性蛋白质，丹米斯·哈萨比斯和约翰·乔普开发了人工智能模型（如AlphaFld），解决了困扰科学界50年的“蛋白质折叠问题”，实现了仅通过氨基酸序列即可高精度预测蛋白质三维结构。他们的研究成果大幅加速了药物靶点发现、疾病机制解析等领域的研究进程，并推动了结构生物学的革新。下列说法错误的是（ ）
A. 基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，但结合大卫·贝克的研究成果可合成全新功能性蛋白质
B. 在蛋白质工程中可根据蛋白质的氨基酸序列和密码子表设计目的基因，但目的基因的碱基序列并不唯一
C. 蛋白质的高级结构非常复杂，往往与肽键以及肽链在特定区域形成氢键、二硫键等有关
D. 蛋白质工程的难点在于难以正确确定蛋白质的高级结构，而人工智能模型AlphaFld为解决这一问题提供了帮助
【答案】C
【分析】蛋白质工程指以蛋白质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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、基因工程通过直接操作基因生产蛋白质，只能合成自然界已有的蛋白质；而大卫·贝克的研究属于蛋白质工程范畴，通过计算机设计全新蛋白质，因此结合后可合成新蛋白质。A正确；
B、蛋白质工程中，根据氨基酸序列设计目的基因时，由于密码子的简并性（如一个氨基酸对应多个密码子），同一氨基酸序列可能对应多种碱基序列，因此目的基因的碱基序列不唯一。B正确；
C、蛋白质的高级结构（如二级、三级结构）主要由氢键、二硫键、疏水作用等维持，而肽键仅参与一级结构的形成，与高级结构无直接关联。C错误；
D、蛋白质工程的难点在于预测和确定蛋白质的高级结构，AlphaFld通过AI模型解决了这一难题，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 葡萄被人们视为珍果，被誉为世界四大水果之首，它营养丰富、用途广泛、色美、气香、味甜，是果中佳品，可鲜食又可酿制葡萄酒、葡萄醋，为了进一步提高经济效益，某葡萄园的技术员准备对葡萄进行深加工及相应的研究。回答下列问题：
（1）用传统发酵技术制作葡萄酒，将葡萄汁装入发酵瓶时，要留大约1/3的空间，目的是便于发酵初期酵母菌进行_________（填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”）快速繁殖，以及防止发酵过程中产生的 _______造成发酵液溢出。
（2）在葡萄酒发酵的基础上，技术员又准备进行葡萄醋的发酵，接下来的操作应该是打开瓶盖，盖上一层纱布，将温度控制在________℃；用葡萄酒制作葡萄醋的反应简式为_______ 。
（3）为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一酵母菌菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。培养酵母菌的培养基一般含有水、无机盐、________和氮源，氮源进入细胞后，可参与________和核酸等生物大分子的合成；培养基需用________法灭菌；判断配制的培养基是否被杂菌污染，实验思路是________。
【答案】（1）①. 有氧呼吸 ②. CO2
（2）①. 30~35 ②. C2H5OH+O2→酶→CH3COOH+H2O+能量
（3）①. 碳源 ②. 蛋白质 ③. 湿热灭菌 ④. 将未接种的培养基放入适宜温度的恒温箱中培养24~48h，观察有无菌落生长
【分析】（1）参与果酒制作微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
（2）参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【解析】（1）用传统发酵技术制作葡萄酒，将葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，目的是便于发酵初期酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
（2）在葡萄酒发酵的基础上进行葡萄醋的发酵，接下来的操作应该是打开瓶盖，盖上一层纱布，将温度控制在30~35℃；用葡萄酒制作葡萄醋的反应简式为。
（3）培养酵母菌的培养基一般含有水、无机盐、碳源和氮源，氮源进入细胞后，可参与蛋白质和核酸等生物大分子的合成；培养基需用湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）法灭菌；判断配制的培养基是否被杂菌污染，实验思路是将未接种（或接种等量无菌水）的培养基放入适宜温度的恒温箱中培养24~48h，观察有无菌落生长。
17. 西洋参是五加科人参属植物，具有健胃、滋补、强心、降低血脂、镇静和造血等医疗功能。由于西洋参生育期长，需5～6年才能入药，市场供需矛盾突出，迄今为止其有效药用成分西洋参皂苷还不能人工合成。随着植物组织培养技术的发展，西洋参的组织培养和细胞培养研究也有了很大发展，结合两步培养法(即“生长培养”和“生产培养”), 分别针对细胞增殖和代谢产物的合成进行优化，可有效提高西洋参皂苷的生产量。培养 过程如图1所示。回答下列问题：

（1）西洋参皂苷是西洋参的____________ (填“初生”或“次生”)代谢产物。
（2）图中②过程常用____________ (填酶的名称)处理获得西洋参悬浮细胞。
（3）图中甲为________________, ③过程为____________ (填“生长培养”或“生产培养”), ④过程为 ____________ (填“生长培养”或“生产培养”)。
（4）图中③④过程所用的培养基按物理性质分，属于________培养基，使用此种类型的培养基的优势是____________________ (答出2点即可)。
（5）西洋参细胞培养中细胞生长和活性成分的积累过程如图2所示，皂苷总量第21 天达到峰值，据图推测后期皂苷总量下降的原因可能是 ________________ (答出2点即可)。

【答案】（1）次生 （2）纤维素酶、果胶酶
（3）①. 高产西洋参皂苷的细胞 ②. 生长培养 ③. 生产培养
（4）①. 液体 ②. 液体培养基有利于悬浮细胞充分进行物质交换(或“有利于与营养物质充分接触”“有利于原料的 利用”“有利于代谢产物的排出”));有利于西洋参皂苷的提取
（5）培养液中的①皂苷合成原料减少、②有害代谢产物的积累、③pH 值的变化，导致④细胞合成量减少 (或“细胞代谢降低”)
【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体。此过程的原理是细胞的全能性。
【解析】（1）根据信息“西洋参生育期长，需5~6年才能入药”，说明西洋参不是在整个生长发育过程中都能合成西洋参皂苷，故属于次生代谢产物。
（2）将愈伤组织分散成单个植物细胞，常用纤维素酶、果胶酶处理。
（3）图中甲为西洋参悬浮细胞筛选所得的高产西洋参皂苷的细胞，根据题目信息“结合两步培养法（即生长培养和生产培养），分别针对细胞增殖和代谢产物的合成进行优化”，图中③过程为生长培养，④过程为生产培养。
（4）培养悬浮细胞使用的是液体培养基，使用液体培养基培养的优势是有利于悬浮细胞充分进行物质交换（既有利于营养物质的利用也有利于代谢产物的排出）；有利于西洋参皂苷的提取。
（5）据图2所示，皂苷总量第21天达到峰值，之后下降，但第21天后西洋参细胞的数量仍保持稳定，说明皂苷总量下降的原因是培养液中的皂苷合成原料减少或有害代谢产物的积累、pH值的变化，导致细胞合成量减少。
18. 科研团队利用新冠病毒表面同一抗原N蛋白的不同位点制备了单克隆抗体1和单克隆抗体2,过程如下图1；采用双抗体夹心法研制了新冠病毒抗原检测试剂盒，原理如下图2。回答下列问题：
（1）在制备单克隆抗体的过程中，给小鼠注射的a是 ________________，X细胞是_____________。
（2）图1中筛选1是用_________进行筛选；筛选2是对细胞进行 ___________________ 和 _________________经多次筛选，就可获得足够数量的_______________ 。
（3）若某人感染新冠病毒，用此试剂盒进行初步诊断，质控线和检测线均呈红色。 其中检测线呈红色的原理是：待测样液中的抗原N 蛋白上的 一 个位点与结合垫上的_________________特异性结合形成复合体，该复合体扩散至检测线，_____________与 ____________ 特异性结合，复合体上的胶体金使检测线呈红色。
【答案】（1）①. 新冠病毒的抗原N 蛋白(N蛋白) ②. 能产生特定抗体的B 淋巴细胞 (“激活的B淋巴细胞”,“活化的B淋巴细胞”、“已免疫的 B 淋巴细胞”)
（2）①. 特定的选择培养基(或 “HAT 培养基”) ②. 克隆化培养 ③. 抗体检测 ④. 能分泌所需抗体(或“单克隆抗体”)的杂交瘤细胞
（3）①. 带胶体金的单克隆抗体1(或“单克隆抗体1”) ②. 抗原N 蛋白的另一个位点 ③. 单克隆抗体2
【分析】据题意可知，新冠病毒抗原检测试剂盒检测新冠病毒的原理：如果样本中含有新冠病毒抗原，这时就会首先被结合垫上的金标抗体识别结合，形成“病毒抗原-金标抗体”复合物，并继续向试纸末端的吸水垫方向流动，在检测线上又被其上抗体捕获，在检测线形成“胶体金抗体-病毒抗原-检测线抗体”复合物。由于胶体金大量聚集，因此检测线显现出红色。由于试纸中金标抗体的量是富余的，因此不会全部截留在检测线，还会继续往吸水垫方向流动。当流至质控线时，被专门识别金标抗体的质控线抗体捕获，在质控线形成“金标抗体-质控线抗体”复合物，同样由于胶体金大量积聚，因此质控线显现出红色。
【解析】（1）在制备单克隆抗体的过程中，给小鼠注射新冠病毒的抗原N蛋白，才能产生抗N蛋白的单克隆抗体，X细胞是能产生抗N蛋白抗体（特定抗体）的B淋巴细胞或多种B淋巴细胞。
（2）筛选1是用特定的选择培养基进行筛选；筛选2是对细胞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（单克隆抗体）的交杂瘤细胞。
（3）若某人感染新冠病毒，用此试剂盒进行初步诊断，待测样液中的抗原N蛋白的一个位点与结合垫上带胶体金的单克隆抗体1特异性结合形成的“抗原-单克隆抗体1-胶体金”复合体，该复合体扩散至检测线，N蛋白的另一个位点与单克隆抗体2特异性结合，复合体上的胶体金使检测线呈红色。
19. 研究人员从某生物体内分离出抗盐基因，其相关信息如图甲所示，利用重组DNA技术使抗盐基因在乳酸菌中表达，需要使用如图乙所示的质粒为载体，图中标注限制酶的部位是其酶切位点。回答下列问题：
（1）在构建基因表达载体之前需用PCR 反应扩增抗盐基因。扩增过程中需要以抗盐基因为模板，在2种引物的作用下合成子链，这2种引物________（填“是”或“不是”）互补配对的核苷酸序列，常采用____________（填方法名称）来鉴定PCR的产物。
（2）基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动基因________；质粒还应该有复制原点，其作用是为确保质粒进入受体细胞后能进行________。
（3）不能用限制酶MfeⅠ切割获取抗盐基因的原因是限制酶MfeⅠ切割会________，应选择用限制酶______ 切割抗盐基因和质粒。
（4）构建的基因表达载体导入乳酸菌后，可接种到含________的培养基上筛选导入成功的目的菌；若要判定抗盐基因在乳酸菌中是否表达，可以进行分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测________；从转基因乳酸菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行________杂交，检测抗盐基因是否翻译成抗盐蛋白。
【答案】（1）①. 不是 ②. 琼脂糖凝胶电泳
（2）①. 转录 ②. （自我）复制
（3）①. 破坏抗盐基因 ②. HindIII和KpnI
（4）①. 氨苄青霉素 ②. 抗盐基因是否转录出了mRNA ③. 抗原—抗体
【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。
【解析】（1）这2种引物不是互补配对的核苷酸序列，因为引物是与模板链特定位置结合的单链核苷酸序列，它们的设计是为了与模板链特定区域互补结合，此后使子链从引物的3'端延伸，若二者彼此互补配对则可能导致没有扩增产物，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。
（2）基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动基因转录；质粒还应该有复制原点，其作用是确保质粒进入受体细胞后能进行自我复制。
（3）不能用限制酶MfeⅠ切割获取抗盐基因的原因是限制酶MfeⅠ切割会破坏抗盐基因。应选择用限制酶HindⅢ和KpnⅠ切割抗盐基因和质粒。
（4）质粒上存在氨苄青霉素抗性基因，因此在构建的基因表达载体导入乳酸菌后，可接种到含氨苄青霉素的培养基上筛选导入成功的目的菌；若要判定抗盐基因在乳酸菌中是否表达，可以进行分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测抗盐基因是否转录出了mRNA；从转基因乳酸菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，检测抗盐基因是否翻译成抗盐蛋白。
20. Ⅰ、干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，对病毒的防治有重要作用，用基因工程方法让酵母菌生产干扰素，可以使产量大幅度提高。下图是生产干扰素的酵母菌的培育过程。
Ⅱ、丙蛋白（丙种球蛋白）是一种从健康人血浆中提取的小分子免疫球蛋白，其主要功能集中在免疫调节与疾病防治领域。研究团队利用基因工程通过乳腺反应器生产丙蛋白，后续开发了膀胱生物反应器提升产量，相关过程如图所示。回答下列问题：
（1）要获得更多干扰素基因可用PCR扩增技术，在PCR 扩增仪中不断被消耗的物质有________和_______ 。
（2）工业化发酵生产干扰素的过程一般包括菌种的选育，扩大培养、培养基的配制、________、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面，发酵结束后，采用________等方法将菌体分离和干燥。
（3）干扰素在体外保存相当困难，但如果将其分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在-70℃的条件下，可以保存半年。请根据蛋白质工程的原理设计实验对干扰素进行改造，使其保存时间延长，实验设计思路是将基因中________序列替换成________序列。
（4）图中①过程的最常用方法是________。
（5）③过程是________，代孕母体一般要与雌鼠进行________处理。
（6）欲实现膀胱上皮细胞特异性表达丙蛋白基因，在构建表达载体时应将丙蛋白基因与________的启动子等调控组件转接。
（7）与乳腺反应器相比，膀胱反应器能提升产量的原因是_________（答出2点即可）。
【答案】（1）① 引物 ②. 脱氧核苷酸
（2）①. 灭菌 ②. 过滤、沉淀
（3）①. 编码半胱氨酸的碱基（对）②. 编码丝氨酸的碱基（对）
（4）显微注射
（5）①. 胚胎移植 ②. 同期发情
（6）能在膀胱上皮细胞中特异性表达的基因
（7）尿液不会受到性别的影响；不会受到发育周期（年龄）的影响；尿液的分泌总量比乳汁多；尿液中几乎不含蛋白质，从尿液中更容易提取分离产物
【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。
【解析】（1）要获得更多人类干扰素基因可用PCR扩增技术，PCR扩增的目的是完成相关DNA的复制，同时该过程至少需要两种不同的引物，因此，在PCR扩增仪中不断被消耗的物质有引物和4种脱氧核苷酸（dNTP）。
（2）发酵工程的内容包括菌种选育、扩大培养、培养基的配制、灭菌、接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。发酵工程的中心环节是发酵过程。发酵结束后，如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。
（3）蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），通过基因修饰或基因合成实现对蛋白质的改造，故根据蛋白质工程的原理设计实验对干扰素进行改造，以延长其保存时间的实验设计思路是将基因中编码半胱氨酸的碱基对序列替换成编码丝氨酸的碱基对序列。
（4）基因工程中重组表达载体导入动物细胞的最常用方法是显微注射。
（5）③过程是胚胎移植，代孕母体一般要与雌鼠进行同期发情处理。
（6）启动子具有物种特异性和组织特异性，欲实现膀胱上皮细胞特异性表达丙蛋白基因，在构建表达载体时应将丙蛋白基因与膀胱上皮细胞特异性表达的基因的启动子等调控组件转接。
（7）与乳腺反应器相比，膀胱反应器能提升产量的原因是尿液不会受到性别和发育周期（年龄）的影响，尿液的分泌总量比乳汁多，尿液中几乎不含蛋白质，从尿液中更容易提取分离产物。
剂量/mg/L
6-BA=0.00
6-BA=0.05
6-BA=0.10
6-BA=0.50
6-BA=1.00
诱导脱分化率/%
NAA=0.10
6.7
26.7
53.3
66.7
40.0
限制酶名称
识别序列和切割位点
限制酶名称
识别序列和切割位点
BamHⅠ
KpnⅠ
EcRⅠ
Sau3AⅠ
HindⅡ
SmaⅠ