山东德州市2025-2026学年高二下学期期中生物试题（含解析）

这是一份山东德州市2025-2026学年高二下学期期中生物试题（含解析），共13页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题 共45分）
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求
1. 浆水是一种传统发酵食品，它是以芹菜、卷心菜等蔬菜为原料发酵制成，口感微酸，消暑解渴，营养丰富。下列说法错误的是（ ）
A. 制作过程用开水将器皿烫干净，目的是防止杂菌污染
B. 该过程应先通气培养后密封发酵
C. 浆水微酸主要是因为乳酸菌发酵产生了乳酸
D. 该过程需要保持适宜温度，有利于微生物的发酵
【答案】B
【解析】
【详解】A、制作发酵食品前用开水烫洗器皿属于消毒操作，可杀灭器皿表面的杂菌，避免杂菌污染影响正常发酵，A正确；
B、浆水发酵的主要菌种是乳酸菌，乳酸菌为严格厌氧型微生物，通气会抑制乳酸菌的生命活动，因此发酵过程需要全程密封，无需先通气培养，B错误；
C、乳酸菌进行无氧呼吸会产生乳酸，乳酸是浆水口感微酸的主要原因，C正确；
D、微生物发酵依赖酶的催化作用，适宜温度下酶活性较高，可促进发酵过程高效进行，D正确。
2. 关于微生物的培养技术及应用，下列说法正确的是（ ）
A. 平板划线法和稀释涂布平板法都可获得微生物的纯培养物
B. 配制培养基时，先调节pH再煮沸灭菌
C. 培养霉菌时，一般需将培养基调至中性或弱碱性
D. 能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的微生物就能产生脲酶
【答案】A
【解析】
【详解】A、平板划线法通过多次划线逐步分散微生物，稀释涂布平板法通过梯度稀释后接种，两者都能得到由单个微生物繁殖形成的单菌落，均可获得微生物纯培养物，A正确；
B、配制培养基时需先调pH再进行灭菌，但培养基灭菌应采用高压蒸汽灭菌法，煮沸仅属于消毒方法，无法杀灭芽孢和孢子，不能达到培养基灭菌要求，B错误；
C、培养霉菌时需将培养基调至酸性，培养细菌时才需要将培养基调至中性或弱碱性，C错误；
D、在以尿素为唯一氮源的培养基中能生长的微生物不一定都能合成脲酶，固氮菌也能在该培养基上生存，但固氮菌一般不产生脲酶，D错误。
3. 科研人员以甲醇为原料，利用毕赤酵母工厂化生产单细胞蛋白用于饲料生产，相关流程如图所示，①～⑤表示具体步骤。下列说法错误的是（ ）
A. 通过①可定向获得耐高温和高甲醇耐受性的菌株
B. 按功能划分，②中的培养基是选择培养基
C. ③发酵罐内发酵是该过程的中心环节
D. ④可以采用过滤、沉淀等方法将菌体分离，再经干燥处理即可得到产品
【答案】B
【解析】
【详解】A、步骤①是逐步提高甲醇浓度和培养温度来筛选野生型毕赤酵母，这属于人工选择，但这种选择是定向的，能定向获得耐高温和高甲醇耐受性的菌株，A正确；
B、步骤②的培养基以含酵母提取物、胰蛋白胨、葡萄糖为成分，这是通用的营养培养基，没有选择特定菌种的作用，属于基础培养基（液体培养基用于扩大培养），而不是选择培养基，B错误；
C、③发酵罐内发酵是利用毕赤酵母生产单细胞蛋白的关键步骤，是该过程的中心环节，C正确；
D、单细胞蛋白是菌体本身，分离提纯菌体可以采用过滤、沉淀等方法，再经干燥处理就能得到产品，D正确。
4. 获取次生代谢产物的两种途径如图，①～④表示相关步骤。下列说法正确的是（ ）
A. 两种途径均体现了植物细胞的全能性
B. 愈伤组织细胞的全能性低于外植体
C. ①②过程的培养基中都需添加生长素和细胞分裂素，但两者比例不同
D. ④过程主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢产物的含量
【答案】C
【解析】
【详解】A、植物细胞的全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。第一种途径形成了完整植株，体现了植物细胞的全能性；但第二种途径只是培养至细胞悬液阶段，没有发育成完整个体，没有体现植物细胞的全能性，A错误；
B、愈伤组织是未分化的细胞，外植体是已经分化的细胞，愈伤组织细胞的全能性高于外植体，B错误；
C、①脱分化和②再分化过程的培养基中都需要添加生长素和细胞分裂素，不过两者比例不一样，生长素与细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成；生长素与细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成，C正确；
D、④过程主要是利用促进细胞增殖的培养条件，来提高细胞数量，进而提高次生代谢产物的总产量，而不是提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。
5. 有关动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较，下列说法错误的是（ ）
A. 二者的原理都涉及细胞膜的流动性
B. 融合前都需用纤维素酶和果胶酶处理细胞
C. 二者融合成功的杂交细胞都含有来自两个亲本细胞的遗传物质
D. 前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，植物体细胞杂交的原理包括细胞膜的流动性、植物细胞的全能性，二者原理均涉及细胞膜的流动性，A正确；
B、植物细胞有细胞壁，融合前需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体；动物细胞无细胞壁，融合前不需要用这两种酶处理，B错误；
C、杂交细胞由两个亲本细胞融合形成，因此都含有来自两个亲本细胞的遗传物质，C正确；
D、动物细胞融合的主要应用是制备单克隆抗体等细胞产品，植物体细胞杂交的主要目的是克服远缘杂交不亲和障碍，获得杂种植株，D正确。
6. 研究人员将小鼠成纤维细胞通过体外诱导获得了多能干细胞（iPS细胞）。下列说法错误的是（ ）
A. 体外培养小鼠成纤维细胞时，为创造无毒的环境，应定期更换培养液
B. 可借助载体将特定基因导入成纤维细胞诱导其形成iPS细胞
C. iPS细胞只能分化成小鼠某些特定的组织细胞
D. 若利用患者自身体细胞诱导形成iPS细胞来治疗疾病可避免免疫排斥
【答案】C
【解析】
【详解】A、体外培养动物细胞时，定期更换培养液可清除细胞代谢产生的废物，避免代谢产物积累对细胞产生毒害，可创造无毒的培养环境，A正确；
B、诱导成纤维细胞形成iPS细胞的常规方法就是借助载体将特定基因导入成纤维细胞，使其发生重编程获得发育的全能性，B正确；
C、iPS细胞属于多能干细胞，具有分化为小鼠体内所有类型组织细胞的潜能，C错误；
D、用患者自身体细胞诱导得到的iPS细胞，遗传物质和细胞表面抗原与患者自身完全匹配，用于疾病治疗时不会引发免疫排斥反应，D正确。
7. 利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该技术的难度明显低于胚胎细胞核移植
B. 供体细胞培养过程添加CO2是为了刺激细胞呼吸
C. 去核是指去除纺锤体—染色体复合物
D. 重组胚胎培养到原肠胚阶段才能进行移植
【答案】C
【解析】
【详解】A、动物体细胞分化程度远高于胚胎细胞，全能性更难表现，因此体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植，A错误；
B、动物细胞培养中，添加CO2的作用是维持培养液的pH，不是刺激细胞呼吸，B错误；
C、核移植过程中，对减数第二次分裂期的卵母细胞去核，实质就是去除卵母细胞的纺锤体—染色体复合物，C正确；
D、胚胎移植一般将重组胚胎培养到桑葚胚或囊胚阶段就可以进行移植，不需要培养到原肠胚阶段，D错误。
8. 单峰骆驼在野外几乎灭绝，科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼，进行了如图所示研究。下列说法正确的是（ ）
A. 为使A超数排卵，可在其饲料中添加适量的促性腺激素
B. 为提高胚胎利用率，可采用体外受精等无性繁殖技术
C. 卵裂期胚胎的总体积不增加，但有机物总量减少
D. 受体C应为遗传性状优良、生产能力强的雌性个体
【答案】C
【解析】
【详解】A、促性腺激素的本质是多肽类激素，若添加到饲料中会被消化道消化分解失去活性，必须通过注射才能实现超数排卵，A错误；
B、提高胚胎利用率的技术是胚胎分割，属于无性繁殖技术；体外受精属于有性生殖，无法提高胚胎利用率，B错误；
C、卵裂期胚胎在透明带内发育，总体积基本不增加，细胞分裂过程中持续消耗受精卵储存的有机物，胚胎有机物总量减少，C正确；
D、胚胎移植中，供体才需要具备优良遗传性状；受体仅提供孕育胚胎的环境，只要求受体健康、生殖能力正常即可，不需要遗传性状优良，D错误。
9. 下列关于基因工程的原理与操作说法错误的是（ ）
A. 基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的
B. 基因工程的核心原理是基因重组，可定向改造生物的遗传性状
C. 基因工程中用作载体的质粒通常是经过人工改造的
D. 基因工程需用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因工程的操作对象是DNA分子，所有操作都是在DNA分子水平上进行设计和施工的，A正确；
B、基因工程的核心原理是基因重组，能够按照人们的意愿将目的基因导入受体细胞，定向改造生物的遗传性状，B正确；
C、天然质粒通常不能完全满足载体的需求（如缺乏合适的标记基因、限制酶切割位点等），因此基因工程中用作载体的质粒一般都是经过人工改造的，C正确；
D、基因工程的工具包括限制酶、DNA连接酶和载体，其中工具酶仅有限制酶和DNA连接酶，载体属于运输工具，不属于工具酶，D错误。
10. 人体正常基因A、致病基因a中限制酶Hind Ⅲ的切割位点如图所示。限制酶Alu Ⅰ的识别序列及切割位点为。下列说法错误的是（ ）
A. 基因A突变为a过程发生了碱基对的替换
B. 用两种限制酶分别酶切A基因后，形成的末端类型不同
C. 用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小相同
D. 产前诊断时，该致病基因可选用Hind Ⅲ进行酶切鉴定
【答案】C
【解析】
【详解】A、对比A基因和a基因的序列，A基因中“AAGCTT”变化为a基因中“AAGCTG”，发生了碱基替换（T→G），A正确；
B、Hind Ⅲ切割产生黏性末端，Alu I切割后产生的是平末端，二者末端类型不相同，B正确；
C、观察图中a基因，Hind Ⅲ有2个切割位点，切割后会产生3个片段，Alu I有3个切割位点，切割后会产生4个片段，所以用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小不相同，C错误；
D、因为正常基因A和致病基因a的Hind Ⅲ切割位点不同，所以产前诊断时，该致病基因可选用Hind Ⅲ限制酶开展酶切鉴定，D正确。
11. 关于DNA琼脂糖凝胶电泳及DNA粗提取与鉴定实验。下列说法正确的是（ ）
A. 在相同浓度的凝胶中，DNA分子片段越长迁移速率越慢
B. 电泳结束后，可通过电泳条带的亮度估算基因中的碱基对总数
C. DNA粗提取时，需使用预冷的酒精溶解DNA
D. 将二苯胺试剂加入DNA溶液后即可呈现蓝色
【答案】A
【解析】
【详解】A、琼脂糖凝胶电泳中，DNA带负电向正极移动，凝胶起到分子筛作用，相同凝胶浓度下，DNA分子片段越长，在凝胶中受到的阻力越大，迁移速率越慢，A正确；
B、电泳条带的亮度反映的是对应长度DNA的总含量（总质量），无法估算单个基因的碱基对总数，基因的碱基对长度可通过条带的迁移位置判断，B错误；
C、DNA不溶于酒精，粗提取时加入预冷的酒精是为了析出DNA，C错误；
D、二苯胺试剂鉴定DNA时，需要沸水浴加热后才会呈现蓝色，D错误。
12. 基因工程和蛋白质工程的应用非常广泛。下列说法错误的是（ ）
A. 可将抗除草剂基因导入玉米的叶绿体基因组中来防止基因污染
B. 将编码牛凝乳酶的基因导入黑曲霉后，可批量生产牛凝乳酶
C. 用乳腺生物反应器生产干扰素时，干扰素基因只在乳腺细胞中表达
D. 蛋白质工程操作时是直接替换干扰素中的部分氨基酸，以延长其保存时间
【答案】D
【解析】
【详解】A、叶绿体基因组属于细胞质基因，遵循母系遗传，不会随花粉（几乎不含细胞质）传播给其他近缘植物，可有效避免基因污染，A正确；
B、黑曲霉可作为基因工程的受体菌，导入编码牛凝乳酶的基因后可高效表达该基因，实现牛凝乳酶的批量工业生产，B正确；
C、构建乳腺生物反应器时，会将干扰素基因与乳腺蛋白基因的特异性启动子重组，因此干扰素基因仅能在乳腺细胞中特异性表达，C正确；
D、蛋白质工程的操作对象是基因，需通过改造或合成干扰素基因，实现对其编码的蛋白质氨基酸序列的修改，D错误。
13. 研究者改造蓝细菌和酵母菌，使蓝细菌进入酵母菌细胞，二者形成内共生体。改造后的酵母菌在光照条件下能在无碳培养基中繁殖15～20代。下列说法正确的是（ ）
A. 酵母菌的遗传物质主要是DNA
B. 酵母菌生命活动所需的能量可由蓝细菌的线粒体提供
C. 内共生体内蓝细菌完全依赖酵母菌的核糖体合成蛋白质
D. 内共生体内蓝细菌可为酵母菌的生长提供碳源
【答案】D
【解析】
【详解】A、酵母菌是具有细胞结构的真核生物，所有细胞生物的遗传物质均为DNA，“遗传物质主要是DNA”是对整个生物界的总结（仅少数病毒遗传物质为RNA），不能描述单一细胞生物的遗传物质，A错误；
B、蓝细菌属于原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器，不存在线粒体，B错误；
C、蓝细菌自身含有核糖体，可独立合成自身所需的部分蛋白质，不需要完全依赖酵母菌的核糖体合成蛋白质，C错误；
D、蓝细菌含有光合色素可进行光合作用固定CO₂合成有机物，题干显示改造后的酵母菌可在光照、无碳培养基中繁殖，说明内共生的蓝细菌可为酵母菌生长提供碳源，D正确。
14. 水和无机盐对生物的生命活动影响非常大。下列说法错误的是（ ）
A. 少数无机盐参与复杂化合物的组成
B. Fe是某些氨基酸R基上的成分，缺Fe会导致贫血
C. 叶肉细胞吸收的氮元素可用于合成叶绿素、蛋白质
D. 农作物对水和无机盐的吸收是两个相对独立的生理过程
【答案】B
【解析】
【详解】A、无机盐参与组成细胞中某些复杂化合物，例如镁参与构成叶绿素、铁参与构成血红蛋白，A正确；
B、铁是血红蛋白中血红素的组成成分，不属于构成蛋白质的氨基酸的R基上的成分，缺Fe会导致血红蛋白合成不足引发缺铁性贫血，B错误；
C、叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg，蛋白质的基本元素组成为C、H、O、N，有的含有S等，二者合成都需要氮元素，因此叶肉细胞吸收的氮元素可用于合成这两类物质，C正确；
D、农作物吸收水分主要通过渗透作用（被动运输），吸收无机盐主要通过主动运输，农作物对水的吸收与对无机盐的吸收是相对独立的过程，吸水的速率和吸收矿质元素的速率不成比例，D正确。
15. 细胞内的生物大分子种类繁多，结构与功能各异。下列说法错误的是（ ）
A. 生物大分子的合成过程需要酶催化，水解过程不需要酶催化
B. 蛋白质、核酸、多糖都是细胞生命活动所必需的生物大分子
C. 人体中的某些蛋白质和RNA具有催化、运输、信息传递的功能
D. DNA分子的多样性主要由碱基排列顺序决定
【答案】A
【解析】
【详解】A、生物大分子的合成和水解过程都需要酶的催化，例如蛋白质水解需要蛋白酶、淀粉水解需要淀粉酶，A错误；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者，多糖可参与储能、细胞结构组成等生命活动，三者均为细胞生命活动必需的生物大分子，B正确；
C、蛋白质类的酶、血红蛋白、胰岛素分别具有催化、运输、信息传递功能；核酶（RNA类）、tRNA、mRNA也分别具有催化、运输氨基酸、传递遗传信息的功能，C正确；
D、DNA分子中碱基的排列顺序千变万化，是DNA分子多样性的主要决定因素，D正确。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 用紫外线照射野生型大肠杆菌后，筛选精氨酸营养缺陷型菌株（缺乏将鸟氨酸转化为精氨酸的酶）的流程如图。其中过程①是接种，过程②是将培养基甲上的菌落影印到培养基乙上，继续培养一段时间。下列说法错误的是（ ）
A. 紫外线照射可提高突变型菌株占总菌株的比例
B. ①中菌液涂布均匀后应立即将培养基倒置放入培养箱培养
C. 甲培养基中含有精氨酸，而乙培养基中不含有
D. 培养基乙中菌落a即为精氨酸营养缺陷型菌株
【答案】BD
【解析】
【详解】A、紫外线属于诱变剂，可提高基因突变频率，从而提高突变型菌株在总菌株中的比例，A正确；
B、为了防止冷凝水污染或冲散菌落，平板需要倒置培养；过程①中，待涂布的菌液被培养基吸收后应将培养基倒置，B错误；
C、本实验中，精氨酸营养缺陷型不能合成精氨酸，必须在含精氨酸的培养基才能生长，因此甲需要让野生型和缺陷型都能生长，故甲含精氨酸；乙作为选择培养基，不含精氨酸，筛选能自主合成精氨酸的野生型，C正确；
D、乙培养基不含精氨酸，能在乙中生长的菌落a可以自主合成精氨酸，属于野生型大肠杆菌；精氨酸营养缺陷型只能在含精氨酸的甲培养基生长，不能在乙中生长，因此甲对应乙空白位置的菌落才是营养缺陷型，D错误。
17. 图示是草莓植物组织培养周期，①～③表示相应过程。下列说法正确的是（ ）
A. 进行①之前需对外植体进行灭菌以防止后续培养过程中的杂菌污染
B. 过程①发生了细胞的脱分化，形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块
C. 过程②为再分化，愈伤组织再分化过程中可能发生基因突变
D. 植物分生区附近的病毒极少甚至无病毒，可作为培育脱毒苗的外植体
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、图中①为外植体形成愈伤组织的脱分化，①培养前需要对外植体进行消毒，而非灭菌；灭菌会杀死外植体细胞，仅培养基等操作材料需要灭菌，A错误；
B、过程①是脱分化，形成的愈伤组织是不定形的薄壁组织团块，B正确；
C、过程②是再分化，再分化过程中细胞会进行有丝分裂，DNA复制时可能发生基因突变，C正确；
D、植物分生区附近细胞分裂旺盛，病毒极少甚至无病毒，因此常选取分生区作为外植体，培育脱毒苗，D正确。
18. 早期胚胎可由多种方法获得，均需移植给受体才能获得后代。图中①～③表示动物。下列说法正确的是（ ）
A. 获得②的过程中，需用MⅡ期的去核卵母细胞
B. 胚胎移植前可取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
C. 经胚胎移植产生的后代遗传性状与受体保持一致
D. ③可通过获得②的技术扩大生产，①②可通过获得③的技术实现性状改良
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、克隆动物的核心技术是体细胞核移植，核移植过程需要将供体体细胞核移入MⅡ期的去核卵母细胞，该细胞的细胞质可促进细胞核全能性表达，A正确；
B、囊胚期胚胎分化为内细胞团（发育为胎儿）和滋养层，胚胎移植前进行性别鉴定时，可取滋养层细胞做DNA分析性别，不会影响胚胎后续发育，B正确；
C、受体仅为胚胎提供发育的场所和营养，不改变供体胚胎的遗传物质，后代遗传性状由供体胚胎的遗传物质决定，不会和受体保持一致，C错误；
D、克隆技术（获得②的技术）属于无性繁殖，能保持亲本的优良性状，因此转基因动物③可以通过克隆技术扩大生产；转基因技术（获得③的技术）可以定向导入目的基因，改良性状，因此试管动物①、克隆动物②都可以通过转基因技术实现性状改良，D正确。
19. 双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶，同时驱动两个基因的转录。研究人员构建了含双向启动子的基因表达载体，以检测双向启动子的作用效果。LUC基因编码荧光素酶，可催化底物产生荧光。GUS基因编码β-葡萄糖苷酶，催化底物生成蓝色物质，且β-葡萄糖苷酶稳定性比荧光素酶高。下列说法错误的是（ ）
A. 为排除载体干扰，对照组应设置不含双向启动子的空载质粒转化相同受体细胞
B. 为连入GUS基因，需用Age I和Sal I酶切已整合双向启动子及LUC基因的质粒
C. 若出现蓝色但未检测到荧光，说明双向启动子未发挥驱动双向转录的作用
D. GUS基因和LUC基因转录的模板链不是所在T-DNA的同一条链
【答案】C
【解析】
【详解】A、本实验目的是检测双向启动子的功能，设置不含双向启动子的空载质粒转化相同受体细胞作为对照，可以排除载体本身对实验结果的干扰，A正确；
B、根据图示结构，GUS基因的插入位点位于Age I（左侧）和Sal I（右侧）之间，向已整合双向启动子和LUC基因的质粒插入GUS基因，需要用Age I和Sal I双酶切质粒得到对应插入位点，B正确；
C、题干明确说明β-葡萄糖苷酶（GUS基因产物）稳定性远高于荧光素酶（LUC基因产物），若双向启动子正常驱动双向转录，也会因为荧光素酶不稳定降解失活，导致检测不到荧光，因此不能直接得出“双向启动子未发挥双向驱动作用”的结论，C错误；
D、双向启动子向两个相反方向分别驱动GUS和LUC转录，转录方向相反，因此两个基因转录的模板链不是T-DNA的同一条链，D正确。
20. 氢键是一种弱的引力，存在于分子内部或分子之间。下列说法正确的是（ ）
A. 水分子间由于氢键的存在，使水有较高的比热容
B. 多肽链、部分核酸单链的内部均存在氢键
C. 氢键的形成需要酶的催化，但氢键的断裂可无需酶催化
D. 氢键易断裂易生成，所以蛋白质经高温变性后仍可恢复原来的结构
【答案】AB
【解析】
【详解】A、水分子间通过氢键结合，氢键断裂需要吸收较多能量，因此水具有较高的比热容，温度不容易发生改变，A正确；
B、多肽链折叠形成蛋白质空间结构时，链内部可形成氢键（如蛋白质二级结构α螺旋、β折叠都依靠氢键维持）；部分核酸单链（如tRNA）折叠时，内部互补碱基之间也会形成氢键，因此二者内部均存在氢键，B正确；
C、氢键是弱相互作用力，其形成不需要酶催化（如DNA复制时碱基对的氢键自动形成）；氢键断裂可以由酶催化，也可在高温等条件下自发断裂，C错误；
D、高温使蛋白质变性时，维持空间结构的氢键等相互作用断裂，空间结构发生不可逆破坏，不能恢复原来的结构，D错误。
第Ⅱ卷（非选择题 共55分）
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 我国科技工作者发明的维生素C“二步发酵法”生产工艺是世界首创。一步发酵用醋酸杆菌菌种，二步发酵用氧化葡萄糖酸杆菌（“小菌”）和假单胞杆菌（“大菌”）混合菌种。如图为二步发酵法的生产流程。
（1）为筛选出醋酸杆菌，取适量一步发酵液用_______法接种在含有碳酸钙粉的选择培养基上，以________（填字母）为最佳指标，分离保存菌种。
A．菌落直径大小
B．溶钙圈大小
C．溶钙圈直径与菌落直径比值
（2）对一步发酵培养液检测后发现几乎没有杂菌存在，推测可能的原因是________。
（3）二步发酵过程中“大小菌”的菌种数比例会影响产酸率，菌液接入发酵罐前需对菌液中的“大小菌”计数。计数所用的培养基除含有与发酵液相同的成分外，还需添加_______。
（4）某检测员将菌液稀释104倍后接种了3个平板（涂布体积为0.1ml），统计假单胞杆菌的菌落数分别是136、132和158，则每ml菌液中假单胞杆菌的数目为_______个。该方法统计的菌落数比实际活菌数偏小，原因是_______。
【答案】（1） ①. 稀释涂布平板 ②. C
（2）培养液呈酸性，抑制大多数杂菌的生长
（3）琼脂 （4） ①. 1.42×107 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
【解析】
【小问1详解】
接种微生物常用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微生物的计数，所以为筛选出醋酸杆菌，取适量一步发酵液用稀释涂布平板法接种在含有碳酸钙粉的选择培养基上。 醋酸杆菌能产生酸性物质，分解碳酸钙，会形成溶钙圈，溶钙圈直径与菌落直径比值越大，说明醋酸杆菌产酸能力越强，所以以溶钙圈直径与菌落直径比值为最佳指标来分离保存菌种，C正确。
【小问2详解】
培养液呈酸性，抑制大多数杂菌的生长，所以对一步发酵培养液检测后发现几乎没有杂菌存在。
【小问3详解】
二步发酵过程中“大小菌”的菌种数比例会影响产酸率，菌液接入发酵罐前需对菌液中的“大小菌”计数，计数所用的培养基除含有与发酵液相同的成分外，还需添加琼脂，因为要制成固体培养基来进行菌落计数。
【小问4详解】
某检测员将菌液稀释104倍后接种了3个平板（涂布体积为0.1ml），统计假单胞杆菌的菌落数分别是136、132和158，首先计算三个平板菌落数的平均值：(136 + 132 + 158)÷3 = 142个。 根据公式每毫升菌液中假单胞杆菌的数目为142÷0.1×104=1.42×107个。 该方法统计的菌落数比实际活菌数偏小，原因是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。
22. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，将两株不同杂交瘤细胞融合形成的双杂交瘤细胞，可以产生双特异性抗体。PSMA是某些种类癌细胞表面高表达的膜蛋白；CD28是T细胞表面受体。PC双抗既能特异性结合某种癌细胞表面的PSMA，又能特异性地结合T细胞表面的CD28，从而激活T细胞，通过活化的T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。PC双抗的生产流程如图1所示，PC双抗的结构及作用机理如图2所示。
（1）图1过程中涉及的动物细胞工程技术有_______。
（2）据图1分析，双特异性抗体生产过程中，应先将________分别注射到小鼠体内，一段时间后从小鼠脾脏分离出B淋巴细胞并与小鼠的骨髓瘤细胞融合，常用的诱导融合的方法有_______（答出两种）。经特定选择培养基筛选后的杂交瘤细胞还需要经过________才能筛选出足够数量的能分泌特定抗体的杂交瘤细胞A和杂交瘤细胞B。然后诱导两种杂交瘤细胞融合，经多次筛选获得双杂交瘤细胞AB。
（3）双杂交瘤细胞AB能合成两种L链和两种H链，据图2分析，双杂交瘤细胞AB在理论上会产生多种抗体，原因是_______。
（4）传统化疗会广谱杀伤快速分裂的细胞，据此分析，利用PC双抗治疗癌症的优点是________。
【答案】（1）动物细胞培养技术、动物细胞融合技术
（2） ①. PSMA、CD28 ②. PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 ③. 克隆化培养和抗体检测
（3）L链和H链随机组合
（4）PC双抗可协助T细胞特异性杀灭癌细胞，对正常细胞损伤小
【解析】
【小问1详解】
图1过程为单克隆抗体的制备过程，该过程中涉及的动物细胞工程技术有动物细胞融合技术和动物细胞培养技术。
【小问2详解】
双特异性抗体既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白，所以双特异性抗体生产过程中，应先将癌细胞表面的PSMA蛋白和T细胞表面的CD28蛋白作为抗原注射到小鼠体内，使小鼠产生免疫反应，产生能分泌抗PSMA蛋白抗体的B淋巴细胞和抗CD28蛋白抗体的B淋巴细胞，一段时间后获取小鼠脾脏从中分离出B淋巴细胞并与小鼠的骨髓瘤细胞融合。常用的诱导融合的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。
经特定选择培养基筛选后的杂交瘤细胞有多种类型，因而还需要经过克隆化培养和抗体检测才能筛选出足够数量的能分泌特定抗体的杂交瘤细胞A和杂交瘤细胞B。然后诱导两种杂交瘤细胞融合，经多次筛选获得双杂交瘤细胞AB，通过培养获得双特异性抗体。
【小问3详解】
双杂交瘤细胞AB能合成两种L链和两种H链，据图2分析，双杂交瘤细胞AB在理论上会产生多种抗体，因为 融合细胞会表达出两种L链（L1链和L2链）和两种H链（H1链和H2链），而L链和H链又是随机组合的，所以杂交瘤细胞AB会产生多种抗体。
【小问4详解】
传统化疗会广谱杀伤快速分裂的细胞，而PC双抗可同时结合癌细胞和T细胞，因而可协助T细胞特异性杀灭癌细胞，对正常细胞损伤小，因而副作用很小。
23. 聚乙烯型塑料应用广泛，但其难降解的特性带来了诸多环境问题。聚酯酰胺（PEAs）的可降解性使其有望成为聚乙烯的替代品。某科研团队利用大肠杆菌构建能合成PEAs的工程菌。图1表示利用PCR技术扩增PEAs基因并在其两端添加酶切序列，其中①②为引物，图2为载体质粒示意图，大小为5000bp。
（1）利用PCR技术扩增PEAs基因时，为保证PEAs基因能与质粒连接，应将Xh I限制酶切序列的________（填“5′”或“3′”）端与引物①②连接，写出引物①序列：5′—_______—3′（写出8个碱基即可）。
（2）研究人员将扩增后的PEAs基因经酶切后插入图2质粒中构建基因表达载体。将基因表达载体导入大肠杆菌时，常用Ca2+处理大肠杆菌，目的是_______。
（3）为初步筛选出含有PEAs基因的大肠杆菌，应将大肠杆菌分别接种在含潮霉素的培养基和含四环素的培养基中培养，并选择_______的菌落。为了检测大肠杆菌的基因表达载体中PEAs基因是否正向连接，选择Hpa Ⅰ和BamH Ⅰ对基因表达载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析。若电泳结果呈现一长一短2条条带，较短的条带长度近似为________bp，则一定为PEAs基因正向连接的基因表达载体。
（4）已知B物质可抑制A蛋白发挥作用。为了避免工程菌在使用后逃逸造成环境污染，在培养液中加入B物质后，可使大肠杆菌死亡，则Y基因应为________（填“毒蛋白基因”或“生长必需基因”）。
【答案】（1） ①. 3′ ②. CTCGAGGC
（2）使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
（3） ①. 在含四环素的培养基上能生长，在含潮霉素的培养基上不能生长 ②. 1000
（4）生长必需基因
【解析】
【小问1详解】
PCR扩增时，DNA子链从引物的5′端向3'端延伸，Xh I限制酶切序列的3′端连接到引物①②3′端。XhⅠ的酶切识别序列为5′−CTCGAG−3′，需加在引物5'端，共需要写出8个碱基，因此前6个碱基为酶切序列CTCGAG，后续补充2个与模板（5′GCAT3′）互补的碱基即可（如CTCGAGGC）。
【小问2详解】
将目的基因导入大肠杆菌时，用Ca2+处理大肠杆菌的目的是：使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（成为感受态细胞），易于吸收外源重组DNA。
【小问3详解】
由图2可知，目的基因插入质粒的XhⅠ位点，该位点位于潮霉素抗性基因内部，插入目的基因后潮霉素抗性基因被破坏失活，而四环素抗性基因保持完整，因此含有重组质粒的大肠杆菌能在含四环素的培养基生长，不能在含潮霉素的培养基生长，选择该类菌落即可。PEAs基因总长度为400+200=600bp，正向连接时，BamHⅠ距离目的基因靠近HpaⅠ的一端为200bp，质粒上XhⅠ到HpaⅠ的长度为800bp，因此HpaⅠ和BamHⅠ双酶切后，较短片段长度为200+800=1000bp。
【小问4详解】
已知B物质抑制A蛋白功能，A蛋白促进Y基因表达，加入B后A蛋白失活，Y基因表达被抑制，大肠杆菌死亡：若Y为毒蛋白基因，A失活后毒蛋白不表达，大肠杆菌会存活，不符合题意；若Y为生长必需基因，A失活后必需基因不表达，大肠杆菌死亡，符合题意，因此Y基因为生长必需基因。
24. 科研人员发现，野生千禧果中M基因的表达与其耐寒性调控有关，将该基因导入栽培千禧果中可显著增强其抗寒能力。图1表示M基因，①～④表示引物，图2表示载体。
（1）PCR扩增M基因时，需选用图1中引物________（填序号），引物是根据________设计的。PCR需经历多次循环，每一轮循环的第二步是________，反应缓冲液中Mg2+的作用是________。
（2）M基因转录时的模板链为________（填“甲链”或“乙链”）。为保证M基因正确插入载体，需在M基因的A端、B端分别添加_________酶的识别序列，再利用________酶将M基因片段拼接到载体的切口处，形成重组DNA分子。
（3）若检测M基因是否成功转录出mRNA，先________，再进行PCR扩增。
【答案】（1） ①. ②③ ②. M基因（目的基因）两端的一段已知的核苷酸序列 ③. 复性 ④. 激活耐高温的DNA聚合酶
（2） ①. 乙链 ②. BglⅡ、EcRI ③. DNA连接酶
（3）提取转基因植株的总RNA，通过逆转录（反转录）合成cDNA
【解析】
【小问1详解】
PCR的子链延伸方向也是5'→3'，因此引物必须与模板链的3'端结合，才能保证子链从引物的3'端（-OH）开始延伸，所以用PCR技术扩增M基因时应选用图中②③作为引物，这样可使DNA聚合酶从引物的3'开始连接脱氧核苷酸，引物是根据M基因（目的基因）两端的一段已知的核苷酸序列设计的。PCR反应缓冲液中Mg2+的作用是激活（耐高温的）DNA聚合酶，PCR过程循环包括变性、复性、延伸三步，第二步为复性，该过程发生的变化是引物与模板链结合。
【小问2详解】
图中M基因转录的方向是向右的，且子链延伸的方向是5'→3'，与模板链反向平行，因此M基因转录时的模板链为“乙链”。 结合图示可知，在载体的启动子和终止子之间有BamH I、Nde I和EcR I的识别序列，而M基因内部含有Nde I、BamH I的识别序列，即质粒和目的基因共有的限制酶为Nde I和BamH I且表中没有提供Nde I的同尾酶，但有BamH I的同尾酶，因此需要用BamH I、EcR I切割载体，而后用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ（黏性末端与BamH I相同）和EcR I切割获取M基因，所以PCR扩增M基因时需在M基因的A端、B端分别添加Bgl Ⅱ和EcR I的识别序列，用相应的酶切割质粒和目的基因后，再利用DNA连接酶将M基因片段拼接到载体的切口处，形成重组DNA分子。
【小问3详解】
若检测M基因是否成功转录出mRNA，先提取转基因植株的总RNA，通过逆转录（反转录）合成cDNA，再进行PCR扩增，根据扩增产物可以判断目的基因是否转录。
25. 乳酸链球菌素（Nisin）是一种蛋白质类抗生素，对某些腐败菌和致病菌有强烈的抑制作用。目前获得Nisin的唯一途径是通过乳酸链球菌发酵生产。下图为乳酸链球菌素（Nisin）的结构示意图，三个字母表示氨基酸，数字表示相应氨基酸序号。
（1）与乳酸链球菌相比，噬菌体在结构上最主要的特点是_________。乳酸链球菌与酵母菌在结构上都有________（答两点即可）。
（2）若把10号甘氨酸换成缬氨酸，则乳酸链球菌素的抗菌能力受到影响。从氨基酸角度分析，说明蛋白质的功能与________有关。
（3）Nisin含有的5个硫醚环是其活性部位的核心骨架，硫醚环的存在使Nisin的空间构象高度稳定，因此Nisin常被作为肉制品、罐头的抑菌剂。已知巯基乙醇可作用于Nisin所有的硫醚环，作用位点如图所示。分析高温不会使Nisin失活而巯基乙醇可使其失活的原因________。
（4）Nisin的氮元素主要存在于________中。据图分析，蛋白酶作用后的产物是______，这些产物的分子量比乳酸链球菌素增加了________，这些产物_______（填“能”或“不能”）与双缩脲试剂反应显紫色。
【答案】（1） ①. 噬菌体没有细胞结构 ②. 细胞壁、细胞膜、核糖体、细胞质
（2）氨基酸种类 （3）高温不能破坏硫醚环，巯基乙醇会破坏硫醚环
（4） ①. 肽键 ②. 多肽 ③. 54 ④. 能
【解析】
【小问1详解】
乳酸链球菌是原核生物，噬菌体是病毒，所以与乳酸链球菌相比，噬菌体在结构上最主要的特点是噬菌体没有细胞结构。乳酸链球菌是原核生物，具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核等细胞结构。酵母菌是真核生物，具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、线粒体、细胞核等细胞结构。所以乳酸链球菌与酵母菌在结构上都有细胞壁、细胞膜、核糖体、细胞质。
【小问2详解】
根据题干信息若把10号甘氨酸换成缬氨酸，则乳酸链球菌素的抗菌能力受到影响，可推知改变氨基酸种类会影响乳酸链球菌素这种蛋白质类抗生素的功能，说明蛋白质的功能与氨基酸种类有关。
【小问3详解】
根据题干信息Nisin含有的5个硫醚环是其活性部位的核心骨架，硫醚环的存在使Nisin的空间构象高度稳定，可推知Nisin空间结构的稳定性与硫醚环息息相关。巯基乙醇可作用于Nisin所有的硫醚环，从而影响Nisin的空间结构，进而影响Nisin的活性。据此推测高温不会使Nisin失活而巯基乙醇可使其失活的原因是高温不能破坏硫醚环，巯基乙醇会破坏硫醚环。
【小问4详解】
乳酸链球菌素（Nisin）是一种蛋白质类抗生素，在蛋白质中氮元素主要存在于肽键中，所以Nisin的氮元素主要存在于肽键中。据图可知，蛋白酶的作用位点位于特定氨基酸之间的肽键，并没有破坏所有的肽键，所以蛋白酶作用后的产物是多肽。蛋白酶只断裂了3个肽键，需要加3分子水，所以蛋白酶作用后的产物的分子量比乳酸链球菌素增加了3分子水的质量，即3×18＝54。蛋白酶作用后的产物多肽中仍含有多个肽键，能与双缩脲试剂反应显紫色。限制酶
识别序列及切割位点
Bgl Ⅱ
5′-A↓GATCT-3′
Nde Ⅰ
5′-CA↓TATG-3′
EcR Ⅰ
5′-G↓TCGAC-3′
BamH Ⅰ
5′-G↓GATCC-3′