天津市2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题（原卷版+解析版）

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第I卷（共50分）
一、选择题（本题共20小题，1～10每题2分，11～20每题3分，共50分，在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. 下列操作能达到灭菌目的的是（ ）
A. 在火焰上灼烧接种环
B. 牛奶在62～65℃下处理30min
C. 用酒精擦拭双手
D. 接种室用紫外线照射30min
【答案】A
【解析】
【分析】灭菌是指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，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、在火焰上灼烧接种环属于灭菌操作，A正确；
B、牛奶在62～65℃下处理30min属于巴氏消毒法，不属于灭菌操作，B错误；
C、用酒精擦拭双手属于消毒，不属于灭菌操作，C错误；
D、接种室用紫外线照射30min属于消毒，不属于灭菌操作，D错误。
故选A。
2. 下列有关制作果酒、果醋、泡菜的叙述，正确的是（ ）
A. 发酵所利用的微生物都是原核生物
B. 果酒发酵时，需要持续向发酵液中通入无菌空气
C. 果醋发酵比果酒发酵需要的温度高
D. 泡菜制作过程中“冒泡”是因为乳酸菌发酵产生了CO2
【答案】C
【解析】
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。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果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。参与泡菜制作的微生物主要是乳酸菌。
【详解】A、参与果酒制作的微生物是酵母菌，参与果醋制作的微生物是醋酸菌，参与泡菜制作的微生物主要是乳酸菌，醋酸菌和乳酸杆菌是原核生物，酵母菌是真核生物，A错误；
B、制作果酒时的初期酵母菌要进行有氧呼吸，然后转入无氧呼吸阶段，不能持续向发酵液中通入无菌空气，B错误；
C、果酒的发酵温度一般在18℃~30℃之间，而果醋的发酵温度则稍高一些，通常在30℃~35℃之间，因此，从一般情况来看，果醋发酵的温度确实比果酒发酵所需的温度要高一些，C正确；
D、乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生CO2，D错误。
故选C。
3. 下列关于发酵工程的叙述，错误的是（ ）
A. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节
B. 发酵工程中所用的菌种大多是经选育的单一菌种
C. 在菌种确定之后，要选择原料制备培养基，培养基须严格灭菌
D. 单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质，可制成微生物饲料
【答案】D
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件，A正确；
B、发酵工程中所用菌种大多是单一菌种，一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降，所以需要对培养基和发酵设备进行灭菌，B正确；
C、为了防止杂菌污染，在菌种确定之后，要根据菌种的代谢特征及对营养物质的需求选择原料制备培养基，培养基须严格灭菌，C正确；
D、许多国家以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白，单细胞蛋白不是从微生物细胞中提取的蛋白质，D错误。
故选D。
4. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点，下列叙述错误的是（ ）
A. 我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器政策，反对生物武器的扩散
B. 当今社会的普遍观点是禁止生殖性克隆人，同时坚决反对治疗性克隆
C. 反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D. 种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
【答案】B
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。
【详解】A、我国对待生物武器的态度是：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，A正确；
B、当今社会的普遍观点是禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆，B错误；
C、反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿，C正确；
D、种植转基因植物有可能因花粉传播而影响到野生植物种群的基因库，有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性，D正确。
故选B。
5. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A. 与家兔血相比，洋葱更适合用于DNA的粗提取与鉴定
B. DNA不溶于酒精，但可溶于2ml/L的NaCl溶液
C. 向经酒精处理得到的白色丝状物中加入蛋白酶，可提高DNA相对含量
D. 研磨材料得到的滤液应在4℃冰箱中静置或离心，取沉淀进行后续操作
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的粗提取和鉴定的原理：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。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2的NaCl溶液中。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
【详解】A、家兔为哺乳动物，成熟红细胞不含细胞核和细胞器，而洋葱中DNA含量较高，因此与家兔血相比，洋葱更适合用于DNA的粗提取与鉴定，A正确；
B、DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，DNA可溶于2ml/L的NaCl溶液，B正确；
C、经酒精处理得到的白色丝状物中含有一定的蛋白质杂质，可加入蛋白酶，去除蛋白质杂质，提高DNA的相对含量，C正确；
D、为防止DNA断裂，应将研磨液在4℃冰箱中静置或离心，但要取滤液进行后续操作，D错误。
故选D。
6. 采用植物组织培养技术得到的山药脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. 该技术体现了植物细胞具有全能性
B. 选择茎尖作为外植体可减少病毒感染
C. 外植体需要进行灭菌处理，否则会导致培养过程中外植体边缘污染
D. 将外植体接种至固体培养基时，需注意方向不要倒插
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术：
1、过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。
2、原理：植物细胞的全能性。
3、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、该流程是利用植物组织培养技术得到的山药脱毒苗，植物组织培养技术体现了植物细胞具有全能性，A正确；
B、芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，可减少病毒感染，B正确；
C、外植体需要进行消毒处理，不能灭菌处理，灭菌处理会破坏外植体的活性，C错误；
D、将外植体接种至固体培养基时，需注意方向不要倒插，倒插可能会导致外植体与培养基的接触不良，影响其对营养物质的吸收和利用。同时，倒插还可能使外植体的伤口部分暴露在空气中，增加感染的风险，D正确。
故选C。
7. 利用诱变方式选育可高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌的过程如下图所示。未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长。随β-胡萝卜素含量增加，菌体颜色从黄色加深至橙红色。下列叙述正确的是（ ）
A. 培养基中添加的β-紫罗酮起选择作用
B. 经过程①紫外线照射的三孢布拉霉负菌都能在含β-紫罗酮的培养基上生长
C. 过程②不可采用平板划线法接种
D. 进行③操作时，应选择直径较小的黄色菌落中的菌株继续接种培养
【答案】A
【解析】
【分析】微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体，这就是纯化的菌落。稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂适体培养基的表面，进行培养。
【详解】A、培养基中添加的β-紫罗酮对突变型进行选择，未突变菌不能在含有β-紫罗酮的培养基上生长，A正确；
B、过程①紫外线照射的作用是利用物理因素诱导基因突变，由于突变具有低频性和不定向性，被照射的三孢布拉霉负菌不可能都能在含β-紫罗酮培养基上生长，B错误；
C、 过程②为分离单个菌落，可采用平板划线法接种，C错误；
D、随β-胡萝卜素含量增加，菌体颜色从黄色加深至橙红色，因此橙红色的菌体为高产菌，进行③操作时，应选择直径较大的橙红色菌落中的菌株继续接种培养 ，D错误。
故选A。
8. 科学家利用甲、乙两个不同的物种培育耐盐新品种的过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 进行①处理时能用胶原蛋白酶
B. ②过程可以利用电融合法诱导原生质体融合
C. 耐盐植株不一定表现出双亲全部优良性状
D. 此技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种方面展示出独特的优势
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图： 过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体甲和乙，过程②通过物理或化学方法诱导原生质体融合成再生细胞壁形成杂种细胞，过程③是脱分化过程形成愈伤组织，过程④是再分化生成耐盐植株。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，①过程用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，A错误；
B、人工诱导原生质体融合的方法包括物理法（电融合、离心法）、化学法（聚乙二醇）等，B正确；
C、获得的耐盐植株由于基因表达的调控，不一定能表现出双亲全部优良性状，C正确；
D、该技术是植物体细胞杂交技术，这种技术可以克服传统杂交方法中的限制，实现不同种属或亲缘关系较远的植物之间的杂交。通过细胞融合，可以打破生殖隔离的障碍，使得原本无法进行杂交的物种得以结合，从而拓宽了育种的遗传基础，D正确。
故选A。
9. 下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述错误的是（ ）
A. 培养液中通常需要加入一定量的动物血清
B. 步骤①操作需要在无菌环境中进行
C. 步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D. 细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
【答案】D
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
2、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。（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值）。
【详解】A、为了更好地促进动物细胞的生长，通常需在合成培养基中加入血清等天然成分，A正确；
B、步骤①为将组织块剪碎，需要在无菌环境中进行操作，B正确；
C、由于动物细胞培养时常出现接触抑制现象，步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理，且进行培养液的更换，C正确；
D、细胞培养应在CO2培养箱中进行，CO2的作用是为了维持培养液的pH值稳定，D错误。
故选D。
10. 下列关于干细胞的叙述，正确的是（ ）
A. 干细胞只存在于早期胚胎和骨髓中
B. 可利用体外制备的iPS细胞治疗小鼠的镰状细胞贫血
C. ES细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织
D. 用病人自身体细胞诱导的iPS细胞治疗相关疾病，不能避免免疫排斥反应
【答案】B
【解析】
【分析】哺乳动物的胚胎干细胞简称ES细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来，具有胚胎细胞的特性，在功能上，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
【详解】A、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，如胚胎干细胞、造血干细胞等，A错误；
B、红细胞是由造血干细胞分化形成的，故科研人员在iPS细胞中，用健康的基因取代了镰刀型细胞贫血症的致病基因，并使其定向分化成造血干细胞，可用于治疗小鼠的镰状细胞贫血，B正确；
C、ES细胞具有（发育的）全能性，在体外培养时可以分化为任何一种组织细胞，C错误；
D、用患者自己的体细胞通过体外诱导成iPS细胞，所以将iPS细胞增殖分化出的不同细胞移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应，D错误。
故选B。
11. 下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 培养基中应加入适宜浓度的生长素和细胞分裂素等植物激素
B. 经图示无菌培养获得的试管苗基因型是AABB、AAbb、aaBB、aabb
C. 花粉经过脱分化转变成未分化的细胞，进而形成不定形的愈伤组织
D. 诱导愈伤组织期间一般不需要光照
【答案】B
【解析】
【分析】离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。
【详解】A、为促进花粉细胞分裂生长，需在培养基中加入适宜浓度的细胞分裂素、生长素等植物激素，A正确；
B、基因型为AaBb的植物体经过减数分裂可产生基因型为AB、ab、Ab、aB的配子，再经过花药离体培养可得到单倍体，因此试管苗可能出现的基因型有AB、Ab、aB、ab，B错误；
C、由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，花粉经过脱分化转变成未分化的细胞，进而形成不定形的愈伤组织，C正确；
D、诱导愈伤组织期间一般不需要光照，愈伤组织的诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，在光照条件下，外植体容易分化产生维管等组织，这不利于产生大量的愈伤组织，D正确。
故选B。
12. 科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体，具体方法如下，下列叙述错误的是（ ）
A. 步骤①需要向小鼠注射CD14蛋白
B. 步骤②可以用灭活病毒诱导细胞融合
C. 步骤④需加入抗CD14蛋白的抗体进行专一抗体检测
D. 步骤⑥可从小鼠腹水中提取到大量的抗CD14抗体，用于检测巨噬细胞
【答案】C
【解析】
【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。
【详解】A、步骤①是注射特定抗原，针对本实验目的（制备抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体），应该注射CD14蛋白，A正确；
B、步骤②可以用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞（SP2/0细胞）融合，B正确；
C、根据抗原—抗体杂交原理，步骤④需加入CD14蛋白进行专一抗体检测，C错误；
D、从制备单克隆抗体的流程可知，步骤⑥将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内，故要从小鼠的腹水中提取抗CD14抗体，用于检测巨噬细胞，D正确。
故选C。
13. 丙草胺是应用广泛的除草剂，某研究小组从土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数（如下图所示），以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列叙述错误的是（ ）
A. 利用该方法计数的结果往往比利用显微镜直接计数偏小
B. 以丙草胺为唯一氮源的培养基进行培养可提高降解菌的浓度
C. 图中每次取1mL上清液，加入盛有10mL无菌水的1～5号试管中，依次进行10倍的等比稀释
D. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数约为1.9×109个
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养，在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 （2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、图中利用的是稀释涂布平板法进行计数，利用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小，这是因为前者只能计算活菌，而显微镜直接计数法不区分活、死菌，A正确；
B、丙草胺可提供碳源、氮源，配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养，可提高降解菌的浓度，B正确；
C、图中每次取1mL上清液，加入盛有9mL无菌水（加入后共10mL，不是加入10mL无菌水）的1～5号试管中，依次进行10倍的等比稀释，C错误；
D、由图可知共稀释了106倍，则5号试管的结果表明每ml土壤中的菌株数为（186+195+189）÷3÷0.1×106=1.9×109个，D正确。
故选C。
14. 下图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”培育的流程，下列叙述错误的是（ ）
A. 图中的卵子实际上是发育到MⅡ期的卵母细胞
B. 过程①通过电融合法使供体细胞与去核的卵母细胞融合，形成重构胚
C. 过程①、②分别应用了核移植技术和胚胎移植技术
D. 中中、华华的性别由成纤维细胞的遗传物质决定
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞核移植技术是将动物的细胞核移入一个去核卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。分析图示可知，①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，②为对重组细胞进行体外培养，发育成新胚胎，再进行③胚胎移植过程，最终获得克隆猴。
【详解】A、图中的卵子实际上是处于减数第二次分裂时期的次级卵母细胞，A正确；
B、①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，去核的卵母细胞与供体细胞通过电融合法融合，供体核进入受体卵母细胞，形成重构胚，B正确；
C、①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，应用了核移植技术，②为对重组细胞进行体外培养，发育成新胚胎，再进行③胚胎移植过程，最终获得克隆猴，C错误；
D、中中、华华是由重组细胞发育而来，其细胞核内的遗传物质来自纤维细胞，因此性别由纤维细胞的遗传物质决定，D正确。
故选C。
15. 第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植，流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS（PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测）。下列叙述错误的是（ ）

A. 精子需获能后才能与卵子结合
B. PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和21三体综合征
C. 该技术涉及动物细胞培养、体外受精、胚胎移植等操作
D. 为了获得更多的卵子，需用雌激素对雌性供体进行超数排卵处理
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
【详解】A、精子获能是精子在受精前必须经历的一个重要阶段，它是指精子获得穿透卵子透明带能力的生理过程，精子需获能后才能与卵子结合，A正确；
B、PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGD可用于筛选红绿色盲；PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测，PGS可用于筛选21三体综合征，B正确；
C、据图可知，该技术涉及动物细胞培养（精子和卵子培养、受精卵培养等）、体外受精（精子和卵子结合）、胚胎移植（将理想胚胎导入）等操作，C正确；
D、为了获得更多的卵子，需用促性腺激素对雌供体进行超数排卵处理，D错误。
故选D。
16. 为增加玉米的抗旱性，科研人员构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒，并采用农杆菌转化法将其转入玉米幼胚组织细胞中，用E蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交检测后，经进一步鉴定，筛选出抗旱的转基因玉米。下列叙述错误的是（ ）
A. 提取该微生物mRNA逆转录为cDNA，通过PCR可获得大量抗旱基因E
B. 目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制
C. 将重组质粒置于经Ca2+处理的农杆菌悬液中，可获得转化的农杆菌
D. 抗原—抗体杂交检测呈阳性的植株还要通过抗旱实验进行筛选
【答案】B
【解析】
【分析】1、将目的基因导入受体细胞时根据受体细胞不同，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。
2、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 是否插入目的基因常用DNA 分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA，常用分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质，常用抗原-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、提取该微生物mRNA，在反转录酶的催化作用下，反转录为cDNA，再通过PCR可获得大量目的基因（抗旱基因E），A正确；
B、启动子和终止子分别负责启动和终止基因的转录过程，它们在基因表达调控中发挥着至关重要的作用，目的基因复制与复制原点有关，B错误；
C、农杆菌经钙离子处理后，成为感受态，使其易于吸收周围的DNA分子，所以将重组质粒置于经Ca2+处理的农杆菌悬液中，可获得转化的农杆菌，C正确；
D、用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，可在分子水平检测转基因玉米的抗旱性状，之后还需要个体水平的检测，即抗旱实验进行筛选，D正确。
故选B
17. 已知限制酶BamHI和BglⅡ的识别序列及切割位点分别是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列叙述正确的是（ ）
A. 限制酶和解旋酶均可催化氢键的断裂
B. 所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
C. 上述两种限制酶切割产生的末端只能用E．cliDNA连接酶进行“缝合”
D. 上述两种限制酶切割产生的末端之间相互连接后，可能不会再被这两种限制酶识别
【答案】D
【解析】
【分析】限制酶能够识别双链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，形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶破坏的是磷酸二酯键，解旋酶破坏的是氢键，A错误；
B、不同限制酶识别序列有差异，限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数目的核苷酸组成，B错误；
C、上述两种限制酶切割出的末端为粘性末端，能用E.cliDNA连接酶和T4 DNA连接酶进行“缝合”，C错误；
D、上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后形成的序列为 ，不会再被两种限制酶识别，D正确。
故选D。
18. PCR反应由变性→复性→延伸三个基本反应步骤构成，PCR完成以后常需要鉴定PCR的产物。下列叙述正确的是（ ）
A. 变性：耐高温的DNA聚合酶将双链DNA解链为单链
B. 复性：当温度下降到72℃左右时，两种引物和两条单链DNA结合
C. 延伸：4种脱氧核苷酸加到引物的5'端
D. 鉴定：PCR扩增产物一般可通过琼脂糖凝胶电泳来进行鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理：DNA复制。
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、变性过程中DNA双链解开是温度作用的结果，不是耐高温DNA聚合酶的作用，A错误；
B、当温度下降到50℃左右时，两种引物和两条单链DNA结合，B错误；
C、DNA的合成方向总是从子链的5′端向3'端延伸的，4种脱氧核苷酸加到引物的3′端，C错误；
D、PCR扩增产物一般可通过琼脂糖凝胶电泳来进行鉴定，根据不同DNA分子迁移的结果进行鉴别，D正确。
故选D。
19. HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内，参与构成鸡蛋清的蛋白质。下图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。几种可供选择的限制酶识别序列如下，下列叙述错误的是（ ）

A. ①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶、4种游离的脱氧核苷酸等组分
B. 目的基因与鸡卵清蛋白基因启动子拼接前应先在目的基因两端分别引入HindIⅢ和EcRI的识别序列
C. ②过程需使用的限制酶有HindⅢ、BamHI、EcRI
D. 使用鸡卵清蛋白基因启动子的目的是使目的基因在输卵管上皮细胞中特异性表达
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等；启动子是一段由特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出蛋白质；终止子位于基因的下游，作用是终止转录，也是一段有特殊序列结构的DNA片段。
【详解】A、图中①以禽流感病毒RNA形成目的基因DNA过程，为逆转录过程，需要的酶是逆转录酶，逆转录合成的是DNA，需要4种脱氧核苷酸作为原料，A正确；
B、要使目的基因能够与启动子结合，目的基因应连接在启动子下游，并借助启动子启动转录过程，按照图中启动子上的箭头方向推测，在重组质粒中目的基因插入的位置位于BamHI和EcRI限制酶切位点之间，故引物应具有BamHI和EcRI限制酶识别序列，B错误；
C、用于扩增目的基因的引物应具有BamHⅠ和EcRⅠ限制酶识别序列，同时引物还需要能够与与目的基因母链的一段碱基序列互补配对，是一段短单链核酸，总之，在②基因表达载体的构建过程中，需要使用的限制酶有HindⅢ、 BamHⅠ、EcRⅠ，C正确；
D、启动子的作用是RNA聚合酶的识别和结合位点，启动转录过程，故使用鸡卵清蛋白基因启动子可使使目的基因在输卵管上皮细胞中特异性表达，D正确。
故选B。
20. 下图a表示现代生物工程技术，b表示其结果，下列叙述错误的是（ ）
A. 如果a是胚胎分割技术，b中个体的基因型和表型一定相同
B. 如果a是体外受精技术，得到b的繁殖方式属于有性生殖
C. 如果a是核移植技术，可以促进优良畜群繁育
D. 如果a是基因工程技术，b是乳腺生物反应器，则移植前需对胚胎进行性别选择
【答案】A
【解析】
【分析】体细胞核移植的大致过程是：将供体体细胞核导入受体去核卵母细胞，形成重组细胞，用电脉冲刺激形成早期胚胎，导入代孕母羊的子宫，妊娠、出生后即克隆动物。胚胎移植概念：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体（遗传特性和生产性能优秀），接受胚胎的个体叫受体（有健康的体质和正常繁殖能力）。
【详解】A、如果a是胚胎分割技术，b中个体的基因型一定相同，表型由于受到环境影响不一定相同，A错误；
B、有性生殖是指由亲本产生的有性生殖细胞（配子），经过两性生殖细胞（例如精子和卵细胞）的结合，成为受精卵，再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式，如果a是体外受精技术，则形成的b属于有性生殖产生的动物，B正确；
C、如果a是核移植技术，利用核移植技术可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育，这样克服了传统有性生殖过程花费时间长、优良性状难以在后代中长期保存等缺点，C正确；
D、如果a是基因工程，b是乳腺生物反应器，目的基因表达的产物在雌性动物的乳汁中提取，则需对移植的胚胎进行性别选择，D正确。
故选A。
第Ⅱ卷（共50分）
二、非选择题（本题共4小题，共50分，除标明外，每空1分。）
21. 某研究小组设计了利用作物秸秆生产燃料乙醇的实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆，在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵），实验流程如下图所示，请回答下列问题：

（1）在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现秸秆中的纤维素被大量分解，其原因是_________，研究小组从__________环境中可能寻找到菌T。
（2）为获得菌T的纯培养物，采用_________和_________方法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养获得。
（3）采用液体培养基培养酵母菌，可用淋洗液为原料制备培养基。培养基中还需要加入氮源等营养成分，其主要作用是为微生物合成__________等物质提供原料。通常可采用_________法对培养基进行灭菌。
（4）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵，拧紧瓶盖的主要目的是_________。但在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是_________。
（5）本实验收集淋洗液中的_________可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是_________。
【答案】（1） ①. 菌T 能够分泌（产生）纤维素酶 ②. 富含纤维素的
（2） ①. 平板划线法 ②. 稀释涂布平板法
（3） ①. 核酸、蛋白质、磷脂 ②. 湿热灭菌（高压蒸汽灭菌）
（4） ①. 制造无氧环境 ②. 排出二氧化碳
（5） ①. 葡萄糖 ②. 节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
【小问1详解】
菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解；在自然界中获取微生物的方法是到富含改为生物的环境中寻找，故研究小组从富含纤维素的环境中可能寻找到菌T。
【小问2详解】
微生物接种的方法是平板划线法和稀释涂布平板法。
【小问3详解】
培养基的主要成分：水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料合成微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂；培养基需要保持一定的湿度，可用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，是湿热灭菌的一种。
【小问4详解】
果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境；酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳。
【小问5详解】
葡萄糖经酵母菌无氧呼吸科产生酒精（乙醇），故纤维素分解产生的葡萄糖可以作为酵母菌生产乙醇的原料；与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。
22. 人类表皮因子受体（HER-2）部分乳腺癌细胞中表达，临床上可用抗体-药物偶联物（ADC）靶向治疗HER-2阳性乳腺癌，制备ADC过程如图1所示。请回答下列问题：
（1）本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自_________。
（2）经步骤②筛选得到的杂交瘤细胞的特点是__________，还必须进行步骤③__________，经多次筛选，就可得到足够数量的符合要求的杂交瘤细胞。单克隆抗体是图1ADC中的___________（填“a”或“b”）部分。
（3）为探究荷载不同种类药物的ADC的杀伤力，研究人员将等量的药物E、F、E+F分别连接到同种抗体上，制备了三种ADC，并对表达HER-2的乳腺癌细胞株（HER2+）和不表达HER-2的乳腺癌细胞株（HER2-）进行了体外毒性实验，结果如图2。
图2
①为与实验组形成对照，对照组应添加等量的___________。
②据图2分析，该实验的结论是___________；____________；____________。
【答案】（1）乳腺癌细胞
（2） ①. 既能迅速大量增殖、又能产生抗体 ②. 克隆化培养和抗体检测 ③. a
（3） ①. 相同种类（含接头）的抗体 ②. 不同ADC 均不杀伤 HER2- ③. 不同 ADC 对 HER2+均有杀伤力，杀伤力为 E+F>F>E ④. ADC 浓度越高对 HER2 + 杀伤力越强
【解析】
【分析】1、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，即用培养基培养或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。
2、抗体—药物偶联物（ADC）通过将药物与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成。
【小问1详解】
本实验的目的是构建抗体-药物偶联物（ADC）靶向治疗HER-2阳性乳腺癌，因此抗原应取自人的乳腺癌细胞。
【小问2详解】
步骤②是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。因此，这些杂交瘤细胞同时含有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的遗传信息，体现出既能迅速大量增殖、又能产生抗体的特性。但由于融合的不同B淋巴细胞产生不同抗体，要得到足够数量的符合要求的杂交瘤细胞还必须进行步骤③克隆化培养和抗体检测。ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，其中a部分为单克隆抗体，b部分为药物。
【小问3详解】
①本实验目的是探究荷载不同种类药物的ADC的杀伤力，则自变量为不同种类药物及乳腺癌细胞株种类，则对照组应用来排除ADC除药物外的部分对实验的影响。因此，对照组应添加等量的相同种类（含接头）的抗体。
据图分析：荷载不同种类药物的ADC对不表达HER-2的乳腺癌细胞株（HER2-）进行体外毒性实验结果可知，荷载E、F、E+F的ADC和对照组一样，细胞存活率均为100%，说明ADC不杀伤HER2-；分析荷载不同种类药物的ADC对表达HER-2的乳腺癌细胞株（HER2+）进行体外毒性实验结果可知，与对照组相比荷载E、F、E+F的ADC组细胞存活率都下降，下降幅度E+F>F>E，且随着荷载不同种类药物的ADC浓度的增加细胞存活率越低，说明ADC对HER2+的杀伤力为E+F>F>E，且浓度越高杀伤力越强。
23. 三白草和鱼腥草是不同属的两种药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。科研人员欲将复方的配伍（两种或两种以上药物配合使用）提前到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产，具体操作如图1。进一步研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响，结果如图2。
（1）图1中过程①通常采用__________酶去除细胞壁。过程②可体现细胞膜具有__________特点，该过程除了可利用聚乙二醇诱导融合外，还可采用的化学法有____________等，杂种原生质体融合完成的标志是__________。
（2）用红色、绿色荧光分别标记三白草、鱼腥草原生质体后，诱导融合（带荧光的原生质体仍能融合和再生），在荧光显微镜下会看到_____________种颜色的融合细胞（仅考虑两两融合情况）。
（3）图1获得代谢产物的过程属于细胞产物的工厂化生产，主要应用的技术是__________（填“植物组织培养”或“植物细胞培养”）。
（4）由图2可知，促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度约为___________个/mL。
（5）通常情况下，能增加免疫器官的重量表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响，科研人员取同种小鼠30只，雌雄各半，随机均分为三组，实验处理如下表。
表格中实验处理后，应检测各组小鼠的________，若实验结果为_______，则支持利用原生质体融合技术可将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
【答案】（1） ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 一定的流动性 ③. 高 Ca2+ -高 pH 融合法 ④. 再生出细胞壁
（2）3 （3）植物细胞培养
（4）1×10 6 （5） ①. 免疫器官重量 ②. A、B 两组小鼠的免疫器官的重量基本相同且都大于C 组
【解析】
【分析】分析图可知，图1表示三白草和鱼腥草体细胞杂交过程，其中①为去除细胞壁，②为原生质体融合，③为脱分化形成愈伤组织，④为提取代谢产物。图2柱形图中，随着原生质体密度增大，双核异核融合体比例先升高后降低，其中在1×106个·mL-1时， 比例最高。
【小问1详解】
植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，据图示可知，过程①通过酶解法去除细胞壁获取原生质体，所用酶是纤维素酶和果胶酶。过程②为原生质体融合，原生质体融合体现了细胞膜具有流动性的特点。诱导植物细胞融合的方法有利用化学诱导剂PEG（（聚乙二醇））诱导融合，还可以用高 Ca2+ -高 pH 融合法诱导融合。杂种原生质体融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁形成杂种细胞。
【小问2详解】
三白草原生质体被红色荧光标记，鱼腥草原生质体被绿色荧光标记，诱导融合后，在荧光显微镜下可观察到3种颜色的融合细胞：红色和绿色荧光的融合细胞（一个三白草原生质体与一个鱼腥草原生质体融合合）、只有红色荧光的融合细胞（两个三白草原生质体融合）、只有绿色荧光的融合细胞（两个鱼腥草原生质体融合）。
【小问3详解】
图1获得代谢产物的过程属于细胞产物的工厂化生产，主要应用的技术是植物细胞培养。这种技术涉及在离体条件下，将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中进行震荡培养，从而得到分散成游离的悬浮细胞。通过继代培养，这些细胞能够增殖，进而获得大量的细胞群体。这种技术使得我们可以在体外有效地生产所需的代谢产物，实现工厂化、规模化的生产目标。
【小问4详解】
由图2柱形图可知，在密度为1×106个·mL-1时， 双核异核融合体比例最高，说明促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为1×106个·mL-1。
【小问5详解】
据题意和表格可知，通常情况下，能增加免疫器官的重量表明该物质具有一定的增强免疫力的作用，因此本实验的因变量可以检测各组小鼠的免疫器官的重量。C组为对照组，根据对A、B两组的处理（两者利用了原生质体融合技术），若利用原生质体融合技术可将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产，实验结果为A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组。
24. 二苯乙烯苷是我国传统药材何首乌特有的药效成分，具有抗氧化、清除自由基等功效。合成二苯乙烯苷的关键酶是芪合酶（STS），为获得大量的STS，研究人员利用质粒（如图2）将STS基因（如图1）转化到大肠杆菌细胞内进行表达。回答下列问题：
（1）采用_________技术可以快速、大量获得目的基因，据图1分析，利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是________。
（2）为使STS基因与质粒正确连接，需在所选引物的_______（填“3”或“5’”）端分别增加相应限制酶的酶切位点，同时选用__________两种限制酶切割质粒。
（3）启动子是_______识别和结合部位。很多启动子具有物种特异性，在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择_______（填写字母）。
A．何首乌启动子 B．大肠杆菌启动子 C．农杆菌启动子
（4）可将转化后的大肠杆菌接种到含________的培养基上进行筛选。能在该培养基上生长的大肠杆菌是否一定含有STS基因?请判断并说明理由：________。
（5）科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于_________。
【答案】（1） ①. PCR ②. 引物2 和引物 3
（2） ①. 5' ②. XhI 和 NdeI
（3） ①. RNA 聚合酶 ②. B
（4） ①. 氨苄青霉素 ②. 不一定，含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体（空质粒）也可导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落
（5）蛋白质工程
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
PCR技术是一种在体外模拟DNA复制过程，快速扩增目的基因片段的分子生物学技术，采用PCR技术可以快速、大量获得目的基因。P端是5'端，OH端是3'端，在引物作用下，DNA聚合酶只能从引物3'端开始延伸DNA链，因此利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是引物2和引物3。
【小问2详解】
DNA聚合酶能从引物3'端开始延伸DNA链，为使STS基因与质粒正确连接，在设计PCR引物时需在所选引物的5′端分别增加相应限制酶的酶切位点，以确保目的基因两侧与质粒有相同的酶切位点。据图2可知，质粒中存在三种限制酶切位点，其中限制酶SacⅠ会破坏抗生素标记基因，因此切割质粒应该用XhⅠ和NdeⅠ，因此目的基因也应该用这两种酶切割才能将目的基因和质粒连接起来，根据图1中转录方向和图2中启动子和终止子位置，应该在引物3的5′端增加NdeⅠ的酶切序列，在引物2的5′端增加XhⅠ的酶切序列。
【小问3详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动基因的转录。据题意可知，本实验利用质粒将STS基因转化到大肠杆菌细胞内进行表达，因此在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择大肠杆菌启动子 ，B正确，AC错误。
故选B。
【小问4详解】
质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，可将转化后的大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的培养基上进行筛选。能在此培养基上生长的可能是含有STS基因导入大肠杆菌，也可能是含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落，因此能在该培养基上生长的大肠杆菌不一定含有STS基因。
【小问5详解】
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，科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于蛋白质工程。组别
A组
B组
C组
实验处理
三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物
三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物
蒸馏水
每天一次等量灌胃，连续一周，检测各组小鼠的__________