2023-2024学年湖北省武汉市重点中学5G联合体高二下学期期末联考生物试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖北省武汉市重点中学5G联合体2023-2024学年高二下学期期末联考试卷一、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.从传统发酵技术到发酵工程，经历了漫长的历史过程。下列关于两者的相同点叙述，正确的是（）A.二者都需要合理控制发酵时间B.二者发酵所需菌种都是单一菌种C.二者发酵前都需要对原料进行灭菌D.二者均利用液体培养基进行发酵〖答案〗A〖祥解〗发酵工程是指采用现代化工程技术手段，利用微生物的某些功能，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；传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。【详析】A、发酵时间会影响发酵产物的种类和含量等，因此传统发酵技术和发酵工程都需要合理控制发酵时间，A正确；B、发酵工程一般利用的是单一菌种，传统发酵技术利用的是混菌，B错误；C、传统发酵技术通常仅做简单消毒处理，未严格灭菌，发酵工程则需严格灭菌，C错误；D、传统发酵技术以固体或半固体发酵为主，发酵工程为液体发酵，D错误。故选A。2.下列实验操作能达成所述目标的是（）A.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境B.利用显微镜直接计数法统计活菌的数量C.通过控制微生物培养的时间，获得菌落数为30－300适于计数的平板D.将一个不接种的培养基放在相同的条件下培养，以检验培养基的灭菌是否合格〖答案〗D【详析】A、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，A错误；B、利用显微镜直接计数法统计的是活菌和死菌的总数量，染色以后可统计活菌数，B错误；C、利用稀释涂布平板法，获得菌落数为30－300适于计数的平板，C错误；D、培养微生物时，在接种前通常需要检测培养基是否被污染，对于固体培养基应将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，D正确。故选D。3.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。下列说法不正确的是（）A.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌B.糖化是将淀粉分解形成糖浆的过程C.蒸煮后需要冷却再接种酵母菌进行发酵D.通过转基因技术可改进菌种，缩短啤酒的发酵周期〖答案〗A〖祥解〗发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。【详析】A、焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，没有进行灭菌，A错误；B、糖化过程需要淀粉酶产于，催化淀粉分解，形成糖浆，B正确；C、蒸煮后需要冷却再接种酵母菌进行发酵，防止高温杀死菌种，C正确；D、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，属于转基因技术在微生物领域的应用，D正确。故选A。4.在细菌的连续培养过程中，要以一定速度不断添加新的培养基，同时以同样速度放出老的培养基。下图表示培养基的稀释率（培养基的更新速率）与培养容器中营养物质浓度、细菌代时（细菌数目增加一倍所需的时间），细菌密度的关系。下列相关叙述正确的是（）A.在稀释率较低的情况下，稀释率的增加会使营养物质浓度增加B.稀释率从a到b的变化过程中，细菌生长速度不变C.稀释率超过b点后，培养基更新太快，带走大量细菌，细菌密度降低D.为持续高效地获得发酵产品，应将稀释率控制在a点附近〖答案〗C〖祥解〗微生物的生长有一定的规律，可以划分四个时期，调整期、对数期、稳定期和衰亡期。连续培养就是根据各个时期的特点，使微生物保持较长时间的高速生长。微生物的生长受多种因素的限制，其中营养物质的浓度就是一个因素，营养物质对生长的影响，表现为只有在低浓度时才影响生长速率，浓度高时并不影响生长的速率。【详析】A、在稀释率很低的情况下，稀释率的增加，营养物质浓度基本不变，A错误；B、稀释率从a到b的变化过程中，细菌的代时越来越小，所以细菌生长速度不断提高，B错误；C、从图象上看，随稀释率的增加，营养物质的浓度提高，细菌代时缩短，数目减少，这是由于培养基更替太快，带走了大量的细菌，C正确；D、在b是一个临界点，b点后，细菌的密度减小，代谢产物也会减少，要持续高效获得发酵产品，应控制在b点附近，D错误。故选C。5.下图为滤膜法测定水样中大肠杆菌数目的流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红－亚甲蓝培养基上培养→统计滤膜上菌落数目（大肠杆菌在含有伊红－亚甲蓝的固体培养基上长出的菌落呈深紫色）。下图为将待测水样稀释10倍后取100ml稀释液时深紫色菌落的测定结果。相关叙述正确的是（）A.伊红－亚甲蓝固体培养基属于选择培养基B.过滤装置和培养基使用前均需干热灭菌处理C.图中1L待测水样中含大肠杆菌约1700个D.若培养结果显示除了深紫色菌落还存在其他菌落，说明培养基未彻底灭菌〖答案〗C〖祥解〗伊红—亚甲蓝培养基通常用于鉴别大肠杆菌，其原理是大肠杆菌能分解乳糖产生大量的混合酸，菌体带H+，故菌落被染成黑色，从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽。【详析】A、大肠杆菌在含有伊红－亚甲蓝的固体培养基上长出的菌落呈深紫色，说明伊红－亚甲蓝固体培养基属于鉴别培养基，A错误；B、使用前，过滤装置需干热灭菌处理，对培养基应进行湿热灭菌（常采用高压蒸汽灭菌法），B错误；C、图中滤膜上菌落数目为17个，该图为将待测水样稀释10倍后取100ml稀释液时的测定结果，因此1L待测水样中含大肠杆菌约17÷0.1×10＝1700个，C正确；D、若培养结果显示除了深紫色菌落还存在其他菌落，说明待测水样中还存在其它杂菌，D错误。故选C。6.下列关于植物组织培养及其应用的叙述，正确的是（）A.依次经酒精和次氯酸钠消毒后的外植体可直接接种到培养基上B.对茎尖脱分化形成的愈伤组织需用射线处理后方可得到脱毒苗C.利用植物的愈伤组织进行诱变处理可筛选获得有用的突变体D.以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得植物新品种〖答案〗C〖祥解〗植物细胞工程的应用包括：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产（生产紫草宁、人参皂苷）。【详析】A、进行植物组织培养时，用解剖刀将依次经过酒精和次氯酸钠消毒后的外植体切成0.5～1cm长的小段，在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，A错误；B、茎尖的病毒极少，甚至无病毒，因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，B错误；C、愈伤组织细胞一直处于不断增殖状态，容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变，因此利用植物的愈伤组织进行诱变处理可筛选获得有用的突变体，进而培育成新品种，C正确；D、以植物芽尖为材料通过组织培养可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,但不能获得植物新品种，D错误。故选C。7.已知番茄是二倍体植株，马铃薯是四倍体植株，如图为马铃薯和番茄的体细胞杂交过程图。下列分析正确的是（）A.过程①应置于等渗溶液中，利用胰蛋白酶处理细胞B.过程②是诱导原生质体融合，可利用聚乙二醇和灭活的病毒等方法处理C.过程④⑤一般均需要添加生长素和细胞分裂素，且添加比例相同D.可通过检测染色体数量鉴定植株A7是否为杂种植株〖答案〗D〖祥解〗据图分析可知，①②③④⑤过程依次分别是：去除细胞壁、原生质体的融合、诱导产生新的细胞壁、脱分化、再分化过程。【详析】A、过程①中，获得原生质体A1和A2主要利用了纤维素酶和果胶酶的专一性，A错误；B、过程②诱导原生质融合的方法是聚乙二醇，灭活的病毒用于诱导动物细胞融合，B错误；C、生长素和细胞分裂素的浓度和比例不同，可以调控④⑤过程中细胞的脱分化和再分化，C错误；D、已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，A7属于六倍体，可通过检测染色体数量鉴定植株A7是否为杂种植株，D正确。故选D。8.Vero细胞是一种从非洲绿猴肾上皮细胞中分离出来的非整倍体细胞，经常作为培养病毒的细胞宿主。下列有关Vero细胞培养的叙述，错误的是（）A.在培养基中常加入合适的抗生素来抑制杂菌繁殖B.传代培养时，需要采用离心法对培养的细胞进行收集C.细胞培养需在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸D.培养瓶内Vero细胞数量不再增加的原因之一是发生接触抑制〖答案〗C〖祥解〗动物细胞培养需要提供无菌、无毒的条件，除了培养材料、培养基、培养环境、操作过程严格控制无菌外，在培养基中加入抗生素以抑制某些细菌和真菌的生长，从而预防污染。【详析】A、在培养基中加入合适的抗生素可以抑制杂菌繁殖，保证细胞培养的环境，A正确；B、传代培养时，可采用离心法对培养的细胞进行收集，B正确；C、细胞培养需在CO2培养箱中进行，

CO2的作用主要是维持培养液的pH，而不是刺激细胞呼吸，C错误；D、培养瓶内细胞数量不再增加可能是因为发生了接触抑制，接触抑制是将多细胞生物的细胞进行体外培养时，分散贴壁生长的细胞一旦相互汇合接触，即停止移动和生长的现象，D正确。故选C。9.干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大成就之一，下列相关叙述正确的是（）A.胚胎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B.神经干细胞具有分化潜能，能分化为任何类型的体细胞C.精原干细胞具有自我更新能力，体外培养时无需添加天然成分D.将功能正常的造血干细胞移植到病人体内，可用于治疗白血病〖答案〗D〖祥解〗干细胞是一类具有自我复制能力及多向分化潜能的细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。【详析】A、干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞，胚胎干细胞是从早期胚胎中分离提取的细胞，骨髓和脐带血中存在的是成体干细胞，A错误；B、造血干细胞具有分化潜能，可以分化为各种血细胞，不能分化为任何类型的体细胞，B错误；C、精原干细胞具有自我更新能力，体外培养时需要添加血清等天然成分，C错误；D、神经干细胞具有组织特异性，可以分化为相应的神经细胞，在治疗白血病等方面有重要应用价值，D正确。故选D。10.三亲婴儿技术是一种辅助生殖技术，其培育过程如图，下列叙述错误的是（）A.三亲婴儿的培育利用了核移植技术，属于无性生殖B.供体精子需获能后才能与卵母细胞发生受精作用C.该技术可避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代D.卵母细胞去核的实质是去除细胞中的纺锤体－染色体复合物〖答案〗A【详析】A、三亲婴儿来源于精子和卵母细胞结合形成的受精卵，属于有性生殖，A错误；B、供体精子需经过体外获能处理后才能与卵母细胞发生受精作用，B正确；C、母亲为“三亲婴儿“提供的是卵母细胞的细胞核，后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞，故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，C正确；D、核移植的受体细胞处于MII期，捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体染色体复合物，D正确。故选A。11.世界首例体细胞克隆猴在中国产生，体细胞克隆猴的成功便于建立某些疾病模型和药物筛选，为人类健康做出巨大贡献，培育克隆猴的流程如下图所示。下列叙述正确的是（）A.胚胎移植的过程中一般需要经过两次检查B.组蛋白的甲基化和乙酰化不利于重构胚完成细胞分裂和发育过程C.胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致滋养层破裂的过程称为孵化D.将原肠胚的内细胞团均等分割后，可以获得两只基因组成相同的克隆猴〖答案〗A〖祥解〗图示过程为体细胞克隆猴过程，该过程中应用了动物细胞培养（卵母细胞等的培养）、动物细胞融合（去核卵母细胞与成纤维细胞融合）和胚胎移植等技术。【详析】A、胚胎移植的过程中一般需要经过两次检查，第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体是否妊娠进行检查，A正确；B、结合题图，重构胚在加入中Kd4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kd4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，B错误；C、胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致透明带破裂的过程称为孵化，C错误；D、将囊胚的内细胞团均等分割后，可以获得两只基因组成相同的克隆猴，D错误。故选A。12.已知4种限制酶所识别的DNA序列和酶切位点如下：（↓表示酶切位点，切出的断面为黏性末端或平末端）。下列有关说法错误的是（）限制酶1：－↓GATC－；限制酶2：－CATG↓－；限制酶3：－G↓GATCC－；限制酶4：－CCC↓GGG－A.限制酶1和限制酶2切出不同的黏性末端B.限制酶1可以识别并切割限制酶3所识别的DNA序列C.E.coliDNA连接酶可连接由限制酶4切出的平末端D.尽量选择产生不同末端的限制酶切割，以防止目的基因环化〖答案〗C〖祥解〗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。【详析】A、限制酶1的黏性末端是-GATC，限制酶2的黏性末端是-CATG，两者不同，A正确；B、限制酶3识别的碱基序列中包含了限制酶1识别的碱基序列，故限制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列，B正确；C、E.coliDNA连接酶只可连接黏性末端，不可连接由限制酶4切出的平末端，C错误；D、为了防止目的基因环化，切割目的基因时尽量选择产生不同末端的限制酶，D正确。故选C。13.“DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是：研磨→去杂质→析出→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（）去杂质方式沉淀质量（g）DNA浓度（ng/μL）OD260/OD280二苯胺鉴定离心0.16881.51.53蓝色4℃冰箱静置0.1028336.41.41（注：OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质等物质污染时，这一比值会明显降低）A.相比于4℃冰箱静置，离心法能获得纯度更高的DNAB.对研磨液进行离心可以加速DNA的沉淀提高纯度C.可利用体积分数95%预冷的酒精析出DNAD.二苯胺试剂鉴定粗提取DNA时需要加热〖答案〗B〖祥解〗DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。【详析】A、据表分析：离心的OD260/OD280（1.53）大于4℃冰箱静置的OD260/OD280（1.41），即离心法可以获得的DNA的纯度高于4℃冰箱静置，A正确；B、离心研磨液的目的是加速沉淀，离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀，而不是DNA的沉淀，B错误；C、加入预冷的体积分数为95%酒精的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，所以能析出DNA，C正确；D、粗提取的DNA丝状物放入盐溶液（氯化钠溶液）中，再加入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝，D正确。故选B。14.科学家将从蜘蛛中获取的蜘蛛丝蛋白基因植入山羊体内，让羊奶含有蜘蛛丝蛋白，再利用特殊的纺丝程序，将羊奶中的蜘蛛丝蛋白纺成人造蜘蛛丝，这种丝又称为生物钢。生物钢比钢强4至5倍，而且具有如蚕丝般的柔软和光泽，可用于制造高级防弹衣。下列叙述错误的是（）A.蜘蛛丝蛋白基因需与山羊乳腺蛋白基因的启动子进行重组B.通过显微注射技术将基因表达载体导入山羊的乳腺细胞中C.可通过抗原-抗体杂交技术，检测蜘蛛丝蛋白基因是否翻译D.生物钢不仅强度大，还可以被生物降解，不会造成环境污染〖答案〗B〖祥解〗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：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（用DNA分子杂交技术）；②检测目的基因是否转录出了mRNA（用分子杂交技术）；③检测目的基因是否翻译成蛋白质（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。【详析】A、将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体，这样可以保证目的基因只在乳腺组织中表达，A正确；B、受体细胞是受精卵，将目的基因导入山羊的受精卵最有效的方法是显微注射法，B错误；C、翻译的产物是蛋白质，可以通过抗原-抗体杂交技术，检测蜘蛛丝蛋白基因是否翻译，C正确；D、生物钢比钢强4至5倍，强度较大，生物钢是由蜘蛛丝蛋白组成的，蜘蛛丝蛋白可以被生物产生的蛋白酶降解成氨基酸和小分子肽，不会造成环境污染，D正确。故选B。15.实验人员将一段外源DNA片段（包含约850个基因）与丝状支原体（一种原核生物）的DNA进行重组后，植入大肠杆菌，制造出一种“新的生命”，该生物能够正常生长，繁殖。下列有关该技术的叙述中，错误的是（）A.该技术可以制造某些微生物，用于生产药品、降解污染物等B.由于存在生殖隔离，人造生命进入自然界并不会破坏生物多样性C.该技术可以克服远源杂交不亲和的障碍，定向改造生物性状D.此项技术可能被用来制造生物武器，从而危及人类安全〖答案〗B〖祥解〗根据题中“将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后，植入大肠杆菌”，属于基因工程，原理是基因重组。【详析】A、基因工程可以制造出具有特定功能的微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等，A正确；B、人造生命进入自然界可能会打破原有生态平衡，对生物多样性产生影响，B错误；C、题干所用的技术为基因工程，基因工程可以克服远源杂交不亲和的障碍，它能将不同物种的基因进行重组，实现基因在不同物种间的转移和表达，从而达到定向改造生物性状的目的，C正确；D、这项技术如果被滥用，可能被用来制造生物武器，从而危及人类安全，D正确。故选B。16.T4溶菌酶是一种工业用酶，但在温度较高时容易失活。科学家利用蛋白质工程，将T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，获得了耐高温的T4溶菌酶。下列叙述正确的是（）A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异B.自然界中所有的酶都可通过蛋白质工程进行改造C.根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列只能推测出一种脱氧核苷酸序列D.改造后的T4溶菌酶还需进一步测定酶活力等才能应用到生产实践中〖答案〗D〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因来改造现有蛋白质，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求，它是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。【详析】A、蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因。但是，蛋白质工程需要依据蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，利用基因工程的手段，通过改造或合成基因来改造现有蛋白质，或者制造一种新的蛋白质，基因工程则是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内并在其中进行表达，A错误；B、在自然界中，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。如果酶的化学本质是蛋白质，则可通过蛋白质工程进行改造，B错误；C、由于密码子的简并（多个密码子编码同一种氨基酸），根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列推测出的脱氧核苷酸序列不一定只有一种，C错误；D、要将改造后的T4溶菌酶应用到生产实践中，还有很多工作要做。例如，由于改造后酶的空间结构发生了改变，因此它的一些基本特性需要重新明确，包括它能耐受的温度范围、催化反应的最适温度、酶活力的大小等，D正确。故选D。17.精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述错误的是（）A.①过程中成熟精子相当于基因工程中的“分子运输车”B.②过程操作后，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因C.④过程操作前需对代孕母鼠注射促性腺激素进行超数排卵D.精子载体法与显微注射法相比，对受精卵中核的影响更小〖答案〗C〖祥解〗分析题图：图示表示培育转基因鼠的基本流程，其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程，②是体外受精过程，③是早期胚胎培养过程，④是胚胎移植过程。【详析】A、①过程需将标记的外源基因导入成熟的精子，利用受精作用将外源基因导入受精卵，则成熟的精子相当于基因工程中的“分子运输车”，A正确；B、②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和被标记的外源基因，B正确；C、④胚胎移植时，需对供体和受体使用激素（通常是孕激素）进行同期发情处理，以保证胚胎移植时生理环境相同，促性腺激素的作用是促使供体（而不是代孕母鼠）超数排卵，C错误；D、精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，与显微注射法相比，精子载体法对受精卵中核的影响会更小，理由是不需要穿过核膜，雌雄原核自动融合（通过受精作用完成整合），D正确。故选C。18.大引物PCR定点突变常用于研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变需要通过PCR获得，其过程如图所示．下列有关分析错误的是（）A.PCR每一次循环都包括变性、复性和延伸三步B.诱变引物与模板链并不是严格的碱基互补配对C.PCR-Ⅰ经过一次循环即可获得大引物模板D.PCR-Ⅱ选用大引物和引物乙以获得定点诱变的基因片段〖答案〗C〖祥解〗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：体外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(Iag酶)；（5）过程：变性、复性、延伸。【详析】A、PCR技术的基本过程包括变性、复性、延伸，每一次循环也都包含这三个步骤，A正确；B、为了实现定点突变，就需要在特定位置改变碱基序列，因此诱变引物与模板链并不是严格的碱基互补配对，B正确；C、大引物模板需要以含有诱变引物和引物甲的模板链复制获得，故PCR-I至少经过两次循环，才能获得大引物模板，C错误；D、大引物中有定点诱变碱基，且大引物延伸方向由5'-3'，扩增一次可得到定点诱变的基因片段。PCR技术每扩增一次，要一对引物，引物乙与大引物结合的模板不同。因此，PCR-Ⅱ选用大引物和引物乙以获得定点诱变的基因片段，D正确。故选C。二、非选择题：共4小题：共64分19.自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。（1）用于分离细菌的固体培养基除包含水、葡萄糖、蛋白胨、无机盐等营养成分外，还需要添加______，其中蛋白胨主要为细菌合成______（至少答2个）等大分子提供原料。（2）A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上．凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图所示），表明______。（3）为分离出具有溶菌作用的细菌，需要将______涂布于浑浊薄层上，培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现______。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。（4）某同学为探究P菌溶解破坏A菌的方式，提出了假说并设计实验进行验证：①其中实验组的处理为：将无菌圆形滤纸小片在______（填选项）中浸泡后覆盖于平板的浑浊薄层中心，数秒后取出滤纸片，平板倒置培养后观察溶菌效果。A、无菌培养液B、含P菌培养液C、P菌培养液离心过滤后的滤液②该同学提出的假说是：______。〖答案〗（1）①.琼脂②.蛋白质、核酸（2）A菌能在培养平板中生长繁殖（3）①.湖泊水样②.溶菌圈（4）①.C②.假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂〖祥解〗微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。【小问1详析】用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂（起到凝固作用）等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等，可用于合成蛋白质、核酸等生物大分子物质。【小问2详析】将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。【小问3详析】菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌（不会使培养基变浑浊）。【小问4详析】根据实验的处理，圆形滤纸小片可用于吸收P菌培养液离心过滤后的滤液，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。20.2024年5月17日，我国完成世界首例活体人的临床辅助异种肝移植手术，成功将猪肝脏移植到了一位肝脏重症患者身上。此供体猪为CRISPR/Cas9基因编辑猪，CRISPR/Cas9基因编辑系统可以实现对相关基因的精准剪切，其工作原理如下图1所示。请回答下列问题：（1）在CRISPR/Cas9系统中，sgRNA（向导RNA）可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，Cas9蛋白与基因工程工具中的______酶的功能相似。（2）为解决异体器官移植面临的最大问题，通常使用的基因编辑猪会敲除GGTA1、CMAH、B4GALNT2三种基因，推测此三种基因产物可引发人体产生______反应。（3）若已知GGTA1基因靶序列为5'-GAGAA……GTCAA-3'，根据该靶序列设计的sgRNA中的相应序列是5'-______-3'。CRISPR-Cas9系列有时存在结合出错而造成“脱靶”现象，从而破坏了其他正常的基因，分析“脱靶”可能的原因是______。（4）为鉴定GGTA1基因是否敲除成功，可先取基因编辑猪和野生猪的体细胞DNA分别进行PCR扩增，PCR体系除加入体细胞DNA外，还需加入4种脱氧核苷酸、______和引物______（从图2中的引物A/B/C/D中选择）。通过______方法分离和鉴定PCR产物，若结果为______，则说明GGTA1基因敲除成功。〖答案〗（1）限制（2）免疫（3）①.UUGACUUCUC②.sgRNA太短，特异性降低（4）①.耐高温的DNA聚合酶②.B、C③.琼脂糖凝胶电泳④.阴性〖祥解〗基因工程中的操作工具及其作用：①“分子手术刀”——限制性内切核酸酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶，E•coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。【小问1详析】在CRISPR/Cas9系统中，sgRNA（向导RNA）可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，限制酶也能够切割DNA特定的位点，则Cas9蛋白与基因工程工具中的限制酶的功能相似。小问2详析】异体器官移植面临最大的问题是会发生免疫反应，为解决异体器官移植面临的最大问题，通常使用的基因编辑猪会敲除GGTA1、CMAH、B4GALNT2三种基因，减少免疫反应。【小问3详析】sgRNA通过碱基互补配对与GGTA1基因靶序列为5'-GAGAA……GTCAA-3'进行识别，则根据碱基互补配对原则，sgRNA中的相应序列是5'-UUGACUUCUC-3'。若sgRNA太短，特异性降低，则CRISPR-Cas9系列有时存在结合出错而造成“脱靶”现象，从而破坏了其他正常的基因。【小问4详析】PCR体系中需要DNA作为模板，4种脱氧核苷酸为原料、耐高温的DNA聚合酶合成子链DNA和引物B、C，模板与引物是反向平行的，且子链DNA分子的延伸方向是5'-3'，所以选择引物B和C。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，所以一般通过琼脂糖凝胶电泳的方法分离和鉴定PCR产物，GGTA1基因被敲除，则不能扩增出相应的条带，所以若结果为阴性，则说明GGTA1基因敲除成功。21.我国的科研团队首次发现了高粱中ATI基因可以调节作物的耐碱性，对于提高作物在盐碱地的存活率和产量具有重要意义。回答下列相关问题：（1）为研究ATI基因的作用，研究人员构建ATI基因过表达的高粱植株（ATI－OE）。如图，最佳应选用______进行酶切处理，构建重组质粒，然后通过______将ATI基因导入愈伤组织。（2）为了初步筛选转化成功的愈伤组织，应在培养基中添加抗生素______（填“潮霉素”或“卡那霉素”），原因是______。获得所需愈伤组织后，经______过程发育成完整植株，该过程（填“是”或“否”）__________需要光照处理，原因是______。（3）检测高粱植株在高碱土壤中的幼苗长势和作物产量，结果发现；相比野生型植株，AT1-OE植株幼苗长势差、作物产量低，说明在高碱胁迫下AT1基因的响应过程中起______（填“正”或“负”）调控作用。为了提高作物的耐碱性，可采取的操作是______。〖答案〗（1）①.限制酶BamHI和EcoRI②.农杆菌转化法（2）①.潮霉素②.重组质粒上含有潮霉素抗性基因③.再分化④.是⑤.光照可以促进叶绿体的形成和光合作用的进行，有利于植株的生长发育（3）①.负②.进一步研究AT1基因的调控机制，寻找合适的方法来增强其耐碱性，或者通过基因编辑等技术对AT1基因进行改造等〖祥解〗基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。【小问1详析】为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接，需要用两种酶进行切割，据图可知，XhoI会破坏标记基因，故不能选择，结合目的基因和质粒的限制酶位点可知，BamHI和EcoRI为最佳限制酶。将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，即通过农杆菌将ATI基因导入愈伤组织。【小问2详析】由于重组质粒上含有潮霉素抗性基因，所以应在培养基中添加潮霉素来初步筛选转化成功的愈伤组织。获得所需愈伤组织后，经再分化过程发育成完整植株，再分化过程需要光照处理，原因是光照可以促进叶绿体的形成和光合作用的进行，有利于植株的生长发育。【小问3详析】相比野生型植株，AT1-OE植株幼苗长势差，作物产量低，说明在高碱胁迫下AT1基因的响应过程中起负调控作用。为了提高作物的耐碱性，可以进一步研究AT1基因的调控机制，寻找合适的方法来增强其耐碱性，或者通过基因编辑等技术对AT1基因进行改造等。22.紧密连接蛋白（CLDN6）是一种跨膜蛋白，在乳腺癌、肝癌等多种癌症中特异性高表达，能促进肿瘤发生、生长和迁移等，美登素（DM1）是一种抑制微管蛋白聚集的化疗药物，副作用较大。为实现DM1对肿瘤细胞的靶向作用，研究人员以CLDN6为靶点制备相应单克隆抗体并构建抗体-药物偶联物，部分过程及作用机制如图，回答下列问题。（1）本研究中使用的抗原是______，需多次对小鼠注射该抗原，目的是______。（2）过程③需要进行的操作是______。过程②筛选出的杂交瘤细胞还需要进行过程③处理的目的是______。（3）过程④构建的抗体-药物偶联物（CLDN6抗体-DM1），其中CLDN6抗体是图中的______（填“a”或“b”）部分。（4）据图分析CLDN6抗体-DM1能特异性杀伤肝肿瘤细胞的机制是______。若用红色荧光分别标记CLDN6抗体和IgG-DM1（中和某种毒素抗体-DM1），再处理肝肿瘤细胞来证明上述机制，则观察到两组肝肿瘤细胞内的现象是_____。〖答案〗（1）①.CLDN6蛋白②.刺激机体产生更多的能产生抗体的B淋巴细胞（2）①.克隆化培养和抗体检测②.得到能分泌抗CLDN6蛋白的杂交瘤细胞（3）a（4）①.CLDN6抗体-DM1特异性与肝肿瘤细胞表面的CLDN6结合后，进入细胞中，通过溶酶体裂解，将DM1释放出来发挥作用，导致肿瘤细胞裂解死亡②.用红色荧光标记的CLDN6抗体-DM1处理肝肿瘤细胞可在细胞及溶酶体中检测到红色荧光，而用IgG-DM1处理则不能检测到〖祥解〗单克隆抗体的制备过程：用特定抗原对小鼠进行免疫→从该小鼠脾脏中得到能产生抗体的B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→用特定的选择培养基进行筛选，得到杂交瘤细胞→对选择培养得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选获得足够多的能分泌所需抗体的细胞→将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞进行扩大化培养或注射到小鼠腹腔内增殖→从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。【小问1详析】根据题干信息“研究人员以CLDN6为靶点制备相应单克隆抗体”，因此可知本研究中使用的抗原是CLDN6蛋白。在制备单克隆抗体过程中需多次对小鼠注射该抗原，目的是为了刺激机体产生更多的能产生抗体的B淋巴细胞。【小问2详析】将CLDN6蛋白抗原注射到小鼠体内，从该小鼠脾脏中获得能产生抗体的B淋巴细胞，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，通过第一次筛选获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后得到能分泌抗CLDN6蛋白的杂交瘤细胞。因此过程①为B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，过程②为筛选获得杂交瘤细胞，过程③为筛选获得能分泌抗CLDN6蛋白的杂交瘤细胞，过程③需要进行的操作是克隆化培养和抗体检测。过程②筛选出的杂交瘤细胞还需要进行第二次筛选的目的是得到能分泌抗CLDN6蛋白的杂交瘤细胞。【小问3详析】由图可知，过程④是将获得的a单克隆抗体和b特异性的抗原这两部分，通过接头结合在一起，从而获得了抗体-药物偶联物（CLDN6抗体-DM1）。因此CLDN6抗体是图中的a部分。【小问4详析】由图分析，CLDN6抗体-DM1特异性与肝肿瘤细胞表面的CLDN6结合，随后该肿瘤细胞以胞吞的方式摄入药物和抗体，CLDN6抗体-DM1进入细胞后，通过溶酶体裂解，将DM1释放出来发挥作用，导致肝肿瘤细胞裂解死亡。IgG-DM1（中和某种霉素的抗体-DM1）不能与肝肿瘤细胞表面的CLDN6结合，因此若用红色荧光标记的CLDN6抗体-DM1和IgG-DM1处理肝肿瘤细胞来证明上述机制，红色荧光标记的CLDN6抗体-DM1处理肝肿瘤细胞可在细胞中及溶酶体中检测到红色荧光，而用IgG-DM1处理则不能检测到红色荧光。湖北省武汉市重点中学5G联合体2023-2024学年高二下学期期末联考试卷一、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.从传统发酵技术到发酵工程，经历了漫长的历史过程。下列关于两者的相同点叙述，正确的是（）A.二者都需要合理控制发酵时间B.二者发酵所需菌种都是单一菌种C.二者发酵前都需要对原料进行灭菌D.二者均利用液体培养基进行发酵〖答案〗A〖祥解〗发酵工程是指采用现代化工程技术手段，利用微生物的某些功能，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；传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。【详析】A、发酵时间会影响发酵产物的种类和含量等，因此传统发酵技术和发酵工程都需要合理控制发酵时间，A正确；B、发酵工程一般利用的是单一菌种，传统发酵技术利用的是混菌，B错误；C、传统发酵技术通常仅做简单消毒处理，未严格灭菌，发酵工程则需严格灭菌，C错误；D、传统发酵技术以固体或半固体发酵为主，发酵工程为液体发酵，D错误。故选A。2.下列实验操作能达成所述目标的是（）A.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境B.利用显微镜直接计数法统计活菌的数量C.通过控制微生物培养的时间，获得菌落数为30－300适于计数的平板D.将一个不接种的培养基放在相同的条件下培养，以检验培养基的灭菌是否合格〖答案〗D【详析】A、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，A错误；B、利用显微镜直接计数法统计的是活菌和死菌的总数量，染色以后可统计活菌数，B错误；C、利用稀释涂布平板法，获得菌落数为30－300适于计数的平板，C错误；D、培养微生物时，在接种前通常需要检测培养基是否被污染，对于固体培养基应将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生，D正确。故选D。3.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。下列说法不正确的是（）A.焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌B.糖化是将淀粉分解形成糖浆的过程C.蒸煮后需要冷却再接种酵母菌进行发酵D.通过转基因技术可改进菌种，缩短啤酒的发酵周期〖答案〗A〖祥解〗发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。【详析】A、焙烤可以杀死大麦种子的胚，但不使淀粉酶失活，没有进行灭菌，A错误；B、糖化过程需要淀粉酶产于，催化淀粉分解，形成糖浆，B正确；C、蒸煮后需要冷却再接种酵母菌进行发酵，防止高温杀死菌种，C正确；D、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，属于转基因技术在微生物领域的应用，D正确。故选A。4.在细菌的连续培养过程中，要以一定速度不断添加新的培养基，同时以同样速度放出老的培养基。下图表示培养基的稀释率（培养基的更新速率）与培养容器中营养物质浓度、细菌代时（细菌数目增加一倍所需的时间），细菌密度的关系。下列相关叙述正确的是（）A.在稀释率较低的情况下，稀释率的增加会使营养物质浓度增加B.稀释率从a到b的变化过程中，细菌生长速度不变C.稀释率超过b点后，培养基更新太快，带走大量细菌，细菌密度降低D.为持续高效地获得发酵产品，应将稀释率控制在a点附近〖答案〗C〖祥解〗微生物的生长有一定的规律，可以划分四个时期，调整期、对数期、稳定期和衰亡期。连续培养就是根据各个时期的特点，使微生物保持较长时间的高速生长。微生物的生长受多种因素的限制，其中营养物质的浓度就是一个因素，营养物质对生长的影响，表现为只有在低浓度时才影响生长速率，浓度高时并不影响生长的速率。【详析】A、在稀释率很低的情况下，稀释率的增加，营养物质浓度基本不变，A错误；B、稀释率从a到b的变化过程中，细菌的代时越来越小，所以细菌生长速度不断提高，B错误；C、从图象上看，随稀释率的增加，营养物质的浓度提高，细菌代时缩短，数目减少，这是由于培养基更替太快，带走了大量的细菌，C正确；D、在b是一个临界点，b点后，细菌的密度减小，代谢产物也会减少，要持续高效获得发酵产品，应控制在b点附近，D错误。故选C。5.下图为滤膜法测定水样中大肠杆菌数目的流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红－亚甲蓝培养基上培养→统计滤膜上菌落数目（大肠杆菌在含有伊红－亚甲蓝的固体培养基上长出的菌落呈深紫色）。下图为将待测水样稀释10倍后取100ml稀释液时深紫色菌落的测定结果。相关叙述正确的是（）A.伊红－亚甲蓝固体培养基属于选择培养基B.过滤装置和培养基使用前均需干热灭菌处理C.图中1L待测水样中含大肠杆菌约1700个D.若培养结果显示除了深紫色菌落还存在其他菌落，说明培养基未彻底灭菌〖答案〗C〖祥解〗伊红—亚甲蓝培养基通常用于鉴别大肠杆菌，其原理是大肠杆菌能分解乳糖产生大量的混合酸，菌体带H+，故菌落被染成黑色，从菌落表面的反射光中还可以看到金属光泽。【详析】A、大肠杆菌在含有伊红－亚甲蓝的固体培养基上长出的菌落呈深紫色，说明伊红－亚甲蓝固体培养基属于鉴别培养基，A错误；B、使用前，过滤装置需干热灭菌处理，对培养基应进行湿热灭菌（常采用高压蒸汽灭菌法），B错误；C、图中滤膜上菌落数目为17个，该图为将待测水样稀释10倍后取100ml稀释液时的测定结果，因此1L待测水样中含大肠杆菌约17÷0.1×10＝1700个，C正确；D、若培养结果显示除了深紫色菌落还存在其他菌落，说明待测水样中还存在其它杂菌，D错误。故选C。6.下列关于植物组织培养及其应用的叙述，正确的是（）A.依次经酒精和次氯酸钠消毒后的外植体可直接接种到培养基上B.对茎尖脱分化形成的愈伤组织需用射线处理后方可得到脱毒苗C.利用植物的愈伤组织进行诱变处理可筛选获得有用的突变体D.以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得植物新品种〖答案〗C〖祥解〗植物细胞工程的应用包括：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产（生产紫草宁、人参皂苷）。【详析】A、进行植物组织培养时，用解剖刀将依次经过酒精和次氯酸钠消毒后的外植体切成0.5～1cm长的小段，在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，A错误；B、茎尖的病毒极少，甚至无病毒，因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，B错误；C、愈伤组织细胞一直处于不断增殖状态，容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变，因此利用植物的愈伤组织进行诱变处理可筛选获得有用的突变体，进而培育成新品种，C正确；D、以植物芽尖为材料通过组织培养可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,但不能获得植物新品种，D错误。故选C。7.已知番茄是二倍体植株，马铃薯是四倍体植株，如图为马铃薯和番茄的体细胞杂交过程图。下列分析正确的是（）A.过程①应置于等渗溶液中，利用胰蛋白酶处理细胞B.过程②是诱导原生质体融合，可利用聚乙二醇和灭活的病毒等方法处理C.过程④⑤一般均需要添加生长素和细胞分裂素，且添加比例相同D.可通过检测染色体数量鉴定植株A7是否为杂种植株〖答案〗D〖祥解〗据图分析可知，①②③④⑤过程依次分别是：去除细胞壁、原生质体的融合、诱导产生新的细胞壁、脱分化、再分化过程。【详析】A、过程①中，获得原生质体A1和A2主要利用了纤维素酶和果胶酶的专一性，A错误；B、过程②诱导原生质融合的方法是聚乙二醇，灭活的病毒用于诱导动物细胞融合，B错误；C、生长素和细胞分裂素的浓度和比例不同，可以调控④⑤过程中细胞的脱分化和再分化，C错误；D、已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，A7属于六倍体，可通过检测染色体数量鉴定植株A7是否为杂种植株，D正确。故选D。8.Vero细胞是一种从非洲绿猴肾上皮细胞中分离出来的非整倍体细胞，经常作为培养病毒的细胞宿主。下列有关Vero细胞培养的叙述，错误的是（）A.在培养基中常加入合适的抗生素来抑制杂菌繁殖B.传代培养时，需要采用离心法对培养的细胞进行收集C.细胞培养需在CO2培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸D.培养瓶内Vero细胞数量不再增加的原因之一是发生接触抑制〖答案〗C〖祥解〗动物细胞培养需要提供无菌、无毒的条件，除了培养材料、培养基、培养环境、操作过程严格控制无菌外，在培养基中加入抗生素以抑制某些细菌和真菌的生长，从而预防污染。【详析】A、在培养基中加入合适的抗生素可以抑制杂菌繁殖，保证细胞培养的环境，A正确；B、传代培养时，可采用离心法对培养的细胞进行收集，B正确；C、细胞培养需在CO2培养箱中进行，

CO2的作用主要是维持培养液的pH，而不是刺激细胞呼吸，C错误；D、培养瓶内细胞数量不再增加可能是因为发生了接触抑制，接触抑制是将多细胞生物的细胞进行体外培养时，分散贴壁生长的细胞一旦相互汇合接触，即停止移动和生长的现象，D正确。故选C。9.干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大成就之一，下列相关叙述正确的是（）A.胚胎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B.神经干细胞具有分化潜能，能分化为任何类型的体细胞C.精原干细胞具有自我更新能力，体外培养时无需添加天然成分D.将功能正常的造血干细胞移植到病人体内，可用于治疗白血病〖答案〗D〖祥解〗干细胞是一类具有自我复制能力及多向分化潜能的细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。【详析】A、干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞，胚胎干细胞是从早期胚胎中分离提取的细胞，骨髓和脐带血中存在的是成体干细胞，A错误；B、造血干细胞具有分化潜能，可以分化为各种血细胞，不能分化为任何类型的体细胞，B错误；C、精原干细胞具有自我更新能力，体外培养时需要添加血清等天然成分，C错误；D、神经干细胞具有组织特异性，可以分化为相应的神经细胞，在治疗白血病等方面有重要应用价值，D正确。故选D。10.三亲婴儿技术是一种辅助生殖技术，其培育过程如图，下列叙述错误的是（）A.三亲婴儿的培育利用了核移植技术，属于无性生殖B.供体精子需获能后才能与卵母细胞发生受精作用C.该技术可避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代D.卵母细胞去核的实质是去除细胞中的纺锤体－染色体复合物〖答案〗A【详析】A、三亲婴儿来源于精子和卵母细胞结合形成的受精卵，属于有性生殖，A错误；B、供体精子需经过体外获能处理后才能与卵母细胞发生受精作用，B正确；C、母亲为“三亲婴儿“提供的是卵母细胞的细胞核，后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞，故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，C正确；D、核移植的受体细胞处于MII期，捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体染色体复合物，D正确。故选A。11.世界首例体细胞克隆猴在中国产生，体细胞克隆猴的成功便于建立某些疾病模型和药物筛选，为人类健康做出巨大贡献，培育克隆猴的流程如下图所示。下列叙述正确的是（）A.胚胎移植的过程中一般需要经过两次检查B.组蛋白的甲基化和乙酰化不利于重构胚完成细胞分裂和发育过程C.胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致滋养层破裂的过程称为孵化D.将原肠胚的内细胞团均等分割后，可以获得两只基因组成相同的克隆猴〖答案〗A〖祥解〗图示过程为体细胞克隆猴过程，该过程中应用了动物细胞培养（卵母细胞等的培养）、动物细胞融合（去核卵母细胞与成纤维细胞融合）和胚胎移植等技术。【详析】A、胚胎移植的过程中一般需要经过两次检查，第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体是否妊娠进行检查，A正确；B、结合题图，重构胚在加入中Kd4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kd4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，B错误；C、胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致透明带破裂的过程称为孵化，C错误；D、将囊胚的内细胞团均等分割后，可以获得两只基因组成相同的克隆猴，D错误。故选A。12.已知4种限制酶所识别的DNA序列和酶切位点如下：（↓表示酶切位点，切出的断面为黏性末端或平末端）。下列有关说法错误的是（）限制酶1：－↓GATC－；限制酶2：－CATG↓－；限制酶3：－G↓GATCC－；限制酶4：－CCC↓GGG－A.限制酶1和限制酶2切出不同的黏性末端B.限制酶1可以识别并切割限制酶3所识别的DNA序列C.E.coliDNA连接酶可连接由限制酶4切出的平末端D.尽量选择产生不同末端的限制酶切割，以防止目的基因环化〖答案〗C〖祥解〗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。【详析】A、限制酶1的黏性末端是-GATC，限制酶2的黏性末端是-CATG，两者不同，A正确；B、限制酶3识别的碱基序列中包含了限制酶1识别的碱基序列，故限制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列，B正确；C、E.coliDNA连接酶只可连接黏性末端，不可连接由限制酶4切出的平末端，C错误；D、为了防止目的基因环化，切割目的基因时尽量选择产生不同末端的限制酶，D正确。故选C。13.“DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是：研磨→去杂质→析出→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（）去杂质方式沉淀质量（g）DNA浓度（ng/μL）OD260/OD280二苯胺鉴定离心0.16881.51.53蓝色4℃冰箱静置0.1028336.41.41（注：OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质等物质污染时，这一比值会明显降低）A.相比于4℃冰箱静置，离心法能获得纯度更高的DNAB.对研磨液进行离心可以加速DNA的沉淀提高纯度C.可利用体积分数95%预冷的酒精析出DNAD.二苯胺试剂鉴定粗提取DNA时需要加热〖答案〗B〖祥解〗DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。【详析】A、据表分析：离心的OD260/OD280（1.53）大于4℃冰箱静置的OD260/OD280（1.41），即离心法可以获得的DNA的纯度高于4℃冰箱静置，A正确；B、离心研磨液的目的是加速沉淀，离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀，而不是DNA的沉淀，B错误；C、加入预冷的体积分数为95%酒精的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，所以能析出DNA，C正确；D、粗提取的DNA丝状物放入盐溶液（氯化钠溶液）中，再加入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝，D正确。故选B。14.科学家将从蜘蛛中获取的蜘蛛丝蛋白基因植入山羊体内，让羊奶含有蜘蛛丝蛋白，再利用特殊的纺丝程序，将羊奶中的蜘蛛丝蛋白纺成人造蜘蛛丝，这种丝又称为生物钢。生物钢比钢强4至5倍，而且具有如蚕丝般的柔软和光泽，可用于制造高级防弹衣。下列叙述错误的是（）A.蜘蛛丝蛋白基因需与山羊乳腺蛋白基因的启动子进行重组B.通过显微注射技术将基因表达载体导入山羊的乳腺细胞中C.可通过抗原-抗体杂交技术，检测蜘蛛丝蛋白基因是否翻译D.生物钢不仅强度大，还可以被生物降解，不会造成环境污染〖答案〗B〖祥解〗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：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（用DNA分子杂交技术）；②检测目的基因是否转录出了mRNA（用分子杂交技术）；③检测目的基因是否翻译成蛋白质（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。【详析】A、将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体，这样可以保证目的基因只在乳腺组织中表达，A正确；B、受体细胞是受精卵，将目的基因导入山羊的受精卵最有效的方法是显微注射法，B错误；C、翻译的产物是蛋白质，可以通过抗原-抗体杂交技术，检测蜘蛛丝蛋白基因是否翻译，C正确；D、生物钢比钢强4至5倍，强度较大，生物钢是由蜘蛛丝蛋白组成的，蜘蛛丝蛋白可以被生物产生的蛋白酶降解成氨基酸和小分子肽，不会造成环境污染，D正确。故选B。15.实验人员将一段外源DNA片段（包含约850个基因）与丝状支原体（一种原核生物）的DNA进行重组后，植入大肠杆菌，制造出一种“新的生命”，该生物能够正常生长，繁殖。下列有关该技术的叙述中，错误的是（）A.该技术可以制造某些微生物，用于生产药品、降解污染物等B.由于存在生殖隔离，人造生命进入自然界并不会破坏生物多样性C.该技术可以克服远源杂交不亲和的障碍，定向改造生物性状D.此项技术可能被用来制造生物武器，从而危及人类安全〖答案〗B〖祥解〗根据题中“将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后，植入大肠杆菌”，属于基因工程，原理是基因重组。【详析】A、基因工程可以制造出具有特定功能的微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等，A正确；B、人造生命进入自然界可能会打破原有生态平衡，对生物多样性产生影响，B错误；C、题干所用的技术为基因工程，基因工程可以克服远源杂交不亲和的障碍，它能将不同物种的基因进行重组，实现基因在不同物种间的转移和表达，从而达到定向改造生物性状的目的，C正确；D、这项技术如果被滥用，可能被用来制造生物武器，从而危及人类安全，D正确。故选B。16.T4溶菌酶是一种工业用酶，但在温度较高时容易失活。科学家利用蛋白质工程，将T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，获得了耐高温的T4溶菌酶。下列叙述正确的是（）A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异B.自然界中所有的酶都可通过蛋白质工程进行改造C.根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列只能推测出一种脱氧核苷酸序列D.改造后的T4溶菌酶还需进一步测定酶活力等才能应用到生产实践中〖答案〗D〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因来改造现有蛋白质，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求，它是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。【详析】A、蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因。但是，蛋白质工程需要依据蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，利用基因工程的手段，通过改造或合成基因来改造现有蛋白质，或者制造一种新的蛋白质，基因工程则是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内并在其中进行表达，A错误；B、在自然界中，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。如果酶的化学本质是蛋白质，则可通过蛋白质工程进行改造，B错误；C、由于密码子的简并（多个密码子编码同一种氨基酸），根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列推测出的脱氧核苷酸序列不一定只有一种，C错误；D、要将改造后的T4溶菌酶应用到生产实践中，还有很多工作要做。例如，由于改造后酶的空间结构发生了改变，因此它的一些基本特性需要重新明确，包括它能耐受的温度范围、催化反应的最适温度、酶活力的大小等，D正确。故选D。17.精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述错误的是（）A.①过程中成熟精子相当于基因工程中的“分子运输车”B.②过程操作后，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和外源基因C.④过程操作前需对代孕母鼠注射促性腺激素进行超数排卵D.精子载体法与显微注射法相比，对受精卵中核的影响更小〖答案〗C〖祥解〗分析题图：图示表示培育转基因鼠的基本流程，其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程，②是体外受精过程，③是早期胚胎培养过程，④是胚胎移植过程。【详析】A、①过程需将标记的外源基因导入成熟的精子，利用受精作用将外源基因导入受精卵，则成熟的精子相当于基因工程中的“分子运输车”，A正确；B、②采用体外受精技术，受精卵中的遗传物质来自于父母双方和被标记的外源基因，B正确；C、④胚胎移植时，需对供体和受体使用激素（通常是孕激素）进行同期发情处理，以保证胚胎移植时生理环境相同，促性腺激素的作用是促使供体（而不是代孕母鼠）超数排卵，C错误；D、精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞，与显微注射法相比，精子载体法对受精卵中核的影响会更小，理由是不需要穿过核膜，雌雄原核自动融合（通过受精作用完成整合），D正确。故选C。18.大引物PCR定点突变常用于研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变需要通过PCR获得，其过程如图所示．下列有关分析错误的是（）A.PCR每一次循环都包括变性、复性和延伸三步B.诱变引物与模板链并不是严格的碱基互补配对C.PCR-Ⅰ经过一次循环即可获得大引物模板D.PCR-Ⅱ选用大引物和引物乙以获得定点诱变的基因片段〖答案〗C〖祥解〗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：体外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(Iag酶)；（5）过程：变性、复性、延伸。【详析】A、PCR技术的基本过程包括变性、复性、延伸，每一次循环也都包含这三个步骤，A正确；B、为了实现定点突变，就需要在特定位置改变碱基序列，因此诱变引物与模板链并不是严格的碱基互补配对，B正确；C、大引物模板需要以含有诱变引物和引物甲的模板链复制获得，故PCR-I至少经过两次循环，才能获得大引物模板，C错误；D、大引物中有定点诱变碱基，且大引物延伸方向由5'-3'，扩增一次可得到定点诱变的基因片段。PCR技术每扩增一次，要一对引物，引物乙与大引物结合的模板不同。因此，PCR-Ⅱ选用大引物和引物乙以获得定点诱变的基因片段，D正确。故选C。二、非选择题：共4小题：共64分19.自然界中不同微生物之间存在着复杂的相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。（1）用于分离细菌的固体培养基除包含水、葡萄糖、蛋白胨、无机盐等营养成分外，还需要添加______，其中蛋白胨主要为细菌合成______（至少答2个）等大分子提供原料。（2）A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上．凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图所示），表明______。（3）为分离出具有溶菌作用的细菌，需要将______涂布于浑浊薄层上，培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现______。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。（4）某同学为探究P菌溶解破坏A菌的方式，提出了假说并设计实验进行验证：①其中实验组的处理为：将无菌圆形滤纸小片在______（填选项）中浸泡后覆盖于平板的浑浊薄层中心，数秒后取出滤纸片，平板倒置培养后观察溶菌效果。A、无菌培养液B、含P菌培养液C、P菌培养液离心过滤后的滤液②该同学提出的假说是：______。〖答案〗（1）①.琼脂②.蛋白质、核酸（2）A菌能在培养平板中生长繁殖（3）①.湖泊水样②.溶菌圈（4）①.C②.假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂〖祥解〗微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。【小问1详析】用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂（起到凝固作用）等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等，可用于合成蛋白质、核酸等生物大分子物质。【小问2详析】将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。【小问3详析】菌落是指由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌（不会使培养基变浑浊）。【小问4详析】根据实验的处理，圆形滤纸小片可用于吸收P菌培养液离心过滤后的滤液，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。20.2024年5月17日，我国完成世界首例活体人的临床辅助异种肝移植手术，成功将猪肝脏移植到了一位肝脏重症患者身上。此供体猪为CRISPR/Cas9基因编辑猪，CRISPR/Cas9基因编辑系统可以实现对相关基因的精准剪切，其工作原理如下图1所示。请回答下列问题：（1）在CRISPR/Cas9系统中，sgRNA（向导RNA）可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，Cas9蛋白与基因工程工具中的______酶的功能相似。（2）为解决异体器官移植面临的最大问题，通常使用的基因编辑猪会敲除GGTA1、CMAH、B4GALNT2三种基因，推测此三种基因产物可引发人体产生______反应。（3）若已知GGTA1基因靶序列为5'-GAGAA……GTCAA-3'，根据该靶序列设计的sgRNA中的相应序列是5'-______-3'。CRISPR-Cas9系列有时存在结合出错而造成“脱靶”现象，从而破坏了其他正常的基因，分析“脱靶”可能的原因是______。（4）为鉴定GGTA1基因是否敲除成功，可先取基因编辑猪和野生猪的体细胞DNA分别进行PCR扩增，PCR体系除加入体细胞DNA外，还需加入4种脱氧核苷酸、______和引物______（从图2中的引物A/B/C/D中选择）。通过______方法分离和鉴定PCR产物，若结果为______，则说明GGTA1基因敲除成功。〖答案〗（1）限制（2）免疫（3）①.UUGACUUCUC②.sgRNA太短，特异性降低（4）①.耐高温的DNA聚合酶②.B、C③.琼脂糖凝胶电泳④.阴性〖祥解〗基因工程中的操作工具及其作用：①“分子手术刀”——限制性内切核酸酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶，E•coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。【小问1详析】在CRISPR/Cas9系统中，sgRNA（向导RNA）可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，限制酶也能够切割DNA特定的位点，则Cas9蛋白与基因工程工具中的限制酶的功能相似。小问2详析】异体器官移植面临最大的问题是会发生免疫反应，为解决异体器官移植面临的最大问题，通常使用的基因编辑猪会敲除GGTA1、CMAH、B4GALNT2三种基因，减少免疫反应。【小问3详析