北京市西城区第六十六中学2023-2024学年高二下学期6月月考生物试题

这是一份北京市西城区第六十六中学2023-2024学年高二下学期6月月考生物试题，共22页。试卷主要包含了考试时间60分钟等内容，欢迎下载使用。
2024-6
试卷说明：
1．考试时间60分钟。本试卷共100分，共二道大题，共9页。
2．试题答案一律在答题纸上作答，在试卷上作答无效。
第一部分（选择题共40分）
一、选择题：共20小题，每小题2分，共40分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。
1. 一个完整的生态系统的结构应包括 （ ）
A. 全部的食物链和食物网
B. 生产者、消费者、分解者和食物网
C. 非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
D. 生态系统的四种成分，食物链和食物网
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统 是由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。生物群落由存在于自然界一定范围或区域内并互相依存的一定种类的动物、植物、微生物组成。生物群落内不同生物种群的生存环境包括非生物环境和生物环境。非生物环境又称无机环境、物理环境，如各种化学物质、气候因素等，生物环境又称有机环境，如不同种群的生物。
【详解】生态系统结构包括营养结构和组成成分，营养结构指食物链和食物网，成分有非生物和能量、生产者、消费者和分解者。所以D选项正确。A、B、C选项错误。
故选D。
2. 下图为利用藻类和细菌处理污水的一种生物氧化塘系统示意图。相关分析正确的是（ ）
A. C、O、N等元素的循环仅在氧化塘内部进行B. 流入该氧化塘的能量全部来自于藻类的光合作用
C. 处理后流出的水不需要控制藻类和细菌的量D. 该氧化塘利用了生态工程的循环和协调等原理试卷源自 每日更新，更低价下载，欢迎访问。【答案】D
【解析】
【分析】物质循环是指组成生物体的各种元素元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，并且物质循环具有全球性。碳在无机环境和生物群落之间主要以二氧化碳的方式循环，在生物群落内部是以有机物的形式循环的。
【详解】A、C、O、N等元素的循环是在无机环境和生物群落之间进行的，A错误；
B、该氧化塘属于人工生态系统，流入流入该氧化塘的能量包括生产者所包括的太阳能以及污水等有机物中的能量，B错误；
C、处理后流出的水需要控制藻类和细菌的量，以避免对下游的水造成污染，C错误；
D、该氧化塘利用了生态工程的循环（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）和协调（处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量）等原理，D正确。
故选D。
3. 研究者对某地区不同林龄的高山针叶林群落的净初级生产力（ANPP）进行研究，得到图所示结果。ANPP可用单位面积植物每年有机物积累的速率来表示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. ANPP包括植物呼吸作用消耗量B. ANPP可用于植物生长、发育和繁殖
C. ANPP中能量可在生态系统中循环利用D. 该地区群落演替的晚期白皮松占有优势
【答案】B
【解析】
【分析】由图中可知净初级生产力（ANPP），随树龄增大，白皮松的速率呈现增大后减小的趋势，亚高山冷杉呈现上升的趋势。
【详解】A、净初级生产力（ANPP）表示单位面积植物每年有机物积累，不包括植物呼吸作用消耗的量，A错误；
B、净初级生产力（ANPP）表示单位面积植物每年有机物积累，有机物积累量可以用于植物生长、发育和繁殖，因此ANPP可用于植物生长、发育和繁殖，B正确；
C、由于捕食关系不可逆，能量流动是单向的；由于每个营养级的能量都有一部分以热能的形式散失，导致能量不能循环利用，C错误。
D、群落演替的晚期白皮松树龄增大，ANPP逐渐减少，处于劣势，D错误。
故选B。
4. 为解决海水养殖鱼虾导致近海水体污染问题，科研人员将海藻、海草与鱼、虾、贝混养以构建“海洋牧场”，提高了经济效益和生态效益。下列分析错误的是（ ）
A. 海藻和海草可提高水体溶解氧，并为鱼类提供食物
B. 混养方式促进了近海生态系统的物质循环
C. “海洋牧场”净化水质体现了生物多样性的间接价值
D. 构建“海洋牧场”时，应选择生态位相似的物种混养
【答案】D
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。
【详解】A、海藻和海草能进行光合作用产生氧气，所以可提高水体溶解氧，并为鱼类提供食物，A正确；
B、混养可使该区域的食物链复杂，可促进了近海生态系统的物质循环，B正确；
C、净化水质属于调节生态系统的功能，所以体现了生物多样性的间接价值，C正确；
D、生态位相似的物种混养，会造成物种间形成竞争的关系，构建“海洋牧场”时，应选择生态位有差异的物种混养，D错误。
故选D。
5. 下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是（ ）
A. 传统发酵技术利用微生物的特定功能生产产品
B. 制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸
C. 在制作腐乳时需将豆腐放置于密闭装置中发酵
D. 利用乳酸菌腌制泡菜时需先通气培养后密封
【答案】A
【解析】
【分析】制作果酒的酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌，只能在无氧条件下繁殖，制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型；腐乳是用豆腐发酵制成，多种微生物参与发酵，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【详解】A、传统的发酵技术就是利用微生物的特定功能，生产想要的产品，A正确；
B、醋酸菌是好氧菌，该过程应在有氧条件下进行，B错误；
C、在制作腐乳时需将豆腐放置于通风处发酵，C错误；
D、乳酸菌 是厌氧生物，一开始就要密封装置，D错误。
故选A。
6. 在家庭自制葡萄酒的过程中，需要进行的操作是（ ）
A. 对葡萄进行灭菌处理B. 将葡萄汁装满发酵瓶
C. 及时拧松瓶盖放气D. 通入无菌空气
【答案】C
【解析】
【分析】葡萄酒制作过程利用了酵母菌进行无氧呼吸产生酒精的原理。葡萄上自带酵母菌。
【详解】A、对葡萄进行灭菌处理会令葡萄皮上的酵母菌死亡，导致发酵无法成功，A错误；
B、葡萄汁装满发酵瓶会导致发酵过程中发酵液溢出，造成污染，B错误；
C、及时拧松瓶盖，将产生的二氧化碳放出，C正确；
D、酵母菌的发酵环境可以抑制大部分微生物生长，家庭自制没必要通入无菌空气，D错误。
故选C。
7. 关于微生物培养中的无菌技术，叙述错误的是（ ）
A. 实验前需用 75%的酒精棉球擦拭双手
B. 配制好的培养基可通过高压蒸汽进行灭菌
C. 接种环可以通过酒精灯火焰灼烧进行灭菌
D. 使用后的培养基不需要灭菌可直接丢弃
【答案】D
【解析】
【分析】无菌技术的主要内容：
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；
③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
【详解】A、实验前需用75%的酒精棉球擦拭双手，进行消毒，A正确；
B、配制好的培养基可通过高压蒸汽进行灭菌，B正确；
C、接种环可以通过酒精灯火焰灼烧进行灭菌，C正确；
D、为防止污染环境，使用后的培养基需要灭菌，才能丢弃到指定的地方，D错误。
故选D。
8. 下图为筛选产脲酶细菌的过程，下列说法错误的是（ ）
A. 培养皿在接种微生物后需倒置培养
B. 挑取单菌落后可用划线法进行接种
C. 鉴别培养基中可加入酚红作指示剂
D. 选择培养基中应以尿素为唯一碳源
【答案】D
【解析】
【分析】1、鉴定分解尿素的细菌：细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够产生脲酶，并分解尿素。
2、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。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着划线的延伸，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、培养皿在接种微生物后需倒置培养，以防止冷凝水倒流污染培养基，A正确；
B、挑取单菌落后需在酒精灯火焰旁，用平板划线法进行接种，B正确；
C、可在鉴别培养基中加入酚红作指示剂，观察是否变红来鉴定菌种是否为尿素分解菌，C正确；
D、筛选产脲酶细菌需要制备以尿素为唯一氮源的选择培养基，D错误。
故选D。
9. 实验可利用稀释涂布平板法统计样品中的活菌数，下列叙述不正确的是（ ）
A. 实验需用涂布器将菌液涂布于固体培养基表面
B. 通过统计平板上的菌落数推测出样品中的活菌数，菌落数为30-300个的平板合适
C. 涂布平板的所有操作都不需要在酒精灯火焰附近进行
D. 平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
【答案】C
【解析】
【分析】用稀释涂布平板法进行微生物计数时，当样品的稀释度足够高时，培养基表面的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品大约含有多少活菌。
【详解】A、用稀释涂布平板法进行接种时，需用涂布器将菌液涂布于固体培养基表面，A正确；
B、通过统计平板上的菌落数推测出样品中的活菌数，计数时选择菌落数为30−300的平板，B正确；
C、涂布平板所有操作需要在酒精灯火焰附近进行，C错误；
D、用稀释涂布平板法进行微生物计数时，当样品的稀释度足够高时，培养基表面的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品大约含有多少活菌，D正确。
故选C。
10. 甲状旁腺激素（PTH）水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是（ ）
A. 需要使用动物细胞培养技术
B. 需要制备用PTH免疫的小鼠
C. 利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D. 筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
【答案】D
【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、单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养，即需要使用动物细胞培养技术，A正确；
B、该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH，故应用PTH刺激小鼠，使其产生相应的B细胞，B正确；
C、抗原与抗体的结合具有特异性，可利用抗原-抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞，C正确；
D、由于一种B细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体，D错误。
故选D。
11. 两烟草品系革新一号（2n=48）和粉蓝（2n=24）通过植物体细胞杂交获得了一个体细胞杂种。该杂种具有72条染色体，形态上有别于双亲，自交可结实，但结实率随温度变化而有所不同。下列叙述错误的是（ ）
A. 其中原生质体融合体现了细胞膜一定的流动性
B. 体细胞杂种自交可结实说明双亲无生殖隔离
C. 体细胞杂种减数分裂时，双亲染色体相对独立
D. 温度可能影响体细胞杂种减数分裂时的染色体行为
【答案】B
【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术），因此，该技术所依赖的生物学原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、原生质体融合过程依赖细胞膜的流动性实现，即该过程体现了细胞膜一定的流动性，A正确；
B、体细胞杂种自交可结实不能说明双亲无生殖隔离，生殖隔离是否存在需要检测两烟草亲本杂交产生的后代的育性，B错误；
C、体细胞杂种减数分裂时，双亲染色体相对独立，各自进行同源染色体分离和非同源染色体自由组合的过程，C正确；
D、温度会通过影响酶活性来影响细胞代谢过程，而减数分裂过程的进行与细胞代谢密切相关，因此，温度可能影响体细胞杂种减数分裂时的染色体行为，D正确。
故选B。
12. 盾叶薯蓣根茎富含薯蓣皂素，可用于治疗心血管病等。利用植物细胞工程可快捷、大量地生产薯蓣皂素。下图是盾叶薯蓣愈伤组织生长曲线，下列说法错误的是（ ）

A. 不同植物激素的浓度和比例会影响愈伤组织的增重
B. 愈伤组织后期增重缓慢与营养减少和代谢废物积累有关
C. 愈伤组织应在30天内传代，以保持其分裂能力和细胞活性
D. 通过植物组培获得大量薯蓣植株，实现薯蓣皂素的工厂化生产
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知，随着培养时间的延长，愈伤组织增重量先增加后有所减小的趋势。
【详解】A、在植物组织培养过程中，不同植物激素的浓度和比例会影响愈伤组织的生长和分化，即会影响愈伤组织的增重，A正确；
B、愈伤组织后期增重缓慢与培养基中营养减少和代谢废物积累有关，B正确；
C、据图可知，培养30天后，愈伤组织增重有所减少，说明其分裂能力下降，因此愈伤组织应在30天内传代，以保持其分裂能力和细胞活性，C正确；
D、实现薯蓣皂素的工厂化生产，只需培养到愈伤组织时期即可，D错误。
故选D。
13. 干细胞培养在再生医学、药物安全和有效性检测等领域具有重要作用。下列说法正确的是（ ）
A. 培养干细胞时不需提供二氧化碳
B. 一种干细胞只能分化为一种类型的细胞
C. 成体干细胞遗传物质丢失，不能发育成完整个体
D. 胚胎干细胞具有分化为体内任何类型细胞潜能
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞培养一般分为原代培养和传代培养两个阶段。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、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）。
【详解】A、培养干细胞时需提供二氧化碳维持培养液的pH，A错误；
BD、干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞，胚胎干细胞分化程度低，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞的潜能，而成体干细胞只能分化为特定的组织，B错误，D正确。
C、成体干细胞是已分化的细胞，发生了基因的选择性表达，遗传物质没有丢失，不能发育成完整个体，C错误。
故选D。
14. 下图为利用成年雄鼠的皮肤细胞制造出卵细胞，与正常精子完成受精，诞生健康可育后代的过程。下列叙述错误是（ ）

注：图中未标出的常染色体结构和数目均正常
A. 该技术需要应用动物细胞工程和胚胎工程
B. 实现两雄性个体繁衍后代，属于无性生殖
C. 为某些不孕不育症的治疗提供了新的思路
D. 若应用于人类，需考虑伦理和法律等因素
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：①无菌、无毒的环境；②营养；③温度和pH；④气体环境：95%空气+5%CO2。
【详解】A、图示过程涉及动物细胞培养和胚胎移植等技术，可见该过程需要应用动物细胞工程和胚胎工程，A正确；
B、该过程实现两雄性个体繁衍后代，精子的形成过程涉及减数分裂过程，因而属于有性生殖，B错误；
C、该技术利用体细胞制造出卵细胞的思路可以为某些不孕不育症的治疗提供了新的途径，C正确；
D、该技术成熟后，若应用于人类，则需考虑伦理和法律等因素，D正确。
故选B。
15. 体细胞核移植技术具有广泛的应用前景，流程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. ①②③④⑤产生的子代只含一个亲本的遗传物质
B. ④胚胎移植前，需对受体注射促性腺激素促进排卵
C. ⑥取囊胚滋养层细胞进行检测，可减少对胚胎的损伤
D. ①②③⑦⑧为生殖性克隆，可获得所需组织、细胞
【答案】C
【解析】
【分析】将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为动物个体，核移植得到的动物称克隆动物。
【详解】A、①②③④⑤产生的子代属于克隆动物，子代含两个亲本的遗传物质，一个提供细胞核，一个提供细胞质，A错误；
B、胚胎移植前需要对代孕母即受体注射孕激素进行同期发情处理，以获得相同的生理状态，B错误；
C、胚胎在植入前还要进行基因检查，过程④可提取囊胚的滋养层细胞进行基因检测，可减少对胚胎的损伤，C正确；
D、①②③⑦⑧为治疗性克隆，可获得所需组织、细胞，D错误。
故选C。
16. 原核细胞具有防止外来DNA入侵的系统，主要由限制酶和甲基化酶组成。通常限制酶只能识别未甲基化的相关序列。而Dpnl酶却可以特异性识别并切断腺嘌呤甲基化后的GATC序列，因此常被用于PCR后切除大肠杆菌来源的模板DNA。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 限制酶可识别并切割外源DNA，以防止被入侵
B. 甲基化修饰可以避免原核细胞自身DNA被切割
C. PCR时应加入甲基化酶，便于Dpnl酶识别并切割
D. 该防御系统的形成是原核细胞长期进化的结果
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、限制酶能识别特定的脱氧核苷酸序列并催化DNA链中两个特定脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的断裂，原核细胞中限制酶的存在可识别并切割外源DNA，以防止被入侵，从而对自身起到保护作用，A正确；
B、甲基化修饰可以避免原核细胞自身DNA被切割，进而保证自身遗传物质的稳定性，B正确；
C、Dpnl酶可以特异性识别并切断腺嘌呤甲基化后的GATC序列，常被用于PCR后切除大肠杆菌来源的模板DNA，因此，PCR时应不应加入甲基化酶，否则PCR产物均将被甲基化，均会被Dpnl酶特异性识别并切断，C错误；
D、该防御系统的形成是原核细胞在长期进化过程中不断被自然选择的结果，D正确。
故选C。
17. 研究者构建了下图所示的双质粒表达系统，当色氨酸缺乏时Ptrp启动子开启（如图），而色氨酸充足时Ptrp启动子关闭。下列表述错误的是（ ）

注：培养基缺乏色氨酸时
A. 培养基中缺少色氨酸时，阻遏蛋白Cl合成
B. 阻遏蛋白Cl与PL结合，目的基因转录关闭
C. 培养基中富含色氨酸时，目的基因表达水平下降
D. 调节培养基中色氨酸含量能控制目的基因表达水平
【答案】C
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
【详解】A、培养基中缺少色氨酸时，Ptrp启动子开启，阻遏蛋白Cl合成，A正确；
B、结合图示可知，阻遏蛋白Cl与PL结合，目的基因转录关闭，目的基因不能表达，B正确；
C、培养基中富含色氨酸时，Ptrp启动子关闭，阻遏蛋白Cl无法合成，目的基因表达水平上升，C错误；
D、当色氨酸缺乏时Ptrp启动子开启，而色氨酸充足时Ptrp启动子关闭，可见，调节培养基中色氨酸含量能控制目的基因表达水平，D正确。
故选C。
18. 关于DNA粗提取与鉴定的实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 洋葱、香蕉、菜花、猪血可作为理想的实验材料
B. 用2ml/L的NaCl溶液溶解DNA去除不溶杂质
C. 用95%的冷酒精析出DNA，去除蛋白质等杂质
D. 溶解粗提取的DNA加入二苯胺试剂沸水浴，溶液呈蓝色
【答案】A
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的实验原理：
1、DNA的溶解性
（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14ml/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。
（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响．大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
3、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、猪是哺乳动物，其成熟的红细胞中不含细胞核和细胞器，即不含DNA，因此猪血不能作为实验材料来提取DNA，A错误；
B、DNA能溶解于2ml/L的NaCl溶液中，因此可用2ml/L的NaCl溶液溶解DNA去除不溶杂质，B正确；
C、DNA不溶于95%的冷酒精，而其它杂质如蛋白质溶于酒精，因此可用95%的冷酒精析出DNA，去除蛋白质等杂质，C正确；
D、溶解粗提取的DNA加入二苯胺试剂后需要沸水浴，才会呈现蓝色，D正确。
故选A。
19. 利用PCR可以在体外进行DNA片段扩增，下列叙述错误的是（ ）
A. 通过改变体系中的温度，控制PCR的反应进程
B. PCR是酶促反应，需加入解旋酶和DNA-聚合酶
C. 通过引物的设计可以做到选择性扩增DNA片段
D. 根据DNA分子的大小和构象，通过电泳鉴定产物
【答案】B
【解析】
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种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。
【详解】A、PCR反应中，每次循环一般分为变性（超过90℃）、复性（50℃左右）和延伸（72℃左右），所以通过改变体系中的温度，控制PCR的反应进程，A正确；
B、PCR是酶促反应，需加入耐高温的DNA聚合酶，不需要加解旋酶，B错误；
C、PCR技术可在生物体外复制特定的DNA片段，其中“特定DNA片段”是指两引物之间的DNA序列，所以通过引物的设计可以做到选择性扩增DNA片段，C正确；
D、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，故根据DNA分子的大小和构象，通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定产物，D正确。
故选B。
20. 利用基因工程技术，将T-DNA片段插入到A基因中导致A基因突变，可获得突变体。为获知T-DNA插入位置，可用PCR技术进行扩增，应从下图选择的引物组合是（ ）
A. 引物Ⅰ与引物ⅡB. 引物Ⅰ与引物Ⅲ
C. 引物Ⅱ与引物ⅣD. 引物Ⅲ与引物Ⅳ
【答案】C
【解析】
【分析】引物通常是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与靶区域一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与靶区域另一端的另一条DNA模板链互补，其功能是作为核苷酸聚合作用的起始点，核酸聚合酶可由其3端开始合成新的核酸链。
【详解】引物Ⅰ与引物Ⅱ延伸方向向右，引物Ⅲ与引物Ⅳ延伸方向向左，引物组合只能是Ⅰ与Ⅲ，Ⅰ与Ⅳ，Ⅱ与Ⅲ，Ⅱ与Ⅳ。本题为获知T-DNA插入位置，应该扩增包括T-DNA和两侧A基因片段，故选引物Ⅱ与引物Ⅳ，C正确，ABD错误。
故选C。
第二部分（非选择题 共60分）
21. 活性污泥（含多种细菌和真菌）和微藻可用于污水处理，微藻还可用于生产饲料和生物燃料。研究人员将活性污泥与蛋白核小球藻等质量混合，构建了菌-藻共生系统。用相同生物量的菌-藻系统、蛋白核小球藻（纯藻）与活性污泥（纯菌），在适宜pH、光照等条件下，分别处理人工污水，定期取样测定水质相关指标，结果如下图所示。
注：COD指的是化学耗氧量，可间接反映污水中有机物含量。
（1）在菌-藻系统中，藻类光合作用产生O2促进了好氧菌的代谢，利用污水中的NO3-和PO43- 制造的________可供给细菌生长；细菌可提供_______维持藻类生长。
（2）在有些条件下，藻与菌之间存在竞争抑制，请举一例___。
（3）据图可知，与纯菌、纯藻相比，利用菌-藻系统处理人工污水具有优势，依据是________。
（4）与活性污泥相比，利用菌-藻系统处理污水的优势有 。
A. 微藻与菌共同作用，优势互补，净化污水效率高
B. 微藻光合作用释放氧气，可减少人工增氧的成本
C. 微藻可作为饲料、生物燃料原料，实现废物资源化利用
D. 使污水中的物质和能量得以循环利用，提高了能量利用率
（5）在实际应用于污水处理之前，还需对菌-藻系统做进一步研究。请提出一个研究课题___。
【答案】（1） ①. 有机物 ②. 无机盐和二氧化碳
（2）黑暗条件时，微藻无法进行光合作用，会与好氧菌竞争氧气（或在增殖过程中，微藻与菌对环境的营养元素利用会形成一定的竞争关系）
（3）处理84h后，菌-藻组水样中NO3-、PO43-含量与纯藻组无明显差异，明显低于纯菌组；菌-藻组水样中COD与纯菌组无明显差异，但明显低于纯藻组 （4）ABC
（5）合理即可。例如：不同种菌-藻组合对废水净化效果的研究；菌-藻共生作用机理研究
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是测定（验证）菌-藻共生系统等对于水质的影响，实验的自变量是菌或藻类的类型，因变量是水质情况，可通过COD和无机盐离子的含量进行比较。
【小问1详解】
在菌-藻系统中，藻类光合作用产生的O2促进了好氧菌的代谢，好氧菌利用污水中的NO3-和PO43- 制造的有机物（如蛋白质、核酸等）可供给细菌生长；细菌可提供无机盐和二氧化碳（光合作用的暗反应原料）维持藻类生长。
【小问2详解】
在黑暗条件时，微藻无法进行光合作用，会与好氧菌竞争氧气，故该条件下藻与菌之间存在竞争抑制。
【小问3详解】
据图可知，处理8.4h后，菌-藻组水样中NO3-、PO43-含量与纯藻组无明显差异，明显低于纯菌组；菌-藻组水样中COD与纯菌组无明显差异，但明显低于纯藻组，故与纯菌、纯藻相比，利用菌-藻系统处理人工污水具有优势。
【小问4详解】
A、据图可知，菌-藻组的无机盐含量低，说明微藻与菌共同作用，优势互补，净化污水效率高，A正确；
B、微藻可进行光合作用释放氧气，供菌类生长所需，可减少人工增氧的成本，B正确；
C、微藻可作为饲料、生物燃料的原料，实现废物资源化利用，提高了能量利用率，C正确；
D、生态系统的能量是单向流动的，不是循环利用的，D错误。
故选ABC。
【小问5详解】
在实际应用于污水处理之前，需要对不同种菌-藻组合对废水净化效果的研究，以更好的指导生产。
22. 紫花苜蓿是畜牧业重要的饲料来源，但易受平头刺盘孢菌(一种真菌)等病原体侵害。拟筛选能抑制平头刺盘孢菌的微生物，并探究其机理，为进一步生产应用提供依据。
（1）从健康苜蓿根部采集10g土壤样品，加入90mL的________制备土壤悬液，进行梯度稀释后取10-8浓度的样品悬液，采用________法接种至细菌LB培养基中培养。长出单菌落后，将形态不同的单菌落进行分离并纯培养，得到多种纯化的待测菌。
（2）筛选目标菌：拓取直径6mm的平头刺盘孢菌菌饼，置于实验平板中心，在菌饼周围四个十字位点接种纯化后的待测细菌（图1），于25℃培养箱中培养7天，通过测定菌饼直径并计算抑菌率，筛选得到目标菌X。
① 该实验应以________的平板为对照。
② 若对照菌饼直径为R（mm），实验菌饼直径为r（mm），则菌落生长抑制率为________×100%。
（3）初步鉴定表明菌株X为一种芽孢杆菌。研究者推测，X可能产生了某种抑菌活性物质来抑制病原菌的生长。芽孢杆菌产生的抑菌物种类繁多，可分为挥发性物质和非挥发性物质。为探究X产生的抑菌物的种类，进行实验，处理如下表，结果如图2。
① B1左侧处理应为________，A2左侧小孔中应加入________。
② 分析图2结果，研究者得出结论：X产生的抑菌物为一种非挥发性物质。得出结论的依据是________。
【答案】（1） ①. 无菌水 ②. 涂布平板
（2） ①. 置入相同直径的平头刺盘孢菌菌饼但不接种细菌 ②. （R-r）/(R-6)
（3） ①. 加入细菌LB培养基并接种X ②. LB（无菌）培养液 ③. A1与B1两组平头刺盘孢菌菌饼直径差异不显著，但A2与B2两组菌落直径差异显著
【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。
【小问1详解】
微生物培养时应注意无菌操作，故需要加入无菌水进行稀释；据图可知，菌落生长较为均匀，故接种方法是涂布平板。
【小问2详解】
①为确保培养基未被污染，该实验应以置入相同直径的平头刺盘孢菌菌饼但不接种细菌的平板为对照：若空白培养基没有菌落生成，证明培养基未被污染。
② 分析题意，拓取直径6mm的平头刺盘孢菌菌饼，置于实验平板中心，则R-6即为菌落的正常生长范围，而实验菌饼直径为r，R-r表示抑制生长的范围，则菌落生长抑制率为（R-r）/(R-6)×100%。
【小问3详解】
①分析题意，本实验目的是探究X产生的抑菌物的种类，实验设计应遵循对照与单一变量原则，A1左侧加入细菌LB培养基，结合图2实验结果可知，A1左侧无菌落，而B1左侧有菌落生长，则B1左侧加入细菌LB培养基并接种X；A2左侧小孔中应加入LB（无菌）培养液以形成对照。
②据图可知，A1与B1两组平头刺盘孢菌菌饼直径差异不显著，但A2与B2两组菌落直径差异显著，故推测X产生的抑菌物为一种非挥发性物质。
23. 脂联素（APN）是蛋白类激素。血清中APN的含量可直接反映人体健康情况，低水平的APN可能与肥胖、糖尿病、心血管疾病等相关。开发APN的快速检测方法具有重要的意义。
（1）科研人员通过多次注射______对实验小鼠进行免疫，从免疫小鼠的脾中收集______细胞与骨髓瘤细胞混合，并加入______（试剂）促进融合，经选择、培养，最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。
（2）为确定A1、A2、A3的抗原结合位点是否相同，将等量A1、A2、A3分别固定于反应体系中并结合APN，再分别加入酶E标记的A1、A2、A3，反应后洗掉未结合抗体，加入酶E的底物（可被酶E催化发生显色反应），通过与对照组比较颜色变浅的程度计算出结合抑制率，结果如表。以抑制率50%为界值进行实验数据分析
该实验所得结论是__________________
（3）传统的双抗夹心法可以快速检测样本中有无特定抗原，原理如图1。当胶体金停留在T线或C线，将显现出红色。仅C线显红色，为阴性结果；T线和C线均显红色，为阳性结果；C线不显色，为无效结果。请解释产生阳性结果的原理________________________。

（4）有人在此基础上研发了双抗夹心法分段半定量检测，如图2。三条T线（T1、T2、T3）分别包埋一定量的相同抗体。

①利用上述研究获得的单克隆抗体对血清中APN半定量检测，在图2的金垫、T线、C线包埋的抗体分别是：______、______、抗A2的抗体。
②简述如何通过检测线的显色结果来判断检测血清中APN的相对含量______。
【答案】（1） ①. APN/脂联素 ②. B淋巴 ③. PEG
（2）A2、A3结合同一抗原位点，A1结合另一抗原位点
（3）样品中的S抗原与抗体1结合形成S-抗体1-胶体金复合物，一起层析至T线时，抗体2与复合物中S抗原结合，将胶体金留在T线处显红色，多余的复合物继续层析至C线，抗体1的抗体与复合物中的抗体1结合，将胶体金留在C线处显红色
（4） ①. A2 ②. Al ③. 检测线出现红色条带数量越多，APN的相对含量越多
【解析】
【分析】血糖的升高会刺激下丘脑的感受器进而通过神经刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，但同时血糖的升高也会直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。 胰岛素分泌的增多：①会抑制胰高血糖素的分泌；②促进糖类的氧化的分解；③促进血糖转化为肝糖原、肌糖原；④促进糖类转化为脂肪、非必需氨基酸。血糖降低，刺激下丘脑和胰岛B细胞，而下丘脑也会通过神经刺激胰岛B细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素会促进储能物质向血糖的转化，进而提高血糖。
【小问1详解】
科研人员通过多次注射脂联素（APN）作为抗原，对实验小鼠进行免疫，产生相应的B淋巴细胞，然后从脾脏中收集B淋巴细胞，然后与骨髓瘤细胞混合，在PEG的作用下促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，经选择、培养，最终在培养液中提取分离得到A1、A2、A3等多种抗APN的单克隆抗体。
【小问2详解】
据表可知，A2、A3的抑制率相同，A2、A3与A1的抑制率不同，则说明A2、A3结合同一抗原位点，A1结合另一抗原位点。
【小问3详解】
据图可知，产生阳性结果的原理是样品中的S抗原与抗体1结合形成S-抗体1-胶体金复合物，一起层析至T线时，抗体2与复合物中S抗原结合，将胶体金留在T线处显红色，多余的复合物继续层析至C线，抗体1的抗体与复合物中的抗体1结合，将胶体金留在C线处显红色。
【小问4详解】
①由于C线是抗A2的抗体，则金垫中的抗体是A2抗体，T线上的抗体应该与金垫上的抗体不同，则应该是A1抗体。
②由于抗原抗体的特异性结合，则检测线出现红色条带数量越多，APN的相对含量越多。
24. 视网膜感光细胞中的R蛋白由R基因编码，在视觉形成过程中有重要作用。为研究R蛋白的功能，科研人员利用基因工程获得R基因敲除的小鼠，并进行了相关实验。
（1）科研人员利用打靶载体敲除小鼠R基因，载体构建及R基因敲除过程如图1所示。①为构建能够敲除R基因的打靶载体，需先设计引物，通过PCR技术扩增R基因。在引物上添加Pst1限制酶识别序列，据图1应选择的引物是_______（选填图1中的a，b，c或d）。将得到的PCR产物酶切后连入打靶空载体，鉴定正确后进行后续实验。
②为将抗生素抗性基因ne（抵抗抗生素G418）从原有载体中切下以插入到R基因中，据图1及下表中限制酶识别位点序列信息，应选择限制酶__________分别对R基因和ne基因进行酶切，并用__________连接，完成打靶载体构建。
③将构建好的打靶载体导入小鼠受体细胞中。据图1，受体细胞基因组中的R基因通过_______被替换为打靶载体上插入ne的R基因片段。未整合到基因组的外源DNA会被降解。
（2）打靶载体也可能整合到受体细胞基因组DNA的其他部位，引发TK基因表达，使细胞在加入物质G的培养基上无法存活。在选择培养基中除有动物细胞培养的必需成分外，还需加入_________和物质G，可筛选出成功敲除R基因的小鼠受体细胞，其原因是__________。
（3）图2为小鼠视觉形成的部分机理简图，研究发现R蛋白通过图中所示方式参与小鼠视觉形成。
科研人员基于上述方法获得了R基因敲除的纯合小鼠，将野生型小鼠和R基因敲除小鼠都平均分成两组，一组在黑暗中饲养12h，另一组在光照下饲养12h；测定小鼠眼睛中各物质含量，结果如图3所示。
据图2机理，预测并在答题纸中画出图3中在光照条件下两种小鼠全反式视黄醛的含量_____。
【答案】（1） ①. a和d ②. EcR I和Mfe I（顺序不可颠倒） ③. DNA连接酶 ④. 显微注射 ⑤. 交换（或同源重组） （2） ①. G418 ②. 敲除R基因的受体细胞基因组DNA含有ne基因， 无TK基因，使其具有G418抗性，且可在含物质G的培养基上可存活。 ②. EcR I和Mfe I ③. DNA连接酶 ④. 交换（或同源重组）
（2） ①. G418 ②. 敲除R基因的受体细胞基因组DNA含有ne基因， 无TK基因，使其具有G418抗性，且可在含物质G的培养基上可存活
（3）
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：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、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钙离子处理法。（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；②检测目的基因是否转录出了mRNA；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。
【小问1详解】
①DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，因此限制酶PstI识别序列应该添加在引物的5'端，同时引物只能与模板链的3'端结合，引物与模板链是反向平行的关系，引物d右侧是5'端，该端连有限制酶PstI识别序列，左侧是3'端，从3'端向左延伸DNA链可进行R基因上面一条链的PCR扩增，同理，引物a左侧是5'端，该端连有限制酶PstI识别序列，右侧是3'端，从3'端向右延伸可进行另一条链的扩增，所以应该选择引物a和d。
②由图可知，R基因内部有Hind Ⅲ、EcR Ⅰ和BamH Ⅰ的识别位点，因此切割R基因必须在这三种限制酶之间选择；ne基因两侧具有Mfe I和Kpn I的识别序列，切割ne基因只能在这两种限制酶之间选择，根据表中各种限制酶识别序列可知，只有Mfe I与EcR I切割得到的黏性末端相同，都为AATT-3'，因此可用EcR I切割R基因，用Mfe I切割ne基因，得到相同黏性末端之后再用DNA连接酶将其连接，即可将ne基因插入到R基因中，完成打靶载体构建。
③将目的基因导入受体细胞时，若受体细胞是动物细胞，常采用显微注射法。将打靶载体导入受体细胞后，打靶载体上的插入ne的R基因与受体细胞基因组中的R基因发生交换（或同源重组），从而实现基因之间的替换。
【小问2详解】
打靶载体也可能整合到受体细胞基因组DNA的其他部位，引发TK基因表达，使细胞在加入物质G的培养基上无法存活。在选择培养基中除有动物细胞培养的必需成分外，还需加入G418和物质G，可筛选出成功敲除R基因的受体细胞，其原因是敲除R基因的受体细胞基因组DNA含有ne基因， 无TK基因，使其具有G418抗性，且可在含物质G的培养基上可存活。
【小问3详解】
由图2可知，视蛋白与顺式视黄醇结合生成视紫红质，视紫红质在光下分解为视蛋白和全反式视黄醇，进一步激活视觉信号，产生视觉，同时全反式视黄醇可在多种酶和R蛋白作用下转化为顺式视黄醇。由图3可知，在光照条件下，R基因敲除小鼠的顺式视黄醇含量低于野生型小鼠，且视紫红质含量也少于野生型小鼠，推测是由于R基因敲除小鼠体内缺少R基因，导致无法表达R蛋白，由于全反式视黄醇转变为顺式视黄醇需要R蛋白参与，R蛋白无法形成，则会导致全反式视黄醇转变为顺式视黄醇受阻，因此R基因敲除小鼠的顺式视黄醇含量减少，视紫红质也随之减少，同时也可以推出，R基因敲除小鼠的全反式视黄醇积累，从而含量高于野生型小鼠，可表示为下图：
培养皿
A1
B1
A2
B2
左侧
加入细菌LB培养基
？
？
小孔中加入培养过X的无菌滤液
右侧
相同位置接种等量平头刺盘孢菌
A1、B1右侧和A2、B2均加入真菌马铃薯琼脂培养基
抑制率（%）
E酶标抗体
A1
A2
A3
固相抗体
A1
61
23
33
A2
18
71
56
A3
27
63
73
限制酶
Kpn I
Mfe I
Hind I
EcR I
BamH I
识别序列及切割位点