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湖北省部分市州2024年春季高二年级下学期期末教学质量监测 生物试题
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这是一份湖北省部分市州2024年春季高二年级下学期期末教学质量监测 生物试题，文件包含精品解析湖北省2023-2024学年高二下学期7月期末考试生物试题原卷版docx、精品解析湖北省2023-2024学年高二下学期7月期末考试生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
生物学
本试卷共8页，22题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将答题卡上交。
一、选择题：本大题共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. 新中国在生物科学方面取得了辉煌成就。下列研究工作中，由我国科学家完成的是（ ）
A. 用显微镜观察植物的木栓组织发现了细胞
B. 成功构建了第一个体外重组DNA分子
C. 提出细胞膜的流动镶嵌模型
D. 世界上首例体细胞克隆猴的诞生
【答案】D
【解析】
【分析】罗伯特森提出生物膜模型是蛋白质-脂质-蛋白质三层结构；桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型。流动镶嵌模型的基本内容：生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
【详解】A、首次观察细胞并命名的是英国科学家罗伯特·胡克，A错误；
B、成功构建了第一个体外重组DNA分子的是美国生物学家沃森和英国物理学家克里克，B错误；
C、流动镶嵌模型是由科学家辛格和尼克尔森提出的，不是我国科学家，C错误；
D、世界上首个体细胞克隆猴的诞生是有我国科学家完成的在生命科学领域的重大科研成果，D正确。
故选D。
2. MicrRNA（miRNA）是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20—25个核苷酸。如图是miRNA调控基因的表达方式，下列有关miRNA的叙述错误的是（ ）
A. miRNA被完全降解后可以产生6种小分子物质
B. miRNA通过碱基互补配对识别靶mRNA
C. miRNA上含有能编码氨基酸的密码子
D. miRNA是DNA的转录产物
【答案】C
【解析】
【分析】RNA的DNA转录的产物，RNA的基本组成单位叫核糖核苷酸，由一分子核糖、一分子磷酸基团，一分子含氮碱基所组成，组成RNA的碱基有A、G、C、U4种。
【详解】A、miRNA被完全降解后可以产生磷酸、核糖、A、G、C、U共6种小分子物质，A正确；
B、miRNA能通过与靶mRNA结合，说明二者通过碱基互补配对识别，B正确；
C、miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA，说明它不能编码蛋白质，C错误；
D、DNA的转录形成RNA，D正确。
故选C。
3. 科研人员在锥形瓶中用不同的方式培养酵母菌，得到如图所示的四条种群增长曲线。下列叙述错误的是（ ）
A. 培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源的不同
B. 在20h之前酵母菌数量基本不增长是为了适应新的培养环境
C. 在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线a始终为J型曲线
D. 120h后，若在现有条件下继续培养，d组种群数量趋于减少
【答案】C
【解析】
【分析】在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量增长的曲线是“J”型。在资源有限、空间有限和受到其他生物制约条件下，种群数量增长的曲线是“S”型。
【详解】A、更换培养基，为细菌提供了新的营养物质并除去了代谢废物，因此，培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，A正确；
B、酵母菌在接种到新的培养基后，需要 一段时间来适应新的环境，包括温度、pH值、 营养成分等。在这个阶段，酵母菌的生长速率 通常很低，甚至可能不增长，直到它们完全适 应新环境后才开始快速生长，B正确；
C、虽然曲线a在初期呈现快速增长的趋 势，但这并不意味着它始终为J型曲线。J型曲 线是在理想条件下(即无环境阻力、资源无限等)种群的增长模式，而在实际情况下，随着酵母菌数量的增加，它们对资源的竞争会加剧，同时产生的代谢产物也可能对自身生长产生抑制作用，从而导致增长速率下降。因此， 曲线a在后期很可能会转变为S型曲线或其他类 型的增长曲线，C错误；
D、观察图像可知，在120h后，d组的酵母菌数量已经开始下降。这可能是由于培养基中的资源已经基本被消耗完毕，同时酵母菌产生的代谢产物也积累到了一定程度，对酵母菌的生长产生了抑制作用。因此，在现有条件下继续培养，d组的种群数量很可能会继续减少，D正确。
故选C。
4. 蝗虫分为群居型和散居型两类。中国科学院动物研究所发现了一种信息素4VA（4—甲氧基苯乙烯），它能诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群居型，从而导致了蝗虫聚群成灾。下列叙述正确的是（ ）
A. 蝗虫散居和群居的两种分布方式体现了群落空间结构的改变
B. 食物、气候等非密度制约因素会影响蝗虫的出生率和死亡率
C. 少量蝗虫聚集后能促使更多蝗虫聚集，该过程属于负反馈调节
D. 4VA属于蝗虫释放的化学信息，利用4VA诱杀蝗虫属于生物防治
【答案】D
【解析】
【分析】1、密度制约因素：食物、天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，叫密度制约因素。
2、非密度制约因素：气温、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，叫做非密度制约因素。
【详解】A、种群的空间特征包括随机分布、均匀分布和集群分布，群落的空间结构包括水平结构和垂直结构，蝗虫由散居型转变为群居型体现的是种群的空间特征，而不体现群落的空间结构，A错误；
B、食物是密度制约因素，B错误；
C、少量蝗虫聚集后能促使更多蝗虫聚集，该过程属于正反馈调节，C错误；
D、4VA属于蝗虫释放的化学信息，能诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群居型，利用4VA诱杀蝗虫的方法属于生物防治，D正确。
故选D。
5. 2020年，梁子湖遇到了新的生态难题——湖中大量鱼类将水生植物吞噬殆尽，由于鱼类密度过高，导致水质出现波动。武汉大学梁子湖生态站摸索围网种草，即围网驱鱼、网内种草。如今，围网区内，菹草、轮叶黑藻等水草已成功长出水面。今年2月，围网内部分区域甚至达到了Ⅰ类水质。下列叙述错误的是（ ）
A. 对生活在梁子湖中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
B. 围网种草增加了物种丰富度，有利于提高该生态系统的抵抗力稳定性
C. 围网种草会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
D. 青、草、鲢、鳙在湖中占据着不同的生态位，体现了群落的垂直结构
【答案】A
【解析】
【分析】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，称为这个物种的生态位。因此，研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、鲢鱼和鲤鱼属于不同物种，同一生物群落的不同物种，生态位有差异，所需环境资源不同，因此对生活在梁子湖中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是不同的，A错误；
B、围网种草能增加梁子湖里的物种类型，如菹草、轮叶黑藻等水草能躲避鱼类的捕食，增加生物群落的物种丰富度，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，B正确；
C、根据题意，梁子湖未围网种草前，湖中大量鱼类将水生植物吞噬殆尽，导致该生物群落物种丰富度降低，营养结构变简单，围网种草后避免了鱼类对水生植物的捕食，增加蛾物种丰富度，营养结构变得更复杂，使群落按照不同于自然演替的方向和速度进行，C正确；
D、青鱼栖息在水体的中下层，以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食，草鱼栖息于水体的中下层或水草多的地方，主要以水草为食，鳙鱼生活在水体的中上层，主要以浮游动物为食，也食用部分浮游植物，鲢鱼主要以浮游植物为食，生活在水体的上层，从食物类型和生活区域来看，青、草、鲢、鳙在湖中占据着不同的生态位，从生活水层来看，体现了群落的垂直结构，D正确。
故选A。
6. 下图是河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化作用示意图。下列分析错误的是（ ）
A. 流入该河流生态系统的总能量是河流中藻类所固定的太阳能
B. 该流域轻度污染后的净化作用依赖于该河流的自我调节能力
C. 在河流AB段，水中溶解氧含量因好氧性细菌的大量繁殖而下降
D. 藻类从水中吸收NH4+等无机盐离子，导致其大量繁殖
【答案】A
【解析】
【分析】1、生态系统具有一定的自我调节能力，自我调节能力的基础是负反馈调节，生态系统的自我调节能力是由一定限度的。
2、据图分析：图中的细菌属于分解者，可以将有机物分解为无机物，藻类属于生产者，能够利用无机盐离子。
【详解】A、流入该河流生态系统的总能量是河流中藻类所固定的太阳能及生活污水中的能量，A错误；
B、该流域轻度污染后的净化作用体现了生态系统具有一定的自我调节能力，B正确；
C、分析图可知，AB段需氧型细菌大量繁殖，导致溶解氧随有机物被需氧型细菌分解而大量消耗，C正确；
D、分析图可知，BC段含碳有机物在减少，说明有机物被大量分解，产生NH4+等无机盐离子，使藻类大量繁殖，D正确。
故选A。
7. 据统计，我国城市人均日产垃圾超过1kg，过量的垃圾会侵占大量的土地，同时污染环境。下列叙述错误的是（ ）
A. 厨余垃圾经处理后作为禽畜的食物可以提高能量传递效率
B. 维持城市生态系统的稳定需要不断从外界输入物质和能量
C. 对垃圾进行分类回收体现了生态工程基本原理中的循环原理
D. 城市生态系统的自我调节能力较弱，应尽可能减少垃圾的产生
【答案】A
【解析】
【分析】能量传递效率是指生态系统中，相邻两个营养级之间同化量的比值。 同化量是指某一营养级生物通过摄食、吸收等方式获得的能量，减去呼吸消耗等散失的能量后，用于生长、繁殖等生命活动的能量。 能量传递效率一般在 10% - 20%之间。
【详解】A 、厨余垃圾经处理后作为禽畜的食物，不能提高能量传递效率。能量传递效率是两个营养级之间同化量的比值，在 10% - 20% 之间，是相对固定的，不会因为厨余垃圾的处理方式而改变，A错误；
B 、城市生态系统是人工生态系统，物质和能量的输入和输出依赖于人类活动，维持其稳定需要不断从外界输入物质和能量，B正确；
C 、对垃圾进行分类回收，使废弃物资源化，体现了生态工程基本原理中的循环原理，C正确；
D 、城市生态系统的生物种类少，营养结构简单，自我调节能力较弱，应尽可能减少垃圾的产生，以减轻对环境的压力，D正确。
故选A。
8. 我国很多古诗词中蕴含着生物学相关的知识。下列说法错误的是（ ）
A. “螟蛉有子，蜾蠃负之”体现了生物之间的捕食关系
B. “燕燕于飞，差池其羽”中燕子表达的是生态系统中的物理信息
C. “无可奈何花落去，似曾相识燕归来”描述了群落季节性变化
D. “落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统中的物质循环的功能
【答案】B
【解析】
【分析】1、种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系，主要包括互利共生、寄生、竞争和捕食等。
2、生态系统中信息的种类：
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【详解】A、螟蛉成为了蜾蠃幼虫的食物，说明二者是捕食关系，A正确；
B、“燕燕于飞，差池其羽”意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息，B错误；
C、“无可奈何花落去，似曾相识燕归来”描述的是花落和燕子的迁徙，体现了群落的季节性变化，C正确；
D、“落红”是指红花落在地上，其中有机物被分解者分解，有机物变成无机物，被植物光合作用所利用，体现了生态系统的物质循环，D正确。
故选B。
9. “蒲萄酒、金叵罗，吴姬十五细马驮。”诗中提及的“蒲萄酒”即葡萄酒，是人类利用酵母菌的发酵制作而来。通过醋酸菌的发酵作用还可以制作葡萄醋。下列有关果酒和果醋制作的说法，正确的是（ ）
A 酵母菌和醋酸菌都属于真核生物
B. 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇直接转化成醋酸
C. 在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
D. 制作果酒过程应先通入无菌空气，促进酵母菌大量繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧性微生物，在无氧条件下进行酒精发酵，可用于酿酒；醋酸菌是好氧细菌，当氧气、糖源都充足时能通过复杂化学反应将糖分解成乙酸，当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸。
【详解】A、酵母菌是真核生物，醋酸菌是原核生物，A错误；
B、缺少糖源时，醋酸菌则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，B错误；
C、酒精发酵旺盛时应为无氧条件，而醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，C错误；
D、在制作果酒时，先通入无菌空气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖，后密封的目的是让酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精，D正确。
故选D。
10. 野生型菌株能在基本培养基中生长，氨基酸营养缺陷型菌株（突变株）由于基因突变失去合成某种氨基酸的能力，只能在完全培养基或补充了相应氨基酸的基本培养基中生长。下图是实验人员利用影印法初检某种氨基酸营养缺陷型菌株的过程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 制备培养基时，调节pH应该在灭菌后完成
B. 图中待测培养皿中的培养基属于选择培养基
C. 过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至完全培养基上
D. 实验结果初步说明菌落A为某种氨基酸营养缺陷型菌株
【答案】D
【解析】
【分析】影印培养法，是指确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。主要操作方法是：用灭菌的丝绒覆盖在一块与培养皿同样大小（或略小）的木制圆柱体上，轻轻地在母种培养皿的菌苔上印一下，把细菌菌落全部转移到丝绒面上，然后将这一丝绒面再印在另外的选择性培养基平板上，获得与原始平板完全相同的接种平板。待培养后，比对各培养皿在相同位置出现相同的菌落，从而筛选出适当的菌株。
【详解】A 、制备培养基时，调节 pH 应该在灭菌前完成，A错误；
B、图中待测培养皿中的培养基属于基本培养基，而不是选择培养基，选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物生长，B错误；
C 、过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至基本培养基上，而不是完全培养基，这样才能筛选出氨基酸营养缺陷型菌株，C错误；
D 、经过培养对比，菌落 A 在基本培养基上不能生长，而在完全培养基上能生长，实验结果初步说明菌落 A 为某种氨基酸营养缺陷型菌株，D正确。
故选D。
11. 如图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，图丙是接种后选择培养的效果图解，图丁是“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验操作流程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图甲和图乙所示方法均可用于微生物的分离和计数
B. 图丙所示的培养基中必须要有水、碳源、氮源和无机盐等关键成分
C. 图丁中培养基应以尿素作为唯一氮源，此培养基属于选择培养基
D. 通过观察未接种的培养基表面是否有菌落，可判断该培养基是否起到选择作用
【答案】C
【解析】
【分析】1、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。2、方法：能合成脲酶的细菌才能分解尿素。配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。
【详解】A 、图甲所示的平板划线法不能用于微生物的计数，因为在划线过程中，接种环上的菌液逐渐减少，每次划线的菌种数目不一致，该方法主要用于菌种的纯化，图乙所示的稀释涂布平板法可用于微生物的分离和计数，A错误；
B 、图丙所示的培养基为选择培养基，其中不一定含有水、碳源、氮源和无机盐，B错误；
C 、图丁中进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”，培养基应以尿素作为唯一氮源，只允许能分解尿素的细菌生长繁殖，此培养基属于选择培养基，C正确；
D 、通过观察空白对照（未接种的培养基）表面是否有菌落，可判断培养基在制备过程中是否被杂菌污染，而不是判断该培养基是否起到选择作用，D错误。
故选C。
12. 甲植物具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘乙植物的细胞质中存在抗除草剂基因，通过植物细胞工程技术将乙细胞质中的抗性基因引入甲中，获得杂种植株，实验流程图如下。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可根据细胞中染色体数目和形态的差异鉴定杂种细胞
B. 获得的杂种植株一定能够表现抗除草剂的性状
C. 进行A处理时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
D. 过程B通常用聚乙二醇或灭活病毒诱导原生质体融合
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：该图为植物体细胞杂交过程，其中A为去除细胞壁，制备原生质体，可用酶解法；B为诱导原生质体融合，可以用聚乙二醇处理；C为融合细胞的培养和筛选，D为脱分化。
【详解】A 、甲和乙的染色体数目相同，无法通过细胞中染色体数目辨别，A错误；
B、获得的杂种植株不一定能够表现抗除草剂的性状。细胞质基因的遗传表现为母系遗传，杂种植株中来自乙植物细胞质中的抗除草剂基因不一定能正常表达，B错误；
C 、进行 A 处理（去除细胞壁获得原生质体）时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，C正确；
D、过程 B（诱导原生质体融合）通常用聚乙二醇诱导，灭活的病毒一般用于诱导动物细胞融合，不能用于植物原生质体融合，D错误。
故选C。
13. 天山雪莲是一种十分珍贵的植物，分布在我国新疆、西藏的部分山区，是我国的三级濒危植物。下图是科学家用天山雪莲幼茎进行植物组织培养的流程图，有关说法正确的是（ ）
A. 制备外植体时，用70%酒精对幼茎消毒即可避免微生物污染
B. 生长素和细胞分裂素的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向
C. 整个培养过程中需要适宜的温度和不间断的人工光照
D. 选取天山雪莲的幼茎作为外植体的主要原因是细胞具有全能性
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养是指在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、器官等培养在人工配制的培养基上，使其生成完整植株或使其细胞增殖产生细胞代谢产物的技术。
【详解】A、制备外植体时，用 70%酒精对幼茎消毒不能完全避免微生物污染，通常还需要使用其他消毒剂如次氯酸钠等进行处理，A错误；
B、生长素和细胞分裂素的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向。例如，生长素浓度高、细胞分裂素浓度低时，有利于根的分化；生长素浓度低、细胞分裂素浓度高时，有利于芽的分化，B正确;
C、整个培养过程中需要适宜的温度，但不需要不间断的人工光照，在诱导愈伤组织形成时一般不需要光照，在分化培养时需要光照，C错误；
D 、选取天山雪莲的幼茎作为外植体的主要原因是其分裂能力强、分化程度低，更容易诱导脱分化和再分化，而不是因为细胞具有全能性，植物细胞都具有全能性，D错误。
故选B。
14. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是（ ）
A. 培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
B. 人工受精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割
C. 受精卵早期分裂时，桑葚胚的细胞一般都具有全能性
D. 胚胎移植之前需要对供体和受体进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：图示为通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程，杜泊羊的产生采用了体外受精（精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精）、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
【详解】A、维生素、激素不属于能源物质，不能提供能量，A错误；
B、人工受精后的一定时间内，收集早期受精卵用于胚胎分割，原肠胚阶段是胚胎发育的一个后期阶段，此时胚胎的细胞分化已经开始，不适合用于胚胎分割的目的，B错误；
C、桑葚胚时受精卵经过数次分裂后形成的一个早期的胚胎阶段，该阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞，桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化，因此桑葚胚的细胞一般都具有全能性，C正确；
D、受体对移入外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，因此不需要进行免疫检查；
故选C。
15. 生物经济一直是国家关注的重点行业之一，发展生物经济产业对于我国经济的转型升级具有重要意义。在2024年政府工作报告中，把生物经济中“生物制造”列为新增长引擎之一，而“生物制造”离不开生物工程。以下关于生物工程的说法正确的是（ ）
A. 提取乳酸菌的单细胞蛋白并将其添加在动物饲料中可提高饲料的品质
B. 理论上，可通过基因工程和克隆技术生产出不会引起免疫排斥的猪器官
C. 利用植物细胞全能性的原理进行的细胞产物工厂化生产不受季节、天气的限制
D. 正常造血干细胞移植到病人体内可治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病
【答案】B
【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新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、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、单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取，A错误；
B、利用基因工程方法抑制或去除抗原决定基因，使抗原无法合成而避免产生免疫排斥，再结合克隆技术，可获得不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官，B正确；
C、利用植物细胞工程获得细胞产物未体现出细胞的全能型，C错误；
D、神经干细胞具有分裂分化能力，可治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病，D错误。
故选B。
16. “三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线，下列叙述错误的是（ ）
A. 重组细胞体外培养的培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
B. 要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行获能处理
C. 从受精卵到三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D. “三亲婴儿”只拥有自己父亲和母亲的部分基因
【答案】D
【解析】
【分析】根据题图可知，“三亲婴儿”培育过程原理是动物细胞核具有全能性。其细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，细胞质基因来自卵母细胞捐献者。“三亲婴儿”体内拥有三个亲本的基因，三亲婴儿的培育过程采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
【详解】A、动物细胞培养的培养液中通常需要添加糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清，A正确；
B、体外受精时需要对精子进行获能处理，B正确；
C、从受精卵到三亲婴儿的培育，需要先将早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚期，再进行胚胎移植到母体子宫中，C正确；
D、“三亲婴儿”其细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，细胞质基因来自卵母细胞捐献者，D错误。
故选D。
17. 下图所示为基因工程中的相关物质或结构，已知酶Ⅰ切割后可形成图1所示结构，酶Ⅱ的识别序列和切割位点如图2所示，质粒结构如图3所示，目的基因两侧的酶切位点如图4所示，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图1中a所示部位与图2中箭头所示部位的结构相同
B. 酶Ⅰ和酶Ⅱ切割后的DNA片段可以用E·cliDNA连接酶连接
C. 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，能启动转录过程
D. 使用酶Ⅰ和酶Ⅱ同时处理质粒、目的基因，能防止自身环化
【答案】B
【解析】
【分析】限制性核酸内切酶（限制酶）主要是从原核生物中分离纯化出来的；自然界中限制酶的天然作用是破环外来基因；限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
【详解】A、图1中a所示部位与图2中箭头所示部位的结构均为磷酸二酯键，A正确；
B、酶Ⅰ和酶Ⅱ切割后的DNA片段黏性末端不同，因此不可以用E·cliDNA连接酶连接，B错误；
C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点位于DNA上，能启动转录过程，C正确；
D、使用酶Ⅰ和酶Ⅱ切割后的DNA片段黏性末端不同，因此同时处理质粒、目的基因，能防止自身环化，D正确。
故选B。
18. PCR是根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分和反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术（如图1）。图1中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。设计引物是PCR技术关键步骤之一，图2是某同学设计的一组引物（只标注了部分碱基序列）。下列有关PCR技术的叙述错误的是（ ）
A. 图2设计的引物不合理是因为引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效
B. 引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的5端开始连接脱氧核苷酸
C. 耐高温的DNA聚合酶的作用是催化以DNA为模板的DNA子链的延伸
D. 在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术反应的条件：稳定的缓冲溶液环境、DNA模板、合成引物、四种脱氧核苷酸、DNA聚合酶、温控设备； PCR反应的原理：DNA的半保留复制； PCR反应的温度条件：变性90℃以上，退火50℃左右，延伸72℃左右； PCR以指数的方式扩增。
1、DNA分子复制的人工控制：（1）解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性；（2）恢复螺旋：在50～60℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性；（3）复制条件：缓冲液，DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、两种引物；（4）控制仪器：PCR仪（温度周期性自动调节仪）；
2、PCR的含义是多聚酶链式反应；
3、PCR技术反应的条件：①稳定的缓冲溶液环境；②DNA模板；③合成引物；④四种脱氧核苷酸；⑤DNA聚合酶；⑥温控设备；
4、PCR技术最突出的优点是快速、高效、灵活、易于操作。5、TaqDNA聚合酶的特点是：耐高温。
【详解】A、引物之间的互补配对造成PCR反应时，退火时引物之间互相结合，失去和模板结合的能力，从而使聚合酶无法起始聚合反应，所以失效了，A正确；
B、DNA聚合酶不能从头开始催化合成DNA，而只能从引物的3＇端延伸子链，即DNA的合成方向总是从子链的5'端向3′端延伸，因此引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3＇端开始连接脱氧核苷酸，B错误；
C、耐高温的DNA聚合酶的作用是催化以DNA为模板的DNA子链的延伸，C正确；
D、利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似，从理论推测，循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA双链片段是在第三轮循环，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 科学家在研究果蝇细胞时发现了一个储存磷酸盐的全新细胞器——PX小体。PX小体是一种由多层膜组成的细胞器，膜上的PX蛋白在运输磷酸盐的过程中发挥重要作用，当磷酸盐进入PX小体后就会转化为磷脂。在Pi正常和缺乏状态下，PX小体调控磷酸盐水平的机制如下图所示。请回答下列问题。
在Pi正常和缺乏状态下，PX小体调控磷酸盐水平的机制
注：——抑制EC：肠吸收细胞JNK是有丝分裂调控信号
（1）磷是细胞中大量元素之一，是细胞必不可缺少的许多化合物的成分。除磷脂外，磷还参与组成____________等有机物（写出两种即可）。
（2）导致PX蛋白和Cka蛋白结构不同的直接原因是：____________。
（3）若想从细胞中分离出PX小体，常用的方法是____________。
（4）从结构和功能的角度分析，PX小体具有多层膜结构的作用是____________。
（5）通过图示分析，当饮食中Pi不足时，维持细胞中Pi含量稳定的途径是：____________（写出一条即可）。
【答案】（1）核酸（DNA、RNA）、核苷酸、ATP、NADP+（NADPH）等
（2）组成两种蛋白质的氨基酸数目不同，氨基酸的种类不同，氨基酸的排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式形成的空间结构不同
（3）差速离心法 （4）储存足量的Pi（或储存足量的磷酸盐）
（5）PX小体被降解，释放出磷酸盐供细胞使用，维持细胞中的Pi水平稳态（或：PX小体的降解解除了PX小体对Cka蛋白的抑制作用，并激活JNK信号，促使肠道干细胞增殖分化，形成更多肠吸收细胞，从而尽可能吸收磷酸盐，维持Pi的相对稳定。）
【解析】
【分析】1、无机盐在生物体内含量较低，但有重要作用，如参与细胞内复杂化合物的形成，维持细胞和生物体生命活动的正常进行，维持渗透压，维持pH值等。2、据题意可知，当食物中磷酸盐过多时，PX蛋白可将Pi转运进入PX小体后，再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时， PX小体会被降解，同时PX蛋白对Cka–JNK信号通路的抑制被解除，以维持Pi的相对稳定。
【小问1详解】
磷作为细胞中常见的元素，参与组成的有机物有核酸（DNA、RNA）、磷脂、ATP、还原型辅酶I（NADH）、NADPH等。
小问2详解】
蛋白质的结构取决于其氨基酸的组成和排列方式。不同的氨基酸种类会赋予蛋白质不同的化学性质；氨基酸的数目决定了蛋白质的大小和复杂度；而氨基酸的排列顺序则决定了蛋白质的折叠方式和空间结构，从而导致 PX 蛋白和 Cka 蛋白在结构上存在差异。
【小问3详解】
差速离心法是利用不同的离心速度所产生的不同离心力，将各种亚细胞组分和各种颗粒分离开来。通过逐步增加离心力，先将较大的细胞器和颗粒沉淀下来，然后再提高离心力，分离出较小的组分，从而可以将 PX 小体从细胞的其他成分中分离出来。
【小问4详解】
从结构和功能角度分析，PX 小体具有多层膜结构的作用主要有以下几点： 形成相对独立的内部空间：多层膜结构能够为 PX 小体内部的化学反应提供一个相对稳定且独立的环境，使其内部的生化反应不受细胞质中其他物质的干扰。 物质选择性通透：膜具有选择透过性，多层膜结构可以更有效地控制物质的进出，只允许特定的分子或离子通过，从而保证 PX 小体内部进行的生理过程所需物质的精准摄取和代谢产物的有序排出，储存足量的Pi。
【小问5详解】
当饮食中的磷酸盐不足时，一方面，吸收细胞中的PX小体被降解，释放出Pi供细胞使用；另一方面，PX蛋白对Cka–JNK信号通路的抑制被解除，促使肠道干细胞增殖，导致新生的具有吸收功能的肠内膜细胞数量激增，从而尽可能吸收磷酸盐，维持Pi的相对稳定。
20. 矿藏开采后往往会造成山体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。矿区极端恶劣的土地条件，又会阻碍植被的生长。尤其是规模巨大的采矿业，不仅会对土地景观造成巨大的影响，还可能产生严重的重金属污染。如何恢复矿区废弃地的生态环境，从而实现经济、社会与环境持续协调的发展，越来越多地受到人们的关注。图1是某矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请回答下列问题：
（1）矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复以及植被恢复所必需的____________（填“动物”、“植物”或“土壤微生物”）群落的重建。
（2）在植被恢复过程中应选择当地物种，这体现了生态工程的____________原理；该生态修复工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，这体现了生态工程的____________原理。
（3）恢复植被的措施是植树和种草，而不选择种植农作物的原因是____________（答出一种即可）。
（4）结合图1分析，牲畜的同化量有三个去向，一是____________；二是____________；三是____________。
（5）利用植物修复技术将土壤中的重金属（如：Cd）富集到植物体内，进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存），可降低土壤中重金属的含量。将杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株不同器官中Cd含量（如图2）。据图可知，植株的____________进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。相对于一年生草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于____________（写出两点即可）。
【答案】（1）土壤微生物
（2） ① 协调（或：协调、自生） ②. 整体
（3）矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长（或：若种植农作物，矿区的重金属会通过食物链危害人类）
（4） ①. 用于呼吸作用，以热能的形式散失 ②. 流入下一营养级 ③. 流入分解者被分解者利用
（5） ①. 叶 ②. 杨树的根系发达，有利于吸收土壤中的Cd；杨树属于多年生木本植物，可多次收集叶片对Cd进行处理；杨树对Cd的富集能力强，积累量大
【解析】
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜能，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【小问1详解】
矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建，为加速矿区生态环境的恢复，具体采用的措施有人工制造表土、多层覆盖、植被恢复工程等；
【小问2详解】
在植被恢复过程中应选择当地物种，这体现了生态工程的协调原理；该生态修复工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，这体现了生态工程的整体原理；
【小问3详解】
矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此恢复植被的措施是植树和种草，而不是种植农作物；此外，若种植农作物，矿区的重金属会通过食物链危害人类；
【小问4详解】
由图1分析可知，牲畜的同化量有三个去向，一是用于呼吸作用，以热能的形式散失；二是流入下一营养级；三是流入分解者被分解者利用；
【小问5详解】
据图可知，植株的叶进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。相对于一年生草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于杨树的根系发达，有利于吸收土壤中的Cd；杨树属于多年生木本植物，可多次收集叶片对Cd进行处理；杨树对Cd的富集能力强，积累量大。
21. 细胞DNA合成一般有D和S两条途径。D途径是由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，叶酸作为重要的辅酶参与这一合成过程。S途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经次黄嘌呤磷酸核糖转化酶（HGPRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（TK）的催化作用合成DNA。氨基蝶呤是叶酸的拮抗剂，可阻断瘤细胞利用D的途径合成DNA。人淋巴细胞中虽有D途径和S途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞虽只有D途径，但能不断分裂增殖。下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。回答下列问题：
注：HAT培养基是指含次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶脱氧核苷三种物质的细胞培养基
（1）利用____________技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
（2）步骤②的原理是____________。细胞融合完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有____________，融合体系中出现多种类型的融合细胞的原因是____________。
（3）使用HAT培养基进行细胞培养的结果是____________。图中④筛选的目的是____________，该次筛选所依据的基本原理是____________。
【答案】（1）动物细胞融合
（2） ①. 细胞膜的流动性 ②. 同种类型细胞相互融合形成的细胞（或：B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞） ③. 细胞融合是随机的
（3） ①. 只有杂交瘤细胞能够生存 ②. 获得能产生特定（所需）抗体的杂交瘤细胞 ③. 抗原与抗体的反应（结合）具有特异性
【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；进行克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；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。
【小问1详解】
利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径；
【小问2详解】
步骤②是B淋巴细胞与骨髓融合成杂交瘤细胞的过程，依据的原理是细胞膜的流动性；细胞融合完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有同种类型细胞相互融合形成的细胞（或：B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞），融合体系中出现多种类型的融合细胞的原因是细胞融合是随机的；
【小问3详解】
使用HAT培养基进行细胞培养的结果是只有杂交瘤细胞能够生存；图中④筛选的目的是获得能产生特定（所需）抗体的杂交瘤细胞，该次筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应（结合）具有特异性。
22. 1980—1982年，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素。1993年，我国批准生产重组人干扰素a-1b，它是我国批准生产的第一个基因工程药物，目前主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。真核生物基因（如人类基因）中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中干扰素基因（有内含子）可以表达出干扰素。下图是利用基因工程生产人白细胞干扰素的基本过程图解，请回答下列问题。
（1）质粒作为基因工程的常用载体，应具备的基本条件有____________（答出两点即可）。而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
（2）在构建质粒载体时，干扰素基因序列中不能含有用到的限制酶的识别序列，是因为____________。
（3）从人的白细胞中，某同学通过PCR获得了干扰素基因，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到干扰素，其原因是____________。
（4）从人的白细胞中提取____________作为模板，利用逆转录酶反转录成cDNA，再以cDNA为模板进行PCR扩增，可获得目的基因。为了增大重组质粒导入大肠杆菌的成功率，一般先用____________处理大肠杆菌，得到感受态细胞。
（5）干扰素基因在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的干扰素可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在生产过程中应选用____________的大肠杆菌作为受体细胞。
【答案】（1）有一个至多个限制酶切割点；能进行自我复制；具特殊的标记基因
（2）若干扰素基因序列中含有用到的限制酶的识别序列，限制酶可能将它切断
（3）干扰素基因有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出干扰素
（4） ①. mRNA ②. Ca2+
（5）蛋白酶缺陷型
【解析】
【分析】基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。 基因表达载体通常由目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等部分构成。 构建基因表达载体的方法通常是：首先用同一种限制酶分别切割含有目的基因的 DNA 片段和运载体（如质粒），使其产生相同的黏性末端或平末端。然后，用 DNA 连接酶将目的基因与运载体连接起来，形成重组 DNA 分子，即基因表达载体。
【小问1详解】
质粒作为基因工程的常用载体，应具备的基本条件有： 自我复制能力：质粒能够在宿主细胞中自主复制，从而保证目的基因能够随着质粒的复制而大量扩增。例如，一些质粒具有特定的复制起始位点，能够利用宿主细胞的酶系统进行复制。 多个限制酶切割位点：具有多个不同的限制酶切割位点，以便插入目的基因。这样可以方便地使用多种限制酶将目的基因连接到质粒上。 标记基因：通常包含抗生素抗性基因等标记基因，便于筛选出成功导入了质粒的受体细胞。例如，含有氨苄青霉素抗性基因的质粒导入细菌后，在含氨苄青霉素的培养基中能存活的细菌可能就成功导入了该质粒。 对受体细胞无害：质粒不能对宿主细胞的生存和繁殖产生不利影响，以确保宿主细胞能够正常生长和发挥功能。
【小问2详解】
在构建质粒载体时，干扰素基因序列中不能含有用到的限制酶的识别序列，是因为如果干扰素基因序列中含有所用限制酶的识别序列，那么在切割质粒和目的基因的过程中，限制酶也会切割干扰素基因，导致目的基因（干扰素基因）被破坏，不能完整地插入到质粒中，从而无法获得正确的重组质粒，影响后续的基因表达和功能实现。
【小问3详解】
真核基因转录形成的 mRNA 通常需要经过一系列的转录后加工，如 5'端加帽、3'端加尾、内含子的剪接等。而大肠杆菌缺乏这些加工机制，若干扰素基因中存在内含子，在大肠杆菌中无法被正确剪接，从而影响蛋白质的合成，因此干扰素基因有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出干扰素
【小问4详解】
从人的白细胞中提取 信使 RNA（mRNA） 作为模板，利用逆转录酶反转录成 cDNA。 mRNA 是由基因转录产生，并携带了基因编码蛋白质的信息。通过提取白细胞中的 mRNA，利用逆转录酶的作用，可以将其反转录为互补 DNA（cDNA），为后续的基因操作和研究提供基础。感受态细胞是指处于容易吸收外源 DNA 状态的细胞。 细胞处于感受态时，其细胞膜的通透性发生变化，使得外源 DNA 能够更容易地进入细胞内。 制备感受态细胞的方法通常包括Ca2+处理大肠杆菌。
【小问5详解】
蛋白酶能够分解蛋白质，如果使用蛋白酶正常的大肠杆菌，表达出的干扰素可能会被其产生的蛋白酶所降解。而选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌，由于其缺乏相关的蛋白酶或者蛋白酶活性较低，就能够在一定程度上减少表达出的干扰素被降解的可能性，从而提高干扰素的产量和质量。
生物学
本试卷共8页，22题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将答题卡上交。
一、选择题：本大题共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. 新中国在生物科学方面取得了辉煌成就。下列研究工作中，由我国科学家完成的是（ ）
A. 用显微镜观察植物的木栓组织发现了细胞
B. 成功构建了第一个体外重组DNA分子
C. 提出细胞膜的流动镶嵌模型
D. 世界上首例体细胞克隆猴的诞生
【答案】D
【解析】
【分析】罗伯特森提出生物膜模型是蛋白质-脂质-蛋白质三层结构；桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型。流动镶嵌模型的基本内容：生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
【详解】A、首次观察细胞并命名的是英国科学家罗伯特·胡克，A错误；
B、成功构建了第一个体外重组DNA分子的是美国生物学家沃森和英国物理学家克里克，B错误；
C、流动镶嵌模型是由科学家辛格和尼克尔森提出的，不是我国科学家，C错误；
D、世界上首个体细胞克隆猴的诞生是有我国科学家完成的在生命科学领域的重大科研成果，D正确。
故选D。
2. MicrRNA（miRNA）是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20—25个核苷酸。如图是miRNA调控基因的表达方式，下列有关miRNA的叙述错误的是（ ）
A. miRNA被完全降解后可以产生6种小分子物质
B. miRNA通过碱基互补配对识别靶mRNA
C. miRNA上含有能编码氨基酸的密码子
D. miRNA是DNA的转录产物
【答案】C
【解析】
【分析】RNA的DNA转录的产物，RNA的基本组成单位叫核糖核苷酸，由一分子核糖、一分子磷酸基团，一分子含氮碱基所组成，组成RNA的碱基有A、G、C、U4种。
【详解】A、miRNA被完全降解后可以产生磷酸、核糖、A、G、C、U共6种小分子物质，A正确；
B、miRNA能通过与靶mRNA结合，说明二者通过碱基互补配对识别，B正确；
C、miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA，说明它不能编码蛋白质，C错误；
D、DNA的转录形成RNA，D正确。
故选C。
3. 科研人员在锥形瓶中用不同的方式培养酵母菌，得到如图所示的四条种群增长曲线。下列叙述错误的是（ ）
A. 培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源的不同
B. 在20h之前酵母菌数量基本不增长是为了适应新的培养环境
C. 在保持培养液的更换频率不变的情况下，曲线a始终为J型曲线
D. 120h后，若在现有条件下继续培养，d组种群数量趋于减少
【答案】C
【解析】
【分析】在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群数量增长的曲线是“J”型。在资源有限、空间有限和受到其他生物制约条件下，种群数量增长的曲线是“S”型。
【详解】A、更换培养基，为细菌提供了新的营养物质并除去了代谢废物，因此，培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，A正确；
B、酵母菌在接种到新的培养基后，需要 一段时间来适应新的环境，包括温度、pH值、 营养成分等。在这个阶段，酵母菌的生长速率 通常很低，甚至可能不增长，直到它们完全适 应新环境后才开始快速生长，B正确；
C、虽然曲线a在初期呈现快速增长的趋 势，但这并不意味着它始终为J型曲线。J型曲 线是在理想条件下(即无环境阻力、资源无限等)种群的增长模式，而在实际情况下，随着酵母菌数量的增加，它们对资源的竞争会加剧，同时产生的代谢产物也可能对自身生长产生抑制作用，从而导致增长速率下降。因此， 曲线a在后期很可能会转变为S型曲线或其他类 型的增长曲线，C错误；
D、观察图像可知，在120h后，d组的酵母菌数量已经开始下降。这可能是由于培养基中的资源已经基本被消耗完毕，同时酵母菌产生的代谢产物也积累到了一定程度，对酵母菌的生长产生了抑制作用。因此，在现有条件下继续培养，d组的种群数量很可能会继续减少，D正确。
故选C。
4. 蝗虫分为群居型和散居型两类。中国科学院动物研究所发现了一种信息素4VA（4—甲氧基苯乙烯），它能诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群居型，从而导致了蝗虫聚群成灾。下列叙述正确的是（ ）
A. 蝗虫散居和群居的两种分布方式体现了群落空间结构的改变
B. 食物、气候等非密度制约因素会影响蝗虫的出生率和死亡率
C. 少量蝗虫聚集后能促使更多蝗虫聚集，该过程属于负反馈调节
D. 4VA属于蝗虫释放的化学信息，利用4VA诱杀蝗虫属于生物防治
【答案】D
【解析】
【分析】1、密度制约因素：食物、天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，叫密度制约因素。
2、非密度制约因素：气温、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，叫做非密度制约因素。
【详解】A、种群的空间特征包括随机分布、均匀分布和集群分布，群落的空间结构包括水平结构和垂直结构，蝗虫由散居型转变为群居型体现的是种群的空间特征，而不体现群落的空间结构，A错误；
B、食物是密度制约因素，B错误；
C、少量蝗虫聚集后能促使更多蝗虫聚集，该过程属于正反馈调节，C错误；
D、4VA属于蝗虫释放的化学信息，能诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群居型，利用4VA诱杀蝗虫的方法属于生物防治，D正确。
故选D。
5. 2020年，梁子湖遇到了新的生态难题——湖中大量鱼类将水生植物吞噬殆尽，由于鱼类密度过高，导致水质出现波动。武汉大学梁子湖生态站摸索围网种草，即围网驱鱼、网内种草。如今，围网区内，菹草、轮叶黑藻等水草已成功长出水面。今年2月，围网内部分区域甚至达到了Ⅰ类水质。下列叙述错误的是（ ）
A. 对生活在梁子湖中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
B. 围网种草增加了物种丰富度，有利于提高该生态系统的抵抗力稳定性
C. 围网种草会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
D. 青、草、鲢、鳙在湖中占据着不同的生态位，体现了群落的垂直结构
【答案】A
【解析】
【分析】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，称为这个物种的生态位。因此，研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、鲢鱼和鲤鱼属于不同物种，同一生物群落的不同物种，生态位有差异，所需环境资源不同，因此对生活在梁子湖中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是不同的，A错误；
B、围网种草能增加梁子湖里的物种类型，如菹草、轮叶黑藻等水草能躲避鱼类的捕食，增加生物群落的物种丰富度，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，B正确；
C、根据题意，梁子湖未围网种草前，湖中大量鱼类将水生植物吞噬殆尽，导致该生物群落物种丰富度降低，营养结构变简单，围网种草后避免了鱼类对水生植物的捕食，增加蛾物种丰富度，营养结构变得更复杂，使群落按照不同于自然演替的方向和速度进行，C正确；
D、青鱼栖息在水体的中下层，以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食，草鱼栖息于水体的中下层或水草多的地方，主要以水草为食，鳙鱼生活在水体的中上层，主要以浮游动物为食，也食用部分浮游植物，鲢鱼主要以浮游植物为食，生活在水体的上层，从食物类型和生活区域来看，青、草、鲢、鳙在湖中占据着不同的生态位，从生活水层来看，体现了群落的垂直结构，D正确。
故选A。
6. 下图是河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化作用示意图。下列分析错误的是（ ）
A. 流入该河流生态系统的总能量是河流中藻类所固定的太阳能
B. 该流域轻度污染后的净化作用依赖于该河流的自我调节能力
C. 在河流AB段，水中溶解氧含量因好氧性细菌的大量繁殖而下降
D. 藻类从水中吸收NH4+等无机盐离子，导致其大量繁殖
【答案】A
【解析】
【分析】1、生态系统具有一定的自我调节能力，自我调节能力的基础是负反馈调节，生态系统的自我调节能力是由一定限度的。
2、据图分析：图中的细菌属于分解者，可以将有机物分解为无机物，藻类属于生产者，能够利用无机盐离子。
【详解】A、流入该河流生态系统的总能量是河流中藻类所固定的太阳能及生活污水中的能量，A错误；
B、该流域轻度污染后的净化作用体现了生态系统具有一定的自我调节能力，B正确；
C、分析图可知，AB段需氧型细菌大量繁殖，导致溶解氧随有机物被需氧型细菌分解而大量消耗，C正确；
D、分析图可知，BC段含碳有机物在减少，说明有机物被大量分解，产生NH4+等无机盐离子，使藻类大量繁殖，D正确。
故选A。
7. 据统计，我国城市人均日产垃圾超过1kg，过量的垃圾会侵占大量的土地，同时污染环境。下列叙述错误的是（ ）
A. 厨余垃圾经处理后作为禽畜的食物可以提高能量传递效率
B. 维持城市生态系统的稳定需要不断从外界输入物质和能量
C. 对垃圾进行分类回收体现了生态工程基本原理中的循环原理
D. 城市生态系统的自我调节能力较弱，应尽可能减少垃圾的产生
【答案】A
【解析】
【分析】能量传递效率是指生态系统中，相邻两个营养级之间同化量的比值。 同化量是指某一营养级生物通过摄食、吸收等方式获得的能量，减去呼吸消耗等散失的能量后，用于生长、繁殖等生命活动的能量。 能量传递效率一般在 10% - 20%之间。
【详解】A 、厨余垃圾经处理后作为禽畜的食物，不能提高能量传递效率。能量传递效率是两个营养级之间同化量的比值，在 10% - 20% 之间，是相对固定的，不会因为厨余垃圾的处理方式而改变，A错误；
B 、城市生态系统是人工生态系统，物质和能量的输入和输出依赖于人类活动，维持其稳定需要不断从外界输入物质和能量，B正确；
C 、对垃圾进行分类回收，使废弃物资源化，体现了生态工程基本原理中的循环原理，C正确；
D 、城市生态系统的生物种类少，营养结构简单，自我调节能力较弱，应尽可能减少垃圾的产生，以减轻对环境的压力，D正确。
故选A。
8. 我国很多古诗词中蕴含着生物学相关的知识。下列说法错误的是（ ）
A. “螟蛉有子，蜾蠃负之”体现了生物之间的捕食关系
B. “燕燕于飞，差池其羽”中燕子表达的是生态系统中的物理信息
C. “无可奈何花落去，似曾相识燕归来”描述了群落季节性变化
D. “落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统中的物质循环的功能
【答案】B
【解析】
【分析】1、种间关系是指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系，主要包括互利共生、寄生、竞争和捕食等。
2、生态系统中信息的种类：
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【详解】A、螟蛉成为了蜾蠃幼虫的食物，说明二者是捕食关系，A正确；
B、“燕燕于飞，差池其羽”意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息，B错误；
C、“无可奈何花落去，似曾相识燕归来”描述的是花落和燕子的迁徙，体现了群落的季节性变化，C正确；
D、“落红”是指红花落在地上，其中有机物被分解者分解，有机物变成无机物，被植物光合作用所利用，体现了生态系统的物质循环，D正确。
故选B。
9. “蒲萄酒、金叵罗，吴姬十五细马驮。”诗中提及的“蒲萄酒”即葡萄酒，是人类利用酵母菌的发酵制作而来。通过醋酸菌的发酵作用还可以制作葡萄醋。下列有关果酒和果醋制作的说法，正确的是（ ）
A 酵母菌和醋酸菌都属于真核生物
B. 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇直接转化成醋酸
C. 在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能将果汁中的糖发酵为醋酸
D. 制作果酒过程应先通入无菌空气，促进酵母菌大量繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧性微生物，在无氧条件下进行酒精发酵，可用于酿酒；醋酸菌是好氧细菌，当氧气、糖源都充足时能通过复杂化学反应将糖分解成乙酸，当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸。
【详解】A、酵母菌是真核生物，醋酸菌是原核生物，A错误；
B、缺少糖源时，醋酸菌则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，B错误；
C、酒精发酵旺盛时应为无氧条件，而醋酸菌是好氧菌，在无氧条件下不能存活，C错误；
D、在制作果酒时，先通入无菌空气的目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖，后密封的目的是让酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精，D正确。
故选D。
10. 野生型菌株能在基本培养基中生长，氨基酸营养缺陷型菌株（突变株）由于基因突变失去合成某种氨基酸的能力，只能在完全培养基或补充了相应氨基酸的基本培养基中生长。下图是实验人员利用影印法初检某种氨基酸营养缺陷型菌株的过程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 制备培养基时，调节pH应该在灭菌后完成
B. 图中待测培养皿中的培养基属于选择培养基
C. 过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至完全培养基上
D. 实验结果初步说明菌落A为某种氨基酸营养缺陷型菌株
【答案】D
【解析】
【分析】影印培养法，是指确保在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法。主要操作方法是：用灭菌的丝绒覆盖在一块与培养皿同样大小（或略小）的木制圆柱体上，轻轻地在母种培养皿的菌苔上印一下，把细菌菌落全部转移到丝绒面上，然后将这一丝绒面再印在另外的选择性培养基平板上，获得与原始平板完全相同的接种平板。待培养后，比对各培养皿在相同位置出现相同的菌落，从而筛选出适当的菌株。
【详解】A 、制备培养基时，调节 pH 应该在灭菌前完成，A错误；
B、图中待测培养皿中的培养基属于基本培养基，而不是选择培养基，选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物生长，B错误；
C 、过程②应将印在丝绒布上的菌落先转印至基本培养基上，而不是完全培养基，这样才能筛选出氨基酸营养缺陷型菌株，C错误；
D 、经过培养对比，菌落 A 在基本培养基上不能生长，而在完全培养基上能生长，实验结果初步说明菌落 A 为某种氨基酸营养缺陷型菌株，D正确。
故选D。
11. 如图甲、乙是微生物接种常用的两种方法，图丙是接种后选择培养的效果图解，图丁是“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”的实验操作流程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图甲和图乙所示方法均可用于微生物的分离和计数
B. 图丙所示的培养基中必须要有水、碳源、氮源和无机盐等关键成分
C. 图丁中培养基应以尿素作为唯一氮源，此培养基属于选择培养基
D. 通过观察未接种的培养基表面是否有菌落，可判断该培养基是否起到选择作用
【答案】C
【解析】
【分析】1、培养基选择分解尿素的微生物的原理：培养基的氮源为尿素，只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素，缺乏氮源而不能生长发育繁殖，而受到抑制，所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。2、方法：能合成脲酶的细菌才能分解尿素。配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。
【详解】A 、图甲所示的平板划线法不能用于微生物的计数，因为在划线过程中，接种环上的菌液逐渐减少，每次划线的菌种数目不一致，该方法主要用于菌种的纯化，图乙所示的稀释涂布平板法可用于微生物的分离和计数，A错误；
B 、图丙所示的培养基为选择培养基，其中不一定含有水、碳源、氮源和无机盐，B错误；
C 、图丁中进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”，培养基应以尿素作为唯一氮源，只允许能分解尿素的细菌生长繁殖，此培养基属于选择培养基，C正确；
D 、通过观察空白对照（未接种的培养基）表面是否有菌落，可判断培养基在制备过程中是否被杂菌污染，而不是判断该培养基是否起到选择作用，D错误。
故选C。
12. 甲植物具有由核基因控制的多种优良性状，另一远缘乙植物的细胞质中存在抗除草剂基因，通过植物细胞工程技术将乙细胞质中的抗性基因引入甲中，获得杂种植株，实验流程图如下。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可根据细胞中染色体数目和形态的差异鉴定杂种细胞
B. 获得的杂种植株一定能够表现抗除草剂的性状
C. 进行A处理时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
D. 过程B通常用聚乙二醇或灭活病毒诱导原生质体融合
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：该图为植物体细胞杂交过程，其中A为去除细胞壁，制备原生质体，可用酶解法；B为诱导原生质体融合，可以用聚乙二醇处理；C为融合细胞的培养和筛选，D为脱分化。
【详解】A 、甲和乙的染色体数目相同，无法通过细胞中染色体数目辨别，A错误；
B、获得的杂种植株不一定能够表现抗除草剂的性状。细胞质基因的遗传表现为母系遗传，杂种植株中来自乙植物细胞质中的抗除草剂基因不一定能正常表达，B错误；
C 、进行 A 处理（去除细胞壁获得原生质体）时需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，C正确；
D、过程 B（诱导原生质体融合）通常用聚乙二醇诱导，灭活的病毒一般用于诱导动物细胞融合，不能用于植物原生质体融合，D错误。
故选C。
13. 天山雪莲是一种十分珍贵的植物，分布在我国新疆、西藏的部分山区，是我国的三级濒危植物。下图是科学家用天山雪莲幼茎进行植物组织培养的流程图，有关说法正确的是（ ）
A. 制备外植体时，用70%酒精对幼茎消毒即可避免微生物污染
B. 生长素和细胞分裂素的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向
C. 整个培养过程中需要适宜的温度和不间断的人工光照
D. 选取天山雪莲的幼茎作为外植体的主要原因是细胞具有全能性
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养是指在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、器官等培养在人工配制的培养基上，使其生成完整植株或使其细胞增殖产生细胞代谢产物的技术。
【详解】A、制备外植体时，用 70%酒精对幼茎消毒不能完全避免微生物污染，通常还需要使用其他消毒剂如次氯酸钠等进行处理，A错误；
B、生长素和细胞分裂素的浓度、比例会影响植物细胞的发育方向。例如，生长素浓度高、细胞分裂素浓度低时，有利于根的分化；生长素浓度低、细胞分裂素浓度高时，有利于芽的分化，B正确;
C、整个培养过程中需要适宜的温度，但不需要不间断的人工光照，在诱导愈伤组织形成时一般不需要光照，在分化培养时需要光照，C错误；
D 、选取天山雪莲的幼茎作为外植体的主要原因是其分裂能力强、分化程度低，更容易诱导脱分化和再分化，而不是因为细胞具有全能性，植物细胞都具有全能性，D错误。
故选B。
14. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是（ ）
A. 培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
B. 人工受精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割
C. 受精卵早期分裂时，桑葚胚的细胞一般都具有全能性
D. 胚胎移植之前需要对供体和受体进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：图示为通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程，杜泊羊的产生采用了体外受精（精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精）、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
【详解】A、维生素、激素不属于能源物质，不能提供能量，A错误；
B、人工受精后的一定时间内，收集早期受精卵用于胚胎分割，原肠胚阶段是胚胎发育的一个后期阶段，此时胚胎的细胞分化已经开始，不适合用于胚胎分割的目的，B错误；
C、桑葚胚时受精卵经过数次分裂后形成的一个早期的胚胎阶段，该阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属于全能细胞，桑葚胚进一步发育，细胞开始出现分化，因此桑葚胚的细胞一般都具有全能性，C正确；
D、受体对移入外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，因此不需要进行免疫检查；
故选C。
15. 生物经济一直是国家关注的重点行业之一，发展生物经济产业对于我国经济的转型升级具有重要意义。在2024年政府工作报告中，把生物经济中“生物制造”列为新增长引擎之一，而“生物制造”离不开生物工程。以下关于生物工程的说法正确的是（ ）
A. 提取乳酸菌的单细胞蛋白并将其添加在动物饲料中可提高饲料的品质
B. 理论上，可通过基因工程和克隆技术生产出不会引起免疫排斥的猪器官
C. 利用植物细胞全能性的原理进行的细胞产物工厂化生产不受季节、天气的限制
D. 正常造血干细胞移植到病人体内可治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病
【答案】B
【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新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、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、单细胞蛋白即微生物菌体，不需要从微生物细胞中提取，A错误；
B、利用基因工程方法抑制或去除抗原决定基因，使抗原无法合成而避免产生免疫排斥，再结合克隆技术，可获得不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官，B正确；
C、利用植物细胞工程获得细胞产物未体现出细胞的全能型，C错误；
D、神经干细胞具有分裂分化能力，可治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病，D错误。
故选B。
16. “三亲婴儿”的培育过程可选用如下技术路线，下列叙述错误的是（ ）
A. 重组细胞体外培养的培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
B. 要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行获能处理
C. 从受精卵到三亲婴儿的培育还需要早期胚胎培养和胚胎移植等技术
D. “三亲婴儿”只拥有自己父亲和母亲的部分基因
【答案】D
【解析】
【分析】根据题图可知，“三亲婴儿”培育过程原理是动物细胞核具有全能性。其细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，细胞质基因来自卵母细胞捐献者。“三亲婴儿”体内拥有三个亲本的基因，三亲婴儿的培育过程采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
【详解】A、动物细胞培养的培养液中通常需要添加糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清，A正确；
B、体外受精时需要对精子进行获能处理，B正确；
C、从受精卵到三亲婴儿的培育，需要先将早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚期，再进行胚胎移植到母体子宫中，C正确；
D、“三亲婴儿”其细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，细胞质基因来自卵母细胞捐献者，D错误。
故选D。
17. 下图所示为基因工程中的相关物质或结构，已知酶Ⅰ切割后可形成图1所示结构，酶Ⅱ的识别序列和切割位点如图2所示，质粒结构如图3所示，目的基因两侧的酶切位点如图4所示，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图1中a所示部位与图2中箭头所示部位的结构相同
B. 酶Ⅰ和酶Ⅱ切割后的DNA片段可以用E·cliDNA连接酶连接
C. 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，能启动转录过程
D. 使用酶Ⅰ和酶Ⅱ同时处理质粒、目的基因，能防止自身环化
【答案】B
【解析】
【分析】限制性核酸内切酶（限制酶）主要是从原核生物中分离纯化出来的；自然界中限制酶的天然作用是破环外来基因；限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
【详解】A、图1中a所示部位与图2中箭头所示部位的结构均为磷酸二酯键，A正确；
B、酶Ⅰ和酶Ⅱ切割后的DNA片段黏性末端不同，因此不可以用E·cliDNA连接酶连接，B错误；
C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点位于DNA上，能启动转录过程，C正确；
D、使用酶Ⅰ和酶Ⅱ切割后的DNA片段黏性末端不同，因此同时处理质粒、目的基因，能防止自身环化，D正确。
故选B。
18. PCR是根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分和反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术（如图1）。图1中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。设计引物是PCR技术关键步骤之一，图2是某同学设计的一组引物（只标注了部分碱基序列）。下列有关PCR技术的叙述错误的是（ ）
A. 图2设计的引物不合理是因为引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效
B. 引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的5端开始连接脱氧核苷酸
C. 耐高温的DNA聚合酶的作用是催化以DNA为模板的DNA子链的延伸
D. 在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术反应的条件：稳定的缓冲溶液环境、DNA模板、合成引物、四种脱氧核苷酸、DNA聚合酶、温控设备； PCR反应的原理：DNA的半保留复制； PCR反应的温度条件：变性90℃以上，退火50℃左右，延伸72℃左右； PCR以指数的方式扩增。
1、DNA分子复制的人工控制：（1）解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性；（2）恢复螺旋：在50～60℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性；（3）复制条件：缓冲液，DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、两种引物；（4）控制仪器：PCR仪（温度周期性自动调节仪）；
2、PCR的含义是多聚酶链式反应；
3、PCR技术反应的条件：①稳定的缓冲溶液环境；②DNA模板；③合成引物；④四种脱氧核苷酸；⑤DNA聚合酶；⑥温控设备；
4、PCR技术最突出的优点是快速、高效、灵活、易于操作。5、TaqDNA聚合酶的特点是：耐高温。
【详解】A、引物之间的互补配对造成PCR反应时，退火时引物之间互相结合，失去和模板结合的能力，从而使聚合酶无法起始聚合反应，所以失效了，A正确；
B、DNA聚合酶不能从头开始催化合成DNA，而只能从引物的3＇端延伸子链，即DNA的合成方向总是从子链的5'端向3′端延伸，因此引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3＇端开始连接脱氧核苷酸，B错误；
C、耐高温的DNA聚合酶的作用是催化以DNA为模板的DNA子链的延伸，C正确；
D、利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似，从理论推测，循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA双链片段是在第三轮循环，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 科学家在研究果蝇细胞时发现了一个储存磷酸盐的全新细胞器——PX小体。PX小体是一种由多层膜组成的细胞器，膜上的PX蛋白在运输磷酸盐的过程中发挥重要作用，当磷酸盐进入PX小体后就会转化为磷脂。在Pi正常和缺乏状态下，PX小体调控磷酸盐水平的机制如下图所示。请回答下列问题。
在Pi正常和缺乏状态下，PX小体调控磷酸盐水平的机制
注：——抑制EC：肠吸收细胞JNK是有丝分裂调控信号
（1）磷是细胞中大量元素之一，是细胞必不可缺少的许多化合物的成分。除磷脂外，磷还参与组成____________等有机物（写出两种即可）。
（2）导致PX蛋白和Cka蛋白结构不同的直接原因是：____________。
（3）若想从细胞中分离出PX小体，常用的方法是____________。
（4）从结构和功能的角度分析，PX小体具有多层膜结构的作用是____________。
（5）通过图示分析，当饮食中Pi不足时，维持细胞中Pi含量稳定的途径是：____________（写出一条即可）。
【答案】（1）核酸（DNA、RNA）、核苷酸、ATP、NADP+（NADPH）等
（2）组成两种蛋白质的氨基酸数目不同，氨基酸的种类不同，氨基酸的排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠方式形成的空间结构不同
（3）差速离心法 （4）储存足量的Pi（或储存足量的磷酸盐）
（5）PX小体被降解，释放出磷酸盐供细胞使用，维持细胞中的Pi水平稳态（或：PX小体的降解解除了PX小体对Cka蛋白的抑制作用，并激活JNK信号，促使肠道干细胞增殖分化，形成更多肠吸收细胞，从而尽可能吸收磷酸盐，维持Pi的相对稳定。）
【解析】
【分析】1、无机盐在生物体内含量较低，但有重要作用，如参与细胞内复杂化合物的形成，维持细胞和生物体生命活动的正常进行，维持渗透压，维持pH值等。2、据题意可知，当食物中磷酸盐过多时，PX蛋白可将Pi转运进入PX小体后，再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时， PX小体会被降解，同时PX蛋白对Cka–JNK信号通路的抑制被解除，以维持Pi的相对稳定。
【小问1详解】
磷作为细胞中常见的元素，参与组成的有机物有核酸（DNA、RNA）、磷脂、ATP、还原型辅酶I（NADH）、NADPH等。
小问2详解】
蛋白质的结构取决于其氨基酸的组成和排列方式。不同的氨基酸种类会赋予蛋白质不同的化学性质；氨基酸的数目决定了蛋白质的大小和复杂度；而氨基酸的排列顺序则决定了蛋白质的折叠方式和空间结构，从而导致 PX 蛋白和 Cka 蛋白在结构上存在差异。
【小问3详解】
差速离心法是利用不同的离心速度所产生的不同离心力，将各种亚细胞组分和各种颗粒分离开来。通过逐步增加离心力，先将较大的细胞器和颗粒沉淀下来，然后再提高离心力，分离出较小的组分，从而可以将 PX 小体从细胞的其他成分中分离出来。
【小问4详解】
从结构和功能角度分析，PX 小体具有多层膜结构的作用主要有以下几点： 形成相对独立的内部空间：多层膜结构能够为 PX 小体内部的化学反应提供一个相对稳定且独立的环境，使其内部的生化反应不受细胞质中其他物质的干扰。 物质选择性通透：膜具有选择透过性，多层膜结构可以更有效地控制物质的进出，只允许特定的分子或离子通过，从而保证 PX 小体内部进行的生理过程所需物质的精准摄取和代谢产物的有序排出，储存足量的Pi。
【小问5详解】
当饮食中的磷酸盐不足时，一方面，吸收细胞中的PX小体被降解，释放出Pi供细胞使用；另一方面，PX蛋白对Cka–JNK信号通路的抑制被解除，促使肠道干细胞增殖，导致新生的具有吸收功能的肠内膜细胞数量激增，从而尽可能吸收磷酸盐，维持Pi的相对稳定。
20. 矿藏开采后往往会造成山体、土壤和植被，乃至整个地区生态系统的破坏。矿区极端恶劣的土地条件，又会阻碍植被的生长。尤其是规模巨大的采矿业，不仅会对土地景观造成巨大的影响，还可能产生严重的重金属污染。如何恢复矿区废弃地的生态环境，从而实现经济、社会与环境持续协调的发展，越来越多地受到人们的关注。图1是某矿区废弃地的生态恢复工程流程图，请回答下列问题：
（1）矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复以及植被恢复所必需的____________（填“动物”、“植物”或“土壤微生物”）群落的重建。
（2）在植被恢复过程中应选择当地物种，这体现了生态工程的____________原理；该生态修复工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，这体现了生态工程的____________原理。
（3）恢复植被的措施是植树和种草，而不选择种植农作物的原因是____________（答出一种即可）。
（4）结合图1分析，牲畜的同化量有三个去向，一是____________；二是____________；三是____________。
（5）利用植物修复技术将土壤中的重金属（如：Cd）富集到植物体内，进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存），可降低土壤中重金属的含量。将杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株不同器官中Cd含量（如图2）。据图可知，植株的____________进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。相对于一年生草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于____________（写出两点即可）。
【答案】（1）土壤微生物
（2） ① 协调（或：协调、自生） ②. 整体
（3）矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长（或：若种植农作物，矿区的重金属会通过食物链危害人类）
（4） ①. 用于呼吸作用，以热能的形式散失 ②. 流入下一营养级 ③. 流入分解者被分解者利用
（5） ①. 叶 ②. 杨树的根系发达，有利于吸收土壤中的Cd；杨树属于多年生木本植物，可多次收集叶片对Cd进行处理；杨树对Cd的富集能力强，积累量大
【解析】
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜能，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【小问1详解】
矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建，为加速矿区生态环境的恢复，具体采用的措施有人工制造表土、多层覆盖、植被恢复工程等；
【小问2详解】
在植被恢复过程中应选择当地物种，这体现了生态工程的协调原理；该生态修复工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，这体现了生态工程的整体原理；
【小问3详解】
矿区土壤条件恶劣，不适宜农作物的生长，因此恢复植被的措施是植树和种草，而不是种植农作物；此外，若种植农作物，矿区的重金属会通过食物链危害人类；
【小问4详解】
由图1分析可知，牲畜的同化量有三个去向，一是用于呼吸作用，以热能的形式散失；二是流入下一营养级；三是流入分解者被分解者利用；
【小问5详解】
据图可知，植株的叶进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。相对于一年生草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于杨树的根系发达，有利于吸收土壤中的Cd；杨树属于多年生木本植物，可多次收集叶片对Cd进行处理；杨树对Cd的富集能力强，积累量大。
21. 细胞DNA合成一般有D和S两条途径。D途径是由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，叶酸作为重要的辅酶参与这一合成过程。S途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经次黄嘌呤磷酸核糖转化酶（HGPRT）和胸腺嘧啶核苷激酶（TK）的催化作用合成DNA。氨基蝶呤是叶酸的拮抗剂，可阻断瘤细胞利用D的途径合成DNA。人淋巴细胞中虽有D途径和S途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞虽只有D途径，但能不断分裂增殖。下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。回答下列问题：
注：HAT培养基是指含次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶脱氧核苷三种物质的细胞培养基
（1）利用____________技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
（2）步骤②的原理是____________。细胞融合完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有____________，融合体系中出现多种类型的融合细胞的原因是____________。
（3）使用HAT培养基进行细胞培养的结果是____________。图中④筛选的目的是____________，该次筛选所依据的基本原理是____________。
【答案】（1）动物细胞融合
（2） ①. 细胞膜的流动性 ②. 同种类型细胞相互融合形成的细胞（或：B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞） ③. 细胞融合是随机的
（3） ①. 只有杂交瘤细胞能够生存 ②. 获得能产生特定（所需）抗体的杂交瘤细胞 ③. 抗原与抗体的反应（结合）具有特异性
【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；进行克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；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。
【小问1详解】
利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径；
【小问2详解】
步骤②是B淋巴细胞与骨髓融合成杂交瘤细胞的过程，依据的原理是细胞膜的流动性；细胞融合完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有同种类型细胞相互融合形成的细胞（或：B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞），融合体系中出现多种类型的融合细胞的原因是细胞融合是随机的；
【小问3详解】
使用HAT培养基进行细胞培养的结果是只有杂交瘤细胞能够生存；图中④筛选的目的是获得能产生特定（所需）抗体的杂交瘤细胞，该次筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应（结合）具有特异性。
22. 1980—1982年，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素。1993年，我国批准生产重组人干扰素a-1b，它是我国批准生产的第一个基因工程药物，目前主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。真核生物基因（如人类基因）中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中干扰素基因（有内含子）可以表达出干扰素。下图是利用基因工程生产人白细胞干扰素的基本过程图解，请回答下列问题。
（1）质粒作为基因工程的常用载体，应具备的基本条件有____________（答出两点即可）。而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
（2）在构建质粒载体时，干扰素基因序列中不能含有用到的限制酶的识别序列，是因为____________。
（3）从人的白细胞中，某同学通过PCR获得了干扰素基因，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到干扰素，其原因是____________。
（4）从人的白细胞中提取____________作为模板，利用逆转录酶反转录成cDNA，再以cDNA为模板进行PCR扩增，可获得目的基因。为了增大重组质粒导入大肠杆菌的成功率，一般先用____________处理大肠杆菌，得到感受态细胞。
（5）干扰素基因在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的干扰素可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在生产过程中应选用____________的大肠杆菌作为受体细胞。
【答案】（1）有一个至多个限制酶切割点；能进行自我复制；具特殊的标记基因
（2）若干扰素基因序列中含有用到的限制酶的识别序列，限制酶可能将它切断
（3）干扰素基因有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出干扰素
（4） ①. mRNA ②. Ca2+
（5）蛋白酶缺陷型
【解析】
【分析】基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。 基因表达载体通常由目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等部分构成。 构建基因表达载体的方法通常是：首先用同一种限制酶分别切割含有目的基因的 DNA 片段和运载体（如质粒），使其产生相同的黏性末端或平末端。然后，用 DNA 连接酶将目的基因与运载体连接起来，形成重组 DNA 分子，即基因表达载体。
【小问1详解】
质粒作为基因工程的常用载体，应具备的基本条件有： 自我复制能力：质粒能够在宿主细胞中自主复制，从而保证目的基因能够随着质粒的复制而大量扩增。例如，一些质粒具有特定的复制起始位点，能够利用宿主细胞的酶系统进行复制。 多个限制酶切割位点：具有多个不同的限制酶切割位点，以便插入目的基因。这样可以方便地使用多种限制酶将目的基因连接到质粒上。 标记基因：通常包含抗生素抗性基因等标记基因，便于筛选出成功导入了质粒的受体细胞。例如，含有氨苄青霉素抗性基因的质粒导入细菌后，在含氨苄青霉素的培养基中能存活的细菌可能就成功导入了该质粒。 对受体细胞无害：质粒不能对宿主细胞的生存和繁殖产生不利影响，以确保宿主细胞能够正常生长和发挥功能。
【小问2详解】
在构建质粒载体时，干扰素基因序列中不能含有用到的限制酶的识别序列，是因为如果干扰素基因序列中含有所用限制酶的识别序列，那么在切割质粒和目的基因的过程中，限制酶也会切割干扰素基因，导致目的基因（干扰素基因）被破坏，不能完整地插入到质粒中，从而无法获得正确的重组质粒，影响后续的基因表达和功能实现。
【小问3详解】
真核基因转录形成的 mRNA 通常需要经过一系列的转录后加工，如 5'端加帽、3'端加尾、内含子的剪接等。而大肠杆菌缺乏这些加工机制，若干扰素基因中存在内含子，在大肠杆菌中无法被正确剪接，从而影响蛋白质的合成，因此干扰素基因有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出干扰素
【小问4详解】
从人的白细胞中提取 信使 RNA（mRNA） 作为模板，利用逆转录酶反转录成 cDNA。 mRNA 是由基因转录产生，并携带了基因编码蛋白质的信息。通过提取白细胞中的 mRNA，利用逆转录酶的作用，可以将其反转录为互补 DNA（cDNA），为后续的基因操作和研究提供基础。感受态细胞是指处于容易吸收外源 DNA 状态的细胞。 细胞处于感受态时，其细胞膜的通透性发生变化，使得外源 DNA 能够更容易地进入细胞内。 制备感受态细胞的方法通常包括Ca2+处理大肠杆菌。
【小问5详解】
蛋白酶能够分解蛋白质，如果使用蛋白酶正常的大肠杆菌，表达出的干扰素可能会被其产生的蛋白酶所降解。而选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌，由于其缺乏相关的蛋白酶或者蛋白酶活性较低，就能够在一定程度上减少表达出的干扰素被降解的可能性，从而提高干扰素的产量和质量。
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