[生物][期末]吉林省吉林市2023-2024学年高二下学期7月期末试题(解析版)

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一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 某淡水养殖湖泊中生物之间的捕食关系如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 该食物网中共有8条食物链
B. 翘嘴鲌处于第三、四营养级
C. 乌鱼既是三级消费者，又是四级消费者
D. 虾类与底栖动物的种间关系是捕食和种间竞争
【答案】C
【分析】在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系，就是食物网。
【详解】A、据图可知，该食物网的食物链共有8条：水草→䓍食性鱼；水草→虾类→乌鱼；水草→虾类→翘嘴鲌；水草→底栖动物→小型鱼类→乌鱼；水草→底栖动物→虾类→乌鱼；水草→底栖动物→虾类→翘嘴鲌；水草→底栖动物→翘嘴鲌；水草→底栖动物→河蟹→青鱼，A正确；
B、在食物链水草→虾类→翘嘴鲌、水草→底栖动物→翘嘴鲌中，翘嘴鲌位于第三营养级；在食物链水草→底栖动物→虾类→翘嘴鲌中，翘嘴鲌位于第四营养级，B正确；
C、在食物链水草→虾类→乌鱼中，乌鱼是次级消费者；在食物链水草→底栖动物→小型鱼类→乌鱼、水草→底栖动物→虾类→乌鱼中，乌鱼是三级消费者，C错误；
D、据图可知，虾类捕食底栖动物，同时虾类和底栖动物同时捕食水草，存在种间竞争关系，D正确。
故选C。
2. 如图是某县“草—木—果—沼”生态果园复合循环模式图。下列叙述错误的是（ ）

A. 果园生态系统的结构包括其组成成分和食物链、食物网
B. 在林、果、茶树间套种牧草，运用了群落的空间结构原理
C. 该生态果园既能收获更多产品，还减少了化肥和农药的使用
D. 该生态果园实现了能量的多级利用，提高了能量的传递效率
【答案】D
【详解】A、果园生态系统的结构包括其组成成分和营养结构（食物链、食物网），A正确；
B、在林、果、茶树间套种牧草，运用了群落的空间结构原理，主要是利用了垂直结构原理，加大对阳光等环境资源的利用率，B正确；
C、该生态果园既能收获更多产品，有林果茶，还有牧草，人和家畜粪便中的有机物，而沼液和沼渣又可以为农作物提供肥料，减少了化肥和农药的使用，C正确；
D、该生态果园的复合循环模式将猪粪、污水中的能量充分利用，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，D错误。
故选D。
3. 天然森林很少发生的松毛虫虫害，却经常发生在人工马尾松林中，合理的解释是（ ）
A. 马尾松对松毛虫抵抗力差
B. 人工林内松毛虫繁殖能力强
C. 人工林成分单一，营养结构简单
D. 当地气候适于松毛虫的生长和繁殖
【答案】C
【分析】生态系统中生物的种类和数量越多，生态系统的自动调节能力越强，生态系统越稳定。
【详解】与天然森林相比，人工马尾松林生物成分单一，营养结构简单，抵抗力稳定性比较弱，抵抗外界干扰的能力差，更容易发生松毛虫虫害，C正确。
故选C。
4. 保护生物多样性，关键是处理好人与自然的相互关系。下列叙述正确的是（ ）
A. 鼓励人们进入保护区，给鸟类喂食、建巢
B. 将各地濒危野生物种都迁移到自然保护区并加以保护
C. 对于珍稀濒危的物种，应该禁止一切形式的猎采和买卖
D. 易地保护就是将各种野生动物迁入动物园、水族馆、自然保护区等进行保护
【答案】C
【分析】自然保护区就是就地保护该地区珍贵稀有的动植物资源和生存环境，迁地保护则是把濒临灭绝的珍稀物种迁移到动物园、科研所等进行保护和繁殖，对于珍稀濒危物种，国家立法禁止一切形式的猎采并买卖。
【详解】A、建立自然保护区后，不允许人们随便进入干扰生物的正常生活和栖息环境，A错误；
B、自然保护区就是保护该地区珍贵稀有的动植物资源和生存环境，属于就地保护，B错误；
C、对于珍稀濒危的物种，应该禁止一切形式的猎采和买卖，C正确；
D、易地保护就是把濒临灭绝的珍稀物种迁移到动物园、科研所等进行保护和繁殖，D错误。
故选C。
5. 我国科学家以水稻为基础建立了稻芋蛙鳅共养体系。稻田周围种植芋头，芋头种植除有良好的收成外，硕大的芋叶对背蛙、泥鳅有很好的遮荫作用，同时芋头产生的草酸钙、生物碱等物质对害虫有驱避作用，结合频振灯诱杀、自然天敌昆虫和青蛙的害虫捕杀，形成了“四周种芋头、空中频灯诱、禾间天敌吃、禾下养蛙鳅”的景象。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 芋头产生的草酸钙、生物碱等属于化学信息
B. 该生产模式达到了经济和生态效益的同步发展
C. 该生产模式体现了协调、整体等生态学基本原理
D. 实际生产中不需要考虑水稻和半头的种植比例
【答案】D
【分析】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。生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生；循环是指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。
【详解】A、芋头产生的草酸钙、生物碱等物质是化学物质，属于化学信息，A正确；
B、该生产模式遵循了自生原理，充分考虑了经济效益与生态效益的同步发展，B正确；
C、该生产模式应用了协调(处理好生物与环境、生物与生物之间的关系,如考虑鱼的环境容纳量等)、整体(各组分有适当的比例、蚕丝可以带来经济效益等)等生态学原理，C正确；
D、水稻和芋头之间存在种间竞争关系，故实际生产中需要考虑水稻和芋头的种植比例，以实现收益最大化，D错误。
故选D。
6. 鱼茶味酸而微咸、甘香可口，是海南黎族的一种传统发酵食品，其发酵菌种主要是乳酸菌。下列叙述错误的是（ ）
A. 鱼茶发酵初期和结束时发酵液中均只有乳酸菌
B. 鱼茶味酸与乳酸菌无氧呼吸产生乳酸有关
C. 乳酸菌还可以用于制作酸奶、泡菜等食品
D. 制作鱼茶时所用发酵装置的充气口应关闭
【答案】A
【分析】乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将葡萄糖氧化为乳酸。
【详解】A、鱼茶发酵初期的发酵菌群有乳酸菌、醋酸菌、酵母菌和丝状真菌等，发酵结束时由于氧气已耗尽，好氧菌消失，除主要菌群乳酸菌外，还有酵母菌等可以进行无氧呼吸的菌群，A错误；
BC、微生物发酵在食品制作中具有重要作用，如制作酸奶和泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，在无氧的条件下，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，使得奶、菜、鱼茶味酸呈现一种特殊的风味，还不改变其品质，BC正确；
D、乳酸菌是厌氧菌，制作鱼茶时发酵装置的充气口应关闭，D正确。
故选A。
7. 谷氨酸棒状杆菌（一种好氧菌）是谷氨酸发酵的常用菌种。在合成谷氨酸的过程中，当细胞中谷氨酸积累过多时会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而减少谷氨酸的合成。下列叙述错误的是（ ）
A. 发酵时培养液的pH应设置为中性或弱碱性
B. 发酵罐中的氧气浓度会直接影响谷氨酸的产量
C. 谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸时存在正反馈调节
D. 该实例体现了发酵工程在食品工业上的应用
【答案】C
【分析】谷氨酸棒状杆菌属于好氧型细菌，发酵过程中应进行通气和搅拌，以提高培养液中的溶氧量；温度会影响酶的活性，控制好温度也会有利于谷氨酸高效持久的大量合成。
【详解】A、在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性，通过发酵工程生产谷氨酸时利用的是谷氨酸棒状杆菌，需要将pH调至中性或弱碱性，A正确；
B、常用的谷氨酸棒状杆菌为好氧菌，发酵罐中的氧气浓度会直接影响谷氨酸的产量，因此培养基中需严格控制溶解氧、通气量等发酵条件，以保证谷氨酸棒状杆菌代谢正常进行，B正确；
C、根据题意可知，谷氨酸脱氢酶能促进谷氨酸的生成，在谷氨酸的浓度超过一定程度时，会抑制谷氨酸脱氢酶的活性，从而使谷氨酸维持在一定的含量，这种调节方式是通过调节酶活性而实现的负反馈调节机制，C错误；
D、利用谷氨酸棒状杆菌发酵产生谷氨酸，经一系列处理制成味精，属于发酵工程在食品工业上应用的实例，D正确。
故选C。
8. 下列关于菊花组织培养的叙述，错误的是（ ）
A. 外植体进行消毒后需将其1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中
B. 诱导愈伤组织和后续的培养过程中均需要给予适当时间和强度的光照
C. 生长素和细胞分裂素的浓度和比例都会影响菊花细胞的发育方向
D. 组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，经炼苗后再转移至大田种植
【答案】B
【分析】植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s，用无菌水清洗2-3次，再用次氯酸钠溶液处理30分钟，立即用无菌水清洗2-3次。
【详解】A、在酒精灯火焰旁(防止杂菌污染)将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插(目的是保证生 长素的极性运输，保证成活率)，A正确；
B、诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照，B错误；
C、植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。当同时使用这两类激素时，两 者的浓度和比例都会影响植物细胞的发育方向，C正确；
D、用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植消过毒的蛭石或珍珠岩环境中，待其长壮后移栽入土，D正确。
故选B。
9. 下列关于干细胞的叙述错误的是（ ）
A. 干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等中
B. 成体干细胞具有组织特异性，不能发育成完整个体
C. 胚胎干细胞具有全能性，经定向诱导可获得多种功能的细胞
D. 胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这不涉及伦理问题
【答案】D
【分析】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，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。胚胎干细胞存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
【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，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，A正确；
B、成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不能发育成完整个体，B正确；
C、从早期胚胎的内细胞团中分离出的胚胎干细胞，具有细胞全能性，经定向诱导可获得多种功能的细胞，C正确；
D、胚胎干细胞必须从胚胎中获取，胚胎干细胞全能性较高，仍会涉及伦理问题，其在医学上的应用还是有一定的限制，D错误。
故选D。
10. 克隆技术又称生物放大投术。为探究克隆技术能否用于人帕金森病的治疗，科研人员利用“帕金森病模型鼠”进行了如图所示实验。下列叙述正确的是（ ）

A. 去除卵母细胞的“核”，实质是去除纺锤体—染色体复合物
B. 采集的卵母细胞应该立即通过显微操作去核用于核移植
C. 过程②培养时要保证无菌无毒的环境，不必定期更换培养液
D. 过程⑤必须对模型鼠甲注射免疫抑制剂以避免发生免疫排斥反应
【答案】A
【分析】题图分析：图中①为核移植过程，②是早期胚胎培养过程，③是获取胚胎干细胞的过程，④是诱导胚胎干细胞分化形成神经元的过程，⑤是器官移植过程。
【详解】A、去除卵母细胞的“核”，实质是去除纺锤体—染色体复合物，A正确；
B、采集的卵母细胞应该培养到MⅡ，再通过显微操作去核用于核移植，B错误；
C、过程②培养时需要定期更换培养液，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，C错误；
D、过程⑤不需要给模型小鼠甲注射免疫抑制剂，因为该过程中移植的神经元的遗传物质主要来自该小鼠，不会发生免疫排斥反应，D错误。
故选A。
11. 如图为经过体外受精和胚胎分割、移植培育优质奶牛的过程，A~B表示结构。下列叙述正确的是（ ）
A. A为次级卵母细胞，必须在体外进行获能处理
B. B为内细胞团，将来可发育为奶牛的各种组织
C. 胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D. 进行胚胎分割时，应选择发育良好的囊胚或原肠胚
【答案】C
【分析】分析题图：图示为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，其中A是卵母细胞，可与获能的精子受精形成受精卵；B是囊胚腔。
【详解】A、体外受精时获取的精子一般需要经过获能处理才能参与受精，获取的卵母细胞也需要在体外进行成熟培养，A错误；
B、B囊胚腔，内细胞团将来可发育为奶牛的各种组织，B错误；
C、根据胚胎移植的操作流程可知，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同环境条件下空间位置的转移，C正确；
D、进行胚胎分割时，应选择发育良好的囊胚或桑葚胚，D错误。
故选C。
12. 下列关于基因工程工具酶的叙述，正确的是（ ）
A. 限制酶可切割特定核苷酸序列之间的氢键
B. 大多限制酶的识别序列由6个核苷酸组成
C. DNA聚合酶和DNA连接酶都是构建重组DNA分子的关键酶
D. E.cli DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端
【答案】B
【分析】DNA连接酶：（1）根据酶的来源不同分为两类：E. cliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。（2）DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、限制酶可切割特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键，A错误；
B、限制酶的识别序列大多数是由6个核苷酸组成的，少数是由4个、8个或其他数量的核苷酸组成，B正确；
C、限制酶、DNA连接酶和质粒是基因工程常用的工具，其中限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶，C错误；
D、T4DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接双链DNA片段的平末端，E. cliDNA连接酶只能连接黏性末端，D错误。
故选B。
13. 洋葱是理想的生物学实验材料，也常用于“DNA的粗提取与鉴定”实验中。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A. 动物细胞也是提取DNA的理想材料，如猪的成熟红细胞
B. 为析出更多的DNA，可以用玻璃棒沿不同方向快速进行搅拌
C. 过滤后的洋葱研磨液放置在4℃冰箱中可以防止DNA降解
D. 鉴定DNA时，将二苯胺试剂加入含DNA的溶液中即出现蓝色
【答案】C
【分析】DNA粗提取的原理：①DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，从而初步分离DNA和蛋白质。②DNA能溶于2ml/L的NaCl溶液，从而溶解DNA。③在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，从而鉴定DNA。
【详解】A、猪的成熟红细胞没有细胞核，不能用猪的成熟红细胞提取DNA，A错误；
B、为析出更多的DNA，可以用玻璃棒沿同一方向快速进行搅拌，B错误；
C、洋葱研磨液在4℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA水解酶的活性，防止DNA降解，C正确；
D、鉴定DNA时，将二苯胺试剂加入含DNA的溶液中水浴加热即出现蓝色，D错误。
故选C。
14. 下列关于基因工程应用的叙述，错误的是（ ）
A. 可利用来源于某些病毒、真菌等的抗病基因培育转基因抗病甜椒
B. 将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是显微注射法
C. 将必需氨基酸含量多的蛋白质基因导入农作物，可提高农产品品质
D. 在转基因抗虫玉米周围种植非抗虫玉米可以降低抗虫基因的突变率
【答案】D
【分析】基因工程的应用包括植物基因工程和动物基因工程等，其中动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】A、可利用来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，可培育出转基因抗病植物，A正确；
B、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，所以将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是显微注射法，B正确；
C、科学家通过将必需氨基酸含量多的蛋白质的相关基因导入农作物中，提高农产品的品质，C正确；
D、基因突变频率与环境并没有直接关系，环境只是对基因突变的结果进行选择，因此在转基因抗虫玉米周围种植非抗虫玉米，不能降低抗虫基因的突变率，D错误。
故选D。
15. 生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点，又有本质的区别。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 两者都涉及体细胞核移植技术
B. 前者为了产生新个体，后者为了治疗疾病
C. 前者面临伦理问题，后者不会面临伦理问题
D. 我国允许生殖性克隆动物，但禁止生殖性克隆人
【答案】C
【详解】A、生殖性克隆和治疗性克隆都涉及体细胞核移植技术，A正确；
B、生殖性克隆就是以产生新个体为目的的克隆，治疗性克隆用于治疗疾病，B正确；
C、生殖性克隆和治疗性克隆都涉及伦理问题，我国政府不允许进行任何生殖性克隆人实验，也同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，C错误；
D、我国允许生殖性克隆动物，但禁止生殖性克隆人，D正确。
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但选不全得1分，有选错得0分。
16. 某稻田生态系统中存在一条食物链：水稻→卷叶螟→青蛙。下图是能量流经卷叶螟的示意图。下列叙述错误的是（ ）

A. 稻田生态系统利用碳的主要方式是光合作用
B. 甲代表卷叶螟用于生长、发育和繁殖的能量
C. 卷叶螟粪便中的能量属于乙流向丁中的能量
D. 卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率为9.6%
【答案】BCD
【详解】A、稻田生态系统中主要生物是水稻，水稻利用二氧化碳进行光合作用合成有机物，因此，稻田生态系统利用碳的主要方式是光合作用，A正确；
B、据图可知，甲代表卷叶螟的同化量，乙代表卷叶螟用于生长、发育和繁殖的能量，B错误；
C、卷叶螟粪便中的能量属于上一营养级即水稻的同化量中流向分解者的能量，C错误；
D、据图无法得知青蛙的同化量，且能量传递效率是两个营养级之间的比值，卷叶螟与青蛙只是该生态系统中某一条食物链上的两种生物，因此无法计算出卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率，D错误。
故选BCD。
17. 下图是研究小组从某地土壤中分离细菌菌株，并进行计数的示意图。下列叙述正确的是（ ）

A. 实验中不能用蒸馏水进行定容
B. 接种时使用的工具是接种环
C. 每克土壤样品约含细菌1.7×109个
D. 该方法计数结果往往比实际值偏大
【答案】AC
【分析】从土壤中分离尿素分解菌的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。图中5支试管为梯度稀释，最后经稀释涂布平板法接种培养后进行计数，统计菌落数在30~300的平板，取其平均值，进行计数，计数公式为（C÷V）×M。（C为平均菌落数，V为涂布液体积，M为稀释倍数）。
【详解】A、图示的实验中不能用蒸馏水定容，而是用无菌水，A正确；
B、图示为稀释涂布平板法，故所用接种工具为涂布器，B错误；
C、每克土壤样品约含细菌个数=[（168+175+167）÷3÷0.1]×106=1.7×109个，C正确；
D、用稀释涂布平板法统计菌落数时，由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故统计结果往往比实际菌落数偏小，D错误。
故选AC。
18. 某研究小组通过植物体细胞杂交技术，获得了兼有甲、乙两种二倍体植物各自优势且耐盐的目的植株，其实验流程如图，a~e表示不同操作。下列叙述错误的是（ ）

A. a操作在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B. b操作使用电融合法、高Ca2+—高pH融合法等均可实现
C. d操作为脱分化过程，所用的培养基中应添加一定浓度的钠盐
D. 甲、乙通过有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍
【答案】ACD
【分析】分析题图：图中a表示去除细胞壁获得有活力的原生质体；b表示诱导融合后的细胞，包括多种；c表示愈伤组织培养形成的新植体。
【详解】A、a操作在等渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体，防止原生质体吸水涨破，A错误；
B、诱导植物原生质体融合时，可以采用物理方法（电融合法、离心法等）和化学方法[聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法等]，B正确；
C、d操作为再分化过程，所用的培养基中应添加一定浓度的钠盐，筛选耐盐的幼苗，C错误；
D、甲、乙通过体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍，有性杂交不能克服远缘杂交不亲和的障碍，D错误。
故选ACD。
19. 现代生物技术突飞猛进、迅速发展，给人类带来了各种新的认知。如图为某生物工程操作流程示意图，相关叙述错误的是（ ）

A. 若图示为胚胎移植，则可以发挥优良雌性个体的繁殖潜力
B. 若图示为克隆猴的培育，则需激活重构胚使其完成减数分裂过程
C. 若图示为动物细胞融合技术，则C具有来自A和B的遗传信息
D. 若图示为单克隆抗体的制备，则需对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测
【答案】B
【详解】A、胚胎移植可以发挥优良雌性个体的繁殖潜力，获得优良的后代，A正确；
B、若图示为克隆猴的培育，则需激活重构胚使其完成细胞分裂、分化和发育过程，B错误；
C、若图示为动物细胞融合技术，则C的遗传信息来自A和B，则具有来自A和B的遗传信息，C正确；
D、若图示为单克隆抗体的制备，则需对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞，D正确。
故选B。
20. 科研人员利用图中质粒调控小鼠细胞中M基因的表达，已知dCas9蛋白能在向导RNA（gRNA，引导RNA编辑的一种小型RNA分子）的作用下结合基因组DNA的特定位点，抑制其基因表达。下列叙述错误的是（ ）

A. 使用EcRⅠ对M基因和质粒进行切割，加入DNA连接酶后得到的都是重组质粒
B. dCas9蛋白在向导RNA的引导下与基因组DNA分子通过碱基互补配对而结合
C. 在含潮霉素的培养基上存活的细胞是含有重组质粒、M基因表达量降低的受体细胞
D. 可用含重组质粒的细胞为实验组、M基因正常表达的细胞为对照组探究M基因的功能
【答案】ABC
【分析】基因组编辑：使用该技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂的DNA。此时，如果向细胞中加入大量可用于修复的模板DNA(即大部分序列与被切割位点附近的序列相同，但个别位点被人工改变的DNA)细胞就会以这些片段为模板合成DNA。就这样，人类希望改变的碱基序列被引入基因组中，基因组的准确编辑由此实现。此外，如果想让某个基因失去功能，也可以利用基因组编辑来破坏目的基因。
【详解】A、使用EcRⅠ对M基因和质粒进行切割，M基因和质粒两端的黏性末端相同，加入DNA连接酶后得到的不一定是重组质粒，例如质粒和质粒连接、目的基因和目的基因连接，A错误；
B、dCas9蛋白是蛋白质，不能与DNA分子进行碱基互补配对，B错误；
C、质粒上含有潮霉素抗性基因，转入重组质粒或空质粒的受体细胞都可在含潮霉素的培养基上存活，C错误；
D、含重组质粒的细胞中M基因的表达被抑制，可作为实验组，M基因正常表达的细胞为对照组，自变量为M基因是否正常表达，据此可探究M基因的功能，D正确。
故选ABC。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 我国政府承诺确保在2030年前实现碳达峰（CO2的排放量达到峰值），力争在2060年前实现碳中和（CO2的净排放量为0）。如图是生物圈中碳循环部分示意图，甲～丁为生态系统的组成成分。回答下列问题：
（1）碳在生物群落和无机环境之间主要是以____的形式进行循环。碳循环具有____的特点，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境。
（2）甲～丁中，能出现在能量金字塔中的是____。为实现碳达峰和碳中和两个目标，可采取的措施有____（答一点）。达到碳中和时，X1过程吸收的CO2总量____（填“大于”“等于”或“小于”）Y1、Y2、Y3、和Z4过程释放的CO2总量，判断的理由是____。
（3）当食物匮乏时，河里的鲇鱼会吸食有机腐殖质。此时鲇鱼在生态系统中的成分属于图中的____。鲶鱼的胡须可感受到小鱼运动进而捕食，该过程体现了信息传递在生态系统中的作用是____。
【答案】（1）①. CO2（或无机物）②. 全球性
（2）①. 甲、乙、丙 ②. 推动清洁能源的安全、高效利用；提高植被覆盖率等 ③. 大于 ④. 达到碳中和时，X1过程吸收的CO2总量应等于CO2排放总量，而CO2排放总量除了包括Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2外，还包括化石燃料燃烧时释放的CO2
（3）①. 丁 ②. 调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
【分析】生态系统的物质循环具有全球性和循环性。在碳循环过程中碳元素通过光合作用与化能合成作用以二氧化碳的形式进入生物群落，通过生物群落的呼吸作用或微生物的分解作用以二氧化碳的形式返回无机环境。
【小问1详解】
碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2（或无机物）的形式进行循环。碳循环具有全球性的特点，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境。
【小问2详解】
图中甲～丁分别是生产者、初级消费者，次级消费者，分解者。能出现在能量金字塔中的是甲、乙、丙。为实现碳达峰和碳中和两个目标，主要是减少二氧化碳的排放，推动清洁能源的安全、高效利用；提高植被覆盖率等。达到碳中和时，X1过程光合作用吸收的CO2总量大于Y1、Y2、Y3、和Z4呼吸作用过程释放的CO2总量，达到碳中和时，X1过程吸收的CO2总量应等于CO2排放总量，而CO2排放总量除了包括Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2外，还包括化石燃料燃烧时释放的CO2。
【小问3详解】
鲇鱼会吸食有机腐殖质。此时鲇鱼在生态系统中的成分属于图中的丁分解者。鲶鱼的胡须可感受到小鱼运动进而捕食，该过程体现了信息传递在生态系统中的作用是节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
22. 蓝莓酸甜可口、营养价值丰富。以新鲜蓝莓为原料，可制作蓝莓酒和蓝莓醋，下图1为简易发酵装置。回答下列问题：
（1）将蓝莓冲洗后榨汁，榨汁时可添加相应的酶，以破坏细胞壁，提高___。将蓝莓汁装入图1所示发酵瓶中，注意要留出约1/3的空间，目的是___（答两点）。然后塞好瓶塞，夹紧___（填“进气管”或“出气管”），开启搅拌装置，一段时间后即可制得蓝莓酒。
（2）在蓝莓酒制作完成的基础上可进一步制作蓝莓醋，但需要改变的发酵条件是___（答两点）。用化学反应式表示该过程的原理：___。
（3）泡菜制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。向泡菜坛中加入蓝莓酒制作后的酒渣，有利于减少泡菜中亚硝酸盐的含量，提高泡菜品质。图2为不同的蓝莓酒渣添加量对泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量的影响。
图2
①腌制泡菜的过程中，用水封坛的作用是___。
②据图2分析，腌制泡菜时加入蓝莓酒渣，对泡菜中亚硝酸盐含量___的变化趋势没有影响，但会影响亚硝酸盐含量的多少，具体表现为___（答两点）。
【答案】（1）①. 出汁率 ②. 为酵母菌繁殖提供适量氧气；防止发酵旺盛时发酵液溢出 ③. 进气管
（2）①. 将发酵温度升至30~35℃；通入（无菌）空气（或松开进气管）②.
（3）①. 提供无氧环境 ②. 先增加后减少 ③. 抑制亚硝酸盐的生成，且抑制效果随蓝莓酒渣添加量的增加而增强
【小问1详解】
将蓝莓冲洗后榨汁，榨汁时可添加相应的酶，以破坏细胞壁，目的是提高出汁率。将蓝莓汁装入图1所示发酵瓶中，注意要留出约1/3的空间，目的是留有一定的氧气，使酵母菌在有氧条件下大量繁殖，同时防止发酵旺盛时发酵液溢出。酒精发酵是利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精，因此发酵时，应夹紧进气管，开启搅拌装置，一段时间后即可制得蓝莓酒。
【小问2详解】
醋酸菌是需氧型，且发酵的最适温度高于酵母菌发酵的最适温度，因此在蓝莓酒制作完成的基础上可进一步制作蓝莓醋，但需要改变的发酵条件是：将发酵温度升至30~35℃；通入（无菌）空气（或松开进气管）。当氧气充足，糖源不足时，醋酸菌可将酒精先分解为乙醛，然后再将乙醛转化为醋酸。用化学反应式可表示为：。
【小问3详解】
①乳酸菌是厌氧菌，腌制泡菜的过程中，用水封坛的作用是为乳酸菌提供无氧环境。
②据图可知，随着腌制时间的延长，加入不同浓度蓝莓酒的组中，泡菜中亚硝酸盐含量都是先增加后减少，且随着蓝莓酒浓度的增加，亚硝酸含量降低，说明蓝莓酒能抑制亚硝酸盐的生成，且抑制效果随蓝莓酒渣添加量的增加而增强。
23. 滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，其过程为：先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。回答下列问题：

（1）实验中所用到的培养皿、试管和培养基等均需要进行灭菌处理。其中必须用湿热灭菌法进行灭菌的是______，其不能使用干热灭菌法灭菌的原因有______（答两点）。
（2）Ⅰ过程所用培养基中______（填“需要”或“不需要”）添加凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物，在配制Ⅱ过程所用培养基时，应注意______（从培养基成分角度分析）。Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类的纤维素分解菌，原因是______。
（3）科研小组利用分离得到的3株纤维素分解菌，在适宜条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。
①该实验应在______（填“有氧”或“无氧”）条件下进行，实验的自变量是______。
②据表分析，纤维素酶活力最高的是菌株______，理由是_____。
【答案】（1）①. 培养基 ②. 干热灭菌的温度要高且时间比较久，会致使培养基内的营养物资被破坏殆尽，而且干热灭菌对培养基的灭菌很难透彻
（2）①. 需要 ②. 以纤维素为唯一的碳源 ③. 在一定的培养条件下,不同微生物表现出各自稳定的菌落特征
（3）①. 无氧 ②. 不同的菌株 ③. 丙 ④. 丙菌株的秸秆残量最少、丙菌株的纤维素降解率最高
【小问1详解】
由于干热灭菌的温度要高且时间比较久，会致使培养基内的营养物资被破坏殆尽，而且干热灭菌对培养基的灭菌很难透彻，所以用湿热灭菌法对培养基进行灭菌。
【小问2详解】
Ⅰ过程滚管培养是固体培养基需要加入凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物，则配制Ⅱ过程所用培养基时，应该以纤维素为唯一的碳源。由于在一定的培养条件下,不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，所以Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类的纤维素分解菌。
【小问3详解】
①滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，所以纤维素分解菌是厌氧菌，则该实验应在无氧条件下进行，本实验利用得到的3株纤维素分解菌，在适宜条件下进行玉米秸秆降解实验，则实验的自变量是不同的菌株。
②根据表中数据，丙菌株的秸秆残量为1.42g，比甲和乙菌株的低；纤维素降解率为23.32%，比甲和乙菌株的高，所以纤维素酶活力最高的是菌株丙。
24. 肝癌的早期诊断意义重大，当血清中甲胎蛋白（AFP）>400μg/mL并持续一个月以上时即可预测肝癌高风险。可通过制备抗AFP单克隆抗体对血清中AFP的含量进行检测，制作流程如下图。回答下列问题：
（1）小鼠骨髓瘤细胞在体外培养过程中能无限增殖且不会发生______，培养过程中通入CO2的主要作用是______。
（2）过程①从脾脏中分离出的B淋巴细胞包含多种能产生不同抗体的细胞，原因是______。诱导细胞A与骨髓瘤细胞融合常用的化学试剂是______。细胞融合过程体现了细胞膜______的结构特点。
（3）过程②筛选的目的是获得______。细胞D的特点是_____。制备的抗AFP单克隆抗体用于预测某人是否患有肝癌所运用的原理是_____。
【答案】（1）①. 接触抑制 ②. 维持培养液的pH
（2）①. 小鼠在用该抗原免疫前曾经接触过其他多种抗原 ②. 聚乙二醇##PEG ③. 流动性
（3）①. 杂交瘤细胞 ②. 能无限增殖，且产生单一抗体 ③. 抗原抗体特异性结合
【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。
【小问1详解】
骨髓瘤细胞具有无限增殖的特性，不会发生接触抑制。培养过程中通入CO2具有维持培养液pH的作用。
【小问2详解】
由于小鼠在用该抗原免疫前曾经接触过其他多种抗原，所以过程①从脾脏中分离出的B淋巴细胞包含多种能产生不同抗体的细胞。可以用聚乙二醇诱导细胞A与骨髓瘤细胞融合。细胞融合过程体现了细胞膜的流动性的结构特点。
【小问3详解】
过程②通过筛选获得杂交瘤细胞。细胞D能无限增殖，且产生单一抗体。根据抗原抗体特异性结合的原理，利用制备的抗AFP单克隆抗体预测某人是否患有肝癌。
25. 人乳铁蛋白广泛分布于乳汁等外分泌液中，在初乳中含量较高，对细菌、真菌和病毒等有抑制作用。下图表示利用基因工程技术构建人乳铁蛋白基因重组质粒的过程（图中Tetr表示四环素抗性基因，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因），五种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。回答下列问题：

（1）要将人乳铁蛋白基因插入载体中，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是_____。基因工程技术中通常选择______种限制酶进行酶切。
（2）基因工程最核心的步骤是_____，重组质粒中启动子的功能是______。
（3）人乳铁蛋白基因需要利用PCR技术进行扩增，扩增需要引物______（在“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”中选择），连续扩增5次后至少需要引物______个。
（4）据图分析，成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒需要在含有______（填“四环素”或“氨苄青霉素”）的培养基上进行筛选，然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵，再利用_____工程技术获得转基因小牛。
【答案】（1）①. BamHⅠ ②. 2##两
（2）①. 构建表达载体 ②. RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动转录
（3）①. Ⅱ、Ⅲ ②. 62
（4）①. 氨苄青霉素 ②. 胚胎
【分析】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：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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
要将人乳蛋白图插入载体中，若只允许使用一种限制酶，根据人乳铁蛋白两端的识别序列可知，BclⅠ和Sau3AⅠ可以切除相同的黏性末端，结合质粒上的识别序列可知，只用一种酶且切除相同的黏性末端，则应选择的限制酶是BamHⅠ。为了避免目的基因和质粒自身环化和反向连接，基因工程技术中通常选择2种限制酶进行酶切，以形成不同的黏性末端。
【小问2详解】
基因表达载体的构建使基因工程的核心步骤，重组质粒中启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动转录。
【小问3详解】
引物的作用是使耐高温DNA聚合酶从引物的3'端连接游离的脱氧核苷酸，所以引物5'端应该于模板链的3'端配对，故引物应选择Ⅱ、Ⅲ，连续扩增5次后至少需要引物为（25-1）×2=62个。
【小问4详解】
据图分析，成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，需要在含有氨苄青霉素的培养基上筛选，然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵，再利用胚胎工程技术获得转基因小牛。
菌株
秸秆总量（g）
秸秆残量（g）
秸秆失重（%）
纤维素降解率（%）
甲
2.00
1.51
24.50
16.14
乙
2.00
1.53
23.50
14.92
丙
2.00
1.42
29.00
23.32
限制酶
BamHⅠ
HaeⅢ
BclⅠ
Sau3AⅠ
NtⅠ
识别序列及切割位点
G↓GATCC
CCTAG↑G
G↓GCC
CCG↑G
T↓GATCA
ACTAG↑T
↓GATC
CTAG↑
GC↓GGCCGC
CGCOG↑GCG