[生物][期末]湖北省武汉市部分重点中学2023-2024学年高二下学期期末联考试卷(解析版)

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一、选择题：本题共18小题，每题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. 传统发酵技术通常是家庭式或作坊式的，豆豉一般以黄豆为原料，通过微生物群落共同发酵而成。利用传统发酵技术制作风味豆豉的主要工艺流程如下图。下列叙述正确的是（ ）

A. 传统方法制作豆豉，以混合菌种的液体发酵为主
B. 参与前期发酵、后期发酵过程中的菌种代谢类型一致
C. 调味过程中添加盐可抑制杂菌生长，白酒和风味料只是调节口味
D. 黄豆煮熟的目的主要是破坏黄豆内部结构，使蛋白质变性，同时起到消毒的作用
【答案】D
【详解】A、传统发酵是以混合菌种的固体或半固体发酵为主，A错误；
B、结合图示可知，参与前期发酵的菌种需要氧气，后发酵过程密封发酵，是厌氧型，故代谢不一致，B错误；
C、调味过程中添加盐可抑制杂菌生长，白酒和风味料既可以调节口味也可以抑制杂菌生长，C错误；
D、蛋白质在高温条件下空间结构改变而变性，黄豆煮熟的目的主要是破坏黄豆内部结构，使蛋白质变性，易于被酶水解，同时起到消毒的作用，D正确。
故选D。
2. 研究发现，小鼠四倍体胚胎具有发育缺陷，只能发育成胎盘等胚胎以外的结构。ES 细胞能够诱导分化形成除胎盘外的其他细胞类型。四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，可得到ES小鼠。下列叙述正确的是（ ）
A. 嵌合体胚胎发育至原肠胚时需移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可以进一步发育
B. 嵌合体胚胎移植时，可通过对受体注射免疫抑制剂来提高移植成功率
C. ES 细胞和iPS细胞都只能从胚胎中获取，限制了二者的广泛应用
D. 嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型相同
【答案】D
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
【详解】A、嵌合体胚胎发育至桑葚胚或囊胚期再移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可以进一步发育，A错误；
B、同种生物的嵌合体胚胎移植时，外来胚胎移入子宫不会引起免疫排斥，故不需要对受体注射免疫抑制剂，B错误；
C、ES细胞存在于早期胚胎或原始性腺，只能从胚胎中获取，iPS细胞是人工诱导产生的，可以从体细胞中诱导产生，C错误；
D、四倍体胚胎只能发育成胎盘等胚胎以外的结构，而ES 细胞能够诱导分化形成除胎盘外的其他细胞类型，四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，可得到ES小鼠，所以嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型相同，D正确。
故选D。
3. 下列有关发酵工程及其应用表述正确的是（ ）
A. 通过发酵工程从微生物细胞中提取的单细胞蛋白，可制成微生物饲料
B. 微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的
C. 选育的菌种可直接向发酵罐中接种从而进行相关发酵
D. 分离、提纯产物是发酵工程的中心环节
【答案】B
【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、微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，是生物防治的重要手段，B正确；
C、选育的菌种通过扩大培养后，再向发酵罐中接种从而进行相关发酵，C错误；
D、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，D错误。
故选B。
4. 草莓营养价值高，中国国内优良品种草莓栽培的品种很多。下图为利用现代生物技术改良草莓品系的过程，相关叙述错误的是（ ）
A. 过程Ⅱ可直接用聚乙二醇作为化学诱导剂来诱导植物细胞融合
B. 过程Ⅰ的原理是基因重组，能定向改变生物的遗传性状
C. 利用植物体细胞杂交技术，可以实现远缘杂交育种
D. 杂种细胞 A 形成的标志是再生出新的细胞壁
【答案】A
【分析】过程Ⅰ是利用基因工程技术把胰岛素基因导入绿色草莓细胞，胰岛素基因得到了表达，产生了产胰岛素的草莓，定向改变了草莓的性状。过程Ⅱ利用植物细胞融合技术获得了具凤梨味的绿草莓。
【详解】A、在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，再用聚乙二醇作为化学诱导剂来诱导原生质体的融合，A错误；
B、过程Ⅰ利用基因工程技术，其原理是基因重组，使导入了胰岛素基因的草莓产生了胰岛素，能定向改变生物的遗传性状，B正确；
C、利用植物体细胞杂交技术，可以实现远缘杂交育种,C正确；
D、杂种细胞A形成的标志是再生出细胞壁，该过程涉及的细胞器主要是高尔基体，D正确。
故选A。
5. 研究者从温泉中筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌的过程如图1所示。将得到的嗜热细菌悬液转接到特定固体培养基上培养，得到若干菌落后用碘液作显色处理，结果如图2所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 过程①②一般都取1m l.菌液转移
B. 图中的Ⅰ号培养基应在灭菌后将pH 调至中性或弱碱性
C. 实验中所有的操作工具都必须采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
D. 若操作正确，可从图2中挑选周围不显蓝色的菌落作为目标菌种的纯培养物
【答案】D
【分析】选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】A、过程①为稀释过程，一般都取1ml菌液转移，过程②为稀释涂布过程，一般取0.1ml菌液进行涂布，A错误；
B、微生物培养时，应先调pH再灭菌，B错误；
C、实验使用的培养基应采用高压蒸汽灭菌，而培养皿等一般使用干热灭菌法进行灭菌，C错误；
D、淀粉与碘液反应呈蓝色，且淀粉酶可将淀粉水解，实验的目的是要筛选出能高效产生耐高温淀粉酶的嗜热细菌，则可从图2中挑选周围不显蓝色的菌落作为目标菌种的纯培养物，D正确。
故选D。
6. 植物细胞工程在农业，医药工业等方面有着广泛的应用，相关叙述正确的是（ ）
A. 快速繁殖花卉过程中，可以改良植物的性状
B. 利用花药离体培养获得玉米幼苗，直接从中选择出具有优良性状的个体
C. 植物组织培养过程中，培养的细胞容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变
D. 植物顶端分生组织附近的病毒很少，甚至无病毒，因此人们为了获得抗病毒苗常常利用茎尖进行植物组织培养
【答案】C
【详解】A、植物的快速繁殖技术是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，它可以保持植物的遗传特性，不可以改良植物的性状A错误；
B、利用花药离体培养可获得玉米幼苗的单倍体，再经过诱导染色体数目加倍后，再直接从中选择出具有优良性状的个体，这样能够极大的缩短育种年限，B错误；
C、在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此易受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，C正确；
D、植物顶端分生区附近（如茎尖）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，用这种方法获得的植株不抗病毒，D错误。
故选C
7. 实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 图中丙和丁分别表示的是原代培养和传代培养，其培养原理不同
B. 传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，无须再用酶处理
C. 体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，都会发生接触抑制现象
D. 动物细胞培养应在95%的氧气和5%的 CO₂培养箱中培养，培养液中的 CO₂用于维持pH
【答案】B
【分析】动物细胞培养的流程：取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎，并用胰蛋白酶（或用胶原蛋白酶）处理（消化），形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。
【详解】A、丙培养细胞1是原代培养，该过程是获得组织细胞中进行的初次培养，丁培养细胞2是传代培养，该过程是将分瓶后的细胞培养称传代培养，二者培养原理相同，都为细胞的增殖，A错误；
B、传代培养时，悬浮培养的细胞没有出现贴壁生长的现象，因而可以直接用离心法收集，无须再用酶处理，B正确；
C、、体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长，能贴壁生长的细胞会发生接触抑制现象，悬浮生长的细胞不会，C错误；
D、动物细胞培养应在95%的空气不是氧气和5%的 CO₂培养箱中培养，培养液中的 CO₂用于维持培养液的pH，D错误。
故选B。
8. 为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是（ ）

A. 过程①获得的原生质体是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成
B. 获取的原生质体不宜悬浮在低渗溶液中，以防止其吸水涨破
C. 过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
D. 过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
【答案】B
【分析】由图可知，①表示用纤维素酶和果胶酶处理得到原生质体的过程；②③均表示再分化过程。
【详解】A、原生质层是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成，A错误；
B、获取的原生质体不宜悬浮在低渗溶液中，以防止其吸水涨破，B正确；
C、②诱导芽分化时，需要提高细胞分裂素的比例，C错误；
D、③可以表示诱导根的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，不需要使用秋水仙素，D错误。
故选B。
9. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下图列举了几项技术成果。据此分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 胚胎移植前可取内细胞团的细胞鉴定性别
B. ①过程得到的试管动物与供体母本性状相同
C. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良
D. ②过程将牛的体细胞核移植到去核卵母细胞中，培育获得克隆动物是一种培育新物种的方式
【答案】C
【详解】A、胚胎移植前可取滋养层的细胞鉴定性别，A错误；
B、①过程得到的试管动物性状是由提供卵子的供体母本和提供精子的父本共同决定的，B错误；
C、克隆技术可得到大量同种个体，所以③转基因动物可通过②克隆动物技术实现扩大化生产，转基因技术可导入外源优良基因，所以①②可通过③转基因技术实现性状改良，C正确；
D、过程②是克隆技术，将牛的体细胞核移植到去核卵母细胞中，培育获得克隆动物遗传物质基本与供体牛基本相同，进而得到大量同种个体，所以没有培育新物种，D错误。
故选C。
10. 乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白，T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员将上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体，然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三特异性抗体，简称三抗(如下图)，下列叙述正确的是（ ）
A. 同时注射3 种抗原蛋白，可刺激B细胞增殖分化为分泌三抗的浆细胞
B. 利用抗原一抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白
C. 该抗体的基本组成单位是氨基酸，其功能与分子的空间结构无关
D. 用单克隆抗体技术制备的三种抗体直接融合可得到三特异性抗体
【答案】B
【分析】单克隆抗体的制备过程：①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；④进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其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、同时注射3种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生三种抗体，但一种浆细胞只能产生一种抗体，并不能产生三抗，A错误；
B、由于抗体具有特异性，所以利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白，B正确；
C、抗体的本质是蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，蛋白质的功能与分子的空间结构密切相关，C错误；
D、三特异性抗体指的是一种抗体，通过蛋白质工程构建三特异性抗体的基因表达载体，然后获得相应的杂交瘤细胞，最终获得三特异性抗体，不是三种单抗融合而成，D错误。
故选B。
11. 不对称PCR 是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA(ssDNA)的方法。加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物，含量较多的被称为非限制性引物。PCR 反应的最初的若干次循环中，其扩增产物主要是双链DNA(dsDNA)，但当限制性引物消耗完后，就会产生大量的 ssDNA。不对称PCR的过程如下图所示。假设模板 DNA 分子初始数量为a个，6次循环后开始扩增产ssDNA。下列叙述正确的是（ ）
A. 该不对称PCR 过程中需要.26 a个限制性引物
B. 两种引物与模板链结合时，需将温度控制在72℃左右
C. 据图可知，最后大量获得的 ssDNA 与图中甲链的碱基序列相同
D. 上述过程中子链分别沿限制性引物的5'端、非限制性引物的 3' 端延伸
【答案】C
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，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'端向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扩增时引物是新子链的一部分，假设模板DNA分子初始数量为a个，6次循环后产生a.26个DNA分子，因此该不对称PCR过程中需要（26-1）a个限制性引物，A错误；
B、当将温度降至50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对原则与模板链结合，B错误；
C、非限制性引物是与乙链结合，所以最后大量获得的ssDNA与图中甲链的碱基序列一致，C正确；
D、扩增时耐高温DNA聚合酶将4种脱氧核苷酸连接至引物的3'端，D错误。
故选C。
12. 某细菌DNA分子上有4个Sau3AI的酶切位点，经 Sau3AI处理后会形成4个大小不同的DNA片段。若是用 BamHI处理，则只会形成2个大小不同的DNA片段。Sau3AI和BamHI的识别序列及切割位点如表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 若用两种酶共同处理，会形成6个大小不同的DNA片段
B. 上述两种限制酶切割后可形成相同的黏性末端
C. 该DNA 分子上有两个 BamH1的酶切位点
D. 该细菌 DNA 分子是环状的
【答案】A
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。
【详解】A、分析题干信息知该DNA分子上有4个Sau3A I的酶切位点，有2个BamH I的酶切位点，但是BamH I识别序列中包含Sau3A I的识别序列，所以同时用两种酶共同处理，不会形成6个大小不同的DNA片段，A错误；
B、BamH I和Sau3A I两种限制酶切割后形成的黏性末端均为GATC，B正确；
C、该DNA分子上有4个Sau3A I的酶切位点，经Sau3A I处理后形成4个DNA片段，可知该DNA分子为环状DNA，用BamH I处理后，得到2个DNA片段，说明该DNA分子上有两个BamH I的酶切位点，C正确；
D、该DNA分子上有4个Sau3A I的酶切位点，经Sau3A I处理后形成4个DNA片段，可知该DNA分子为环状DNA，D正确。
故选A。
13. 某同学利用洋葱为实验材料，进行DNA 粗提取和鉴定实验。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该同学也可选择鸡血、猪肝等动物细胞为实验材料提取 DNA，但方法可能有所不同
B. 向含有DNA 的粗提取液中加入体积分数为95%的冷酒精后，出现的白色丝状物为DNA
C. 鉴定 DNA 时需先将 DNA 溶解在2ml/L NaCl 溶液，再加入二苯胺试剂并进行沸水浴加热
D. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA 存在于沉淀物中
【答案】D
【详解】A、不同类型的生物材料(如植物细胞、动物细胞、微生物)中DNA的提取过程虽有相似之处，但也存在差异。例如，使用动物血液作为实验材料时，通常利用红细胞破裂释放出的DNA进行提取，而不需要研磨和去除细胞壁的过程，A正确；
B、在DNA提取过程中，当加入高浓度酒精后，DNA会因不溶于酒精而析出，形成白色的絮状或丝状沉淀，这就是粗提取得到的DNA，B正确；
C、鉴定DNA时，常用的方法之一就是二苯胺显色反应。需要将DNA样品溶解在适当的NaCl溶液中，然后加入二苯胺试剂，在沸水中加热后，若存在DNA，则反应液会变为蓝色，C正确；
D、在DNA粗提取实验中，通 常首先通过研磨和加入适量的洗涤剂与食盐溶液来释放细胞中的DNA，并破坏细胞膜和其他细胞结构。然后，在此混合液中DNA会溶解在溶液中，并随同蛋白质、多糖等其他物质一起存在。DNA在一定浓度的NaCl溶液中溶解度较高，所以初步处理后的滤液经过离心或静置 后，DNA不会形成沉淀，而是在溶液中，D错误。
故选D。
14. 如图表示培育转基因抗病毒农作物的过程图，下列有关叙述正确的是（ ）
A. a过程中目的基因需要插入到Ti质粒的 T-DNA 中
B. 实验用的 Ti质粒中通常至少含有一个抗生素合成基因
C. 我国科学家将Bt 基因导入棉花细胞采用了农杆菌转化法
D. 抗病毒基因一旦导入农作物细胞中，就能获得抗病毒农作物
【答案】A
【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。
【详解】A、a过程构建重组质粒时，需要将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA分子中，否则农杆菌将不能把目的基因转移至农作物的染色体上，A正确；
B、基因工程中常用抗生素抗性基因作为标记基因来筛选含有目的基因的受体细胞，因此重组质粒中通常要至少保留一个标记基因，B错误；
C、我国科学家将Bt基因导入棉花细胞采用了花粉管通道法，C错误；
D、抗病毒基因即使导入农作物细胞中，也不一定能获得抗病毒植株，还需要经过多次检测和筛选才行，D错误。
故选A。
15. 常规PCR只能扩增两引物间的DNA区段，要扩增已知DNA序列两侧的未知DNA序列，可用反向PCR技术。反向PCR技术扩增的原理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 酶切阶段，L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列
B. 环化阶段，可选用E.cli DNA连接酶或T4 DNA连接酶
C. 图中引物，应选择引物1和引物4，且二者间不能互补配对
D. PCR扩增，每轮循环前应加入限制酶将环状DNA切割成线状
【答案】D
【分析】PCR只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR可扩增中间一段已知序列，而两端序列未知的基因片段。酶切时用限制性内切酶，环化时用DNA链接酶，再用引物和DNA聚合酶扩增。在环化后，通过一对方向相反的引物实现已知序列两侧基因序列的扩增。
【详解】A、在酶切阶段，已知序列L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列，不然会将已知序列L切断，造成序列识别混乱，A正确；
B、T4 DNA连接酶或E.cli DNA连接酶都可以用来连接黏性末端，因此环化阶段，可选用E.cli DNA连接酶或T4 DNA连接酶，B正确；
C、PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，为保证延伸的是已知序列两侧的未知序列，应该选择引物1和引物4，且二者间不能互补配对，C正确；
D、质粒上目的基因扩增不受模板环状形态干扰，不需要添加限制酶就可以扩增出所需片段，D错误。
故选D。
16. 基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述正确的是（ ）
A. 通过X射线、紫外线综合处理，将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于基因工程技术的应用
B. 通过将肠乳糖酶导入到奶牛乳腺细胞中，以降低乳汁中乳糖含量，从而解决部分人群的乳糖不耐受问题
C. 与人细胞分泌的天然生长激素相比，将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰
D. 通过制备山羊膀胱生物反应器，使人乳铁蛋白基因只存在于膀胱细胞中，进而可以从尿液中分离纯化出所需要的人乳铁白蛋白，实现大量制备的目的
【答案】C
【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。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--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；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。
【详解】A、通过X射线、紫外线综合处理，将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于诱变育种，A错误；
B、乳糖酶可降解乳糖，可降低乳汁中乳糖含量，科学家是通过将肠乳糖酶基因导入到奶牛乳腺细胞中，而不是乳糖酶，B错误；
C、由于大肠杆菌缺乏对蛋白质进行加工和分装的内质网和高尔基体，因此与人细胞分泌的天然生长激素相比，将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰，C正确；
D、作为膀胱生物反应器的山羊体内所有细胞都含有目的基因，但是只有在于膀胱细胞中才能表达目的基因，D错误。
故选C。
17. 已知生物体内有一种转运蛋白Y，如果将蛋白Y 中某一个氨基酸替换，改变后的蛋白质 Y1不但保留了蛋白Y原有的功能，而且具备了酶的催化功能。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. 可以通过对 Y 蛋白基因改造或人工合成获得 Y1蛋白基因
C. 蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列
D. 蛋白质工程与中心法则的信息流动方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质
【答案】B
【分析】蛋白质工程概念及基本原理（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。（2）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。（3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。（4）基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、蛋白质工程和基因工程的根本区别是蛋白质工程可制造出自然界没有的蛋白质，A错误；
B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，因此可以通过对Y蛋白基因改造或人工合成获得Y1蛋白基因，B正确；
C、蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是人类的意愿，C错误；
D、蛋白质工程与中心法则的信息流动方向相反，D错误。
故选B。
18. 生物技术的安全性与伦理性一直是人类关注和讨论的热点问题。下列叙述正确的是（ ）
A. 治疗性克隆是无性生殖，生殖性克隆是有性生殖
B. 只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
C. 基因编辑技术可用于疾病预防领域研究，但不能用于设计完美婴儿
D. 生殖性克隆人理论上能丰富人类基因的多样性，可在特定人群中进行相关实验
【答案】C
【详解】A、治疗性克隆和生殖性克隆都是基于核移植的无性生殖，A错误；
B、转基因作为一项技术本身是中性的，有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的应用，而不是禁止转基因技术的应用，B错误；
C、基因编辑技术可用于疾病预防领域研究，但若设计完美试管婴儿，已经涉及到新生命的诞生，会造成生物技术安全与伦理问题，所以不能用于设计完美婴儿，C正确；
D、克隆为无性繁殖，可见生殖性克隆人不能丰富人类基因的多样性，我国禁止生殖性克隆人实验，D错误。
故选C。
二、非选择题：本题共4 小题，共64分。
19. 某些老陈醋会出现产气现象，原因是老陈醋中含有产气细菌。产气细菌是一类能产生过氧化氢酶的细菌，产气菌产生的气体积累会引起胀瓶，影响产品安全。实验小组以瓶装变质老陈醋(胀瓶)、未变质老陈醋为实验材料，筛选出导致老陈醋产气的细菌。回答下列问题：
（1）为了筛选产气细菌，实验人员设置了甲、乙、丙三组培养基，甲作为空白对照组，乙接种未变质的老陈醋，丙接种_________。阐述如何从上述培养基中初步筛选疑似产气细菌的菌株：_____________。
（2）实验小组初步筛选出了A1、A2和A3三株疑似的产气细菌，筛选过程如下图所示。
①过程a的接种方法是______________。如需统计菌落的数目，最好选取菌落数目稳定时的记录作为结果，以防止培养时间不足导致______________，或培养时间太长导致_____________。
②现有5%的过氧化氢溶液，A1、A2和A3菌株，必要的培养基等实验器材。写出判断A1、A2和A3三种菌株是否为产气细菌的实验思路：_____________。
（3）分别用三组平板培养A1、A2、A3三种菌株，然后在培养基上分别加入等量一定浓度的青霉素溶液，培养一段时间后可以观察到一圈清晰区(抑菌圈)。测量清晰区的直径，数据如下表：
该实验的目的是_____________。从表中数据可以看出，不同浓度青霉素对 A1菌株的影响是_____________.
【答案】（1）①. 等量的变质老陈醋 ②. 对比乙和丙培养基上的菌落特征，从丙培养基上分离出和乙培养基形态不同的菌落
（2）①. 稀释涂布平板法 ②. 遗漏菌落的种类和数目 ③. 菌落粘连影响计数 ④. 将A1、A2和A3菌株分别接种到滴有5%的过氧化氢溶液的培养基上，若产生气泡则为产气细菌
（3）①. 探究不同浓度青霉素对 A1、A2、A3菌株的抑制作用 ②. 在一定范围内，随着青霉素浓度的增加，对 A1的抑菌效果越来越好
【分析】题中用瓶装变质老陈醋（胀瓶）、未变质老陈醋为实验材料，经过分离、纯化、并初步筛选出A1、A2和A3三株疑似的产气细菌，进一步探究了不同浓度青霉素对A1、A2、A3菌株的抑制作用，表中数据所示的清晰区直径（抑菌圈）越大，代表该菌种生长受到的抑制作用越强。
【小问1详解】
为了筛选产气细菌，实验人员设置了甲、乙、丙三组培养基，甲作为空白对照组，乙接种未变质的老陈醋，丙接种等量的变质老陈醋，对比乙和丙培养基上的菌落形态，从丙培养基上分离出和乙培养基形态不同的菌落，可以从上述培养基中初步筛选疑似产气细菌的菌株。
【小问2详解】
过程a所得待测培养基中菌落的分布较为均匀，据此判断，该过程所采用的接种方法为稀释涂布平板法。统计菌落种类和数量时要每隔24h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，能有效防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的种类和数目；或培养时间太长导致菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水影响菌落数目的统计。因为老陈醋中的产气细菌是一类能产生过氧化氢酶的细菌，若有5%的过氧化氢溶液，A1、A2和A3菌株，必要的培养基等实验器材，可以将A1、A2和A3菌株分别接种到滴有5%的过氧化氢溶液的培养基上，观察是否产生气泡，若产生气泡则为产气细菌。
【小问3详解】
根据题意和表格信息分析可知，该实验的目的是探究不同浓度青霉素对A1、A2、A3菌株的抑制作用。从表中数据可以看出，在一定范围内，随着青霉素浓度的增加，对 A1的抑菌效果越来越好。
20. 甘草酸(GA)是甘草地下部分的一种重要生理活性物质，具有阻止病毒复制、恢复免疫力、抑制癌细胞生长等功效。传统的GA一直依赖于植物提取，属于资源依赖型产品。科研人员一直在探索借助生物工程技术生产GA，以解决甘草酸及其他稀缺天然产物获取过程中存在的资源短缺等问题。
（1）甘草酸由于其在植物细胞中含量低，栽培甘草质量差异较大，科研人员可通过细胞产物的工厂化生产，以获得_____________(初生代谢物/次生代谢物)，主要应用的技术是_____________，来获得大量甘草细胞，用于诱导和提取甘草酸。
（2）在明确甘草酸的生物合成途径和其中几种关键酶后，科研人员尝试借助基因工程和发酵工程，开发了酵母细胞工厂合成甘草酸的途径。具体如下：
Ⅰ构建基因表达载体。科研人员获取几种关键酶基因，借助PCR 技术大量扩增后，为使其在受体细胞中高效表达，要将获得的目的基因插入______________和_____________之间，构建出基因表达载体。
Ⅱ将目的基因导入受体细胞。将基因表达载体导入感受态的酵母菌细胞中。
Ⅲ为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图所示。

图中给小鼠注射甘草酸一牛血清白蛋白结合抗原的目的是______________；相较于植物细胞融合，促进过程②特有的方法是_____________来诱导细胞甲和骨髓瘤细胞的融合。进行过程③的筛选后，得到杂交瘤细胞。④过程的目的是______________。制备的单克隆抗体检测GA 所利用的技术是______________.
【答案】（1）①. 次生代谢物 ②. 植物细胞培养
（2）①. 启动子 ②. 终止子 ③. 对小鼠进行免疫处理，得到能产生特定抗体的B 淋巴细胞 ④. 灭活病毒诱导法 ⑤. 通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞 ⑥. 抗原-抗体杂交技术
【分析】题图分析：图示为利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体过程，其中①为对小鼠进行免疫处理，②是诱导细胞甲与骨髓瘤细胞融合，③是筛选得到细胞丙，④对的杂交瘤细胞进行克隆化培育和抗体检测，⑤对细胞丁进行体内或体外培养。
【小问1详解】
植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本生命活动所必需的产物称为次生代谢产物，甘草酸属于次生代谢产物；细胞产物的工厂化生产，主要应用的技术是植物细胞培养，是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖技术。
【小问2详解】
Ⅰ、启动子是一段特殊序列的DNA片段，位于基因上游，紧挨转录起始位点，是RNA聚合酶结合和识别的部位，有了它才能驱动基因的转录；终止子也是一段特殊序列的DNA片段，位于基因下游，使转录在所需要的地方停下来；故构建基因表达载体应将获得的目的基因插入到启动子和终止子之间。
Ⅲ、图中给小鼠注射甘草酸一牛血清白蛋白结合抗原的目的是对小鼠进行免疫处理，得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 图中过程②是诱导细胞甲和骨髓瘤细胞融合的过程，该过程使用特有的方法是灭活病毒诱导法，是动物细胞特有的诱导细胞融合的方法。
然后在HAT培养基上进行过程③的第一次筛选后，得到细胞丙是杂交瘤细胞。然后再进行第二次筛选即④过程，过程④代表对上述培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选获得细胞丁，目的是通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞；制备的单克隆抗体检测GA甘草酸所利用的技术是抗原-抗体杂交技术。
21. 中国科学家在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的活嵌合体猴(将食蟹猴的胚胎干细胞注入到受体胚胎后发育而成)，这对于理解灵长类胚胎干细胞全能性具有重要意义，为遗传修饰模型猴的构建奠定了技术基础。其技术路线如下图所示：

注：胚胎干细胞是指食蟹猴胚胎干细胞，具有较高的多能性。
（1）科学家将绿色荧光基因(GFP)导入胚胎干细胞，用于检测胚胎干细胞在胚胎和个体中的分布。嵌合体猴体内绿色荧光散乱分布的原因是______________.
（2）可用囊胚的_____________部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定。嵌合体猴体中体细胞的基因型_____________(填“相同”或“不同”)。
（3）嵌合体猴胚胎的培育涉及到了胚胎移植技术。此技术对代孕受体的要求是_____________。若想进一步提高胚胎的利用率，可采用_____________技术。
（4）科学家还利用胚胎干细胞的细胞核进行了核移植实验得到克隆猴，并分别对克隆猴、卵细胞供体猴、代孕母猴和干细胞供体猴的线粒体DNA 中某一特异性序列进行了检测、比对。分析可知，克隆猴的线粒体DNA 特异性序列与______________一致，原因是______________.
【答案】（1）注入的胚胎干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞，共同发育为幼猴的各种组织
（2）①. 滋养层 ②. 不同
（3）①. 同种的、生理状态相同的雌性动物 ②. 胚胎分割
（4）①. 卵细胞供体猴 ②. 克隆猴的线粒体DNA 来源于卵细胞的细胞质，与代孕母体猴和干细胞供体猴无关
【分析】干细胞在形态上：体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞（如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞，甚至发育成为完整的个体）、多能干细胞（具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞，如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）和专能干细胞（维持某一特定组织细胞的自我更新，如肠上皮干细胞）三种类型。
【小问1详解】
绿色荧光基因(GFP)导入胚胎干细胞，胚胎干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞，进而共同发育为幼猴的各种组织，故嵌合体猴体内绿色荧光散乱分布。
【小问2详解】
可用囊胚的滋养层的细胞进行性别鉴定，根据绿色荧光散乱分布判断嵌合体猴体中体细胞的基因型不同。
【小问3详解】
胚胎移植是将胚胎移入同种的、生理状态相同的雌性动物，通过胚胎分割可以提高胚胎的利用率。
【小问4详解】
分析图示可知，克隆猴的线粒体DNA特异性序列与卵细胞供体猴一致，并且不同于代孕母体猴和干细胞供体猴。克隆猴的线粒体DNA来源于卵细胞的细胞质，与代孕母体猴和干细胞供体猴无关。
22. 科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌工程菌，成为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如图1所示，天然大肠杆菌不具备图1中所示基因。

（1）在上述研究中，需导入天然大肠杆菌的目的基因有______________。(选填序号)
①四环素合成相关基因 ②GFP 基因 ③TetR 基因 ④RNA 聚合酶基因
（2）据图1，环境中四环素水平越高，该种大肠杆菌工程菌的荧光______________(选填“增强”“减弱”“不变”)。试概述该种四环素检测方法的原理：_________________。
（3）图2是2个DNA片段、质粒及其上的限制性内切核酸酶的识别序列的分布情况；其中质粒上的代表青霉素抗性基因。表为相关限制性内切核酸酶的识别序列与切割位点。

若要拼接DNA片段1和2，结合图2和上表中信息，在特定工具酶作用下能成功拼接的位点处碱基序列为____________或_______________。
（4）研究人员设计了一个同时含DNA片段1和2的重组质粒的拼接方案，结合图表信息，你认为最终建构成功的重组质粒示意图最合理的是______________。

（5）为了确定组质粒和大肠杆菌工程菌建构成功，可用 PCR 技术进行检测，PCR 完成以后常采用_____________来鉴定 PCR的产物。也可通过观察四环素浓度变化是否能引起大肠杆菌工程菌荧光强度的相应改变来进行鉴定。
【答案】（1）②③ （2）①. 增强 ②. 当环境中没有四环素时，由于tetR 基因的表达产物tetR 蛋白对启动子2的抑制作用，使得GFP基因不能表达出绿色荧光蛋白而不发光，当环境中存在四环素时，可以解除这种抑制作用，且四环素水平越高，表达的GFP蛋白越多，荧光越强(或表述为：四环素可解除 tetR蛋白对GFP基因表达的抑制作用，并使大肠杆菌工程菌的GFP蛋白表达量随四环素水平的增加而增加)
（3）①. 5'…T CTAG T…3' 5'…A CTAG A…3' ②. 3'…A GATC A…5' 3'…T GATC T…5'
（4）D （5）琼脂糖凝胶电泳
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（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、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。
【小问1详解】
据图1分析可知，启动子1可与RNA聚合酶结合，促进TetR基因的表达TetR蛋白，TetR蛋白抑制启动子2与RNA聚合酶的结合，抑制GFP（绿色荧光蛋白）基因的表达绿色荧光蛋白。四环素可以抑制TetR蛋白的作用，因此当环境中没有四环素时，GFP（绿色荧光蛋白）基因不表达；当环境中有四环素时，四环素能够解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用，最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度，因此需导入天然大肠杆菌的目的基因有②③。
【小问2详解】
据图1分析可知，当环境中不含四环素时，该大肠杆菌工程菌TetR基因的表达的TetR蛋白会抑制启动子2与RNA聚合酶的结合，抑制GFP（绿色荧光蛋白）基因的表达绿色荧光蛋白，因此不发处荧光。当环境中有四环素时，四环素能够解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用，最终使菌体发出绿色荧光。并且环境中四环素水平越高，抑制TetR蛋白作用越强，解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用的能力越强，GFP（绿色荧光蛋白）基因表达能力越强，荧光就会增强。
因此，概述该种四环素检测方法的原理：四环素可以打破（解除）tetR蛋白对GFP基因表达的抑制作用，并使大肠杆菌工程菌的GFP蛋白表达量随四环素水平的增加而增加，或表述为：当环境中没有四环素时，由于tetR基因的表达产物tetR蛋白对启动子2的抑制作用，使得GFP基因不能表达出绿色荧光蛋白（GFP蛋白）而不发光，当环境中存在四环素时，可以解除这种抑制作用，绿色荧光蛋白得以表达并发光，四环素水平越高，表达的GFP蛋白越多，荧光越强。
【小问3详解】
据图2分析可知，DNA片段1两端的限制酶识别序列分别是XbaⅠ和EcRⅠ，而DNA片段2两端的限制酶识别序列是SpeⅠ和BamHⅠ，若要让两个DNA片段连接在一起，需要经酶切后获得相同的黏性末端。据表格分析，XbaⅠ和SpeⅠ酶切能获得相同的黏性末端，因此DNA片段1用XbaⅠ酶切，DNA片段2用SpeⅠ酶切，然后在用DNA连接酶将两个DNA片段连接在一起，所以在特定工具酶作用下能成功拼接的位点处碱基序列为5'…TCTAGT…3' 和5'…ACTAGA…3'或者是3'…AGATCA…5' 和3'…TGATCT…5'。
【小问4详解】
ABCD、根据小问3分析，DNA片段1用XbaⅠ酶切，DNA片段2用SpeⅠ酶切，然后在用DNA连接酶将两个DNA片段连接在一起，启动子1和启动子2是反向连接的，如图CD所示，两个片段经连接后的序列既不能被SpeⅠ酶切，也不能被XbaⅠ酶切，综上所述，ABC错误，D正确。
故选D。
【小问5详解】
为了确定组质粒和大肠杆菌工程菌建构成功，可用 PCR 技术进行检测，PCR 完成以后常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定 PCR的产物。因为通过琼脂糖凝胶电泳实验可以知道DNA分子大小，进而可以证明重组质粒的大小是否符合预期。
限制酶名称
识别序列及切割位点
BamHI
G↓ GATCC
Sau3AI
↓GATC
细菌
不同浓度青霉素条件下清晰区直径/ mm
5/(μg·mL⁻¹)
7.5/(μg·mL⁻¹)
10/(μg·mL⁻¹)
15/(μg·mL⁻¹)
20/(μg·mL⁻¹)
A1
0.2
2
8
13
17
A2
7
10
12
15
16
A3
5
6
5
6
6
限制酶
EcR I
Xba I
Spe I
BamHI
识别序列及切割位点
5'…G↓AATT C…3'
3'…C TTAA↑G…5'
5'…T↓CTAG A…3'
3'…A GATC↑T…5'
5'…A↓CTAG T…3'
3'…T GATC↑A…5'
5'…G↓ GATC C…3'
3'…C CTAG↑G…5'