山西省临汾市部分学校2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（解析版）

这是一份山西省临汾市部分学校2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（解析版），共23页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本试卷主要考试内容：人教版选择性必修3。
一、选择题：本题共20小题，每小题2分，共40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. 传统发酵过程中，用新鲜成熟的葡萄可制作果酒，且可再利用果酒进一步制作果醋。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 果酒发酵时，可在酵母菌细胞质基质中产生CO2、ATP等
B. 果酒发酵时，随发酵时间的延长，发酵液 pH上升
C. 果醋发酵时，酒精为醋酸菌发酵提供碳源、氮源和能量
D. 果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显多于果酒发酵的
【答案】A
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌是单细胞真核生物，具有核膜包被的细胞核。果醋制作的原理是醋酸菌在氧气充足的条件下将糖或者酒精转化成醋酸。
【详解】A、果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，因此果酒发酵时，可在酵母菌细胞质基质中产生CO2、ATP等，A正确；
B、果酒发酵时，由于酵母菌产生的CO2不断溶解在发酵液中，发酵液的pH会随发酵时间的延长逐渐下降，B错误；
C、果醋发酵时，酒精不能为醋酸菌发酵提供氮源，C错误；
D、果醋发酵时(无二氧化碳产生)，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时(有二氧化碳产生)发酵液产生的气泡量，D错误。
故选A。
2. 植物组织培养技术常用于商业化生产。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 外植体和培养基均需要先进行灭菌处理，之后才可进行接种培养
B. 脱分化和再分化两个过程中均会发生基因的选择性表达
C. 产生足够的愈伤组织后，需要在生长素与细胞分裂素的使用比例低的培养基中一直培养
D. 在工业化生产中，从通过植物组织培养技术获得的植物组织中提取大量次生代谢物
【答案】B
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基也必须彻底灭菌，外植体不能灭菌，A错误；
B、脱分化和再分化两个过程中均会发生基因的选择性表达，这种选择性表达确保了细胞在特定的时间和条件下能够形成所需的组织和器官，从而完成植物的组织培养过程，B正确；
C、生长素与细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成；生长素/细胞分裂素比例升高，利于根的分化；生长素/细胞分裂素比例降低，利于芽的分化，产生足够的愈伤组织后，诱导生根和生芽的培养基中生长素与细胞分裂素的使用比例并不相同，C错误；
D、在工业化生产中，从通过植物细胞培养技术获得的植物组织中提取大量次生代谢物，植物组织培养技术获得的是个体，D错误。
故选B。
3. 泡姜是以青州竹根姜为主要食材做成的一道菜品，属于四川风味泡菜。其色泽微黄，鲜嫩清香，微辣带甜，深受人们喜爱。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 制作泡姜主要利用的是乳酸菌，可用细菌计数板计数其活菌数
B. 变酸的酒表面会有白膜出现，是由乳酸菌大量繁殖形成的
C. 配制好的盐水煮沸冷却后倒入坛中，没过八成菜料
D. 泡姜发酵过程中，亚硝酸盐含量变化受时间长短、温度高低等条件的影响
【答案】D
【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，为了防止微生物污染，制作泡菜过程中应进行无菌操作；泡菜盐水的浓度过高会抑制乳酸菌发酵，造成咸而不酸，盐浓度过低不足以抑制微生物生长，造成杂菌污染；为了缩短制作时间可以加入陈泡菜水，以增加乳酸菌数量。
【详解】A、制作泡姜主要利用的是乳酸菌，显微镜下分不清活菌和死菌，不可用细菌计数板计数其活菌数，A错误；
B、变酸的酒表面会有白膜出现，是由醋酸菌大量繁殖形成的，B错误；
C、腌制泡菜时泡菜坛要装至八成满，盐水没过全部菜料，盖上坛盖,再用水密封泡菜坛，C错误；
D、泡菜制作过程中，腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量均有影响，D正确。
故选D。
4. 防止杂菌污染是获得纯培养物的关键。下列叙述错误的是（ ）
A. 配制好的培养基应放入干热灭菌箱中进行灭菌
B. 可使用灼烧灭菌法对接种环进行灭菌
C. 接种室使用前用紫外线照射消毒
D. 巴氏消毒法可以杀死牛奶中大多数微生物
【答案】A
【分析】实验室常用的灭菌方法：①灼烧灭菌：将微生物的接种工具，如接种环、接种针或其他金属工具，直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧，可以迅速彻底地灭菌，此外，在接种过程中，试管口或瓶口等容易被污染的部位，也可以通过火焰燃烧来灭菌；②干热灭菌：能耐高温的，需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具等，可以采用这种方法灭菌；③高压蒸汽灭菌：将灭菌物品放置在盛有适量水的高压蒸汽灭菌锅内，为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15～30min。
【详解】A、培养基需要用高压蒸汽灭菌法灭菌，A错误；
B、接种环可使用灼烧灭菌法进行灭菌，B正确；
C、接种室使用前用紫外线照射30min，以杀死物体表面或空气中的微生物，C正确；
D、巴氏消毒法即在62~65C消毒30min或80~90C处理30s～1min，处理温度较为温和，既可以杀死绝大多数微生物又不会破坏食品中的营养成分，可以杀死牛奶中大多数微生物，D正确。
故选A。
5. 下列生物工程技术中，不需要用到胚胎移植技术的是（ ）
A. 利用试管婴儿技术辅助有生育困难的夫妇
B. 利用胚胎分割技术培育具有高经济价值的奶牛
C. 利用细胞培养技术将造血干细胞移植给病人
D. 利用山羊的乳腺生物反应器生产血清白蛋白
【答案】C
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”。
【详解】A、由于现阶段全体外胚胎培养技术困难，因此利用试管婴儿技术辅助有生育困难的夫妇需要进行胚胎移植，A不符合题意；
B、利用胚胎分割技术培育具有高经济价值的奶牛需要将胚胎移植到受体母牛，B不符合题意；
C、利用细胞培养技术获得造血干细胞只需要培养至细胞阶段即可，不需要培养出个体，不用进行胚胎移植，C符合题意；
D、利用山羊的乳腺生物反应器生产血清白蛋白需要将转基因胚胎移植到母体，D不符合题意。
故选C。
6. 下列关于细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A. 利用植物组织培养技术可以培育脱毒苗
B. 动物细胞培养的理论基础是动物细胞核的全能性
C. 植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍
D. 植物体细胞杂交技术的理论基础是植物细胞的全能性等
【答案】B
【详解】A、切取一定大小的茎尖进行植物组织培养，再生的植株可能不带病毒，从而获得脱毒苗，A正确；
B、动物细胞培养指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的条件下培养，让这些细胞生长和繁殖，因此动物细胞培养的原理是细胞增殖，B错误；
C、植物体细胞杂交技术能打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，C正确；
D、植物体细胞杂交技术中，原生质体的融合利用了细胞膜具有一定的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性，D正确。
故选B。
7. 某生物小组利用鸡血和洋葱进行DNA的粗提取。下列叙述正确的是（ ）
A. 鸡血需要充分研磨以便释放核DNA
B. 向鸡血提取液中加入2ml·L-1的NaCl溶液，搅拌后逐渐析出DNA
C. 可将洋葱研磨液进行离心取上清液，加入冷却的酒精溶液后析出DNA
D. 粗提取的DNA溶于2ml·L-1的NaCl洛液，加入二苯胺后即显蓝色
【答案】C
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、鸡血中的血细胞为动物细胞，可通过将其置于低渗溶液中让其吸水涨破、释放核DNA，A错误；
B、DNA在2ml·L-1的NaCl溶液中溶解度较大，在0.14ml·L-1的NaCl溶液中溶解度较小，因此应将鸡血提取液加入2ml·L-1的NaCl溶液，并缓缓加入蒸馏水，使NaCl的溶解度降低，DNA不断析出，B错误；
C、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，因此可将洋葱研磨液进行离心取上清液，加入冷却的酒精溶液后析出 DNA，C正确；
D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺才会被染成蓝色，D错误。
故选C。
8. 酵母菌细胞壁的主要成分是几丁质。酿酒酵母产酒精能力强，但没有合成淀粉酶的能力；糖化酵母能合成淀粉酶，但酒精发酵能力弱。为了实现以谷物为原料高效生产酒精的目的，科研人员进行了如图所示改良酵母菌种实验。下列叙述错误的是（ ）

A. 不能用纤维素酶和果胶酶处理以获得酵母原生质体
B. 用酿酒酵母酿酒时，要对谷物原料进行糖化处理
C. 在培养基X接种融合酵母菌的方法是平板划线法
D. 以产生酒精的能力作为最终鉴定目的菌的指标
【答案】C
【分析】果酒制作的原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌是兼性厌氧微生物，在缺氧条件下进行无氧呼吸，在氧气充足的条件下进行有氧呼吸，酵母菌具有核膜包被的细胞核，属于真核生物。
【详解】A、酵母菌的细胞壁成分是几丁质，不能用纤维素酶和果胶酶处理以获得酵母原生质体，A正确；
B、酿酒酵母产酒精能力强，但没有合成淀粉酶的能力，因此用酿酒酵母酿酒时，要对谷物原料进行糖化处理，B正确；
C、据图所示，菌种M在培养基中均匀分布，说明在培养基X接种融合酵母菌的方法是稀释涂布平板法，C错误；
D、科研目的是实现以谷物为原料高效生产酒精，因此以产生酒精的能力作为最终鉴定目的菌的指标，D正确。
故选C。
9. 研究人员以某病毒的外壳蛋白A为抗原制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 限制酶主要来源于原核生物，因为原核生物中含有限制酶的识别序列
B. 可用抗原—抗体杂交法检测转基因工程菌是否成功翻译出蛋白A
C. 将纯化的蛋白A多次注射到小鼠体内，是为了促进小鼠产生更多的抗体
D. 杂交瘤细胞筛选和单克隆抗体筛选的目的和原理均相同
【答案】B
【分析】在制备单克隆抗体时，首先要给小鼠免疫，产生相应的浆细胞，然后将浆细胞与骨髓瘤细胞融合，经过选择培养基两次筛选，最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中，使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。单克隆抗体制备的两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
【详解】A、限制酶主要来源于原核生物，因为原核生物 DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰，A错误；
B、可以利用抗原—抗体杂交法检测转基因工程菌是否成功翻译出蛋白A，B正确；
C、将纯化的蛋白A多次注射到小鼠体内，是为了促进小鼠产生更多的B淋巴细胞，C错误；
D、杂交瘤细胞筛选原理是在特定培养基上只有杂交瘤细胞能生长，从而筛选出各种杂交瘤细胞；单克隆抗体筛选是利用抗体和抗原特异性结合的原理筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞，两者的的目的和原理均不同，D错误。
故选B。
10. 胚胎工程是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，常见的两种技术如图所示。下列分析错误的是（ ）

A. 用促性腺激素促进良种母牛超数排卵
B. 良种公牛和母牛要进行同期发情处理
C. 胚胎分割时囊胚内细胞团要均等分割
D. 图中早期囊胚a、b、c的基因可能不同
【答案】B
【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。
【详解】A、胚胎工程中为促进两种母牛超数排卵，可以用促性腺激素处理，A正确；
B、为保证受体牛与供体牛具有相同的生理变化，需要对供体和受体母牛进行同期发情处理，B错误；
C、胚胎分割时囊胚内细胞团要均等分割 ，C正确；
D、据图可知，三种早期囊胚由不同受精卵发育而来，故a、b、c的基因型不一定相同，D正确。
故选B。
11. PAcA基因是与龋齿的发生有关的抗原基因，PAcA基因的部分序列如图所示。下列叙述错误的是（ ）
5′-CCGTGT……ATGCCT-3′
3′-GGCACA……TACGGA-5′
A. PCR扩增PAcA基因时需要以4种脱氧核糖核苷酸为原料
B. PCR扩增完成后，常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR产物
C. PCR扩增过程中需要加入耐高温的DNA聚合酶、PAcA基因等
D. PCR扩增PAcA基因时的引物组合是3'-AGGCAT-5'和3'-CCGTGT-5'
【答案】D
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、PCR的条件有DNA模板（目的基因）、分别与两条模板链结合的2种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶。A正确；
B、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，B正确；
C、PCR的条件有DNA模板（目的基因）、分别与两条模板链结合的2种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶。C正确；
D、DNA复制时子链扩增的方向是从5'端到3'，因此PCR扩增PAcA基因时的引物组合是5'-AGGCAT-3'和5'-CCGTGT-3'，D错误。
故选D。
12. 运用PCR技术从DNA中扩增目的基因的过程中，引物是所需要的基本条件，引物的3'端碱基为结合模板DNA的关键碱基，5'端无严格限制。下列叙述正确的是（ ）
A. 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
B. 通过设计引物的3'端能选择需要扩增的DNA片段
C. 引物的3'端可用于添加限制酶切割位点等序列
D. 用图中引物扩增一个循环后即可获得目的基因
【答案】B
【详解】A、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，A错误；
B、PCR扩增过程中，脱氧核苷酸只能连接在3'端，因此通过设计引物的3'端能选择需要扩增的DNA片段，B正确；
C、PCR引物的3'端为结合模板DNA的关键，5'端无严格限制,可用于添加限制酶切点等序列，C错误；
D、 由图示可知，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即用图中引物扩增至少3个循环后才能获得两端均添加限制酶切点的目的产物，D错误。
故选B。
13. 下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，正确的是（ ）
A. 研磨时加入冷却的酒精有助于细胞中的DNA溶解在研磨液中
B. 在滤液中加入适量的蛋白酶有助于提取出DNA含量较高的白色丝状物
C. 如果选择洋葱作为提取材料，加入洗涤剂瓦解细胞壁即可释放出DNA
D. 将提取的DNA溶于NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后可观察到紫色反应
【答案】B
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14ml/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。（3）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，所以加入冷酒精不利于溶解DNA，A错误；
B、在滤液中加入适量的蛋白酶可以分解蛋白质，有助于提取出DNA含量较高的白色丝状物，B正确；
C、 洗涤剂能瓦解细胞膜，不能瓦解细胞壁，C错误；
D、将提取的DNA溶于NaCl溶液中，加入二苯胺试剂并沸水浴后可观察到蓝色反应，D错误。
故选B。
14. 山药、马铃薯在生长过程中易受病毒感染而影响作物品质和产量，为保证二者原有的优质高产特性，下列技术方法合理的是（ ）
A. 利用基因工程技术将抗病毒基因转入植物体内
B. 种植前对芽体进行灭菌，去除芽体上的病毒
C. 叶片几乎无病毒，可利用其进行植物组织培养得到脱毒苗
D. 在高温灭菌的环境中进行种植和培养
【答案】A
【分析】植物组织培养技术：（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）；（2）原理：植物细胞的全能性；（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
【详解】A、将抗病毒基因转入植物体内，可以使植物获得抗病毒的性状，同时不影响其他优良性状，A正确；
B、如果对芽体灭菌，会杀死芽体本身，不能获得植株，B错误；
C、培育脱毒苗一般选择芽体，同时脱毒苗不抗病毒，C错误；
D、在高温灭菌的环境中植物也不能生长，不能达到目的，D错误。
故选A。
15. 枯草芽孢杆菌蛋白酶因具有广谱的蛋白质降解能力而被广泛用于洗涤添加剂，但这种添加剂不能和漂白剂联合使用，原因是漂白剂会使枯草芽孢杆菌蛋白酶的第222位的甲硫氨酸残基被氧化。为了消除蛋白酶对漂白剂的敏感性，可将第222位的甲硫氨酸残基替换成其他氨基酸残基。下列分析正确的是（ ）
A. 该技术的操作水平是分子水平，操作对象为氨基酸
B. 需要研究待消除敏感性的蛋白酶的氨基酸序列
C. 决定蛋白酶的基因的碱基对在改变前后发生了增添或缺失
D. 氨基酸替换改造后的蛋白酶在漂白剂存在下一定能够保持活性
【答案】B
【分析】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，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需求。
【详解】A、对枯草芽孢杆菌蛋白酶进行改造是通过基因工程来实现，直接操作的对象是DNA，A错误；
B、蛋白质工程首先从预期的蛋白质功能出发，所以需要研究待消除敏感性的蛋白酶的氨基酸序列，B正确；
C、根据题干信息“将第222位的甲硫氨酸残基替换成其他氨基酸残基”，所以可以推测基因的碱基对在改变前后发生了替换，C错误；
D、蛋白质工程是一项难度很大的工程，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂，科学家要设计出更加符合人类需要的蛋白质,还需要不断地攻坚克难。所以氨基酸替换改造后的蛋白酶在漂白剂存在下不一定能够保持活性，D错误。
故选B。
16. 利用滤膜法测定大肠杆菌数目的流程如下：用滤膜过滤待测水样或其稀释液→水样或稀释液中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红—亚甲蓝琼脂平板（大肠杆菌在含有伊红一亚甲蓝的固体培养基上长出的菌落呈深紫色）上培养→统计滤膜上菌落数目。下图为将待测水样稀释10倍后取100mL稀释液时的测定结果。下列叙述正确的是（ ）
A. 滤膜的孔径应该比大肠杆菌小，为了让细菌留在滤膜上，不能对滤膜进行消毒或灭菌处理
B. 为减小误差，应对所有实验组平板进行计数，并去掉最大值和最小值后取平均值
C. 可利用以伊红—亚甲蓝为唯一碳源的培养基筛选大肠杆菌
D. 据图推测，1L待测水样中含有的大肠杆菌约1700个
【答案】D
【分析】由题图信息分析可知，滤膜法是检测水样中大肠杆菌群的方法。将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中，经过抽滤，细菌被截留在滤膜上，将滤膜贴于培养基上，经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠杆菌菌落，依据过滤水样体积计算每升或每100毫升水样中的大肠杆菌菌群数。该方法操作简单、快速，主要适用于杂质较少的水样。
【详解】A、为了防止杂菌污染，减少实验误差，使用前，需对滤膜进行干热灭菌处理，A错误；
B、为减小误差，一般需对实验组菌落数为30～300的平板进行计数并取平均值，不能去掉最大值和最小值后取平均值，B错误；
C、伊红—亚甲蓝的作用是鉴别大肠杆菌的，不是提供碳源的，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。
D、据图分析可知，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，D正确。
故选D。
17. 生物技术在给生活带来进步的同时也引起了人们对其安全性的关注及对伦理道德的讨论。下列对生物技术安全性与伦理问题的说法，正确的是（ ）
A. α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏，使卵细胞失去活性，从而防止基因污染
B. 治疗性克隆利用了细胞核的全能性通过有性生殖产生特定的细胞、组织和器官，用它们来治疗疾病
C. 设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前要对胚胎进行性别鉴定
D. 在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散
【答案】D
【分析】生物武器的种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。
【详解】A、科学家将α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可阻断淀粉储藏使花粉失去活性，从而防止转基因花粉传播造成基因污染，A错误；
B、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，该技术没有形成动物个体，因此原理不是细胞核的全能性，B错误；
C、设计试管婴儿的目的是对已患有疾病的孩子进行治疗，设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前得要对胚胎进行遗传学诊断，C错误；
D、我国政府对生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D正确。
故选D。
18. 蛋白质（P）是一种载体蛋白，由305个氨基酸组成。某科学家将P蛋白中第158位的丝氨酸（密码子：UCA）替换成亮氨酸（密码子：UUA），从而得到了新的蛋白质，将其命名为P1，P1不仅保留了P的功能，而且还具有了酶的催化活性，操作流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 图中操作流程是从预期的P1蛋白的功能出发
B. 在这项替换研究中，直接操作对象是基因
C. 图中遵循碱基互补配对原则的过程仅有②③
D. P基因改造成P1基因后，嘌呤碱基和嘧啶碱基所占的比例未发生改变
【答案】C
【分析】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。
【详解】AB、蛋白质工程的流程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，AB正确；
C、图中①为推测多肽链中氨基酸排列顺序，②为改造或合成目的基因，③为转录，④为翻译，⑤为多肽链盘曲折叠，因此图中遵循碱基互补配对原则的过程有③为转录，④为翻译，C错误；
D、P基因改造成P1基因后，嘌呤碱基和嘧啶碱基所占的比例仍为1/2，D正确。
故选C。
19. 现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起一系列的安全性和伦理问题，下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述，正确的是（ ）
A. 生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类、毒品等
B. 生殖性克隆、治疗性克隆都要用到细胞核移植技术
C. 生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性
D. 只要有证据证明某种转基因产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
【答案】B
【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的个体，治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞、组织、器官，用它们来修复或替代受损的细胞组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。
【详解】A、生物武器种类包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类，毒品不属于生物武器，A错误；
B、生殖性克隆和治疗性克隆都要用到细胞核移植技术，B正确；
C、生殖性克隆人属于无性繁殖，不能丰富人类基因的多样性，C错误；
D、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，D错误。
故选B。
20. 研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员利用大肠杆菌制备了巨噬细胞表面标志蛋白CD14蛋白，下图为构建目的基因及载体的相关示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若B链为转录的模板链，则构建基因表达载体时B链的5'端与启动子相连
B. PCR扩增CD14基因，DNA聚合酶催化引物的5'端与加入的脱氧核苷酸的3'端形成磷酸二酯键
C. 用XhⅠ和SalⅠ双酶切CD14基因和载体，经DNA连接酶连接后，可用限制酶Xh Ⅰ和Sal Ⅰ对CD14基因的连接方向进行鉴定
D. 将重组DNA分子导入受体细胞时，可用Mg2+处理大肠杆菌，使其处于感受态
【答案】C
【分析】启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。
【详解】A、启动子的作用是启动转录，子链的延伸方向是5，到3，，因此应是模板链的3，端与启动子结合，A错误；
B、PCR中，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、若为正向连接，重组DNA中有限制酶Xh Ⅰ和Sal Ⅰ的识别序列，Xh Ⅰ和Sal Ⅰ能分别识别各自的特异性序列，并将CD14切下；若是反向连接，重组DNA中没有Xh Ⅰ和Sal Ⅰ能识别的序列，因此可用限制酶Xh Ⅰ和Sal Ⅰ对CD14基因的连接方向进行鉴定，C正确；
D、将重组DNA分子导入受体细胞时，常用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的感受态，D错误。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
21. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其发酵过程分主发酵和后发酵两个阶段。啤酒的工业化生产流程如图所示。据图回答下列问题：
大麦发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止
（1）主发酵阶段进行_____、大部分糖的分解和代谢物的生成，后发酵阶段要在低温、密闭的环境条件下进行。
（2）大麦发芽的主要目的是释放淀粉酶，请优化改进该过程，使大麦不发芽仍释放淀粉酶，具体方法是_____。淀粉酶失活发生在上述_____（填“焙烤”或“蒸煮”）过程中。
（3）上述过程的中心环节为发酵，发酵产酒精阶段需要控制的气体条件为_____。消毒的目的是_____。
（4）与传统发酵技术相比较，发酵工程对菌种的纯度和类型要求更高，在啤酒生产过程中，为了减少发酵过程中的产物啤酒酵母双乙酰对啤酒风味和口感的影响，科学家可借助_____技术培育出不产生该物质的新的酵母菌菌种。
（5）若发酵工程中需要的是单细胞蛋白，则获取的是_____，常用_____等方法分离。
【答案】（1）酵母菌的繁殖
（2）①. 用赤霉素处理 ②. 蒸煮
（3）①. 无氧 ②. 杀死啤酒中大多数的微生物，延长储存时间 （4）基因工程
（5）①. 微生物菌体 ②. 过滤、沉淀
【分析】啤酒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是在主发酵阶段完成。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。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【小问1详解】
啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。主发酵阶段进行酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。
【小问2详解】
赤霉素可以调节大麦种子无需发芽就能产生淀粉酶，淀粉酶具有作用条件温和的特点，高温会使其失去活性，焙烤使种子胚失去活性，但淀粉酶不失去活性，蒸煮可以终止淀粉酶的进一步作用，终止糖化过程，且高温也可对糖浆灭菌。
【小问3详解】
酵母菌产生酒精的条件为无氧条件，发酵产酒精阶段需要控制的气体条件为无氧条件，消毒的目的是杀死啤酒中大多数的微生物，延长储存时间。
【小问4详解】
为了减少发酵过程中的产物啤酒酵母双乙酰对啤酒风味和口感的影响，科学家可借助基因工程的技术使控制合成双乙酰相关基因不能表达，培育出不产生该物质的新的酵母菌菌种。
【小问5详解】
单细胞蛋白是微生物菌体，可用过滤、沉淀等方法从发酵液中分离。
22. 为了避免母亲把线粒体缺陷遗传给孩子，医生去除线粒体捐赠者的卵母细胞中的细胞核，接着用患者（母亲）卵母细胞中的细胞核取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，即“三亲婴儿”。“线粒体捐赠”的其中一种方式为纺锤体移植，过程如图所示。回答下列有关问题：
（1）利用纺锤体移植培育“三亲婴儿”的过程中涉及的主要技术手段有_____（答出2点即可）。
（2）在提取捐赠者的卵母细胞前通常需要用_____对其进行超数排卵处理。纺锤体移植是指在受精前将患者（母亲）的_____期卵母细胞中的_____复合物提取出来，移植到捐赠者的去核卵母细胞中，再与父亲的精子结合完成受精作用，“三亲婴儿”的培育属于_____（填“有性”或“无性”）生殖。
（3）精子与卵母细胞在体外受精后，将受精卵移入动物胚胎的培养液中继续培养，哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，除一些水和无机盐外，还需要添加_____（答出2点即可）等营养成分和物质。
（4）与试管婴儿技术相比，设计试管婴儿技术的主要区别是植入前对胚胎进行_____诊断。虽然我国政府对于生殖性克隆人保持四不原则，但我国不反对治疗性克隆，在利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病时，去除卵母细胞细胞核的同时，可用微型吸管把位于_____之间的第一极体一并吸出。
【答案】（1）核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术
（2）①. 促性腺激素 ②. 减数第二次分裂中 ③. 纺锤体-染色体 ④. 有性
（3）血清、抗生素
（4）①. 遗传学诊断##基因检测##基因诊断 ②. 卵细胞膜与透明带
【分析】根据题意可知，“三亲婴儿”的培育涉及核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
试管婴儿是用人工方法让卵子和精子在体外受精并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。即通过体外受精联合胚胎移植技术，分别将卵子与精子取出后，置于试管内使其受精，再将胚胎前体---受精卵移植回母体子宫内发育成胎儿。
【小问1详解】
根据题意可知，“三亲婴儿”的培育涉及核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
【小问2详解】
促性腺激素可促进雌性个体超数排卵。去核处理的实质是去除纺锤体-染色体复合物，纺锤体移植是指在受精前将患者（母亲）的处于减数第二次分裂中期卵母细胞（经受精作用后才能进一步完成减数分裂）中的纺锤体-染色体复合物提取出来。“三亲婴儿”的培育涉及受精作用，属于有性生殖。
【小问3详解】
动物细胞培养液中常需加入血清以满足一些复杂成分的需求，加入抗生素以减少污染的发生。
【小问4详解】
与试管婴儿技术相比，设计试管婴儿技术的主要区别是植入前对胚胎进行遗传学诊断（或基因检测或基因诊断），确保胚胎的健康情况，如本题应确保胚胎不含有相关缺陷线粒体。第一极体位于卵细胞膜与透明带之间。
23. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。为培育抗黑腐病的杂种植株，研究者设计如图所示的流程。回答下列问题：
（1）植物细胞壁的主要成分是_________，在获取原生质体时，过程①常采用相应的酶进行去壁处理。过程②添加脂溶性的PEG可促进细胞融合，该过程中，PEG对细胞膜的作用是_________。
（2）过程②促融合后，在显微镜下观察融合细胞中有供体的_________存在，该特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）过程③表示_________，过程④表示_________。培育愈伤组织细胞最终获得完整的幼苗，说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指_________。
（4）过程④要诱导愈伤组织生芽、生根，主要依赖培养基中两种激素的用量，这两种激素是_________。过程④要进行照光培养，其作用是_________。
【答案】（1）①. 纤维素和果胶 ②. 扩大细胞膜的面积，增加细胞膜表面的接触点，有利于细胞膜的相互贴合
（2）叶绿体 （3）①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性
（4）①. 生长素和细胞分裂素 ②. 诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用
【分析】分析题图，图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图，其中①表示采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程，②表示诱导原生质体融合的过程，③表示脱分化形成愈伤组织，④再分化形成根、芽。
【小问1详解】
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，在获取原生质体时，过程①常采用相应的酶进行去壁处理。过程②添加脂溶性的PEG可促进细胞融合，该过程中，PEG对细胞膜的作用是扩大细胞膜的面积，增加细胞膜表面的接触点，有利于细胞膜的相互贴合。
小问2详解】
用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，因此可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。
【小问3详解】
过程③表示脱分化形成愈伤组织，过程④表示再分化形成根、芽。培育愈伤组织细胞最终获得完整的幼苗，说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【小问4详解】
过程④要诱导愈伤组织生芽、生根，主要依赖培养基中两种激素的用量，这两种激素是生长素和细胞分裂素，比值高有利于根的分化，比值低有利于芽的分化。过程④要进行照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。
24. 直接靶向癌症的单克隆抗体的出现和发展从根本上改变了肿瘤靶向治疗的前景，已经成为许多血液病和一些实体癌症的一线护理标准。单克隆抗体在癌症的临床治疗上实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。制备单克隆抗体的过程如图1所示，为增强其治疗效果，可采用双特异性单克隆抗体，其构建思路如图2所示。回答下列问题：

（1）图1中的B淋巴细胞一般取自癌症患者，原因是________。B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞具有________的特点。
（2）图2中由单克隆杂交瘤细胞与脾脏细胞融合而成的融合细胞染色体数比前两种细胞染色体数之和少，说明细胞融合会导致________。对相关细胞进行多次检测和筛选，目的是获得能________的单克隆杂交—杂交瘤细胞。
（3）图2中，为制备双特异性单克隆抗体，其思路是以癌细胞的细胞膜外表面的特异性蛋白为抗原A，T细胞细胞膜外表面的受体蛋白（能激活其免疫能力）为抗原B，选择T细胞是因为其具有_________的作用。这种双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果优于抗体1、抗体2单独使用，原因是___________。
【答案】（1）①. 癌症患者体内的B淋巴细胞能够产生针对癌细胞的抗体 ②. 既能无限增殖，又能分泌抗体
（2）①. 染色体丢失 ②. 产生双特异性抗体
（3）①. 识别并清除癌细胞 ②. T细胞能更精准地接触到癌细胞，加强对癌细胞的杀伤作用
【分析】单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞；
（2）获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体；
（3）克隆化培养和抗体检测；
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖；
（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
实验目的是制备双特异性单克隆抗体，癌症患者体内的B淋巴细胞能够产生针对癌细胞的抗体，所以B淋巴细胞一般取自癌症患者，骨髓瘤细胞可以无限增殖，而B淋巴细胞可以分裂分化为浆细胞产生抗体，所以杂交瘤细胞具有既能无限增殖，又能分泌抗体的特点。
【小问2详解】
杂交瘤细胞与脾脏细胞融合而成的融合细胞染色体数比前两种细胞染色体数之和少，说明细胞融合会导致染色体丢失；对相关细胞进行多次检测和筛选，目的是获得能产生双特异性抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
T细胞将癌细胞清除，所以选择T细胞是因为其具有识别并清除癌细胞的功能；
因为双特异性单克隆抗体使T细胞更容易（更精准或更高概率）接触到癌细胞。所以，双特异性单克隆抗体治疗癌症的效果优于抗体1、2单独使用。
25. 沿海滩涂土壤盐碱化程度高，作物产量低。实验人员将植物乙中的耐盐碱基因a导入作物甲，获得了转基因耐盐碱的作物甲。实验人员通过PCR技术对转基因作物甲中的基因a进行检测，过程如图1所示。回答下列问题：

（1）实验人员提取转基因作物甲的总DNA作为PCR扩增的____________，PCR扩增所依据的原理是____________________________________。
（2）PCR扩增时陈要加入耐高温的DNA聚合酶外，还需要引物。设计图1中引物1和引物2的核苷酸序列时需要注意的事项有______________________________________________（答出1点即可）。
（3）实验人员用引物1和引物2分别对植物乙（P1），转基因作物甲（P2）和转基因作物甲（P3）的DNA进行扩增，采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物，结果如图2所示。

耐盐碱基因a的长度介于_________bp之间，转基因作物甲（P2）除含有耐盐碱基因a的条带外，还含有另外一条带，推测该条带出现的原因可能是________（答出1点即可）。
（4）常规PCR只能扩增两引物间的DNA片段，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3所示。PCR扩增时选用的一对引物是_________，从a到b的过程中是否需要使用限制酶将PCR产物剪切成链状? _________，理由是_________________。
【答案】（1）①. 模板 ②. DNA半保留复制
（2）引物1和引物2中的核苷酸序列能够与耐盐碱基因a母链的一段碱基序列互补配对、引物1和引物2中的核苷酸序列不能进行碱基互补配对、引物内部的碱基序列不能进行碱基互补配对、引物片段不能过短、引物片段不宜过长
（3）①. 1000至1200 ②. 转基因作物甲基因组中存在其他能与引物1和引物2进行碱基互补配对的 DNA 序列
（4）①. 引物3和引物4 ②. 不需要 ③. 会破坏已知DNA序列两侧的未知DNA序列
【分析】关于PCR技术的相关知识：（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：DNA半保留复制。（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（Taq酶）。（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
进行扩增PCR 时需要模板，可提取转基因作物甲的总 DNA 作为 PCR 扩增的模板。 PCR是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，所依据的原理是 DNA 半保留复制。
【小问2详解】
设计扩增的引物时，需要有一段已知的目的基因的脱氧核苷酸序列，使设计的引物能与目的基因碱基互补配对。此外，两个引物之间不能够进行碱基互补配对，引物内部的碱基序列不能进行碱基互补配对，以免引物与引物结合影响扩增，故设计图中引物1和引物2的核苷酸序列时需要注意的事项有引物1和引物2中的核苷酸序列能够与耐盐碱基因a母链的一段碱基序列互补配对、引物1和引物2中的核苷酸序列不能进行碱基互补配对、引物内部的碱基序列不能进行碱基互补配对、引物片段不能过短、引物片段不宜过长。
【小问3详解】
根据题意可知，实验人员将植物乙中的耐盐碱基因a导入作物甲中，获得了转基因耐盐碱的作物甲，因此植物乙（P1）和转基因作物甲（P2）中都含有耐盐碱基因a。由图可知，耐盐碱基因a的长度介于1000bp至1200bp之间。P2组（转基因作物甲）除含有耐盐碱基因a的条带外，还含有另外一条带，由于这两条条带都是用引物1和引物2进行扩增产生的，表明转基因作物甲基因组中存在其他能与引物1和引物2进行碱基互补配对的DNA 序列。
【小问4详解】
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3和引物4，且二者间不能互补配对。在反向PCR技术中，环状DNA分子的形成是为了允许PCR扩增跨越已知序列，进入其两侧的未知区域，如果使用限制酶将PCR产物剪切成链状，将会破坏已知DNA序列两侧的未知DNA序列。