齐河县第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物试题
2024年4月1日
一、单选题（每题2分，共30分）
1. 青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（ ）
A. 发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B. 可用深层通气液体发酵技术提高产量
C. 选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D. 青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
【答案】D
【解析】
【分析】培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等四类营养物质。配制培养基时除了满足基本的营养条件外，还需满足微生物生长对特殊营养物质、pH、O2的要求。
【详解】A、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌；提供相同含量的碳源，葡萄糖溶液单位体积中溶质微粒较多，会导致细胞失水，发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖，乳糖是二糖，可被水解为半乳糖和葡萄糖，是青霉菌生长的最佳碳源，可以被青霉菌缓慢利用而维持青霉素分泌的有利条件，A正确；
B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；
C、选育出的高产青霉素菌株经扩大培养纯化后，才可接种到发酵罐中进行工业化生产，C正确；
D、为了防止细菌、其他真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。
故选D。
2. 废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
B. 微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C. 该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D. 该生产过程中，一定有气体生成
【答案】D
【解析】
【分析】培养基的主要成分有水、无机盐、碳源与氮源。
【详解】A、沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中沼气池废料中杂菌（厌氧微生物）会被抑制，因此沼气池废料无需灭菌，A错误；
B、糖类是主要的能源物质，因此微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，B错误；
C、分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质，C错误；
D、据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，D正确。
故选D。
3. 下列关于微生物纯培养与发酵工程说法正确的是（ ）
A. 微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物
B. 平板划线法既可以用于微生物的纯培养，又可用于微生物计数
C. 利用酵母菌发酵产生的单细胞蛋白属于分泌蛋白，可制成微生物饲料
D. 在农牧业中，利用发酵工程生产的微生物肥料一般是微生物的代谢产物
【答案】D
【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。在划线的开始部分，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。
【详解】A、微生物的纯培养物就是由单一个体繁殖所获得的微生物群体，A错误；
B、平板划线法可以用于微生物的纯培养，不可用于微生物计数，B错误；
C、利用酵母菌发酵产生的单细胞蛋白属于微生物菌体，可制成微生物饲料，C错误；
D、在农牧业中，利用发酵工程生产的微生物肥料一般是微生物的代谢产物，D正确。
故选D。
4. 可利嗜热产氢菌是一种严格厌氧菌，其最适生长温度为65℃，最适pH为7．0～7．4，可利用NH4+、尿素、葡萄糖、蔗糖和淀粉生长。青霉素G和链霉素可抑制其生长，但对氯霉素不敏感。下图为从工业酵母的生物制品中分离纯化可利市嗜热产氢菌过程示意图，相关说法错误的是（ ）
A. 图中使用的培养基可以尿素为氮源，淀粉为碳源
B. 涂布及划线操作时均需在酒精灯的火焰附近进行
C. 涂布培养时可通过在培养基中添加一定量的链霉素以达到筛选目的
D. 菌液涂布均匀后应立即将平板倒置放入65℃恒温无氧培养箱中培养
【答案】C
【解析】
【分析】1、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。
2、接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、灼烧灭菌和干热灭菌。
【详解】A、可利市嗜热产氢菌可利用NH4+、尿素、葡萄糖、蔗糖和淀粉生长，故培养基可以尿素为氮源，淀粉为碳源，A正确；
B、空气中含有细菌的孢子等，涂布及划线操作时要在酒精灯火焰旁进行，B正确；
C、青霉素G和链霉素可抑制可利市嗜热产氢菌的生长，但对氯霉素不敏感，为了筛选可利市嗜热产氢菌，应该在培养基中添加一定量的氯霉素，C错误；
D、可利市嗜热产氢菌是一种严格厌氧菌，其最适生长温度为65℃，菌液涂布均匀后应立即将平板倒置放入65℃恒温无氧培养箱中培养，D正确。
故选C。
5. 堆肥指利用自然界广泛存在的微生物，有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。下图为堆肥处理时材料内部温度的变化曲线。若要从堆肥材料中筛选出能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 微生物呼吸作用释放的热量积累，导致堆肥内部温度逐渐升高
B. 与a点相比b点时微生物的数量较多，与c点相比b点时微生物种类较多
C. c点时，可对堆肥取样并用角蛋白氮源培养基对微生物群进行培养和筛选
D. 若采用平板划线法分离微生物，需对取样获得的原液进行适当稀释后再划线
【答案】D
【解析】
【分析】 微生物常见的接种的方法：
（1）平板划线法：把混杂在一起的微生物或同一微生物群体中的不同细胞用接种环在平板培养基，通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞，经培养后生长繁殖成单菌落，通常把这种单菌落当作待分离微生物的纯种。
（2）稀释涂布平板法：将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个的菌落。
【详解】A、在堆肥过程中，微生物呼吸作用产生的热量积累，会导致其堆肥内部逐渐升高，A正确；
B、a点温度较低且微生物的分解作用刚刚开始，此时堆肥材料中的微生物的数量相对较少，b点时经过一段时间的代谢和增殖，b点处微生物的数量比a点多，b点到c点过程中，堆肥温度逐渐升高，并达到80℃左右，该温度条件下不耐热的微生物大量死亡，所以c点时微生物的种类数少于b点，B正确；
C、筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，因此既要耐高温，又要能够高效降解角蛋白，所以在c点取样，并且用角蛋白氮源培养基进行选择培养，C正确；
D、采用平板划线法分离微生物，不需要对取样原液进行适当稀释，通过连续多次划线即可达到分离微生物的目的，D错误。
故选D。
6. 为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 诱导红豆杉茎尖经过再分化过程形成愈伤组织
B. 整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例固定不变
C. 同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同
D. 用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织，一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体，进而培养成红豆杉植株；另一方面，愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞，从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。
【详解】A、诱导红豆杉茎尖经过脱分化过程形成愈伤组织，A错误；
B、培养基中生长素和细胞分裂素的用量比会影响细胞分化的方向，整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例不是固定不变的，B错误；
C、同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，C错误；
D、用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，利于细胞进行有氧呼吸，D正确。
故选D。
7. 下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化及形成受精卵的过程,下列叙述错误的是（ ）
A. 图中X指卵细胞膜发生生理反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ
B. 精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
C. 精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D. 经图中Y过程只形成了雌原核
【答案】D
【解析】
【分析】精子入卵后，精子的尾部脱落，并且原有的核膜破裂；随后，精子形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的核，叫做雄原核，与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核，雌原核一般略小于雄原核。
【详解】AD、受精阶段，精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带迅速发生生理反应，形成阻止多精入卵的第一道屏障，精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，形成第二道屏障，即图中X过程，精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体，形成雌原核，即图中Y过程，故Y过程既形成了雌原核，又形成了第二极体，A正确，D错误；
B、精子入卵后，精子的尾部脱离，留在外面，并在溶酶体的作用下自溶，而头部经一系列变化形成雄原核，B正确；
C、精子入卵主要指精子头部外膜与卵细胞膜融合，体现了膜流动性这一结构特点，C正确。
故选D。
8. 2017年11月，中国科学家利用首创的猴无性繁殖程序培育出了克隆猴“中中”，10天后第二只克隆猴“华华”诞生，该成果表明我国在灵长类体细胞核移植技术研究方面已经走在世界前列。相关过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. “中中”细胞内的绝大部分遗传物质与甲猴相同
B. 可用振荡、电刺激、PEG、灭活的病毒等诱导使核激活
C. 移入胚胎的遗传特性在乙猴孕育过程中不受影响
D. 猴胎儿成纤维细胞具有全能性，也可以直接培育成个体
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核移植概念是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】A、甲猴只提供了去核的卵子，“中中”细胞内的绝大部分遗传物质与猴胎儿成纤维细胞相同，A错误；
B、用振荡、电刺激、PEC、灭活的病毒等诱导使动物细胞融合，而不是使核激活，B错误；
C、移入胚胎的遗传特性在乙猴孕育过程中不受影响，C正确；
D、动物体细胞的全能性很难体现出来，猴胎儿成纤维细胞能够分化为其他各类细胞，但不能发育为完整个体，D错误。
故选C。
9. 将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后，置于培养胚胎干细胞（ES细胞）的培养基上培养。2~3周后，细胞会呈现出与ES细胞类似的形态和活跃分裂能力，这样的细胞称为诱导多能干细胞（iPS细胞）。下列说法错误的是（ ）
A. 逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体
B. 从获取途径看，iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
C. 欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用，应设置不转入外源基因的对照组
D. 欲比较上述4种基因诱导iPS细胞时作用的大小，应设置分别转入1种基因的四个实验组和同时转入4种基因的对照组
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
【详解】A、由题意可知，Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因能通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，说明逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体，A正确；
B、由于iPS细胞具有活跃的分裂能力，故iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，B正确；
C、欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用，自变量为是否含有外源基因，应设置不转入外源基因的对照组，C正确；
D、欲比较上述4种基因诱导iPS细胞时作用的大小，应设置分别转入1种基因的四个实验组和不转入4种基因的对照组，D错误。
故选D。
10. 研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株， 决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。下列叙述错误的是
A. 要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的遗传物质是否发生了变化
B. 若该变异株是个别基因的突变体，可采用连续自交的方法，使早熟基因逐渐纯化，培育出新品种
C. 若欲加快育种进程，可采集变异株的花药进行离体培养，即可获得高度纯合的新品种
D. 若该变异株是染色体变异株，减数分裂时染色体配对紊乱，可采用植物组织培养方法获得新品种
【答案】C
【解析】
【分析】生物的变异包括可遗传变异和不可遗传的变异，前者包括基因突变、基因重组和染色体变异。
【详解】A、要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的遗传物质是否发生了变化，若其遗传物质改变，说明其为可遗传变异，A正确；
B、若该变异株是个别基因的突变体，可通过连续自交，提高纯合子的比例，培育新品种，B正确；
C、花药离体培养的植株为单倍体，高度不育，C错误；
D、若该变异株是染色体变异株，减数分裂时染色体配对紊乱，不能通过有性生殖进行繁殖，可采用无性生殖，如植物组织培养方法获得新品种，D正确。
故选C。
11. 如图所示为培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程A 需要的启动子，位于基因的下游，有了它才能驱动基因转录出 mRNA
B. 过程B需要用Ca2+处理，以提高番茄细胞壁的通透性
C. 抗植物病毒基因一旦整合到番茄细胞的染色体上，就能正常表达
D. 转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】过程A是构建基因表达载体，过程B是将重组DNA导入受体细胞，C是通过组织培养技术获得转基因番茄。
【详解】A、启动子应位于基因的上游，有了它才能驱动基因转录出 mRNA，A错误；
B、Ca2+处理只能提高农杆菌细胞的细胞壁的通透性，不能提高番茄细胞壁的通透性，B错误；
C、抗植物病毒基因整合到番茄细胞的染色体上，不一定能表达，还需检测该植物是否具有抗性，C错误；
D、转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可从个体水平通过抗病毒接种实验进行鉴定，D正确。
故选D。
12. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A. 过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B. 离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C. 在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D. 粗提取的DNA中可能含有蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；
B、离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误；
C、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；
D、细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，可能有蛋白质不溶于酒精，在95%的冷酒精中与DNA一块儿析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。
故选B。
13. 科学家们已通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是（ ）
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的合成
④表达出蓝色荧光蛋白
A. ①②③④ B. ④②①③ C. ②③①④ D. ②①③④
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列→相应基因的修饰改造或人工合成→相应的表达。
【详解】蛋白质工程的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列→相应基因的修饰改造或人工合成→相应的表达，因此，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计→①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列→③蓝色荧光蛋白基因的合成→④表达出蓝色荧光蛋白，D正确，ABC错误。
故选D。
14. 基因工程在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等领域得到广泛的应用。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）
A. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中，即可获得乳腺生物反应器
B. 将赖氨酸合成酶基因导入玉米细胞，获得富含赖氨酸的转基因玉米
C. 将乙烯合成相关基因导入番茄，获得的延熟番茄储存时间大大延长
D. 我国科学家培育的Bt毒蛋白抗虫棉对棉铃虫具有较强的抗性
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
2、动物基因工程方面，将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物（哺乳动物才会泌乳）的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物，该转基因动物进入泌乳期后，通过分泌的乳汁获得所需药品，称之为乳腺生物反应器。
3、医药卫生方面，基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。
【详解】A、转基因动物中常用的受体细胞为受精卵，通过显微注射技术将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊受精卵中，获得生产人凝血因子的乳腺生物反应器，A错误；
B、我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得富含赖氨酸的转基因玉米，B错误；
C、若将乙烯合成相关基因导入番茄，获得的转基因番茄能合成更多的乙烯，使得果实成熟加快，不利于储存，C错误；
D、一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害，据此科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功地实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的抗虫棉，D正确。
故选D。
15. 科学家将海鱼的抗冻蛋白基因用PCR技术扩增,如图1是扩增的目的基因的示意图。为寻找合适的载体,科学家对某载体用EcoRI和SmaI两种限制酶进行酶切后,再利用琼脂糖凝胶电泳得到图2所示图谱(其中1号泳道是标准DNA样品的电泳结果，2号、3号、4号泳道分别是用EcoRI单独处理SmaI单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果)。下列说法错误的是（ ）
A. 应选用引物2和引物3对目的基因进行扩增
B. 由图2可知该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个
C. DNA分子经过染色可在紫外灯下观察得到图2所示图谱
D. 扩增5次后可得到16个等长的目的基因片段
【答案】D
【解析】
【分析】限制性内切核酸酶又称限制酶，主要是从原核生物中分离出来，能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，产生黏性末端或者平末端两种结果。
【详解】A、DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此应选用引物2和引物3对目的基因进行扩增，A正确；
B、当仅用一种限制酶切割载体时，图中的2号、3号泳道仅产生一种长度的DNA片段，说明该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个，B正确；
C、DNA分子经染色后可在紫外灯下观察得到图2所示图谱，C正确；
D、DNA分子在PCR仪中经过5次循环后会产生25=32(个)DNA分子，其中只有2个DNA分子含有最初的模板链，另外以由引物参与合成的与最初模板链配对的单链为模板形成的DNA分子的两条链不等长，这样的DNA分子有8个，因此经过5次复制产生的等长的目的基因片段有32-10=22(个)，D错误。
故选D。
二、不定项（每题3分，选不全得1分，共15分）
16. β-苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌应用于白酒生产。下列叙述正确的是（ ）
A. 所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和灼烧灭菌
B. 通过配制培养基、灭菌、分离、接种、培养和挑选菌落和鉴定，能获得该酵母菌
C. 还需进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力
D. 该酵母菌的应用有利于白酒新产品的开发
【答案】ACD
【解析】
【分析】选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率。
【详解】A、培养基一般选择高压蒸汽灭菌（湿热灭菌），接种工具一般用灼烧灭菌，A正确；
B、分离纯化酵母菌，操作如下：配制培养基→灭菌→接种→培养→挑选菌落，B错误；
C、为了筛选得到目的菌，应该进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力，C正确；
D、筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌可应用于白酒新产品的开发，D正确。
故选ACD。
17. 下图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 该育种过程依据的原理有基因突变和植物细胞具有全能性
B. 过程①②的培养基中,不同植物生长调节剂的浓度比例不同
C. 白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同
D. 过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂
【答案】C
【解析】
【分析】图示为利用体细胞诱变获得抗除草剂白三叶草新品种的过程，其中①表示脱分化过程，②表示再分化过程，③表示筛选过程。
【详解】A、γ射线照射愈伤组织，能诱发基因突变；白三叶草组织细胞的培养运用了植物细胞的全能性，A正确；
B、过程①脱分化和②再分化的培养基中，不同植物生长调节剂--生长素和细胞分裂素的浓度比例不同，B正确；
C、白三叶草愈伤组织经过射线处理，可能发生了基因突变，和胚状体的细胞中DNA种类可能不相同，C错误；
D、由于基因突变具有多害少利性和不定向性，需要通过检测与筛选培育作物新品种，所以过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂，D正确。
故选C。
18. 非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种具有包膜的大型线状双链DNA病毒，病毒蛋白p30位于病毒包膜的膜上，在病毒DNA合成开始之前产生，其表达一直持续到病毒生命周期结束，可在ASFV感染期间激活最高水平的病毒抗体应答。我国利用经免疫的小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞杂交，成功研制出针对p30的单克隆抗体。下列叙述正确的是（ ）
A. 免疫小鼠时，用事先被纯化的抗原蛋白刺激B淋巴细胞效果最好
B. 经p30反复免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞可以用化学方法促融，如PEG促融法
C. 经促融的杂交细胞需要在选择培养基上进行筛选
D. 动物细胞的体细胞的全能性不易体现，在单克隆抗体的制备过程中，需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养
【答案】ABCD
【解析】
【分析】1、单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体，具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
2、单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞；利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细；第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞；最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并能分泌特异性抗体，最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、免疫小鼠时，用事先被纯化的抗原蛋白刺激B淋巴细胞，则产生的抗体类型相对单一效果最好，A正确；
B、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合可以用化学方法诱导，如PEG促融法，B正确；
C、由于融合的细胞可能有B细胞-B细胞、骨髓瘤-骨髓瘤和B细胞-骨髓瘤等类型，故经促融的杂交细胞需要在选择培养基上进行筛选，以筛选出B细胞-骨髓瘤的类型，C正确；
D、动物细胞的体细胞全能性不易体现，在单克隆抗体的制备过程中，需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养和专一抗体检验阳性，D正确。
故选ABCD。
19. 上海医学研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药用蛋白含量多达30多倍，以下与此有关的叙述，错误的是（ ）
A. 转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物
B. 提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C. 只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的
D. 转基因牛的肌肉细胞中没有人白蛋白基因，故不合成人白蛋白
【答案】ABCD
【解析】
【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、转基因动物是指体细胞中出现了外源基因的动物，A错误；
B、提高基因表达水平是指设法提高牛的乳腺细胞合成人白蛋白的能力，B错误；
C、只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中选择性表达，C错误；
D、转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不合成人白蛋白，D错误。
故选ABCD。
【点睛】本题考查基因工程应用等相关知识，考查考生的理解能力和综合分析能力，难度适中。
20. 科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计，合理的是（ ）
A. 用β-珠蛋白基因、启动子、终止子、抗四环素基因等元件来构建基因表达载体
B. 利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列
C. 用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌
D. 将β-珠蛋白基因表达载体导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中
【答案】ABCD
【解析】
【分析】基因表达载体包括启动子、目的基因（β珠蛋白基因）、标记基因（抗四环素基因）、终止子等。抗四环素基因是标记基因，用于筛选导入重组质粒的受体细胞，因此受体细胞（大肠杆菌）不含有四环素抗性基因。导入重组质粒的大肠杆菌能抗四环素，因此可以用含有四环素的培养基筛选出已经导入β珠蛋白编码序列的大肠杆菌。
【详解】A、基因表达载体包括启动子、目的基因（β珠蛋白基因）、标记基因（抗四环素基因）、终止子等，A正确；
B、β珠蛋白基因属于目的基因，可以利用正常小鼠DNA分子为模板，利用PCR技术扩增，B正确；
C、标记基因是抗四环素基因，因此用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌，C正确；
D、标记基因是四环素抗性基因，说明受体细胞大肠杆菌本身不具有四环素抗性，D正确。
故选ABCD。
三、填空题（共55分）
21. 泡菜古称菹，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜，早在《诗经》中有“中田有庐，疆埸有瓜。是剥是菹，献之皇祖”。泡菜制作简单、风味独特但其中含有亚硝酸盐，人体摄入的亚硝酸盐达到一定量时，会引起中毒，严重时会引起死亡。图1是某兴趣小组制作泡菜和测定硝酸盐、亚硝酸盐含量的流程图，图2是实验结果，请回答：
（1）泡菜制作利用的微生物主要是乳酸菌，制作传统泡菜所利用乳酸菌的来源主要是______。若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是__________。
（2）发酵中期泡菜坛内发生的主要变化是______（用化学反应式的形式表达）。
（3）配制的盐水需煮沸，目的是__________。
（4）泡菜在食用前需用比色法（通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法）进行亚硝酸盐含量检测，为此最好选择色素含量少或不含色素的新鲜蔬菜，理由是__________。
（5）进一步研究发现，泡菜制作中添加适量的食醋能降低亚硝酸盐含量的峰值。为了进一步探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响，实验的主要思路是将适量的新鲜蔬菜均分为若干组，每组依次加入等量的盐水、调味料和_____，其他按图1流程操作，测定不同食醋浓度下亚硝酸盐的含量并比较其峰值。
（6）发酵初期，硝酸盐还原菌将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，与此同时，蔬菜中的某些物质也会将亚硝酸盐还原，总体来看，相同时间内生成的亚硝酸盐大于被还原的亚硝酸盐。据此判断图2中曲线______表示泡菜发酵液中亚硝酸盐含量的变化；发酵后期，微生物的活动受到抑制，可能的原因有_____、_______ 等。
【答案】（1） ①. 所选蔬菜自身原有的泡菜 ②. 盐水的盐浓度过高抑制了乳酸菌的发酵
（2）
（3）杀菌和除氧 （4）避免比色时造成颜色干扰
（5）不同浓度的食醋 （6） ①. A ②. 泡菜罐中的氧气大量消耗 ③. 乳酸菌产生大量乳酸使发酵液pH下降
【解析】
【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。泡菜盐水的浓度应该是清水与盐的比例应为4：1，如果盐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。微生物培养所用的培养基至少包括碳源、氮源、水、无机盐等。
【小问1详解】
泡菜制作利用的微生物主要是乳酸菌。乳酸菌分布广泛，在空气、土壤、植物体表和人或动物肠道内都有分布。制作传统泡菜所利用乳酸菌的来源主要是所选蔬菜自身原有的。若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是：泡菜盐水的盐浓度过高抑制了乳酸菌的发酵。
【小问2详解】
发酵中期泡菜坛内发生的主要变化是乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，其化学反应式为：
【小问3详解】
将盐水煮沸，一方面可以去除盐水中的氧气，另一方面还可以杀死杂菌，排除杂菌的污染。
【小问4详解】
比色法进行亚硝酸盐含量检测时呈现不同深度的玫瑰红色，如果蔬菜本身有颜色，会对实验结果造成干扰。为了避免比色时造颜色干扰，最好选择色素含量少或不含色素的新鲜蔬菜。
【小问5详解】
为了探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响，自变量为食醋浓度。依据实验设计要遵循的对照原则，单一变量原则和控制无关变量原则等，可知实验的主要思路为：将适量的新鲜蔬菜均分为若干组，每组依次加入等量的盐水、调味料和等量不同浓度的食醋溶液，其他按图1流程操作，测定不同食醋浓度下亚硝酸盐的含量并比较其峰值。
【小问6详解】
在制作泡菜的过程中，亚硝酸盐的含量是先增多后减少，所以曲线A为亚硝酸盐的含量变化曲线。随着时间的推移，泡菜罐中的氧气大量消耗，乳酸菌产生大量乳酸使发酵液pH下降，致使在发酵后期硝酸盐还原菌等微生物的活动受到抑制。
22. 石油对土壤的污染不仅给周边生态环境带来严重的损害，还严重影响居民的健康生活，且污染物含量越多。降解难度越大。为解决石油污染问题。某科研小组用了将近 1年的时间，从长庆油田中被石油污染最严重的土壤中分离出了高效分解石油的细菌。如图所示。回答下列问题∶
（1）配制好的培养基通常可以使用___________法灭菌。步骤③的培养基成分与普通液体培养基相比，最大的区别是步骤③培养基中以___________为唯一碳源。在微生物学中，将___________的培养基称为选择培养基。
（2）倒平板冷却后，需要倒置，目的是___________。
（3）进行过程④之前，常需要检验培养基平板灭菌是否合格，方法是___________。
（4）常采用_______法对石油分解菌进行分离和计数。该接种方法可计数的原理是_______。
【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） ②. 石油 ③. 允许特定微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长
（2）防止皿盖上的水珠落回培养基造成污染；防止培养基中的水分过快挥发
（3）随机取若干灭菌后的平板倒置于恒温箱中培养24h身观察是否有菌落出现
（4） ①. 稀释涂布平板 ②. 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌
【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】
微生物培养应注意无菌操作，配制好的培养基通常使用高压蒸汽灭菌法灭菌；由题干信息分析可知，该实验的目的是分离和纯化高效分解石油的细菌，故步骤③的培养基成分与普通液体培养基相比，步骤③培养基为选择培养基，最大的区别是步骤③培养基中以石油为唯一碳源，从而分离出能分解石油的细菌；在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。
【小问2详解】
平板冷却后需要倒置目的有两个：一是防止皿盖上的水珠落回培养基造成污染；二是防止培养基中的水分过快挥发。
【小问3详解】
进行过程④之前常需要检验培养基平板灭菌是否合格的方法是：随机取若干灭菌后的平板（不接种）倒置于恒温箱中培养24h，观察是否有菌落出现：若有菌落出现，则证明灭菌不合格。
【小问4详解】
常采用稀释涂布平板法对石油分解菌进行分离和计数；该接种方法可计数的原理是：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。
23. 若下图表示细胞工程操作中的某些过程，请回答下列问题。
（1）如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，则C细胞再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株“白菜——甘蓝” ______？若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育_______？为什么______？
（2）若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞表示什么 _____？符合要求的C细胞应具有哪些特点 _______？
（3）如果A、B分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，在进行体外受精时，一般要把A细胞培养到什么时期______？B细胞则要经过什么处理才能与A细胞结合为受精卵______？
【答案】 ①. 植物组织培养技术 ②. 不可育 ③. 因为白菜和甘蓝都是二倍体，二者的杂交子代是异源二倍体，细胞中无同源染色体，减数分裂时无法联会，无法产生正常配子，所以不可育 ④. B细胞代表能产生特定抗体的B淋巴细胞 ⑤. C细胞既能无限增殖，又能产生抗丙肝病毒的专一抗体 ⑥. A细胞要培养到减数分裂Ⅱ中期 ⑦. B细胞要进行获能处理
【解析】
【分析】题图表示细胞融合的过程，其中植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，再采用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株；单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，再克隆化培养获得单克隆抗体。
【详解】（1）植物体细胞杂交包括原生质体融合和植物组织培养两个阶段，如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，则C细胞为杂种细胞，杂种细胞再生出细胞壁后，需要通过植物组织培养技术才能发育成杂种植株白菜——甘蓝。由于白菜和甘蓝都是二倍体，二者的杂交子代是异源二倍体，细胞中无同源染色体，减数分裂时无法联会，无法产生正常配子，所以白菜和甘蓝杂交产生的子代不可育。
（2）若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，根据单克隆抗体由杂交瘤细胞产生，若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞代表小鼠体内能产生特定抗体的B淋巴细胞（浆细胞）。C细胞为杂交瘤细胞，符合要求的杂交瘤细胞具有的特点是既能无限增殖，又能产生抗丙肝病毒的专一抗体。
（3）若A、B分别是优良奶牛的精子和卵细胞，在进行体外受精时，一般要把A卵细胞培养到减数分裂Ⅱ中期，因为刚排出的卵子尚未完全成熟，一般仅完成减数第一次分裂，直到减数第二次分裂中期，卵细胞才具备与精子受精的能力。精子需进行获能处理后才具有受精能力，才能与A细胞结合为受精卵。
【点睛】本题结合图解，考查植物体细胞杂交、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、体外受精等知识，明确植物体细胞杂交的过程、动物细胞融合的过程、单克隆抗体制备的原理及过程、体外受精的过程等是解答本题的关键。
24. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。
（1）与图甲中启动子结合的酶是____________。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有________________（答出2个结构即可）。
（2）构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物___________。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J基因的_____________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。
（3）重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了__________，条带2所检出的蛋白______________（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。
【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 限制酶切割位点、标记基因、复制原点等
（2） ①. F2和R1或F1与R2
②. a链
（3） ①. J-V5融合蛋白 ②. 不是
【解析】
【分析】基因工程关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
小问1详解】
基因表达载体的构建启动子是为了启动下游基因的“表达”，表达首先需要转录，因此RNA聚合酶识别和结合的部位才是转录的起始。作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来，图中甲有启动子和终止子等，因此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等。
【小问2详解】
据图甲可知，引物F2与R1或F1与R2结合部位包含J基因的碱基序列，因此推测为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，进行PCR检测时，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F2和R1或F1与R2。b是模板链，而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是3’-5'，非模板链（也就是a链）是5'-3'；考虑到DNA复制的方向是子链的5’-3'，引物基础上延伸的方向肯定是5'-3'，所以引物结合的单链其方向是3'-5'；图中F1是前引物，在左侧，所以其配对的单链是3’-5'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同。
【小问3详解】
据图乙可知，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测，均出现条带1，说明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2，抗V5抗体检测不出现条带2，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的J基因表达的。
25. 三氯生是一种抑菌物质，具有优异的贮存稳定性，可以替代抗生素用于基因工程中筛选含目的基因的受体细胞。已知fabV（从霍乱弧菌中发现的烯脂酰ACP还原酶）基因可以使大肠杆菌抵抗三氯生。
（1）通过PCR方法获取fabV基因时，Taq酶只能从_____________延伸DNA链，而不能从头开始合成DNA，因此需要先根据____________设计两种特异性引物序列。反应体系的初始温度设置在90~95℃的目的是____________。
（2）在④步骤中，科研者需将大肠杆菌菌液利用_____________法接种到加有____________的细菌培养基上，待菌落长成后，直接挑取菌落加入到PCR反应系统中进行基因鉴定。PCR过程中不需要先提取细菌DNA的原因是____________。
（3）某科研团队将可以受温度调控的基因插入上述选出的重组质粒中，构建了温度调控表达质粒（如图2）。其中C基因在低温下会抑制P1，R基因在高温下会抑制P2。如果将lacZ基因和GFP基因插入图2质粒中，使得最后表现为低温下只表达GFP蛋白，而高温下只表达lacz蛋白。则lacZ基因插在____________之间，GFP基因插在____________之间。
【答案】（1） ①. 引物的3′端 ②. 目的基因fabV基因两端碱基序列 ③. 使fabV基因受热变性后解为单链
（2） ①. 稀释涂布平板 ②. 三氯生 ③. 大肠杆菌属于原核生物，其DNA是裸露的，可以直接作为PCR模板，且PCR变性阶段的高温可直接杀死细菌，使其释放DNA
（3） ①. P1→T1 ②. P2→T2
【解析】
【分析】1、PCR全称为聚合酶链式反应，PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，原理是DNA复制，前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物，条件还包括模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
具体过程为：
变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链。
复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
2、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。
3、图1中①-④依次为目的基因的获取、表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测。
【小问1详解】
Taq酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3′端延伸DNA链，因此PCR扩增需要根据目的基因fabV基因的两端按碱基互补配对原则设计引物。反应体系的初始温度设置在90~95℃的目的是使目的基因变性。
【小问2详解】
在④步骤中，科研者需将大肠杆菌菌液利用稀释涂布平法接种到加有三氯生的细菌培养基上，进行筛选，能在该培养基上生长的菌株可能含有fabV基因。由于大肠杆菌属于原核生物，其DNA是裸露的，可以直接作为PCR模板，且PCR变性阶段的高温可直接杀死细菌，使其释放DNA，故PCR过程中不需要先提取细菌DNA。
【小问3详解】
根据题中信息分析可知，“C基因在低温下会抑制P1”，说明P1启动子在高温下可以启动转录；“R基因在高温下会抑制P2”，说明P2启动子在低温下可以启动转录。又根据质粒示意图分析可知，转录方向是P1→C→R→T1和P2→T2。所以如果将lacZ基因和GFP基因插入图质粒中，使得最后表现为低温下只表达GFP蛋白，而高温下只表达lacZ蛋白。则应该将lacZ基因插在P1→T1之间的位置，GFP基因插在P2→T2之间的位置。
【点睛】本题考查基因工程有关知识，要求考生能够掌握基因工程的操作步骤，识记基因工程的操作工具，结合图示以及所学知识准确答题。齐河县第一中学2023-2024学年高二下学期4月月考生物试题
2024年4月1日
一、单选题（每题2分，共30分）
1. 青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是（ ）
A. 发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B. 可用深层通气液体发酵技术提高产量
C. 选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中
D. 青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
2. 废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
B. 微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
C. 该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
D. 该生产过程中，一定有气体生成
3. 下列关于微生物纯培养与发酵工程的说法正确的是（ ）
A. 微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物
B. 平板划线法既可以用于微生物的纯培养，又可用于微生物计数
C. 利用酵母菌发酵产生的单细胞蛋白属于分泌蛋白，可制成微生物饲料
D. 在农牧业中，利用发酵工程生产的微生物肥料一般是微生物的代谢产物
4. 可利嗜热产氢菌是一种严格厌氧菌，其最适生长温度为65℃，最适pH为7．0～7．4，可利用NH4+、尿素、葡萄糖、蔗糖和淀粉生长。青霉素G和链霉素可抑制其生长，但对氯霉素不敏感。下图为从工业酵母的生物制品中分离纯化可利市嗜热产氢菌过程示意图，相关说法错误的是（ ）
A. 图中使用的培养基可以尿素为氮源，淀粉为碳源
B. 涂布及划线操作时均需在酒精灯的火焰附近进行
C. 涂布培养时可通过在培养基中添加一定量的链霉素以达到筛选目的
D. 菌液涂布均匀后应立即将平板倒置放入65℃恒温无氧培养箱中培养
5. 堆肥指利用自然界广泛存在的微生物，有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。下图为堆肥处理时材料内部温度的变化曲线。若要从堆肥材料中筛选出能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 微生物呼吸作用释放的热量积累，导致堆肥内部温度逐渐升高
B. 与a点相比b点时微生物的数量较多，与c点相比b点时微生物种类较多
C. c点时，可对堆肥取样并用角蛋白氮源培养基对微生物群进行培养和筛选
D. 若采用平板划线法分离微生物，需对取样获得原液进行适当稀释后再划线
6. 为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 诱导红豆杉茎尖经过再分化过程形成愈伤组织
B. 整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例固定不变
C. 同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同
D. 用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气
7. 下图表示精子入卵后，发生(或引起)的一系列变化及形成受精卵的过程,下列叙述错误的是（ ）
A. 图中X指卵细胞膜发生生理反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ
B. 精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶体的作用下自溶
C. 精子入卵主要指精子的头部外膜与卵细胞膜融合
D. 经图中Y过程只形成了雌原核
8. 2017年11月，中国科学家利用首创的猴无性繁殖程序培育出了克隆猴“中中”，10天后第二只克隆猴“华华”诞生，该成果表明我国在灵长类体细胞核移植技术研究方面已经走在世界前列。相关过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. “中中”细胞内的绝大部分遗传物质与甲猴相同
B. 可用振荡、电刺激、PEG、灭活的病毒等诱导使核激活
C. 移入胚胎的遗传特性在乙猴孕育过程中不受影响
D. 猴胎儿成纤维细胞具有全能性，也可以直接培育成个体
9. 将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后，置于培养胚胎干细胞（ES细胞）的培养基上培养。2~3周后，细胞会呈现出与ES细胞类似的形态和活跃分裂能力，这样的细胞称为诱导多能干细胞（iPS细胞）。下列说法错误的是（ ）
A. 逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体
B. 从获取途径看，iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
C. 欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用，应设置不转入外源基因的对照组
D. 欲比较上述4种基因诱导iPS细胞时作用的大小，应设置分别转入1种基因的四个实验组和同时转入4种基因的对照组
10. 研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株， 决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。下列叙述错误的是
A. 要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的遗传物质是否发生了变化
B. 若该变异株是个别基因突变体，可采用连续自交的方法，使早熟基因逐渐纯化，培育出新品种
C. 若欲加快育种进程，可采集变异株的花药进行离体培养，即可获得高度纯合的新品种
D. 若该变异株是染色体变异株，减数分裂时染色体配对紊乱，可采用植物组织培养方法获得新品种
11. 如图所示为培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程A 需要的启动子，位于基因的下游，有了它才能驱动基因转录出 mRNA
B. 过程B需要用Ca2+处理，以提高番茄细胞壁的通透性
C. 抗植物病毒基因一旦整合到番茄细胞的染色体上，就能正常表达
D. 转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
12. 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）
A. 过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B. 离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C. 在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D. 粗提取的DNA中可能含有蛋白质
13. 科学家们已通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是（ ）
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的合成
④表达出蓝色荧光蛋白
A. ①②③④ B. ④②①③ C. ②③①④ D. ②①③④
14. 基因工程在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等领域得到广泛的应用。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）
A. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中，即可获得乳腺生物反应器
B. 将赖氨酸合成酶基因导入玉米细胞，获得富含赖氨酸的转基因玉米
C. 将乙烯合成相关基因导入番茄，获得的延熟番茄储存时间大大延长
D. 我国科学家培育的Bt毒蛋白抗虫棉对棉铃虫具有较强的抗性
15. 科学家将海鱼的抗冻蛋白基因用PCR技术扩增,如图1是扩增的目的基因的示意图。为寻找合适的载体,科学家对某载体用EcoRI和SmaI两种限制酶进行酶切后,再利用琼脂糖凝胶电泳得到图2所示图谱(其中1号泳道是标准DNA样品的电泳结果，2号、3号、4号泳道分别是用EcoRI单独处理SmaI单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果)。下列说法错误的是（ ）
A. 应选用引物2和引物3对目的基因进行扩增
B. 由图2可知该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个
C. DNA分子经过染色可在紫外灯下观察得到图2所示图谱
D. 扩增5次后可得到16个等长的目的基因片段
二、不定项（每题3分，选不全得1分，共15分）
16. β-苯乙醇是赋予白酒特征风味的物质。从某酒厂采集并筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌应用于白酒生产。下列叙述正确的是（ ）
A. 所用培养基及接种工具分别采用湿热灭菌和灼烧灭菌
B. 通过配制培养基、灭菌、分离、接种、培养和挑选菌落和鉴定，能获得该酵母菌
C. 还需进行发酵实验检测该酵母菌产β-苯乙醇的能力
D. 该酵母菌的应用有利于白酒新产品的开发
17. 下图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 该育种过程依据的原理有基因突变和植物细胞具有全能性
B. 过程①②的培养基中,不同植物生长调节剂的浓度比例不同
C. 白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同
D. 过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂
18. 非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种具有包膜的大型线状双链DNA病毒，病毒蛋白p30位于病毒包膜的膜上，在病毒DNA合成开始之前产生，其表达一直持续到病毒生命周期结束，可在ASFV感染期间激活最高水平的病毒抗体应答。我国利用经免疫的小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞杂交，成功研制出针对p30的单克隆抗体。下列叙述正确的是（ ）
A. 免疫小鼠时，用事先被纯化的抗原蛋白刺激B淋巴细胞效果最好
B. 经p30反复免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞可以用化学方法促融，如PEG促融法
C. 经促融的杂交细胞需要在选择培养基上进行筛选
D. 动物细胞的体细胞的全能性不易体现，在单克隆抗体的制备过程中，需要对杂交瘤细胞进行克隆化培养
19. 上海医学研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药用蛋白含量多达30多倍，以下与此有关的叙述，错误的是（ ）
A. 转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物
B. 提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C. 只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的
D. 转基因牛的肌肉细胞中没有人白蛋白基因，故不合成人白蛋白
20. 科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计，合理的是（ ）
A. 用β-珠蛋白基因、启动子、终止子、抗四环素基因等元件来构建基因表达载体
B. 利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列
C. 用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌
D. 将β-珠蛋白基因表达载体导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中
三、填空题（共55分）
21. 泡菜古称菹，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜，早在《诗经》中有“中田有庐，疆埸有瓜。是剥是菹，献之皇祖”。泡菜制作简单、风味独特但其中含有亚硝酸盐，人体摄入的亚硝酸盐达到一定量时，会引起中毒，严重时会引起死亡。图1是某兴趣小组制作泡菜和测定硝酸盐、亚硝酸盐含量的流程图，图2是实验结果，请回答：
（1）泡菜制作利用的微生物主要是乳酸菌，制作传统泡菜所利用乳酸菌的来源主要是______。若制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是__________。
（2）发酵中期泡菜坛内发生的主要变化是______（用化学反应式的形式表达）。
（3）配制盐水需煮沸，目的是__________。
（4）泡菜在食用前需用比色法（通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法）进行亚硝酸盐含量检测，为此最好选择色素含量少或不含色素的新鲜蔬菜，理由是__________。
（5）进一步研究发现，泡菜制作中添加适量的食醋能降低亚硝酸盐含量的峰值。为了进一步探究食醋浓度对亚硝酸盐含量峰值的影响，实验的主要思路是将适量的新鲜蔬菜均分为若干组，每组依次加入等量的盐水、调味料和_____，其他按图1流程操作，测定不同食醋浓度下亚硝酸盐的含量并比较其峰值。
（6）发酵初期，硝酸盐还原菌将蔬菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐，与此同时，蔬菜中的某些物质也会将亚硝酸盐还原，总体来看，相同时间内生成的亚硝酸盐大于被还原的亚硝酸盐。据此判断图2中曲线______表示泡菜发酵液中亚硝酸盐含量的变化；发酵后期，微生物的活动受到抑制，可能的原因有_____、_______ 等。
22. 石油对土壤的污染不仅给周边生态环境带来严重的损害，还严重影响居民的健康生活，且污染物含量越多。降解难度越大。为解决石油污染问题。某科研小组用了将近 1年的时间，从长庆油田中被石油污染最严重的土壤中分离出了高效分解石油的细菌。如图所示。回答下列问题∶
（1）配制好的培养基通常可以使用___________法灭菌。步骤③的培养基成分与普通液体培养基相比，最大的区别是步骤③培养基中以___________为唯一碳源。在微生物学中，将___________的培养基称为选择培养基。
（2）倒平板冷却后，需要倒置，目的是___________。
（3）进行过程④之前，常需要检验培养基平板灭菌是否合格，方法是___________。
（4）常采用_______法对石油分解菌进行分离和计数。该接种方法可计数的原理是_______。
23. 若下图表示细胞工程操作中的某些过程，请回答下列问题。
（1）如果A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，则C细胞再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株“白菜——甘蓝” ______？若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育_______？为什么______？
（2）若该图表示抗丙肝病毒的单克隆抗体制备过程中的一环，A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞表示什么 _____？符合要求的C细胞应具有哪些特点 _______？
（3）如果A、B分别是取自优良奶牛的卵细胞和精子，在进行体外受精时，一般要把A细胞培养到什么时期______？B细胞则要经过什么处理才能与A细胞结合为受精卵______？
24. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。
（1）与图甲中启动子结合酶是____________。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有________________（答出2个结构即可）。
（2）构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物___________。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J基因的_____________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。
（3）重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了__________，条带2所检出的蛋白______________（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。
25. 三氯生是一种抑菌物质，具有优异的贮存稳定性，可以替代抗生素用于基因工程中筛选含目的基因的受体细胞。已知fabV（从霍乱弧菌中发现的烯脂酰ACP还原酶）基因可以使大肠杆菌抵抗三氯生。
（1）通过PCR方法获取fabV基因时，Taq酶只能从_____________延伸DNA链，而不能从头开始合成DNA，因此需要先根据____________设计两种特异性引物序列。反应体系的初始温度设置在90~95℃的目的是____________。
（2）在④步骤中，科研者需将大肠杆菌菌液利用_____________法接种到加有____________的细菌培养基上，待菌落长成后，直接挑取菌落加入到PCR反应系统中进行基因鉴定。PCR过程中不需要先提取细菌DNA的原因是____________。
（3）某科研团队将可以受温度调控的基因插入上述选出的重组质粒中，构建了温度调控表达质粒（如图2）。其中C基因在低温下会抑制P1，R基因在高温下会抑制P2。如果将lacZ基因和GFP基因插入图2质粒中，使得最后表现为低温下只表达GFP蛋白，而高温下只表达lacz蛋白。则lacZ基因插在____________之间，GFP基因插在____________之间。
