湖北省十堰市部分重点中学2022-2023学年高二5月联考生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖北省十堰市部分重点中学2022-2023学年高二5月联考试题一、选择题1.“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”“争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭”……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述正确的是（）A.荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统B.采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数C.挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构D.影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动〖答案〗C〖祥解〗生态系统的结构：生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量）和营养结构（食物链和食物网）。【详析】A、完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量，A错误；B、五点取样法只能估算生物种类数，B错误；C、挺水的莲、浮水的睡莲和沉水水草体现了池塘群落的垂直结构，C正确；D、影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是食物和栖息空间，D错误。故选C。2.下列说法中不符合自然与人和谐统一思想的是A.桑基鱼塘生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的多级利用B.人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定对生态系统的消耗标准C.利用生物防治农田、森林等病虫害，有利于保护环境、减少污染D.禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则〖答案〗D【详析】与普通水稻田生态系统相比，桑基鱼塘生态系统延长了食物链，实现了能量的多级利用，A正确；人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定对生态系统的消耗标准，避免过度消耗，破坏生态环境，B正确；生物防治是指利用生物来防治病虫害。可分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫，它利用了生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境，成本低，是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的，C正确；保护生物多样性的基本原则不是禁止开发和利用自然资源而是合理利用和开发自然资源，D错误。3.为助力“美丽乡村”建设，科研人员对南方某地富营养化水体实施生态恢复，先后向水体引入以藻类为食的某些贝类，引种芦苇、香蒲等水生植物，以及放养植食性鱼类等。经过一段时间，水体基本实现了“水清”“景美”、“鱼肥”的治理目标。下列有关叙述错误的是（）A.治理前的水体不能实现自我净化说明该生态系统抵抗力稳定性强B.引种芦苇、香蒲既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长繁殖C.放养植食性鱼类可使生态系统中的物质和能量更好地流向人类D.这一成功案例说明调整生态系统的结构是生态恢复的重要手段〖答案〗A〖祥解〗生态系统的稳定性：1、含义：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2、原因：生态系统具有一定的自我调节能力。3、调节基础：负反馈调节。4、种类（1）抵抗力稳定性：①含义：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。②规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之则越高。③特点：调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力就遭到破坏。（2）恢复力稳定性：①生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。②与抵抗力稳定性的关系：往往相反。5、提高生态系统稳定性的措施（1）控制对生态系统的干扰程度；2）实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调关系。【详析】A、治理前的水体不能实现自我净化说明该生态系统抵抗力稳定性差，A错误；B、引种芦苇、香蒲既可以吸收水中的无机盐，又可遮光抑制藻类生长繁殖，这样可以有效地减轻水体的富营养化，B正确；C、放养植食性鱼类最终实现“鱼肥”的目标，可以使生态系统中的物质和能量更好地流向人类，C正确；D、这一成功案例说明调整生态系统的结构是生态恢复的重要手段，D正确。故选A。4.《吕氏春秋》中说：“竭泽而渔，岂不获得？而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得？而明年无兽。”这些关于对自然要“取之以时，取之有度”有思想有十分重要的现实意义。根据这一思想和生态学知识。下列说法错误的是A.草原上放养的牲畜过多，会使部分个体饿死，但牲畜的环境容纳量不变B.“竭泽而渔”使鱼虾数量大幅度低于K/2，可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃C.对于自然资源，我们应反对掠夺式开发利用，而不是禁止开发利用D.只有正确处理人与资源和环境的关系，走可持续发展之路，才是人类唯一正确选择〖答案〗A【详析】A、环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值，用K值表示，环境容纳量不随种群数量的变化而变化，过度放牧可能会导致草场退化，环境容纳量变小，A错误；B、“竭泽而渔”使鱼虾数量大幅度低于K/2，可能会使生态系统发展停滞甚至崩溃，B正确；C、对于自然资源，提倡合理开发，而不是禁止开发，C正确；D、只有正确处理人与资源和环境的关系，走可持续发展之路，才是人类唯一正确选择,D正确。故选A。5.下列关于转基因植物的叙述，正确的是（）A.转基因植物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存B.转基因抗虫植物不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达D.若转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题〖答案〗A〖祥解〗转基因生物的安全性问题包括：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。自然界所有生物共用一套遗传密码子，所以一种生物的基因能在另一种生物体内表达。【详析】A、转基因生物可能拥有特定的某些更适应环境，更具有竞争力的性状，则其可能威胁到生态系统中其他生物的生存，A正确；B、由于植物与害虫间是相互选择的，转基因抗虫植物可使昆虫群体抗性基因频率增加，B错误；C、由于不同生物共用一套遗传密码，所以动物生长激素基因转入植物后也能表达，C错误；D、即使转基因植物的外源基因来源于自然界也可能会存在安全性问题，转基因植物是否存在安全性问题，要通过验证才能确定，D错误。故选A。6.2012年6月29日，中国首例设计婴儿诞生。这个婴儿的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，患有重度地中海贫血，为了再生一个健康的孩子，用他的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关说法不合理的是（）A.“设计试管婴儿”利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等B.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均为有性生殖C.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但二者选择的目的不同D.设计婴儿性别是“设计试管婴儿”的第一步〖答案〗D〖祥解〗1.试管婴儿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。

2.设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术。【详析】A、“设计试管婴儿”是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些设计，当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育，所以“设计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等，A正确；B、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均是由受精卵发育形成，均为有性生殖，B正确；C、试管婴儿对胚胎检测的目的是质量检查，而设计试管婴儿对胚胎检测的目的是进行遗传学检测，以获得性状符合人们要求的胚胎，所以“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但二者选择的目的不同，C正确；D、“设计试管婴儿”不一定非要考虑性别，且设计试管婴儿性别会引起性别比例失调，违背伦理道德，D错误。故选D。7.关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述错误的是（）A.在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气B.家庭制作果酒、果醋和腐乳通常都不是纯种发酵C.葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体D.生产白酒、啤酒和果酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌〖答案〗C〖祥解〗果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。【详析】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确；B、家庭制作白酒、啤酒和果酒酿制的过程使用的是水果自身附着的微生物，因此通常都不是纯种发酵，B正确；CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。故选C。8.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.该生产过程中，一定有气体生成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.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〖答案〗A〖祥解〗培养基的主要成分有水、无机盐、碳源与氮源，统计微生物的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。【详析】A、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，A正确；B、糖类是主要的能源物质，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、沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料无需灭菌，D错误。故选A。9.人体皮肤表面存在着多种微生物，某同学拟从中分离出葡萄球菌。下述操作不正确的是（）A.对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌B.使用无菌棉拭子从皮肤表面取样C.用取样后的棉拭子在固体培养基上涂布D.观察菌落的形态和颜色等进行初步判断〖答案〗C〖祥解〗实验室常用的消毒和灭菌方法的比较：1、消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）；2、灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。【详析】A、为避免杂菌污染干扰，需对配制的培养基进行高压蒸汽灭菌，A正确；B、葡萄球菌需从人体皮肤的微生物中分离，为避免杂菌污染，故需要使用无菌棉拭子从皮肤表面取样，B正确；C、用取样后的棉拭子浸出液在固体培养基上涂布，C错误；D、根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别，D正确。故选C。10.动物肠道中的双歧杆菌含有的磷酸解酮酶有助于提高谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的量。如图为新型谷氨酸棒状杆菌的育种过程。下列相关叙述正确的是（）A.①过程需要纤维素酶和果胶酶B.②过程可以利用聚乙二醇诱导完成C.新菌种同时具有双歧杆菌和谷氨酸棒状杆菌的染色体D.实验室培养出的新菌种可直接加入发酵罐内进行发酵〖答案〗B〖祥解〗细胞壁的成分：细菌细胞壁的成分为肽聚糖，真菌细胞壁的成分是几丁质，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶。【详析】A、细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，去除细菌的细胞壁可利用溶菌酶，A错误；B、②过程表示原生质体融合，聚乙二醇既可以诱导植物原生质体融合和动物原生质体融合，也可以诱导细菌原生质体融合，B正确；C、两种生物均为原核生物，没有染色体，因此融合后的新菌种也没有染色体，C错误；D、发酵用微生物需扩大培养后，再加入发酵罐中进行发酵，D错误。故选B。11.筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养平板经稀碘液处理，会出现以菌落为中心的透明圈（如图），实验结果见下表。菌种菌落直径：C（mm）透明圈直径：H（mm）H/C细菌Ⅰ5.111.22.2细菌Ⅱ8.113.01.6有关本实验的叙述，错误的是A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质B.筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异〖答案〗C〖祥解〗该选择培养基上的唯一碳源是淀粉，只有能利用淀粉的微生物才能存活，微生物分解淀粉后，会产生透明圈。【详析】培养基一般含有碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等成分，A正确；筛选淀粉分解菌时，需要对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养，B正确；由题意可知，以上两种菌均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C错误；淀粉分解菌的H/C越大，说明其产生的淀粉酶分解的淀粉相对越多，可说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，D正确。因此，本题〖答案〗选C。12.超氧化物歧化酶属于生物体内重要的抗氧化酶系，又有延缓衰老的功效，广泛分布在微生物、植物和动物体内。下图为培育转基因胡萝卜新品种的过程，相关叙述正确的是（）A.过程①通常采用显微注射法将携带基因的质粒导入细胞B.②③过程均需要光照，且培养基中所含激素比例不同C.可用胰蛋白酶将愈伤组织分散成单个细胞，通过细胞培养获得大量细胞代谢产物D.上述育种方式获得的转基因胡萝卜自交后代可能会出现性状分离〖答案〗D〖祥解〗分析题图：①表示将目的基因导入受体细胞，②表示脱分化，③表示再分化。【详析】A、①表示将目的基因导入受体细胞，由于受体细胞为植物细胞，过程①通常采用农杆菌转化法将携带基因的质粒导入细胞，采用显微注射法将携带基因的质粒导入细胞常用于受体为动物细胞，A错误；B、②为脱分化过程，不需要光照，③为再分化过程，需要光照，二者所用培养基中所含激素比例不同，B错误；C、胰蛋白酶处理分散的为动物细胞而非植物细胞，C错误；D、植物组织培养技术属于无性繁殖，培育出来的植物与母体基因型相同，但是无法得知母体植基因型为纯合子还是杂合子，故上述育种方式获得的转基因胡萝卜自交后代可能会出现性状分离，D正确。故选D。13.一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是（）A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况〖答案〗D〖祥解〗根据题干信息“一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体”，非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多个抗原决定簇，所以可以刺激机体产生多种抗体。每个抗原决定簇刺激产生的抗体是单抗。【详析】A、单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；B、单抗制备过程中通常将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，B错误；C、非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇，一个抗决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；D、p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。故选D。14.如图是利用生物工程技术培育转荧光蛋白基因克隆猪的过程。下列叙述正确的是（）A.①②过程都属于基因工程的范畴B.③过程常用显微注射技术，注射前需先用Ca2+处理重组细胞C.④过程胚胎需发育到囊胚或原肠胚阶段D.⑤过程为胚胎移植技术，可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力〖答案〗D〖祥解〗分析题图：该荧光克隆猪的培育涉及了多项生物工程技术。首先导入目的基因的猪胎儿成纤维细胞要经过动物细胞培养筛选出转基因体细胞，然后该细胞的细胞核与去核卵细胞进行细胞核移植获得重组细胞，重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期，最后经过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母猪子宫内，最后生成荧光克隆猪。该过程中利用基因工程、动物细胞培养、细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。【详析】A、①过程属于细胞工程的范畴，②过程属于基因工程，A错误；B、③过程将基因表达载体导入动物细胞常用显微注射技术，不需先用Ca2+处理重组细胞，B错误；C、④过程重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期移植，C错误；D、⑤过程为胚胎移植技术，其优点是可充分发挥雌雄优良个体的繁殖潜力，D正确。故选D。15.下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是（）A.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定B.过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植〖答案〗B〖祥解〗分析图解：图示过程为体细胞克隆过程，取乙牛体细胞，对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核，然后进行细胞核移植；融合后的细胞激活后培养到早期胚胎，再进行胚胎移植，最终得到克隆牛。【详析】A、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自于乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；B、动物细胞培养中需要提供95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5%CO2（维持培养液的pH）的混合气体，B正确；C、过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；D、过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑椹胚后移植，D错误。故选B。16.某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（）A.增加模板DNA的量 B.延长热变性的时间C.延长延伸的时间 D.提高复性的温度〖答案〗D〖祥解〗多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，PCR过程一般经历下述三循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。【详析】A、增加模板DNA的量可以提高反应速度，但不能有效减少非特异性条带，A错误；BC、延长热变性的时间和延长延伸的时间会影响变性延伸过程，但对于延伸中的配对影响不大，故不能有效减少反应非特异性条带，BC错误；D、非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，故可通过提高复性的温度来减少反应非特异性条带的产生，D正确。故选D。17.纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术说法错误的是（）A.经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状可遗传B.对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的C.改造纤维素酶也需要构建基因表达载体D.蛋白质工程可以改造现有蛋白质或者制造新的蛋白质〖答案〗B〖祥解〗蛋白质工程的过程：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）。蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质；蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，须构建基因表达载体；蛋白质工程获得的是自然界没有的蛋白质；蛋白质工程是在基因水平上改造基因。【详析】A、蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，改造后的蛋白质的性状能遗传给子代，A正确；B、对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础，是通过修改基因或创造合成新基因来实现的，B错误；C、蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，须构建基因表达载体，C正确；D、蛋白质工程可以改造现有蛋白质，或制造新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需要蛋白质，D正确。故选B。18.实时荧光定量PCR是一种在DNA扩增反应中，以荧光化学物质检测每次PCR循环后的产物总量的方法，具体操作如图。据图分析，下列叙述正确的是（）A.由图可知，探针保持完整时，可产生荧光B.如果一个DNA分子通过PCR经历30次循环，需要230-2个正向引物C.荧光的强度能反应PCR产物的数量，通过检测荧光信号强弱就可实现对产物的检测D.引物的作用是使DNA聚合酶从引物5端开始延伸DNA链〖答案〗C〖祥解〗PCR技术：（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复制（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。（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；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。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。【详析】A、在PCR复性过程中，引物探针同时与靶序列结合在延伸过程中，探针部分与靶序列分离探针被聚合酶剪切成片段，探针断开后才会产生荧光，A错误；B、如果一个DNA分子通过PCR经历30次循环，则形成的子代DNA数为230个，含有的DNA链数为231条，其中不含引物的DNA链只有2条，因此共需要引物231-2个，其中需要正向引物的数量为（231-2)÷2=230-1（个），B错误；C、切割的荧光分子数与关键PCR产物的数量成正比，荧光的强度能反映PCR产物的数量，通过对荧光信号强弱的监测就可实现对产物的检测，C正确；D、引物的作用是使DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，D错误。故选C。19.CRISPR/Cas13d技术是一项以向导RNA（gRNA）引导Cas13d蛋白定向作用于靶向RNA的新兴技术。研究人员设计了若干个gRNA，分别靶向新冠病毒RNA基因组的不同肽编码区，但不影响人体细胞的RNA，作用机理如下图所示。下列说法错误的是（）A.gRNA通过与靶向RNA碱基互补配对将Cas13d引导至特定位点B.Cas13d能定向切开相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键C.与限制酶相比，Cas13d不具有特异性识别能力D.该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法〖答案〗B〖祥解〗1、分析题图：CRISPR/Cas13d技术是一项以向导RNA(gRNA)引导Cas13d蛋白定向作用于靶向RNA的新兴技术，该技术可将病毒RNA基因组切割形成RNA片段。2、RNA的基本单位是核糖核苷酸，DNA的基本单位是脱氧核苷酸。【详析】A、由图可知，gRNA与靶向RNA中特定序列能通过碱基互补配对形成RNA-RNA杂合双链，然后将Cas13d蛋白引导至特定位点，A正确；B、Cas13d能定向切开相邻两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，B错误；C、限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，结合图解可知，与限制性核酸内切酶相比，Cas13d不具有特异性识别能力，C正确；D、向导RNA(gRNA)可定向作用于靶向RNA，因此该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法，D正确。故选B。20.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（）A.羊的成熟红细胞可作为提取DNA的材料B.提取植物细胞的DNA时，需要加入一定量的洗涤剂和食盐C.预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解D.在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色〖答案〗A〖祥解〗1.DNA粗提取与鉴定的原理1.DNA的溶解性：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的；（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离；2.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响；3.DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。【详析】A、羊的成熟红细胞没有细胞核，因此不可作为提取DNA的材料，A错误；B、提取植物细胞的DNA时，需要加入一定量的洗涤剂和食盐，洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，而食盐的作用是提高DNA的溶解度，B正确；C、预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解，同时根据DNA蛋白质溶于酒精，而DNA不溶于酒精的特性将其析出，C正确；D、由分析可知，在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，据此鉴定DNA的存在，D正确。故选A。二、非选择题21.湿地是重要的生态系统，水体中配置多层次悬水、深水、沉水植物，以及微生物、动物，水体恢复至清水湖的生态景观。如图1表示湿地对城市污水的净化，其中甲、乙、丙代表湿地生态系统中的三种组成成分；图2是该生态系统中能量流经第二营养级的示意图，图中的数值代表能量，单位是[×10KJ/（m2·a）]。据图回答下列问题：（1）图1湿地生态系统的基石是______________（填“甲”、“乙”或“丙”），人工湿地公园建成时，水中主要有绿藻等浮游植物和黑藻等沉水植物，城市污水中的______________可以被这些植物吸收。从图1分析流经该生态湿地的总能量包括______________。（2）图2中的“50”代表______________流向分解者的能量的一部分，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是______________。（3）对于严重富营养化或者重金属污染较为严重的湿地生态系统，只通过生态系统的自我调节难以实现水质净化，原因是__________________________。生态学家在生态修复过程中培育各种植物的同时，每年还要不定期的将植物打捞或收割到陆地进行无害化处理。请分析这样做的原因：__________________________________________。〖答案〗（1）①.乙②.无机盐（N、P）

③.生产者固定的太阳能和污水中有机物的化学能（2）①.生产者

②.16%（3）①.生态系统的自我调节能力是有一定限度的②.为防止植物体内的重金属以及N、P等通过物质循环重新回归到湿地生态系统〖祥解〗1、分析图1：乙与大气中的CO2库存在双向箭头，乙为生产者，乙和丙均指向甲，甲为分解者，丙为消费者；2、某一营养级的同化量＝该营养级的摄入量－该营养级的粪便量，A为初级消费者的同化量，C为初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量，即净同化量。【小问1详析】分析图1：乙与大气中的CO2库存在双向箭头，乙为生产者，乙和丙均指向甲，甲为分解者，丙为消费者，生产者是生态系统的基石，故图1湿地生态系统的基石是乙；人工湿地公园建成时，水中主要有绿藻等浮游植物和黑藻等沉水植物，城市污水中的无机盐（N、P等）可以被这些植物吸收；从图1分析流经该生态湿地的总能量包括该生态系统生产者固定的太阳能和污水中有机物的化学能。【小问2详析】图2中的“50”为初级消费者的粪便中的能量流向分解者，而初级消费者粪便中的能量属于上一营养级（生产者）的同化量，故图2中的“50”代表生产者流向分解者的能量的一部分；能量传递效率为相邻营养级同化量之比，而某一营养级的同化量＝该营养级的摄入量－该营养级的粪便量，故从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是（220－20）÷（375＋875）×100%＝16%。【小问3详析】对于严重富营养化或者重金属污染较为严重的湿地生态系统，只通过生态系统的自我调节难以实现水质净化，原因是生态系统的自我调节能力是有一定限度的，当污染程度超过生态系统能够承受范围之外，只通过生态系统的自我调节难以实现水质净化；水体中的植物能够吸收水体中的重金属以及N、P等，为防止植物体内的重金属以及N、P等通过物质循环重新回归到湿地生态系统，每年还要不定期的将植物打捞或收割到陆地进行无害化处理。22.聚羟基脂肪酸酯（PHA）是由嗜盐单胞菌合成的一种胞内聚酯，可作为该菌的储能物质，也可作为家畜的饲料来源，同时它具有类似于合成塑料的理化特性，且废弃后对环境无害并易被生物降解，有广阔的应用前景。海洋中生活着大量嗜盐单胞菌，但从海水中获取的嗜盐单胞菌易被海洋中数量巨大的噬菌体侵染，因不能用于工业生产。新疆的艾丁湖湖水盐浓度高达200g/L，此地酷热干燥，科学家从中找到了可能用来生产PHA的菌种野生型LS21。LS21菌种生产PHA需要用到脂肪酸、丁酸等成本较高的底物。科研人员重构了菌种的底物代谢途径，可用廉价糖类甚至餐余垃圾直接合成PHA，并通过一定技术手段调控代谢途径，实现PHA产量的优化，如上图所示。在发酵系统中，LS21菌种对氧气利用率很低，发酵后期随着细胞密度的上升，鼓入的空气更加难以满足细胞对氧气的需求。科研人员通过基因工程手段给其配备血红蛋白，提高菌种对氧气的利用率，降低能耗的同时也提高了底物转化率。对微生物细胞形态的改造也可提高PHA合成。例如，过表达SulA基因可以阻遏细胞的正常分裂，使得细胞变成狭长的线形，增大的胞内空间使PHA积累量提高27%；敲除细胞骨架蛋白基因MreB，并在低拷贝质粒上弱表达MreB，可以减弱细胞壁强度，当胞内有PHA积累时则撑大了细胞体积，从而增加PHA的积累空间。菌体的增大使其可以通过自然沉降而分离，进而降低了提取PHA的成本。当菌种达到一定密度后，会引发群体效应（QS），菌群释放AHLs（信号分子）与相应受体蛋白结合，影响PHA合成相关基因的表达，降低PHA产量。（1）从文中信息推测，LS21菌种的代谢类型是______________。艾丁湖中找到的野生型LS21不会被海水中的噬菌体所侵染，从细胞成分和结构角度分析原因______________。（2）科学家采用稀释涂布平板法对LS21菌种进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中LS21菌的细胞数为______________个/mL。（3）结合本文信息：写出“改造后目标菌种”的筛选指标__________________________（至少写出3个）；推测细胞骨架的功能是______________。（4）研究人员在工厂进行扩大培养，在适宜的营养物浓度、温度、pH条件下发酵，结果发现发酵液中菌株H细胞增殖和PHA产量均未达到预期，并产生了少量乙醇等物质，说明发酵条件中___________________________可能是高密度培养的限制因素。（5）菌株H还能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌_________________________________。（6）PHA目前的商业生产价格为每千克2.2-5.0欧元，而聚丙烯塑料的价格仅为每千克1.0欧元。请提出两种可能继续降低成本的设想_________________________。〖答案〗（1）①.异养需氧型②.噬菌体侵染细菌具有专一性，噬菌体侵染细胞需要与细菌表面特定物质进行识别，海水中噬菌体不能够识别LS21（2）2.2×108（3）①.氧气的利用率、能耗、底物转化率、细胞形态和PHA合成量等②.维持细胞形态（4）氧气（5）蛋白质酶、淀粉酶、脂肪酶（6）从抑制目标菌的群体效应、改进PHA提取方法、寻找更广泛更廉价的发酵底物以及进一步研究和优化代谢途径等方式降低成本等〖祥解〗稀释涂布平板法：稀释涂布平板法除了可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测样品大约含有多少活菌。【小问1详析】根据题意可知，LS21菌种生产PHA需要用到脂肪酸、丁酸等成本较高的底物并且需要氧气，可推知LS21菌种的代谢类型是异养需氧型。噬菌体侵染细菌需要进行识别，而野生型LS21不能被噬菌体识别，因此可避免侵染。【小问2详析】对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中LS21菌的细胞数为220÷0.1×105=2.2×108个/mL。【小问3详析】题干中，科研人员通过基因工程手段给其配备血红蛋白，提高菌种对氧气的利用率，降低能耗的同时也提高了底物转化率。对微生物细胞形态的改造也可提高PHA合成，因此“改造后目标菌种”的筛选指标有氧气的利用率、能耗、底物转化率、细胞形态和PHA合成量等。当敲除细胞骨架蛋白基因，可以减弱细胞壁强度，便于增加PHA的积累空间，可推测细胞骨架的功能是维持细胞形态。【小问4详析】高密度培养时出现了少量乙醇等物质，而且产量不高，说明鼓入的空气难以满足细胞对氧气的需求。【小问5详析】菌株H能通过分解餐厨垃圾（主要含蛋白质、淀粉、油脂等）来生产PHA，说明其能分泌分解相关物质的酶，比如蛋白质酶、淀粉酶、脂肪酶等。【小问6详析】LS21菌种生产PHA需要相关底物，生产后需要进行分离纯化，且当菌种达到一定密度后，会引发群体效应（QS），菌群释放AHLs（信号分子）与相应受体蛋白结合，影响PHA合成相关基因的表达，降低PHA产量。由此可设想从抑制目标菌的群体效应、改进PHA提取方法、寻找更广泛更廉价的发酵底物以及进一步研究和优化代谢途径等方式降低成本。23.科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可以同时结合两种抗原。（1）将抗原α、β分别注射到小鼠体内，引起机体产生_________免疫，_________分泌相应抗体。（2）科研人员获得上述小鼠的脾脏细胞，制备两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构，与抗原结合的情况如图1所示。①制备杂交瘤细胞时，需将上述小鼠的脾脏组织，用______________处理获得单细胞后，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞，然后进行______________，经过多次筛选就可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。②筛选得到两种杂交瘤细胞后，将两种杂交瘤细胞用______________试剂处理促进其融合，在培养基中加入______________（天然成分）培养。若两种细胞成功融合，则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称为双杂交瘤细胞。③抗体可由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。因此，双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多，其中有一种抗体能同时与抗原α、β结合称为双特异性抗体，如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格。123456A2α④为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体，降低纯化分离成本，科研人员对重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变______________，进而改变蛋白质的空间结构，实现“榫卯”式互补组装的唯一性。（3）结合双特异性抗体特点，请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景：______________。〖答案〗（1）①.体液②.浆细胞（2）①.胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）②.克隆化培养和抗体检测③.PEG（聚乙二醇）

④.动物血清（血浆）

⑤.2：B2；3：a；4：b；6：β

⑥.氨基酸种类（或序列）（3）研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，特异性杀死肿瘤细胞〖祥解〗1、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，在经过两次筛选：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，克隆化培养和抗体检测：专一抗体检验阳性，获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。2、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。【小问1详析】科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内，引起机体的体液免疫，由免疫的B淋巴细胞(浆细胞)分泌相应抗体。【小问2详析】①制备杂交瘤细胞时，需将上述小鼠的脾脏组织，用胰蛋白酶处理获得单细胞后，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞，但是B淋巴细胞有多种，导致得到的杂交瘤细胞也有多种，还需进行筛选，然后进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选就可以获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。②将两种杂交瘤细胞用PEG试剂（聚乙二醇）处理促进其融合，在培养基中加入动物血清（血清种含有能够使得细胞正常生长的成分）等成分培养，如果两种细胞成功融合，则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。③由于图2抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体，由表格信息可知1链为A2，则2链为B2，根据图1信息判断，3、4分别是a、b；因为5为α，则6是β。④使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体，降低纯化分离成本，科研人员可对重链、轻链的结构进行改造获得。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变氨基酸种类（或序列），进而改变蛋白质的空间结构，这种改造属于现代生物技术中的蛋白质工程。【小问3详析】双抗体可以和两种抗原结合，所以可以研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，特异性杀死肿瘤细胞。24.1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两