2024-2025学年河南省开封市高二下学期4月期中考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省开封市2024-2025学年高二下学期4月期中考试本卷命题范围：人教版选择性必修1，2（20%）+选择性必修3第1章~第3章第2节（80%）。一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.黄鼠喜栖于植被低矮稀疏的环境。研究人员在长期对某草原黄鼠种群数量调查时发现，每年的4到8月是牧草的生长旺季，在此期间黄鼠种群数量迅速增加，8月底黄鼠种群数量达到最大后就迅速减少。进一步调查发现放牧草场中黄鼠种群密度较禁牧草场更大，且随着与公路距离的增加黄鼠的种群密度逐渐降低。下列相关叙述错误的是（）A.非生物因素和生物因素共同导致4~8月黄鼠种群密度增加B.在4~8月份期间黄鼠种群数量呈“S”形增长，6月份种群增长速率最大C.放牧导致黄鼠种群数量增加，可能是人工放牧改变了黄鼠的生存环境D.距离公路越近黄鼠种群密度越大，可能是因为车辆活动使黄鼠天敌数量减少【答案】B〖祥解〗调查植物种群密度常用样方法，样方法是指在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。【详析】A、4~8月气温升高，降水增加、光照强度增强，黄鼠进入繁殖期，此时植物进入生长期，黄鼠食物供应充足，非生物因素和生物因素共同导致种群密度大幅增加，A正确；B、黄鼠种群8月底种群数量达到最大，故呈“S”形增长，但不一定在6月份增长速率最大，B错误；C、草场上放牧时，牧畜啃食植物，导致植被低矮稀疏，由于黄鼠喜栖于植被低矮稀疏的环境，导致黄鼠种群环境容纳量增加，C正确；D、动物对道路、车辆回避特性导致道路附近黄鼠的天敌数量较少，黄鼠被捕食的概率降低，种群密度增加，D正确。故选B。2.随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程叫做群落演替。下列有关群落演替的叙述，错误的是（）A.初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同B.群落演替的过程中，群落内部种群的相互关系不会发生改变C.自然的群落演替最终会达到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态D.通常情况下，随着群落的演替，群落利用阳光等环境资源的能力会提高【答案】B〖祥解〗随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做演替。演替的种类有初生演替和次生演替两种。初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。【详析】A、初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同，A正确；B、群落演替的过程中，物种组成会发生变化，因此群落内部种群的相互关系也会发生改变，B错误；C、自然群落演替最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态，但并不是一个绝对稳定的状态，C正确；D、通常情况下，群落演替的过程中，群落的结构变得更复杂，群落利用阳光等环境资源的能力会提高，D正确。故选B。3.如图是某生态系统碳循环示意图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，数字①~④表示相应过程。下列相关叙述正确的是（）A.过程②中伴随着能量的转化和散失B.在食物链D-→B→C中，C为次级消费者C.图示③④过程中碳元素以有机物的形式进行传递D.①和②的速率相等时，生态系统才能保持碳平衡【答案】A〖祥解〗根据双箭头可判断，图中A-D依次表示CO2库，消费者，分解者，生产者。【详析】A、根据双箭头可判断，图中A~D依次表示非生物的物质和能量，消费者，分解者，生产者。过程②呼吸作用中伴随着能量的转化和散失，A正确；B、C是分解者，分解者不在食物链中，B错误；C、③过程中碳元素以有机物的形式进行传递，④过程表示分解作用，碳元素以CO2的形式进行传递，C错误；D、①和②的速率相等时，生态系统不能保持碳平衡，因为还有B、C进行的呼吸作用，D错误。故选A。4.苹果酒具有很高的营养价值与养生价值，如图为生产苹果酒的主要工艺流程图。下列叙述错误的是（）A.清洗之前需除去果柄，清洗的目的是洗去浮尘B.苹果汁在过滤前可加入果胶酶提高出汁率C.为防止杂菌污染发酵液，发酵前需将榨汁机和发酵瓶清洗干净并消毒D.苹果酒中加入适量的醋酸菌菌种并通入无菌空气可制作成苹果醋【答案】A〖祥解〗苹果酒的发酵利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理；苹果醋利用醋酸菌在有氧条件下将葡萄糖或酒精发酵为醋酸。【详析】A、清洗之后再除去果柄，防止清洗过程中污染果肉，A错误；B、果胶是植物细胞壁的成分之一，果胶酶可分解果胶，破坏植物细胞壁，使苹果果肉细胞容易破坏，有利于提高苹果出汁率，B正确；C、榨汁机和发酵瓶可能会附着有杂菌，在发酵之前清洗出去杂菌可防止杂菌污染发酵液，C正确；D、醋酸菌再有氧条件下可将酒精转化为醋酸，可以用苹果酒再通入无菌空气条件下制作苹果醋，D正确。故选A5.某高校学生利用所学的知识调查流经学校的河水中大肠杆菌的状况，测定了该河流水样中的大肠杆菌含量，并进行了大肠杆菌的分离等工作，图1和图2分别是同学甲和乙得到的结果。下列相关叙述错误的是（）A.图1中Ⅲ区是观察细菌菌落形态的最佳区域B.整个划线操作的过程都必须在酒精灯火焰旁进行，同学甲所用接种工具总共灼烧灭菌了5次C.图1中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落D.同学乙采用的是稀释涂布平板法，接种时可能涂布不均匀【答案】B〖祥解〗通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。【详析】A、Ⅲ区是观察细菌菌落形态的最佳区域，A正确；B、整个划线操作的过程都必须在酒精灯火焰旁进行，以防止杂菌污染，图1中一共划线3个区域，每次划线前后都要灼烧接种环，所以一共进行4次灼烧，B错误；C、图中Ⅰ、Ⅱ区均没有出现单菌落，说明细菌数量太多，菌落重叠，而Ⅲ区出现单菌落，所以应该从Ⅲ区挑取单菌落，C正确；D、同学乙采用的是稀释涂布平板法，培养后菌落分布不均匀可能是接种时涂布不均匀造成的，D正确。故选B。6.无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌操作的叙述，错误的是（）A.无菌技术可以有效避免操作者自身被微生物感染B.用紫外线照射接种室前适量喷洒石炭酸可以加强消毒效果C.配制好选择培养基后将其分装到培养皿中，再进行湿热灭菌D.用巴氏消毒法处理食品后仍会有部分较耐热的细菌或细菌芽孢存在【答案】C〖祥解〗无菌技术：(1)关键:防止外来杂菌的入侵。(2)具体操作:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。【详析】A、无菌操作技术既可以用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染，又可以有效避免操作者自身被微生物感染，A正确；B、在用紫外线对接种室进行消毒时，照射前适量喷洒石炭酸可以加强消毒效果，B正确；C、为了防止杂菌污染，应将配制好的选择培养基先进行湿热灭菌，再在无菌环境中将其分装到培养皿中，C错误；D、巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底杀死，仍会有部分较耐热的细菌或细菌芽孢存在，不能长期保存，D正确。故选C。7.人们对发酵原理的认识，微生物纯培养技术的建立，一级密闭式发酵罐的成功设计，使得人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，发酵工程逐步形成。下列关于发酵工程的理解正确的是（）A.发酵工程具有条件温和、产物多样和污染小的特点B.传统发酵技术和发酵工程都是直接利用自然环境中的微生物C.在发酵过程中，环境条件的变化会影响微生物的生长、繁殖和代谢物的形成D.若发酵工程的产品是微生物细胞本身，可在发酵结束后采用蒸馏、萃取、离子交换等方法将菌体分离【答案】C〖祥解〗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。【详析】A、发酵工程具有条件温和、产物单一和污染小的特点，A错误；B、传统发酵技术一般不需要添加菌种，而是利用自然环境中的微生物，发酵工程则需要在严格灭菌的条件下，接种特定的菌种，B错误；C、发酵过程需要适宜的温度和pH，环境条件的变化会对微生物的生长、繁殖和发酵产品产生一定的影响，C正确；D、若发酵工程的产品是微生物细胞本身，可在发酵结束后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，若产品是代谢物，可以根据产物的性质采取蒸馏、萃取、离子交换等方法提取、分离和纯化产品，D错误。故选C。8.自1985年科学家获得首例柑橘体细胞杂种以来，植物体细胞杂交技术的应用就得到了迅速发展。下列关于植物体细胞杂交的叙述，正确的是（）A.胰蛋白酶处理能够获得植物细胞的原生质体B.植物体细胞融合的关键是植物原生质体之间的融合C.植物体细胞融合方法包括物理法、化学法和灭活病毒等D.植物体细胞杂交技术打破了地理隔离，从而实现远缘杂交育种【答案】B〖祥解〗植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。【详析】A、获得植物细胞的原生质体用纤维素酶和果胶酶，A错误；B、植物细胞融合包括原生质体的制备、原生质体之间的融合、杂种细胞的筛选和培养，以及植株的再生和鉴定等环节，植物体细胞融合的关键是植物原生质体之间的融合，B正确；C、灭活病毒是动物细胞的融合方法，不能用于植物体细胞的融合，C错误；D、植物体细胞杂交技术打破了不同物种之间的生殖隔离，实现了远缘杂交，D错误。故选B。9.如图表示某学习小组利用正常的小鼠细胞进行动物细胞培养的过程，①~④表示相关过程。下列相关叙述正确的是（）A.过程①可以使用机械法或酶解法改变细胞的通透性B.过程②为原代培养，培养细胞1一般会发生接触抑制现象C.培养细胞2需要贴附于基质表面生长，直接用离心法进行收集D.进行动物细胞培养的过程中，不会发生基因的选择性表达【答案】B〖祥解〗动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。【详析】A、过程①可以使用机械法或酶解法使细胞分散成单个细胞，A错误；B、过程②为原代培养，原代培养的细胞一般传至10代左右会出现危机，绝大部分细胞会出现生长停滞，即会发生接触抑制现象，B正确；C、培养细胞2时，一般会出现接触抑制和贴壁生长现象，需先用胰蛋白酶等处理，后才能用离心法进行收集，C错误；D、进行细胞培养时会发生基因的选择性表达，D错误。故选B。10.下列关于胚胎工程技术及其应用的叙述，错误的是（）A.体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施B.进行胚胎移植时，不需要对供体和受体进行免疫检查C.新鲜或冷冻的精液经离心处理后即可获得获能的精子D.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移【答案】C〖祥解〗哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。【详析】A、体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施，A正确；B、进行胚胎移植时，不需要对供体和受体进行免疫检查，B正确；C、新鲜或冷冻的精液经离心处理后不能获得获能的精子，需要经过培养或化学处理后才能获得获能的精子，C错误；D、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移，D正确。故选C。11.胚胎分割技术是胚胎工程的重要应用之一，在性别鉴定和遗传病筛查等方面有重要意义。如图表示胚胎分割过程，下列相关叙述错误的是（）A.胚胎分割技术需要借助显微设备进行操作B.进行胚胎分割时要将图中结构④均等分割C.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一D.乙过程表示DNA分析性别鉴定，所取样本为结构④【答案】D〖祥解〗（1）胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪。在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将它移入盛有操作液的培养皿中，然后在显微镜下用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。（2）根据题图分析可知：①囊胚腔，②透明带，③滋养层，④内细胞团。详析】A、胚胎分割技术需要借助体视显微镜和显微操作仪进行操作，A正确；B、进行胚胎分割时要将图中结构④（内细胞团）均等分割，①表示囊胚腔，②表示透明带，③表示滋养层，B正确；C、同一胚胎经分割、移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂的过程、有性生殖细胞的形成和有性生殖细胞的结合，所以属于无性生殖或克隆。因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，C正确；D、乙过程表示DNA分析性别鉴定，所取样本为滋养层细胞，D错误。故选D。12.如图为某动物细胞核基因局部示意图，已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是（）A.限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键B.限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端C.该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键D.T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来【答案】B〖祥解〗限制酶：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。（2）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。（3）结果：形成黏性末端或平末端。【详析】A、限制酶EcoRV和限制酶BclI切割的化学键都是磷酸二酯键，A正确；B、限制酶EcoRV切割该基因后形成的是平末端，B错误；C、该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶将④氢键打开，C正确；D、T4DNA连接酶能连接互补的黏性末端和平末端，D正确。故选B。13.从目标生物提取分离DNA是进行基因工程操作的基础。下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（）A.猪血可以作为“DNA的粗提取和鉴定”的实验材料B.若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留沉淀C.实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是纯化DNAD.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后呈紫色【答案】C〖祥解〗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不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。【详析】A、猪是哺乳动物，其成熟红细胞内没有细胞核，所以猪血不能用于DNA的粗提取，A错误；B、若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留上清液，B错误；C、由于DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，故在DNA粗提取与鉴定的实验中，95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子，C正确；D、DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后呈蓝色，D错误。故选C。14.苏云金杆菌通过合成苏云金杆菌伴孢晶体蛋白（Bt抗虫蛋白）破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家将该细菌的Bt抗虫蛋白基因通过基因工程转移到棉花细胞里，让棉花也能产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。该过程的核心步骤是（）A.获取Bt抗虫蛋白基因B.将Bt抗虫蛋白基因导入棉花细胞C.构建Bt抗虫蛋白基因表达载体D.Bt抗虫蛋白的检测和鉴定【答案】C〖祥解〗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。【详析】基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，因此，构建Bt抗虫蛋白基因表达载体是该过程的核心步骤，C正确。故选C。15.如图为科研人员运用基因工程技术进行研究时构建的一个基因表达载体。下列相关叙述错误的是（）A.若a是RNA聚合酶识别和结合的部位，则a为启动子B.若b表示终止子，则其上的终止密码子能使翻译停止C.若c中含有一个限制酶切割位点，则载体中可能含有多个D.若d表示复制原点，则其能在受体细胞中进行自我复制【答案】B〖祥解〗基因表达载体的构建：过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。（1）启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；（2）终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；（3）标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。【详析】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能启动转录过程，a为启动子，A正确；B、b表示终止子，其具有终止转录过程的作用；终止密码子位于mRNA上，作用是使翻译停止，B错误；C、限制酶切割位点供外源基因插入其运载体中，便于构建基因表达载体，载体中可能含有多个限制酶切割位点，C正确；D、复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，若d表示复制原点，则其能在受体细胞中进行自我复制，D正确。故选B。16.构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。下列受体细胞与常用导入方法对应错误的是（）选项受体细胞常用的导入方法A棉花细胞花粉管通道法B小鼠细胞显微注射法C南瓜细胞农杆菌转化法D枯草芽孢杆菌显微注射法A.A B.B C.C D.D【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、将目的基因导入棉花细胞的方法是花粉管通道法，是我国科学家独创的方法，A正确；B、将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，且通常选择小鼠的受精卵细胞，B正确；C、将目的基因导入南瓜细胞（植物细胞）的方法是农杆菌转化法，这是导入植物细胞最常用的方法，C正确；D、枯草芽孢杆菌属于微生物细胞，将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法（感受态细胞法），D错误。故选D。二、非选择题：本题共5小题，共52分。17.2023年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼，以表彰他们在核苷酸修饰方面的发现，此发现有利于开发出有效的mRNA疫苗。科学研究发现，细胞内的外源mRNA非常不稳定，容易被体内的酶降解，且外源mRNA可以引起强烈的炎症反应，可能损害细胞和组织。通过修改mRNA的核苷酸，可以使mRNA更稳定。如图是mRNA疫苗作用的部分过程图，回答下列问题：（1）由图可知，细胞f是____。在细胞b与细胞e中，内质网和高尔基体较发达的是____。（2）结合上图简述mRNA疫苗刺激细胞c产生细胞因子的过程：____。图示过程体现了免疫系统的____功能。（3）图示过程体现了mRNA疫苗能同时诱导产生____免疫过程；外源mRNA的核苷酸经修改后所制成的mRNA疫苗的保护效力更持久，原因可能是____。（4）通常情况下，mRNA疫苗需在一定时间内接种2~3次，其原因是____。【答案】（1）①.抗原呈递细胞（或树突状细胞或巨噬细胞或B细胞）②.细胞b（2）①.mRNA侵入细胞后合成病毒S蛋白，病毒S蛋白水解形成的抗原肽与内质网表面的MHC结合后呈递至细胞表面，然后将其抗原信息传递给细胞c（辅助性T细胞），刺激其产生细胞因子②.免疫防御（3）①.体液免疫和细胞（特异性）②.mRNA的核苷酸经修改后的mRNA更稳定，不易被体内的酶降解，可在较长时间内合成更多的病毒蛋白刺激机体产生免疫反应，增加机体内记忆细胞及抗体数量（4）使机体能产生更多的抗体和记忆细胞，加强免疫效果〖祥解〗（1）疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时，免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有特异性。mRNA疫苗通过疫苗中的mRNA进入人体细胞后表达出病原体的某种抗原蛋白，从而使机体产生产生强烈的免疫应答。（2）体液免疫过程：①一些病原体可以和B细胞接触，为激活B细胞提供第一个信号；②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理，呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；③辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；④B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。3、细胞免疫过程：①被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。【解析】（1）根据体液免疫的过程可知，细胞f能够识别、处理和呈递抗原，故细胞f是抗原呈递细胞或树突状细胞或巨噬细胞或B细胞。细胞b能够产生分泌蛋白质抗体，故细胞e相比，细胞b中内质网和高尔基体较发达。（2）结合图示，mRNA疫苗刺激细胞c产生细胞因子的过程是mRNA侵入细胞后合成病毒S蛋白，病毒S蛋白水解形成的抗原肽与内质网表面的MHC结合后呈递至细胞表面，然后将其抗原信息传递给细胞c（辅助性T细胞），刺激其产生细胞因子。体现了免疫系统的免疫防御功能。（3）由于mRNA疫苗进入机体后最终能诱导机体中同时诱导细胞b产生抗体、细胞e裂解靶细胞，故mRNA疫苗能同时诱导产生体液免疫和细胞免疫过程；外源mRNA的核苷酸经修改后所制成的mRNA疫苗的保护效力更持久，原因可能是mRNA的核苷酸经修改后的mRNA更稳定，不易被体内的酶降解，可在较长时间内合成更多的病毒蛋白刺激机体产生免疫反应，增加机体内记忆细胞及抗体数量。（4）一般情况下，mRNA疫苗需在一定时间内接种2~3次，其原因是使机体能产生更多的抗体和记忆细胞，加强免疫效果。18.研究者从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。回答下列问题：（1）该培养基中必须以______作为唯一的碳源。（2）Ⅰ号、Ⅱ号培养基都属于固体培养基，配制时____________（填“先调pH后灭菌”或“先灭菌后调pH”）。Ⅱ号培养基上的接种方法为____________，从其上挑取单个菌落进行液体培养后，可借助特定的______或______采用______进行直接计数，该方法是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。（3）挑选出能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌菌落的鉴别方法是：将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉为碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用____________作显色处理，得到如图2所示结果，可判断图中____________的菌落含有所需菌种。【答案】（1）淀粉（2）①.先调pH后灭菌②.平板划线法③.细菌计数板④.血细胞计数板⑤.显微镜（3）①.碘液②.周围不显蓝色〖祥解〗（1）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。（2）实验室中微生物的筛选应用的原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。【解析】（1）分析题意，本实验目的是筛选高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，则应以淀粉为唯一碳源，在该培养基上只有能分解淀粉的微生物能生长。（2）为避免杂菌污染，配置时应先调pH后灭菌；据图可知，II号培养基中是划线分布，故接种方法是平板划线法；微生物的直接计数方法是细菌计数板（适用于细胞小的）或血细胞计数板（适用于细胞大的）；常用的、快速直观的测定微生物数量的方法是显微镜直接计数。（3）淀粉与碘液反应呈蓝色，但如果淀粉分解菌中的淀粉酶将淀粉水解后就不能呈蓝色，则会出现无色的透明圈，故图乙所示情况中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种。19.新冠病毒表面刺突蛋白上的受体结合结构域（RBD）能够与人细胞表面受体ACE2结合，介导病毒入侵宿主细胞。科研团队以RBD为靶位点，开发抗新冠病毒的单抗药物，获得了206种抗RBD单克隆抗体。回答下列问题：（1）为获得抗RBD单克隆抗体，科研人员将从新冠患者血液内提取到的RBD片段多次注射到小鼠体内，其目的是__________，然后与___________细胞进行融合，该细胞的特点是__________。（2）为获得杂交瘤细胞，需要将融合后的细胞放置在___________（填“鉴别培养基”或“选择培养基”）上培养。将杂交瘤细胞进行体外培养时，通常需要加入血清，其作用是___________。（3）科研人员用SPR（如图1）检测分子间的结合能力，以检测单克隆抗体的中和作用（中和作用指抗体与病毒结合，并阻止病毒吸附、感染细胞的效应）。实验过程如下：对照组：将纯化的新冠病毒RBD固定于传感器芯片，在缓冲液中加入纯化的ACE2，流过传感器，通过接收器检测ACE2与RBD的相对结合量；实验组：将纯化的新冠病毒RBD固定于传感器芯片，在缓冲液中加入待测的__________，待结合稳定后在缓冲液中加入纯化的ACE2，流过传感器，通过接收器检测ACE2与RBD的相对结合量。实验结果如图2所示：①实验组中应加入待测的_________，分析图2可知__________的作用效果最佳。②最终科研人员选用了中和作用最强的单抗，并与另一种单抗进行了联合使用，为确保联合使用发挥更强的效果，两种单抗识别RBD的具体位点应__________（填“相同”或“不同”）。【答案】（1）①.获得能够产生抗RBD抗体的B淋巴细胞②.骨髓瘤③.能够无限增殖（2）①.选择培养基②.补充未知成分，利于细胞生长（3）①.单克隆抗体②.抗体③.2④.不同〖祥解〗单克隆抗体制备过程：用特定的抗原免疫，从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞→诱导与培养好的骨髓瘤细胞融合→用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长→对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞→将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外大规模培养或者注射小鼠腹腔中增殖→从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。【解析】（1）单克隆抗体的核心是获得能无限增殖的分泌特定抗体的杂交瘤细胞，单克隆抗体的制备过程中的第一步就是获取已免疫的B淋巴细胞，所以将从新冠患者血液内提取到的RBD片段多次注射到小鼠体内，其目的是获得能够产生抗RBD抗体的B淋巴细胞，一段时间后与能够无限增殖的骨髓瘤细胞进行诱导融合。（2）为获得杂交瘤细胞，需要将融合后的细胞放置在选择培养基上培养，未融合的细胞、融合后具有相同核的细胞均会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。将杂交瘤细胞进行体外培养时，通常需要加入血清，其作用是补充未知成分，利于细胞生长。（3）实验组：将纯化的新冠病毒RBD固定于传感器芯片，在缓冲液中加入待测的单克隆抗体，待结合稳定后在缓冲液中加入纯化的ACE2，流过传感器，通过接收器检测ACE2与RBD的相对结合量。①由题意可知，实验组中应加入待测的抗体，图2中的相对结合量是指ACE2与RBD的相对结合量，相对结合含量越小，意味着单克隆抗体的作用效果越好，因此单抗2的作用效果最佳。②为确保联合使用发挥更强的效果，两种单抗识别RBD的具体位点应不同，否则会造成两种单抗竞争同一个RBD结合位点，影响效果。20.科研人员为获得可用于生产基因工程的疫苗，将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育转基因猪，具体操作过程如图所示。回答下列问题：（1）在收集A细胞时需要用_____处理1号猪，选用该细胞的优点是_____（答两点）。为了使胚胎能够成功移植到2号猪子宫内，需要对2号猪进行_____处理。（2）过程②体现了细胞膜的_____性，该转基因猪的培育过程运用了动物细胞核移植技术、_____和_____等技术。（3）若想要对移植的胚胎进行分割，应选择_____期进行操作，3号猪与1号猪相比，不同点主要是_____。【答案】（1）①.促性腺激素②.营养物质丰富；体积大，易操作；含有激发细胞核全能性表达的物质③.同期发情（2）①.流动②.早期胚胎培养③.胚胎移植（或转基因技术）（3）①.桑葚胚或囊胚②.3号猪能够产生病毒外壳蛋白〖祥解〗胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。【解析】（1）为了获得更多的卵细胞，一般需要用促性腺激素处理1号猪，使其超数排卵，选择卵母细胞的原因是其营养物质丰富；体积大，易操作；含有激发细胞核全能性表达的物质。为了使胚胎能够成功移植到2号猪子宫内，需要对2号猪进行同期发情处理，这为胚胎移入受体提供了相同的生理环境。（2）过程②为细胞融合的过程，体现了细胞膜具有流动性，由图可知，该转基因猪的培育过程运用了动物细胞核移植技术、早期胚胎培养胚胎移植（或转基因技术）。（3）若想要对移植的胚胎进行分割，可选择桑葚胚或囊胚期进行操作，这两个时期的细胞全能性高，在分割囊胚期的胚胎时，需注意将内细胞团均等分割。3号猪与1号猪相比，由于3号猪转入了病毒外壳蛋白基因，所以不同点主要是3号猪能够产生病毒外壳蛋白。21.乙型肝炎病毒是一种DNA病毒，科研人员利用基因工程制备乙型肝炎表面抗原（HbsAg）从而获得乙肝疫苗，其过程如图所示。回答下列问题：（1）构建图中基因表达载体时，限制酶应选择_______两种酶。与只用一种限制酶相比，选用两种限制酶操作的优势是____________________________。（2）图中氨苄青霉素抗性基因的作用是_____________________。（3）科研人员进行步骤⑤时一般先用_______处理大肠杆菌细胞，该操作的目的是___________________________________。（4）HbsAg基因导入到受体细胞后，需在分子水平上检测HbsAg基因是否在大肠杆菌中成功表达，常用____________________________技术。【答案】（1）①.BamHI和HindⅢ②.避免含目的基因的DNA片段或载体自身环化以及反向连接（2）作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选（3）①.Ca2＋②.使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（4）抗原—抗体杂交〖祥解〗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。【解析】（1）据图可知，目的基因中含有限制酶EcoRⅡ的切割位点，因此不能用该切割外源DNA分子，同时为了避免含目的基因的DNA片段或载体自身环化以及反向连接，应选择两种酶，据图可知，切割质粒选用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ。（2）质粒中含有氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选。（3）步骤⑤将目的基因导入受体细胞，该受体细胞为细菌，可用Ca2+处理大肠杆菌，使该细胞处于感受态细胞，使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。（4）根据抗原-抗体特异性结合的原理，检测HbsAg基因在大肠杆菌中是否成功表达出抗原（HbsAg），常用抗原—抗体杂交技术进行鉴定。河南省开封市2024-2025学年高二下学期4月期中考试本卷命题范围：人教版选择性必修1，2（20%）+选择性必修3第1章~第3章第2节（80%）。一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.黄鼠喜栖于植被低矮稀疏的环境。研究人员在长期对某草原黄鼠种群数量调查时发现，每年的4到8月是牧草的生长旺季，在此期间黄鼠种群数量迅速增加，8月底黄鼠种群数量达到最大后就迅速减少。进一步调查发现放牧草场中黄鼠种群密度较禁牧草场更大，且随着与公路距离的增加黄鼠的种群密度逐渐降低。下列相关叙述错误的是（）A.非生物因素和生物因素共同导致4~8月黄鼠种群密度增加B.在4~8月份期间黄鼠种群数量呈“S”形增长，6月份种群增长速率最大C.放牧导致黄鼠种群数量增加，可能是人工放牧改变了黄鼠的生存环境D.距离公路越近黄鼠种群密度越大，可能是因为车辆活动使黄鼠天敌数量减少【答案】B〖祥解〗调查植物种群密度常用样方法，样方法是指在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。【详析】A、4~8月气温升高，降水增加、光照强度增强，黄鼠进入繁殖期，此时植物进入生长期，黄鼠食物供应充足，非生物因素和生物因素共同导致种群密度大幅增加，A正确；B、黄鼠种群8月底种群数量达到最大，故呈“S”形增长，但不一定在6月份增长速率最大，B错误；C、草场上放牧时，牧畜啃食植物，导致植被低矮稀疏，由于黄鼠喜栖于植被低矮稀疏的环境，导致黄鼠种群环境容纳量增加，C正确；D、动物对道路、车辆回避特性导致道路附近黄鼠的天敌数量较少，黄鼠被捕食的概率降低，种群密度增加，D正确。故选B。2.随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程叫做群落演替。下列有关群落演替的叙述，错误的是（）A.初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同B.群落演替的过程中，群落内部种群的相互关系不会发生改变C.自然的群落演替最终会达到与群落所处环境相适应的相对稳定的状态D.通常情况下，随着群落的演替，群落利用阳光等环境资源的能力会提高【答案】B〖祥解〗随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做演替。演替的种类有初生演替和次生演替两种。初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。【详析】A、初生演替和次生演替的主要区别是二者的起始条件不同，A正确；B、群落演替的过程中，物种组成会发生变化，因此群落内部种群的相互关系也会发生改变，B错误；C、自然群落演替最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态，但并不是一个绝对稳定的状态，C正确；D、通常情况下，群落演替的过程中，群落的结构变得更复杂，群落利用阳光等环境资源的能力会提高，D正确。故选B。3.如图是某生态系统碳循环示意图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，数字①~④表示相应过程。下列相关叙述正确的是（）A.过程②中伴随着能量的转化和散失B.在食物链D-→B→C中，C为次级消费者C.图示③④过程中碳元素以有机物的形式进行传递D.①和②的速率相等时，生态系统才能保持碳平衡【答案】A〖祥解〗根据双箭头可判断，图中A-D依次表示CO2库，消费者，分解者，生产者。【详析】A、根据双箭头可判断，图中A~D依次表示非生物的物质和能量，消费者，分解者，生产者。过程②呼吸作用中伴随着能量的转化和散失，A正确；B、C是分解者，分解者不在食物链中，B错误；C、③过程中碳元素以有机物的形式进行传递，④过程表示分解作用，碳元素以CO2的形式进行传递，C错误；D、①和②的速率相等时，生态系统不能保持碳平衡，因为还有B、C进行的呼吸作用，D错误。故选A。4.苹果酒具有很高的营养价值与养生价值，如图为生产苹果酒的主要工艺流程图。下列叙述错误的是（）A.清洗之前需除去果柄，清洗的目的是洗去浮尘B.苹果汁在过滤前可加入果胶酶提高出汁率C.为防止杂菌污染发酵液，发酵前需将榨汁机和发酵瓶清洗干净并消毒D.苹果酒中加入适量的醋酸菌菌种并通入无菌空气可制作成苹果醋【答案】A〖祥解〗苹果酒的发酵利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理；苹果醋利用醋酸菌在有氧条件下将葡萄糖或酒精发酵为醋酸。【详析】A、清洗之后再除去果柄，防止清洗过程中污染果肉，A错误；B、果胶是植物细胞壁的成分之一，果胶酶可分解果胶，破坏植物细胞壁，使苹果果肉细胞容易破坏，有利于提高苹果出汁率，B正确；C、榨汁机和发酵瓶可能会附着有杂菌，在发酵之前清洗出去杂菌可防止杂菌污染发酵液，C正确；D、醋酸菌再有氧条件下可将酒精转化为醋酸，可以用苹果酒再通入无菌空气条件下制作苹果醋，D正确。故选A5.某高校学生利用所学的知识调查流经学校的河水中大肠杆菌的状况，测定了该河流水样中的大肠杆菌含量，并进行了大肠杆菌的分离等工作，图1和图2分别是同学甲和乙得到的结果。下列相关叙述错误的是（）A.图1中Ⅲ区是观察细菌菌落形态的最佳区域B.整个划线操作的过程都必须在酒精灯火焰旁进行，同学甲所用接种工具总共灼烧灭菌了5次C.图1中Ⅰ、Ⅱ区的细菌数量均太多，应从Ⅲ区挑取单菌落D.同学乙采用的是稀释涂布平板法，接种时可能涂布不均匀【答案】B〖祥解〗通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。【详析】A、Ⅲ区是观察细菌菌落形态的最佳区域，A正确；B、整个划线操作的过程都必须在酒精灯火焰旁进行，以防止杂菌污染，图1中一共划线3个区域，每次划线前后都要灼烧接种环，所以一共进行4次灼烧，B错误；C、图中Ⅰ、Ⅱ区均没有出现单菌落，说明细菌数量太多，菌落重叠，而Ⅲ区出现单菌落，所以应该从Ⅲ区挑取单菌落，C正确；D、同学乙采用的是稀释涂布平板法，培养后菌落分布不均匀可能是接种时涂布不均匀造成的，D正确。故选B。6.无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。下列关于无菌操作的叙述，错误的是（）A.无菌技术可以有效避免操作者自身被微生物感染B.用紫外线照射接种室前适量喷洒石炭酸可以加强消毒效果C.配制好选择培养基后将其分装到培养皿中，再进行湿热灭菌D.用巴氏消毒法处理食品后仍会有部分较耐热的细菌或细菌芽孢存在【答案】C〖祥解〗无菌技术：(1)关键:防止外来杂菌的入侵。(2)具体操作:①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。【详析】A、无菌操作技术既可以用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染，又可以有效避免操作者自身被微生物感染，A正确；B、在用紫外线对接种室进行消毒时，照射前适量喷洒石炭酸可以加强消毒效果，B正确；C、为了防止杂菌污染，应将配制好的选择培养基先进行湿热灭菌，再在无菌环境中将其分装到培养皿中，C错误；D、巴氏消毒法处理的食品因微生物未被彻底杀死，仍会有部分较耐热的细菌或细菌芽孢存在，不能长期保存，D正确。故选C。7.人们对发酵原理的认识，微生物纯培养技术的建立，一级密闭式发酵罐的成功设计，使得人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，发酵工程逐步形成。下列关于发酵工程的理解正确的是（）A.发酵工程具有条件温和、产物多样和污染小的特点B.传统发酵技术和发酵工程都是直接利用自然环境中的微生物C.在发酵过程中，环境条件的变化会影响微生物的生长、繁殖和代谢物的形成D.若发酵工程的产品是微生物细胞本身，可在发酵结束后采用蒸馏、萃取、离子交换等方法将菌体分离【答案】C〖祥解〗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。【详析】A、发酵工程具有条件温和、产物单一和污染小的特点，A错误；B、传统发酵技术一般不需要添加菌种，而是利用自然环境中的微生物，发酵工程则需要在严格灭菌的条件下，接种特定的菌种，B错误；C、发酵过程需要适宜的温度和pH，环境条件的变化会对微生物的生长、繁殖和发酵产品产生一定的影响，C正确；D、若发酵工程的产品是微生物细胞本身，可在发酵结束后采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，若产品是代谢物，可以根据产物的性质采取蒸馏、萃取、离子交换等方法提取、分离和纯化产品，D错误。故选C。8.自1985年科学家获得首例柑橘体细胞杂种以来，植物体细胞杂交技术的应用就得到了迅速发展。下列关于植物体细胞杂交的叙述，正确的是（）A.胰蛋白酶处理能够获得植物细胞的原生质体B.植物体细胞融合的关键是植物原生质体之间的融合C.植物体细胞融合方法包括物理法、化学法和灭活病毒等D.植物体细胞杂交技术打破了地理隔离，从而实现远缘杂交育种【答案】B〖祥解〗植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。【详析】A、获得植物细胞的原生质体用纤维素酶和果胶酶，A错误；B、植物细胞融合包括原生质体的制备、原生质体之间的融合、杂种细胞的筛选和培养，以及植株的再生和鉴定等环节，植物体细胞融合的关键是植物原生质体之间的融合，B正确；C、灭活病毒是动物细胞的融合方法，不能用于植物体细胞的融合，C错误；D、植物体细胞杂交技术打破了不同物种之间的生殖隔离，实现了远缘杂交，D错误。故选B。9.如图表示某学习小组利用正常的小鼠细胞进行动物细胞培养的过程，①~④表示相关过程。下列相关叙述正确的是（）A.过程①可以使用机械法或酶解法改变细胞的通透性B.过程②为原代培养，培养细胞1一般会发生接触抑制现象C.培养细胞2需要贴附于基质表面生长，直接用离心法进行收集D.进行动物细胞培养的过程中，不会发生基因的选择性表达【答案】B〖祥解〗动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。【详析】A、过程①可以使用机械法或酶解法使细胞分散成单个细胞，A错误；B、过程②为原代培养，原代培养的细胞一般传至10代左右会出现危机，绝大部分细胞会出现生长停滞，即会发生接触抑制现象，B正确；C、培养细胞2时，一般会出现接触抑制和贴壁生长现象，需先用胰蛋白酶等处理，后才能用离心法进行收集，C错误；D、进行细胞培养时会发生基因的选择性表达，D错误。故选B。10.下列关于胚胎工程技术及其应用的叙述，错误的是（）A.体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施B.进行胚胎移植时，不需要对供体和受体进行免疫检查C.新鲜或冷冻的精液经离心处理后即可获得获能的精子D.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移【答案】C〖祥解〗哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。【详析】A、体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施，A正确；B、进行胚胎移植时，不需要对供体和受体进行免疫检查，B正确；C、新鲜或冷冻的精液经离心处理后不能获得获能的精子，需要经过培养或化学处理后才能获得获能的精子，C错误；D、胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移，D正确。故选C。11.胚胎分割技术是胚胎工程的重要应用之一，在性别鉴定和遗传病筛查等方面有重要意义。如图表示胚胎分割过程，下列相关叙述错误的是（）A.胚胎分割技术需要借助显微设备进行操作B.进行胚胎分割时要将图中结构④均等分割C.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一D.乙过程表示DNA分析性别鉴定，所取样本为结构④【答案】D〖祥解〗（1）胚胎分割所需要的主要仪器设备为体视显微镜和显微操作仪。在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，将它移入盛有操作液的培养皿中，然后在显微镜下用分割针或分割刀分割。在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将内细胞团均等分割。（2）根据题图分析可知：①囊胚腔，②透明带，③滋养层，④内细胞团。详析】A、胚胎分割技术需要借助体视显微镜和显微操作仪进行操作，A正确；B、进行胚胎分割时要将图中结构④（内细胞团）均等分割，①表示囊胚腔，②表示透明带，③表示滋养层，B正确；C、同一胚胎经分割、移植形成的后代具有相同的遗传物质，该过程中没有减数分裂的过程、有性生殖细胞的形成和有性生殖细胞的结合，所以属于无性生殖或克隆。因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一，C正确；D、乙过程表示DNA分析性别鉴定，所取样本为滋养层细胞，D错误。故选D。12.如图为某动物细胞核基因局部示意图，已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是（）A.限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键B.限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端C.该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键D.T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来【答案】B〖祥解〗限制酶：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。（2）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。（3）结果：形成黏性末端或平末端。【详析】A、限制酶EcoRV和限制酶BclI切割的化学键都是磷酸二酯键，A正确；B、限制酶EcoRV切割该基因后形成的是平末端，B错误；C、该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶将④氢键打开，C正确；D、T4DNA连接酶能连接互补的黏性末端和平末端，D正确。故选B。13.从目标生物提取分离DNA是进行基因工程操作的基础。下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（）A.猪血可以作为“DNA的粗提取和鉴定”的实验材料B.若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留沉淀C.实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是纯化DNAD.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后呈紫色【答案】C〖祥解〗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不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。【详析】A、猪是哺乳动物，其成熟红细胞内没有细胞核，所以猪血不能用于DNA的粗提取，A错误；B、若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留上清液，B错误；C、由于DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，故在DNA粗提取与鉴定的实验中，95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子，C正确；D、DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后呈蓝色，D错误。故选C。14.苏云金杆菌通过合成苏云金杆菌伴孢晶体蛋白（Bt抗虫蛋白）破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家将该细菌的Bt抗虫蛋白基因通过基因工程转移到棉花细胞里，让棉花也能产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。该过程的核心步骤是（）A.获取Bt抗虫蛋白基因B.将Bt抗虫蛋白基因导入棉花细胞C.构建Bt抗虫蛋白基因表达载体D.Bt抗虫蛋白的检测和鉴定【答案】C〖祥解〗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。【详析】基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，因此，构建Bt抗虫蛋白基因表达载体是该过程的核心步骤，C正确。故选C。15.如图为科研人员运用基因工程技术进行研究时构建的一个基因表达载体。下列相关叙述错误的是（）A.若a是RNA聚合酶识别和结合的部位，则a为启动子B.若b表示终止子，则其上的终止密码子能使翻译停止C.若c中含有一个限制酶切割位点，则载体中可能含有多个D.若d表示复制原点，则其能在受体细胞中进行自我复制【答案】B〖祥解〗基因表达载体的构建：过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。（1）启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；（2）终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；（3）标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。【详析】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能启动转录过程，a为启动子，A正确；B、b表示终止子，其具有终止转录过程的作用；终止密码子位于mRNA上，作用是使翻译停止，B错误；C、限制酶切割位点供外源基因插入其运载体中，便于构建基因表达载体，载体中可能含有多个限制酶切割位点，C正确；D、复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，若d表示复制原点，则其能在受体细胞中进行自我复制，D正确。故选B。16.构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。下列受体细胞与常用导入方法对应错误的是（）选项受体细胞常用的导入方法A棉花细胞花粉管通道法B小鼠细胞显微注射法C南瓜细胞农杆菌转化法D枯草芽孢杆菌显微注射法A.A B.B C.C D.D【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、将目的基因导入棉花细胞的方法是花粉管通道法，是我国科学家独创的方法，A正确；B、将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，且通常选择小鼠的受精卵细胞，B正确；C、将目的基因导入南瓜细胞（植物细胞）的方法是农杆菌转化法，这是导入植物细胞最常用的方法，C正确；D、枯草芽孢杆菌属于微生物细胞，将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法（感受态细胞法），D错误。故选D。二、非选择题：本题共5小题，共52分。17.2023年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家卡塔林·卡里科和德鲁·魏斯曼，以表彰他们在核苷酸修饰方面的发现，此发现有利于开发出有效的mRNA疫苗。科学研究发现，细胞内的外源mRNA非常不稳定，容易被体内的酶降解，且外源mRNA可以引起强烈的炎症反应，可能损害细胞和组织。通过修改mRNA的核苷酸，可以使mRNA更稳定。如图是mRNA疫苗作用的部分过程图，回答下列问题：（1）由图可知，细胞f是____。在细胞b与细胞e中，内质网和高尔基体较发达的是____。（2）结合上图简述mRNA疫苗刺激细胞c产生细胞因子的过程：____。图示过程体现了免疫系统的____功能。（3）图示过程体现了mRNA疫苗能同时诱导产生____免疫过程；外源mRNA的核苷酸经修改后所制成的mRNA疫苗的保护效力更持久，原因可能是____。（4）通常情况下，mRNA疫苗需在一定时间内接种2~3次，其原因是____。【答案】（1）①.抗原呈递细胞（或树突状细胞或巨噬细胞或B细胞）②.细胞b（2）①.mRNA侵入细胞后合成病毒S蛋白，病毒S蛋白水解形成的抗原肽与内质网表面的MHC结合后呈递至细胞表面，然后将其抗原信息传递给细胞c（辅助性T细胞），刺激其产生细胞因子②.免疫防御（3）①.体液免疫和细胞（特异性）②.mRNA的核苷酸经修改后的mRNA更稳定，不易被体内的酶降解，可在较长时间内合成更多的病毒蛋白刺激机体产生免疫反应，增加机体内记忆细胞及抗体数量（4）使机体能产生更多的抗体和记忆细胞，加强免疫效果〖祥解〗（1）疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时，免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有特异性。mRNA疫苗通过疫苗中的mRNA进入人体细胞后表达出病原体的某种抗原蛋白，从而使机体产生产生强烈的免疫应答。（2）体液免疫过程：①一些病原体可以和B细胞接触，为激活B细胞提供第一个信号；②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理，呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；③辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；④B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑤浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。3、细胞免疫过程：①被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。【解析】（1）根据体液免疫的过程可知，细胞f能够识别、处理和呈递抗原，故细胞f是抗原呈递细胞或树突状细胞或巨噬细胞或B细胞。细胞b能够产生分泌蛋白质抗体，故细胞e相比，细胞b中内质网和高尔基体较发达。（2）结合图示，mRNA疫苗刺激细胞c产生细胞因子的过程是mRNA侵入细胞后合成病毒S蛋白，病毒S蛋白水解形成的抗原肽与内质网表面的MHC结合后呈递至细胞表面，然后将其抗原信息传递给细胞c（辅助性T细胞），刺激其产生细胞因子。体现了免疫系统的免疫防御功能。（3）由于mRNA疫苗进入机体后最终能诱导机体中同时诱导细胞b产生抗体、细胞e裂解靶细胞，故mRNA疫苗能同时诱导产生体液免疫和细胞免疫过程；外源mRNA的核苷酸经修改后所制成的mRNA疫苗的保护效力更持久，原因可能是mRNA的核苷酸经修改后的mRNA更稳定，不易被体内的酶降解，可在较长时间内合成更多的病毒蛋白刺激机体产生免疫反应，增加机体内记忆细胞及抗体数量。（4）一般情况下，mRNA疫苗需在一定时间内接种2~3次，其原因是使机体能产生更多的抗体和记忆细胞，加强免疫效果。18.研究者从温泉中筛选出高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如图1所示。回答下列问题：（1）该培养基中必须以______作为唯一的碳源。（2）Ⅰ号、Ⅱ号培养基都属于固体培养基，配制时____________（填“先调pH后灭菌”或“先灭菌后调pH”）。Ⅱ号培养基上的接种方法为____________，从其上挑取单个菌落进行液体培养后，可借助特定的______或______采用______进行直接计数，该方法是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。（3）挑选出能产生耐高温淀粉酶的嗜热菌菌落的鉴别方法是：将得到的菌悬液转接于同时含有葡萄糖和淀粉为碳源的固体培养基上培养，得到若干菌落后用____________作显色处理，得到如图2所示结果，可判断图中____________的菌落含有所需菌种。【答案】（1）淀粉（2）①.先调pH后灭菌②.平板划线法③.细菌计数板④.血细胞计数板⑤.显微镜（3）①.碘液②.周围不显蓝色〖祥解〗（1）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。（2）实验室中微生物的筛选应用的原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。【解析】（1）分析题意，本实验目的是筛选高效产生耐高温淀粉酶的嗜热菌，则应以淀粉为唯一碳源，在该培养基上只有能分解淀粉的微生物能生长。（2）为避免杂菌污染，配置时应先调pH后灭菌；据图可知，II号培养基中是划线分布，故接种方法是平板划线法；微生物的直接计数方法是细菌计数板（适用于细胞小的）或血细胞计数板（适用于细胞大的）；常用的、快速直观的测定微生物数量的方法是显微镜直接计数。（3）淀粉与碘液反应呈蓝色，但如果淀粉分解菌中的淀粉酶将淀粉水解后就不能呈蓝色，则会出现无色的透明圈，故图乙所示情况中周围不显蓝色的菌落含有所需菌种。19.新冠病毒表面刺突蛋白上的受体结合结构域（RBD）能够与人细胞表面受体ACE2结合，介导病毒入侵宿主细胞。科研团队以RBD为靶位点，开发抗新冠病毒的单抗药物，获得了206种抗RBD单克隆抗体。回答下列问题：（1）为获得抗RBD单克隆抗体，科研人员将从新冠患者血液内提取到的RBD片段多次注射到小鼠体内，其目的是__________，然后与___________细胞进行融合，该细胞的特点是__________。（2）为获得杂交瘤细胞，需要将融合后的细胞放置在___________（填“鉴别培养基”或“选择培养基”）上培养。将杂交瘤细胞进行体外培养时，通常需要加入血清，其作用是___________。（3）科研人员用SPR（如图1）检测分子间的结合能力，以检测单克隆抗体的中和作用（中和作用指抗体与病毒结合，并阻止病毒吸附、感染细胞的效应）。实验过程如下：对照组：将纯化的新冠病毒RBD固定于传感器芯片，在缓冲液中加入纯化的ACE2，流过传感器，通过接收器检测ACE2与RBD的相对结合量；实验组：将纯化的新冠病毒RBD固定于传感器芯片，在缓冲液中加入待测的__________，待结合稳定后在缓冲液中加入纯化的ACE2，流过传感器，通过接收器检测ACE2与RBD的相对结合量。实验结果如图2所示：①实验组中应加入待测的_________，分析图2可知__________的作用效果最佳。②最终科研人员选用了中和作用最强的单抗，并与另一种单抗进行了联合使用，为确保联合使用发挥更强的效果，两种单抗识别RBD的具体位点应__________（填“相同”或“不同”）。【答案