精品解析：辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校2023-2024学年高二下学期6月月考生物试题

超常教育实验部高二第二次月考生物学科 一、选择题(共15小题) 1. 如图所示为两种微生物分离纯化的方法，下列叙述正确的是（ ） A. 甲图中3号试管的稀释倍数为10倍 B. 甲图所测定的微生物数量一般用菌落数表示 C. 乙图所示的操作过程中接种环需要灼烧3次 D. 甲、乙两种操作均可以用于微生物的计数 【答案】B 【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。 【详解】A、图中将10g土样加入到90mL的无菌水，已经稀释10倍，随后每次吸取1mL菌液，加入到9mL无菌水中，都是稀释10倍，因此可知3号试管是稀释104倍，A错误； B、菌落是单个微生物在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成肉眼可见有一定形态结构的子细胞的群落，因此甲图所测定的微生物数量一般用菌落数表示，B正确； C、接种环在每次接种前和接种结束后都要通过灼烧来灭菌，所以完成乙图中5次划线操作前都要灼烧灭菌，接种结束后还需灼烧灭菌1次，防止造成污染，由此可见，完成乙图所示的操作过程共需灼烧接种环6次，C错误； D、据图可知，甲图表示稀释涂布平板法接种微生物，可以用来进行微生物的计数，乙图表示平板划线法接种微生物，不能用于计数，D错误。 故选B。 2. 某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，下图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图，下列描述正确的是（ ） A. 结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般配制质量分数为1%—5%的盐水 B. 为降低亚硝酸盐含量，需要泡菜发酵时间越长越好 C. 腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是亚硝酸 D. 发酵过程中会产生亚硝酸盐，其含量先增多后减少 【答案】D 【解析】 【分析】1、在制作泡菜的过程中，要注意控制温度、时间和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。 2、由图可知，在一定范围内，食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，随腌制时间的延长，亚硝酸盐的含量先升高后降低。 【详解】A、结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般用清水和食盐配制质量分数为 5%〜20%的盐水，A错误； B、由图可知，随腌制时间的延长，亚硝酸盐的含量先升高后降低，最后维持相对稳定，因此为降低亚硝酸盐含量，不是发酵时间越长越好，B错误； C、腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是乳酸，C错误； D、由图可知，发酵过程中会产生亚硝酸盐，在一定范围内，其含量先增后减最后维持相对稳定，D正确。 故选D。 3. 沃柑果实色泽艳丽，品质极优，但因果实有籽严重削弱了其市场竞争力。为培育具有市场竞争力的无籽沃柑，研究者设计如下流程。相关叙述正确的是（ ） A. ①需使用胰蛋白酶或果胶酶处理 B. 常用仙台病毒诱导原生质体融合和细胞壁再生 C. 获得的三倍体植株都能表现双亲的优良性状 D. ③中可通过器官发生途径和体细胞胚发生途径形成三倍体植株 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：图中①表示去除植物细胞壁获得有活力的原生质体，②表示诱导原生质体融合，③表示采用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株。 【详解】A、①是去除植物细胞壁的过程，由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知，该过程需使用纤维素酶和果胶酶处理，A错误； B、②表示诱导原生质体融合的过程，仙台病毒诱导能诱导动物细胞融合，不能诱导植物细胞融合，也不能诱导细胞壁再生，B错误； C、由于基因间的相互作用，获得的三倍体植株不一定都能表现双亲的优良性状，C错误； D、③中的再分化过程可以形成胚状体后经诱导形成三倍体植株，也可以诱导生根生芽后形成三倍体植株，即可通过体细胞胚发生途径和器官发生途径形成三倍体植株，D正确。 故选D。 4. 甲胎蛋白（AFP）是原发性肝癌的肿瘤标记物，在肿瘤患者体内的含量远大于正常人。科研人员制备出了抗AFP单克隆抗体。下列相关叙述正确的是（ ） A. 可用灭活的仙台病毒促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合 B. 向小鼠体内注射AFP抗原，目的是获得更多的特异性抗体 C. 杂交瘤细胞在体外培养时，会表现出贴壁生长和接触抑制现象 D. 患者肝部细胞癌变后，AFP和细胞膜上的糖蛋白数量均增多 【答案】A 【解析】 【分析】1、免疫的B细胞能够分泌抗体，但是不具有增殖能力，而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力，因此利用动物细胞融合技术将免疫的B（浆）细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，利用该细胞制备单克隆抗体。 2、该杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体，并且单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。 【详解】A、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合过程，可选用灭活的仙台病毒，A正确； B、AFP多次注射小鼠的目的是使其体内产生所需B淋巴细胞数量增加，B错误； C、杂交瘤细胞在体外培养时，不会表现出贴壁生长和接触抑制现象，C错误； D、患者肝部细胞癌变后，AFP增加，细胞膜上的糖蛋白数量减少，D错误。 故选A。 5. 苯丙酮尿症（PKU）患者由于苯丙氨酸代谢途径中的酶缺陷，导致苯丙氨酸及其代谢产物苯丙酮酸在体内蓄积，从而对神经系统造成损伤，低蛋白饮食是目前主要的治疗手段。为探究新的治疗手段，科研人员在大肠埃希菌EcN菌株中导入苯丙氨酸裂解酶基因，构建了表达苯丙氨酸裂解酶的工程益生菌 EcN-PAL，并分别在有氧、缺氧条件下培养EcN-PAL 和EcN，检测苯丙氨酸降解率，结果如图下列分析错误的是（ ） A. 培养基应加入一定浓度的苯丙氨酸并进行高压蒸汽灭菌处理 B. 设置 EcN 组是为了排除苯丙氨酸自然降解对实验结果的干扰 C. 对比有氧、缺氧条件下的表现可帮助评价其在消化道中作用 D. 若 EcN-PAL 能大量分泌苯丙氨酸裂解酶可以提高其治疗效果 【答案】B 【解析】 【分析】苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病，由于控制苯丙氨酸代谢途径中有关酶形成的基因突变，导致相关酶缺陷，使得苯丙氨酸不能转变成酪氨酸。 【详解】A、为检测苯丙氨酸降解率，培养基中应加入一定浓度的苯丙氨酸，为防止杂菌污染，培养基应该进行高压蒸汽灭菌处理，A正确； B、设置 EcN 组是为了排除 EcN 本身对苯丙氨酸降解的影响，B错误； C、消化道为无氧环境，对比有氧、缺氧条件下的表现可帮助评价其在消化道中作用，C正确； D、苯丙氨酸裂解酶能降解苯丙氨酸，若 EcN-PAL 能大量分泌苯丙氨酸裂解酶可以提高其治疗效果，D正确。 故选B。 6. 下列关于基因工程基本工具的叙述，正确的是（ ） A. 限制酶能特异性地识别6个核苷酸序列 B. 限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团 C. 有些DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接双链DNA片段的平末端，从而恢复被限制酶切开的氢键 D. 用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程常用的运载体常用的有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，其中质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 【详解】A、大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成，A错误； B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，即一条链断1个磷酸二酯键，产生1个游离的磷酸基团，所以限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团，B正确； C、T4 DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，而不是氢键，C错误； D、作为载体的质粒通常采用抗性基因（四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因）作为标记基因，便于成功导入重组DNA分子的受体细胞的筛选，D错误。 故选B。 7. 水中物质污染会导致鱼类雌性化异常。将绿色荧光蛋白（GFP）基因、Ga14蛋白基因等转入斑马鱼，可用于监测水体物质，下图中ERE和UAS是两种诱导型启动子，分别被物质-受体复合物和蛋白特异性激活，启动下游基因表达。下列叙述错误是（ ） A. 根据题意可知斑马鱼的某些细胞存在物质的受体 B. 用ERE直接驱动GFP基因表达可提高监测的灵敏度 C. 用于监测物质污染转基因斑马鱼最好是不育的 D. 基因表达载体最好以显微注射法导入斑马鱼受精卵 【答案】B 【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。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、将绿色荧光蛋白（GFP）基因、Ga14蛋白基因等转入斑马鱼，可用于监测水体 E 物质，推测斑马鱼的某些细胞存在 E 物质的受体，A正确； B、结合题图，ERE诱导Gal4 转录，其翻译产物Gal4蛋白与USA结合驱动GFP基因表达可提高监测的灵敏度，这是一个间接驱动而非直接驱动的过程，B错误； C、用于监测 E 物质污染的转基因斑马鱼最好是不育的，避免因有性生殖带来的基因污染，C正确； D、基因表达载体最好以显微注射法导入斑马鱼受精卵，受精卵全能性高，基因成功表达的概率大，D正确。 故选B。 8. 生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是（ ） A. 高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动 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. 动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体微生物耐药性增强 D. 外来入侵物种可能增加本土食物来源却给自然生态造成破坏 【答案】B 【解析】 【分析】《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全，防范和应对生物 安全风险，保障人民生命健康，保护生物资源和生态环境，促进生物技术健康发展，推动构建人类命运共同体，实现人与自然和谐共生，制定的法律。 【详解】A、高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动，防止造成致病性微生物外泄，造成污染，危害生物健康，A正确； B、转基因作为一项技术本身是中性的，只要有证据表明某转基因产品有害，就应该禁止该转基因产品的使用，而不是禁止转基因技术的应用，B错误； C、长期使用抗生素，必然产生残留，而其残留在动物饲料中的抗生素，会随着食物链进入人体引发微生物的耐药性，C正确； D、外来入侵物种可能增加本土食物来源，但如果缺乏天敌会造成自然生态破坏，D正确。 故选B。 9. 2024年《科学》杂志声称科学家首次发现了一种固氮真核生物“硝基体”，其内部存在“特殊氨工厂”结构，可以利用空气中的氮气。进一步研究发现“硝基体”曾经是一种固氮细菌，一亿年前开始生活在藻类内部，成为其共生体，“硝基体”中大约有一半蛋白质编码依赖宿主基因组。下列有关叙述错误的是（　　） A. 该固氮真核生物与硝化细菌一样可以将空气中的氮气转化为有机氮 B. 该固氮真核生物应可以在没有氮源但其他成分适宜的培养基中生存 C. 该固氮真核生物的“硝基体”结构中应含有相对独立的环状DNA分子 D. 该固氮真核生物的“硝基体”结构的形成可以为线粒体的起源提供证据 【答案】A 【解析】 【分析】线粒体是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其直径在0.5到1.0微米左右。 【详解】A、硝化细菌是将氨转化成硝酸盐，和固氮生物不同，A错误； B、从题中可知道固氮真核生物能够固定氮气形成氨，进而形成有机氮，所以如果培养基中没有氮源，可以从空气中获取氮源而生长，B正确； C、“硝基体”曾经是固氮细菌，有自己的DNA，其中有部分蛋白质可能来自是原来的DNA表达的，C正确； D、线粒体的起源与“硝基体”的起源相似，故可以作为证据，D正确。 故选A。 10. 下列有关实验材料的说法错误的是（ ） A. 在还原糖的鉴定实验中，从实验现象角度来看，应选择梨匀浆而不是西瓜汁 B. 在选用碘液作为检验试剂来验证酶专一性的实验中，从实验的可行性来看，应选择淀粉溶液而不是蔗糖溶液 C. 在遗传学杂交实验中，从实验操作的简便性来看，应选择豌豆而不是玉米 D. 在 DNA 的粗提取与鉴定实验中，从实验结果角度来看，应选择鸡血而不是猪血 【答案】C 【解析】 【分析】1、DNA粗提取选材的标准：DNA含量高，并且材料易得。由于哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，因此不采用哺乳动物的血液。 2、糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。 3、淀粉与碘液反应呈蓝色。 【详解】A、斐林试剂与还原糖反应呈砖红色，西瓜汁本身的红色会掩盖实验结果，故不能用西瓜汁，应选用几近无色的梨匀浆做还原性糖的检测，A正确； B、碘液只能检测淀粉，不能检测蔗糖以及蔗糖水解产物还原糖，不能通过碘液检测蔗糖是否被酶催化水解，B正确； C、玉米是雌雄同株异花植株，用玉米做杂交实验时，只需去除母本的雄花，不需要对雌花进行去雄处理，从操作的简便性来看，玉米操作更简便，C错误； D、鸡血的血细胞含有细胞核和细胞器，含有DNA，猪血中成熟的红细胞中无细胞核与细胞器，无DNA，因此应选则鸡血，不能选择猪血，D正确。 故选C。 11. 蛋白质是生命活动的主要承担者，受伤后，身体自我修复需大量的蛋白质和氨基酸。因此对于外伤后的患者来说蛋白质的摄入尤为重要。下列说法正确的是（ ） A. 白细胞吞噬病菌的过程不需要细胞膜上蛋白质的参与 B. 患者细胞膜上转运Ca2+的载体蛋白磷酸化后其空间结构不变 C. 受伤后的患者适当口服单克隆抗体可以增强机体免疫力 D. 细胞骨架是由蛋白质交错连接而成的网络结构，参与囊泡的定向运输 【答案】D 【解析】 【分析】 载体蛋白空间结构发生变化后，活性也会随着改变。蛋白质等大分子通过胞吞胞吐进出细胞，该过程以囊泡的形式运出细胞，体现了细胞膜的流动性。 【详解】 A、白细胞吞噬病菌的过程需要对病菌的识别，因此需要细胞膜上蛋白质的参与，A错误； B、被活化的Ca2+载体蛋白水解ATP，ATP水解释放的磷酸基团使Ca2+载体蛋白磷酸化，Ca2+载体蛋白的空间结构发生变化，B错误； C、单克隆抗体的化学本质是蛋白质，口服后会被消化道的蛋白酶分解，因此不能口服，C错误； D、细胞骨架由蛋白质纤维构成，参与囊泡的定向运输，D正确。 故选D。 12. 国际母乳喂养行动联盟（WABA）确定每年8月1日至7日为“世界母乳喂养周”，以便在世界各地鼓励母乳喂养并改善婴儿健康。母乳含适合新生婴儿的蛋白质、脂肪、乳糖、钙、磷和维生素等营养成分，婴儿的小肠上皮细胞可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白。含n个肽键的某种免疫球蛋白的结构如图所示，下列有关叙述正确的是（ ） A. 母乳中的钙元素是构成新生婴儿血红素的重要元素 B. 该种免疫球蛋白至少有6个氨基酸的R基中含有S C. 若1分子该蛋白质彻底水解，将得到n+1个氨基酸 D. 蛋白质结构多样性与氨基酸间的结合方式密切相关 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质多样性的原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，及肽链盘曲折叠形成的空间结构的多样性。 【详解】A、血红素含有铁元素，而不含钙元素，A错误； B、由该图信息可知，共含有3个二硫键，每个二硫键的形成，需要两个R基上-SH的参与，所以该种免疫球蛋白至少有6个氨基酸的R基中含有S，B正确； C、氨基酸数=肽键数+肽链数，由题图信息可知，共有4条肽链，所以彻底水解后可得到n+4个氨基酸，C错误； D、组成不同蛋白质的氨基酸之间的结合方式均为脱水缩合，不是蛋白质结构多样性的原因，D错误。 故选B。 13. 1970年，科学家用荧光标记的人和小鼠体细胞进行细胞融合实验，证明了膜蛋白可以在磷脂双分子层中进行侧向运动。下列有关人—鼠细胞融合实验的分析，错误的是（ ） A. 人与小鼠的体细胞能融合，说明这两种生物细胞膜的成分和结构相似 B. 用带荧光素的单抗标记细胞膜表面的抗原，利用了抗原和抗体结合的特异性 C. 绿色、红色荧光在细胞刚融合时分布在不同区域，后来可能分布均匀 D. 细胞培养过程中通入95%空气和5%CO2混合气体，目的是供氧并刺激细胞呼吸 【答案】D 【解析】 【分析】该实验利用荧光标记，证明细胞膜上的蛋白质能够运动，间接证明了细胞膜的流动性。 【详解】A、人与小鼠的体细胞能融合，说明这两种生物细胞膜的成分（蛋白质、磷脂分子）和结构（磷脂双分子层构成基本支架）相似，A正确； B、用带荧光素的单抗标记细胞膜表面的抗原，利用了抗原和抗体结合的特异性，B正确； C、绿色、红色荧光在细胞刚融合时分布在不同区域，由于蛋白质是可以运动的，后来可能分布均匀，C正确； D、细胞培养过程中通入95%空气和5%CO2混合气体，95%空气是提供氧气有利于细胞有氧呼吸，5%CO2则是维持溶液的pH，D错误。 故选D。 14. 研究表明，自噬—溶酶体途径参与胶质母细胞瘤（GBM）的发生。调节蛋白3（Sirt3）在GBM患者体内的表达水平较高，敲除Sirt3基因会导致溶酶体膜蛋白LAMP2A表达显著减少。正常情况下，细胞内的溶酶体数目处于动态平衡，溶酶体数目异常可能会导致细胞清除能力产生障碍，诱发细胞凋亡。下列说法错误的是（ ） A. 溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器或功能退化的细胞结构 B. 敲除Sirt3基因可能会诱导GBM细胞发生凋亡 C. 使用溶酶体膜蛋白LAMP2A激活剂可能有助于GBM的治疗 D. 自噬降解产物可被再利用，获得维持细胞生存所需的物质和能量 【答案】C 【解析】 【分析】细胞自噬：通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 【详解】A、溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器或功能退化的细胞结构，A正确； B、调节蛋白3(Sirt3)在GBM患者体内的表达水平较高，敲除Sirt3基因会导致溶酶体膜蛋白LAMP2A表达量减少，溶酶体数目异常可能会导致细胞清除能力产生障碍，诱发细胞凋亡， 敲除Sirt3基因可能会诱导GBM细胞发生凋亡，B正确； C、使用溶酶体膜蛋白LAMP2A抑制剂可能有助于GBM的治疗，C错误； D、自噬降解产物可被再利用，从而获得维持细胞生存所需的物质和能量，D正确。 故选C。 15. 细胞骨架与细胞运动、分裂等生命活动密切相关，为研究胞质环流与细胞骨架的关系，科研人员用不同浓度的APM（植物微管解聚剂）处理紫露草雄蕊毛细胞后，测定胞质环流的速度，结果如下图。相关叙述错误的是（ ） A. 可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志 B. 先用低倍镜找到雄蕊毛细胞再换高倍镜观察 C. APM 使植物细胞中微管解聚从而破坏细胞骨架 D. 一定范围内 APM浓度越大对胞质环流的抑制作用越明显 【答案】A 【解析】 【分析】细胞骨架是细胞生命活动中不可缺少的 细胞结构 ，其形成的 复杂网络 体系对细胞形态的改变和维持、细胞的分裂与分化、细胞内物质运输、细胞信息传递等均具有重要意义。 【详解】A、紫露草雄蕊毛细胞无叶绿体，无法以其细胞质中的叶绿体的运动作为标志观察胞质环流，A错误； B、使用显微镜时，先用低倍镜找到雄蕊毛细胞再换高倍镜观察，B正确； C、APM是植物微管解聚剂，微管是构成细胞骨架的重要成分，APM可 使植物细胞中微管解聚从而破坏细胞骨架，C正确； D、由图中数据可知，一定范围内 APM浓度越大对胞质环流的抑制作用越明显，D正确。 故选A。 二、不定项选择题(共5小题) 16. 酵母菌是酒精发酵的主要菌种，科研人员欲研究不同酵母菌在酒精发酵中的效果．将分离得到的5种酵母菌分别接种在等量相同浓度的葡萄糖溶液中，一段时间后检测溶液累计失重量如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 应将接种后的葡萄糖溶液密闭，且放置于30～35℃的恒温箱中发酵 B. 分析可知E-2酵母菌最适用于酒精发酵，48天后其呼吸作用保持不变 C. 实验应选用较高浓度的葡萄糖溶液，空白组为不接种酵母菌的葡萄糖溶液 D. 葡萄糖溶液失重的原因是酵母菌将其分解产生的CO2释放到空气中 【答案】ABC 【解析】 【分析】酵母菌是一类单细胞真菌，能以多种糖类作为营养物质和能量的来源，因此在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存在。酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等。温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为 28 °C。 【详解】A、应将接种后的葡萄糖溶液密闭，但酒精发酵的温度在18～30℃，A错误； B、分析可知接种Y-1酵母菌的葡萄糖溶液失重量最大，表示其产生的酒精最多，最适用于酒精发酵，且48h后E-2累计失重基本不变，说明其呼吸速率为零，B错误； C、若选用较高浓度的葡萄糖溶液可能会导致酵母菌渗透失水，不利于实验，C错误； D、葡萄糖溶液失重的原因是酵母菌将葡萄糖分解产生CO2，并释放到空气中，D正确。 故选ABC。 17. 下图是显微注射法制备转基因小鼠的过程。下列相关叙述正确的有（ ） A. 对亲代雌鼠进行激素处理的目的是使其超数排卵 B. 让受体小鼠处于假孕状态，目的是让受体鼠与供体鼠子宫处于相同生理状态 C. 将目的基因注入雄原核，可能是此时雄原核较雌原核更大，操作更容易 D. 雄原核发育一段时间后染色体螺旋化程度更高，有利于目的基因的整合 【答案】ABC 【解析】 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括： ①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体．用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）； ②配种或人工授精； ③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）； ④对胚胎进行移植； ⑤移植后的检查。 【详解】A、对亲代雌鼠进行激素处理的目的是超数排卵，注射的激素通常是促性腺激素，A正确； B、在受精卵注入前，需要让受体小鼠处于假孕状态，原因是让受体鼠与供体鼠子宫处于相同生理状态，便于受精卵在新环境下的正常发育，B正确； C、由于雄原核发育一段时间后体积较雌原核更大，操作更容易，且雄原核发育一段时间后染色体解螺旋化程度更高，注射DNA整合到精子染色体DNA上更容易、或雌原核附近常有极体干扰，影响目的基因注射，故显微操作时一般将目的基因注入发育了一段时间的雄原核而不注入雌原核，C正确； D、雄原核发育一段时间后染色质解螺旋化程度更高，有利于目的基因的整合，D错误。 故选ABC。 18. 为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因（含大约260bp）转入到A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1～4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗虫基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 基因表达载体的构建是培育转基因A植物的核心步骤 B. 构建表达载体时应选用BamHI和HindⅢ这两种限制酶 C. 受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上培养 D. 由图3电泳结果可知，4号植株转基因获得成功 【答案】BD 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定，操作过程中需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶和载体。 【详解】A、基因工程的基本操作程序中基因表达载体的构建是核心步骤，构建基因表达载体非常关键，决定目的基因是否稳定存在并正常表达，A正确； B、由图可知：构建基因表达载体时，应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶，若用BamHⅠ，则目的基因会因为产生相同的末端而出现自身环化的现象，B错误； C、受体细胞发育为转基因A植物的过程需要应用植物组织细胞培养技术，需在特定营养条件下的固体培养基上培养，C正确； D、由图3电泳结果可知，抗病基因片段大约260bp，4号植株电泳结果没有任何条带，所以很可能失败，D错误。 故选BD。 19. 有关下图中化合物叙述错误的是（ ） A. 图甲中核苷酸的生物学名称是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成图乙的基本单位之一 B. 图乙彻底水解产物有磷酸、核糖和4种碱基 C. 图乙中1、2、3构成一个核酸 D. 通常一个DNA分子由2条图乙所示的核苷酸链构成 【答案】ABC 【解析】 【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下(1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基之间配对时遵循碱基互补配对原则，即A总是与T配对、C总是与G配对。 DNA的基本单位是4种脱氧核糖核苷酸，RNA的基本单位是4种核糖核苷酸。 【详解】A、图甲中核苷酸含有核糖和腺嘌呤，因此代表的是腺嘌呤核糖核苷酸，图乙中含有碱基T，其代表的是DNA的一条单链，甲是构成RNA的基本单位之一，不是构成图乙DNA的基本单位，A错误； B、图乙代表DNA的一条单链，其彻底水解产物是磷酸、四种碱基和脱氧核糖，B错误； C、图乙中1、2、3不构成一个核酸，2、3、4构成一个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，C错误； D、图乙代表DNA的一条单链，通常一个DNA分子由2条图乙所示的核苷酸链构成，D正确。 故选ABC。 20. 真核细胞中的蛋白质从初始合成部位转运到发挥功能部位的过程叫蛋白质分选，分选依赖肽链自身的信号序列（一小段特殊氨基酸序列，分为内质网定向信号序列和靶向序列两种），如图表示蛋白质分选的基本途径。下列说法正确的是（ ） A. 溶酶体中的水解酶和细胞核内蛋白的合成均始于游离核糖体 B. 蛋白质经①过程还是④过程分选由自身的氨基酸序列决定 C. 无氧呼吸的酶和光合作用的酶的分选均不需要经过①、②过程 D. 经⑤⑥⑦过程分选的蛋白质均穿过了2层生物膜 【答案】ABC 【解析】 【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程大致是：首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体。2、蛋白质是生物大分子，依赖于膜的流动性跨膜。 【详解】A、胞外蛋白和胞内蛋白的合成均起始于游离核糖体，A正确； B、由题干信息可知，蛋白质的分选依赖于肽链自身的信号序列，即一小段氨基酸序列，所以蛋白质经①过程还是④过程分选由自身的氨基酸序列决定，B正确； C、无氧呼吸的酶和光合作用的酶其分选依赖靶向序列，无需经过内质网和高尔基体加工，所以不需要经过①、②过程，C正确； D、蛋白质属于大分子物质，⑤⑥过程依赖于膜的流动性，⑦过程通过核孔进入细胞核，未穿过生物膜，D错误。 故选ABC。 三、非选择题(共5小题) 21. 图甲、图乙分别是两类高等生物细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题： （1）比较图甲和图乙中的细胞，它们共有的细胞器是[ ]____________、[ ]____________、[ ]____________、[ ]____________。菠菜叶肉细胞特有的细胞器是[ ]_____________、液泡；与动物细胞有丝分裂直接相关的细胞器是[ ]____________。 （2）若图乙所示的细胞为胰岛B细胞，可产生胰岛素，将3H标记的氨基酸注入该细胞，在该细胞的结构中，3H出现的先后顺序是___________(用箭头和序号表示)。胰岛素分泌的过程中通过囊泡在不同细胞器之间进行运输，__________(填序号)在其中起重要的交通枢纽作用。 （3）细胞质中，支持细胞器的结构是__________，它是由____________组成的网架结构，维持细胞的形态，锚定并支撑细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 （4）细菌中绝大多数种类是营____________生活的异养生物。当水质富营养化时，生活在湖水中的蓝细菌会造成____________现象。 （5）临床上常用青霉素治疗肺炎，青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成，导致细菌裂解，从而达到杀菌的目的。能否用青霉素治疗支原体肺炎呢?__________________。 【答案】（1） ① ②高尔基体 ②. ④线粒体 ③. ⑤内质网 ④. ⑦核糖体 ⑤. ⑨叶绿体 ⑥. ⑧中心体 （2） ①. ⑦→⑤→②→① ②. ② （3） ①. 细胞骨架 ②. 蛋白质纤维 （4） ①. 腐生或寄生 ②. 水华 （5）不能，支原体没有细胞壁，青霉素对其不起作用 【解析】 【分析】分析图甲：图甲是高等植物细胞亚显微结构模式图，图中结构依次是①细胞膜、②高尔基体、③细胞核、④线粒体、⑤内质网、⑥细胞质基质、⑦核糖体、⑨叶绿体、⑩液泡。 分析图乙：图乙是高等动物细胞亚显微结构模式图，图中结构依次是①细胞膜、②高尔基体、③细胞核、④线粒体、⑤内质网、⑥细胞质基质、⑦核糖体、⑧中心体。 【小问1详解】 高等动物细胞和高等植物细胞共有的细胞器有：②高尔基体、④线粒体、⑤内质网、⑦核糖体；菠菜叶肉细胞特有的细胞器有⑩液泡、⑨叶绿体；与动物细胞有丝分裂直接相关的细胞器是⑧中心体。 【小问2详解】 胰岛素属于分泌蛋白，其合成与分泌的过程大致为：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。因此，3H依次出现的结构是⑦核糖体、⑤内质网、②高尔基体、①细胞膜。分泌蛋白的分泌过程中通过囊泡在不同细胞器之间进行物质运输，②高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用。 【小问3详解】 细胞质中细胞骨架起到支持细胞器的作用，它是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持细胞的形态，锚定并支撑细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 【小问4详解】 蓝细菌细胞内含有叶绿素和藻蓝素，是能进行光合作用的自养生物。细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。当水质富营养化时，生活在湖水中的蓝细菌会大量繁殖，造成水华现象。 【小问5详解】 青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成，导致细菌裂解，从而达到杀菌的目的，但支原体没有细胞壁，青霉素对它不起作用，故不能用青霉素治疗支原体肺炎。 22. 如图表示一分子的胰岛素原切去C肽（图中箭头表示切点）可转变成一分子的胰岛素（图中数字表示切去C肽后氨基酸的序号）。请据图回答下列问题： （1）图中胰岛素的肽链是在核糖体上通过___________（填化学反应过程）形成的，而二硫键则是后续加工形成的。每条肽链中氨基酸是通过__________连接的。 （2）图中这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了__________。 （3）从氨基酸的角度分析，胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是___________。 （4）胰岛素具有降低血糖的作用，这说明蛋白质具有__________的功能。 （5）现有一链状多肽，其化学式为C55H70N10O19，已知将它彻底水解后得到下列4种氨基酸： ①据图可知，丙氨酸和谷氨酸的R基分别是__________、__________。 ②根据该多肽的化学式推算，它在完全水解后共可得到__________个氨基酸。 【答案】（1） ①. 脱水缩合 ②. 肽键 （2）888 （3）组成胰岛素的氨基酸的种类、数目和排列顺序与其他蛋白质有差异 （4）调节机体的生命活动 （5） ①. —CH3 ②. —CH2CH2COOH ③. 10 【解析】 【分析】氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数；蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。 【小问1详解】 图中所示的肽链是在核糖体上通过脱水缩合反应形成的，而二硫键则是在内质网中经过后续的加工形成的；每条肽链中氨基酸通过肽键相连。 【小问2详解】 图中这51个氨基酸脱去51-2=49个水分子后形成胰岛素，相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了49×18=882，并且还减少了6个氢原子（二硫键形成过程中失去），即相对分子质量共减少了882+6×1=888。 【小问3详解】 从氨基酸的角度分析，蛋白质分子之间结构不同的原因是参与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，即胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是组成胰岛素分子的氨基酸的种类、数目和排列顺序与其他蛋白质之间有差异。 【小问4详解】 胰岛素具有降低血糖的作用，这说明蛋白质具有调节机体的生命活动的功能。 【小问5详解】 ①氨基酸的结构通式为 ，据此可看出，丙氨酸和谷氨酸的R基分别是—CH3、—CH2CH2COOH。 ②图丙中的4种氨基酸组成的该多肽链的化学式为C55H20N10O9，经彻底水解后产生的4种氨基酸都只含有一个N原子（R基中均不含氨基），因此根据N原子数可推知该多肽是由10个氨基酸脱水缩合形成的，因此该多肽在完全水解后可得到10个氨基酸。 23. 科研人员按照如图所示流程从盐湖土壤中分离筛选出了一株高产α-淀粉酶的耐盐性菌株NWU-8，并通过He-Ne激光照射提高该菌株产α-淀粉酶的能力，实验中需要a、b两种培养基，a的组分为牛肉膏、蛋白胨、高浓度NaCl、水，相比培养基a，培养基b的组分增加了可溶性淀粉。回答下列问题。 （1）配制好的培养基通常采用的灭菌方法是____________。实验小组为获得耐盐纯培养物，使用的培养基应是____________（选填“普通培养基”或“选择培养基”），使用的接种方法是____________。 （2）为获得纯培养物的耐盐基因X，实验小组应用纯培养物提取了DNA，检测DNA所用的试剂及原理是____________。获得PCR产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，影响DNA分子迁移速率的主要因素有______________（答出两点即可）。 （3）要在培养基上形成菌落，a、b培养基中均还应加入____________，挑取a培养基平板上的菌落进一步划线纯化时，下列图示中正确的操作示意图为____________。 （4）培养基a的作用是_____________，b培养基平板滴加碘液后，部分菌落周围出现透明圈，根据菌落直径和透明圈大小，____________的菌落初步判断为产酶能力较高的菌株。 （5）He-Ne激光照射诱导后的菌种需要对耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选，因为He-Ne激光照射引起的变异具有不定向的特征。最后获得的纯净高产菌种进行液体摇瓶发酵，摇瓶培养的目的是_____________，发酵过程中可通过____________法检测活菌的数量。 【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌法 ②. 选择培养基 ③. 稀释涂布平板法 （2） ①. 二苯胺试剂，在一定温度下，DNA遇二苯 胺试剂会呈现蓝色， ②. DNA分子的大小和构象、凝胶浓度 （3） ①. 琼脂    ②. A （4） ①. 分离出耐盐微生物（耐盐菌） ②. 透明圈直径与菌落直径的比值大  （5） ①. 增大培养液的溶氧量，利于微生物和培养液充分接触  ②. 稀释涂布平板      【解析】 【分析】实验室中目的菌株的筛选：①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。②从土壤中分离目的微生物的一般步骤是：土壤取样、选择培养、梯度稀释、涂布培养和筛选菌株。③培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，富集培养可以使用液体培养基，选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。 【小问1详解】 为了不破坏培养基的成分，通常采用的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法；根据图中，盐湖土壤中分离筛选出了一株高产α-淀粉酶的耐盐性菌株NWU-8，使用的培养基应是选择培养基，题图中显示是平板涂布分离，故使用的接种方法是稀释涂布平板法。 【小问2详解】 在DNA粗提取和鉴定的实验中，检测DNA所用的试剂是二苯胺，在一定温度下，DNA遇二苯 胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作 为鉴定DNA的试剂。获得PCR产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率。 【小问3详解】 要在培养基上形成菌落，a、b培养基中均还应加入琼脂，制备固体培养基，便于菌落生长和观察，平板划线时，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线，注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连，故选A。 【小问4详解】 从题中给出的操作流程图来看，培养基a的作用是分离出耐盐微生物（耐盐菌），b培养基平板滴加碘液后，部分菌落周围出现透明圈，根据菌落直径和透明圈大小，透明圈直径与菌落直径的比值大的菌落初步判断为产酶能力较高的菌株。 【小问5详解】 变异是不定向的，故He-Ne激光照射诱导后的菌种需要对耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选。最后获得的纯净高产菌种进行液体摇瓶发酵，摇瓶培养的目的是增大培养液的溶氧量，利于微生物和培养液充分接触，利于其繁殖，发酵过程中可通过稀释涂布平板检测活菌的数量。 24. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，下图1是主要流程： （1）对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是_____。过程④优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_____。 （2）科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷 Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量，结果见图2，其中Rg3 具有抗癌作用。若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择_____的愈伤组织。 （3）科研人员继续研究了Rg3和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的抑制效果： ①首先培养胃癌细胞，培养液中除了加入葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需要加入一定量的_____，以满足动物细胞培养的营养需要。培养条件中5%CO2的作用是_____，温度为37℃。将准备好的胃癌细胞悬浊液皮下接种小鼠裸鼠，每只裸鼠接种0.1mL 细胞悬浊液。接种后2周可见背部长出肿块，证明接种成功。 ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU 组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。请根据图3写出计算肿瘤体积变化的公式：_____。根据实验结果可以得出的结论_____。 【答案】（1） ①. 湿热灭菌##高压蒸汽灭菌 ②. 蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡 （2）人参（种子胚） （3） ①. 血清 ②. 维持培养液的pH ③. 给药后肿瘤体积/给药前肿瘤的体积 ④. 5-FU和Rg3均能抑制肿瘤生长，5-FU和Rg3联合给药效果更好 【解析】 【分析】植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体。 【小问1详解】 培养基的灭菌方法是湿热灭菌或高压蒸汽灭菌；过程④优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低不能给细胞提供足够的碳源和能源，过高会造成渗透压过高细胞失水死亡。 【小问2详解】 由图可知，Rg3具有抗癌作用，若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择人参种子胚的愈伤组织。 【小问3详解】 ①首先培养胃癌细胞，培养液中加入胎牛血清的目的是补充未知的营养物质。培养条件为5%CO2，作用是维持培养液的pH； ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。根据图3计算肿瘤体积变化的公式：给药后肿瘤体积/给药前肿瘤的体积。根据实验结果，分析图像，可以得出的结论有5-FU和Rg3均能抑制肿瘤生长，5-FU和Rg3联合给药效果更好。 25. 血栓调节蛋白（TM）只能在血管内皮细胞中合成，具有调节凝血的功能。为了解决异种器官移植时引起凝血紊乱的问题，科研人员研究制备了猪血管内皮特异性表达人血栓调节蛋白（hTM）的转基因猪。下图1表示部分研究过程，请回答： 注：ori是复制原点，T为终止子，puro为嘌呤霉素抗性基因，pTM为猪血栓调节蛋白，相关限制酶识别 序列及切割位点如下表： 限制酶 XhoI claI EcoRV 识别序列及切割位点 C↓TCGAG AT↓CGAT GAT↓ATC （1）步骤①将pTM启动子插入到质粒1中，其中pTM启动子的作用是：____。 （2）步骤②设计引物时，应该在引物____端加入claI和EcoRV两种限制酶的识别序列。 （3）步骤③将hTM编码区插入质粒2中，该过程中至少需要____种酶，分别是：____。 （4）步骤③获得的质粒3经XhoI、EcoRV酶切后电泳，结果如下图2，据结果可判断目的基因____（填“成功插入”或“未插入”）质粒。 （5）质粒3导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是____。将处理后的成纤维细胞接种至培养皿中培养48h后经____处理分散成单个细胞，再按每孔一个细胞接种至96孔板（如上图）中，加入_____筛选获得抗性细胞，再提取抗性细胞的DNA进行PCR鉴定，将呈阳性的细胞留存待用。 （6）取留存细胞的细胞核，显微注射到____中，再经过____等技术（至少两种）获得表达人血栓调节蛋白的转基因猪。 【答案】（1）RNA聚合酶识别和结合的部位，可以驱动pTM基因转录出mRNA，最终表达出pTM蛋白 （2）5’ （3） ①. 3 ②. claI、EcoRV、T4DNA连接酶 （4）成功插入 （5） ①. 显微注射法 ②. 胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） ③. 嘌呤霉素 （6） ①. 去核的MII期卵母细胞 ②. 动物细胞培养、胚胎移植 【解析】 【分析】基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。包括四个基本程序：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细 胞、目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 据图1可知，步骤①是在质粒1中插入pTM的启动子，pTM为猪血栓调节蛋白，pTM启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，可以驱动pTM基因转录出mRNA，最终表达出pTM蛋白。 【小问2详解】 引物的延伸是从3'端开始的，不能进行任何修饰，因此要加入claI和EcoRV两种限制酶的识别序列，需要在引物的5'端。 【小问3详解】 据题意可知，目的基因和质粒都用claI和EcoRV两种限制酶，得到的片段有黏性末端和平末端，需要用T4DNA连接酶连接（用于连接黏性末端和平末端），因此步骤③将hTM编码区插入质粒2中，该过程中至少需要3种酶，即claI、EcoRV、T4DNA连接酶。 【小问4详解】 将步骤③获得的质粒3经XhoⅠ、EcoRⅤ酶切后电泳应当得到2种长度的片段，其中应该含有pTM的启动子+hTM编码区=0.6+1.7=2.3，据图2实际电泳结果得到了5.6kb和2.3kb的2种片段，这说明hTM目的基因已经成功地插入到质粒3。 【小问5详解】 质粒3导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是显微注射法。质粒3经电转染导入猪胎儿成纤维细胞并接种至培养皿中培养48h后经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，再按每孔一个细胞接种至96孔板中。质粒中的puro嘌呤霉素抗性基因作为标记基因，培养液中加入嘌呤霉素筛选可获得抗性细胞，即含有质粒或重组质粒的细胞，再提取抗性细胞的DNA进行PCR鉴定，将呈阳性的细胞留存待用。 【小问6详解】 最后取留存细胞的细胞核，通过显微注射到去核的MⅡ中期卵母细胞中，再经过早期胚胎培养、胚胎移植技术获得能表达人血栓调节蛋白的转基因猪。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 超常教育实验部高二第二次月考生物学科 一、选择题(共15小题) 1. 如图所示为两种微生物分离纯化的方法，下列叙述正确的是（ ） A. 甲图中3号试管的稀释倍数为10倍 B. 甲图所测定的微生物数量一般用菌落数表示 C. 乙图所示操作过程中接种环需要灼烧3次 D. 甲、乙两种操作均可以用于微生物的计数 2. 某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，下图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图，下列描述正确的是（ ） A. 结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般配制质量分数为1%—5%的盐水 B. 为降低亚硝酸盐含量，需要泡菜发酵时间越长越好 C. 腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是亚硝酸 D. 发酵过程中会产生亚硝酸盐，其含量先增多后减少 3. 沃柑果实色泽艳丽，品质极优，但因果实有籽严重削弱了其市场竞争力。为培育具有市场竞争力的无籽沃柑，研究者设计如下流程。相关叙述正确的是（ ） A. ①需使用胰蛋白酶或果胶酶处理 B. 常用仙台病毒诱导原生质体融合和细胞壁再生 C. 获得的三倍体植株都能表现双亲的优良性状 D. ③中可通过器官发生途径和体细胞胚发生途径形成三倍体植株 4. 甲胎蛋白（AFP）是原发性肝癌的肿瘤标记物，在肿瘤患者体内的含量远大于正常人。科研人员制备出了抗AFP单克隆抗体。下列相关叙述正确的是（ ） A. 可用灭活的仙台病毒促进B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合 B. 向小鼠体内注射AFP抗原，目的是获得更多的特异性抗体 C. 杂交瘤细胞在体外培养时，会表现出贴壁生长和接触抑制现象 D. 患者肝部细胞癌变后，AFP和细胞膜上的糖蛋白数量均增多 5. 苯丙酮尿症（PKU）患者由于苯丙氨酸代谢途径中的酶缺陷，导致苯丙氨酸及其代谢产物苯丙酮酸在体内蓄积，从而对神经系统造成损伤，低蛋白饮食是目前主要的治疗手段。为探究新的治疗手段，科研人员在大肠埃希菌EcN菌株中导入苯丙氨酸裂解酶基因，构建了表达苯丙氨酸裂解酶的工程益生菌 EcN-PAL，并分别在有氧、缺氧条件下培养EcN-PAL 和EcN，检测苯丙氨酸降解率，结果如图下列分析错误的是（ ） A. 培养基应加入一定浓度的苯丙氨酸并进行高压蒸汽灭菌处理 B. 设置 EcN 组是为了排除苯丙氨酸自然降解对实验结果的干扰 C. 对比有氧、缺氧条件下的表现可帮助评价其在消化道中作用 D. 若 EcN-PAL 能大量分泌苯丙氨酸裂解酶可以提高其治疗效果 6. 下列关于基因工程基本工具的叙述，正确的是（ ） A 限制酶能特异性地识别6个核苷酸序列 B. 限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团 C. 有些DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接双链DNA片段的平末端，从而恢复被限制酶切开的氢键 D. 用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 7. 水中物质污染会导致鱼类雌性化异常。将绿色荧光蛋白（GFP）基因、Ga14蛋白基因等转入斑马鱼，可用于监测水体物质，下图中ERE和UAS是两种诱导型启动子，分别被物质-受体复合物和蛋白特异性激活，启动下游基因表达。下列叙述错误的是（ ） A. 根据题意可知斑马鱼的某些细胞存在物质的受体 B. 用ERE直接驱动GFP基因表达可提高监测的灵敏度 C. 用于监测物质污染的转基因斑马鱼最好是不育的 D. 基因表达载体最好以显微注射法导入斑马鱼受精卵 8. 生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是（ ） A. 高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动 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. 动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体微生物耐药性增强 D. 外来入侵物种可能增加本土食物来源却给自然生态造成破坏 9. 2024年《科学》杂志声称科学家首次发现了一种固氮真核生物“硝基体”，其内部存在“特殊氨工厂”结构，可以利用空气中的氮气。进一步研究发现“硝基体”曾经是一种固氮细菌，一亿年前开始生活在藻类内部，成为其共生体，“硝基体”中大约有一半蛋白质编码依赖宿主基因组。下列有关叙述错误的是（　　） A. 该固氮真核生物与硝化细菌一样可以将空气中的氮气转化为有机氮 B. 该固氮真核生物应可以在没有氮源但其他成分适宜的培养基中生存 C. 该固氮真核生物“硝基体”结构中应含有相对独立的环状DNA分子 D. 该固氮真核生物的“硝基体”结构的形成可以为线粒体的起源提供证据 10. 下列有关实验材料的说法错误的是（ ） A. 在还原糖的鉴定实验中，从实验现象角度来看，应选择梨匀浆而不是西瓜汁 B. 在选用碘液作为检验试剂来验证酶专一性的实验中，从实验的可行性来看，应选择淀粉溶液而不是蔗糖溶液 C. 在遗传学杂交实验中，从实验操作的简便性来看，应选择豌豆而不是玉米 D. 在 DNA 的粗提取与鉴定实验中，从实验结果角度来看，应选择鸡血而不是猪血 11. 蛋白质是生命活动的主要承担者，受伤后，身体自我修复需大量的蛋白质和氨基酸。因此对于外伤后的患者来说蛋白质的摄入尤为重要。下列说法正确的是（ ） A. 白细胞吞噬病菌的过程不需要细胞膜上蛋白质的参与 B. 患者细胞膜上转运Ca2+的载体蛋白磷酸化后其空间结构不变 C. 受伤后的患者适当口服单克隆抗体可以增强机体免疫力 D. 细胞骨架是由蛋白质交错连接而成的网络结构，参与囊泡的定向运输 12. 国际母乳喂养行动联盟（WABA）确定每年8月1日至7日为“世界母乳喂养周”，以便在世界各地鼓励母乳喂养并改善婴儿健康。母乳含适合新生婴儿的蛋白质、脂肪、乳糖、钙、磷和维生素等营养成分，婴儿的小肠上皮细胞可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白。含n个肽键的某种免疫球蛋白的结构如图所示，下列有关叙述正确的是（ ） A. 母乳中的钙元素是构成新生婴儿血红素的重要元素 B. 该种免疫球蛋白至少有6个氨基酸的R基中含有S C. 若1分子该蛋白质彻底水解，将得到n+1个氨基酸 D. 蛋白质结构多样性与氨基酸间的结合方式密切相关 13. 1970年，科学家用荧光标记的人和小鼠体细胞进行细胞融合实验，证明了膜蛋白可以在磷脂双分子层中进行侧向运动。下列有关人—鼠细胞融合实验的分析，错误的是（ ） A. 人与小鼠体细胞能融合，说明这两种生物细胞膜的成分和结构相似 B. 用带荧光素的单抗标记细胞膜表面的抗原，利用了抗原和抗体结合的特异性 C. 绿色、红色荧光在细胞刚融合时分布在不同区域，后来可能分布均匀 D. 细胞培养过程中通入95%空气和5%CO2混合气体，目的是供氧并刺激细胞呼吸 14. 研究表明，自噬—溶酶体途径参与胶质母细胞瘤（GBM）的发生。调节蛋白3（Sirt3）在GBM患者体内的表达水平较高，敲除Sirt3基因会导致溶酶体膜蛋白LAMP2A表达显著减少。正常情况下，细胞内的溶酶体数目处于动态平衡，溶酶体数目异常可能会导致细胞清除能力产生障碍，诱发细胞凋亡。下列说法错误的是（ ） A. 溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器或功能退化的细胞结构 B. 敲除Sirt3基因可能会诱导GBM细胞发生凋亡 C. 使用溶酶体膜蛋白LAMP2A激活剂可能有助于GBM的治疗 D. 自噬降解产物可被再利用，获得维持细胞生存所需的物质和能量 15. 细胞骨架与细胞运动、分裂等生命活动密切相关，为研究胞质环流与细胞骨架的关系，科研人员用不同浓度的APM（植物微管解聚剂）处理紫露草雄蕊毛细胞后，测定胞质环流的速度，结果如下图。相关叙述错误的是（ ） A. 可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志 B. 先用低倍镜找到雄蕊毛细胞再换高倍镜观察 C. APM 使植物细胞中微管解聚从而破坏细胞骨架 D. 一定范围内 APM浓度越大对胞质环流的抑制作用越明显 二、不定项选择题(共5小题) 16. 酵母菌是酒精发酵的主要菌种，科研人员欲研究不同酵母菌在酒精发酵中的效果．将分离得到的5种酵母菌分别接种在等量相同浓度的葡萄糖溶液中，一段时间后检测溶液累计失重量如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 应将接种后的葡萄糖溶液密闭，且放置于30～35℃的恒温箱中发酵 B. 分析可知E-2酵母菌最适用于酒精发酵，48天后其呼吸作用保持不变 C. 实验应选用较高浓度的葡萄糖溶液，空白组为不接种酵母菌的葡萄糖溶液 D. 葡萄糖溶液失重的原因是酵母菌将其分解产生的CO2释放到空气中 17. 下图是显微注射法制备转基因小鼠的过程。下列相关叙述正确的有（ ） A. 对亲代雌鼠进行激素处理的目的是使其超数排卵 B. 让受体小鼠处于假孕状态，目的是让受体鼠与供体鼠子宫处于相同生理状态 C. 将目的基因注入雄原核，可能是此时雄原核较雌原核更大，操作更容易 D. 雄原核发育一段时间后染色体螺旋化程度更高，有利于目的基因的整合 18. 为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因（含大约260bp）转入到A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1～4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗虫基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 基因表达载体的构建是培育转基因A植物的核心步骤 B. 构建表达载体时应选用BamHI和HindⅢ这两种限制酶 C. 受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上培养 D. 由图3电泳结果可知，4号植株转基因获得成功 19. 有关下图中化合物叙述错误的是（ ） A. 图甲中核苷酸的生物学名称是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成图乙的基本单位之一 B. 图乙彻底水解产物有磷酸、核糖和4种碱基 C. 图乙中1、2、3构成一个核酸 D. 通常一个DNA分子由2条图乙所示的核苷酸链构成 20. 真核细胞中的蛋白质从初始合成部位转运到发挥功能部位的过程叫蛋白质分选，分选依赖肽链自身的信号序列（一小段特殊氨基酸序列，分为内质网定向信号序列和靶向序列两种），如图表示蛋白质分选的基本途径。下列说法正确的是（ ） A. 溶酶体中的水解酶和细胞核内蛋白的合成均始于游离核糖体 B. 蛋白质经①过程还是④过程分选由自身的氨基酸序列决定 C. 无氧呼吸酶和光合作用的酶的分选均不需要经过①、②过程 D. 经⑤⑥⑦过程分选的蛋白质均穿过了2层生物膜 三、非选择题(共5小题) 21. 图甲、图乙分别是两类高等生物细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题： （1）比较图甲和图乙中的细胞，它们共有的细胞器是[ ]____________、[ ]____________、[ ]____________、[ ]____________。菠菜叶肉细胞特有的细胞器是[ ]_____________、液泡；与动物细胞有丝分裂直接相关的细胞器是[ ]____________。 （2）若图乙所示的细胞为胰岛B细胞，可产生胰岛素，将3H标记的氨基酸注入该细胞，在该细胞的结构中，3H出现的先后顺序是___________(用箭头和序号表示)。胰岛素分泌的过程中通过囊泡在不同细胞器之间进行运输，__________(填序号)在其中起重要的交通枢纽作用。 （3）细胞质中，支持细胞器的结构是__________，它是由____________组成的网架结构，维持细胞的形态，锚定并支撑细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 （4）细菌中的绝大多数种类是营____________生活的异养生物。当水质富营养化时，生活在湖水中的蓝细菌会造成____________现象。 （5）临床上常用青霉素治疗肺炎，青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成，导致细菌裂解，从而达到杀菌的目的。能否用青霉素治疗支原体肺炎呢?__________________。 22. 如图表示一分子的胰岛素原切去C肽（图中箭头表示切点）可转变成一分子的胰岛素（图中数字表示切去C肽后氨基酸的序号）。请据图回答下列问题： （1）图中胰岛素的肽链是在核糖体上通过___________（填化学反应过程）形成的，而二硫键则是后续加工形成的。每条肽链中氨基酸是通过__________连接的。 （2）图中这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总相对分子质量减少了__________。 （3）从氨基酸的角度分析，胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是___________。 （4）胰岛素具有降低血糖的作用，这说明蛋白质具有__________的功能。 （5）现有一链状多肽，其化学式为C55H70N10O19，已知将它彻底水解后得到下列4种氨基酸： ①据图可知，丙氨酸和谷氨酸的R基分别是__________、__________。 ②根据该多肽的化学式推算，它在完全水解后共可得到__________个氨基酸。 23. 科研人员按照如图所示流程从盐湖土壤中分离筛选出了一株高产α-淀粉酶的耐盐性菌株NWU-8，并通过He-Ne激光照射提高该菌株产α-淀粉酶的能力，实验中需要a、b两种培养基，a的组分为牛肉膏、蛋白胨、高浓度NaCl、水，相比培养基a，培养基b的组分增加了可溶性淀粉。回答下列问题。 （1）配制好的培养基通常采用的灭菌方法是____________。实验小组为获得耐盐纯培养物，使用的培养基应是____________（选填“普通培养基”或“选择培养基”），使用的接种方法是____________。 （2）为获得纯培养物的耐盐基因X，实验小组应用纯培养物提取了DNA，检测DNA所用的试剂及原理是____________。获得PCR产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定，影响DNA分子迁移速率的主要因素有______________（答出两点即可）。 （3）要在培养基上形成菌落，a、b培养基中均还应加入____________，挑取a培养基平板上的菌落进一步划线纯化时，下列图示中正确的操作示意图为____________。 （4）培养基a的作用是_____________，b培养基平板滴加碘液后，部分菌落周围出现透明圈，根据菌落直径和透明圈大小，____________的菌落初步判断为产酶能力较高的菌株。 （5）He-Ne激光照射诱导后的菌种需要对耐盐性和产酶能力等进行检测和筛选，因为He-Ne激光照射引起的变异具有不定向的特征。最后获得的纯净高产菌种进行液体摇瓶发酵，摇瓶培养的目的是_____________，发酵过程中可通过____________法检测活菌的数量。 24. 人参和西洋参是五加科人参属的药用植物，它们含有的人参皂苷具有抗肿瘤等作用。科研人员选用人参和西洋参有性杂交获得的杂种胚细胞以及人参种子胚、西洋参种子胚的愈伤组织进行悬浮细胞培养，建立其单细胞株系并对三者的部分特性进行比较研究，下图1是主要流程： （1）对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是_____。过程④优化悬浮细胞培养体系，最重要的条件是蔗糖浓度的筛选，蔗糖浓度过低和过高均不利于悬浮细胞的培养，原因是_____。 （2）科研人员研究了三种愈伤组织中的人参皂苷 Re、Rg3、Rb1和M-Rb1含量，结果见图2，其中Rg3 具有抗癌作用。若要获得具有抗癌作用的药物应优先选择_____的愈伤组织。 （3）科研人员继续研究了Rg3和常见的化疗药物5-FU对肿瘤的抑制效果： ①首先培养胃癌细胞，培养液中除了加入葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需要加入一定量的_____，以满足动物细胞培养的营养需要。培养条件中5%CO2的作用是_____，温度为37℃。将准备好的胃癌细胞悬浊液皮下接种小鼠裸鼠，每只裸鼠接种0.1mL 细胞悬浊液。接种后2周可见背部长出肿块，证明接种成功。 ②将上述40只裸鼠随机分为四组，生理盐水组对照组、5-FU 组、Rg3组和5-FU+Rg3组（联合给药组）。各组均采用腹腔注射给药，给药前测定肿瘤的体积，给药后每2日测量1次肿瘤体积。请根据图3写出计算肿瘤体积变化的公式：_____。根据实验结果可以得出的结论_____。 25. 血栓调节蛋白（TM）只能在血管内皮细胞中合成，具有调节凝血的功能。为了解决异种器官移植时引起凝血紊乱的问题，科研人员研究制备了猪血管内皮特异性表达人血栓调节蛋白（hTM）的转基因猪。下图1表示部分研究过程，请回答： 注：ori是复制原点，T为终止子，puro为嘌呤霉素抗性基因，pTM为猪血栓调节蛋白，相关限制酶识别 序列及切割位点如下表： 限制酶 XhoI claI EcoRV 识别序列及切割位点 C↓TCGAG AT↓CGAT GAT↓ATC （1）步骤①将pTM启动子插入到质粒1中，其中pTM启动子的作用是：____。 （2）步骤②设计引物时，应该在引物____端加入claI和EcoRV两种限制酶的识别序列。 （3）步骤③将hTM编码区插入质粒2中，该过程中至少需要____种酶，分别是：____。 （4）步骤③获得的质粒3经XhoI、EcoRV酶切后电泳，结果如下图2，据结果可判断目的基因____（填“成功插入”或“未插入”）质粒。 （5）质粒3导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是____。将处理后的成纤维细胞接种至培养皿中培养48h后经____处理分散成单个细胞，再按每孔一个细胞接种至96孔板（如上图）中，加入_____筛选获得抗性细胞，再提取抗性细胞的DNA进行PCR鉴定，将呈阳性的细胞留存待用。 （6）取留存细胞的细胞核，显微注射到____中，再经过____等技术（至少两种）获得表达人血栓调节蛋白的转基因猪。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$