精品解析：湖南省雅礼中学2023-2024学年高二下学期5月月考生物试题

雅礼教育集团2024年上学期第三次月考试卷 高二生物 时量：75分钟分值：100分 一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 微生物发酵已经广泛应用于人类生活的各个领域。下列关于传统发酵技术的说法中，错误的是（　　） A. 制作果酒时，可通过控制发酵的温度、发酵液的pH等措施降低果酒变质的概率 B. 制作果酒的新鲜葡萄应先除去枝梗，再用清水清洗1-2次，除去污物 C. 多种微生物参与了腐乳的制作，如酵母菌、毛霉、曲霉等 D. 泡菜发酵中期由于乳酸不断积累，厌氧状态的形成，乳酸菌成为优势菌种 2. 下列关于发酵工程的说法中，正确的是（ ） A. 培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利 B. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 C. 青霉素是抗生素，所以在青霉素生产过程中无需严格灭菌 D. 谷氨酸发酵过程中，中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸 3. 为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。 据图分析，相关叙述正确的是（ ） A. ①②应持续照光以诱导外植体的再分化 B. ③④过程细胞表达基因种类和水平相同 C. 培养材料在射线的作用下发生定向突变 D. 筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖 4. 研究发现，Y染色体丢失与男性寿命较短、癌症风险更高有关。某科研团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞。将XO胚胎干细胞培养后，可得到雌性小鼠。下列相关分析错误的是（ ） A. 胚胎干细胞在原代培养阶段可能会出现细胞贴壁 B. 获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异 C. 对发育至原肠胚期的胚胎进行分割能提高胚胎利用率 D. 胚胎干细胞培养需要添加血清，给予无菌、无毒的环境 5. 新冠病毒可通过表面的棘突蛋白（S蛋白）与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体从而引起肺炎。单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵，抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。如图为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 研制抗S蛋白单克隆抗体，需注射棘突蛋白对小鼠进行免疫，其目的是要从该小鼠的脾中得到相应的抗体 B. 在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合 C. 用HAT选择培养基可筛选出能产生抗S蛋白抗体的杂交瘤细胞 D. 可用单克隆抗体制备抗体—药物偶联物（ADC）来治疗癌症，其原因是单克隆抗体能杀伤癌细胞 6. 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. 只有获能的精子才能进入卵子 B. 经图中Y过程只形成了雌原核 C. 精子入卵主要指精子头部的细胞膜与卵细胞膜融合 D. 图中X指卵细胞膜发生生理反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ 7. 反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列（图中L、R）进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 过程①用同一种限制酶对未知序列两端进行切割 B 过程②需要使用DNA连接酶，形成磷酸二酯键 C. 过程③PCR体系需要添加DNA聚合酶和解旋酶 D. 该技术可检测T-DNA整合到植物染色体DNA的位置 8. 为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。 下列叙述不正确的是（ ） A. 导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组 B. 诱变处理可能获得产药物A能力更强的菌株 C. 卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达强度 D. 应选用b培养基上的菌株作为工程菌生产药物A 9. 科学家通过一定技术使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。下列相关叙述错误的是（ ） A. 改造后的T4溶菌酶肽键数不变但空间结构发生改变 B. 参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变 C. T4溶菌酶耐热性改造设计思路与天然蛋白质的合成方向相反 D. 对T4溶菌酶的改造应直接对蛋白质分子进行操作 10. 为检测苹果果实中所含的糖是淀粉还是还原糖，还是两者均含有。制备了两种提取液：①浅红色混浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是（ ） A. 提取液②加入斐林试剂并加热产生红黄色沉淀，说明②中含有还原糖 B. 提取液①加入碘液，摇匀不变蓝，说明①中不含淀粉，只有还原糖 C. 与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖 D. CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用相同 11. 观察下列四种细胞结构图，判断下列叙述错误的是（ ） A. 这几种生物共有的结构是：细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质集中存在的区域 B. 施莱登和施旺运用不完全归纳法提出以上生物都由细胞构成，这一结论是可信的 C. 偶然发现一种新的生物，组成成分中没有磷脂，则其不可能属于以上任何一种生物 D. 蓝细菌爆发引起水华，消耗水中氧气导致更多生物死亡，这是一个正反馈过程 12. 下列关于细胞中无机物的叙述正确的是（ ） A. H3PO4-作为原料参与不饱和脂肪酸的形成 B. 给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液，输入的Na+中50%进入细胞内液，50%分布在细胞外液 C. 干种子中没有水，只有吸足水分获得大量自由水才能进行旺盛的生命活动 D. 水不能作为性激素等物质的溶剂 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错得0分） 13. 如图为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种，已知所用培养基为米曲汁乙醇碳酸钙培养基——米曲汁1000mL、CaCO310g、体积分数为95%的酒精30mL，在该培养基上，醋酸菌菌落周围会形成透明圈。下列说法不正确的是（ ） A. ①过程通常需在18～30℃下进行静置培养 B. 米曲汁乙醇碳酸钙培养基中能为醋酸菌提供氮源的物质是米曲汁 C. ②过程采用稀释涂布平板法接种，观察到菌落有不同形态，说明培养基已被杂菌污染 D. ①扩大培养后的菌种浓度约为8.1×109个/mL 14. 研究者通过下图所示的操作过程，获得导入S基因的基因编辑小鼠。下列相关叙述正确的是（ ） A. 过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期 B. 过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精 C. 过程③需将基因表达载体注射到子宫中 D. 过程④不需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥 15. 2020年的诺贝尔医学奖授予了在发现丙型肝炎病毒方面作出贡献的三位科学家。下图为丙型肝炎病毒（HCV）在宿主细胞内增殖的示意图，子代病毒经胞吐的方式离开宿主细胞，再去感染其他细胞。下列叙述正确的是（ ） A. 病毒中的蛋白质是由自身的核糖体合成的 B. 合成结构蛋白和衣壳蛋白时氨基酸的种类和数量相同 C. HCV的遗传物质既可以作复制的模板也可以作翻译的模板 D. 病毒离开宿主细胞的过程体现了细胞膜的功能特性 16. 油料种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育利用（如图1所示）。某研究小组将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的干重变化，结果如图2所示。下列分析错误的是（ ） A. 由脂肪储存能量利于胚的生长和发育 B. 动物细胞中脂肪转化与图1所示过程有不同，糖类供能不足时脂肪只能少量转化为糖类 C. 种子萌发初期，脂肪转化为糖类导致干重增加，之后光合作用小于呼吸作用导致干重减少 D 1分子蔗糖由2分子葡萄糖组成 三、非选择题（本题共5小题，每题12分，共60分） 17. 豆汁是北京独有的、久负盛名的传统风味名吃，以其独特的风味及丰富的营养深受当地居民的喜爱。下图是以绿豆为原料制备豆汁的传统工艺流程。在此过程中，淀粉分离和发酵产酸是豆汁加工的关键工序。 （1）豆汁中的酸味主要来自乳酸菌在_______条件下所产生的乳酸，绿豆液中的糖类为乳酸菌的生命活动提供了_______，乳酸发酵的反应简式是_______。 （2）研究人员通过筛选豆汁中的关键发酵菌株，优化发酵工艺。分离纯化所用固体培养基中若含有碳酸钙则会使培养基不透明，乳酸可溶解碳酸钙。将额外添加了碳酸钙的培养基经_______法灭菌后倒平板，将经自然发酵得到的生豆汁采用_______法接种于平板上，进行分离和计数。在适宜条件下培养一段时间后，选取培养基上_______（选填“有”或“没有”）碳酸钙溶解圈的菌落，进一步纯化和培养。 （3）将得到的乳酸菌分别接种到绿豆液后，在相同条件下，检测相关指标，结果见下表。应优先选取菌株_______作为优化发酵工艺的菌种，理由是_______。 菌株类型检测指标 菌株A 菌株B 菌株C 菌株D 絮凝率（%） 51.61 65.42 53.87 61.37 发酵液pH 3.59 4.09 4.15 3.78 豆汁风味 腐味清 香味清 香味弱 清香味 注：絮凝率与淀粉沉降分离速度正相关，淀粉沉降分离速度越快，豆汁品质越佳。 18. 随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体甲是良种荷斯坦高产奶牛，供体乙是健康的黄牛。请据图作答： （1）应用①与应用②培育良种牛的过程中均用到的生物工程技术有_______________（填两种），两者生殖方式的区别为______________。 （2）应用①中获得良种小牛，遗传物质来源于_______________，性别为________性。 （3）应用③中对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将________________。若要对该阶段的胚胎进行性别鉴定，应取样________细胞，理由是_______________。 （4）应用④中对胚胎干细胞进行不同诱导可分化成不同的组织和器官，这是_____________的结果。 19. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图所示。请回答下列问题。 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 （1）②过程常用_______处理以获得原生质体。获得原生质体经诱导融合后，③若不筛选_______（“能”/“否”）只得到异源融合原生质体的再生细胞团。 （2）科研人员对获得的杂种植株细胞进行染色体、DNA分子水平鉴定，根据结果分析： 亲本及杂种植株的RAPD扩增结果 （注：RAPD即随机扩增多态性DNA技术：用同一引物扩增不同的模板DNA，不同物种基因组扩增条带不同） ①1-4号再生植株中一定是杂种植株的是_______。 ②现得到染色体数分别为18和24的两个紫杉醇高产新品种，这两个新品种中均含有柴胡的两个完整染色体组。甲认为染色体数为24的新品种是三倍体，减数分裂联会紊乱而不可育；乙则认为两个新品种均可能进行正常的减数分裂产生染色体数目减半的配子。乙作出此推测的依据是_______。 （3）得到紫杉醇高产新品种后，科研人员又利用_______技术实现紫杉醇的工厂化生产。植物生长调节剂在提高产量上影响较大，据下图分析，为获得最大紫杉醇总产量，最适合的2，4－D浓度应为_______（填“0.5”、“1.0”或“2.0”）mg/L。 注：生长速率＝每天每升培养基中增加的细胞干重克数 20. 某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶，已知图中W基因转录方向为从左往右。为了使细菌产生该酶，以图甲中质粒为载体，进行转基因。不同限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。请回答下列问题： 限制酶 BamH I EcoR I Mfe I Kpn I Hind Ⅲ 识别序列及切割位点 G↓GATCC G↓AATTC C↓AATTG GCTAC↓C A↓AGCTT （1）限制酶主要是从_______中分离纯化出来的。应使用限制酶____切割图甲中质粒，使用限制酶____切割图乙中含W基因的DNA片段，以获得能正确表达W基因的重组质粒。 （2）质粒中启动子的作用是______________________________，若将正确构建的基因表达载体用MfeⅠ切割，将产生__________种不同长度的DNA片段。 （3）W基因转录的模板链是_______（填“甲链”或“乙链”），利用PCR技术对W基因进行扩增的原理是____________，子链的延伸方向是______。 （4）研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR，已知其mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因与酶切后的载体正确拼接成功构建成重组质粒，用于PCR扩增的引物应为_______。 A. 5'-TGAACGCTA… B. 5'-CGAGTCGAC… C. 5'-GAATTCTGA… D. 5'-AAGCTTCGA… （5）研究人员在以上基础上，欲通过改造W基因的结构来提高该酶的热稳定性，这项工作属于_________工程的范畴，该工程常用到______________技术来进行碱基的替换。 21. 机体中糖类和脂质与能量代谢密切相关。延胡索酸水合酶（FH）是有氧呼吸第二阶段的重要酶。 （1）葡萄糖可以彻底氧化分解为_______，并释放能量。 （2）脂肪能够分解成甘油和脂肪酸，参与细胞呼吸的第一、二阶段。研究者将野生型小鼠FH基因敲除（无FH基因）后，构建了FH基因敲除小鼠。发现正常饮食下基因敲除小鼠体重下降和脂肪含量下降。 ①脂肪由_______元素构成，是人体细胞良好的_______物质，主要通过饮食摄入，也可以由糖类或蛋白质等物质转化而来。 ②分别检测该小鼠促进有氧呼吸的第二阶段标志蛋白CS和第三阶段标志蛋白CytC的含量，及细胞ATP生成量。 由结果分析可知，与正常脂肪细胞相比，基因敲除小鼠的脂肪细胞中能源物质氧化分解产生的能量更多转化为_______，打破了细胞呼吸的能量代谢平衡。 （3）通过以上研究，不能得出FH基因敲除能抵抗肥胖的结论。请补充实验予以证明_______。 （4）根据上述研究，有人提出，肥胖者可以服用相关药物抑制FH蛋白的功能来减肥。请评价上述观点并说明原因_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 雅礼教育集团2024年上学期第三次月考试卷 高二生物 时量：75分钟分值：100分 一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 微生物发酵已经广泛应用于人类生活的各个领域。下列关于传统发酵技术的说法中，错误的是（　　） A. 制作果酒时，可通过控制发酵的温度、发酵液的pH等措施降低果酒变质的概率 B. 制作果酒的新鲜葡萄应先除去枝梗，再用清水清洗1-2次，除去污物 C. 多种微生物参与了腐乳的制作，如酵母菌、毛霉、曲霉等 D. 泡菜发酵中期由于乳酸不断积累，厌氧状态的形成，乳酸菌成为优势菌种 【答案】B 【解析】 【分析】1、泡菜的制作原理是微生物的发酵在食品的制作而成，制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，在无氧的条件下，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜呈现一种特殊的风味，还不改变菜的品质。因此泡菜制作的原理是需利用乳酸菌在无氧条件下发酵形成乳酸菌，在无氧的条件下，乳酸菌发酵产生乳酸，然后制作成泡菜。 2、参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌，常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上，具有发达的白色菌丝。毛酶等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、果酒制作过程中，可通过控制发酵的温度、发酵液的pH等措施降低果酒变质的概率，A正确； B、酿制果酒时，取新鲜葡萄先用清水清洗，在去除枝梗，避免果皮破损，增加被杂菌污染的机会，B错误； C、参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多种，C正确； D、泡菜发酵中期由于乳酸不断积累，厌氧状态的形成，乳酸菌成为优势菌种，D正确。 故选B。 2. 下列关于发酵工程的说法中，正确的是（ ） A. 培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利 B. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白 C. 青霉素是抗生素，所以在青霉素生产过程中无需严格灭菌 D. 谷氨酸发酵过程中，中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸 【答案】D 【解析】 【分析】1、发酵工程是指利用微生物的特定功能通过现代工程技术手段规模化生产对人类有用的产品。 2、单细胞蛋白是指利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料，通过发酵获得的大量的微生物菌体。 【详解】A、培养基中的营养物质浓度越高并不是对微生物的生长越有利，浓度过高可能导致细胞渗透失水，甚至死亡，A错误； B、单细胞蛋白指的是微生物细胞，B错误； C、青霉素是抗生素，但在青霉素生产过程中仍需严格灭菌，否则可能因真菌等杂菌污染而使发酵品质降低，C错误； D、谷氨酸发酵的菌种是谷氨酸棒状杆菌，其发酵条件为中性或弱碱性，所以中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，D正确。 故选D 3. 为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。 据图分析，相关叙述正确的是（ ） A. ①②应持续照光以诱导外植体的再分化 B. ③④过程细胞表达基因种类和水平相同 C. 培养材料在射线的作用下发生定向突变 D. 筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖 【答案】D 【解析】 【分析】植物组织培养的流程是：离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成芽、根或胚状体，进而形成完整植株。 【详解】A、①和②脱分化，不需要持续光照，A错误； B、③诱导生芽，④过程诱导生根，二者基因表达种类不同，水平不同，B错误； C、射线为物理诱变因素，导致基因不定向突变，C错误； D、筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖，进而能保持亲本的优良遗传特性、繁殖种苗的速度快，D正确。 故选D。 4. 研究发现，Y染色体丢失与男性寿命较短、癌症风险更高有关。某科研团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞。将XO胚胎干细胞培养后，可得到雌性小鼠。下列相关分析错误的是（ ） A. 胚胎干细胞在原代培养阶段可能会出现细胞贴壁 B. 获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异 C. 对发育至原肠胚期的胚胎进行分割能提高胚胎利用率 D. 胚胎干细胞培养需要添加血清，给予无菌、无毒的环境 【答案】C 【解析】 【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：（1）营养：无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、动物血清等。（2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4；适宜的渗透压。（3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。（4）气体环境：95%空气+5%CO2：O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 【详解】A、体外培养的动物细胞可以分为两大类：一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，大多数细胞属于这种类型，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁，胚胎干细胞在原代培养阶段可能会出现细胞贴壁，A正确； B、小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO（只有一条X染色体）细胞，该过程中Y染色体丢失，属于染色体数目变异，B正确； C、在进行胚胎分割时，应该选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，C错误； D、由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分，动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，D正确。 故选C。 5. 新冠病毒可通过表面的棘突蛋白（S蛋白）与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体从而引起肺炎。单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵，抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。如图为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 研制抗S蛋白单克隆抗体，需注射棘突蛋白对小鼠进行免疫，其目的是要从该小鼠的脾中得到相应的抗体 B. 在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合 C. 用HAT选择培养基可筛选出能产生抗S蛋白抗体的杂交瘤细胞 D. 可用单克隆抗体制备抗体—药物偶联物（ADC）来治疗癌症，其原因是单克隆抗体能杀伤癌细胞 【答案】B 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、研制抗S蛋白单克隆抗体，需注射棘突蛋白对小鼠进行免疫，其目的是要从该小鼠的脾中得到具有免疫能力的B淋巴细胞，A错误； B、在产生免疫反应的小鼠脾脏细胞中提取免疫过的B淋巴细胞并诱导其与骨髓瘤细胞融合，通过筛选，最终选出能产生特异性抗体和大量增殖的杂交瘤细胞，B正确； C、HAT选择培养基能筛选出杂交瘤细胞，去掉同种融合的细胞和未融合的细胞，再通过抗原-抗体杂交技术，才能筛选出能产生抗S蛋白抗体的杂交瘤细胞，C错误； D、单克隆抗体可用来制备抗体—药物偶联物（ADC）来治疗癌症，因为单克隆抗体能将药物定向带到癌细胞所在的位置，单克隆抗体并不能杀伤癌细胞，药物才能杀伤癌细胞，D错误。 故选B。 6. 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. 只有获能的精子才能进入卵子 B. 经图中Y过程只形成了雌原核 C. 精子入卵主要指精子头部的细胞膜与卵细胞膜融合 D. 图中X指卵细胞膜发生生理反应，Y指卵子的减数分裂Ⅱ 【答案】B 【解析】 【分析】获能后的精子与卵子相遇时，首先它释放出多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构，同时借助自身的运动接触卵细胞膜。在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带然后精子入卵。精子入卵后，卵细胞膜也会立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。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】A、精子才能进入卵子之前需要经过获能反应，才能真正完成受精作用，A正确； B、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，B错误； C、精子入卵主要指精子头部外膜与卵细胞膜融合，体现了生物膜的流动性这一结构特点，C正确； D、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，D正确。 故选B。 7. 反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列（图中L、R）进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 过程①用同一种限制酶对未知序列两端进行切割 B. 过程②需要使用DNA连接酶，形成磷酸二酯键 C. 过程③PCR体系需要添加DNA聚合酶和解旋酶 D. 该技术可检测T-DNA整合到植物染色体DNA的位置 【答案】C 【解析】 【分析】1、PCR只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。 2、如图所示，DNA分子被限制酶切割，然后环化并加入已知序列合成的引物，再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子。 【详解】A、由图可知，过程①即酶切后，已知序列能环化，说明两端的黏性末端相同，故过程①是用同一种限制酶对未知序列两端进行切割，A正确； B、过程②即环化，将DNA片段连接起来，该过程中使用DNA连接酶催化相邻核苷酸之间形成磷酸二酯键，B正确； C、过程③即PCR扩增，PCR体系需要添加耐高温的DNA聚合酶，不需要解旋酶解旋断氢键，高温变性即可断开DNA分子的氢键，C错误； D、PCR分析可以使用一种叫做引物的专用分子，它能够识别被复制的DNA并且在指定的区域进行复制。引物的位置很重要，因为以给定的位置与目的基因互补。如果目的基因已经整合到染色体DNA上，那么PCR产物（也就是复制得到的DNA）就会在对应的位置出现。可以快速确认目的基因是否整合到染色体DNA上，因此该技术可检测T-DNA整合到植物染色体DNA的位置，D正确； 故选C。 8. 为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。 下列叙述不正确的是（ ） A. 导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组 B. 诱变处理可能获得产药物A能力更强的菌株 C. 卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达强度 D. 应选用b培养基上的菌株作为工程菌生产药物A 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程的原理是基因重组，基因工程的基本操作程序为：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。 【详解】A、导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组，目的基因会插入到受体细胞的基因组中，发生的可遗传变异类型为基因重组，A正确； B、基因突变可能大幅度提升生物的优良性状，因此诱变处理可能获得产药物A能力更强的菌株，B正确； C、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）共用一个启动子，二者共同表达，所以卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量，C正确； D、诱变处理后将菌液稀释后涂布，在含不同浓度卡那霉素的培养基上各接种等量同一稀释度的培养液，应该选择含卡那霉素浓度最高的培养基（即d）上所长出的菌落，其生产药物A的能力也较强，D错误。 故选D。 9. 科学家通过一定技术使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。下列相关叙述错误的是（ ） A. 改造后的T4溶菌酶肽键数不变但空间结构发生改变 B. 参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变 C. T4溶菌酶耐热性改造设计思路与天然蛋白质的合成方向相反 D. 对T4溶菌酶的改造应直接对蛋白质分子进行操作 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程是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。 【详解】A、改造后的T4溶菌酶替换了一个氨基酸，氨基酸总数不变，且发生替换的两个氨基酸R基上都不含羧基或氨基，所以肽键数不变，改造后的T4溶菌酶结构中形成一个二硫键，空间结构发生改变，A正确； B、改造前组成T4溶菌酶的氨基酸中就含有半胱氨酸，改造后组成T4溶菌酶的氨基酸中也可能仍含有异亮氨酸，因此参与其合成的tRNA种类可能不变，B正确； C、天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，T4溶菌酶耐热性改造设计思路与天然蛋白质的合成方向相反，C正确； D、对T4溶菌酶的改造过程通过直接改造T4溶菌酶的相关基因实现，D错误。 故选D。 10. 为检测苹果果实中所含的糖是淀粉还是还原糖，还是两者均含有。制备了两种提取液：①浅红色混浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是（ ） A. 提取液②加入斐林试剂并加热产生红黄色沉淀，说明②中含有还原糖 B. 提取液①加入碘液，摇匀不变蓝，说明①中不含淀粉，只有还原糖 C. 与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖 D. CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用相同 【答案】A 【解析】 【分析】检测生物组织中还原糖，可用斐林试剂，斐林试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成砖红色沉淀，检测还原糖通常选用苹果或梨等这些白色或近白色的材料。 【详解】A、斐林试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成砖红色沉淀，砖红色沉淀与浅黄色澄清的匀浆混合呈红黄色沉淀，故提取液②加入斐林试剂并加热产生红黄色沉淀，说明②中含有还原糖，A正确； B、提取液①加入碘液，摇匀不变蓝，只能说明①中不含淀粉，不能说明只有还原糖，可能含有其他非还原糖，B错误； C、②为浅黄色澄清的匀浆，干扰更小，更适合用于检测苹果中的还原糖，C错误； D、CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用不同，前者是用以生成砖红色的Cu2O，后者是在碱性条件下生成Cu（OH）2，D错误。 故选A。 11. 观察下列四种细胞结构图，判断下列叙述错误的是（ ） A. 这几种生物共有的结构是：细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质集中存在的区域 B. 施莱登和施旺运用不完全归纳法提出以上生物都由细胞构成，这一结论是可信的 C. 偶然发现一种新的生物，组成成分中没有磷脂，则其不可能属于以上任何一种生物 D. 蓝细菌爆发引起水华，消耗水中氧气导致更多生物死亡，这是一个正反馈过程 【答案】B 【解析】 【分析】归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，分为完全归纳法和不完全归纳法。 【详解】A、图示大肠杆菌、蓝细菌和支原体均为原核细胞，高等植物细胞为真核细胞，原核细胞和真核细胞都有细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质集中存在的区域，A正确； B、施莱登和施旺运用不完全归纳法提出以上生物都由细胞构成，由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，B错误； C、磷脂是构成生物膜的成分，偶然发现一种新的生物，组成成分中没有磷脂，说明不含生物膜，即其不具备细胞结构，不可能属于以上任何一种生物，C正确； D、蓝细菌爆发引起水华，水中含氧量降低，原因一是藻类大量增生，由于藻类的呼吸作用导致夜间水体中含氧量明显下降；另一原因是藻类大量死亡，导致需氧型微生物的大量繁殖，使水体含氧量进一步减少。水中含氧量降低和藻类分泌的毒素都会引起水生动物死亡，加剧水体的污染，形成正反馈，D正确。 故选B。 12. 下列关于细胞中无机物的叙述正确的是（ ） A. H3PO4-作为原料参与不饱和脂肪酸的形成 B. 给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液，输入的Na+中50%进入细胞内液，50%分布在细胞外液 C. 干种子中没有水，只有吸足水分获得大量自由水才能进行旺盛的生命活动 D. 水不能作为性激素等物质的溶剂 【答案】D 【解析】 【分析】组成细胞的分子，既包含简单的无机物，也包含复杂的有机物。细胞内的无机物主要是水和无机盐。水在细胞中以两种形式存在，绝大部分的水呈游离状 态，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细胞内的其 他物质相结合，叫作结合水。细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 【详解】A、脂肪酸元素组成为C、H、O，可见H3PO4-不能作为原料参与不饱和脂肪酸的形成，A错误； B、给人静脉注射一定量0.9%NaCl溶液，输入的Na+绝大部分分布于细胞外液，B错误； C、水在细胞中以两种形式存在，即自由水和结合水，干种子中存在结合水，C错误； D、性激素属于脂质，易溶于有机溶剂而不溶于水，可见水不能作为性激素等物质的溶剂，D正确。 故选D。 二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错得0分） 13. 如图为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种，已知所用培养基为米曲汁乙醇碳酸钙培养基——米曲汁1000mL、CaCO310g、体积分数为95%的酒精30mL，在该培养基上，醋酸菌菌落周围会形成透明圈。下列说法不正确的是（ ） A. ①过程通常需在18～30℃下进行静置培养 B. 米曲汁乙醇碳酸钙培养基中能为醋酸菌提供氮源的物质是米曲汁 C. ②过程采用稀释涂布平板法接种，观察到菌落有不同形态，说明培养基已被杂菌污染 D. ①扩大培养后的菌种浓度约为8.1×109个/mL 【答案】AC 【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、图示过程为以苹果皮为材料分离纯化用于果醋制作的菌种，②中的纯培养物来自苹果皮上的野生型醋酸菌，醋酸菌发酵适宜的温度是30~35℃，A错误； B、培养基的成分有水、无机盐、碳源和氮源等，米曲汁乙醇碳酸钙培养基中能为醋酸菌提供氮源的物质是米曲汁，B正确； C、培养基中观察到菌落有不同形态，可能是醋酸菌和酵母菌，培养基不一定被杂菌污染，C错误； D、图示过程共稀释107倍，根据最后三个培养皿的菌落数为75、80、88，平均数为81，可求出菌种浓度为81÷0.1×107=8.1×109个/ml，故①扩大培养基中的菌种浓度约为8.1×109个/ml，D正确。 故选AC。 14. 研究者通过下图所示的操作过程，获得导入S基因的基因编辑小鼠。下列相关叙述正确的是（ ） A. 过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期 B. 过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精 C. 过程③需将基因表达载体注射到子宫中 D. 过程④不需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥 【答案】AD 【解析】 【分析】胚胎移植的生理学基础： ①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。 ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。 ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。 【详解】A、卵母细胞需要培养到MⅡ期才具备与精子受精的能力，因此过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期，A正确； B、过程②是体外受精，体外受精是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，B错误； C、③是导入含S基因的表达载体，应该将含S基因的表达载体通过显微注射法注射至小鼠的受精卵中，C错误； D、受体对移入子宫的外来胚胎一般不发生免疫排斥反应，故过程④不需要抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥，D正确。 故选AD。 15. 2020年的诺贝尔医学奖授予了在发现丙型肝炎病毒方面作出贡献的三位科学家。下图为丙型肝炎病毒（HCV）在宿主细胞内增殖的示意图，子代病毒经胞吐的方式离开宿主细胞，再去感染其他细胞。下列叙述正确的是（ ） A. 病毒中的蛋白质是由自身的核糖体合成的 B. 合成结构蛋白和衣壳蛋白时氨基酸的种类和数量相同 C. HCV的遗传物质既可以作复制的模板也可以作翻译的模板 D. 病毒离开宿主细胞的过程体现了细胞膜的功能特性 【答案】C 【解析】 【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。 【详解】A、病毒没有细胞结构，没有核糖体，其蛋白质是在宿主细胞的核糖体中合成的，A错误； B、合成结构蛋白和衣壳蛋白时氨基酸的种类和数量不一定相同，B错误； C、HCV的遗传物质是RNA，既可以作复制的模板也可以作翻译的模板，C正确； D、病毒离开宿主细胞的过程体现了细胞膜的结构特性，一定的流动性，D错误。 故选C。 16. 油料种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育利用（如图1所示）。某研究小组将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件均适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的干重变化，结果如图2所示。下列分析错误的是（ ） A. 由脂肪储存能量利于胚的生长和发育 B. 动物细胞中脂肪转化与图1所示过程有不同，糖类供能不足时脂肪只能少量转化为糖类 C. 种子萌发初期，脂肪转化为糖类导致干重增加，之后光合作用小于呼吸作用导致干重减少 D. 1分子蔗糖由2分子葡萄糖组成 【答案】CD 【解析】 【分析】1、糖类由C、H、O组成，是构成生物重要成分、主要能源物质，包括：①单糖：葡萄糖（重要能源）、果糖（植物）、核糖、脱氧核糖（构成核酸）、半乳糖（动物）；②二糖：蔗糖、麦芽糖（植物）；乳糖（动物）；③多糖：淀粉、纤维素（植物）；糖原（动物）。 2、脂肪是良好的储能物质，糖类是主要的能源物质，与糖类相比，脂肪含有较多的H，因此氧化分解时消耗的氧气多，释放的能量多。 【详解】A、大多数植物种子以贮藏脂肪为主，这是因为与糖类相比，相同质量的脂肪彻底氧化分解释放出的能量比糖类多，因此脂肪是更妤的储能物质，所以脂肪储存能量利于胚的生长和发育，A正确； B、图示为植物细胞内脂肪代谢的过程，动物细胞中脂肪转化与图1所示过程有不同，糖类可以大量转化为脂肪，当糖类供能不足时脂肪只能少量转化为糖类，B正确； C、油料种子萌发初期，由于大量脂肪转变为蔗糖，需要消耗水，从而导致干重增加；之后大量蔗糖用于细胞呼吸等作用，被分解为二氧化碳和水等代谢废物，导致干重减少，C错误； D、1分子蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖构成的二糖，D错误。 故选CD。 三、非选择题（本题共5小题，每题12分，共60分） 17. 豆汁是北京独有的、久负盛名的传统风味名吃，以其独特的风味及丰富的营养深受当地居民的喜爱。下图是以绿豆为原料制备豆汁的传统工艺流程。在此过程中，淀粉分离和发酵产酸是豆汁加工的关键工序。 （1）豆汁中的酸味主要来自乳酸菌在_______条件下所产生的乳酸，绿豆液中的糖类为乳酸菌的生命活动提供了_______，乳酸发酵的反应简式是_______。 （2）研究人员通过筛选豆汁中的关键发酵菌株，优化发酵工艺。分离纯化所用固体培养基中若含有碳酸钙则会使培养基不透明，乳酸可溶解碳酸钙。将额外添加了碳酸钙的培养基经_______法灭菌后倒平板，将经自然发酵得到的生豆汁采用_______法接种于平板上，进行分离和计数。在适宜条件下培养一段时间后，选取培养基上_______（选填“有”或“没有”）碳酸钙溶解圈的菌落，进一步纯化和培养。 （3）将得到的乳酸菌分别接种到绿豆液后，在相同条件下，检测相关指标，结果见下表。应优先选取菌株_______作为优化发酵工艺的菌种，理由是_______。 菌株类型检测指标 菌株A 菌株B 菌株C 菌株D 絮凝率（%） 51.61 65.42 53.87 61.37 发酵液pH 3.59 4.09 4.15 3.78 豆汁风味 腐味清 香味清 香味弱 清香味 注：絮凝率与淀粉沉降分离速度正相关，淀粉沉降分离速度越快，豆汁品质越佳。 【答案】（1） ①. 无氧 ②. 碳源（和能源） ③. （2） ①. 高压蒸汽灭菌#湿热灭菌法 ②. 稀释涂布平板法 ③. 有 （3） ①. B ②. 菌株B发酵液酸味柔和有清香味，且絮凝率高 【解析】 【分析】乳酸菌是厌氧型细菌，其参加的发酵过程需在无氧条件下进行。 【小问1详解】 乳酸菌是厌氧型细菌，需在无氧条件下进行发酵。绿豆液中的糖类为乳酸菌的生命活动提供了碳源，乳酸发酵的反应简式是C6H12O6酶→2C3H6O3+能量。 【小问2详解】 对培养基常用高压蒸汽灭菌法灭菌。灭菌后倒平板，将经自然发酵得到的生豆汁采用稀释涂布平板法接种于平板上，进行分离和计数。产酸菌能在含CaCO3的培养基上产生溶解圈，故需选取由碳酸钙溶解圈的单菌落作为目的菌种，采用稀释涂布平板法进一步纯化，挑选出碳酸钙溶解圈大的菌落作为目标菌株扩大培养。 【小问3详解】 对比表中A、B、C、D四种菌株，菌株B发酵液中酸味柔和、有清香味，絮凝率最高，可作为优化发酵工艺的菌种。 18. 随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体甲是良种荷斯坦高产奶牛，供体乙是健康的黄牛。请据图作答： （1）应用①与应用②培育良种牛的过程中均用到的生物工程技术有_______________（填两种），两者生殖方式的区别为______________。 （2）应用①中获得的良种小牛，遗传物质来源于_______________，性别为________性。 （3）应用③中对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将________________。若要对该阶段的胚胎进行性别鉴定，应取样________细胞，理由是_______________。 （4）应用④中对胚胎干细胞进行不同诱导可分化成不同的组织和器官，这是_____________的结果。 【答案】（1） ①. 动物细胞培养、胚胎移植 ②. 应用①为无性生殖，应用②为有性生殖 （2） ①. 供体甲和供体乙 ②. 雌 （3） ①. 内细胞团均等分割 ②. 滋养层 ③. 滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，不会影响胚胎的发育 （4）基因选择性表达 【解析】 【分析】应用①中：供体甲提供细胞核，供体乙提供细胞质，经过核移植技术形成重组细胞，并发育形成早期胚胎，再胚胎移植到受体子宫发育成小牛，称为克隆牛；应用②中：优良公牛和供体甲配种形成受精卵，并发育成早期胚胎，再胚胎移植到受体子宫发育成小牛，属于有性生殖；应用④中：从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞，并进行体外干细胞培养。应用③中：采用了胚胎分割技术。 【小问1详解】 应用①与应用②培育良种牛的过程中均用到的生物工程技术有动物细胞培养、胚胎移植，两者生殖方式的区别为应用①为无性生殖，应用②为有性生殖。 【小问2详解】 应用①中：供体甲提供细胞核，供体乙提供细胞质，经过核移植技术形成重组细胞，并发育形成早期胚胎，再胚胎移植到受体子宫发育成小牛，称为克隆牛，遗传物质来源于供体甲和供体乙，性别为雌性。 【小问3详解】 应用③中对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，若要对该阶段的胚胎进行性别鉴定，应取样滋养层细胞，因为滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，不会影响胚胎的发育。 【小问4详解】 应用④中对胚胎干细胞进行不同诱导可分化成不同的组织和器官，这是基因选择性表达的结果。 19. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗癌的药物，但由于红豆杉野生资源匮乏，且红豆杉植株紫杉醇含量极低，导致了紫杉醇的供应严重不足。因此，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如下图所示。请回答下列问题。 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 （1）②过程常用_______处理以获得原生质体。获得的原生质体经诱导融合后，③若不筛选_______（“能”/“否”）只得到异源融合原生质体的再生细胞团。 （2）科研人员对获得的杂种植株细胞进行染色体、DNA分子水平鉴定，根据结果分析： 亲本及杂种植株的RAPD扩增结果 （注：RAPD即随机扩增多态性DNA技术：用同一引物扩增不同的模板DNA，不同物种基因组扩增条带不同） ①1-4号再生植株中一定是杂种植株的是_______。 ②现得到染色体数分别为18和24的两个紫杉醇高产新品种，这两个新品种中均含有柴胡的两个完整染色体组。甲认为染色体数为24的新品种是三倍体，减数分裂联会紊乱而不可育；乙则认为两个新品种均可能进行正常的减数分裂产生染色体数目减半的配子。乙作出此推测的依据是_______。 （3）得到紫杉醇高产新品种后，科研人员又利用_______技术实现紫杉醇的工厂化生产。植物生长调节剂在提高产量上影响较大，据下图分析，为获得最大紫杉醇总产量，最适合的2，4－D浓度应为_______（填“0.5”、“1.0”或“2.0”）mg/L。 注：生长速率＝每天每升培养基中增加的细胞干重克数 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 能 （2） ①. 1、2、4 ②. 柴胡的染色体是完整的，可以在减数分裂中正常联会和分离，有12条。剩下的6条或者12条是紫杉醇的，若是刚好构成三对或者六对染色体就可以正常联会，减数分裂产生可育的配子。 （3） ①. 植物细胞培养 ②. 1.0 【解析】 【分析】植物的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。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【小问1详解】 通常采用酶解法，使用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁得到原生质体。由于题目中分别X射线和碘乙酰胺处理，使得同源融合的原生质体不能生长，只有异源融合原生质体的再生细胞团，因此③不需要再筛选，就能得到异源融合原生质体的再生细胞团。 【小问2详解】 ①1-4号再生植株中一定是杂种植株的是1、2、4，因为它们杂种植株的RAPD扩增结果显示同时含有双亲的DNA片段。 ②乙则认为两个新品种均可能进行正常的减数分裂产生染色体数目减半的配子，因为柴胡的染色体是完整的，可以在减数分裂中正常联会和分离，有12条。剩下的6条或者12条是紫杉醇的，若是刚好构成三对或者六对染色体就可以正常联会，减数分裂产生可育的配子。 【小问3详解】 紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内一种次级代谢物，可以利用植物组织培养技术实现紫杉醇的工厂化生产。据图分析，培养液中2，4-D浓度逐渐增大，细胞生长速率先增大后基本不变，而单位重量细胞中的紫杉醇含量逐渐降低，故培养液中2，4-D对细胞生长、紫杉醇合成的作用分别是促进细胞生长，抑制紫杉醇合成，为获得最大紫杉醇总产量，由图可知，最适合的培养液中2，4-D浓度应为1.0mg/L。 20. 某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶，已知图中W基因转录方向为从左往右。为了使细菌产生该酶，以图甲中质粒为载体，进行转基因。不同限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。请回答下列问题： 限制酶 BamH I EcoR I Mfe I Kpn I Hind Ⅲ 识别序列及切割位点 G↓GATCC G↓AATTC C↓AATTG GCTAC↓C A↓AGCTT （1）限制酶主要是从_______中分离纯化出来的。应使用限制酶____切割图甲中质粒，使用限制酶____切割图乙中含W基因的DNA片段，以获得能正确表达W基因的重组质粒。 （2）质粒中启动子的作用是______________________________，若将正确构建的基因表达载体用MfeⅠ切割，将产生__________种不同长度的DNA片段。 （3）W基因转录的模板链是_______（填“甲链”或“乙链”），利用PCR技术对W基因进行扩增的原理是____________，子链的延伸方向是______。 （4）研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR，已知其mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因与酶切后的载体正确拼接成功构建成重组质粒，用于PCR扩增的引物应为_______。 A. 5'-TGAACGCTA… B. 5'-CGAGTCGAC… C. 5'-GAATTCTGA… D. 5'-AAGCTTCGA… （5）研究人员在以上基础上，欲通过改造W基因的结构来提高该酶的热稳定性，这项工作属于_________工程的范畴，该工程常用到______________技术来进行碱基的替换。 【答案】（1） ①. 原核生物（细菌） ②. Mfe I、Hind Ⅲ ③. EcoR I、Hind Ⅲ （2） ①. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA ②. 1 （3） ①. 乙链 ②. DNA半保留复制（DNA的热变性） ③. 5'→3' （4）CD （5） ①. 蛋白质 ②. 基因的定点突变 【解析】 【分析】一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。 【小问1详解】 限制酶主要是从原核生物分离纯化出来的。根据题图信息“图中W基因转录方向是从左往右”、“质粒启动子到终止子方向为顺时针”，故重组质粒的启动子应在W基因左侧，终止子应在W基因右侧，W基因右侧只能用HindⅢ切割，W基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点，结合质粒情况及切割位点识别序列，应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒，使用限制酶EcoRI（切割出的黏性末端与MfeI相同）、HindⅢ切割图中含W基因的DNA片段，以获得能正确表达W基因的重组质粒，因为限制酶MfeI和限制酶EcoRI切割露出相同的粘性末端。 【小问2详解】 质粒中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。若将正确构建的基因表达载体用MfeⅠ切割，MfeⅠ仅能识别W基因中的MfeⅠ限制酶识别位点，故将产生1种不同长度的DNA片段。 【小问3详解】 W基因转录方向是从左向右，mRNA链的合成方向为5'→3'，与乙链从左向右3'→5'互补，故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制，子链延伸方向为5'→3'。 【小问4详解】 已知其mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'。则模板链序列为3'-ACTTGCGAT…（中间序列）…CAGCTGAGC-5'，非模板链序列为5'-TGAACGCTA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'，引物与模板链的3'端结合，同时为保证扩增后的基因与酶切后的载体正确拼接，引物的5'端应添加相应限制酶识别序列，所以引物序列为5'-GAATTCTGA…、5'-AAGCTTCGA…，CD正确，AB错误。 故选CD。 【小问5详解】 研究人员在以上基础上，欲通过改造W基因的结构来提高该酶的热稳定性，这项工作属于蛋白质工程的范畴，该工程常用到基因的定点突变技术来进行碱基的替换。 21. 机体中糖类和脂质与能量代谢密切相关。延胡索酸水合酶（FH）是有氧呼吸第二阶段的重要酶。 （1）葡萄糖可以彻底氧化分解为_______，并释放能量。 （2）脂肪能够分解成甘油和脂肪酸，参与细胞呼吸的第一、二阶段。研究者将野生型小鼠FH基因敲除（无FH基因）后，构建了FH基因敲除小鼠。发现正常饮食下基因敲除小鼠体重下降和脂肪含量下降。 ①脂肪由_______元素构成，是人体细胞良好的_______物质，主要通过饮食摄入，也可以由糖类或蛋白质等物质转化而来。 ②分别检测该小鼠促进有氧呼吸的第二阶段标志蛋白CS和第三阶段标志蛋白CytC的含量，及细胞ATP生成量。 由结果分析可知，与正常脂肪细胞相比，基因敲除小鼠的脂肪细胞中能源物质氧化分解产生的能量更多转化为_______，打破了细胞呼吸的能量代谢平衡。 （3）通过以上研究，不能得出FH基因敲除能抵抗肥胖的结论。请补充实验予以证明_______。 （4）根据上述研究，有人提出，肥胖者可以服用相关药物抑制FH蛋白的功能来减肥。请评价上述观点并说明原因_______。 【答案】（1）二氧化碳和水 （2） ①. C、H、O ②. 储能 ③. 热能 （3）高脂饮食条件下，正常小鼠和FH基因敲除小鼠，检测二者的体重变化（或者增加FH基因敲除的肥胖小鼠与FH基因未敲除的肥胖小鼠组别，检测二者体重变化） （4）不可行。FH蛋白功能减弱，细胞正常的呼吸作用会受到影响，打破了细胞呼吸的能量代谢平衡 【解析】 【分析】脂肪和糖类一样，都是由C、H、O三种元素组成的，但与糖类相比脂肪的氧原子含量较少，氢的含量高，所以相同质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪消耗的氧多，释放的能量多。 【小问1详解】 葡萄糖可以被彻底氧化分解为二氧化碳和水，并释放能量，为生命活动提供能量。 【小问2详解】 ①脂肪的元素组成为C、H、O，脂肪含氢多，含氧少，是良好的储能物质。 ②如图可知，FH基因敲除小鼠的CS和CytC的蛋白质含量升高，ATP合成总量显著降低，但是有机物氧化释放的总能量不变，则能源物质氧化分解产生的能量更多以热能的形式释放出来，打破了细胞呼吸的能量代谢平衡。 【小问3详解】 本实验缺乏对照，所以不能通过以上实验证明FH基因敲除能抵抗肥胖。补充实验如下，增加组别：高脂饮食条件下，正常小鼠和FH基因敲除小鼠，检测二者的体重变化（或者增加FH基因敲除的肥胖小鼠与FH基因未敲除的肥胖小鼠组别，检测二者体重变化）。 【小问4详解】 若FH蛋白含量下降，线粒体结构异常、细胞呼吸关键蛋白含量也会异常，细胞正常的呼吸作用就会受到影响，机体正常的能量代谢也会紊乱，打破了细胞呼吸的能量代谢平衡，所以不同意服用相关药物抑制FH蛋白的功能达到减肥效果。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$