精品解析：江苏省扬州市高邮市2023-2024学年高二下学期5月月考生物试题

2023-2024学年第二学期高二年级5月学情调研测试 生物试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷共40分，第Ⅱ卷共60分。试卷满分100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一、单项选择题：共14小题，每题2分，共28分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（ ） A. 单糖的种类、数目和排列顺序不同导致其构成的多糖功能不同 B. ATP中磷酸基团均带正电荷而相互排斥导致特殊化学键易断裂 C. 水支持生命系统的独特性质与其极性及相互间形成的氢键有关 D. 蛋白质变性时氨基酸之间的氢键、二硫键以及肽键会遭到破坏 2. 蛋白质可以与多种物质结合，赋予蛋白质复合体多种功能，下列叙述错误的是（　　） A. 冬小麦细胞内蛋白质与水结合，有利于其抵抗寒冷环境 B. 洋葱根尖分生区细胞核中的蛋白质与DNA结合，作为其遗传物质 C. 大肠杆菌细胞内蛋白质与RNA结合，可以参与蛋白质的合成 D. 肝细胞膜上的蛋白质与糖类结合，可以参与细胞间的信息交流 3. 几丁质广泛存在于昆虫外骨骼中。中国科学家解析了几丁质合成酶的结构并阐明了几丁质合成的过程，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中的单糖是葡萄糖，是构成几丁质的基本单位 B. 人体骨骼中除了富含钙质外也含丰富的几丁质 C. 几丁质合成酶既具有亲水性也具有疏水性 D. 几丁质合成酶激活剂可用于防治病虫害 4. 分泌蛋白进入内质网加工时需要信号肽的引导，下列相关叙述正确的是（ ） A. 信号肽通过氢键与新合成的多肽连接 B. 信号肽以类似于胞吞的方式进内质网 C. 信号肽序列被水解发生在细胞质基质 D. 某些细胞内蛋白的合成也需要信号肽 5. 葡萄糖是细胞的主要能源物质，其跨膜运输方式是研究热点。下图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，其中面向肠腔的一侧绒毛上有运输Na+和葡萄糖的共同载体（蛋白S），基底膜上有葡萄糖转运体（蛋白G）和Na+-K+泵，回答下列问题： A. 小肠腔内葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞内 B. 小肠腔内Na+浓度低于小肠绒毛上皮细胞内 C. 蛋白S和G是转运葡萄糖的载体也可以转运Na+ D. 通过Na+-K+泵消耗ATP可维持细胞内较低的Na+浓度 6. 科学家利用“水凝胶”将小鼠自体干细胞安全送进小鼠脑损伤部位，使其在该部位进行增殖、分化，以修复损伤细胞。下列叙述正确的是（　　） A. 自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同，基因表达情况不同 B. 自体干细胞能修复损伤细胞，说明自体干细胞具有全能性 C. 小鼠自体干细胞表面不含抗原物质，进入小鼠体内后不会发生免疫反应 D. 干细胞的分裂能力高于体细胞，分化能力低于体细胞 7. 紫花苜蓿（2n=32）是应用较为广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根（2n=12）富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的呼吸作用），下列说法正确的是（　　） A. 将两种细胞分别置于渗透压略大于原生质体内部的环境中，有利于通过酶解法去除细胞壁获得两种植物的原生质体 B. ②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织 C. ②③过程需要在有光照、植物激素的作用才能再分化形成完整植株 D. 只考虑两个细胞融合的情况下，②过程的细胞中染色体数目都是44条，③过程产生的再生植株是可育的四倍体 8. 下列有关传统发酵食品制作中发酵条件合理控制的叙述，错误的是（　　） A. 果酒发酵转为果醋发酵后需适当升温并持续通气 B. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反 C. 制作泡菜时注意保持坛盖边沿的水槽中始终有水 D. 向发酵液中添加前一次的发酵物可提高发酵速度 9. 某种物质A（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0.1mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个。相关叙述正确的是（ ） A. 实验时，淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B. 若乙平板上菌落数平均为240个，则接种的菌液的稀释倍数为105 C. ③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上 D. 乙中需要加琼脂和物质A等，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 10. 下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（　　） A. 用自然生长的茎进行组织培养须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠混合液消毒 B. 组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质，蛭石能提供生长支撑和促进植物生长 C. 为防止杂菌污染，从接种外植体到生成试管苗尽量在同一个锥形瓶内完成 D. 培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 11. 曲妥珠单抗是抗人表皮生长因子受体（HER2）的单克隆抗体，能竞争性阻止人表皮生长因子与HER2结合，进而抑制乳腺癌细胞生长。下列相关叙述正确的是（ ） A. 乳腺癌细胞具有无限增殖的能力，因此体外培养癌细胞时只需提供血清 B. 曲妥珠单抗制备时至少需要2次筛选，第2次筛选常用选择培养基进行 C. 曲妥珠单抗本身不具备治疗乳腺癌的作用，只有携带抗癌药物才起作用 D. 乳腺癌细胞中人表皮生长因子受体基因的表达量一般比正常乳腺细胞高 12. 原位PCR技术是利用原位PCR仪，在组织或细胞中靶DNA所在的位置上进行的PCR循环扩增，通过掺入标记基团直接显色或结合原位杂交进行检测的方法。进行扩增时，反应体系中的反应成分需渗透到组织或细胞的靶DNA处才能进行扩增，PCR反应体系中需要添加一定浓度的Mg2+，而组织细胞间的物质会吸附Mg2+，使进入细胞的Mg2+减少。下列说法正确的是（　　） A. 反应体系中dNTP作为扩增的原料，会依次连接到子链的5，端 B. 原位PCR反应体系中使用的Mg2+浓度要比常规PCR低 C. 反应体系中引物的G、C碱基含量越高，复性的温度越低 D. 原位PCR技术可用于人类β-地中海贫血致病基因的检测 13. “标记”是生物技术与工程常用的技术手段，下列相关叙述错误的是（ ） A. 诱导植物原生质体融合时，通过红绿荧光蛋白标记检测细胞融合情况 B. 分析工程酵母发酵产物的合成及分泌时，通过同位素标记监测产物转移路径 C. 验证转基因抗虫棉是否成功时，通过RNA分子标记检测目的基因是否表达 D. 对目的基因进行扩增时，通过荧光标记技术实时定量测定产物的量 14. 下列实验操作与实验现象的描述错误的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 A 用苏丹Ⅲ染液染色花生子叶切片，镜检 子叶细胞间也有橘黄色颗粒 B 用适量新配制的斐林试剂加入鲜榨的甘蔗汁，50℃-65℃水浴加热 溶液呈蓝色 C 用台盼蓝染液染色酵母菌涂片，镜检 死亡的酵母菌被染成蓝色 D 用带有适量红墨水的0.3g/mL蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶内表皮装片，镜检 红色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深 A. A B. B C. C D. D 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 脑细胞的生理活动中可产生β-淀粉样蛋白等有毒蛋白，这些蛋白的积累可伤害神经元，引发阿尔茨海默症等一些大脑疾病。最新研究发现，脑血管周围的星形胶质细胞上有一种水通道蛋白AQP4X，有助于从大脑中清除这些有毒蛋白。下列叙述正确的有（　　） A. 水通道蛋白AQP4X的形成需经过内质网和高尔基体的加工 B. 水分子直接通过脂双层和通过AQP4X的运输速率是相同的 C. AQP4X既是水分子的转运蛋白，也是β-淀粉样蛋白等有毒蛋白的转运蛋白 D. 阿尔茨海默症患者的星形胶质细胞上AQP4X的数量可能比正常人少 16. 某研究小组从黄色短杆菌（能合成L-亮氨酸）中筛选L-亮氨酸缺陷型（不能合成L-亮氨酸）突变菌株，培养皿A和培养皿B的培养基中含有L-亮氨酸，培养皿C的培养基中不含有L-亮氨酸，实验流程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 通常使用干热灭菌法对培养基、试管及接种工具等进行灭菌 B. ②接种时，需要保证培养皿B和培养皿C的菌种接种位置基本相同，便于将来比较培养皿B和培养皿C中菌落的差异 C. 培养皿A、B、C中的培养基都要使用固体培养基的原因是便于观察菌落特征和分离目的菌株 D. 研究人员应该从培养皿C中选取目的菌落，选取目的菌落位置的依据是培养皿C中有菌落，而在培养皿B中的对应位置没有菌落 17. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B. 细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同 C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞 D. 胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养 18. 甲表示一个渗透作用装置，将半透膜袋缚于玻璃管下端，半透膜袋内部装有60 mL浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液；图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况；图丙表示植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化的过程。下列有关叙述正确的是（　　） A. 图甲中，若将0.3mol/L的蔗糖溶液换为0.3 mol/L的淀粉溶液，玻璃管内的液面高度会降低 B. 图乙中植物细胞发生了质壁分离的自动复原 C. 图乙中从O点到B点均有水进入细胞的过程 D. 图丙中，蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、非选择题：共5题，共60分。除特别说明外，每空1分。 19. I、下图甲、图乙分别是两类高等生物细胞局部的亚显微结构模式图，请据图回答： （1）图甲和图乙细胞中共有的细胞器_____（填写编号）。 （2）细胞质中支撑着细胞器的结构是由_____组成的。肽链合成的场所是_____（填写编号），某条肽链由a个氨基酸组成，其分子式为CxHyNmOnS3（m>a，n>a+1），并且是由下列4种氨基酸组成的，那么该物质彻底水解后将会得到乙物质数目为_____。 （3）若B为组成菠菜叶片的叶肉细胞，叶片进行光合作用时叶绿体会产生淀粉。某同学想用菠菜叶片设计实验证明上述结论。请你帮他写出设计思路中的自变量_____。 Ⅱ、细胞中蛋白质的分选过程需在多种结构的协同作用下完成。下图1为相关蛋白质的分选过程示意图，a～d表示细胞结构，①-④表示生理过程。请回答下列问题： （4）图1中细胞中膜面积最大的细胞器是_____，除图1所示类型外，另一类的主要功能是_____。 （5）图1中信号肽序列与相应的_____识别，实现蛋白质的定向转运；胞浆蛋白是细胞中“永久”成分，而不能被分选至细胞外是因为_____。 （6）下列物质可在b中加工、分选的有_____。 A. 促甲状腺激素释放激素 B. 还原型辅酶I C. 水通道蛋白 D. 细胞骨架 （7）结构a与b之间存在囊泡的双向转运，药物X可特异性地阻碍a、b间正向通路，而不影响反向通路。如图2所示是细胞中囊泡运输的一般模式，据图分析药物X的作用机制可能有_____。 20. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体一药物偶联物（ADC），过程如下图所示。 （1）动物细胞培养时，可以用_____酶处理动物组织，得到分散的组织细胞，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。动物细胞培养的特点是_____。 （2）为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用取自_____的特定抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，为了获得杂交瘤细胞，应将诱导融合后的细胞放在_____培养基上进行培养。 （3）通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和_____才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时，首先应保证其处于_____的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是_____与5%CO2的混合气体，此外在使用合成培养基时通常还需加入血清。 （4）单克隆抗体的优点是_____。单克隆抗体是ADC中的_____（填“a”或“b”）部分。 （5）研究发现，ADC在患者体内的作用如下图所示。 ①单克隆抗体除了运载药物外，还有_____等作用。 ②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，可导致_____。 ③ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用，是因为单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞，该过程依赖于_____原理。 21. I.供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰（即RNA某位点的甲基化）水平对猪核移植胚胎发育的影响，研究者进行系列实验。 （1）核移植的受体是_____细胞，核移植后的重构胚发育至一定阶段可利用胚胎移植技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体，从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的_____可用于医学研究。 （2）RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞（甲组）属于多能干细胞，猪胎儿成纤维细胞（乙组）则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率，结果如图1、2。 结果表明，核供体细胞的分化程度越高，_____越低。 （3）研究发现甲组细胞内甲基转移酶M（催化RNAm6A修饰）的表达水平高于乙组，为验证RNAm6A修饰与核移植胚胎发育能力的关系，研究者进行如下实验： 组别 对核供体细胞的处理方法 核移植胚胎发育能力的检测结果 胚胎总数 胚胎卵裂率 囊胚率 对照组 导入空载体 187 59.4％ 16.8％ 实验组 导入M基因表达载体 185 71.3％ 27％ 导入空载体是为了排除_____等对实验结果的干扰。结果表明，_____可提高核移植胚胎的发育能力。 （4）为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，研究者分析了M基因启动子的甲基化水平，发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22％，而猪胎儿成纤维细胞则为50％。 据此设计实验：实验组用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞，对照组不处理；检测两组的M基因启动子甲基化水平。 请修正实验方案：_____。 Ⅱ.兰花人工种子由人工种皮、原球茎和人工胚乳构成。原球茎是由胚性细胞组成、形态类似球茎的结构，可发育成完整植株，人工胚乳可调控原球茎的休眠，并为原球茎的发育提供营养成分和激素。回答下列问题： （5）从盆兰花获取茎尖，对其进行_____处理后接种于培养基，茎尖通过_____后生长为原球茎。原球茎在发芽培养基上可很快长出幼叶，然后在生根培养基中形成完整植株。 （6）将原球茎切成小块，转入增殖培养基进行继续培养，可以得到大量原球茎，实现兰花的快速繁殖。在增殖培养基中添加椰子水，原球茎会长得更饱满。不同成熟度椰子的椰子水对原球茎生长的促进效果不同，推测原因是不同成熟度椰子的椰子水中_____和_____的含量存在差异。 22. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用，传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂，还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌，过程如下图所示。请据图回答下列问题： （1）图中①过程需要使用_____酶，②过程需要用到的酶有限制酶和_____。 （2）用图中方法得到的kit基因较少，可以采用PCR技术进行扩增，已知kit基因的部分序列如下： 5' -CGGG ATCCALLAGAATTCCG-3' 3' -GCCCTAGGTLLTCTTAAGGC-5' 根据上述序列设计引物为_____（填字母），以_____（填限制酶）进行双酶切kit基因与质粒pET-28a（+），为了实现目的基因与运载体的连接，则需要在引物的_____端添加限制酶识别序列。 A．5' -GCCCTAGGT-3' B．5'-CGGAATTCT-3' C．5' -CGGGATCCA-3' D．5'-GCCTTAAGA-3' （3）若要检测kit基因是否在大肠杆菌体内发挥作用，首先需要检测大肠杆菌的_____（选填“DNA”或“RNA”）。 （4）双酶切kit基因，与质粒pET-28a（+）长度为170bp片段进行置换，构建重组质粒pET-28a（+）-kit，上述两种质粒在Hind Ⅲ酶切后片段长度如下表所示， 质粒类型 pET-28a（+） pET-28a（+）-kit Hind Ⅲ酶切片段 1000bp、2550bp 1000bp、2000bp、700bp 则kit基因长度为_____，由此判定kit基因上有2个Hind Ⅲ酶切位点，原因是_____。 （5）菌液PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目基因两端序列为引物进行扩增的方法，根据凝胶电泳结果可初步鉴定菌落是否含有目的基因。对构建的基因工程菌进行菌液PCR验证，根据初步验证的结果提取大肠杆菌的质粒进行双酶切再验证，结果如下图所示。分析可知，基因工程菌的构建_____（选填“是”或“否”）成功，原因是_____。 23. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改良基因，可制造出性能优异的t-PA改良蛋白。下图是通过两次 PCR 操作，运用大引物进行定点突变获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYII 构建含 t-PA改良基因的重组质粒示意图。（注：一次PCR 操作可进行多次循环） （1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白属于_____工程。 （2）已知t-PA蛋白第84 位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中 t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是 UCU。获取t-PA突变改良基因过程中需要以下三种引物： 在上述引物中，引物Ⅰ中突变基因位点是_____碱基，第一次PCR 操作中使用的引物有_____、_____。第二次PCR 操作中使用的引物有_____，另外一种引物是大引物的_____（填“①”或“②”）链。 （3）PCR 操作中退火的目的是_____。第二次 PCR过程中至少需要_____次循环才能获得双链等长t-PA改良基因。 （4）研究人员将重组质粒导入到大肠杆菌常用的方法是_____，转化后的大肠杆菌需接种在含有_____的培养基上进行筛选。对于该基因的检测，通常需进一步通过_____鉴定，而不用PCR产物凝胶电泳的结果，原因是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第二学期高二年级5月学情调研测试 生物试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷共40分，第Ⅱ卷共60分。试卷满分100分。考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一、单项选择题：共14小题，每题2分，共28分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（ ） A. 单糖的种类、数目和排列顺序不同导致其构成的多糖功能不同 B. ATP中磷酸基团均带正电荷而相互排斥导致特殊化学键易断裂 C. 水支持生命系统的独特性质与其极性及相互间形成的氢键有关 D. 蛋白质变性时氨基酸之间的氢键、二硫键以及肽键会遭到破坏 【答案】C 【解析】 【分析】多糖的单体大多是葡萄糖。蛋白质因空间结构被破坏而变性，蛋白质变性时，肽键一般不会断裂。 【详解】A、单糖的数目和连接方式不同导致其构成的多糖功能不同，A错误； B、ATP中磷酸基团具有较高的转移势能导致特殊化学键易断裂，B错误； C、水是极性分子，水分子间容易形成氢键同时氢键也容易断裂，水的这一独特性质使其能够支持生命系统，C正确； D、蛋白质变性时肽键未遭到破坏，D错误。 故选C。 2. 蛋白质可以与多种物质结合，赋予蛋白质复合体多种功能，下列叙述错误的是（　　） A. 冬小麦细胞内蛋白质与水结合，有利于其抵抗寒冷环境 B. 洋葱根尖分生区细胞核中的蛋白质与DNA结合，作为其遗传物质 C. 大肠杆菌细胞内蛋白质与RNA结合，可以参与蛋白质的合成 D. 肝细胞膜上的蛋白质与糖类结合，可以参与细胞间的信息交流 【答案】B 【解析】 【分析】组成细胞的有机物中含量最多的就是蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，有些蛋白质具有催化、免疫、调节、运输的作用。 【详解】A、冬小麦细胞中的结合水可以与蛋白质、多糖等物质结合，细胞中结合水含量增高，有利于提高冬小麦抵抗寒冷环境，A正确； B、洋葱根尖分生区细胞核中的蛋白质与DNA结合，可以构成染色质，染色质中DNA是遗传信息的载体；或为解旋酶、DNA聚合酶与DNA结合进行DNA的复制；或为RNA聚合酶与DNA结合进行转录过程。所以洋葱根尖分生区细胞核中的蛋白质与DNA结合，不一定是作为其遗传物质，B错误; C、大肠杆菌中存在核糖体，核糖体是由蛋白质与RNA结合形成的，可以参与蛋白质的合成，C正确； D、肝细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，可以参与细胞间的信息交流，D正确. 故选B。 3. 几丁质广泛存在于昆虫外骨骼中。中国科学家解析了几丁质合成酶的结构并阐明了几丁质合成的过程，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中的单糖是葡萄糖，是构成几丁质的基本单位 B. 人体骨骼中除了富含钙质外也含丰富的几丁质 C. 几丁质合成酶既具有亲水性也具有疏水性 D. 几丁质合成酶激活剂可用于防治病虫害 【答案】C 【解析】 【分析】几丁质是一种多糖，又称壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼、真菌的细胞壁中。分析题图可知，几丁质合成的过程主要有三个阶段，第一个阶段，几丁质合成酶将细胞中的单糖转移到细胞膜上用于合成几丁质糖链。第二阶段，新生成的几丁质糖链通过细胞膜上的转运通道释放到细胞外。第三阶段，释放的几丁质链自发组装形成几丁质。 【详解】A、几丁质含有N，其单糖不可能为葡萄糖，A错误； B、几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼、真菌的细胞壁中，人体骨骼中不含几丁质，B错误； C、由图可知，几丁质合成酶一部分与磷脂头部接触，一部分与磷脂尾部接触，说明其既具有亲水性也具有疏水性，C正确； D、几丁质合成酶促进相应的反应利于害虫合成几丁质，不利于防治虫害，D错误。 故选C。 4. 分泌蛋白进入内质网加工时需要信号肽的引导，下列相关叙述正确的是（ ） A. 信号肽通过氢键与新合成的多肽连接 B. 信号肽以类似于胞吞的方式进内质网 C. 信号肽序列被水解发生在细胞质基质 D. 某些细胞内蛋白的合成也需要信号肽 【答案】D 【解析】 【分析】在分泌蛋白合成和分泌过程中，信号肽是核糖体上合成的多肽链，信号肽可以穿过内质网膜，进入内质网腔，由信号肽酶切将信号肽切下，多肽链通过信号肽的诱导进行内质网腔内，在内质网中进行加工。 【详解】A、信号肽并不是通过氢键与新合成的多肽连接的，而是通过疏水性相互作用与新合成的多肽连接，A错误； B、信号肽并不是以类似于胞吞的方式进内质网的，而是通过信号识别颗粒(SRP)与内质网膜上的SRP受体结合，然后将新合成的多肽引导进入内质网腔，B错误； C、信号肽序列被水解发生在内质网腔，C错误； D、某些细胞内蛋白的合成也需要信号肽，例如溶酶体内的蛋白，D正确。 故选D。 5. 葡萄糖是细胞的主要能源物质，其跨膜运输方式是研究热点。下图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，其中面向肠腔的一侧绒毛上有运输Na+和葡萄糖的共同载体（蛋白S），基底膜上有葡萄糖转运体（蛋白G）和Na+-K+泵，回答下列问题： A. 小肠腔内葡萄糖浓度高于小肠上皮细胞内 B. 小肠腔内Na+浓度低于小肠绒毛上皮细胞内 C. 蛋白S和G是转运葡萄糖的载体也可以转运Na+ D. 通过Na+-K+泵消耗ATP可维持细胞内较低的Na+浓度 【答案】D 【解析】 【分析】分析图解：葡萄糖进小肠上皮细胞是低浓度到高浓度，是主动运输，出小肠上皮细胞是高浓度到低浓度，是协助扩散；Na+进小肠上皮细胞是高浓度到低浓度，是协助扩散，出小肠上皮细胞是通过Na+-K+泵，由低浓度向高浓运输度，是主动运输。 【详解】AD、据图可知，小肠上皮细胞排出钠离子是通过钠钾泵进行的，该过程是逆浓度梯度进行的，说明小肠上皮细胞的钠离子浓度低于细胞外，通过Na+-K+泵消耗ATP可维持细胞内较低的Na+浓度，且可说明钠离子经由S蛋白进入小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，该过程产生的势能会协同转运葡萄糖，即葡萄糖进入小肠上皮细胞需要能量，是逆浓度梯度进行的，据此推测，小肠腔内葡萄糖浓度低于小肠上皮细胞内，A错误，D正确； B、结合AD分析可知，Na+进小肠上皮细胞是高浓度到低浓度，即小肠腔内Na+浓度高于小肠绒毛上皮细胞内，B错误； C、由图示可知，G蛋白可转运葡萄糖，但不能转运Na+，C错误。 故选D。 6. 科学家利用“水凝胶”将小鼠自体干细胞安全送进小鼠脑损伤部位，使其在该部位进行增殖、分化，以修复损伤细胞。下列叙述正确的是（　　） A. 自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同，基因表达情况不同 B. 自体干细胞能修复损伤细胞，说明自体干细胞具有全能性 C. 小鼠自体干细胞表面不含抗原物质，进入小鼠体内后不会发生免疫反应 D. 干细胞的分裂能力高于体细胞，分化能力低于体细胞 【答案】A 【解析】 【分析】细胞分化的概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变，只是基因选择性表达的结果。其特点是具有普遍性、稳定性、不可逆性；其实质是基因的选择性表达；其结果是细胞的种类增多，功能趋于专门化。 【详解】A、自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同，因为它们是由同一个受精卵发育而来，其基因组成相同，但是它们的基因表达情况不同，因为它们的分化程度不同，A 正确； B、自体干细胞能修复损伤细胞，并不能说明自体干细胞具有全能性，因为全能性是指细胞具有发育成完整个体或分化为其他细胞的能力，B 错误； C、小鼠自体干细胞表面含有抗原物质，C错误； D、干细胞的分裂能力和分化能力均高于体细胞，D 错误。 故选A。 7. 紫花苜蓿（2n=32）是应用较为广泛的豆科牧草，但易造成家畜鼓胀病。百脉根（2n=12）富含单宁，单宁可与植物蛋白质结合，不会引起家畜采食后鼓胀。科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病苜蓿新品种。研究流程如图（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的呼吸作用），下列说法正确的是（　　） A. 将两种细胞分别置于渗透压略大于原生质体内部的环境中，有利于通过酶解法去除细胞壁获得两种植物的原生质体 B. ②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织 C. ②③过程需要在有光照、植物激素的作用才能再分化形成完整植株 D. 只考虑两个细胞融合的情况下，②过程的细胞中染色体数目都是44条，③过程产生的再生植株是可育的四倍体 【答案】A 【解析】 【分析】  植物组织培养： （1）幼嫩的组织脱分化较为容易，如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化，而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。 （2）对外植体要进行消毒处理，而对各种器械要彻底灭菌。 （3）植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以，但后者的成本高。 （4）诱导愈伤组织再分化形成胚状体或丛芽及生根的过程中，要进行换瓶处理，以改变培养基中的激素配比及浓度。 【详解】A、在制备两种植物原生质体时，需用酶解法去除植物细胞的细胞壁，去壁后的原生质体在较高渗透压环境下处于较稳定状态，不易破裂，从而有利于获得两种植物的原生质体，A正确； B、由题意可知，使用IOA和R-6G处理后，原生质体和同源融合体不能再生愈伤组织，故②过程不需要使用选择培养基筛选杂种愈伤组织，B错误； C、②过程表示脱分化，③过程分别表示再分化，脱分化所需的生长素/细胞分裂素比值为1，再分化时，提高该比值有利于根的分化，降低该比值有利于芽的分化，再分化过程需要光照，②过程一般不需要光照，C错误； D、紫花苜蓿染色体数目为32条，百脉染色体数目为12条，融合之后细胞内染色体数目为32+12=44条，②过程表示脱分化，进行的是有丝分裂，此时若细胞在有丝分裂后期染色体数目有44×2=88条，紫花苜蓿是二倍体，百脉是二倍体，③过程产生的再生植株是可育的多倍体（四倍体），D错误。 故选A。 8. 下列有关传统发酵食品制作中发酵条件合理控制的叙述，错误的是（　　） A. 果酒发酵转为果醋发酵后需适当升温并持续通气 B. 果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反 C. 制作泡菜时注意保持坛盖边沿的水槽中始终有水 D. 向发酵液中添加前一次的发酵物可提高发酵速度 【答案】B 【解析】 【分析】发酵原理：（1）参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。（2）参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。（3）参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。 【详解】A、利用酵母菌进行酒精发酵的温度应控制在18~25 ℃，酵母菌为兼性厌氧型生物，发酵刚开始时，酵母菌在短时间内进行有氧呼吸，而后转为无氧呼吸，但是，果醋发酵需要通氧气，且温度要升温至30-35℃，A正确； B、果醋制作过程中产生醋酸发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中产生的二氧化碳溶于发酵液，使发酵液pH也是逐渐降低，B错误； C、泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸，所以保持坛盖边沿的水槽中始终有水以维持无氧环境，C正确； D、前一次的发酵物具有浓度较高的发酵所需微生物，能快速进入发酵状态，D正确。 故选B。 9. 某种物质A（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0.1mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个。相关叙述正确的是（ ） A. 实验时，淤泥及盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌 B. 若乙平板上菌落数平均为240个，则接种的菌液的稀释倍数为105 C. ③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上 D. 乙中需要加琼脂和物质A等，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：①为淤泥取样进行稀释，②为接种到液体培养基上，③稀释涂布平板法接种到以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上，④为挑取单菌落接种，⑤在以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上进一步筛选出高效降解A的菌株。 【详解】A、实验时，要从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株，则图①为淤泥取样进行稀释，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，淤泥中有菌种，因此不能进行灭菌处理；盛有培养基的摇瓶通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌，A错误； B、若乙平板上长出的菌落数平均为240个，假设稀释倍数为a，根据摇瓶M中1mL菌液中细菌数为2.4×108个，在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液，则有240×a÷0.1=2.4×108，则稀释倍数a=105，B正确； C、③接种方法为稀释涂布平板法，接种工具是涂布器，但是不能用涂布器蘸取菌液，应该将菌液用微量移液管加入到培养基中，用涂布器进行均匀涂布，C错误； D、识图分析可知，③是稀释涂布平板法接种到以A为唯一碳源和氮源的选择培养基上，因此乙为固体培养基，需要加琼脂和物质A等，为了提高准确度，实验需设平行重复实验，且需要另外设置空白对照，检测培养基配制是否被杂菌污染，D错误。 故选B。 10. 下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（　　） A. 用自然生长的茎进行组织培养须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠混合液消毒 B. 组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质，蛭石能提供生长支撑和促进植物生长 C. 为防止杂菌污染，从接种外植体到生成试管苗尽量在同一个锥形瓶内完成 D. 培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用70%乙醇，再用无菌水清洗，再用5%次氯酸钠消毒处理，最后再用无菌水清洗，A错误； B、组培苗生存能力较弱，需要进行锻炼，采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石保水透气，因此组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质，蛭石能提供生长支撑和促进植物生长，B正确； C、接种外植体到生成试管苗不能在同一个锥形瓶中完成，因为脱分化和再分化的条件以及培养基都不一样，C错误； D、培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，D错误。 故选B。 11. 曲妥珠单抗是抗人表皮生长因子受体（HER2）的单克隆抗体，能竞争性阻止人表皮生长因子与HER2结合，进而抑制乳腺癌细胞生长。下列相关叙述正确的是（ ） A. 乳腺癌细胞具有无限增殖的能力，因此体外培养癌细胞时只需提供血清 B. 曲妥珠单抗制备时至少需要2次筛选，第2次筛选常用选择培养基进行 C. 曲妥珠单抗本身不具备治疗乳腺癌的作用，只有携带抗癌药物才起作用 D. 乳腺癌细胞中人表皮生长因子受体基因的表达量一般比正常乳腺细胞高 【答案】D 【解析】 【分析】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，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。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。 【详解】A、动物细胞培养需要营养物质、气体环境、无菌无毒环境等，乳腺癌细胞属于动物细胞，因此体外培养癌细胞时需要营养物质，还需要血清等天然物质，A错误； B、曲妥珠单抗制备时至少需要2次筛选，第1次筛选常用选择培养基进行，第2次筛选利用多孔板法和抗原-抗体杂交法，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞，B错误； C、曲妥珠单抗是抗人表皮生长因子受体（HER2）的单克隆抗体，能竞争性阻止人表皮生长因子与HER2结合，进而抑制乳腺癌细胞生长，因此曲妥珠单抗本身可以具备治疗乳腺癌的作用，C错误； D、乳腺癌细胞具有无限增殖的能力，生长因子与生长因子受体（HER2）结合后能促进细胞增殖，推测乳腺癌细胞中人表皮生长因子受体基因的表达量一般比正常乳腺细胞高，D正确。 故选D。 12. 原位PCR技术是利用原位PCR仪，在组织或细胞中靶DNA所在的位置上进行的PCR循环扩增，通过掺入标记基团直接显色或结合原位杂交进行检测的方法。进行扩增时，反应体系中的反应成分需渗透到组织或细胞的靶DNA处才能进行扩增，PCR反应体系中需要添加一定浓度的Mg2+，而组织细胞间的物质会吸附Mg2+，使进入细胞的Mg2+减少。下列说法正确的是（　　） A. 反应体系中dNTP作为扩增的原料，会依次连接到子链的5，端 B. 原位PCR反应体系中使用的Mg2+浓度要比常规PCR低 C. 反应体系中引物的G、C碱基含量越高，复性的温度越低 D. 原位PCR技术可用于人类β-地中海贫血致病基因的检测 【答案】D 【解析】 【分析】PCR 是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据 DNA 半保留复制的原理，在体外提供参与 DNA 复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 基本条件：模板：DNA的双链；原料：四种脱氧核苷酸；酶：耐高温的DNA聚合酶；引物：一小段能与DNA母链的一小段碱基序列互补配对的短单链核酸，起作用是为DNA聚合酶提供了游离的3’端，使DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。 【详解】A、反应体系中dNTP作为扩增的能量，原料是游离的四种脱氧核苷酸，脱氧核苷酸会依次连接到子链的5，端，A错误； B、据题可知，PCR时组织细胞间的物质会吸附Mg2+，使进入细胞的Mg2+减少，因此原位PCR反应体系中使用的Mg2+浓度要比常规PCR高； C、PCR中引物的复性温度可由G、C的含量进行推测，反应体系中引物的G、C碱基含量越高，复性的温度越高，C错误； D、原位PCR技术可用于人类β-地中海贫血致病基因的检测，D正确。 故选D。 13. “标记”是生物技术与工程常用的技术手段，下列相关叙述错误的是（ ） A. 诱导植物原生质体融合时，通过红绿荧光蛋白标记检测细胞融合情况 B. 分析工程酵母发酵产物的合成及分泌时，通过同位素标记监测产物转移路径 C. 验证转基因抗虫棉是否成功时，通过RNA分子标记检测目的基因是否表达 D. 对目的基因进行扩增时，通过荧光标记技术实时定量测定产物的量 【答案】C 【解析】 【分析】标记常见的方法有荧光标记法，同位素标记法。 【详解】A、诱导植物原生质体融合时，利用红绿荧光标记蛋白，通过红绿荧光蛋白标记混合情况检测细胞融合情况，A正确； B、利用同位素标记法可以监测工程酵母发酵产物的合成及分泌时产物转移路径，B正确； C、验证转基因抗虫棉是否成功时，应该通过接种实验验证，即为转基因抗虫棉接种相应抗的害虫，检测抗虫棉是否表现出抗虫特性，C错误； D、对目的基因进行扩增时，可通过荧光标记技术，利用荧光基团和淬灭基团制成探针，实时定量测定产物的量，D正确。 故选C。 14. 下列实验操作与实验现象的描述错误的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 A 用苏丹Ⅲ染液染色花生子叶切片，镜检 子叶细胞间也有橘黄色颗粒 B 用适量新配制的斐林试剂加入鲜榨的甘蔗汁，50℃-65℃水浴加热 溶液呈蓝色 C 用台盼蓝染液染色酵母菌涂片，镜检 死亡的酵母菌被染成蓝色 D 用带有适量红墨水的0.3g/mL蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶内表皮装片，镜检 红色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】有机物的鉴定方法：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄。（4）淀粉遇碘液变蓝。 【详解】A、苏丹Ⅲ可将脂肪染成橘黄色，用苏丹Ⅲ染液染色花生子叶切片，镜检子叶细胞间也有橘黄色颗粒，A正确； B、斐林试剂可用于检测还原糖，甘蔗汁中富含蔗糖，属于非还原糖，不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。溶液呈蓝色，B正确； C、活细胞的细胞膜具有选择透过性，死细胞失去该功能，染料能够进入细胞，故用台盼蓝染液染色酵母菌涂片，镜检死亡的酵母菌被染成蓝色，C正确； D、用0.3g/mL蔗糖溶液加适量红墨水处理的洋葱鳞片叶内表皮装片，由于外界溶液浓度高于细胞液浓度，因此细胞失水，但内表皮无色，不能发生颜色变深的现象，内表皮含液泡，会发生液泡变小的现象，D错误。 故选D。 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 脑细胞的生理活动中可产生β-淀粉样蛋白等有毒蛋白，这些蛋白的积累可伤害神经元，引发阿尔茨海默症等一些大脑疾病。最新研究发现，脑血管周围的星形胶质细胞上有一种水通道蛋白AQP4X，有助于从大脑中清除这些有毒蛋白。下列叙述正确的有（　　） A. 水通道蛋白AQP4X的形成需经过内质网和高尔基体的加工 B. 水分子直接通过脂双层和通过AQP4X的运输速率是相同的 C. AQP4X既是水分子的转运蛋白，也是β-淀粉样蛋白等有毒蛋白的转运蛋白 D. 阿尔茨海默症患者的星形胶质细胞上AQP4X的数量可能比正常人少 【答案】ACD 【解析】 【分析】 分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【详解】A、水通道蛋白是膜蛋白的一种，其形成与分泌蛋白的合成和加工相同，也需要内质网和高尔基体等加工，A正确； B、AQP4X是一种水通道蛋白，目前认为水通道蛋白协助水分子跨膜运输的速率＞水分子直接通过脂双层的运输速率，B错误； C、分析题意可知，AQP4X是水通道蛋白，能够协助水分子运输，此外还有助于从大脑中清除这些有毒蛋白，故AQP4X既是水分子的转运蛋白，也是β-淀粉样蛋白等有毒蛋白的转运蛋白，C正确； D、β-淀粉样蛋白等有毒蛋白积累会伤害神经元，引发阿尔茨海默症，而AQP4X能有助于清除毒蛋白，故阿尔茨海默症患者的星形胶质细胞上AQP4X的数量可能比正常人少，D正确。 故选ACD。 16. 某研究小组从黄色短杆菌（能合成L-亮氨酸）中筛选L-亮氨酸缺陷型（不能合成L-亮氨酸）突变菌株，培养皿A和培养皿B的培养基中含有L-亮氨酸，培养皿C的培养基中不含有L-亮氨酸，实验流程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 通常使用干热灭菌法对培养基、试管及接种工具等进行灭菌 B. ②接种时，需要保证培养皿B和培养皿C的菌种接种位置基本相同，便于将来比较培养皿B和培养皿C中菌落的差异 C. 培养皿A、B、C中的培养基都要使用固体培养基的原因是便于观察菌落特征和分离目的菌株 D. 研究人员应该从培养皿C中选取目的菌落，选取目的菌落位置的依据是培养皿C中有菌落，而在培养皿B中的对应位置没有菌落 【答案】BC 【解析】 【分析】灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、湿热灭菌。 ①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法； ②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法，所用器械是干热灭菌箱 ； ③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法，所用器械是高压蒸汽灭菌锅。 【详解】A、培养基灭菌常用的方法是湿热灭菌法，主要使用高压蒸汽灭菌锅灭菌，A错误； B、②接种时，要使培养皿B和培养皿C的菌种接种位置相同，用来比较培养皿B和培养皿C中菌落差异，以便确定目的菌株的位置，B正确·； C、培养皿A、B、C中的培养基都要使用固体培养基的原因是便于观察菌落特征和分离目的菌株，因为液体培养基无法形成菌落，也无法达到分离菌株的目的，C正确； D、在不含 L-亮氨酸的培养基中，突变菌株由于不能合成L-亮氮酸不能生长，而在含 L-亮氨酸的培养基中能够生长，因此培养皿B的菌落中可挑选出突变菌株。确定目的菌落位置的依据是在相同的培养基位置上观察培养皿B和培养皿C有无菌落长出，若B有C无，则对应的培养皿B中的菌落为目的菌株，D错误。 故选BC。 17. 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子 B. 细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同 C. 用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞 D. 胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养 【答案】ABC 【解析】 【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。 2、ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态．在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段。 【详解】A、为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误； B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B错误； C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误； D、动物细胞培养时需要在5% CO2的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH，D正确。 故选ABC。 18. 甲表示一个渗透作用装置，将半透膜袋缚于玻璃管下端，半透膜袋内部装有60 mL浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液；图乙表示放置在某溶液中的植物细胞失水量的变化情况；图丙表示植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化的过程。下列有关叙述正确的是（　　） A. 图甲中，若将0.3mol/L的蔗糖溶液换为0.3 mol/L的淀粉溶液，玻璃管内的液面高度会降低 B. 图乙中植物细胞发生了质壁分离的自动复原 C. 图乙中从O点到B点均有水进入细胞的过程 D. 图丙中，蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 【答案】BCD 【解析】 【分析】1、渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；据图甲分析，漏斗内为0.3mol/L的蔗糖溶液，而烧杯内为清水，由于两侧存在浓度差，装置发生渗透作用，导致漏斗内液面上升。2、分析题图：乙图中植物细胞在一定浓度的某溶液中细胞失水量先增加后减少。丙图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞；而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解为单糖并通过转运载体才能运输，并且也是顺浓度梯度进行运输。 【详解】A、图甲中，若将0.3mol/L 的蔗糖溶液换为0.3 mol/L 的淀粉溶液，半透膜袋内部的分子数没有变化，因此玻璃管内的液面高度不会降低，A错误； B、图乙表示的植物细胞在某溶液中处理的10min内处于质壁分离状态，但从A点细胞的失水量开始减少，说明此时细胞已经开始吸水，到10min时，细胞已经处于复原的状态，B正确； C、植物细胞通过渗透作用吸水或失水的过程中，水分子进出细胞是双向的，故图乙中从O点到B点均有水进入细胞的过程，C正确； D、图丙中，蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解为单糖并通过转运载体才能运输，且蔗糖为二糖，水解后成为两分子单糖，浓度增大，故蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输，D正确。 故选BCD。 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、非选择题：共5题，共60分。除特别说明外，每空1分。 19. I、下图甲、图乙分别是两类高等生物细胞局部的亚显微结构模式图，请据图回答： （1）图甲和图乙细胞中共有的细胞器_____（填写编号）。 （2）细胞质中支撑着细胞器的结构是由_____组成的。肽链合成的场所是_____（填写编号），某条肽链由a个氨基酸组成，其分子式为CxHyNmOnS3（m>a，n>a+1），并且是由下列4种氨基酸组成的，那么该物质彻底水解后将会得到乙物质数目为_____。 （3）若B为组成菠菜叶片的叶肉细胞，叶片进行光合作用时叶绿体会产生淀粉。某同学想用菠菜叶片设计实验证明上述结论。请你帮他写出设计思路中的自变量_____。 Ⅱ、细胞中蛋白质的分选过程需在多种结构的协同作用下完成。下图1为相关蛋白质的分选过程示意图，a～d表示细胞结构，①-④表示生理过程。请回答下列问题： （4）图1中细胞中膜面积最大的细胞器是_____，除图1所示类型外，另一类的主要功能是_____。 （5）图1中信号肽序列与相应的_____识别，实现蛋白质的定向转运；胞浆蛋白是细胞中“永久”成分，而不能被分选至细胞外是因为_____。 （6）下列物质可在b中加工、分选的有_____。 A. 促甲状腺激素释放激素 B. 还原型辅酶I C. 水通道蛋白 D. 细胞骨架 （7）结构a与b之间存在囊泡的双向转运，药物X可特异性地阻碍a、b间正向通路，而不影响反向通路。如图2所示是细胞中囊泡运输的一般模式，据图分析药物X的作用机制可能有_____。 【答案】（1）5、8、9、11 （2） ①. 蛋白质（纤维） ②. 11 ③. （n-a-1）/2 （3）有无光照 （4） ①. a（或内质网） ②. 合成脂质 （5） ①. 受体（糖蛋白） ②. 胞浆蛋白上缺少信号肽序列 （6）AC （7）抑制内质网分泌囊泡；抑制内质网分泌的囊泡与高尔基体上的受体结合 【解析】 【分析】1、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，氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数，氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数，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。 2、细胞中蛋白质的分选过程需在多种结构的协同作用下完成，经过翻译形成蛋白质后，由于内质网定向信号序列的作用，有的蛋白质进入蛋白质转运的分泌途径，依次进入内质网和高尔基体中进行加工，分别被分泌到细胞外、进入溶酶体和质膜；有的蛋白质转入蛋白质转运的非分泌途径，形成的蛋白质进入线粒体、叶绿体、细胞核和过氧化物酶体中。 【小问1详解】 图甲和图乙细胞中共有的细胞器是5高尔基体、8内质网、9线粒体、11核糖体。 【小问2详解】 细胞质中支撑着细胞器的结构是细胞骨架，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的；肽链合成的场所是核糖体，对应图中的11；某一多肽由a个氨基酸组成，其分子式为CxHyNmOnS₃（m>a，n>a+1），由于图3所有的氨基酸中只有乙中有2个羧基，丙中含有2个氨基，因此丙氨基酸的数目=所有的氮原子数-氨基酸数=m-a，设乙氨基酸数为Z，则2a+2Z=n+（a-1），计算可知Z=（n-a-1）/2 【小问3详解】 分析题意，本实验目的是验证叶片进行光合作用时叶绿体会产生淀粉，而光合作用是在光照下进行的，故用菠菜叶片设计实验证明上述结论时，实验的自变量是有无光照。 【小问4详解】 图1中细胞中膜面积最大的细胞器是内质网，即a（内质网）上附有核糖体，为粗面内质网，另一类内质网为滑面内质网，滑面内质网是脂质合成的重要场所。 【小问5详解】 细胞中起识别作用的是受体或糖蛋白，图1中信号肽序列与受体（糖蛋白）识别，实现蛋白质的定向转运；根据题图分析，蛋白质分选是利用信号肽序列进行，胞浆蛋白是细胞中“永久”成分，而不能被分选至细胞外是因为胞浆蛋白上缺少信号肽序列。 【小问6详解】 由图1可知，b为高尔基体，可在b中加工、分选的为胞外蛋白、细胞质膜上蛋白质以及溶酶体中的蛋白质。 A、促甲状腺激素释放激素属于胞外蛋白（分泌蛋白），A正确； B、还原型辅酶I参与呼吸作用，属于细胞质基质或线粒体中的蛋白质，B错误； C、水通道蛋白属于细胞质膜上蛋白质，C正确； D、细胞骨架属于细胞质基质中的结构，其成分为蛋白质，D错误。 故选AC。 【小问7详解】 结构a为内质网，结构b为高尔基体，药物X可特异性地阻碍a、b间正向通路（即内质网向高尔基体运输），而不影响反向通路（即高尔基体向内质网运输）。由如图2细胞中囊泡运输过程可知，囊泡由细胞器出芽形成，运输到相应细胞器后需要先与目的细胞器上的受体特异性结合，因此药物X的作用机制可能有抑制内质网分泌囊泡；抑制内质网分泌的囊泡与高尔基体上的受体结合等。 20. 为降低人类乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体一药物偶联物（ADC），过程如下图所示。 （1）动物细胞培养时，可以用_____酶处理动物组织，得到分散的组织细胞，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。动物细胞培养的特点是_____。 （2）为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用取自_____的特定抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，为了获得杂交瘤细胞，应将诱导融合后的细胞放在_____培养基上进行培养。 （3）通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和_____才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时，首先应保证其处于_____的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是_____与5%CO2的混合气体，此外在使用合成培养基时通常还需加入血清。 （4）单克隆抗体的优点是_____。单克隆抗体是ADC中的_____（填“a”或“b”）部分。 （5）研究发现，ADC在患者体内的作用如下图所示。 ①单克隆抗体除了运载药物外，还有_____等作用。 ②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，可导致_____。 ③ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用，是因为单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞，该过程依赖于_____原理。 【答案】（1） ①. 胰蛋白（或胶原蛋白）（或胰蛋白酶、胶原蛋白） ②. 细胞贴壁（贴壁生长）、接触抑制 （2） ①. 人的乳腺癌细胞 ②. （特定的）选择培养基（HAT） （3） ①. 专一抗体检测 ②. 无菌、无毒 ③. 95%空气 （4） ①. 能准确地识别抗原的细微差异，与特定的抗原发生特异性结合，并且可以大量制备（或特异性强、灵敏度高、可大量制备） ②. a （5） ①. 作为诊断试剂、治疗疾病 ②. （癌）细胞凋亡 ③. 抗原一抗体特异性结合 【解析】 【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。 【小问1详解】 动物细胞培养时，可以用胰蛋白（或胶原蛋白）酶处理动物组织，得到分散的组织细胞，获得单细胞悬液，为了保证细胞正常生命活动，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖，其原因应该为细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累，进而导致生长停止。 【小问2详解】 为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用取自人的乳腺癌细胞的特定抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的生物诱导剂是灭活的病毒，该方法是诱导动物细胞融合特有的方法。为了获得杂交瘤细胞，应将诱导融合后的细胞放在特定的选择培养基（HAT）上进行培养，进而筛选出杂交瘤细胞。 【小问3详解】 通过过程②得到的细胞还必须经过过程③克隆化培养和专一抗体检测才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，此时获得的杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时，首先应保证其处于无菌、无毒的环境，否则会受到杂菌污染，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是95%空气与5%CO2的混合气体，其中二氧化碳的作用是维持培养液的pH，此外在使用合成培养基时通常还需加入血清，以保证动物细胞所需要的各种营养。 【小问4详解】 单克隆抗体由于纯度高，因而表现出的典型优点是特异性强、灵敏度高，由于杂交瘤细胞可以无限增殖，因此单克隆抗体具有可大量制备的优点；ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用，起到定向作用到癌细胞的作用，其对应图中的a部分。 【小问5详解】 ADC中的单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞，让药物作用于乳腺癌细胞，而不是正常的细胞，可以降低乳腺癌治疗药物的副作用，这个过程依赖于特异性的抗原与抗体反应，可以有效地治疗疾病；单克隆抗体还可以作为诊断试剂，如检测相关基因有没有表达成蛋白质，或检测抗原的有无，故单克隆抗体除了运载药物外，还有作为诊断试剂、治疗疾病等应用。由图可知，ADC进入乳腺癌细胞，溶酶体可以将ADC水解，释放出的药物进入细胞质基质，最终作用于细胞核，引起乳腺癌细胞的凋亡。单克隆抗体能与细胞表面的抗原特异性结合，能精确地定位乳腺癌细胞，该过程的原理是抗原—抗体特异性结合。 21. I.供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰（即RNA某位点的甲基化）水平对猪核移植胚胎发育的影响，研究者进行系列实验。 （1）核移植的受体是_____细胞，核移植后的重构胚发育至一定阶段可利用胚胎移植技术转移到代孕母体子宫内以获得子代个体，从早期胚胎中分离获得的具有自我更新和分化潜能的_____可用于医学研究。 （2）RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞（甲组）属于多能干细胞，猪胎儿成纤维细胞（乙组）则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率，结果如图1、2。 结果表明，核供体细胞的分化程度越高，_____越低。 （3）研究发现甲组细胞内甲基转移酶M（催化RNAm6A修饰）的表达水平高于乙组，为验证RNAm6A修饰与核移植胚胎发育能力的关系，研究者进行如下实验： 组别 对核供体细胞的处理方法 核移植胚胎发育能力的检测结果 胚胎总数 胚胎卵裂率 囊胚率 对照组 导入空载体 187 59.4％ 16.8％ 实验组 导入M基因表达载体 185 71.3％ 27％ 导入空载体是为了排除_____等对实验结果的干扰。结果表明，_____可提高核移植胚胎的发育能力。 （4）为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，研究者分析了M基因启动子的甲基化水平，发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22％，而猪胎儿成纤维细胞则为50％。 据此设计实验：实验组用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞，对照组不处理；检测两组的M基因启动子甲基化水平。 请修正实验方案：_____。 Ⅱ.兰花人工种子由人工种皮、原球茎和人工胚乳构成。原球茎是由胚性细胞组成、形态类似球茎的结构，可发育成完整植株，人工胚乳可调控原球茎的休眠，并为原球茎的发育提供营养成分和激素。回答下列问题： （5）从盆兰花获取茎尖，对其进行_____处理后接种于培养基，茎尖通过_____后生长为原球茎。原球茎在发芽培养基上可很快长出幼叶，然后在生根培养基中形成完整植株。 （6）将原球茎切成小块，转入增殖培养基进行继续培养，可以得到大量原球茎，实现兰花的快速繁殖。在增殖培养基中添加椰子水，原球茎会长得更饱满。不同成熟度椰子的椰子水对原球茎生长的促进效果不同，推测原因是不同成熟度椰子的椰子水中_____和_____的含量存在差异。 【答案】（1） ①. （去核的）卵母 ②. 胚胎干细胞 （2）RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率 （3） ①. 载体 ②. 提高供体细胞核的RNAm6A修饰水平 （4）应还选择猪胎儿成纤维细胞作为实验材料；还应检测RNA修饰水平 （5） ①. 消毒 ②. 脱分化 （6） ①. 营养物质 ②. 激素 【解析】 【分析】1、题图分析：图1中，甲组（猪骨髓间充质干细胞）RNAm6A修饰水平高于乙组（猪胎儿成纤维细胞），说明细胞分化程度越高，RNAm6A修饰水平越低。图2中，卵裂期作为核供体时重构胚的发育效率远高于囊胚期，并且甲组在两个时期都高于乙组，说明细胞分化程度越高，核移植重构胚的发育效率越低。 2、表格分析：与对照组相比，导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高，说明M基因过表达产物甲基转移酶M，能提高核移植胚胎的发育能力。 【小问1详解】 核移植的受体一般是去核的卵母细胞，当胚胎发育到桑葚胚或囊胚时，可以进行胚胎移植。另外，从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，由于具有自我更新和分化潜能，可用于医学研究。 【小问2详解】 由图1和图2分析可知，核供体细胞的分化程度越高，RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。 【小问3详解】 为了实验中排除载体对实验结果的影响，对照组应导入空载体。由表格数据可知，实验组导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高，说明M基因过表达产物甲基转移酶M，能提高核移植胚胎的发育能力，其作用机制可能是甲基转移酶M通过催化供体细胞核的RNAm6A修饰来提高核移植胚胎的发育能力。 【小问4详解】 实验目的为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，而实验方案中只选取了骨髓间充质干细胞一种细胞，因此还需要选取猪胎儿成纤维细胞作为实验材料；另外除了检测两组的M基因启动子甲基化水平，还要检测RNA修饰水平。 【小问5详解】 进行植物组织培养时，需要进行无菌操作，即对外植体进行消毒，对培养基及其他器械进行灭菌等；将消毒后的外植体接种在培养基上，通过控制培养基中各种激素的比例来控制细胞的分裂分化，先诱导茎尖脱分化形成原球茎，再转移至发芽培养基上诱导其发芽，然后转移至生根培养基上诱导其生根。 【小问6详解】 由于椰子水中含有营养物质和激素，故增殖培养基中添加椰子水，原球茎会长得更饱满，但由于不同成熟度椰子的椰子水中营养物质和激素的含量存在差异，故对原球茎生长的促进效果不同。 22. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用，传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂，还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌，过程如下图所示。请据图回答下列问题： （1）图中①过程需要使用_____酶，②过程需要用到的酶有限制酶和_____。 （2）用图中方法得到的kit基因较少，可以采用PCR技术进行扩增，已知kit基因的部分序列如下： 5' -CGGG ATCCALLAGAATTCCG-3' 3' -GCCCTAGGTLLTCTTAAGGC-5' 根据上述序列设计引物为_____（填字母），以_____（填限制酶）进行双酶切kit基因与质粒pET-28a（+），为了实现目的基因与运载体的连接，则需要在引物的_____端添加限制酶识别序列。 A．5' -GCCCTAGGT-3' B．5'-CGGAATTCT-3' C．5' -CGGGATCCA-3' D．5'-GCCTTAAGA-3' （3）若要检测kit基因是否在大肠杆菌体内发挥作用，首先需要检测大肠杆菌的_____（选填“DNA”或“RNA”）。 （4）双酶切kit基因，与质粒pET-28a（+）长度为170bp片段进行置换，构建重组质粒pET-28a（+）-kit，上述两种质粒在Hind Ⅲ酶切后片段长度如下表所示， 质粒类型 pET-28a（+） pET-28a（+）-kit Hind Ⅲ酶切片段 1000bp、2550bp 1000bp、2000bp、700bp 则kit基因长度为_____，由此判定kit基因上有2个Hind Ⅲ酶切位点，原因是_____。 （5）菌液PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目基因两端序列为引物进行扩增的方法，根据凝胶电泳结果可初步鉴定菌落是否含有目的基因。对构建的基因工程菌进行菌液PCR验证，根据初步验证的结果提取大肠杆菌的质粒进行双酶切再验证，结果如下图所示。分析可知，基因工程菌的构建_____（选填“是”或“否”）成功，原因是_____。 【答案】（1） ①. 逆转录 ②. DNA连接酶 （2） ①. BC ②. BamHⅠ和EcoRⅠ ③. 5' （3）RNA （4） ①. 320bp ②. pET-28a（+）原有的两个HindⅢ位点被目的基因置换走一个后，得到环状的pET-28a（+）-kit仍然被HindⅢ限制酶切割成3段 （5） ①. 是 ②. 菌落PCR与质粒双酶切均获得大小约为320bp的基因片段 【解析】 【分析】1、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。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。 2、引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的，其作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 3、将基因表达载体导入微生物细胞前，常常用钙离子处理受体细胞，使其细胞壁的通透性增大，处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组质粒的导入。 【小问1详解】 由题图可知，过程①由mRNA生成基因（即DNA），因此代表逆转录过程，需要用到逆转录酶。过程②代表构建基因表达载体的过程，因此需要用到限制酶和DNA连接酶，前者可以切断两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，后者可以将具有相同黏性末端或平末端的DNA片段连接为重组DNA分子。 【小问2详解】 在PCR中，引物与模板链的3'端碱基互补配对，并且引物的方向与模板链走向相反，因此与图中kit 基因上面一条链结合的引物，其序列应为5'-CGGAATTCT-3'，与kit 基因下面一条链结合的引物其序列应为5' -CGGGATCCA-3'，综上所述，AD错误，BC正确； 由于ori复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列，因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒，否则会破坏复制原点，只能用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切，这样可以防止目的基因与质粒的自身环化以及任意连接；同时要在 kit 基因两端也连上限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列，由于DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸延伸子链，因此必须将限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列连接至引物的5'端。 【小问3详解】 若要检测 kit 基因是否在大肠杆菌体内发挥作用，首先要检测 kit 基因是否成功表达，即是否成功转录出RNA以及是否成功翻译为蛋白质，因此首先要检测大肠杆菌的RNA。 【小问4详解】 观察质粒 pET-28a(+) 图可知，在该质粒上有两个HindⅢ的识别序列，一个在启动子和终止子之间，一个在复制原点ori中，因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后，可得到两个片段，通过表格可知，这两个片段长度分别为1000bp和2550bp，说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp；利用双酶切法将 kit 基因与质粒 pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后，形成的重组质粒 pET-28a（+）-kit 能被HindⅢ切割成三个片段，长度分别是1000bp、2000bp、700bp，说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列，再加上复制原点ori中的一个HindⅢ的识别序列，共三个HindⅢ的识别序列，经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a（+）-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a（+）-kit 的总长度为1000bp+2000bp+700bp=3700bp，由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换，设kit 基因长度为n，可列出等式：3550+n-170=3700bp，故可计算出kit 基因长度为n=320bp。 【小问5详解】 由（4）分析可知，kit 基因（即目的基因）的长度是320bp，根据电泳图可知，在约320bp处，菌落PCR组与质粒双酶切组均得到条带，说明目的基因成功导入大肠杆菌中。 23. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改良基因，可制造出性能优异的t-PA改良蛋白。下图是通过两次 PCR 操作，运用大引物进行定点突变获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYII 构建含 t-PA改良基因的重组质粒示意图。（注：一次PCR 操作可进行多次循环） （1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白属于_____工程。 （2）已知t-PA蛋白第84 位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中 t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是 UCU。获取t-PA突变改良基因过程中需要以下三种引物： 在上述引物中，引物Ⅰ中突变基因位点是_____碱基，第一次PCR 操作中使用的引物有_____、_____。第二次PCR 操作中使用的引物有_____，另外一种引物是大引物的_____（填“①”或“②”）链。 （3）PCR 操作中退火的目的是_____。第二次 PCR过程中至少需要_____次循环才能获得双链等长t-PA改良基因。 （4）研究人员将重组质粒导入到大肠杆菌常用的方法是_____，转化后的大肠杆菌需接种在含有_____的培养基上进行筛选。对于该基因的检测，通常需进一步通过_____鉴定，而不用PCR产物凝胶电泳的结果，原因是_____。 【答案】（1）蛋白质 （2） ①. G ②. Ⅰ ③. Ⅱ ④. Ⅲ ⑤. ② （3） ①. 使引物与单链DNA结合 ②. 2 （4） ①. Ca2+处理法 ②. 新霉素 ③. （DNA）分子杂交 ④. PCR产物凝胶电泳技术仅用于分析待测DNA分子的大小，无法确定待测DNA分子的碱基序列 【解析】 【分析】1、蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构与功能，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。 2、基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取、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】 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因来改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产者和生活的需求，故科学家将t-PA蛋白的第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA改良蛋白属于蛋白质工程。 【小问2详解】 由图可知，突变上游引物（引物Ⅰ）是为引入突变碱基，已知图中t-PA基因的上链作为转录模板链，意味着目的基因片段的右侧要靠近启动子序列（图中质粒没有标明，我们只能把图中黑色小箭头当成是启动子），第一次PCR右侧引物应该添加XmaI限制酶识别序列，选择引物II，后来成为大引物②，也就是第二次PCR右侧的引物。目的基因片段的左侧要靠近终止子序列，第二次PCR左侧的引物添加BglII限制酶识别序列（引物III）。只有这样才能确保转录的时候是以t-PA基因的上链作为转录模板链。 【小问3详解】 PCR操作中退火的目的是使引物与单链DNA结合。因本次目的基因使用的是t-PA基因，第二次PCR过程中至少需要2次循环才能获得双链等长t-PA改良基因。 【小问4详解】 研究人员将重组质粒导入到大肠杆菌常用的方法是Ca2+处理法，质粒上的标记基因是新霉素抗性基因，转化后的大肠杆菌需接种在含新霉素的培养基上进行筛选。对于该基因的检测，通常需进一步通过（DNA）分子杂交鉴定，而不用PCR产物凝胶电泳的结果，原因是PCR产物凝胶电泳技术仅用于分析待测DNA分子的大小，无法确定待测DNA分子的碱基序列。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $